基于CDIO理念的高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革

1、    基于cdio理念的高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革    蘭小光岑華【摘 要】本文探討在cdio理念下機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的分層教學(xué)方法，以期培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、組織協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)新能力?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) cdio 分層教學(xué) 創(chuàng)新能力g a0450-9889（2017）09c-0150-02機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是機(jī)械、機(jī)電類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程一般在學(xué)生進(jìn)校后的第二學(xué)期或者第三學(xué)期開設(shè)，在學(xué)生有金工實(shí)訓(xùn)的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上開設(shè)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，我們主要是教給學(xué)生各種機(jī)械傳動(dòng)的原理，對(duì)于教會(huì)學(xué)生運(yùn)用這些原理去解決實(shí)際問(wèn)題做得很不到

2、位，更談不上讓學(xué)生擁有創(chuàng)新性與創(chuàng)造性的能力了。cdio工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。cdio代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)現(xiàn)（implement）和運(yùn)作（operate）。它是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代工程技術(shù)的職業(yè)素養(yǎng)。以cdio工程教育理念為基礎(chǔ)研究高職機(jī)械類專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，對(duì)高職院校培養(yǎng)高端機(jī)械工程技能型人才具有重要指導(dǎo)意義。一、構(gòu)建基于cdio理念的課程項(xiàng)目體系機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)性課程，主要是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)的基本原理，掌握機(jī)械運(yùn)動(dòng)的理

3、論知識(shí)，初步具有機(jī)械運(yùn)動(dòng)的分析和判斷能力，學(xué)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法。在cdio理念下，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程可以分成兩個(gè)層次的目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)。（一）教學(xué)內(nèi)容的分層1.基本概念和基本原理。現(xiàn)在就讀高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院的生源一般來(lái)自兩個(gè)渠道，一部分是參加高考過(guò)來(lái)的錄取生，這部分的學(xué)生經(jīng)過(guò)高中階段的學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)知識(shí)比較好，對(duì)簡(jiǎn)單的理論課比較容易掌握，但是這部分學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手操作技能差一些。另一部分學(xué)生是從中職升讀高職的，或者是中職高職連讀的學(xué)生，即五年一貫制的學(xué)生，這些的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)都是比較差的，不喜歡學(xué)習(xí)理論知識(shí)，但是他們都經(jīng)歷過(guò)一定的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)訓(xùn)練，或者經(jīng)歷過(guò)企業(yè)的頂崗實(shí)習(xí)，他們的實(shí)踐操作技能比較好，或者說(shuō)他們更

4、喜歡上實(shí)踐操作的課程。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最基本的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生掌握機(jī)械傳動(dòng)的基本概念和基本原理，是分析機(jī)械傳動(dòng)、開展機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，這部分內(nèi)容不難，所以要求全體學(xué)生都要掌握。2.分析計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)的能力。在學(xué)完機(jī)械傳動(dòng)基本概念和原理之后，課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)里面會(huì)有一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)原理的分析計(jì)算內(nèi)容，這部分的內(nèi)容會(huì)比基本概念難度大一些。由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)不同，到機(jī)械傳動(dòng)原理分析教學(xué)內(nèi)容的時(shí)候很多基礎(chǔ)差的學(xué)生就感覺(jué)很吃力了，一旦學(xué)生跟不上老師的教學(xué)節(jié)奏，很多學(xué)生就放棄，特別到理論計(jì)算內(nèi)容的時(shí)候，那些中職上來(lái)的學(xué)生基本就聽不懂了，所以這部分的教學(xué)內(nèi)容一般只對(duì)篩選出來(lái)的普通班的學(xué)生講授。3.學(xué)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方

5、法。這一階段的教學(xué)一般都是分組進(jìn)行，每5到8個(gè)學(xué)生為一組，組員由老師指定一部分，學(xué)生自己組合一部分，目的就是避免個(gè)別組全部是自律性比較差的學(xué)生在一起，導(dǎo)致任務(wù)無(wú)法完成。老師提出一個(gè)任務(wù)，要求學(xué)生想出解決方案，可以設(shè)置難度不同的任務(wù)，由簡(jiǎn)單再到復(fù)雜，這一步我們一般結(jié)合第二課堂一起完成。首先我們?cè)O(shè)立機(jī)械創(chuàng)新協(xié)會(huì)，由愛(ài)好機(jī)械創(chuàng)新的學(xué)生申請(qǐng)入會(huì)，結(jié)合每年全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新比賽的主題開展活動(dòng)，課外老師予以適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)。比如2018年全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新比賽的主題是“關(guān)注民生、美好家園”，內(nèi)容為：解決城市小區(qū)中家庭用車停車難問(wèn)題的小型停車機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)與制作；輔助人工采摘包括蘋果、柑桔、草莓等10種水果的小型

6、機(jī)械裝置或工具的設(shè)計(jì)與制作。其次，我們把機(jī)械創(chuàng)新協(xié)會(huì)的活躍分子進(jìn)行分組，每個(gè)組選出相應(yīng)的組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組內(nèi)的分工和監(jiān)督。各組按照主題的要求選擇機(jī)械創(chuàng)新制作的方向（比如選小型停車機(jī)械裝置），然后指導(dǎo)老師會(huì)給各組布置工作任務(wù)表，各小組必須按任務(wù)表的要求從上往下完成，每完成一個(gè)工作任務(wù)必須向指導(dǎo)老師書面匯報(bào)，指導(dǎo)老師簽字確認(rèn)后才可以往下做新的任務(wù)，不符合要求的必須重新做，直到指導(dǎo)老師同意后才能往下一步做。機(jī)械創(chuàng)新小組工作表如表1：（二）學(xué)生的分層學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程開設(shè)一個(gè)學(xué)期，每周六節(jié)課，這樣每位老師一般擔(dān)任兩個(gè)班級(jí)的課程。前半學(xué)期我們一般按班級(jí)開班上課，課程內(nèi)容主要是介紹機(jī)械傳動(dòng)基本概念和基本

7、規(guī)律，讓學(xué)生有機(jī)械傳動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)。后半學(xué)期我們把兩個(gè)班的學(xué)生重新編班上課，一個(gè)普通班是繼續(xù)介紹機(jī)械設(shè)計(jì)的原理和計(jì)算方法，偏重理論知識(shí)；另一個(gè)創(chuàng)新班是按照機(jī)械創(chuàng)新項(xiàng)目程序教學(xué)，側(cè)重于創(chuàng)新與制作。老師事先把這門課的考核辦法告訴學(xué)生，由學(xué)生自主選擇進(jìn)入相應(yīng)的班學(xué)習(xí)，這樣就能讓理論好一些的學(xué)生多學(xué)到機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，理論差的同學(xué)可以通過(guò)動(dòng)手制作作品完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)，理論基礎(chǔ)好又勤于制作的同學(xué)就能夠?qū)W到更多的知識(shí)和技能。二、課程項(xiàng)目的實(shí)施與評(píng)價(jià)一項(xiàng)教學(xué)改革必須要有配套的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)才能更好地實(shí)施，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的核心就是培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力，應(yīng)制定靈活的課程考核指標(biāo)。凡是能夠在省級(jí)機(jī)械創(chuàng)新比賽獲獎(jiǎng)的學(xué)生

8、，參加比賽的當(dāng)學(xué)期全部專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程可以免試通過(guò)，并且獲一等獎(jiǎng)的全部組員當(dāng)學(xué)期免試課程記95分以上，獲二等獎(jiǎng)的全部組員當(dāng)學(xué)期免試課程記90分以上，獲三等獎(jiǎng)的全部組員當(dāng)學(xué)期免試課程記85分以上，另外學(xué)院還有相應(yīng)的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于制作了作品，但是作品選不上去參加比賽的，或者作品參加了比賽沒(méi)有獲獎(jiǎng)的，老師按當(dāng)年大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽的主題，對(duì)作品的功能、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、工藝制作、性能價(jià)格比、先進(jìn)性、創(chuàng)新性、實(shí)用性等多方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)給分，并按機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)記當(dāng)學(xué)期的學(xué)習(xí)成績(jī)。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2。按以往普通班的統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程學(xué)生的考試通過(guò)率是比較低的，特別是中職

9、上來(lái)的學(xué)生，由于理論基礎(chǔ)太差，很多學(xué)生都在這門課上掛了科?，F(xiàn)在通過(guò)課程改革，既讓學(xué)生有機(jī)會(huì)參與接近工程的產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目，使學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，又提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時(shí)解決了學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，可謂一舉多得。通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的改革，我們把學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)的教室里面解放出來(lái)，使學(xué)生能夠像企業(yè)工程技術(shù)人員一樣從事新產(chǎn)品的開發(fā)，培養(yǎng)了他們的項(xiàng)目開發(fā)、設(shè)計(jì)、制作和管理能力，激發(fā)了他們的創(chuàng)新能力。在項(xiàng)目制作的過(guò)程中同學(xué)們表現(xiàn)出較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，以及較強(qiáng)的自學(xué)能力，在組織溝通能力上也得到明顯的提高，學(xué)生的綜合運(yùn)用能力有了很大的進(jìn)步。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程經(jīng)過(guò)幾年的改革，取得良好的效果。2015、2016年我校參加全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新比賽廣西賽區(qū)的比賽取得不俗的成績(jī)，課程改革的成果得到肯定?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1方志明，高國(guó)琴，華靜.基于cdio的“微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程教學(xué)改革探討j.中國(guó)電力教育，2012（1）2李澤中.高等職業(yè)教育教學(xué)模式改革與研究j.重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2011（10）【基金項(xiàng)目】廣西職業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“基于cdio工程教育