關(guān)于融入CDIO理念的工程圖學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐

1、關(guān)于融入CDIO理念的工程圖學(xué)教學(xué)改革理論一、CDIO的引入與開展近年來，CDIO工程教育形式推動(dòng)了世界各地工程教育的開展，是世界工程教育改革的卓越成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)，經(jīng)過4年探究研究，提出CDIO工程教育形式，其中，C(Conceive)代表構(gòu)思，D(Design)代表設(shè)計(jì)，I(Imple-ment)代表執(zhí)行，O(Operate)代表運(yùn)作。它以產(chǎn)品的研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，通過系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)讓學(xué)生以主動(dòng)的、理論的、課程間有機(jī)聯(lián)絡(luò)的方式學(xué)習(xí)。我國的工程教育改革也緊跟時(shí)代步伐，根據(jù)自身的教育特點(diǎn)和根本國情，努力實(shí)現(xiàn)CDIO教育理念與外鄉(xiāng)教育的有機(jī)結(jié)合

2、，促進(jìn)我國工程教育的開展，改變多年來工程教育與實(shí)際消費(fèi)相脫離的現(xiàn)實(shí)。其中汕頭大學(xué)于2005年最先開始展開CDIO工程教育改革的理論活動(dòng)，并獲得了良好的教學(xué)效果。此后幾年，國內(nèi)許多高校也紛紛開始進(jìn)展基于CDIO形式的工程教育改革。二、工程圖學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀工程圖學(xué)是理論性很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的工程圖學(xué)授課注重投影理論、三視圖的閱讀與繪制、圖樣表達(dá)等根底知識(shí)和根本才能的傳授與訓(xùn)練，而無視了該課程的實(shí)訓(xùn)性。由于缺少真實(shí)消費(fèi)環(huán)節(jié)的消費(fèi)理論活動(dòng)，學(xué)生對(duì)一些涉及工程實(shí)際的知識(shí)點(diǎn)(如金屬工藝知識(shí)、零部件設(shè)計(jì)及加工理論知識(shí)等)掌握不好，導(dǎo)致學(xué)生不能理解所標(biāo)注尺寸的合理性，不懂得技術(shù)要求的填寫等。因此，繪制的圖紙不標(biāo)準(zhǔn)，

3、存在較多問題。由于傳統(tǒng)的重理論輕理論的教學(xué)形式，影響了學(xué)生工程理論才能的培養(yǎng)，不利于學(xué)生全面開展。而CDIO工程教育形式的改革正好可以彌補(bǔ)目前工程圖學(xué)教育存在的缺乏。三、融入CDIO教育理念的工程圖學(xué)教學(xué)體系，表達(dá)做中學(xué)的理論理念CDIO形式注重系統(tǒng)的才能的培養(yǎng)和工程素質(zhì)的進(jìn)步，得到了產(chǎn)業(yè)界的充分肯定。2005年燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院帶頭進(jìn)展CDIO教學(xué)改革。里仁學(xué)院也緊跟步伐，根據(jù)我院的教學(xué)特色，重新審視傳統(tǒng)的教學(xué)過程，反思其重理論輕理論的教學(xué)效果，開展了基于CDIO的工程圖學(xué)教學(xué)改革，進(jìn)展了一系列的探究和理論。1.重建CDIO特色的課程體系，結(jié)合社會(huì)需求確定教學(xué)內(nèi)容。圖樣是設(shè)計(jì)、制造等各環(huán)節(jié)

4、的重要技術(shù)資料，是工程界進(jìn)展技術(shù)交流的語言，是每個(gè)工程技術(shù)人員必須掌握的根本技能。學(xué)生經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的大學(xué)教育，畢業(yè)后所具備的技術(shù)知識(shí)、專業(yè)才能和工程素質(zhì)，要能直接拿來為企業(yè)效勞，得到社會(huì)的認(rèn)可。假設(shè)教學(xué)過程只是紙上談兵的過程，學(xué)生便不能把學(xué)到的知識(shí)靈敏地運(yùn)用到工程理論中，不理解理論中工程技術(shù)上的設(shè)計(jì)思路、零件構(gòu)造的合理性、實(shí)際操作的方便性、圖樣表達(dá)和尺寸標(biāo)注的完好性等。設(shè)計(jì)是為制造效勞，制造是設(shè)計(jì)的后續(xù)。一個(gè)設(shè)計(jì)作品假設(shè)不能或難以制造出來，那么只能是一個(gè)毫無意義的作品。因此，我們應(yīng)該從工程實(shí)際出發(fā)，減少投影根底理論、相貫線、標(biāo)準(zhǔn)件等知識(shí)，加強(qiáng)工程上最常用的構(gòu)型才能、圖樣表達(dá)才能、繪制和閱讀工程圖

5、樣的才能、計(jì)算機(jī)繪圖才能等教學(xué)內(nèi)容，注重才能的培養(yǎng)，重建基于CDIO理念的、與消費(fèi)實(shí)際相結(jié)合的課程體系。2.從產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造出發(fā)，引入特色三級(jí)工程，融入CDIO理念。以本教學(xué)改革使用的傳動(dòng)器為例，在學(xué)期初便把傳動(dòng)器展現(xiàn)給學(xué)生，在學(xué)習(xí)表達(dá)方法時(shí)，讓學(xué)生自主討論設(shè)計(jì)各個(gè)零件的表達(dá)方法;在學(xué)習(xí)零件圖的過程中，結(jié)合零件的實(shí)際應(yīng)用，再優(yōu)化各個(gè)零件的表達(dá)方案，并使標(biāo)注的尺寸可以滿足設(shè)計(jì)和加工工藝要求，標(biāo)注出設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等方面的技術(shù)要求;在學(xué)習(xí)裝配圖的過程中，根據(jù)傳動(dòng)器的工作原理和裝配關(guān)系，分析、研討裝配圖的表達(dá)方案，并繪制出傳動(dòng)器的裝配圖。這一過程主要由學(xué)習(xí)小組自主完成，小組代表陳述，學(xué)生集體討論，教師

6、給以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)并做出點(diǎn)評(píng)。最后，完成設(shè)計(jì)說明書，并制作PPT進(jìn)展辯論，由各小組組長(zhǎng)評(píng)定打分。整個(gè)過程中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)工程實(shí)際的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生在理論中自主學(xué)習(xí)，潛移默化地進(jìn)步了自學(xué)才能。在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作才能，以及學(xué)生的工程意識(shí)和對(duì)產(chǎn)品負(fù)責(zé)的觀念，培養(yǎng)耐心細(xì)致嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到了如今所學(xué)知識(shí)的重要性，更激發(fā)了對(duì)本學(xué)科學(xué)習(xí)的熱情。3.突出理論性，注重理論與理論的結(jié)合。工程圖學(xué)是一門與工程理論嚴(yán)密結(jié)合的課程，根據(jù)工程實(shí)例、加工過程、工藝構(gòu)造等，對(duì)學(xué)生進(jìn)展根本理論的講解，培養(yǎng)工程素質(zhì)，促進(jìn)理論與理論的結(jié)合。例如，在講解內(nèi)螺紋孔的規(guī)定畫法時(shí)，結(jié)合內(nèi)螺紋盲孔的加工過程的動(dòng)畫，

7、會(huì)激發(fā)學(xué)生的興趣，更好地理解這些規(guī)定畫法。第一步：用鉆頭鉆孔，形成直徑為0.85D的光孔，因?yàn)殂@頭的因素，產(chǎn)生118的錐角，為作圖方便，可簡(jiǎn)化畫成120，如圖1圖2所示;第二步：攻絲，形成大徑為D的內(nèi)螺紋孔，因?yàn)榻z錐不能攻到底，所以需要畫出0.5D的攻絲余量。結(jié)合消費(fèi)理論，使學(xué)生在學(xué)習(xí)這些規(guī)定畫法時(shí)，不是枯燥乏味地死記硬背，而是能更透徹地理解規(guī)定畫法，從而能更好地記住和運(yùn)用這些規(guī)定畫法。4. 豐富教學(xué)手段，優(yōu)化基于CDIO理念的教學(xué)環(huán)境。針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容和要求，使用黑板與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段。在徒手繪制典型例題的解題過程中，把教師的思維過程展示給大家，并根據(jù)學(xué)生的反響調(diào)整教學(xué)方法與講解進(jìn)度

8、，促進(jìn)教師與學(xué)生的互動(dòng)，營(yíng)造活潑的學(xué)習(xí)氣氛。多媒體課件的應(yīng)用豐富了教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合多媒體動(dòng)畫，把一些裝配仿真過程等直觀地展如今學(xué)生面前。充分應(yīng)用模型室的實(shí)物模型，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)三維構(gòu)型軟件，建立虛擬模型。虛擬模型作為實(shí)物模型的補(bǔ)充，大大豐富了模型資源，抑制了傳統(tǒng)實(shí)物模型室時(shí)間和空間上的限制，改善了工程圖學(xué)教學(xué)環(huán)境。另外，給學(xué)生觀看典型零件的加工視頻、焊接過程視頻、鑄造過程視頻等，有助于學(xué)生開闊工程視野，優(yōu)化工程圖學(xué)的教學(xué)環(huán)境，保證CDIO教學(xué)理念在實(shí)際教學(xué)中的交融。四、融入CDIO理念的工程圖學(xué)教學(xué)改革效果本文從CDIO工程才能形成出發(fā)，提出了構(gòu)建CDIO工程圖學(xué)課程體系的方法，施行了基于工程學(xué)習(xí)的教學(xué)體系的改革。理論證明，CDIO教學(xué)模型培