论文部分内容阅读
摘 要：以CDIO国际化工程教育理念为指导，根据学生职业成长规律与认知规律，设计多个实训周内能完成的学期项目，并以该学期项目为逻辑主线组织教学内容，完成必要的知识学习和技能训练。基于CDIO工程教育模式的学期项目课激发了学生的主动性、积极性，代表了工程教育的发展趋势。
关键词：CDIO;项目课;教学改革
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生将项目实践与理论课程有机联系的学习工程，代表了当代工程教育的发展趋势。[1-4]本课题以CDIO国际化工程教育理念为指导，根据学生职业成长规律与认知规律，设计多个实训周内能完成的学期项目，并以该项目为逻辑主线组织教学内容，完成必要的知识学习和技能训练。让学生在真实的项目研发及设计中，一边动手实践，一边学习理论知识。
1 现状分析
机电一体化专业课程体系中的一门重要专业核心课程《机电综合项目设计与制作》，授课对象是大三学生，采用单列实训周的形式，学生每五个人一组，以一个机电一体化项目为蓝本，让学生体验机电一体化产品方案设计、产品造型、硬件设计、软件设计、零件加工、整机装调，从无到有的整个过程。其主要任务是通过查找资料，确定要设计产品的主要功能，提出功能的相关指标，完成项目总体方案设计，对产品进行三维造型、二维图纸，对零件进行加工，绘制控制系统电路制作PCB，焊接调试，完成整个项目的产品，最后书写实训报告及PPT并进行分组答辩。
综上目前该学期项目课在教学中存在以下主要问题：从学生的毕业实践中发现，当学生真正工作后，大多数学生在面对实际的项目时仍不知从何开头，从何做起，也不知如何完成，如何实现，且工作中需要较长时间的适应期。课程中选用的学期“项目”虽然大多数来源于企业，大赛项目。但学期“项目”有些老旧，但其项目是对企业真实“项目”经过加工得到的，故未与企业相关“项目”无缝对接，而是有所脱节。
2 教学模式探索
《机电综合项目设计与制作》是针对职业岗位某一发展阶段的能力要求设计的综合实践课程，要求具有综合性、新颖性与实践性等特点。以CDIO国际化工程教育理念为指导为学生设计易于完成又能囊括多门知识技能的项目。考虑到课程项目的复杂度较高，实施过程中对学生团队协作精神要求较高，所以有必要循序渐进，将课程项目拆分成六个实践任务（子项目），即方案设计、三维造型、绘制工程图、控制系统设计、整机装调、编写项目文件。如下图学期项目课，以智能寻迹小车和数控精雕机课程为例的课程鱼骨图。
课程鱼骨图
为达到课程要求的知识与能力培养大纲的要求，教学内容的设计是在学生掌握机电一体化相关基本知识的基础上，完成一个包括构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）全过程的团队研发项目。根据课程内容丰富、工程特质强的特点，教学内容分为两个阶段实施，其中第一阶段占教学总时长的10%，第二阶段占教学总时长的90%。
3 教学实施
《机电综合项目设计与制作》学期项目的教学上分为实施准备和实施两个阶段。第一阶段讲解六个实践任务，即方案设计、三维造型、绘制工程图、控制系统设计、整机装调、编写项目文件，以及课程大纲要求的技术知识。第二阶段要求学生将自己置身于项目中，按照要求完成项目产品的研发，整个过程包含CDIO项目开发的全过程。学生沉浸于真实的项目研发中，提高学生的团队合作意识，通过自主学习将机械、控制两大领域知识融会贯通。
学期项目课CDIO实施过程：
（1）构思阶段（2-3天），团队小组共同协商讨论，推举团队组长，明确团队人员的项目内容及个人分工，形成对项目的整体构思，并将项目分成六个任务。
（2）设计阶段（2-3天），将第一阶段的六个教学任务加以整合，包括方案设计、三维造型、绘制工程图、控制系统设计等。
（3）实施阶段（5-6天），这一阶段着重在学生的个人职业技能与素养的培养锻炼，培养学生的动手操作能力。严格按照第一阶段规划的六个任务依次完成相关工作。此阶段基本完成学期项目要求的相关产品原型。由于课堂中时间的限制，开放整个项目現场，学生可以利用课余时间随时过来完成相应内容。
（4）运作阶段（1-2天），这一阶段的主要任务是项目的修改、完善、展示，培养学生工程产品开发能力。
4 结语
结合国际流行的CDIO工程教育理念，针对本校机电一体化专业的特点，以及学生将来毕业后的定位，以《机电综合项目设计与制作》为例对单列实训学期项目课进行了重新开发设计，构建了一套切实可行教学改革方法;该改革也可以推广到其他课程的教学中。基于CDIO工程教育模式的学期项目课激发了学生的主动性、积极性，代表了工程教育的发展趋势。
参考文献：
[1]郝智秀，季林红，冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索：机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究，2009（5）：36-40.
[2]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.
[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009（5）：86-87.
[4]胡志刚，江林，任胜兵.基于CMM的教师CDIO能力评估与提升[J].高等工程教育研究，2009（3）：26-31.
关键词：CDIO;项目课;教学改革
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生将项目实践与理论课程有机联系的学习工程，代表了当代工程教育的发展趋势。[1-4]本课题以CDIO国际化工程教育理念为指导，根据学生职业成长规律与认知规律，设计多个实训周内能完成的学期项目，并以该项目为逻辑主线组织教学内容，完成必要的知识学习和技能训练。让学生在真实的项目研发及设计中，一边动手实践，一边学习理论知识。
1 现状分析
机电一体化专业课程体系中的一门重要专业核心课程《机电综合项目设计与制作》，授课对象是大三学生，采用单列实训周的形式，学生每五个人一组，以一个机电一体化项目为蓝本，让学生体验机电一体化产品方案设计、产品造型、硬件设计、软件设计、零件加工、整机装调，从无到有的整个过程。其主要任务是通过查找资料，确定要设计产品的主要功能，提出功能的相关指标，完成项目总体方案设计，对产品进行三维造型、二维图纸，对零件进行加工，绘制控制系统电路制作PCB，焊接调试，完成整个项目的产品，最后书写实训报告及PPT并进行分组答辩。
综上目前该学期项目课在教学中存在以下主要问题：从学生的毕业实践中发现，当学生真正工作后，大多数学生在面对实际的项目时仍不知从何开头，从何做起，也不知如何完成，如何实现，且工作中需要较长时间的适应期。课程中选用的学期“项目”虽然大多数来源于企业，大赛项目。但学期“项目”有些老旧，但其项目是对企业真实“项目”经过加工得到的，故未与企业相关“项目”无缝对接，而是有所脱节。
2 教学模式探索
《机电综合项目设计与制作》是针对职业岗位某一发展阶段的能力要求设计的综合实践课程，要求具有综合性、新颖性与实践性等特点。以CDIO国际化工程教育理念为指导为学生设计易于完成又能囊括多门知识技能的项目。考虑到课程项目的复杂度较高，实施过程中对学生团队协作精神要求较高，所以有必要循序渐进，将课程项目拆分成六个实践任务（子项目），即方案设计、三维造型、绘制工程图、控制系统设计、整机装调、编写项目文件。如下图学期项目课，以智能寻迹小车和数控精雕机课程为例的课程鱼骨图。
课程鱼骨图
为达到课程要求的知识与能力培养大纲的要求，教学内容的设计是在学生掌握机电一体化相关基本知识的基础上，完成一个包括构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）全过程的团队研发项目。根据课程内容丰富、工程特质强的特点，教学内容分为两个阶段实施，其中第一阶段占教学总时长的10%，第二阶段占教学总时长的90%。
3 教学实施
《机电综合项目设计与制作》学期项目的教学上分为实施准备和实施两个阶段。第一阶段讲解六个实践任务，即方案设计、三维造型、绘制工程图、控制系统设计、整机装调、编写项目文件，以及课程大纲要求的技术知识。第二阶段要求学生将自己置身于项目中，按照要求完成项目产品的研发，整个过程包含CDIO项目开发的全过程。学生沉浸于真实的项目研发中，提高学生的团队合作意识，通过自主学习将机械、控制两大领域知识融会贯通。
学期项目课CDIO实施过程：
（1）构思阶段（2-3天），团队小组共同协商讨论，推举团队组长，明确团队人员的项目内容及个人分工，形成对项目的整体构思，并将项目分成六个任务。
（2）设计阶段（2-3天），将第一阶段的六个教学任务加以整合，包括方案设计、三维造型、绘制工程图、控制系统设计等。
（3）实施阶段（5-6天），这一阶段着重在学生的个人职业技能与素养的培养锻炼，培养学生的动手操作能力。严格按照第一阶段规划的六个任务依次完成相关工作。此阶段基本完成学期项目要求的相关产品原型。由于课堂中时间的限制，开放整个项目現场，学生可以利用课余时间随时过来完成相应内容。
（4）运作阶段（1-2天），这一阶段的主要任务是项目的修改、完善、展示，培养学生工程产品开发能力。
4 结语
结合国际流行的CDIO工程教育理念，针对本校机电一体化专业的特点，以及学生将来毕业后的定位，以《机电综合项目设计与制作》为例对单列实训学期项目课进行了重新开发设计，构建了一套切实可行教学改革方法;该改革也可以推广到其他课程的教学中。基于CDIO工程教育模式的学期项目课激发了学生的主动性、积极性，代表了工程教育的发展趋势。
参考文献：
[1]郝智秀，季林红，冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索：机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究，2009（5）：36-40.
[2]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.
[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009（5）：86-87.
[4]胡志刚，江林，任胜兵.基于CMM的教师CDIO能力评估与提升[J].高等工程教育研究，2009（3）：26-31.