金属工艺学教改中CDIO教育模式的实施

【摘 要】金属工艺学是机电类专业的核心基础课程。CDIO是一种工程教育模式，可培养学生在学习及未来工作中的综合能力。传统的金属工艺教学存在一些问题。本文分析传统金属工艺学教学存在的问题及金属工艺学教学改革中导入CDIO教育模式的具体实施，改进教学方法，加深理论和实践的融合，达到预期教学效果。

【关键词】CDIO教育模式；金属工艺学；实施

金属工艺学是研究制造金属机件工艺方法的综合性技术学科。主要研究在机械制作中各种工艺方法本身的规律性及应用和相互联系。金属机件的加工工艺过程和结构工艺性；金属材料性能对加工工艺的影响；综合比较工艺方法等；金属材料在机械制造中的铸造，冶炼，锻压，焊接，金属热处理，机械装配等方法和工艺过程。传统的授课模式已无法跟上发展的步伐，须进行必要的教学改革，CDIO教学模式的导入让实践和理论相结合，使学生适应社会的需求和发展。

一、CDIO教学模式

CDIO代表着构思（Conceive），设计（Design），实现（Implement）、运作（Operate）。让学生以主动的、实践的、课件之间有机联系的方式学习工程。CDIO主要分为四个层面来培养学生：工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。预定的目标是把使学生整体综合水平能力的上升。着重对学生能力的培养。它是国际工程教学改革的最新成果。也是培养新型人才一种高等工程教学模式。

传统的授课模式在金属工艺学教学中占主导地位，学生在掌握专业知识和技能的时候由浅入深，循序渐进的模式，但缺乏理论和实践的结合以及在同一专业课程缺乏系统性，造成知识的重复，浪费了大量的学习时间。CDIO工程教育理念是我国多所高校开始实施的一种新型教育模式，有独特的工程教学特点以及培养应用型人才，全面提高学生的综合水平能力。

二、金属工艺学教学存在的问题

1.理论授课

随着技术的不断发展，金属工艺学的授课内容也越来越丰富。传统的冷热加工到现代的特种加工通过应用光，声，电的形式。从金属材料延伸到现在时所用的复合材料和非金属材料。现在的数字程序控制也取代了以往的普通的几点控制。现在的计算机集成系统也取代了以往的单板机数控加工。随着新内容的不断扩充传统的教学方式已经无法满足，如何让学生掌握所学知识在较短的时间里并且可以提高教学效果，是目前工科教学普遍的一个难题。所以在在教学成果和传统教学之间的矛盾就逐渐突出。主要问题有①有广度无深度是课程的特点，较差的严密性和内容的系统性；②易懂难用的推理性和叙述性内容较多；③学生动手操作机会少，设备的数量满足不了实习生的人数需求；④理论无法和实践相结合，跟不上时代所需。学生处于一种被动状态，大多的教学方式还是靠教师来讲解。

2.金属工艺学的实践

实习是为了能更好的加深对理论知识的理解，金属工艺学实习主要是让学生熟悉金属材料和其加工方法，对各种设备和工具有一定的操作能力，了解毛坯和零件的加工工艺过程。学生在实习过程中大多是由工厂的师傅带领学习操作，而这些师傅理论知识都有所欠缺，日积月累的手艺和经验难以口头表达。故对于多数学生来说，在较短的实习时间里，在实践中就很难融入理论知识，要摸清套路，理清各种工艺方法的头绪，不易完成。教学改革的主要任务是使学生有机的结合理论和实践，提高知识的理解和接受能力，敢于面对在未来工作的种种难题。

三、CDIO教育模式在金属工艺学中的改革实施

1.创新与改革教学方法

工科类科目包括金属工艺学枯燥无味，因课程知识面广，抽象复杂且概念性理论多。要调动学生学习的积极性，必须改革和创新教学方法，可采用：①启发式教学；教学过程中教师根据教学任务和学习的客观规律及学生的实际出发，多种方式的有效采用，以启发学生的思维为核心，充分调动学生的积极性和主动性，促使他们生动活泼的学习，在教师的引导下学会独立思考和解决问题的能力，教师可举一些学生感兴趣的例子，集中全班精神，再导入所教内容，间或配以抑扬顿挫的语调和形象的肢体语言，使学生至始至终听完这堂课，教学效果才能得以保证。②类比法教学：所谓类比，是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理，根据两个（或两类）对象在某些方面的相同或相似从而推出他们在其他方面可能相同或相似的一种逻辑思维。要调动学生的学习热情，就要列举相似，喜闻乐见的例子，使书本理论知识变得形象具体，学生才能触类旁通，准确理解教学的难点和重点，且在实例中快乐轻松掌握学习内容，降低理论知识的难度。

2.优化教学内容

对教学内容进行适当的优化调整，删除一些陈旧的加工工艺，设备和老化的理论教学内容，做到少而精，及时更新知识，添加一些新技术和新工艺的传授，跟上新时代的科技发展步伐，提高学生适应能力，在未来就业中能学以致用。

3.理论与实践相结合

CDIO的教育模式，让学生对所学内容可以自觉主动地加以实践，提高知识和技术的综合能力，真正的工程技术是需要理论加实践才可以支撑起来的。有机将理论教学和金属工艺实习相结合，实习车、铣、刨、磨、钳、钻、镗等冷加工工作时，机床上的操作是第一步，其次理论学习，最后再将理论知识和机床上的实践操作结合在一起，使教学模式到达“实践——理论——实践”的过程。在进行工艺造作实习的时候，对解铸造、锻造、焊接工艺等实际操作要注重讲解，理论教学先暂停，学生只有熟悉设备和工艺，并在实践操作中发现了问题，教师再给予解决，理论知识通过实践得以加深。如高速切削难加工材料时，通过实践了解材料特性，加工过程会产生硬化，切削温度升高，刀具磨损严重。在实践中贯穿理论知识的学习，切削中，刀片典型失效形式是刀具磨损，严重时形成刀口毛刺。磨损改变刀具几何参数，增大切削力，切削难度加大。实践目的是让学生熟知设备，切削工具及切削原理。理论知识学习后再回到实践，巩固加深理解对先前所学的知识。CDIO教育理念正是如此。

四、结语

CDIO教育模式在金属工艺教学中有很大的益处，实践和理论相结合让学生在未来的工作能更好去面对，优化教学方法，较以往的传统教学，CDIO教育模式更符合社会发展所需，提高中职校的教学效果和质量，使学生全面向应用型人才方向所发展。

参考文献：

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作者简介：

江冬梅（1970.11～），女，汉族，福州人，福州工业学校，讲师，本科，中职校金属工艺，机械基础。