融合 CDIO 理念的高职模具专业课程教学改革初探

万 丽

武汉交通职业学院 湖北武汉 430065

融合 CDIO 理念的高职模具专业课程教学改革初探

万 丽

武汉交通职业学院 湖北武汉 430065

为了培养适应社会经济发展需要的高素质工程应用型人才，融合CDIO理念，对模具设计与制造专业从五个方面进行了课程教学改革的尝试，取得了明显的效果。

CDIO；教学改革；模具设计与制造

1 CDIO工程教育模式概述

从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究在获得Knut and Alice Wallenberg基金会资助下，经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的国际合作组织。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的运行、维护和废弃的全生命周期为载体，建立一体化的相互支撑和有机联系的课程体系，让学生以主动的、实践的方式学习工程。［1］

自2005年汕头大学率先实施CDIO工程教育改革以来，全国几十所试点高校和许多非试点院校结合本校的专业特色都实施了CDIO改革，取得了很好的效果。［2］

2 融合 CDIO 理念的高职模具专业课程教学改革初探

CDIO的工程教育理念与我国高职教育人才培养模式改革的思想不谋而合，这就决定了CDIO引入高职教育具有可行性。在国内率先是本科院校进行试点改革，要将CDIO先进的工程教育理念引入高职，不能照搬本科，要结合高职的特点，结合所在学校的特点。

本学院模具设计与制造专业，融合CDIO理念对部分专业课程进行了初步的改革探索。

2.1 CDIO理念下课程重构 由易到难设计阶梯式教学项目

CDIO以产品研发到产品运行的生命周期为载体，培养学生的工程能力。学生的技术知识和推理能力的培养，不再局限于单门具体的课程中，而是建立在真实世界的产品和系统的构思－设计－实现－运作过程的背景环境基础上。

我们打破以往对单门课程进行项目式教学，尝试融合模具专业两门或多门主干课程设计教学项目，删减重复内容，注重综合能力的培养。设计的教学项目都以企业近些年真实的案例为基础，淘汰掉一些老旧的案例，且根据学生的认知规律，由易到难围绕模具的设计与制造工艺过程设计一系列的项目，避免由于项目复杂，部分学生自暴自弃，对专业学习丧失信心。

现在已经设计的教学项目主要包括单个模具零件的设计与制造、简单塑料模具的设计与制造、简单冷冲模具的设计与制造、复杂结构模具的设计与制造，每个项目都包括构思－设计－实现－运作全过程，使学生的技术知识和推理能力逐渐提升，如图1所示。

图1 阶梯式教学项目

2.2 CDIO理念下以学生为主体 注意个体差异性

CDIO是让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，学生是主体，是关键，学生能真正主动地去学习，很多问题都好解决。但是现在高职学生，多是90后独生子女，学习的主动性不强，吃苦耐劳的精神也有限。那么就算教师设计了再好的教学项目，学生不主动参与，效果都不会太理想。所以我们在教学项目进行设计之前，与学生进行良好的沟通，去了解他们的想法和需求。其实大多数学生都还是想好好学习的，但是对自己的现状没能正确认识，期望过高，不能正确地面对自己的缺点，常采用逃避的方式来掩盖问题，缺乏自律性。

在项目实施之前，给学生们介绍清楚项目是建立在真实世界的产品和系统的构思－设计－实现－运行过程的背景环境基础上的，作为企业的“员工”，必须完成“工作任务”，提前合格完成有“奖励”，反之有“惩罚”。充分激励学生学习的兴趣，学生可以自由组合团队，组合不上的由教师安排。学生团队必须在规定的时间内完成项目，教师根据学生团队的基础，为他们选择不同难易程度的项目。

在项目实施过程中，教师起指导作用，对于比较自觉的团队，“工作时间”团队可自行安排；而对于自律性差的团队，教师则严格“打卡”。教师时时刻刻注意各个团队的项目进展情况，注意学生团队成员的表现，及时帮助和约束他们完成构思－设计－实现－运作的全过程。

2.3 CDIO 理念下建设易于学生交流的模具设计与制造工程实践场所

工程实践场所是实施CDIO教学项目的关键，它为学生提供了动手学习的环境。该环境要有合适的工具、设备和工作空间，同时在这种氛围下也能激发学生主动学习的积极性。

传统的实训室主要是教师针对课堂理论教学中的一个知识点，在一个固定的场所进行讲解演示，学生根据教师的讲解按部就班地进行操作，没有为构思、设计以及团队建设提供支持条件，学生充当了一个比较被动的角色，发挥不了主观能动性，不能实现培养学生创新能力的目的。

因为模具设计与制造专业的特殊性，设计加工出一套完整的模具成本高，每个学校教学条件不一样，很多学生会加工单个模具零件，却无法加工出一套模具，特别是大型的模具。我们结合本学院的实际情况，与东风模具冲压技术有限公司合作，并聘请技能名师为学生们做指导，建设不同空间的模具设计与制造工程实践场所，它能够有效支持简单及复杂的小组项目进行构思－设计－实现－运作的全过程。

在校内建设专门的模具构思设计中心，配备典型的设备与资源，包括会议桌椅、办公室小白板，安装有模具设计软件的电脑、网络、图书馆资源等。模具构思设计中心不需要太大的空间，在这里学生团队是主角，他们不再是根据教师的讲解按部就班地进行模具的设计，而是自己去理解客户的要求，制定模具设计与制造的计划和安排。学生们之间相互交谈、讨论、倾听与反思，分享设计思路，相互交流。并且模具构思设计中心课余时间也可以开放，学生可以利用周末休息时间在这里完成模具的构思与设计。

在校内建设校内模具实现运作场所，配备有典型的模具加工设备，包括数控车床、数控铣床、数控电火花机床、数控线切割机床、注塑机、冲床、钳台等，在这里学生可以自己动手完成简单结构模具的生产制造，模具的装配和调试，完成项目的实施和运作阶段。

在校外与东风模具冲压技术有限公司合作。因为我们设计的教学项目都以企业近些年真实的案例为基础，所以学生可以直接参与到公司的大中型冲压模具件产品的生产制造、装配和调试过程中，在企业中真实地去完成项目的实施和运作阶段。在这里学生们跟着经验丰富的车间师傅学习模具生产制造的全部工艺流程，了解生产环节操作注意事项，提高了学生的实践能力、动手能力和观察问题、分析问题以及解决问题的能力。

2.4 CDIO理念下注重培养学生的团队协作和交流能力

CDIO培养大纲中强调人际交往技能的培养，其中就包括团队协作和交流能力。

在传统的教学模式下，偏重学生个人能力的培养，忽略了团队协作能力，或是部分学生错误的理解团队精神就是在团队里听从指挥，没有意见，大家一起去完成一项任务。所以我们采用“竞争”的意识培养学生的团队协作和交流能力。学生们作为企业的“员工”，必须完成“工作任务”，提前合格完成有“奖励”，反之有“惩罚”。学生团队可以是自由组合，也可以由教师安排。每队3～5名学生，选出一个队长，负责本团队项目完成过程中团队工作的运作。

在构思－设计阶段，每一个学生必须提出自己的设计方案，并介绍为什么要采用此方案，由队长组织全体成员讨论，取本队每一个成员方案的长处，避其短处，形成本团队的一个或几个方案进行模具的设计。这样学生主动参与的意识很强，设计的积极性很高。

在实现－运作阶段，是完成模具的加工、装配和调试工作。工作任务繁重，学生们需要自己与供货商之间进行沟通，购买模具毛坯和模架，让他们尽早地与社会接触，锻炼他们的交流能力。在模具加工阶段，工艺流程多，因此团队成员之间必须进行技术协作，发挥每个人的长处，互相配合完成模具加工的不同工艺，能够比较全面有效地解决问题，使知识的掌握更加准确和深刻，充分调动和发挥了学生的主观能动性，形成协作意识，增强了自信心和责任感，为将来工作岗位上的合作奠定基础。

在完成构思－设计－实现－运作的全过程后，在团队之间组织一次交流活动，要求充分运用多媒体技术进行交流，成员之间自己积极交流谈心，畅谈自己的成长和变化，相互学习，规划自己的职业计划。

2.5 CDIO 理念下综合评价学生的能力 以评促学

CDIO培养大纲要求以综合的培养方式使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力这四个层面达到预定目标。通过基于团队的研究性学习和工作过程的实践活动培养高素质工程应用型人才，强调学生在学习工作过程中的能力和素质培养，以笔试成绩为主的评价标准显然不能全面地评价学生，我们尝试采用综合评价的方法。

在CDIO的四个阶段分别给出阶段成绩，再综合四个阶段的成绩，给出最后的项目成绩。每个阶段成绩是根据各个阶段工作过程中，具体可以培养学生哪些方面的能力以及学生在这些方面的表现进行综合评价的，如图2所示。

图2 CDIO理念的综合评价方法

这种综合评价的形式减轻了学生期末考试的负担，倡导学生平时刻苦学习，而避免平时不努力，期末考试突击。

在每一个评价阶段，成绩的评价是由全程指导学生完成项目的指导教师、企业专家和项目实施的主体——学生，一起讨论给出来的。对学生来说，教师的表扬、鼓励、点评等都可以提高学生学习的积极性和学习效果。在这种讨论中学生能明确个人完成的内容、分析不足、制定改进方案等，以评促学，让学生不是从个人得分高低的角度去看待学习，明白完成CDIO项目的真正目的。

3 改革成效与反思

融合 CDIO理念，本学院模具设计与制造专业，对部分专业课程进行了初步的改革探索。实践证明，CDIO模式能有效地激发学生的主观能动性，培养学生的团队协作和交流能力，也显著提高了学生对专业知识的掌握和应用能力。

但是教学改革是一个系统的复杂工程，在改革的过程中我们也遇到了一些问题：以前一个专业教师可以上一门课，带一个班的学生。现在学生分成团队以后，按照CDIO的模式运作，一个教师指导多个学生团队，不仅要从专业知识上，还要从人际交往和心理及安全知识等多方面、全方位地指导学生。教师的任务过于繁重，难以有精力辅导到每一个学生，所以下一步我们打算增加指导教师的人数，并且充分发挥辅导员和聘请的企业专家的作用，全方位的指导学生完成CDIO项目。

作为一种工程教育教学模式，CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。我们将在现有条件下结合本学院特点，继续进行融合CDIO理念的高职模具专业课程教学改革与探索，在实践中进行检验和优化改革方案。同时将认真总结、反思改革实践的经验与教训，努力培养适应社会经济发展需要的高素质工程应用型人才，真正发挥CDIO模式的作用。

［1］ 顾佩华，包能胜，康全礼.CDIO在中国（上）［J］.高等工程教育研究，2012（3）:24-40.

［2］ 顾佩华，包能胜，康全礼.CDIO在中国（下）［J］.高等工程教育研究，2012（5）:34-45.

The preliminary practice with CDIO concept in the teaching reform of mold courses in Vocational Colleges

Wan Li
Wuhan Technical College of Communications， Wuhan， 430065， China

In order to bring up applied engineering talents to ft in the need of social and economic development， with CDIO concept， the preliminary practice from fve aspects in the teaching reform of mold courses， has achieved obvious results.

CDIO； teaching reform； mold design and manufacturing

2015-04-19

万丽，硕士，讲师。

武汉交通职业学院院级项目（编号：2013y005）。