基于CDIO理念的“产品几何技术规范基础”课程教学改革实践

薛玮珠

摘要：本文基于CDIO工程教育体系和理念，对“产品几何技术规范基础”课程进行教学改革探索，采用小项目教学模式，系统化教学载体，提倡“教学练一体化教学方式”，并建立完整系统的课程评价题库，改革成绩考核办法，从而提高教学效果。

关键词：CDIO;产品几何技术规范基础;教学改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）23-0096-02

教学方法改革是创新教学改革的关键，按照我校创新型高技能人才培养要求，教师需要积极进行教学改革，运用各种教学手段，激发学生的学习兴趣，“少教多学”、重点培养学生的学习能力，发挥学生学习的创造性、主动性，使学生乐学、善学。只有这样才能把学生的主动性学习能力和创新精神发挥处理，从而使学生的能力、知识、素质很好地结合起来。

麻省理工学院在2001年联合瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学和瑞典林克平大学四所大学一起开发了CDIO工程教育体系与实施理念。其中，C代表了构思（conceive）、，D代表了设计（design），I代表了实现（implement）和O代表了运作（operate）。此理念在高职教育中应该非常适合。

《产品几何技术规范基础》课程是机械类专业的一门专业技术支撑课，并且是机械类专业的一门必修课。目标是让学生掌握机械零件的几何精度及其相互配合的基本知识，对相关公差标准具有初步的应用能力并受到几何量测量技术的初步训练。学习本课程，可为今后高质量完成机械基础综合实训、毕业设计打下扎实的基础。本文对原有的课堂教学模式的不足进行改进，提出了基于CDIO理念的产品几何技术规范基础教学改革，采用小项目教学模式，系统化教学载体，提倡“教学练一体化教学方式”，使学生的工程应用能力、创新能力得到很好的锻炼。

一、引入小项目教学模式，系统化各章节教学载体

根据课程的实际特点，采用“传统知识传授+项目教学”的方式更为合理。基本概念、标准释义等适合采用传统的知识传授方式教学，而对相关标准的应用能力、检测能力的培养显然更适合项目教学方式。计划以“快换钻套”、“机械式过载保护装置”为载体，讨论尺寸公差的选择;以“台钻主轴部件”为载体，讨论滚动轴承等标准件的公差与配合的选择;以“减速器低速轴”为载体，全方位讨论尺寸、几何、粗糙度公差的选择;以“支架”为载体，讨论检测方案设计、检测数据处理等内容。

根据各章节的特点，可选择小项目如下。

二、改革教学方法与教学手段，提倡“教、学、做一体化”教学模式

根据CDIO的教学模式下，我们把教学内容中的各个教学项目根据要求采用C（构思）、D（设计）、I（实现）和O（运作）分四个阶段来实施。

1.构思阶段。主要是让学生明确任务，做好任务的准备工作。

2.设计阶段。老师引导学生了解项目，储备知识，确定实施方案。

3.实现阶段。学生根据要求完成项目，即项目的实施阶段。

4.运作阶段。学生和教师根据任务的要求，检验、评价和反馈学生任务的完成情况。

根据产品几何技术规范基础课程的特点，在课堂教学方式上，利用收集及制作的视频、动画、图片等，进行关联教学内容的展示，给学生以身临其境的感受;在教学手段上，教师与学生的双向互动，引导学生主动思考，采取小组讨论式教学法、演讲式教学法、启发式教学法、小测验等多种教学组织形式进行教学，整个教学过程提倡“教、学、做一体化”的教学模式，从而使学生的学习主动性和探究性学习热情得到加强。

三、建立完整系统的课程评价题库，改革成绩考核办法

为了使得学生理论基础和知识综合运用的能力有明显地提高，重点考查学生基础知识掌握、知识综合运用能力等情况，可在教学中采用知识+技能+态度的课程评价方式。

为能更公正客观地评价各机械类专业学生，需建设完整系统的课程题库，具体包括如下几方面。

1.建设考查初级目标的理论考试题库。理论考核主要针对《产品几何技术规范基础》课程的三大组成基石：极限与配合（尺寸公差）、几何公差（形位公差）、表面结构要求进行考核，重点关注学生对产品几何技术规范相关概念、术语、标准的掌握程度，要求学生在机械图样上能正确标注相应的尺寸、几何、粗糙度公差;对机械图样上出现的各项标注能充分理解、认知。理论基础考试占整个评价体系的权重为30%。通过理论基础考试的同学，达到了课程理论教学的初级目标。

2.建设具有典型意义的、复杂程度适中的零件库。该零件库是用来评价同学们独立完成零件的几何精度设计的能力。比较适合的典型零件有减速器低速轴、减速器箱体、车床溜板箱、快换钻套、台钻主轴套筒等。这些零件上不但具有典型意义的各种配合（间隙、过渡、过盈）应用，而且和标准件多有接触。通过完成装配草图中的指定零件的零件图可以较好地考查同学们对标准件相关精度设计的掌握能力和对零件进行综合几何精度设计的能力。在指定时间内（比如一周），独立完成零件的几何精度设计并提交完整的零件图占整个评价体系的权重为20%。图纸完成的质量，反映了学生对“几何精度设计”这一课程高级目标的掌握程度。

3.具备可操作性的实践实操题库建设。该试题库为实操试题库。考查目标是学生对基本量具的掌握程度。比较适合的项目有“内径百分表测孔径、杠杆千分尺测轴径、立式光学比较仪测轴径”等。通过指定量具，检测指定工件，依据策测量结果的准确度来评价学生掌握各类测量器具的基本使用方法的程度。通过实操基础考试的同学，达到了课程实践教学的初级目标，占整个评价体系的权重为20%。

4.考试模式。考试分理论与实践，各设初级目标与高级目标，通过初级目标，只能达到及格、中等的成绩，只有具有相应能力（几何精度设计能力，综合实践能力）才能达到良好、优秀的成绩。对较差的同学，由于基础考核难度不大，可以加强他们的学习信心，避免因为难以达到目标而丧失学习兴趣;对于较好的同学，可以充分体现他们的优势。（1）理论：考核2次，一次考试，一次大作业，前者为初级目标，后者为高级目标。（2）实践：设立专门的实训周，设计4个典型零件，要求学生通过小组合作的方式，完成从方案设计、量具选择、数据处理、提交报告等完整的综合检测过程。这一实训周的设计目标是课程实践教学的高级目标，占整个评价体系的权重为20%。实训周特点：老师不进行“灌输式”教学，而是提供典型零件、零件图纸，通过告知“学前能力、学习目标、参考资料、学习活动等”的途径，来知道学生体验学习。

四、总结

基于CDIO理念的“产品几何技术规范基础”课程教学改革在2012年开始，至今已实施了两届，从实施结果来看，学生对该课程的主动性得到极大提高，课程教学效果显著。该教学模式拟在本学院其他课程上推广

参考文献：

[1]姬晓惠.JI Xiao-hui高职艺术设计“教、学、做”一体情境教学模式研究[J].华北水利水电学院学报（社科版），2010，26（3）.

[2]蔡伟鸿，等.融入EIP_CDIO理念的“计算机网络与通信”课程教学改革[J].计算机教育，201l，（10）：42-46.

[3]张晶，徐金寿.论高职教学中的“教学做一体化”[J].职业教育研究，2011，（03）：25-26.

[4]王伟，王殿君，申爱明，等.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2010，33（2）：136-138.endprint