基于CDIO理念的塑料模具综合实训课程改革

覃秀凤+黄勤芳

【摘 要】本文对当前国内院校CDIO的研究现状进行概述，分析广西职业技术学院塑料模具综合实训课程教学中存在的问题，根据模具设计与制造专业人才培养要求和特点，进行基于CDIO工程教育模式的课程教学改革和实践，并提出相应的改革措施。

【关键词】CDIO理念 塑料模具综合实训 课程改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）01C-0183-02

一、CDIO工程教育模式概述

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），它以产品的生命周期作为载体，从产品的研发到运行，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，以此培养学生的工程能力，如学生的个人学术知识、终身学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。而这一模式实则为“基于工作过程项目教学”和“做中学”的集中概括和抽象表达，它以工程项目从研发到运行的生命周期为载体，让学生在“职业职场情景”中进行主动的、创新的学习，使各个课程有机联系起来。CDIO培养大纲从四个层面综合培养工程毕业生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。

2005年汕头大学率先实施CDIO工程教育改革，而后在教育部高教司理工处的指导和支持下，CDIO理念在全国多所大学得到迅速推广，全国几十所试点高校和许多非试点院校，超过 20个专业参与了CDIO工程教育改革，取得了良好的效果。在本科院校，如汕头大学、上海第二工业大学、成都信息工程大学、南京理工学院等，建立了系统的专业培养计划，多数高校只是根据CDIO理念进行课程及相应教学大纲的改革。在高职院校，以苏州市职业大学、盐城工学院优集学院为代表，积极开展基于CDIO高职模具专业人才培养模式的研究和实践，形成了一系列研究成果，在对CDIO工程教育模式原有理念、特色继承和创新的基础上，提出了BRP-CDIO高职模具专业人才培养模式理念。盐城工学院优集学院以应用型人才培养为目标，依据CDIO理念，对模具专业教学理念、教学模式、教学内容、教学实施等方面进行了探讨。尽管国内近几年发表了数以千计的关于CDIO工程教育改革的文章，但是还有许多大学没有推行CDIO工程教育改革，甚至仍有一部分教师对CDIO一无所知。因而，CDIO 理念下的课程改革，增强课程体系、丰富课程内容、改变教学方法势在必行。

二、塑料模具综合实训课程教学存在的問题

塑料模具综合实训是模具设计与制造专业的综合实训课，课程开设的目的是综合训练学生在模具设计、模具分析、模具加工等三大核心能力，培养学生的职业能力和职业素养，但在以往的教学设计及实施过程中，出现了许多不足，主要体现在以下五个方面：

（一）产品设计阶段。学生不设计产品，教师直接提供设计好的塑件图纸，学生在制品的结构工艺性方面得不到训练。另外，塑件图已经按照模具行业规定及习惯，标注了塑件尺寸公差，而实践中很多客户提供的塑件图并未按行业规定标注公差，还需要设计者进行查表转换。此外，零件图已经告知使用的塑料品种，因此学生无须进行塑料原材料的选择与分析。因此，在产品设计阶段不能很好地锻炼学生的方法能力。

（二）模具设计阶段。第一，没有借助现代模具设计软件进行模具设计，与企业设计手段脱节。传统教学中，学生采用公式计算法设计模具成型零件，设计效率低。企业采用UG软件注射模向导进行模具的分模，调用模具标准件，可更快地实现模具设计，且修改方便。第二，学生基本都能按设计指导书的步骤来完成模具设计，但由于给定的塑件图纸是一样的，同学间的设计方案差异性较小，存在相互抄袭的现象，不能充分发挥学生主观能动性、积极性，也不能体现学生的个性、特长，不利于学生创新拓展思维能力的发挥和培养，因而，越来越不能满足现代教育对学生创新能力和素质培养的需要。

（三）模具加工阶段。传统教学中，只从学生中挑选3-4套设计得较好的模具进行加工，使得大部分同学因为加工的不是自己设计的模具，没有相应的任务做引导，就不能带着问题去深入学习和研究，也影响了学习效果和专业知识应用能力的培养，无形中打击了他们学习的积极性。

（四）试模阶段。传统教学中，试模由老师主导，学生观看，无法培养学生分析问题、解决问题的工程能力。

（五）考核评价。传统考核，从设计说明书撰写（占50%）、模具加工（占30%）、最终答辩（占20%）三方面来评定学生的最终成绩，尽管这种评定方式包含了三个项目的考核，但实则为终结性的考核，考核的指标不够细化，忽略了实施过程的考核，导致部分学生平时不努力，设计时抄袭，加工时观望，答辩时突击，企图蒙混过关。

三、CDIO理念下课程重构及考核

（一）课程重构。CDIO理念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，从产品研发到产品运行，培养学生的技术知识、核心技能和推理能力。广西职业技术学院基于CDIO理念，结合自身实际情况，重构塑料模具综合实训课程，进行了面向工程、面向实践、强化能力的实践教学改革，如图1所示。

参照企业的组织模式和设计制作流程，将教学内容项目化，产品项目源于生产一线实用、鲜活的案例，构建完整的综合实训体系。课程实施时，5-6名学生为一组，每个阶段均有对应的项目负责人，对项目的实施起到统筹和协调作用，其余每位学生均按照企业的组织模式担任1个员工角色并实施任务，这样既调动了学生学习的积极性和学习的兴趣，也营造了真实的企业工作情境。

1.构思。按照企业组织模式，为产品设计阶段，对应子项目1、2、3、4，由扮演造型部部长的学生主持完成。该阶段，学生拿到产品样品后，使用3D扫描仪进行数据测量及逆向建模，再根据所塑料结构工艺性、塑料原料工艺性等专业知识，对产品进行创新设计。这一阶段，提供给学生更多思考的空间，学生学习新技术的能力、应用专业知识的能力、方法能力、创新能力等均得到锻炼和提升。

2.设计。即模具设计阶段，对应子项目5、6，由扮演设计部部长的学生主持完成。对接企业生产方式，采用UG软件进行模具设计及模流分析。模具设计完成后，每位组员都将在模具评审会上针对自己设计的模具进行展示和汇报，同时接受本组成员的提问并解答。最后由组员商定择优选出一套模具，再由大家共同修改后出图。这个阶段，人人参与设计，人人参与汇报和答辩，参与提问，专业知识得以巩固，表达能力得以提高。

3.实现。即模具制造阶段，对应子项目7、8、9，由扮演加工部部长角色的学生持完成。这一阶段，加工工艺卡由组员集体讨论商定，每个同学都有模具零件的加工任务。通过这一阶段，学生的加工技能得到进一步锻炼，同时，学生在加工过程中对接企业，采用“5S”对学生进行管理和考核，培养学生的职业素养。

4.运作。即试模与验收阶段，对应项目10，由扮演注塑工艺部长的学生主持完成。模具的安装、注射工艺参数的制定，不再是以老师为主导，打样件过程中出现的问题均由小组成员商讨解决，锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。

（二）课程考核。帮助学生获得产业界所需的各种能力和素质，是CDIO理念的重点。因此，广西职业技术学院在该门课程的考核改革中，加大过程性管理和考核力度，强调平时的学习和思考，强调学生的职业能力和素养的培养，项目的考核步步紧跟。按照CDIO培养大纲要求，在重构的10个子项目的实施过程中，制定了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的考核指标，再综合四个阶段的成绩，给出最后的项目成绩，避免蒙混过关，高分低能或低分高能。

四、CDIO理念下课程实施效果

基于CDIO理念的对接企业组织模式的项目实施，取得了良好的效果：第一，提高了学生的工程实现能力，开拓了学生的创造性思维。第二，整个项目的实施体现了教学的互动性、启发性和探究性，学生的学习兴趣被激发，整个过程学生体验了所学、所用、所想与制成品的差别。第三，与广西职业技术学院传统的教学相比较，项目的实施很好地兼顾了个体能力差异与教学精度之间的矛盾，保证了能力较弱的学生也能跟着完成项目，而不是蒙混过关。第四，项目贴近企业生产、贴近市场需求，项目过程与企业生产过程和工作过程对接，学生熟悉了整个生产工作流程和内容，增加了学生的自信心，提高了学生的就业的竞争力。第五，通过做工程项目，学生学会了制定并实施工作计划、撰写文件、培养了他们严谨的工作态度，以及文件的撰写能力、语言表达能力，为今后的工作和技术知识积累奠定了良好基础。

总之，通过CDIO工程教育模式，塑料模具综合实训课程以生产中某种产品为载体，可实现学生在“做工程”的过程中将专业知识、核心技能、职业能力及素养有机联系起来，专业知识得以应用，专业技能得以训练，职业素养得以培养，创新精神得以发挥。

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[5]窦沙沙，夏建生.基于 CDIO 理念的模具课程体系初探[J].科教导刊，2012（5）

【基金项目】广西职业技术学院社科高职重点立项课题“基于CDIO模具专业‘工厂教室教学模式的创建”（桂职院[2015]174号152101）

【作者简介】覃秀凤（1984— ），女，壮族，广西柳江人，硕士，广西职业技术学院讲师，研究方向：模具设计与制造的教学与研究工作。

（责编 卢 雯）