基于CEC-CDIO理念的工程制图课程改革与实践

程怡

摘要：在工程制图教学中引入CEC-CDIO全新教育理念，把校企深度融合作为实现教育发展的基础平台，同时在整个项目的课程改革中使用CDIO项目教学法，有助于解决工程制图教学中的一些问题。建立在CEC-CDIO模式之上的项目教学法，有效地培养了学生的自主学习能力、空间分析综合能力、创新意识、动手能力、表达能力和团队合作精神，在整个项目推进过程中也有效地提高了教师的综合能力，使教师的专业理论和技能得到了明顯提升。

关键词：工程制图；课程改革；CEC-CDIO；教学模式

一、引言

目前，我国高等教育工作在一定程度上存在重视理论教学、忽视实践教学的问题，过多地注重对个人学术能力的培养，这和新时期高校对工程类人才的培养思路不符。所以针对工程类人才教育工作进行改革是高校当前的重点工作。针对当前工程制图课程中的教学内容枯燥、课程学习和实际项目之间出现脱节等现象，笔者采用应用型课程教学目标，把校企深度融合（College学院、Enterprise企业、Cooperation合作）等作为合作基础平台，并和CDIO工程教育工作中提出的基本理念相衔接。此模式把校企合作、工学结合等作为重点，并充分借助企业的优势资源（如产品、设备和外聘教师等），对工程制图课程的教学工作进行有效的项目化课程改革，强化学生的识图、制图能力，并培养学生的空间想象能力、创新能力以及工程设计能力。

二、CDIO教育理念及项目教学法

CDIO工程教育理念是由美国四大名校经过几年探索提出的，其主要环节包括：构思（Conceive）—设计（Design）—实现（Implement）—运作（Operate），它把任务驱动、案例教学等工作有机结合起来。在确保学生对知识和能力的掌握之后，以项目组为主要的学习单位，注重对学生自我学习能力和团队合作意识的培养，是“做中学，学中做”的基本原则和基于项目之上的教学方式的反映。CDIO的教育理念以“项目教学法”的方式，让学生从内容各异的实际项目中学习到同样的学习方法和能力，以学生为中心替代以教师为中心，以项目为中心替代以课本为中心，以实际经验为中心替代以课堂为中心，综合培养学生的个人自身素质、专业理论知识、工程设计过程及团队协作能力等。

三、工程制图课程教学改革与实践

传统的教学模式难以对学生的各项技能进行全面的培养，同时也无法提升学生的创新能力和工程实践能力。以CEC-CDIO理念为中心的教学模式，也就是以校企融合为平台，把构思—设计—实现—运作的系统工程理论作为工程制图课程中的主要依据，这种教学模式提出了科学的课程体系。

（一）培养所有学生的“C”能力（构思能力）

在空间基础知识单元中，教师主要把直观性的实体化教学作为重要的教学手段，把平面转化为立体，变简单为复杂。教师要充分利用教学模型、教具、多媒体动画PPT以及BIM建模等所有可利用的资源进行课堂的示范讲解，使空间立体展现在学生眼前。教师要以学生为中心，使用交互式的教学手段，以便在动态可持续循环中针对教学的各个环节进行不断改进。教师也要结合反馈情况和效果，对相关问题进行相应的调整，让学生互教、互助和互学，同时对学习中存在的问题和不足进行分析。掌握扎实基础后引入工程实例，让学生分组讨论，构思建筑的平立剖。

（二）培养学生的“D”能力（设计能力）

高校要选取企业实际工程中的建筑并分配给所有小组相应的任务，确定所有任务之后，就提出项目的改进方案。学生需要在分析问题的过程中学会使用CAD软件，并掌握基本的BIM建模以及建筑基本概念。通过上述这些实例的设计和分析，学生能深入地了解工程制图的方法和步骤，提高研究问题与应对问题的水平。

（三）培养学生的“I”能力（实现能力）

通过进行实地考察和在校企之间建立合作平台，并借助企业已有资源，学生能到实际施工现场观察建筑物的具体情况，并利用测量工具对建筑物的尺寸进行仔细测量。然后学生按照分组分工交流的基本原则，讨论和绘制图形，完成所有平面图形的绘制之后，每一个学生小组团队将绘制的图形转化为CAD文件，并利用BIM建立3D模型。教师要引导学生和实际工程进行对比，对项目的成果和经验进行总结和交流，以培养学生的能力。

（四）培养学生的“O”能力（运作能力）

要做好项目的展示准备工作，整个项目团队均需参与项目演示并推荐主讲人一名，要对有关项目的设计思路、执行过程、采用的关键技术及绘制过程中发现的问题等进行公开汇报。在项目汇报阶段，团队成员以说激思、以说验思、以说定思，要从“看明白”到“做明白”再到“讲明白”。除了能够令学生更好地理解及运用相关专业知识，这种方式也提高了他们的实践创新能力和解决关键技术问题的能力。

四、结语与展望

CEC-CDIO中提出的教育理念与工程教育改革工作中提出的“国际化、系统化、工程化”等理念的要求一致，而该模式的全面实施和推广也需要教师提升自身的教学能力，实现自身角色的调整以及对角色进行重新界定。教师需要由以往的讲授式向如今的以项目（案例）为中心的课程设计式转变，以及向引导学生和针对学生进行评估等教学模式转变。这种教学模式可以更好地实现对学生创新能力的培养，让学生了解更多的学科知识和团队合作能力等，保持学生对学习的主动性。这种方式也增加了教师的责任和义务，教师不仅要对自身能力进行有效提升，也需要在教学课程设计、学生引导和评估上做大量的工作。

整个教学模式的改革过程实际上就是在校企融合的平台上融合了CDIO的过程。学生才是实践教学工作中创新的重要环节，使其更好地参与到工程教学和探讨活动中，是对以学生为主体的教育模式的体现，也是培养应用型人才的重要方式。这个过程不仅强调了学生的主体地位，加深了学生对所学知识分析和理解的能力，还能训练学生学习全新理论和建模的能力，同时也强化了师生之间的理解，促进了学生之间的合作以及学生和外部之间沟通的能力。所以，快速地推进CEC-CDIO工程教育模式，继续提出针对应用型人才的培养模式改革，仍是今后高等教育实现长远发展的重要任务。

参考文献：

[1]顾佩华.从CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探讨[J].高等工程教育研究，2008，（1）.

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[3]林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报，2008，（4）.