基于CDIO的机械模具方向课程体系构建

王海雄 代宣军 李海侠

摘要：针对机械模具方向传统教学存在的不足，本文提出基于CDIO理念对模具方向的课程体系进行重新构建，并建立新的教学模式和教学评价体系，有助于提高学生的实践创新能力。

关键词：CDIO；模具方向；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）45-0206-02

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）的工程教育理念，包含了产品、系统或过程的整个生命周期的所有环节，它是由美国麻省理工学院、瑞典的查尔姆斯理工大学、皇家技术学院和林雪平大学于2000年所创导的一种工程教育改革模式，如今全球已有100多所高校加入了CDIO工程教育国际合作。我国的CDIO工程教育改革已取得了一定的成效，很多高校已将CDIO理念应用于专业课程体系的构建。

为了适应我国制造业的快速升级，模具工业也加快了发展的步伐，模具企业对模具技术人才特别是技术应用型人才的需求量不断扩大，对人才培养的质量要求不断提高，因此我国很多本科院校的机械专业开设了模具方向，模具人才培养的数量在近几年有较快的增长。但是由于沿用传统的人才培养模式，模具人才培养的质量跟不上模具制造业升级换代的步伐，因此迫切需要对目前模具方向的培养教育体系进行改革。

一、机械模具方向课程体系目前存在的问题

1.课程体系结构不紧密。传统的教育将理论教育与实践教育分离，这使得模具设计理论与实践实习脱节，或者是重视理论教学而使得实践教学薄弱化，或者是重视实践教学而使得学生厌倦于理论学习，这直接导致的问题就是学生眼高手低，要么理论基础强而实践能力差，要么是动手操作能力强，但是一旦出现问题则不能依据理论去解决，缺乏独立解决问题的能力。最后导致考核评价方式单一化，不能全面的去衡量学生的学习效果，教学评价体系形同虚设。

2.企业参与度不够。虽然当前各高校已开展了“卓越工程师教育培养计划”等来加强工程人才的培养，但对地方高校来说，由于资源相对短缺，在培养过程中学校与企业脱节，这样工程教育尚存在诸多问题和困难，主要体现在实践教学薄弱、工程训练软化、学生的创新能力培养需要进一步加强、模具实践教育与工业界合作不足等。

以上两个方面的问题具体到课程设置领域体现在：实践环节所占比例较小，理论教学与实践教学相脱节；基础理论课程相对薄弱，不利于学生自由发展和创造力的培养；人文社科类课程比例偏低，轻视人文素质教育。此外，还存在着整体课程结构较为松散、缺乏整合，选修课比例不足，忽视学生个性和爱好的培养，等等问题。由于我校的机械专业未能入选“卓越工程师教育培养计划”，因此以上问题尤为突出。

二、基于CDIO课程体系的构建

根据CDIO工程教育改革的基本思想内涵、CDIO的12条标准和CDIO教学大纲，基于CDIO的课程体系构建，不仅要实现知识、能力和素质培养的一体化，技术要素和非技术要素培养的一体化，而且要实现理论和知识之间的相互支持。采用基于案例的研究方法，通过对国内外已开展CDIO工程教育模式的课程计划的收集，与我校目前开设的机械专业模具方向课程体系进行分析、对比，明确差距，为机械专业模具方向课程体系构建提供必要的支持和方向引导。

根据CDIO模式下一体化课程计划的原则以及目前我校机械专业模具方向课程体系中存在的不足的基础上，借鉴CDIO整体理念以及一体化课程设计思路，对我校机械专业模具方向课程本科课程体系进行重构，形成以系统化的二级CDIO项目为主线的课程体系模型，模型中的系统化的二级项目包括一级和二级两个级别。一级项目提供CDIO全过程经验，以提供完整的CDIO经验，重点突出课程体系的主题内容；二级项目属于子课程体系内多门课程之间的联系，以便于教学并强化学生对课程理论知识的理解，从而提高学生理论知识应用于实践的能力。在课程组织方面，为了方便二级课程体系的实施，将机械专业模具方向的课程按照不同的主题内容进行组织，重点突出各课程之间的相互联系，这样就会使得每门课程的脉络清晰，在讲授新课的同时，复习了已教课程的知识，这样整个课程体系的重点、难点就会从总体上进行把握。每个主题针对机械专业模具方向的某一领域，主题内容学习持续一个学期或者是连续的两个学期。主题内容的课程学习与二级学期项目同时进行，实现与主题相关的理论知识的学习和实践能力的培养的双重效果。同时，课程按照主题内容进行组织，实现了理论知识之间的有机联系，避免了相互割裂的学科不利于建立学生对工程问题的认知。

根据以上对课程体系的分析与机械模具方向专业的特点，基于CDIO理念的机械专业模具方向课程体系的构建如图1所示。从图1中可以看出，课程体系主要包括四个按照主题内容组织的不同领域的课程子课程体系，而各子课程体系则包含具体的课程。子课程体系的学习则按照自左至右的顺序进行，这样各课程之间存在着相互联系之处，便于课堂教学的把握和学生的理解和接受。其他的子课程体系不仅包含与该主题相关的专业基础课程和专业课程，还包括一部分人文社科类课程。

三、基于CDIO的课堂教学模式与评价方式

课堂教学模式以教与学一体化教学模式为原则，坚持以学生为中心，将部分专业理论课程或课堂的部分章节融入实训教学过程中，根据不同的小的课程体系对学生的不同要求，灵活安排教学方式，真正做到理论与实践的有机结合。一方面相关的实验室教师通过模具指导学生完成实训内容，另一方面由专业课堂教学教师结合自身的相关项目研究需要，指导学生进行相关项目的研究，这样可以使讲授、示范、指导、集中训练和产、训环节有机结合，学生在掌握基本的专业知识的同时，自身的工程实践能力和创新能力也得到了提高。在教学过程中还可以推动主动学习方法，让学生先准备好与生活相关的五金塑胶制品模具设计的素材，在课堂上加以分析、讨论，可以通过基于项目的学习、问题的学习、案例学习、仿真的学习等学习方法，强化学生的工程实践能力和创新能力。

在课堂评价方面，选择笔试、口头演讲、团队工作、产品展示等多样性的评估方式以监控教学进度，掌握学生的学习效果。在实践评价方面，對教学质量以及学生学习效果的评价，可以通过在企业的顶岗实习的效果来进行。学生在实习过程中，对具体的模具技术的掌握、运用知识的能力、实践后的效果等方面可以综合反映新的课程体系的教学质量。

四、总结

本文基于CDIO工程教育理念，以CDIO工程教育的愿景、标准及大纲为指导，对机械专业模具方向的课程体系进行构建，并对构建后的课程体系进行评价。强化以学生为中心的教与学的统一，以全面提高学生的工程实践能力和创新能力为目标。以知识应用为主线、创新能力为核心对专业课程体系和教学考核模式进行改革探索，进而形成学生发展需要的、具有普适性的地方高校机械专业模具方向课程体系，以期促进该方向的应用型专业人才培养，满足市场对模具人才的需求。课程体系的构建包括以下几个方面：（1）探索适合地方高校机械专业模具方向的CDIO理念的课程体系设计的基本依据，为课程体系的重构提供理论保障。（2）构建基于CDIO工程教育的地方高校机械专业模具方向的课程体系，改革教学方法和手段，培养创新型的模具人才。（3）设计基于CDIO工程教育的课堂教学模式及评价体系，进行教学改革，增强学生的实践能力和创新能力。

参考文献：

[1]康全礼，丁飞己.中国CDIO工程教育模式的回顾与反思[J].高等工程教育研究，2016，（04）：40-42.

[2]王宏祥，曾红.基于CDIO模式强化课程实践教学探索与实践[J].实验室研究与探索，2016，35（10）：196-199.