基于CDIO理念的工程制图与识图课程体系研究及教学

郭南初

(苏州市职业大学 机电工程系，江苏 苏州 215104)

基于CDIO理念的工程制图与识图课程体系研究及教学

郭南初

(苏州市职业大学 机电工程系，江苏 苏州 215104)

CDIO工程教育理念是工程制图与识图课程体系建设的重要内容.文章依据职业教育背景提出了工程制图与识图课程改革与发展路径，在此基础上提炼出了基于CDIO理念的课程体系要素与课程内容结构;并以CDIO课程学习框架指导教学实践，形成了完整的教学情境(单元)设计.

CDIO;工程制图;学习框架

Abstract:CDIO is an ideal teaching pattern in engineering drawing and draft-reading.This paper presents curriculum reform and development prospects of engineering drawing and draft-reading educations based on the background of vocational education.On this basis，a CDIO based course elements and structures were extracted and complete curriculum architecture formed.In addition，the essay shows a complete design of teaching situations of the entire module based on the research and practice of CDIO framework，which significantly raises the teaching effectiveness.

Key words:CDIO;engineering drawing;learning framework

1 课程改革思路

《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》，明确了高等职业教育发展方向:以提高质量为核心，以增强特色为重点，以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线，创新体制机制，深化教育教学改革，围绕国家现代产业体系建设，服务中国创造战略规划，加强中高职协调，系统培养技能型人才.把立德树人作为根本任务，着力职业道德和职业精神培养，强化职业技能训练，促进学生全面发展，培养生产、建设、管理、服务第一线的高端技能型专门人才［1］.

依据职业教育改革与发展意见，结合《工程制图与识图》课程的特点，本文提出了该课程教学改革与发展思路:以CDIO理念为指导，以有效学习为核心，以合作学习、项目教学、创新实践、探索讨论为主线，深化课程体系建设，推进教学方式创新，着力培养学生的工程基础知识、有效提升学生个人读图和绘图能力、有意识地培养学生团队合作能力和工程系统能力，为学生的学图创新实践能力打下坚实的基础.

1.1 课程定位

机械制图是培养学生对所学专业的情感及兴趣爱好的重要途径，同时也是从事工程技术工作的技术人员必须熟练掌握的基本技能和本领，在以强化产品设计能力、机械加工能力、设备安装维护能力等为核心职业能力的课程体系中，处于基石的地位.

1.2 学习领域定位

课程以职业岗位的典型工作任务——机械零部件造型与测绘为载体，进行工作过程系统化的课程开发，形成一门融入工作对象(机械零部件)、工具(CAD/CAM软件、测绘工具量具)、工作方法(零件三维造型、零部件测绘方法)、工作要求(遵循工作规范与技术标准)等工作过程要素的教学做于一体的学习领域课程.

1.3 职业定义

使用绘图仪器、设备(计算机和打印机)，根据工程或产品的设计方案、草图和技术性说明，绘制其零件图、装配图及其他技术图样的人员.

1.4 专业对应的就业岗位

技术改造、机床操作、设备维修、产品检验、产品设计、工艺编制、质检员、产品装配、生产管理员等，这些岗位所需要的核心能力分别是绘图能力、读图能力、测绘能力、表达能力等，这些应是本课程的核心内容.

2 基于CDIO理念的课程体系要素与结构

汕头大学提出CDIO工程教育的三级项目模式，该模式明确指出，第三级项目是为单门课程而设的项目，旨在增强理解和培养相关能力［2－3］.参考CDIO的12条标准，从基本环境、学习目标、一体化教学计划、工程导论、设计-实现经验、工程实践场所、综合性学习经验、主动学习、教师能力的提升、学生考核等10条标准出发，提出了基于CDIO的课程内容、知识与能力要素.

2.1 主要工作内容

1)负责机械产品零部件的设计、分析、制图;

2)对机械产品的设计图纸进行解释及提供技术指导;

3)负责对机械产品的工艺图纸进行审核，并协助完善机械产品工艺图;

4)按照现有的技术规范完成机械产品的图纸标准化工作.

2.2 主要职业能力

1)熟悉绘图仪器及工具的使用与维护知识;

2)能够掌握正投影法原理，绘制和看懂中等复杂程度的工程图样;

3)能够运用形体分析、线面分析等方法，进行物体构形以及结构创新;

4)能够独立或配合他人应用国家标准规定的各种表达方法准确表达零、部件，并能独立进行方案评价;

5)熟练应用AutoCAD制图软件绘制工程图样;

6)工作认真负责，严谨细致，有良好的创新精神和团队精神.

通过探索和研究，并结合苏州地区中外企业的需求，提炼出了工程制图与识图课程CDIO知识与能力结构图，如图1所示.

工程知识:了解机械制图标准、零件表达方法、标注尺寸的基本方法、机械加工生产意识与生产管理知识;掌握仪器绘图和徒手绘图的操作技能;培养绘制和阅读常见机器及部件零件图和装配图的基本能力，特别是以培养读图能力为重点.

图1 工程制图与识图课程CDIO知识与能力结构图

个人能力:使学生能够正确使用绘图工具和绘图仪器，能够应用空间逻辑思维能力和形象思维能力正确地绘制和阅读机械专业有关图样，具有一定的自学能力、分析问题和解决问题的能力、查阅和运用标准的能力、产品造型的能力和产品反求的能力.

态度和工程能力:通过小组合作，锻炼学生的团队协作和语言表达、产品展示等社会能力;注意将国内外发展概况、图纸质量与经济性的关系介绍给学生，培养学生的责任感、敬业精神和吃苦耐劳、一丝不苟的工作作风.

综上所述，把整个课程的内容分为四个部分:投影基础、表达方法、绘图技术和设计基础，如图2所示.

图2 课程内容体系结构

3 教学实践探索

3.1 课程实施过程

1)全程以CDIO为指导，采用项目教学，以实际机械产品中的零件为教学对象和教学目标;

2)教学引入设计式作业;

3)学生制作模型，并根据模型画三视图;

4)由考试转为分阶段进行考核.

在每一项目知识点介绍完后，向学生布置一项具体的测绘任务，让学生主动应用已有的知识和技能，探索预定目标表达方案的实现过程，在课堂上展开广泛地讨论，激发大多数学生的学习兴趣.

工程制图与识图课程CDIO学习框架如图3所示.

图3 工程制图与识图课程CDIO学习框架

3.2 课程教学情境设计

教学内容的选取主要取决于企业实际需要.教学内容强调探索、创新和运用.有时，要完成一个作业，不仅仅是要运用书本知识，而是很多东西综合到一起，自由发挥，让学生自己去寻找解决实际问题的方法，同时要求“团队合作”，强化合作意识和知识的实际应用能力及学生就业求职技能的培养［4］.能力教学目标:①量具(钢直尺、内外卡尺)的使用方法;信息的收集与整体;知识教学目标:①了解机械制图的作用和内容;②了解本课程应达到的能力;③调查机械制图的发展情况(职位、要求等).具体见表1.

表1 全国机械创新设计大赛一等奖学生获奖作品“燃气泄漏自闭阀”(案例)

4 结论

基于CDIO理念的工程制图与识图课程教学实施，受到学生普遍认可和同行的好评，取得了明显的效果:图纸质量明显提高、团队合作意思得到强化、视图表达能力和计算机绘图能力达到课程标准要求，口头表达能力明显增强.有利于培养学生的创新意识、提高了职业能力.

［1］教育部.关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见［EB/OL］.(2011-09-29)［2012-01-22］.http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A07_zcwj/201110/xxgk_125717.html.

［2］叶楠楠，刘苑豪.汕头大学 CDIO:引领中国特色工程教育改革［EB/OL］.(2011-06-28)［2011-10-22］.http://www.stu.edu.cn/index.php?option=com_content＆view=article＆id=1606.

［3］中国 CDIO 网站.CDIO 基本信息［EB/OL］.(2011-10-21)［2012-01-20］.http://www.chinacdio.cn/.

［4］谢光辉，张进春.以工作过程为导向高职机电一体化课程建设［J］.三门峡职业技术学院学报，2010(1):1-4.

(责任编辑:李 平)

Research and Practice of Effective Teaching Methods of CDIO Based on Engineering Drawing and Draft-reading Skills

GUO Nan-chu
(Department of Mechano-electronic Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

TG156

A

1008-5475(2012)02-0066-04

2012-01-08;

2012-02-15

2009年江苏省高等教育教改立项研究课题(263).

郭南初(1964—)，男，湖南岳阳人，副教授，硕士，主要从事职业教育、创新教育、计算机辅助教学研究.