基于CDIO的《工业产品造型设计》课程教学研究

王旭

（电子科技大学成都学院，成都611731）



基于CDIO的《工业产品造型设计》课程教学研究

王旭

（电子科技大学成都学院，成都611731）

摘要：本文分析了《工业产品造型设计》的课程特点。拟从教学形式的转变、CDIO教育模式的引入、实践环节的实施细则转变等方面进行教学模式改革。为测试教学改革效果，对本院12级机械专业的两个班级进行教学试验对比，结果表明，CDIO的教学机制有效提高了学生的学习积极性，促进了学习质量的提升。

关键词：CDIO课程教学教学改革

《工业产品造型设计》是工科类高等院校机械及电气专业的能力实训课程。教学的目的，是培养学生的创新、团队协作以及良好的产品设计能力。

由于该门课程的实训类性质，故长期以来，电子科技大学成都学院（以下称我院）采取了理论讲述和实验上机的二元制教学模式。其中，理论讲述主要是对产品的一些设计理念进行介绍，而实验上机则是进行产品图形绘制。通过对本院电气工程专业2010～2011级进行调研可以发现，由于课程的理论过于单调，以至于大部分学生对于理论课的学习效果较差；而实验环节，由于教师已经命题完成，且产品的细节（外形、尺寸、颜色等）都已给定，学生操作时仅仅是对教师拟定的产品模型进行机械临摹，而培养目标中要求的创新思维训练、团队协作能力训练等环节，并未有效开展。如此一来，该课程的传统教学模式，与课程体系的培养目标并不匹配。要改变当前的现状，进一步完善教学模式，提高教学质量，必须采取新的教学方法，本文拟采用CDIO的工程教育模式，对该课程进行教学改革。

1 教学形式的变化

课程教学形式，是影响学生学习兴趣的关键。所以，选择合适的教学形式，对于该门课程而言，至关重要。针对《工业产品造型设计》的特点，在理论教学时，可以适当引入小课题，将实践环节渗透理论课程，对于有效提升学生的课堂参与积极性，是行之有效的。

1.1 理论课时的实践环节渗透

理论课时的实践环节渗透［1］，是指在该课程的理论教学环节中，改变过去以教师主讲，学生被动听课的模式。而是在介绍到某些知识点时，有意识地引入小课题，让学生在简单的动手中，理解该知识点的含义。例如，在讲述产品设计中的对比与调和时，在向学生进行了定义介绍后，布置一个简单缝纫机线形设计的任务，让学生现场完成草图绘制，其要素包含线形形态、粗细、虚实等，通过线形的曲直、粗细等设计，大家便能充分理解对比的含义，而整理草图中相同元素，如所有直线要素、曲线要素等，便可以对要素调和，有了一个充分的认识。如此一来，通过实践环节的渗透，便能有效提高理论学时的教学效果。

1.2 引导式教学法的引入

该课程在理论教学中，拟加强对学生的引导。即教学过程中，学生是主动者，探索者。具体的操作为：

（1）在对某一知识点的内容阐述之前，可以先向学生提问，引导他们思索。例如，在谈到产品设计的均衡与对称性特点时，首先提出问题：假如你对一辆汽车进行造型设计，你认为其均衡性原则，应该体现在什么地方？同理，对称性原则又适用于在汽车的那些部位？如何体现二者的协调性？

（2）给学生一定的时间考虑和讨论，然后让学生回答问题，并整理答案。

（3）根据学生的回答情况，进行针对性地评讲和阐述，充分肯定他们答案中的亮点，对尚不完善之处，进行点评和补充。通过上述步骤，学生上课的兴趣和参与积极性都能够得到提升。

此外，引导教学的目的还在于训练学生的发散思维。故需要拓展知识面，不能拘泥于课程教材的范围。由此，教师需对学生布置一些课外阅读任务，即课后去阅读与本课程相关的一些文献。如《人机工程学》、《色彩设计》等，并撰写读书笔记和报告。这样一来，不仅学生的知识面得到拓宽，与此同时，还可以培养其主动查阅文献，积极思考问题的能力。

2 CDIO实践教学环节的实施

实践环节［2］，是该课程的重要教学环节，也是学生训练产品设计能力的直接过程。因此，在该环节中，需要改变传统那种“依葫芦画瓢”的实验操作模式。而实施更加完善的实践教学方法。具体实施为：

（1）将项目命题自主权交给学生。学生可以按照自己的兴趣，自行组合成钻研团队，拟定课题方向，分工合作。在兴趣的驱动下，学生的钻研积极性和主动探索精神，将得到极大的提升，而该阶段中，教师仅需要对题目的难度、工作量等方面进行审核和掌控即可。

（2）课题实施环节的监控。在学生团队开展课题之后，教师除了答疑解惑以外，还需要对

课题的阶段性完成情况，进行监控。例如：某个学生团队的课题为创意灯具设计。则按照C（构思）-D（设计）-I（实现）-O（运作）的培养流程［3-4］，当完成方案构思阶段后，需提供项目策划书和草图；当设计阶段完成后，学生需提供完整的设计工程图纸，由教师进行审定，并分阶段评定成绩。

通过教师对CDIO模式的过程把握，学生在每个环节都能够参与、交流、动手、体验。这样一来，在提升学生创新和动手能力的同时，又达到了构建扎实的专业体系知识的目的。

3 教学效果测试

对本院2012级机械专业进行教学效果测试。随机选取两个班级，设定为甲班和乙班，人数均为每班20人。测试过程中，甲班按照传统教学模式进行授课，乙班则采用CDIO工程教育模式进行授课。最后，通过展示实物作品，并由本院5名机电专业方向的专家组综合评定成绩的方式对比二者教学结果。

图1 甲班测试结果

图2 乙班测试结果

教学测试结果，如图1、图2所示。

从测试数据可以看出，采取了不同教学方法的两个班级，教学效果是不同的，在高分段内（90～100分），甲班为12%，乙班为16%；不合格分数段内（60＜），甲班为10%，乙班为0；即乙班学生的综合评定成绩全部合格，其余各分数段中，乙班也高于甲班。由此可以得出结论，基于CDIO的教学改革方案在实施后，课程《工业产品造型设计》的教学效果要明显好于前者，学生的综合成绩，提高较为明显。

4 结语

结合《工业产品造型设计》的课程性质，分析了本院当前教学方法的不足。提出了CDIO工程教育模式的课程改革方案。具体实施过程包括理论教学的引导、实践环节的自主命题、CDIO培养过程的质量监控等方面。最后，从教学效果测试可知，CDIO的教学模式，更能适应本课程的特点，教学质量更高。同时也应该看到，教学之路是需要不断完善的，为达到培养专业化人才的目的，未来还需要不断钻研和改革。

参考文献

［1］周海,葛友华,朱龙英等.基于CDIO理念的机械类“卓越工程师”培养［J］.现代制造技术与装备,2011（6）:60-61.

［2］王旭.《电机与拖动基础》课程教学研究［J］.机电技术,2013,36 （4）:162-164.

［3］史勤刚,马俊成.基于CDIO《电路分析》教学改革的研究和探讨［J］.科技视界,2015,（35）:165-186.

［4］杨峰.理论力学课程教学革新［J］.现代制造技术与装备, 2015,（5）:190.

The Research of Teaching Method for Industrial Product Styling Design

WANG Xu
（ChengDu College, University of Electronic Science And Technology of China, Chengdu 611731）

Abstracts: The course characteristics of Industrial Product Styling Design are analyzed. The teaching mode reform is to be carried out from the transformation of the teaching form, the introduction of the CDIO education model, the implementation rules of the practical aspects. To test the effectiveness of teaching reform, two of the 12 grade mechanical professional classes of teaching experiment, the results show that, CDIO teaching mechanism can effectively improve the enthusiasm of students, and promote the quality of learning.

Key words:CDIO, teaching, teaching reform

基金项目：电子科技大学成都学院系级教学改革项目（CDIO模式的《工业产品造型设计》课程改革）。