基于CDIO的机械设计课程教学组织形式改革研究

王冬梅 / 上海电机学院

基于CDIO的机械设计课程教学组织形式改革研究

王冬梅 / 上海电机学院

本文基于CDIO的理念，结合技术应用型本科的人才培养要求，在教学组织模式、教学内容、实践环节等方面提出了理论教学与课程设计并行融合进行、运用案例丰富教学内容、根据机械设计项目内涵，构建多层次教学体方式，以提高学生的实践能力。

机械设计；CDIO；课程设计

引言

机械设计课程是高等工科院校机械类专业的一门重要技术基础课，对学生实践创造能力的培养，具有十分重要的地位。近年来，很多学校都对机械设计课程进行了的教学改革与研究，本文结合了CDIO工程教育对机械设计课程教学进行了改革研究尝试，让学生以主动的、 实践的、 课程之间有机联系的方式学习课程，取得了一定的教学效果。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念；CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ，进行工程教育实践。

一、理论教学与课程设计相互融合同步进行的教学模式

传统的机械教学方式通常是课堂理论教学辅之一些实验，然后进行课程设计综合训练，如图1所示，这是一种串联式的教学方式，这种方式是把机械系统设计所需要的知识抽象分割开，经过整理按照机械设计总论，联接零件，传动零件，轴系零件依次学习机械设计的理论基础，课程学习完之后进行课程设计，按照这种方式组织教学，学生只是在机械的、被动接受知识，既不利于激发学生的学习兴趣也不利于培养学生对理论知识的灵活应用，更不符合设计规律，而如图2所示的并行式的教学方式是按照机械设计的实际设计过程如方案设计、动力设计，传动系统设计、轴系结构设计，联接设计同时同步进行课程设计，再学习设计内容之初引导学生带着设计问题，边学边实践，让学生带着目的任务进行学习，这样可充分调动学生的积极性，主动学习，在学习过程中科学地培养学生的设计意识及系统思考问题的能力，也有利于学生对基础理论的理解和掌握。

二、多案例丰富教学内容

目前在机械设计的理论教学中，依然着重于抽象的理论知识讲解，虽然增加了很多实际实例，但是大都限于举例说明如何将工程实际问题归结为设计命题是目前学生解决实际问题时普遍感到的一个难点，如果用新颖生动的真实事例融入到教学之中——由案例组成教学内容，构建教学体系，把真实的典型问题、设计要求展现在学生面前，让他们在真实的设计条建中，设身处地地去思考、去分析、去讨论，这样，在教学过程中，学生不是被动的、消极的接受者，而是主动的、积极的知识探究者，这样会充分激发学生的学习兴趣，调动学生学习的主动性和积极性，对培养学生创造能力及分析、解决实际问题的能力将极有益处。

三、结束语

将CDIO理念引入机械设计基础课程教学，构建多层次的教学体系，使理论教学与项目训练相互融合，让学生始终带着问题边学习边实践，以突破学生在实际问题转化为工程问题时的难点，这不仅激发了学生主动学习的热情，也有利于学生设计和实践能力的培养，提高学生的技术应用能力。

[1]周海,黄传锦.基于卓越计划与CDIO模式的机械设计课程教学改革与实践[J].现代制造技术与装备,2014.

[2]郑金文,杨强.融合研究性学习与CDIO的机械设计实践教学[J].中国机械,2013.

王冬梅:(1968—)，女，博士，副教授，机械设计及其自动化专业,主要从事机械设计及理论方向的研究与课程教学。