基于cdio理念机械基础课程培养模式探究

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1、基于CDIO理念机械基础课程培养模式探究　　摘要：分析了机械设计专业在课程设计、毕业设计和相关基础类课程教学过程中存在的问题，把CDIO工程教育思想“构思-设计-实现-运作”贯穿于这些课程的教学和实践中，提出了理论、实践相结合的教学改革方案，增强了学生学习的积极性，培养了学生综合设计能力、创新设计能力、团队协作能力。实践证明，通过激发学生的学习兴趣，提高了学生学习的主动性，教学效果良好，知识掌握程度得到了提高。关键词：CDIO；机械课程；能力培养；实践作者简介：严乐（1967-），女，江苏无锡人，北京信息科技大学机电工程学院，副

2、教授。（北京100192）基金项目：本文系2012年北京信息科技大学教学改革项目（项目编号：2012JGYB05）的研究成果。中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）25-0097-02当今社会对优秀人才的评价，已不仅仅局限于其卷面成绩，更看重的是一个人的创新能力和解决实际问题的能力。为提高大学生的能力，许多国家都把培养创新型人才摆在战略高度加以重视。8机械设计专业的基础类课程具有很强的实践性，为了提高学生的综合素质，培养学生的工程知识、创新能力、个人能力、团队协作能力和工程系统能力，教学改

3、革势在必行。[l]CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）代表构思、设计、实施、运行，是一种新型的工程教育模式。[2，3]CDIO工程教育理念是2000年开始，历经4年探索，由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学共同提出的，它强调基于项目的学习，课程设置的考虑面向产业需求，从理论分析和工程科学分析转向产品创新。CDIO工程教育模式以学生以主体，从产品构思研发到制造的全过程出发，实现理论课程与实践有机的联系。通过这种方式的学习，学生不仅可以获得学习科学技术知识的能力，而且团队交流能力、协

4、作能力和设计制造产品过程的能力都可以得到很大提高。[4]因此，借鉴先进的CDIO工程教学理念对机械设计专业基础类课程和设计类实践课程进行相应改革，引导学生在实践中主动学习，并能使相关的专业课程有机联系起来，达到知识学习、能力培养、学生综合素质提高的目的。一、机械设计专业基础类课程的教学模式和设计模式现状8机械设计专业基础类课程教学一般以教师讲授理论知识为主，机械原理、机械设计、机械系统设计等课程结束后，有1周或3周的课程设计和毕业设计。一般来说，课程设计题目常选择通用机械的传动装置，主要以插床、牛头刨床、齿轮减速器、典型机械等机

5、械传动装置为主，毕业设计题目可以根据教师自己的研究方向和课题而定。这些设计的内容包括：传动装置的总体设计，包括传动方案分析、电动机选择、各级传动比分配以及计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴、轴承、联轴器等零件的设计计算、选择和校核；一般零件的设计；绘制零件图及装配图。设计时学生在指导教师的指导下按给定的传动方案或自行设计的方案完成设计。这些设计类实践课程在教学内容和设计过程中缺少各种可行方案比较，学生只了解给定的设计方案，而对其他方案缺乏分析、选择的过程，而且还存在着重理论、轻实践的现象，因此造成学生在课程设计、毕业设计

6、以及今后的实际工作中，分析解决实际工程的能力、设计机械的能力和动手能力都较差，更不用说创造性设计新机械的能力。如在机械设计课程设计中设计了减速器，这方面参考资料较多，学生基本上可以比较容易地进行设计，而到了典型机械设计或毕业设计阶段，如果所给题目的参考资料较少，学生会感觉无从下手。二、机械设计专业基础类课程的教学思考与改革8多年来，机械设计专业在教学改革、课外科技活动、创新人才培养方面做了大量的工作，但相应的创新能力的培养显得比较薄弱，如各门课程所开实验大多数只做验证性试验，不能充分调动学生参加的积极性，学生做实验总是被动的。另

7、外，课程设计中创新性设计内容偏少，内容简单，过程单一，不能充分发挥学生的想象力和创造力，理论与实践脱节，学生只懂理论或只具备基本动手能力，缺乏综合运用所学知识发现问题和解决问题的实践创新能力。遵循理论联系实际的原则，借鉴先进的CDIO工程教学理念对机械设计专业基础类课程、课程设计和毕业设计进行改革，从产品设计、制造的全过程出发，将机械原理、机械设计和制造工艺等课程结合起来，做到机械基础类课程的完整性、系统性和综合性，把创造还给学生，让学生在学习中提高创新意识，培养创新精神。通过课程和设计的内容，培养学生具备在现代工程环境下赖以生

8、存和成长的团队协作精神、交流沟通能力，力求突出对学生工程职业素质、综合实践能力和创新设计能力的培养，使其适应新形势下对机械设计专业学生综合素质的培养。机械设计专业基础类课程改革的内容包括以下几个方面：1.增加设计题目类型8学生可以选择传统的设计题目，比如减速器，