基于cdio工程教育理念的机械设计系列课程改革探索

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1、基于CDIO工程教育理念的机械设计系列课程改革探索　　摘要为顺应工程教育专业认证的需求，基于CDIO工程教育理念，开展机械设计系列课程教学改革和实践，从课程体系、教学内容、教学方法和实践教学等方面提出了相应的改革思路和具体措施，为培养具有工程理念的高素质、强能力的创新型工程技术人才奠定基础。　　关键词CDIO机械设计类课程教学改革　　中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.10.017　　AbstractInordertomeettheneedsoftheprofessionalaccreditationofengineeringed

2、ucation，basedontheconceptofCDIOEngineeringEducation，tocarryoutseriesofmachinedesigncourseteachingreformandpractice，putforwardthecorrespondingreformideasandthespecificmeasuresfromtheaspectsofcurriculumsystem，teachingcontent，teachingmethodsandpracticeteaching，forcultivatingthehighengineeringphilosop

3、hyofhighquality，strongabilityofinnovativeengineeringandtechnicalpersonneltolaythefoundation.　　KeywordsCDIO；mechanicaldesignseriescourse；teachingreform7　　0引言　　CDIO（构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate））是由美国麻省理工学院联合瑞典几所高校共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系，其核心理念就是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程，培养学生的理论

4、知识、个人素质、协作能力、工程-社会大系统适应及调控能力，①其理念正好与工程教育认证的标准是契合的。因此，为切实支撑专业认证，培养具有工程理念的高素质、创新型工程人才奠定基础，倡导CDIO工程理念，重构机械设计系列课程体系和课程内容，开展教育教学改革具有非常重要的理论和实用意义。　　1优化课程体系和教学内容　　机械设计系列课程具有较强的理论性，同时又要与实践紧密结合，基于CDIO理念的机械设计系列课程教学改革首先需要重构课程体系和优化教学内容。课程体系要凸显整机设计，强化工程理念，将各门课程有机地结合起来，进而构建一种集专业理论知识、工程能力和综合素质培养于一体、体现理论教学和实践教学无缝

5、对接的课程体系。②以CDIO从最初的产品构思到最后机器成品运行的工程教育理念为“主线”，建立基于整机设计的机械设计系列课程体系如图1所示。　　1.1以各门课程为子系统，进行课程内容的优化重构　　以往课程内容的理论学时偏多，实践学时匮乏，重理论轻实践的现状难以培养学生解决问题所需要的综合能力，容易造成“学而无用”7。为充分体现学科和技术的内在联系，使得理论与实践有机结合，课程内容的整合要突出设计性和工程实用性，强调基础知识学习服务于工程实践。　　以机械设计课程为例，原有的一些教学内容过分强调理论公式的推导和论证，在有限的教学学时内，使得培养工程应用和实践能力的教学内容不断弱化，因此，在新的课

6、程内容优化重构中，需要弱化一般性公式的详细推导，重在设计思路和设计方法的介绍，如“齿轮传动”一章内容优化为：简化设计计算公式的推导，重在设计准则、设计思路以及对设计过程中各环节的把握，并将齿轮传动的强度计算、查表、数据处理和结构设计等融入例题中详细讲解。在讲述齿轮传动的受力分析时，将直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆等各类传动的受力分析整合在一起进行讲述，这样便于学生类比掌握受力分析的要点和方法。　　1.2以工程应用为主线，实现课程体系教学内容的纵横整合　　知识是由浅入深的，学习也是循序渐进的，因此，每门课程内容的设置要考虑与前续课程知识点的联系。“纵向整合”就是将机械设计系列课

7、程体系中各门课程建立前后内在联系，要讲新带旧，要引旧联新，使学生“温故而知新”。“横向整合”就是各门课程要彼此联系，有机整合。例如：机械设计课程中关于零部件的教学内容要与机械原理课程的机械传动系统方案设计相联系；机械设计的零件结构设计要与机械制造基础课程中有关精度和工艺的知识点相联系；机械产品设计制作要与机械设计和机械制造基础课程的相关内容相联系。总之，通过各门课程教学内容的纵横整合，要贯穿整机设计的理念，使学生对专业理