基于cdio的工程图学教育改革探索

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1、基于CDIO的工程图学教育改革探索　　摘要：本文提出了基于CDIO工程教育理念的工程图学教学内容、教学方法、教学手段及学习评估体系，该体系强调对学生自主学习、实践动手能力、跨文化沟通交流能力、团队协作能力、社会责任与领导力的培养。本文对工程图学教育改革进行的初步探索，希望可以起到一定的启示和借鉴作用。　　关键词：工程图学；CDIO；教学改革　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）31-0086-02　　CDIO（Conceive―构思、Design―设计、Implement―实施、Operate―运行）工程教育模式是近年

2、来国际工程教育改革的最新成果，它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。将CDIO工程教育理念贯穿到工程图学的教学过程当中，采用项目式教学，引导学生积极快乐地学习。　　一、架构CDIO特色的工程图学教育体系　　（一）目标明确的教学内容　　企业要求培养的设计师不仅应掌握绘图知识，更应当对产品成本、效益、市场、销售以及国内外环境均具有适应能力、想象力、创造力、计划能力、预测能力，不能孤立地讲授图学知识，而应培养学生的综合素质和能力。7　　1.三维造型设计。随着工程系统复杂程度的增加和计算机软硬件技术的飞速发展，传统的

3、二维设计方法在工程规模、设计质量、设计工期和数据整合等方面都显得力不从心，因此，三维造型技术逐渐成为设计发展的主流趋势。国家标准（GB/T26099.1-2010，2011年10月实施）规定：所有视图应由三维模型投影生成，不推荐在工程图环境下绘制产生；除非某些无法用投影直接生成的示意图和原理图才允许在工程图环境下绘制产生。　　我院“画法几何与机械制图”课程共有104学时，第一学期“画法几何”部分40学时，第二学期“机械制图”部分64学时。我们选用Solidworks三维造型设计软件，并将其贯穿到教学实践中。在“画法几何”介绍到立体及其交线时，课堂教学中开始引入S

4、olidworks三维造型软件，帮助学生建立“体”的概念、体会立体交线的形成过程，目的是让学生熟悉软件界面，了解三维造型设计的基本思路。真正系统地讲授并实践三维造型是从“机械制图”中的组合体开始，复杂立体的三维造型过程正好与组合体画图及读图所用的形体分析法不谋而合，使学生能够更深刻的理解三维造型过程和形体分析法，同时进行基于实例的操作练习，为后续零件图、装配图的三维造型设计奠定了坚实的基础。　　三维造型的引入必将使传统的画法几何受到压缩，其中工程实际应用不多的图解法将被削弱。但三维造型与二维表达并非对立的两部分，而应是相辅相成、互相促进的。7　　2.徒手绘图。在

5、产品设计初期，徒手绘制二维或三维草图可以迅速、便捷地表达设计意图；在装配、维修现场，由于缺少绘图仪器和计算机，需要先徒手绘制草图，再形成规范的工程图样；在进行参观、学习、交流时，徒手绘图可以快速捕捉学习信息和设计灵感。同时，有研究表明，在提高学生的空间视觉能力方面，徒手绘图比计算机三维造型更为有效。徒手绘图的教学应侧重于学生对基本方法和基本技巧的掌握，而不是对目测尺寸准确性的强调。　　3.基于工程实际的项目式教学。在进行了投影基本原理、组合体及表达方法的讲授之后，学生已经具备了基本的制图能力，后续标准件、零件图及装配图的内容实践性较强，采用与工程实际相结合的项目

6、式训练，可以达到更好的教学效果。　　对于零件图的讲授，采用课堂教学与工厂实践相结合的方式。课堂上对核心内容进行讲解后，带领学生到校工厂进行参观实习。学生通过对实际零件的观察、思考，可以加深对轴套类、箱体类零件结构特点及典型表达方案的理解；通过对各种加工方法及零件加工过程的参观和实践，体会不同加工方法所能形成的表面结构及组织结构，理解零件图技术要求所规范内容的必要性。将学生置于真实的生产环境中，不仅让学生通过实际的动手操作对课堂讲授的理论知识很快有了全面、深刻的理解，对学生形成工程责任感和严谨的工作作风也具有极其积极的意义。7　　在装配图的教学中，选用不同规格的齿

7、轮油泵或减速器等实体模型，安排学生分组完成查阅资料、测绘、零件图及装配图的三维造型、生成二维工程图、撰写项目报告及答辩等一系列过程，作为三级项目计入期末成绩。在这个过程中，学生通过查阅资料了解齿轮油泵或减速器的用途、工作原理及性能等；每人要对装配体中一个典型零件进行测绘，并绘制二维工程图样；全组同学合作进行装配体三维造型，分析装配关系、拆装顺序、各零件结构特点和功用；撰写项目日志、项目报告，制作PPT汇报答辩。三级项目强调学生的自主学习，强调在“做中学”、“做中思”，通过各个环节培养学生深度学习的能力、解决实际问题的能力、团队协作的能力。　　CDIO的培养计划旨

8、在设置丰富的实践项目并辅