基于CDIO的沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究

倫鳳艷 王堯

摘 ?要：基于CDIO教育理念，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了教學(xué)改革。從培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)反向設(shè)計(jì)了教學(xué)流程，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容?；谛畔⒒尘跋陆逃夹g(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，革新了教學(xué)方法和手段。通過課程教學(xué)改革，學(xué)生的模具設(shè)計(jì)水平和解決工程問題的能力有明顯提高，CDIO教育理念符合學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：CDIO ?沖壓模具設(shè)計(jì) ?教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G712 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）12（b）-0131-02

隨著制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)模具的需求越來越大，精度要求也越來越高，這導(dǎo)致社會(huì)對(duì)模具設(shè)計(jì)類人才需求的增加和對(duì)模具從業(yè)人員技術(shù)水平要求的提高。沖壓模具是模具行業(yè)中最重要的兩類模具之一，其產(chǎn)值約占模具行業(yè)的40%，所以，在課程設(shè)置中，沖壓模具設(shè)計(jì)是筆者學(xué)校材料成型及控制工程專業(yè)（模具設(shè)計(jì)與制造方向）的主干專業(yè)課。如何提高學(xué)生的專業(yè)水平和工程能力，成為培養(yǎng)應(yīng)用型模具人才的首要任務(wù)。

1 ?課程教學(xué)改革的必要性

該校培養(yǎng)的材料成型專業(yè)學(xué)生主要就業(yè)于模具生產(chǎn)和制造企業(yè)，根據(jù)培養(yǎng)方案，要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠獨(dú)立完成中等難度的模具設(shè)計(jì)。沖壓模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是工程應(yīng)用性強(qiáng)，想設(shè)計(jì)出一套合格的沖壓模具，不僅需要掌握模具設(shè)計(jì)知識(shí)，還需要掌握模具制造方法、材料選用、零件加工工藝等知識(shí)，因此沖壓模具設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)的設(shè)計(jì)過程。僅通過理論知識(shí)的講解和學(xué)習(xí)難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生模具設(shè)計(jì)能力的目標(biāo)，其專業(yè)能力主要是在工程實(shí)踐中獲得。只有通過不斷地進(jìn)行設(shè)計(jì)訓(xùn)練，才能使學(xué)生掌握模具設(shè)計(jì)方法，積累模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的目的。

目前該校在該課程的教學(xué)上，主要存在著偏重理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)少，動(dòng)手設(shè)計(jì)少;偏重于本學(xué)科教學(xué)，與相關(guān)課程的聯(lián)系和綜合運(yùn)用少;教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際不匹配，虛擬設(shè)計(jì)多，企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)少，培養(yǎng)的學(xué)生不能切實(shí)解決工程問題等弊病。因此，為培養(yǎng)符合企業(yè)需要的、具有綜合工程素質(zhì)的模具人才，課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。

2 ?基于CDIO教育模式的課程教學(xué)改革

CDIO（Conceive Design Implement Operate）即構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行，也稱為過程導(dǎo)向教育。CDIO集中體現(xiàn)了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的理念，它以工程項(xiàng)目為載體，在整個(gè)項(xiàng)目周期，通過讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐獲取理論知識(shí)和工程實(shí)踐能力。根據(jù)前述沖壓模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，CDIO工程教育理念尤其適用于沖壓模具設(shè)計(jì)課程的教學(xué)。

2.1 教學(xué)流程反向設(shè)計(jì)

根據(jù)CDIO教育理念，工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的核心是通過項(xiàng)目讓學(xué)生獲取工程能力，因此教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是想要達(dá)到教育目標(biāo)需要教什么。所以，該課程的教學(xué)流程設(shè)計(jì)要以最終目標(biāo)——學(xué)生所需達(dá)到的工程能力，即能夠設(shè)計(jì)出中等難度的沖壓模具為起點(diǎn)，反向進(jìn)行課程教學(xué)流程設(shè)計(jì)。

教學(xué)流程設(shè)計(jì)如下：從企業(yè)篩選出中等偏下難度（學(xué)生易于接受）的項(xiàng)目在課堂講授，授課中以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)進(jìn)行基本理論和設(shè)計(jì)方法的講解，完成某一類沖壓工藝的講授的同時(shí)也完成了某個(gè)具體產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)，學(xué)生也在具體模具設(shè)計(jì)講解的過程中掌握了模具設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)、設(shè)計(jì)要素、設(shè)計(jì)方法和步驟?；局R(shí)的講解按模具設(shè)計(jì)流程進(jìn)行，而不是通常教材上內(nèi)容安排的順序。在每一個(gè)沖壓工藝類型講解的初始布置設(shè)計(jì)性大作業(yè)，讓學(xué)生跟隨課程的講授逐步完成模具設(shè)計(jì)，即項(xiàng)目化訓(xùn)練。因此，項(xiàng)目的選定要慎重，項(xiàng)目難度要與學(xué)生能力相匹配，既要使學(xué)生的目標(biāo)能力得到鍛煉，還要確保學(xué)生通過學(xué)習(xí)和努力能夠完成。

2.2 教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

目前，雖然已有成形的課程教學(xué)大綱和教材，但是為了跟上新技術(shù)的發(fā)展，必須不斷更新教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上我們改革掉落后的、常識(shí)性的（讓學(xué)生自學(xué)或簡(jiǎn)單講解）、不常用的、理論性極強(qiáng)的知識(shí)內(nèi)容。注重知識(shí)的長(zhǎng)效性、應(yīng)用性、新穎性和先進(jìn)性相結(jié)合，不拘泥于教材，充分融入先進(jìn)的、生產(chǎn)一線實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)，使學(xué)生了解和掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和制造技術(shù)，著重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、查閱文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)資料的能力、離開學(xué)校后的自主學(xué)習(xí)能力。改革原有的教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間分配，因材施教，將項(xiàng)目的構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—完成貫穿于課程的始終，確保學(xué)生通過項(xiàng)目完成的過程能夠獲得相應(yīng)的工程能力。

2.3 教學(xué)方法、手段的革新

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)方法和手段已經(jīng)不再適合現(xiàn)代化教學(xué)。隨著互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)、移動(dòng)設(shè)備等進(jìn)入課堂，使得多樣化的教學(xué)方法和手段革新具備了可實(shí)施性。為了提高教學(xué)質(zhì)量，我們改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法為如下教學(xué)方法、手段的綜合運(yùn)用。

（1）“傳統(tǒng)+多媒體”教學(xué)。

多媒體的引入可以將大量的模具二維圖充實(shí)到課堂中，模具三維結(jié)構(gòu)能以動(dòng)畫的形式直觀地呈現(xiàn)出來，企業(yè)生產(chǎn)視頻更是可以將學(xué)生帶入現(xiàn)場(chǎng)，多媒體教學(xué)使老師容易講解，學(xué)生容易理解和接受，對(duì)于沖壓模具設(shè)計(jì)來說，“傳統(tǒng)+多媒體”教學(xué)尤其適用。

（2）“慕課+微課”輔助教學(xué)。

就像中國(guó)大學(xué)慕課的廣告語一樣：好的大學(xué)沒有圍墻?，F(xiàn)代大學(xué)教育不應(yīng)囿于課堂上老師課程講授的方寸之間，況且任何老師都有自身知識(shí)的局限性，應(yīng)使學(xué)生放眼全國(guó)高等教育教學(xué)。通過中國(guó)大學(xué)慕課教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)其他高等學(xué)府的專家和教授對(duì)于該門課程的講授，通過多渠道學(xué)習(xí)增厚知識(shí)底蘊(yùn)，拓展知識(shí)面。此外對(duì)于關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)我們錄制了微課，輔助學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固知識(shí)，使教學(xué)具有可重復(fù)性。

（3）“藍(lán)墨云班課”輔助教學(xué)。

隨著智能手機(jī)的普及，學(xué)生帶手機(jī)上課，課堂上玩手機(jī)已經(jīng)成為不可回避的課堂之痛，當(dāng)這一趨勢(shì)不可阻擋，我們就要加以引導(dǎo)和利用。藍(lán)墨云班課是可以將手機(jī)變?yōu)榻虒W(xué)工具，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)平臺(tái)。通過云班課的資源推送可以使學(xué)生自主完成課前預(yù)習(xí)，通過在線測(cè)試可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，找出學(xué)生的共性問題，有助于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。還可以進(jìn)行學(xué)情分析、課堂互動(dòng)、成績(jī)考核和評(píng)價(jià)等，通過藍(lán)墨云班課激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂參與熱情。

3 ?結(jié)語

基于CDIO教育理念對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革，引入企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)，改革了教學(xué)內(nèi)容和流程，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，取得了較好的效果。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)本專業(yè)的認(rèn)可度，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。通過課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的設(shè)計(jì)水平和資料查閱能力有明顯提升。在畢業(yè)實(shí)習(xí)中，學(xué)生對(duì)企業(yè)生產(chǎn)問題所表現(xiàn)出來的工程素質(zhì)得到了實(shí)習(xí)企業(yè)的好評(píng)。表明基于CDIO教育理念的課程教學(xué)改革能夠達(dá)到培養(yǎng)工程應(yīng)用型模具人才的目標(biāo)，這種方法值得其他模具類專業(yè)課借鑒。

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