基于CDIO 工程教育模式的UG 课程教学改革
2015年1月07日 15:57 作者:褚彩萍基于CDIO 工程教育模式的UG 课程教学改革
褚彩萍 周广宇 山东水利职业学院 山东日照 276826
【文章摘要】
随着教学改革的不断深入，很多职业院校都进行了课程改革，采用新的教学方法和教学理念，提高了教学效果。本文以CDIO 工程教育理念为指导，以激发学生课程学习兴趣为起点，以产品造型能力培养为目标，对我院UG 课程教学改革进行了探索与实践，构建了以项目为导向、分阶段教学的教学模式，取得了良好的教学效果。
【关键词】
CDIO 工程教育理念；UG ；教学改革
0 引言
UG 软件是面向制造行业、功能强大、世界一流的CAE/CAD/CAM 一体化软件之一，并且它的应用领域十分广泛，比如航天、汽车、航空、造船、电子设计、通用机械等产品的加工制造领域。我院机电工程系中属于机械制造类的几个专业均安排了UG 软件教学，而且学时都不多，基本上在六十个学时左右。因此，在这样短的教学时间内，怎样让学生更快更好的掌握软件的基本功能，这成为我们关注和解决的问题，因此将近年来国际上提出的先进教育理念CDIO 教育模式引入课程教学，经过几次尝试，学生容易接受，并取得了良好的教学效果。
1 传统UG 教学模式和当前存在的不足
我院以前采取的UG 课程教学模式如表一所示，采用该种教学模式进行教学时，其教学过程是将UG 课本上的每个命令先详细讲解一遍，然后列举一些例子来验证一下教师所讲命令的功能，最后让学生自己进行练习操作，熟悉命令的实际运用和操作方法，教师辅助学生完成。
传统教学模式的特点和不足如下： 第一，每次课教学内容的针对性很强，基本上针对某几个命令，有时甚至是一个命令进行讲解，内容讲解得非常详细，需要的学时较多。第二，教学过程是以教师讲为主，学生学为辅，学生学起来比较被动， 对课程的学习兴趣也不高，学习效果不理想。第三，学生在学的过程中觉得知识点比较分散，单个掌握起来容易，但综合建模时却往往不能灵活运用软件中的相关命令。
2 基于CDIO 工程教育模式的UG 课程教学改革
针对我院UG 课程传统教学模式的不足，引入CDIO 工程教育理念，改进教学方式和考核评价方式，以提高学生的学习效率和产品造型能力。
2.1 CDIO 工程教育模式简要概述
CDIO 工程教育模式近年来逐渐受到关注，它是国际工程教育改革取得的最新成果。它由瑞典皇家工学院及麻省理工学院等四所大学组成的跨国研究团队研究成功的，从2000 年起历经四年探索， CDIO 工程教育理念终于问世，并且成立了国际合作组织，该组织以CDIO 命名，并制定了CDIO 能力大纲。CDIO 是
C o n c e i v e 、D e s i g n 、I m p l e m e n t 、Operate 的缩写，分别代表构思、设计、实现和运作，它以从产品研发到产品运行这样的一个完整生命周期为基础，让学生积极主动的去探索，并加强了课程之间的有机联系。根据CDIO 培养大纲培养的工程专业的毕业生，其能力要以综合培养的方式达到四个层面的能力预定目标，这四个层面分别为工程基础知识、人际团队能力、个人能力及工程系统能力。
2.2 教学方式改革
高职UG 教学应该突出UG 知识的实践应用能力以及学生的团队合作能力培养，而传统教学模式侧重于知识的讲解、部分甚至单个命令的实际运用，并忽视了学生团队合作能力的培养。
由于UG 课程的实践性强，适合于项目化教学，通过引入CDIO 工程教育模式理念，构建了三个阶段的课程项目，这三个阶段由简单到复杂依次为学习项目、练习项目和考核项目，这样学生的自学能力和实践能力能够在学习中逐步提高，最后还提高了学生的团队意识，锻炼他们的团队协作能力。教学中的部分实施项目如表
表一传统教学模式两次课教学内容
表二 三个阶段部分实施项目二所示。第一阶段实施的是学习项目，该阶段是以“教”为主，教师通过完成项目来讲授该项目中包含的所有相关知识，如模型的建模思路、所用命令的参数含义和使用方法等，主要让学生对建模思路和命令等有基本的了解。第二阶段实施的是练习项目，在第二阶段学生以“学”为主，学生独立完成项目任务，教师只是给予一定的指导，其主要目的是提高学生的基础知识应用能力，培养他们的建模思路，让他们对操作的实际过程有所了解。第三阶段实施的是考核项目，在这个阶段学生以“做” 为主，根据考核项目的难易程度将学生分组，每组学生成员在2-5 人，组内成员的分工不同，具有各自的任务，学生相互合作共同完成项目任务。通过三个阶段的实践和学习，学生对完整的项目过程有了一定的了解，学生既掌握了课程基础技能， 又锻炼了自学能力、实践应用能力和团队合作能力。
2.3 考核评价方式改革
传统教学模式中，学生的学习情况考核主要分两部分，即平时表现和期末考试，其中平时成绩占30%，期末成绩占70%。期末考试时受到时间的限制，出题范围小，不能充分体现学生对课程内容的掌握情况，所以这种考核方式不够全面。为了能够全面评价学生的学习情况，对UG 课程的考核评价方式进行了改革，考核评价分三个阶段进行，并贯穿在整个学习过程中。
“学习项目”阶段评价：该阶段主要根据学生上课的表现、学习项目的完成质量进行评价，占总成绩的20%。
“练习项目”阶段评价：该阶段学生是自己设计建模思路，寻找最便捷有效的建模方法，能较好的体现学生基础技能掌握情况，主要根据学生练习项目完成的质量和操作熟练程度进行评价，占总成绩的30%。
“考核项目”阶段评价：该阶段评价分成两部分，小组考核项目完成的质量占总成绩的30%，小组成员答辩质量占总成绩的20%。
3 结论
在教学改革实践过程中，基于CDIO 工程教育理念，以项目为导向，分阶段教学的教学模式更适合于UG 课程教学，并取得了良好的教学效果，主要体现在以下几个方面：第一，学生学习的积极性大幅提高。教学过程以学生为主，教师为辅，学生由被动学习变为主动思考，项目完成后都有很大的成就感。第二，学生对课程中常用基础技能掌握牢固。通过三个阶段的反复练习，学生对常用命令的参数理解得比较透彻，容易掌握。第三，学生的产品造型能力得到很好的锻炼。学生需要自己设计建模思路，不断寻找问题的解决办法。第四，学生的团队合作意识得到培养，为今后步入工作岗位打下良好的基础。
【参考文献】
[1] 史立峰.CAD/CAM 应用技术—— UGNX6.0. 北京：化学工业出版社， 2009.
[2]CDIO 教育改革工作室.CDIO 简介[EB/OI]. 汕头：汕头大学工学院[
[3] 芦新春，訾克明. 基于CDIO 教育理念的UG 教学改革[J]. 机械管理开发，2013（3）.
[4] 陈文军, 习宗德.UG 软件建模模块“教、学、做”一体化教学实践[J]. 广东教育：职教，2012（6）.
[5] 褚彩萍，周广宇. 高职UG 课程教学与评价改革实践。山东：山东水利职业学院院刊，2014（3）.
【作者简介】
褚彩萍（1981.12-），女，山东水利职业学院讲师，硕士，主要从事机电一体化技术教学和研究工作。
发给朋友
分享到朋友圈
回顶部