基于CDIO工程教育模式的《UG》课程教学改革研究与实践
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作者:彭秋梅
摘 要：当前《UG》课程教学存在问题与不足。为改进这些不足，采用基于CDIO工程教育模式开展《UG》课程教学，并合理安排教学内容，创新教学方式方法，注重学习过程考核，加强任课老师指导。实际应用表明，该方法效果良好，有利于激发学生兴趣，提高学生知识应用能力和创新能力，确保课堂教学质量。
关键词：CDIO工程教育模式;《UG》课程教学改革;教学内容;教学方式方法
中图分类号：G641文献标识码：A
“做中学”是CDIO工程教育模式的重要方法，也是能够引导学生主动学习的重要策略。随着课程教学创新改革深入推进，再加上整个社会对人才培养质量要求的提高，《UG》课程教学中也要更新思想观念，注重创新教学方式方法，以提高教学效果和人才培养质量。CDIO工程教育模式强调学生参加动手操作和实践活动，注重培养学生实践技能和知识应用能力，且应用也变得越来越广泛。
《UG》课程教学
1 当前《UG》课程教学存在的不足
尽管随着课程改革推进，再加上部分任课老师思想观念更新，《UG》课程教学取得一定成效。但与教学目标和人才培养要求相比，目前课程内容安排存在不合理之处，教学方式方法陈旧，忽视对学生学习过程考核，一些任课老师对学生的指导较少。这些问题的存在，影响《UG》课程教学活动顺利进行，也制约教学质量提升。
2 基于CDIO工程教育模式的《UG》课程教学改革策略
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），以产品研发到产品运行的生命周期为载体，通过灵活采用多种方式开展教学，让学生融入实践并参与锻炼，实现课堂教学与将来工作无缝对接。该教学理念不仅注重培养学生基础知识水平、团队协作能力，更为重要的是注重提升个人综合实践能力和工程系统能力。《UG》课程教学主要目标是培养学生三维造型和设计能力，为提高教学效果，引入CDIO工程教育模式是可行的。
2.1 合理安排教学内容
要想让学生在“做中学”，教学内容安排必须是可操作的形式，要注重案例和项目选用。然后对教学内容进行优化整合，将其分为UG认识、曲线绘制、实体建模、曲面建模、装配建模、工程制图、模具设计七个模块，每个模块又包含基本认识、学习项目、综合项目三个方面的内容。以曲面建模为例，基本认识包括曲面创建和编辑，曲面零件创建和编辑。学习项目包括构建曲面的不同方法和不同的命令演示，曲面构建方法主要有：通过点、从极点、直纹面、通过曲线组、曲线网格、剖切网格、偏置曲面等。命令演示主要有：修剪片体、加厚片体、缝合片体、移动极点、扩大曲面等。综合项目主要有：花瓶建模、果汁杯建模、灯罩建模、水龙头建模、汽车车身建模。总之，采用项目和案例形式，能增加教学内容的可操作性，有利于学生在“做中学”。
2.2 创新教学方式方法
每个模块从任课老师对“基本认知”的讲解开始，用幻灯片课件介绍每个模块的基本知识点和学习要求，学生在该阶段以“听”为主。进入“学习项目”后，要求学生创建简单的零件，任课老师演示后由学生操作，这个阶段以“学生做”为主，学生根据辅助材料操作并完成项目制作任务，任课老师则加强关键性步骤的指导。“综合项目”部分要求学生构建复杂结构体，让学生练习多种命令的综合使用技能。该阶段也以“学生做”为主，任课老师只进行适当指导。
2.3 注重学习过程考核
每个模块学生的学习任务和上交项目都有明确要求，例如，“实体”模块有25个学习项目，20个综合项目。每个项目完成后，都要求学生按时上交项目任务，这些是平时成绩考核的重要参考。任课老师认真记录平时成绩，确保客观、公正，更好引导课程教学。
3 需要注意的问题
除采取上述教学方法之外，为确保《UG》课程教学质量，教学中还需注意以下问题。
3.1 确保教学内容的操作性
CDIO工程教育模式强调做中学，学中做。这就要求任课老师应该科学合理安排教学内容，提高教学内容的可操作性，不能让教學内容过于理论化和抽象化。要合理设置教学案例，为学生适当安排教学项目，综合采用小组学习方式、情景教学模式开展教学工作。要适当增加“做中学”课时所占比例，通常在60%以上，让学生顺利完成模型设计和项目创建。并在具体的实践操作中，有效引导学生更好开展实践操作，顺利完成任课老师所安排的教学任务，进而深化对案例和项目任务的理解与认识，提高学生知识应用技能。
3.2 任课老师要适当帮助
通常要求学生根据学习目标，自行设计解决问题的方案，并亲自开展操作，顺利完成学习任务。但不能忽视的是，任课老师要适当辅导，帮助学生解决学习中遇到的困难，并对学生进行适当引导，让他们朝着正确的方向学习，战胜困难，更好完成实践操作任务。此外，除任课老师讲解、当面辅导之外，每个学生还配有教材、讲义、视频等辅助学习资料，这样不仅为学生提供及时、有效的辅导，还能破解学生学习中遇到的困难，确保《UG》课程教学质量。
3.3 采用有效的指导方法
任课老师要加强学习，不断丰富自身知识积累，提高课堂组织能力，采取科学和有效的方法指导学生。例如，任课老师要为学生录制教学视频，课前分发给学生让他们自主学习。让教学内容直观形象，对于重难点可以反复观看，也方便学生理解。
4 结语
采用基于CDIO工程教育模式开展《UG》课程教学，并加强任课老师指导，及时解答学生的疑惑，效果良好。该方法不仅调动学生参与课堂主动性，培养学生动手操作能力和创新精神，还能让学生更为有效的融入学习当中，深化对理论知识理解，确保教学效果和人才培养质量。
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作者简介：彭秋梅（1972-），女，江西新余人，硕士，讲师，研究方向：物理学。
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