首页 -> 2008年第6期
工程图学ＣＤＩＯ立体动态教学平台的探索
作者：姜桂荣 李大龙 赵炳利 董永刚 郭长虹
[关键词] 工程图学，CDIO，立体动态教学，动手能力。
[中图分类号] THl26
[文献标识码] A
[文章编号] 1005-4634(2008)06-0539-03
近年来国际工程教育改革的最新成果——CDIO工程教育模式，代表构思、设计、实现、运作、以产品从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来学习的教育教学理念，其特点是：所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心，并与这个核心融合在一起，形成一个整体。国内工程图学课程对于CDIO教学模式的研究还在进行中，尚无清晰的研究成果，思考和研发燕山大学图学课程CDIO教学模式改革的前行方向，寻找夯实实践教学环节，践行工程图学CDIO立体动态教学模式的切入点，将是笔者迫切追随探索的目标。
1 目前图学教学的现状分析
燕山大学制图教学课程改革一直在渐进践行中不断完善，取得了可喜成绩，现在面对CDIO教学模式不得不重新审视和剖析。该课教学重点长期还是放在制图技能表达的方法上，忽视对学生创新思维过程中能力的培养。教学方式过于着重讲义与传授；教学形式上“讲三练二考一”重理轻实的平面教育模式，与相关专业课脱离；教学结果过于看重考试成绩，缺少结合形象思维、构思表达和创造设计这种综合能力启萌与诱训积淀的过程和起码的有效训练和测评。实践教学内容的单一使传统知识与实践应用间链接载体匮乏无力，缺少可操作的可视度，自然就缺少那种知识交迭中碰撞出创新灵感火花的导火线。这些缺少和忽视，阻碍了实践教学内容和超前进入专业课程搭接综合训练的注入，使得项目综合设计能力降低。这种平面教学现象，成为学生多层面发展的瓶颈，限制了高技能高素质人才的铸就。
2 CDIO工程图学立体动态教学的新想象
思索着无数成功创新发明实例，体会到有知识无创新思想，等于无知识，但无知识有想法，却可以依想而学，依创而做，终达成功。教育需要在培养学生善于思想、精学识能、敢于突破、大胆创新、早出成果上加大筹码和推行切实可行的方法。汕头大学前行者CDIO教学模式明明白白的揭示出这种目标实现的科学性、适用性及广泛性。刚进大学校门的大一学生，通常好奇、求知欲望强烈，应顺势引导、启迪与诱发大学生动手和创造能力及总结、概括、升华与正确描述设计科研成果的能力。从图学多年传承的平面静态的教学模式中整合、完善，创新为立体动态式实践教学模式，培养和塑造学生多层次、多思维、多创新及沟通协调能力，与国际化教学模式接轨。并且达到培养宽口径、厚基础、强能力的复合型人才的目标。
其全课程总设计基调集中定格在CDIO实践教学模式上，主要在机械制图课程组合体、图样表达方法、零件图和装配图等实践性强的章节中来得以探索性实施。考虑到当前学时的缩减，将相关的增加内容适时的穿插在作业和测绘实践课中，赋予丰富多彩的气息。达到课容量高的效果。
3 立体动态CDIO教育模式的形成
3.1 精选多解构图，实践Y轴增长的力度
构建工程图学CDIO立体动态教学平台，完善延长教学实践环节Y轴，达到创新精神、创新意识、创新思维、创新才能和创新习惯能够切实引入教学每一环节中，形成工程图学中立体动态CDIO教育模式。
目前，实践教学环节的薄弱和单一性，客观形成XZ平面教学形式，代表实践性的Y轴短而无量，形不成气势，实践创新基础不足，所以首先在传统的工程图学习题集中进行了大刀阔斧的改进，删除重复拖沓的个题，补充和设计了一题多解构图和简单结构创意设计习题集训练，丰富实践教学内容，将组合体、零件测绘及装配图中的大图抄绘的作业引入新鲜血液和讨论题，考评的形式多样化，以图形基础理论和典型科研实例为依托，以工程绘图为载体，对科研实例的模型进行结构分析和研讨，在实践中互动，在讨论中争辩，摩擦出新的创意火花。达到新旧知识优化、多视角和创新思维综合训练的目标，在组合体和零件及装配图这三个章节中尤其突出。
3.2 以典型科研项目为载体，穿针引线厚实践
尽管笔者加入了鲜活的多解习题和构形想象习作，但还是感觉实践强度不到位，缺少一个承上启下的栽体。比如，大作业实践练习中抄绘大图的僵硬枯燥状态依然如故，架构与专业课的良好链接依然空白，挖启学生创新潜能，延长实践教学Y轴的执行上还是有着让人窒息的凝固。研讨破解的钥匙是以学生现有知识结构，将校内教师典型创新科研项目进行筛选归类、解剖和综合分析及简化制作出示意模型，抽丝拨茧细化创新思路，编绘创新成果，配有相应注解等方式，恰如其分的引入图学教学实践中，使学生达到理解、消化、吸收的目的，并理解科研创新的思路和过程，达到激发学生实践创新的愿望。基于这一理念，设计了以科研项目创新设计为导向，能力培养为目标的CDIO培养模式，通过项目创新设计心路的描述和分析讨论，将图学课程与机械专业课程体系有机的、系统的结合起来。实现图学基础课和专业课之间的近距离接触，提前步进到扑捉科技信息阶段，找到启迪大学生创新思维的支承点，为学生实践动手性、创新主动性、工作前瞻性作好外围的准备工作。特点在于把所有需要学习和掌握的内容都围绕创新的理解、启发和实践这个核心，使图学知识形成一个整体。
创新联想题例的设计着眼点围定在成功科研项目机械设备中，筛选出有个性的又简化易懂的装置，进行各部件创作思想的推理和猜测、机构构思和新想法，通过课题讨论提炼，书写条理清晰的方案分析、创作文挡。充分利用现代化教学手段，制做示意木模运动图，设计计算机辅助和模型教学，集形、色、声于一体。形成课堂讲授、多媒体辅助、实模展示。学生以图线、图框、图像、符号和木模形体等信息为思维材料，借助联想再现意像，通过想象再创新形象，无论是非功能性的几何构形还是功能性的结构构型的过程，都离不开灵活、开放、多项的发散性联想，更离不开以创造目标为中心和出发点的再生、组合、改造的随意性想像。
3.3 效果
具体操作对于特殊科研创新事例可在章节总结课中结合简模介绍、录象、图片等媒体功能展现给学生，将个性的图示和图解方法以讨论题目形式提出，引导学生发散思维和想象力。这样以图形基础理论和工程绘图为依托，典型科研实例为载体，
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