应用CDIO模式改革《精密塑料成型工艺与模具设计》课程教学的探索

郭晓梅，丁明明，方守湖

(浙江水利水电专科学校，浙江杭州 310018)

1 CDIO模式简介

CDIO的来源是“构思”，“设计”，“实施”，“运行”的英文单词“Conceive”、“Design”、“Implement”、“Operate”的缩写.其中，“构思”主要包含顾客对需求分的析，对技术、企业战略和规章制度的设计，对发展理念、技术程序及商业计划的制订;“设计”主要包括对工程进行计划、对图纸进行设计以及对实施方案进行设计等;“实施”则是将设计方案转化为实际产品的过程，它包括了制造、解码、测试以及设计方案等的确认;“运行”则主要是通过对投入实施的产品进行评估的一个过程，它包括:对系统的修订、改进和淘汰等［1-2］.作为目前较流行的一种人才培养理念，CDIO把学生的知识能力、人际交往能力、沟通能力、对产品的生产制造过程的掌握和对系统建构的技能等，与真实的工程实践相结合，在工程实践中充分得到锻炼和培养.从教学角度出发，CDIO把科学基础和专业知识紧密地揉合在一起，然后通过课堂进行讲授.由CDIO教育模型出发，对课程进行改革是学生获得知识、培养学生进行复杂系统的设计和对产品进行开发的根本保证［3-4］.

浙江水利水电专科学校模具设计与制造专业，是根据浙江省经济发展的实际需要，于2005年设立的，经过4年多的建设和发展，在人才培养模式的创新、课程体系的改革、教学团队的建设、校内外实训基地的建设、与企业合作的深度与广度等各方面都有了明显的进步，人才培养质量不断提高，目前已经作为校级重点专业.其核心课程《精密塑料成型工艺及模具设计》集理论与实践一身.该课程包括热塑性塑料注塑 成型工艺与模具设计，压缩 成型工艺与模具设计，压注成型工艺与模具设计，挤出成型工艺与模具设计，其它塑料注塑成型工艺与模具设计四个模块.针对该课程的特征，本文以CDIO理念为指导，从教学模式、教学内容、考核方式等方面做了一些改革与创新.

2 构思——行业企业对专业人才规格的需求

随着先进制造业的快速发展，浙江省中小企业需要大批高素质技能人才.根据浙江省劳动和社会保障厅、省统计局的调查统计，“十一五”期间，全省对制造业人才需求总量在100万名以上，其中高素质技能人才需求每年达9万人.从专业需求来看，机械类、电气类、电子类等专业仍然是当前社会的紧缺人才，分别占人才需求总量的32%、25%、22%;从学历层次需求来看，专科(高职)学历的高素质技能人才最受企业的欢迎，占到需求总数的45%，这表明高职院校培养的高素质技能人才存在巨大的市场需求.

浙江省的模具行业在产量上、数量上、品种上均处于全国前列，但在先进的设计技术和先进的制造技术上与国外发达国家甚至与国内发达地区还有较大的差距，高精度、长寿命、高效率的精密模具是当前模具发展的方向.制约其发展的瓶颈主要体现在人才的缺乏上，特别是大量缺乏技能应用型人才，尤其是缺乏具有精密模具设计与制造技能的应用型人才.根据调查，用人单位除要求模具专业人才具备良好的职业素质和较强的设计与制造专业基础知识外，还要求模具专业人才应具备的技能与能力要求见图1.

图1 模具专业人才应具备的技能与能力要求

《精密塑料成型工艺及模具设计》作为模具设计与制造专业的核心课程之一，在教学过程中须根据图1所示的技能与能力要求制定教学模式，安排教学内容，审定考核方式.

3 设计——课程设计及教学内容的安排

传统的教学模式是教师在讲台上讲，学生在下面以听为主，尤其是遇到一些专业课，会出现教师照本宣讲，学生照本学习的情形，使得在整个知识在传授过程中教师与学生的互动性差，学生学习的积极性不高，学生对知识的接受被动，对知识的掌握程度不高.

在教学模式上，CDIO理念十分注重课程的教授环节，但它同时更加强调对教学内容的提练，要求教师对课程进行精心准备，并提倡教学内容知识性与趣味性并重.引用CDIO理念，对《精密塑料成型工艺及模具设计》课程进行了设计，主要从知识目标，能力目标和素质目标出发，对《精密塑料成型工艺及模具设计》课程进行发设计，设计依据见图2.

图2 《精密塑料成型工艺及模具设计》课程设计

“精密塑料成型工艺与模具设计”课程是模具设计与制造专业的核心课程之一，是数控专业的选修课程，是“模具设计师”考证的必修课程.

根据高职突出技能型专业人才培养的目标，本课程按照塑料模具设计与制造工作岗位的需求，以“项目教学”为主旨和特征改革教学模式，对学生进行模具专业核心知识和职业能力的培养.其教学内容共64学时，根据课程内容，各章节的内容分布如图3所示.根据教学内容，共设置了5个项目，其中项目一分为4个单元，见图4.

4 实施——教学实施

(1)课堂教学和现场教学结合的教学模式

课堂教学和现场教学相结合的教学模式适合于实践性内容强的课程教学，在传统教室中的教学方法讲清楚这类课程教学内容的难度很大，且教学效果不好.在模具拆装实验室，以真实的模具结构、模型、标准件开展现场教学，降低课程的难度，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力.此时采用现场教学5步法.第1步现场讲解:主讲教师在实训现场将课题(项目)所需的理论知识、技术要求、操作方法与步骤等进行讲解.第2步示范演示:主讲教师在实训现场演示项目的操作方法与步骤.第3步分组训练:学生分组训练——学生操作，提问，记录;教师——纠错，答疑，监督.第4步考核:抽查考核.第5步:归纳总结.最后:整理现场.

(2)项目教学模式

项目教学为学生提供了一种模仿、借鉴生产一线的的范例.这种教学模式使教学更贴近于生产实际，对学生的学习具有较强的针对性.学习塑料模理论课程中，在实际项目的驱动下进行了项目实训，最后在实训工厂亲自设计，并动手制造动手做了一套塑料模具，提高了学生对整个塑料模具课程的理解，同时学生又将以前所学的机械制图、机械制造、公差与配合等基础知识又完整地运用了一遍.通过完成一个项目，学生对知识掌握程度大大提高.

(3)启发式教学方法

启发式教学方法是教师针对提出的几个综合问题进行逐个加以分析，最后按设定的条件逐个提出解决方案，从而使学生从中领会学习思路，学会独立解决问题.此种方式具有很强的针对性，适合用于概念较多且不好理解的内容.

(4)讨论式教学

讨论式教学是教师针对企业工作环境的模拟情况，提出几个相关的讨论题，对学生进行分组，要求他们根据讨论题查阅资料或到实训室察看具体的模具实物，然后就不同观点之间开展讨论，最后教师根据学生的讨论结果进行归纳总结，如果几组学生或组内学生的答案不统一，对不同的观点进行再解释或争论.这种讨论式教学法，实际上也是对企业工作环境的另一种模拟，通过这种教学方法，能够提高学生对工作环境的适应能力.

以上几种教学模式各有优点，都能充分调动学生的学习积极性，能体现以学生为主的思想，能体现理论与实践的相结合.使学生既学到了理论知识，也掌握了实践技能.

结合以上几种教学方法，课程《精密塑料成型工艺及模具设计》具体的教学方法见图5.图6所示为一项目化教学的实例.

5 运行——改革思路

“运行”主要是通过对投入实施的产品进行前期评估的过程，它包含对系统的修订、改进和淘汰.一是要进行深层次校企合作，进行定单式学生培养.二是要优化师资队伍，有计划的送企业进行工程实践培训，提高他们的工程实践能力，使中青年教师尽快成为双师型人才，以适应高职教育对教师的要求;有计划的安排有丰富教学经验的老教师进行课堂教学指导，使青年教师尽快过好教学关;组织青年教师参与教学研究和教学改革，提高其学术水平;短期进修，根据课程改革需要，进行专题内容短期培训，增强中青年教师对新知识、新技术的快速对接，与时俱进.三是要加强过程管理.四是要完善网络课程.

6 结语

本文基于CDIO模式的要领，结合《精密塑料成型工艺与模具设计》的特点及现状，探讨了行业企业对专业人才规格的需求，对课程进行了设计，对教学内容进行了安排，进行了教学实施，并提出了《精密塑料成型工艺与模具设计》课程的改革思路.目前《精密塑料成型工艺与模具设计》教学内容以能力为目标，以项目为载体，按照技术领域和职业岗位的任职要求，参照模具设计、制造相关的职业资格标准来确定教学内容，保证教学内容与实际工作的一致性.另外，不断地在完善教学评价体系，建立突出职业能力培养的课程标准，规范课程教学的基本要求，校内成绩考核与企业实践考核相结合，突出能力考核，强化形成性考核.《精密塑料成型工艺与模具设计》课程主要为模具设计与制造专业的学生开设，十分有利于模具专业学生综合素质的提高，为社会输送精密模具设计和制造的高级人才.

［1］DBRODEUR.The CDIOTMMMStandards:2［EB/OL］.2008-06-30［2009-04-13］.http://www.cdio.org/participate/communication-forum/cdio-standards-v-20-customized-rubrics.

［2］PETER J.GRAY，PHD.CDIO and Engineering Education Quality Assurance:A Global Perspective［EB/OL］.2008-06-30［2009-04-13］.http://www.cdio.org./knowledge-library/documents/cdioand-engineering-education-quality-assurance-global-perspective.

［3］朱福熙，何 斌.建筑制图［M］.北京:高等教育出版社，1994.

［4］林焕枢.高层建筑塔楼旋转餐厅的结构设计［J］.建筑结构学报，1988(3):26-32.