CDIO理念对图学教育改革的启迪
CDIO理念对图学教育改革的启迪 一、国外工程图学教育特色 由于“图形”在工程界中的重要性，世界各国都将工程 图学作为一门重要的技术基础课来对待，旨在培养学生严谨 的工程意识和基本的工程素质。在课程设置上美国各大学对 工程图学有不同的处理方式，如加州大学圣迭哥分校、普渡 大学、博克利大学、伊利诺伊大学香槟分校的独立开课方 式；有些则将其整合在计算机辅助设计、设计与制造等课程 当中，如加州理工大学、MIT等。不论采用哪种方式，工程 图学教育都有其明确的目标和思路，教学活动大致分为课堂 教学和实践教学两部分。以加州大学圣迭哥分校的MAE3为例， 课堂讲授少而精，主要介绍：（1）工程绘图的基本原理， 如第三分角三视图、轴测图、剖视图、零件图和装配图；
（2） 计算机辅助设计软件应用，主要是AutoCAD二维绘图、 Inventor三维建模和动画制作；
（3）机械设计基本知识， 主要包括紧固件、轴承、齿轮、微型马达和带传动的设计等；
（4）素质教育，如诚信教育、团队合作意识、口头表达能 力等。教学实践主要设置时钟、机器人两个项目，要求学生 分组合作设计出满足特定功用的时钟或机器人，应用计算机 软件生成二维和三维图纸，并在实验工场制造出时钟或机器 人的雏形，最后公开答辩、演示成果。教学活动由教室延伸 至多媒体机房、实验工场、图书馆等，与工程实际紧密结合， 强调学生的自主学习，注重培养学生的研究性思维、动手能力和表达技能。日本的图学教育比较注重和企业相结合，注 重制图课的内容与设计相融合。课程的教学内容与我国相近， 但删减掉了画法几何中图解空间几何问题的内容。课程安排 在生产实习和机械工学入门学习之后进行，一来对机械加工 方法、工艺结构有了初步了解；
二来更有利于与后续专业课 课程设计相衔接。我们看到，不论是美国还是日本，工程图 学教育多以产品设计为中心，与工程实际和企业需求相结合。
企业期待的是工程人员能迅速在图上表达想象的成果，并能 付诸实际制造。因此，工程图学教育中最重要的是教会学生 如何思考，如何表现、识别和想象。
二、以能力为导向的CDIO工程教育理念 美国教育心理学家布鲁姆将认知领域的教育目标分为 Knowledge（知道）、Understanding（领会）、Appli-cation （应用）、Analysis（分析）、Synthesis（综合）、Evalu-ation （评价）六个层次，如图1所示。传统的以教师为主体和知 识灌输为主的教育模式只能实现“教育目标分类法”中的前 三个层次，若想实现其四到五层次，甚至六层次的教育目标， 显然是不可能的。2000年，麻省理工学院和瑞典皇家工学院 等四所大学组成的跨国研究获得KnutandAliceWallenberg 基金会近2000万美元的巨额资助，并于2004年成立了CDIO国 际合作组织。CDIO代表Conceive（构思）、Design（设计）、 Implemen（t实施）、Operate（运行），它是现代工业产品 从构思研发到运行乃至终结退休的全生命过程。CDIO以“学校培养有专业技能、有社会意识和有企业家敏锐性的工程 师”为愿景；
以产品生命全过程为载体培养学生四个层面的 能力，即工程科学和技术知识、终身学习能力、团队交流能 力，在社会和企业环境下建造产品、过程和系统的能力；
更 重要的是它还提出了包括对培养计划、课程结构、教学方法、 教学评估和学习构架的全面指引和对是否实践CDIO教学理 念的12条判定标准，可操作性极强。汕头大学工学院在汕头 大学副校长顾佩华教授的指导下，使汕头大学成为首个中国 高校CDIO成员。在不断的摸索中，我们总结出：中国的工程 教育，需要学习国际先进经验，加大改革力度，以适应创新 型国家建设的需要。目前，国内已有57所高校在机械类、电 气类等专业开展了CDIO改革试点实践。2009年燕山大学开始 CDIO工程教育模式改革试点，于2013年5月正式加入国际 CDIO组织，成为教育部CDIO工程教育改革项目的参加单位。
三、结束语 综上可见，美国、日本的工程图学教育和CDIO工程教育 理念都强调培养学生的能力和素质，教学过程体现“以学生 为主体，以教师为主导”的模式，让学生能够主动参与学习 的过程，体验学习的乐趣。这给我国图学教育带来了很大启 迪，也更突出了改革的迫切性。结合我国工程图学教育的现 有条件，借鉴国外及CDIO工程教育理念，重新架构符合我国 实际的工程图学教育体系，摒弃过去那种“重理论轻实践” 的教育模式，引入基于工程实际的项目式教学，同时改变传统的考核评估方式，让学生通过项目设计、实施和总结真正 体会到课程学习的意义，同时培养学生的设计能力、动手能 力及沟通交流能力，是顺应现代化工程发展的必然要求，具 有非常重要的意义。