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基于CDIO模式的机械类专业课程教学思考与探索CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）是一种新的学科教育教学模式。
其核心思想是强调学生在学习过程中的创造力、设计能力、实现能力和操作能力。
在机械类专业中，CDIO教学模式也得到了广泛应用。
本文将结合机械类专业的具体情况，探讨如何将CDIO模式应用于机械类专业课程教学中。
一、课程设置应注重CDIO模式的应用在机械类专业课程中，应注重课程的综合性和设计性。
课程设置应充分考虑CDIO模式的应用，具体措施包括：1、增加实践性课程实践性课程是CDIO模式的核心要素之一，应注重课程的实践性。
例如，根据机械类专业的特点，可以增加模型设计、模具制作、机械加工等实践性课程，让学生更深入地了解机械类产品的制作和生产过程。
机械类专业的课程涉及面很广，不同领域的知识互相关联。
因此，在课程设置上应注重综合性课程的应用。
例如，可以将机械制造技术、自动控制技术、电子技术等课程进行合并，开设“智能制造技术”课程。
通过这种方式，学生可以全面了解机械类产品的总体设计、生产和控制。
无论是在学校还是在企业中，机械类专业的学生都需要进行实际的工程实践训练。
通过实践训练，学生不仅可以巩固课堂上所学的知识，还能够不断提升自己的实践能力和操作技能，为今后的就业、创业等提供有利的条件。
2、组织开放式实验开放式实验可以让学生自主设计实验方案，并对实验结果进行分析和总结。
通过这种方式，学生能够更好地锻炼自己的实践能力和团队合作精神，同时也能够提高自己的创造力和设计能力。
CDIO模式要求学生在学习过程中注重创造力和设计能力的发挥，因此在考核方式上也应注重CDIO模式的实践，具体措施包括：1、注重课程设计与实际需求的联系在课程设计中，应注重将课程内容与实际需求进行联系，例如，在课程设计中可以设置针对实际产品的设计任务，并将学生的设计产物与实际情况进行比对。
这样，学生才能真正掌握CDIO模式的核心思想，并有效地提高自己的实践能力和设计能力。
基于CDIO模式的机械类专业课程教学思考与探索CDIO模式是由美国麻省理工学院提出的一种工程教育模式，其中CDIO分别代表Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实施）、Operate（运行）这四个阶段。
CDIO模式不仅重视学生的理论知识学习，更注重学生在工程实践中的能力培养，是一种以学生为中心，注重实践能力培养的新型工程教育模式。
在机械类专业的教学中，采用CDIO 模式进行课程教学思考与探索，可以更好地培养学生的实践能力和创新意识，使学生更好地适应未来的工作需要。
本文将基于CDIO模式对机械类专业课程的教学思考与探索进行分析和讨论。
一、构思（Conceive）在CDIO模式中的第一个阶段是构思，即学生应该能够从实际问题出发，提出问题和需求，并且可以在工程实践中运用所学的理论知识来解决这些问题。
在机械类专业的课程教学中，构思阶段应该包括理论知识的学习和实践能力的培养。
在理论知识的学习方面，教师应该将基础理论与实际案例相结合，引导学生从实际问题出发，分析问题的本质和需求，并设定解决问题的目标。
在实践能力培养方面，教师应该引导学生在工程实践中，不断尝试和实践，从错误中学习，培养学生独立解决问题的能力。
二、设计（Design）设计阶段是CDIO模式中的第二个阶段，学生应该能够根据构思阶段的问题和需求，进行工程设计，包括结构设计、系统设计、参数设计等。
在机械类专业的课程教学中，设计阶段应该注重学生的创新能力和工程实践能力培养。
教师应该引导学生运用所学的理论知识，进行工程设计，包括CAD绘图、三维建模、仿真分析等。
教师还应该引导学生在工程设计中不断尝试和改进，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
三、实施（Implement）四、运行（Operate）通过CDIO模式对机械类专业课程的教学思考与探索，可以更好地培养学生的实践能力和创新意识，使学生更好地适应未来的工作需要。
在实际教学中，教师应该根据学生的实际情况和需求，合理安排课程内容和教学方法，充分发挥CDIO模式的优势，让学生在工程实践中不断成长和进步。
基于CDIO模式的机械类专业课程教学思考与探索【摘要】本文通过介绍CDIO模式以及机械类专业课程教学现状，探讨了CDIO模式在机械类专业课程中的应用，教学目标的确定，课程设置的运用，教学方法的优化，以及对学生能力培养的影响。
在结论部分分析了CDIO模式的优势和不足，并从中得出对机械类专业课程教学的启示，并探讨了未来发展方向。
通过对CDIO模式的研究和探讨，可以为机械类专业课程的教学提供一定的借鉴和指导，促进教学质量的提升，培养更适应未来社会需求的高素质人才。
【关键词】CDIO模式、机械类专业课程、教学思考、探索、应用、教学目标、课程设置、教学方法、学生能力培养、优势、不足、启示、发展方向。
1. 引言1.1 CDIO模式介绍CDIO模式是一种源自麻省理工学院的一种教育模式，它的全称是Conceive-Design-Implement-Operate，即构思-设计-实施-运营。
这种教育模式的核心理念是将工程教育与实际工程实践相结合，让学生在课程中不仅学习理论知识，还能够通过真实项目的设计和实施来提升实践能力。
CDIO模式强调学生在实践中学习，注重学生的综合素质培养，培养学生的创新能力、团队合作能力和沟通能力。
CDIO模式在机械类专业课程中的应用越来越受到关注，因为机械类专业的教学需要将理论知识与实践能力相结合，培养学生的工程实践能力。
通过引入CDIO模式，可以让学生更好地理解工程学科的本质，发展创新能力和解决实际工程问题的能力。
在CDIO模式下，机械类专业课程的教学将更加贴近实际工程应用，培养学生在工程领域的核心竞争力。
了解和探索CDIO模式在机械类专业课程中的应用，对于提升教学质量和培养学生的综合素质具有重要意义。
1.2 机械类专业课程教学现状机械类专业课程在传统教学中存在着一些问题。
教学内容和形式相对单一，学生缺乏实际动手能力和创新意识。
传统课程更注重理论知识的传授，缺乏与行业实践结合的机会。
教学方式较为被动，学生缺乏参与感和主动性。
基于CDIO模式的机械类专业课程教学思考与探索CDIO（Conceive, Design, Implement, Operate）模式是一种以学生为中心的教育模式，致力于培养工程专业人员的创新能力和实践能力。
在机械类专业课程教学中，我们可以积极运用CDIO模式，以培养学生的创造能力、设计能力和团队合作能力。
在“Conceive”阶段，我们可以通过启发学生的创意思维和创新意识，帮助他们产生创新创意。
可以通过开展问题导向的学习，引导学生思考现实生活中存在的问题和需求，鼓励他们提出解决方案，并运用所学的理论知识进行初步设计。
可以组织学生参与创新设计竞赛，给予他们充分的自由度和创新空间，促使他们能够思考并设计出创新的解决方案。
在“Design”阶段，我们可以通过设计项目或实践任务，引导学生进行系统性的设计。
可以组织学生进行课程设计或工程项目设计，要求他们在设计过程中全面考虑产品功能、性能和可靠性等方面的要求，并运用所学的设计理论和方法进行设计。
通过这样的设计项目，学生不仅可以加深对机械类专业知识的理解，还可以培养他们的设计能力和创新思维。
接下来，在“Implement”阶段，我们可以通过实践操作和实验，让学生亲自动手实施设计方案。
可以安排学生进行实验研究，测试设计方案的可行性和有效性，并对实验过程进行记录和分析。
通过亲身参与实践操作，学生可以更好地理解设计原理和方法，并培养他们的实践能力和问题解决能力。
在“Operate”阶段，我们可以通过项目管理和团队合作，让学生学会将设计方案转化为实际产品。
可以组织学生进行项目管理的训练，让他们学会合理分配资源、协调团队、控制进度和质量。
还可以组织学生进行团队合作的实践项目，让他们学会与他人合作、沟通和协调，培养他们的团队精神和合作能力。
基于CDIO模式的机械类专业课程教学应注重培养学生的创造能力、设计能力和团队合作能力。
通过启发创意思维、设计项目、实践操作和团队合作等方式，可以帮助学生全面提升实践能力和创新能力，为他们未来的工程实践奠定坚实的基础。
创新教育科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald218①基金项目：本文为“职业院校创客教育的研究与实践”（项目编号：GXGZJG2017B206）研究成果。
作者简介：周纬远（1988，6—），男，汉族，广西北海人，硕士，讲师，从事制造业信息化研究。
通讯作者：何永玲（1967，5—），女，汉族，广西钦州人，硕士，教授，从事机械设计制造及自动化、机电一体化技术研 究，E-mail：heylyx@。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.27.218基于CDIO理念的机械应用工程师培养方法的探索①周纬远 何永玲*(北部湾大学机械与船舶海洋工程学院 广西钦州 535011)摘 要：CDIO工程教育模式是近些年来国际工程教育改革的新成果，这一教育模式主要是将教育分为了构思、设计、实施以及运行四个环节，这一理念旨在对学生的工程基础理论以及专业知识进行更加深入的教育、提高自主学习能力及工程能力，该教育方法更加符合对机械类人才培养的规律，是一种较为先进的教育理念与教育方法。
因此，本文将主要对基于CDIO理念下机械类应用型工程师的培养方法进行探索与研究。
关键词：CDIO模式 应用型工程师 探索中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)09(c)-0218-02本文将简单将CDIO模式这一国际流行的工程教育模式以及高等工程教育的先进理念作为借鉴，按照国家对于人才培养具体要求，对机械类应用型工程师的培养模式从整体上进行把控，提出机械应用工程师的有效培养方法与模式，希望能够对我国培养应用型工程师起到一定的促进作用。
1 总体思路希望借助CDIO理念培养机械应用工程师，就必须明确整体的工作思路。
第一，明确培养目标。
首先，应该明确自身的培养目标，树立正确科学的教育理念作为指导，将行业实际需求作为基本衡量标准，以工程为背景，将工程能力作为主线，提高学生工程意识、工程素养以及工程实际实践能力。
基于cdio理念的《机械设计基础》课程改革实践基于CDIO理念的《机械设计基础》课程改革实践是指将CDIO 工程教育理念应用于机械设计基础课程的教学和培养实践中，以提高学生的综合能力和创新能力。
CDIO是Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实现）和Operate（操作）的缩写，是一种以工程实践为核心的工程教育理念。
在《机械设计基础》课程中，CDIO理念可以应用于以下方面：
1. 构思：通过引导学生进行问题分析、需求分析和方案构思，培养学生的创新思维和设计思维。
例如，可以设计开放性的项目任务，让学生自主构思解决方案。
2. 设计：通过设计项目任务，让学生学习并运用机械设计的基本原理和方法，培养学生的设计能力和实践能力。
例如，可以组织学生进行机械零件的设计、装配和测试，提高学生的设计和制造能力。
3. 实现：通过实践项目任务，让学生学习并运用机械设计的软件工具和实验设备，培养学生的实施能力和操作能力。
例如，可以组织学生进行CAD设计、数值模拟和实验验证，提高学生的实践能力和工程素养。
4. 操作：通过实践项目任务，让学生学习并运用机械设计的操作规程和工艺流程，培养学生的操作能力和安全意识。
例如，可以组织学生进行机械加工、装配和测试，提高学生的操作能力和实践
经验。
通过基于CDIO理念的《机械设计基础》课程改革实践，可以有效提高学生的工程素养和创新能力，培养学生的团队合作和实践能力，提高学生的就业竞争力和创业能力。
同时，也可以促进学校与企业之间的合作，推动教学与实践的结合，提高课程的实效性和实践性。
基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索———机械基础实践教学案例郝智秀 季林红 冯 涓【摘 要】 重视学生工程能力的培养已成为高等工程教育的一种必然。
本文以机械设计基础实践课程建设为案例,采用C DI O的教学理念与标准,以基于项目的教学组织原则,以基于问题解决的学习方式,通过对课程目标、内容设置和教学方式的实践,从低年级开始引导学生主动探究、分析解决问题,激发其研究兴趣并促进其工程能力的提高,探索高校低年级学生工程能力培养的有效方式。
【关键词】 机械基础实践 工程能力 教学方法【收稿日期】 2009年5月【作者简介】 郝智秀,清华大学精密仪器与机械学系副系主任、副教授;季林红,清华大学精密仪器与机械学系副系主任、教授;冯涓,清华大学精密仪器与机械学系副教授。
一、学生工程能力培养的国内外对比为适应21世纪科技发展对高素质人才的需求,培养学生综合设计与工程实践能力已成为高等学校工程教育的一个重要目标,而以学生为主体的知识、能力、素质全面协调发展已成为高等学校的教育理念。
从2000年起,麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所大学组成了跨国研究组织,在K nut and Alice W allenberg基金会近2000万美元巨额资助下,经过四年的探索研究,创立了C DI O 工程教育理念,并成立了以C DI O命名的国际合作组织;C DI O强调让学生以主动的、实践的及课程之间有机联系的方式学习工程;C DI O培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
国外大学非常重视学生工程系统能力的培养,在大学机械工程专业培养目标中均有描述,同时在大学学习阶段设置各种实践活动,社区、企业也介入、渗透到学生培养环节。
如MIT将学生能够正确地使用工程原则建模、测量、分析和设计机械系统作为其培养目标之一,在培养计划中设置有机械工程工具和仪器实践课程、项目实验,在设计制造类课程中要求完成设计制造项目等,此外在激发学生兴趣、引领学生参与研究和学生工程能力培养中,针对新生和高年级学生分别设有新生学习社区和高年级学习研究计划。
基于CDIO的机械专业课程教学研究与探索
在“以CDIO工程教育理论为指导，以培养卓越工程师为目标”的先进工程教育理念指导下，依托课程设计和课程考核方式，将CDIO的构思、设计、实现和运作成功地应用于《机械优化设计》教学实践中，增强了学生的职业技能和职业道德。
标签：CDIO人才培养模式；机械优化设计；教学改革
目前在专业基础课和专业课的教学中，存在重理论轻实践、强调学生个人能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而忽视开拓创新能力培养等问题，与创新型人才的培养目标不相吻合。
具体表现在：专业课程比较枯燥，课程公式多、数学推导烦琐，难以激发学生学习的积极性；理论教学学时较长，学生动手实践的愿望得不到满足；教学内容与工程实际问题结合不紧密，学生能力与社会需求有较大差距；传统的学生实验主要以演示性、验证性实验为主，而综合设计类试验较少等。
而企业对于高校工科毕业生的评价是：毕业生缺乏对企业文化的了解，岗位适应时间长，团队工作意识匮乏，沟通和动手能力较差，缺乏创新能力，职业道德、敬业精神有待提高。
CDIO是在2001年由4所前沿工程大学（瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、美国麻省理工学院、瑞典皇家技术学院）合作开发的一种新型工程教育模型。
CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）四个英文单词的缩写，它以工程项目从研发到运行的生命周期为载体，把职场环境引入到学校作为教育的环境，让学生以主动实践的方式学习工程。
CDIO以项目为载体，通过“做中学”和“学中做”一体化教学组织原则实施教学，强调在学中做，在学中规范，在学中提升，在做中学，在做中反思，在做中提炼。
CDIO培养模式包含工程基础知识培养、个人能力培养、人际团队能力培养和工程系统能力培养四个模块。
机械专业学生毕业后主要担任工程师和技术人员，要求有很强的动手能力、团队合作意识以及人际交往能力。
《机械优化设计》课程是机械工程及自动化专业的专业选修课，优化设计是指将最优化技术与计算机技术应用到机械设计领域，为工程设计提供了一种基于定量分析选择最优的设计方法。
随着学校教育改革的深入，《机械优化设计》课程进行了以CDIO人才培养模式的教学改革。
一、基于CDIO模式的教学目标与教学大纲
CDIO培养大纲对工程教育应达到的能力目标做出了全面、系统、具体的表述，将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定的目标。
改革课程教学大纲，将传统的只包含知识要求的教学大纲转变为集知识、能力和素质要求为一体的教学大纲。
《机械优化设计》这门课程既要求学生专业知识过关，又要求学生实践能力过硬。
因此，设计如表1所示的教学大纲。
在大纲中要
求了学生的基础知识，学生的个人技能和职业道德，学生的团队合作意识。
通过改革大纲，可以看出《机械优化设计》这门课程已经由传统的要求基础知识的传统课程转变成了基础知识和实践能力两手抓的新课程。
学生在学习和实践过程中，会提高学生的学习兴趣，减少了学习的枯燥。
二、建立CDIO模式下的教学方法
积极采用并探寻符合教学规律、符合人才成长规律的教与学的方法，比如基于项目的学习、基于问题的学习、探究式学习等，以实现专业培养标准所要求的培养目标。
在项目实施中，树立以学生为中心的观念，引导学生主动学习。
（一）教学方式的多样化
1.教学中重视基础知识、基本概念和基本规律。
鉴于往届同学在学习过程中的重难点，在新学期在授课过程中着重讲解，使学生能够抓住重点，吃透基础知识。
理解规律和掌握方法比记住知识更加重要，所以在教学过程中围绕优化设计的基础知识、优化原理和规律展开，避免过多地对知识的罗列。
在介绍理论概念及原理前，先介绍一些该理论或技术产生与发展的历史背景知识，使学生看到理论背后的工程背景，在课程讲授中设定相关命题论文，激发其学习的动力。
2.采用基于任务的、基于问题的或案例式的教学方法，课堂上教师只讲授基本定理和概念，主要是引导学生按照给定的主题（包括命题论文、案例分析、工程项目实施等）来查找资料、整理、归纳、实际项目分析及计算、总结、演讲并展开课堂讨论。
3.教学过程中应用归纳总结比较方法。
《机械优化设计》这门课程理论性比较强，如不能及时地归纳总结所学知识点，那么学生在应用和选取优化方法的时候会遇到很大的问题，通过归纳总结比较优化方法的优缺点和适用情况，可以为学生以后遇到优化方法选取时能够更加准确地找到适用的优化方法。
4.学中注重学习的实践。
在课程教学结束时，给学生布置一个课程设计。
通过课程设计，培养学生在实践中探索优化方法的选取和应用的思路以及主动搜索文献、探寻方法的能力。
教师要求学生选择与本专业方向相关的实际课题，对实际课题做具体分析，确定完成课题的方式、小组分工、课题成果的评价标准以及课程学习的评价标准。
然后学生自愿结组，边学边做，搜集课题相关的资料，将小组成员思想融入完成课题的过程中。
同时，讲解课本中典型应用问题的实际操作过程，对于实际应用的优化设计问题，因有其特殊性和个性，需要结合专业知识对其求解。
（二）增加自学内容
建立好优化问题的数学模型之后，对于比较复杂数学模型的求解相对比较麻烦，这时需要借助一些数学软件对数学模型求解。
MATLAB是一个很强大的数学软件，应用其对数学模型进行求解大大提高了求解速度和准确率。
但MATLAB
有自己的编程语言，这时就需要学生自己学习MATLAB语言对数学模型进行编程计算，提高了学生的自学能力和动手能力。
三、CDIO模式下的课程教学质量监控
在当前的本科教学中，理论课的考试往往是期末考试的试卷成绩决定了学生这门课程的成绩，而这种考核方式缺乏对学生平时成绩的监控，也缺少对学生能力的评估。
目前开展CDIO模式教学的课程中，学生成果形式包括：学生研究讨论报告，PPT课件，实践项目作品展示，学生评价、同行评价等。
要减少笔试成绩的比例，增加团队设计项目成绩的比例。
传统的学习评价方法仍然是重要的，同时结合进行非传统的学习评价的探索，包括使用学生自我评价、同伴评价、口头测试、学习记录、展示作品、发表论文等。
为此，《机械优化设计》课程改变了传统的考核方式，采用课程成绩由平时习题成绩、课程设计（大作业）、实验报告和汇报成绩、单元测验成绩和结课考试成绩组成的考核方式。
在完成每章的课程学习之后布置典型习题来消化知识，每两章学习结束之后安排单元测验及时检测学生对知识的理解应用，在课程结束后将学生分组布置大作业并汇报大作业的成果。
通过改革考核方式，学生更好地理解了机械优化设计的基本知识和基本方法，熟悉了通过MATLAB软件处理优化问题的方法，使课程得到了延伸。
四、结语
《机械优化设计》课程经过CDIO培养模式改革后，课程教学注重了改革的科学性，处理好知识与能力的关系，学生对于学习的兴趣有了很大提升，学生很好地掌握了本门课程的基础知识和解决工程实际问题的能力。
改革后的课程，使优化设计方法与工程实际问题得到了有机结合，更具有实用性，更有利于学生能力的提高。
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