【摘要】分析现有实验进行情况，提出实验过程的不足，通过改进设备，建立模拟仿真实验平台，采用CDIO实验教学模式及多样化实验考核模式，激发学生学习的积极性，培养学生创新设计思维及创新设计能力，提高了实验教学质量。

【关键词】CDIO 教学模式 考核模式 教学质量

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）28-0247-02

一、前言

为适应新的人才培养需求，我校对机械原理课程及实验教学环节进行了改革，使其在人才培养目标上也更加注重人才素质及综合创新能力的培养，机构运动方案创新设计实验是《机械原理》实践教学环节增添的一个重要的具有综合性创新性的实践教学环节，通过该实验教学环节的学习培养学生机械综合设计能力和创新思维能力，增强学生的创新意识及工程实践动手能力。

二、机构运动方案创新设计实验教学现状

目前我校所开机构运动方案创新设计的实验项目，存在各方面需要改进之处。如实验课时设置不够合理，实验台没有机构运动参数的测量系统。现有的实验教学是学生根据实验指导书中指定的常见机构运动方案，在有限的2课时内学生利用实验台组合模块将机构拼接完成，然后调试使机构能够正常运转，由于熟悉实验台模块及机构拼装调试需要花费大量的时间，学生根本无时间进行机构创新设计，且没有运动参数的测量，有些运动特性不易直观表达出来，运动特性是否满足设计要求难以保证，不利于对学生综合设计能力，创新能力的提高。实验考评方法单一，实验过程中有的学生不能够积极参与在其中，不能真正体现实验教学目的，为进一步提高教学质量需对教学现状进行改革。

三、实验教学的改革

1.建立虚拟仿真实验平台，改进实验设备

建立虚拟仿真实验平台，学生可利用虚拟实验平台课余时间进行设计构思方案并在平台上进行虚拟组装，装配过程中调试检查有无运动干涉现象，及时调整，并在其基础上进行创新设计，验证运动的确定性，分析运动特性及应用场合。

三维软件较强的表现力，能够激发学生学习兴趣及对机构创新设计的积极性，在原有的实验台上增添一些测试系统，如购买一些位移，速度，加速度传感器及测试模块，学生通过机构运动参数的测量对现有机构运动特性进行分析，计算机构的运动参数、掌握机构运动性能，可以判断机构运动特性是否达到预先设计要求，还可以使学生机构的急回特性，机构死点等运动特性建立一个直观的认识，加深学生的理解，为下一步的创新设计奠定基础。

2.实践教学模式的改变

CDIO是近年来国际工程教育改革的一种新的工程教育模式，它是以工程实践设计为主线，将产品的系统构思、设计、实施、运行构成一体，现将CDIO引入到实验教学过程中，通过这个模式的实践教学使学生明确工程师的角色和职责，以产品的生产流程为导向进行实验，拓展学生创新思维意识，提高创新设计能力。

第一阶段构思，建立理论实践结合的一体化教学模式，在实践中心建立多媒体一体化教室，把理论课堂搬到实验室现场去上。

第二阶段设计，学生根据自己模拟组装的机构进行分析及杆组拆分，并创新设计新的机构运动方案，并进行机构运动仿真，分析机构运动特点及适用场合。

第三运行阶段，进入实验室进行实物组装，通过之前的模拟设计，学生能在较短的时间内完成实物拼装。解决课堂时间的不足，给学生留出更多的创新设计空间。最后实施阶段，装入测量系统，对机构运行情况进行测量，分析机构运动特性是否满足设计要求，并进行调整改进。将CDIO工程教育模式贯穿于整个实践教学过程，增强学生对产品设计流程认识，加强了学生实践动手能力，又培养了学生创新意识及创新能力。

3.實验教学考核方法的改革

现在采用多元化的考核方法，将实验考核分成四部分，各部分考核分值如下：实验预习预作部分占20%，实际操作及团队协作部分占50%，答辩占10%， 实验总结及报告成绩占20%。从机构运动方案的构思，模拟设计，组装过程，到最后的答辩都进行考核，学生进实验室后首先检查实验与预作情况，以预习报告，机构简图及机构仿真模拟图为依据，实际操作部分以学生现场动手操作能力及解决问题能力为依据，答辩主要考核学生对所设计机构的运动特性及应用场合的认识程度，实验结束后学生对实验进行总结并填写实验报告。通过实验考核方式的改变能最大限度地调动起学生参与实验的积极性，更加公正地体现出学生的实际水平，也进一步提高了实验教学效果。

四.结束语

机构运动方案创新设计实验的改革，使学生在实践中体现产品的生产流程。通过新的教学模式有效地调动了学生的学习积极性培养学生创新思维方式及创新设计能力，培养了学生团队协作精神，提高了实验教学质量，同时也为学生参加学校及全国各种专业技术性竞赛奠定良好的基础。

参考文献：

[1]付晓莉，车江宁等.机构创新设计实验立体化教学模式研究[J].实验室科学，2011，14（2）：41-43

[2]孙桓，陈作模等.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2013.

作者简介：

靳亚维（1972-），女，陕西兴平人，讲师，从事机械设计及制造的教学和研究工作。