一、CDIO的引入與發展
近年來，CDIO工程教育模式推動了世界各地工程教育的發展，是世界工程教育改革的卓越成果。從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學，經過4年探索研究，提出CDIO工程教育模式，其中，C(Conceive)代表構思，D(Design)代表設計，I(Imple-ment)代表執行，O(Operate)代表運作。它以產品的研發到執行的生命週期為載體，通過系統的產品設計讓學生以主動的、實踐的、課程間有機聯絡的方式學習。我國的工程教育改革也緊跟時代步伐，根據自身的教育特點和基本國情，努力實現CDIO教育理念與本土教育的有機結合，促進我國工程教育的發展，改變多年來工程教育與實際生產相脫離的現實。其中汕頭大學於2005年最先開始展開CDIO工程教育改革的實踐活動，並取得了良好的教學效果。此後幾年，國內許多高校也紛紛開始進行基於CDIO模式的工程教育改革。
二、工程圖學教學現狀
工程圖學是實踐性很強的課程，傳統的工程圖學授課注重投影理論、三檢視的閱讀與繪製、圖樣表達等基礎知識和基本能力的傳授與訓練，而忽視了該課程的實訓性。由於缺少真實生產環節的生產實踐活動，學生對一些涉及工程實際的知識點(如金屬工藝知識、零部件設計及加工理論知識等)掌握不好，導致學生不能理解所標註尺寸的合理性，不懂得技術要求的填寫等。因此，繪製的圖紙不規範，存在較多問題。由於傳統的重理論輕實踐的教學模式，影響了學生工程實踐能力的培養，不利於學生全面發展。而CDIO工程教育模式的改革正好可以彌補目前工程圖學教育存在的不足。
三、融入CDIO教育理念的工程圖學教學體系，體現“做中學”的實踐理念
CDIO模式注重系統的能力的培養和工程素質的提高，得到了產業界的充分肯定。2005年燕山大學機械工程學院帶頭進行CDIO教學改革。里仁學院也緊跟步伐，根據我院的教學特色，重新審視傳統的教學過程，反思其重理論輕實踐的教學效果，開展了基於CDIO的工程圖學教學改革，進行了一系列的探索和實踐。
1.重建CDIO特色的課程體系，結合社會需求確定教學內容。
圖樣是設計、製造等各環節的重要技術資料，是工程界進行技術交流的“語言”，是每個工程技術人員必須掌握的基本技能。學生經過長時間的大學教育，畢業後所具備的技術知識、專業能力和工程素質，要能直接拿來為企業服務，得到社會的認可。如果教學過程只是紙上談兵的過程，學生便不能把學到的.知識靈活地運用到工程實踐中，不瞭解實踐中工程技術上的設計思路、零件結構的合理性、實際操作的方便性、圖樣表達和尺寸標註的完整性等。“設計是為製造服務，製造是設計的後續。一個設計作品如果不能或難以製造出來，則只能是一個毫無意義的作品”。因此，我們應該從工程實際出發，減少投影基礎理論、相貫線、標準件等知識，加強工程上最常用的構型能力、圖樣表達能力、繪製和閱讀工程圖樣的能力、計算機繪圖能力等教學內容，注重能力的培養，重建基於CDIO理念的、與生產實際相結合的課程體系。
2.從產品設計製造出發，引入特色三級專案，融入CDIO理念。
以本教學改革使用的傳動器為例，在學期初便把傳動器展現給學生，在學習表達方法時，讓學生自主討論設計各個零件的表達方法;在學習零件圖的過程中，結合零件的實際應用，再優化各個零件的表達方案，並使標註的尺寸能夠滿足設計和加工工藝要求，標註出設計、製造、檢驗等方面的技術要求;在學習裝配圖的過程中，根據傳動器的工作原理和裝配關係，分析、研討裝配圖的表達方案，並繪製出傳動器的裝配圖。這一過程主要由學習小組自主完成，小組代表陳述，學生集體討論，教師給以適當的引導並做出點評。最後，完成設計說明書，並製作PPT進行答辯，由各小組組長評定打分。整個過程中，充分調動學生對工程實際的好奇心，引導學生在實踐中自主學習，潛移默化地提高了自學能力。在此過程中培養學生的團隊合作能力，以及學生的工程意識和對產品負責的觀念，培養耐心細緻嚴肅認真的工作作風。學生充分認識到了現在所學知識的重要性，更激發了對本學科學習的熱情。
3.突出實踐性，注重理論與實踐的結合。工程圖學是一門與工程實踐緊密結合的課程，根據工程例項、加工過程、工藝結構等，對學生進行基本理論的講解，培養工程素質，促進理論與實踐的結合。例如，在講解內螺紋孔的規定畫法時，結合內螺紋盲孔的加工過程的動畫，會激發學生的興趣，更好地理解這些規定畫法。第一步：用鑽頭鑽孔，形成直徑為0.85D的光孔，因為鑽頭的因素，產生118°的錐角，為作圖方便，可簡化畫成120°，如圖1圖2所示;第二步：攻絲，形成大徑為D的內螺紋孔，因為絲錐不能攻到底，所以需要畫出0.5D的攻絲餘量。結合生產實踐，使學生在學習這些規定畫法時，不是枯燥乏味地死記硬背，而是能更透徹地理解規定畫法，從而能更好地記住和運用這些規定畫法。
4. 豐富教學手段，優化基於CDIO理念的教學環境。針對不同的教學內容和要求，使用黑板與多媒體相結合的教學手段。在徒手繪製典型例題的解題過程中，把教師的思維過程展示給大家，並根據學生的反饋調整教學方法與講解進度，促進教師與學生的互動，營造活躍的學習氣氛。多媒體課件的應用豐富了教學內容，並結合多媒體動畫，把一些裝配模擬過程等直觀地展現在學生面前。充分應用模型室的實物模型，並應用計算機三維構型軟體，建立虛擬模型。虛擬模型作為實物模型的補充，大大豐富了模型資源，克服了傳統實物模型室時間和空間上的限制，改善了工程圖學教學環境。另外，給學生觀看典型零件的加工視訊、焊接過程視訊、鑄造過程視訊等，有助於學生開闊工程視野，優化工程圖學的教學環境，保證CDIO教學理念在實際教學中的融合。
四、融入CDIO理念的工程圖學教學改革效果
本文從CDIO工程能力形成出發，提出了構建CDIO工程圖學課程體系的方法，實施了基於專案學習的教學體系的改革。實踐證明，CDIO教學模型培養了大學生的工程素質，這種自主學習的能力和以專案學習為基礎的工程技能的培養，為後續課程及畢業設計奠定了良好的基礎，改善了企業發展對創新工程人才的需求。