工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)視閾下的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革

李憲芝 陳思羽 劉春山

隨著科技的飛速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略調(diào)整，產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，社會(huì)對(duì)工程應(yīng)用型人才的需求也與日俱增，應(yīng)用型人才是高等學(xué)校根據(jù)社會(huì)實(shí)際需要所培養(yǎng)的，面向?qū)嶋H、面向生產(chǎn)一線，掌握一定的基礎(chǔ)理論知識(shí)并能將相應(yīng)的科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化的人才[1]。應(yīng)用型人才既要掌握相應(yīng)的專業(yè)理論知識(shí)，又要具備很強(qiáng)的實(shí)踐技能，具有解決工程實(shí)際問題的專業(yè)能力。他們畢業(yè)后直接走上實(shí)踐性工作崗位，擔(dān)負(fù)著建設(shè)現(xiàn)代化的重要責(zé)任。

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，在機(jī)械工程專業(yè)課程體系中占有十分重要的地位，是銜接公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁與紐帶，擔(dān)負(fù)著為后續(xù)專業(yè)課程奠定基礎(chǔ)的重要角色。但從目前應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式看，現(xiàn)行的教學(xué)方法及手段等在很大程度上導(dǎo)致了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相互脫節(jié)，影響了工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量，需要進(jìn)行一系列的改革。

一教學(xué)內(nèi)容的改革與探索

1理論教學(xué)方面

應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理論教學(xué)應(yīng)以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以理論教學(xué)的基礎(chǔ)性和應(yīng)用性為出發(fā)點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力為目標(biāo)[2]。要精選、更新教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中要不斷地將一些最新的科研成果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中去，力求反映發(fā)展前沿，使機(jī)械設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容始終保持較強(qiáng)的時(shí)代性、前沿性。

2實(shí)踐教學(xué)方面

培養(yǎng)應(yīng)用型人才必須突出能力本位的思想，實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，提高他們的綜合素質(zhì)有著理論教學(xué)不可替代的特殊作用[3]。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)兩方面內(nèi)容。根據(jù)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，以能力培養(yǎng)為主線，把提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為實(shí)踐教學(xué)的主要目的，構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成的實(shí)踐教學(xué)新體系。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上注意與相關(guān)課程關(guān)聯(lián)，根據(jù)社會(huì)發(fā)展與需求及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，減少驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)，增加與工程實(shí)際聯(lián)系密切的綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中盡可能地采用新技術(shù)、新方法、新設(shè)備。教學(xué)中，增加軸的測(cè)繪、減速器等機(jī)械的拆裝及機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生對(duì)工藝方面的要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的了解，為提高學(xué)生整體設(shè)計(jì)能力打下基礎(chǔ)。

在課程設(shè)計(jì)選題上要改變以往題目的單一性，除保留減速器這一傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目外，還要選取與工程實(shí)際關(guān)系密切的課題（如一些科研子課題）作為課程設(shè)計(jì)的課題，比如：各種簡(jiǎn)單類型的行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器、減速器虛擬設(shè)計(jì)等。最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二教學(xué)方式方法的改革與探索

1理論教學(xué)方面

（1）做好學(xué)生的思想政治教育工作，幫助學(xué)生明確職業(yè)化素質(zhì)，提升職業(yè)適應(yīng)能力，增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新人格。

（2）課堂講授突出重點(diǎn)，貫徹少而精的原則。培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才，要充分考慮各專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程和學(xué)生就業(yè)后在實(shí)際工作和研究過程中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的需求，在保證基本的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系的情況下，專業(yè)需要的部分要多講，專業(yè)不需要的部分要少講或作簡(jiǎn)單介紹。

（3）建立多元互動(dòng)的課堂教學(xué)體系。在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生在課堂上有發(fā)言討論的機(jī)會(huì)。以教師為主導(dǎo)，開展提問式、啟發(fā)式、討論式等以學(xué)生思維訓(xùn)練為主的教學(xué)方法，如：在教學(xué)中，引入工程設(shè)計(jì)中遇到的實(shí)際問題（帶傳動(dòng)打滑、鏈傳動(dòng)脫鏈等），教師引導(dǎo)思路，讓學(xué)生用相應(yīng)理論去解決問題，并讓學(xué)生分組展開討論，充分發(fā)表自己的見解，對(duì)于學(xué)生既鍛煉了知識(shí)應(yīng)用能力，又提高了學(xué)習(xí)的積極性和興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，有益于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

（4）淡化公式的推導(dǎo)過程，注重公式的實(shí)際應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)是公式多，盡管公式多，但除了一些定義性公式應(yīng)在了解的基礎(chǔ)上記住外，其余得只要求正確使用不必硬記。教學(xué)中要淡化公式的推導(dǎo)過程，注重公式的應(yīng)用，更多地注重實(shí)際問題的解決過程，減少講授理論的比例，加大練習(xí)和應(yīng)用比例，這種理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)有益于鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用型思維。

（5）堅(jiān)持共性與個(gè)性相結(jié)合，貫徹因材施教的思想，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。為了滿足不同的需求，我們?cè)谑谡n后增加課外輔導(dǎo)和答疑時(shí)間，針對(duì)不同生群因材施教。

2實(shí)踐教學(xué)方面

（1）改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，給學(xué)生提供更多的參與動(dòng)手的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生多動(dòng)手、多實(shí)踐，培養(yǎng)他們的實(shí)踐動(dòng)手能力、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、解決問題的能力和創(chuàng)新意識(shí)，我們采用分階段、多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以滿足不同層次學(xué)生的需求并強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

第1階段：感性認(rèn)知階段，帶領(lǐng)學(xué)生參觀零件陳列室，掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零件的原理、結(jié)構(gòu)及其基本功能，增加學(xué)生的感性認(rèn)知。第2階段：驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本操作，運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，能進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作能力。第3階段：綜合設(shè)計(jì)型，要求學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)課程所涉及的知識(shí)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。第4階段：創(chuàng)新型自主性實(shí)驗(yàn)，在機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生通過具體的工程實(shí)踐結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)自己動(dòng)手創(chuàng)新機(jī)械，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力及創(chuàng)新能力。

（2）課程設(shè)計(jì)選題結(jié)合工程實(shí)際。根據(jù)學(xué)生各方面的綜合素質(zhì)和表現(xiàn)分配題目，設(shè)計(jì)題目要與工程實(shí)際緊密聯(lián)系起來，可將一些科研子課題引入到課程設(shè)計(jì)中，將原先的二維繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S設(shè)計(jì)，有利于對(duì)新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)中要盡量采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，比如優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)手段現(xiàn)代化，設(shè)計(jì)中引入計(jì)算機(jī)技術(shù)手段，選用目前企業(yè)運(yùn)用較廣的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件Ansys、Pro/E、UG等，如：采用Pro/E對(duì)零件進(jìn)行三維建模，并用建造好的虛擬模型進(jìn)行CAE分析，然后修改模型，對(duì)滿足創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品進(jìn)行虛擬制造。豐富了課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也使所培養(yǎng)的學(xué)生更符合企業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)人員的需求。

把機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)當(dāng)作一門必修獨(dú)立課程進(jìn)行考核，具有單獨(dú)學(xué)分，這樣可增加學(xué)生的重視程度；對(duì)于設(shè)計(jì)答辯，應(yīng)成立有效的課程設(shè)計(jì)答辯小組，不能流于形式，事先擬定多個(gè)答辯題目，保證課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)，嚴(yán)格答辯考核是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程培養(yǎng)目標(biāo)的最重要因素之一；采用綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，全面評(píng)價(jià)學(xué)生課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，真實(shí)評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果，把成績(jī)分成幾大塊，包括平時(shí)出勤，計(jì)算說明書，零件圖及裝配圖，答辯情況。

（3）科研與教學(xué)相結(jié)合。科研與教學(xué)相結(jié)合，是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途經(jīng)。人才的培養(yǎng)需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的實(shí)踐、學(xué)習(xí)、再實(shí)踐的過程，才能做出創(chuàng)新性業(yè)績(jī)。只有通過大量的實(shí)踐活動(dòng)才能更有效地提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

組織學(xué)生參加教師的科學(xué)研究活動(dòng)，在教學(xué)活動(dòng)過程中，從形式、內(nèi)容、方法等方面，體現(xiàn)科學(xué)研究的要素與精神，把獲取理論知識(shí)的學(xué)校教育與獲取實(shí)踐能力的科研實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合在一起，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。將教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合，通過引導(dǎo)和組織學(xué)生積極參加與課程相關(guān)的研究項(xiàng)目，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

三教學(xué)手段的改革

1采用多媒體教學(xué)課件

機(jī)械設(shè)計(jì)課程的理論性及實(shí)踐性都比較強(qiáng)。而大多數(shù)學(xué)生對(duì)課程中遇到的一些工程實(shí)踐問題感性認(rèn)識(shí)不足、難以想象和理解，因此，作為教師，我們應(yīng)該充分利用多媒體技術(shù)，多制作一些具有個(gè)性化的多媒體教學(xué)課件，體現(xiàn)我們不同的教學(xué)風(fēng)格。通過多媒體教學(xué)課件，將原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新調(diào)整，來加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的層次性和概括性，使原有龐大和繁雜的教學(xué)內(nèi)容縮減為若干個(gè)清晰明了的教學(xué)板塊，重點(diǎn)突出，層次鮮明，便于學(xué)生深入地理解和掌握重點(diǎn)內(nèi)容，通過多媒體手段，極大地提高教學(xué)效果和質(zhì)量，培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維能力。

2采用直觀教具和適當(dāng)?shù)陌鍟?/p>

多媒體教學(xué)雖然內(nèi)容豐富、詳細(xì)，教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象、具有較強(qiáng)的吸引力，課堂教學(xué)中可以實(shí)現(xiàn)教師與同學(xué)們的教學(xué)互動(dòng)。但是，在課堂教學(xué)過程中，不能過多地、片面地追求多媒體教學(xué)，課程的某些內(nèi)容在教學(xué)中還應(yīng)輔以適當(dāng)?shù)慕叹?、模型及板書?/p>

因?yàn)檎n件信息量增大的同時(shí)播放速度較快，學(xué)生記筆記困難，印象不深，可以通過板書來彌補(bǔ)。對(duì)于理論性強(qiáng)的知識(shí)要利用板書進(jìn)行講解，能充分發(fā)揮教師的口頭語言和身體語言的感染力；對(duì)于一些難度不大、較易理解的形象性知識(shí)，則利用多媒體課件講解，這樣教學(xué)效率高、效果好。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)對(duì)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)有著十分重要的作用。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)課程，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行改革與探索是很有必要的，通過這些方面的改革，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，有利于加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力及工程實(shí)踐能力、分析問題及解決問題能力的培養(yǎng)。對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高具有重要意義。

總之，在經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，作為高等學(xué)校的教師，我們不但要更新教育觀念，改變教學(xué)模式，建立教學(xué)新體系，更要積極鉆研業(yè)務(wù)知識(shí)，不斷完善自我，切實(shí)提高教學(xué)水平，以培養(yǎng)出滿足現(xiàn)代社會(huì)需求的高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才。

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