“機(jī)械設(shè)計(jì)”核心課程建設(shè)路徑探究

葉友東+劉力紅+張東速

摘 要：文章從“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程的特點(diǎn)出發(fā)，闡述了“機(jī)械設(shè)計(jì)”核心課程建設(shè)的實(shí)踐路徑，旨在提升“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程的教育質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；核心課程；路徑

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2017）03-0007-02

現(xiàn)代社會(huì)需要的機(jī)械類人才，應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)能力、較寬的基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和較高的綜合素質(zhì)，同時(shí)這也是機(jī)械學(xué)科教學(xué)改革所要達(dá)到的目的。“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程在機(jī)械工程技術(shù)人員的培養(yǎng)過程中起著承上啟下的關(guān)鍵性作用，是學(xué)生能否牢固掌握專業(yè)技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是基礎(chǔ)課階段進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)階段的一個(gè)無可替代的橋梁，對(duì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量有著決定性的影響[1]。

“機(jī)械設(shè)計(jì)”是機(jī)械類專業(yè)的一門主干核心課程，為適應(yīng)高等院校大專業(yè)的要求實(shí)施規(guī)劃建設(shè)，根據(jù)教育部有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)基本要求，以機(jī)械設(shè)計(jì)核心課程建設(shè)為契機(jī)，結(jié)合專業(yè)學(xué)習(xí)特點(diǎn)和實(shí)際需求對(duì)原有的教學(xué)體系進(jìn)行改革與創(chuàng)新，經(jīng)過近年來的教學(xué)改革實(shí)踐與探索，取得了一定的教學(xué)效果。

一、“機(jī)械設(shè)計(jì)”核心課程建設(shè)的路徑

“機(jī)械設(shè)計(jì)”核心課程建設(shè)是安徽理工大學(xué)機(jī)械專業(yè)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分。它體現(xiàn)了現(xiàn)代教育教學(xué)的思想，符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要，能夠促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面提高，集科學(xué)性、先進(jìn)性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身[2]。通過核心課程建設(shè)，有望使“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程更加符合人才培養(yǎng)的要求，尤其是更能促進(jìn)專業(yè)認(rèn)證培養(yǎng)要求和目標(biāo)的達(dá)成，成為受學(xué)生普遍歡迎的課程。

（一）教材建設(shè)與多媒體課件制作

堅(jiān)持“選為主，編為輔”的方針，選擇國(guó)家教育部推薦的精品教材——濮良貴等主編，高教出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，在滿足教育部關(guān)于“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)基本要求的同時(shí)，加強(qiáng)了學(xué)生素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)，為適應(yīng)教學(xué)改革要求，組織相關(guān)教師對(duì)教材編寫工作進(jìn)行了調(diào)研與規(guī)劃，先后編寫了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》、《機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》等教材。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，課堂教學(xué)中采用多媒體的方式也越來越普遍。利用多媒體課件授課，可以使學(xué)生更形象地理解課堂上不宜講清的機(jī)械結(jié)構(gòu)、工作原理等內(nèi)容，使課堂教學(xué)更生動(dòng)、直觀，并且可以大大減少教師的板書時(shí)間，使教師可在同樣的時(shí)間內(nèi)向?qū)W生傳達(dá)更多的知識(shí)和信息。為此，我們制作了適合安徽理工大學(xué)教學(xué)大綱的“機(jī)械設(shè)計(jì)多媒體課件”及“機(jī)械設(shè)計(jì)課外復(fù)習(xí)CAI軟件”。從使用的情況來看，學(xué)生對(duì)這種新的教學(xué)手段表現(xiàn)出了極大的興趣。由于課件的內(nèi)容可以拷貝給學(xué)生，供其復(fù)習(xí)，因此在課堂上學(xué)生可以集中精力聽講，從而取得了較好的教學(xué)效果。

（二）網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

為方便學(xué)生在課堂以外的時(shí)間實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，基于超星泛雅MOOC學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)了“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)，通過學(xué)校的教務(wù)管理系統(tǒng)可以將學(xué)生名單直接添加進(jìn)入系統(tǒng)，學(xué)生可以通過輸入自己的姓名和學(xué)號(hào)登錄課程門戶網(wǎng)站，瀏覽該門課程的相關(guān)內(nèi)容，目錄包括：課程內(nèi)容—教師團(tuán)隊(duì)—學(xué)習(xí)指南—參考教材—實(shí)驗(yàn)教學(xué)—實(shí)踐教學(xué)—課程設(shè)計(jì)—課程章節(jié)—課程評(píng)價(jià)。進(jìn)入學(xué)習(xí)頁面后，學(xué)生可自主完成該門課程的PPT課件瀏覽、視頻觀看、資料下載、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、考試模擬甚至課堂討論，教師可以在后臺(tái)查看每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，實(shí)時(shí)發(fā)布任務(wù)、成績(jī)管理，還可私信督促少數(shù)進(jìn)度較慢的學(xué)生積極完成自主學(xué)習(xí)，在瀏覽PPT和觀看視頻時(shí)，教師可以設(shè)置每頁P(yáng)PT停留時(shí)間，不允許拖拽視頻播放進(jìn)度條等，杜絕學(xué)生為了完成教師布置的任務(wù)而應(yīng)付了事。

這套系統(tǒng)前期建設(shè)工作量較大，但建設(shè)完成后，可以大大減輕教師的輔導(dǎo)和批作業(yè)時(shí)間，它雖替代不了傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)，但可以使課堂上沒有認(rèn)真聽或是沒聽懂的學(xué)生課下再自己重新學(xué)習(xí)一遍，培養(yǎng)了學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)興趣。

（三）教學(xué)方法與手段的創(chuàng)新

以往在教學(xué)中“教”往往起主導(dǎo)地位，教師在授課時(shí)，將書本知識(shí)從頭至尾講全講透，這樣做對(duì)于學(xué)生加深理解是有用的，但削弱了對(duì)學(xué)生思考問題、研究問題能力的培養(yǎng)。在目前授課學(xué)時(shí)減少的情況下，要留下部分章節(jié)供學(xué)生自學(xué)，讓學(xué)生通過自學(xué)領(lǐng)會(huì)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)其自學(xué)的能力。同時(shí)倡導(dǎo)“教師精講多引導(dǎo)，學(xué)生少記多思考”的教學(xué)過程，要求在課堂教學(xué)中，盡量多采用研討的方式來進(jìn)行，即先由教師引出問題，然后引導(dǎo)學(xué)生思考如何著手解決問題，并對(duì)學(xué)生回答的問題加以更正、補(bǔ)充和總結(jié)。通過這種方式啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，并通過分析問題從而找出解決問題的方法，從中領(lǐng)會(huì)課程教學(xué)的目的。此外，為了使教與學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，形成互動(dòng)的氛圍，教師在授課時(shí)不時(shí)地請(qǐng)學(xué)生上講臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)回答問題，并讓學(xué)生對(duì)回答的情況進(jìn)行評(píng)判。在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中，機(jī)器設(shè)計(jì)方案的確定、齒輪傳動(dòng)受力的分析、蝸桿傳動(dòng)受力的分析、軸系零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，均采取了這種方式。實(shí)踐證明：這樣做可以活躍課堂氣氛，有助于吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并能使學(xué)生加深理解所學(xué)的內(nèi)容。

（四）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)

為進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手的能力，我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、管理模式進(jìn)行了改革。改變了目前任課教師不帶實(shí)驗(yàn)課，而由專職實(shí)驗(yàn)教師帶實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式。由任課教師輪流擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室管理及實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，并采取了開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，融課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)為一體。以往學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，任課教師不參與，且實(shí)驗(yàn)集中在一個(gè)特定的時(shí)間內(nèi)，大多數(shù)學(xué)生只是應(yīng)付而已，實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)后，教師輪流值班，學(xué)生可以在一段時(shí)間內(nèi)自主選擇實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，并且可以對(duì)感興趣的實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步的研究。將學(xué)生只是被動(dòng)地做實(shí)驗(yàn)，改變?yōu)橛蓪W(xué)生先主動(dòng)思考，形成方案后再通過自己動(dòng)手來解決具體問題。這種實(shí)驗(yàn)改革提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際動(dòng)手能力，也提高了實(shí)驗(yàn)的效果。

為提高學(xué)生對(duì)典型機(jī)械的分析能力、測(cè)繪能力，以此來提高綜合設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力，安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)這一門獨(dú)立的實(shí)踐性課程，它有別于一般的實(shí)驗(yàn)課，是一門理論實(shí)踐一體化的課程，要求學(xué)生在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)集中、系統(tǒng)地完成數(shù)個(gè)機(jī)械設(shè)備的拆裝與測(cè)繪， 學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施者，學(xué)生在“做中學(xué)”，教師在“做中教”，融“教、學(xué)、做”為一體[3]。機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)中要拆裝的機(jī)械應(yīng)包含典型的機(jī)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)，如軸、齒輪、帶輪、軸承、各種標(biāo)準(zhǔn)連接件等，其次為便于學(xué)生搬運(yùn)，所選的拆裝機(jī)械設(shè)備外形尺寸和重量不能太大。目前選擇了QL5型螺旋千斤頂、ZJ系列小型臺(tái)式鉆床、B-36E型三缸活塞泵，為了讓學(xué)生真正了解工程設(shè)備，以上三種機(jī)器均是工程實(shí)際中使用的設(shè)備。

（五）立足學(xué)科競(jìng)賽，構(gòu)建創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

積極鼓勵(lì)和組織學(xué)生參加各種學(xué)科競(jìng)賽，尤其是與機(jī)械專業(yè)密切相關(guān)的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。為確保大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的順利進(jìn)行，學(xué)院建設(shè)了大學(xué)生課外科技創(chuàng)新制作中心和成果展覽廳，實(shí)驗(yàn)中心配有小型加工設(shè)備和常用的材料，學(xué)校每年投入充足的經(jīng)費(fèi)，保證了大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的基本條件。近年來，安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科的科技創(chuàng)新活動(dòng)取得了豐碩的成果。

創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)需要堅(jiān)實(shí)的創(chuàng)新理念與設(shè)計(jì)方法做指導(dǎo)，缺乏創(chuàng)新理論指導(dǎo)的創(chuàng)新活動(dòng)顯然是盲目的，也難以持續(xù)和發(fā)展。課程建設(shè)構(gòu)建一種“理論+實(shí)踐”創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，拓展創(chuàng)新實(shí)踐的深度和廣度，進(jìn)而保證創(chuàng)新活動(dòng)的健康有序開展[4]。該體系應(yīng)包括：第一，建立創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論教學(xué)環(huán)節(jié)，制訂創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論教學(xué)計(jì)劃，將與創(chuàng)新設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)計(jì)方法學(xué)納入創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，使他們掌握創(chuàng)新思維方式。第二，強(qiáng)設(shè)計(jì)方法學(xué)理論教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐融合在創(chuàng)新項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。以教師、學(xué)生與企業(yè)共同參與的有關(guān)產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)科研項(xiàng)目為案例，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，以項(xiàng)目為抓手，以設(shè)計(jì)方法學(xué)為理論基礎(chǔ)指導(dǎo)創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)踐工作[5]。

二、結(jié)論

強(qiáng)調(diào)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程的設(shè)計(jì)（綜合）特性、工程特性與應(yīng)用特性，準(zhǔn)備從教學(xué)環(huán)境、教育資源、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔助教學(xué)全方位落實(shí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系工程實(shí)際的能力、創(chuàng)新的能力以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析問題的能力，對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行系列化特色建設(shè)。通過核心課程建設(shè)繼續(xù)提升核心課程負(fù)責(zé)人及主講教師的教學(xué)水平和學(xué)術(shù)水平，進(jìn)一步提高課堂教學(xué)效果，使學(xué)生成為最終的受益者。

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