創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)下高職機(jī)械設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革與研究

趙明俠

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)類課程作為工科學(xué)生的專業(yè)核心課程，對學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)能力的提升有非常重要的作用，為了提高課程在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的作用，我們在理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置、課程設(shè)計(jì)、學(xué)生科技創(chuàng)新方法和手段等方面進(jìn)行進(jìn)一步的改革，并對如何提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識進(jìn)行積極的研究和探索。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力 機(jī)械設(shè)計(jì) 教學(xué)改革

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（b）-0217-02

機(jī)械設(shè)計(jì)類課程是機(jī)械制造類專業(yè)的專業(yè)核心課程，隨著高職人才培養(yǎng)目標(biāo)的變化，實(shí)踐課的課時不斷增加，而我們在課程中又要加入新技術(shù)和新方法，理論課程課時少和內(nèi)容多的矛盾進(jìn)一步加劇。而從全國職業(yè)院校技能大賽的賽項(xiàng)設(shè)置來看，高職機(jī)械制造類的技能競賽有“工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與快速成型”“三維數(shù)字化建模與加工”等項(xiàng)目，從技能競賽的內(nèi)容看，競賽已經(jīng)不再考查各選手掌握傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的操作能力了，而著眼于學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的比拼，因此學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)與課程改革緊密結(jié)合起來。

1 課程內(nèi)容改革與實(shí)踐

1.1 建立全新課程內(nèi)容體系

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程主要研究機(jī)械工程中常用機(jī)構(gòu)和通用零件，各部分的內(nèi)容邏輯上的聯(lián)系較少，內(nèi)容體系具有不系統(tǒng)性和零散性，學(xué)生在學(xué)習(xí)時容易感覺無頭緒，思路比較混亂。因此，在內(nèi)容的選取上我們以機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線，從整體的角度把教學(xué)內(nèi)容分為六大模塊：機(jī)械基礎(chǔ)知識、常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動系統(tǒng)、通用機(jī)械零件、連接，將相對獨(dú)立的部分相互聯(lián)系起來，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時有整體、系統(tǒng)的認(rèn)知。

1.2 教學(xué)內(nèi)容融合創(chuàng)新意識

將創(chuàng)新思維貫穿于教學(xué)始終。在教學(xué)過程中，任課教師根據(jù)各個任務(wù)的特點(diǎn)，在講解基本知識的同時，有意識地加入一些創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和有新意的習(xí)題，讓學(xué)生接受創(chuàng)造性思維方式的訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望，營造創(chuàng)新氛圍。

1.3 將CAD/CAM三維設(shè)計(jì)、分析與快速制造理念引人課程的教學(xué)體系中

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程偏重于零件的計(jì)算與校核，過程比較枯燥，學(xué)生在學(xué)習(xí)時容易缺乏興趣，尤其是對一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生冗長的計(jì)算過程容易使其直接放棄學(xué)習(xí)。我們在教學(xué)中不僅要講零件設(shè)計(jì)，也要講系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要強(qiáng)調(diào)基本設(shè)計(jì)方法和步驟，并且使用一些現(xiàn)代化的方法和手段，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)時，學(xué)生一般都學(xué)習(xí)了一些CAD知識，并且有一部分學(xué)生參加了UG建模培訓(xùn)，或者參加了“工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與快速成型”的特訓(xùn)隊(duì)，有一定的三維設(shè)計(jì)能力，因此我們在教學(xué)中將三維實(shí)體設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)結(jié)合起來，突出用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段對工程問題的設(shè)計(jì)分析，并利用仿真運(yùn)動來模擬運(yùn)動，設(shè)計(jì)結(jié)果可以通過3D打印機(jī)快速的展現(xiàn)出來，使設(shè)計(jì)變得高效、有趣，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)方法和手段，增強(qiáng)創(chuàng)新興趣。

2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)方面為了配合教學(xué)改革，使實(shí)驗(yàn)不再停留在紙面上，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力，我們除了加強(qiáng)原有的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)外還從豐富實(shí)踐內(nèi)容和開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)來入手。

2.1 豐富實(shí)踐內(nèi)容

在教學(xué)上我們除了利用實(shí)訓(xùn)室的模型和各種機(jī)構(gòu)來增加學(xué)生的感官認(rèn)識外，還應(yīng)帶學(xué)生去生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，使理論知識與實(shí)踐很好的結(jié)合起來，并組織學(xué)生去一些有先進(jìn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的對口企業(yè)進(jìn)行參觀，開闊學(xué)生的視野。

2.2 開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是鼓勵學(xué)生對現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)或機(jī)器提出改進(jìn)的方案，或從實(shí)際生活和生產(chǎn)應(yīng)用出發(fā)設(shè)計(jì)一些新的機(jī)構(gòu)、機(jī)器，并利用實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行制作。在制作過程中學(xué)生的想法或設(shè)計(jì)不一定能成功，但通過這個過程，學(xué)生能了解構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作的整個過程，同時也增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

3 課程設(shè)計(jì)模式和手段的改革

3.1 課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式改革

課程設(shè)計(jì)是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，一般都是在教學(xué)結(jié)束時安排1周的時間來進(jìn)行，設(shè)計(jì)任務(wù)由指導(dǎo)教師確定，學(xué)生按照與教學(xué)內(nèi)容配套的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上的步驟進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，不需要花費(fèi)太多精力去進(jìn)行分析，整個設(shè)計(jì)過程只是簡單的工程計(jì)算訓(xùn)練和模仿設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)基本沒有創(chuàng)新性。為了使課程設(shè)計(jì)的作用真正的發(fā)揮出來，我們的做法是：提前布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)+課堂輔導(dǎo)+專周總結(jié)課題的教學(xué)法。如果以運(yùn)輸機(jī)為設(shè)計(jì)對象，在講授完帶傳動內(nèi)容后，即將設(shè)計(jì)任務(wù)布置下去，使學(xué)生了解設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法、任務(wù)要求、時間安排等。在接下的教學(xué)過程中， 教師邊授課， 邊輔導(dǎo)，學(xué)生邊上課，邊設(shè)計(jì)。進(jìn)行這樣的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生既對整個設(shè)計(jì)流程和過程有了深入的掌握，也有足夠的時間去學(xué)習(xí)自己不懂知識，也學(xué)會了在設(shè)計(jì)中如何查找資料以及與小組成員共同協(xié)作。

同時為了進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們還在嘗試，由教師指定題目改為由學(xué)生自主選題。在課程教學(xué)初始就由任課教師提出課程設(shè)計(jì)的要求，學(xué)生按照自己的興趣結(jié)合課程內(nèi)容，確定設(shè)計(jì)題目，隨著課程的開始進(jìn)行相應(yīng)部分的設(shè)計(jì)，并逐步完善自己的設(shè)計(jì)，直至定出完整的方案設(shè)計(jì)，最后完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

3.2 課程設(shè)計(jì)手段改革實(shí)踐

在以往的課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生主要是出計(jì)算過程和手工圖紙，現(xiàn)在可以讓學(xué)生選擇設(shè)計(jì)方法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的學(xué)生，鼓勵其利用solidwrks、Ug等三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)體建模、裝配、運(yùn)動仿真實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行完成設(shè)計(jì)任務(wù)。課程設(shè)計(jì)中一些優(yōu)秀的方案，可以作為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，在后期的學(xué)習(xí)中進(jìn)行進(jìn)一步的完善和優(yōu)化。

4 教賽合一，以賽促教，營造良好的創(chuàng)新環(huán)境與創(chuàng)新氛圍

培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力需要大量的實(shí)踐練習(xí)，單靠課程的課內(nèi)練習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此我們將教學(xué)活動延伸到課外與學(xué)生課外特訓(xùn)活動相結(jié)合，成立了“工業(yè)產(chǎn)品造型與快速成型”、“三維數(shù)字化建模與數(shù)控加工”特訓(xùn)隊(duì)，把課內(nèi)教學(xué)與課外技能活動結(jié)合在一起，在學(xué)生進(jìn)行課程理論學(xué)習(xí)的同時提高動手能力，拓展和開闊學(xué)生思維。特訓(xùn)隊(duì)指導(dǎo)老師在課余時間每周兩次對隊(duì)員進(jìn)行指導(dǎo)和培訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備在課余時間也對學(xué)生開發(fā)，鼓勵學(xué)生將設(shè)計(jì)方案制作成實(shí)物或模型。組織隊(duì)員參加學(xué)校的技能大賽，對于優(yōu)秀隊(duì)員，進(jìn)行進(jìn)一步的培訓(xùn)和訓(xùn)練參加高職院校技能大賽。課內(nèi)教學(xué)與課外特訓(xùn)的緊密結(jié)合，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力，同時也促進(jìn)了課程教學(xué)質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)

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