高職《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

卜新民　曹旭妍

摘要：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，而實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是該課程中重要的一環(huán)，本文以陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，分析了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題，并從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)備、教學(xué)管理、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐。通過教學(xué)改革，提升了學(xué)生工程實(shí)踐意識和能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);課程實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

0 ?引言

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程主要包含理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，課程內(nèi)容與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，具有一定的實(shí)踐性。課程實(shí)驗(yàn)是該課程主要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生更加直觀的理解課堂上所講的機(jī)構(gòu)類型、機(jī)構(gòu)原理等知識，是鞏固所學(xué)理論知識，提高動手能力的主要手段，對激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維起著關(guān)鍵作用。隨著現(xiàn)代職業(yè)教育的快速發(fā)展和對技能型人才的需要，不同專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的課時(shí)也發(fā)生了改變，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了一些新的挑戰(zhàn)[1]。因此，如何對該課程實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行剖析，如何對原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和創(chuàng)新，如何改革現(xiàn)有教學(xué)模式，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維，是目前急需解決的問題。

1 ?《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題

1.1 教學(xué)現(xiàn)狀

根據(jù)人才培養(yǎng)方案的要求，機(jī)械制造與自動化專業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)兩大主要專業(yè)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，并開設(shè)兩周36學(xué)時(shí)的課程設(shè)計(jì)，但傳統(tǒng)的教學(xué)模式對理論教學(xué)過于重視，對課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所給課時(shí)相對較少，并不能讓學(xué)生對課堂所學(xué)知識有更加深刻的理解和認(rèn)識，也達(dá)不到提高學(xué)生動手能力、創(chuàng)新意識和綜合應(yīng)用能力的目的。

1.2 存在問題

①實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不足，質(zhì)量不高。我校機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備使用時(shí)間較長，很多零件丟失或損壞，導(dǎo)致設(shè)備準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性不夠，不能完全滿足實(shí)驗(yàn)要求，加上設(shè)備數(shù)量及課時(shí)量有限，目前開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少，且實(shí)驗(yàn)時(shí)一組10人左右進(jìn)行操作，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的開出率，不能提高學(xué)生的動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

②實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一成不變，教學(xué)方法單一。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒有進(jìn)行系統(tǒng)性的整合和創(chuàng)新，所采用的還是傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動演示及機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪、齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)和減速機(jī)拆裝試驗(yàn)三個(gè)基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對于創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)并沒有開設(shè)。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)手段也比較陳舊，實(shí)驗(yàn)開始之前，由實(shí)驗(yàn)教師對實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡單講解，然后學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，整個(gè)過程采用傳統(tǒng)的講練教學(xué)模式，忽視了學(xué)生的主體地位，學(xué)生按部就班的完成任務(wù)，這樣就限制了學(xué)生的思維模式，不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，也不能提高學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。

③實(shí)驗(yàn)考核比例太小，且考核形式過于死板。實(shí)驗(yàn)部分沒有單獨(dú)設(shè)立考核環(huán)節(jié)，考核僅作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一部分平時(shí)成績，且所占比例較小，因此，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)部分不夠重;加之實(shí)驗(yàn)考核成績主要是由實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂考勤兩部分所構(gòu)成，由于學(xué)生是分組完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，很多學(xué)生不自己動手完成實(shí)驗(yàn)，直接照抄同組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣直接導(dǎo)致每位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)成績相差不大，很難客觀公平的對學(xué)生進(jìn)行考核，且很難讓學(xué)生認(rèn)識到課程實(shí)驗(yàn)的重要性。

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)?zāi)壳暗慕虒W(xué)現(xiàn)狀相對比較落后，尤其在培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)研究能力方面，難滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新類比賽方面能力均比較欠缺。為了適應(yīng)現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和創(chuàng)新人才的需求，在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、考核評價(jià)方面都急需進(jìn)行改革，否則難以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的技能型人才[2]。

2 ?《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路

基于目前的這種教學(xué)現(xiàn)狀，提出《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路，以期通過改革探索出一條培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、動手能力和創(chuàng)新思維的新途徑。

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程大綱，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況，對原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，并購置配套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。經(jīng)過整合，主要分為三部分[3]。

①引導(dǎo)型實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生對機(jī)構(gòu)的基本類型有初步的了解。為了提高學(xué)生對課程的興趣，實(shí)驗(yàn)室重新購買了一套機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)演示設(shè)備，智能化帶動畫和語音講解的機(jī)械原理陳列演示設(shè)備能更直觀的讓學(xué)生認(rèn)識和理解生活及工程實(shí)際中常用機(jī)械模型、機(jī)構(gòu)原理等，激發(fā)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的積極性。

②基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)。主要包括機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪與分析、帶傳動、鏈傳動、齒輪參數(shù)測定、減速器拆裝實(shí)驗(yàn)等，在原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行更新和購置新設(shè)備。學(xué)生可以通過完成這些實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)驗(yàn)的相關(guān)原理，掌握機(jī)械量測試的一般方法及手段。

③創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。主要購置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備有小型車床2臺、鉆銑床2臺、機(jī)械傳動搭接綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)4套、結(jié)構(gòu)認(rèn)知分析實(shí)訓(xùn)裝置4套，這些實(shí)驗(yàn)可提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革

①信息化教學(xué)資源創(chuàng)建。充分利用信息化技術(shù)，將相關(guān)實(shí)驗(yàn)原有的文本資源盡量轉(zhuǎn)化為學(xué)生利于理解的圖片、動畫、微課等多媒體資源，借助信息化手段，將課程實(shí)驗(yàn)相關(guān)資源上傳到網(wǎng)絡(luò)課程平臺，使學(xué)生可以對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和思考，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間，提高現(xiàn)場學(xué)習(xí)的效率和效果。

②開放式實(shí)驗(yàn)室管理。為了能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新設(shè)計(jì)能力，采取開放式實(shí)驗(yàn)室管理。實(shí)驗(yàn)室可以隨時(shí)對學(xué)生開放，學(xué)生可根據(jù)自己的時(shí)間來實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，只需要掃描實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的二維碼就可觀看實(shí)驗(yàn)過程，也可記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況。

③混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程采用小組討論法、演示教學(xué)法、自主探究法等教學(xué)方法，基于愛課程教學(xué)平臺構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生動手能力，增強(qiáng)學(xué)生自信心。

④階段性全過程考核模式。將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)納入為課程最終考核的一部分，實(shí)驗(yàn)考核對學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)查看、視頻觀看、課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行考核，這樣一方面可以引起學(xué)生的重視，也可以做到公平公正地評價(jià)每一位學(xué)生。

2.3 師資隊(duì)伍改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是由實(shí)驗(yàn)室教師進(jìn)行授課，實(shí)驗(yàn)教師對學(xué)生課堂掌握情況不了解，教學(xué)效果不是很理想。因此，授課教師應(yīng)向“雙師型”教師轉(zhuǎn)變，即專業(yè)教師兼具教師和專業(yè)技術(shù)人員的素質(zhì)和能力[4]。這樣，才能讓理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)融入到一起，也能讓教師更有針對性的進(jìn)行試驗(yàn)和授課，提升教學(xué)效果。

3 ?改革取得的初步成效

通過不斷的探索和實(shí)踐，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了初步成效。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面，進(jìn)行重新整合，既能滿足基本課程需求，也能提高學(xué)生的創(chuàng)新意識;在硬件建設(shè)方面，學(xué)校投資100萬，建設(shè)了機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室，所購實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以滿足不同類型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的需求;在實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式方面，充分利用信息化技術(shù)，從課程資源建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室管理、教學(xué)方法、考核評價(jià)等方面進(jìn)行了改革。通過改革，激發(fā)了學(xué)生對課程實(shí)驗(yàn)的興趣，也提高了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維，教學(xué)效果有了顯著提高。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：陜西省職業(yè)教育學(xué)會2019年度職業(yè)教育研究課題，課題名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及同類專業(yè)創(chuàng)新型實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的研究與實(shí)踐;課題編號：SZJYB19-110。

作者簡介：卜新民（1961-），男，陜西西安人，陜西國防職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造。