面向社會(huì)所需求實(shí)踐能力培養(yǎng)的三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程的改革

（安徽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 安徽·馬鞍山 243032）

1 課程改革的背景及意義

當(dāng)前國內(nèi)外正處在新一輪科技革命的浪潮中，為了適應(yīng)當(dāng)前科技形勢(shì)，高校課程改革成為了非常緊急和必須，國家大力提倡“新工科”和“卓越工程師培養(yǎng)”等計(jì)劃的目標(biāo)就是為了順應(yīng)當(dāng)前科技潮流，筆者在任教三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程過程中也體會(huì)到當(dāng)前教學(xué)與社會(huì)需求的實(shí)踐能力要求相差甚遠(yuǎn)，以至于很多學(xué)生在學(xué)習(xí)完一門課或者即使在學(xué)習(xí)過程中深深感受到課程的無用和理論與實(shí)踐的完全脫離。下面將以所任教的三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程為對(duì)象，分析所存在的具體問題。

首先，傳統(tǒng)的三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程往往注重理論基礎(chǔ)知識(shí)的灌輸，比如三維模型的特點(diǎn)，模型構(gòu)建的特征的相關(guān)原理，以及在航空航天，汽車制造方面的應(yīng)用。這些內(nèi)容往往要么過多注重理論的灌輸，要么系統(tǒng)過于復(fù)雜抽象脫離了學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知和常識(shí)，筆者認(rèn)為理論基礎(chǔ)知識(shí)是很重要的，但是不能將這樣一門偏工程應(yīng)用的課程過于理論化，否則不但會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不利于真正通過課程考核的學(xué)生有能勝任社會(huì)招聘對(duì)三維機(jī)械設(shè)計(jì)工程師所要求的能力。

其次，由于本門課程的實(shí)踐性要求較高，這門課涉及到偏應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)有，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)三維建模方法的上機(jī)實(shí)踐。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到模型特征的使用，比如不同零部件選型，系統(tǒng)整體的布置和選擇的實(shí)踐能力，這些都是偏應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)，需要結(jié)合工程實(shí)踐才能真正掌握好，而對(duì)三維機(jī)械設(shè)計(jì)的上機(jī)實(shí)踐則對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力要求比較高，而這也是傳統(tǒng)應(yīng)試教育背景下的學(xué)生所最為缺乏的能力。

因此，針對(duì)當(dāng)前課程與社會(huì)需求脫節(jié)，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得不到鍛煉的問題，在當(dāng)前“新工科”背景下，以面向社會(huì)需求為導(dǎo)向，通過具體的項(xiàng)目實(shí)踐為手段，改革三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容則顯得非常的必要。本課題以培養(yǎng)高校人才的實(shí)踐能力為選題，通過面向社會(huì)/企業(yè)需求為導(dǎo)向，為加強(qiáng)高校人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的實(shí)踐能力相結(jié)合，提供實(shí)證和借鑒。

目前，針對(duì)理論與實(shí)踐分離嚴(yán)重的問題，已經(jīng)有了一系列的研究。其中最主要的是對(duì)高校產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的研究。尤祖明等提出了產(chǎn)學(xué)研用背景下的人才培養(yǎng)模式研究，在傳統(tǒng)產(chǎn)學(xué)研合作背景前提下，倡導(dǎo)對(duì)社會(huì)需求，用人單位等因素的關(guān)注，從而真正實(shí)現(xiàn)以人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的高校根本職責(zé)，改變高校以往只注重知識(shí)傳授，而忽略將高等教育與科研實(shí)踐和社會(huì)需求相結(jié)合的問題。馬德秀等提出以企業(yè)為主體，市場(chǎng)為導(dǎo)向的產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的機(jī)制改革，完善產(chǎn)學(xué)研用相關(guān)的法律法規(guī)，充分利用各種資源，借助資金支持，建立產(chǎn)學(xué)研用的長效運(yùn)作機(jī)制。王衛(wèi)星等提出在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中，產(chǎn)學(xué)研用作為一種重要途徑可以解決傳統(tǒng)高校教育重教學(xué)科研輕動(dòng)手實(shí)踐的問題，通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，改革現(xiàn)有高校考核體系等一些列的措施，從而真正的為國家培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)需要?jiǎng)?chuàng)新人才。

2 面向社會(huì)所需求實(shí)踐能力培養(yǎng)的三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)方案及措施

2.1 高校人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的實(shí)踐能力相融合存在的問題

通過高校人才實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)，梳理當(dāng)前高校人才培養(yǎng)過程中實(shí)踐能力培養(yǎng)的嚴(yán)重缺乏以及與社會(huì)需求脫節(jié)的問題，厘清人才培養(yǎng)的全過程概念，為本課題奠定基礎(chǔ)。高校人才培養(yǎng)過程中，主要包含通識(shí)課程和專業(yè)課程兩大部分，通識(shí)課程主要培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)和基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)，專業(yè)課程培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)和能力，為今后的繼續(xù)深造和走向?qū)I(yè)崗位打下基礎(chǔ)。而在實(shí)踐能力培養(yǎng)上，除了傳統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)，工廠見習(xí)參觀外，并沒有很具體詳細(xì)的實(shí)踐能力培養(yǎng)手段，更缺乏以社會(huì)需求為導(dǎo)向的實(shí)踐能力培養(yǎng)。

2.2 國內(nèi)外高校人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的實(shí)踐能力相融合經(jīng)驗(yàn)借鑒啟示

（1）法國高校的人才培養(yǎng)模式。注重人才的全面發(fā)展的同時(shí)，考慮滿足社會(huì)和企業(yè)的人才需要，形成多面性多層次的人才教育培養(yǎng)模式，將基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐能力在教學(xué)中綜合起來。（2）日本高校的人才培養(yǎng)模式。聯(lián)合辦學(xué)是日本高校人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，通過校企合作，設(shè)置了很多與企業(yè)之間相關(guān)的綜合課程，日本高校與企業(yè)之間開展了多種合作，通過聯(lián)合開辦學(xué)位課程，交叉學(xué)科課程設(shè)置，以及交叉學(xué)科科研合作，暑假企業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目等提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。（3）國內(nèi)通過鼓勵(lì)企業(yè)開辦民辦大學(xué)，以及聯(lián)合開辦高水平的研究院來推動(dòng)高校與企業(yè)的合作，達(dá)到社會(huì)所需求的實(shí)踐能力的目的。

2.3 基于我校三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程的社會(huì)需求為導(dǎo)向的實(shí)踐能力培養(yǎng)

課堂教學(xué)中采用多媒體教學(xué)手段結(jié)合版書進(jìn)行講授，針對(duì)典型機(jī)械零件進(jìn)行案例式教學(xué)，部分課程在上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)完成，要求學(xué)生到課堂認(rèn)真聽課，對(duì)每次上機(jī)要完成的任務(wù)進(jìn)行考核，以確保在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生獲得大量的零件三維構(gòu)形技術(shù)和操作命令，掌握常用的三維設(shè)計(jì)操作技能。所建議實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配如表1所示。

表1：上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容

根據(jù)上述理論分析和經(jīng)驗(yàn)分析為基礎(chǔ)，以安徽工業(yè)大學(xué)PROE三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)生為對(duì)象，進(jìn)行社會(huì)需求為導(dǎo)向的實(shí)踐能力培養(yǎng)探討。本三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程是專業(yè)選修課程，首先從典型機(jī)械零件實(shí)體造型出發(fā)，利用Pro/Engineer工程軟件，采用多媒體教學(xué)手段，經(jīng)過大量的上機(jī)實(shí)踐訓(xùn)練，讓機(jī)械類學(xué)生熟悉Pro/E工程軟件的工作環(huán)境，了解機(jī)械零件三維造型的基本原理和一般工作流程，學(xué)會(huì)使用Pro/E工程軟件進(jìn)行常用機(jī)械零件的三維實(shí)體造型，提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)水平和工程應(yīng)用能力,為機(jī)械零件三維裝配、計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)等后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。圍繞PROE三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容進(jìn)行一系列課程改革實(shí)踐如下：（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)不同零部件選型，系統(tǒng)整體的布置和選擇的實(shí)踐能力。（2）加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐和三維設(shè)計(jì)能力的權(quán)重，在課程設(shè)置中加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐，使學(xué)生不僅是掌握相應(yīng)的理論，更懂得如何運(yùn)用這些理論于實(shí)踐中。（3）在課程中添加當(dāng)前比較前沿的現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)模塊，將詳細(xì)講解應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域比較成功的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，并且著重對(duì)這些設(shè)計(jì)方法應(yīng)用環(huán)境的配置和實(shí)踐。通過課程各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解PROE/CREO三維設(shè)計(jì)軟件的主要特點(diǎn)，熟悉其工作環(huán)境，能進(jìn)行常用工作環(huán)境的設(shè)置，掌握三維機(jī)械工程設(shè)計(jì)的一般流程；掌握創(chuàng)建和命名零件，熟練使用草繪器繪制草圖，包括圖元的創(chuàng)建、編輯、標(biāo)注、約束。掌握CREO常用命令：創(chuàng)建基準(zhǔn)、拉伸、旋轉(zhuǎn)、孔、切減、倒圓角、倒角、抽殼、拔模、筋、復(fù)制、陣列、掃描等。熟練掌握齒輪箱體、帶輪及齒輪零件三維實(shí)體造型。熟練掌握創(chuàng)建工程圖的方法，掌握尺寸、尺寸公差和形位公差的標(biāo)注方法。

3 結(jié)語

本課題以培養(yǎng)高校人才的實(shí)踐能力為選題，通過面向社會(huì)/企業(yè)需求為導(dǎo)向，為加強(qiáng)高校人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的實(shí)踐能力相結(jié)合，提供實(shí)證和借鑒。通過分析當(dāng)前課程所存在的問題，借鑒國內(nèi)外高校實(shí)踐能力培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)，從而對(duì)三維機(jī)械設(shè)計(jì)課程具體改革，具體為：（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)不同零部件選型，系統(tǒng)整體的布置和選擇的實(shí)踐能力。（2）加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐和三維設(shè)計(jì)能力的權(quán)重，在課程設(shè)置中加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐，使學(xué)生不僅是掌握相應(yīng)的理論，更懂得如何運(yùn)用這些理論于實(shí)踐中。（3）在課程中添加當(dāng)前比較前沿的現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)模塊，將詳細(xì)講解應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域比較成功的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，并且著重對(duì)這些設(shè)計(jì)方法應(yīng)用環(huán)境的配置和實(shí)踐。通過以上手段來充分發(fā)揮社會(huì)需求在人才培養(yǎng)中的作用。