“三導(dǎo)向、四貫通”機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課群教學(xué)改革與探索

韓琪 曾亮華 李春 李兵

【摘要】針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程在教學(xué)中存在學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性不足、理論與實(shí)踐脫節(jié)、課程思政難以融入課堂等問題，基于“學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)理念，北京理工大學(xué)珠海學(xué)院在近三年實(shí)施了“三導(dǎo)向、四貫通”創(chuàng)新教學(xué)模式。在教學(xué)過程中融入思政元素，同時(shí)以項(xiàng)目化教學(xué)為手段，打造綜合性實(shí)踐平臺(tái)，讓學(xué)生“忙起來”，通過第一課堂與第二課堂協(xié)同作用，達(dá)到以賽促學(xué)的目的。加深產(chǎn)教融合，與企業(yè)共同探索協(xié)同育人新模式，為粵港澳大灣區(qū)輸出機(jī)械人才。項(xiàng)目實(shí)施后激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)以及工程應(yīng)用能力，學(xué)生科研競(jìng)賽成果豐碩，同時(shí)提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】OBE ?課程體系建設(shè) ?教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】省級(jí)教改項(xiàng)目：基于OBE理念的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)改革及實(shí)踐研究;省級(jí)課程思政示范項(xiàng)目支持：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)A1（平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類別及其應(yīng)用）。

【中圖分類號(hào)】TH11-4;G642 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）20-0193-02

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院成立以來，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程和教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)發(fā)展一直得到校院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和職能部門的關(guān)注和重視，不斷強(qiáng)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，擴(kuò)大教學(xué)能力，提高教學(xué)水平，增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備，極大地提升了教學(xué)效果。確立OBE（學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)）的教學(xué)理念后，如何提升課程的高階性，突出課程的創(chuàng)新性，增加課程的挑戰(zhàn)度在教學(xué)實(shí)施過程中還存在問題[1]。在實(shí)施了以知識(shí)傳授、文化傳承、價(jià)值引領(lǐng)為導(dǎo)向;構(gòu)建了課程—課程、課內(nèi)—課外、理論—實(shí)踐、學(xué)?！髽I(yè)四大通道的“三導(dǎo)向、四貫通”創(chuàng)新教學(xué)模式后幾大教學(xué)“痛點(diǎn)”大為改善。

一、擬解決的教學(xué)問題

（一）解決學(xué)生被動(dòng)式學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)能動(dòng)性不足的問題。基于學(xué)生中心理念，將課程的培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)理念深度融合，通過多種教學(xué)方法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并從課前—課中—課后全方位地調(diào)動(dòng)起學(xué)生，使其積極參與到課程學(xué)習(xí)中。

（二）解決實(shí)際工程問題的能力較弱，無法將理論知識(shí)學(xué)以致用的問題。基于產(chǎn)出導(dǎo)向理念，采取反向設(shè)計(jì)，正向?qū)嵤┑牟呗?，從企業(yè)視角，選擇面向現(xiàn)實(shí)世界的問題，采用“問題驅(qū)動(dòng)+項(xiàng)目教學(xué)+工程案例分析”集成的多元教學(xué)模式，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

（三）解決課程考核機(jī)制“一刀切”的問題?；诔掷m(xù)改進(jìn)理念，對(duì)標(biāo)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，以多元的手段，科學(xué)制定了課程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與權(quán)重，構(gòu)建了合理的評(píng)價(jià)體系，全方位評(píng)價(jià)學(xué)生復(fù)雜工程問題的解決能力。課程體系采用過程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化評(píng)價(jià)模式。

（四）解決學(xué)生能力柔性化培養(yǎng)問題。依托“產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)”，制定并完善具有鮮明企業(yè)烙印的個(gè)性化與普適性相結(jié)合的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系。采用多種方式與企業(yè)協(xié)同、合作競(jìng)賽、深造提高等措施，建立多元化柔性培養(yǎng)方式，滿足個(gè)性化人才培養(yǎng)需求。

（五）解決課程思政難以與課程深度融合的問題。以立德樹人為目標(biāo)，課程大綱中設(shè)立了明確的德育培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)設(shè)計(jì)中通過多種合理方式融入思政元素，在教學(xué)內(nèi)容上充分利用信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)資源的整合，豐富思政資源。教師通過課堂的互動(dòng)、答辯、小組討論等方式在言傳身教中實(shí)現(xiàn)立德樹人，使得社會(huì)主義核心價(jià)值觀潤物細(xì)無聲地浸潤學(xué)生的心田，樹立正確的價(jià)值觀念，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中接受思政教育，提升自身的全面素養(yǎng)，從而培養(yǎng)出具備科學(xué)精神和工程倫理意識(shí)，以造福人類和可持續(xù)發(fā)展為理念的現(xiàn)代工程師。

二、“三導(dǎo)向、四貫通”創(chuàng)新教學(xué)模式介紹

圖1 ?“三導(dǎo)向，四貫通”機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)體系

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課群包括了理論課程《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)A1》（機(jī)械原理部分）《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)A2》（機(jī)械設(shè)計(jì)部分）和實(shí)踐課程《機(jī)構(gòu)綜合應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》。學(xué)院為課程提供的實(shí)踐平臺(tái)有機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、創(chuàng)新促進(jìn)平臺(tái)、產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)和智能制造平臺(tái)。圍繞課程的創(chuàng)新性教學(xué)改革與實(shí)踐，提出在課程體系中實(shí)施“三導(dǎo)向、四貫通”的教學(xué)模式（見圖1）。

（一）“三導(dǎo)向”是課程中以知識(shí)傳授、文化傳承、價(jià)值引領(lǐng)為人才培養(yǎng)理念。知識(shí)傳授中從大一開展的創(chuàng)新導(dǎo)論課開始接觸機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，大二開展系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)，直至大四畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用，做到四年連貫學(xué)習(xí)實(shí)踐機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)不間斷。知識(shí)傳授、文化傳承、價(jià)值引領(lǐng)本質(zhì)上是將課程思政實(shí)施在本課群中。課程體系的根本目的是奠定學(xué)生對(duì)現(xiàn)代機(jī)器的基本認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，養(yǎng)成學(xué)生敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新的習(xí)慣。在此基礎(chǔ)上從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)資源、教學(xué)工具等方面進(jìn)行思政融入點(diǎn)和育人方法梳理挖掘，形成全環(huán)節(jié)、全過程、分布式、融入式的思政元素體系。從而落實(shí)“知識(shí)傳授、文化傳承、價(jià)值引領(lǐng)”的人才培養(yǎng)理念，形成學(xué)生樂學(xué)、教師樂教、教學(xué)相長的學(xué)習(xí)氛圍[2]。

（二）“四貫通”中課程與課程相融合，項(xiàng)目化教學(xué)為手段加強(qiáng)綜合性訓(xùn)練。在課程系統(tǒng)中打通課程壁壘，理論課與實(shí)踐課以項(xiàng)目化教學(xué)為手段將課程串聯(lián)，實(shí)踐課與實(shí)踐課通過前后兩學(xué)期的積累引賽入課，用優(yōu)秀的競(jìng)賽作品將其串聯(lián)起來，從而將孤立的課程聯(lián)動(dòng)起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（三）“四貫通”中課內(nèi)與課外相融合，第一課堂第二課堂協(xié)同作用。依托學(xué)科競(jìng)賽將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，從而提升學(xué)生學(xué)以致用促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化的能力。教師在授課過程中不斷引入之前學(xué)生的獲獎(jiǎng)作品作為成果導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中思考課程設(shè)計(jì)方案，教師在此過程中加以指導(dǎo)，學(xué)生通過三維建模及實(shí)物搭建等方式驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的合理性，從而不斷地調(diào)整完善，為學(xué)科競(jìng)賽育苗，同時(shí)達(dá)到以賽促學(xué)的目的。

（四）“四貫通”中理論與實(shí)踐相融合，打造綜合性實(shí)踐平臺(tái)。貫徹“讓學(xué)生忙起來”指導(dǎo)方針，以創(chuàng)新促進(jìn)空間平臺(tái)為載體建立了多個(gè)科技社團(tuán)，學(xué)生課后在社團(tuán)中通過實(shí)際競(jìng)賽作品理解、吸收、實(shí)踐課堂理論知識(shí)，同時(shí)通過社團(tuán)間朋輩學(xué)習(xí)、“老帶新”的模式形成穩(wěn)定的學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)，其傳承性保證了競(jìng)賽項(xiàng)目完成度。

（五）“四貫通”中產(chǎn)教融合、協(xié)同育人，探索校企融合新模式。團(tuán)隊(duì)教師針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)，邀請(qǐng)企業(yè)設(shè)計(jì)師或者有工程經(jīng)驗(yàn)的教師給學(xué)生專題授課，讓學(xué)生真正了解相關(guān)行業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際流程。同時(shí)聯(lián)合企業(yè)舉辦學(xué)科競(jìng)賽，組織學(xué)生走進(jìn)企業(yè)實(shí)地考察，加強(qiáng)校企聯(lián)合創(chuàng)新，促進(jìn)教、學(xué)、用密切結(jié)合。同時(shí)相關(guān)教師和產(chǎn)學(xué)研單位簽訂的橫向項(xiàng)目中引入學(xué)生參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，讓學(xué)生從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)、方案確定、結(jié)構(gòu)分析等方面全程參與，將課堂知識(shí)內(nèi)化為實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力[3]。

三、實(shí)施成效

通過“三導(dǎo)向，四貫通”教學(xué)模式在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系中的實(shí)施，教學(xué)反饋良好。機(jī)械專業(yè)工程認(rèn)證期中檢查和麥可思調(diào)查報(bào)告都顯示，校友反映對(duì)畢業(yè)后工作幫助最大的課程中，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)位居首位。實(shí)施成效如下：

（一）教師教學(xué)成果。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員以機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為載體曾多次參加校級(jí)和省級(jí)教學(xué)競(jìng)賽并取得較好的成績，從而達(dá)到以賽促學(xué)、以賽促教，反哺教學(xué)的目的。同時(shí)依托機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程孵化多項(xiàng)省級(jí)、校級(jí)教改項(xiàng)目。

（二）學(xué)生競(jìng)賽成果。根據(jù)本課程的教學(xué)體系，學(xué)生掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計(jì)原理，不僅課程成績有所提高，課后學(xué)生積極主動(dòng)利用所學(xué)的知識(shí)和建模軟件，開展創(chuàng)新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。學(xué)生積極參加各項(xiàng)競(jìng)賽，近三年學(xué)生榮獲國家級(jí)、省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)30余項(xiàng)。同時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生積極申請(qǐng)、獲批國家級(jí)實(shí)用新型專利和發(fā)明專利近60項(xiàng)。完成省級(jí)以上全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、廣東省攀登計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目等10余項(xiàng)。

（三）師生科研成果。團(tuán)隊(duì)教師主動(dòng)參加橫向課題，深入企業(yè)，積極參與到企業(yè)的實(shí)踐活動(dòng)中去。通過帶著學(xué)生團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作，促進(jìn)了教師科研能力的提升，進(jìn)行“雙師”素質(zhì)培訓(xùn)。組織學(xué)生開展企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、企業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)等方式，更加讓學(xué)生接觸到企業(yè)實(shí)際案例，理論聯(lián)系實(shí)際，達(dá)到學(xué)以致用的目的。其中，團(tuán)隊(duì)教師帶領(lǐng)學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目，了解科學(xué)研究工作，發(fā)表研究論文近10篇。

四、結(jié)語

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課群在實(shí)施了“三導(dǎo)向、四貫通”創(chuàng)新教學(xué)模式后激活了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，同時(shí)通過小組合作完成學(xué)科競(jìng)賽的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)以及工程實(shí)踐能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李寶靈，高中庸，劉旭紅.創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的作用[J].賀州學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，28（2）：99-100+125.

作者簡(jiǎn)介：

韓琪（1986年-），女，滿族，江蘇連云港人，碩士，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。