應(yīng)用轉(zhuǎn)型背景下開放式理念在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中的教學(xué)改革與探索

魏波 王甜 張晶

（哈爾濱石油學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150028）

1 研究目的與意義

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械類專業(yè)的一門主干基礎(chǔ)課，主要探討機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論等[1-3]。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)涉及的知識較多，要求機(jī)械類人才要有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，由于傳統(tǒng)教學(xué)模式缺乏培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力以及工程創(chuàng)新意識，進(jìn)而使畢業(yè)學(xué)生進(jìn)入工作崗位后理論知識薄弱，導(dǎo)致動手能力差，而無法立即適應(yīng)工作環(huán)境。

因此，通過多門基礎(chǔ)學(xué)科（高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、金屬工藝學(xué)、工程材料等課程）融合與學(xué)習(xí)，通過工程實(shí)踐技能的訓(xùn)練（金工實(shí)習(xí)、工程零件設(shè)計(jì)、減速器設(shè)計(jì)等），將傳統(tǒng)教育理念向開放式理念逐步過渡，培養(yǎng)出適應(yīng)社會、服務(wù)社會的應(yīng)用型人才的教學(xué)改革為當(dāng)前民辦院校教育深化改革的重要課題[4]。

開放式理念主要是，打破傳統(tǒng)的封閉式教育格局，取而代之的是一種全方位開放式的新型教育。擬采用以課本內(nèi)容為基礎(chǔ)、教師教學(xué)為導(dǎo)向、學(xué)生自主開發(fā)學(xué)習(xí)為主要目標(biāo)的一體化教學(xué)模式，在課本覆蓋的全部理論內(nèi)容條件下，給予學(xué)生實(shí)際工程設(shè)計(jì)實(shí)例，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)掌握對機(jī)器、機(jī)構(gòu)、零件等設(shè)計(jì)方法，不斷提高其工程實(shí)踐能力，加強(qiáng)創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，逐步吃透理論知識并付諸實(shí)踐過程；學(xué)生自立成組共同分享設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，完成自評、互評工作，打破傳統(tǒng)教學(xué)筆試的單一教學(xué)模式，推動開放性理念，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的提升及教學(xué)效果改善目標(biāo)。本文基于開放式理念、培養(yǎng)應(yīng)用型人才，提出“四強(qiáng)化”的專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式，并加以實(shí)施?！八膹?qiáng)化”是以實(shí)際工程為背景著力培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，強(qiáng)化設(shè)計(jì)性大作業(yè)—強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)—強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)—強(qiáng)化設(shè)計(jì)大賽，四項(xiàng)組成的專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式。

2 應(yīng)用前景

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的競爭力也變得越來越大，機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，除了要培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識進(jìn)而達(dá)到融會貫通效果外，同時也需要實(shí)際動手能力的加強(qiáng)，此時理論聯(lián)系實(shí)際的能力目標(biāo)就顯得尤為重要了[5]。在培養(yǎng)學(xué)生時，要時刻關(guān)注企業(yè)對專業(yè)技術(shù)知識的最新要求，通過以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位，從大量的圖紙中練習(xí)，進(jìn)而不斷加強(qiáng)學(xué)生讀圖和識圖能力，將機(jī)械零、部件的結(jié)構(gòu)分析與實(shí)際設(shè)計(jì)效果達(dá)到質(zhì)的飛躍，不斷改革課堂教學(xué)的方法和手段，引入啟發(fā)式教育、開放性思維的培養(yǎng)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、積極性為目的，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力的應(yīng)用、職業(yè)技術(shù)實(shí)操和產(chǎn)品的改造與創(chuàng)新能力，為企業(yè)培養(yǎng)出更多具有高素質(zhì)、技術(shù)技能過硬的應(yīng)用型人才。

3 研究基礎(chǔ)

機(jī)械工程學(xué)院為學(xué)生配備了完整的實(shí)驗(yàn)室、陳列室以及校級工廠，有專業(yè)指導(dǎo)教師、多年加工生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)師傅親自指導(dǎo)，通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)的進(jìn)行，以及校級工廠零件加工的培訓(xùn)，能夠使學(xué)生更好地理解課本知識，有益于開放式思維的發(fā)展、深化開放式教育理念的滲入，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立開發(fā)創(chuàng)造的習(xí)慣，培養(yǎng)與企業(yè)生產(chǎn)對接的應(yīng)用型人才，學(xué)習(xí)更多的工程應(yīng)用技術(shù)，掌握工程實(shí)踐本領(lǐng)，主要通過教學(xué)學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)踐零件加工培訓(xùn)方案推進(jìn)教學(xué)提供硬件支撐條件。

4 研究目標(biāo)

研究出基于開放式理念的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的改革培養(yǎng)的新模式，重點(diǎn)旨在培養(yǎng)應(yīng)用型人才，建立工程實(shí)踐能力和開放創(chuàng)新能力的課程體系，使學(xué)生盡快適應(yīng)企業(yè)崗位的就業(yè)現(xiàn)狀。該課程的改革不僅適合任一所民辦學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)，而且可以推廣到省內(nèi)同類院校機(jī)械類專業(yè)。

5 研究方案

本文基于開放式理念以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向的目標(biāo)來設(shè)計(jì)教學(xué)過程，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在教學(xué)過程所取得的學(xué)習(xí)效果及解決工程實(shí)際問題的能力，提出“四強(qiáng)化”的專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式，并實(shí)施?！八膹?qiáng)化”是以實(shí)際工程為背景著力培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，強(qiáng)化設(shè)計(jì)性大作業(yè)—強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)—強(qiáng)化課程實(shí)習(xí)—強(qiáng)化設(shè)計(jì)大賽，其核心內(nèi)容如下：

（1）以實(shí)踐為導(dǎo)向，優(yōu)化課程內(nèi)容：圍繞機(jī)械零部件產(chǎn)品的類型、特點(diǎn)、作用等方面進(jìn)行相關(guān)工程圖紙的繪制。比如，帶傳動設(shè)計(jì)、齒輪傳動設(shè)計(jì)、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。在授課過程中，采用先進(jìn)的OBE理念，以學(xué)生為導(dǎo)向，采用啟發(fā)式、互動式教學(xué)。授課方法采用現(xiàn)代教學(xué)手段（課件）與傳統(tǒng)教學(xué)方法（黑板書）相結(jié)合的做法，采用“實(shí)物教學(xué)”、編制動畫CAI課件等方法使同學(xué)容易接受。

（2）開放式教學(xué)，強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)：在校學(xué)生可參與教師科研和新產(chǎn)品開發(fā)研制以提高學(xué)生科研意識和能力；在機(jī)械各類設(shè)計(jì)大賽、中國創(chuàng)新方法大賽等基礎(chǔ)上，繼續(xù)開展各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生參加各種科技大賽，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。在校學(xué)生可以跟著教師做創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，圍繞機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面進(jìn)行相關(guān)課題研究，可以達(dá)到檢驗(yàn)課程學(xué)習(xí)效果的目的。

（3）重構(gòu)課程體系，培養(yǎng)滿足應(yīng)用型人才的需求：實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合，進(jìn)一步加大實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性大作業(yè)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，有效提高了學(xué)生的實(shí)際操作能力，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，以使學(xué)生盡快適應(yīng)專業(yè)崗位的就業(yè)。

6 擬解決的關(guān)鍵問題

（1）提出了“四強(qiáng)化”實(shí)踐教學(xué)法，基于開放性思維教學(xué)模式提出以學(xué)生工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向來設(shè)計(jì)教學(xué)過程，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，提升工科機(jī)械人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有一定的創(chuàng)新性。

（2）以科研促創(chuàng)新，課堂講授過程中多引入先進(jìn)的OBE理念，以學(xué)生為導(dǎo)向，多采用工程實(shí)例、實(shí)物教具的使用、多媒體動畫與黑板書相結(jié)合等方法使同學(xué)容易接受。

（3）以學(xué)生為主體、以就業(yè)為導(dǎo)向、增強(qiáng)以專業(yè)技能為目標(biāo)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)。通過帶學(xué)生項(xiàng)目、比賽，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動手能力，培養(yǎng)開放性思維模式，增加學(xué)習(xí)興趣，為企業(yè)輸送更多應(yīng)用型人才。

7 結(jié)論

如何以社會需求為導(dǎo)向、以工程實(shí)際為背景、以工程應(yīng)用技術(shù)為主線來深化機(jī)械工程類專業(yè)人才開放式理念的培養(yǎng)模式的改革，已經(jīng)成為當(dāng)前中國高校工程教育改革與探索的重要發(fā)展方向。此方案擬運(yùn)用開放式理念教育模式，探索出數(shù)量眾多的民辦學(xué)院機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的可行之路，有很大現(xiàn)實(shí)意義。

哈爾濱石油學(xué)院擬用此方案進(jìn)行專業(yè)人才的培養(yǎng)，探索專業(yè)開放式培養(yǎng)模式，該方案也可推廣到其他民辦學(xué)院乃至應(yīng)用型本科公辦院校相同專業(yè)，提供有益的參考依據(jù)，有重要的研究意義和近期應(yīng)用前景。