靳亞維 鄭雄文南陽(yáng)理工學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院 河南南陽(yáng) 473004

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應(yīng)用型本科機(jī)械設(shè)計(jì)一體化課程教學(xué)改革與實(shí)踐

靳亞維 鄭雄文
南陽(yáng)理工學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院 河南南陽(yáng) 473004

摘 要：為適應(yīng)應(yīng)用型本科教育培養(yǎng)計(jì)劃，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教師隊(duì)伍建設(shè)四方面進(jìn)行改革；實(shí)現(xiàn)以實(shí)踐教學(xué)為導(dǎo)向，理論實(shí)踐緊密結(jié)合的一體化課程教學(xué)改革，探索高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；機(jī)械設(shè)計(jì)課程；教學(xué)改革；一體化課程

在新的教育形勢(shì)下，為解決高等教育的趨同發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才需求多元化的矛盾，國(guó)家引導(dǎo)一部分新建普通本科院校轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型大學(xué)。應(yīng)用型本科重點(diǎn)在“應(yīng)用”二字，要求在新的高等教育形勢(shì)下構(gòu)建滿足和適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需要的新的學(xué)科方向、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系，要求更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法以及教學(xué)手段，全面提高教學(xué)水平，培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。教師在學(xué)校中起著主導(dǎo)的作用，因此應(yīng)用型大學(xué)的轉(zhuǎn)型過(guò)程中教師隊(duì)伍的轉(zhuǎn)型化也是至關(guān)重要的。是學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的基本保障。南陽(yáng)理工學(xué)院已在積極加快向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型發(fā)展，隨著學(xué)院由普通本科向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的進(jìn)程，原有的機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)分配不再適應(yīng)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)計(jì)劃。為適應(yīng)應(yīng)用型本科教育及“卓越工程師”人才培養(yǎng)計(jì)劃，在實(shí)際教學(xué)中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及師資隊(duì)伍等方面進(jìn)行如下改革。

1　創(chuàng)建新的一體化教學(xué)模式

應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能應(yīng)用所學(xué)理論和技能解決實(shí)際生產(chǎn)中的工程問(wèn)題的應(yīng)用型人才，且為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)。而培養(yǎng)應(yīng)用型人才須注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，從教學(xué)體系建設(shè)中體現(xiàn)“應(yīng)用”二字，因此在教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐教學(xué)應(yīng)為其教學(xué)的核心環(huán)節(jié)。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械類專業(yè)一門主要的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生要有較強(qiáng)的理論和較高的實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)具備一般機(jī)械設(shè)計(jì)的能力并有一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。機(jī)械設(shè)計(jì)課程由理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩大部分組成，傳統(tǒng)的教學(xué)模式先集中進(jìn)行理論教學(xué)然后再進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，這樣理論和實(shí)際出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)，脫開(kāi)實(shí)踐的理論教學(xué)是很空洞的，同時(shí)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)也很是茫然，缺乏學(xué)習(xí)興趣，使得隨后課程設(shè)計(jì)很難在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保證質(zhì)量的完成任務(wù)。傳統(tǒng)的重理論輕實(shí)踐、先理論教學(xué)再實(shí)踐教學(xué)的理論脫離實(shí)踐的教學(xué)模式已不再適應(yīng)新的教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)計(jì)劃的要求，現(xiàn)采用理論與實(shí)際相結(jié)合的新的一體化教學(xué)模式。

新的一體化模式即打破理論課程和實(shí)踐課程之間的界限，改變傳統(tǒng)的先理論教學(xué)再實(shí)踐教學(xué)、理論脫離實(shí)踐的教學(xué)模式。而采用以實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目任務(wù)為主線組織教學(xué)過(guò)程，讓整個(gè)理論教學(xué)過(guò)程圍繞著學(xué)生要解決的實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù)而進(jìn)行組織教學(xué)，使理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的一體化教學(xué)模式。也就是在教學(xué)過(guò)程中以實(shí)踐教學(xué)為主線，將理論教學(xué)融合在實(shí)踐中，使實(shí)踐教學(xué)任務(wù)貫穿在整個(gè)理論教學(xué)中。在理論課開(kāi)始就將實(shí)踐任務(wù)即課程設(shè)計(jì)任務(wù)布置下去，使教學(xué)活動(dòng)緊緊圍繞實(shí)踐能力培養(yǎng)這一核心任務(wù)。教師圍繞實(shí)踐任務(wù)并根據(jù)學(xué)生任務(wù)總體進(jìn)度進(jìn)行適時(shí)講解，學(xué)生在聽(tīng)講后就開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，在教師講解完傳動(dòng)零件齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)部分，學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)踐任務(wù)完成其中部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容，計(jì)算出設(shè)計(jì)尺寸，并進(jìn)行尺寸及強(qiáng)度的校核。這樣可使學(xué)生有目的性地帶著問(wèn)題去聽(tīng)課，課后根據(jù)任務(wù)去設(shè)計(jì)，將理論知識(shí)及時(shí)和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又及時(shí)鞏固了理論知識(shí)，使學(xué)生在實(shí)踐任務(wù)的驅(qū)使下真正參與到教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在做中學(xué)，教師在做中教，實(shí)現(xiàn)邊做邊學(xué)，邊做邊教的一體化教學(xué)模式。

2　改革教學(xué)內(nèi)容

2.1重新調(diào)整組合新的一體化教學(xué)內(nèi)容

為了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案，我院機(jī)械設(shè)計(jì)教研室以應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案為導(dǎo)向，自編新的機(jī)械設(shè)計(jì)一體化教材，將傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程與機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，并將南陽(yáng)本地企業(yè)（如：石油二機(jī)廠、水泵廠等）的一些工程實(shí)例引入教材，突出課程的實(shí)踐性、應(yīng)用性、工程性。調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，精簡(jiǎn)理論課教學(xué)環(huán)節(jié)，減少煩瑣的理論公式推導(dǎo)過(guò)程，重點(diǎn)突出對(duì)實(shí)踐知識(shí)的靈活應(yīng)用。例如：將原來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程理論課時(shí)及機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程糅合在一起調(diào)整為5周的時(shí)間，以實(shí)踐項(xiàng)目為導(dǎo)向?qū)⒗碚撜n時(shí)穿插在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相互“滲透”的多元化教學(xué)內(nèi)容，將先進(jìn)的信息技術(shù)、先進(jìn)的三維設(shè)計(jì)軟件ug及模擬仿真軟件ansys等融入課堂。開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。也提高了學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的濃厚興趣。

2.2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本以認(rèn)知、驗(yàn)證性為主，缺乏綜合性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)也基本上都根據(jù)教師的指導(dǎo)按部就班地去做，做實(shí)驗(yàn)常常存在盲目性，思維也往往被固化成一定的模式，難以激發(fā)學(xué)生的求知欲?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)在保留原有的典型驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如機(jī)械傳動(dòng)綜合傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)，平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)等，同時(shí)增加一些綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目呈現(xiàn)多樣化，并將多媒體技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，購(gòu)置與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)配套的虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，學(xué)生可先通過(guò)虛擬模仿實(shí)驗(yàn)，再實(shí)際操作，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

課程設(shè)計(jì)實(shí)踐題目要拓寬選題范圍，使實(shí)踐題目從傳統(tǒng)的單純的機(jī)械教學(xué)向現(xiàn)代光、機(jī)、電、控制多學(xué)科交叉滲透。且實(shí)踐題目來(lái)源于工程實(shí)際，貼近日常生活，符合地方企業(yè)特色，并根據(jù)企業(yè)工程實(shí)際不斷更新題目，讓學(xué)生自主選題，基本實(shí)現(xiàn)一人一題。避免了有的學(xué)生不動(dòng)腦筋盲目抄襲的現(xiàn)象，讓每個(gè)學(xué)生真正地參與到教學(xué)中，熟悉機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程與方法。

成立大學(xué)生創(chuàng)新基地，鼓勵(lì)學(xué)生課內(nèi)外進(jìn)行小發(fā)明創(chuàng)新活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)建校企聯(lián)合培養(yǎng)方式，讓學(xué)生直接走入企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，將實(shí)踐課堂搬入企業(yè)實(shí)地。我院先后與長(zhǎng)葛市三榮電器有限公司校企合作設(shè)立“三榮班”，與河南恒發(fā)橡塑制品有限公司牽手合作設(shè)立“恒發(fā)班”，讓學(xué)生走進(jìn)企業(yè)“在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)”，提高教育教學(xué)質(zhì)量，并不斷探索校企聯(lián)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的更加有效途徑，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

3　教學(xué)方法改革

3.1創(chuàng)建一體化教學(xué)基地采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法

建立一個(gè)將實(shí)踐與理論教學(xué)結(jié)合起來(lái)的一體化教學(xué)場(chǎng)地。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是學(xué)生在教室上完理論課后再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，這樣理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)在兩個(gè)不同的時(shí)間和空間內(nèi)進(jìn)行，不能達(dá)到很好的教學(xué)效果，現(xiàn)建立一個(gè)以多媒體教室和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室合二為一的實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地，將理論課堂搬入到實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地中，使教學(xué)場(chǎng)景充分融入工程實(shí)踐環(huán)境中，讓教師在教中做，學(xué)生在做中學(xué)。例如，學(xué)生在設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)拆裝典型機(jī)構(gòu)，讓學(xué)生觀察不同的軸的結(jié)構(gòu)，教師結(jié)合實(shí)物講解，然后學(xué)生在軸創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)搭建各種軸結(jié)構(gòu)，使學(xué)生更直觀有效加深知識(shí)理解。教師在講解完《螺栓連接，帶傳動(dòng)》等章節(jié)時(shí)，學(xué)生可即時(shí)在螺栓連接，帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)，將空洞的理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。既加深了學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解，同時(shí)又將理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉了學(xué)生動(dòng)手能力。真正做到理實(shí)一體，教學(xué)做一體，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

3.2采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法為主線現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)討論、互動(dòng)等多種教學(xué)方法交互進(jìn)行的教學(xué)方法

讓學(xué)生以小組為單位分選實(shí)踐任務(wù)，選到實(shí)踐任務(wù)后，在教師的引導(dǎo)與啟發(fā)下積極去現(xiàn)場(chǎng)了解情況并查閱有關(guān)資料，提出不同的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行小組討論，相互對(duì)比討論，最后提出最合理的設(shè)計(jì)方案。在課題設(shè)計(jì)中鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，大膽質(zhì)疑，多方位提出問(wèn)題，帶著問(wèn)題去聽(tīng)課，有目的性地逐步去完成實(shí)踐任務(wù)。這樣改變了傳統(tǒng)的教師單向滿堂灌為主，學(xué)生只能被接受的教學(xué)方法，活躍了課堂氣氛，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，起到良好的教學(xué)效果。

4　建立應(yīng)用型“雙師”隊(duì)伍

在應(yīng)用型大學(xué)的轉(zhuǎn)型過(guò)程中，教師的轉(zhuǎn)型也是至關(guān)重要。應(yīng)用型大學(xué)主要培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用型人才，要求教師既要具備扎實(shí)理論教學(xué)的素質(zhì)，也應(yīng)具備豐富實(shí)踐教學(xué)素質(zhì)的“雙素質(zhì)型”教師，“雙素質(zhì)型”教師也就是“雙師型”教師，機(jī)械設(shè)計(jì)課程“雙師”型教師要求教師必須具備的各個(gè)環(huán)節(jié)堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合自己的理論知識(shí)，采取靈活多樣的教學(xué)模式，提高教學(xué)效果。因此，對(duì)教師隊(duì)伍建設(shè)進(jìn)行以下改革。

（1）要求教師尤其是年輕教師經(jīng)常走進(jìn)企業(yè)參加各種實(shí)踐鍛煉，參與企業(yè)應(yīng)用性課題研究等，不斷提高自己的實(shí)踐技能。聘請(qǐng)企業(yè)中有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員為實(shí)踐教師參與到教學(xué)中，全面提升教師的實(shí)踐教學(xué)能力。

（2）鼓勵(lì)教師帶領(lǐng)學(xué)生參加各種創(chuàng)新型的科技小組競(jìng)賽。這樣既鍛煉教師的實(shí)際工作能力，又培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維能力。在學(xué)院教師的帶領(lǐng)下我院學(xué)生先后參加了挑戰(zhàn)杯、高教杯、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模等各項(xiàng)競(jìng)賽，并獲得了一定的成績(jī)。

（3）組織教師參加各種實(shí)踐教學(xué)、理論教學(xué)技能比賽，多鍛煉，使自己成為理論知識(shí)過(guò)硬，實(shí)踐技能豐富“雙師型”教師。

5　結(jié)束語(yǔ)

以應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)要求為導(dǎo)向，通過(guò)教學(xué)改革，將機(jī)械設(shè)計(jì)課程的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。建立新的機(jī)械設(shè)計(jì)課程一體化教學(xué)模式，讓學(xué)生真正融入到了機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成品整個(gè)的設(shè)計(jì)流程中，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)興趣和探索知識(shí)的欲望，同時(shí)也提高了教師駕馭課堂的能力，起到了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

［1］ 胡鳳英.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索［J］.淮海學(xué)院學(xué)報(bào):人文科學(xué)社會(huì)版，2012（7）：82-84.

［2］ 姜玉珍.教學(xué)做一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2014（9）:94-96.

［3］ 濮良貴，紀(jì)名綱.機(jī)械設(shè)計(jì)［M］.北京:高等教育出版社，2005.

［4］ 黃霞，林昌華.《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革實(shí)踐［J］.重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)，2013，27（7）:137-139.

［5］ 周海，黃傳錦.基于卓越計(jì)劃與CDIO模式的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2014（3）:98-99.

Application-oriented Undergraduate Teaching Reform and Practice of the Integration of Mechanical Design Course

Jin Yawei， Zheng Xiongwen
Nanyang Polytechnic College of Mechanical and Automotive Engineering， Nanyang， 473004， China

Abstract:In order to meet application-oriented undergraduate education program of mechanical design course， it is reformed about teaching mode，teaching content， teaching methods and teachers staff building；it is realized of practice teaching-oriented， closely combining theory and practice integration teaching reform， explore high quality applied talents training mode.

Key words:application-oriented undergraduate； mechanical design course ；teaching reform； integrated curriculum

收稿日期：2015-10-14

作者簡(jiǎn)介：靳亞維，本科，講師。鄭雄文，碩士，講師。