技工院校《機械設計基礎》課程整合探析

技工院校機械類專業(yè)的《機械設計基礎》課程整合的目的是在學習掌握本課程內容的同時，以有效地培養(yǎng)和發(fā)展學生的知識綜合運用能力、解決問題的能力、探索精神和綜合實踐能力為主，強調實踐性學習的多樣性，強調超越教材、課堂和學校的局限。整合的范圍應從與傳統(tǒng)學科的整合和現(xiàn)代教學手段的整合這兩個層面考慮。

一、與傳統(tǒng)學科的整合

第一，在保證本課程的基本知識、基本理論和基本技能訓練的前提下，盡量刪略繁瑣公式的推導和理論引證，簡化設計計算公式。

第二，機械設計中的主要內容之一是機械零件設計，而零件設計中的類型選擇、受力分析、材料選擇、確定計算準則、理論設計計算、結構設計、繪制零件工作圖并編寫設計計算說明書等環(huán)節(jié)是設計的基本內容。

第三，由于培養(yǎng)的是高技能性的策略性人才，因此，課程內容的安排應著重以培養(yǎng)學生從系統(tǒng)的角度分析和解決問題的能力考慮，增加整體機械系統(tǒng)的分析和設計、零部件與機械系統(tǒng)的聯(lián)系、機械設計與環(huán)境保護的關系等內容。

第四，增加設計的驗證性試驗。此試驗可以有多種選擇方案。如師生討論式驗證、工程加工性驗證、數(shù)字模擬式驗證等，使學生領略設計的樂趣并激發(fā)學生的興趣。

二、與現(xiàn)代教學手段的整合

現(xiàn)代教學手段是現(xiàn)代教育技術的重要內容之一，它包括計算機多媒體技術和網絡通訊技術輔助教學、投影輔助教學、閉路電視輔助教學、實物實驗輔助教學等重要手段。借助于現(xiàn)代教學手段，無論是老師的教還是學生的學，無論是機構原理的展現(xiàn)還是機械、零件的設計，都能變靜態(tài)為動態(tài)，變抽象為直觀，變枯燥乏味為快樂享受；且通過數(shù)字化模擬可避免材料消耗，無需通過工程加工環(huán)節(jié)，就能驗證設計結果；更能培養(yǎng)學生獲取、分析、加工、利用、交流和創(chuàng)新信息的能力；也能培養(yǎng)學生具有終身學習的態(tài)度和能力、掌握信息時代的學習方式、適應能力、應變能力和解決實際問題的能力。

對于機械原理部分要輔以相應的二維、三維動畫，或錄像、視盤，變文字式的原理表述為影像式的實體再現(xiàn)。

對于國家標準、規(guī)范和一些數(shù)字圖表要輔以相應的電子表格，以便于學生進行計算機輔助設計。

課程的設計內容要融合計算機程序設計中的模塊化設計思想。因為機械是由機構或機器組成，機構或機器又是由零件組成，零件才是機械中被設計和加工的最小單元，把每個零件設計當成一個模塊，處理好各模塊之間相互聯(lián)系的接口——輸入、輸出參數(shù)，在機構、機器或機械設計時，學生就會自如地利用已學的計算機程序設計知識，實現(xiàn)計算機輔助機械設計了。

將機械設計與計算機輔助設計或輔助制造作適度的整合。可先將《機械CAD/CAM》中的二、三維電子圖板部分與《機械設計基礎》課程進行整合，以取代學生的尺規(guī)繪圖或進行設計的模擬檢驗，變抽象設計為直觀設計，提高設計效率和提高“產品”的合格率。為達此目的，關鍵是計算機軟件的選擇，選擇的軟件應能達到簡單易學、操作方便、界面友好、功能齊全。

三、實施整合后課程應注意的幾個問題

一是出版與整合教材配套的《機械設計基礎》課程CAI課件和視盤。

二是加大教師培養(yǎng)力度，著力提高教師自身素質。教師要從兩個方面提高自身素質，即專業(yè)知識的掌握和現(xiàn)代教學手段的使用。整合后的課程視野更加開擴，因此，僅僅能熟練地講授一兩門學科內容是不能勝任《機械設計基礎》教材講授的，它需要教師拓展專業(yè)知識面，加強專業(yè)理論學習和研究，增加專業(yè)實踐；同時，整合后的課程與現(xiàn)代教學手段的聯(lián)系甚為密切，要求教師加強信息技術能力培訓、現(xiàn)代信息環(huán)境下先進的教育理論的培訓、教學設計方法培訓和信息技術與課程整合模式培訓等。

三是數(shù)字化硬件環(huán)境的建設是實施整合課程的物質條件。學校應加快建設步伐，加大投入的力度，如構建數(shù)字教室，數(shù)字化辦公室及校園網的建設等。教學應用軟件平臺是實施整合課程的軟件保證，失去軟件平臺，課程的內容也就不可能通過硬件設備去展示，數(shù)字應用軟件應包括網絡軟件、辦公軟件、媒體播放軟件、程序編譯器、機械CAD/CAM系列軟件、多媒體課件開發(fā)工具等。

四是加強管理，創(chuàng)建激勵機制。整合后的《機械設計基礎》課程的實施，更要加大對學校資源的管理，不僅要管理維護好硬件、軟件設備，使其技術狀態(tài)良好，運行正常，更要加強設備管理人員、使用人員的管理，應采取激勵機制，使整合后的課程體系運行正常化、有序化。

（作者單位：河南開封技師學院）