高職課程建設的研究與實踐

[摘要]機械設計基礎是近機類專業工科的重要課程。是學生就業解決工程實踐問題的綜合反映。我們對我校《機械設計》課程教學情況進行了問卷調查，，統計和分析了調查結果。提出了采用任務驅動和案例教學的改革措施。將現代新技術、新方法、新結構、新材料引人任務驅動教學之中，旨在培養學生理論知識與實踐緊密結合的應用能力。

[關鍵詞]機械設計基礎； 教學改革； 任務驅動

中圖分類號：H191

近幾年來，隨著高考生源減少和本科院校的擴招，低分生源進入高職院校已是不爭的事實。他們文化基礎知識薄弱、學習能力偏低，抽象的機械類專業的學科知識讓他們感到很難學懂，傳統的教學方法不能激發出他們的學習興趣。機械設計基礎，是各個專業中學時最多，任務最重的一門課程，在人才培養計劃中起著舉足輕重的作用。它既具有很強的工程應用價值，也為后續相關專業課的學習奠定了基礎。因此，如何上好這門課，使學生在有限的教學時間里，既能掌握課程的基本內容，又具備一定的基本技能訓練和工程實踐的能力，成為教師教學方法研究的重要課題。為了客觀真實反映教學現狀，我們在7個高職院校進行了為期6個月的調查研究。

一 問卷調查的主要內容

我們于2012年3月至2012年9月開展調查，本次調查問卷主要涉及《機械設計》的課堂教學、實驗、課程設計，考試安排，任務驅動法的學生反饋五個方面，共40個問題。調查學生包括不同職業院校，不同專業學生共計1200人左右，題型以選擇為主，選作安排學生對課程講解的建議和意見。發放試卷采用任課老師安排作業的方式，這樣可以避免學生敷衍了事，反映真實的教學現狀。

二 調查結果反映的問題

調查共收到有效答卷960份。問題集中反映在以下幾個方面

（一） 學生學習時目的性不強。課程的教學和實踐活動沒有結合學生所學專業的特點，使學生感覺這門課程與今后所學專業沒有太大關系。

（二） 課程設計質量下降。

（三） 學生工程意識薄弱，學習方法不適應課程要求。

（四） 考試方式陳舊單一，過程不透明，沒有新穎性。

三 基于任務驅動的教改方案的實施

一、教學內容模塊化，增強立體感

高等職業教育重視技能訓練和綜合素質培養的要求，機械設計基礎課程教學應減少原理闡述，把重點放在與生產一線緊密結合的機械零件部分，在教學中將課程內容分為必修、選修和自修三種，另外，針對我校數控、模具和機電專業的特點，涉及到的機械設備都是高速回轉機械，回轉件的平衡和滑動軸承中的靜壓軸承在本專業中有很重要的地位，也作為必修內容，將教學內容分成牛頭刨床刨刀驅動機構的傳動分析、縫紉機踏板機構的運動分析、單缸四沖程內燃機的傳動結構分析、圓柱齒輪減速器的傳動分析四個情景。每個情景安排學習目標，內容，方式方法建議。根據教學內容下發若干任務，每個任務中具體化知識點、能力點、教學形式、方法、環境要求。以牛頭刨床刨刀的教學情景示例如下表一。

5.材料與工具 實驗實訓指導書，教學模型機構

6.教學重點 自由度的概念和運動副對自由度的限制，機構具有確定相對運動的條件，機構自由度的計算。

二、突出課程的工程性和實踐性，提高創新積極性

應用型高職教學不僅要重視常用機構和通用零件工作原理和設計理論，而且要將與工程實際緊密聯系的部分作為教學重點，才能使理論教學與實際緊密聯系起來。例如，在緒論中研究機械的組成和功用，以汽輪機和內燃機為例子講授，這兩個例子中，包括連桿機構、凸輪機構、連接件、傳動件、軸系件以及彈簧等。這兩個典型例子的選取，既滿足了教學要求，便于學生理解，又突出了課程的實用性和我校的專業特色。課程設計題目的搜集有多種途徑，例如：結合教師的科研項目擬定合適的課程設計題目；建立學校與企業的合作關系，了解企業的需求，將企業一線急需解決的設計問題引入到課程設計中；從往屆畢業設計的題目中截選出合適的傳動裝置設計部分作為題目；允許并鼓勵學生根據經驗和興趣自己擬題；結合國家、省和市機械創新大賽主題尋找一些題目作為課程設計題目。在此類題目的課程設計中，由于有明確的設計目標，學生投入精力很大，興致也很高，課程設計效果較明顯。

三、使用現代工程設計方法和手段，

隨著計算機科學技術的迅速發展，世界機械制造業已進入數字化設計、分析與制造的新時代，先進的三維設計及其制造方式正在全面展開。所以在\"機械設計課程設計\"中，將三維數字化設計代替傳統的二維制圖是課程改革的一個重點，并對二維設計的機械課程進行整體優化。現在領先的三維設計軟件有Pro/E 和UG 等。現階段許多學生選用傳統二維設計軟件AutoCAD 繪制工程圖，對于缺乏感性知識的學生來說有一定困難，有礙于學生設計能力和創新意識的培養。應當鼓勵學生采用三維設計軟件進行三維實體設計，使設計手段與現代企業要求接軌，完成零件與系統的設計，先建立三維模型，再形成二維投影，符合一般人的思維習慣，有利于學生創新形象思維。三維圖形模型可直接調入有限元軟件，進行CAE 分析。這樣可拓寬學生創造設計能力的培養，也是軟件發展多樣化的需要。隨著機械制造企業信息化工程的進展，廣大工程技術人員使用計算機進行數據處理和設計計算工作，對機械設計制造中通用基礎信息資源也提出了新的需求。在使用CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM 等軟件工具進行產品設計制造過程中，經常涉及各種標準規范、常用基礎數據、曲線圖表等信息資源的查詢和選用，也涉及常用機械零部件、標準件校核計算和設計分析等專業應用問題，設計手冊的查詢是設計時遇到的一件非常繁瑣的事情。我們推薦使用《機械設計手冊（軟件版）》，實踐表明，學生應用該軟件進行傳動部件相關零件計算和數據查詢所花時間只有以前的一半，不但可以留下更多時間去進行傳動機構的三維造型，而且也通過傳動部件設計實踐，掌握了有別于手工計算、人工查詢手冊的軟件版手冊用法，為今后更有效地工作，打下了堅實的基礎。

四、堅持并加強課程設計的總結和答辯，培養學生團隊意識

答辯是對學生設計成果的一種肯定，也是學生間、師生間相互交流的重要方式；是教師檢查設計質量高低的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中答疑。以往的答辯方式是單個學生逐一答辯，由于時間緊，提出問題的覆蓋面小，難以真正反映學生對課程設計知識的掌握程度。采用分小組答辯的方式，學生之間可以通過相互的討論，培養學生的團隊精神，這樣可以獲得一次學習提高的機會，提高答辯效果。同時要重視課程設計總結。學生通過認真總結，剖析自己設計中的得失、成敗，有助于進一步掌握設計方法和步驟，找出今后設計中應注意的問題。教師也要認真對整體設計情況有一個針對性的總結，指出設計的不足，要肯定成績并給予鼓勵。通過系統總結和答辯，可使學生進一步發現設計計算和設計中存在的問題，進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而取得更大的收獲，圓滿地達到課程設計的目的與要求。

五項目化教學的考核評價方法

基于項目驅動教學的考核強調以人為本的整體性評價觀，重視對學生能力高低認定具體手段和實用方法。根據《機械設計基礎》課程特點及教學目標， 結合職業崗位能力的需求， 該課程學生學習成績由學習過程態度考核、學習過程知識技能考核、綜合能力考核及理論知識考核四個部分組成。具體考核評定標準如下。

準時提交作業、實驗報告且內容基本正確和符合要求可得滿分；遲于規定時間上交作業者每次扣1分；不交作業者每次扣2分；作業內容有明顯抄襲痕跡或完全不符合要求者每次扣1分。

實驗、設計課遵守紀律。不大聲喧嘩。實驗操作規范得滿分。明顯擾亂課堂秩序，影響他人的扣2分，扣完為止。

全部按時交作業準確率80%以上得15分；準確率（70-80）%得12分；（60-70）%得10分。不交作業一次扣一分，扣完為止。

客觀題部分，主要用來考查學生必須掌握的基礎知識； 主觀題部分，考查學生對知識的應用能力。

四、結束語

教學實踐表明，本次在機械設計基礎課程中采用任務驅動和模塊化教學模式的改革是成功的。教育模式是能力本位的培養模式，是對傳統教育模式的顛覆性改革。其優勢體現在：第一，構建以培養學生具備在現代工程環境下賴以生存和成長的團隊協作精神、交流溝通能力，對新產品、新流程、新系統的掌控意識和能力為核心的教學目標。第二，將教學內容與工程實踐緊密聯系在一起，順應先進制造技術發展的需求，適應日益擴大的國際經濟交流，以及日益增加的工程全球化競爭環境。第三，營造有利于創新人才培養的環境，激勵學生的創新精神、創新能力，以滿足社會對工程人才知識結構和素質能力的要求。第四，在理論課堂教學中強化實踐教學，提高學生的工程意識和工程素養。以適應信息時代對工程技術人才的需求，適應高職院校對高技能高素質人才培養的要求。但是，這種教育模式的實施，對教學環境，對教師的素質都提出了新的挑戰。我們應該共同努力使中國的工科教育能夠走在世界前列。

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