基于崗位需求和創新能力培養的“機械設計基礎”課程教學研究

唐 昌 松，任 海 東，婁 天 祥，邵 衛，程 琴

“機械設計基礎”課程是徐州工業職業技術學院江蘇省重點專業群——機械制造技術專業群的平臺課程，同時也是江蘇省示范建設專業——機械制造與自動化專業的核心課程，在課程體系中占有十分重要的地位。本課程教學團隊從職業崗位需求及學生創新能力培養出發，通過對課程的不斷研究與實踐，培養了學生的職業素養，鍛煉了學生的實踐能力，增強了學生的創新能力與工程意識，提高了教育教學的效果。［1］近年來，學校機械制造技術專業群學生積極參加科技與創新實踐活動，先后榮獲省級以上創新設計大賽、挑戰杯大賽等獎勵多項，近20項學生專利獲國家知識產權局專利授權。

一、課程標準的研究制定

根據高職教育培養要求，課程標準的制定要體現職業崗位需求，基于能力本位，注重創新能力培養，按照工作過程課程觀開發課程。為此，教學團隊深入企業調研人才需求，通過與企業專家、相關技術、管理與營銷等人員研討，學生畢業后在機械制造行業主要崗位包括產品設計、操作加工、工藝編制、生產管理、質量檢測、設備管理與維護、銷售及售后服務等。［2］為把學生培養成為機械行業企業所需的高素質技術應用型人才，既要培養學生具備從事今后職業活動所需要的專業能力，也需培養學生具備從事職業活動所需要的方法能力及從事職業活動所需要的行為規范及價值觀念等社會能力。樹立能力本位的教育觀，是素質教育在職業教育里的體現。

創新是社會發展的需要，是素質教育的核心。高職教育在培養職業綜合應用能力的基礎上，必須重視創新精神與開拓能力的培養，在技術發展復雜化、深度化的現代職業崗位，強調技術型人才的創新素質與開拓能力培養是知識經濟與信息時代的要求。［3］在企業，工藝流程的革新、加工方法的改進、新產品的設計等都是技術應用型人才應具備的創新能力。在教學中，除了傳授基礎知識和基本技能外，還要著力培養學生的創新意識、創新精神和創新能力，使他們想創新、敢創新、會創新。

原有“機械設計基礎”課程由本科教育“理論力學”、“材料力學”、“機械原理”及“機械設計”4門課程精簡壓縮而成，但學科體系的課程結構導致理論知識與實踐應用分割，知識排序的方式與知識習得的方式分割，這與職業教育的培養目標相悖。而工作過程課程開發觀注重課程內容選擇與課程內容的排序。為此，建立突出職業能力培養的課程標準，有利于規范課程教學的基本要求，提高課程教學質量。針對高職教育的目標及學生特點，本課程打破原來的學科體系，按基于工作過程與認知規律整合為一門課程，并優化教學內容為常用機構的運動分析與設計、工程構件的受力分析與承載能力設計、常用機械傳動裝置的分析與設計以及典型零部件的分析、設計與選用。

通過從崗位需求出發，選取典型項目，按照工作過程，提煉在崗位中所需完成的工作任務。改變以往知識傳授和知識考核為主的課程教學，重在培養學生的職業素養與創新能力。在課程設計上，以培養職業能力和職業素養為主線，采用項目導向任務驅動教學模式。在教學過程中，突出“以能力為本位，以學生為主體，以教師為主導”的教學理念，重視教、學、做合一性，理實結合，學用結合，提高創新實踐能力，并從實際工作角度出發，構建學習情境，注重培養學生可持續發展能力。

二、開放課堂教學，營造創新氛圍

“學會求知，學會做事，學會共處，學會做人”是新世紀對人才培養的要求。為使培養的學生具有自主、積極、進取和開拓精神及良好的適應能力，在教學中，應轉變原有的教育觀念，及時給學生創設一個開放的教學環境，營造創新氛圍是培養創新能力的關鍵。

在教學實施過程時，按6－8個學生組成一個項目小組，每個項目小組有明確的項目負責人，負責本項目小組的組織協調，各小組成員為完成共同的目標相互討論學習，同時也增強了團隊意識與合作精神，培養了嚴謹的工作態度。同時，真誠的尊重學生，鼓勵學生大膽質疑。愉悅、和諧、寬松的教學環境，為學生提供自由思想的空間，讓學生大膽地想象，如在機構設計時各小組結合生活實際，提出若干不同的設計產品及方案。另外，鼓勵學生積極參與評價，采取小組自評、互評與老師點評等形式進行，從而使學生的思維得以發展，潛能得以開發。

在課程內容設計上，改變原來的重知識學習為更注重過程的鍛煉與能力的培養，根據工作過程及認知規律選取內燃機、牛頭刨床、帶式輸送機、車床、懸臂吊車等典型項目為載體，以工程設計及應用為主線，把具體工作任務與教學內容融合在一起，并采用課內項目與課外項目相結合。通過優化教學過程，激發學生的學習興趣，激活學生思維，形成創新的課堂氛圍。學生在完成項目任務的過程中，不斷地增強工程意識，獲得成就感，訓練了創新能力。

三、探索教學方法，增強創新意識

創新意識就是推崇創新、追求創新的意識或理念，它是創新型人才必備的素質。傳統教育中“填鴨式”的教學方法不利于增強學生的創新意識和培養學生的創新精神。因此，在“機械設計基礎”課程教學中，應從實際情況出發，根據不同的教學內容，不同的教學目標，靈活地選用教學方法。通過多種教學方法的綜合運用，調動學生學習的主動性、自覺性，激發學生積極思維，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的勇氣和能力，進而培養學生敢于批判、勇于創新的精神。

探索靈活的教學方法，有利于活躍學生思維及創新意識的養成。在教學中，從企業機械產品設計過程及學生的認知規律出發，不斷改進與豐富教學方法，讓學生在具體的情境中積極主動地完成學習任務，將教、學、做融為一體。采用項目導向、任務驅動、啟發引導、小組討論、現場教學、多媒體教學、匯報答辯、自主學習等不同教學模式，使學生成為課堂的主體。通過工作過程培養學生強烈的責任心和嚴謹的工作態度;通過大量工程與生活應用實例，結合視頻動畫、實物模型及現場教學等多種手段，使教學形象、生動，開闊學生的眼界，激發學生的創新意識。

例如，在平面連桿機構的教學中，首先以實物圖片、視頻動畫等方式展現部分工程與生活實例作為引子，激發學生對機構的興趣;然后再讓學生列舉出生活中的其它類似應用實例，并進行結構組成及實現工作原理的初步分析。在學生自主學習與討論的基礎上，再就平面連桿機構的基本形式及應用進行歸納講解，并通過啟發引導將幾種機構演化形式進行詳細介紹，分析如何根據不同的應用要求采取不同的機構形式;最后由學生提出對現有產品的創新改進或提出新的創意作品。這樣，學生的創新意識得以提高，創新思維得以激發。

四、注重創新實踐，提高創新能力

創新能力是人的能力中最重要、最寶貴、層次最高的一種綜合性能力。人的創新能力與其他能力一樣，需要加以訓練，更離不開實踐活動。知識要轉化為能力，必須通過實踐，知識要內化為素質也必須通過實踐，培養創新精神更離不開實踐。因此，引導學生進行實踐，特別是主動實踐，是創新能力培養的關鍵。在教學中，應注重讓學生多動手實踐，通過學生自己動手、動腦，來獲得知識，發現問題，提高能力。如在課程帶傳動、齒輪傳動、輪系、軸、軸承、軸轂聯接等部分內容學習時，通過典型機械傳動裝置項目的設計過程來引領教學，學生也同步完成一傳動裝置的設計，包括系統總體方案的設計、傳動比的分配、電動機的選擇、帶傳動的設計、減速器齒輪的設計、輸入輸出軸的設計、軸承、鍵與聯軸器的選擇等，各部分相互聯系，培養了學生的系統分析問題的能力。在項目設計過程中，學生查閱設計相關的資料、手冊，到市場調研實地感受各種裝置及零部件，了解產品結構和市場行情，增強學生的工程觀及成本意識，提高了學生工程設計實踐能力。

除課堂學習外，學校積極開展課外創新實踐訓練，如指導學生積極參加大學生機械創新設計大賽、大學生創新實踐計劃項目訓練以及挑戰杯課外科技作品競賽等活動，使學生在產品創意構思、市場調研、方案擬定、整體設計、裝配圖與零件圖的設計、原材料及標準件的采購、零件的加工制作、產品的組裝調試等全過程中，將所學知識與工程實踐相結合。在實踐過程中，遇到并克服了許多未想到的困難與挫折，鍛煉了學生良好的心理素質，深化了學生機械設計的知識，培養了學生的創新能力、工程觀念和團隊合作精神。

［1］謝莉花.職業教育的培養目標和課程開發研究［J］.職業技術教育，2011(34):43－48.

［2］戴士弘.職業教育課程教學改革［M］.北京:清華大學出版社，2008.

［3］齊再前，孫曉鯤，黃先開.強化高職學生創新能力培養，提高職業人才培養質量［J］.中國大學教學，2011(5):29－31.