工業(yè)設計專業(yè)機械基礎課程教學研究

李蓉+陳志平+張巨勇

摘要：針對工業(yè)設計專業(yè)機械基礎課程現(xiàn)有教學模式的不足，本文提出課程改革，并分別闡述了改革目標、思路、內容與實現(xiàn)方式。結合實踐表明，該課程的教學改革具有積極作用。

關鍵詞：工業(yè)設計；機械基礎課程；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）35-0083-02

我校機械學院的工業(yè)設計專業(yè)，是順應了浙江省經(jīng)濟發(fā)展的需求而逐漸完善建立的。這個專業(yè)的生源普遍有藝術繪畫的修養(yǎng)，但是學生普遍數(shù)理課程的基礎相對薄弱。考慮到專業(yè)需求的特殊性，有必要制定不同的教學目標與教學方式以區(qū)別其他機械專業(yè)，推進符合浙江省經(jīng)濟發(fā)展需求的高教改革。

一、工業(yè)設計專業(yè)機械基礎課程現(xiàn)狀

我校工業(yè)設計專業(yè)的“機械基礎課程”安排在大一下學期，目前教學過程中存在的主要問題包括：

1.工業(yè)設計專業(yè)學生普遍理科基礎較差，畏懼數(shù)理化教學內容。在上“機械基礎課程”前期沒有理論力學、材料力學的課程基礎做鋪墊，沒有基本的機械概念。

2.該課程僅安排了32學時，教學內容囊括了機械原理、機械設計兩門課程的基本內容。同時課程沒有安排同程的實驗教學環(huán)節(jié)。

3.同其他藝術類課程的開放式教學模式相比，學生認為本課程枯燥乏味、深奧難懂，缺乏興趣、學習動力不足。

二、改革理念、思路及目標

課程改革理念、建設思路與目標如下：

1.明確教學定位，確立教學大綱。適應浙江省機械行業(yè)發(fā)展對工業(yè)設計的需求，確定我校工業(yè)設計專業(yè)學生對機械基礎知識的認知程度與深度，建立相適應的教學大綱與教學內容。

2.探索立體化教學模式和方法。鑒于工業(yè)設計專業(yè)的藝術類特性，在教學環(huán)節(jié)中更需要精心設計為學生們的個性化發(fā)展提供足夠的機會和空間來培養(yǎng)學生的綜合能力。設計“教師講授+基于團隊的實驗討論互動課+基于團隊的實驗研究項目”于一體的教學模式和多方位的課程考核指標體系。

3.構建理論與實踐緊密結合的實驗教學新體系。體現(xiàn)理論、技術、實踐有機融合的工程教育理念，形成以“課堂教學+討論互動+動手實驗+項目研究+課程設計”立體融合的實驗教學新體系。

4.將工程中的典型案例引入教學內容，并借助教師的引導、學生的動手實踐和課堂討論，使學生掌握機械設計的思路和基本方法；提高學生分析問題和綜合設計的能力。

5.培養(yǎng)團隊協(xié)作精神，形成良好的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。分組進行教學，按組分配任務，進行討論、查閱資料、分工合作，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。

6.強化能力、過程考核，提高學生的學習興趣。加大學生平時成績比重，將期末考核轉變?yōu)檎鹿?jié)考核。實踐考核與理論考核相互結合，形式上做到有機統(tǒng)一、相互滲透。

三、課程改革內容

首先，工業(yè)設計專業(yè)學生對機械產品僅進行外觀設計而非結構設計與功能設計。該專業(yè)需要了解機械產品的運動原理與設計原理，而非原理性的設計機械產品。因此該專業(yè)的機械基礎課程應普及常見機械結構的運動原理及相關的實際產品形式。更多地體現(xiàn)對機械部件的科普介紹，而非進行機械原理的理論公式化推導。同時要灌輸機械設計及機械產品質量的把關參數(shù)，如剛度、強度、安全系數(shù)等。其次，以學生為主體，教師為主導，實現(xiàn)了對學生知識、能力和素質協(xié)調培養(yǎng)的教學思想。鍛煉學生綜合應用所學知識的能力，鞏固所學的專業(yè)知識；團隊配合，增強學生的團隊協(xié)作能力；培養(yǎng)學生機電系統(tǒng)的綜合設計能力；實際過程中，針對具體設計目標開放性加入工業(yè)設計元素，使學生真正體驗理論與自身專業(yè)實踐相結合，改善教學效果。再次，在已有的實驗課程基礎上，進一步深化提出相關的具體實踐項目，結合項目實施過程完成教學任務，熟悉工程項目的一般流程，培養(yǎng)鍛煉學生團隊精神，有效地培養(yǎng)學生的實踐能力、分析能力及其他關鍵能力。這一模式可突破傳統(tǒng)的實驗教學模式，強調實用技能和知識創(chuàng)新，建立課堂實驗教學與工程實踐的聯(lián)系，展示“以能力為本”的價值方向和“做中學”的教學理念。最后，體驗型討論課互動實驗教學方式，讓學生主動參與教學過程，讓機械類課程教學方式接近藝術類課程的教學形式，消除學生對數(shù)理化課程的枯燥感。基于團隊的討論互動課貫穿于整個實驗教學過程中，基于已有的實驗器件，結合實際運用需求確定項目主題，查閱資料、分組討論，上臺講演、提問答辯和評價考核等環(huán)節(jié)，學生可主動參與教學，體驗整個教學過程，分享學習的樂趣和成果。通過兩個小組同題進行競賽，師生互動提問答辯，可以激發(fā)學生的學習興趣，調動學生學習的積極性和主動性，充分發(fā)揮學生的主體作用，使學生成為課堂上學習知識的主人。基于以上課改內容，其重點大多也是難點，主要包括以下幾個部分：（1）工業(yè)設計專業(yè)機械基礎課程的實驗教學方法是針對工業(yè)設計特點增加的教學環(huán)節(jié)，其教學模式教一般實驗課程更具有開放性，這對于教師提出了更高的要求。機械設計基礎理論體系豐富，且具有很強的工程技術針對性，其教學過程需要教師與學生綜合運用抽象與具體、邏輯與感性、演繹與歸納等多種思維方式。然而工業(yè)設計專業(yè)學生在理論推導、抽象概念的接受能力相對薄弱。故而要求授課教師采用有靈活多變的教育教學方法，能夠化枯燥為生動，化抽象為具體，以激發(fā)學生學習的積極性、主動性，提高學生的感性認識和深入探究意識。（2）開放式與項目型實驗教學模式的實施對現(xiàn)有的實驗內容和實驗條件提出了更高的要求。以往的實驗課往往是驗證性的課題，老師演示居多，學生模仿為主。這樣的實驗課對學生的鍛煉與吸引力很差，因此需要在鍛煉學生實驗基本能力的基礎上提出綜合性與設計性的實驗內容，這將是教師團體需要花費巨大精力的環(huán)節(jié)。所提出的新型實驗還需要綜合考慮學校現(xiàn)有的實驗條件與能夠投入的實驗經(jīng)費等多種因素。（3）考核方式的改進需要引導學生注重平時的學習和技能的訓練，同時對教師提出了更高的要求。教師必須圍繞學生的學習開動腦筋，不斷研究、創(chuàng)新教學，這將大大增加教師的工作勞動強度，對教師、對學生都將是一種挑戰(zhàn)。

工業(yè)設計專業(yè)的機械基礎課程的革新是順應浙江省經(jīng)濟發(fā)展對多層次高等教育的需求。我們從實際出發(fā)，分析了現(xiàn)有工程材料及熱處理課堂教學中的普遍問題。基于工業(yè)設計專業(yè)學生學習機械基礎課程時出現(xiàn)的難以“消化”現(xiàn)象，提出課堂教學改革思路與改革內容，并對其改革的實現(xiàn)提出了相應的方法。其次，針對不同層次要求的教學過程，增加相關實驗課程相輔的教學模式，積極探索如何在現(xiàn)有教學和管理制度背景下，積極尋求教學創(chuàng)新和教學改革的策略。通過我們?yōu)槠诮荒甑恼n堂實踐，發(fā)現(xiàn)在工業(yè)設計專業(yè)的機械基礎課程教學過程中實施課堂教學的相關改革，對提升我校機械工程人才培養(yǎng)質量具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]高為國，董麗君，吳安如.基于卓越工程師培養(yǎng)的“機械工程材料”課程建設[J].湖南工程學院學報學報，2010，20（3）：74-77

[2]陳國金.工科類大學生創(chuàng)新教學實踐[J].實驗室研究與探索，2010，（3）.

[3]紀華剛.卓越計劃校企聯(lián)合機制的研究與實踐[J].長春工業(yè)大學學報（高教研究版），2011，（9）.

基金項目：本文為杭州電子科技大學機械工程學院師范中心2012年度教改項目、杭州電子科技大學2013年度高等教育研究課題（No.ZC1301）、杭州電子科技大學機械工程學院2013年本科教學質量工程項目（No.2013-5）的專項論文。

作者簡介：李蓉（1979-），女，講師，博士。endprint