面向企業需求 “機械設計基礎”課程改革

王清清 方傳智 劉彥春

摘要：目前在工科學校中，“機械設計基礎”課程包含大量的機械理論知識和設計方法，是一門重要的專業基礎課。本文在課程教學思路上結合現代企業需求，將“機械設計基礎”課程分為教學內容與教學模式，結合“1+N”評價體系進行改革。學生不僅理解和掌握了從工程實踐中得到基礎理論知識，且具備了將知識經驗應用到工程實踐中的能力。

關鍵詞：機械設計基礎；“1+N”評價體系；教學改革

中圖分類號：G624.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）36-0039-02

“機械設計基礎”是根據教育部頒發的《高等學校機械設計基礎課程教學基本要求》，并適應當前模塊化教學改革的需要而開設的，目的是為了培養厚基礎、強能力、高素質、寬口徑應用型人才，是機械類專業的一門非常重要的專業基礎課程。“機械設計基礎”課程主要包括工程力學基本知識，常用的平面機構基本概念、工作原理和常用的設計方法，各種機械傳動和軸系零部件的設計計算方法等。“機械設計基礎”課程是從理論性、系統性很強的基礎課向實踐性較強的專業課過渡的一個重要的環節，對學生學習專業課程起著承上啟下的橋梁作用，著重培養學生分析選用和設計常用機構、機械傳動裝置和簡單機械的能力，為學生從事機械的研究開發和設計打下必要的基礎。

一、“機械設計基礎”課程現階段的教學現狀

1.教學內容的繁多、知識點專業性強。“機械設計基礎”課程主要介紹工程力學、機械原理、機械設計的各種機械基本概念、基本知識點，這些機械知識點不僅涉及的內容多，涉及面廣，并且在知識結構體系上，是相互獨立、內容零散、孤立的進行介紹。由于課時所限，只能是對于基本知識點以及簡單的實際運用的介紹，缺乏對于機械系統和機器、機構各部分的內部聯系的整體認識，更不用說工程實例的實際應用，這就導致學生對“機械設計基礎”課程內容掌握不夠充分，不利于培養學生對于機械總體設計以及分析的能力。

2.教學模式單一、學習興趣不高。在先修課程的不足之下，用傳統的教學模式已經不能滿足需求了，現在的“機械設計基礎”課程雖然在課堂上加入了多媒體演示教學，但它的知識結構煩瑣復雜，基礎理論內容較多，多圖表、多公式、多原理，內容單調枯燥，信息量大，學生沒有實際的運用和接觸，只會覺得學的吃力，學到的知識沒有及時思考和總結，難以消化。并且課程中的實驗課程開設較少，讓學生聯系課程中的知識點，自己動手做實驗的內容也不多，學生的學習興趣就會下降。

3.考核方式單一、綜合能力評估不足。在“機械設計基礎”課程考核過程中，學生成績的考核評定通常都是采用期末考試成績（70%）、實驗成績（10%）、平時成績（20%）三個部分組成在一起，作為最終的綜合成績。但由于“機械設計基礎”課程是學生接觸到的第一個專業基礎課程，它所培養的是將機械基本理論、基本知識、基本技能和創新思維綜合的多種能力，注重理論聯系實際，體現應用特色，最終使學生成為具有機械綜合設計及分析能力的人才。那么這種簡單評定標準就無法全面反映學生的綜合能力的水平，也不能激發學生學習的積極性。

4.與工程實踐結合少，實際技能得不到綜合運用。“機械設計基礎”的課程其教學目的是培養學生具有分析常用機構的工作原理，能夠進行簡單的機械結構設計，選擇常用零件并對其進行強度計算的能力。這些能力在“機械設計基礎”的課程設計中也有所運用，但現代企業中實際產品、實際案例結合的較少，學生在學習運用中沒有實際的運用和聯想帶入，在以后走向工作崗位時，就會出現學得多、用得少，學得廣、用得不精的情況。

二、“機械設計基礎”的教學改革

針對人才培養對“機械設計基礎”課程的要求，在教學觀念上，將先進性與實用性有機結合，注重“理論聯系實際”；在教學的內容上，以“必需”、“夠用”為度，淡化公式推導，注重強調理論聯系實際，以機械系統結構為中心，內容上相互聯系，結合機械工程實例，加以實際運用；在教學模式上，以學生為中心，輔助利用現代的多媒體教學，聯系實際運用的實驗課程和課程設計，改進教學手段；通過新型“1+N”的考核方式，建立新機制下的“機械設計基礎”課堂教學和實踐教學模式，全面提高“機械設計基礎”課程的教學質量。

1.教學內容改革。面向企業需求的“機械設計基礎”課程教學內容分為兩個部分：（1）知識理論部分。由于“機械設計基礎”課程是從理論性、系統性很強的基礎課向實踐性較強的專業課過渡的一個重要的環節，主要介紹工程力學的基本知識，常用平面機構的基本概念、工作原理和常用的設計方法，各種機械傳動和軸系零部件的設計計算方法；在這些原有的理論基礎上，優化整合理論教學內容，對于基礎的機械系統整體認識，在講解過程中輔助運用現在企業的工程實例進行教學，將理論與實際結合，拓寬學生的知識面和眼界。（2）實踐部分由基本的教學實驗、結合企業案例的培訓、針對機械創新設計類大賽進行設計與制作三部分組成。針對不同類型學生而設，從教學實驗、課程設計開始，鍛煉學生運用所學的知識完成設計方案，再針對企業的實例對機構設計和機械設計進行強化和有針對的練習，培養學生獨立思考、學習的能力，以及培養學生的創新精神和創新能力，為參加機械創新設計類大賽奠定基礎。

2.教學模式建設。現代在教學課堂上，教學過程以學生為中心，輔助利用現代的多媒體教學，但是運用多媒體教學的缺點就是信息量大，學生在課前若沒有預習，課堂上就無法消化完。這就需要將教學模式進行改革，提高學生的自主學習能力，使之能夠對知識點進行系統地把握，增強學生的學習興趣。

新型的教學模式的內容分為四個模塊，不僅滿足教學大綱對于教學的基本要求，也能讓學生可以系統的學習“機械設計基礎”課程的知識。模塊一，主要還是以老師的教學為主，在教學課堂上，以學生為中心，輔助利用現代的多媒體教學，多用機械動畫演示，聯系實際運用，讓學生對復雜的機械機構可以直觀的看到動態演示，并進行記憶，這個是對傳統課堂教學的一種改進。模塊二，主要針對“機械設計基礎”課程中基本知識點散亂，學生課堂上難消化，需要提前預習的問題，在教學模式中設計小型課堂教學，針對于課程中的知識點進行提前預習，由學生自發的組織學習，以及準備上課教案、PPT。由一名代表上臺進行講課，將課堂交給學生，結束后，由學生提問，老師點評，進行輔助的補充。模塊三，基于“機械設計基礎”課程中知識結構的復雜性，需要做到及時的復習，在教學模式中設計出隨堂測試。針對教學中的重難點部分，在老師講課結束后，給出復習時間，在一章結束后，出1～2個練習題，在課堂上，用10～15分鐘讓學生當堂解答。這樣既可以鞏固知識點，也可以讓學生有學習的緊迫感，起到及時復習消化知識點的作用。模塊四，實驗課程和課程設計。在后期的課程設計中，課程設計的內容廣泛，而且所涉及問題的答案不是唯一的，可能有多種方案可供選擇和判斷。所以結合課程設計和具有企業特色的案例就可以更深入的掌握和運用所學的知識。

改革教學模式，增加教學手段，通過新型“1+N”的考核方式，綜合培養學生的應用能力，以此探索與研究應用性人才培養相適應的教學方法與手段，整理并總結出具有專業特色的一流教學內容和方法，將課程的理論和實踐在內容上統一規劃。

3.評價體系建設。改革考核方法，實際上就是針對新型的教學模式，在課堂上，以學生為主體，進行多樣的評價、考核。考核的內容：考勤占5%、平時作業占10%。針對“機械設計基礎”課程中，基本知識點散亂，學生課堂上難消化，需要提前預習的問題，在教學模式中設計小型課堂教學，考核占15%，以及在課程中知識結構的復雜性，需要做到及時的復習，在教學模式中設計出隨堂測試。也就是說考核占10%、實驗占10%、課堂主動回答問題加分、期末考試成績占50%。

這種新型的“1+N”考核模式，加大了行程性考核，需要完善各項目的考核辦法，設計各環節的考核標準和相應的考核表格，形成對基本知識的掌握、實踐技能、團隊合作能力等綜合評價體系。以利于突出應用型、創新性人才的培養，與新型教學模式，相互補充，形成一個有機的整體，完成課程的教學改革。

三、結語

由于“機械設計基礎”涉及的知識點內容多，并且在知識結構體系上，是相互獨立、零散的，缺乏對于機械系統的整體認識以及工程實例的實際應用。針對這些問題通過對于“機械設計基礎”課程的教學內容、教學模式、評價體系的改革，得到改善。

在“機械設計基礎”課程教學改革過程中，還有可以繼續補充和深化的內容。例如，課程設計的題目內容可以進行細化的分類，有針對機械機構的設計以及機械零件的設計；結合具有企業特點的案例，例如走訪蕪湖奇瑞的模具廠，設計院等，對于車身結構、懸架進行設計和分析，以及湖北中航對于汽車內部的座椅進行設計和調試等。結合企業的具體案例，在課堂上進行分析講解，豐富教學改革的內容，在今后的教學過程中不斷改進，以期培養學生自主學習的興趣，增加學生對于機械機構的觸感，培養學生對于機械總體設計以及分析能力，最終達到全面提高學生綜合素質的目的，建立以綜合、設計、創新能力培養為中心的教學新體系。

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