應用型本科機械設計一體化課程教學改革與實踐

靳亞維 鄭雄文南陽理工學院機械與汽車工程學院 河南南陽 473004

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應用型本科機械設計一體化課程教學改革與實踐

靳亞維 鄭雄文
南陽理工學院機械與汽車工程學院 河南南陽 473004

摘 要：為適應應用型本科教育培養計劃，對機械設計課程從教學模式、教學內容、教學方法、教師隊伍建設四方面進行改革；實現以實踐教學為導向，理論實踐緊密結合的一體化課程教學改革，探索高素質應用型人才培養模式。

關鍵詞：應用型本科；機械設計課程；教學改革；一體化課程

在新的教育形勢下，為解決高等教育的趨同發展和社會經濟發展對人才需求多元化的矛盾，國家引導一部分新建普通本科院校轉型為應用型大學。應用型本科重點在“應用”二字，要求在新的高等教育形勢下構建滿足和適應經濟與社會發展需要的新的學科方向、專業結構、課程體系，要求更新教學內容、教學環節、教學方法以及教學手段，全面提高教學水平，培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才。教師在學校中起著主導的作用，因此應用型大學的轉型過程中教師隊伍的轉型化也是至關重要的。是學校培養高素質應用型人才的基本保障。南陽理工學院已在積極加快向應用型本科轉型發展，隨著學院由普通本科向應用型本科院校轉型發展的進程，原有的機械設計課程體系、教學模式、教學內容、師資隊伍結構分配不再適應應用型本科人才培養計劃。為適應應用型本科教育及“卓越工程師”人才培養計劃，在實際教學中對機械設計課程從教學模式、教學內容、教學方法以及師資隊伍等方面進行如下改革。

1　創建新的一體化教學模式

應用型本科院校人才培養目標是培養能應用所學理論和技能解決實際生產中的工程問題的應用型人才，且為地方經濟服務。而培養應用型人才須注重學生實踐能力的培養，從教學體系建設中體現“應用”二字，因此在教學過程中實踐教學應為其教學的核心環節。

機械設計課程是機械類專業一門主要的專業基礎課，通過這門課程的學習，要求學生要有較強的理論和較高的實踐動手能力，同時具備一般機械設計的能力并有一定的創新設計意識和創新設計能力。機械設計課程由理論教學和實踐教學兩大部分組成，傳統的教學模式先集中進行理論教學然后再進行實踐教學，這樣理論和實際出現嚴重脫節，脫開實踐的理論教學是很空洞的，同時學生在理論學習時也很是茫然，缺乏學習興趣，使得隨后課程設計很難在規定的時間內保證質量的完成任務。傳統的重理論輕實踐、先理論教學再實踐教學的理論脫離實踐的教學模式已不再適應新的教學目標。根據應用型人才培養計劃的要求，現采用理論與實際相結合的新的一體化教學模式。

新的一體化模式即打破理論課程和實踐課程之間的界限，改變傳統的先理論教學再實踐教學、理論脫離實踐的教學模式。而采用以實踐教學項目任務為主線組織教學過程，讓整個理論教學過程圍繞著學生要解決的實踐項目任務而進行組織教學，使理論與實踐緊密結合的一體化教學模式。也就是在教學過程中以實踐教學為主線，將理論教學融合在實踐中，使實踐教學任務貫穿在整個理論教學中。在理論課開始就將實踐任務即課程設計任務布置下去，使教學活動緊緊圍繞實踐能力培養這一核心任務。教師圍繞實踐任務并根據學生任務總體進度進行適時講解，學生在聽講后就開始進行設計。例如，在教師講解完傳動零件齒輪傳動設計部分，學生可根據自己的實踐任務完成其中部分的設計內容，計算出設計尺寸，并進行尺寸及強度的校核。這樣可使學生有目的性地帶著問題去聽課，課后根據任務去設計，將理論知識及時和實際聯系起來。既提高了學生的學習興趣，又及時鞏固了理論知識，使學生在實踐任務的驅使下真正參與到教學中，實現學生在做中學，教師在做中教，實現邊做邊學，邊做邊教的一體化教學模式。

2　改革教學內容

2.1重新調整組合新的一體化教學內容

為了適應應用型人才培養方案，我院機械設計教研室以應用型人才培養方案為導向，自編新的機械設計一體化教材，將傳統的機械設計課程與機械設計課程設計課程的內容有機地結合起來，并將南陽本地企業（如：石油二機廠、水泵廠等）的一些工程實例引入教材，突出課程的實踐性、應用性、工程性。調整優化教學內容，精簡理論課教學環節，減少煩瑣的理論公式推導過程，重點突出對實踐知識的靈活應用。例如：將原來的機械設計課程理論課時及機械設計課程設計課程糅合在一起調整為5周的時間，以實踐項目為導向將理論課時穿插在整個實踐教學過程中，實現理論與實踐相互“滲透”的多元化教學內容，將先進的信息技術、先進的三維設計軟件ug及模擬仿真軟件ansys等融入課堂。開闊學生的知識面，培養學生利用現代設計手段創新設計的能力。也提高了學生對機械設計課程的濃厚興趣。

2.2加強實踐教學環節

實驗教學是實踐教學中一個重要的環節，原有的實驗教學實驗內容比較單一，實驗項目基本以認知、驗證性為主，缺乏綜合性及創新性實驗項目，學生在做實驗時也基本上都根據教師的指導按部就班地去做，做實驗常常存在盲目性，思維也往往被固化成一定的模式，難以激發學生的求知欲。現在實驗教學環節在保留原有的典型驗證性的實驗項目基礎上增加實驗設備，如機械傳動綜合傳動效率測試實驗，平面機構創意組合實驗臺等，同時增加一些綜合性、創新性的實驗項目，使實驗項目呈現多樣化，并將多媒體技術與實驗教學有機結合，購置與現有實驗配套的虛擬實驗軟件，學生可先通過虛擬模仿實驗，再實際操作，實現虛實結合的實驗教學手段，激發學生的學習興趣，提高學生實踐動手能力，培養學生創新意識。

課程設計實踐題目要拓寬選題范圍，使實踐題目從傳統的單純的機械教學向現代光、機、電、控制多學科交叉滲透。且實踐題目來源于工程實際，貼近日常生活，符合地方企業特色，并根據企業工程實際不斷更新題目，讓學生自主選題，基本實現一人一題。避免了有的學生不動腦筋盲目抄襲的現象，讓每個學生真正地參與到教學中，熟悉機械產品的設計流程與方法。

成立大學生創新基地，鼓勵學生課內外進行小發明創新活動，培養學生動手能力及創新思維能力。創建校企聯合培養方式，讓學生直接走入企業進行實踐鍛煉，將實踐課堂搬入企業實地。我院先后與長葛市三榮電器有限公司校企合作設立“三榮班”，與河南恒發橡塑制品有限公司牽手合作設立“恒發班”，讓學生走進企業“在學習中實踐，在實踐中學習”，提高教育教學質量，并不斷探索校企聯合培養應用型人才的更加有效途徑，培養高素質的應用型人才。

3　教學方法改革

3.1創建一體化教學基地采用現場教學法

建立一個將實踐與理論教學結合起來的一體化教學場地。傳統的教學方法是學生在教室上完理論課后再進入實驗實訓室進行實踐教學，這樣理論教學和實踐教學在兩個不同的時間和空間內進行，不能達到很好的教學效果，現建立一個以多媒體教室和實驗實訓室合二為一的實踐教學場地，將理論課堂搬入到實踐教學場地中，使教學場景充分融入工程實踐環境中，讓教師在教中做，學生在做中學。例如，學生在設計軸的結構時，教師指導學生現場拆裝典型機構，讓學生觀察不同的軸的結構，教師結合實物講解，然后學生在軸創意實驗臺上進行設計搭建各種軸結構，使學生更直觀有效加深知識理解。教師在講解完《螺栓連接，帶傳動》等章節時，學生可即時在螺栓連接，帶傳動實驗臺上開始做實驗，將空洞的理論知識通過實驗加以驗證。既加深了學生對課堂知識的理解，同時又將理論聯系實際，鍛煉了學生動手能力。真正做到理實一體，教學做一體，增加學生學習興趣，激發學生的求知欲。

3.2采用任務驅動法為主線現場教學討論、互動等多種教學方法交互進行的教學方法

讓學生以小組為單位分選實踐任務，選到實踐任務后，在教師的引導與啟發下積極去現場了解情況并查閱有關資料，提出不同的設計方案，并進行小組討論，相互對比討論，最后提出最合理的設計方案。在課題設計中鼓勵學生獨立思考，大膽質疑，多方位提出問題，帶著問題去聽課，有目的性地逐步去完成實踐任務。這樣改變了傳統的教師單向滿堂灌為主，學生只能被接受的教學方法，活躍了課堂氣氛，調動了學生的學習積極性，起到良好的教學效果。

4　建立應用型“雙師”隊伍

在應用型大學的轉型過程中，教師的轉型也是至關重要。應用型大學主要培養適應地方經濟建設，服務于地方經濟的應用型人才，要求教師既要具備扎實理論教學的素質，也應具備豐富實踐教學素質的“雙素質型”教師，“雙素質型”教師也就是“雙師型”教師，機械設計課程“雙師”型教師要求教師必須具備的各個環節堅實的實踐經驗，并結合自己的理論知識，采取靈活多樣的教學模式，提高教學效果。因此，對教師隊伍建設進行以下改革。

（1）要求教師尤其是年輕教師經常走進企業參加各種實踐鍛煉，參與企業應用性課題研究等，不斷提高自己的實踐技能。聘請企業中有豐富實踐經驗的技術人員為實踐教師參與到教學中，全面提升教師的實踐教學能力。

（2）鼓勵教師帶領學生參加各種創新型的科技小組競賽。這樣既鍛煉教師的實際工作能力，又培養了學生創新思維能力。在學院教師的帶領下我院學生先后參加了挑戰杯、高教杯、全國大學生數學建模等各項競賽，并獲得了一定的成績。

（3）組織教師參加各種實踐教學、理論教學技能比賽，多鍛煉，使自己成為理論知識過硬，實踐技能豐富“雙師型”教師。

5　結束語

以應用型本科人才培養要求為導向，通過教學改革，將機械設計課程的理論教學與實踐教學有機地結合起來。建立新的機械設計課程一體化教學模式，讓學生真正融入到了機械產品從設計到成品整個的設計流程中，激發學生對機械設計課程的學習興趣和探索知識的欲望，同時也提高了教師駕馭課堂的能力，起到了良好的教學效果。

參考文獻

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Application-oriented Undergraduate Teaching Reform and Practice of the Integration of Mechanical Design Course

Jin Yawei， Zheng Xiongwen
Nanyang Polytechnic College of Mechanical and Automotive Engineering， Nanyang， 473004， China

Abstract:In order to meet application-oriented undergraduate education program of mechanical design course， it is reformed about teaching mode，teaching content， teaching methods and teachers staff building；it is realized of practice teaching-oriented， closely combining theory and practice integration teaching reform， explore high quality applied talents training mode.

Key words:application-oriented undergraduate； mechanical design course ；teaching reform； integrated curriculum

收稿日期：2015-10-14

作者簡介：靳亞維，本科，講師。鄭雄文，碩士，講師。