基于工作過程系統(tǒng)化的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

潘宇晨,何永玲,袁雪鵬

(北部灣大學(xué) 機(jī)械與船舶海洋工程學(xué)院，廣西 欽州 535011)

在“推動轉(zhuǎn)型發(fā)展高校把辦學(xué)思路真正轉(zhuǎn)到服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展上來，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上來，轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才上來，轉(zhuǎn)到增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來，全面提高學(xué)校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的能力”。——教育部 國家發(fā)展改革委 財(cái)政部《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》[1]。“在當(dāng)前的背景下，加快高等教育結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行。不是你喜不喜歡'職業(yè)技術(shù)'或'應(yīng)用技術(shù)'這四個字，不是你校長喜不喜歡，不是你老師喜不喜歡的問題，這是大勢所趨”。——教育部原副部長魯昕。在此大環(huán)境下，把工作過程系統(tǒng)化應(yīng)用于《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)改革，使《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》更加貼合實(shí)際要求，更利用應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)人才崗位需求

通過走訪調(diào)查、專題座談、信息查詢、專題研討，對行業(yè)、企業(yè)、學(xué)校、職業(yè)資格鑒定部門、職業(yè)教育研究機(jī)構(gòu)、本專業(yè)校友等進(jìn)行訪談?wù){(diào)研，了解裝備制造業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及其對人才規(guī)格需求情況，進(jìn)一步明確本專業(yè)定位和畢業(yè)生就業(yè)崗位(群)。深入了解崗位生產(chǎn)對象、生產(chǎn)流程、崗位職責(zé)、從業(yè)人員結(jié)構(gòu)等，歸納總結(jié)相關(guān)崗位真實(shí)工作過程和職業(yè)能力要求等。經(jīng)大量調(diào)研發(fā)現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)人才的崗位職責(zé)及要求總結(jié)如下：(1)熟練掌握二維、三維軟件且有一定經(jīng)驗(yàn)；(2)具有較強(qiáng)的創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力;(3) 熟悉常見機(jī)械結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上能進(jìn)行非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)工作；(4)具有團(tuán)隊(duì)合作精神。

2 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程簡介

機(jī)械的設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。

先修課程：高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、AutoCAD、UG。

2.1 能力要求

課程總要求：掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論、基本方法、基礎(chǔ)知識和相應(yīng)的基本技能。其具體要求如下：(1)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動分析、受力分析；(2)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)原理、方法和規(guī)律；(3)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算；(4)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱資料；(5)自主學(xué)習(xí)、溝通交流、團(tuán)隊(duì)意識。

2.2 傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》如同分門別類的倉庫，把原有的知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行儲備,如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》倉儲式的知識堆棧結(jié)構(gòu)

2.3 傳統(tǒng)課程存在的問題

由于傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》知識結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了設(shè)計(jì)知識至少在于儲藏，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用過程出現(xiàn)以下問題：(1)與機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)崗位的實(shí)際工作需求有差異。(2)學(xué)生花費(fèi)較多時間學(xué)習(xí)的內(nèi)容并非現(xiàn)在生產(chǎn)實(shí)際中真正需要用的內(nèi)容，大部分知識已過時。(3)學(xué)生在通過考試之后依然不懂設(shè)計(jì)，進(jìn)入工作崗位后必須重新學(xué)習(xí)。

3 應(yīng)用型《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的設(shè)計(jì)

按照真事真做，工作過程系統(tǒng)化的思路[2-4]，首先確定課程所對應(yīng)的實(shí)際工作過程，然后實(shí)施對該典型工作過程的教學(xué)化處理，進(jìn)而構(gòu)建工作過程系統(tǒng)化的應(yīng)用型課程。

3.1 課程的教學(xué)目標(biāo)

學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，首先需要掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。其次進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。再者熟悉計(jì)算機(jī)和常用繪圖軟件的使用操作，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖的訓(xùn)練。 最終通過真事真做，達(dá)到真實(shí)工作崗位的需求。

3.2 基于工作過程系統(tǒng)化的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程組織

根據(jù)前期調(diào)研和校企合作，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》相關(guān)要求，根據(jù)工作過程系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)邏輯對課程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重組，具體思路如圖2所示。

圖2 基于工作過程系統(tǒng)化的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程體系

3.3 課程教學(xué)的評價

以“掌握真本領(lǐng)”為評價核心指標(biāo)，重點(diǎn)考察學(xué)生應(yīng)用能力在工作中的表現(xiàn)度，降低“期末考試”卷面成績的比重。在課程教學(xué)和考核的基礎(chǔ)上，依托我校省級工程技術(shù)研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重點(diǎn)學(xué)科、工程訓(xùn)練中心、教學(xué)示范中心和校外實(shí)踐基地，將教師科研項(xiàng)目部分內(nèi)容作為課程教學(xué)要求。鼓勵學(xué)生申報各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。以項(xiàng)目為驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主探索研究的課外教學(xué)。鼓勵學(xué)生申報國家專利。

4 實(shí)施效果

根據(jù)廣西壯族自治區(qū)政府( 桂政辦發(fā)〔2012〕9號) “廣西發(fā)明專利倍增計(jì)劃”中“鼓勵大學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造”的相關(guān)要求，指導(dǎo)機(jī)械專業(yè)本科生撰寫專利申請文件并參與專利申報工作，將專利申請書作為課程作業(yè)和考核指標(biāo)。近幾年我校專利申請和授權(quán)數(shù)量的顯著增長，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競賽取得優(yōu)異成績，這些成績得益于我們初步設(shè)計(jì)與實(shí)施的基于工作過程系統(tǒng)化的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)。

5 結(jié)論

在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程內(nèi)實(shí)施工作過程系統(tǒng)化，構(gòu)建符合工作過程系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)邏輯的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程，改變傳統(tǒng)倉儲式知識堆棧結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生處于動態(tài)的行動體系中，改變學(xué)校教學(xué)知識的滯后性，推動應(yīng)用型技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)，提高了學(xué)校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的能力。