機械設計類課程教學改革探究

楊柳 劉曉鵬 嚴清華 劉羽祚 楊軍勝 熊烈強

摘 要：新工科背景下機械設計類課程教學改革能夠滿足工程教育改革的需求。文章針對當前機械設計類課程教學內容過于陳舊，機械設計類課程教學不夠合理的情況，提出了創新機械設計類課程內容，加強機械設計類課程教學師資隊伍建設，注重機械設計類課程中的互動教育以及形成適合機械設計類課程的教學方法和課程評價等策略，結合實際情況闡述了如何推動機械設計類課程教學改革，以期促進新工科行動路線的發展。

關鍵詞：機械設計;課程教學;教學改革

機械設計制造及自動化專業在實際生活中應用，能夠提高產品的質量，減少人工操作中存在的誤差。自動化機械設備不需要大量的人力進行操作，能夠減少安全事故發生的同時，也能夠保證實際制造過程各項數據的準確性。機械自動化還能夠提升制造效率，運用計算機就能夠對機械設計制造及自動化進行控制，在運行的過程中按照計算設定好的程序就可以進行操作，工作人員在進行生產過程中需要休息，但是機械知道能夠連續運轉，能夠實現制造效率的提升。

1、機械設計制造及自動化專業的培養目標

機械設計制造及自動化能夠促進各個領域的不斷發展，機械設計制造在實際中應用，能夠幫助各個行業提高生產效率以及生產水平，為各個行業帶來較高的經濟效益。新時期，機械設計制造及自動化專業發展，需要高職院校培養高素質的專業型人才。高校要以適應企業需求為主要的機械設計制造及自動化專業培養目標，學生在進入社會之后，主要是從事專業相關的工作，在保證符合企業需求的前提下，對機械設計制造及自動化專業內容進行創新，培養學生的專業創新能力[1]。

2、機械設計課程教學不足

2.1機械設計類課程教學內容過于陳舊

課程內容設計會影響到學生的工程技能培訓目標的實現，它受到學生現階段所學知識和教學時間的限制。現階段國內的大部分高校在進行機械設計類課程的主題選擇時一般是根據教材指南選定材料、參數計算、結構設計，最后創建工具的零件圖、裝配圖、設計指南[2]。設計主題所涉及的對象包含了機械設計理論知識中的核心內容，能有效地幫助學生提升對后續操作課程的熟悉程度。在新工科背景下，學生缺乏學習這門課程的新鮮感，出現在學習過程中盜用數據的嚴重問題。近年來學者認識到了該主題的陳舊性，其不利于對學生創新能力的培養。

2.2機械設計類課程教學不夠合理

機械設計類課程的教學所耗費的時間基本上都在一周左右，細節化的設計時間視專業不同而定，教師教學的主要部分分別是設計前的指導和設計過程中對學生設計操作的指導[3]。在課程初期，教師主要針對學生選擇的主題進行設計講解，采用課堂講述的方式配合多媒體手段，使學生對所選主題產生明確的設計思路，在這一過程中一些缺乏工程經驗的教師并不能很好地引導學生掌握設計中的難點，使學生難以在學習過程中了解機器結構的真正含義。

3、機械設計課程教學改革

3.1創新機械設計類課程內容

機械設計類課程內容主要包括變速箱總體設計、機械主要部件設計、裝配圖及零件設計、設計說明的編制。這些環環相扣的設計環節能讓學生在學習的過程中循序漸進地對基礎理論知識進行夯實與深入學習，能讓學生在后期的設計過程中具備深厚的理論基礎和工程背景，避免學生在設計中過度重視強度計算和機械的結構設計，忽略考慮整個機械的制造工藝及配件的精度問題，使最終形成的產品設計與實際工程應用無法形成良好的銜接。因此，課程設計應該以實際工程中的問題為導向，讓教師傳授的理論知識更好地為實踐服務，以繼承和創新為主要手段，向學生介紹行業技術的最新進展，培養具有創新能力的人才。

3.2注重機械設計類課程當中的互動教育

當代大學生生活在信息極為發達的時代，無論是學習信息還是其他生活信息，大多習慣在網絡環境中獲取，他們擅長借助各種智能設備獲取需要的信息，也享受這些技術帶來的便利。學生的各項交流活動幾乎都在移動設備上進行，因此在日常學習中，游戲化學習是當代大學生最突出的特點。在機械設計類課程中，教師應該充分利用智能設備，將其融入教學環節，以一種能讓學生普遍接受的方式增強師生的互動。3.3形成適合機械設計的教學方法和課程評價

科學技術的快速發展催生了一系列新的教學手段，VR技術和人工智能為機械專業的學生提供了更多實踐學習的途徑。因此，教師要多了解諸如“慕課”等開放性學習平臺，為機械教育的個性化教學模式尋找技術支撐，使學生能夠接觸到不同學校甚至全球范圍的教學資源，進一步拓寬自身視野。同時，要想使教學更具實效性，就離不開科學的教學評估體制，教師在成績評估的過程中要避免單純地將期末考試作為學生能力評估的唯一指標這一做法。

4、結語

機械設計類課程教學改革是新工科背景下提高學生的工程素養與實踐能力的重要環節。新工科背景下高校機械設計類課程教學必須緊跟時代步伐，針對當前機械設計類課程存在的教學內容過于陳舊，課程教學不夠合理等問題，立足新工科建設對機械行業人才的需求，通過創新機械設計類課程內容，加強機械設計類課程教學師資隊伍建設，注重機械設計類課程當中的互動教育以及形成適合機械設計的教學方法和課程評價等策略，建立機械設計類課程理論教學與實踐教學的鏈條，通過科學、合理的途徑來不斷創新機械設計類課程教學，為社會培養專業技能強、綜合素質高的機械制造行業人才。

參考文獻

[1]陳志強. 新工科背景與能力培養下機械設計課程設計教學的改革研究[J]. 輕紡工業與技術， 2020， 49（4）： 151-152.

[2]黃志誠，潘金波，王興國. 工程認證背景下“機械原理”與“機械設計”課程設計教學改革研究 [J]. 科技與創新， 2020（23）： 46-47.

[3]劉曉雯，張向紅，高艷紅.“慕課”背景下新建應用型本科院校機械設計課程教學改革的研究與實踐[J]. 課程教育研究， 2015（25）： 224-225.

作者簡介：楊柳（1989-）男，漢族，湖北人，博士，武漢輕工大學講師，工程流體力學。

武漢輕工大學2021年校級青年教學研究項目（XQ2021003），項目名稱：結合仿真實踐教學的工程流體力學類課程建設研究。