應用型院?！皺C械設計基礎”實踐教學改革

金偉　趙紅霞　潘維東　劉朝暉

摘要：基于對“機械設計基礎”這門課在應用型本科院校教學中存在的問題的分析，提出了三維實踐教學體系，研究了本門課的實踐教學模式，并討論了以提高實踐能力和創新能力為培養目標的教學方法、教學內容等的改革，以促進應用型本科院校機類專業基礎課程實踐教學改革進程。

關鍵詞：應用型;機械設計基礎;實踐教學;改革

0 ?引言

“機械設計基礎”是應用型本科院校機械類專業和近機類專業學生的一門基礎課程，有機地整合了機械原理和機械設計的內容，在機類和近機類專業課程體系中占有重要地位[1，2]。對于應用型本科院校來說，教學體系的構建應以培養學生的應用能力和創新能力為目標，在教學過程中逐漸培養學生的實踐能力和創新意識。然而，目前本課程的教學有一定的局限性，因此，本文在結合本校專業及學生實際情況的前提下，從教學方法、教學內容、教學模式、與本門課所在專業相結合等幾方面著手，對課程進行多方位的建設和改革，以提高學生的綜合能力。

1 ?“機械設計基礎”課程教學中存在的問題

“機械設計基礎課程”的教學模式是課堂教學與實踐相結合的教學模式，目前存在的問題是，教學內容多但學時少，教學模式過于傳統，學生缺乏創新能力和主動學習的意識，在實踐教學中，所結合的理論知識又很少，久而久之使學生對這門課程不夠重視，學習過程中主要依靠老師的課上講解。

在新經濟蓬勃發展的時代背景下，本門課的教學應該著重于結合實踐的專業知識的教學和學生的創新能力、創新思維的培養，在引導學生扎實掌握基礎知識的前提下倡導創新教育，以適應創新型國家建設的需要。表1為傳統教育與創新教育的比較。

2 ?構建三維實踐教學體系

近年來，許多高校在實踐教學體系方面進行了改革和創新，應用型院校在這方面進行了多項研究[3-6]。本文提出的三維教學體系由機械專業實踐平臺、多樣化的實踐環境、素質培養等組成，機械實踐教學平臺在教學目標、方法、過程、教學評估、評價等方面具有多樣性、特色化、分類化的特點，旨在制定教學目標、方法、過程、教學評估、評價，具體結構如圖1所示。三維實踐教學體系的構建為“機械設計基礎”課程教學奠定了基礎。

此結構與內容設置體現了教育改革的周期性和模塊化，專業素質訓練是為學生提供實踐機會的良好平臺，學生可以進行創新活動，學生的個性和潛力可以體現出來。在定期培訓中，在不同的學習階段應提供不同的技能支持，通過相互合作，學生可以共同進步。學生在水平比較低的時候，應該多學習和鞏固基礎知識，而在水平比較高的時候，應挑戰專業知識和實際應用，它不僅要求對知識有更深入的理解，而且更重視將理論與實踐相結合。不同類型的知識與不同階段的學生相結合，針對不同階段的學生設計具體的模塊，開展相應的素質訓練，每個學生都應該有機會參與，既可以鞏固專業知識的應用，又可以使學生實踐能力和創新能力得到提高。

機械類課程實踐平臺的實踐教學課程主要有基礎課、綜合課和專業課三種?；A課程主要針對初學專業的學生，主要學習內容是認知學習，可以從簡單的畫法幾何開始學習，所設計的模塊是比較基礎的。綜合課程是在學生掌握知識點后開設，所設計的模塊結合了基本知識模塊，它不僅培養學生對基礎知識、專業知識的分析和應用，而且還能幫助學生解決問題。專業課一般是在學習到一定程度的時候開設，主要針對專業知識和基本技能的應用。

3 ?“機械設計基礎”教學改革

3.1 教學方法改革

①在教室里進行小組活動。根據學生的意愿或教師隨機分組，老師給每個小組相同的任務，小組成員討論總體方案，然后執行任務。例如，在“機械手原理圖繪制與分析”項目中，每個組討論出一個大致的思路完成一幅簡單的畫圖，完成小組合作，老師總結與分析，可以大大提高課堂教學的整體效率。

②老師可以鼓勵和帶動學生課后自主學習。鼓勵學生利用現有的條件，如在實驗室復習或預習機械課程，培養自主學習的好習慣。教師還可以提供課外實踐任務或新項目吸引學生，或鼓勵學生參加省級和國家級比賽，使學生有足夠的平臺和機會鍛煉自己，提高自己在開放式教學模式下的實踐能力。

3.2 改革的原則和內容

教學改革原則和內容組成如圖2所示。

3.2.1 應遵循的原則

①學生所做的項目應來源于工程實際，與專業緊密結合，具有方向性、可行性、創新性，培養學生解決復雜工程問題、進行工程技術創新和團隊協作的能力，引導學生在工程領域做出具有創新性和工程應用實效的成果。

②項目要從簡單到復雜，難度不斷提高，引導學生發現知識的實質意義，注重學生可持續發展能力的培養。

3.2.2 教學內容改革

①教學內容以應職崗位的人才規格為目標，結合企業的培養意見，以適用、實用為原則，以“應用”為主旨特征，優化知識技能結構，強調理論教學與實踐訓練并重，突出能力培養，全面提高學生綜合素質。

②各課程、單元之間不強求學科的系統性，根據社會生產中的發展規律和生產實際情況，對教學內容作好時續上的必要調整，注重學生職業能力的培養。

③課堂教學和實驗實訓以學生為中心，并注意對學生學習態度、興趣、習慣、品質、意志等方面的培養，積極探索以學生為主體的各種靈活多樣的教學形式和影視、電腦課件等現代教學手段，提高教學效果。

④目前社會對人才的需求很高，除了專業知識，實踐能力和做事方式也同樣重要。實踐技能包括社交技能、團隊合作能力，做事方式包括態度和處理方式。為了適應社會形勢和掌握專業知識，應采取相應的、適當合理的考核方式對學生的每一項技能做出客觀評價。

3.3 實踐教學與所在專業相結合

①本課程的教學內容可以劃分為不同的板塊，因“機械設計基礎”包含的內容比較多，包括平面機構設計計算、傳動機構設計計算、非標準件設計計算和標準件選用等等。以學生為主導因素，不同專業或不同學習階段的學生有不同的重點學習內容，或者對學習內容的先后順序做出調整，以達到更好的教學效果。

②學習過程中結合專業軟件，目前實際工作中使用較多的計算機輔助軟件有AutoCAD，SolidWorks，UG，Pro-E等，所有涉及制造的各行業幾乎都用AutoCAD制作二維圖紙，SolidWorks軟件適合作三維建模。對于不太好想象的運動機構，如多構件機構的運動、間歇運動機構與組合機構，都可以用SolidWorks的動畫功能建立構件和構件之間的運動關系，模擬機構的運動，生成模擬動畫，相對于枯燥的書本知識來說有更生動的效果，從而幫助學生增強感性認知，激發學習興趣，培養學生的學習能力和創新能力，實現可持續發展。

4 ?結語

對于應用型本科院校來說，“機械設計基礎”這門課教學體系的構建應以培養學生的應用能力和創新能力為目標，本文在分析了目前本門課教學普遍存在的問題的前提下，構建了三維實踐教學體系，從教學方法、教學內容、教學模式、與本門課所在專業相結合等幾方面著手，對課程進行多方位的建設和改革。課程建設只有在師生共同參與下，在教學實踐中不斷改進和完善，才能取得更好的教學效果。

參考文獻：

[1]張桂昌，洪振宇.機械設計基礎課程建設[J].機械設計，2018，35（S2）：213-215.

[2]石愛娟，馬東升，李坤.應用型本科高校項目驅動式教學法在《機械設計基礎》教學中的應用思考[J].信息與電腦（理論版），2019（14）：241-242.

[3]孫國芹，許東來，尚德廣，李浩群，孫宇娟.機械設計基礎課程混合式教學初探[J].機械設計，2018，35（S2）：174-175.

[4]金鑫，李良軍，杜靜，劉靜，鐘德明.新工科背景下機械基礎課程體系構建[J].機械設計，2018，35（S2）：114-118.

[5]王瑩，王鵬，王晉鵬，周欣，何潔.應用型本科院?！稒C械設計基礎》教改新思路[J].教育教學論壇，2019（37）：141-142.

[6]趙中敏.《機械設計基礎》教學內容和教學模式多元化新模式研究[J].當代教育實踐與教學研究，2019（11）：69-70.

基金項目：江西省教學改革研究課題（項目編號JXJG07148）;江西省高校教學改革研究省級項目（項目編號JXJG-17-9-18）。

作者簡介：金偉（1979-），女，井岡山大學機電工程學院，碩士，講師，研究方向為機械設計與仿真;趙紅霞（通訊作者）（1971-），女，井岡山大學機電工程學院，博士后，教授，研究方向為機械電子工程。