面向社會所需求實踐能力培養(yǎng)的三維機械設(shè)計課程的改革

（安徽工業(yè)大學機械工程學院 安徽·馬鞍山 243032）

1 課程改革的背景及意義

當前國內(nèi)外正處在新一輪科技革命的浪潮中，為了適應(yīng)當前科技形勢，高校課程改革成為了非常緊急和必須，國家大力提倡“新工科”和“卓越工程師培養(yǎng)”等計劃的目標就是為了順應(yīng)當前科技潮流，筆者在任教三維機械設(shè)計課程過程中也體會到當前教學與社會需求的實踐能力要求相差甚遠，以至于很多學生在學習完一門課或者即使在學習過程中深深感受到課程的無用和理論與實踐的完全脫離。下面將以所任教的三維機械設(shè)計課程為對象，分析所存在的具體問題。

首先，傳統(tǒng)的三維機械設(shè)計課程往往注重理論基礎(chǔ)知識的灌輸，比如三維模型的特點，模型構(gòu)建的特征的相關(guān)原理，以及在航空航天，汽車制造方面的應(yīng)用。這些內(nèi)容往往要么過多注重理論的灌輸，要么系統(tǒng)過于復雜抽象脫離了學生的實際認知和常識，筆者認為理論基礎(chǔ)知識是很重要的，但是不能將這樣一門偏工程應(yīng)用的課程過于理論化，否則不但會打擊學生的學習興趣，也不利于真正通過課程考核的學生有能勝任社會招聘對三維機械設(shè)計工程師所要求的能力。

其次，由于本門課程的實踐性要求較高，這門課涉及到偏應(yīng)用的知識點有，系統(tǒng)的設(shè)計，對三維建模方法的上機實踐。系統(tǒng)的設(shè)計涉及到模型特征的使用，比如不同零部件選型，系統(tǒng)整體的布置和選擇的實踐能力，這些都是偏應(yīng)用的知識點，需要結(jié)合工程實踐才能真正掌握好，而對三維機械設(shè)計的上機實踐則對學生的動手實踐能力要求比較高，而這也是傳統(tǒng)應(yīng)試教育背景下的學生所最為缺乏的能力。

因此，針對當前課程與社會需求脫節(jié)，學生的動手實踐能力得不到鍛煉的問題，在當前“新工科”背景下，以面向社會需求為導向，通過具體的項目實踐為手段，改革三維機械設(shè)計課程內(nèi)容則顯得非常的必要。本課題以培養(yǎng)高校人才的實踐能力為選題，通過面向社會/企業(yè)需求為導向，為加強高校人才培養(yǎng)與社會需求的實踐能力相結(jié)合，提供實證和借鑒。

目前，針對理論與實踐分離嚴重的問題，已經(jīng)有了一系列的研究。其中最主要的是對高校產(chǎn)學研用相結(jié)合的研究。尤祖明等提出了產(chǎn)學研用背景下的人才培養(yǎng)模式研究，在傳統(tǒng)產(chǎn)學研合作背景前提下，倡導對社會需求，用人單位等因素的關(guān)注，從而真正實現(xiàn)以人才培養(yǎng)為導向的高校根本職責，改變高校以往只注重知識傳授，而忽略將高等教育與科研實踐和社會需求相結(jié)合的問題。馬德秀等提出以企業(yè)為主體，市場為導向的產(chǎn)學研用相結(jié)合的機制改革，完善產(chǎn)學研用相關(guān)的法律法規(guī)，充分利用各種資源，借助資金支持，建立產(chǎn)學研用的長效運作機制。王衛(wèi)星等提出在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中，產(chǎn)學研用作為一種重要途徑可以解決傳統(tǒng)高校教育重教學科研輕動手實踐的問題，通過設(shè)計創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，改革現(xiàn)有高?？己梭w系等一些列的措施，從而真正的為國家培養(yǎng)出適應(yīng)社會和企業(yè)需要創(chuàng)新人才。

2 面向社會所需求實踐能力培養(yǎng)的三維機械設(shè)計課程教學方案及措施

2.1 高校人才培養(yǎng)與社會需求的實踐能力相融合存在的問題

通過高校人才實踐能力培養(yǎng)為目標，梳理當前高校人才培養(yǎng)過程中實踐能力培養(yǎng)的嚴重缺乏以及與社會需求脫節(jié)的問題，厘清人才培養(yǎng)的全過程概念，為本課題奠定基礎(chǔ)。高校人才培養(yǎng)過程中，主要包含通識課程和專業(yè)課程兩大部分，通識課程主要培養(yǎng)學生的人文素質(zhì)和基礎(chǔ)科學知識，專業(yè)課程培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)和能力，為今后的繼續(xù)深造和走向?qū)I(yè)崗位打下基礎(chǔ)。而在實踐能力培養(yǎng)上，除了傳統(tǒng)的金工實習，工廠見習參觀外，并沒有很具體詳細的實踐能力培養(yǎng)手段，更缺乏以社會需求為導向的實踐能力培養(yǎng)。

2.2 國內(nèi)外高校人才培養(yǎng)與社會需求的實踐能力相融合經(jīng)驗借鑒啟示

（1）法國高校的人才培養(yǎng)模式。注重人才的全面發(fā)展的同時，考慮滿足社會和企業(yè)的人才需要，形成多面性多層次的人才教育培養(yǎng)模式，將基礎(chǔ)知識與實踐能力在教學中綜合起來。（2）日本高校的人才培養(yǎng)模式。聯(lián)合辦學是日本高校人才培養(yǎng)的特點，通過校企合作，設(shè)置了很多與企業(yè)之間相關(guān)的綜合課程，日本高校與企業(yè)之間開展了多種合作，通過聯(lián)合開辦學位課程，交叉學科課程設(shè)置，以及交叉學科科研合作，暑假企業(yè)實習項目等提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。（3）國內(nèi)通過鼓勵企業(yè)開辦民辦大學，以及聯(lián)合開辦高水平的研究院來推動高校與企業(yè)的合作，達到社會所需求的實踐能力的目的。

2.3 基于我校三維機械設(shè)計課程的社會需求為導向的實踐能力培養(yǎng)

課堂教學中采用多媒體教學手段結(jié)合版書進行講授，針對典型機械零件進行案例式教學，部分課程在上機實驗時完成，要求學生到課堂認真聽課，對每次上機要完成的任務(wù)進行考核，以確保在有限的學時內(nèi)，讓學生獲得大量的零件三維構(gòu)形技術(shù)和操作命令，掌握常用的三維設(shè)計操作技能。所建議實驗（上機）項目及學時分配如表1所示。

表1：上機實踐內(nèi)容

根據(jù)上述理論分析和經(jīng)驗分析為基礎(chǔ)，以安徽工業(yè)大學PROE三維機械設(shè)計課程的學生為對象，進行社會需求為導向的實踐能力培養(yǎng)探討。本三維機械設(shè)計課程是專業(yè)選修課程，首先從典型機械零件實體造型出發(fā)，利用Pro/Engineer工程軟件，采用多媒體教學手段，經(jīng)過大量的上機實踐訓練，讓機械類學生熟悉Pro/E工程軟件的工作環(huán)境，了解機械零件三維造型的基本原理和一般工作流程，學會使用Pro/E工程軟件進行常用機械零件的三維實體造型，提高學生機械設(shè)計水平和工程應(yīng)用能力,為機械零件三維裝配、計算機仿真設(shè)計等后續(xù)課程打下堅實的基礎(chǔ)。圍繞PROE三維機械設(shè)計課程內(nèi)容進行一系列課程改革實踐如下：（1）系統(tǒng)設(shè)計。強化學生對不同零部件選型，系統(tǒng)整體的布置和選擇的實踐能力。（2）加強上機實踐和三維設(shè)計能力的權(quán)重，在課程設(shè)置中加強上機實踐，使學生不僅是掌握相應(yīng)的理論，更懂得如何運用這些理論于實踐中。（3）在課程中添加當前比較前沿的現(xiàn)代設(shè)計學習模塊，將詳細講解應(yīng)用于機械設(shè)計領(lǐng)域比較成功的現(xiàn)代設(shè)計方法，并且著重對這些設(shè)計方法應(yīng)用環(huán)境的配置和實踐。通過課程各個教學環(huán)節(jié)的學習，使學生了解PROE/CREO三維設(shè)計軟件的主要特點，熟悉其工作環(huán)境，能進行常用工作環(huán)境的設(shè)置，掌握三維機械工程設(shè)計的一般流程；掌握創(chuàng)建和命名零件，熟練使用草繪器繪制草圖，包括圖元的創(chuàng)建、編輯、標注、約束。掌握CREO常用命令：創(chuàng)建基準、拉伸、旋轉(zhuǎn)、孔、切減、倒圓角、倒角、抽殼、拔模、筋、復制、陣列、掃描等。熟練掌握齒輪箱體、帶輪及齒輪零件三維實體造型。熟練掌握創(chuàng)建工程圖的方法，掌握尺寸、尺寸公差和形位公差的標注方法。

3 結(jié)語

本課題以培養(yǎng)高校人才的實踐能力為選題，通過面向社會/企業(yè)需求為導向，為加強高校人才培養(yǎng)與社會需求的實踐能力相結(jié)合，提供實證和借鑒。通過分析當前課程所存在的問題，借鑒國內(nèi)外高校實踐能力培養(yǎng)的經(jīng)驗，從而對三維機械設(shè)計課程具體改革，具體為：（1）系統(tǒng)設(shè)計。強化學生對不同零部件選型，系統(tǒng)整體的布置和選擇的實踐能力。（2）加強上機實踐和三維設(shè)計能力的權(quán)重，在課程設(shè)置中加強上機實踐，使學生不僅是掌握相應(yīng)的理論，更懂得如何運用這些理論于實踐中。（3）在課程中添加當前比較前沿的現(xiàn)代設(shè)計學習模塊，將詳細講解應(yīng)用于機械設(shè)計領(lǐng)域比較成功的現(xiàn)代設(shè)計方法，并且著重對這些設(shè)計方法應(yīng)用環(huán)境的配置和實踐。通過以上手段來充分發(fā)揮社會需求在人才培養(yǎng)中的作用。