“機械設計”課程資源庫建設與探索*

王雙雙 ， 田曉光

（黃河交通學院機電工程學院，河南 焦作 454950）

0 引言

隨著《中國制造2025》的提出，制造業迎來了全新的發展機遇，同時對中國的制造業提出了更高的要求。大學生作為國家培養的高層次人才，不僅需要有基礎的專業知識，還需要有一定的創新能力。在人才培養中，學生本科階段的學習必須為以后走向社會打下堅實的專業和學術研究基礎。“機械設計”是本科一門重要的專業必修基礎課，學生應學好這門課。但“機械設計”課程部分知識抽象難以理解[1-5]，現有課程比較單一傳統，與時代脫節，比如缺乏前沿的智能制造、3D 打印技術、工業機器人等方面的融入，課程內容理論性強，部分內容晦澀難懂，難以激發學生的學習興趣，并且傳統教學模式比較單一，以填鴨式教學為主，重在理論知識的講解，學生參與度低，課程目標達成度往往較差。傳統教學往往教授給學生的是零碎的知識點，而非系統的知識，這樣的教學模式往往與實際應用脫節，無法把理論與實踐有效結合起來，一旦涉及實際應用，學生擁有的知識難以解決實際問題，學生缺乏綜合運用相關知識解決復雜工程問題的能力。而建設“機械設計”課程資源庫，可以方便學生學習，學生能從中學習到課本以外的知識，增加自己的知識和技能，達到更好的學習效果。

1 “機械設計”課程資源庫建設實施方案

“機械設計”課程是本科機械專業與近機械專業的一門專業必修基礎課，課程內容主要包含機械零件的強度（機械零件的疲勞強度、抗斷裂強度、接觸強度）、連接部分（螺紋連接和螺旋傳動、鍵連接和銷連接）、機械傳動部分（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動）、軸系零部件（滾動軸承、滑動軸承、軸）、聯軸器和離合器，重點闡述常用的傳動機構的工作原理以及一些機構的設計計算等[6]。整體內容概念性強，部分設計計算類內容綜合性較強，對學生各方面能力要求比較高。因此，建設一個合理有效的“機械設計”課程資源庫就變得尤為重要。1）改變原有以教師教為主的教學方法，原有的教學方法難以調動學生的積極性，難以激發學生的主觀能動性。新的教學方法可以以問題為導向，充分調動學生的積極性，使學生在課堂上積極參與進來并主動思考，從而形成以教師為主導、學生為主體的教學模式，進而使學生不再是流水線上的學習機器，而應當具備創造力和想象力。這樣的教學模式可以提高學生的綜合能力，如分析問題和解決問題的能力[7-10]。2）充分運用多媒體進行授課，比如可以把與“機械設計”課程相關的一些視頻及動畫加入資源庫，然后運用短視頻以及動畫效果來展示一些復雜機構的內部結構，這樣可以使學生更直觀、形象地認識理解所要學習的復雜機構，從而提高學生的學習熱情和學習效率。3）要求學生除了獲取課本上的知識外，還要學習名師所推出的精品網絡課程，利用相關資源更好地完成課程學習。提高學生的主觀能動性，積極地進行課前預習，遇到不懂的重難點知識能自己想辦法解決。通過精品網絡課程可以補充課堂上沒有聽懂的知識點，也能更好激發學生的學習興趣，避免了以老師為主導的填鴨式教學模式。同時可以利用相關平臺的題庫等，對學生知識的掌握情況進行及時考察，根據考察結果利用下一節課上課時段進行有針對性的復習和案例講解等，切實保證達成教學目標。4）加深學校與企業合作，可以邀請一線優秀的企業工程師參與到課程教學中來，主要包括修訂學生的教學大綱和培養方案。這樣企業工程師可以把自己在一線的知識和技能與學校教授的知識相融合，給學生注入新血液。企業教師可以把一線的新技術、新信息等融合到課堂教學中，以快速增長學生的見識，激發學生的學習興趣。

基于以上論述，提出以下實施方案：1）建立“機械設計”課程資源庫，增加主干章節的名校精品網絡視頻和動畫視頻，以此激發學生學習興趣，提高學生主觀能動性。加強師生的參與度，完善課程師生互動評價機制。2）增加“機械設計”課程實踐環節，可以多舉辦一些技能大賽。在平時的課程實踐和比賽中使用一些建模軟件，如SolidWorks、UG 等建模軟件，以提高學生的實際動手能力，加深學生對課程知識的理解。3）深化校企合作，共建“機械設計”課程體系。通過與多家合作企業的討論，制訂了機械設計制造及其自動化、機電設備維護與管理專業的能力與素質培養計劃，系統掌握機械設計制造相關知識和基礎理論，從而培養學生機械設計與制造、機電設備維護與管理的基本技能。校企合作開發課程與實踐教學，首先學校通過與企業優秀工程師探討新的產品設計方法、制造加工工藝方案，開發出與實踐應用相關的課程。然后結合實際給學生講解與課本相關的知識，由此可以讓學生學習到書本外的新知識。4）增加“機械設計”課后實驗環節，通過課堂講解與實驗內容的有機融合與銜接，建立面向系統能力培養的綜合教學體系，提高機電工程學院本科生及全校對機械專業感興趣的輔修學生的工程設計能力。

2 “機械設計”課程資源庫建設的意義

建設“機械設計”課程資源庫，添加一些網絡視頻及動畫效果和一些新的教學方法，不僅可以使學生對“機械設計”的基礎知識以及一些抽象理論有更好的認知效果，而且也可以對新的技術與知識進行糅合，充分調動學生學習的積極性與參與性。有利于學生學習課本上的知識同時，學習課本外的新知識，以提高學生的綜合學習效果。

2.1 可以實現教育與網絡技術相融合

隨著網絡技術的不斷發展，網絡已經慢慢滲透于教育之中。大學教育作為高等教育環節中重要的一環，更需要各種信息的融合。大學生獲得知識的途徑越來越多，已不僅局限于課本，而且傳統的上課模式也難以滿足學生學習需求，因此，建設“機械設計”課程資源庫是必要的。建設“機械設計”課程資源庫可以實現教育與網絡技術融合，更利于學生掌握機械設計課程相關知識、把握重難點，還可以增加課本之外的技能。網絡教育可以打開學生的視野，通過網絡整合資源，學生可以更好地理解課本上的知識以及與課本知識有關的知識。通過網絡可以觀看相關的視頻，提高了學生的學習熱情，極大地激發了學生的學習興趣。通過網絡可以搜索自己不會的知識點以及難點，從而引導學生自主學習，這樣建設“機械設計”課程資源庫就可以實現教育與網絡技術相結合。

2.2 可以更好地實現校企合作

建設“機械設計”課程資源庫可以實現學校與企業合作，整合學校與企業的優質資源。這些優質資源包括企業的優秀教師、企業的先進技術以及企業的先進工藝方法，能幫助在校學生更好地學習“機械設計”課程。通過企業優秀教師的講授，可使學生更好地理解“機械設計”課程的相關內容，包括一些難以理解的基礎知識和復雜的重難點知識。企業先進技術的引進可以開拓學生的視野，激發學生的學習興趣，使得學生更好地融入學習。企業先進的工藝方法能打開學生眼界，開拓學生視野，使學生了解到最前沿的工藝方法以及該學科最先進的工藝方法是怎樣應用于生產的，通過這些可以激發學生學習“機械設計”課程的興趣，從而更好地完成“機械設計”課程的學習。建設“機械設計”課程資源庫，就是要邀請企業教師共同參與，發揮企業的長處，把企業的先進技術引入課程，共同制訂課程或課程組的教學大綱、培養方案，以建立有機械特色的課程資源庫。“機械設計”課程實踐性強，很多知識點需要理論與實踐結合。因此，實現學校與企業合作是重要的，也是必要的。通過校企合作，可以更好地實現理論與實踐的結合，課本上的抽象知識通過現實的演示就變得淺顯易懂。通過一線企業教師的講解，可以加深學生對知識點的記憶和系統知識的理解。這樣就可以擴大學生獲取知識和能力的范圍，提升學生的綜合能力。通過建設“機械設計”課程資源庫，可以實現校企合作，并加深學校與企業的合作。

2.3 可以實現理論與實踐相結合

建設“機械設計”課程資源庫，不僅要拓展課本上的知識，而且還要增加實踐環節，比如增加實驗部分以及課程實踐環節，這樣學生不僅可以學習書本上的知識，也可以參與到實踐環節中來，學生從書本上獲得理論知識的同時，在實踐中獲得知識和技能。實踐環節極大地增強了學生的動手能力，增長了學生的實踐知識，對學生本身能力的提升是重要的，對于“機械設計”課程資源庫建設而言，實現了理論與實踐相結合。“機械設計”這門課實踐性和理論性強，因此，學生在學習理論知識之余，還要重視實踐環節。而建設“機械設計”課程資源庫不僅可以增加理論上的知識，也會增加一些實踐環節，如實驗部分以及課程實踐環節，可以提高學生的學習能力和實踐能力。

3 結語

綜上所述，“機械設計”課程概念性強、理論性強，總體知識難懂不易學。通過建設“機械設計”課程資源庫，可以方便學生學習并掌握基礎知識和重難點，通過資源庫里的短視頻和網絡動畫，可以激發學生學習興趣，引導學生自主學習。學生還可以通過線上慕課了解更多沒弄明白的知識點以及學習一些新知識，有利于提高學生的自學能力。學生通過課程實踐以及實驗課程可以增長自己的實踐能力，做到課本上的知識與實際運用相結合，學生能更好地理解書本上的知識。因此，“機械設計”課程資源庫建設對于學習“機械設計”是重要的，結合企業實際案例和多媒體視頻及動畫，線上線下學習同步進行，更有利于才學生學好“機械設計”課程。