機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系貫通式重構(gòu)的探索與實(shí)踐

岳勇 金鑫 郭俊先 謝建華

［摘 要］課程實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)人才解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)。新工科背景下，機(jī)械工程教育亟須改革現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)體系，以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需求。文章以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械制造共4門(mén)機(jī)械類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)體系為例，詳細(xì)分析了機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系中的傳統(tǒng)教學(xué)方法及存在的問(wèn)題，提出通過(guò)科教融合，將科研項(xiàng)目案例貫通整個(gè)課程教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)教學(xué)體系的重構(gòu)。基于PBL教學(xué)模式開(kāi)展以學(xué)生為中心的教學(xué)方法改革，為推動(dòng)傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改造升級(jí)提供借鑒和參考。

［關(guān)鍵詞］新工科；機(jī)械類(lèi)課程；實(shí)踐教學(xué)；PBL；重構(gòu)

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2023）23-0028-05

目前，世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新一輪產(chǎn)業(yè)變革和科技革命持續(xù)演進(jìn)，國(guó)家推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，實(shí)施“一帶一路”“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等。新時(shí)代，教育部提出了開(kāi)展新工科建設(shè)，并發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》《教育部辦公廳關(guān)于推薦新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”，旨在探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國(guó)模式和方案，助力高等教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)[1-2]。

新工科建設(shè)的重要內(nèi)容之一就是要積極推動(dòng)機(jī)械工程等傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)教育的改造升級(jí)和邊界再設(shè)計(jì)，使學(xué)生具備“新素養(yǎng)”，主動(dòng)適應(yīng)以新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，解決裝備制造業(yè)等行業(yè)在不斷向智能化和高端化迭代演進(jìn)中面臨的復(fù)雜工程問(wèn)題[3-6]。要培養(yǎng)能夠解決復(fù)雜機(jī)械工程問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)人才，就要按照“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求重構(gòu)機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系[7-11]。機(jī)械制圖等機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械工程素養(yǎng)和實(shí)踐能力的重要抓手[12-13]。本文以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械制造共4門(mén)機(jī)械類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)體系為研究對(duì)象，按照一流本科專(zhuān)業(yè)的建設(shè)目標(biāo)及機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力為目的，以項(xiàng)目案例為牽引，從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，對(duì)四門(mén)機(jī)械類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行貫通式重構(gòu)，并介紹具體實(shí)施方案，為地方兄弟院校傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)改革提供借鑒。

一、傳統(tǒng)機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系存在的問(wèn)題

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)機(jī)械類(lèi)課程的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)主要包括機(jī)械制圖中的機(jī)械制圖工程測(cè)繪等2個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，機(jī)械原理中的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪等3個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，機(jī)械設(shè)計(jì)中的軸系部件設(shè)計(jì)與分析等2個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，機(jī)械制造中的機(jī)械制造生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（見(jiàn)圖1）。該教學(xué)體系存在以下問(wèn)題。

（一）教育理念相對(duì)落后，前后實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)不夠緊密，對(duì)照新工科建設(shè)要求有差距

機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造作為機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心骨干課程，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，各課程理論知識(shí)體系有著嚴(yán)密的邏輯遞進(jìn)關(guān)系。但是，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械類(lèi)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行分析后不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中不同課程的實(shí)踐對(duì)象不同，導(dǎo)致前后課程實(shí)踐環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)不夠緊密，各部分缺乏貫通和疊加。比如，機(jī)械制圖中工程測(cè)繪的繪圖對(duì)象是一級(jí)減速器、齒輪油泵，三維造型設(shè)計(jì)的對(duì)象則是制圖教材的案例；機(jī)械原理中的實(shí)驗(yàn)對(duì)象是其他齒輪減速器；機(jī)械設(shè)計(jì)中課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象則是教師虛擬的沒(méi)有應(yīng)用工程背景的二級(jí)齒輪減速器（蝸輪蝸桿減速器），學(xué)生每上一門(mén)課都要重新適應(yīng)新的實(shí)踐對(duì)象再進(jìn)行實(shí)踐，前后實(shí)踐環(huán)節(jié)缺少緊密的聯(lián)系，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

（二）理論和實(shí)踐脫節(jié)，科教融合度較低，實(shí)踐對(duì)象的工程應(yīng)用背景體現(xiàn)較少

傳統(tǒng)的機(jī)械類(lèi)基礎(chǔ)實(shí)踐課內(nèi)容基本都是圍繞驗(yàn)證、鞏固課程理論知識(shí)而設(shè)置的，缺乏科研（工程）項(xiàng)目背景，比如零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)中仍沿用傳統(tǒng)的手工計(jì)算，而非實(shí)際科研工程項(xiàng)目中采用的數(shù)值仿真和試驗(yàn)校核，實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)與工程實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。很多學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷都是連續(xù)的，即從高中直接進(jìn)入大學(xué)，接觸社會(huì)實(shí)踐的機(jī)會(huì)較少，對(duì)機(jī)械的了解主要限于生活中接觸的范圍，缺乏科研（工程）觀念，難以將理論知識(shí)和工程實(shí)際相結(jié)合。同時(shí)，由于實(shí)踐課內(nèi)容較偏重理論驗(yàn)證，其設(shè)計(jì)理論性也較強(qiáng)，容易使學(xué)生覺(jué)得實(shí)踐距離生活和工作實(shí)際較遠(yuǎn)，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生參加實(shí)踐的積極性，也難以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造、創(chuàng)新的熱情。

（三）教學(xué)內(nèi)容滯后，課程思政浸潤(rùn)度不足

機(jī)械類(lèi)課程中，能夠體現(xiàn)大國(guó)工匠精神的科研（工程）項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容是課程思政融入的有利載體，以科研（工程）應(yīng)用實(shí)例為原型進(jìn)行案例教學(xué)，能充分發(fā)揮教學(xué)引領(lǐng)性、啟發(fā)性、實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生思維能力、判斷能力、決策能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新報(bào)國(guó)的愛(ài)國(guó)主義情懷和使命擔(dān)當(dāng)。機(jī)械制圖等4門(mén)課程的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)大綱、方案由任課教師按專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案里所要求的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行編制，缺乏現(xiàn)實(shí)科研（工程）項(xiàng)目的支撐，可以講的“故事”較少，思政與實(shí)踐內(nèi)容結(jié)合比較少。

二、機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系重構(gòu)策略

教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中機(jī)械類(lèi)基礎(chǔ)課程及實(shí)踐課的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求，將傳統(tǒng)課程中相對(duì)獨(dú)立的、碎片化的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)整合，關(guān)注課程思政與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的引領(lǐng)關(guān)系、課程理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的映射關(guān)系、前置課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與后續(xù)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的遞進(jìn)關(guān)系，以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與知識(shí)、能力、素養(yǎng)的支撐關(guān)系，制訂了以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為主的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)總體目標(biāo)和大綱，構(gòu)建了具有“兩性一度”（高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度）的貫通式機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系（見(jiàn)圖2）。

（一）按照科教深度融合的要求，挖掘機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)案例

以課程及實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求為依據(jù)，充分收集、挖掘已有的科研（工程）成果以及學(xué)校以往各類(lèi)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品，提取能夠用于機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)的案例，特別是將能夠貫通機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械制造課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的案例作為實(shí)踐教學(xué)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與工程實(shí)際的深度融合，提高課程教學(xué)內(nèi)容高階性，以調(diào)動(dòng)學(xué)生參加實(shí)踐的積極性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新熱情，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

（二）按照課程思政建設(shè)的要求，重構(gòu)機(jī)械基礎(chǔ)類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)實(shí)踐教學(xué)總體目標(biāo)和要求，與相關(guān)企業(yè)積極協(xié)調(diào)，以科研（工程）實(shí)物或等效模型作為實(shí)踐課實(shí)踐對(duì)象，充分挖掘科研（工程）案例背后蘊(yùn)含的馬克思主義觀點(diǎn)與科學(xué)精神，弘揚(yáng)大國(guó)工匠精神、科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命，按照其在不同實(shí)踐課的體現(xiàn)程度進(jìn)行有效分解并融入對(duì)應(yīng)的實(shí)踐課各個(gè)環(huán)節(jié)中，將其納入實(shí)踐課教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)方案、實(shí)踐課指導(dǎo)教材等各方面，貫穿現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)各環(huán)節(jié)。

（三）按照新工科建設(shè)要求，改革機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

按照新工科建設(shè)的目標(biāo)要求和新修訂的培養(yǎng)方案中有關(guān)機(jī)械類(lèi)基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求，以機(jī)械工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，圍繞科研（工程）成果中的典型案例，從機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械制造等課程培養(yǎng)目標(biāo)維度進(jìn)行剖析，重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)從“碎片化實(shí)踐教學(xué)”向“貫通式實(shí)踐教學(xué)”轉(zhuǎn)變[14]。

通過(guò)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系“一根紅線串到底”，使完整案例貫通整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，將不同課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)所要達(dá)成的知識(shí)、能力、素養(yǎng)及思政目標(biāo)融入其中，讓學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對(duì)課程知識(shí)的運(yùn)用，進(jìn)一步加深對(duì)課程理論知識(shí)的理解。同時(shí)，通過(guò)對(duì)案例的剖析，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，構(gòu)建以理論指導(dǎo)應(yīng)用、在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的螺旋式上升能力培養(yǎng)為主線的實(shí)踐教學(xué)體系，讓學(xué)生將舉一反三中的“一”學(xué)懂弄通悟透，觸類(lèi)旁通，把“一”真正“舉”起來(lái)，最終達(dá)到學(xué)生自己可以反“三”的培養(yǎng)目的。

三、機(jī)械類(lèi)課程PBL教學(xué)模式

PBL教學(xué)法是一種基于現(xiàn)實(shí)世界的以學(xué)生為中心、以問(wèn)題（或項(xiàng)目）為導(dǎo)向的教學(xué)方法，在每門(mén)課程中把理論知識(shí)與實(shí)際科研項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)掘?qū)W生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造潛能，以提高學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。PBL教學(xué)法顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)灌輸知識(shí)的教學(xué)模式。近年來(lái)，該方法不斷被應(yīng)用于理工科及經(jīng)濟(jì)管理等專(zhuān)業(yè)教學(xué)，并取得了良好的效果[15-19]。

PBL教學(xué)法是一種新型教學(xué)模式，在不同國(guó)家和地區(qū)、不同行業(yè)和領(lǐng)域可以有不同的表現(xiàn)形式和設(shè)計(jì)方法，但其核心主要在于設(shè)計(jì)問(wèn)題、解決問(wèn)題、評(píng)估問(wèn)題[20]三個(gè)方面。根據(jù)機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)，其PBL教學(xué)法設(shè)計(jì)主要按以下三個(gè)階段來(lái)完成。

（一）基于現(xiàn)有科研項(xiàng)目，凝練問(wèn)題

提出合適的問(wèn)題是實(shí)施PBL教學(xué)的首要環(huán)節(jié)。提出的問(wèn)題既要有現(xiàn)實(shí)工程意義，也要滿(mǎn)足當(dāng)前理論教學(xué)需要。每年，實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)要結(jié)合現(xiàn)有科研（工程）項(xiàng)目，根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行問(wèn)題凝練和設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠在現(xiàn)實(shí)的、具體的問(wèn)題中，鍛煉個(gè)人利用所學(xué)理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力。此外，針對(duì)同一個(gè)理論問(wèn)題，設(shè)計(jì)的問(wèn)題要盡可能多，以滿(mǎn)足不同學(xué)生的不同興趣愛(ài)好。

（二）基于團(tuán)隊(duì)分工合作，解決問(wèn)題

每門(mén)實(shí)踐教學(xué)課開(kāi)課前，要求每4～6名學(xué)生自由組合成1個(gè)項(xiàng)目小組。小組選舉推薦1名綜合協(xié)調(diào)能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)認(rèn)真、工作負(fù)責(zé)的成員作為小組組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)選擇問(wèn)題并根據(jù)問(wèn)題具體情況給各位成員分配任務(wù)、記錄討論情況、收集整理小組資料等。項(xiàng)目小組在接到任務(wù)后，即可開(kāi)始結(jié)合在理論課、實(shí)踐課上學(xué)習(xí)到的知識(shí)，通過(guò)查閱線上線下文獻(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等多種途徑和方法，提出解決問(wèn)題的思路和辦法，形成一份完整報(bào)告并提交給教師。

（三）基于師生綜合分析，評(píng)價(jià)效果

客觀公正地評(píng)價(jià)學(xué)生提交的報(bào)告，是PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程結(jié)束后，首先，實(shí)施小組內(nèi)成員自評(píng)，即小組成員根據(jù)各自的工作情況進(jìn)行自我評(píng)價(jià)（占考核成績(jī)的30%）；然后，實(shí)施各小組互評(píng)，即每個(gè)小組對(duì)其他小組提交的報(bào)告進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)（占考核成績(jī)的30%）；最后，教師點(diǎn)評(píng)，即教師站在專(zhuān)業(yè)的角度對(duì)各小組的報(bào)告進(jìn)行總體評(píng)價(jià)（占考核成績(jī)的40%），綜合得出每名學(xué)生的成績(jī)。

四、機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系重構(gòu)示例

將教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師主持參與的自治區(qū)科技重大攻關(guān)和重點(diǎn)項(xiàng)目“3兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研制及1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組的產(chǎn)業(yè)化”子課題中某風(fēng)電機(jī)組齒輪增速箱的設(shè)計(jì)成果作為項(xiàng)目案例，把其轉(zhuǎn)化為機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)對(duì)象（見(jiàn)圖3），以此來(lái)說(shuō)明基于PBL教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系貫通式重構(gòu)的思路和方法。

在機(jī)械制圖中的機(jī)械制圖測(cè)繪實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生先前往新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)的新疆智能農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室參觀風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，如圖3（a）所示，由教師介紹風(fēng)力發(fā)電原理，教師在此過(guò)程中結(jié)合國(guó)家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展史培養(yǎng)學(xué)生的大國(guó)工匠精神、科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命。隨后進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速箱拆裝、測(cè)繪，如圖3（b）所示，在后續(xù)的計(jì)算機(jī)繪圖中據(jù)此結(jié)構(gòu)按照給定參數(shù)進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，如圖3（c）所示。在此階段可提出問(wèn)題，如從多維度分析為什么要大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電、齒輪傳動(dòng)有何特點(diǎn)、如何表達(dá)齒輪等機(jī)械機(jī)構(gòu)。此階段可以讓學(xué)生自主進(jìn)行拆裝測(cè)繪，各小組可根據(jù)其選題的參數(shù)進(jìn)行三維建模，同時(shí)自主選擇感興趣的其他設(shè)備的機(jī)械零部件進(jìn)行三維建模，并在一周后將成果進(jìn)行課堂展示，最終形成課程報(bào)告。

在機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)課中，讓學(xué)生再次參觀風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱中的齒輪，并在機(jī)械制圖實(shí)踐課上所制作的三維模型中選取一對(duì)齒輪，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，依據(jù)實(shí)物繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。在此階段可提出問(wèn)題，如從多維度分析為什么要大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電、齒輪傳動(dòng)有何特點(diǎn)、如何表達(dá)齒輪等機(jī)械機(jī)構(gòu)。讓學(xué)生再次進(jìn)行自主拆裝測(cè)繪，各小組可根據(jù)其選題的參數(shù)進(jìn)行三維建模，同時(shí)自主選擇感興趣的其他設(shè)備的機(jī)械零部件進(jìn)行三維建模，并在一周后將成果進(jìn)行課堂展示，最終形成課程報(bào)告。

在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課中，讓學(xué)生從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)角度著手，學(xué)習(xí)齒輪箱設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握齒輪輪系設(shè)計(jì)的基本要求，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械零部件設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)，并在課程設(shè)計(jì)中利用所學(xué)理論知識(shí)完成一個(gè)風(fēng)電齒輪箱的設(shè)計(jì)和數(shù)值仿真分析，如圖3（d）、（e）所示。

在機(jī)械制造課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，以風(fēng)電齒輪箱中某個(gè)齒輪為對(duì)象進(jìn)行加工工藝設(shè)計(jì)，如圖3（f）所示，開(kāi)展數(shù)控加工編程教學(xué)。據(jù)此，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)風(fēng)電機(jī)組齒輪箱案例貫通整個(gè)機(jī)械類(lèi)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，并把不同課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的知識(shí)、能力、素養(yǎng)及思政要素融入其中，實(shí)現(xiàn)科教融合，提升了學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

五、結(jié)語(yǔ)

在新工科建設(shè)背景下，為推動(dòng)機(jī)械工程的改造升級(jí)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)體系的改革探索，從科教融合入手，基于PBL教學(xué)模式，以工程案例貫通機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)主要環(huán)節(jié)，探索了如何構(gòu)建與一流機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)相適應(yīng)的機(jī)械類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)模式。

在長(zhǎng)期的機(jī)械類(lèi)基礎(chǔ)課程改革和實(shí)踐下，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)成功獲批國(guó)家級(jí)一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)獲批自治區(qū)一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)。通過(guò)貫通式實(shí)踐環(huán)節(jié)的系統(tǒng)訓(xùn)練，學(xué)生參與了較為完整的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力得到了提高。2019年至今，學(xué)生在各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽中獲省部級(jí)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)35項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)11項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)24項(xiàng)，取得了良好的教學(xué)效果。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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［責(zé)任編輯：蘇祎穎］