高職高專機械設計課程教學改革的探索和實踐

崔勇俊 徐丹尹

摘 要：文章分析了高職高專機械設計課程設計課程教學的現狀，并結合機械行業人才需求提出了高職高專院校的機械設計課程設計課程的教學改革方案，改革了傳統的教學模式，用科學的教學方法，充分調動學生的主動性和積極性，并將理論聯系實際的設計思想運用到了機械設計課程設計中，提高了學生的解決實際問題的能力，獲得了較好的教學效果，使學生通過機械設計課程設計課程樹立正確的設計思想，為學生今后的設計工作以及培養高端實用型、技能型人才打下良好的基礎。

關鍵詞：機械設計，課程設計；教學改革；設計思想

中圖分類號： TH122-4 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）24-149-2

1 教學改革的必要性

高職教育的目的就是為社會培養實用型、技能型人才，以滿足社會崗位對人才的需求，隨著社會進步和經濟的發展原有的課程體系必然會出現不適應新的變化和要求的部分，教學改革就是改革教育與社會脫節的現象，以滿足不斷變化的社會需求，這就要求高職高專院校要建立與社會崗位需求相適應的課程教學體系，而目前的高職高專機械設計課程設計教學模式及課程體系不符合實用型、技能型專業人才的培養，本文根據幾年來的教學實踐和高職高專機械設計課程設計教學的現狀，提出了高職高專機械設計課程設計課程教學改革方案。

2 高職高專機械設計課程的現狀分析

機械設計課程設計是一門實踐教學環節，是學生學習專業技術基礎課之后第一次進行的綜合設計，它對學生全面應用前面學過的知識做一次綜合性的設計，為學生的設計技能，提供一個實踐機會。高職高專機械設計課程設計是學生在學完機械設計基礎課程之后進行，其設計內容由指導教師為學生設定，學生按照教材上的步驟，主要是以單級圓柱齒輪減速器設計為對象，進行相應的設計計算和結構設計，傳統的教學模式存在以下問題：學生缺乏學習的主動性，只是被動地進行計算和繪圖，存在很大的應付成分；機械設計課程的理論教學與實踐教學脫節，造成學生的理論知識與實踐能力不能很好地結合，不利于提高學生的實踐能力；教師的主導地位、教師的主觀性非常明顯，不給學生思考問題、分析問題、解決問題的機會，不利于創新意識的培養；在課程設計課程中，過分重視理論計算，忽視了基本技能的訓練，導致學生查手冊、使用標準等基本功欠缺。綜上所述，高職高專機械設計課程設計所存在的問題嚴重阻礙了實用型、技能型專業人才的培養，因此高職高專機械設計課程設計課程教學改革刻不容緩。

3 高職高專機械設計課程教學改革的探索和實踐

根據上述的高職高專機械設計課程設計課程教學改革的必要性和現狀分析，經過幾年來的探索和實踐，本文提出了高職高專機械設計課程設計課程教學改革方案。

3.1 改革課程教學模式，變被動學習為主動學習

改變以往的教師主導的模式，引導與發揮學生的主動性，讓學生成為課堂的主體，教師則成為課堂上學生的引導者.讓學生集中精神去思考、去參與課堂學習，變被動學習為主動學習。教師給學生更多的空間，讓學生獨立思考，獨立分析，培養學生分析問題、解決問題的能力，注重提高學生自主學習的能力，培養學生探索精神、創新意識和實踐能力。在教學過程中首先讓學生思考、分析各種減速機構原理和特點，例如某機構傳動方案的確定，讓學生首先接觸和了解各種傳動機構的結構特點和工作原理，讓學生自己發現方案不止一個，并分析、比較每一種方案的優點和缺點，通過分析、比對最后選擇其中一個最佳方案，從而培養了學生思考問題、分析問題、解決問題的能力，同時培養了學生的創新意思。

3.2 課程設計與機械設計教學協同進行

機械設計課程設計是機械設計課程的后續課程，是機械設計課程的實踐性教學環節，在設計過程中涉及機械設計課程中的很多內容，所以在機械設計課程教學中，首先把機械設計教學與課程設計緊密結合起來，在講授中必須把課程設計裝在腦子里，把它作為一個應用目的，為課程設計鋪墊基礎和路徑，在最近幾年的機械設計的理論教學中，為了后續的課程設計課程預先灌輸各種傳動機構的特點與用途，譬如在減速系統中強調帶傳動放在高速部分，鏈傳動放在低速部分，齒輪傳動一般采用閉式傳動等，對于設計計算、結構設計、查圖表等問題，教師在機械設計教學中有目的地提出問題進行討論和分析，指出以往學生在課程設計過程中經常出現的錯誤，講解如何避免這些錯誤等。結構設計是機械設計中的基本功，為了讓學生打好這個基礎，在機械設計教學中布置相關內容的結構設計作業題，增強學生動手能力。

3.3 理論聯系實際，在實踐中學習

在理論教學中講授實際應用，在實踐教學中強化理論基礎，在理論教學中理論聯系實際，結合應用講授理論，每一個概念講授它的應用和意義尤其是在課程設計中的應用，在最近幾年的教學過程中注重理論與實踐相結合，科學、合理的進行教學設計，課程設計題目與企業的生產項目相結合，讓學生在生產環境中進行綜合性的技術訓練，在生產實踐過程中發現問題、思考問題、分析問題、解決問題，充分調動學生的積極性與主動性。通過理論與實踐一體化教學，使教師在做中教，使學生在做中學、學中做，注重理論聯系實際，從而改善教學效果、提高教學質量。

3.4 強化基本技能的訓練，提高設計基本技能

使用標準、查手冊、繪圖等技能是機械設計的基本功，在課程設計課程中，注重對學生進行機械設計基本功的訓練，使學生掌握查閱和使用標準、手冊、圖冊及相關技術資料，培養計算、繪圖、結構設計等方面的綜合設計能力。譬如在教學過程中，讓學生明白結構設計與傳統計算大不一樣，往往答案不是唯一的，和其他的課程不同不能只靠公式計算來確定參數，很多情況下靠經驗數據而定。而且，設計過程中給出的很多參數都是范圍，所以必須根據不同情況選出具體數值。在教學過程中必須強調的一點：雖然不同研究對象所涉及的理論基礎不同，且相互之間無多大關系，但最終的研究目的只有一個，即設計出能應用的機構和零件。

3.5 科學的方法

課程設計教學要采用科學的教學方法，在這幾年的教學實踐中首先在機械設計基礎課程理論課教學中要強化預備訓練，使學生有足夠的計算經驗和繪圖練習。首先在機械設計課程教學中，讓學生圓滿地完成帶傳動設計、鏈傳動設計、齒輪傳動設計，尤其是軸的結構設計以及滾動軸承的組合設計，從而順利地完成減速器的結構設計與裝配圖及零件圖的繪制。其次用圖示圖解法。齒輪減速器結構設計是機械類專業的經典教學內容，齒輪減速器結構涵蓋了傳動機構的大部分內容，包括齒輪機構、滾動軸承、軸承端蓋、階梯軸的結構及各種軸上零件等，這些零件在裝配圖中往往不易被學生看出來，所以在教學中需要采用大量的圖片演示其結構和形狀，用圖示圖解更加直觀清晰，容易被學生接受。再次，由于實踐中的問題很復雜，很難用純理論的方法來解決。因此，常常采用很多經驗公式、參數以及簡化計算等，這一點必須在學習過程中逐步適應，計算對解決設計問題雖然很重要，但并不是唯一所要求的能力。學生必須逐步培養把理論計算與結構設計、工藝等結合起來解決設計問題的能力。

3.6 分組設計、增強團隊協作意識

傳統的機械設計課程設計學生之間各自計算和設計，很少有交流和探討，缺乏協同合作意識，而機械設計需要靠團隊協作才能設計出好產品。在幾年來的教學實踐中，在給學生設定出具體的任務和目標的前提下，根據學生的基礎和專業特長，把學生分成若干個設計小組，共同對設計任務進行探討與分析，鼓勵更加靈活多樣的個性化設計方案，在同一組內提出不同的設計方案，進行討論，分析各方案的利弊，讓每個學生說出采用該方案的理由，提倡運用計算機技術和軟件技術，以此增強學生綜合技能，從而培養了學生的團隊精神和協作、創新精神。

3.7 改革課程考核方式

傳統的機械設計課程設計考核看中理論計算的結果和繪圖質量，通過一次性考核決定成績。這不符合實用型、技能型人才的培養，因此必須側重學生的實際技能、側重學生的主動性及創新意識，把這些引入到考核當中，在幾年來的教學實踐中探索以下幾項改革：

第一，引入過程考核，教師在指導過程中就提出問題，要求學生回答，作為一個過程考核，計入平時成績，達到綜合考核的目的。

第二，引入創新設計分，在給定任務書的前提下，鼓勵學生自主地選擇傳動方案，對有創意的傳動方案增加創新設計分，從而培養學生的創新能力。第三，采用分組答辯的形式考核，答辯時在同一組內提出不同的問題，讓學生自主地回答問題，提倡學生提出多種解決方案，增強學生的團隊協作意識，培養了學生豐富的個性和全面的能力。通過采取以上改革探索可以調動起學生的積極性，并使抄襲的現象得到有效遏制，同時也激發學生的競爭意識和合作精神，提高了學生應用所學知識解決問題的能力，獲得了較好的教學效果。

4 結語

機械設計課程設計課程是機械類專業一個重要的實訓環節，本文結合機械行業人才需求和高職高專機械設計課程設計教學的現狀，提出了高職高專機械設計課程設計課程教學改革方案。改革體現了“以學生為本”的思想，充分調動學生的主動性和積極性，并將理論聯系實際的設計思想運用到了機械設計課程設計中，通過幾年來的實踐，使學生通過機械設計課程設計課程樹立正確的設計思想，全面和系統地了解產品設計的全過程，第一次獨立地完成簡單產品設計，提高了解決實際問題的能力，并初步具備了工程設計能力，實踐證明，改革后的機械設計課程設計教學模式調動了學生學習的主動性，學生機械設計的水平明顯提高。這為學生今后的設計工作以及培養高端實用型、技能型人才打下良好的基礎。

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