“機械設計”核心課程建設路徑探究

葉友東+劉力紅+張東速

摘 要：文章從“機械設計”課程的特點出發，闡述了“機械設計”核心課程建設的實踐路徑，旨在提升“機械設計”課程的教育質量。

關鍵詞：機械設計；核心課程；路徑

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）03-0007-02

現代社會需要的機械類人才，應具備相應的專業能力、較寬的基礎知識、較強的創新設計能力和較高的綜合素質，同時這也是機械學科教學改革所要達到的目的。“機械設計”課程在機械工程技術人員的培養過程中起著承上啟下的關鍵性作用，是學生能否牢固掌握專業技術的一個重要環節，是基礎課階段進入專業課學習階段的一個無可替代的橋梁，對人才的培養質量有著決定性的影響[1]。

“機械設計”是機械類專業的一門主干核心課程，為適應高等院校大專業的要求實施規劃建設，根據教育部有關機械設計課程的教學基本要求，以機械設計核心課程建設為契機，結合專業學習特點和實際需求對原有的教學體系進行改革與創新，經過近年來的教學改革實踐與探索，取得了一定的教學效果。

一、“機械設計”核心課程建設的路徑

“機械設計”核心課程建設是安徽理工大學機械專業教學質量與教學改革工程的重要組成部分。它體現了現代教育教學的思想，符合現代科學技術和社會發展進步的需要，能夠促進學生素質的全面提高，集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身[2]。通過核心課程建設，有望使“機械設計”課程更加符合人才培養的要求，尤其是更能促進專業認證培養要求和目標的達成，成為受學生普遍歡迎的課程。

（一）教材建設與多媒體課件制作

堅持“選為主，編為輔”的方針，選擇國家教育部推薦的精品教材——濮良貴等主編，高教出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材，在滿足教育部關于“機械設計”課程教學基本要求的同時，加強了學生素質教育和能力培養，為適應教學改革要求，組織相關教師對教材編寫工作進行了調研與規劃，先后編寫了《機械設計基礎》、《機械設計實驗指導書》、《機械基礎綜合實驗指導書》、《機械設計基礎課程設計》等教材。

隨著計算機技術的不斷發展，課堂教學中采用多媒體的方式也越來越普遍。利用多媒體課件授課，可以使學生更形象地理解課堂上不宜講清的機械結構、工作原理等內容，使課堂教學更生動、直觀，并且可以大大減少教師的板書時間，使教師可在同樣的時間內向學生傳達更多的知識和信息。為此，我們制作了適合安徽理工大學教學大綱的“機械設計多媒體課件”及“機械設計課外復習CAI軟件”。從使用的情況來看，學生對這種新的教學手段表現出了極大的興趣。由于課件的內容可以拷貝給學生，供其復習，因此在課堂上學生可以集中精力聽講，從而取得了較好的教學效果。

（二）網絡資源開發及網絡教學平臺建設

為方便學生在課堂以外的時間實現自主學習，基于超星泛雅MOOC學習平臺設計開發了“機械設計”課程的網絡自主學習系統，通過學校的教務管理系統可以將學生名單直接添加進入系統，學生可以通過輸入自己的姓名和學號登錄課程門戶網站，瀏覽該門課程的相關內容，目錄包括：課程內容—教師團隊—學習指南—參考教材—實驗教學—實踐教學—課程設計—課程章節—課程評價。進入學習頁面后，學生可自主完成該門課程的PPT課件瀏覽、視頻觀看、資料下載、章節測驗、考試模擬甚至課堂討論，教師可以在后臺查看每位學生的學習進度，實時發布任務、成績管理，還可私信督促少數進度較慢的學生積極完成自主學習，在瀏覽PPT和觀看視頻時，教師可以設置每頁PPT停留時間，不允許拖拽視頻播放進度條等，杜絕學生為了完成教師布置的任務而應付了事。

這套系統前期建設工作量較大，但建設完成后，可以大大減輕教師的輔導和批作業時間，它雖替代不了傳統的課堂理論教學，但可以使課堂上沒有認真聽或是沒聽懂的學生課下再自己重新學習一遍，培養了學生們的自主學習興趣。

（三）教學方法與手段的創新

以往在教學中“教”往往起主導地位，教師在授課時，將書本知識從頭至尾講全講透，這樣做對于學生加深理解是有用的，但削弱了對學生思考問題、研究問題能力的培養。在目前授課學時減少的情況下，要留下部分章節供學生自學，讓學生通過自學領會知識點，培養其自學的能力。同時倡導“教師精講多引導，學生少記多思考”的教學過程，要求在課堂教學中，盡量多采用研討的方式來進行，即先由教師引出問題，然后引導學生思考如何著手解決問題，并對學生回答的問題加以更正、補充和總結。通過這種方式啟發學生去發現問題，并通過分析問題從而找出解決問題的方法，從中領會課程教學的目的。此外，為了使教與學有機地結合起來，形成互動的氛圍，教師在授課時不時地請學生上講臺現場回答問題，并讓學生對回答的情況進行評判。在“機械設計”課程教學中，機器設計方案的確定、齒輪傳動受力的分析、蝸桿傳動受力的分析、軸系零部件結構的設計等內容，均采取了這種方式。實踐證明：這樣做可以活躍課堂氣氛，有助于吸引學生的注意力，調動學生學習的積極性，并能使學生加深理解所學的內容。

（四）加強實驗與實踐教學

為進一步提高實驗課的教學質量，增強學生動手的能力，我們對機械設計課程的實驗教學、管理模式進行了改革。改變了目前任課教師不帶實驗課，而由專職實驗教師帶實驗課的實驗教學管理模式。由任課教師輪流擔任實驗室管理及實驗教學工作，并采取了開放性的實驗教學模式，融課堂教學與實驗教學為一體。以往學生做實驗時，任課教師不參與，且實驗集中在一個特定的時間內，大多數學生只是應付而已，實行開放性實驗后，教師輪流值班，學生可以在一段時間內自主選擇實驗的時間，并且可以對感興趣的實驗做進一步的研究。將學生只是被動地做實驗，改變為由學生先主動思考，形成方案后再通過自己動手來解決具體問題。這種實驗改革提高了學生的學習興趣和實際動手能力，也提高了實驗的效果。

為提高學生對典型機械的分析能力、測繪能力，以此來提高綜合設計能力和工程實踐能力，安徽理工大學機械工程學院機械設計制造及自動化專業開設了機械基礎綜合實驗這一門獨立的實踐性課程，它有別于一般的實驗課，是一門理論實踐一體化的課程，要求學生在一個時間段內集中、系統地完成數個機械設備的拆裝與測繪， 學生是教學活動的實施者，學生在“做中學”，教師在“做中教”，融“教、學、做”為一體[3]。機械基礎綜合實驗中要拆裝的機械應包含典型的機構和機械結構，如軸、齒輪、帶輪、軸承、各種標準連接件等，其次為便于學生搬運，所選的拆裝機械設備外形尺寸和重量不能太大。目前選擇了QL5型螺旋千斤頂、ZJ系列小型臺式鉆床、B-36E型三缸活塞泵，為了讓學生真正了解工程設備，以上三種機器均是工程實際中使用的設備。

（五）立足學科競賽，構建創新能力培養體系

積極鼓勵和組織學生參加各種學科競賽，尤其是與機械專業密切相關的機械創新設計大賽。為確保大學生課外科技創新活動的順利進行，學院建設了大學生課外科技創新制作中心和成果展覽廳，實驗中心配有小型加工設備和常用的材料，學校每年投入充足的經費，保證了大學生課外科技創新活動的基本條件。近年來，安徽理工大學機械工程學科的科技創新活動取得了豐碩的成果。

創新實踐活動需要堅實的創新理念與設計方法做指導，缺乏創新理論指導的創新活動顯然是盲目的，也難以持續和發展。課程建設構建一種“理論+實踐”創新能力培養體系，拓展創新實踐的深度和廣度，進而保證創新活動的健康有序開展[4]。該體系應包括：第一，建立創新設計理論教學環節，制訂創新設計理論教學計劃，將與創新設計有關的設計方法學納入創新設計教學環節，培養學生的創新思維能力，使他們掌握創新思維方式。第二，強設計方法學理論教學與創新實踐融合在創新項目設計中。以教師、學生與企業共同參與的有關產品的機械設計科研項目為案例，結合機械設計課程內容，以項目為抓手，以設計方法學為理論基礎指導創新項目的實踐工作[5]。

二、結論

強調“機械設計”課程的設計（綜合）特性、工程特性與應用特性，準備從教學環境、教育資源、課程內容、教學方法、實踐環節、輔助教學全方位落實應用型人才培養目標，加強學生理論聯系工程實際的能力、創新的能力以及計算機輔助設計與分析問題的能力，對“機械設計”課程進行系列化特色建設。通過核心課程建設繼續提升核心課程負責人及主講教師的教學水平和學術水平，進一步提高課堂教學效果，使學生成為最終的受益者。

參考文獻：

[1]濮良貴，陳國定，吳立言.機械設計：第九版[M].高等教 育出版社，2013：5.

[2]趙高暉，王新華，沈景鳳.機械設計精品課程建設改革探 索[J].科技視界，2014，（33）.

[3]葉友東，劉力紅，汪選要.模塊化機械認知實踐教學模式 的探索與實踐[J]，科技信息，2013，（16）.

[4]高新紅.機械設計課程教學改革及實踐探討[J].現代商 貿工業，2015，（5）.

[5]田靜云，張國海，賈吉林等.機械設計課程的教學改革與 建設[J].中國科技信息，2009，（9）.