基于工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練模式的機(jī)電類高職《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)改革

孫佳楠 呂永鋒 陳川

摘要：針對智能制造裝備設(shè)計(jì)對高職機(jī)械類人才培養(yǎng)的要求，對《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課堂教學(xué)改革。面向工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練模式對課程的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行整合，構(gòu)建適合課堂教學(xué)的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容，針對具體項(xiàng)目將所需知識點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，對機(jī)械設(shè)計(jì)過程進(jìn)行全周期的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，提升學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力，滿足技術(shù)技能型人才培養(yǎng)要求。

關(guān)鍵詞：工程訓(xùn)練模式；機(jī)械設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0114-02

一、《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革的意義

《機(jī)械設(shè)計(jì)》是高職機(jī)電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對其他課程的理論教學(xué)和相關(guān)實(shí)訓(xùn)順利開展有著重要的基礎(chǔ)性支撐作用。基于工業(yè)4.0與產(chǎn)業(yè)升級的大環(huán)境，機(jī)電類的專業(yè)課程教學(xué)改革已經(jīng)大量增加先進(jìn)的自動(dòng)成形設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線、工業(yè)機(jī)械手、多元自動(dòng)化輸送裝置等智能制造設(shè)備內(nèi)容，作為機(jī)電類的專業(yè)基礎(chǔ)課的《機(jī)械設(shè)計(jì)》必須在課程內(nèi)容、模式上有所創(chuàng)新，增加智能制造相關(guān)內(nèi)容，并改變傳統(tǒng)授課方式，為后續(xù)相應(yīng)的課程與實(shí)訓(xùn)提供支撐。

智能制造所涉及的崗位技術(shù)要素和知識點(diǎn)在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程中均能找到相對應(yīng)內(nèi)容。機(jī)電類高職培養(yǎng)的是面向企業(yè)工程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)一線的技術(shù)技能型人才，教學(xué)內(nèi)容必須符合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢，必須包含智能制造所涉及的技術(shù)要素，必須經(jīng)歷完整和系統(tǒng)性的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練才能滿足智能制造工程對從業(yè)人員的要求。

二、課程現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和模式的不足

傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程在知識內(nèi)容上按章節(jié)安排內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，缺少整體機(jī)構(gòu)和設(shè)備的系統(tǒng)性。沒有面向智能制造相關(guān)機(jī)構(gòu)和設(shè)備進(jìn)行整合知識內(nèi)容與安排工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練；高職機(jī)械類課程體系中一般不開設(shè)《機(jī)械原理》課程，而在實(shí)際的智能裝備精密機(jī)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)中核心的設(shè)計(jì)要素往往要涉及《機(jī)械原理》中的相關(guān)內(nèi)容，而目前的高職《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容并沒有將《機(jī)械原理》中一些必要的內(nèi)容融入進(jìn)來。所以使得在實(shí)際機(jī)械工程設(shè)計(jì)應(yīng)用中最為重要的兩塊內(nèi)容沒有進(jìn)行很好的整合，導(dǎo)致學(xué)生難以在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中得到很好的應(yīng)用，整體設(shè)計(jì)水平較低，達(dá)不到智能制造設(shè)備設(shè)計(jì)要求。

通常在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程完成后，開展2—3周左右的《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》，雖然實(shí)訓(xùn)內(nèi)容是對《機(jī)械設(shè)計(jì)》所需內(nèi)容的綜合應(yīng)用訓(xùn)練，但目前的實(shí)訓(xùn)主要內(nèi)容仍然停留在簡單傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)—圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)，雖然涵蓋了部分《機(jī)械設(shè)計(jì)》的內(nèi)容，但其設(shè)計(jì)理念、方式、流程與智能制造裝備完全不同，實(shí)訓(xùn)基本偏向于培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械設(shè)計(jì)流程的理解，沒有面向智能制造裝備機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)開展，達(dá)不到培養(yǎng)技術(shù)、技能型機(jī)械設(shè)計(jì)人才的目的。

三、課堂教學(xué)改革的思路

1.面向智能制造與工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練模式，重新整合《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容。將智能制造設(shè)備進(jìn)行教學(xué)化提煉與改造，形成適合進(jìn)行工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練模式的項(xiàng)目案例，通過案例的分析與講授完成《機(jī)械設(shè)計(jì)》所涉及的相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并進(jìn)行延伸擴(kuò)展，在知識學(xué)習(xí)完成的基礎(chǔ)上學(xué)生可自行進(jìn)行工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。

2.設(shè)計(jì)與整合實(shí)訓(xùn)過程。引入工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練模式，《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程完成后，需要進(jìn)行的《機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)訓(xùn)》整合到《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程之中，將原來的一個(gè)減速器設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目改變?yōu)槎鄠€(gè)針對智能制造設(shè)備、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的小項(xiàng)目，涵蓋更多的課程內(nèi)容知識點(diǎn)，將原來獨(dú)立的實(shí)訓(xùn)融入到課程教學(xué)當(dāng)中，面向智能制造設(shè)備的針對性更強(qiáng)，做到完成一個(gè)階段的授課學(xué)習(xí)之后就進(jìn)行各分項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，邊學(xué)邊練。改革現(xiàn)有的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程標(biāo)準(zhǔn)，面向智能制造設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)，精細(xì)化分析解構(gòu)知識要素和能力要素，將提煉整合出的項(xiàng)目融入到新的課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容中。并精細(xì)化到課時(shí)數(shù)，子項(xiàng)目數(shù)，形成新的面向智能制造，且適用于高職層次的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程標(biāo)準(zhǔn)。

3.改革課堂教學(xué)授課模式，引入多種方式方法完成課堂授課任務(wù)。通過信息化教學(xué)平臺、課程教學(xué)微信、翻轉(zhuǎn)課堂、微課、學(xué)生分組學(xué)習(xí)匯報(bào)等多種形式輔助完成課堂教學(xué)，增強(qiáng)授課形式的新穎性，增加互動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容與智能制造相關(guān)知識有了更好的理解和掌握。

四、課堂教學(xué)改革具體實(shí)施

面向智能制造裝備設(shè)計(jì)，基于工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，重新構(gòu)建課程教學(xué)體系、方法和模式。注重工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練的真實(shí)性，既保證訓(xùn)練內(nèi)容全方位涵蓋《機(jī)械設(shè)計(jì)》知識內(nèi)容，又要有具體智能制造項(xiàng)目應(yīng)用的針對性。分層設(shè)計(jì)每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容，做到由淺入深，由基礎(chǔ)到精通，由理論到實(shí)踐，由知識點(diǎn)到具體工作項(xiàng)目的操作實(shí)施。

工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練模式不是單一的對相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，而是幾個(gè)工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的結(jié)合，區(qū)別于理論課項(xiàng)目式教學(xué)的以項(xiàng)目為中心進(jìn)行單一講授，或是單一實(shí)訓(xùn)的模式，做到邊學(xué)，邊練，邊訓(xùn)，將機(jī)械設(shè)計(jì)過程全周期的進(jìn)行全方位工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，即知識引導(dǎo)—案例教學(xué)—工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目布置—方案擬定—設(shè)計(jì)計(jì)算—繪制工程圖紙—工藝規(guī)劃—項(xiàng)目工程化，使學(xué)生在本門課上全面完成數(shù)個(gè)工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使之對機(jī)械設(shè)計(jì)知識理論乃至具體應(yīng)用設(shè)計(jì)做到較為完備的掌握。將原單獨(dú)三周的《機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)訓(xùn)》整合到《機(jī)械設(shè)計(jì)》的課程中來?？紤]課程內(nèi)的時(shí)長，設(shè)計(jì)與選用合適的項(xiàng)目，既要涵蓋相關(guān)智能制造的內(nèi)容，又要覆蓋課程的知識點(diǎn)，難度適中，要有啟發(fā)性和研究性。設(shè)計(jì)適合在2—4課時(shí)內(nèi)完成的一個(gè)子項(xiàng)目或是工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練某一方面任務(wù)。考慮到學(xué)生個(gè)體學(xué)情不同，設(shè)計(jì)訓(xùn)練項(xiàng)目與任務(wù)要有層次性。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫佳楠，呂永鋒，范建蓓.面向高職模具專業(yè)的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2015，（21）：232-233.

[2]陳川，呂永鋒，孫佳楠，等.高職本科發(fā)展面臨的主要問題[J].教育教學(xué)論壇，2017，（36）：241-242.