摘 要:《機械設計基礎》是機械類專業課程體系中的主干課程,旨在培養學生設計思維及創新設計能力,為學生后續專業核心課程的學習及將來從事相關機械設計崗位奠定基礎。傳統的教學模式、教學內容、教學手段已無法滿足新時代背景下的人才培養要求,本文針對《機械設計基礎》課程的教學模式、教學體系、教學內容、人才培養方案等,研究更加貼合新時代工作實際和人才培養規律的課程改革措施,以達到提高教學質量,培養學生綜合能力的目的。
關鍵詞:機械設計;課程改革;培養目標;教學模式;教學
方法
Abstract: Mechanical design basis is the main course in the mechanical professional curriculum system, which aims to cultivate students' design thinking and innovative design ability, and lay a foundation for students' subsequent professional core courses learning and engaging in relevant mechanical design positions in the future. The traditional teaching mode, teaching content and teaching means have been unable to meet the requirements of personnel training under the background of the new era. In view of the teaching mode, teaching system, teaching content and talent training scheme of the course of ?Mechanical design basis, this paper studies the curriculum reform measures that are more in line with the actual work in the new era and the law of talent cultivation, so as to improve the teaching quality and cultivate students The purpose of comprehensive ability.
Key words: Mechanical design;Curriculum reform; training objectives; teaching mode; teaching methods
一 引言
《機械設計》是機械工程類技術基礎課,主要研究機械中通用零部件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法等,學生學習后續課程和將來從事工程技術工作打下良好的技術基礎[1],對培養學生的設計思維和創新能力有著非常重要的作用[2]。
《機械設計》課程主要培養學生結合先修課程以及本門課程所學,具備初步機械設計的能力;同時在實踐交學過程中培養學生綜合運用所學知識分析和解決工程實際問題。 在學習這門課之前,需要先修多門基礎課和專業基礎課,包括《機械制圖》《工程材料及成型工藝》《機械原理》等,在掌握前期課程知識的基礎上,同時培養學生掌握通用零部件的工作原理、特點、設計計算以及維護等基本知識,具備查相關技術資料的能力,包括標準、規范、手冊、圖冊等,達到能夠熟練地對通用零部件和常見的機械裝置進行設計或選用,并在這門課的學習過程中融入實踐應用能力、思維開創性和創新能力[3]培養的相關知識和思想,培養學生具備一定的創新思維。
二 《機械設計》課程存在問題
(一)課程建設與教學目標緊密度不夠,未能緊密結合人才培養方案
我國許多高職院校意識到課程建設對教學質量的重要性,但課程建設很多時候并不是完全圍繞專業培養,對學生的專業技能培養定位不清,最終培養出的學生專業技能寬泛而不精,實踐性不強,不能滿足企業需求。在機械設計這門課的教學過程中還是沿用傳統教學內容,采用固定的教學模式,教學大綱依然強調理論知識的重要性,所制定的課程目標也更重視理論,反而忽略了培養學生機械制造設計的實踐能力,從而使學生知識應用能力較差,這樣的課程目標不能與當下機械人才培養需要相符。
(二)教學方法與手段單一,未能結合新時代本專業與學生特點制定對應教學方法與手段
新時代環境下學生活躍性更高,偏好信息技術勝于紙質書籍。對專業的需求更是偏向于智能制造而非僅止于傳統機械設計。許多高職院校在機械設計這門課的教學中,主要還是對著課件教學配合板書,很少使用現在的信息化手段,課堂教學效果不好,學生學習的積極性不高。教學過程中采用教師講授,學生課堂聽講的教學方式,最后布置課后作業,對課堂所學理論知識進行考查。這種傳統教學模式學生只是被動的接受知識,學生學習的積極性、自主性得不到提高。
(三)課程內容單一,未能結合新時代本專業發展特點進行課程內容設置
新時代為適應社會發展開展學科交叉、專業融合等專業建設背景下,提出專業群建設,機械設計課程為適應專業群建設要求也要進行課程教學的改革,教學內容的單一將不能適應專業群、課程群的建設與發展。
(四)缺乏創新理念
在“中國制造2025”的大背景下,國家大力推動核心技術的創新活動,注重大學生的創新理念和創新能力的培養[4]。目前,《機械設計》這門課對學生獨立思考能力和創新能力培養的重視度不夠,使得大部分學生只善于“紙上談兵”,而解決實際問題的能力以及創新能力較差,目前,《機械設計》課程對學生的培養難以達到社會的需求。
(五)缺少實踐環節
解決工程實際問題的能力是《機械設計》課程的主要培養目標之一,學生僅靠理論學習,缺少在工程設計過程中的感性認識,缺少查標準、規范、手冊、圖冊等技術資料的過程,學生仍以通過考試為最終學習目的, 而解決實際工程問題的能力得不到有效的鍛煉。
三 課程改革實施對策
(一)緊密結合專業教學目標及人才培養方案改進課程設置
《機械設計》課程,以社會需求為導向的機械工程人才培養,研究適合于中國智造2025新形勢下高職機械類專業學生的項目教學內容,以所學理論與實踐為基礎,以專業發展方向為導向,設置的項目遵循由簡到難的難度梯度,由單一到綜合的維度梯度,以機電一體化及智能制造為目標,培養既有專業素養又有工作技能能夠長遠發展的技能型人才。
(二)根據新時代專業特色及學生特點改進教學方式方法
結合實際工程問題,設置教學案例,教師也可根據自身的科研課題融入到教學中,使學生具備一定的真實的設計經驗,注重對學生知識、能力與綜合素質的培養。教師通過多媒體、動畫仿真、教具并結合現下重要的數字化設計手段如三維造型、 運動仿真、裝配仿真、動力學仿真[5]等,從而培養學生應用現代化的設計手段去解決實際問題的能力。
(三)依據社會人才需求加強實踐教學
加強與機械相關企業的聯系,以熟悉當前的社會對人才需求的定位,引進企業實際工程項目進行項目化教學,科學、合理地調整《機械設計》課程實驗教學內容, 減少驗證型實驗,增加綜合型(設計型)和創新型實驗,從基本理論學習到三維數字設計再到實際加工成型整個項目制作流程都經歷一遍,通過項目教學,加強實踐教學,將教學與實際工作實現無縫對接。
(四)融入創新教學
在《機械設計》課程中,將新的設計理念、新的設計理論或設計方法融入到課程中,培養學生的創新設計意識和創新思想,鍛煉學生的綜合設計能力與團隊協作精神,同時,鼓勵學生參加全國機械創新設計大賽、“挑戰杯”、工程訓練競賽等各類科技競賽,并將《機械設計》課程中所學的知識融入競賽中,通過科技競賽提升學生的機械創新能力與實踐能力。以實用性、獨特性和新穎性為指導思想的訓練內容和實施方式給了大學生充足的知識應用與技術創新空間,突出的鍛煉效果和權威的成果評價體系,保證了大學生參與的積極性。
(五)結合專業群、課程群建設進行教學內容改革
對相近學科、專業、實驗、實訓進行整合,打破課程及專業的界限,構建機械綜合項目教學體系,以加強各相關專業的聯系性和緊密性,提高學生對各交叉學科的專業知識的學習及綜合應用能力,對專業對應崗位的從業能力、工作能力,培養學生學習能力,團結合作能力,解決實際問題的能力。教學內容中加入如自動化及智能控制等機電一體化知識,培養能適應現代機械專業發展改革趨勢下的綜合技能型人才。
(六)課程思政
目前專業課程的教學只注重傳授學生專業知識,很少提及課程思政,如何將紅色思想融入到專業學習過程中時刻培養新時代大學生的愛國主義需要集思廣益,不斷探索及實踐尋求最好的融合方式。以下是在教學過程中思考的幾種方式:
1.把職業素養教育同《機械設計基礎》課程教學內容緊密結合起來,加強科學精神和工匠精神教育,使學生在學習中錘煉心志、養成良好的品行。
2.將習近平總書記關于“綠水青山就是金山銀山” 的重要發展理念,有機的貫穿到《機械設計》中,讓學生從根本上做到綠色設計。
3.教學過程中讓學生多了解國家制造業發展歷程,國家制造業發展的優勢及短板,培養學生發展國家制造業使命感。
4.培養學生創新創業能力,為國家建設貢獻自己的力量,增強學生國家建設責任感。
5.教學過程中采用現實生活中難以解決的結構難題作為案例,讓學生進行創新設計,從而培養學生創新設計能力及用專業知識解決實際問題的能力,提高專業學習的成就感及為為人民服務的使命感。
四 總結
《機械設計基礎》課程改革要擯棄傳統教學方法中不合理的地方,根據社會發展及時更新教學內容,根據社會需要更新教學理念。本文通過項目式教學方法、專業群教學理念融入到機械設計教學中,符合新時代發展的要求;通過實踐平臺的建立,為學生參加實踐創新活動提供條件;將思政教育融入到《機械設計基礎》課程中,使學生樹立正確的價值觀、政治信仰、理想信念,具備科學精神、工匠精神以及愛國情懷。
本文針對具體問題提出的對應措施使機械設計內容能夠更加貼近生產實際,形成完善、連貫的教學體系,是《機械設計基礎》課程改革的重要舉措。
參考文獻
[1] 陳佳立. 機械設計基礎課程體系改革與學生創新能力培養的探索[J]. 課程教育研究, 2014(01): 227.
[2] 夏億劼. 機械設計課程的教學改革探索[J]. 課程教育研究, 2019, (2): 37.
[3] 李延斌, 高有華, 田方,等. 面向培養卓越工程師的機械設計基礎課程改革[J]. 實驗技術與管理, 2012, 29(04): 231-233.
[4] 曾正輝. 創新創業教育背景下大學生創新能力培養存在的問題及對策研究[J]. 創新創業理論研究與實踐, 2018(05): 4-5.
[5] 孫克銳, 葉炬鋒. 基于CAD技術的《機械設計基礎》課程教學改革探索與實踐[J]. 裝備制造技術, 2018(12): 243-244+253.
作者簡介:陸芳,1986年出生,性別:女,民族:漢,籍貫:湖南省邵陽市,學歷:碩士研究生,職稱:中級講師,研究方向:機械工程。