應用轉型背景下開放式理念在“機械設計基礎”課程中的教學改革與探索

魏波 王甜 張晶

（哈爾濱石油學院機械工程學院，黑龍江 哈爾濱 150028）

1 研究目的與意義

機械設計基礎是機械類專業的一門主干基礎課，主要探討機械中的常用機構和通用機械零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論等[1-3]。機械設計基礎涉及的知識較多，要求機械類人才要有較強的工程實踐能力，由于傳統教學模式缺乏培養學生的工程實踐能力以及工程創新意識，進而使畢業學生進入工作崗位后理論知識薄弱，導致動手能力差，而無法立即適應工作環境。

因此，通過多門基礎學科（高等數學、機械制圖、工程力學、金屬工藝學、工程材料等課程）融合與學習，通過工程實踐技能的訓練（金工實習、工程零件設計、減速器設計等），將傳統教育理念向開放式理念逐步過渡，培養出適應社會、服務社會的應用型人才的教學改革為當前民辦院校教育深化改革的重要課題[4]。

開放式理念主要是，打破傳統的封閉式教育格局，取而代之的是一種全方位開放式的新型教育。擬采用以課本內容為基礎、教師教學為導向、學生自主開發學習為主要目標的一體化教學模式，在課本覆蓋的全部理論內容條件下，給予學生實際工程設計實例，學生通過自主學習掌握對機器、機構、零件等設計方法，不斷提高其工程實踐能力，加強創新意識的培養，逐步吃透理論知識并付諸實踐過程；學生自立成組共同分享設計與學習經驗，完成自評、互評工作，打破傳統教學筆試的單一教學模式，推動開放性理念，實現素質教育的提升及教學效果改善目標。本文基于開放式理念、培養應用型人才，提出“四強化”的專業人才培養的新模式，并加以實施。“四強化”是以實際工程為背景著力培養學生的工程意識、工程實踐能力和創新能力，強化設計性大作業—強化課程設計環節—強化課程實驗環節—強化設計大賽，四項組成的專業人才培養的新模式。

2 應用前景

隨著科學技術的不斷更新與發展，機械制造業的競爭力也變得越來越大，機械產品質量得到保證，除了要培養學生專業知識進而達到融會貫通效果外，同時也需要實際動手能力的加強，此時理論聯系實際的能力目標就顯得尤為重要了[5]。在培養學生時，要時刻關注企業對專業技術知識的最新要求，通過以就業為導向、以能力為本位，從大量的圖紙中練習，進而不斷加強學生讀圖和識圖能力，將機械零、部件的結構分析與實際設計效果達到質的飛躍，不斷改革課堂教學的方法和手段，引入啟發式教育、開放性思維的培養，以激發學生的學習熱情、積極性為目的，最終達到培養學生的專業技術能力的應用、職業技術實操和產品的改造與創新能力，為企業培養出更多具有高素質、技術技能過硬的應用型人才。

3 研究基礎

機械工程學院為學生配備了完整的實驗室、陳列室以及校級工廠，有專業指導教師、多年加工生產經驗師傅親自指導，通過實驗、實踐環節的進行，以及校級工廠零件加工的培訓，能夠使學生更好地理解課本知識，有益于開放式思維的發展、深化開放式教育理念的滲入，養成自主學習、獨立開發創造的習慣，培養與企業生產對接的應用型人才，學習更多的工程應用技術，掌握工程實踐本領，主要通過教學學習及實驗操作、實踐零件加工培訓方案推進教學提供硬件支撐條件。

4 研究目標

研究出基于開放式理念的“機械設計基礎”課程的改革培養的新模式，重點旨在培養應用型人才，建立工程實踐能力和開放創新能力的課程體系，使學生盡快適應企業崗位的就業現狀。該課程的改革不僅適合任一所民辦學院應用型人才培養，而且可以推廣到省內同類院校機械類專業。

5 研究方案

本文基于開放式理念以培養應用型人才為導向的目標來設計教學過程，重點關注學生在教學過程所取得的學習效果及解決工程實際問題的能力，提出“四強化”的專業人才培養的新模式，并實施。“四強化”是以實際工程為背景著力培養學生的工程意識、工程實踐能力和創新能力，強化設計性大作業—強化課程設計環節—強化課程實習—強化設計大賽，其核心內容如下：

（1）以實踐為導向，優化課程內容：圍繞機械零部件產品的類型、特點、作用等方面進行相關工程圖紙的繪制。比如，帶傳動設計、齒輪傳動設計、軸結構設計、減速器結構設計等。在授課過程中，采用先進的OBE理念，以學生為導向，采用啟發式、互動式教學。授課方法采用現代教學手段（課件）與傳統教學方法（黑板書）相結合的做法，采用“實物教學”、編制動畫CAI課件等方法使同學容易接受。

（2）開放式教學，強化創新能力培養：在校學生可參與教師科研和新產品開發研制以提高學生科研意識和能力；在機械各類設計大賽、中國創新方法大賽等基礎上，繼續開展各種實踐教學環節，鼓勵學生參加各種科技大賽，提高學生創新能力。在校學生可以跟著教師做創新創業項目，圍繞機械產品設計方面進行相關課題研究，可以達到檢驗課程學習效果的目的。

（3）重構課程體系，培養滿足應用型人才的需求：實現多學科交叉融合，進一步加大實驗、設計性大作業、課程設計等實踐教學環節，有效提高了學生的實際操作能力，做到理論與實踐相結合，以使學生盡快適應專業崗位的就業。

6 擬解決的關鍵問題

（1）提出了“四強化”實踐教學法，基于開放性思維教學模式提出以學生工程能力培養為導向來設計教學過程，提升學生工程實踐能力和創新能力，提升工科機械人才培養質量，具有一定的創新性。

（2）以科研促創新，課堂講授過程中多引入先進的OBE理念，以學生為導向，多采用工程實例、實物教具的使用、多媒體動畫與黑板書相結合等方法使同學容易接受。

（3）以學生為主體、以就業為導向、增強以專業技能為目標的應用型人才培養。通過帶學生項目、比賽，加強學生實際動手能力，培養開放性思維模式，增加學習興趣，為企業輸送更多應用型人才。

7 結論

如何以社會需求為導向、以工程實際為背景、以工程應用技術為主線來深化機械工程類專業人才開放式理念的培養模式的改革，已經成為當前中國高校工程教育改革與探索的重要發展方向。此方案擬運用開放式理念教育模式，探索出數量眾多的民辦學院機械專業培養應用型人才的可行之路，有很大現實意義。

哈爾濱石油學院擬用此方案進行專業人才的培養，探索專業開放式培養模式，該方案也可推廣到其他民辦學院乃至應用型本科公辦院校相同專業，提供有益的參考依據，有重要的研究意義和近期應用前景。