汽車服務工程專業《機械設計基礎》課程雙創教學改革探討

金慧　王小勇

摘 要：培養學生的創新精神和創業能力是高校培養學生的重要課題之一，《機械設計基礎》作為汽車服務工程專業的基礎必修課，應及時以培養雙創人才為目標做出教學改革。本文探討了汽車服務工程專業機械設計基礎課程教學現狀，并從重塑課程目標、重構課程內容、授課方式改革三方面提出了改革舉措。特別是重構課程內容，融入工程案例、學科競賽等，讓學生從學懂工程案例、掌握機械設計知識到自己設計課題方案、計算和分析、完成設計說明書。

關鍵詞：機械設計基礎 教學改革 重構課程內容 創新創業

1 引言

國務院辦公廳2015年提出深化高等學校創新創業教育改革的實施意見[4]（國辦發〔2015〕36號），本次雙創教育改革一方面對我國實施創新驅動發展戰略、發展經濟有重要作用；另一方面，能推進高等教育改革，培養適應新時代發展需要的人才，促進高校畢業生創業就業。CDIO教學理念是以項目驅動作為教學目標的一種教學模式，能實現課程知識和工程實踐融合，非常符合應用型高校培養工程人才的教學理念，也符合高校雙創教育改革思路，可有效培養高校生的動手能力、團隊協作創新能力。本校汽車服務工程專業著力于培養從事汽車后服務市場行業的專業技術人員，不論汽車銷售崗、保險理賠定損崗、汽車檢測維修崗，還是二手車回收鑒定崗等等崗位均需要有扎實的機械設計基礎課程理論知識，并要求理論知識用于實際工作環節。

本論文探索“創新創業教育融入專業課程教學”，雙創教育與機械設計基礎課程協同發展，首先能夠培養既具有專業知識又具有創新意識的人才，同時能提升學生對未來就業的認知，不斷提高人才培養和社會需求的契合度；其次協同發展能夠促進課程教學改革，優化課程內容、教學方法、教育理念、課程形式等；最后，協同發展能夠能夠以此推動我校應用型本科汽車服務工程專業教育提質培優、增值賦能、高質量發展。

2 機械設計基礎教學現狀

《機械設計基礎》是汽車服務工程專業的一門基礎必修課程之一，第四學期開課，是一門承上啟下的課程，是機械類學科專業必不可少的課程，用以培養學生的機械設計能力。該課程包括72學時理論教學，旨在讓學生掌握“常用機構”、“機械傳動”、“軸系零部件”方面知識；8學時實驗教學，旨在讓學生掌握機構組成和工作原理、試驗步驟及數據采集等[1]。本校為應用型本科院校，更重視理論知識的實踐，更強調培養學生的專業技術能力。

目前本課程課堂教學主要采用五階段教學法，重點是理論知識的講解，將專業知識按理論體系來分章節，每一章節老師講懂學生聽懂吃透知識點并能自行完成課后習題；老師在理論基礎知識講解上下了很深的功夫，可是雙創融合課程做的不夠，知識在工程中的典型應用就講得不透，對于機構和機械學生缺乏實踐接觸無法形成直觀印象，所以在參加學科競賽時設計作品無法與理論知識聯系，作品設計科學依據不足。

汽車服務工程專業每級兩個行政班級。一個班是普通高考招生，特點是大部分同學先修課知識儲備滿足本課程需求，但該班學生是第一次接觸《機械設計基礎》課程，前期的課程導入和引領學習至關重要；另一個班是三校生高考招生，特點是大部分同學數學基礎和計算能力較薄弱，但部分學生高考前有機設課程和制圖課程的學習基礎，有一定的《機械設計基礎》課程基礎知識儲備和機設興趣，激發學生的深層次學習和提升計算能力是重點。

3 探討《機械設計基礎》教學改革舉措

加強課程建設，構建專創融合課程體系，動態調整專業課程《機械設計基礎》教學內容，重塑課程目標—理論學習與實踐并重，重構課程內容，開展形式多樣的課程創新教學方式方法，可以使創新創業與專業教學有效銜接。

3.1 重塑課程目標—理論學習與實踐并重

汽車服務工程專業《機械設計基礎》課程現行的教學大綱教學目標一是掌握理論知識，包括“常用機構”工作原理和設計計算、以及“機械傳動”和“軸系零部件”的設計與計算方法等；目標二是思政內容，包括“大國工匠精神”、“安全意識”等。為體現雙創教學，在原有課程教學目標基礎上增加雙創能力目標“掌握機械創新設計方法，具備參加學科競賽的能力，根據機械使用要求開展獨立設計、計算的能力，機械設計過程中具備創新能力。”[6]。并優化思政目標“培養學生具有工匠精神、科學素養、愛國主義情懷、全局觀和系統觀、創新意識”的內容。針對現有班級特點，合理分配單元課時，從而實現三位一體的教學目標。

3.2 重構課程內容

3.2.1 融入工程案例

創新意識和創新思想要以了解最前沿的科技成果為基礎，如何在課程教學環節融入工程案例值得去思考，尤其是針對汽車服務工程專業，工程案例的選擇要與專業相關，且能幫助到今后的專業課程學習。本文探索從三個環節融入工程案例，環節一，在課堂教學理論知識時融入，如在第一單元緒論講述現代機械設計時講解由我國億航智能企業獨立研發制造的長距離自動駕駛飛行器，在單元十齒輪傳動學習時講解采埃孚公司設計的變速器Aphon工作原理及組成，激發學生的名族自豪感和對機械設計的創新靈感。環節二，以3-5人小組為單位分配機械類項目，學生自主查閱資料分析機械用到的機構和零件，組織線上讀書會每周一組學生分享學習成果，如臨工智科挖掘機動臂轉運項目或汽車零部件物流無人倉庫等項目。環節三，布置實踐任務，按題目類型分配指導教師，完成機械的設計和計算過程，題目可以學生自擬或者采用學科競賽課題。在完成實踐任務的過程中充分發揮學生的主動性，并調動創新思維。具體思路如圖2所示。

3.2.2 融入機械設計類學科競賽

結合專業教育特點，基于全國大學生機械創新設計大賽、大學生創新創業項目、“挑戰杯”、“互聯網+”、中國大學生機械工程創新創意大賽、3D大賽等各類賽事的競賽內容、方式[5]，在班級內組織并成立創新小組，指配競賽課題研究方向的指導老師。競賽題目可作為實踐環節的任務，學科競賽與課程教學相融合，在競賽中學習，在學習中競賽，從而形成相輔相成的學習環境。

比如十一屆全國大學生機械創新設計大賽的主題為“機械創新推進農業現代化、自然和諧邁向仿生新高度”。內容包括設計與制作小型興農機械，或者提高仿生機械運動性能為目標的“仿生青蛙”和“仿生蝴蝶”（簡稱：高性能仿生機械）。在融入工程案例的環節一，在單元八講述知識點—機械零件設計的步驟時可以結合題目要求給學生講授相關的知識點。例如：和學生共同探討蝴蝶的翅膀結構及鱗片分布，以及飛行機理和機械結構，分析研發新型輕量化材料，改進設計飛行器飛行的穩定性等。

3.3 授課方式的改革

3.3.1 基于CDIO工程教育模式[2-3]

基于CDIO工程教育模式的《機械設計基礎》教學方式方法探討，首先重構課程教學體系，將教材內容分為三個層次，第一層次是常用機構和常用零件基礎知識的掌握；第二層次是結構分析和材料選擇工程理論知識和實踐的掌握；第三層次是機構和機械運動、動力分析，以及設計計算能力的掌握，讓教學過程從易到難逐步完成課程教學目標。其次在教學過程中以項目為導向，工程案例融入課程教學的環節二課后導讀和環節三實踐活動均是以CDIO工程教育理念為指導思想，實現在學中做，在做中學，逐步的從聽懂工程案例到會分析工程案例，最后達到自己設計課題方案、計算和分析、完成設計說明書。然后對目前的考核形式（由期末成績和考勤及作業成績組成）進行改革，增加項目考核成績，項目成績由自我評價、成員互評、指導老師評價三方面成績評定。自我評價有利于學生的自我總結，成員互評有利于調動成員在團隊工作時的積極性和主動性，指導老師評價有利于對設計過程及設計結果給出正確的指導建議。最終達到課程教學預期能力，具體實施方案如圖3所示。

3.3.2 基于創造性理念

在課后導讀工程案例和實踐活動時，采用兩段式引導方法開展教學。在分析問題階段，全班學生共同參與，以課題的階段設計要求為目標，教師引導學生以所學課程知識來分析問題并加以討論，逐漸養成學生自主分析問題的習慣。在解決問題階段，組織該課題的學生根據前期的分析結果，通過查找資料和探索研究確定解決問題的方案，完成設計實踐。這樣既讓部分學生通過完成難度較大的課程設計題目來完成工程設計的系統訓練，又以此為目標，引導其他學生完成實踐活動。

《機械設計基礎》課程知識點較零碎，教師制作基礎知識微課，讓學生在課前利用碎片化的時間學習，課后采用思維導圖進行總結復習提高學習效率。讓充足的精力和更多的時間可以投入到課堂學習、課后導讀、實踐活動中，充分調動學生學習的主動性和創新思維。

4 結束語

針對汽車服務共工程專業《機械設計基礎》課程教學重理論、實踐知識教學輕學生創新能力培養的現狀，從重塑課程目標、重構課程內容、改革授課方式三方面提出了雙創教學改革舉措。重塑課程目標時增加雙創能力目標和課程思政目標，形成三位一體教學目標。重構課程內容，一方面從課堂教學內容、課后導讀、實踐活動三個環節融入前沿的工程案例，充分的調動學生學習機械設計基礎課程的興趣，激發學習主動性和創新能力，讓學生從聽懂工程案例到會分析工程案例，最后達到自己設計課題方案、計算和分析、完成設計說明書；另一方面，融入機械設計類學科競賽主題內容，形成以賽促教，學生在賽事中遇到問題并解決問題，從而激發創新靈感。改革授課方式，一方面基于CDIO工程教育模式實施融入工程案例的內容教學，以項目驅動為教學理念，提升學生自主學習能力和創新思維；另一方面在整個教學環節基于創新理念教學，基礎理論學習以引導學習為主，課后導讀工程案例和實踐活動時采用兩段式引導方法教學。

注：蘭州工業學院創新創業教育改革項目（LGYCXJG-23-12）。

參考文獻：

[1] 楊可楨，程光蘊，李仲生，等．機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2013 .

[2]SPADY W G.Outcome - based education： critical issues and answers [M].Arlington： American Association of School Administrators，1994.

[3]KISSANE S W B.Systemic approaches to articulating and monitoring student outcomes： Are they consistent with out-come - based education [J].Studies in Educational Evaluation，1997（1）：5-30.

[4]潘柏.高校深化創新創業教育改革的內涵、困境與對策[J].貴州師范大學學報（社會科學版），2022（05）：75-82.

[5] 陳桂，肖曄，袁葉等.新工科背景下的高校雙創教育改革路徑[J/OL].中國教育技術裝備：1-4[2023-12-08].

[6]熊建強.基于“OBE+CDIO”理念融合的機械設計基礎課程教學改革研究——以新余學院為例[J].新余學院學報，2021，26（04）：119-124.