機械設計專業課程理論與實踐一體化教學改革策略研究

摘 要：在機械設計專業進行課程教學的過程中，理論和實踐一體化教學已經成為當前的主要改革方向。基于此，本文便以汽車零件設計為例，對機械設計專業課程理論與實踐一體化教學改革策略進行研究。包括機械設計專業課程理論和實踐一體化教學改革的重要性，傳統機械設計專業課程教學中存在的主要問題，以及機械設計專業課程理論和實踐教學改革的主要策略。希望此次研究可以為該專業教學提供一定參考，以促進其理論與實踐一體化教學的良好改革。

關鍵詞：機械設計專業 汽車零件設計 理論與實踐一體化 教學問題 改革策略

0 引言

在現代教育教學模式的不斷改革與創新中，理論和實踐一體化已成為機械設計專業課程教學中的主要改革方向。在此過程中，為獲得良好的教學改革效果，我們首先需要意識到此項教學改革的重要性，結合該專業傳統教學情況，分析其中存在的主要問題。然后再以此為依據，采取針對性的策略進行教學改革，以確保該專業教學中的理論與實踐結合效果。

1 機械設計專業課程理論和實踐一體化教學的重要性

在機械設計專業的課程教學過程中，理論和實踐一體化是一種新型教學模式。就目前來看， 此種教學模式的重要性主要表現在以下幾方面：（1）通過此種教學模式的合理應用，可使該專業學生將所學理論知識合理應用到實際項目中，以此來加深其對機械設計基本概念的理解，并使其具備更強的專業能力來解決實際機械加工問題。（2）通過此種教學模式的合理應用，可使機械設計專業學生在不斷地實踐操作中掌握更多專業技能，以此來進一步提升其動手能力，從而更加適應未來的工作崗位[1]。（3）通過此種教學模式的合理應用，可使機械設計專業學生在機械設計實踐操作中掌握更多經驗，以更好適應未來的行業發展，提升其核心競爭力，并充分滿足機械設計行業對于人才的實際應用需求。

由此可見，對于機械設計專業學生的學習和發展而言，理論和實踐的一體化教學都非常重要。因此，具體教學時，教師一定要對此種教學模式做到足夠重視，結合實際情況，采取合理的策略進行理論和實踐一體化教學，以滿足該專業學生的實際學習與發展等需求。

2 傳統機械設計專業課程教學中存在的主要問題

2.1 教學模式刻板導致學生學習興趣不足

在機械設計專業傳統的課程教學過程中，教學模式刻板是最常見的一個問題。通常情況下，該專業教師都采取填鴨式方法進行理論教學，要求學生以死記硬背的方式記住各種機械設計理論，以便獲得較為理想的考試成績。但是由于該專業的理論知識比較枯燥，加之教師采取的教學方法過于單一，所以在實際教學中很難激發學生的學習興趣。此種情況便會對該專業學生的學習態度及其學習效率等產生不利影響，從而無法獲得理想化的教學效果。

2.2 教學內容抽象降低學生學習積極性

機械設計本身就屬于一門復雜、多樣且具有變化性的學科，因此其教學內容也相對比較抽象。在這樣的情況下，若只通過傳統方法進行教學，不能將抽象的機械設計知識和技術等轉化成具體形象呈現給學生，便會使學生感到所學內容十分深奧，難以理解。在此種情況下，學生的學習積極性勢必會受到不利影響，從而出現消極怠慢甚至厭學等不良情緒。這對于該專業學生的學習效果將造成較大程度的不利影響，從而嚴重影響該專業的教學質量。

2.3 理論實際脫節使學生實操能力缺失

在傳統的機械設計專業教學中，理論和實際脫節也是一個比較常見的問題。由于受到傳統應試教育觀念的影響，傳統機械設計專業教學通常以理論教學為主，教師將大部分的課堂教學時間都用于講授專業知識和技術原理等，并不能給學生提供足夠的實踐機會[2]。由于實踐經驗不足，大部分學生的實踐操作能力都存在嚴重不足，并不能將課堂上學習到的理論知識合理應用到機械設計實踐工作中。在這樣的教學模式下，機械設計專業學生的實操能力將難以滿足相關工作崗位的實際用人需求，從而對該專業的整體教學效果產生很大程度的不利影響。

3 機械設計專業課程理論和實踐一體化教學改革的主要策略

經上述分析可知，在傳統的教學模式下，機械設計專業課程教學中存在很多問題。為有效解決上述問題，理論與實踐一體化教學改革的有效實施至關重要。基于此，本文以汽車零件設計為例，對機械設計專業課程教學中的理論和實踐一體化教學改革策略進行研究。以下是此次研究中所提出的幾種主要改革策略。

3.1 通過課程目標的合理設置來提升學生學習興趣

在對機械設計專業課程實施理論和實踐一體化教學改革的過程中，為進一步提升該專業學生的學習興趣，教師就需要結合實際的教學內容與教學需求等，對課程目標進行合理設置。之后再結合具體的教學目標，合理進行教學準備，以確保教學模式的豐富性和靈活性。

比如，在對汽車常用機構機械設計進行教學的過程中，其基本的教學需求是讓學生對汽車主要組成部分做到充分了解，使其能夠準確識別汽車中的基本構造，對各機構的基本概念做到熟練掌握，并能夠對汽車中的各類零部件做出準確識別。基于上述教學需求，教師可按照知識目標、技能目標以及素質目標來合理進行教學目標設置。其中的知識目標主要應包含以下兩個：（1）讓學生全面了解汽車的主要組成部分；（2）讓學生對汽車機械以及機構等相關概念做到全面掌握。技能目標主要應包含以下兩個：（1）使學生能夠準確識別出汽車系統中的各個組成部分；（2）使學生可以對汽車中的機構、部件以及零件等做出準確判別。素質目標主要應包含以下兩個：（1）使該專業學生具備更強的機械設計職業能力；（2）使該專業學生具備更強的團結協作意識、自主學習能力以及創新精神。基于上述課程目標，教師可通過教學課件制作和上傳、汽車常用機構機械設計作品案例多媒體展示、汽車常用機構機械教具和實物模型展示、汽車常用機構機械設計與制作實踐等的方式來做好教學準備[3]。

經上述策略的合理應用，便可使基于汽車零件的機械設計課程教學目標足夠明確、合理，從而滿足該專業學生對這一部分知識與技術的實際學習需求。同時，在上述教學目標的支持和引導下，教師在該專業課程教學中所實施的教學準備也將更加豐富多樣，從而可在實際教學中更好地吸引學生注意力，激發其學習興趣，并使其在不斷的知識探索與技術實踐中實現專業素質的持續提升，從而具備更強的學習、合作和創新能力，以適應其未來的職業需求。

3.2 通過教學內容的形象化展示引導學生積極學習

在對機械設計專業學生進行課程教學的過程中，為獲得良好的理論和實踐教學改革效果，教師還需要充分意識到該課程教學內容的抽象性，結合實際情況，以更加形象化的方式來展示教學內容，使學生更容易理解和掌握各類機械設計知識和原理，以此來提升其學習積極性。

比如，在對汽車常用機構機械設計進行教學的過程中，為了讓學生更好地了解汽車中的常用機構機械，教師可帶領學生進入實訓室，使其近距離觀看其中的各種汽車構造模型，并在此基礎上對各種模型展開詳細的講解和介紹。首先通過汽車基本模型來系統講解其主要組成部分，包括發動機、底盤、車身以及電氣設備等。然后按以下流程對每一個組成部分的具體零件構成展開介紹：（1）對于汽車發動機，教師應結合具體模型，先介紹其分類情況，包括汽油發動機以及柴油發動機。然后以此為依據，介紹其基本組成部分，其中的汽油發動機主要組成部分包括啟動系統、點火系統、潤滑系統、冷卻系統、燃料供給機構以及配氣機構等；柴油發動機的主要點火方式是燃壓點火，因此其組成結構中沒有點火系統，其他組成部分均與前者相同。（2）對于汽車底盤，教師應結合具體模型向學生介紹其制動系、轉向系、行駛系以及傳動系等基本組成部分。（3）對于汽車車身，教師應結合具體模型向學生介紹其主要作用，包括封閉作用、行車安全保障作用以及降低交通事故不良影響的作用等[4]。（4）對于汽車中的電氣設備，教師應結合具體模型向學生介紹其主要作用，包括車燈控制、發動機控制乃至于汽車全身控制等作用。

經上述措施的合理應用，可使機械設計專業學生更加直觀地了解汽車模型和其中的常用機構機械，并結合具體的機械模型，將其組成、形狀和作用等與教材中的理論知識聯系到一起。如此便可使汽車機械設計教學內容更加形象、直觀，從而有效調動起該專業學生的好奇心與求知欲，提升其學習積極性。這對于機械設計專業課程的理論和實際一體化教學改革將十分有利，同時也可進一步提升該專業的教學效果，滿足學生實際學習與發展需求。

3.3 通過理論與實踐的有機結合提升學生實操能力

對于機械設計專業學生的課程教學而言，理論和實踐之間的有機結合不僅是實現理論和實踐一體化教學模式的關鍵舉措，同時也是提升該專業教學效率與教學質量的重要方法。基于此，在具體的教學過程中，教師一定要結合實際情況，多為學生提供一些實踐教學機會，使其將課堂上學習的理論知識合理應用到具體的機械設計實踐中，從而進一步提升該專業學生的實操能力。

比如，在對汽車常用機構機械設計進行教學的過程中，教師可帶領學生以實踐操作的方式來設計汽車發動機。具體教學時，教師可先通過上述措施將汽車發動機的相關概念、組成、原理、作用等介紹給學生。然后帶領學生進入實訓室或實訓基地，采取以下措施完成汽車發動機的實踐設計操作：（1）根據汽車發動機的總體布置情況，對設計任務進行分解，通過由上到下以及由下到上兩種設計方法相結合的形式，對整體發動機實施并行設計。（2）按要求完成汽車發動機缸體以及鋼蓋的模板設計。（3）按要求完成汽車發動機的整體模型設計與模型鑄造。（4）結合實際設計需求，對汽車發動機中的各部分參數進行合理修改，從而設計出滿足實際需求的缸體以及缸蓋等組成部分設計。（5）按照連桿的具體運動線圖，對汽車發動機缸體模板進行合理修改，從而設計出滿足實際設計需求的汽車發動機缸體結構[5]。（6）結合整體設計要求，對汽車發動機的缸體、缸蓋以及整體實施并行設計，并將設計好的汽車發動機模型導出。圖1為汽車發動機缸體結構設計效果實拍圖：

經上述措施的合理應用，便可使該專業學生的理論知識和實踐操作達到良好地結合效果，以此來提升其實操能力，使其更適應未來的機械設計工作崗位需求。

3.4 通過教學評價與總結來不斷提升學生學習效果

在對機械設計專業學生實施理論和實踐一體化課程教學的過程中，科學合理的教學評價與總結也是一項關鍵策略。基于此，教師應結合實際教學內容與教學設置等，對學生的理論教學效果與實踐教學效果展開科學評價。在此過程中，教師可通過自我評價和互相評價的方式來進行打分，以獲取更加客觀的評價結果。表1為基于汽車常用機構機械設計理論和實踐教學任務評價打分表：

經上述措施的合理應用，便可使教師對自己的教學效果做到充分明確，并以此為依據對后續的教學方案做出合理調整。如此便可進一步提升該專業的教學質量，促進其理論和實踐一體化教學的良好改革。

4 結語

綜上所述，機械設計專業是當前機械工程專業人才培養中的主要專業。而在該專業的實際教學活動中，理論和實踐的一體化教學是當前的主要改革方向。為此，教師應在明確傳統模式教學問題的基礎上，結合實際教學內容，采取合理的措施進行教學改革，以實現該專業課程教學理論和實踐的一體化。這對于該專業教學水平的提升和學生發展都將十分有利，并為相關工作崗位培養更多的綜合型人才。

參考文獻：

[1]潘春榮，林沖，劉靜，等.基于“項目驅動”的機械設計基礎課程混合式教學探索與實踐[J].創新創業理論研究與實踐，2024（14）：171-174.

[2]吳萍，王文成，吳小進，等.基于ADDIE+對話模式的程序設計類課程“理實一體化”教學設計[J].計算機教育，2024（4）：120-125.

[3]唐斌，劉征宏，鄭俊強，等.“機械制圖”課程理實一體化教學改革路徑[J].南方農機，2024（5）：172-174.

[4]洪可迪.機械設計基礎課程一體化教學模式改革與創新研究[J].造紙裝備及材料，2024（1）：233-235.

[5]鄭靜，龍湘云，伍素珍.面向新工科人才培養的機械設計基礎課程教學改革[J].高教學刊，2023（5）：117-120.