靳亞維 鄭雄文南陽理工學院機械與汽車工程學院 河南南陽 473004

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應用型本科機械設(shè)計一體化課程教學改革與實踐

靳亞維 鄭雄文
南陽理工學院機械與汽車工程學院 河南南陽 473004

摘 要：為適應應用型本科教育培養(yǎng)計劃，對機械設(shè)計課程從教學模式、教學內(nèi)容、教學方法、教師隊伍建設(shè)四方面進行改革；實現(xiàn)以實踐教學為導向，理論實踐緊密結(jié)合的一體化課程教學改革，探索高素質(zhì)應用型人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：應用型本科；機械設(shè)計課程；教學改革；一體化課程

在新的教育形勢下，為解決高等教育的趨同發(fā)展和社會經(jīng)濟發(fā)展對人才需求多元化的矛盾，國家引導一部分新建普通本科院校轉(zhuǎn)型為應用型大學。應用型本科重點在“應用”二字，要求在新的高等教育形勢下構(gòu)建滿足和適應經(jīng)濟與社會發(fā)展需要的新的學科方向、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系，要求更新教學內(nèi)容、教學環(huán)節(jié)、教學方法以及教學手段，全面提高教學水平，培養(yǎng)具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質(zhì)應用型人才。教師在學校中起著主導的作用，因此應用型大學的轉(zhuǎn)型過程中教師隊伍的轉(zhuǎn)型化也是至關(guān)重要的。是學校培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的基本保障。南陽理工學院已在積極加快向應用型本科轉(zhuǎn)型發(fā)展，隨著學院由普通本科向應用型本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的進程，原有的機械設(shè)計課程體系、教學模式、教學內(nèi)容、師資隊伍結(jié)構(gòu)分配不再適應應用型本科人才培養(yǎng)計劃。為適應應用型本科教育及“卓越工程師”人才培養(yǎng)計劃，在實際教學中對機械設(shè)計課程從教學模式、教學內(nèi)容、教學方法以及師資隊伍等方面進行如下改革。

1　創(chuàng)建新的一體化教學模式

應用型本科院校人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)能應用所學理論和技能解決實際生產(chǎn)中的工程問題的應用型人才，且為地方經(jīng)濟服務(wù)。而培養(yǎng)應用型人才須注重學生實踐能力的培養(yǎng)，從教學體系建設(shè)中體現(xiàn)“應用”二字，因此在教學過程中實踐教學應為其教學的核心環(huán)節(jié)。

機械設(shè)計課程是機械類專業(yè)一門主要的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過這門課程的學習，要求學生要有較強的理論和較高的實踐動手能力，同時具備一般機械設(shè)計的能力并有一定的創(chuàng)新設(shè)計意識和創(chuàng)新設(shè)計能力。機械設(shè)計課程由理論教學和實踐教學兩大部分組成，傳統(tǒng)的教學模式先集中進行理論教學然后再進行實踐教學，這樣理論和實際出現(xiàn)嚴重脫節(jié)，脫開實踐的理論教學是很空洞的，同時學生在理論學習時也很是茫然，缺乏學習興趣，使得隨后課程設(shè)計很難在規(guī)定的時間內(nèi)保證質(zhì)量的完成任務(wù)。傳統(tǒng)的重理論輕實踐、先理論教學再實踐教學的理論脫離實踐的教學模式已不再適應新的教學目標。根據(jù)應用型人才培養(yǎng)計劃的要求，現(xiàn)采用理論與實際相結(jié)合的新的一體化教學模式。

新的一體化模式即打破理論課程和實踐課程之間的界限，改變傳統(tǒng)的先理論教學再實踐教學、理論脫離實踐的教學模式。而采用以實踐教學項目任務(wù)為主線組織教學過程，讓整個理論教學過程圍繞著學生要解決的實踐項目任務(wù)而進行組織教學，使理論與實踐緊密結(jié)合的一體化教學模式。也就是在教學過程中以實踐教學為主線，將理論教學融合在實踐中，使實踐教學任務(wù)貫穿在整個理論教學中。在理論課開始就將實踐任務(wù)即課程設(shè)計任務(wù)布置下去，使教學活動緊緊圍繞實踐能力培養(yǎng)這一核心任務(wù)。教師圍繞實踐任務(wù)并根據(jù)學生任務(wù)總體進度進行適時講解，學生在聽講后就開始進行設(shè)計。例如，在教師講解完傳動零件齒輪傳動設(shè)計部分，學生可根據(jù)自己的實踐任務(wù)完成其中部分的設(shè)計內(nèi)容，計算出設(shè)計尺寸，并進行尺寸及強度的校核。這樣可使學生有目的性地帶著問題去聽課，課后根據(jù)任務(wù)去設(shè)計，將理論知識及時和實際聯(lián)系起來。既提高了學生的學習興趣，又及時鞏固了理論知識，使學生在實踐任務(wù)的驅(qū)使下真正參與到教學中，實現(xiàn)學生在做中學，教師在做中教，實現(xiàn)邊做邊學，邊做邊教的一體化教學模式。

2　改革教學內(nèi)容

2.1重新調(diào)整組合新的一體化教學內(nèi)容

為了適應應用型人才培養(yǎng)方案，我院機械設(shè)計教研室以應用型人才培養(yǎng)方案為導向，自編新的機械設(shè)計一體化教材，將傳統(tǒng)的機械設(shè)計課程與機械設(shè)計課程設(shè)計課程的內(nèi)容有機地結(jié)合起來，并將南陽本地企業(yè)（如：石油二機廠、水泵廠等）的一些工程實例引入教材，突出課程的實踐性、應用性、工程性。調(diào)整優(yōu)化教學內(nèi)容，精簡理論課教學環(huán)節(jié)，減少煩瑣的理論公式推導過程，重點突出對實踐知識的靈活應用。例如：將原來的機械設(shè)計課程理論課時及機械設(shè)計課程設(shè)計課程糅合在一起調(diào)整為5周的時間，以實踐項目為導向?qū)⒗碚撜n時穿插在整個實踐教學過程中，實現(xiàn)理論與實踐相互“滲透”的多元化教學內(nèi)容，將先進的信息技術(shù)、先進的三維設(shè)計軟件ug及模擬仿真軟件ansys等融入課堂。開闊學生的知識面，培養(yǎng)學生利用現(xiàn)代設(shè)計手段創(chuàng)新設(shè)計的能力。也提高了學生對機械設(shè)計課程的濃厚興趣。

2.2加強實踐教學環(huán)節(jié)

實驗教學是實踐教學中一個重要的環(huán)節(jié)，原有的實驗教學實驗內(nèi)容比較單一，實驗項目基本以認知、驗證性為主，缺乏綜合性及創(chuàng)新性實驗項目，學生在做實驗時也基本上都根據(jù)教師的指導按部就班地去做，做實驗常常存在盲目性，思維也往往被固化成一定的模式，難以激發(fā)學生的求知欲。現(xiàn)在實驗教學環(huán)節(jié)在保留原有的典型驗證性的實驗項目基礎(chǔ)上增加實驗設(shè)備，如機械傳動綜合傳動效率測試實驗，平面機構(gòu)創(chuàng)意組合實驗臺等，同時增加一些綜合性、創(chuàng)新性的實驗項目，使實驗項目呈現(xiàn)多樣化，并將多媒體技術(shù)與實驗教學有機結(jié)合，購置與現(xiàn)有實驗配套的虛擬實驗軟件，學生可先通過虛擬模仿實驗，再實際操作，實現(xiàn)虛實結(jié)合的實驗教學手段，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生實踐動手能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。

課程設(shè)計實踐題目要拓寬選題范圍，使實踐題目從傳統(tǒng)的單純的機械教學向現(xiàn)代光、機、電、控制多學科交叉滲透。且實踐題目來源于工程實際，貼近日常生活，符合地方企業(yè)特色，并根據(jù)企業(yè)工程實際不斷更新題目，讓學生自主選題，基本實現(xiàn)一人一題。避免了有的學生不動腦筋盲目抄襲的現(xiàn)象，讓每個學生真正地參與到教學中，熟悉機械產(chǎn)品的設(shè)計流程與方法。

成立大學生創(chuàng)新基地，鼓勵學生課內(nèi)外進行小發(fā)明創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學生動手能力及創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)建校企聯(lián)合培養(yǎng)方式，讓學生直接走入企業(yè)進行實踐鍛煉，將實踐課堂搬入企業(yè)實地。我院先后與長葛市三榮電器有限公司校企合作設(shè)立“三榮班”，與河南恒發(fā)橡塑制品有限公司牽手合作設(shè)立“恒發(fā)班”，讓學生走進企業(yè)“在學習中實踐，在實踐中學習”，提高教育教學質(zhì)量，并不斷探索校企聯(lián)合培養(yǎng)應用型人才的更加有效途徑，培養(yǎng)高素質(zhì)的應用型人才。

3　教學方法改革

3.1創(chuàng)建一體化教學基地采用現(xiàn)場教學法

建立一個將實踐與理論教學結(jié)合起來的一體化教學場地。傳統(tǒng)的教學方法是學生在教室上完理論課后再進入實驗實訓室進行實踐教學，這樣理論教學和實踐教學在兩個不同的時間和空間內(nèi)進行，不能達到很好的教學效果，現(xiàn)建立一個以多媒體教室和實驗實訓室合二為一的實踐教學場地，將理論課堂搬入到實踐教學場地中，使教學場景充分融入工程實踐環(huán)境中，讓教師在教中做，學生在做中學。例如，學生在設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)時，教師指導學生現(xiàn)場拆裝典型機構(gòu)，讓學生觀察不同的軸的結(jié)構(gòu)，教師結(jié)合實物講解，然后學生在軸創(chuàng)意實驗臺上進行設(shè)計搭建各種軸結(jié)構(gòu)，使學生更直觀有效加深知識理解。教師在講解完《螺栓連接，帶傳動》等章節(jié)時，學生可即時在螺栓連接，帶傳動實驗臺上開始做實驗，將空洞的理論知識通過實驗加以驗證。既加深了學生對課堂知識的理解，同時又將理論聯(lián)系實際，鍛煉了學生動手能力。真正做到理實一體，教學做一體，增加學生學習興趣，激發(fā)學生的求知欲。

3.2采用任務(wù)驅(qū)動法為主線現(xiàn)場教學討論、互動等多種教學方法交互進行的教學方法

讓學生以小組為單位分選實踐任務(wù)，選到實踐任務(wù)后，在教師的引導與啟發(fā)下積極去現(xiàn)場了解情況并查閱有關(guān)資料，提出不同的設(shè)計方案，并進行小組討論，相互對比討論，最后提出最合理的設(shè)計方案。在課題設(shè)計中鼓勵學生獨立思考，大膽質(zhì)疑，多方位提出問題，帶著問題去聽課，有目的性地逐步去完成實踐任務(wù)。這樣改變了傳統(tǒng)的教師單向滿堂灌為主，學生只能被接受的教學方法，活躍了課堂氣氛，調(diào)動了學生的學習積極性，起到良好的教學效果。

4　建立應用型“雙師”隊伍

在應用型大學的轉(zhuǎn)型過程中，教師的轉(zhuǎn)型也是至關(guān)重要。應用型大學主要培養(yǎng)適應地方經(jīng)濟建設(shè)，服務(wù)于地方經(jīng)濟的應用型人才，要求教師既要具備扎實理論教學的素質(zhì)，也應具備豐富實踐教學素質(zhì)的“雙素質(zhì)型”教師，“雙素質(zhì)型”教師也就是“雙師型”教師，機械設(shè)計課程“雙師”型教師要求教師必須具備的各個環(huán)節(jié)堅實的實踐經(jīng)驗，并結(jié)合自己的理論知識，采取靈活多樣的教學模式，提高教學效果。因此，對教師隊伍建設(shè)進行以下改革。

（1）要求教師尤其是年輕教師經(jīng)常走進企業(yè)參加各種實踐鍛煉，參與企業(yè)應用性課題研究等，不斷提高自己的實踐技能。聘請企業(yè)中有豐富實踐經(jīng)驗的技術(shù)人員為實踐教師參與到教學中，全面提升教師的實踐教學能力。

（2）鼓勵教師帶領(lǐng)學生參加各種創(chuàng)新型的科技小組競賽。這樣既鍛煉教師的實際工作能力，又培養(yǎng)了學生創(chuàng)新思維能力。在學院教師的帶領(lǐng)下我院學生先后參加了挑戰(zhàn)杯、高教杯、全國大學生數(shù)學建模等各項競賽，并獲得了一定的成績。

（3）組織教師參加各種實踐教學、理論教學技能比賽，多鍛煉，使自己成為理論知識過硬，實踐技能豐富“雙師型”教師。

5　結(jié)束語

以應用型本科人才培養(yǎng)要求為導向，通過教學改革，將機械設(shè)計課程的理論教學與實踐教學有機地結(jié)合起來。建立新的機械設(shè)計課程一體化教學模式，讓學生真正融入到了機械產(chǎn)品從設(shè)計到成品整個的設(shè)計流程中，激發(fā)學生對機械設(shè)計課程的學習興趣和探索知識的欲望，同時也提高了教師駕馭課堂的能力，起到了良好的教學效果。

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Application-oriented Undergraduate Teaching Reform and Practice of the Integration of Mechanical Design Course

Jin Yawei， Zheng Xiongwen
Nanyang Polytechnic College of Mechanical and Automotive Engineering， Nanyang， 473004， China

Abstract:In order to meet application-oriented undergraduate education program of mechanical design course， it is reformed about teaching mode，teaching content， teaching methods and teachers staff building；it is realized of practice teaching-oriented， closely combining theory and practice integration teaching reform， explore high quality applied talents training mode.

Key words:application-oriented undergraduate； mechanical design course ；teaching reform； integrated curriculum

收稿日期：2015-10-14

作者簡介：靳亞維，本科，講師。鄭雄文，碩士，講師。