鐘震坤
(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 衡陽(yáng),421002)
“機(jī)械基礎(chǔ)”是高職院校機(jī)械類(lèi)、機(jī)電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課程,而課程設(shè)計(jì)則是一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),使學(xué)生獲得一次完整、系統(tǒng)、高效的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)過(guò)的有關(guān)機(jī)械理論和實(shí)踐知識(shí),熟悉常規(guī)設(shè)計(jì)流程,具備進(jìn)行一般機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的能力,為今后的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ),為將來(lái)從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作提供保障。
“機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)一般選擇通用的機(jī)械傳動(dòng)裝置,如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等,其中尤以齒輪減速器傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)居多,設(shè)計(jì)時(shí)間一般為兩周,最終提交的設(shè)計(jì)成果大多為手繪的圖紙和手寫(xiě)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。由于設(shè)計(jì)時(shí)間比較緊,學(xué)生沒(méi)有掌握足夠的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能,獨(dú)立運(yùn)用相關(guān)知識(shí)、查找相關(guān)手冊(cè)、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算比較困難,難以保證課程設(shè)計(jì)效果。
首先,學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不夠,學(xué)習(xí)興趣不高。學(xué)生對(duì)具體機(jī)械零部件認(rèn)知不多,實(shí)踐不夠,缺乏機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),再加上認(rèn)為設(shè)計(jì)方案單一、設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊、設(shè)計(jì)過(guò)程枯燥,不愿花時(shí)間和精力去認(rèn)真鉆研,學(xué)習(xí)興趣不高,大部分學(xué)生主要以完成設(shè)計(jì)任務(wù)為目的。[1]其次,“機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)一般安排在理論教學(xué)后期實(shí)施,很多同學(xué)對(duì)前期學(xué)習(xí)的知識(shí)、計(jì)算和查表等基本方法已經(jīng)忘記得差不多了,知識(shí)運(yùn)用比較生疏,影響課程設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行,再加上大多臨近期末考試,不少學(xué)生把更多精力用于考前復(fù)習(xí),課程設(shè)計(jì)效果難以保證。
課程設(shè)計(jì)中,大部分學(xué)生滿(mǎn)足于模仿網(wǎng)絡(luò)上或同學(xué)的設(shè)計(jì)方案和資料,獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的較少,個(gè)別學(xué)生甚至完全照抄別人的成果,連參數(shù)都不按設(shè)計(jì)要求查表和計(jì)算,課程設(shè)計(jì)完成后基本不懂設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)過(guò)程,不能實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)能力和溝通合作能力的教學(xué)目標(biāo)。
常規(guī)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方式主要是教師根據(jù)學(xué)生平時(shí)的考勤、編寫(xiě)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和上交的圖紙的質(zhì)量打分,一般多為平時(shí)考勤表現(xiàn)占10%,圖紙質(zhì)量占40%,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)占50%,評(píng)價(jià)方式較為單一。由于學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)課題內(nèi)容基本相似,課程設(shè)計(jì)和指導(dǎo)場(chǎng)所基本統(tǒng)一,經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容、計(jì)算數(shù)據(jù)雷同,設(shè)計(jì)圖紙簡(jiǎn)單復(fù)制等問(wèn)題,沒(méi)有體現(xiàn)出設(shè)計(jì)過(guò)程質(zhì)量,不能真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)水平。[2]
在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師側(cè)重專(zhuān)業(yè)知識(shí)、設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖的講解和指導(dǎo),沒(méi)有巧妙融入思想政治元素培育學(xué)生正確的三觀,實(shí)現(xiàn)教育價(jià)值的理性回歸,缺少對(duì)問(wèn)題的深入挖掘以及對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)的培養(yǎng),沒(méi)有將育人功能“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”地融入“機(jī)械基礎(chǔ)”設(shè)計(jì)教學(xué)的全過(guò)程。[3-4]
注重教學(xué)與設(shè)計(jì)融通。在開(kāi)展理論教學(xué)期間,以講解案例的形式,幫助學(xué)生掌握“機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算內(nèi)容,如帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核等。通過(guò)布置相關(guān)作業(yè),告知查找相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或參考資料,提前介入設(shè)計(jì)內(nèi)容,提高學(xué)生的責(zé)任意識(shí)和壓力感,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)通過(guò)作業(yè)批改,及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算中存在的問(wèn)題和不足,在課堂和課后加強(qiáng)輔導(dǎo)交流,督促學(xué)生改正錯(cuò)誤,掌握設(shè)計(jì)計(jì)算方法?!皺C(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)是為提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自我發(fā)展能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新能力以及獨(dú)立分析與解決問(wèn)題的綜合素質(zhì)而進(jìn)行的全面訓(xùn)練,通過(guò)訓(xùn)練熟悉影響機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域/系統(tǒng)中復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)、掌握技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算與優(yōu)化、牢記機(jī)械工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。主要通過(guò)強(qiáng)化金屬加工生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和組織減速器拆裝測(cè)繪實(shí)訓(xùn)實(shí)現(xiàn)五個(gè)模塊設(shè)計(jì):一是在掌握常見(jiàn)通用零件的失效形式及設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)行機(jī)械零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);二是掌握機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,在此基礎(chǔ)上綜合應(yīng)用機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行機(jī)器整體方案設(shè)計(jì),并對(duì)機(jī)械工程問(wèn)題的解決方案進(jìn)行合理性分析;三是掌握通用機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論與方法,能夠?qū)哂刑囟ㄐ枨蟮漠a(chǎn)品(如機(jī)床、汽車(chē)整車(chē)及零部件生產(chǎn)和裝配工藝)或系統(tǒng)的工程技術(shù)問(wèn)題(如機(jī)電一體化技術(shù)和自動(dòng)化控制)進(jìn)行提煉和描述,確定設(shè)計(jì)目標(biāo)和方案;四是熟悉機(jī)械工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并能夠熟練使用;五是加強(qiáng)人文修養(yǎng),了解機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科方面的工程常識(shí)、重要新技術(shù)成就及學(xué)科的發(fā)展趨向。[5]
改革教學(xué)設(shè)計(jì)方法,首先,分組調(diào)研。按設(shè)計(jì)要求自主協(xié)商組成設(shè)計(jì)協(xié)作小組,每組4~5 人,自選協(xié)作組長(zhǎng),組長(zhǎng)牽頭組織小組成員對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行調(diào)研,明確課程設(shè)計(jì)目標(biāo)、任務(wù)要求、工作條件、設(shè)計(jì)依據(jù)、計(jì)算方法、制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和時(shí)間進(jìn)度節(jié)點(diǎn),讓學(xué)生們知道自己要干什么、怎么干。第二,查閱資料,自主設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)協(xié)作小組的任務(wù)分工,各小組成員認(rèn)真查閱資料,進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,完成個(gè)人設(shè)計(jì)任務(wù),并請(qǐng)小組長(zhǎng)或指導(dǎo)教師進(jìn)行檢查復(fù)核及評(píng)價(jià)。第三,團(tuán)隊(duì)協(xié)作,完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。小組長(zhǎng)牽頭組織完成對(duì)小組成員設(shè)計(jì)任務(wù)的復(fù)核檢查及小組評(píng)價(jià)后,把所有設(shè)計(jì)分任務(wù)合并形成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),并組織小組成員進(jìn)行復(fù)核,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力。第四,繪制裝配圖和零件圖。以設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中列出的相關(guān)零部件的主要設(shè)計(jì)參數(shù)為依據(jù)繪制裝配圖和零件圖,設(shè)計(jì)協(xié)作小組組長(zhǎng)或其他成員進(jìn)行審核,完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)。
“機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)注重的是通過(guò)對(duì)典型機(jī)械的設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。我院為了培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人實(shí)踐能力和小組合作能力,在不改變?cè)O(shè)計(jì)方案主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上,通過(guò)增加應(yīng)用背景、改變工作參數(shù)等方式,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,各小組根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容,組內(nèi)分工合作,通過(guò)組員相互研討、相互溝通、相互合作,共同確定項(xiàng)目解決方案,分步完成課程設(shè)計(jì)任務(wù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)人實(shí)踐能力、小組合作能力及組長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)能力的培養(yǎng)。[6]增加課程設(shè)計(jì)小組關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)考核、自評(píng)考核、組長(zhǎng)考核等環(huán)節(jié),指導(dǎo)教師在設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)或借助學(xué)習(xí)通,對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行提問(wèn)考核,提升學(xué)生的溝通、表達(dá)能力,及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)重要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度核算和工程繪圖進(jìn)展情況。課程設(shè)計(jì)成績(jī)改由四部分組成,即平時(shí)考勤表現(xiàn)占10%,圖紙質(zhì)量占30%,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)占30%,學(xué)生自評(píng)、過(guò)程考核(含設(shè)計(jì)計(jì)算)及協(xié)作組長(zhǎng)考核占30%。通過(guò)改革考核方式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主參與課程設(shè)計(jì)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力,提升了課程設(shè)計(jì)的效果。教學(xué)質(zhì)量反饋調(diào)查結(jié)果顯示,大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為“機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)充分調(diào)動(dòng)了大家主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)、實(shí)踐意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),提高了大家的獨(dú)立工作能力、溝通合作能力和實(shí)踐動(dòng)手能力,鞏固擴(kuò)展了專(zhuān)業(yè)知識(shí),提升了自身綜合素質(zhì),是一次很有收獲而又終生難忘的教學(xué)實(shí)踐體驗(yàn)。
在高職院?!皺C(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,專(zhuān)業(yè)教師是重要的引導(dǎo)者。他們的思政認(rèn)知和素養(yǎng),往往決定了課程思政育人的實(shí)效。為此,高職院校要著力提升專(zhuān)業(yè)教師的整體思想政治素養(yǎng),進(jìn)一步促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教師的職業(yè)發(fā)展。首先,提升廣大專(zhuān)業(yè)教師的思政素養(yǎng)。高職院校應(yīng)依托完善化、精細(xì)化的教師培養(yǎng)體系,發(fā)揮專(zhuān)業(yè)教研室的作用和功能,依托教研活動(dòng)、集體備課、教學(xué)督導(dǎo)、教師職業(yè)能力競(jìng)賽等方式,引導(dǎo)專(zhuān)業(yè)教師將專(zhuān)業(yè)教育與思政教育結(jié)合起來(lái),積極變革和創(chuàng)新課程思政教育模式,著力提升業(yè)務(wù)能力和思政素養(yǎng)。[7]其次,開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的課程思政元素。指導(dǎo)教師要認(rèn)真學(xué)習(xí)研究機(jī)械制造的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、結(jié)構(gòu)體系和發(fā)展歷史,對(duì)照高職學(xué)生的性格特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo),深入開(kāi)發(fā)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中的課程思政元素。講齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)時(shí):針對(duì)“精度高,工作平穩(wěn),可靠性高”,可引導(dǎo)學(xué)生踏實(shí)工作,愛(ài)國(guó)敬業(yè),做到知行合一、言行一致;針對(duì)“傳遞動(dòng)力大,傳動(dòng)效率高”,可引導(dǎo)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí),增強(qiáng)本領(lǐng),提高效率,珍惜光陰;針對(duì)“制造、安裝精度要求高,制造成本較高”,可引導(dǎo)學(xué)生一分為二看問(wèn)題,尺有所短,寸有所長(zhǎng),要學(xué)會(huì)全面看事物,要正確認(rèn)識(shí)自己。[8]講齒輪傳動(dòng)時(shí),針對(duì)“假如一個(gè)齒輪發(fā)生故障,則整個(gè)機(jī)器將無(wú)法正常工作”,引導(dǎo)學(xué)生正確處理好個(gè)人與集體的關(guān)系。個(gè)人是集體的組成元素,個(gè)人的努力和合作能促進(jìn)集體的良性發(fā)展,個(gè)人素質(zhì)和配合不好也會(huì)影響整個(gè)集體的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。集體是個(gè)人生存的園地,是個(gè)人成長(zhǎng)的保障,個(gè)人的生活、學(xué)習(xí)和工作都離不開(kāi)集體。集體發(fā)展壯大,會(huì)給個(gè)人提供良好的發(fā)展平臺(tái),會(huì)帶動(dòng)和促進(jìn)個(gè)人積極上進(jìn)、提升團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、珍視并自覺(jué)維護(hù)集體的榮譽(yù)和利益。[9]最后,在課程設(shè)計(jì)中融入愛(ài)國(guó)主義教育和工匠精神教育。介紹齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí),融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和愛(ài)國(guó)主義教育:中國(guó)高鐵成為中國(guó)制造的一張“黃金名片”,關(guān)鍵在于中國(guó)攻克了“高鐵列車(chē)用高可靠齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)”、“新一代交流傳動(dòng)快速客運(yùn)電力機(jī)車(chē)研究與應(yīng)用”等一批技術(shù)難關(guān),掌握了核心技術(shù),項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)國(guó)家改革開(kāi)放、自主創(chuàng)新政策的理解,對(duì)堅(jiān)持走中國(guó)特色社會(huì)主義道路的認(rèn)同。[10]指導(dǎo)螺紋連接件設(shè)計(jì)時(shí),融入職業(yè)道德、創(chuàng)新意識(shí)和工匠精神教育:普通職員若林克彥用20 年時(shí)間專(zhuān)注做一件事,研究發(fā)明了永不松脫的螺母,成就哈德洛克工業(yè),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何一項(xiàng)成績(jī)的取得都不是輕而易舉、一蹴而就的,而是長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈努力的結(jié)果,從而培育學(xué)生的工匠精神、敬業(yè)品質(zhì)和職業(yè)道德。
“機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類(lèi)、機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)必要的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程,注重培養(yǎng)學(xué)生的調(diào)查研究交流溝通能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題能力。經(jīng)過(guò)我院機(jī)車(chē)、車(chē)輛等專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)中多年的教學(xué)實(shí)踐,在教學(xué)設(shè)計(jì)上突出理論聯(lián)系實(shí)際、注重教學(xué)與設(shè)計(jì)相融,在教學(xué)方法上注重自主設(shè)計(jì)與團(tuán)隊(duì)協(xié)同能力的培養(yǎng),在考核方式上加強(qiáng)學(xué)生評(píng)價(jià)、過(guò)程評(píng)價(jià),并著力提升教師素養(yǎng),深挖課程思政育人元素,全方位提高“機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,強(qiáng)化了學(xué)生的綜合能力。隨著《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》的發(fā)布,高職學(xué)校將緊密服務(wù)中國(guó)工業(yè)4.0 和“一帶一路”建設(shè),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量不斷提高,為確保高職人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不斷努力探索與實(shí)踐。
湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2022年4期