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机械设计课程转型探索

机械设计是高等工科院校机械类专业重要的基础必修课程,在教学内容方面注重基本知识、理论和方法的教授,在实践能力方面着重设计技能的训练和培养,使学生具备一定的机械设计能力和水平[1-2]。

1现阶段课程问题阐述

对比目前应用型人才的培养要求及目标,机械设计课程在教学内容、实施手段和评价机制等方面在一定程度上存在差距,问题概述如下[3-4]。(1)以《机械设计》第9版为例,其教学内容共包括5篇18章,各章节内容和知识面范围较广,且理论性较强,学生在以往的教授教学模式下缺乏学习的主动性和积极性,对学生学习能力培养目标的达成度完成不够。(2)课程理论教授内容与工程实践经历结合度不够,目前机械设计课程设计实践环节往往题目较为局限,且设置创新度不高,与现实工程问题脱节,难以培养学生分析问题及解决实际问题的能力。(3)课程中有较多丰富动态及结构类型的内容介绍,教师在课堂教学手段上主要以PPT展示及现场板书为主,仅有的实物图片展示难以对零部件具体构造、机构动态运动过程展示等讲析明确清楚,学生对所学内容感性认识程度不够。(4)本课程知识内容的巩固及强化主要利用课后习题,学生多通过网络等渠道获取习题答案,且作业抄袭等现象屡见不鲜,学生的主动思考能力不强。(5)课程讲授内容仅局限于教材范围,相关领域发展现状及前沿技术未能及时给予介绍,学生知识面难以拓宽。(6)目前课程考核评价方式主要以平时成绩及综合笔试成绩评定,以理论成绩评价学生对课程知识的掌握程度较为片面,学生工程应用能力难以提升。

2课程教学转型试点过程探索及措施

为进一步实现应用型人才的培养要求和目标任务,拟从教学方法创新、教学内容及实践体系结合、现代化教学手段应用和考核评价实施等方面采取相关措施,主要包括如下几个方面。(1)培养工程应用意识,建立与课堂理论教学体系相配套、相平行又相对独立的实践教学体系。创造条件使学生增强与企业的实习实践机会,通过现场走访及观看与专业相关的机械装备工程实例,进一步加强对机械设计常识和通用零、部件的感性认识;观看现代生产中常用仪器设备及自动化生产线的影视文献及资料,了解设备的工作原理和通用零、部件作用、主要特点和应用场合等;通过典型实际工程案例来引导教学,增加学生的学习主动性和兴趣爱好程度,减少课程枯燥性,提高课程教学效果。(2)贯彻基本教学内容,通过图文结合方式介绍现代发展趋势及前沿技术。以教材为主线开展课程讲授与教学,围绕当前发展趋势和前沿内容适当增加相关知识引导。例如,利用计算机辅助设计手段进行优化设计;应用新材料节约生产成本提高零件的机械性能;采用新工艺缩短生产周期等;创建符合教学内容要求的背景和情境,加强新、旧知识之间联系,采用案例式教学培养学生自主能力和创新意识;组织以实际工程为背景的课堂讨论与交流,通过过程引导和介绍,使学生提高分析能力,有利于知识体系的构建。(3)加强课外练习,课程教学引入实践性内容,有针对性地引导学生去发现问题、解决问题。引导学生学习由被动向主动转变,不再是课后习题单一的操作练习模式,看重学生对方法、路径的找寻过程;加强机械设计与动手操作实训,学生根据所学理论知识、实验技能等,自行选题、制作到安装调试,帮助学生掌握机械设计的基本实验技能;结合工程实际命题,课后布置作业如齿轮设计、轴结构设计校核、齿轮测绘过程等,使学生得到解决工程实际问题能力的锻炼;鼓励学生积极踊跃参加各级机械创新设计等竞赛,培养学生的创新设计意识、综合设计能力和团队协作精神,加强动手实践训练。(4)运用现代化教学手段,辅助学生理解和掌握课堂教授内容。丰富机械应用实例教学内容,可包含各种构件系统、工程机械、军用工程装备等,使学生抽象出机构分析和零部件结构与设计的问题;解决传统教学中动态演示缺乏的问题,发挥多媒体的综合优势,直观形象地展现出重难点内容;实现教学内容的可视性和形象性,充分利用模具、教具、动画等多种方式,突出零部件的结构实质,演示零部件的结构和装配过程。(5)建立合理有效的综合考核评价方式。采用平时成绩、卷面考试及工程应用能力相结合的考核方式,使考核与能力培养结合起来,在评分上鼓励学生的创见,倾向考核学生的工程应用能力、分析/解决实际问题的能力。

3结语

按照应用型人才培养模式目标及要求,开展了机械设计课程转型试点探索,从教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等方面提出了一定的方法及措施,包括培养工程应用意识,建立一套与理论教学体系相互配套、相互平行又相对独立的实践教学体系;贯彻基本教学内容,图文并茂展示现代技术发展趋势及前沿设计;加强课外练习,课程教学引入实践性内容,有针对性地引导学生去发现问题、解决问题;运用现代化教学手段,辅助学生理解和掌握课堂教授内容。

参考文献

[1]薛玉香,王占仁.地方高校应用型人才培养特色研究[J].高等工程教育研究,2016(1):149-153.

[2]程海正.《机械设计基础》课程教学改革探索[J].机械管理开发,2013(4):160-161.

[3]王立存,徐元,王旭东,等.机械设计课程教学改革引入创新设计方法的几点思考[J].科技创新导报,2010(17):157-157.

[4]李霞,宋海堂,曹杰.加强实践教学探索创新教育——机械设计基础实践教学改革的研究[J].机械管理开发,2010(2):161-162.

作者:梁栋 罗天洪 陈兆玮 单位:重庆交通大学机电与车辆工程学

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