摘要：“機械設(shè)計基礎(chǔ)”是高等院校面向機類、近機類工科專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。本文在論述技術(shù)應(yīng)用型本科教育的內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，針對應(yīng)用型本科技術(shù)人才培養(yǎng)要求，結(jié)合“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程內(nèi)容及其特點，提出了課程體系、教學(xué)方法、課程設(shè)計、實驗教學(xué)的改革方法，以促進學(xué)生綜合設(shè)計能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的提高。課程教學(xué)改革實踐表明，“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革對促進專業(yè)建設(shè)、提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力培養(yǎng)等方面有著十分重要作用。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；機械設(shè)計基礎(chǔ)；課程教學(xué)改革；創(chuàng)新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）13-0120-03

為改變當前我國高等院校結(jié)構(gòu)中學(xué)術(shù)型大學(xué)比重過大，而應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)比重過小的現(xiàn)狀，使我國的高等教育能夠更緊密、更好地為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)，今年2月，在國務(wù)院總理李克強主持召開國務(wù)院常務(wù)會議上提出“要引導(dǎo)一批普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型”，并部署加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育。在教育部《關(guān)于地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》中指出：“除規(guī)劃為研究型大學(xué)的院校和一些特殊院校外，地方本科高校的新設(shè)、升格和更名原則上明確為應(yīng)用技術(shù)類型?！币虼?，如何建設(shè)好應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)、怎樣培養(yǎng)好應(yīng)用型本科技術(shù)人才，是當前我國高等教育改革轉(zhuǎn)型中的一大重要課題。教育要面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來，為此，教育部組織實施了“面向21世紀教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計劃”。由于“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程是工程應(yīng)用型本科院校機械類和近機類專業(yè)中一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，并在整個專業(yè)學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用。筆者根據(jù)近幾年在主持“機械設(shè)計基礎(chǔ)”省級精品課程建設(shè)工作中的實踐經(jīng)驗，總結(jié)其課程教學(xué)改革的體會。

一、技術(shù)應(yīng)用型本科教育的內(nèi)涵

為使本課程在培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才中發(fā)揮更大作用，先說明技術(shù)應(yīng)用型本科教育的內(nèi)涵。

1.技術(shù)教育。技術(shù)教育，即培養(yǎng)技術(shù)型人才的教育。第一次世界大戰(zhàn)后，科學(xué)技術(shù)進入生產(chǎn)領(lǐng)域的勢頭愈來愈猛。生產(chǎn)現(xiàn)場不僅工藝裝備日趨復(fù)雜、精確，而且工藝過程開始作為一個整體出現(xiàn)了。生產(chǎn)需要專門人員來處理現(xiàn)場的技術(shù)問題，于是就出現(xiàn)了技術(shù)型人才，為培養(yǎng)這種人才，相應(yīng)地也就產(chǎn)生了技術(shù)教育。

2.應(yīng)用型本科教育。所謂應(yīng)用型本科教育，即培養(yǎng)本科層次應(yīng)用型人才的高等教育。應(yīng)用型本科是本科層次教育，有著本科教育的共性，但它又有別于普通本科，它更強調(diào)的是實踐性、應(yīng)用性和技術(shù)性。

3.技術(shù)應(yīng)用型本科教育。所謂技術(shù)應(yīng)用型本科教育，即技術(shù)教育與應(yīng)用型本科教育的結(jié)合，是應(yīng)用型本科教育的一種特殊類型，也可以說是技術(shù)教育層次的高移。本科教育類型的多樣化并追求教育類型的合理化是20世紀后半葉以來世界各國高等教育改革與發(fā)展的共同趨勢。

二、“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革與實踐

1.課程內(nèi)容的改革。（1）創(chuàng)建課程新體系，改革課程內(nèi)容?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)”課程是一門綜合性、實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課程，在高等院校機械類、近機類專業(yè)的教學(xué)計劃中具有承前啟后的重要作用，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、工業(yè)意識和綜合機械設(shè)計能力的一門主干課程。我校是一所建校歷史僅21年的新建本科院校，作為一所應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)，主要肩負著為國家培養(yǎng)應(yīng)用型本科技術(shù)人才的重任。因此，“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程內(nèi)容的改革，必須符合學(xué)校的人才培養(yǎng)目標。針對“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的特點，我們確定了本課程的教學(xué)改革思路是：更新教育思想和教學(xué)觀念，以應(yīng)用型本科技術(shù)人才培養(yǎng)為對象，進行課程整體優(yōu)化組合，建設(shè)“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程新的教學(xué)體系；以提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新設(shè)計能力、工程實踐能力為目標，構(gòu)建課堂教學(xué)、計算機輔助教學(xué)、設(shè)計訓(xùn)練、實驗教學(xué)與課外科技創(chuàng)新實踐活動一體化的教學(xué)體系。為此，新構(gòu)建的“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程是對原專業(yè)教學(xué)計劃中的“機械原理”、“機械零件”兩門技術(shù)基礎(chǔ)課程的基本內(nèi)容進行整合而重組的一門新課程。主要圍繞“常用機構(gòu)”和“通用零部件”兩條主線介紹其有關(guān)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、設(shè)計方法等。在常用機構(gòu)內(nèi)容中，主要設(shè)置有平面機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、輪系和間歇運動機構(gòu)；在通用零部件內(nèi)容中，主要設(shè)置有常用的機械傳動、常用連接、軸系零部件等；此外，還設(shè)置有機械系統(tǒng)設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計方法等章的內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生著重掌握機械設(shè)計的基本知識、基本理論、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生具有一定機械設(shè)計能力，并為以后專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。在課程新體系的構(gòu)建中，始終堅持以應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)需要為目標，開展對課程內(nèi)容的改革；對于課程的基本理論以“必需”、“夠用”為度，淡化公式推導(dǎo)，注重理論聯(lián)系實際，體現(xiàn)應(yīng)用性特色；同時對課程內(nèi)容組織貫徹“少而精”及“實用性”為原則，例如：在“齒輪傳動”一章，打破傳統(tǒng)習(xí)慣，分別把傳統(tǒng)的“齒輪機構(gòu)”、“齒輪傳動”、“蝸桿傳動”三章內(nèi)容合編為新“齒輪傳動”一章，把“滑動軸承”、“滾動軸承”兩章內(nèi)容合編為新“軸承”一章，這種課程內(nèi)容設(shè)計及重組，既避免了相關(guān)內(nèi)容的交叉與重疊，又刪繁就簡自成體系，縮減了教學(xué)課時，提高了課程的教學(xué)效果。（2）減少理論講授課時，增加實驗、實踐環(huán)節(jié)課時，提高學(xué)生動手能力。隨著專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂，將“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的原教學(xué)計劃72學(xué)時調(diào)整壓縮為64學(xué)時，顯然我們新構(gòu)建的“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程體系及教學(xué)內(nèi)容不僅能適合應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)需要，而且也能較好適應(yīng)課程課時壓縮的實際。并且在現(xiàn)課程教學(xué)計劃64學(xué)時中，增加了其實驗環(huán)節(jié)，即安排理論教學(xué)為52學(xué)時，實驗教學(xué)為12學(xué)時?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)”課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實驗教學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練和課外科技創(chuàng)新實踐活動等內(nèi)容。由于機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門設(shè)計性、實踐性、綜合性很強的課程，為了實現(xiàn)基礎(chǔ)理論與設(shè)計實踐的有機配合、實現(xiàn)“教、學(xué)、做合一”和“講—練—實踐”相結(jié)合，我們安排了“軸系零件”測繪、上機進行“計算機輔助設(shè)計”等的設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練。通過設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計能力、計算機輔助設(shè)計能力和繪圖能力，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及日后從事機械設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。此外，我們還通過開放實驗室以及課外科技創(chuàng)新實踐活動等，來激發(fā)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。（3）開發(fā)課程多媒體CAI課件等，增大課堂教學(xué)的信息量。為了豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，課程組在教學(xué)資源建設(shè)中，初步建設(shè)出了“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程多媒體CAI課件、圖片庫、三維動畫庫和測試題庫等，增大課堂教學(xué)的信息量。其中，圖片庫保存有高質(zhì)量數(shù)碼照片約300張；三維動畫庫中共保存有約30多個動畫短片；試題庫已初步建立了單選、多選、填空、簡答、分析計算等分題庫。這些教學(xué)資源建設(shè)為教師的授課、學(xué)生的學(xué)習(xí)以及試題規(guī)范化提供了有力的支撐。endprint

2.課程教學(xué)方法的改革?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)”主要講述機械中的常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、運動特點、結(jié)構(gòu)特點以及設(shè)計計算的原理和方法，內(nèi)容較為繁雜，素有“門類多、關(guān)系多、要求多、公式多、圖表多”等特點，學(xué)生學(xué)習(xí)起來常會產(chǎn)生零碎、雜亂的感覺。因此，改革課程教學(xué)方法、采用先進的教學(xué)手段是提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵措施。在教學(xué)中，我們采用了如下教學(xué)方法的改革措施：（1）采用直觀教學(xué)方法。針對常用機構(gòu)類型多、運動特點復(fù)雜和通用零部件類型多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，我們常常將教學(xué)安排在“機構(gòu)、機械零件陳列室”中進行，使學(xué)生能面對面觀察實物與結(jié)構(gòu)，直接體會有關(guān)機構(gòu)的組成及其運動特點、有關(guān)零部件的組成及結(jié)構(gòu)特點，并可進行實際操作，使學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)習(xí)對象之間進行交互式的教學(xué)方式，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)變得直觀、易懂、高效。在進行“機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計”實踐環(huán)節(jié)中，我們多次組織學(xué)生來參觀“減速器陳列室”，并通過拆裝齒輪減速器，加強學(xué)生對減速器結(jié)構(gòu)的直觀教學(xué)，以完成機械傳動裝置設(shè)計和總裝圖、零部件圖的繪制。（2）教學(xué)手段的改革。徹底改變了“黑板+粉筆”傳統(tǒng)教學(xué)方法，結(jié)合本課程特點，開發(fā)了課程CAI多媒體課件，制作了課程教學(xué)圖片庫、常用機構(gòu)和通用零部件的三維動畫插播片、錄像片和課程測試題庫等。（3）課程教育理念上的轉(zhuǎn)變。為適應(yīng)應(yīng)用型本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，我們在本課程的教學(xué)過程中進行了如下指導(dǎo)思想上的轉(zhuǎn)變：首先，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，樹立以學(xué)生為中心的思想，正確認識學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的內(nèi)涵，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性。其次，在課堂教學(xué)中，堅持理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)，把基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實際、設(shè)計實踐緊密結(jié)合，根據(jù)應(yīng)用性技術(shù)人才培養(yǎng)的實際需要，對基本理論以“必需”、“夠用”為度，淡化公式推導(dǎo)，不斷將新技術(shù)、新成果引入課堂，開闊學(xué)生設(shè)計視野。（4）評定課程學(xué)習(xí)成績上的改革。改變以往以期末考試成績定課程學(xué)習(xí)成績的方法，采用平時考核、作業(yè)考核、實驗考核和期末考試多項累加的方法確定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，即采用平時考核、作業(yè)考核、實驗考核占30%，期末考試成績占70%的方法，引導(dǎo)學(xué)生自覺的學(xué)習(xí)，全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。同時，我們還開始了積極建設(shè)本課程試題庫的工作，為實現(xiàn)課程考題的電子化以及進而開展考、教分離改革奠定基礎(chǔ)。

3.強化實踐教學(xué)的改革。“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實驗教學(xué)、課程設(shè)計、設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練和課外科技創(chuàng)新實踐活動等內(nèi)容。由于應(yīng)用型本科教育主要培養(yǎng)具有較強實踐能力和創(chuàng)新能力的人才，而實踐教學(xué)對學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著不可替代的作用，為實現(xiàn)應(yīng)用型本科教育的培養(yǎng)要求，我們積極探索本課程促進學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效措施和方法。（1）積極開發(fā)綜合性、設(shè)計性實驗項目，提高學(xué)生綜合設(shè)計能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力，在課程教學(xué)中，我們減少了原實驗教學(xué)中的驗證實驗項目，積極開發(fā)了綜合性、設(shè)計性實驗項目，如先后增開了“軸系零部件測繪與設(shè)計”、“減速器裝拆”、“汽車發(fā)動機裝拆與測繪”等綜合性實驗項目，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力。（2）開放實驗室。為了調(diào)動學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)積極性，我們開放了機械設(shè)計實驗室和機械創(chuàng)新活動室，以激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為培養(yǎng)和提高學(xué)生的機械設(shè)計動手能力、分析問題和解決問題能力以及參與科技創(chuàng)新活動提供了場所和便利。（3）課程設(shè)計題目多樣化?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計”是工科院校機械類、近機類學(xué)生在學(xué)習(xí)了機械制圖、工程力學(xué)、工程材料、公差與配合、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造基礎(chǔ)等課程之后首次進行的一次較全面、較系統(tǒng)、較長時間、較貼近工程實際的綜合性設(shè)計訓(xùn)練，對于培育學(xué)生的設(shè)計意識，鍛煉學(xué)生的設(shè)計能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意義。為了突顯上述功能，我們對課程設(shè)計教學(xué)進行認真改革，豐富和深化課程設(shè)計內(nèi)容，實現(xiàn)設(shè)計題目多樣化。以設(shè)計為主線，既有傳動裝置設(shè)計的傳統(tǒng)題目，也有從生產(chǎn)實踐中新開發(fā)的新題目。對完成的設(shè)計圖紙，既可采用手工繪圖方式完成，也可采用計算機輔助繪圖方式完成，促進學(xué)生分析解決問題能力和創(chuàng)新能力的提高。（4）積極組織和指導(dǎo)學(xué)生參加各種課外設(shè)計競賽活動。借助本課程的知識學(xué)習(xí)，為了進一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識、綜合設(shè)計能力和團隊協(xié)作精神，我們借助汽車工程實驗實訓(xùn)中心和校汽車工程技術(shù)創(chuàng)新基地，積極組織和指導(dǎo)學(xué)生參加各種全國課外科技創(chuàng)新實踐及機械創(chuàng)新設(shè)計的競賽活動。幾年來，這一課外科技創(chuàng)新實踐教學(xué)活動不僅得到了校內(nèi)外專家的一致好評，而且學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果也取得豐富成果，如在參加教育部主持舉辦的“2014年全國大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”上，學(xué)生參賽的7件作品，全部獲得陜西賽區(qū)省級獎，其中省級一等獎1項、省級二等獎1項、省級三等獎4項；學(xué)生在參加2013年“全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽”中，獲得陜西賽區(qū)省級二等獎2項；組織和指導(dǎo)學(xué)生參加Solidworks考試認證中心的認證，多名學(xué)生獲得了Solidworks考試認證中心頒發(fā)的“機械設(shè)計Solidworks證書”。

4.教材建設(shè)。教材建設(shè)是高等教育課程改革的重要組成部分，也是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的成果體現(xiàn)。早在1988年國家教委頒發(fā)的《高等學(xué)校教材工作規(guī)程（試行）》中就指出：“高等學(xué)校教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體，是進行教學(xué)的基本工具，也是深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證”?；诟咝＝滩氖莻魇谥R、培養(yǎng)技能的重要工具，在人才培養(yǎng)過程中扮演著極其重要的角色，所以，我們在本課程的教學(xué)改革中，十分重視課程的教材建設(shè)工作，并制訂了教材建設(shè)規(guī)劃。幾年來，課程組組織了教材編寫力量，先后出版了質(zhì)量較好的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教材（機械工業(yè)出版社出版，2010；國防工業(yè)出版社出版，2014）兩部，《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》教材（國防工業(yè)出版社出版，2014）一部。在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》主輔教材編寫中，我們堅持以應(yīng)用型本科技術(shù)人才培養(yǎng)的實際需要為宗旨，遵循對機械的認識規(guī)律及循序漸進的原則，遵循理論聯(lián)系實際和注重機械設(shè)計能力培養(yǎng)的要求，優(yōu)化了課程知識體系；以常用機構(gòu)和通用零部件為對象，以設(shè)計為主線，突出了機械系統(tǒng)方案設(shè)計、機械零部件的工作能力與結(jié)構(gòu)設(shè)計，并吸納了現(xiàn)代設(shè)計方法及技術(shù)。由于“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的主、輔教材配套齊全，使用效果好，為培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)、寬口徑應(yīng)用型本科技術(shù)人才發(fā)揮了重要作用。

作為應(yīng)用型本科院校一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，“機械設(shè)計基礎(chǔ)”的教學(xué)內(nèi)容改革對培養(yǎng)具有較強設(shè)計實踐能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才具有一定的促進作用。幾年來，我們在培養(yǎng)應(yīng)用型本科技術(shù)人才的實踐過程中，對“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容改革進行了一些探索，并已取得較好的教學(xué)成果，不僅提高了課程的教學(xué)質(zhì)量，而且該課程于2011年被評為陜西省精品課程，2014年經(jīng)陜西省教育廳批準又被升級改造為陜西省精品資源共享課程，本教學(xué)團隊將不斷通過對其教學(xué)改革來建設(shè)好這一省級精品課程。

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