寧萌　薛必倫　張秋菊　蔣毅　陳海衛(wèi)

摘要：如何培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，是當(dāng)代大學(xué)教育的核心問題，因?yàn)閷W(xué)習(xí)興趣是創(chuàng)造力的源泉，動(dòng)手能力則是學(xué)生素質(zhì)的體現(xiàn)。提高學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，是教育的意義所在。本文主要介紹了通過機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)（I）課程來提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力，使學(xué)生掌握機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；動(dòng)手能力；機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)（I）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）04-0116-02

機(jī)械電子工程的知識(shí)體系來源于學(xué)科間的交叉融合?，F(xiàn)如今，國內(nèi)外許多大學(xué)的機(jī)械電子專業(yè)課程主要是由機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及控制工程中的部分課程整合而成。這對本專業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生而言，是具有一定難度的。故機(jī)械電子工程所要求的人才及人才知識(shí)結(jié)構(gòu)、技術(shù)素養(yǎng)等明顯不同于傳統(tǒng)的機(jī)械工程人員[1]。

培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念十分重要，希望學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)能滿足以下畢業(yè)能力：能夠?qū)C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能制造等領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行識(shí)別和表達(dá)；能夠在綜合考慮下，針對復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)、單元或工藝等工程問題，提出體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)的解決方案；能夠采用科學(xué)方法對復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程中的工程問題進(jìn)行研究；具備針對復(fù)雜機(jī)電工程問題進(jìn)行開發(fā)、選擇和應(yīng)用現(xiàn)代工具的能力。本文結(jié)合機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)（I）專業(yè)課程，探討了在教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)方法等方面的改革，希望對本科生的培養(yǎng)更符合“卓越人才”的培養(yǎng)要求與模式。

一、機(jī)械電子工程教學(xué)存在的問題

目前的大學(xué)教育存在以下弊端：本科教育嚴(yán)重滯后于外部世界的快速發(fā)展；教育資源配置不合理，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重；書本理論知識(shí)（許多實(shí)際上已經(jīng)過時(shí)）過時(shí)，缺乏與實(shí)際生活的系統(tǒng)性聯(lián)系；缺乏專業(yè)技術(shù)和動(dòng)手能力，無法滿足現(xiàn)代制造企業(yè)對素質(zhì)人才的需求。

其原因在于沒有合適的實(shí)踐對象或創(chuàng)新平臺(tái)，學(xué)校安排的現(xiàn)有課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容居多，缺少學(xué)生自主研究性的學(xué)習(xí)內(nèi)容和訓(xùn)練環(huán)節(jié)，單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所涉及的知識(shí)點(diǎn)比較單一，實(shí)驗(yàn)中學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握只限于幾個(gè)相對孤立的知識(shí)點(diǎn)，缺乏對各知識(shí)點(diǎn)之間的相互貫通，無法通過實(shí)驗(yàn)悟出系統(tǒng)各組成部分的性能與系統(tǒng)實(shí)際綜合性能和應(yīng)用之間的內(nèi)在聯(lián)系，更無法將所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)與分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問題相聯(lián)系，限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，也難以養(yǎng)成正確的批判性思維習(xí)慣[2]。

機(jī)電一體化的不斷發(fā)展導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，所需的技術(shù)也越來越復(fù)雜，但這種現(xiàn)象有利于人們的發(fā)展創(chuàng)造性。因此，為了改善當(dāng)前大學(xué)生的學(xué)習(xí)課程和教育方法，有必要提供一種良好的氛圍，培養(yǎng)大學(xué)生成為腳踏實(shí)地的現(xiàn)代工程師。目前，具有現(xiàn)代理論知識(shí)，并受過專業(yè)培訓(xùn)又具有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的大學(xué)生，在畢業(yè)后能夠滿足社會(huì)各大生產(chǎn)企業(yè)對人才的尋求，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

二、機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革措施

1.知識(shí)體系改革。機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)（I）是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)系列課程中的其中一部分，教學(xué)的內(nèi)容是基于工程圖學(xué)，在掌握投影基礎(chǔ)、立體構(gòu)型、讀圖與表達(dá)、零件圖、裝配圖的基礎(chǔ)上，并能上機(jī)實(shí)踐的一門專業(yè)核心課程。本課程總共有40個(gè)學(xué)時(shí)，包括理論學(xué)時(shí)、上機(jī)學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)以及實(shí)踐學(xué)時(shí)，在整個(gè)系列課程中起到承上啟下的作用。

本課程是針對機(jī)械類學(xué)生開設(shè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。在學(xué)生掌握基本投影法理論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生研究機(jī)械零件及裝配圖的構(gòu)形、構(gòu)造等分析問題，遵循國家標(biāo)準(zhǔn)基本規(guī)定進(jìn)行機(jī)械零件及裝配體二維表達(dá)，進(jìn)行工程圖樣的閱讀理解，以及運(yùn)用三維造型軟件進(jìn)行機(jī)械零件及裝配體三維表達(dá)，進(jìn)行零件測繪。培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)型分析能力、手工繪圖能力、閱讀零件圖和裝配圖的能力，計(jì)算機(jī)繪圖能力以及工程實(shí)踐能力。培養(yǎng)學(xué)生用圖形表達(dá)設(shè)計(jì)思維的能力，掌握現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法和技能、具有分析與解決問題的能力，以及工程實(shí)踐和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

根據(jù)以上要求，教學(xué)知識(shí)體系的優(yōu)化顯得尤為重要。江南大學(xué)的機(jī)械電子工程專業(yè)的課程以往是主要按照機(jī)械工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，其實(shí)踐性及對機(jī)械電子工程發(fā)展的闡述不夠全面。根據(jù)現(xiàn)在行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及教學(xué)需求，首先需要對于傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行挑選與增補(bǔ)，既要滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的需求，也要加入自動(dòng)化控制的內(nèi)容。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)添加機(jī)電學(xué)科的前沿性知識(shí)與最新成果，在教學(xué)過程中穿插實(shí)踐與大賽，這可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，真正提高廣大學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。合理開展實(shí)踐教學(xué)能夠提高學(xué)生們的動(dòng)手能力、幫助梳理專業(yè)知識(shí)的體系結(jié)構(gòu)、知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生們做到對所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通，并養(yǎng)成正確的批判性思維習(xí)慣提高學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力。

2.授課方法改革的實(shí)踐與思考。機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)（I）是專門針對機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生開展的一門課程，與其他專業(yè)課程有所不同。因此，在授課方式與過程上也進(jìn)行了改革，除了多媒體教學(xué)，還加入了項(xiàng)目分組與競賽評比等內(nèi)容。課程改革的目的就是要充分發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用，學(xué)為主、教為輔，對于學(xué)生普遍比較熟悉的內(nèi)容，給定選題讓學(xué)生分組討論，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性又能集思廣益，一舉多得[3]。

首先，本課程總共有40個(gè)課時(shí)，不僅有理論課還有上機(jī)與實(shí)踐課，前期的理論課程先介紹了機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論，讓學(xué)生了解現(xiàn)代制造業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況與現(xiàn)代設(shè)計(jì)與信息技術(shù)的融合狀況，再通過實(shí)例介紹，分析一個(gè)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程與關(guān)鍵步驟，從各個(gè)角度了解產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)的概念與原理，并讓學(xué)生進(jìn)一步了解優(yōu)化方法。在課堂上，教師可以通過互動(dòng)來了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，這不僅可以加深師生間的接觸和交流，還有利于學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的領(lǐng)悟。

其次，教師會(huì)在前兩節(jié)課就布置一個(gè)大作業(yè)，學(xué)生可以自己一組也可以幾人組隊(duì)完成這個(gè)大作業(yè)，大作業(yè)是讓學(xué)生設(shè)計(jì)一款機(jī)電產(chǎn)品，并且完成其三維建模，大作業(yè)貫穿整個(gè)教學(xué)課程。每次上機(jī)課，學(xué)生可以有針對性地進(jìn)行繪圖訓(xùn)練，這可以幫助學(xué)生更好地掌握三維繪圖軟件，教師在上機(jī)課上不僅解答學(xué)生疑惑，也經(jīng)常與學(xué)生溝通交流大作業(yè)方案雛形，在課下，教師也在QQ群里發(fā)一些機(jī)電產(chǎn)品實(shí)例的視頻，學(xué)生也可以從中獲得啟發(fā)，整個(gè)教學(xué)過程都是圍繞大作業(yè)，這樣讓學(xué)生帶有目的性的去學(xué)習(xí)，實(shí)實(shí)在在地完成一項(xiàng)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，這更符合機(jī)電工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目的。

最后，在課程結(jié)束的時(shí)候，每組隊(duì)員都要進(jìn)行大作業(yè)答辯，不光要有機(jī)電產(chǎn)品說明書，還要制作PPT，在規(guī)定的時(shí)間里介紹自己組的機(jī)電產(chǎn)品與各組員的分工，教師根據(jù)每組的機(jī)電產(chǎn)品與各組員分工，對每位學(xué)生進(jìn)行打分。在課程結(jié)束后，基于機(jī)電產(chǎn)品大作業(yè)開展機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作大賽，邀請機(jī)電系老師作為評委，對每組產(chǎn)品從完整度、創(chuàng)意、實(shí)用性、美觀度進(jìn)行打分，最后評出大賽的一二三等獎(jiǎng)。整個(gè)課程教學(xué)有理論分析，有針對性的上機(jī)操作，也有課下的創(chuàng)新比賽，不僅讓學(xué)生融會(huì)貫通書本知識(shí)，活學(xué)活用，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，這更加符合機(jī)械電子工程的培養(yǎng)方向。

三、總結(jié)

開展機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)系列課程，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和參與項(xiàng)目研制的興趣與愛好，為其今后的學(xué)習(xí)工作生涯奠定基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，符合當(dāng)代社會(huì)對素質(zhì)化人才的要求，通過課程大作業(yè)，學(xué)生還能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，將所學(xué)知識(shí)用在實(shí)處，獲得良好的體驗(yàn)和高度的成就感。機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)（I）課程在教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)方法等方面都進(jìn)行了改革，為機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生制定了專屬的培養(yǎng)方案，真正做到了“卓越人才”的培養(yǎng)要求與模式。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract：How to cultivate the interest of contemporary college students，to improve their ability of innovation and practical ability，is the core of contemporary university education，because learning interest is the source of creativity，practical ability is the embodiment of the quality of students.This article mainly introduces how to improve college students' enthusiasm for learning and innovation through the course of mechanical and electrical product design （I） so that students can master the basic knowledge of mechanical and electrical product design.

Key words：creative ability；practical ability；Mechanical and Electrical Product Design （I）