范恒彥　曹旭妍

摘要：本文針對我國高職類院校的《機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》課程現(xiàn)狀及存在問題，結(jié)合高職機械設(shè)計與制造專業(yè)的實際崗位能力要求及專業(yè)人才培養(yǎng)方案，提出建設(shè)要求，開發(fā)合理的機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)任務(wù)，建設(shè)機械系統(tǒng)綜合實訓(xùn)室。通過完成具體的機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)任務(wù)，使學(xué)生能從整體和系統(tǒng)的角度了解機械產(chǎn)品設(shè)計的一般特點和共性規(guī)律，提升學(xué)生對機械系統(tǒng)的整體布局和整合設(shè)計能力。

Abstract： Aiming at the current situation and problem of the course "Comprehensive Training in Mechanical System Design" in vocational colleges， it combines practice post ability requirements and plan of professional talent， proposed the construction requirements， developed a reasonable training task， established the training room. Through the completion of the specific mechanical system design comprehensive training task， the students can understand the general characteristics and common law of mechanical product design from a holistic and systematic perspective， and their ability of overall layout and integrated design of mechanical system can be improved.

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才;機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn);課程改革

Key words： application-oriented talents;Comprehensive Training in Mechanical System Design;curriculum reform

0? 引言

高職主要是培養(yǎng)技術(shù)技能應(yīng)用型人才，應(yīng)用型人才是指能將專業(yè)知識和技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會實踐的一種專門的人才類型。而目前高職機械類專業(yè)課程體系更多局限于單個零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，很少從系統(tǒng)的角度培養(yǎng)學(xué)生整個機械系統(tǒng)的設(shè)計能力，就造成了學(xué)生基礎(chǔ)知識很強而系統(tǒng)應(yīng)用能力不足，專業(yè)知識基礎(chǔ)扎實而綜合應(yīng)用能力不足的現(xiàn)象，已不能滿足社會對人才的需求預(yù)期[1]。為此囯內(nèi)很多高職院校機械類專業(yè)在原有課程體系的基礎(chǔ)上陸續(xù)開設(shè)了機械系統(tǒng)設(shè)計課程，但與該課程對應(yīng)的實訓(xùn)卻還沒有院校開設(shè)，加之高職學(xué)生對抽象知識的掌握和理解能力也相對較為薄弱，如何讓高職機械類學(xué)生通過個性的具體的機械系統(tǒng)設(shè)計實踐訓(xùn)練加深理解和鞏固機械系統(tǒng)設(shè)計中的共性規(guī)律，以提高解決工程設(shè)計中具體問題的能力就成了當務(wù)之急，這就需要開發(fā)相應(yīng)的《機械設(shè)計綜合實訓(xùn)》課程。

1? 實訓(xùn)項目開發(fā)及實訓(xùn)條件建設(shè)

《機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》課程實訓(xùn)應(yīng)結(jié)合企業(yè)發(fā)展實際，實施項目應(yīng)有利于學(xué)生了解機械系統(tǒng)設(shè)計的全過程;需要強化學(xué)生知識建構(gòu)能力、數(shù)字化設(shè)計能力、整機設(shè)計能力及創(chuàng)新設(shè)計能力四個能力。因此，在機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)的實訓(xùn)項目開發(fā)和實訓(xùn)條件建設(shè)上實行“兩個整合、兩個轉(zhuǎn)變”，即：一是實訓(xùn)內(nèi)容的整合，將理論教學(xué)內(nèi)容和實際工程應(yīng)用整合為系統(tǒng)化的實訓(xùn)項目，實現(xiàn)從“學(xué)用創(chuàng)”脫節(jié)向“學(xué)用創(chuàng)”相融轉(zhuǎn)變;二是實訓(xùn)條件的整合，通過將計算機、機械系統(tǒng)設(shè)計實踐平臺、卷揚機等實訓(xùn)設(shè)備的整合，實現(xiàn)從碎片化實踐向系統(tǒng)性訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變。切實提升學(xué)生的整機設(shè)計能力和解決實際工程問題能力。

1.1 實訓(xùn)項目開發(fā)

實訓(xùn)課程開發(fā)的重點是根據(jù)企業(yè)崗位的核心能力要求進行設(shè)計，應(yīng)包含動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)等子系統(tǒng)，對已有的成套產(chǎn)品或設(shè)備進行選型，對非標零部件進行設(shè)計和計算，結(jié)合設(shè)計崗位需求，開發(fā)出卷揚機系統(tǒng)設(shè)計、簡易數(shù)控車床設(shè)計、簡易數(shù)控銑床設(shè)計及自主創(chuàng)新設(shè)計等相應(yīng)的實訓(xùn)項目。下面以卷揚機實訓(xùn)項目為例來詳細說明。

卷揚機系統(tǒng)設(shè)計實訓(xùn)項目要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)機械系統(tǒng)設(shè)計理論課的相關(guān)知識，從而設(shè)計出一套卷揚機系統(tǒng)，其中包括機械系統(tǒng)的整體方案布局和電動機、鼓輪、制動系統(tǒng)、減速器等主要零部件的設(shè)計與選擇，具體實訓(xùn)任務(wù)如表1所示。通過完成該實訓(xùn)，使得學(xué)生具備常見標準件選擇，以及通過基本計算完成零部件設(shè)計的能力，提高了學(xué)生利用二維及三維設(shè)計軟件的能力，經(jīng)過理論與實踐教學(xué)的綜合訓(xùn)練，系統(tǒng)提升學(xué)生對機械系統(tǒng)的整體布局和相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力[2]。

1.2 實訓(xùn)條件建設(shè)

為保證學(xué)生能順利的實施和完成實訓(xùn)項目，并達到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。將學(xué)?，F(xiàn)有實訓(xùn)資源進行整合，并購置新的設(shè)備，建設(shè)機械系統(tǒng)綜合實訓(xùn)室。該實訓(xùn)室主要包括計算機40臺，卷揚機4套，并新購置小型車床2臺，小型鉆銑床2臺，機械傳動搭接綜合實訓(xùn)系統(tǒng)4臺，配備相應(yīng)的工具箱4套，并為學(xué)生開放數(shù)控加工實訓(xùn)中心，3D打印實訓(xùn)中心，給學(xué)生完成不同的機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)項目提供實驗條件。

2? 實訓(xùn)過程及實訓(xùn)教學(xué)改革

機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)是機械設(shè)計與制造專業(yè)大二學(xué)生開設(shè)的實訓(xùn)課程，學(xué)生在實訓(xùn)前已經(jīng)學(xué)習(xí)過《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械制圖》、《機械系統(tǒng)設(shè)計》等相關(guān)課程，具有一定的理論知識基礎(chǔ)。該實訓(xùn)共安排三周時間，實訓(xùn)教學(xué)過程借助信息化教學(xué)平臺和教學(xué)資源，采用線上線下混合式教學(xué)方法，讓學(xué)生充分利用實訓(xùn)室資源，以交流、選擇、合作的方式學(xué)習(xí)，完成實際工程實踐任務(wù)，提高學(xué)生的整機設(shè)計能力[3]。

2.1 實訓(xùn)過程

實訓(xùn)前，教師在藍墨云班課平臺下發(fā)實訓(xùn)項目，學(xué)生查看實訓(xùn)任務(wù)，并自行商討分組，加入到對應(yīng)的實訓(xùn)項目組;完成本組實訓(xùn)項目相關(guān)資料的借閱和查找任務(wù)。

整個實訓(xùn)具體實施過程為三周，第一周的第一天為實訓(xùn)項目了解過程，學(xué)生通過平臺上的相關(guān)視頻、動畫及文本資料對實訓(xùn)項目的整體系統(tǒng)進行了解，并在實訓(xùn)教師的指導(dǎo)下進行卷揚機或簡易機床的拆裝，了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。第二天到第五天，學(xué)生完成各組實訓(xùn)項目的具體設(shè)計及選型相關(guān)子任務(wù)，比如卷揚機系統(tǒng)設(shè)計項目組的同學(xué)，應(yīng)完成表一中的任務(wù)二到任務(wù)七，并將設(shè)計結(jié)果上傳至班課平臺，由教師檢查完后，方可進入下一階段的實訓(xùn)任務(wù)。第二周主要完成所設(shè)計機械系統(tǒng)中各零部件的三維圖繪制，及非標零件的二維圖繪制。第三周主要完成整個機械系統(tǒng)的總裝配、運動仿真及總裝配二維圖紙，并完成說明書的撰寫。最后是評價考核環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)包含“答辯+平時表現(xiàn)+任務(wù)完成情況”三部分，最終實訓(xùn)成績由個人評價25%、小組互評35%及教師評價40%所組成。

實訓(xùn)完成后，教師還會在班課平臺發(fā)布相關(guān)機械系統(tǒng)設(shè)計的實例，相關(guān)實訓(xùn)室也會對學(xué)生開放，學(xué)生可自行進行機械創(chuàng)新設(shè)計，并借助機械系統(tǒng)綜合實訓(xùn)室、數(shù)控加工實訓(xùn)中心、3D打印實訓(xùn)中心完成產(chǎn)品模型制作，此過程可提高學(xué)生的整機設(shè)計能力和創(chuàng)新思維能力，為學(xué)生后續(xù)參加比賽和工作打好基礎(chǔ)。

2.2 實訓(xùn)教學(xué)改革

《機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》在實訓(xùn)題目上進行了改革，實訓(xùn)項目更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并配有相應(yīng)的實訓(xùn)設(shè)備，供學(xué)生拆裝;整個實訓(xùn)過程基于藍墨云班課教學(xué)平臺，采用線上線下混合式教學(xué)模式，可以在整個實訓(xùn)過程中實時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，檢查督促學(xué)生的實訓(xùn)任務(wù)[4];并打破傳統(tǒng)的“學(xué)生做，老師轉(zhuǎn)”的模式，將項目教學(xué)法、情境教學(xué)法、小組協(xié)作法等教學(xué)方法融入實訓(xùn)過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實訓(xùn)效率。

3? 機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)主要成效

3.1 開發(fā)新型實訓(xùn)項目，加深與企業(yè)崗位需求的關(guān)聯(lián)。高職類院?！稒C械系統(tǒng)設(shè)計與實踐》課程的相應(yīng)實訓(xùn)較少或者沒有，筆者結(jié)合本校實際情況，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，在企業(yè)崗位調(diào)研和工作任務(wù)分析基礎(chǔ)上，制定出符合企業(yè)崗位要求并具有可操作性的實訓(xùn)項目，因此該實訓(xùn)項目也必然貼近企業(yè)的崗位需求。

3.2 師生共同進步，開發(fā)師生多方面潛能。通過該實訓(xùn)課程，培養(yǎng)學(xué)生的整機設(shè)計能力、使學(xué)生掌握一般機械系統(tǒng)的設(shè)計方法，提高教學(xué)質(zhì)量，也使學(xué)生在機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、挑戰(zhàn)杯等大賽中獲獎;同時推動機械設(shè)計與制造教研室教師隊伍水平的整體提升，形成一支具有較強工程能力、設(shè)計能力、創(chuàng)新思維的學(xué)科專家型教師團隊，推動了學(xué)校專業(yè)建設(shè)的發(fā)展。

3.3 采用信息化教學(xué)，促進 “教、學(xué)、做”的協(xié)同發(fā)展。實訓(xùn)課程基于藍墨云班課平臺，采用講、練、做交替進行，老師講解，學(xué)生結(jié)合實訓(xùn)設(shè)備進行操作和設(shè)計，完成自己的工作任務(wù)，創(chuàng)設(shè)教、學(xué)、做、評一體化的教學(xué)環(huán)境，提高了實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。

4? 結(jié)語

本文結(jié)合高職機械設(shè)計與制造專業(yè)的實際崗位能力要求及專業(yè)人才培養(yǎng)方案，提出建設(shè)要求、開發(fā)合理的機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)任務(wù)，建設(shè)機械系統(tǒng)綜合實訓(xùn)室，并對傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)方法進行改革。通過完成具體的機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)任務(wù)，使學(xué)生熟悉相關(guān)設(shè)計標準、規(guī)范、手冊、圖冊的使用方法和整套圖紙的組織體系建立等，并能從整體和系統(tǒng)的角度了解機械產(chǎn)品設(shè)計的一般特點和共性規(guī)律，擴展機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和現(xiàn)代設(shè)計工具使用方面的能力，提升學(xué)生對機械系統(tǒng)的整體布局和整合設(shè)計能力，也對國內(nèi)高職機械類專業(yè)有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]邱明明，陳球勝.以能力為導(dǎo)向的《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程改革探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2019（22）：161-162.

[2]童永華，陳昌兵.適合的職業(yè)教育理念下機械綜合實訓(xùn)課程教學(xué)模式改革[J].職教通訊，2019（8）：40-43.

[3]沈仙法.新工科建設(shè)背景下機械設(shè)計綜合實訓(xùn)課程的四化改革[J].輕工科技，2019（5）：181-182.

[4]何春倩.藍墨云班課平臺支持下翻轉(zhuǎn)式整周實訓(xùn)教學(xué)研究與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2019（6）：107-109.

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基金項目：陜西省職業(yè)教育學(xué)會2019年度職業(yè)教育研究課題（規(guī)劃課題），課題名稱：高職《機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》課程的改革與開發(fā)，課題編號：SZJGH19-007。

作者簡介：范恒彥（1962-），男，陜西渭南人，陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授，主要研究方向為機械設(shè)計與理論。