李宏艷

[摘? ? ? ? ? ?要]? 《中國(guó)制造2025》中明確提出：新一階段的科技和產(chǎn)業(yè)革命已經(jīng)逐漸到來(lái)，它不僅是推動(dòng)全球科技創(chuàng)新的重要助力，而且是信息技術(shù)和制造業(yè)相融合的產(chǎn)物。適當(dāng)?shù)母镄掳l(fā)展方法作為我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)略以及“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化”等的基本方針，很大程度上對(duì)人才的重要性進(jìn)行了肯定，同時(shí)也對(duì)培養(yǎng)人才方面提出了一定的要求。但由于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)模式已經(jīng)跟不上高?！靶鹿た啤钡慕虒W(xué)要求，所以應(yīng)將學(xué)生的專業(yè)教育和創(chuàng)新教育、教師教學(xué)模式和科研進(jìn)行有機(jī)融合。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 專創(chuàng)教科融合;機(jī)械設(shè)計(jì);工程能力;創(chuàng)新能力;教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）18-0094-02

從我國(guó)機(jī)械行業(yè)角度來(lái)看，過(guò)硬的機(jī)械設(shè)計(jì)能力應(yīng)用和現(xiàn)代信息管理技術(shù)是我們必須要掌握的，不光如此，先進(jìn)的思想、優(yōu)秀的創(chuàng)新能力、快速應(yīng)對(duì)和解決臨場(chǎng)問(wèn)題的能力、順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和能夠熟練操控現(xiàn)代工程設(shè)備等能力，都是我們現(xiàn)在，甚至未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)的人才需要具備的能力。而綜觀我國(guó)如今高校教育情況，相關(guān)專業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生基本都存在工程實(shí)踐能力差、創(chuàng)新能力不佳、過(guò)于注重理論等問(wèn)題，這就導(dǎo)致當(dāng)代畢業(yè)生很容易與市場(chǎng)需求嚴(yán)重脫節(jié)，同時(shí)這也說(shuō)明我國(guó)的人才培養(yǎng)模式和質(zhì)量已經(jīng)落后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需求。特別是在學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，受傳統(tǒng)教學(xué)方式影響，教師大多數(shù)的教學(xué)方法和內(nèi)容已經(jīng)跟不上現(xiàn)代素質(zhì)教育的訴求，加之學(xué)生的專業(yè)研究和創(chuàng)新能力、教師教學(xué)和科研完全脫節(jié)，導(dǎo)致很多學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力得不到很好的培養(yǎng)，因此教學(xué)成果與教學(xué)目標(biāo)的差距越來(lái)越大。伴隨上述問(wèn)題的出現(xiàn)，我們應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式做出適當(dāng)變革，更好地將學(xué)生專業(yè)教學(xué)和創(chuàng)新教育相結(jié)合，同時(shí)也將教學(xué)內(nèi)容和科研進(jìn)行結(jié)合，尊重學(xué)生在課堂中的主體地位，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，教師要努力在機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程中加大創(chuàng)新和實(shí)踐教學(xué)的比重，這對(duì)培養(yǎng)全方位的綜合性人才來(lái)說(shuō)有著至關(guān)重要的作用。

一、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式存在的問(wèn)題

在機(jī)械專業(yè)中，機(jī)械設(shè)計(jì)是一門基礎(chǔ)性專業(yè)課程，這門課程是在工程圖學(xué)、機(jī)械原理、公差與配合和機(jī)械制造工程等課程之后所要學(xué)習(xí)的實(shí)踐性課程，在該門課程中，學(xué)生需要對(duì)已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行綜合性應(yīng)用，致力解決一些較為復(fù)雜的實(shí)際工程類題目和創(chuàng)新題目，對(duì)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力有較大的幫助。但是上文提到過(guò)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)代素質(zhì)教育的需求，學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力得不到良好的訓(xùn)練[1]。因此，對(duì)專業(yè)課和畢業(yè)作品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，問(wèn)題基本都主要反映在：對(duì)設(shè)備方案的分析不足、無(wú)法清晰明確地指出設(shè)備各部分的特點(diǎn)和具體構(gòu)造、機(jī)械基礎(chǔ)不夠牢靠等。

深入探究其原因，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)如今的機(jī)械課程教材中，每個(gè)章節(jié)都只是顧著講解機(jī)械零件各個(gè)部分的構(gòu)造和設(shè)計(jì)方法，并沒(méi)有配套的工程實(shí)例和應(yīng)用背景以做詳解，與理論和實(shí)踐能力的培養(yǎng)沒(méi)有多大的關(guān)聯(lián)，而且各個(gè)章節(jié)彼此的聯(lián)系不夠緊密，這非常不利于學(xué)生形成屬于自身的知識(shí)體系，同時(shí)教材在學(xué)術(shù)和技術(shù)上更新得過(guò)于緩慢，甚至還在學(xué)習(xí)市場(chǎng)上已經(jīng)淘汰的機(jī)械，這就導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完之后完全不知道怎么實(shí)際應(yīng)用。雖然教材對(duì)理論知識(shí)的講解較為詳細(xì)，但并沒(méi)有給出學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)所需要的方法，造成學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)不知道從何入手，至于解決辦法更是摸不著頭腦[2]。學(xué)生在遇到實(shí)際工程問(wèn)題的時(shí)候，都會(huì)下意識(shí)地利用教師所教授的計(jì)算公式，生搬硬套在各個(gè)步驟當(dāng)中，在此過(guò)程中學(xué)生并沒(méi)有產(chǎn)生興趣和熱情，只是為了完成學(xué)習(xí)任務(wù)而學(xué)習(xí)，在這種教學(xué)模式下，長(zhǎng)此以往，學(xué)生的創(chuàng)新能力很難得到有效提高。

二、基于專創(chuàng)教科融合背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)任務(wù)

美國(guó)知名教育家、心理學(xué)家布魯姆聯(lián)合其他研究者在20世紀(jì)50年代提出了著名的教育目標(biāo)分類法，創(chuàng)造性地將教育目標(biāo)分成三大領(lǐng)域，即認(rèn)知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動(dòng)作技能領(lǐng)域。其中認(rèn)知領(lǐng)域又分為識(shí)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)六個(gè)方面。前三個(gè)方面被劃分為低層次的認(rèn)知，后三個(gè)方面為高層次的認(rèn)知。而我國(guó)傳統(tǒng)教學(xué)通常注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶程度、理解程度和利用已學(xué)知識(shí)處理簡(jiǎn)單問(wèn)題，比較傾向于低層次發(fā)展的認(rèn)知[3]。因?yàn)楦邔哟文芰﹂L(zhǎng)期得不到重視和發(fā)展，學(xué)生無(wú)法意識(shí)到已學(xué)知識(shí)的價(jià)值，很多學(xué)生都是為了應(yīng)付即將到來(lái)的考試而采用瞬間記憶法強(qiáng)行記住一些知識(shí)，當(dāng)考試完成后，這些本應(yīng)該發(fā)揮極大作用的知識(shí)很少能有學(xué)生長(zhǎng)期保留。

因此，當(dāng)代教學(xué)模式不應(yīng)該停留在過(guò)分關(guān)注對(duì)低層次知識(shí)的記憶和基本應(yīng)用上面，而是要把注意力轉(zhuǎn)投在加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力上面。由此我們可以總結(jié)出：在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，要有針對(duì)性地設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的高層次教學(xué)目標(biāo)，具體來(lái)說(shuō)就是在完成知識(shí)獲取的同時(shí)，主要依靠實(shí)際應(yīng)用、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。這當(dāng)中，所謂基礎(chǔ)知識(shí)主要指的是學(xué)生所必須掌握的知識(shí)，這是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的根本所在。

三、基于專創(chuàng)教科融合背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐策略——以工程設(shè)計(jì)為案例

（一）簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)目標(biāo)

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，是通過(guò)分析、綜合與創(chuàng)新而開(kāi)發(fā)出能滿足某些特定要求和功能的機(jī)械系統(tǒng)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程的難點(diǎn)在于教育目標(biāo)的高層次體現(xiàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程教授的是機(jī)械通用零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算的具體知識(shí)及初步的設(shè)計(jì)過(guò)程，難點(diǎn)在于課程實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)難以做到全面的識(shí)記、理解、應(yīng)用，更不要說(shuō)高層次的分析、綜合和評(píng)價(jià)教學(xué)目標(biāo)[4]。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目的，主要就是在一系列的創(chuàng)新和分析過(guò)程中，制造出能夠適應(yīng)市場(chǎng)具體需求和特殊要求的機(jī)械系統(tǒng)。這其中較為困難的則是教育目標(biāo)的高層次體現(xiàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程主要是讓學(xué)生了解各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算過(guò)程和設(shè)計(jì)過(guò)程，這對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力要求較高，而學(xué)生往往很難在短時(shí)間內(nèi)將諸多復(fù)雜、零散的知識(shí)點(diǎn)通通牢記，連知識(shí)點(diǎn)都記不住，就更不要提完成高層次的教學(xué)目標(biāo)了。正因?yàn)槿绱?，在針?duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應(yīng)該將工程設(shè)計(jì)作為案例來(lái)講解，著重分析工程設(shè)計(jì)的制造過(guò)程和設(shè)計(jì)理念，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)情境，綜合工程設(shè)計(jì)制造方面所講解的知識(shí)，從根本上將理論和實(shí)踐相結(jié)合，目的在于讓學(xué)生更深刻地體會(huì)工程設(shè)計(jì)的過(guò)程，全方位培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、藝術(shù)格局，層層遞進(jìn)，使教學(xué)活動(dòng)穩(wěn)步推進(jìn)，繼而有效完善課程的教學(xué)體系和知識(shí)體系，讓學(xué)生在獲取知識(shí)和懂得應(yīng)用方法的同時(shí)，真正意義上實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的高層次方面[5]。

（二）融合專業(yè)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐

現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)具有理論性、創(chuàng)造性、廣義性和優(yōu)選性的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)模式中，教師在授課的過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)模仿、類比的設(shè)計(jì)方法，導(dǎo)致學(xué)生也照葫蘆畫(huà)瓢，這在很大程度上限制了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。其實(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)的核心在于創(chuàng)新，設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是想象、創(chuàng)造、實(shí)踐的過(guò)程。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，一定要融入創(chuàng)造性的教學(xué)方法，讓學(xué)生更好地感受機(jī)械設(shè)計(jì)的真正魅力。例如，在教師提出一個(gè)設(shè)計(jì)方法后，可以讓學(xué)生進(jìn)行分解，了解設(shè)計(jì)原理等，然后進(jìn)行完善和改造，使這個(gè)設(shè)計(jì)更加方便。在這個(gè)過(guò)程中，就要求學(xué)生既要掌握專業(yè)知識(shí)，又要很好地運(yùn)用專業(yè)知識(shí)[6]。教師要學(xué)會(huì)將專業(yè)與創(chuàng)新融合到課堂當(dāng)中，讓學(xué)生掌握專業(yè)內(nèi)容的同時(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)造力和想象力。在內(nèi)容梳理方面，教師要引導(dǎo)學(xué)生從整體出發(fā)，系統(tǒng)地將專業(yè)知識(shí)整合為機(jī)械設(shè)計(jì)總論、連接、機(jī)械傳動(dòng)、軸系零部件四大板塊，幫助學(xué)生理解理論知識(shí)內(nèi)容，培養(yǎng)設(shè)計(jì)的思維能力和邏輯能力，只有這樣，學(xué)生才能夠更好地創(chuàng)新和創(chuàng)造，并通過(guò)整合專業(yè)知識(shí)，更好地理解這些知識(shí)應(yīng)該如何應(yīng)用，也為實(shí)踐和創(chuàng)新奠定良好的理論基礎(chǔ)。

（三）融合教學(xué)過(guò)程和科研活動(dòng)

在教學(xué)過(guò)程中將創(chuàng)新與科研融合在一起，不僅能夠給學(xué)生更多自我發(fā)揮的空間，同時(shí)還能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主思考、自主解決問(wèn)題的能力。機(jī)械設(shè)計(jì)的最高教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析工程裝備，能夠評(píng)價(jià)出設(shè)計(jì)的好壞，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題并找到解決和完善的辦法。要達(dá)到這些目標(biāo)，就要求學(xué)生能夠在完全掌握課程基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，構(gòu)建知識(shí)體系。在教學(xué)過(guò)程中，教師提出任務(wù)要求，學(xué)生可以自由創(chuàng)新、研發(fā)。遇到問(wèn)題，學(xué)生可以分組自由討論解決辦法，教師只負(fù)責(zé)協(xié)助和指導(dǎo)，讓學(xué)生在安全的情況下解決問(wèn)題，這樣不僅極大地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力，同時(shí)也提高了學(xué)生的自信心，讓學(xué)生敢做、敢想、敢說(shuō)。只有做到這三點(diǎn)，才能促進(jìn)學(xué)生大膽創(chuàng)新、大膽設(shè)計(jì)。教師將設(shè)計(jì)案例分為四個(gè)板塊：將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的表達(dá)、設(shè)計(jì)等知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)成工程圖知識(shí)體系;將方案設(shè)計(jì)、工程計(jì)算以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)成機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)體系;將工藝加工、零件制造和產(chǎn)品的裝置配件等知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)成機(jī)械制造知識(shí)體系;將結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、方案創(chuàng)新等知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)成機(jī)械創(chuàng)新知識(shí)體系。這樣一來(lái)，以一個(gè)工程設(shè)計(jì)為主線，就可以幫助學(xué)生系統(tǒng)地歸納所有的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也能讓學(xué)生更好地理解理論知識(shí)，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)[7]。當(dāng)學(xué)生擁有了完整的知識(shí)體系后，就可以很好地對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行分析、綜合和評(píng)價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的最高教育目標(biāo)。

作為機(jī)械專業(yè)最重要的一門基礎(chǔ)課程，機(jī)械設(shè)計(jì)在整個(gè)人才培養(yǎng)體系當(dāng)中都占據(jù)著主導(dǎo)地位，然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不再適應(yīng)如今的教育目標(biāo)和要求。想要培養(yǎng)出工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)以及具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)人才，就必須改變傳統(tǒng)的教育模式。

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編輯 郭小琴