屈舒蕾,張大朋,嚴(yán)謹(jǐn)
(廣東海洋大學(xué)船舶與海運(yùn)學(xué)院,廣東湛江 524088)
隨著教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的出臺(tái),工科專業(yè)對(duì)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力有了更高的要求?,F(xiàn)如今,海洋科學(xué)技術(shù)已在高速發(fā)展,海洋調(diào)查船、水下工程技術(shù)與設(shè)備、潛水器等技術(shù)不斷涌現(xiàn)。這些技術(shù)的發(fā)展離不開機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程,因此,各大高校應(yīng)該重視這門課程及優(yōu)化教學(xué)方法。對(duì)船舶與海洋工程專業(yè)來說,最基礎(chǔ)的便是掌握船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)的理論及方法,這便需要基礎(chǔ)課程機(jī)械設(shè)計(jì)與其他學(xué)科相結(jié)合,讓學(xué)生了解機(jī)械設(shè)計(jì)隨時(shí)代發(fā)展的脈絡(luò)。目前,學(xué)生對(duì)其相關(guān)專業(yè)特點(diǎn)尚不了解,課程學(xué)習(xí)受到了一定的限制,課程內(nèi)容方面有所欠缺,課程的實(shí)踐教學(xué)方面也不夠完善[1]。針對(duì)這些問題,我們有必要基于船舶與海洋工程專業(yè)特點(diǎn)來對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程進(jìn)行教學(xué)的改革優(yōu)化探究。
機(jī)械設(shè)計(jì)課程是工科專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程,其教學(xué)要領(lǐng)在于基礎(chǔ)機(jī)械的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。這門課程的主要目標(biāo)是讓學(xué)生了解與機(jī)械相關(guān)的機(jī)械設(shè)備和機(jī)械零件,并能掌握零件組成機(jī)械的過程。富有想象力、創(chuàng)造力,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)尤為重要。
隨著我國(guó)的海洋經(jīng)濟(jì)水平不斷提高和海洋科學(xué)技術(shù)的不斷完善,行業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)水平要求逐步提高。機(jī)械設(shè)計(jì)是海洋科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),只有對(duì)機(jī)械設(shè)備、機(jī)械零件了如指掌,對(duì)機(jī)械安裝過程理解通透,我們才能更好地完成一項(xiàng)機(jī)械設(shè)計(jì),才能使海洋科學(xué)技術(shù)更好地提升。作為船舶與海洋工程專業(yè)的學(xué)生,我們的目標(biāo)便是讓海洋科學(xué)技術(shù)日益完善。基于此,高校就必須將船舶與海洋知識(shí)充分融入機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)中,立足專業(yè)背景,讓專業(yè)學(xué)生了解機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性,注重培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)思維與實(shí)踐能力,全面推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)優(yōu)化。
1.機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容陳舊枯燥
機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的教材分十八章敘述,教材內(nèi)容復(fù)雜。對(duì)絕大多數(shù)缺乏工程知識(shí)的學(xué)生來說,他們會(huì)備感雜、亂、散,甚至是枯燥無味,面對(duì)一系列設(shè)計(jì)性工程內(nèi)容課程,無法用心投入?,F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的大部分高校在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)類課程的主題選擇時(shí)一般是根據(jù)教材指南選定材料、參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最后創(chuàng)建工具的零件圖、裝配圖、設(shè)計(jì)指南。這樣的課程主題很好地表現(xiàn)出了機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)的核心,但卻不利于學(xué)生的理解[2]。機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容的陳舊性、廣泛性,使學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課逐漸失去新鮮感,加上課程內(nèi)容與授課方式之間的矛盾,限制了對(duì)學(xué)生思維與實(shí)踐設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
2.機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)不合理
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)時(shí)間有八周,一周兩節(jié)大課。老師教學(xué)的主要內(nèi)容是PPT以及課本,主要涉及機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)核心內(nèi)容及設(shè)計(jì)過程指導(dǎo)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程涉及大量的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化過程以及實(shí)際結(jié)構(gòu)的靜態(tài)分析,然而大多數(shù)學(xué)生缺乏實(shí)踐知識(shí)和空間想象能力,容易在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)情緒波動(dòng),甚至對(duì)學(xué)習(xí)心生厭惡、備感吃力[3]。課堂上老師教學(xué)缺乏教與學(xué)的互動(dòng),不夠靈活多樣,主要以口頭講授為主,這樣的課堂教學(xué)不能夠很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的積極性,課堂出現(xiàn)的將會(huì)是一片鴉雀無聲的景象,課堂犯困、開小差的學(xué)生也會(huì)越來越多,這便嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。不合理的課堂教學(xué)不僅讓學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的內(nèi)容難以理解消化,而且會(huì)使學(xué)生失去對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的興趣。
1.機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)機(jī)制不夠完善
近年來,實(shí)踐教學(xué)逐漸被重視起來。在一些高校,實(shí)踐教學(xué)已成為考核學(xué)生的一個(gè)重要指標(biāo)。實(shí)踐能夠拋開紙上談兵,只有在實(shí)踐中完成真正的操作設(shè)計(jì),才能夠發(fā)現(xiàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)中可能存在的錯(cuò)誤,才能夠真正地修改解決問題,同時(shí)避免不必要的損失。
2.機(jī)械設(shè)計(jì)課程授課教師缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)
理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合是尤為重要的。教師將機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)教給學(xué)生的同時(shí),還應(yīng)該開設(shè)實(shí)踐課程,讓學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)作,帶著任務(wù)及創(chuàng)作精神進(jìn)行實(shí)踐設(shè)計(jì)。然而,本校不重視機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐的教學(xué),教師也普遍缺乏實(shí)際的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致難以保障實(shí)踐教學(xué)效果。
1.合理創(chuàng)新完善機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容,突出船舶與海洋特點(diǎn)
船舶與海洋工程專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容主要包括變速箱總體設(shè)計(jì)、機(jī)械主要部件設(shè)計(jì)、裝配圖及零件設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)說明的編制。目前機(jī)械設(shè)計(jì)的教材中,教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)相對(duì)較少,教師應(yīng)當(dāng)對(duì)教材內(nèi)容做適當(dāng)?shù)膭h減修改,除去內(nèi)容上過時(shí)的思想,保留先進(jìn)性,例如,一些偏難偏深又不實(shí)用的內(nèi)容便可刪除,重點(diǎn)注重完善基礎(chǔ)理論知識(shí),盡量做到內(nèi)容“少而精”[4]。這樣的內(nèi)容一環(huán)扣一環(huán)地將機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí)核心展示了出來,能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中由淺到深一步步地理解并掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)。除了完善教學(xué)內(nèi)容,教師還需要合理創(chuàng)新,可以新增有關(guān)船舶與海洋的一些科學(xué)技術(shù),例如可以增加船舶動(dòng)力機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)及組成。這樣既涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基本的理論知識(shí),又有利于培養(yǎng)實(shí)際能力,還增加了船舶與海洋專業(yè)的特點(diǎn),既將專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了擴(kuò)展,又能保證教材內(nèi)容上的多樣性。
2.機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法的改革
對(duì)于教學(xué)方法,要將以老師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式改成以學(xué)生為中心,要堅(jiān)持以啟發(fā)式教學(xué)模式為主,打造靈活多樣、生動(dòng)形象的課堂氛圍,注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考,積極投入課堂實(shí)踐,還要加強(qiáng)參與式教學(xué)模式的應(yīng)用,引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生走上講臺(tái),實(shí)現(xiàn)多方面綜合培養(yǎng)[5-6]。教師要杜絕獨(dú)立地講解各章內(nèi)容,而是要通過整理歸納,發(fā)現(xiàn)章節(jié)與章節(jié)之間的聯(lián)系,有效地組合成一個(gè)整體,這樣才能通俗易懂,便于學(xué)生們更好地理解消化。為了更好地培養(yǎng)船舶與海洋工程專業(yè)學(xué)生解決實(shí)際專業(yè)問題的能力,教師就應(yīng)該在專業(yè)課程教學(xué)中將教學(xué)與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。在機(jī)械設(shè)計(jì)的課程教學(xué)中,教師可以將齒輪知識(shí)的教學(xué)和海洋科學(xué)技術(shù)機(jī)械的零件教學(xué)相結(jié)合,在對(duì)齒輪數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)結(jié)合船體結(jié)構(gòu)中的齒輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行講解,這樣能使學(xué)生簡(jiǎn)化對(duì)實(shí)際工程中零件結(jié)構(gòu)的形式的認(rèn)識(shí)過程,使其既能更好地掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí),又能將船舶與海洋工程的實(shí)際結(jié)構(gòu)融入課程教學(xué),體現(xiàn)了教學(xué)不只是授予學(xué)生知識(shí),更重要的是教會(huì)學(xué)生方法,也能夠突出機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的應(yīng)用性。在教學(xué)手段上,教師要注重改變傳統(tǒng)的以口頭講述為主的教學(xué),將計(jì)算機(jī)技術(shù)與課本知識(shí)結(jié)合在一起,采用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段,既能增加教學(xué)內(nèi)容,又能激發(fā)學(xué)生們學(xué)習(xí)的興趣。引導(dǎo)學(xué)生們帶著積極靈活的思維頭腦深入課堂學(xué)習(xí),可以整體提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)質(zhì)量與效益。
1.提升教師隊(duì)伍工程實(shí)踐水平,校企聯(lián)合加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)課程的優(yōu)化不僅需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法做出改革,還需要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程師資隊(duì)伍的建設(shè)[7-8]。第一,完善優(yōu)惠政策,加大高校引進(jìn)高層次教師人才力度。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)教師,高校應(yīng)該選取熟悉工程技術(shù),擁有雄厚的工程學(xué)背景的專業(yè)教師。第二,提升教師自身素質(zhì)。高校通過安排教師參加國(guó)家級(jí)培訓(xùn),加大教師培訓(xùn)的資金投入,提高教師個(gè)人素質(zhì)、知識(shí)儲(chǔ)備、道德水準(zhǔn);積極鼓勵(lì)教師對(duì)機(jī)械企業(yè)的研究,提高教師的工程實(shí)踐技能,注重加強(qiáng)“雙師型”師資隊(duì)伍培養(yǎng),努力建設(shè)一支知識(shí)水平高、道德才能好、專業(yè)素質(zhì)優(yōu)良、數(shù)量足夠的師資隊(duì)伍。
2.完善機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)機(jī)制
高校要充分認(rèn)識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)的重要性,同時(shí)注重機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新思維[9]。第一,加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行課程實(shí)踐教學(xué)的重要基地。高校不僅要增加放置機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)儀器,而且應(yīng)該將重心放在一些設(shè)計(jì)技術(shù)含量高、有特色、新穎的深度實(shí)踐上。第二,有層次地進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)由易到難、循序漸進(jìn)的教學(xué)過程。第一個(gè)層次是實(shí)踐基礎(chǔ)的理論知識(shí),需要將機(jī)械設(shè)計(jì)核心理論知識(shí)掌握。第二個(gè)層次是基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過程等,同時(shí)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論知識(shí)相結(jié)合。第三個(gè)層次是深度實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)主要是一些大型綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提高專業(yè)學(xué)生的設(shè)計(jì)性、綜合性技術(shù)。
3.完善學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)考核機(jī)制
為了保證機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的實(shí)效性,高校需要完善教學(xué)考核機(jī)制,對(duì)于學(xué)生期末考試的成績(jī)?cè)u(píng)估,不能簡(jiǎn)單地進(jìn)行期末試卷考試評(píng)估,而是應(yīng)該豐富評(píng)估的內(nèi)容,從多個(gè)層面來考核學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)掌握能力[10]。教師可以在一學(xué)期的教學(xué)中分段考核,例如,學(xué)習(xí)齒輪傳動(dòng)、軸承這些重點(diǎn)章節(jié),教師可以以小組分組的形式對(duì)小組進(jìn)行作業(yè)的考核,在其他學(xué)習(xí)平臺(tái)上可以布置一些簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)任務(wù),一是通過學(xué)生們的完成情況考察他們的學(xué)習(xí)態(tài)度,二是提高學(xué)生們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)能力。綜合全面的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)考核,能夠提高學(xué)生們?cè)诳己饲捌趯?duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
4.積極開展機(jī)械設(shè)計(jì)類活動(dòng)比賽
高校應(yīng)廣泛開展第二課堂活動(dòng),積極鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)校舉辦的機(jī)械設(shè)計(jì)類活動(dòng)比賽,豐富課程的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的思維與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,同時(shí)為全國(guó)性大賽打好基礎(chǔ),例如,全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)賽等,還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性,進(jìn)一步開闊思路、拓寬視野。
隨著海洋科技進(jìn)步和船舶與海洋工程專業(yè)的不斷發(fā)展,本專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程需要跟緊時(shí)代步伐,將要求逐步提高。為了能夠培養(yǎng)與未來行業(yè)發(fā)展要求相適應(yīng)的專業(yè)技能強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的機(jī)械制造行業(yè)人才,機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)優(yōu)化工作必須不斷推進(jìn),通過合理創(chuàng)新改革課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法,突出船舶與海洋特點(diǎn),將合理創(chuàng)新完善機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容、改革機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)方法、加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程師資隊(duì)伍建設(shè)、強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)、加大院校學(xué)科交流等結(jié)合起來,使教學(xué)質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。