金慧　王小勇

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力是高校培養(yǎng)學(xué)生的重要課題之一，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》作為汽車服務(wù)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，應(yīng)及時(shí)以培養(yǎng)雙創(chuàng)人才為目標(biāo)做出教學(xué)改革。本文探討了汽車服務(wù)工程專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀，并從重塑課程目標(biāo)、重構(gòu)課程內(nèi)容、授課方式改革三方面提出了改革舉措。特別是重構(gòu)課程內(nèi)容，融入工程案例、學(xué)科競(jìng)賽等，讓學(xué)生從學(xué)懂工程案例、掌握機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)到自己設(shè)計(jì)課題方案、計(jì)算和分析、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教學(xué)改革 重構(gòu)課程內(nèi)容 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

1 引言

國(guó)務(wù)院辦公廳2015年提出深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見[4]（國(guó)辦發(fā)〔2015〕36號(hào)），本次雙創(chuàng)教育改革一方面對(duì)我國(guó)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展經(jīng)濟(jì)有重要作用；另一方面，能推進(jìn)高等教育改革，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展需要的人才，促進(jìn)高校畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)就業(yè)。CDIO教學(xué)理念是以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)作為教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)模式，能實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)和工程實(shí)踐融合，非常符合應(yīng)用型高校培養(yǎng)工程人才的教學(xué)理念，也符合高校雙創(chuàng)教育改革思路，可有效培養(yǎng)高校生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作創(chuàng)新能力。本校汽車服務(wù)工程專業(yè)著力于培養(yǎng)從事汽車后服務(wù)市場(chǎng)行業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員，不論汽車銷售崗、保險(xiǎn)理賠定損崗、汽車檢測(cè)維修崗，還是二手車回收鑒定崗等等崗位均需要有扎實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)，并要求理論知識(shí)用于實(shí)際工作環(huán)節(jié)。

本論文探索“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)課程教學(xué)”，雙創(chuàng)教育與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程協(xié)同發(fā)展，首先能夠培養(yǎng)既具有專業(yè)知識(shí)又具有創(chuàng)新意識(shí)的人才，同時(shí)能提升學(xué)生對(duì)未來(lái)就業(yè)的認(rèn)知，不斷提高人才培養(yǎng)和社會(huì)需求的契合度；其次協(xié)同發(fā)展能夠促進(jìn)課程教學(xué)改革，優(yōu)化課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教育理念、課程形式等；最后，協(xié)同發(fā)展能夠能夠以此推動(dòng)我校應(yīng)用型本科汽車服務(wù)工程專業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)、增值賦能、高質(zhì)量發(fā)展。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是汽車服務(wù)工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課程之一，第四學(xué)期開課，是一門承上啟下的課程，是機(jī)械類學(xué)科專業(yè)必不可少的課程，用以培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。該課程包括72學(xué)時(shí)理論教學(xué)，旨在讓學(xué)生掌握“常用機(jī)構(gòu)”、“機(jī)械傳動(dòng)”、“軸系零部件”方面知識(shí)；8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，旨在讓學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)組成和工作原理、試驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)采集等[1]。本校為應(yīng)用型本科院校，更重視理論知識(shí)的實(shí)踐，更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力。

目前本課程課堂教學(xué)主要采用五階段教學(xué)法，重點(diǎn)是理論知識(shí)的講解，將專業(yè)知識(shí)按理論體系來(lái)分章節(jié)，每一章節(jié)老師講懂學(xué)生聽懂吃透知識(shí)點(diǎn)并能自行完成課后習(xí)題；老師在理論基礎(chǔ)知識(shí)講解上下了很深的功夫，可是雙創(chuàng)融合課程做的不夠，知識(shí)在工程中的典型應(yīng)用就講得不透，對(duì)于機(jī)構(gòu)和機(jī)械學(xué)生缺乏實(shí)踐接觸無(wú)法形成直觀印象，所以在參加學(xué)科競(jìng)賽時(shí)設(shè)計(jì)作品無(wú)法與理論知識(shí)聯(lián)系，作品設(shè)計(jì)科學(xué)依據(jù)不足。

汽車服務(wù)工程專業(yè)每級(jí)兩個(gè)行政班級(jí)。一個(gè)班是普通高考招生，特點(diǎn)是大部分同學(xué)先修課知識(shí)儲(chǔ)備滿足本課程需求，但該班學(xué)生是第一次接觸《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程，前期的課程導(dǎo)入和引領(lǐng)學(xué)習(xí)至關(guān)重要；另一個(gè)班是三校生高考招生，特點(diǎn)是大部分同學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算能力較薄弱，但部分學(xué)生高考前有機(jī)設(shè)課程和制圖課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，有一定的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備和機(jī)設(shè)興趣，激發(fā)學(xué)生的深層次學(xué)習(xí)和提升計(jì)算能力是重點(diǎn)。

3 探討《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)改革舉措

加強(qiáng)課程建設(shè)，構(gòu)建專創(chuàng)融合課程體系，動(dòng)態(tài)調(diào)整專業(yè)課程《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容，重塑課程目標(biāo)—理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐并重，重構(gòu)課程內(nèi)容，開展形式多樣的課程創(chuàng)新教學(xué)方式方法，可以使創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)教學(xué)有效銜接。

3.1 重塑課程目標(biāo)—理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐并重

汽車服務(wù)工程專業(yè)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程現(xiàn)行的教學(xué)大綱教學(xué)目標(biāo)一是掌握理論知識(shí)，包括“常用機(jī)構(gòu)”工作原理和設(shè)計(jì)計(jì)算、以及“機(jī)械傳動(dòng)”和“軸系零部件”的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法等；目標(biāo)二是思政內(nèi)容，包括“大國(guó)工匠精神”、“安全意識(shí)”等。為體現(xiàn)雙創(chuàng)教學(xué)，在原有課程教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上增加雙創(chuàng)能力目標(biāo)“掌握機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，具備參加學(xué)科競(jìng)賽的能力，根據(jù)機(jī)械使用要求開展獨(dú)立設(shè)計(jì)、計(jì)算的能力，機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中具備創(chuàng)新能力。”[6]。并優(yōu)化思政目標(biāo)“培養(yǎng)學(xué)生具有工匠精神、科學(xué)素養(yǎng)、愛國(guó)主義情懷、全局觀和系統(tǒng)觀、創(chuàng)新意識(shí)”的內(nèi)容。針對(duì)現(xiàn)有班級(jí)特點(diǎn)，合理分配單元課時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)三位一體的教學(xué)目標(biāo)。

3.2 重構(gòu)課程內(nèi)容

3.2.1 融入工程案例

創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思想要以了解最前沿的科技成果為基礎(chǔ)，如何在課程教學(xué)環(huán)節(jié)融入工程案例值得去思考，尤其是針對(duì)汽車服務(wù)工程專業(yè)，工程案例的選擇要與專業(yè)相關(guān)，且能幫助到今后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)。本文探索從三個(gè)環(huán)節(jié)融入工程案例，環(huán)節(jié)一，在課堂教學(xué)理論知識(shí)時(shí)融入，如在第一單元緒論講述現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)講解由我國(guó)億航智能企業(yè)獨(dú)立研發(fā)制造的長(zhǎng)距離自動(dòng)駕駛飛行器，在單元十齒輪傳動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)講解采埃孚公司設(shè)計(jì)的變速器Aphon工作原理及組成，激發(fā)學(xué)生的名族自豪感和對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新靈感。環(huán)節(jié)二，以3-5人小組為單位分配機(jī)械類項(xiàng)目，學(xué)生自主查閱資料分析機(jī)械用到的機(jī)構(gòu)和零件，組織線上讀書會(huì)每周一組學(xué)生分享學(xué)習(xí)成果，如臨工智科挖掘機(jī)動(dòng)臂轉(zhuǎn)運(yùn)項(xiàng)目或汽車零部件物流無(wú)人倉(cāng)庫(kù)等項(xiàng)目。環(huán)節(jié)三，布置實(shí)踐任務(wù)，按題目類型分配指導(dǎo)教師，完成機(jī)械的設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程，題目可以學(xué)生自擬或者采用學(xué)科競(jìng)賽課題。在完成實(shí)踐任務(wù)的過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，并調(diào)動(dòng)創(chuàng)新思維。具體思路如圖2所示。

3.2.2 融入機(jī)械設(shè)計(jì)類學(xué)科競(jìng)賽

結(jié)合專業(yè)教育特點(diǎn)，基于全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、“挑戰(zhàn)杯”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、中國(guó)大學(xué)生機(jī)械工程創(chuàng)新創(chuàng)意大賽、3D大賽等各類賽事的競(jìng)賽內(nèi)容、方式[5]，在班級(jí)內(nèi)組織并成立創(chuàng)新小組，指配競(jìng)賽課題研究方向的指導(dǎo)老師。競(jìng)賽題目可作為實(shí)踐環(huán)節(jié)的任務(wù)，學(xué)科競(jìng)賽與課程教學(xué)相融合，在競(jìng)賽中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中競(jìng)賽，從而形成相輔相成的學(xué)習(xí)環(huán)境。

比如十一屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題為“機(jī)械創(chuàng)新推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、自然和諧邁向仿生新高度”。內(nèi)容包括設(shè)計(jì)與制作小型興農(nóng)機(jī)械，或者提高仿生機(jī)械運(yùn)動(dòng)性能為目標(biāo)的“仿生青蛙”和“仿生蝴蝶”（簡(jiǎn)稱：高性能仿生機(jī)械）。在融入工程案例的環(huán)節(jié)一，在單元八講述知識(shí)點(diǎn)—機(jī)械零件設(shè)計(jì)的步驟時(shí)可以結(jié)合題目要求給學(xué)生講授相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。例如：和學(xué)生共同探討蝴蝶的翅膀結(jié)構(gòu)及鱗片分布，以及飛行機(jī)理和機(jī)械結(jié)構(gòu)，分析研發(fā)新型輕量化材料，改進(jìn)設(shè)計(jì)飛行器飛行的穩(wěn)定性等。

3.3 授課方式的改革

3.3.1 基于CDIO工程教育模式[2-3]

基于CDIO工程教育模式的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)方式方法探討，首先重構(gòu)課程教學(xué)體系，將教材內(nèi)容分為三個(gè)層次，第一層次是常用機(jī)構(gòu)和常用零件基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；第二層次是結(jié)構(gòu)分析和材料選擇工程理論知識(shí)和實(shí)踐的掌握；第三層次是機(jī)構(gòu)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力分析，以及設(shè)計(jì)計(jì)算能力的掌握，讓教學(xué)過(guò)程從易到難逐步完成課程教學(xué)目標(biāo)。其次在教學(xué)過(guò)程中以項(xiàng)目為導(dǎo)向，工程案例融入課程教學(xué)的環(huán)節(jié)二課后導(dǎo)讀和環(huán)節(jié)三實(shí)踐活動(dòng)均是以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)思想，實(shí)現(xiàn)在學(xué)中做，在做中學(xué)，逐步的從聽懂工程案例到會(huì)分析工程案例，最后達(dá)到自己設(shè)計(jì)課題方案、計(jì)算和分析、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。然后對(duì)目前的考核形式（由期末成績(jī)和考勤及作業(yè)成績(jī)組成）進(jìn)行改革，增加項(xiàng)目考核成績(jī)，項(xiàng)目成績(jī)由自我評(píng)價(jià)、成員互評(píng)、指導(dǎo)老師評(píng)價(jià)三方面成績(jī)?cè)u(píng)定。自我評(píng)價(jià)有利于學(xué)生的自我總結(jié)，成員互評(píng)有利于調(diào)動(dòng)成員在團(tuán)隊(duì)工作時(shí)的積極性和主動(dòng)性，指導(dǎo)老師評(píng)價(jià)有利于對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程及設(shè)計(jì)結(jié)果給出正確的指導(dǎo)建議。最終達(dá)到課程教學(xué)預(yù)期能力，具體實(shí)施方案如圖3所示。

3.3.2 基于創(chuàng)造性理念

在課后導(dǎo)讀工程案例和實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，采用兩段式引導(dǎo)方法開展教學(xué)。在分析問(wèn)題階段，全班學(xué)生共同參與，以課題的階段設(shè)計(jì)要求為目標(biāo)，教師引導(dǎo)學(xué)生以所學(xué)課程知識(shí)來(lái)分析問(wèn)題并加以討論，逐漸養(yǎng)成學(xué)生自主分析問(wèn)題的習(xí)慣。在解決問(wèn)題階段，組織該課題的學(xué)生根據(jù)前期的分析結(jié)果，通過(guò)查找資料和探索研究確定解決問(wèn)題的方案，完成設(shè)計(jì)實(shí)踐。這樣既讓部分學(xué)生通過(guò)完成難度較大的課程設(shè)計(jì)題目來(lái)完成工程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)訓(xùn)練，又以此為目標(biāo)，引導(dǎo)其他學(xué)生完成實(shí)踐活動(dòng)。

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程知識(shí)點(diǎn)較零碎，教師制作基礎(chǔ)知識(shí)微課，讓學(xué)生在課前利用碎片化的時(shí)間學(xué)習(xí)，課后采用思維導(dǎo)圖進(jìn)行總結(jié)復(fù)習(xí)提高學(xué)習(xí)效率。讓充足的精力和更多的時(shí)間可以投入到課堂學(xué)習(xí)、課后導(dǎo)讀、實(shí)踐活動(dòng)中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新思維。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)汽車服務(wù)共工程專業(yè)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)重理論、實(shí)踐知識(shí)教學(xué)輕學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀，從重塑課程目標(biāo)、重構(gòu)課程內(nèi)容、改革授課方式三方面提出了雙創(chuàng)教學(xué)改革舉措。重塑課程目標(biāo)時(shí)增加雙創(chuàng)能力目標(biāo)和課程思政目標(biāo)，形成三位一體教學(xué)目標(biāo)。重構(gòu)課程內(nèi)容，一方面從課堂教學(xué)內(nèi)容、課后導(dǎo)讀、實(shí)踐活動(dòng)三個(gè)環(huán)節(jié)融入前沿的工程案例，充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生從聽懂工程案例到會(huì)分析工程案例，最后達(dá)到自己設(shè)計(jì)課題方案、計(jì)算和分析、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書；另一方面，融入機(jī)械設(shè)計(jì)類學(xué)科競(jìng)賽主題內(nèi)容，形成以賽促教，學(xué)生在賽事中遇到問(wèn)題并解決問(wèn)題，從而激發(fā)創(chuàng)新靈感。改革授課方式，一方面基于CDIO工程教育模式實(shí)施融入工程案例的內(nèi)容教學(xué)，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為教學(xué)理念，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維；另一方面在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)基于創(chuàng)新理念教學(xué)，基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)以引導(dǎo)學(xué)習(xí)為主，課后導(dǎo)讀工程案例和實(shí)踐活動(dòng)時(shí)采用兩段式引導(dǎo)方法教學(xué)。

注：蘭州工業(yè)學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革項(xiàng)目（LGYCXJG-23-12）。

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