摘 要 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，該課程教學(xué)以灌輸式教學(xué)為主，在這種模式下學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，存在一定的教學(xué)滯后性。將3D打印技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)，用實(shí)物的方式把抽象的零件模型展示出來(lái)，有利于學(xué)生掌握零部件的結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的理論教學(xué)；同時(shí)提升課程的趣味性和對(duì)學(xué)生的吸引力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維和實(shí)踐動(dòng)手能力，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；3D打印技術(shù)；三維建模；崗課賽證；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G652 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）16-0038-07

0 引言

隨著科技的迅速發(fā)展，我國(guó)制造業(yè)正加快向智能化方向發(fā)展，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)向著中高端自主研發(fā)的方向邁進(jìn)。為促進(jìn)新工科教育的發(fā)展、滿足勞動(dòng)力市場(chǎng)和社會(huì)的需求，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整和改革。

1 3D打印技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程介紹

1.1 3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)又稱增材制造，是一種快速成型技術(shù)。它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式構(gòu)造物體。3D打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等打印材料，與電腦連接后，通過(guò)電腦控制將打印材料一層層疊加，最終將計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品，且打印過(guò)程無(wú)需傳統(tǒng)模具，提高了制造的靈活性和效率。

3D打印技術(shù)存在多種不同的分類，主要包括材料擠出、光固化、粉末床融合、材料噴射、黏合劑噴射、定向能量沉積和片材層壓等七大主流技術(shù)。目前，3D打印技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車、航空航天、醫(yī)療、教育等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程介紹

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是機(jī)械工程專業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)原理和方法的理解和應(yīng)用能力。該課程主要內(nèi)容包括機(jī)械設(shè)計(jì)基本原理、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及機(jī)械設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用等。通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生可以掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)和實(shí)踐技能，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.3 3D打印技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革中的定位

在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革中，3D打印技術(shù)占據(jù)舉足輕重的地位。它不僅帶來(lái)教學(xué)工具的創(chuàng)新，更帶來(lái)教學(xué)模式的革新。通過(guò)引入3D打印技術(shù)，學(xué)生能夠親自動(dòng)手將理論設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型，加深對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)原理的理解，鍛煉實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。此外，3D打印技術(shù)還可以促進(jìn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)深度融合，使機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程更加貼近工程實(shí)際，有助于培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)實(shí)踐能力的機(jī)械工程師。

因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革中，3D打印技術(shù)不僅帶來(lái)教學(xué)工具的創(chuàng)新，更帶來(lái)教育理念和教學(xué)方法的深刻變革。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

本次調(diào)查問(wèn)卷由隨機(jī)的100名本科生參與填寫(xiě)，問(wèn)卷以客觀選擇題為主，圍繞機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的基本內(nèi)容展開(kāi)，主要調(diào)查該課程的學(xué)生情況和教學(xué)現(xiàn)狀?？紤]到被調(diào)查對(duì)象的身份特點(diǎn)以及其他因素，本次調(diào)查采用問(wèn)卷星小程序發(fā)放問(wèn)卷，總共回收100份調(diào)查問(wèn)卷，資料真實(shí)有效。

2.1 學(xué)生情況分析

學(xué)生對(duì)課程了解情況的數(shù)據(jù)表明，不了解的學(xué)生占35%、一般了解的占31%、比較了解的占13%、十分了解的占21%。由此即可看出有一半以上的學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的了解并不多，甚至是完全不了解。除此之外，調(diào)查問(wèn)卷還包含關(guān)于學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的興趣調(diào)查，24%的學(xué)生對(duì)這門(mén)課程不感興趣，一般感興趣的人數(shù)占60%，比較感興趣的人數(shù)僅占16%。分析可知，很多學(xué)生可能并沒(méi)有體會(huì)該門(mén)課程的樂(lè)趣和意義，其中很大一部分原因是對(duì)該課程的了解程度不夠。

以上數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)了解不夠和興趣不高是這門(mén)課程教學(xué)的不穩(wěn)定性因素，高校和教師應(yīng)該重視學(xué)生的積極性。如果學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，就可能會(huì)出現(xiàn)上課玩手機(jī)、發(fā)呆、走神等情況。

2.2 教學(xué)方式分析

當(dāng)前，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中存在教學(xué)模式單調(diào)的問(wèn)題。根據(jù)調(diào)查，學(xué)生平時(shí)上的課大多是理論課與實(shí)踐課相結(jié)合的，占62%，但理論課單獨(dú)占比高達(dá)31%，這并不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和實(shí)踐能力的提升。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)可以得出，大部分的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課雖然是以理論課與實(shí)踐課相結(jié)合的教學(xué)模式呈現(xiàn)，但根據(jù)學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的了解和興趣可以看出，理論與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合似乎并沒(méi)有找到比較合適的方法，使得兩者之間并不能很好地契合。加上原本學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的了解不深、興趣不高，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一些機(jī)械機(jī)構(gòu)與原理方面的理論知識(shí)點(diǎn)多，相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)比較枯燥乏味、難以吸收；缺乏動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作，難以達(dá)到實(shí)踐要求，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不好和教學(xué)效率不高。

2.3 成績(jī)?cè)u(píng)定分析

教學(xué)評(píng)估體系不健全，教師的教學(xué)缺少硬性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)于學(xué)生的成績(jī)?nèi)鄙倏茖W(xué)客觀的評(píng)價(jià)分析措施，不利于教學(xué)質(zhì)量的提升。課程評(píng)定方式調(diào)查結(jié)果如圖1所示，平時(shí)成績(jī)+小組合作設(shè)計(jì)打印成品并匯報(bào)的評(píng)定方式占比達(dá)到了28%，僅次于平時(shí)成績(jī)+期末考試成績(jī)的方式，可以根據(jù)這個(gè)評(píng)定方式對(duì)課程教學(xué)作出相應(yīng)的調(diào)整和改善，對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)所調(diào)研的結(jié)果分析，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的評(píng)價(jià)方式大致存在兩個(gè)方面的問(wèn)題：1）班級(jí)人數(shù)較多，教師難以對(duì)每位學(xué)生的具體表現(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)評(píng)價(jià)；

2）在結(jié)課時(shí)，每位學(xué)生期末課程設(shè)計(jì)的作品成績(jī)一般由教師根據(jù)方案設(shè)計(jì)的合理性、裝配圖和零件圖的質(zhì)量、平時(shí)成績(jī)?nèi)齻€(gè)方面進(jìn)行綜合打分，但是學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的創(chuàng)新性思維不屬于成績(jī)加分項(xiàng)[1]。為此，針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查，探索新的符合學(xué)生需求的評(píng)定方式或者根據(jù)評(píng)定方式對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行調(diào)整和修改。

3 基于3D打印技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 利用3D打印機(jī)打印實(shí)物的具體成型過(guò)程

1）通過(guò)建模軟件對(duì)想要打印的物品形狀進(jìn)行建模，或者直接對(duì)實(shí)物進(jìn)行掃描和信息采集；

2）將建成的三維模型在計(jì)算機(jī)軟件上進(jìn)行切片，也就是將模型分區(qū)成逐層的截面；

3）啟動(dòng)打印機(jī)，利用打印材料進(jìn)行打印，通過(guò)層層疊加形成三維的立體模型。

其中一體成型是3D打印技術(shù)區(qū)別于其他機(jī)械類加工技術(shù)所具有的獨(dú)特特征，它沒(méi)有現(xiàn)代化生產(chǎn)中的零部件加工、組裝等環(huán)節(jié)，只需對(duì)二維切片的逐層截面進(jìn)行打印，便能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的固結(jié)成型制造[2]。

3.2 課程理論教學(xué)結(jié)合3D打印實(shí)踐

若沒(méi)有三維零件圖形或者實(shí)際物件的配合，教師在課堂上進(jìn)行機(jī)械課程教學(xué)，尤其是三維立體圖形的教學(xué)，對(duì)大部分的學(xué)生來(lái)說(shuō)很難理解透徹。大多數(shù)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)還停留在理論知識(shí)當(dāng)中，對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握得不完整。因此，相關(guān)高校教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)原有的課程設(shè)計(jì)框架進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和調(diào)整，新的課程設(shè)計(jì)框架如圖2所示。

首先，必須改變傳統(tǒng)的課本理論式授課方式，不再停留在教材內(nèi)容的表面，而是增設(shè)獨(dú)立的多媒體機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課室，配備課堂電腦和3D打印機(jī)等必要設(shè)備和資源，在課堂上利用多媒體設(shè)備對(duì)零件模型、結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行有效的演示，既能方便學(xué)生看到零件實(shí)體的三維模型，還能幫助學(xué)生在腦海里構(gòu)造模型的三維形狀，使所有學(xué)生更加容易理解課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容，對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行有效吸收。同時(shí)，還可以運(yùn)用化工仿真的CAI素材及三維化工仿真，通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)幫助學(xué)生全方位地觀察設(shè)備和零部件的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生更加清晰地觀看課本上難以理解的圖紙，做到理論與實(shí)踐結(jié)合[3]。

其次，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中，教師要將理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合生活，使用SolidWorks等三維軟件為學(xué)生布置與課程學(xué)習(xí)相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生在課堂上或者課程結(jié)束后進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械動(dòng)力設(shè)計(jì)、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)等，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，指引學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)。教師可以利用項(xiàng)目教學(xué)的方式布置課后作業(yè)，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)水平和認(rèn)知能力讓學(xué)生通過(guò)自主設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、練習(xí)題自測(cè)對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行鞏固和加深，促進(jìn)學(xué)生更好地理解、掌握課本理論知識(shí)和三維實(shí)體結(jié)構(gòu)原理。學(xué)生先把自己在SolidWorks三維建模軟件中所繪制的實(shí)體模型文件輸入3D打印機(jī)，再通過(guò)3D打印機(jī)對(duì)實(shí)物進(jìn)行打印。相比于學(xué)校用資金購(gòu)買教學(xué)模型，雖然購(gòu)買3D打印設(shè)備和三維建模軟件的成本有所增加，但是這個(gè)教學(xué)過(guò)程可以滿足當(dāng)前社會(huì)培養(yǎng)人才的要求，由學(xué)生自主打印出所建模型能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，更進(jìn)一步提高學(xué)生的自主動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。

3.3 項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐

基于SolidWorks軟件的3D打印實(shí)踐教學(xué)中，可以采用項(xiàng)目化教學(xué)，選用典型的機(jī)電產(chǎn)品裝置，如輸送機(jī)、離合器、聯(lián)軸器、減速器等，這些典型的機(jī)電產(chǎn)品裝置包含齒輪、帶輪、鏈輪、軸承等常用的傳動(dòng)零件。其中，減速器設(shè)計(jì)中的重要部分是對(duì)齒輪和當(dāng)中其他傳動(dòng)件、連接件、軸、軸承、聯(lián)軸器以及箱體等零件的設(shè)計(jì)[4]。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的理論知識(shí)結(jié)合一級(jí)減速器、SolidWorks三維軟件輔助教學(xué)，使機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的理論知識(shí)更加簡(jiǎn)單明了、通俗易懂。一級(jí)減速器如圖3所示。在三維軟件的使用和3D打印實(shí)物的基礎(chǔ)上更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，設(shè)計(jì)一級(jí)減速器不僅能夠讓學(xué)生一步步地學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的理論知識(shí)，還可以讓學(xué)生在一級(jí)減速器的學(xué)習(xí)過(guò)程中加入自己的想法設(shè)計(jì)出更高一級(jí)的減速器，甚至可以根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維產(chǎn)生新的機(jī)械產(chǎn)品。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)優(yōu)化

4.1 改革教學(xué)模式

改革機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式應(yīng)從教學(xué)思路出發(fā)，不能僅僅局限于生硬的課堂理論知識(shí)授課，需要重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，對(duì)非重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)，主要是將課程理論與實(shí)踐結(jié)合[5]。教師要有自己的授課風(fēng)格，盡可能地以學(xué)生感興趣的方式教學(xué)，改變?cè)械囊怀刹蛔兊闹v授課堂知識(shí)的方式，多從學(xué)生平常生活中所接觸的事物中選擇一些學(xué)生愿意接受的話題靈活運(yùn)用在課堂上進(jìn)行授課，既能使課堂氛圍活躍，又能使學(xué)生高效地吸收課堂知識(shí)。

例如，一級(jí)減速器傳動(dòng)內(nèi)容方面的項(xiàng)目化教學(xué)中，不能僅限于對(duì)理論知識(shí)的教學(xué)，理論學(xué)習(xí)是較為枯燥乏味的，可以結(jié)合SolidWorks三維建模軟件，利用草圖塊做運(yùn)動(dòng)的仿真模擬，使學(xué)生清晰地得知傳動(dòng)的方法和過(guò)程，以及設(shè)計(jì)是否符合實(shí)際要求，再根據(jù)計(jì)算驗(yàn)證得出結(jié)果，最后對(duì)建模進(jìn)行3D打印，將打印出的一級(jí)減速器零部件進(jìn)行組合裝配，既能讓學(xué)生掌握理論內(nèi)容，又能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力。此外，傳動(dòng)性能參數(shù)的理論學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)等可以采用新穎的方式代入學(xué)生感興趣的話題進(jìn)行運(yùn)算。

主要教學(xué)內(nèi)容如下。

1）傳動(dòng)方案：按照一級(jí)減速器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的設(shè)計(jì)條件，確定減速器的工作原理和技術(shù)要求，確定傳動(dòng)方案（學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)分析、軸或桿或齒輪等的傳動(dòng)、設(shè)計(jì)、連接件等的基礎(chǔ)理論知識(shí)）。

2）傳動(dòng)系統(tǒng)及性能參數(shù)：學(xué)習(xí)輸入軸、輸出軸、原動(dòng)機(jī)等的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，一級(jí)減速器確定總傳動(dòng)比、分配總傳動(dòng)比等關(guān)于傳動(dòng)的知識(shí)。一級(jí)減速器中性能參數(shù)的計(jì)算主要包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率等動(dòng)力參數(shù)方面的計(jì)算。

3）選擇傳動(dòng)的類型并制訂整體布局的方案：根據(jù)一級(jí)減速器的傳動(dòng)比大小、空間裝置、結(jié)構(gòu)要求、工藝性能等選擇機(jī)械傳動(dòng)的類型，制訂從原動(dòng)機(jī)到工作機(jī)構(gòu)間的傳動(dòng)系統(tǒng)的整體布局，繪制傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖，如圖4所示。在繪制帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，它的齒輪嚙合可以使用SolidWorks軟件輔助繪制，并嘗試打印，實(shí)施齒輪嚙合并運(yùn)動(dòng)。這里的齒輪嚙合、軸的位置空間占比都運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中的齒輪的幾何計(jì)算、校核計(jì)算、公差計(jì)算等理論知識(shí)。

4）繪制傳動(dòng)部件和總體的裝配圖：學(xué)生通過(guò)前面的步驟對(duì)一級(jí)減速器有了大致的構(gòu)思，接下來(lái)就是繪制零件圖，零件圖如圖5所示。再用SolidWorks軟件繪制從零部件到工程圖再到總體的裝配圖，裝配草圖是部件安裝、調(diào)試等工作的重要依據(jù)，在此過(guò)程中，可以邊畫(huà)草圖、邊計(jì)算、邊修改，如圖6所示。

5）打?。和瓿扇S建模，打印出一級(jí)減速器并根據(jù)實(shí)物雛形對(duì)其精度進(jìn)行修改，實(shí)物圖如圖7所示。

4.2 完善考核評(píng)價(jià)方式

設(shè)立期末考核環(huán)節(jié)的主要目的是幫助學(xué)生更清楚地看到自己一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)成果以及與其他學(xué)生之間的差距，及時(shí)找到不足之處，鞏固所積累的知識(shí)，提升創(chuàng)新能力[6]。目前，考核主要通過(guò)閉卷考試的方式進(jìn)行，這種考核方式只能對(duì)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)起到檢測(cè)作用，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力檢測(cè)則無(wú)能為力。況且部分學(xué)生平時(shí)上課不認(rèn)真，考前“臨時(shí)抱佛腳”，靠死記硬背應(yīng)付考試，不僅沒(méi)有掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)，而且容易帶壞學(xué)風(fēng)。因此，應(yīng)該改變?cè)械脑u(píng)價(jià)方式，不能只通過(guò)閉卷考試評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，而是應(yīng)該采用全面的考核方式促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，除了平時(shí)成績(jī)，還應(yīng)該加入隨堂測(cè)試和實(shí)踐成績(jī)，比賽證書(shū)等也可以納入考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從而更好地對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行全面的評(píng)定，考核評(píng)價(jià)方式和考核評(píng)價(jià)內(nèi)容如表1所示。多種評(píng)價(jià)更能讓學(xué)生真切地了解自身的學(xué)習(xí)情況。試卷成績(jī)是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的方式之一，與平時(shí)成績(jī)結(jié)合，構(gòu)成學(xué)生的整體成績(jī)，這個(gè)成績(jī)能夠基本反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有助于教師基于了解到的學(xué)生整體情況作出調(diào)整和優(yōu)化，有利于教學(xué)質(zhì)量的整體提高。

學(xué)生的平時(shí)成績(jī)可以從課堂積極性方面考查，除了對(duì)學(xué)生簽到率的統(tǒng)計(jì)，還可以讓學(xué)生自愿當(dāng)小老師講課，提前與教師溝通，將上一節(jié)課教師所講的基礎(chǔ)知識(shí)的章節(jié)給其他學(xué)生進(jìn)行對(duì)應(yīng)復(fù)習(xí)講解。教師需要多給機(jī)會(huì)讓學(xué)生上臺(tái)鍛煉，把這作為平時(shí)成績(jī)的加分項(xiàng)，既可以鍛煉學(xué)生的膽量，還可以提升學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)，讓學(xué)生既能夠?qū)W習(xí)到理論知識(shí)，又能夠在實(shí)踐中鍛煉自己。如果學(xué)生只依賴期末臨時(shí)復(fù)習(xí)，在課堂中不參與實(shí)踐任務(wù)，就算是期末考試滿分也依然無(wú)法通過(guò)考核。同時(shí)，還可以加入學(xué)生技能競(jìng)賽的成績(jī)等級(jí)作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)之一，把競(jìng)賽評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)融入教學(xué)考核能夠提升學(xué)生的專業(yè)技能技術(shù)，提高學(xué)生的新工科素養(yǎng)。

4.3 崗課賽證融通

為了滿足國(guó)家對(duì)“雙證”技術(shù)型人才的需求，進(jìn)一步深化人才培養(yǎng)模式的改革，提升本科教育的適應(yīng)性，各大高校應(yīng)該推進(jìn)崗課賽證的融通，崗課賽證的內(nèi)涵如圖8所示。以基于3D打印技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程建設(shè)為例，展開(kāi)這種新模式的探索，關(guān)鍵在于對(duì)專業(yè)課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)。

在崗課對(duì)接的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)活動(dòng)中，可以通過(guò)加深校企合作的方式進(jìn)行有效的崗課融通教學(xué)。比如校企之間達(dá)成協(xié)議，學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行一段時(shí)間的崗位技能實(shí)習(xí)，也可以定期讓企業(yè)員工到學(xué)校給學(xué)生展示3D打印成品，由企業(yè)給學(xué)校供給資源，學(xué)校給企業(yè)供應(yīng)技術(shù)。

在課證融合方面，對(duì)于一些企業(yè)的招聘來(lái)說(shuō)，擁有相應(yīng)的技能證書(shū)是應(yīng)聘成功的重要因素之一。然而對(duì)于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，多種證書(shū)的考取離不開(kāi)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)以及對(duì)SolidWorks和其他軟件的掌握，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)需要重視引導(dǎo)學(xué)生理解考取證書(shū)的積極影響。

在賽課融通方面，通過(guò)賽課融通的方式發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新比賽、三維建模比賽、3D打印比賽等競(jìng)賽對(duì)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，針對(duì)多數(shù)學(xué)生對(duì)于實(shí)踐技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行比賽內(nèi)容設(shè)計(jì)。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和比賽要求制定有效的方法進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)，因材施教，培訓(xùn)學(xué)生的競(jìng)賽技能。

在崗課賽證的創(chuàng)新式教學(xué)模式下，學(xué)校將重新定義機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程人才培養(yǎng)目標(biāo)：德、智、體、美、勞全面發(fā)展，掌握扎實(shí)的理論知識(shí)和機(jī)械制圖、工程材料學(xué)、三維建模、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、3D打印技術(shù)等技能知識(shí)。以崗課賽證的方式進(jìn)行校企合作，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化與提煉，是一種創(chuàng)新的校企合作，可以實(shí)現(xiàn)校企雙贏。

5 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)類、近機(jī)類、準(zhǔn)機(jī)類等專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)類課程，要求學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)原理、零件的設(shè)計(jì)和分析的基本知識(shí)和理論內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。根據(jù)調(diào)查，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的傳統(tǒng)教育教學(xué)方式中存在一些問(wèn)題：教學(xué)模式單一、教具缺乏、學(xué)生興趣不高、評(píng)定方式不完善等。本文采用3D打印技術(shù)與SolidWorks三維軟件相結(jié)合的方法，提出新的教學(xué)模式——崗課賽證，提高課程教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維、動(dòng)手能力、專業(yè)崗位能力、職業(yè)素養(yǎng)等。

6 參考文獻(xiàn)

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*項(xiàng)目來(lái)源：2023年度廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目“3D打印技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的探索與實(shí)踐”；2022年度嶺南師范學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：陳小軍，博士，副教授。