摘 要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)高職機(jī)械類畢業(yè)生數(shù)量和素質(zhì)要求不斷提高，課程改革勢(shì)在必行。文章旨在探討?？茩C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的改革，以提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需的高素質(zhì)技能型人才。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程改革 實(shí)踐教學(xué) 創(chuàng)新教學(xué)

1 緒論

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，具有理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。該課程綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械制圖、機(jī)械工程材料、公差與配合等知識(shí)，解決常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的設(shè)計(jì)問(wèn)題。然而，當(dāng)前?？茩C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)存在一些問(wèn)題，如課程內(nèi)容多、課時(shí)安排少，原理闡述多、實(shí)踐教學(xué)少等，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)。因此，對(duì)?？茩C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程進(jìn)行改革，是提升教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的必要舉措。

2 教學(xué)現(xiàn)狀分析

?？茩C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程主要討論機(jī)械原理、各類零件以及機(jī)械設(shè)計(jì)的常用方法、過(guò)程。當(dāng)前教學(xué)中存在以下主要問(wèn)題。

課程內(nèi)容多、課時(shí)安排少：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程涉及面廣，內(nèi)容繁雜，而?？平逃恼n時(shí)有限，導(dǎo)致很多內(nèi)容無(wú)法深入講解。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以課堂教學(xué)為主，缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)。另外，實(shí)驗(yàn)類型多為常規(guī)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性和設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)。

原理闡述多、實(shí)踐教學(xué)少：課堂教學(xué)以理論講解為主，缺乏足夠的實(shí)踐環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生難以真正理解并掌握所學(xué)知識(shí)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容廣泛，但授課學(xué)時(shí)有限，導(dǎo)致學(xué)生難以全面掌握知識(shí)。

課堂教學(xué)多、現(xiàn)地操作少：教學(xué)方式單一，缺乏現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力。

教材內(nèi)容陳舊：現(xiàn)有教材內(nèi)容更新不及時(shí)，缺乏行業(yè)新理論、新技術(shù)和新產(chǎn)品的介紹，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求，另外教材內(nèi)容繁雜，學(xué)生感到散亂，影響理解和應(yīng)用，使用的教材內(nèi)容相對(duì)陳舊，甚至包含已被淘汰的設(shè)計(jì)方法，缺乏針對(duì)性，無(wú)法更好地銜接實(shí)際應(yīng)用。

3 課程改革措施

針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出以下改革措施。

3.1 優(yōu)化更新教材內(nèi)容

當(dāng)前大部分版本的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材存在冗長(zhǎng)繁雜的理論推導(dǎo)和重復(fù)的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)缺乏行業(yè)新知識(shí)、新技術(shù)的介紹。因此，需要對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化更新，突出基礎(chǔ)知識(shí)的夯實(shí)和能力的培養(yǎng)，提高創(chuàng)新能力。章節(jié)編排合理：按照由淺入深、循序漸進(jìn)的原則編排章節(jié)，便于教師教學(xué)和學(xué)生掌握。明確教學(xué)目標(biāo)，每章節(jié)設(shè)置明確的教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，科學(xué)設(shè)置教學(xué)導(dǎo)入案例，引導(dǎo)學(xué)生帶著疑問(wèn)學(xué)習(xí)。增加行業(yè)新內(nèi)容，及時(shí)刪除過(guò)時(shí)、落后的工程技術(shù)、理論和方法，增加行業(yè)新理論、新技術(shù)和新產(chǎn)品的簡(jiǎn)要介紹，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)創(chuàng)新的熱情和動(dòng)力。做法參考，將課程設(shè)計(jì)化整為零，貫穿在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中，促進(jìn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合。采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及三維制圖手段，引入現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，同時(shí)結(jié)合第二課堂及機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽等形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.2 創(chuàng)新發(fā)展教學(xué)形式

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)不系統(tǒng)，需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)形式，豐富教學(xué)方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和投入度。如豐富課堂教學(xué)方式，理論聯(lián)系實(shí)際：通過(guò)具體案例項(xiàng)目創(chuàng)設(shè)，將理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，使生澀的理論變得直觀易懂?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法，利用典型機(jī)械加工設(shè)備如牛頭刨床進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，通過(guò)分析設(shè)備的組成和工作原理，使學(xué)生理解和掌握相關(guān)理論。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，指導(dǎo)學(xué)生完成減速器裝置設(shè)計(jì)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察、繪制裝配圖、細(xì)化設(shè)計(jì)等步驟，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。校企合作強(qiáng)化教學(xué)，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)將學(xué)生帶到企業(yè)車間現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，觀摩和參與生產(chǎn)勞動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床設(shè)備等。建立實(shí)訓(xùn)室，借助企業(yè)人員、技術(shù)和設(shè)備力量，建立學(xué)校專業(yè)機(jī)械原理實(shí)訓(xùn)室、拆裝實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)工廠，進(jìn)行實(shí)踐操作和演示講解。大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)課堂，手機(jī)APP課堂：利用信息技術(shù)，發(fā)展手機(jī)APP課堂，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀資源共享，打破時(shí)間、空間約束，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。虛擬實(shí)驗(yàn)室，利用建模等技術(shù)研發(fā)和建立網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室，提供隨時(shí)隨地實(shí)驗(yàn)操作的平臺(tái)，解決學(xué)生空間想象力不足的問(wèn)題。將課程設(shè)計(jì)化整為零，貫穿在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中，促進(jìn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合。采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及三維制圖手段，引入現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，同時(shí)結(jié)合第二課堂及機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽等形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?。

3.3 實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的增加

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，必須注重實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的思考技能和創(chuàng)新技能。配置實(shí)驗(yàn)室，配置機(jī)械零件實(shí)驗(yàn)室，包括帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪、軸承、銷、鍵、聯(lián)軸器、離合器、平面四桿機(jī)構(gòu)、凸輪結(jié)構(gòu)、槽輪結(jié)構(gòu)、軸系零件的組合、動(dòng)平衡和減速器等設(shè)備。組織參觀實(shí)驗(yàn)，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度及時(shí)組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室參觀，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的掌握，增加學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)。增加動(dòng)手機(jī)會(huì)，在實(shí)驗(yàn)室中增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制、凸輪輪廓檢測(cè)、齒輪范成原理、軸系零件組合和減速器拆裝實(shí)驗(yàn)等。校企合作設(shè)計(jì)項(xiàng)目，使用UG、Solidworks、Inventor等通用型3D軟件進(jìn)行減速器的設(shè)計(jì)，將課程設(shè)計(jì)任務(wù)分成兩部分，一部分在課程教學(xué)中進(jìn)行零件的軟件設(shè)計(jì)，另一部分在學(xué)期末進(jìn)行兩周的校企合作設(shè)計(jì)項(xiàng)目或技術(shù)革新項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念。

3.4 改進(jìn)課程考核方式

傳統(tǒng)的閉卷筆試考核方式難以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力。因此，需要改進(jìn)考核方式，注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的考核。多樣化考核方式，采用項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂討論、口頭答辯等多種考核方式，全面評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)掌握情況和實(shí)踐能力。校企合作評(píng)價(jià)，引入企業(yè)評(píng)價(jià)，將學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn)和成果納入課程考核，增強(qiáng)考核的實(shí)用性和針對(duì)性。

4 課程改革實(shí)踐案例

4.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的教學(xué)改革

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的重要內(nèi)容，具有廣泛的應(yīng)用。在教學(xué)改革中，通過(guò)以下方式提高教學(xué)效果，理論講解與實(shí)例分析相結(jié)合：在理論講解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行詳細(xì)分析，包括結(jié)構(gòu)、作用、適用范圍、設(shè)計(jì)參數(shù)等。模型演示與多媒體輔助教學(xué)，利用模型演示和多媒體教學(xué)手段，直觀展示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的工作原理和運(yùn)動(dòng)過(guò)程，幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)。實(shí)踐操作與項(xiàng)目設(shè)計(jì)，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，如繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、進(jìn)行機(jī)構(gòu)組裝和調(diào)試等，同時(shí)安排項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)，如設(shè)計(jì)一種具有特定功能的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

4.2 減速器裝置設(shè)計(jì)的課程改革

減速器裝置設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)以下方式進(jìn)行改革，現(xiàn)場(chǎng)觀察與繪制裝配圖：使學(xué)生了解減速器的整體結(jié)構(gòu)和各零件的功能。細(xì)化設(shè)計(jì)與分析，根據(jù)減速器的實(shí)際需求和具體工作條件，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，包括選擇材料、計(jì)算參數(shù)、繪制零件圖等，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和分析能力。校企合作設(shè)計(jì)項(xiàng)目，與企業(yè)合作開(kāi)展設(shè)計(jì)項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)一種新型減速器，要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，并在企業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

4.3 參研項(xiàng)目拓寬視野

將教師的科研實(shí)例融入課堂，將課程基礎(chǔ)性和先進(jìn)性融合。如在講解鑄造縮孔縮松缺陷時(shí)將教師科研實(shí)物TiAl鑄件（用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片）在教室中展示，既分析了基礎(chǔ)理論觀察縮孔縮松缺陷，又了解了先進(jìn)材料及制造工藝，引發(fā)對(duì)科學(xué)前沿的濃厚興趣。課堂上教師請(qǐng)同學(xué)分享金工實(shí)習(xí)3D打印作品或激光切割作品，親身經(jīng)歷使學(xué)生易于接收新工藝，隨后教師分享科研中激光燒結(jié)3D打印實(shí)物，讓同學(xué)了解激光加工同時(shí)也了解其它的3D打印方法。（圖１）

5 課程改革效果評(píng)估

5.1 教學(xué)效果對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)比改革前后的教學(xué)效果，可以看出課程改革取得了顯著成效。

學(xué)生成績(jī)提高，改革后，學(xué)生的平均成績(jī)和優(yōu)秀率均有顯著提高，說(shuō)明課程改革有效提高了教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐能力增強(qiáng)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)更加出色，能夠獨(dú)立完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)踐能力得到明顯提升。創(chuàng)新能力培養(yǎng)，通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等考核方式，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)，能夠提出新穎的設(shè)計(jì)方案和解決問(wèn)題的方法。

5.2 學(xué)生反饋與滿意度調(diào)查

通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行反饋和滿意度調(diào)查，可以了解課程改革的效果和存在的問(wèn)題。

學(xué)生滿意度高，大部分學(xué)生對(duì)課程改革表示滿意，認(rèn)為課程改革提高了他們的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力。存在問(wèn)題與改進(jìn)建議，部分學(xué)生反映課程難度較大，需要更多的輔導(dǎo)和支持；同時(shí)，也有學(xué)生建議增加更多的實(shí)踐環(huán)節(jié)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)，以進(jìn)一步提高他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

5.3 考核評(píng)價(jià)反饋

學(xué)習(xí)通資源中章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)考查學(xué)生參與線上學(xué)習(xí)的情況，學(xué)生根據(jù)教師要求及興趣進(jìn)行課程內(nèi)容、視頻講解、拓展資源、思政話題等的學(xué)習(xí)并參與討論。選人、搶答、課堂測(cè)試、投票及問(wèn)卷等豐富的課堂互動(dòng)，可以廣泛引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，不僅通過(guò)超星學(xué)習(xí)通系統(tǒng)記錄過(guò)程學(xué)習(xí)分值，亦可進(jìn)行學(xué)情分析，獲得實(shí)時(shí)反饋，并據(jù)此調(diào)整下一階段的教學(xué)，并有針對(duì)性地對(duì)落后同學(xué)進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)。提交的思維導(dǎo)圖作業(yè)通過(guò)教師評(píng)分及生生互評(píng)的形式計(jì)入過(guò)程考核成績(jī)，教師擇優(yōu)選出部分匿名思維導(dǎo)圖作品并以問(wèn)卷的形式讓學(xué)生投票選出三個(gè)或五個(gè)優(yōu)秀思維導(dǎo)圖，教師對(duì)其額外加分?；诔菍W(xué)習(xí)通平臺(tái)“統(tǒng)計(jì)”功能，對(duì)于線上及線下的各種測(cè)試及活動(dòng)，保證了過(guò)程成績(jī)核算的完整及公平性。

5.4 達(dá)成課程思政目標(biāo)

案例導(dǎo)入使用參與式課堂活動(dòng)的方法，將學(xué)生帶入親身的經(jīng)歷體驗(yàn)中，既使學(xué)生主動(dòng)對(duì)社會(huì)重大事件進(jìn)行思考，加深了學(xué)生對(duì)軸的制造和裝配要求，將它與工程實(shí)例有機(jī)結(jié)合在一起，不露痕跡的將學(xué)生帶入遵守規(guī)則、遵守法律的思維模式中，為后面課程思政的開(kāi)展做好思想準(zhǔn)備。使用案例視頻和翻轉(zhuǎn)法，對(duì)《汽車減速器的主軸》進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，快速將學(xué)生帶入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各零部件及相對(duì)的定位方式與思政教育中的團(tuán)結(jié)協(xié)作問(wèn)題。案例視頻有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)尺寸、相關(guān)零部件的位置關(guān)系更加直觀，強(qiáng)化實(shí)踐能力和科研探索的重要性，更好的理解團(tuán)結(jié)協(xié)作對(duì)解決負(fù)責(zé)的工程問(wèn)題或社會(huì)問(wèn)題中人員的合理分工和協(xié)調(diào)工作的重要性。在最后的總結(jié)性的講授中，在宏觀背景下將本案例提升到愛(ài)國(guó)主義、中國(guó)立場(chǎng)、時(shí)代擔(dān)當(dāng)?shù)母叨?，進(jìn)一步使學(xué)生樹(shù)立起牢固的法治信念和職業(yè)信心，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的動(dòng)力，堅(jiān)守本心，激勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)業(yè)過(guò)程中克服學(xué)習(xí)困難，實(shí)現(xiàn)專業(yè)和職業(yè)理想。（圖2）

6 結(jié)論與展望

?？茩C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的改革是提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的重要途徑。通過(guò)優(yōu)化更新教材內(nèi)容、創(chuàng)新發(fā)展教學(xué)形式、增加實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)以及改進(jìn)課程考核方式等措施，可以顯著提高教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)踐能力。然而，課程改革是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，需要不斷探索和實(shí)踐。未來(lái)，我們將繼續(xù)深化課程改革，加強(qiáng)校企合作，引入更多新技術(shù)和新方法，為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需的高素質(zhì)技能型人才做出更大的貢獻(xiàn)。

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