工程应用型人才培养视阈下的机械设计课程教学改革

李宪芝 陈思羽 刘春山

随着科技的飞速发展，经济结构的战略调整，产业的不断升级，社会对工程应用型人才的需求也与日俱增，应用型人才是高等学校根据社会实际需要所培养的，面向实际、面向生产一线，掌握一定的基础理论知识并能将相应的科研成果进行转化的人才[1]。应用型人才既要掌握相应的专业理论知识，又要具备很强的实践技能，具有解决工程实际问题的专业能力。他们毕业后直接走上实践性工作岗位，担负着建设现代化的重要责任。

机械设计是机械工程专业的一门专业技术基础课，在机械工程专业课程体系中占有十分重要的地位，是衔接公共基础课和专业课的桥梁与纽带，担负着为后续专业课程奠定基础的重要角色。但从目前应用型人才培养模式看，现行的教学方法及手段等在很大程度上导致了理论教学和实践教学相互脱节，影响了工程应用型人才培养的质量，需要进行一系列的改革。

一教学内容的改革与探索

1理论教学方面

应用型人才培养的理论教学应以社会需求为导向，以理论教学的基础性和应用性为出发点，以培养学生技术应用能力为目标[2]。要精选、更新教学内容，在教学过程中要不断地将一些最新的科研成果充实到教学内容中去，力求反映发展前沿，使机械设计课程的内容始终保持较强的时代性、前沿性。

2实践教学方面

培养应用型人才必须突出能力本位的思想，实践教学是应用型人才培养过程中重要的教学环节，它对培养学生的创新意识和实践能力，提高他们的综合素质有着理论教学不可替代的特殊作用[3]。

机械设计课程的实践教学包括实验及课程设计两方面内容。根据工程专业的培养目标，以能力培养为主线，把提高学生综合素质、培养创新精神和实践能力作为实践教学的主要目的，构建与理论教学相辅相成的实践教学新体系。

在实验教学内容上注意与相关课程关联，根据社会发展与需求及时更新实验内容，减少验证性、演示性实验，增加与工程实际联系密切的综合性、设计性、创新性实验，并在实验项目中尽可能地采用新技术、新方法、新设备。教学中，增加轴的测绘、减速器等机械的拆装及机械创新实验等实验项目，有利于提高学生的动手能力，使学生对工艺方面的要求及结构设计有一定的了解，为提高学生整体设计能力打下基础。

在课程设计选题上要改变以往题目的单一性，除保留减速器这一传统的设计题目外，还要选取与工程实际关系密切的课题（如一些科研子课题）作为课程设计的课题，比如：各种简单类型的行星齿轮传动设计、汽车传动系统中的减速器、减速器虚拟设计等。最大限度地调动学生的积极性，激发学生的创新意识。

二教学方式方法的改革与探索

1理论教学方面

（1）做好学生的思想政治教育工作，帮助学生明确职业化素质，提升职业适应能力，增强学生的应用创新意识，提高学生的应用创新能力，培养学生的应用创新人格。

（2）课堂讲授突出重点，贯彻少而精的原则。培养工程应用型人才，要充分考虑各专业后续专业课程和学生就业后在实际工作和研究过程中对机械设计知识的需求，在保证基本的机械设计教学体系的情况下，专业需要的部分要多讲，专业不需要的部分要少讲或作简单介绍。

（3）建立多元互动的课堂教学体系。在教学中充分发挥学生的主体作用，让学生在课堂上有发言讨论的机会。以教师为主导，开展提问式、启发式、讨论式等以学生思维训练为主的教学方法，如：在教学中，引入工程设计中遇到的实际问题（带传动打滑、链传动脱链等），教师引导思路，让学生用相应理论去解决问题，并让学生分组展开讨论，充分发表自己的见解，对于学生既锻炼了知识应用能力，又提高了学习的积极性和兴趣，激发学生的创新欲望，有益于学生综合应用能力的培养。

（4）淡化公式的推导过程，注重公式的实际应用。机械设计课程特点是公式多，尽管公式多，但除了一些定义性公式应在了解的基础上记住外，其余得只要求正确使用不必硬记。教学中要淡化公式的推导过程，注重公式的应用，更多地注重实际问题的解决过程，减少讲授理论的比例，加大练习和应用比例，这种理论联系实际的教学有益于锻炼学生解决实际问题的能力，培养学生的应用型思维。

（5）坚持共性与个性相结合，贯彻因材施教的思想，促进学生个性的发展。为了满足不同的需求，我们在授课后增加课外辅导和答疑时间，针对不同生群因材施教。

2实践教学方面

（1）改革实验教学方法，提升实验教学质量。在实验教学环节中，要充分发挥学生的主体作用，给学生提供更多的参与动手的机会，让学生多动手、多实践，培养他们的实践动手能力、运用所学知识的能力、解决问题的能力和创新意识，我们采用分阶段、多层次的实验教学方法，以满足不同层次学生的需求并强化学生的实践动手能力。

第1阶段：感性认知阶段，带领学生参观零件陈列室，掌握常用机构和通用零件的原理、结构及其基本功能，增加学生的感性认知。第2阶段：验证型实验，要求学生掌握实验原理及实验设备的基本操作，运用所学理论知识，能进行相关数据的处理，培养学生的实验基本操作能力。第3阶段：综合设计型，要求学生掌握机械设计课程所涉及的知识进行综合设计型实验，培养学生的综合设计能力。第4阶段：创新型自主性实验，在机械创新实验室，让学生通过具体的工程实践结合专业基础知识自己动手创新机械，培养学生的综合能力及创新能力。

（2）课程设计选题结合工程实际。根据学生各方面的综合素质和表现分配题目，设计题目要与工程实际紧密联系起来，可将一些科研子课题引入到课程设计中，将原先的二维绘图转变为三维设计，有利于对新产品的创新设计。

设计中要尽量采用现代设计方法，比如优化设计、可靠性设计等。实现设计手段现代化，设计中引入计算机技术手段，选用目前企业运用较广的计算机辅助设计软件Ansys、Pro/E、UG等，如：采用Pro/E对零件进行三维建模，并用建造好的虚拟模型进行CAE分析，然后修改模型，对满足创新设计要求的产品进行虚拟制造。丰富了课程设计教学内容，调动了学生的学习积极性，也使所培养的学生更符合企业对设计人员的需求。

把机械设计课程设计当作一门必修独立课程进行考核，具有单独学分，这样可增加学生的重视程度；对于设计答辩，应成立有效的课程设计答辩小组，不能流于形式，事先拟定多个答辩题目，保证课程设计学时，严格答辩考核是实现机械设计课程培养目标的最重要因素之一；采用综合评价标准，全面评价学生课程设计质量，真实评价课程设计教学效果，把成绩分成几大块，包括平时出勤，计算说明书，零件图及装配图，答辩情况。

（3）科研与教学相结合。科研与教学相结合，是应用型创新人才培养的有效途经。人才的培养需要经历漫长的实践、学习、再实践的过程，才能做出创新性业绩。只有通过大量的实践活动才能更有效地提高学生分析问题和解决问题的能力以及团队意识。

组织学生参加教师的科学研究活动，在教学活动过程中，从形式、内容、方法等方面，体现科学研究的要素与精神，把获取理论知识的学校教育与获取实践能力的科研实践有机地结合在一起，可以培养学生的创新意识，提高学生创新能力。将教学与科研有机结合，通过引导和组织学生积极参加与课程相关的研究项目，强化实践教学环节，可提高学生的实践动手能力。

三教学手段的改革

1采用多媒体教学课件

机械设计课程的理论性及实践性都比较强。而大多数学生对课程中遇到的一些工程实践问题感性认识不足、难以想象和理解，因此，作为教师，我们应该充分利用多媒体技术，多制作一些具有个性化的多媒体教学课件，体现我们不同的教学风格。通过多媒体教学课件，将原有教学内容进行重新调整，来加强教学内容的层次性和概括性，使原有龐大和繁杂的教学内容缩减为若干个清晰明了的教学板块，重点突出，层次鲜明，便于学生深入地理解和掌握重点内容，通过多媒体手段，极大地提高教学效果和质量，培养了学生的形象思维能力。

2采用直观教具和适当的板书

多媒体教学虽然内容丰富、详细，教学内容生动形象、具有较强的吸引力，课堂教学中可以实现教师与同学们的教学互动。但是，在课堂教学过程中，不能过多地、片面地追求多媒体教学，课程的某些内容在教学中还应辅以适当的教具、模型及板书。

因为课件信息量增大的同时播放速度较快，学生记笔记困难，印象不深，可以通过板书来弥补。对于理论性强的知识要利用板书进行讲解，能充分发挥教师的口头语言和身体语言的感染力；对于一些难度不大、较易理解的形象性知识，则利用多媒体课件讲解，这样教学效率高、效果好。

机械设计课程教学对工程应用型人才的培养有着十分重要的作用。对于机械设计课程，从教学内容、教学方法、教学手段及实践教学等方面进行改革与探索是很有必要的，通过这些方面的改革，可激发学生学习兴趣，提高教学效果，有利于加强学生创新能力及工程实践能力、分析问题及解决问题能力的培养。对学生创新精神的培养和综合素质的提高具有重要意义。

总之，在经济、科学技术迅速发展的今天，作为高等学校的教师，我们不但要更新教育观念，改变教学模式，建立教学新体系，更要积极钻研业务知识，不断完善自我，切实提高教学水平，以培养出满足现代社会需求的高素质工程应用型人才。

参考文献

[1]杨志坚.中国本科教育培养目标研究（之六）[J].辽宁教育研究，2004（10）：1-16，49.

[2]钱国英，马建荣，林怡.本科应用型人才培养的定位与教学组织设计[J].中国高教研究，2010（1）：84-86

[3]刘国荣.刍议工程应用型本科实践教学改革与创新[J].中国高教研究，2009，（5）：57-58.