“机械设计”核心课程建设路径探究

叶友东+刘力红+张东速

摘 要：文章从“机械设计”课程的特点出发，阐述了“机械设计”核心课程建设的实践路径，旨在提升“机械设计”课程的教育质量。

关键词：机械设计；核心课程；路径

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）03-0007-02

现代社会需要的机械类人才，应具备相应的专业能力、较宽的基础知识、较强的创新设计能力和较高的综合素质，同时这也是机械学科教学改革所要达到的目的。“机械设计”课程在机械工程技术人员的培养过程中起着承上启下的关键性作用，是学生能否牢固掌握专业技术的一个重要环节，是基础课阶段进入专业课学习阶段的一个无可替代的桥梁，对人才的培养质量有着决定性的影响[1]。

“机械设计”是机械类专业的一门主干核心课程，为适应高等院校大专业的要求实施规划建设，根据教育部有关机械设计课程的教学基本要求，以机械设计核心课程建设为契机，结合专业学习特点和实际需求对原有的教学体系进行改革与创新，经过近年来的教学改革实践与探索，取得了一定的教学效果。

一、“机械设计”核心课程建设的路径

“机械设计”核心课程建设是安徽理工大学机械专业教学质量与教学改革工程的重要组成部分。它体现了现代教育教学的思想，符合现代科学技术和社会发展进步的需要，能够促进学生素质的全面提高，集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身[2]。通过核心课程建设，有望使“机械设计”课程更加符合人才培养的要求，尤其是更能促进专业认证培养要求和目标的达成，成为受学生普遍欢迎的课程。

（一）教材建设与多媒体课件制作

坚持“选为主，编为辅”的方针，选择国家教育部推荐的精品教材——濮良贵等主编，高教出版社出版的“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，在满足教育部关于“机械设计”课程教学基本要求的同时，加强了学生素质教育和能力培养，为适应教学改革要求，组织相关教师对教材编写工作进行了调研与规划，先后编写了《机械设计基础》、《机械设计实验指导书》、《机械基础综合实验指导书》、《机械设计基础课程设计》等教材。

随着计算机技术的不断发展，课堂教学中采用多媒体的方式也越来越普遍。利用多媒体课件授课，可以使学生更形象地理解课堂上不宜讲清的机械结构、工作原理等内容，使课堂教学更生动、直观，并且可以大大减少教师的板书时间，使教师可在同样的时间内向学生传达更多的知识和信息。为此，我们制作了適合安徽理工大学教学大纲的“机械设计多媒体课件”及“机械设计课外复习CAI软件”。从使用的情况来看，学生对这种新的教学手段表现出了极大的兴趣。由于课件的内容可以拷贝给学生，供其复习，因此在课堂上学生可以集中精力听讲，从而取得了较好的教学效果。

（二）网络资源开发及网络教学平台建设

为方便学生在课堂以外的时间实现自主学习，基于超星泛雅MOOC学习平台设计开发了“机械设计”课程的网络自主学习系统，通过学校的教务管理系统可以将学生名单直接添加进入系统，学生可以通过输入自己的姓名和学号登录课程门户网站，浏览该门课程的相关内容，目录包括：课程内容—教师团队—学习指南—参考教材—实验教学—实践教学—课程设计—课程章节—课程评价。进入学习页面后，学生可自主完成该门课程的PPT课件浏览、视频观看、资料下载、章节测验、考试模拟甚至课堂讨论，教师可以在后台查看每位学生的学习进度，实时发布任务、成绩管理，还可私信督促少数进度较慢的学生积极完成自主学习，在浏览PPT和观看视频时，教师可以设置每页PPT停留时间，不允许拖拽视频播放进度条等，杜绝学生为了完成教师布置的任务而应付了事。

这套系统前期建设工作量较大，但建设完成后，可以大大减轻教师的辅导和批作业时间，它虽替代不了传统的课堂理论教学，但可以使课堂上没有认真听或是没听懂的学生课下再自己重新学习一遍，培养了学生们的自主学习兴趣。

（三）教学方法与手段的创新

以往在教学中“教”往往起主导地位，教师在授课时，将书本知识从头至尾讲全讲透，这样做对于学生加深理解是有用的，但削弱了对学生思考问题、研究问题能力的培养。在目前授课学时减少的情况下，要留下部分章节供学生自学，让学生通过自学领会知识点，培养其自学的能力。同时倡导“教师精讲多引导，学生少记多思考”的教学过程，要求在课堂教学中，尽量多采用研讨的方式来进行，即先由教师引出问题，然后引导学生思考如何着手解决问题，并对学生回答的问题加以更正、补充和总结。通过这种方式启发学生去发现问题，并通过分析问题从而找出解决问题的方法，从中领会课程教学的目的。此外，为了使教与学有机地结合起来，形成互动的氛围，教师在授课时不时地请学生上讲台现场回答问题，并让学生对回答的情况进行评判。在“机械设计”课程教学中，机器设计方案的确定、齿轮传动受力的分析、蜗杆传动受力的分析、轴系零部件结构的设计等内容，均采取了这种方式。实践证明：这样做可以活跃课堂气氛，有助于吸引学生的注意力，调动学生学习的积极性，并能使学生加深理解所学的内容。

（四）加强实验与实践教学

为进一步提高实验课的教学质量，增强学生动手的能力，我们对机械设计课程的实验教学、管理模式进行了改革。改变了目前任课教师不带实验课，而由专职实验教师带实验课的实验教学管理模式。由任课教师轮流担任实验室管理及实验教学工作，并采取了开放性的实验教学模式，融课堂教学与实验教学为一体。以往学生做实验时，任课教师不参与，且实验集中在一个特定的时间内，大多数学生只是应付而已，实行开放性实验后，教师轮流值班，学生可以在一段时间内自主选择实验的时间，并且可以对感兴趣的实验做进一步的研究。将学生只是被动地做实验，改变为由学生先主动思考，形成方案后再通过自己动手来解决具体问题。这种实验改革提高了学生的学习兴趣和实际动手能力，也提高了实验的效果。

为提高学生对典型机械的分析能力、测绘能力，以此来提高综合设计能力和工程实践能力，安徽理工大学机械工程学院机械设计制造及自动化专业开设了机械基础综合实验这一门独立的实践性课程，它有别于一般的实验课，是一门理论实践一体化的课程，要求学生在一个时间段内集中、系统地完成数个机械设备的拆装与测绘， 学生是教学活动的实施者，学生在“做中学”，教师在“做中教”，融“教、学、做”为一体[3]。机械基础综合实验中要拆装的机械应包含典型的机构和机械结构，如轴、齿轮、带轮、轴承、各种标准连接件等，其次为便于学生搬运，所选的拆装机械设备外形尺寸和重量不能太大。目前选择了QL5型螺旋千斤顶、ZJ系列小型台式钻床、B-36E型三缸活塞泵，为了让学生真正了解工程设备，以上三种机器均是工程实际中使用的设备。

（五）立足学科竞赛，构建创新能力培养体系

积极鼓励和组织学生参加各种学科竞赛，尤其是与机械专业密切相关的机械创新设计大赛。为确保大学生课外科技创新活动的顺利进行，学院建设了大学生课外科技创新制作中心和成果展览厅，实验中心配有小型加工设备和常用的材料，学校每年投入充足的经费，保证了大学生课外科技创新活动的基本条件。近年来，安徽理工大学机械工程学科的科技创新活动取得了丰硕的成果。

创新实践活动需要坚实的创新理念与设计方法做指导，缺乏創新理论指导的创新活动显然是盲目的，也难以持续和发展。课程建设构建一种“理论+实践”创新能力培养体系，拓展创新实践的深度和广度，进而保证创新活动的健康有序开展[4]。该体系应包括：第一，建立创新设计理论教学环节，制订创新设计理论教学计划，将与创新设计有关的设计方法学纳入创新设计教学环节，培养学生的创新思维能力，使他们掌握创新思维方式。第二，强设计方法学理论教学与创新实践融合在创新项目设计中。以教师、学生与企业共同参与的有关产品的机械设计科研项目为案例，结合机械设计课程内容，以项目为抓手，以设计方法学为理论基础指导创新项目的实践工作[5]。

二、结论

强调“机械设计”课程的设计（综合）特性、工程特性与应用特性，准备从教学环境、教育资源、课程内容、教学方法、实践环节、辅助教学全方位落实应用型人才培养目标，加强学生理论联系工程实际的能力、创新的能力以及计算机辅助设计与分析问题的能力，对“机械设计”课程进行系列化特色建设。通过核心课程建设继续提升核心课程负责人及主讲教师的教学水平和学术水平，进一步提高课堂教学效果，使学生成为最终的受益者。

参考文献：

[1]濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计：第九版[M].高等教 育出版社，2013：5.

[2]赵高晖，王新华，沈景凤.机械设计精品课程建设改革探 索[J].科技视界，2014，（33）.

[3]叶友东，刘力红，汪选要.模块化机械认知实践教学模式 的探索与实践[J]，科技信息，2013，（16）.

[4]高新红.机械设计课程教学改革及实践探讨[J].现代商 贸工业，2015，（5）.

[5]田静云，张国海，贾吉林等.机械设计课程的教学改革与 建设[J].中国科技信息，2009，（9）.