基于工程设计训练模式的机电类高职《机械设计》教学改革

孙佳楠 吕永锋 陈川

摘要：针对智能制造装备设计对高职机械类人才培养的要求，对《机械设计》课程的教学模式、教学内容进行课堂教学改革。面向工程设计训练模式对课程的知识结构和内容进行整合，构建适合课堂教学的工程设计训练内容，针对具体项目将所需知识点进行串联，对机械设计过程进行全周期的工程设计训练，提升学生工程设计能力，满足技术技能型人才培养要求。

关键词：工程训练模式；机械设计；教学改革

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）19-0114-02

一、《机械设计》课程教学改革的意义

《机械设计》是高职机电类专业的专业基础课，对其他课程的理论教学和相关实训顺利开展有着重要的基础性支撑作用。基于工业4.0与产业升级的大环境，机电类的专业课程教学改革已经大量增加先进的自动成形设备、自动化生产线、工业机械手、多元自动化输送装置等智能制造设备内容，作为机电类的专业基础课的《机械设计》必须在课程内容、模式上有所创新，增加智能制造相关内容，并改变传统授课方式，为后续相应的课程与实训提供支撑。

智能制造所涉及的岗位技术要素和知识点在《机械设计》课程中均能找到相对应内容。机电类高职培养的是面向企业工程设计与生产一线的技术技能型人才，教学内容必须符合当前技术发展趋势，必须包含智能制造所涉及的技术要素，必须经历完整和系统性的工程设计训练才能满足智能制造工程对从业人员的要求。

二、课程现有教学内容和模式的不足

传统《机械設计》课程在知识内容上按章节安排内容进行学习，缺少整体机构和设备的系统性。没有面向智能制造相关机构和设备进行整合知识内容与安排工程设计训练；高职机械类课程体系中一般不开设《机械原理》课程，而在实际的智能装备精密机构零部件设计中核心的设计要素往往要涉及《机械原理》中的相关内容，而目前的高职《机械设计》课程内容并没有将《机械原理》中一些必要的内容融入进来。所以使得在实际机械工程设计应用中最为重要的两块内容没有进行很好的整合，导致学生难以在实际的工程设计中得到很好的应用，整体设计水平较低，达不到智能制造设备设计要求。

通常在《机械设计》课程完成后，开展2—3周左右的《机械设计综合实训》，虽然实训内容是对《机械设计》所需内容的综合应用训练，但目前的实训主要内容仍然停留在简单传动装置的设计—圆柱齿轮减速器的设计，虽然涵盖了部分《机械设计》的内容，但其设计理念、方式、流程与智能制造装备完全不同，实训基本偏向于培养学生对机械设计流程的理解，没有面向智能制造装备机构设计开展，达不到培养技术、技能型机械设计人才的目的。

三、课堂教学改革的思路

1.面向智能制造与工程设计训练模式，重新整合《机械设计》课程内容。将智能制造设备进行教学化提炼与改造，形成适合进行工程设计训练模式的项目案例，通过案例的分析与讲授完成《机械设计》所涉及的相关内容的学习，并进行延伸扩展，在知识学习完成的基础上学生可自行进行工程设计训练。

2.设计与整合实训过程。引入工程设计训练模式，《机械设计》课程完成后，需要进行的《机械基础综合实训》整合到《机械设计》课程之中，将原来的一个减速器设计实训项目改变为多个针对智能制造设备、机构、结构的小项目，涵盖更多的课程内容知识点，将原来独立的实训融入到课程教学当中，面向智能制造设备的针对性更强，做到完成一个阶段的授课学习之后就进行各分项目的工程设计训练，边学边练。改革现有的《机械设计》课程标准，面向智能制造设备的机械设计，精细化分析解构知识要素和能力要素，将提炼整合出的项目融入到新的课程标准的内容中。并精细化到课时数，子项目数，形成新的面向智能制造，且适用于高职层次的《机械设计》课程标准。

3.改革课堂教学授课模式，引入多种方式方法完成课堂授课任务。通过信息化教学平台、课程教学微信、翻转课堂、微课、学生分组学习汇报等多种形式辅助完成课堂教学，增强授课形式的新颖性，增加互动，提高学生学习兴趣，使学生对《机械设计》课程内容与智能制造相关知识有了更好的理解和掌握。

四、课堂教学改革具体实施

面向智能制造装备设计，基于工程设计训练，重新构建课程教学体系、方法和模式。注重工程设计训练的真实性，既保证训练内容全方位涵盖《机械设计》知识内容，又要有具体智能制造项目应用的针对性。分层设计每项工程设计训练内容，做到由浅入深，由基础到精通，由理论到实践，由知识点到具体工作项目的操作实施。

工程设计训练模式不是单一的对相关知识点的学习，而是几个工程设计项目的结合，区别于理论课项目式教学的以项目为中心进行单一讲授，或是单一实训的模式，做到边学，边练，边训，将机械设计过程全周期的进行全方位工程设计训练，即知识引导—案例教学—工程设计项目布置—方案拟定—设计计算—绘制工程图纸—工艺规划—项目工程化，使学生在本门课上全面完成数个工程设计训练，使之对机械设计知识理论乃至具体应用设计做到较为完备的掌握。将原单独三周的《机械基础综合实训》整合到《机械设计》的课程中来。考虑课程内的时长，设计与选用合适的项目，既要涵盖相关智能制造的内容，又要覆盖课程的知识点，难度适中，要有启发性和研究性。设计适合在2—4课时内完成的一个子项目或是工程设计训练某一方面任务。考虑到学生个体学情不同，设计训练项目与任务要有层次性。

参考文献：

[1]孙佳楠，吕永锋，范建蓓.面向高职模具专业的产品造型设计课程教学改革[J].教育教学论坛，2015，（21）：232-233.

[2]陈川，吕永锋，孙佳楠，等.高职本科发展面临的主要问题[J].教育教学论坛，2017，（36）：241-242.