基于应用型人才培养的《机械系统设计综合实训》课程改革与实践

范恒彦　曹旭妍

摘要：本文针对我国高职类院校的《机械系统设计综合实训》课程现状及存在问题，结合高职机械设计与制造专业的实际岗位能力要求及专业人才培养方案，提出建设要求，开发合理的机械系统设计综合实训任务，建设机械系统综合实训室。通过完成具体的机械系统设计综合实训任务，使学生能从整体和系统的角度了解机械产品设计的一般特点和共性规律，提升学生对机械系统的整体布局和整合设计能力。

Abstract： Aiming at the current situation and problem of the course "Comprehensive Training in Mechanical System Design" in vocational colleges， it combines practice post ability requirements and plan of professional talent， proposed the construction requirements， developed a reasonable training task， established the training room. Through the completion of the specific mechanical system design comprehensive training task， the students can understand the general characteristics and common law of mechanical product design from a holistic and systematic perspective， and their ability of overall layout and integrated design of mechanical system can be improved.

關键词：应用型人才;机械系统设计综合实训;课程改革

Key words： application-oriented talents;Comprehensive Training in Mechanical System Design;curriculum reform

0  引言

高职主要是培养技术技能应用型人才，应用型人才是指能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的一种专门的人才类型。而目前高职机械类专业课程体系更多局限于单个零部件的结构设计，很少从系统的角度培养学生整个机械系统的设计能力，就造成了学生基础知识很强而系统应用能力不足，专业知识基础扎实而综合应用能力不足的现象，已不能满足社会对人才的需求预期[1]。为此囯内很多高职院校机械类专业在原有课程体系的基础上陆续开设了机械系统设计课程，但与该课程对应的实训却还没有院校开设，加之高职学生对抽象知识的掌握和理解能力也相对较为薄弱，如何让高职机械类学生通过个性的具体的机械系统设计实践训练加深理解和巩固机械系统设计中的共性规律，以提高解决工程设计中具体问题的能力就成了当务之急，这就需要开发相应的《机械设计综合实训》课程。

1  实训项目开发及实训条件建设

《机械系统设计综合实训》课程实训应结合企业发展实际，实施项目应有利于学生了解机械系统设计的全过程;需要强化学生知识建构能力、数字化设计能力、整机设计能力及创新设计能力四个能力。因此，在机械系统设计综合实训的实训项目开发和实训条件建设上实行“两个整合、两个转变”，即：一是实训内容的整合，将理论教学内容和实际工程应用整合为系统化的实训项目，实现从“学用创”脱节向“学用创”相融转变;二是实训条件的整合，通过将计算机、机械系统设计实践平台、卷扬机等实训设备的整合，实现从碎片化实践向系统性训练的转变。切实提升学生的整机设计能力和解决实际工程问题能力。

1.1 实训项目开发

实训课程开发的重点是根据企业岗位的核心能力要求进行设计，应包含动力系统、传动系统、执行系统、支撑系统等子系统，对已有的成套产品或设备进行选型，对非标零部件进行设计和计算，结合设计岗位需求，开发出卷扬机系统设计、简易数控车床设计、简易数控铣床设计及自主创新设计等相应的实训项目。下面以卷扬机实训项目为例来详细说明。

卷扬机系统设计实训项目要求学生通过学习机械系统设计理论课的相关知识，从而设计出一套卷扬机系统，其中包括机械系统的整体方案布局和电动机、鼓轮、制动系统、减速器等主要零部件的设计与选择，具体实训任务如表1所示。通过完成该实训，使得学生具备常见标准件选择，以及通过基本计算完成零部件设计的能力，提高了学生利用二维及三维设计软件的能力，经过理论与实践教学的综合训练，系统提升学生对机械系统的整体布局和相关零部件的结构设计能力[2]。

1.2 实训条件建设

为保证学生能顺利的实施和完成实训项目，并达到预期的学习效果。将学校现有实训资源进行整合，并购置新的设备，建设机械系统综合实训室。该实训室主要包括计算机40台，卷扬机4套，并新购置小型车床2台，小型钻铣床2台，机械传动搭接综合实训系统4台，配备相应的工具箱4套，并为学生开放数控加工实训中心，3D打印实训中心，给学生完成不同的机械系统设计综合实训项目提供实验条件。

2  实训过程及实训教学改革

机械系统设计综合实训是机械设计与制造专业大二学生开设的实训课程，学生在实训前已经学习过《机械设计基础》、《机械制图》、《机械系统设计》等相关课程，具有一定的理论知识基础。该实训共安排三周时间，实训教学过程借助信息化教学平台和教学资源，采用线上线下混合式教学方法，让学生充分利用实训室资源，以交流、选择、合作的方式学习，完成实际工程实践任务，提高学生的整机设计能力[3]。

2.1 实训过程

实训前，教师在蓝墨云班课平台下发实训项目，学生查看实训任务，并自行商讨分组，加入到对应的实训项目组;完成本组实训项目相关资料的借阅和查找任务。

整个实训具体实施过程为三周，第一周的第一天为实训项目了解过程，学生通过平台上的相关视频、动画及文本资料对实训项目的整体系统进行了解，并在实训教师的指导下进行卷扬机或简易机床的拆装，了解其内部结构。第二天到第五天，学生完成各組实训项目的具体设计及选型相关子任务，比如卷扬机系统设计项目组的同学，应完成表一中的任务二到任务七，并将设计结果上传至班课平台，由教师检查完后，方可进入下一阶段的实训任务。第二周主要完成所设计机械系统中各零部件的三维图绘制，及非标零件的二维图绘制。第三周主要完成整个机械系统的总装配、运动仿真及总装配二维图纸，并完成说明书的撰写。最后是评价考核环节，该环节包含“答辩+平时表现+任务完成情况”三部分，最终实训成绩由个人评价25%、小组互评35%及教师评价40%所组成。

实训完成后，教师还会在班课平台发布相关机械系统设计的实例，相关实训室也会对学生开放，学生可自行进行机械创新设计，并借助机械系统综合实训室、数控加工实训中心、3D打印实训中心完成产品模型制作，此过程可提高学生的整机设计能力和创新思维能力，为学生后续参加比赛和工作打好基础。

2.2 实训教学改革

《机械系统设计综合实训》在实训题目上进行了改革，实训项目更能激发学生的学习兴趣，并配有相应的实训设备，供学生拆装;整个实训过程基于蓝墨云班课教学平台，采用线上线下混合式教学模式，可以在整个实训过程中实时掌握学生学习情况，检查督促学生的实训任务[4];并打破传统的“学生做，老师转”的模式，将项目教学法、情境教学法、小组协作法等教学方法融入实训过程，提高学生的学习兴趣和实训效率。

3  机械系统设计综合实训主要成效

3.1 开发新型实训项目，加深与企业岗位需求的关联。高职类院校《机械系统设计与实践》课程的相应实训较少或者没有，笔者结合本校实际情况，根据专业人才培养方案，在企业岗位调研和工作任务分析基础上，制定出符合企业岗位要求并具有可操作性的实训项目，因此该实训项目也必然贴近企业的岗位需求。

3.2 师生共同进步，开发师生多方面潜能。通过该实训课程，培养学生的整机设计能力、使学生掌握一般机械系统的设计方法，提高教学质量，也使学生在机械创新设计大赛、挑战杯等大赛中获奖;同时推动机械设计与制造教研室教师队伍水平的整体提升，形成一支具有较强工程能力、设计能力、创新思维的学科专家型教师团队，推动了学校专业建设的发展。

3.3 采用信息化教学，促进 “教、学、做”的协同发展。实训课程基于蓝墨云班课平台，采用讲、练、做交替进行，老师讲解，学生结合实训设备进行操作和设计，完成自己的工作任务，创设教、学、做、评一体化的教学环境，提高了实训教学质量。

4  结语

本文结合高职机械设计与制造专业的实际岗位能力要求及专业人才培养方案，提出建设要求、开发合理的机械系统设计综合实训任务，建设机械系统综合实训室，并对传统实训教学方法进行改革。通过完成具体的机械系统设计综合实训任务，使学生熟悉相关设计标准、规范、手册、图册的使用方法和整套图纸的组织体系建立等，并能从整体和系统的角度了解机械产品设计的一般特点和共性规律，扩展机械结构设计和现代设计工具使用方面的能力，提升学生对机械系统的整体布局和整合设计能力，也对国内高职机械类专业有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]邱明明，陈球胜.以能力为导向的《机械系统设计》课程改革探索与实践[J].教育教学论坛，2019（22）：161-162.

[2]童永华，陈昌兵.适合的职业教育理念下机械综合实训课程教学模式改革[J].职教通讯，2019（8）：40-43.

[3]沈仙法.新工科建设背景下机械设计综合实训课程的四化改革[J].轻工科技，2019（5）：181-182.

[4]何春倩.蓝墨云班课平台支持下翻转式整周实训教学研究与实践[J].教育现代化，2019（6）：107-109.

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基金项目：陕西省职业教育学会2019年度职业教育研究课题（规划课题），课题名称：高职《机械系统设计综合实训》课程的改革与开发，课题编号：SZJGH19-007。

作者简介：范恒彦（1962-），男，陕西渭南人，陕西国防工业职业技术学院教授，主要研究方向为机械设计与理论。