应用型本科机械设计基础课程教学改革研究

李慧

摘要：文章立足我国应用型本科高校，研究机械设计基础课程教学改革，在分析机械设计基础课程教学现状的基础上，指出要从课程教学内容设计、智慧课堂设计、课程思政融入、课程设计工程项目化和考核体系等方面进行教学改革，构建新的课程教学体系，提高课程教学质量，培养高素质应用型人才。

关键词：机械设计基础；应用型本科；人才培养

机械设计基础课程是应用型本科高校机械类和近机类专业必修的一门专业基础主干课程，该课程的教学目标主要是培养学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识、基本技能，并具有一定分析、解决机械运动方案和机械结构设计的能力。

2017年，《教育部关于“十三五”时期高等学校设置工作的意见》明确将应用型作为高等教育一个重要类型纳入院校设置工作。2021年作为教育“十四五”的开局之年，更是提出建设高质量本科教育，推进部分普通高校向应用型转变。因此，在应用型本科高校的教学中，机械设计基础课程面临的实际问题就是如何与专业结合，与实践结合，培养出具有一定工程能力的学生。

目前，机械设计基础课程在实际教学中主要存在以下问题：一是教学内容覆盖面广，新知识不断增多，但课时相对不足，学生无法在较少的课时完成知识学习；二是“以教师为中心”向“以学生为中心”转变不彻底；三是课程思政不能有机融入；四是课程设计环节题目老套，学生工程应用能力得不到全面提高；五是考核评价单一，不能准确反映学生的学习效果。

针对上述问题，笔者围绕课程教学内容设计、智慧课堂设计、课程思政融入、课程设计工程项目化和多元性过程性考核五个方面进行教学改革，旨在提高课程教学质量，培养具有职业担当、家国情怀的高素质应用型人才。

一、课程教学内容设计

社会不断在发展，机械类专业领域的知识也在不断更新。然而，机械设计基础教学内容覆盖面广，课时却相对有限，如何解决两者之间的矛盾是机械设计基础课程需面临的问题。

针对应用型本科高校的人才培养定位，机械设计基础课程应以“实践为主，应用为本”为教学导向，教学大纲应按照“够用、会用、能用”的原则进行修订，突出应用型能力培养，不能“全无重点”，更不能“全局重点”。机械设计基础课程内容主要由机械原理和机械设计两大模块组成，课时安排设计为课内学时（56）+课外自主学习学时（112）。

在授课过程中，教师应该删掉一些过深的、不必要的理论推导，如齿轮传动中两种设计准则下强度设计公式的推导过程、带传动中挠性体摩擦的欧拉公式推导等。应用型本科教育应更注重学生自主学习能力，培养学生良好的学习习惯。因此，在教学内容设计中，教师应特别加重学生课外自主学习的课时，布置详细的学习任务，增强学生自主学习的意识，让学生做好知识点的复习与预习，并且要求学生提供学习过程材料和线上的翻转校园测试，作为期末考核评价的一部分。课程教学具体内容设计与课时安排如表1所示。

二、智慧课堂设计

在“互联网+”教育背景下，教育信息化正在迈入3.0时代，传统的线下教学已经不能满足机械设计基础课程的教学需求，采用线上线下结合的混合式教学模式是高等教育发展的必然趋势。混合式教学模式是指将慕课等线上学习资源和智慧教学软件等线上交互工具与线下实体课堂相结合，开展线上和线下教与学活动的模式。

在进行混合式教学之前，教师要建立数字化教学资源库，增加文本、动画、视频等学习素材，并且不断补充和完善资源库。在建立好数字教学资源库的基础上，教师可以利用翻转校园、腾讯课堂、钉钉课堂等教学平台开展线上教学。

为突出学生的主体地位，彻底改变以“教师教”为中心的上课方式，代之以“学生学”为中心的教学方式，教师应提前建立机械设计基础课程微信群，并将学生分为若干学习小组。课前，教师给学生推送学习视频、多媒体动画课件，并要求学生利用“大学慕课”“爱课程”等平台自主学习，然后在规定时间内进行翻转校园线上测试，根据平台的测试结果完成学情检测，进行学情分析，从而了解学生的薄弱环节和共性问题。自主学习有困难的学生还可以在微信群中与教师、同学交流。

在线下课堂中，教师针对线上学习过程存在的问题统一进行讲解，然后在课堂上布置专题研讨任务，学生进行小组讨论，每组派代表汇报讨论结果，小组之间互相打分。为了让学生重视课堂研讨环节，课堂研讨成绩将作为课程考核的一部分。最后，教师进行总结，针对共性问题，传授难点突破的技巧方法，帮助学生提高学习效率。

三、课程思政有机融入

师者，传道授业解惑也。传道放在首位，可见教育的重要任务不仅仅是传授知识、答疑解惑，更重要的是培养学生优秀的品质。因此，教师应根据机械设计基础课程思政教育要求修订课程标准，体现“价值引领”的人才培养目标，在专业知识内容中融入思政育人元素，如科学探索精神、工匠精神、社会主义核心价值观、中国优秀传统文化等。

课程思政的有机融入也是机械设计基础课程重要的教学环节。教师要让学生在学到专业知识的同时，树立文化自信和爱国情怀，培养科学严谨的工作态度和创新意识，爱岗敬业、无私奉献，这样才能成为具有职业担当的高素质应用型人才。为达到这一目标，教师要根据课程各章节知识点的内容和特点，深入挖掘思政元素，并适时地将热点事例和案例巧妙引入课程思政，实现思政教学目标。课程思政模块设计举例如表2所示。

四、课程设计工程项目化

在机械设计基础课程中，课程设计是培养学生工程实践能力的重要环节。教师要把理论和实践充分融合，给予学生更大的动手创新空间，从整体角度提高学生的学习能力。基于美国麻省理工CDIO的工程教育理念，在课程设计题目的选择上，教师要进行多元化设计。传统的机械设计基础课程设计题目一般都是“减速器设计”，学生可以在网上找到各种设计参考资料，他们照搬照抄，欠缺独立思考，更谈不上创新。因此，教师可以增加“电动葫芦传动系统设计”“工业机械手臂结构设计”“清污机小车架结构有限元分析”“花生脱壳机设计”等基于产品设计的题目，组织学生成立项目小组，进行“立项—调研—可行性分析—方案拟定—设计—图纸和研发报告—创新成果申请”全套工程设计训练，让学生发挥主观能动性，提出产品创新和改进，并撰写科技论文，或参加各种创新大赛，申报个人专利和项目。

五、过程性多元性的考核评价

目前，课程考核评价体系通常以“考勤+作业+期末测试”来考核学生的学习效果，这缺乏过程性、多元性考核，不利于应用型人才的培养。因此，教师应改革考核评价，由考勤成绩、课后作业（包括课后习题和学习作业）、翻转校园测试、课堂研讨成绩、素质拓展和期末考试组成考核评价体系。翻转校园测试由课前测试和课堂测试组成，课前测试用于学生自主预习效果的学情摸底，课堂测试用于学生课堂学习效果的检测。

具体评价指标如表3所示。

本次机械设計基础课程改革以培养高素质应用型人才为目标，以提高机械设计基础课程教学质量为中心，以学生工程能力培养为导向，以现存课程改革问题为基础，科学建立课程的理论教学体系、实践教学体系、素质教学体系。时代在发展，知识在更新，改革不可能一成不变，笔者将根据学生和督导教师的意见和建议，了解课程改革的成效和不足之处，进一步修改课程改革的研究内容，形成较为完善的改革方案，确定改革的发展方向。

参考文献：

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基金项目：2021年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目，项目编号：2021SJGLX609；2022年度黄河科技学院项目化教学课程改革项目，项目编号：kg2022sx04。

（作者单位：黄河科技学院工学部）