基于工程設計訓練模式的機電類高職《機械設計》教學改革

孫佳楠 呂永鋒 陳川

摘要：針對智能制造裝備設計對高職機械類人才培養(yǎng)的要求，對《機械設計》課程的教學模式、教學內(nèi)容進行課堂教學改革。面向工程設計訓練模式對課程的知識結構和內(nèi)容進行整合，構建適合課堂教學的工程設計訓練內(nèi)容，針對具體項目將所需知識點進行串聯(lián)，對機械設計過程進行全周期的工程設計訓練，提升學生工程設計能力，滿足技術技能型人才培養(yǎng)要求。

關鍵詞：工程訓練模式；機械設計；教學改革

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0114-02

一、《機械設計》課程教學改革的意義

《機械設計》是高職機電類專業(yè)的專業(yè)基礎課，對其他課程的理論教學和相關實訓順利開展有著重要的基礎性支撐作用?；诠I(yè)4.0與產(chǎn)業(yè)升級的大環(huán)境，機電類的專業(yè)課程教學改革已經(jīng)大量增加先進的自動成形設備、自動化生產(chǎn)線、工業(yè)機械手、多元自動化輸送裝置等智能制造設備內(nèi)容，作為機電類的專業(yè)基礎課的《機械設計》必須在課程內(nèi)容、模式上有所創(chuàng)新，增加智能制造相關內(nèi)容，并改變傳統(tǒng)授課方式，為后續(xù)相應的課程與實訓提供支撐。

智能制造所涉及的崗位技術要素和知識點在《機械設計》課程中均能找到相對應內(nèi)容。機電類高職培養(yǎng)的是面向企業(yè)工程設計與生產(chǎn)一線的技術技能型人才，教學內(nèi)容必須符合當前技術發(fā)展趨勢，必須包含智能制造所涉及的技術要素，必須經(jīng)歷完整和系統(tǒng)性的工程設計訓練才能滿足智能制造工程對從業(yè)人員的要求。

二、課程現(xiàn)有教學內(nèi)容和模式的不足

傳統(tǒng)《機械設計》課程在知識內(nèi)容上按章節(jié)安排內(nèi)容進行學習，缺少整體機構和設備的系統(tǒng)性。沒有面向智能制造相關機構和設備進行整合知識內(nèi)容與安排工程設計訓練；高職機械類課程體系中一般不開設《機械原理》課程，而在實際的智能裝備精密機構零部件設計中核心的設計要素往往要涉及《機械原理》中的相關內(nèi)容，而目前的高職《機械設計》課程內(nèi)容并沒有將《機械原理》中一些必要的內(nèi)容融入進來。所以使得在實際機械工程設計應用中最為重要的兩塊內(nèi)容沒有進行很好的整合，導致學生難以在實際的工程設計中得到很好的應用，整體設計水平較低，達不到智能制造設備設計要求。

通常在《機械設計》課程完成后，開展2—3周左右的《機械設計綜合實訓》，雖然實訓內(nèi)容是對《機械設計》所需內(nèi)容的綜合應用訓練，但目前的實訓主要內(nèi)容仍然停留在簡單傳動裝置的設計—圓柱齒輪減速器的設計，雖然涵蓋了部分《機械設計》的內(nèi)容，但其設計理念、方式、流程與智能制造裝備完全不同，實訓基本偏向于培養(yǎng)學生對機械設計流程的理解，沒有面向智能制造裝備機構設計開展，達不到培養(yǎng)技術、技能型機械設計人才的目的。

三、課堂教學改革的思路

1.面向智能制造與工程設計訓練模式，重新整合《機械設計》課程內(nèi)容。將智能制造設備進行教學化提煉與改造，形成適合進行工程設計訓練模式的項目案例，通過案例的分析與講授完成《機械設計》所涉及的相關內(nèi)容的學習，并進行延伸擴展，在知識學習完成的基礎上學生可自行進行工程設計訓練。

2.設計與整合實訓過程。引入工程設計訓練模式，《機械設計》課程完成后，需要進行的《機械基礎綜合實訓》整合到《機械設計》課程之中，將原來的一個減速器設計實訓項目改變?yōu)槎鄠€針對智能制造設備、機構、結構的小項目，涵蓋更多的課程內(nèi)容知識點，將原來獨立的實訓融入到課程教學當中，面向智能制造設備的針對性更強，做到完成一個階段的授課學習之后就進行各分項目的工程設計訓練，邊學邊練。改革現(xiàn)有的《機械設計》課程標準，面向智能制造設備的機械設計，精細化分析解構知識要素和能力要素，將提煉整合出的項目融入到新的課程標準的內(nèi)容中。并精細化到課時數(shù)，子項目數(shù)，形成新的面向智能制造，且適用于高職層次的《機械設計》課程標準。

3.改革課堂教學授課模式，引入多種方式方法完成課堂授課任務。通過信息化教學平臺、課程教學微信、翻轉(zhuǎn)課堂、微課、學生分組學習匯報等多種形式輔助完成課堂教學，增強授課形式的新穎性，增加互動，提高學生學習興趣，使學生對《機械設計》課程內(nèi)容與智能制造相關知識有了更好的理解和掌握。

四、課堂教學改革具體實施

面向智能制造裝備設計，基于工程設計訓練，重新構建課程教學體系、方法和模式。注重工程設計訓練的真實性，既保證訓練內(nèi)容全方位涵蓋《機械設計》知識內(nèi)容，又要有具體智能制造項目應用的針對性。分層設計每項工程設計訓練內(nèi)容，做到由淺入深，由基礎到精通，由理論到實踐，由知識點到具體工作項目的操作實施。

工程設計訓練模式不是單一的對相關知識點的學習，而是幾個工程設計項目的結合，區(qū)別于理論課項目式教學的以項目為中心進行單一講授，或是單一實訓的模式，做到邊學，邊練，邊訓，將機械設計過程全周期的進行全方位工程設計訓練，即知識引導—案例教學—工程設計項目布置—方案擬定—設計計算—繪制工程圖紙—工藝規(guī)劃—項目工程化，使學生在本門課上全面完成數(shù)個工程設計訓練，使之對機械設計知識理論乃至具體應用設計做到較為完備的掌握。將原單獨三周的《機械基礎綜合實訓》整合到《機械設計》的課程中來?？紤]課程內(nèi)的時長，設計與選用合適的項目，既要涵蓋相關智能制造的內(nèi)容，又要覆蓋課程的知識點，難度適中，要有啟發(fā)性和研究性。設計適合在2—4課時內(nèi)完成的一個子項目或是工程設計訓練某一方面任務?？紤]到學生個體學情不同，設計訓練項目與任務要有層次性。

參考文獻：

[1]孫佳楠，呂永鋒，范建蓓.面向高職模具專業(yè)的產(chǎn)品造型設計課程教學改革[J].教育教學論壇，2015，（21）：232-233.

[2]陳川，呂永鋒，孫佳楠，等.高職本科發(fā)展面臨的主要問題[J].教育教學論壇，2017，（36）：241-242.