基于工作過程系統(tǒng)化的《機械設計基礎(chǔ)》課程設計與實施

潘宇晨,何永玲,袁雪鵬

(北部灣大學 機械與船舶海洋工程學院，廣西 欽州 535011)

在“推動轉(zhuǎn)型發(fā)展高校把辦學思路真正轉(zhuǎn)到服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展上來，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上來，轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應用型技術(shù)技能型人才上來，轉(zhuǎn)到增強學生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來，全面提高學校服務區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的能力”?！逃?國家發(fā)展改革委 財政部《關(guān)于引導部分地方普通本科高校向應用型轉(zhuǎn)變的指導意見》[1]。“在當前的背景下，加快高等教育結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行。不是你喜不喜歡'職業(yè)技術(shù)'或'應用技術(shù)'這四個字，不是你校長喜不喜歡，不是你老師喜不喜歡的問題，這是大勢所趨”。——教育部原副部長魯昕。在此大環(huán)境下，把工作過程系統(tǒng)化應用于《機械設計基礎(chǔ)》課程設計改革，使《機械設計基礎(chǔ)》更加貼合實際要求，更利用應用型人才培養(yǎng)。

1 機械設計人才崗位需求

通過走訪調(diào)查、專題座談、信息查詢、專題研討，對行業(yè)、企業(yè)、學校、職業(yè)資格鑒定部門、職業(yè)教育研究機構(gòu)、本專業(yè)校友等進行訪談調(diào)研，了解裝備制造業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及其對人才規(guī)格需求情況，進一步明確本專業(yè)定位和畢業(yè)生就業(yè)崗位(群)。深入了解崗位生產(chǎn)對象、生產(chǎn)流程、崗位職責、從業(yè)人員結(jié)構(gòu)等，歸納總結(jié)相關(guān)崗位真實工作過程和職業(yè)能力要求等。經(jīng)大量調(diào)研發(fā)現(xiàn)，機械設計人才的崗位職責及要求總結(jié)如下：(1)熟練掌握二維、三維軟件且有一定經(jīng)驗；(2)具有較強的創(chuàng)新思維和設計能力;(3) 熟悉常見機械結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上能進行非標設備設計工作；(4)具有團隊合作精神。

2 《機械設計基礎(chǔ)》課程簡介

機械的設計是根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。

先修課程：高等數(shù)學、機械制圖、理論力學、材料力學、AutoCAD、UG。

2.1 能力要求

課程總要求：掌握機械設計的基本理論、基本方法、基礎(chǔ)知識和相應的基本技能。其具體要求如下：(1)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運動分析、受力分析；(2)機械零件的設計原理、方法和規(guī)律；(3)機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計及計算；(4)運用標準、規(guī)范、手冊和查閱資料；(5)自主學習、溝通交流、團隊意識。

2.2 傳統(tǒng)《機械設計基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)《機械設計基礎(chǔ)》如同分門別類的倉庫，把原有的知識和經(jīng)驗進行儲備,如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)《機械設計基礎(chǔ)》倉儲式的知識堆棧結(jié)構(gòu)

2.3 傳統(tǒng)課程存在的問題

由于傳統(tǒng)《機械設計基礎(chǔ)》知識結(jié)構(gòu)的特點決定了設計知識至少在于儲藏，導致實際應用過程出現(xiàn)以下問題：(1)與機械設計研發(fā)崗位的實際工作需求有差異。(2)學生花費較多時間學習的內(nèi)容并非現(xiàn)在生產(chǎn)實際中真正需要用的內(nèi)容，大部分知識已過時。(3)學生在通過考試之后依然不懂設計，進入工作崗位后必須重新學習。

3 應用型《機械設計基礎(chǔ)》課程的設計

按照真事真做，工作過程系統(tǒng)化的思路[2-4]，首先確定課程所對應的實際工作過程，然后實施對該典型工作過程的教學化處理，進而構(gòu)建工作過程系統(tǒng)化的應用型課程。

3.1 課程的教學目標

學習機械設計的一般方法，首先需要掌握機械設計的一般規(guī)律。其次進行機械設計基本技能的訓練：例如計算、繪圖、查閱資料和手冊、運用標準和規(guī)范。再者熟悉計算機和常用繪圖軟件的使用操作，進行計算機輔助設計和繪圖的訓練。 最終通過真事真做，達到真實工作崗位的需求。

3.2 基于工作過程系統(tǒng)化的《機械設計基礎(chǔ)》課程組織

根據(jù)前期調(diào)研和校企合作，參考《機械設計手冊》相關(guān)要求，根據(jù)工作過程系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)邏輯對課程的結(jié)構(gòu)進行了重組，具體思路如圖2所示。

圖2 基于工作過程系統(tǒng)化的《機械設計基礎(chǔ)》課程體系

3.3 課程教學的評價

以“掌握真本領(lǐng)”為評價核心指標，重點考察學生應用能力在工作中的表現(xiàn)度，降低“期末考試”卷面成績的比重。在課程教學和考核的基礎(chǔ)上，依托我校省級工程技術(shù)研究中心、重點實驗室、重點學科、工程訓練中心、教學示范中心和校外實踐基地，將教師科研項目部分內(nèi)容作為課程教學要求。鼓勵學生申報各類大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。以項目為驅(qū)動，實現(xiàn)學生自主探索研究的課外教學。鼓勵學生申報國家專利。

4 實施效果

根據(jù)廣西壯族自治區(qū)政府( 桂政辦發(fā)〔2012〕9號) “廣西發(fā)明專利倍增計劃”中“鼓勵大學生發(fā)明創(chuàng)造”的相關(guān)要求，指導機械專業(yè)本科生撰寫專利申請文件并參與專利申報工作，將專利申請書作為課程作業(yè)和考核指標。近幾年我校專利申請和授權(quán)數(shù)量的顯著增長，機械創(chuàng)新設計大賽等學科競賽取得優(yōu)異成績，這些成績得益于我們初步設計與實施的基于工作過程系統(tǒng)化的《機械設計基礎(chǔ)》課程教學。

5 結(jié)論

在《機械設計基礎(chǔ)》課程內(nèi)實施工作過程系統(tǒng)化，構(gòu)建符合工作過程系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)邏輯的《機械設計基礎(chǔ)》課程，改變傳統(tǒng)倉儲式知識堆棧結(jié)構(gòu)，讓學生處于動態(tài)的行動體系中，改變學校教學知識的滯后性，推動應用型技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)，提高了學校服務區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的能力。