“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)與探索*

王雙雙 ， 田曉光

（黃河交通學(xué)院機電工程學(xué)院，河南 焦作 454950）

0 引言

隨著《中國制造2025》的提出，制造業(yè)迎來了全新的發(fā)展機遇，同時對中國的制造業(yè)提出了更高的要求。大學(xué)生作為國家培養(yǎng)的高層次人才，不僅需要有基礎(chǔ)的專業(yè)知識，還需要有一定的創(chuàng)新能力。在人才培養(yǎng)中，學(xué)生本科階段的學(xué)習(xí)必須為以后走向社會打下堅實的專業(yè)和學(xué)術(shù)研究基礎(chǔ)?！皺C械設(shè)計”是本科一門重要的專業(yè)必修基礎(chǔ)課，學(xué)生應(yīng)學(xué)好這門課。但“機械設(shè)計”課程部分知識抽象難以理解[1-5]，現(xiàn)有課程比較單一傳統(tǒng)，與時代脫節(jié)，比如缺乏前沿的智能制造、3D 打印技術(shù)、工業(yè)機器人等方面的融入，課程內(nèi)容理論性強，部分內(nèi)容晦澀難懂，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且傳統(tǒng)教學(xué)模式比較單一，以填鴨式教學(xué)為主，重在理論知識的講解，學(xué)生參與度低，課程目標達成度往往較差。傳統(tǒng)教學(xué)往往教授給學(xué)生的是零碎的知識點，而非系統(tǒng)的知識，這樣的教學(xué)模式往往與實際應(yīng)用脫節(jié)，無法把理論與實踐有效結(jié)合起來，一旦涉及實際應(yīng)用，學(xué)生擁有的知識難以解決實際問題，學(xué)生缺乏綜合運用相關(guān)知識解決復(fù)雜工程問題的能力。而建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫，可以方便學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生能從中學(xué)習(xí)到課本以外的知識，增加自己的知識和技能，達到更好的學(xué)習(xí)效果。

1 “機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)實施方案

“機械設(shè)計”課程是本科機械專業(yè)與近機械專業(yè)的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容主要包含機械零件的強度（機械零件的疲勞強度、抗斷裂強度、接觸強度）、連接部分（螺紋連接和螺旋傳動、鍵連接和銷連接）、機械傳動部分（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動）、軸系零部件（滾動軸承、滑動軸承、軸）、聯(lián)軸器和離合器，重點闡述常用的傳動機構(gòu)的工作原理以及一些機構(gòu)的設(shè)計計算等[6]。整體內(nèi)容概念性強，部分設(shè)計計算類內(nèi)容綜合性較強，對學(xué)生各方面能力要求比較高。因此，建設(shè)一個合理有效的“機械設(shè)計”課程資源庫就變得尤為重要。1）改變原有以教師教為主的教學(xué)方法，原有的教學(xué)方法難以調(diào)動學(xué)生的積極性，難以激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。新的教學(xué)方法可以以問題為導(dǎo)向，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生在課堂上積極參與進來并主動思考，從而形成以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式，進而使學(xué)生不再是流水線上的學(xué)習(xí)機器，而應(yīng)當具備創(chuàng)造力和想象力。這樣的教學(xué)模式可以提高學(xué)生的綜合能力，如分析問題和解決問題的能力[7-10]。2）充分運用多媒體進行授課，比如可以把與“機械設(shè)計”課程相關(guān)的一些視頻及動畫加入資源庫，然后運用短視頻以及動畫效果來展示一些復(fù)雜機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這樣可以使學(xué)生更直觀、形象地認識理解所要學(xué)習(xí)的復(fù)雜機構(gòu)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率。3）要求學(xué)生除了獲取課本上的知識外，還要學(xué)習(xí)名師所推出的精品網(wǎng)絡(luò)課程，利用相關(guān)資源更好地完成課程學(xué)習(xí)。提高學(xué)生的主觀能動性，積極地進行課前預(yù)習(xí)，遇到不懂的重難點知識能自己想辦法解決。通過精品網(wǎng)絡(luò)課程可以補充課堂上沒有聽懂的知識點，也能更好激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免了以老師為主導(dǎo)的填鴨式教學(xué)模式。同時可以利用相關(guān)平臺的題庫等，對學(xué)生知識的掌握情況進行及時考察，根據(jù)考察結(jié)果利用下一節(jié)課上課時段進行有針對性的復(fù)習(xí)和案例講解等，切實保證達成教學(xué)目標。4）加深學(xué)校與企業(yè)合作，可以邀請一線優(yōu)秀的企業(yè)工程師參與到課程教學(xué)中來，主要包括修訂學(xué)生的教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案。這樣企業(yè)工程師可以把自己在一線的知識和技能與學(xué)校教授的知識相融合，給學(xué)生注入新血液。企業(yè)教師可以把一線的新技術(shù)、新信息等融合到課堂教學(xué)中，以快速增長學(xué)生的見識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

基于以上論述，提出以下實施方案：1）建立“機械設(shè)計”課程資源庫，增加主干章節(jié)的名校精品網(wǎng)絡(luò)視頻和動畫視頻，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生主觀能動性。加強師生的參與度，完善課程師生互動評價機制。2）增加“機械設(shè)計”課程實踐環(huán)節(jié)，可以多舉辦一些技能大賽。在平時的課程實踐和比賽中使用一些建模軟件，如SolidWorks、UG 等建模軟件，以提高學(xué)生的實際動手能力，加深學(xué)生對課程知識的理解。3）深化校企合作，共建“機械設(shè)計”課程體系。通過與多家合作企業(yè)的討論，制訂了機械設(shè)計制造及其自動化、機電設(shè)備維護與管理專業(yè)的能力與素質(zhì)培養(yǎng)計劃，系統(tǒng)掌握機械設(shè)計制造相關(guān)知識和基礎(chǔ)理論，從而培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計與制造、機電設(shè)備維護與管理的基本技能。校企合作開發(fā)課程與實踐教學(xué)，首先學(xué)校通過與企業(yè)優(yōu)秀工程師探討新的產(chǎn)品設(shè)計方法、制造加工工藝方案，開發(fā)出與實踐應(yīng)用相關(guān)的課程。然后結(jié)合實際給學(xué)生講解與課本相關(guān)的知識，由此可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)到書本外的新知識。4）增加“機械設(shè)計”課后實驗環(huán)節(jié)，通過課堂講解與實驗內(nèi)容的有機融合與銜接，建立面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的綜合教學(xué)體系，提高機電工程學(xué)院本科生及全校對機械專業(yè)感興趣的輔修學(xué)生的工程設(shè)計能力。

2 “機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)的意義

建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫，添加一些網(wǎng)絡(luò)視頻及動畫效果和一些新的教學(xué)方法，不僅可以使學(xué)生對“機械設(shè)計”的基礎(chǔ)知識以及一些抽象理論有更好的認知效果，而且也可以對新的技術(shù)與知識進行糅合，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與參與性。有利于學(xué)生學(xué)習(xí)課本上的知識同時，學(xué)習(xí)課本外的新知識，以提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)效果。

2.1 可以實現(xiàn)教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)慢慢滲透于教育之中。大學(xué)教育作為高等教育環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，更需要各種信息的融合。大學(xué)生獲得知識的途徑越來越多，已不僅局限于課本，而且傳統(tǒng)的上課模式也難以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求，因此，建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫是必要的。建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫可以實現(xiàn)教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合，更利于學(xué)生掌握機械設(shè)計課程相關(guān)知識、把握重難點，還可以增加課本之外的技能。網(wǎng)絡(luò)教育可以打開學(xué)生的視野，通過網(wǎng)絡(luò)整合資源，學(xué)生可以更好地理解課本上的知識以及與課本知識有關(guān)的知識。通過網(wǎng)絡(luò)可以觀看相關(guān)的視頻，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過網(wǎng)絡(luò)可以搜索自己不會的知識點以及難點，從而引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，這樣建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫就可以實現(xiàn)教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合。

2.2 可以更好地實現(xiàn)校企合作

建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫可以實現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)合作，整合學(xué)校與企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源。這些優(yōu)質(zhì)資源包括企業(yè)的優(yōu)秀教師、企業(yè)的先進技術(shù)以及企業(yè)的先進工藝方法，能幫助在校學(xué)生更好地學(xué)習(xí)“機械設(shè)計”課程。通過企業(yè)優(yōu)秀教師的講授，可使學(xué)生更好地理解“機械設(shè)計”課程的相關(guān)內(nèi)容，包括一些難以理解的基礎(chǔ)知識和復(fù)雜的重難點知識。企業(yè)先進技術(shù)的引進可以開拓學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生更好地融入學(xué)習(xí)。企業(yè)先進的工藝方法能打開學(xué)生眼界，開拓學(xué)生視野，使學(xué)生了解到最前沿的工藝方法以及該學(xué)科最先進的工藝方法是怎樣應(yīng)用于生產(chǎn)的，通過這些可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“機械設(shè)計”課程的興趣，從而更好地完成“機械設(shè)計”課程的學(xué)習(xí)。建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫，就是要邀請企業(yè)教師共同參與，發(fā)揮企業(yè)的長處，把企業(yè)的先進技術(shù)引入課程，共同制訂課程或課程組的教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案，以建立有機械特色的課程資源庫。“機械設(shè)計”課程實踐性強，很多知識點需要理論與實踐結(jié)合。因此，實現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)合作是重要的，也是必要的。通過校企合作，可以更好地實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，課本上的抽象知識通過現(xiàn)實的演示就變得淺顯易懂。通過一線企業(yè)教師的講解，可以加深學(xué)生對知識點的記憶和系統(tǒng)知識的理解。這樣就可以擴大學(xué)生獲取知識和能力的范圍，提升學(xué)生的綜合能力。通過建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫，可以實現(xiàn)校企合作，并加深學(xué)校與企業(yè)的合作。

2.3 可以實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合

建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫，不僅要拓展課本上的知識，而且還要增加實踐環(huán)節(jié)，比如增加實驗部分以及課程實踐環(huán)節(jié)，這樣學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)書本上的知識，也可以參與到實踐環(huán)節(jié)中來，學(xué)生從書本上獲得理論知識的同時，在實踐中獲得知識和技能。實踐環(huán)節(jié)極大地增強了學(xué)生的動手能力，增長了學(xué)生的實踐知識，對學(xué)生本身能力的提升是重要的，對于“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)而言，實現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合?！皺C械設(shè)計”這門課實踐性和理論性強，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識之余，還要重視實踐環(huán)節(jié)。而建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫不僅可以增加理論上的知識，也會增加一些實踐環(huán)節(jié)，如實驗部分以及課程實踐環(huán)節(jié)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。

3 結(jié)語

綜上所述，“機械設(shè)計”課程概念性強、理論性強，總體知識難懂不易學(xué)。通過建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫，可以方便學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握基礎(chǔ)知識和重難點，通過資源庫里的短視頻和網(wǎng)絡(luò)動畫，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生還可以通過線上慕課了解更多沒弄明白的知識點以及學(xué)習(xí)一些新知識，有利于提高學(xué)生的自學(xué)能力。學(xué)生通過課程實踐以及實驗課程可以增長自己的實踐能力，做到課本上的知識與實際運用相結(jié)合，學(xué)生能更好地理解書本上的知識。因此，“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)對于學(xué)習(xí)“機械設(shè)計”是重要的，結(jié)合企業(yè)實際案例和多媒體視頻及動畫，線上線下學(xué)習(xí)同步進行，更有利于才學(xué)生學(xué)好“機械設(shè)計”課程。