機械設計基礎教材革新思索

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機械設計基礎課程是機械類專業的一門專業基礎課程，具有很強的理論性和實踐性，是學生獲得職業基礎能力的核心課程。主要是培養學生具有常用機械零部件設計計算和一般機械零件的測繪能力，基本的手工繪圖和計算機繪圖能力，為今后在產品設計、產品加工、檢驗和設備維護等崗位群所需要的職業資格打下良好的基礎。同時也需要通過本課程的學習獲得必要的方法能力及社會能力，使學生具有職業發展和遷移的能力，即具有持續發展和終身學習的能力。然而隨著教育部近幾年不斷出臺的一系例有關高職教育的文件【1]提出的對高職類院校的課程改革【1】的新的要求，高職類院校的課程應充分體現高等教育和職業教育這兩大特征。機械設計基礎課程改革就不僅僅局限于課程的綜合化改革。為了適應于這一新形式，我們課程建設團隊自2006年12月至2007年7月經半年多的時間，通過網上問卷調查，畢業生所在企業的回訪調查和企業對學生的能力要求等幾方面的調研，通過企業和學校的共同參與，進行本專業職業技術領域典型工作任務的分析，從而提出本課程的地位、作用及內容框架，課程整體預設能力目標，項目的設計，課程的總體方案設計及課程的單元設計。該課程的教學改革研究不僅涉及到某個行業、某個學校的某個專業，而是關系到眾多院校機械類的各個專業。因此希望通過對該課題的研究對各機械類專業具有適應性和一定的指導意義。

1教學的現狀與問題

目前，該課程在教學中主要存在一下幾個問題：1)高等職業教育要體現雙元制教育，要求學校和企業共同承擔學生的培養，要求學生的大部分時間應該在生產實訓基地或者企業。而我們目前大多數高職院校還做不到。學生即就是在校實習，由于資源緊缺，很難保證每個學生。所以，學生的動手能力較薄弱。2)在各個專業的人才培養方案中，各個專業白成一體，缺乏統一的課程內容和課程標準。使得這門課程的內容可留可棄。，課時可多可少課程的重要性沒有體現出來。例如：航空制造工程系、材料系及自動化系都在開設，但各個專業的課時安排相差較大，計輔100H，機制108H，數控78H，機設104H，數維80H，模具80H，機電一體化80H’液壓與氣動66H。3)現有的教材內容陳舊，不能滿足現在知識經濟和現代高新技術的發展要求，有些教材仍然是七八十年代的老教材，沒有把機械方面前言的知識加入進去。例如傳動部分仍是帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動等，新的一些前言的傳動機構幾乎沒有。4)教學手段、教學方法落后，由于該門課程有很強的實踐性。學生在學習時覺得枯燥、乏味，在課堂上我們往往采用的是單向“填鴨式”的強制灌輸，采用傳統的教學手段學生理解起來難度很大，自然掌握的程度也就較差了。在教學中應適時的采用多媒體教學、CAI課件、現場教學，增加學生的直觀性。5)該門課程所開設的實驗多為驗證性和演示性實驗，學生自己動手操作的很少。例如齒輪的參數測量、漸開線齒廓的范成法加工齒輪等，學生只要按照老師所演示的步驟來完成，做出來的結果幾乎都一樣，這樣就失去了實驗的意義。6)該課程的課程設計一般為一周到兩周時間，一般題目都是齒輪減速器的設計，學生一般5個人左右一組來完成，從傳動方案的制定到電機的選擇、齒輪設計、軸的設計、鍵的選擇和校核，基本上按照教材的例題就可以做出來，學生設計中照抄的較多，最終的設計成果是“圖紙”和“說明書”，有的大同小異，很難體現每個學生的綜合運用知識的能力。

2教學改革的基本思路

為了使我們的課程更加符合企業對人才培養的要求，充分體現高等職業教育的高等教育和職業教育兩大特性，與本科教育相比，高職類教育教學理念與教學設計注重行業和企業對人才職業能力的要求，以真實工作任務及過程為依據整合、序化教學內容，重視教、學做合一性，采用任務驅動、項目導向的教學模式；本科教育則重視研究性、探究性學習，協作性學習等現代教學理念在教學中的應用。因此，高職教育和本科教育在體系上有著完全不同的結構，這就意味著課程設計的理念不同，課程設計的思路上就不能照搬傳統的本科教育的教學模式，教學內容和教學方法，必須建立一套符合高職教育的具有鮮明職業特色的教育系統。

1)課程設計思路四改革

在對機械制造類相關行業和畢業生近幾年就業崗位群分析的基礎上，通過與企業與行業技術、管理專家的溝通交流，分析出就業崗位群的實際工作任務，對這些工作任務進行分析、整合，確定工作任務對知識的共性要求，并對所需的職業資格及能力進行分析，從而構建以真實工作過程的學習領域即課程。例如：通過對畢業生的跟蹤調查，機械類專業的學生就業崗位主要分布在機械產品加工、工藝編制、產品檢驗、設備調試與維修等部門，從事工藝設計、制造、高技能操作、小型產品設計、制造、生產及設備維護等工作。通過對這些崗位的分析，知這些崗位中多數崗位要求學生具有二維和三維CAD的職業資格證書，而本課程正是針對學生職業基礎能力培養而設的一門核心課程。

2)教學內容改革

由上面對專業群的崗位群進行分析，該課程從一下四個方面進行課程內容及項目的選取。a)以實際應用選取知識點．b)圍繞實際項目選取知識點；c)以產品設計選取知識點；d)以創新能力培養及軟件的應用選取知識點。將課程的學科體系進行解構和重構，通過若干學習情境的設計，以方法(對象)、現象、機構、零部件為載體，將知識點的學習溶入到學習情境中，從具體到抽象、從現象到本質，從局部到總體、從簡單到復雜的有序安排符合學生的成長規律的教學內容和項目。如圖1所示。

3)教學內容的組織與安排改革

目前，對于大多數專業在內容的組織和安排上都采用老師課堂講解，學生被動接受，老師講什么就是什么，學生自主學習的空間較小，也沒有發揮學生的主體地位。針對目前的現狀。對本課程教學內容的組織、安排的基本思路我們遵循學生認知能力培養的基本規律，引導學生從接受任務到任務完成都必定會遵循“資訊—決策一計劃一實施一檢查一評估”基本的工作流程翻。教學內容的組織我們采用以機構為載體、認識機構的過程及對機構進行正確的分析為任務作為學習情境設計的主線。例如圖2所示。通過對實際中學生了解的工業產品從感性具體認識到抽象的受力分析，既提高了學生的學習興趣，又更利于學生的理解掌握。

4)教學模式的改革與創新

我們教學團隊結合該課程的特點及不同的教學內容，采用了任務驅動、工學結合、行動導向、案例教學等不同的教學模式。力爭做到教、學、做一體化。本課程是一門既有一定的理論性，又有較強的實踐性課程，為此，對理論性較強的內容，我們結合工程案例的分析進行講解，以理論的應用為切人點，使學生能對基本概念有較具體的認識。對實踐性較強的內容，則采取任務驅動、學做合一、行動導向的現場教學，按照工作過程六步法引導學生學會通過資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價來完成本課程每一項工作任務。整個學習活動的設計充分體現內容的實用性，學生學習的自主性、發展性、綜合性，學習過程的開發性和學習效果的評價性的特點。例如：如圖3所示，對于齒輪、軸、軸承的講解，我們首先讓學生自己動手拆裝減速器，介紹齒輪、軸、軸承、等的作用，接著就以齒輪、軸、軸承、帶聯軸器等的設計為子項目，講解學習相關的知識。學習結束后，總結學習的齒輪、軸、軸承等的知識，設計一套完整的方案，設計相應的減速器，在設計的過程中可以訓練學生的查表、查閱相關資料的能力。設計完成后，手工或采用相關的繪圖軟件繪制裝配圖及零件圖。以達到訓練學生設計產品、繪圖的動手能力。在完成整個任務的過程中，使學生掌握相應的知識和專業機能。

5)教學方法的改革

針對該課程的特點，我們將傳統教學方法(黑板加粉筆)與現代多媒體教學手段有機結合，揚長避短，形成了與課程教材配套的多媒體立體化教案，體現了多元化的現代教育技術方法與手段。在教學中充分利用現代化教學設備，自制了完整的plat教學課件，將CAI譚件，錄像插播片，實物模型及現場參觀等多種手段科學組合，使教學形象、生動、高效、學生喜聞樂見，計算機輔助教學的形象化特點和生動性、趣味性也大大激發了學生主動學習的積極性，加深了對所學內容的理解，從而提高了整體教學質量和水平。同時也增加了教學信息量和提高了教學效益。

6)實驗教學的改革

實驗教學是實踐教學中的重要組成部分，在培養學生理論聯系實際，實踐能力和創新精神等方面發揮著極其重要的作用。該課程的實驗分為“驗證型”、“綜合型”和“設計型”三大類，對于綜合型的實驗，由于我院的實驗資源有限，現在開設的很少；而且目前多數院校都存在學生多實驗設備少的情況，很難保證每個學生單獨完成。隨著計算機技術和仿真技術【4]的飛速發展，在該課程的實驗開設中，引入計算機仿真技術，開設仿真實驗，可以彌補傳統實驗中的不足，大大提高實驗教學質量，使實驗教學向科學化、現代化方向發展。例如利CAD／CAM／CAE軟件，設計機構、零件和產品的三維動態模型，通過動態演示觀察其運動特性、組成及工作情況，并可以對零件進行虛擬裝配。組成新的機構。如圖4、5所示。

3總結

隨著高等職業教育的不斷完善，為了更好實現學生就業后盡可能實現和企業“零距離”接軌，大力推進教學改革和課程體系的調整，我們應該及時轉變教育觀念，對機械設計基礎課程從教學模式、教學的組織和安排等幾方面改革和嘗試，在實踐一總結—再實踐中不斷完善，取得更好的教學效果，提高學生就業的核心能力。