高职机械设计基础课程教学改革的探索

高职机械设计基础课程教学改革的探索摘要：针对现在高职机电一体化专业，机械设计基础教学中存在的问题，从培养学生的创新思维、创业意识、实践动手能力及职业素养为出发点，对教学内容优化、教学方法与手段改进、考核方式改革等方面进行了研究与探讨。关键词：教学改革；创新思维；职业素养；“双创”一、引言“双创”是李克强总理在夏季达沃斯论坛上，首次提出的“大众创业，万众创新”，并在2015年我国《政府工作报告》中，也特别强调了“大众创新创业”。基于此背景，作为培养学生创新创业能力的主干课，《机械设计基础》课程教学改革势在必行。二、现状分析（一）《创新创业教育》课程与《机械设计基础》专业课程没有融合为培养大学生创新思维、提高实践动手能力及激发创业潜能，鼓励大学生创新创业，促进经济提质增效升级，很多高校都开设了《创新创业教育》课程，但是课程实施效果不容乐观。学生“双创”能力需要专业知识的支撑，然而我们的《创新创业教育》课程并没有根据各个专业学生针对性的授课，缺乏与专业学科的联系。《机械设计基础》是高职机电专业非常重要的一门专业技术基础课程，也是培养学生创新创业能力的主干课。传统教学中主要是训练学生掌握常见机械的机械原理与零部件知识，获得正确分析、使用和维护机械的基本技能，缺乏对学生创新思维、创新设计能力及实践动手能力的培养，导致学生在市场上缺乏竞争力，被替代性强。（二）教学内容多，学时少《机械设计基础》课程知识点多、理论性强，涵盖了《机械原理》《机械设计》两门课程的核心内容。通过调查研究发现，多数本科院校分两学期分别开设《机械原理》《机械设计》，尽管这样，学生普遍还是觉得这两门专业基础课理论性强、学起来比较吃力[1]。高职学生的学情，学习基础和主动性与本科生的差距明显，加之《机械设计基础》只开设一学期，学时70-80，课时非常有限，为了完成教学知识点，往往变成教师唱独角戏，学生被动接受，学习效果差。（三）实践教学环节成效差实践教学主要形式是课程设计，绝大多数院校以减速器的设计为主，老师给定设计参数，学生根据设计步骤，完成设计任务[2-3]。由于往届学生留下大量设计资料，并且网上关于减速器的设计资料一大把，学生在设计过程中，往往因为设计时间仓促，或是图省事，依葫芦画瓢，缺乏自己的思考，只是简单机械地套用模板，造成实践教学环节成效差，学生创造性思维和动手能力没有得到实质性的提高。（四）考核方式陈旧传统考核通常是平时成绩30%+考试成绩70%组成学生该课程的成绩。其中平时成绩由课堂表现、作业、出勤组成。有些学生尽管出勤率很高，但是上课玩手机睡觉、作业虽然工整、答案也正确但是抄袭的，而老师教学班级和学生人数较多，真正能让老师印象深刻的学生较少，易出现这类学生，老师在判分时给出高分。而部分学生尽管作业完成不够理想但是自己真正花了心思去做的，却很容易被老师忽略掉反而分数较低[5]。考试往往也是给出了考试重点，很多学生尽管平时不学，但是通过考前突击，死记硬背，也能在考试中获得一个较为理想的分数。这种“侥幸”的心理，促长不良学习风气。为此，围绕高职院校机电专业的定位“高级应用技能型人才”培养为中心，培养学生的创新思维、能力、创业意识及职业素养，同时提高实践动手能力为导向，对《机械设计基础》课程从以下几个方面进行教学改革探索。三、优化课程教学内容（一）调研市场需求，实现校企信息双通以市场需求为依据，职业标准为参照，利用校企信息双通，指导教学方向。我们培养的学生最终都要走向市场，而企业对市场的需求敏感度远高于高校，因此跟进企业反馈资讯远比脑海里想象出来的更实际可靠。为此，调研机电专业就业岗位群必备知识条件和职业发展需要，通过与企业建立反馈机制，比如校企就业工作qq群、微信群、电子邮件、电话交流、实地走访等渠道采集企业对机电专业学生的满意度，以及对该专业必备技能的期望。一方面为后续专业教学方向、内容等方面的调整提供依据，另一方面继续为企业输送满意的人才，可以减少企业对新入职员工的培训成本。校企实现信息双通，可谓是“双赢”。（二）课程目标定位改革而市场大环境下，尤其是双创背景下的《机械设计基础》课程目标不仅要求学生了解和掌握常用机构特点、基本原理及通用零部件的选用，更强调学生对实际工程问题的分析与解决能力，突出对学生创新思维、实践动手能力、职业素养的培养，服务于学生的就业和职业发展[4]。（三）课程内容体系改革根据课程目标，结合机电专业特点，提炼《创新创业教育》经典案例，融入机械设计基础课程的教学内容中。以“必须”、“够用”为度组织相应的课程内容和进行必要的教学内容整合。将“工程力学”中的部分章节的相关理论知识和《机械设计基础》课程中的具体零部件、机构进行理论与实际的结合教学，有利于学生的理解，激发学生的学习兴趣。比如，将工程力学中轴向拉伸与压缩、圆轴扭转、梁的弯曲章节与《机械设计基础》中的轴的设计、强度计算校核相结合。教学内容与生产一线实际需求紧密联系，对占学时多，难理解，又对实际工程设计作用不大的内容进行删除删减，节省教学课时数，化繁琐为简单，提高教学效果。例如，删除齿轮强度校核公式推导过程，改为直接使用公式，注重培养学生查阅图册、设计手册资料的能力。四、改进教学方法和手段（一）加强实践教学环节在课程设计实例中加入其它产品的设计，比如简易机械手的设计等。同时对减速器的设计这样的经典设计课题，继续保留，对完成任务的方式进行改革，由传统的每个人提交一份设计说明书，变为3-4个人一组共同提交一份说明书、虚拟样机、CAD图纸。小组同学自行分工合作，但是要求每位同学都清楚为什么是这样设计，理由是什么。教师对小组提交的作品，组织集体答辩。答辩环节分为三个部分，首先是小组汇报展示，然后是老师和其他小组的同学对该小组进行提问和点评，最后是老师对小组设计过程中的注意事项及不足之处提出建议。这样一方面改善了因为设计时间仓促学生没有思考时间而套模板走老路的情况，学生有足够时间在设计过程中查阅机械图册手册，激发学生的创造性思维，培养实践动手能力；另一方面在分工合作中，培养学生的团队协作精神，为未来的职业发展奠定良好的职业素养。（二）突出学生主体，激发学习积极性以往理论教学，教师唱独角戏，台下昏昏入睡的状况，如何激发学生学习积极性，就需要抓住这个年纪的学生活泼好动表现欲强渴望被肯定的心理特点。理论教学环节，分小组，备一节课，做好PPT，各组代表上台为大家讲授。采取小组自评、小组之间互评、教师点评综合打分，计入到课程成绩中。为了在台上获得大家的肯定，课下必定需要花时间消化理解知识点，搜集教学素材。这样学生的主体地位被凸显，一方面锻炼的学生的语言表达能力，另一方面也激发了学生对内容的思考与探索的积极性。（三）实地学习、以赛促学，重点培养创新创业思维组织学生到生产企业实地观摩学习，收集工人师傅在生产过程中遇到常见问题，针对问题分类筛选，查找资料，开展头脑风暴，提出解决设想或方案。在这个实地学习过程中，有效帮助学生将理论知识向应用技能转化，还能发现一些设计创意金点子，可以申请专利、发表论文、参与省及全国大学生机械创新设计大赛、黄炎培职业教育创新创业规划大赛，将这些好的创意与作品展示出来，服务生产生活。实地学习交流，学生切身体验教学内容让内容具有鲜活度，以赛促学，快速提升学生基本的创新素质和创新能力，挖掘创业能力。五、考核方式改革考核标准细化形成文件并在第一节课发布于学习通app上，告知所有上课学生。成绩由过程性考核70%和期末考试30%两部分组成，其中过程性考核包括平时成绩10%、小组授课15%、课程设计实践30%、创新创业金点子15%，共计70%。小组授课、课程设计实践均采取小组自评20%+小组互评30%+教师评价50%三部分组成。创新创业金点子可以通过申请的专利情况或参加比赛获得名次酌情给分。改革后的考核方式更注重对整个过程性的考核，主要考察学生的创新思维、创新设计能力、实践动手能力及职业素养。在期末考试环节主要考察应知应会知识点，覆盖面广，题目类型多样化，考题贴近生产生活及职业工作岗位。如此一来，每一个环节都关乎最终成绩，想投机取巧获取高分可能性微乎其微，对学生的考察更具全面性、综