机械设计课程是机械类专业的必需的公共基础课,致力于塑造学生把握机械设计的最基本知识、基础理论和基本方式,可以为学生在教学后面课程并掌握技术专业知识及新的科技进步时进行必须的理论依据[1- 3].滁州学校做为安徽省地区应用性高水平大学建设高校,其机械类专业办校以经济活动及市场的需求为出发点,培养具备较宽领域的前提知识、娴熟的业务流程基本、创意设计和实践能力的机械专业优秀人才,以适应经济活动对应用性、技术创新技能人才的需要[4].近些年,滁州学校机械类专业取得成功申请了安徽省“卓越工程师培养方案”,其规定培育的学生需有设计方案能力、生产制造能力和工程运作能力,而该学校机械类专业创立时间很短,学生基本较欠缺,其各个方面的能力亟待提高.现阶段我国又明确提出在“大众创新,万众创业”战略,规定高等院校培育的学生具备创新发展能力[5].在这里环境下,如何把根据卓越工程师设计能力、实践活动能力及其“大众创新,万众创业”的创业创新能力融入机械设计课程教学中,将实践活动骨关节、创新发展阶段和课程基础理论教学极致的结合,无疑是此次机械设计课程改革创新的初心和基本立足点. 因而,在这个课程的教学环节中,怎样对当前课程教学、教学方式和方法、考核制度等多个方面存有的难点开展改革与发展,保证质量的进行教学每日任务,对提升人才培养模式将具有一定的实际意义.
1 课程概述及存在的困难
机械设计课程关键授课机械零件的设计准则、连接、传动系统、轴、滚动轴承和连轴器等方面知识,该课程的特点就是知识点半、具体内容抽象化、实用性强,在学习上无法理解,难以激发学生学习的积极性.机械设计是一门理论性极强的课程,而已有的机械设计课程教学、教学方式和方法、考核制度等多个方面仍遭受传统式教材内容方式的危害[6],侧重于逻辑分析,创新不足能力与实践能力的塑造,由于该课程在教学环节中遭遇下列难题.
1.1 课程教学层面
1)基础理论教学层面
由于该课程的教学具体内容存有侧重逻辑分析、和实际阶段出轨等问题,欠缺工程项目环境下的实践活动教学,忽略了机械设计知识在具体工程项目中的运用.次之,机械设计是公共基础课,通常开设比较早,而低学段学生技术专业知识不丰富多彩、实践活动知识欠缺,脑子里都还没还没有产生“工程项目”、“设计方案”、“自主创新”的概念,因此学习培训效果不好.再其次,多年以来,伴随着教学改革创新的需深层次,cad制图课程课时大幅降低,造成学生主视图能力较弱,而已有的机械设计课本的插画图片大多数以几何图形为主导,有些甚至使部分平面图,这个时候就需要老师花很多时间解读工程图纸,消耗了机械设计中关键知识点解读时长.其次,机械设计课程实践活动能力很强,基础理论教学一部分仅靠解读及其PPT 演试难以让学生了解,也变成基础理论教学过程的一大阻碍.
2)试验、实践活动教学层面
由于该课程试验全是认证性实验,让学生自身发挥机遇非常少,没法吸引住学生,更难以激起她们独立思考和思考问题,最终促使试验教学越来越枯燥乏味.次之,实验方案固定化酶,基本都是试验老师分配好试验有关实验仪器,学生依照现有的实验步骤循规蹈矩的进行实验过程,根本不用自身学会思考,这便在所难免造成学生单独实践活动出手能力和学会思考能力不可以提升,也谈不上求知精神和创造力的培养.其次,实验仪器不完整,且用以机械创新设计的器械急缺,学生难以开展机械创新设计练习.除此之外,试验教学产业基地都还没建成,与企业的关联并不是很多.以上原因造成学生对机械设计并没有理性的认识,危害学习积极性,也培养不上学习兴趣.
1.2 教学方式和方法层面
1)教学方式单一
已有的机械设计课程教学方式仍主要是以“灌输式”“灌输式”教学方式为主导,老师基本上自我中心、以书本内容为基础,以满堂红授课传递的思路讲课,,全部课堂教学欠缺互动教学,不可以不断加强学生的学习自主性,造成学生学习培训处于被动.长久以往,学生的学习热情和自觉性大大减少,很容易产生厌学心理、惰学的趋势,造成学习效率较差.
2)教学方式单一,且重基础理论轻实践活动
本课程的教学通常采用讲解法,即传统教室黑板加铅笔,缺乏对应的教学教学工具、教学手机软件等.在教学环节中涉及的许多问题,如链轮设计、带轮、链条传动等全过程全凭老师配合图片演试进行介绍,造成学生对知识的认知局限在基础理论角度上,欠缺直观地实体体会,导致学生理论结合实践能力较弱.除此之外,传统式教学方式要先认知学习理论知识,然后再进行实践活动教学.以基础理论知识知识为保守主义,注重知识的传递,忽略实践活动能力的塑造,造成学生具体建筑工程设计能力无法得到提升.
1.3 考核制度层面
作业成绩点评单一.现行的平常成绩评定关键参照学生的考勤情况,注重老师上课提名.只需学生出勤高,无论其授课上课主要表现怎样,都可以得到相对较高的作业成绩.
试验成绩评定方式更为不够.并没有创建标准实践探索教学考核细则,对实际操作的考评形式化,乃至只以学生的实验数据为参照鉴定考试成绩.这就会造成学生和教师对实践活动教学高度重视不够,做测验时主动性不够.期终考评主要是以考卷为标准,可是考卷大多数调查基本上知识和基础理论,欠缺机械设计能力考察,有些学生设计方案能力较弱,但靠死记硬背的也可以考高分,这明显无法达到这门课程的教学目地.
2 课程改革与发展
对于机械设计的上述优点,着力培养具有一定的实践活动出手能力、创新精神和综合能力,融入和合乎地区市场需求的应用性高端机械设备优秀人才,必须对该课程开展创新.教学组对其类似学校机械设计课程详尽调查的前提下,融合本课程的特征及其院校具体教学标准,对于该课程的教学具体内容、教学方式和方法、考核机制等方面进行改革创新,并把它应用到具体教学工作上.
2.1 教学具体内容
1)精心安排教学具体内容,突显运用
课程具体内容围绕人才培养计划,合乎考试大纲规定.本课程主要从设计方案概论,连接,传动系统和轴、滚动轴承、连接器等多个方面机构教学具体内容,包含课程考试大纲具体内容,且容易明白,突显实践应用.次之,目前中的经典教材内容上边的插进大多以二维图为标准,很少有三维图,造成学生看图片费力,便于疲惫.对于此,课程组拟采用Solid-Works、UG、ProE 等三维软件对书里的二维图开展三维建模,层面学生了解;运用Flash、3dmax、Solid-Works 等动画软件将一些难接受的分子热运动全过程、承受力全过程等动画制作.次之,课程组将传统机构PPT 和教学设计,保证图片配文字,有文本、照片、动漫,便捷学生了解,提升课堂效果.更为关键的是,在具体授课课程时,适度消除基础理论公式的推论全过程,强化对工程应用的授课,如蜗轮蜗杆传动、带轮、轴的结构设计等.而对于离合、连轴器、扭簧等低挑战性的知识,学生可以直接用有关试验室开展认知能力,然后开展基础理论教学. 在具体教学内容和形式除分配带轮、减速器拆装等热门试验外,还尽可能开始机械创新创意产品设计试验,提高学生的突破能力与实践出手能力.
2)加强知识联络,创建知识主脉
机械设计课程必须学生把握cad制图、机械设计基础、理论力学、工程力学等综合基础知识;与此同时,其都是汽车外形设计、机械设备可靠性设计、冲压模具等专业课基本.因此,在课程内容和形式,要注重知识的关联,协助学生产生知识主脉,这个比单一的授课机械设计知识更为重要.协助学生产生形成完备的机械设计知识管理体系,课程具体内容务必要把机械设计前后左右课程具体内容合理围绕.比如,解读轴承受力时,先协助学生备考理论力学中粱的应力分析,追忆剖析全过程,关键授课轴应力分析,接着再联络汽车外形设计中转动轴应力分析全过程.这么做的好处是,能够帮助学生理清知识的前后联络,产生知识点的高效连接,学生很快就可以把握机械设计的知识.课程具体内容主要了知识数字化之后,就可促使学生逻辑思维性很强,知识把握度更高一些,学生不仅可以知其所以然,而且能学有所用,做到事半功倍学习效率.
3)融合工程项目案例展开教学
机械设计探索的难题工程实践,但是机械设计在基本要素﹑基础理论的解释上选用抽象思维能力和理想化方式. 学生在学习上觉得一些内容了解艰难,应用更觉找不到方向,有一些叙述设计流程这个概念可以接受,但是如何把握住关键因素,撇掉主次要素,将具体机械设计难题体现到课堂教学上去觉得非常困难.学生觉得艰难的地区恰好是她们理论和实践紧密结合,具体向基础理论上涨的抽象思维能力、逻辑思维能力能力不足的地区,都是教师培养学生剖析能力的极佳可能.比如解读机械设计时,课程组将围绕近些年给安徽措豹定制的CT6、6482 车体零部件工装夹具、安徽鸿鹄模具制造厂定制的电冰箱门磨具等具体工程项目,从机械设计的纲要、总体目标、方案设计的明确、总体设计剖析、工程图纸的制作等全过程解读机械设计全过程、流程,促使学生对机械设计全过程有一个理性的认识,提升学生学习的动力.
4)融合学科竞赛展开教学
紧紧围绕塑造学生实践探索出手能力、创新精神和综合素养规定,将学生的课余自主创新活动与本课程实践探索教学,积极主动激励、正确引导学生投入到了与机械设计有关比赛中来,如节能减排大赛、机械创新设计比赛、3D 比赛等.学生参加比赛环节中,需要自己去开展策略的设计构思、计划方案改善、方案实施等,这就需要学生必须把机械设计基础理论知识和实践出手能力紧密结合,以达到提高学生的机械设计能力、自主创新能力与实践能力的效果.