浅论基于能力培养的高职机械设计基础课程教学改革探索论文
课程是随着社会发展而演变的，《机械设计基础》作为高职机械类专业主干课程也是如此。传统的《机械设计基础》教学内容，是将大学本科的机械原理、机械零件、液压传动等课程经删减合并而成，教学体系强调课程形态的系统性、完整性和深刻性，基本上是为从事设计工作而准备的理论知识。而高等职业教育培养面向生产一线的应用型、技能型人才，更多地强调学生的实践操作能力。此外，随着新技术的不断发展，如计算机辅助设计、计算机辅助制造的广泛应用，其内容也必然要在课程体系中有所体现。显然，传统的《机械设计基础》课程教学模式与高等职业教育人才培养的目标相悖。为适应时代发展和科技的进步，为高职院校更好地培养和造就适应我国21世纪经济建设需求的技术应用型人才，对高职《机械设计基础》课程教学进行改革尤为必要。本文结合教学实践，主要从课程体系和教学内容、教学方式和手段、实践环节和课程设计三个方面，对高职《机械设计基础》课程的教学改革做了有益的探索。
1课程改革的总体思路
针对目前高等职业教育的发展趋势，笔者认为：在教学理念上，可以打破“以学科为中心、以理论知识为本位”的传统学科体系，摆脱学科系统性、完整性的束缚，紧紧围绕高等职业教育人才的培养目标，以就业为导向，以学生为主体，以能力培养为中心，牢固树立“知识——能力——素质”三位一体、辩证统一的教育质量观，优化课程体系，改革教学方式、方法，促进教学手段，将现代化设计理念和方法融入传统课程，加强实践教学，注重个性发展，突出岗位实践能力和创新精神的培养。
2课程体系和教学内容的改革
2.1构建新型课程体系
根据柳州职业技术学院对机电类专业人才培养目标的定位，确定《机械设计基础》课程目标为：具有对一般的工程实际问题进行受力分析的初步能力，掌握机械设计中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点以及设计方法，具有设计机械传动装置和简单机械的能力。新的课程体系以此为依据，按照机械设计的基本程序为主线，结合高职教育特点，形成了工程力学——金属材料学——机械设计理论基础——常用机构——联接——机械传动——通用零部件——机械系统设计综述——计算机辅助设计这一新的课程体系。该体系将传统的理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等几门单列课程有机结合在一起，突出实用性和针对性。
2.2整合教学内容
按照教学效果总体最优的原则进行合理取舍，按照“重基础知识，突出应用能力培养;重工程意识，突出分析能力培养”的原则，确定课程教学内容。在具体做法上，删除枯燥的理论证明、公式推导，注重如何运用这些公式、定理、方法来解决实际设计问题，同时兼顾传统课程在内容上的连贯性。如齿轮机构和齿轮设计部分，删除了繁琐的公式推导，而直接引用结论，完善设计所必须的基本知识和基本理论，增加基本设计方法和实践性内容;如对机械设计部分，把齿轮传动的设计计算应用、轴的设计、滚动轴承的选择及设计、螺纹联接的强度计算及螺栓联接的受力分析、机械零件的疲劳强度设计等内容列为重点。对生产一线技术人员较多碰到的机械工程问题，以实例形式补充到教学内容中，以突出课程教学的工程实用性，学生学以致用，兴趣大增。
2.3增加创新设计内容，灌输现代设计理念
随着时代的进步和科技的发展，生产方式已发生重大变化，机械设计学科涌现了许多新的前沿知识，一些新的设计理念与设计方法也不断涌现。如计算机辅助设计(大批量定制技术中的产品模块设计、产品变形设计、产品配置设计;新的设计理念中的绿色设计、产品全生命周期设计等)，现代设计理念和设计方法与传统设计理念和方法相比，发生了很大变化。本课程应紧跟现代科学技术发展，及时介绍一些新的设计理念和方法、技术、拓宽学生视野，培养学生创新思路。
3教学方法和教学手段的改革
《机械设计基础》是一门理论性和实践性都很强的课程，课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容，更由于课时减少，学生没有实际工作经历，缺乏与此有关的感性认识，因此教师应充分利用多种教学手段，尤其是现代化的教学手段，将课程生动、直观、轻松地呈现给学生。
3.1合理利用多媒体技术与教学课件提高教学效果
多媒体课件能将抽象、复杂的知识直观化、形象化，创建生动的表象。课件精选了一些机械产品的应用实例的视频、flash动画文件，借助这些课件，学生可以在屏幕上看到各种各样的零件，较易了解熟悉机构工作原理、组成与特征。还可利用多媒体课件设计高度逼真的虚拟情境，例如带传动中弹性滑动现象、四杆机构的运动特征及各种间隙运动机构原理、行星轮系与差动轮系的区别等，将一些黑板不易表达清楚、学生难于理解、实验中又看不到的现象，通过多媒体课件直观而形象的展示出来。
3.2采用实体模型、实例教学、现场教学
教学中，根据教学内容的需要，适时采用实体模型、教具、实例教学、现场参观等教学手段，可以极大的增强学生感性认识。例如：在讲四杆机构时，要求学生观察缝纫机利用飞轮度过死点位置的生活实例，组织学生到现场参观，让学生观察内燃机、牛头刨床、汽油自动翻卸料装置、公共汽车开关门装置;又如，讲授齿轮加工方法时，组织学生到齿轮加工车间观察滚齿、插齿机的工作过程，了解课本内容在生产中的实际情况，这样极大增强学生感性认识，拓展学生的思维能力和创造能力，调动学习积极性，激发求知欲。
3.3建设天空网络课堂
随着网络技术的发展，校园网络的普及，硬件和软件的不断健全，利用网络进行辅助教学已日益彰显其优越性和重要性。教师将教学要求、教学内容以及教学测验等材料，编制成多种形式的文档存放在网络服务器上，学生在课后时间可自行访问网站，通过浏览网页来达到学习、复习的目的。学生遇到疑难问题时，可以利用电子邮件、留言等方式向与教师交流，教师在网上给予解答，进行有针对性的个性化指导。
4改革课程设计，加强实践能力培养
培养高职学生的实践能力，是当前高职教育改革的一个重心，而机械设计课程设计是对学生的动手能力和创新能力的一次全面训练。因此，改革机械设计课程设计的指导思想是加强学生实践能力的培养。通过课程设计，培养学生理论联系实际的`设计思想，提高分析和解决工程实际问题的能力，对后续专业课程学习、毕业设计乃至今后工作具有重要影响。
4.1根据专业特点，结合实际创新选题
机械专业的课程设计，多年来基本上沿用传统的齿轮减速器装置设计。实际上，不同专业学生接触的工程设备不同，各行业对于机械设备的使用也各有侧重。因此，教师在选题时根据专业特点，结合各行业典型实际机构，选择有生产背景的实践课题，突出针对性和实践性。另外，还可通过两个途径确定课题：一是引入一些较新的题目，如机械式无级变速器，齿轮连杆式步进机械等;二是与毕业设计联系起来，从毕业设计中挑选出合适的传动装置部分，稍加修改作为课程设计的实际题目。
4.2教师有的放矢，悉心指导
我们改革了课程设计题目后，首先抛开了设计指导书，只给学生必要提示和列出参考书目，鼓励学生去查资料，翻手册，分组提出设计方案。教师组织方案研讨会，让学生各抒己见，充分展示研究和解决问题的过程和结论，分析比较各方案的优劣，最后由老师做出点评和总结，给出指导性意见，确定方案。通过这样的过程，学生改变了以往照搬指导书、机械模仿的习惯，知其然又知其所以然，思路清晰，目的明确，对所要设计的对象、方法、任务要求、时间安排等非常清楚。在后续的设计计算、草图设计、装配图设计、零件工作图设计、编写设计说明书等几个阶段，教师应悉心指导学生从设计的工程实际出发，正确采用各种技术标准和规范，教会学生借助于类比、初估等方法，边绘图、边计算、边修改、边比较，交叉进行，树立整体设计意识和创新意识。
4.3CAD技术的运用
熟练掌握CAD技术，已成为工科院校学生必须具备的基本技能。我们在课程设计中，将CAD技术设计理念引入到教学过程中，要求学生用CAD软件绘制零件图及装配图，提倡学生利用三维造型软件如PRO/E、UG、CAXA等构建三维模型，建立虚拟样机，实现运动和装配仿真。从而对自己的设计有了直观认识，并可验证各部件各机构之间的位置和运动是否正确。运用CAD技术，节省了时间，增强了学生创新设计能力和计算机绘图水平。
5结束语
《机械设计基础》课程改革是一项系统工程。课程的改革与建设必须树立“能力本位”思想，正确“定位”，体现和突出高职教育的特征，符合培养具有创新精神和实践能力的应用型人才的要求。基于此，我们的课程改革以高职教育为基本点，以提高学生的实际知识应用能力和实践活动能力为出发点，以教学方法改革为主旨，以工程实际为主线，不断摸索更适应社会发展和区域经济发展需求的教学模式，开展一系列卓有成效的教学改革，不断提高课程教学效率和质量，激发学生掌握更多更新的理论技术，增强学生创新意识和创造性思维能力。
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