“三导向、四贯通”机械设计基础课群教学改革与探索

韩琪 曾亮华 李春 李兵

【摘要】针对机械设计基础课程在教学中存在学生学习能动性不足、理论与实践脱节、课程思政难以融入课堂等问题，基于“学生中心，产出导向，持续改进”的教学理念，北京理工大学珠海学院在近三年实施了“三导向、四贯通”创新教学模式。在教学过程中融入思政元素，同时以项目化教学为手段，打造综合性实践平台，让学生“忙起来”，通过第一课堂与第二课堂协同作用，达到以赛促学的目的。加深产教融合，与企业共同探索协同育人新模式，为粤港澳大湾区输出机械人才。项目实施后激发了学生学习热情，培养了学生创新能力、团队协作意识以及工程应用能力，学生科研竞赛成果丰硕，同时提高了教学质量和教学效果。

【关键词】OBE  课程体系建设  教学改革

【基金项目】省级教改项目：基于OBE理念的机械设计基础系列课程教学改革及实践研究;省级课程思政示范项目支持：机械设计基础A1（平面四杆机构的基本类别及其应用）。

【中图分类号】TH11-4;G642  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）20-0193-02

北京理工大学珠海学院成立以来，机械设计基础系列课程和教学团队的建设发展一直得到校院各级领导和职能部门的关注和重视，不断强化教学团队的建设，扩大教学能力，提高教学水平，增加实验设备，极大地提升了教学效果。确立OBE（学生中心，产出导向，持续改进）的教学理念后，如何提升课程的高阶性，突出课程的创新性，增加课程的挑战度在教学实施过程中还存在问题[1]。在实施了以知识传授、文化传承、价值引领为导向;构建了课程—课程、课内—课外、理论—实践、学校—企业四大通道的“三导向、四贯通”创新教学模式后几大教学“痛点”大为改善。

一、拟解决的教学问题

（一）解决学生被动式学习，学习能动性不足的问题。基于学生中心理念，将课程的培养目标与教学理念深度融合，通过多种教学方法提高学生的学习积极性，并从课前—课中—课后全方位地调动起学生，使其积极参与到课程学习中。

（二）解决实际工程问题的能力较弱，无法将理论知识学以致用的问题。基于产出导向理念，采取反向设计，正向实施的策略，从企业视角，选择面向现实世界的问题，采用“问题驱动+项目教学+工程案例分析”集成的多元教学模式，提升学生解决复杂工程问题的能力。

（三）解决课程考核机制“一刀切”的问题。基于持续改进理念，对标工程认证标准，以多元的手段，科学制定了课程的评价标准与权重，构建了合理的评价体系，全方位评价学生复杂工程问题的解决能力。课程体系采用过程性评价与总结性评价相结合，理论与实践一体化评价模式。

（四）解决学生能力柔性化培养问题。依托“产学研合作平台”，制定并完善具有鲜明企业烙印的个性化与普适性相结合的机械设计基础课程体系。采用多种方式与企业协同、合作竞赛、深造提高等措施，建立多元化柔性培养方式，满足个性化人才培养需求。

（五）解决课程思政难以与课程深度融合的问题。以立德树人为目标，课程大纲中设立了明确的德育培养目标，在教学设计中通过多种合理方式融入思政元素，在教学内容上充分利用信息技术、互联网进行教学资源的整合，丰富思政资源。教师通过课堂的互动、答辩、小组讨论等方式在言传身教中实现立德树人，使得社会主义核心价值观润物细无声地浸润学生的心田，树立正确的价值观念，让学生在课程学习中接受思政教育，提升自身的全面素养，从而培养出具备科学精神和工程伦理意识，以造福人类和可持续发展为理念的现代工程师。

二、“三导向、四贯通”创新教学模式介绍

图1  “三导向，四贯通”机械设计基础教学体系

机械设计基础课群包括了理论课程《机械设计基础A1》（机械原理部分）《机械设计基础A2》（机械设计部分）和实践课程《机构综合应用课程设计》《机械设计基础课程设计》。学院为课程提供的实践平台有机械设计基础实验平台、创新促进平台、产学研合作平台和智能制造平台。围绕课程的创新性教学改革与实践，提出在课程体系中实施“三导向、四贯通”的教学模式（见图1）。

（一）“三导向”是课程中以知识传授、文化传承、价值引领为人才培养理念。知识传授中从大一开展的创新导论课开始接触机械设计知识，大二开展系统课程学习，直至大四毕业设计综合应用，做到四年连贯学习实践机械设计基础知识不间断。知识传授、文化传承、价值引领本质上是将课程思政实施在本课群中。课程体系的根本目的是奠定学生对现代机器的基本认知，培养学生机械产品创新设计能力，养成学生敢于创新、善于创新的习惯。在此基础上从教学内容、教学方法、教学资源、教学工具等方面进行思政融入点和育人方法梳理挖掘，形成全环节、全过程、分布式、融入式的思政元素体系。从而落实“知识传授、文化传承、价值引领”的人才培养理念，形成学生乐学、教师乐教、教学相长的学习氛围[2]。

（二）“四贯通”中课程与课程相融合，项目化教学为手段加强综合性训练。在课程系统中打通课程壁垒，理论课与实践课以项目化教学为手段将课程串联，实践课与实践课通过前后两学期的积累引赛入课，用优秀的竞赛作品将其串联起来，从而将孤立的课程联动起来，激发学生的学习热情。

（三）“四贯通”中课内与课外相融合，第一课堂第二课堂协同作用。依托学科竞赛将机械设计基础的课程知识转化为学生的实践创新能力，从而提升学生学以致用促进知识内化的能力。教师在授課过程中不断引入之前学生的获奖作品作为成果导向，引导学生在课程学习中思考课程设计方案，教师在此过程中加以指导，学生通过三维建模及实物搭建等方式验证结构的合理性，从而不断地调整完善，为学科竞赛育苗，同时达到以赛促学的目的。

（四）“四贯通”中理论与实践相融合，打造综合性实践平台。贯彻“让学生忙起来”指导方针，以创新促进空间平台为载体建立了多个科技社团，学生课后在社团中通过实际竞赛作品理解、吸收、实践课堂理论知识，同时通过社团间朋辈学习、“老带新”的模式形成稳定的学生科研团队，其传承性保证了竞赛项目完成度。

（五）“四贯通”中产教融合、协同育人，探索校企融合新模式。团队教师针对机械产品的具体设计，邀请企业设计师或者有工程经验的教师给学生专题授课，让学生真正了解相关行业机械设计的实际流程。同时联合企业举办学科竞赛，组织学生走进企业实地考察，加强校企联合创新，促进教、学、用密切结合。同时相关教师和产学研单位签订的横向项目中引入学生参与产品设计，让学生从市场调研、产品开发、方案确定、结构分析等方面全程参与，将课堂知识内化为实际的产品设计能力[3]。

三、实施成效

通过“三导向，四贯通”教学模式在机械设计基础课程体系中的实施，教学反馈良好。机械专业工程认证期中检查和麦可思调查报告都显示，校友反映对毕业后工作幫助最大的课程中，机械设计基础位居首位。实施成效如下：

（一）教师教学成果。机械设计基础教学团队成员以机械设计基础为载体曾多次参加校级和省级教学竞赛并取得较好的成绩，从而达到以赛促学、以赛促教，反哺教学的目的。同时依托机械设计基础课程孵化多项省级、校级教改项目。

（二）学生竞赛成果。根据本课程的教学体系，学生掌握机械结构及零件设计原理，不仅课程成绩有所提高，课后学生积极主动利用所学的知识和建模软件，开展创新机构设计。学生积极参加各项竞赛，近三年学生荣获国家级、省级奖项30余项。同时，教师指导学生积极申请、获批国家级实用新型专利和发明专利近60项。完成省级以上全国大学生创新创业项目、广东省攀登计划项目、广东省大学生挑战杯项目等10余项。

（三）师生科研成果。团队教师主动参加横向课题，深入企业，积极参与到企业的实践活动中去。通过带着学生团队与企业合作，促进了教师科研能力的提升，进行“双师”素质培训。组织学生开展企业产品创新设计竞赛、企业毕业设计等方式，更加让学生接触到企业实际案例，理论联系实际，达到学以致用的目的。其中，团队教师带领学生参与教师科研项目，了解科学研究工作，发表研究论文近10篇。

四、结语

机械设计基础课群在实施了“三导向、四贯通”创新教学模式后激活了学生的学习热情，调动了学生的学习主动性，同时通过小组合作完成学科竞赛的训练，培养学生的团队协作意识、创新意识以及工程实践能力，提高了学生的综合素质。

参考文献：

[1]周弦.探究机械设计基础课有效教学[J].文存阅刊，2018（1）：88.

[2]刘力红，张东速.以设计竞赛为载体，促进学生综合素质提高[J].安徽理工大学学报（社会科学版），2010，12（2）：85-87.

[3]李宝灵，高中庸，刘旭红.创新设计竞赛对学生创新实践能力培养的作用[J].贺州学院学报，2012，28（2）：99-100+125.

作者简介：

韩琪（1986年-），女，满族，江苏连云港人，硕士，讲师，研究方向为机械结构设计。