应用转型背景下开放式理念在“机械设计基础”课程中的教学改革与探索

魏波 王甜 张晶

（哈尔滨石油学院机械工程学院，黑龙江 哈尔滨 150028）

1 研究目的与意义

机械设计基础是机械类专业的一门主干基础课，主要探讨机械中的常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论等[1-3]。机械设计基础涉及的知识较多，要求机械类人才要有较强的工程实践能力，由于传统教学模式缺乏培养学生的工程实践能力以及工程创新意识，进而使毕业学生进入工作岗位后理论知识薄弱，导致动手能力差，而无法立即适应工作环境。

因此，通过多门基础学科（高等数学、机械制图、工程力学、金属工艺学、工程材料等课程）融合与学习，通过工程实践技能的训练（金工实习、工程零件设计、减速器设计等），将传统教育理念向开放式理念逐步过渡，培养出适应社会、服务社会的应用型人才的教学改革为当前民办院校教育深化改革的重要课题[4]。

开放式理念主要是，打破传统的封闭式教育格局，取而代之的是一种全方位开放式的新型教育。拟采用以课本内容为基础、教师教学为导向、学生自主开发学习为主要目标的一体化教学模式，在课本覆盖的全部理论内容条件下，给予学生实际工程设计实例，学生通过自主学习掌握对机器、机构、零件等设计方法，不断提高其工程实践能力，加强创新意识的培养，逐步吃透理论知识并付诸实践过程；学生自立成组共同分享设计与学习经验，完成自评、互评工作，打破传统教学笔试的单一教学模式，推动开放性理念，实现素质教育的提升及教学效果改善目标。本文基于开放式理念、培养应用型人才，提出“四强化”的专业人才培养的新模式，并加以实施。“四强化”是以实际工程为背景着力培养学生的工程意识、工程实践能力和创新能力，强化设计性大作业—强化课程设计环节—强化课程实验环节—强化设计大赛，四项组成的专业人才培养的新模式。

2 应用前景

随着科学技术的不断更新与发展，机械制造业的竞争力也变得越来越大，机械产品质量得到保证，除了要培养学生专业知识进而达到融会贯通效果外，同时也需要实际动手能力的加强，此时理论联系实际的能力目标就显得尤为重要了[5]。在培养学生时，要时刻关注企业对专业技术知识的最新要求，通过以就业为导向、以能力为本位，从大量的图纸中练习，进而不断加强学生读图和识图能力，将机械零、部件的结构分析与实际设计效果达到质的飞跃，不断改革课堂教学的方法和手段，引入启发式教育、开放性思维的培养，以激发学生的学习热情、积极性为目的，最终达到培养学生的专业技术能力的应用、职业技术实操和产品的改造与创新能力，为企业培养出更多具有高素质、技术技能过硬的应用型人才。

3 研究基础

机械工程学院为学生配备了完整的实验室、陈列室以及校级工厂，有专业指导教师、多年加工生产经验师傅亲自指导，通过实验、实践环节的进行，以及校级工厂零件加工的培训，能够使学生更好地理解课本知识，有益于开放式思维的发展、深化开放式教育理念的渗入，养成自主学习、独立开发创造的习惯，培养与企业生产对接的应用型人才，学习更多的工程应用技术，掌握工程实践本领，主要通过教学学习及实验操作、实践零件加工培训方案推进教学提供硬件支撑条件。

4 研究目标

研究出基于开放式理念的“机械设计基础”课程的改革培养的新模式，重点旨在培养应用型人才，建立工程实践能力和开放创新能力的课程体系，使学生尽快适应企业岗位的就业现状。该课程的改革不仅适合任一所民办学院应用型人才培养，而且可以推广到省内同类院校机械类专业。

5 研究方案

本文基于开放式理念以培养应用型人才为导向的目标来设计教学过程，重点关注学生在教学过程所取得的学习效果及解决工程实际问题的能力，提出“四强化”的专业人才培养的新模式，并实施。“四强化”是以实际工程为背景着力培养学生的工程意识、工程实践能力和创新能力，强化设计性大作业—强化课程设计环节—强化课程实习—强化设计大赛，其核心内容如下：

（1）以实践为导向，优化课程内容：围绕机械零部件产品的类型、特点、作用等方面进行相关工程图纸的绘制。比如，带传动设计、齿轮传动设计、轴结构设计、减速器结构设计等。在授课过程中，采用先进的OBE理念，以学生为导向，采用启发式、互动式教学。授课方法采用现代教学手段（课件）与传统教学方法（黑板书）相结合的做法，采用“实物教学”、编制动画CAI课件等方法使同学容易接受。

（2）开放式教学，强化创新能力培养：在校学生可参与教师科研和新产品开发研制以提高学生科研意识和能力；在机械各类设计大赛、中国创新方法大赛等基础上，继续开展各种实践教学环节，鼓励学生参加各种科技大赛，提高学生创新能力。在校学生可以跟着教师做创新创业项目，围绕机械产品设计方面进行相关课题研究，可以达到检验课程学习效果的目的。

（3）重构课程体系，培养满足应用型人才的需求：实现多学科交叉融合，进一步加大实验、设计性大作业、课程设计等实践教学环节，有效提高了学生的实际操作能力，做到理论与实践相结合，以使学生尽快适应专业岗位的就业。

6 拟解决的关键问题

（1）提出了“四强化”实践教学法，基于开放性思维教学模式提出以学生工程能力培养为导向来设计教学过程，提升学生工程实践能力和创新能力，提升工科机械人才培养质量，具有一定的创新性。

（2）以科研促创新，课堂讲授过程中多引入先进的OBE理念，以学生为导向，多采用工程实例、实物教具的使用、多媒体动画与黑板书相结合等方法使同学容易接受。

（3）以学生为主体、以就业为导向、增强以专业技能为目标的应用型人才培养。通过带学生项目、比赛，加强学生实际动手能力，培养开放性思维模式，增加学习兴趣，为企业输送更多应用型人才。

7 结论

如何以社会需求为导向、以工程实际为背景、以工程应用技术为主线来深化机械工程类专业人才开放式理念的培养模式的改革，已经成为当前中国高校工程教育改革与探索的重要发展方向。此方案拟运用开放式理念教育模式，探索出数量众多的民办学院机械专业培养应用型人才的可行之路，有很大现实意义。

哈尔滨石油学院拟用此方案进行专业人才的培养，探索专业开放式培养模式，该方案也可推广到其他民办学院乃至应用型本科公办院校相同专业，提供有益的参考依据，有重要的研究意义和近期应用前景。