高职机械设计基础课程标准的研究改革与实践
2021-11-28林莉莉宋志军
林莉莉 宋志军
(烟台工程职业技术学院,山东 烟台 264006)
一、引言
中国工程机械行业“十二五”发展规划指出:“十二五”期间将重点推进我国工程机械产业由制造大国向制造强国的转变,初步形成具有国际前沿水平的主机产品、基础技术、功能部件的研发与制造体系。因此我国要想成为制造业强国,就必须有与之相适应高等职业教育机械专业,并且必须承担起培养制造业强国所需要的机械专业的优秀高端技能型专门人才的重任,为我国由制造大国转变为制造强国提供人才保障,因此机械制造类专业是我国高等职业教育的重点专业之一。
机械设计基础课程又是机械制造类专业的一门重要的专业基础课,它是先修课程工程力学、金属材料与热处理、机械制图与AutoCAD、公差配合与技术测量的延续。又是后续专业核心课程的桥梁[1]。通过机械设计基础课程的学习使学生能够熟悉常用机构基本结构、工作原理、基本理论和基本设计方法,掌握通用零部件的基本知识、选用原则和主要验算方法,初步达到能够对简单的机械装置和常用的传动机构进行分析和设计的能力。通过完成适当的能力项目训练,使学生达到具有综合运用基础知识,能设计简单机械,能独立工作,并且具有一定的自主创新的能力[2]。要想达到上述目标,原有的课程标准已不适应现代高等职业教育发展的需要,为此建立与之相适应的课程标准,推进课程内容改革,并针对具体的机械类专业增加既能满足知识的系统性的需要,同时与实际生产相适应的典型生产项目,提高学生学习兴趣,为不同专业学生学习后续专业技能课程奠定坚实的专业基础理论知识,来满足机械专业培养优秀高端技能型专门人才的客观需要。
二、目前现状
(一)兄弟院校的调研
目前,大多数设有机械工程类专业或近机类专业的本科院校,其机械设计基础的课程标准,既有较深的理论知识为铺垫,也兼顾了具体的实践设计内容,但大多是十九世纪二三十年代实际生产的内容,是以研究型的学习内容展开的与现代机械产品的生产发展不相适应。而且大部分(约90%以上)高等职业教育机械专业使用的机械设计基础的课程标准是在本科教育的基础上为专科教育缩编而成的,因学生自身的差异,使用过程中不理想,虽然近几年来一些示范类高职院校在课程标准的制定上取得了一定的成绩,但总的来说,优劣参半,效果亦不尽如人意。因此编写一套与现代高等职业教育相适应的机械设计基础的课程标准,来指导机械设计基础课程的建设是高等职业教育发展的客观要求[3]。
(二)企业的调研
在对现代企业调研中,我们发现在机械工程领域,机械行业的产品机构、技术结构、功能与构成、加工方式和企业经营管理模式等都发生了巨大变化,工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。而机电一体化中的机械技术是高等职业教育机械专业应该学习的重点内容之一。由于机械专业可分许多二级专业,他们所要学习机械知识都有共同之处,也就是通识,而机械设计基础课就是解决这个问题的。机械设计基础课的内容是在课程标准的指导下完成的,课程标准是纲领性的文件,因此创新原机械设计基础课程标准是机械专业培养优秀高端技能型专门人才及机械工程领域发展的现实要求。
(三)毕业生的调研
通过对半岛制造业基地的高职院校学生毕业后从事的工作岗位调研得知:高职机械相关专业毕业生就业的主要工作岗位是生产制造一线,包括从事零件的加工、产品的组装、设备的维修以及调试等。针对这个调研结果,我们将课程的目标重新定位为具有一定的机械结构常识,具有分析常用机构和选用通用零部件的能力,具有机械设计的实验技能和基本机械传动装置的分析和设计能力。我们简单概括为机械类专业毕业的学生必须达到具有“懂设计会制造”的能力。若不懂机械设计,就不能很好地完成机械产品的制造与技术革新,更谈不上为制造大国向制造强国的转变提供优秀高端技能型专门人才。这进一步说明了培养优秀高端技能型专门人才的重要性,人才的培养离不开职业院校对专业基础知识的传授,显然只有传授与现代企业发展相适应的专业基础知识才是合理的,学生才能具有可持续发展的能力,更好地为机械工程领域做出应有的贡献。这也是学生自身可持续发展的迫切需要[4]。
三、新制订机械设计基础课程标准特点
机械设计基础课程标准是课程的纲领性文件,主要是用于指导课程建设、师资建设、教学内容、教学方法、教材建设、理论与实践、激励和评价机制等方面,来推动机械设计基础课程的建设,达到促进教学观念的转变,推动课程体系、教学内容、办学条件、教学环境和教材建设等方面的改革。
为保证课程标准的普适性和应用性,新的课程标准需综合考虑区域经济制造类相关专业的岗位需求,在机械设计基础课程的建设过程中,其建设的课程内容,不得低于本课程标准的要求,而不同的专业在具体应用时,应与区域经济发展的实际情况有机地结合起来[3]。新的机械设计基础课程标准的突破和创新,主要表现在以下五个方面:
(一)课程标准充分体现知识与实践的有机结合
新的机械设计基础课程标准,通过知识与技能、过程与方法把职业素养要求融入实际的教学过程中。其核心是知识与实践的有机结合,即达到理论知识的系统性、实践实训学习与现代企业实际生产工艺过程相适应,体现出设计与制造一体化。通过学生实践操作,充分激发学生学习的主动性,提高学生的课堂参与度,从而增强学生对专业课程的学习兴趣,掌握所学专业基础理论知识,为后续课程的学习,打下坚实基础。
(二)体现学生的兴趣和生活经验
机械设计基础课程标准的制定,关注了学生的兴趣和生活经验,选取的项目都是日常生产生活中典型的产品,便于学生联系实际生活学习专业知识,实现其知识体系与学生实际生活经验及现代制造企业的科技发展有机的结合,同时打破了学科封闭,加强机械设计基础课与其他学科之间的有机整合,促进了不同学科的交叉融合,有利于使学生学习的知识更加系统性,提高学生具有综合素质的能力。
(三)引导学生变被动学习为主动学习
由于本课程标准贴近学生所了解的实际生活,并结合现代科学技术的发展,课程内容丰富,很好地调动了学生的学习积极性,通过引导学生积极参与课程、亲自动手实践、启发思维、小组讨论、答疑解惑等,改变传统的填鸭式记忆、简单模仿的被动接受学习模式,启发了学生主动搜集和处理信息资料的能力,提高了学生分析问题和解决问题的能力、交流与合作的能力,解决了学生的被动学习积极性差的问题。
(四)建立适应高职学生心理需要的评价标准
本课程标准中的评价标准,体现了通过努力学习取得成果,体现高职学生心理需要,以此评价促进学生发展的基本理念,并为兄弟院校使用本标准提供了可借鉴的指导性意见。
标准中每个知识体系穿插进行一个实践项目,设计一个与知识点对应的简单机构或零件的产品生产用工作图,每一个实践项目要在合理规定的实训学习时间,在实训教师的指导下,保质保量地完成其机构与零件的制造,达到在全课程授课结束时,达到组合装配成一种简单的传动装置;这样使学生在学习过程中具有成就感,要求在整个过程中,教师现场指导,并记录学生在学习中的进步与不足,及时讲解,使学生在不断的实践与反思中前进,培养了学生的自尊心和自信心,让学生把自己的现在与过去作对比,真正促进学生的自我成长与发展。
(五)体现学生学习的可持续发展能力
机械设计基础课程指导标准的实施,极大地提高了学生的学习兴趣,进一步激励了学生学习的主观能动性,由过去的不乐学,发展到有兴趣学,当取得一个成果后,其成就感使其变为主动学,这种质的变化进一步说明了,专业基础课的学习如何实现与实际生产有机的结合是针对目前高等职业院校学生基础薄弱、惰于学习的重要研究课题,只有建立适合学生实际情况的课程标准,在实施过程中,通过提高学生的学习兴趣,取得学习成绩,才能为今后的继续学习打下坚实的基础,实现学生学习的可持续发展能力。通过完成课程内容中一个个典型的项目,解决项目进行中遇到的不同问题,接触了行业企业最新的技术,很大地提高了学生分析问题解决问题的能力,为学生后续学习发展奠定了良好的基础。
四、实践效果
在新制定的机械设计基础课程标准的指导下,对使用的机械设计基础课程的内容进行了整改,并在我院及半岛制造业基地内的三所职业技术学院的2011级至今所招收的机械设计与制造、机械设计制造及自动化、模具设计与制造三个专业使用,极大地提高了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,改善了课程的教学效果,充分体现了课程标准的指导性。特别是学生在进行机械设计基础课程设计的过程中,体现出学生分析问题和解决问题的能力比往届学生有很大提高,发挥了学生在课程设计中的主观能动性,其设计的机械传动装置的实用性得到充分体现,切实增强学生的机械工程设计能力和知识应用能力,为培养优秀高端技能型人才打下良好的基础。