机械设计专业课程理论与实践一体化教学改革策略研究

摘 要：在机械设计专业进行课程教学的过程中，理论和实践一体化教学已经成为当前的主要改革方向。基于此，本文便以汽车零件设计为例，对机械设计专业课程理论与实践一体化教学改革策略进行研究。包括机械设计专业课程理论和实践一体化教学改革的重要性，传统机械设计专业课程教学中存在的主要问题，以及机械设计专业课程理论和实践教学改革的主要策略。希望此次研究可以为该专业教学提供一定参考，以促进其理论与实践一体化教学的良好改革。

关键词：机械设计专业 汽车零件设计 理论与实践一体化 教学问题 改革策略

0 引言

在现代教育教学模式的不断改革与创新中，理论和实践一体化已成为机械设计专业课程教学中的主要改革方向。在此过程中，为获得良好的教学改革效果，我们首先需要意识到此项教学改革的重要性，结合该专业传统教学情况，分析其中存在的主要问题。然后再以此为依据，采取针对性的策略进行教学改革，以确保该专业教学中的理论与实践结合效果。

1 机械设计专业课程理论和实践一体化教学的重要性

在机械设计专业的课程教学过程中，理论和实践一体化是一种新型教学模式。就目前来看， 此种教学模式的重要性主要表现在以下几方面：（1）通过此种教学模式的合理应用，可使该专业学生将所学理论知识合理应用到实际项目中，以此来加深其对机械设计基本概念的理解，并使其具备更强的专业能力来解决实际机械加工问题。（2）通过此种教学模式的合理应用，可使机械设计专业学生在不断地实践操作中掌握更多专业技能，以此来进一步提升其动手能力，从而更加适应未来的工作岗位[1]。（3）通过此种教学模式的合理应用，可使机械设计专业学生在机械设计实践操作中掌握更多经验，以更好适应未来的行业发展，提升其核心竞争力，并充分满足机械设计行业对于人才的实际应用需求。

由此可见，对于机械设计专业学生的学习和发展而言，理论和实践的一体化教学都非常重要。因此，具体教学时，教师一定要对此种教学模式做到足够重视，结合实际情况，采取合理的策略进行理论和实践一体化教学，以满足该专业学生的实际学习与发展等需求。

2 传统机械设计专业课程教学中存在的主要问题

2.1 教学模式刻板导致学生学习兴趣不足

在机械设计专业传统的课程教学过程中，教学模式刻板是最常见的一个问题。通常情况下，该专业教师都采取填鸭式方法进行理论教学，要求学生以死记硬背的方式记住各种机械设计理论，以便获得较为理想的考试成绩。但是由于该专业的理论知识比较枯燥，加之教师采取的教学方法过于单一，所以在实际教学中很难激发学生的学习兴趣。此种情况便会对该专业学生的学习态度及其学习效率等产生不利影响，从而无法获得理想化的教学效果。

2.2 教学内容抽象降低学生学习积极性

机械设计本身就属于一门复杂、多样且具有变化性的学科，因此其教学内容也相对比较抽象。在这样的情况下，若只通过传统方法进行教学，不能将抽象的机械设计知识和技术等转化成具体形象呈现给学生，便会使学生感到所学内容十分深奥，难以理解。在此种情况下，学生的学习积极性势必会受到不利影响，从而出现消极怠慢甚至厌学等不良情绪。这对于该专业学生的学习效果将造成较大程度的不利影响，从而严重影响该专业的教学质量。

2.3 理论实际脱节使学生实操能力缺失

在传统的机械设计专业教学中，理论和实际脱节也是一个比较常见的问题。由于受到传统应试教育观念的影响，传统机械设计专业教学通常以理论教学为主，教师将大部分的课堂教学时间都用于讲授专业知识和技术原理等，并不能给学生提供足够的实践机会[2]。由于实践经验不足，大部分学生的实践操作能力都存在严重不足，并不能将课堂上学习到的理论知识合理应用到机械设计实践工作中。在这样的教学模式下，机械设计专业学生的实操能力将难以满足相关工作岗位的实际用人需求，从而对该专业的整体教学效果产生很大程度的不利影响。

3 机械设计专业课程理论和实践一体化教学改革的主要策略

经上述分析可知，在传统的教学模式下，机械设计专业课程教学中存在很多问题。为有效解决上述问题，理论与实践一体化教学改革的有效实施至关重要。基于此，本文以汽车零件设计为例，对机械设计专业课程教学中的理论和实践一体化教学改革策略进行研究。以下是此次研究中所提出的几种主要改革策略。

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3.1 通过课程目标的合理设置来提升学生学习兴趣

在对机械设计专业课程实施理论和实践一体化教学改革的过程中，为进一步提升该专业学生的学习兴趣，教师就需要结合实际的教学内容与教学需求等，对课程目标进行合理设置。之后再结合具体的教学目标，合理进行教学准备，以确保教学模式的丰富性和灵活性。

比如，在对汽车常用机构机械设计进行教学的过程中，其基本的教学需求是让学生对汽车主要组成部分做到充分了解，使其能够准确识别汽车中的基本构造，对各机构的基本概念做到熟练掌握，并能够对汽车中的各类零部件做出准确识别。基于上述教学需求，教师可按照知识目标、技能目标以及素质目标来合理进行教学目标设置。其中的知识目标主要应包含以下两个：（1）让学生全面了解汽车的主要组成部分；（2）让学生对汽车机械以及机构等相关概念做到全面掌握。技能目标主要应包含以下两个：（1）使学生能够准确识别出汽车系统中的各个组成部分；（2）使学生可以对汽车中的机构、部件以及零件等做出准确判别。素质目标主要应包含以下两个：（1）使该专业学生具备更强的机械设计职业能力；（2）使该专业学生具备更强的团结协作意识、自主学习能力以及创新精神。基于上述课程目标，教师可通过教学课件制作和上传、汽车常用机构机械设计作品案例多媒体展示、汽车常用机构机械教具和实物模型展示、汽车常用机构机械设计与制作实践等的方式来做好教学准备[3]。

经上述策略的合理应用，便可使基于汽车零件的机械设计课程教学目标足够明确、合理，从而满足该专业学生对这一部分知识与技术的实际学习需求。同时，在上述教学目标的支持和引导下，教师在该专业课程教学中所实施的教学准备也将更加丰富多样，从而可在实际教学中更好地吸引学生注意力，激发其学习兴趣，并使其在不断的知识探索与技术实践中实现专业素质的持续提升，从而具备更强的学习、合作和创新能力，以适应其未来的职业需求。

3.2 通过教学内容的形象化展示引导学生积极学习

在对机械设计专业学生进行课程教学的过程中，为获得良好的理论和实践教学改革效果，教师还需要充分意识到该课程教学内容的抽象性，结合实际情况，以更加形象化的方式来展示教学内容，使学生更容易理解和掌握各类机械设计知识和原理，以此来提升其学习积极性。

比如，在对汽车常用机构机械设计进行教学的过程中，为了让学生更好地了解汽车中的常用机构机械，教师可带领学生进入实训室，使其近距离观看其中的各种汽车构造模型，并在此基础上对各种模型展开详细的讲解和介绍。首先通过汽车基本模型来系统讲解其主要组成部分，包括发动机、底盘、车身以及电气设备等。然后按以下流程对每一个组成部分的具体零件构成展开介绍：（1）对于汽车发动机，教师应结合具体模型，先介绍其分类情况，包括汽油发动机以及柴油发动机。然后以此为依据，介绍其基本组成部分，其中的汽油发动机主要组成部分包括启动系统、点火系统、润滑系统、冷却系统、燃料供给机构以及配气机构等；柴油发动机的主要点火方式是燃压点火，因此其组成结构中没有点火系统，其他组成部分均与前者相同。（2）对于汽车底盘，教师应结合具体模型向学生介绍其制动系、转向系、行驶系以及传动系等基本组成部分。（3）对于汽车车身，教师应结合具体模型向学生介绍其主要作用，包括封闭作用、行车安全保障作用以及降低交通事故不良影响的作用等[4]。（4）对于汽车中的电气设备，教师应结合具体模型向学生介绍其主要作用，包括车灯控制、发动机控制乃至于汽车全身控制等作用。

经上述措施的合理应用，可使机械设计专业学生更加直观地了解汽车模型和其中的常用机构机械，并结合具体的机械模型，将其组成、形状和作用等与教材中的理论知识联系到一起。如此便可使汽车机械设计教学内容更加形象、直观，从而有效调动起该专业学生的好奇心与求知欲，提升其学习积极性。这对于机械设计专业课程的理论和实际一体化教学改革将十分有利，同时也可进一步提升该专业的教学效果，满足学生实际学习与发展需求。

3.3 通过理论与实践的有机结合提升学生实操能力

对于机械设计专业学生的课程教学而言，理论和实践之间的有机结合不仅是实现理论和实践一体化教学模式的关键举措，同时也是提升该专业教学效率与教学质量的重要方法。基于此，在具体的教学过程中，教师一定要结合实际情况，多为学生提供一些实践教学机会，使其将课堂上学习的理论知识合理应用到具体的机械设计实践中，从而进一步提升该专业学生的实操能力。

比如，在对汽车常用机构机械设计进行教学的过程中，教师可带领学生以实践操作的方式来设计汽车发动机。具体教学时，教师可先通过上述措施将汽车发动机的相关概念、组成、原理、作用等介绍给学生。然后带领学生进入实训室或实训基地，采取以下措施完成汽车发动机的实践设计操作：（1）根据汽车发动机的总体布置情况，对设计任务进行分解，通过由上到下以及由下到上两种设计方法相结合的形式，对整体发动机实施并行设计。（2）按要求完成汽车发动机缸体以及钢盖的模板设计。（3）按要求完成汽车发动机的整体模型设计与模型铸造。（4）结合实际设计需求，对汽车发动机中的各部分参数进行合理修改，从而设计出满足实际需求的缸体以及缸盖等组成部分设计。（5）按照连杆的具体运动线图，对汽车发动机缸体模板进行合理修改，从而设计出满足实际设计需求的汽车发动机缸体结构[5]。（6）结合整体设计要求，对汽车发动机的缸体、缸盖以及整体实施并行设计，并将设计好的汽车发动机模型导出。图1为汽车发动机缸体结构设计效果实拍图：

经上述措施的合理应用，便可使该专业学生的理论知识和实践操作达到良好地结合效果，以此来提升其实操能力，使其更适应未来的机械设计工作岗位需求。

3.4 通过教学评价与总结来不断提升学生学习效果

在对机械设计专业学生实施理论和实践一体化课程教学的过程中，科学合理的教学评价与总结也是一项关键策略。基于此，教师应结合实际教学内容与教学设置等，对学生的理论教学效果与实践教学效果展开科学评价。在此过程中，教师可通过自我评价和互相评价的方式来进行打分，以获取更加客观的评价结果。表1为基于汽车常用机构机械设计理论和实践教学任务评价打分表：

经上述措施的合理应用，便可使教师对自己的教学效果做到充分明确，并以此为依据对后续的教学方案做出合理调整。如此便可进一步提升该专业的教学质量，促进其理论和实践一体化教学的良好改革。

4 结语

综上所述，机械设计专业是当前机械工程专业人才培养中的主要专业。而在该专业的实际教学活动中，理论和实践的一体化教学是当前的主要改革方向。为此，教师应在明确传统模式教学问题的基础上，结合实际教学内容，采取合理的措施进行教学改革，以实现该专业课程教学理论和实践的一体化。这对于该专业教学水平的提升和学生发展都将十分有利，并为相关工作岗位培养更多的综合型人才。

参考文献：

[1]潘春荣，林冲，刘静，等.基于“项目驱动”的机械设计基础课程混合式教学探索与实践[J].创新创业理论研究与实践，2024（14）：171-174.

[2]吴萍，王文成，吴小进，等.基于ADDIE+对话模式的程序设计类课程“理实一体化”教学设计[J].计算机教育，2024（4）：120-125.

[3]唐斌，刘征宏，郑俊强，等.“机械制图”课程理实一体化教学改革路径[J].南方农机，2024（5）：172-174.

[4]洪可迪.机械设计基础课程一体化教学模式改革与创新研究[J].造纸装备及材料，2024（1）：233-235.

[5]郑静，龙湘云，伍素珍.面向新工科人才培养的机械设计基础课程教学改革[J].高教学刊，2023（5）：117-120.