高职机械设计基础课程一体化教学模式改革

目前，《机械设计基础》课程是高职机械类专业与近机类专业的一门专业基础性课程，是高职机械类专业的主干核心课程之一。由于课时的限制，各院校根据专业培养目标将《机械原理》、《机械零件》、《工程力学》、《金属材料》等课程进行相关的整合，从而形成了现有的《机械设计基础》课程。
1　课程改革的必要性
1.1　课程的特点
《机械设计基础》课程的内容包括机械设计总论、传动设计、轴系设计、连接设计等部分，所有的知识点形成了整个机械体系，每一部分看似独立又关系密切；作为一门从理论到设计的过渡性课程，更侧重于实际应用，并已不再只做理论上的分析；该课程理论性强、概念、原理、公式、图表多、计算量大，有很多内容是对实践的总结，具有很强的操作性。
1.2　改革的必要性
《机械设计基础》课程以往主要采用多媒体教学方式，侧重基础知识的全面讲授，让学生了解和掌握课程的基本理论、概念以及基本的设计方法。这就要求学生在课后要进行更多的复习。而高职学生学习能动性不高，课后能及时复习的学生少之又少，导致课堂上讲授的大量知识点无法让学生很好的理解。从而，无法做到理论与实践的相结合，学生对学过的知识不知所然，导致教学效果不理想。
2　课程改革的思路
适应经济发展对机械类人才的迫切需求，结合高职教育的特点，进行《机械设计基础》课程的“教学做”一体化教学的研究与实践。开发教学项目，重构教学模式，将理论与实践相结合，突出课程的应用型与实践性，使学生能在课堂上既动脑又动手，在学中做、做中学、有效提升学生的学习兴趣，提高教学效果。将教学由“教师为中心”转向“学生为中心”。创造开放性的学习环境，综合应用各种教学方法，培养学生的自主知识构建能力，提升学生的学习能力、专业能力和社会能力的协调发展，根据课程实际开发相关学习内容。
3　一体化教学的实施
3.1　一体化教室的建设
“教学做”一体化教学，“做”是教学的根本。让学生能切实的进行相关机构如带传动、齿轮机构、连杆机构等机构的拆装，让学生切实的动手做起来，把所学知识融会贯通，才能达到理想的学习效果。
我院为提升课程的教学质量，加强建设了《机械设计基础》课程的“教学做”一体化教室，开发了机械设计创新实训台，该套实训装置能涵盖《机械设计基础》课程中的所有相关机构，并可以让学生亲自动手搭建机构，在培养学生工程实践动手能力的同时，可自我总结发现一些机械设计中基本机构的典型原理与概念。通过解决实际的问题，对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通，对机构系统的运动特性有一个更全面的理解。一体化教室的建设为课程的改革夯实了基础。
3.2　一体化教师培养
为了提高教师的综合能力，我院通过鼓励专业教师参与真实生产，参加国内各类的培训、鼓励教师主持各类教研项目、鼓励教师参加各类的技能竞赛等形式开拓教师视野，提升教师的实践能力。 一体化教室中的机械设计创新实训台也是由相关教师通过立项的形式进行产品的设计开发，该项目获现已获实用新型专利两项。同时，邀请具有较高学术造诣和丰富实践经验的企事业单位的工程技术担任兼职老师，与校内专业教师共同对课程的教学计划、培养大纲、考核标准和方法进行研究，优化教学标准、授课案例。“一体化”的专业教学团队为进行课程的一体化教学提供了坚实的保障。
3.3　课程内容的优化
将实际的机械结构案例引入教学过程中，对教学内容进行理论与实践的整合。与自行开发的机械设计创新实训台进行相互补充，采用现场教学的模式进行授课。教学过程中采取资讯—计划—决策—实施—检查—评价6 步骤的教学模式。
将学习内容项目化与模块化。每一学习情境的设计遵循典型性、可行性、渐进性的原则进行相关设计，让学生能通过引导完成相关机构的逐步学习，完成整个课程的学习。具体的课程教学设计如表1：

表1　《机械设计基础》课程教学设计
3.4　教材建设
以往的“机械设计基础”教材强调基本理论的系统性和全面性，不注重学生的动手能力以及结构设计的创新性，这很难适应高职教学的需要。所以我们以“教学做一体化”教学思想为指导，编制了《机械设计基础》一体化教材。教材内容紧贴应用实际并与一体化教室深度融合，理论知识点融合到各项目的搭建过程中，让学生在“工作”中学习，提升学生的理解力。
4　教学组织
（1）课程内容由典型工作任务构成，让学生在完成每一工作任务过程中，掌握相关的理论与基本技能。
（2）教学按照测绘- 分析- 设计为主线进行学习，机械结构由简单到复杂，逐步提升学生对机械机构的分析设计能力。
（3）具体的工作任务以学生自主完成为主，教师引导为辅。每个任务按资讯- 计划- 决策- 实施- 检查- 评估六个步骤进行，关键的知识点教师要率先示范。
5　教学效果
通过对17 级同专业两个班级的教学效果对比来看，采用“教学做合一”模式的班级较传统模式相比，具有以下优势：（1）学生的学习兴趣更强烈；（2）大大提升了学生的动手能力；（3）学生学习主动性、参与度高；（4）提升了学生间的团结协作水平；（5）学生的知识掌握水平有较大提升。
6　结语
机械设计基础一体化教学模式的实施，其教学效果和教学质量都有了显著的提高。学生的动手能力、独立思考能力、分析和解决问题的能力较传统教学有明显提升。激发了学生的学习兴趣，为学生今后的相关科目学习奠定了良好的专业能力与素质能力。