機械結構設計與裝配的課程建構論文

0引言

《機械設計基礎》是高職院校機械設計製造類專業必修的一門技術平臺課。主要是爲了培養學生的工程計算能力和利用相關的標準及手冊進行簡單機械零部件的設計能力。高職《機械設計基礎》課程的教學一直以來都是沿用學科體系的教學模式，內容上重視理論體系的完整性，方法上注重理論知識的講授，實踐操作也僅限於作業。而高等職業教育是以就業爲導向的教育，以培養學生職業崗位或行業技術需要的綜合職業能力爲主要目標，課程則是以能力爲本位的。隨着高等職業教育改革的不斷深入與發展，課程的改革及綜合化等問題也就應運而生，必然會要求職業教育課程體系的設置跳出學科體系的藩籬。我院機電工程系在科學分析辦學定位，明確專業羣發展方向的前提下，通過對機械設計製造專業羣職業崗位的整體調研與分析，採用了基於工程與需求的課程體系開發方法，將《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》與《機械零件》等課程內容就行了整合、銜接與滲透，打破了傳統的課程理論體系，構建了一門新的課程———《機械結構設計與裝配》。

1課程的整體設計思路

本課程以典型機械零部件的設計爲載體，按照工作過程的順序，即以工作過程爲參照，夠用適度爲原則，對相關的知識內容進行重新序化，將涉及事實、概念以及理解、原理方面的陳述性知識與涉及經驗以及策略方面的過程性知識整合、理論知識與實踐知識整合、專業能力培養與職業素質培養整合、工作過程與學生認知心理過程整合，重構了體現機械零部件設計（分析、計算及圖形繪製）的工作過程性知識與技能體系的學習領域，實現了理論與實踐的一體化和“教、學、做”的一體化。

1.1課程的設計理念

採用基於需求系統化的理念進行課程的開發與設計，要求學生通過學習所獲得的能力應該與工作崗位所需要的一致。爲了實現人才培養目標（培養高技能創新型人才）與企業需求的零距離對接，課程組以職業能力培養爲重點，以機械零部件中最爲典型、設計知識面也最爲廣泛的減速器的設計爲工作任務、以設計過程爲基點進行課程內容的重組，科學設計各教學單元，讓學生在真實的設計工作中掌握利用相關標準、手冊對典型及常用機械零部件進行分析及工程計算的知識和技能，並引導學生通過對典型及常用零部件的.設計過程進行思考，從而實現對學生的創新思維能力的培養。本課程的教學單元設置主要依據就業崗位的具體工作項目，並融入相關專業理論和工作對象、工具、工作方法、工作規範等工作過程要素。藉助於系部專業調研數據，提出實現課程教學目標最基本的課程實訓設備及環境配置方案，在此基礎上設計課程實施方案，力爭使各教學單元的教學設計能在大多數高職院校實施。

1.2課程開發的流程及思路

首先對機械設計製造專業羣所包含的機械設計與製造專業進行調研，得到相關行業領域人才需求信息以及相關工作任務，對工作任務進行分析得到課程結構，在此基礎上制定相關課程標準，從而進行項目的教學設計。

1.2.1課程開發突出崗位職業能力培養

我院機電工程系的機械設計與製造專業（以下簡稱機制專業）主要是面向機牀設備製造業、機械加工業、刀具製造業、汽車行業，培養適應社會主義現代化建設需要，適應電子信息行業和四川及廣元地區的機械製造企業的生產、管理和服務第一線需要，德、智、體、美全面發展，掌握機械製造工藝及設備應用所需的基礎理論及專業技能，有創新意識，具備較強的職業發展和職業綜合能力的“懂工藝、能設計、會操作、知檢驗”高技能人才，培養其具備一定的創新能力。主要就業崗位爲機械加工工藝編制員、機械加工工藝裝備設計員、機械加工設備操作員、機械加工質量檢驗與質量管理員。從專業培養目標定位中可以看出，這一專業的所有就業崗位都要求工作人員熟練掌握常用及典型零部件的相關知識，同時具備相應的工程計算及零部件的設計能力。本課程對應的核心職業能力是能夠利用相關的手冊及標準進行典型零部件的工程計算及設計。

1.2.2基於職業典型工作任務構建課程

根據高等職業技術教育的總體要求和專業人才培養的具體要求，緊緊圍繞學生能力培養與素質提高，把企業提供的減速器等典型零部件作爲主要教學載體，融入企業崗位工作流程、文件資料、職業紀律要求，按照基於檢驗工作過程的“資訊、計劃、實施、檢查評價”四步法在實訓室中組織教學，學生通過“學中做、做中學”獲得零部件中相應機構、標準件等的相關知識及參數選擇及計算方法，結合學生現有設計手段，靈活巧妙地組織教學，充分體現課程職業性、實踐性和開放性的要求。

2課程內容的設計

課程圍繞核心就業崗位的典型工作任務，將工作對象（典型機械零部件）、工具（相關標準、手冊）、方法（工程計算、零部件設計）、工作要求（遵循工作規範與技術標準）等要素融入課程學習與工作的全過程，實現教學做一體化。課程針對“機械結構設計與裝配”這一典型工作任務，以源於企業、經過教學改造的典型零部件爲載體，依據認知規律，借鑑機械機構設計與裝配的基本過程，形成教學及實踐模塊。課程選擇典型零件、常用件及標準件組裝而成的減速器爲載體，體現專業學習領域內容的普遍性及針對性。具體的教學內容設置如表1所示。

3課程教學方法設計

通過對企業典型零部件爲項目載體的課程設計教學，使教師從教學傳授者轉爲教學活動組織者，從一個單純的教學演示角色轉變爲一個複合型的教學導演角色。在教學改革中，將重點放在教案與教學方法的設計上，教師將更多精力放在教學活動的組織上，重點強化學生設計思維的啓發，鼓勵學生的個性與獨創。由單純的教師講學生聽，變成教師組織策劃、學生自主學習、師生共同講評，以項目學習法的形式把學生融入有意義的任務完成過程中，讓學生積極、自主地進行知識與能力的構建。本課程採用“資訊—計劃—實施—檢查評價”四步法使學生形成普適性的工作思路和方法，教師則採取相應的教學方法。

3.1任務引導教學法

多用於“資訊”。明確：要做什麼，明確工作任務、工作要求，提供學習情境所需要的工具條件，提供信息資訊途徑及方法指導。

3.2過程導向教學法

多用於“計劃”。明確：怎麼做，主要討論工作方案與步驟。學生按工作小組進行準備並派出代表發言，就不同觀點展開討論，最後教師進行歸納總結，允許存在不同的觀點，留待以後繼續討論，例如對零件表達方案的討論，在學生學完整門課程後再討論。

3.3教、學、做一體教學法

多用於“實施”。教師在教中做，學生在學中做，邊做邊教，邊做邊學。

3.4案例解析教學法

多用於“檢查評估”。分析點評學生工作成果，如傳動方案的設計，原動機的選擇，機構參數的計算與確定，軸的結構設計與計算等。

3.5實驗室教學法

實驗室就是培養學生實踐的試驗場，在實驗室教師要指導學生進行綜合性、創新性實驗，教師和實驗室教師應爲學生提供有效的實驗操作儀器和場地。例如，在“減速器的拆裝與軸系結構分析”實驗中，教師可以與學生一起動手合作，經過拆卸、軸系結構的分析及裝配，完成減速器的拆裝與軸系結構的測試與分析。結合實際零部件的拆裝案例進行《機械結構設計與裝配》現場教學，讓學生進行實際操練，提高其職業素質。

3.6實踐教學法

實踐教學是教學過程中理論聯繫實際的重要環節，是培養學生實踐能力的重要手段。實踐教學可鞏固和加深理論知識，培養學生的動手能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。結合所學知識，發揮豐富想象力，獨立完成一個零部件的設計。學生通過動手實踐，極大地激發了學生的學習興趣，提高了實際應用能力。

基於工作工程與需求的教學方法的實施，充分體現了工作行動的整體性，不論各情境中零部件形狀複雜程度如何，都要求完成確定的工作任務，並經過資訊、計劃、實施、檢查和評價這一普適性過程，使學生在完整、綜合性的行動中進行思考和學習，達到學會學習、學會工作。