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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制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)技術(shù)平臺課。主要是為了培養學(xué)生的工程計算能力和利用相關(guān)的標準及手冊進(jìn)行簡(jiǎn)單機械零部件的設計能力。高職《機械設計基礎》課程的教學(xué)一直以來(lái)都是沿用學(xué)科體系的教學(xué)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(shí)踐操作也僅限于作業(yè)。而高等職業(yè)教育是以就業(yè)為導向的教育，以培養學(xué)生職業(yè)崗位或行業(yè)技術(shù)需要的綜合職業(yè)能力為主要目標，課程則是以能力為本位的。隨著(zhù)高等職業(yè)教育改革的不斷深入與發(fā)展，課程的改革及綜合化等問(wèn)題也就應運而生，必然會(huì )要求職業(yè)教育課程體系的設置跳出學(xué)科體系的藩籬。我院機電工程系在科學(xué)分析辦學(xué)定位，明確專(zhuān)業(yè)群發(fā)展方向的前提下，通過(guò)對機械設計制造專(zhuān)業(yè)群職業(yè)崗位的整體調研與分析，采用了基于工程與需求的課程體系開(kāi)發(fā)方法，將《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《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(mén)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為載體，按照工作過(guò)程的順序，即以工作過(guò)程為參照，夠用適度為原則，對相關(guān)的知識內容進(jìn)行重新序化，將涉及事實(shí)、概念以及理解、原理方面的陳述性知識與涉及經(jīng)驗以及策略方面的過(guò)程性知識整合、理論知識與實(shí)踐知識整合、專(zhuān)業(yè)能力培養與職業(yè)素質(zhì)培養整合、工作過(guò)程與學(xué)生認知心理過(guò)程整合，重構了體現機械零部件設計（分析、計算及圖形繪制）的工作過(guò)程性知識與技能體系的學(xué)習領(lǐng)域，實(shí)現了理論與實(shí)踐的一體化和“教、學(xué)、做”的一體化。
1.1課程的設計理念
采用基于需求系統化的理念進(jìn)行課程的開(kāi)發(fā)與設計，要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習所獲得的能力應該與工作崗位所需要的一致。為了實(shí)現人才培養目標（培養高技能創(chuàng )新型人才）與企業(yè)需求的零距離對接，課程組以職業(yè)能力培養為重點(diǎn)，以機械零部件中最為典型、設計知識面也最為廣泛的減速器的設計為工作任務(wù)、以設計過(guò)程為基點(diǎn)進(jìn)行課程內容的重組，科學(xué)設計各教學(xué)單元，讓學(xué)生在真實(shí)的設計工作中掌握利用相關(guān)標準、手冊對典型及常用機械零部件進(jìn)行分析及工程計算的知識和技能，并引導學(xué)生通過(guò)對典型及常用零部件的設計過(guò)程進(jìn)行思考，從而實(shí)現對學(xué)生的創(chuàng )新思維能力的培養。本課程的教學(xué)單元設置主要依據就業(yè)崗位的具體工作項目，并融入相關(guān)專(zhuān)業(yè)理論和工作對象、工具、工作方法、工作規范等工作過(guò)程要素。借助于系部專(zhuān)業(yè)調研數據，提出實(shí)現課程教學(xué)目標最基本的課程實(shí)訓設備及環(huán)境配置方案，在此基礎上設計課程實(shí)施方案，力爭使各教學(xué)單元的教學(xué)設計能在大多數高職院校實(shí)施。
1.2課程開(kāi)發(fā)的流程及思路
首先對機械設計制造專(zhuān)業(yè)群所包含的機械設計與制造專(zhuān)業(yè)進(jìn)行調研，得到相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域人才需求信息以及相關(guān)工作任務(wù)，對工作任務(wù)進(jìn)行分析得到課程結構，在此基礎上制定相關(guān)課程標準，從而進(jìn)行項目的教學(xué)設計。
1.2.1課程開(kāi)發(fā)突出崗位職業(yè)能力培養
我院機電工程系的機械設計與制造專(zhuān)業(yè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)機制專(zhuān)業(yè)）主要是面向機床設備制造業(yè)、機械加工業(yè)、刀具制造業(yè)、汽車(chē)行業(yè)，培養適應社會(huì )主義現代化建設需要，適應電子信息行業(yè)和四川及廣元地區的機械制造企業(yè)的生產(chǎn)、管理和服務(wù)第一線(xiàn)需要，德、智、體、美全面發(fā)展，掌握機械制造工藝及設備應用所需的基礎理論及專(zhuān)業(yè)技能，有創(chuàng )新意識，具備較強的職業(yè)發(fā)展和職業(yè)綜合能力的“懂工藝、能設計、會(huì )操作、知檢驗”高技能人才，培養其具備一定的創(chuàng )新能力。主要就業(yè)崗位為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(zhì)量檢驗與質(zhì)量管理員。從專(zhuān)業(yè)培養目標定位中可以看出，這一專(zhuān)業(yè)的所有就業(yè)崗位都要求工作人員熟練掌握常用及典型零部件的相關(guān)知識，同時(shí)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(yè)能力是能夠利用相關(guān)的手冊及標準進(jìn)行典型零部件的工程計算及設計。
1.2.2基于職業(yè)典型工作任務(wù)構建課程
根據高等職業(yè)技術(shù)教育的總體要求和專(zhuān)業(yè)人才培養的具體要求，緊緊圍繞學(xué)生能力培養與素質(zhì)提高，把企業(yè)提供的減速器等典型零部件作為主要教學(xué)載體，融入企業(yè)崗位工作流程、文件資料、職業(yè)紀律要求，按照基于檢驗工作過(guò)程的“資訊、計劃、實(shí)施、檢查評價(jià)”四步法在實(shí)訓室中組織教學(xué)，學(xué)生通過(guò)“學(xué)中做、做中學(xué)”獲得零部件中相應機構、標準件等的相關(guān)知識及參數選擇及計算方法，結合學(xué)生現有設計手段，靈活巧妙地組織教學(xué)，充分體現課程職業(yè)性、實(shí)踐性和開(kāi)放性的要求。
2課程內容的設計
課程圍繞核心就業(yè)崗位的典型工作任務(wù)，將工作對象（典型機械零部件）、工具（相關(guān)標準、手冊）、方法（工程計算、零部件設計）、工作要求（遵循工作規范與技術(shù)標準）等要素融入課程學(xué)習與工作的全過(guò)程，實(shí)現教學(xué)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(wù)，以源于企業(yè)、經(jīng)過(guò)教學(xué)改造的典型零部件為載體，依據認知規律，借鑒機械機構設計與裝配的基本過(guò)程，形成教學(xué)及實(shí)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為載體，體現專(zhuān)業(yè)學(xué)習領(lǐng)域內容的普遍性及針對性。具體的教學(xué)內容設置如表1所示。
3課程教學(xué)方法設計
通過(guò)對企業(yè)典型零部件為項目載體的課程設計教學(xué)，使教師從教學(xué)傳授者轉為教學(xué)活動(dòng)組織者，從一個(gè)單純的教學(xué)演示角色轉變?yōu)橐粋�(gè)復合型的教學(xué)導演角色。在教學(xué)改革中，將重點(diǎn)放在教案與教學(xué)方法的設計上，教師將更多精力放在教學(xué)活動(dòng)的組織上，重點(diǎn)強化學(xué)生設計思維的啟發(fā)，鼓勵學(xué)生的個(gè)性與獨創(chuàng )。由單純的教師講學(xué)生聽(tīng)，變成教師組織策劃、學(xué)生自主學(xué)習、師生共同講評，以項目學(xué)習法的形式把學(xué)生融入有意義的任務(wù)完成過(guò)程中，讓學(xué)生積極、自主地進(jìn)行知識與能力的構建。本課程采用“資訊—計劃—實(shí)施—檢查評價(jià)”四步法使學(xué)生形成普適性的工作思路和方法，教師則采取相應的教學(xué)方法。
3.1任務(wù)引導教學(xué)法
多用于“資訊”。明確：要做什么，明確工作任務(wù)、工作要求，提供學(xué)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(guò)程導向教學(xué)法
多用于“計劃”。明確：怎么做，主要討論工作方案與步驟。學(xué)生按工作小組進(jìn)行準備并派出代表發(fā)言，就不同觀(guān)點(diǎn)展開(kāi)討論，最后教師進(jìn)行歸納總結，允許存在不同的觀(guān)點(diǎn)，留待以后繼續討論，例如對零件表達方案的討論，在學(xué)生學(xué)完整門(mén)課程后再討論。
3.3教、學(xué)、做一體教學(xué)法
多用于“實(shí)施”。教師在教中做，學(xué)生在學(xué)中做，邊做邊教，邊做邊學(xué)。
3.4案例解析教學(xué)法
多用于“檢查評估”。分析點(diǎn)評學(xué)生工作成果，如傳動(dòng)方案的設計，原動(dòng)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(shí)驗室教學(xué)法
實(shí)驗室就是培養學(xué)生實(shí)踐的試驗場(chǎng)，在實(shí)驗室教師要指導學(xué)生進(jìn)行綜合性、創(chuàng )新性實(shí)驗，教師和實(shí)驗室教師應為學(xué)生提供有效的實(shí)驗操作儀器和場(chǎng)地。例如，在“減速器的拆裝與軸系結構分析”實(shí)驗中，教師可以與學(xué)生一起動(dòng)手合作，經(jīng)過(guò)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(shí)際零部件的拆裝案例進(jìn)行《機械結構設計與裝配》現場(chǎng)教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操練，提高其職業(yè)素質(zhì)。
3.6實(shí)踐教學(xué)法
實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)過(guò)程中理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節，是培養學(xué)生實(shí)踐能力的重要手段。實(shí)踐教學(xué)可鞏固和加深理論知識，培養學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。結合所學(xué)知識，發(fā)揮豐富想象力，獨立完成一個(gè)零部件的設計。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，提高了實(shí)際應用能力。
基于工作工程與需求的教學(xué)方法的實(shí)施，充分體現了工作行動(dòng)的整體性，不論各情境中零部件形狀復雜程度如何，都要求完成確定的工作任務(wù)，并經(jīng)過(guò)資訊、計劃、實(shí)施、檢查和評價(jià)這一普適性過(guò)程，使學(xué)生在完整、綜合性的行動(dòng)中進(jìn)行思考和學(xué)習，達到學(xué)會(huì )學(xué)習、學(xué)會(huì )工作。
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