工业设计专业机械基础课程教学研究

摘要：针对工业设计专业机械基础课程现有教学模式的不足，本文提出课程改革，并分别阐述了改革目标、思路、内容与实现方式。结合实践表明，该课程的教学改革具有积极作用。

关键词：工业设计；机械基础课程；教学模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）35-0083-02

我校机械学院的工业设计专业，是顺应了浙江省经济发展的需求而逐渐完善建立的。这个专业的生源普遍有艺术绘画的修养，但是学生普遍数理课程的基础相对薄弱。考虑到专业需求的特殊性，有必要制定不同的教学目标与教学方式以区别其他机械专业，推进符合浙江省经济发展需求的高教改革。

一、工业设计专业机械基础课程现状

我校工业设计专业的“机械基础课程”安排在大一下学期，目前教学过程中存在的主要问题包括：

1.工业设计专业学生普遍理科基础较差，畏惧数理化教学内容。在上“机械基础课程”前期没有理论力学、材料力学的课程基础做铺垫，没有基本的机械概念。

2.该课程仅安排了32学时，教学内容囊括了机械原理、机械设计两门课程的基本内容。同时课程没有安排同程的实验教学环节。

3.同其他艺术类课程的开放式教学模式相比，学生认为本课程枯燥乏味、深奥难懂，缺乏兴趣、学习动力不足。

二、改革理念、思路及目标

课程改革理念、建设思路与目标如下：

1.明确教学定位，确立教学大纲。适应浙江省机械行业发展对工业设计的需求，确定我校工业设计专业学生对机械基础知识的认知程度与深度，建立相适应的教学大纲与教学内容。

2.探索立体化教学模式和方法。鉴于工业设计专业的艺术类特性，在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。

3.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念，形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。

4.将工程中的典型案例引入教学内容，并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论，使学生掌握机械设计的思路和基本方法；提高学生分析问题和综合设计的能力。

5.培养团队协作精神，形成良好的职业能力和职业素养。分组进行教学，按组分配任务，进行讨论、查阅资料、分工合作，培养团队协作精神。

6.强化能力、过程考核，提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重，将期末考核转变为章节考核。实践考核与理论考核相互结合，形式上做到有机统一、相互渗透。

三、课程改革内容

首先，工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理，而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍，而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数，如刚度、强度、安全系数等。其次，以学生为主体，教师为主导，实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力，巩固所学的专业知识；团队配合，增强学生的团队协作能力；培养学生机电系统的综合设计能力；实际过程中，针对具体设计目标开放性加入工业设计元素，使学生真正体验理论与自身专业实践相结合，改善教学效果。再次，在已有的实验课程基础上，进一步深化提出相关的具体实践项目，结合项目实施过程完成教学任务，熟悉工程项目的一般流程，培养锻炼学生团队精神，有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式，强调实用技能和知识创新，建立课堂实验教学与工程实践的联系，展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后，体验型讨论课互动实验教学方式，让学生主动参与教学过程，让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式，消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中，基于已有的实验器件，结合实际运用需求确定项目主题，查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩和评价考核等环节，学生可主动参与教学，体验整个教学过程，分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛，师生互动提问答辩，可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容，其重点大多也是难点，主要包括以下几个部分：（1）工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节，其教学模式教一般实验课程更具有开放性，这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富，且具有很强的工程技术针对性，其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法，能够化枯燥为生动，化抽象为具体，以激发学生学习的积极性、主动性，提高学生的感性认识和深入探究意识。（2）开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题，老师演示居多，学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差，因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容，这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。（3）考核方式的改进需要引导学生注重平时的学习和技能的训练，同时对教师提出了更高的要求。教师必须围绕学生的学习开动脑筋，不断研究、创新教学，这将大大增加教师的工作劳动强度，对教师、对学生都将是一种挑战。

工业设计专业的机械基础课程的革新是顺应浙江省经济发展对多层次高等教育的需求。我们从实际出发，分析了现有工程材料及热处理课堂教学中的普遍问题。基于工业设计专业学生学习机械基础课程时出现的难以“消化”现象，提出课堂教学改革思路与改革内容，并对其改革的实现提出了相应的方法。其次，针对不同层次要求的教学过程，增加相关实验课程相辅的教学模式，积极探索如何在现有教学和管理制度背景下，积极寻求教学创新和教学改革的策略。通过我们为期近一年的课堂实践，发现在工业设计专业的机械基础课程教学过程中实施课堂教学的相关改革，对提升我校机械工程人才培养质量具有重要的现实意义。

参考文献：

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[3]纪华刚.卓越计划校企联合机制的研究与实践[J].长春工业大学学报（高教研究版），2011，（9）.

基金项目：本文为杭州电子科技大学机械工程学院师范中心2012年度教改项目、杭州电子科技大学2013年度高等教育研究课题（No.ZC1301）、杭州电子科技大学机械工程学院2013年本科教学质量工程项目（No.2013-5）的专项论文。

作者简介：李蓉（1979-），女，讲师，博士。

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