机械基础课程范文

摘要：

化工机械基础课程设计是化工专业重要的实践教学环节，对于提高学生的装置设计水平，增强工程意识具有重要的意义。随着高等教育改革的深入，原有教学方法的弊端逐渐显现，课程设计急需改革。本文分析了课程设计面临的问题，以课程的教学目的为依据，提出在设计时间、设计题型、学科交叉、设计规范、成绩考核等方面的改革方案。通过教学改革，激发了学生的学习兴趣，提高了机械设计水平，起到了良好的教学效果。

关键词：

化工机械基础；课程设计；教学改革；工程意识

化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的必修课程，涉及化学、化工、机械、材料、物理、力学、数学等学科知识[1]，具有学科交叉复杂、内容丰富、理论联系实际紧密、工程实践性强等特点[2]。通过课程学习，学生可以掌握基础的工程力学知识，熟悉材料特性，学会常用化工装置的设计方法，了解化工机械安全使用的检验原理[3-5]，对于提高化工专业学生设计水平，增强工程意识，培养分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6]。化工机械基础课程设计是继该理论课程之后的一次集中实践教学环节[7]，能够起到将机械设计知识融会贯通，发挥理论与工程实际、基础知识与专业技术之间的桥梁作用[8]。学生在设计化工装置时，既要基于学科理论，又要遵循国家标准和行业规定；既要装置结构合理，又要保证安全经济，是多门学科知识综合运用，多种专业技能强化锻炼的重要过程，为化工类学生更好地服务化工行业奠定良好的专业基础，因此，应予以足够的重视。

一、课程设计面临的问题

针对化工专业学生开设的化工机械基础课程设计开课于大三，这个阶段，学生刚接触专业课学习，对本专业知识体系还不熟悉，对专业设计更是知之甚少，急需专业教师悉心指导，同时，一直沿用的课程设计内容、课程安排及考核形式等都无法与高等教育改革的新形势相适应，课程设计急需改革。1.课程设计时间短，与理论课衔接不合理一般化工机械基础课程设计安排在理论课结束后一周内完成。要做好课程设计，学生要查阅相关装置的设计资料，熟悉涉及物料的性质，了解国家设计规范，选择合适的设备材料，合理设计装置内部结构，完成设计尺寸计算及强度、刚度、稳定性校核，绘制装置设备条件图，编制设计说明书[9]，设计工作量大，专业知识要求高，学生很难在一周时间内完成。而此时段，学生已完成理论课的学习，对于设计中用到的知识已经淡忘，需要重新查找复习，不利于理论知识的学以致用。同时课程设计处于期末考试阶段，考试压力较大，学生忙于准备考试，很容易出现应付或抄袭现象，无法真正起到增强学生工程意识、提高装置设计水平的作用。

2.课程设计题型少，装置结构简单以往的化工设备设计题型比较单一，只做一些压力容器设计，课本中有该类装置的设计例题，学生只需将设计条件带入，参考例题，按部就班地计算就可以完成，学生学习兴趣不大，完成质量也不高。设备一般不进行内部结构设计，只进行外部壳体计算，设计难度较小，无法激发学生的探索欲望，学习主动性较差[10]。

摘要：针对机械设计基础课程的学习有一定难度，难以调动学生学习热情的问题，提出在进行机械设计基础课程的教学中需要不断地提高教师的教学水平与教学方式，不断地进行教学内容整合的策略，以通过不断地培养双师双能型教师来有效地对学生进行教导，从而提高教学质量，使学生能够更好地学习机械设计基础课程。

关键词：机械设计基础教学内容教学改革

引言

机械设计基础课程的教学能够为学生的发展提供充足的理论性基础知识的支撑，同时也能够为学生对于机械设计能力的提高提供实践的知识储备，该学科是一门具有多学科知识的综合性学科。在内容上，机械设计基础课程的知识点，涉及各学科的深度与广度以及原理公式的抽象性，使得学生在进行学习时有很大的难度，也极容易导致学生对于该学科缺少学习的热情以及学习的动力。但随着科学技术的发展，教育体制的不断变革，以及社会和企业对于机械专业人才的需求的增多，要求教师在教学过程中不断地加强对于教学课程的改革，提高学生学习的热情以及对于课程的理解程度，并不断地通过提高学生的实践训练，达到不断地提高学生综合能力的效果。所以有效地进行课程改革，加强学生的实践教学，提高学生的分析问题解决问题的能力以及设计创新的能力，是教师在进行机械设计基础课程的教学的重要内容。

1机械设计基础课程教学中存在的问题

1）教学内容枯燥，学生缺乏学习热情。在进行机械设计基础课程的教学时，存在的最大的一个问题就是学生对于该课程的学习缺乏学习的热情与学习的动力，而且教材中的内容大都是关于机械零部件的力学分析、基本原理以及各种设计方法等，理论知识过于繁杂，学生对于知识的学习常常处于疲倦的状态，而且在教学中对于实践课程的教学又比较少，导致学生不能对于机械设计基础课程的学习有很高的学习兴趣与学习动力。

2）缺乏必要的实践课程。对于机械设计基础课程的教学必须在注重理论知识讲授的同时，也要注重学生实践能力的培养，然而在现阶段的对于机械设计基础课程的教学中，对于理论知识的学习要在很大程度上高于实践课程的开展，在课程讲授上对于理论设计的方法过度重视，而忽略了设计内容的重要性，致使学生在学习完课程的理论知识后很难将其有效地运用到实践中，而且在机械设计基础课程的教学中对于学生的实践动手能力与创新意识的培养都不足，同时，在少有的开展的实验课程，在内容上也基本上是单一的演示性实验，缺少学生能够亲身参与的综合性、开放性实验，导致学生对于机械设计基础课程的学习无法有效地提升自己的实践能力，教师在教学时也不能有效地提高学生对于课程学习的积极性与参与度，使教学质量降低。

3）过分注重学术化教学。在进行机械设计基础课程的教学过程中通常出现以教材为中心，过分地追求学术化教学，过分地对理论进行讲解，而忽视学生的接受能力，虽然可以将学生培养为一名理论知识过硬的高级知识分子，但从长远来看，这样的教学模式与现代的培养学生全面发展的教育理念并不相符，对于学生的综合能力的提高在很大程度起到的是阻碍的影响，使学生即使学习完机械设计基础课程，但在以后的实际操作中，仍然不能很好地对所学知识进行应用，从而造成浪费学习资源与学习时间的教学情况的出现，使得学生的整体能力得不到有效提升，教育资源也在一定程度上造成了浪费。

一、探索过程

（一）将课程设计内容与金工实习实践活动相结合把机械制造基础课程设计主要工艺内容与工程训练有机结合起来，将学生金工实习过程、制造产品、操作的主要设备等记录下来，制成教学课件，形象地展示机械产品机械加工完整流程，让学生直接感受到自己实习的成果，增加学生的成就感和学习兴趣。通过这种创新型教学方式，为学生综合能力的培养探索出了一条新路。

（二）利用典型零件机械加工流程的三维动画改革教学方式授课过程全部在多媒体教室进行，采用精心编排的多媒体课件向学生演示课程设计的内容、要求，利用典型零件（轴类、盘套类、壳体类等）机械加工流程的三维动画，不但让学生了解典型零件的机械加工主要工序，而且以静动结合的多媒体技术，使学生能够将所学知识前后联系起来，并依据三维动画转换为二维图形。教学手段改革以后，由于学生能通过多媒体教学和一些手册接触到很多与设计有关的资料，因此，制定课程设计方案的时候也就会有更多的、好的想法。调动了同学们的学习积极性，使学生真正处于学习的主导地位。实践证明，与传统教学方法相比，利用多媒体课件在教学中确实起到形象、直观、信息容量大的教学效果，极大地激发与调动了学生学习的兴趣。另外，我们自己录制的有关先进制造技术的科教内容，也结合教学内容适时地演示给学生看。

（三）鼓励学生将所画平面零件图绘制成三维立体图形鼓励一些应用软件能力比较强的学生将所画的平面图形转换为三维立体图形。图1、图2是学生的一些作品。这样的教学活动，使学生对所学知识有一个融会贯通的机会，计算机辅助绘图的技能得到熟练应用。

（四）学生的工程设计能力得到培养和提高通过教学过程中播放的影像和图片资料，学生们得到了更多的机械方面的感性认识，为同步进行的课程设计，特别是方案设计创造了良好的条件。参与本次课程设计的学生均被要求采用AutoCAD绘制零件图，并用Word编写设计说明书，完成若干张工序图。答辩时看到打印出来的图纸后，学生们都感到“很有成就感”。这种更接近于现实要求的课程设计，对他们将来迅速适应社会的需求是大有裨益的。课程设计实践环节，给每组同学发一二张零件图纸，要求学生在设计过程中读懂图样，逐步完成材料的选择和加工工艺规程的制定，通过这样一个综合性的作业，使他们在实习过程中更加自觉认真，同时训练学生运用已学的知识，应用到实际生产中让他们真正感觉到学有所用，从而提高学生学习理论课的自觉性，同时又使学生了解了机械工程技术人员日常应做的一些工作。最后阶段，抽出一定的时间进行小组讨论，通过讨论使学生逐步掌握材料选择、加工技术要求、工艺规程制定、机加工精度要求等内容，同时对零件检测标准、工时定额、废品率、工具消耗、经济效益等都作出对比介绍，使学生们获得一个完整的机械加工过程概念，不仅巩固了已学的知识，强化了学生的专业思想，也为后续课程的学习打下良好的基础。

（五）培养学生的创新意识创新活动首先来自于强烈的创新意识，鼓励学生破除迷信，放开思想相信“人人都有创造力”。敢于综合应用各方面的知识去解决实际问题，走创新之路。

（六）培养学生的团队精神团队精神是人才综合素质体现的一个方面，学生自由组合成设计小组较易形成多向性思维和发散性思维可以取长补短、相互启发、共同寻找解决问题的方法和途径。同一小组内既有分工，又有合作，共享资源。零件图独立绘制，工序安排分工来做以此来体会团队协同作业的工作方式。

二、教改应用效果评价

我院自2007年10月入选“国家示范性高等职业院校建设计划”立项建设单位以来，积极开展示范建设工作。《机械设计基础》是高职高专数控、机制、模具、焊接、建机、汽车和机电类专业的一门主要的专业基础课，而且也是一门能直接用于生产的设计性和应用性课程。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法，更重要的是培养学生的实际机械设计能力、创新能力、工程意识训练。高等职业教育以高等技术应用性人才为培养目标，所以更应注重于本课程的设计性、实用性，即学生实际机械设计能力的培养。

1教学内容以“必须够用”为原则，将相关教学内容进行整合

高等职业教育《机械设计基础》教学内容改革，一方面要贯彻“必须够用”的原则，即为学生学习专业课程（在校后续学习）和终身学习（发展和创业）奠定坚实基础；另一方面要突出机械设计主题，即培养学生的从业（从事实际设计）能力，实现高等技术应用性人才培养目标。为此，应从以下几个方面入手对教学内容进行改革。

1.1删减过深的、不必要的理论推导和证明，以及重复、过时内容高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性，其毕业生所从业的岗位，决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等的来龙去脉像高等学历教育培养研究型人才那样搞得清清楚楚，而应注重于如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际设计问题。因此，对一些过深的、不必要的理论推导、证明都应予以删除，以便学生集中精力掌握这些公式、定理、方法的实际应用，解决实际设计问题。

1.2完善设计所必要的基本知识和基本理论，增加基本设计方法和实践性内容机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法，是培养机械设计能力的根本保证，也是实施终身教育、发展和创造的基础。

1.3结合专业培养目标整合教学内容由于各个专业的培养目标不同，所安排的课程和教学要求也不同，因此《机械设计基础》课应根据本专业专业课的学习要求，本专业毕业生从业岗位的要求和本专业学生终身教育的要求整合教学内容，可将与其相关的工程力学.金属材料与热处理等教学内容与本课程进行整合。

2教学方法以有利于培养学生的实际机械设计能力和应用能力为原则

高等职业教育的培养目标和本课程的性质都决定了《机械设计基础》教学应以培养学生的实际机械设计能力和应用能力为总出发点和总归宿。

摘要：对于在职业院校学习机械类专业的学生，机械类专业基础课程是在校时必须掌握的课程。随着机械行业技术的不断发展，机械类专业基础课程都是与将来就业密切相关的课程，且必须要紧跟企业生产和技术的不断更新，为以后从事机械类行业技术工作打下坚实基础。

关键词：机械类专业基础课程；“学、练、做”任务教学；探索与应用

0引言

机械类专业基础课程是机械制造业中实用性强并普遍被应用的各类专业基础课程。这些专业基础课程包括《机械制造工艺基础》、《机械基础》、《机械制图》、《金属材料与热处理》、《极限配合与技术测量》等。学生通过三年的时间学习掌握这些课程内容，应知道常用零件的加工工艺过程，掌握零件的材料分析、能看懂并绘制零件几何图、会根据国家相关标准查表确定零件尺寸、正确选择零件的机械制造技术方法。然而对于中职类学生学习基础比较弱，这么多门课程的学习，零件图、零件的工艺结构等知识点很抽象，难于理解，不会应用。各种零件的材料选择、工艺制定、制造技术等知识点学习时间长、碎片化，学生很难把这些课程知识点整合并应用。科学合理配置各机械类专业基础课程，把教材、教学内容有效整合，把教学方式、教学方法有趣整合，把各教学资源有机整合。以实际生产零件为主线，采用“学、练、做”任务教学方法，让学生更系统更全面更容易学习相关专业知识，实现理论和实践的有机结合，取得更好的教学效果。

1任务教学总体设计

1.1确定课程培养目标机械类专业基础课程整合后的教学目标包括知识目标、能力目标和素质目标。知识目标：①熟悉国家相关标准，熟练应用资料、手册、参数公式等进行稳固的基本技能和基本素质训练；②熟练机械制图的基本知识和技能并能识读常用机械零件图；③全面了解机械产品的生产过程和制造工艺等相关知识，并能根据工程要求选用常用材料及热处理方法；④正确分析常用机构的工作原理及各种类型的机械传动；⑤熟悉常用机械加工方法和典型零件的加工工艺路线；⑥掌握安全生产、节能环保的相关知识。能力目标：①通过机械类专业基础课程整合后的理论学习，将提高、巩固、加深及拓展学生所学的知识，把理论知识与实践紧密结合起来，培养学生综合运用所学知识解决机械工程的实际问题，达到综合训练的目的；②认识各种机械零件的机构原理；认识和绘制各种机械零件图及其装配图的能力；具有通用机械零件、代表性机械传动零件的拆卸和装配能力；具有代表性机械传动装置的设计能力；③在所学知识结构的基础上，能理解并自我架构新的知识体系，培养学生的创新意识和实践能力。素质目标：①具有良好的道德素养，锻炼协调沟通能力；②具有团队合作精神，学会组内合作、团队互助。

1.2教学内容设计本课程教学内容设计的基本思路重点4个方面。①突出职业教育的实践性、创新性特色，着重培养学生的实际应用能力；②突出以学生学为主，老师教为辅，充分调动学生的积极主动性；③突出练、做的过程，尊重个体差异性，培养学生的任务精神，探索精神；④突出教学内容与形式的活动化、生活化。

1.3教学工作过程设计机械类专业基础课程的传统教学过程一般是：首先安排机械制图的学习，再是机械基础和极限配合与技术测量，最后是金属材料和机械制造工艺基础。虽然我校在机械类专业课程结构理实一体化、课程内容精简化和现代化等方面做了很多探索，也取得了显著的成绩。但是机械类专业基础课程结构复杂，课程学习没有连续性，课程内容偏多。理论与实践相结合时的教学中，缺乏实际的应用案例，导致学生学起来枯燥又不容易理解和掌握，学习兴趣不高，接受能力弱的同学甚至赶不上学习进度等情况。所以针对以上情况，职业教育要培养出适应时展和社会需要的实用性人才，结合现有的教材，以信息化教学为手段，将本课程的教学过程进行大调整：在现有条件下进行改革，将本课程的教学设计成课外网络自主学习，课堂利用信息化软件、视频直观演示、分组实时讨论、现场直观教学、学生实时练习操作，课后资料查阅并反复验证、实时反馈学习结果等多种形式并行的学习过程，让学生通过任务探索新知识-努力解决新问题-任务练习新问题-分组讨论新问题-教师讲解新问题-成功解决新问题，充分调动学生的学习兴趣，专注课堂学习质量并学以致用。在具体实施教学过程中，将教学过程分为课前翻转、任务引入、任务分析、任务实施、任务拓展、任务评测、课后翻转等七个部分展开教学。下面以“模块四”中的项目“典型零件的测绘”为例进行阐述。

1机械制造基础课程的教学现状

由于机械制造基础这门课信息量大、知识点多、涉及面广，同时内容很枯燥乏味，加上学生刚刚从高中上来，对于机床设备、夹具、量具和一些复杂的加工工艺路线连见都没有见过，更别提实践操作了，再加上抽象的概念，教师的教学难度和学生的学习兴趣可想而知，所以，必须从学生的实际出发，大胆进行改革和创新，才能使学生真正掌握这门课。

2对机械制造基础这门课教学内容上的改革

根据本人的教学经验，第一章金属材料的力学性能、第五章钢的热处理、第六章合金钢、第七章铸铁、第八章有色金属及其合金以及第九章非金属材料这几章的内容和先修的课程《汽车机械基础》有雷同的部分，在讲课的过程中应带有复习性的讲课，而第四章铁碳合金当中的Fe－Fe3C合金相图是技术专家的一个工具，同时又是学习后几章钢的热处理、合金钢以及铸铁的理论基础，是重点又是难点，所以必须重点讲解。而典型机床的简介和切削加工以及数控加工这几章应放在一起讲解，这样学生对机床的认知才会有一个系统而全面的理解。

3对机械制造基础课程教学方法上的改革

（1）由传统的灌输式教学转变为现代的启发式教学。在传统的教学模式中，老师站在上面教，学生坐在下面听，老师不管下面的学生到底听没有听、能听懂多少，自顾自地在上面讲，结果，下面呼呼睡倒一片。所以，对传统的这种教学方法必须改变，应由老师提出一个问题，能够吸引学生的兴趣，让学生跟着你的思路一步一步地往前走，以帮助、引导学生对新知识的领悟，激发学生独立思考和创新的能力。比如在讲到第四章铁碳合金当中的Fe－Fe3C合金相图时，学生都觉得太难掌握了，根本就看不懂，这时，我们需要引导学生跟着我们的思路走，横坐标表示的是含碳量，纵坐标表示的是温度，横坐标有几个关键点：0．0218％、0．77％、2．11％、4．3％和6．69％，先引导学生，含碳量小于等于0．0218％的叫工业纯铁，那同学们想一想工业纯铁很软，有没有用处又在哪些地方用呢？根据生活实际，工业纯铁用得很少，几乎没有用处，只是在实验室里用。那么含碳量在0．0218％和2．11％之间的称为钢，在日常生活当中，我们俗称“钢铁”，那么“钢”和“铁”到底有什么区别呢？让学生跟着我们的思路走，学生自然会回答是含碳量不一样。所以，通过运用引导、启发式的教学，不仅巩固了旧知识，而且教会了学生理论联系实际，从多方位多角度地思考问题，从而调动了学生学习的积极性，也吸引了学生学习的动力。（2）活跃课堂的教学气氛。《机械制造基础》这门课本身很单调乏味，如果课堂气氛再沉闷，老师讲课不生动，那么，学生的听课效果可想而知。所以，老师在讲课的过程中，一定要注意课堂气氛，可以通过现场提问、课堂讨论等等方式拉近师生的距离，使学生能很快进入课堂的气氛当中。这样有利于活跃学生的思维，同时，应根据课程的特点，把课堂教学与实验实训联系起来，或者是把课堂教学搬进车间和实验实训室，这样能让学生直观地了解所学知识，大大地激发了学生的学习兴趣，比如在讲到“钢的热处理”当中的普通热处理“四把火”退火、正火、淬火和回火时，如果我们仅仅依靠课本给学生讲，学生听得一头雾水，我们可以在讲解的过程当中，利用多媒体播放车间里“四把火”的热处理工艺，讲完之后，我们在实地上车间参观一遍，感受一下“四把火”，再让学生找出“四把火”的工艺方法、特点和区别。在现场进行理论联系实际的教学，让学生实际观察零件的加工过程，分析加工工艺，使一些难讲的、难懂的知识点变得很容易理解，不仅加深了学生对知识的掌握，而且激发了学生参与和动手的欲望，提高了兴趣。（3）运用“案例分析法”激发学生的学习兴趣。《机械制造基础》这门课中抽象的概念较多，如果让学生靠死记硬背掌握知识，那不但没有理解反而很快会忘记。运用“案例分析法”可以使学生很快地理解并掌握所学知识，加深学生和老师的交流和沟通，也能做到理论联系实际，激发学生浓厚的学习兴趣。比如在讲到“焊接”时，结合学生所学专业汽车制造与装配技术，汽车制造业是焊接应用最广的行业之一。汽车的车身大约有焊点4000－6000个，那么汽车车身有这么的焊点，首先采用的什么焊接方法呢？它是不是像我们在日常生活当中见到的一手拿焊条一手拿面罩的焊接方法呢？那是最原始的焊接方法焊条电弧焊。我们讲到这些内容的时候联系生活实际，不仅活跃了课堂气氛，理论联系了实际，更重要的是增加了学生的学习兴趣，也掌握了所学的知识。（4）运用讨论式的教学方法。《机械制造基础》这门课知识点多，但是内容很枯燥单调，所以讲授这门课时，应充分调动学生的积极性，发挥学生的主体作用，课前，先提出问题，让学生提前预习下节课的内容，同时查找资料为本节课的讲课内容做好准备；课堂上，分组讨论，并由学生回答问题的答案，最后，由老师总结，带着问题讲解之后，给出问题的最佳答案，让学生再次讨论答案与自己答案的不同点在什么地方，查漏补缺，找出差距，运用“讨论式”的教学方法，不仅让学生参与其中，也锻炼了学生的自学能力、语言表达能力、逻辑思维能力和综合运用知识的能力，同时为学生的工程意识和创新能力的培养打下了基础。

4对机械制造基础教学手段上的改革

（1）多媒体课件的运用。随着科技的发达，教学设备也在逐步更新，现在我院每间教室都装有多媒体，原来教师上课都采用板书的形式，不但效率低而且费时又费力，表达方式不直观，有很多图形在黑板上是画不出来的，多媒体课件具有动画图形视频表达准确生动直观、文字表达清楚、信息量大、互动性效果好等特点，在课堂教学中发挥了重要作用，弥补了传统教学中教学不直观、很多抽象问题不理解等问题，所以，科技的发达就要求教师在备课时要做好充分准备，把信息和知识都融入到课件当中，同时也要求课件制作的美观。比如在讲到铸造和锻压时，不管老师讲的如何生动学生没有见过就是很难理解，有了多媒体之后，放一段铸造和锻压的车间视频，学生能直观地感觉到生产车间的环境和流程，即使没有去过车间，看了视频和讲解之后，也仿佛身临其境，所以，利用多媒体仿真教学，学生对知识能很容易去理解，同时学生获得的知识也增多了，眼界也开阔了。（2）理论与实践的结合。《机械制造基础》是一门实践性较强的专业基础课，里面所涉及到的很多内容都需要学生实验实训，学生从高中刚刚过来，原来在高中学到的都是文化课，没有接触到专业课，也没有上工厂实训过，所以一接触到专业课很难接受，学生学到的都是理论知识，况且课本上讲到的概念很专业很抽象，学生没有实践的话就不认识，更不可能去理解，所以每学期安排的有金工实习，金工实习就是对铸造、锻压、焊接及热处理还有车削、钻削、镗削、刨削、插削、拉削和铣削以及磨削加工的认识实训，是直接完成机械制造的实践过程，实践需要有理论做基础，而该课程必须依赖于有效的机械制造实践过程，所以，金工实习和机械制造基础课程相互补充，密切配合，两个教学环节同时开展，避免以往的教学过程理论与实践的脱节。

摘要：随着社会的快速发展，当前移动通讯技术迅猛发展，学生的学习方式发生了相应的变化，微课得到各大院校的认可，微课教学成为必然趋势，其能克服传统教学的一些不足。针对机械设计基础课程教学的现状，必须加大机械设计基础微课开发和实践研究力度，发挥微课的作用，提高学生学习的兴趣，达到满意的教学效果。文章对此展开了研究。

关键词：机械设计；微课设计；开发

机械设计基础课程是一门具有设计性的技术基础课程，便宜个学生具有一定的机械设计能力。高职机械类和近机械类专业都开设此门课程，但是高职学生理论基础薄弱，认知能力较差等特点[1]。高职类基础课程的微课设计和开发研究，成为一种必然趋势。微课的主要特点是短小精悍、应用简单、主题突出，非常受欢迎，已经被家长和学生认可，逐渐流行起来。在机械设计基础教学中嵌入微课，对于学生理解一些重难点问题有很大的帮助，可以不受时间和空间的限制进行知识的学习和巩固，提高了学生学习兴趣。

1微课开发的必要性和重要性

作为新兴的一种嵌入式教学模式，微课悄然产生，让学生可以实现动态化的学习，这种方式更能符合现在的高职学生的学习。利用微课这一载体，大力在高职机械设计基础课程的进行大胆创新教学和教学改革，使学生学习机械设计基础更容易，通过微课的这种形式下快乐学习。可见，微课设计和开发是高职教学模式改革的必然趋势。微课就是通过微视频这种载体，依托于计算机技术，利用录制视频的方式，记录下教师的教学过程，为学生课前预习和课后学习提供很好的资源，不受地域、空间、时间限制的全新教学模式，学生可以随时随地学习，不受地域和时间的限制，是一种新兴的教学模式。特点有四：第一时间短，适合在线学习和移动学习。第二内容精炼，教师可以根据各个具体教学内容和教学目标的要求，针对比较难的教学内容进行微视频的录制，从而使教学内容精炼和教学方向明确，更加有利于学生掌握和理解教学中的难点。第三容量小，适应学生的手机播放，方便学习观看，进而提高微课的利用率。第四情景化，微视频是在教师精心准备的情况下进行的，还可以根据相应的情景进行教学的设计，同时将教学内容和教学情景紧密相连，有利于实现教学目的。如今，微课被已经被广泛应用于高校教学中，并且取得了良好的效果。但是，不能盲目的应用微课，根据教学内容的实际情况来确定是否设计相应的微课，制作合理的微课。优质的微课对教师提出了更高的要求，要求教师不但要对知识内容深入研究，融会贯通，而且还需要教师掌握现代信息技术。与此同时，要考虑到学生的心理特征和认知规律，要让学生对微课知识内容产生足够的兴趣，还要充分考虑录制微课的技术性和艺术性[2]。

2丰富教学手段，提高学生的学习兴趣

基于该课程的特点，利用计算机技术在机械设计基础教学中开展教学设计，来培养学生的设计能力和创新能力以及职业素养[3]。在该课程中可以适当创意设计的环节，根据该课程的具体内容的难易程度来设计优质的微课。比如在学习带传动、链传动和齿轮传动等知识点的时候，可以设计一些动力系统和传动系统的小型机械产品。重难点问题的化解可以通过微课的形式得以解决。学生通过自己学到的知识和网络资源等学生方式，去设计一简易牛头刨床，在设计的过程中边设计边学习，最终掌握平面连杆机构的组成、分类问题和设计等诸多问题。学生可以通过实验和创意设计来提高自身的综合设计能力和实践动手能力。例如减速器的拆装实验：通过拆装减速器，学生可以更清晰、更全面和更深刻的掌握轮系结构以及传动比的计算等问题。微课资源在机械设计基础教学中的嵌入，大大丰富了教学方法和手段，进一步优化教学内容和整合教学资源，将抽象的知识和难懂的知识通过微课的讲授方式，变得通俗易通，使学生容易接受，激发学生的学习兴趣[4]。当然，教师必须具有较高专业水平和综合素质，才能制作出高质量的微课。为此，学校必须给教师提供微课的开发与和设计的培训，根据教师的实际情况和整体水平来制定培训计划和方案，提高教师制作微课的能力，更好地符合学生的学习特点，服务于学生，从而提高教学质量，教师要不定期对教学情况和微课使用情况以及学生的反馈情况进行总结分析，及时调整在微课应用过程中存在的一些不足，进行同行的讨论和微课的完善,保证微课应用的必要性和合理性。

3微课的开发和设计

一、改革主要措施

工程材料以往的教学多是课堂讲授和基础实验组成，由于其内容的抽象、枯燥、知识点多，学生的实践感知少，因而教学效果不是很理想，表现为学生的考试结果和毕业后在生产实践和工程设计中，对材料选择和处理的水平比较弱；金属工艺以往的教学是在学生进行金工实习以后进行，主要以课堂讲解为主，并不再设置课程实验；同时金属工艺也只以传统的金属成型工艺讲解为主，对传统技术的更新应用及现代材料成型技术不进行介绍，这就使得学生在经历过金工实习后，对该课程的知识似曾相识，加上课堂讲解的枯燥，学起来没有兴趣，更看不到理论技术背后的价值，很难培养良好的理论技术传承与技术更新创新意识。为改变上述工程材料和金属工艺所存在的教学实践不足，兼顾传统与现代材料科学研究、实验与检验方法，常规与先进材料成形工艺技术与工艺方法，我们对课程教学与实践进行了优化整合。

（一）优化教学过程与教学体系首先是组建优秀的教学团队，加大教学团队研讨与学习、教师和学生研讨与学习的力度，做到讲实话做真事。课程组对每个章节知识点进行教学研讨，注重知识点之间的相关性：例如铁碳合金的奥氏体化与铁碳合金凝固过程、铁碳合金的热处理、铁碳合金的切削加工性能，铁碳合金的焊接性能，以及对既定牌号的铁碳合金构件及其性相关起来；我们还邀学生参加研讨，邀请曾经学过该课程的同学及正在学习该课程的同学，大家坐在一起，谈谈感受，寻找有利于学生学习的教学安排。这一举措，一方面使教师更深刻地认知到工程材料特性及成型工艺原理对于制造的基础性地位；另一方面也更切实地促使教师更实际地思考如何做好理论与实践教学。

其次是优化课程的教学体系，由我校牵头联合数所兄弟院校和清华大学出版社联合编写具更适合课改教学的教材：充分突出工程材料机理、材料处理和材料工艺的关系；突出材料性能、材料选择和材料工艺的关系；突出材料性能、工艺性能、构件性能的关系。在教学过程中，老师做领路人，使学生有本可依；同时优化课堂教学和作业训练：例如以现实的案例说明工科学生懂得工程材料学和材料制造成形工艺的价值，以动态的画面展现材料特征、工艺特征和构件特征；以案例型作业来强化抽象概念的理解；以方案型作业来训练技术应用与技术创新。这一举措，一方面使学生对基本理论与原理的学习得以强化；另一方面使学生对原理的工程价值认知得以深化。59工程材料及机械制造基础课程立体化教学与改革的探讨

（二）加强实验与实践教学首先是实验分级。在原有工程材料必做实验基础上，我们增加了消失模铸造和激光焊接两个开放性试验，以弥补传统金工实习所缺失的先进制造技术应用实践，方便学生学习，强化学生实践，也开阔学生视野，增加学生的动手机会。随着课程建设，还会逐步增加传统技术更新应用性的实践教学和现代新技术应用性实践教学。其次是增加观摩性教学。我校发挥地方优势和校企结合优势，带领学生走进铁合金厂，铸造厂和化工机械厂观摩；并和学院工程训练中心结成对子，让学生重新体验热处理、车铣刨磨的技术特征。第三是吸纳优秀学生参与教师的横向课题。鉴于我院该课程组教师近年来先后与企业单位签订了几项横向技术合同，我们在材料选择处理及实验分析鉴定，结构工艺设计及验收标准界定等项目活动中，有意吸纳学生参与技术应用锻炼，激发学生的学习兴趣，增强学生的知识价值感和实践应用能力。课程改革前后状态对如表1所示。

二、改革效果

课程改革，克服了传统上课程内容枯燥、学生只是学习书本的状态。现在的课程教学考试，以重点工科院校工程材料和金属工艺课程试卷为蓝本命题，教考分离，取得了良好效果（见表2和图2）。我们通过教学整合和教学改革，从课堂教学到课程实践，构建了课程立体化教学与学习结构，更有利于工程材料及金属工艺的知识教学，加强了学生的知识联系、实践与运用训练。在知识衔接与联系运用上，学生不再是像以往一样单一地去学习模块化的原理与章节；在教学实践上，学生不再是像以往一样形式地完成枯燥的实验和实践操作。工程材料及机械制造基础的课程教学在2012年被评为校级精品课程，现已申报吉林省省级优秀课程（见表3）。

三、结语