淺議機械設計基礎課程的教學改革

摘要：文章提出了《機械設計基礎》課程在深化職業教育教學改革過程中面臨的問題，提高教師素質的重要性，并從相關教學內容的整合，培養雙師型教師以滿足社會人才的要求，充分利用多種教學手段，提高課程設計的質量三個方面對《機械設計基礎》課程教學的改革進行了探索。

關鍵詞：機械設計 教學改革 技能訓練

0 引言

我院自2007年10月入選“國家示范性高等職業院校建設計劃”立項建設單位以來，積極開展示范建設工作。《機械設計基礎》是高職高專數控、機制、模具、焊接、建機、汽車和機電類專業的一門主要的專業基礎課，而且也是一門能直接用于生產的設計性和應用性課程。本課程的教學目標不僅在于傳授常用機構和通用零件的基本知識、基本理論和基本設計方法，更重要的是培養學生的實際機械設計能力、創新能力、工程意識訓練。高等職業教育以高等技術應用性人才為培養目標，所以更應注重于本課程的設計性、實用性，即學生實際機械設計能力的培養。

1 教學內容以“必須夠用”為原則，將相關教學內容進行整合

高等職業教育《機械設計基礎》教學內容改革，一方面要貫徹“必須夠用”的原則，即為學生學習專業課程(在校后續學習)和終身學習(發展和創業)奠定堅實基礎，另一方面要突出機械設計主題，即培養學生的從業(從事實際設計)能力，實現高等技術應用性人才培養目標。為此，應從以下幾個方面入手對教學內容進行改革。

1.1刪減過深的、不必要的理論推導和證明，以及重復、過時內容高等職業教育培養目標強調的是人才的應用性，其畢業生所從業的崗位，決定了他們沒有必要對計算公式、定理、方法等的來龍去脈像高等學歷教育培養研究型人才那樣搞得清清楚楚，而應注重于如何運用這些公式、定理、方法等來解決實際設計問題。因此，對一些過深的、不必要的理論推導、證明都應予以刪除，以便學生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實際應用，解決實際設計問題。

1.2完善設計所必要的基本知識和基本理論，增加基本設計方法和實踐性內容機械設計所需的基本知識和基本理論、緊密結合工程實際且多樣化的設計方法，是培養機械設計能力的根本保證，也是實施終身教育、發展和創造的基礎。

1.3結合專業培養目標整合教學內容由于各個專業的培養目標不同，所安排的課程和教學要求也不同，因此《機械設計基礎》課應根據本專業專業課的學習要求，本專業畢業生從業崗位的要求和本專業學生終身教育的要求整合教學內容，可將與其相關的工程力學，金屬材料與熱處理等教學內容與本課程進行整合。

2 教學方法以有利于培養學生的實際機械設計能力和應用能力為原則

高等職業教育的培養目標和本課程的性質都決定了《機械設計基礎》教學應以培養學生的實際機械設計能力和應用能力為總出發點和總歸宿。

2.1講清基本知識、基本理論和基本方法常用機構和通用零件的類型、結構、功能、材料、標準、制造方法、特點、適用場合、工作原理、載荷分析、應力狀態分析、失效形式分析、計算準則分析、參數選擇原則、結構設計等，不但是形成實際機械設計技能必不可少的基本知識和基本理論，其中也包含了分析和解決工程實際問題的思路和方法，對培養學生的自學能力、分析和推理能力、觀察和想象能力、理解和記憶能力至關重要，同時也是學生發展和創新知識的基礎，甚至終身受用。所以，在教學中要遵循由簡到難，由表及里，循循善誘，層層剝皮的方法，講解清楚，力求切實掌握。利用教具、實物、掛圖、多媒體課件等講解分析，效果更佳。

2.2加強技能訓練，培養機械設計能力教學中可以通過以下幾個方面的技能訓練，達到掌握機械設計方法的目的o

2.2.1綜合運用工程力學、金屬材料及熱處理、公差配合與測量技術，以及機械制圖等相關課程所學的基礎理論和技術知識，聯系生產實際和機器的具體工作條件，解決機械設計問題。

2.2.2根據實際工作條件進行工作原理分析、設計，抽象和構建物理模型，進行載荷的性質及大小分析計算，進行應力狀態和性質分析、失效形式分析、計算準則分析、工作能力計算公式分析、材料及熱處理選擇分析。

2.2.3正確理解公式、系數的使用條件和應用范圍，運用各種經驗數據、經驗公式、半經驗公式和理論計算公式進行設計計算。

2.2.4使用各種標準、規范和圖表。

2.2.5設計構思。

2.2.6結構設計。

2.2.7繪圖表達。

2.3注意培養學生的創造能力

2.3.1教學內容處理一般將每次課的內容處理為精講內容、一般介紹內容和自學內容。

2.3.2教學方法的運用采取靈活多樣的教學方法，充分調動學生的積極性，啟發學生的積極思維，培養自學能力和創造能力。如：①講授、啟發、自學法；②設題、自學、啟討法；③串聯、分析比較、歸納法等等。

2.3.3改革教學思想、鼓勵多向思維不要把學生的思想方法限定在教材的狹窄范圍內，也不要用教師的思想方法統一學生。

3 培養雙師型教師并提高教師的工程素質

課程教學改革其次應該是雙師型教師的培養。許多教師沒有機會參加真正的機械工程設計，所從事的工作也多為理論性研究工作，因此，實踐經驗相對不足，工程意識相對單薄，不能理論聯系實際做到舉一反三，課堂教學顯得死板而不活躍，難于激發學生的學習積極性。針對這些問題，采取了如下一些措施，加強工程實訓中心建設，我們的工程實訓中心在原有的基礎上又投資了五百多萬元來裝備和強化技能訓練；教師深入企業和假期教師參加培訓以提高其實踐能力和職業技能，這樣同時也就提高學生的就業能力，加強教師和學生的自我學習能力與解決問題能力的培養。

為了提高教師的業務能力和工程素質，使其增加實踐經驗和實戰本領，我們建議青年教師積極參與實驗室的改造與建設，平時沒有課就多到工程實訓中心和實習工廠去看看，講課前先自己動手做實驗，并要求他們積極投身到具有工程實踐性和設計性的科研工作中去，在實際工作中不斷積累實踐經驗，不斷地提高自身的工程素質。

4 充分利用CAI大力加強實訓教學改革

隨著教學改革的深入和課程體系的調整，《機械設計基礎》課程的教學時數越來越少，但隨著科學技術的進步和機械設計學科的發展，需要向學生講授的內容卻越來越多。如何在有限的教學時數內完成規定的教學內容，同時取得比較好的教學效果，我們認為除了要精選教學內容，教師講授時應突出重點、難點，盡量縮短教師課堂講授與板書的時間外，充分利用有利于改善教學效果的多種教學手段，大力加強實訓教學改革。在教學實踐中，我們充分利用實物和模型在課堂上給學生演示，增加了學生的感性認識；從高等教育心理學可知，在課堂上學生的注意力的集中時間是有限的。此時，如果能不失時機地利用現代教育媒體的表現力，給學生一種具有新意的刺激，可以使學生從原來的抑制狀態轉化為興奮狀態，從而提高學生的學習積極性。例如講到齒輪我們用機床傳動鏈或汽車的后橋輪系的動畫使學生有實際生活感，講到軸系零件時，適時地給學生在大屏幕上展示軸，鍵和軸上零件(比如一個帶輪)配合的動畫，或者是對開式徑向滑動軸承的軸承座，軸承蓋，上軸瓦，下軸瓦和連接螺栓的全剖視圖，配以一點音樂，此時利用現代教育媒體的強大表現力，吸引學生的注意，激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性。通過播放錄像使學生對各種機構和零件的結構、工作原理和在各種機械中的實際應用有深入的了解，提高了學生的工程意識，激發了學生的學習興趣。通過引入CAI教學，特別是計算機動畫可使學生更形象地理解課堂上不易講清楚的機構工作原理等，使課堂教學更生動、直觀，并且節省了教師的板書時間：通過使用掛圖、投影膠片等可省去絕大部分黑板上畫圖的時間。不但可以改變傳統的教學方式，還可以向學生傳達更多的相關知識和信息，教學效果與質量都得到了提高。