機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)改革初探

摘要：為了提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課堂教學(xué)質(zhì)量，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面提出一些探討意見。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 專業(yè)基礎(chǔ)課 理論知識 課堂教學(xué)改革

0 引言

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，對學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程起著承上啟下的橋梁作用。通過本課程的學(xué)習(xí)，可為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)知識；為學(xué)生將來從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)提供必要的理論基礎(chǔ)；為今后解決生產(chǎn)實(shí)際問題及學(xué)習(xí)有關(guān)新的科學(xué)技術(shù)打下基礎(chǔ)。該課程是理論知識和實(shí)踐知識綜合運(yùn)用的課程，在整個課程體系中擔(dān)負(fù)著從理論性課程過渡到結(jié)合工程實(shí)際的重任。為了提高該課程的課堂教學(xué)質(zhì)量，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面提出一些探討意見。

1 教學(xué)內(nèi)容以夠用為原則，將相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課的知識點(diǎn)非常豐富、繁雜，如不精心組織、把握重點(diǎn)，全部灌輸給學(xué)生，將適得其反。因此，教學(xué)前，教師要對所教的內(nèi)容加以精選與提煉，把握教學(xué)重點(diǎn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)的是人才的應(yīng)用性，其畢業(yè)生所從業(yè)的崗位，決定了他們沒有必要對計(jì)算公式、定理、方法等的來龍去脈像高等學(xué)歷教育培養(yǎng)研究型人才那樣搞得清清楚楚，而應(yīng)注重于如何運(yùn)用這些公式、定理、方法等來解決實(shí)際設(shè)計(jì)問題。因此，對一些過深的、不必要的理論推導(dǎo)、證明都應(yīng)予以刪除，以便學(xué)生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實(shí)際應(yīng)用，解決實(shí)際設(shè)計(jì)問題。例如將齒輪、軸、滾動軸承等工程實(shí)踐性很強(qiáng)、并對工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力有很大幫助的章節(jié)作為教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容；將潤滑與磨損、螺紋連接、彈簧等章節(jié)安排作為學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容，通過答疑的方式對學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)；將教材中介紹很簡略，但與生產(chǎn)第一線聯(lián)系很緊密的一些工程知識比如軸承的安裝、拆卸、潤滑、組合設(shè)計(jì)以及失效形式、齒輪加工、蝸輪蝸桿加工等知識內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。還應(yīng)根據(jù)本專業(yè)專業(yè)課的學(xué)習(xí)要求，本專業(yè)畢業(yè)生從業(yè)崗位的要求和本專業(yè)學(xué)生終身教育的要求整合教學(xué)內(nèi)容，可將與其相關(guān)的工程力學(xué)、金屬材料與熱處理、公差與配合等教學(xué)內(nèi)容與本課程進(jìn)行整合。

2 教學(xué)方法以有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用能力為原則

通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零件的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用，初步具有設(shè)計(jì)簡單機(jī)械裝置的能力，這就要求學(xué)生不但要掌握形成實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)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(shí)際問題的思路和方法，這些對培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、分析和推理能力、觀察和想象能力至關(guān)重要，同時(shí)也是學(xué)生發(fā)展和創(chuàng)新知識的基礎(chǔ)，甚至終身受用。所以，在教學(xué)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(shí)掌握。

同時(shí)可采用理論教學(xué)、多媒體教學(xué)、課堂討論及綜合能力訓(xùn)練等多種教學(xué)手段相結(jié)合的方法。改變過去羅列式的教法，從創(chuàng)新的角度用大量的應(yīng)用實(shí)例讓學(xué)生對生產(chǎn)和生活中的機(jī)械裝置有更廣泛的了解，開闊眼界，學(xué)以致用。采用課堂討論方法充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，教與學(xué)融為一體，使學(xué)生成為課堂的主體。例如在講授平面四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，先給出各種鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，然后組織學(xué)生討論它們的形成條件，在教師的引導(dǎo)下逐步得出正確、合理的結(jié)論，使學(xué)生真正參與到教學(xué)中來，課堂氣氛活躍，教學(xué)效果明顯。還要注意與工程實(shí)際緊密聯(lián)系，在教學(xué)過程中應(yīng)特別注重理論聯(lián)系實(shí)際。例如，在講解機(jī)構(gòu)時(shí)，列舉了實(shí)際機(jī)器(汽車、內(nèi)燃機(jī)等)和日常生活中(客車車門啟閉機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)等)的應(yīng)用實(shí)例，又特別介紹了與專業(yè)有關(guān)的金屬切削機(jī)床(車床、銑床、牛頭刨床等)應(yīng)用實(shí)例，因而增強(qiáng)了基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的聯(lián)系。

3 利用現(xiàn)代教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

本課程是一門綜合能力的培養(yǎng)課，包括運(yùn)用強(qiáng)度、剛度等理論進(jìn)行計(jì)算的能力、運(yùn)用手冊資料的能力，和對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。學(xué)生在這三項(xiàng)能力中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力最差。許多學(xué)生想象不出各類軸轂聯(lián)接的結(jié)構(gòu)形式，看不懂聯(lián)軸器、離合器的結(jié)構(gòu)圖，更難理解其動作過程。為此，將多媒體教學(xué)手段引進(jìn)課堂教學(xué)，在遵循教學(xué)基本規(guī)律和學(xué)生認(rèn)識規(guī)律的基礎(chǔ)上，恰當(dāng)?shù)刂谱鰿AI課件可以將傳統(tǒng)教學(xué)手段難以表現(xiàn)的內(nèi)容、教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)表達(dá)清楚。我們充分利用動畫、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種方式，突出零部件的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)，演示零部件的結(jié)構(gòu)和裝配過程，增加學(xué)生對零部件的感性認(rèn)識。如在齒輪一章授課過程中，學(xué)生對漸開線的形成等內(nèi)容的理解較困難，若利用相關(guān)軟件，編制并演示漸開線的形成過程，然后對漸開線上各點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動方向和受力分析，學(xué)生很快就理解了什么是漸開線，為什么通常采用基圓附近的一段漸開線作為齒廓。通過兩齒廓的嚙合、嚙合線和嚙合角的動態(tài)顯示、中心距的變化等又能使學(xué)生對漸開線齒輪的嚙合特性有更深刻的理解，從而大大提高了課堂教學(xué)的效率和效果。總之，凡涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，先看實(shí)體動畫，在學(xué)生有了感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，再講解工作原理和特點(diǎn)，使枯燥、乏味的結(jié)構(gòu)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象、有趣的動感內(nèi)容，取得了很好的課堂效果， 而且通過多媒體的教學(xué)環(huán)境，給學(xué)生以親切自然的感覺，真正做到了寓教于樂，受到學(xué)生的普遍歡迎。

在現(xiàn)代教育思想教育理論和教學(xué)設(shè)計(jì)理論等方面的指導(dǎo)下，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)改革將在探索中不斷完善，將會更加符合教學(xué)規(guī)律，取得更好的教學(xué)效果。

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