關(guān)于《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

吳衛(wèi)萍（韶關(guān)市技師學(xué)院 廣東 韶關(guān) 512026）

關(guān)于《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

吳衛(wèi)萍
（韶關(guān)市技師學(xué)院 廣東 韶關(guān) 512026）

如何培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力，提高學(xué)生解決實際問題的能力，成為《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)的新課題。本文從因材施教、更新調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，采用多元化的教學(xué)手段以及改革考核方式等方面入手，闡述如何把教學(xué)過程的實踐性和職業(yè)性作為切入點，根據(jù)社會對機械類高職畢業(yè)生需求的變化，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生能力。

機械設(shè)計基礎(chǔ)；教學(xué)改革；創(chuàng)新

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》作為機械類高職學(xué)生的一門必修課，教學(xué)的任務(wù)是使學(xué)生在掌握機械設(shè)計基本知識與基本理論的同時，初步具備設(shè)計通用機械零件和簡單機械傳動裝置、分析生產(chǎn)實際中常用機構(gòu)的工作特性、通用機械零件的失效以及結(jié)構(gòu)方面問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和技能實訓(xùn)打下基礎(chǔ)。

然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課的過程中往往只注重對基礎(chǔ)知識的掌握，忽視其他能力的培養(yǎng)，以致在日后的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計過程中不知從何下手；在工作中，不善于將理論應(yīng)用于實踐，造成操作的不合理甚至是錯誤。因此，通過教學(xué)改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力，提高學(xué)生解決實際問題的能力，已成為《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)的新課題。

因材施教，更新調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

這里所講的因材施教包括兩方面的涵義：一是根據(jù)學(xué)生的文化層次和基礎(chǔ)水平開展分層教學(xué)；二是根據(jù)學(xué)生的就業(yè)需要分類教學(xué)。高職教育本質(zhì)上是高等技術(shù)技能型教育，面對的學(xué)生文化基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和自律性相對較差，在培養(yǎng)目標(biāo)上有別于普通高等教育，要求學(xué)生掌握“必需、夠用”的理論和能夠頂崗工作的技能。基于此，筆者對本課程教學(xué)進行了相應(yīng)的調(diào)整。

（一）整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

堅持實用為主的原則優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,淡化純理論分析，強調(diào)應(yīng)用性知識的靈活運用。對于教師而言，在課時非常有限的情況下仍然追求全面講授，其結(jié)果是對學(xué)生最需要了解和掌握的知識常常是蜻蜓點水，無法深入。這就需要教師優(yōu)化、整合教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)時做到重點突出，難點講清，對非重要內(nèi)容簡單介紹。比如，關(guān)于帶傳動可著重講解它的工作原理、應(yīng)用場合、設(shè)計計算等內(nèi)容，而對于V帶結(jié)構(gòu)等純理論的知識主要以學(xué)生自學(xué)為主。

（二）以就業(yè)為導(dǎo)向，突出崗位能力的培養(yǎng)

通過畢業(yè)生的反饋及對主要用人單位進行專業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，各單位都對學(xué)生的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》相關(guān)知識掌握提出了要求。用人單位認為，既懂原理又會操作，正是高職學(xué)生的特點和優(yōu)勢所在，只有掌握了機床的工作原理，才能更好地駕馭它，進而減少不合理的操作以及由此帶來的維護、維修等問題。

針對用人單位反映的情況，我們在教學(xué)過程中進行了相關(guān)知識的強調(diào)、補充。比如，失效形式分析是《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的重要內(nèi)容，是設(shè)計零部件的基礎(chǔ)，是選擇傳動系統(tǒng)的依據(jù)，而失效本身更是造成機床維修的原因。同一種機構(gòu)隨運動副類型、材料種類、載荷大小、結(jié)構(gòu)形式和工作環(huán)境的變化表現(xiàn)為不同的失效形式，同時失效形式又有一定的規(guī)律可循。零部件在交變力的作用下長期工作，會導(dǎo)致疲勞破壞，帶、鏈、齒輪、蝸桿等機械傳動都會發(fā)生這種失效，而磨損、膠合、塑性變形也是常見的失效形式。在講課過程中，我們對帶、鏈進行詳細講解，分析每一種失效的原因，指導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)分析的角度和方法，而齒輪、蝸桿、軸承等讓學(xué)生自己歸納、總結(jié)。這樣，學(xué)生在學(xué)到知識的同時也學(xué)會了怎樣學(xué)習(xí)，激發(fā)出樂學(xué)的精神，從而形成良性循環(huán)，促使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)能力不斷提高。

同時，由于了解了失效的原因，在技能練習(xí)過程中，學(xué)生也會注意自己的操作，避免造成不必要的失效，從而提高機床的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，提高崗位能力，為日后的就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

（三）增強對學(xué)生制圖、識圖能力的培養(yǎng)

機床操作、維護、設(shè)計等機械崗位都需要學(xué)生具有較強的機械制圖、識圖能力，可以說機械識圖能力的培養(yǎng)直接關(guān)系到學(xué)生能否“零距離”就業(yè)。雖然機械識圖課中有介紹，但那時學(xué)生接觸的專業(yè)知識少，沒有整體概念，往往不能很好地理解。讓學(xué)生利用CAD進行零件圖、裝配圖的繪制和識圖，實現(xiàn)教、學(xué)一體，師生互動，能顯著活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果。

采用多元化的教學(xué)手段

（一）現(xiàn)場教學(xué)

高職學(xué)生比普通高校的學(xué)生有更多的實踐經(jīng)驗，他們大多操作過一種或幾種機床，對機械的工作情況有更為深刻的理解。這有助于加深學(xué)生對課本知識的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及教學(xué)效果。然而，理論與實踐之間存在一個轉(zhuǎn)化過程，一直以來，我們的教學(xué)在轉(zhuǎn)化方面做得不夠。大多數(shù)學(xué)生要么只能動手進行簡單的操作，要么只會憑空想象，二者不能有機結(jié)合起來。如何使學(xué)生真正做到理論聯(lián)系實際就成了一件非常重要的事情。

為了架起理論與實踐的橋梁，讓學(xué)生學(xué)以致用，我們進行了必要的現(xiàn)場教學(xué)，拆開機床讓學(xué)生觀看機床的實際工作過程，并不失時機地進行講解，使學(xué)生形象直觀地了解各種零件的結(jié)構(gòu)特點和動態(tài)工作過程。這樣的教學(xué)生動、深刻，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強了學(xué)生的機床結(jié)構(gòu)理解能力和設(shè)計能力。而我們培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)時也就成長為一個真正合格的、具有較強職業(yè)技能，能夠在生產(chǎn)一線從事機床操作、設(shè)備維護、改造、設(shè)計的應(yīng)用型技能人才。筆者認為，如有些學(xué)校缺少實驗手段，開設(shè)實驗課困難，可以讓學(xué)生觀看實驗課錄像帶，效果也不錯。

（二）任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的應(yīng)用

成就動機是學(xué)生學(xué)習(xí)的真正動力系統(tǒng)。而任務(wù)驅(qū)動則是通過任務(wù)來誘發(fā)、加強和維持學(xué)生的成就動機。機械設(shè)計是一門實踐性很強的課程，講授僅僅起到啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計思維的作用，更多的需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中親自實踐，習(xí)題、大作業(yè)、設(shè)計方案討論、參觀等教學(xué)環(huán)節(jié)必不可少。

應(yīng)在學(xué)生學(xué)習(xí)的不同階段設(shè)立不同的教學(xué)任務(wù)。比如，在學(xué)習(xí)機械傳動時，以減速箱為設(shè)計目標(biāo)，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)通過自主學(xué)習(xí)和相互合作完成任務(wù)，在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)知識、獲得技能、形成能力。

如圖1所示，帶式輸送機的傳動裝置采用了V帶傳動和單級圓柱齒輪減速器，而傳動系統(tǒng)可以有多種實現(xiàn)形式，要正確、合理地選擇方案就必須對各種傳動的應(yīng)用有比較清楚的認識。只有了解每一種機械傳動機構(gòu)的特點、應(yīng)用場合、優(yōu)劣情況，才能設(shè)計出最合理的機構(gòu)及零部件，從而既能很好地完成功能要求，又能給制造、裝配、維修、使用帶來方便，使總成本降低。

圖1 帶式輸送機傳動裝置圖

在教學(xué)過程中，每講到一種機構(gòu)、傳動，我們都要求學(xué)生做相關(guān)的設(shè)計、分析、對比。通過這樣理論與實踐一體化的教學(xué)單元設(shè)計，完成基本知識向綜合運用的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、分析解決實際問題的能力。但采用任務(wù)驅(qū)動方式教學(xué)時，任務(wù)的選擇、難易度的設(shè)置及學(xué)生任務(wù)完成后的點評和總結(jié)相當(dāng)重要。

（三）信息技術(shù)手段在教學(xué)中的應(yīng)用

生動的多媒體課件可以把靜態(tài)的二維圖像演化成三維動態(tài)模型，使枯燥、抽象的傳統(tǒng)教學(xué)變得直觀生動，彌補學(xué)生空間想象能力和教師語言表達能力的不足。利用網(wǎng)絡(luò)資源和課程網(wǎng)站拓寬學(xué)生的知識面，使最新的科技信息能及時傳播，有利于教師組織啟發(fā)式、討論式的教學(xué)，使課程的教學(xué)效率和質(zhì)量得以提高。

改革考核方式

（一）利用期末考試對學(xué)生進行基礎(chǔ)知識考核

考試歷來是教育最直接、最有效的向?qū)В梢郧逦胤从硨W(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本理論的情況。然而，一張試卷難以反映學(xué)生應(yīng)用知識分析、解決問題的能力。為了全面評估學(xué)生的綜合能力，我們采用了多元化的考核方式。

（二）小型設(shè)計課題

為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們設(shè)計若干機械課程設(shè)計題目，讓學(xué)生從給定的題目中自選感興趣的題目，獨立或分組進行課程設(shè)計。按這種原則選擇的設(shè)計題目，其運作方案可能有多個，由于學(xué)生知識面不足，一些結(jié)構(gòu)、工藝知識可能尚未學(xué)到，因此對學(xué)生提出的設(shè)計方案不能有過高的要求，只要方案可行，能實現(xiàn)預(yù)期的機械運動，就認為達到了基本要求。

此外，在教學(xué)過程中，除強調(diào)必要的設(shè)計繪圖外，還應(yīng)增加方案對比選擇的內(nèi)容，適當(dāng)強調(diào)功能原理方面的構(gòu)思，使機械設(shè)計中的一些原則與要求真正在學(xué)生的實際設(shè)計中起到指導(dǎo)作用。同時，要特別注重對學(xué)生團隊意識、協(xié)作意識的培養(yǎng)，作為學(xué)生的必備素質(zhì)，團隊意識在一定意義上決定著學(xué)生的就業(yè)前景。

總之，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)探索，應(yīng)緊密圍繞提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生能力這個核心，將教學(xué)過程的實踐性和職業(yè)性作為切入點，根據(jù)社會對機械類高職人才需求的變化，不斷改革創(chuàng)新，從而進一步增強畢業(yè)生擇業(yè)的競爭力和適應(yīng)性。

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（本文責(zé)任編輯：謝良才）

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1672-5727（2011）08-0089-02

吳衛(wèi)萍（1978—），女，河北唐山人，廣東省韶關(guān)市技師學(xué)院講師，主要從事機械類課程教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)指導(dǎo)以及學(xué)生畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)等。