機械設計類基礎課程教學改革與創新實踐

管 鋒，周傳喜

(長江大學機械工程學院，湖北 荊州 434023)

機械設計類基礎課程教學改革與創新實踐

管 鋒，周傳喜

(長江大學機械工程學院，湖北 荊州 434023)

從機械類基礎課程教學改革的需要出發，根據專業特色和結合課堂內容探討了進行機械類基礎課程教學改革的思路，并結合課堂理論教學、實驗教學、課程設計環節及課外科技活動4個方面詳盡論述了機械類基礎課程的改革舉措。通過改革，幾年下來在學生能力培養方面取得了較好的效果。

機械設計類基礎課程；理論教學；實驗教學；課程設計

機械設計類基礎課程是針對機械類或近機械類專業開設的專業基礎課程，是融《機械原理》、《機械設計》 、《機械制造工藝學》等多門學科知識于一體的課程[1]。所涉內容廣泛，具有較強的綜合性和實用性。長江大學近機械類專業包括材料成型專業、過程裝備專業和工業設計專業3個專業，這3個專業的專業定位與專業特色相差較遠。對于機械設計類基礎課程的開設，就不能一概而論，專業不同，所授課程對象及授課要求也是有所區別的，如在學時上、內容安排上都得區別對待，以顯示各專業特色。下面，筆者針對不同的授課對象，根據專業特色和結合課堂內容探討了進行機械類基礎課程教學改革的思路，讓學生更快更好地掌握課程知識以滿足不同專業對人才的需求。

1 根據專業特色，優選教學內容

長江大學機械設計制造及其自動化專業(簡稱機械專業)的特色是石油特色，而其他3個專業的特色也各不相同。因此對機械專業學生，在機械設計類基礎課程的課堂上，筆者結合一些石油機械的實例來講授章節知識。如在《機械原理》緒論課上，選用抽油機、偏心泵等工作機的例子，讓學生了解機器的組成及工作原理，同時結合課件上的實物模型動畫軟件，讓他們對油田的一些設備留下深刻的印象。

在材料成型專業的緒論課堂上，采用曲柄壓力機為典型機器加以介紹，讓學生結合專業特色來了解專業設備。另外，在《機械原理》的連桿機構一章中，對于曲柄滑塊機構的設計問題，將往復泵作為實例介紹給機械專業的學生，而對材料專業的學生則以鋼筋切割機為實例來介紹曲柄機構的組成及機構急回特性等。除此之外，還有許多章節知識的講授都有類似情況。總之，結合專業特色來合理安排授課內容，讓學生提前了解行業常用設備的結構、工作原理及工作特性知識。

另外，對《機械制造工藝學》教學內容的安排也是緊密結合專業特點。如對機械專業的學生，在零件加工工藝路線制定內容方面多列舉的是些機械專業方面的實例，通常以減速器中的軸、齒輪等主要零件為教學實例進行講解，這樣便于已經學習了《機械設計》課程的學生對新的知識的理解和掌握。而對于材料成型專業的學生，面對同樣的內容，課堂上則以曲軸的鍛造為教學實例進行講解，讓該專業的同學們了解鍛造、鑄造等系列加工工藝的制定過程及專業知識。

2 結合課堂內容，改革教學手段方法

1)精心設計教學方案、合理組織教學環節 根據長江大學辦學定位和本專業人才培養的目標和要求，在《機械原理》、《機械設計》和《機械制造工藝學》等系列機械類基礎課程的教學方案設計上，注重基本知識和基本技能教育；在教學組織上，按照理論教學、課程實驗和課程設計3個環節運行，理論教學為課程實驗和課程設計打下堅實的理論知識基礎。課程實驗和課程設計即是工程設計能力訓練的重要環節，同時又作為理論教學的第二課堂，起到使學生進一步加深對理論知識的理解、深化和補充作用。3個環節是一個有機的統一體，缺一不可。

2)認真實施教學過程、多種教學方法與手段并用 教學過程中以學生為主體，教師為主導，教師講授重點和難點內容，引導學生以討論的方式學習新知識，加強師生互動，不斷調動學生學習的主動性和積極性，活躍課堂氣氛，培養學生的邏輯思維能力、分析解決問題能力和創新能力。授課時提倡多種教學手段(粉筆、模型、CAI課件、電教片、多媒體等)并用，傳統講授與現代教育技術手段配合，采用CAI課件教學、教具、實物等手段，啟發、引導學生的思維，加強課堂互動，培養和提高學生獨立思考的能力，促使學生很快建立起對機械、機構、運動副以及構件的感性認識。如講授繪制機構運動簡圖時，利用教具邊演示邊講解，學生對偏心輪機構的演化很難理解，將偏心輪機構的演化過程做成動畫片，讓學生親身感受到運動簡圖的繪制過程，同時還帶了偏心輪機構的模型，課堂教學形象直觀；講解圖解法求速度瞬心時，采用邊講解邊作圖的方法，以加深學生的理解。對一些課程的重點與難點，老師不采用滿堂灌的教學模式，而采用與實踐結合來輔助教學，如在教學中讓學生參觀機械原理陳列柜，在創新實驗中親自動手拼裝組合新機構，這樣采用“邊觀察、邊講解、邊動手”的方式來教學，有助于學生更好地消化課堂內容，取得了好的教學效果。

3)嚴格課程考核與多元化評價 對于該門課程的考試，課程組的老師們嚴格執行學校要求：教考分離、流水評卷。考卷出好后，一定要求一位不出題的教師按時間要求試做，并對試做情況進行書面說明，之后出卷教師還需根據試做的情況加以修改試卷，這樣的試卷才能上考場。對于漢語班，其成績評定嚴格按學校要求(平時成績占20%的比例，考試成績占80%的比例)來綜合評分；對于雙語班，考慮到學生們上課對全英文課件的知識接受難度，其成績評定按照平時成績占30%的比例，考試成績占70%的比例來進行。《機械原理》課程堅持評價標準多元化，既重視考試結果，也重視學習過程評價，對學生在學習與考核過程中表現出來的“創新思維閃光點”予以加分，綜合成績則由卷面成績、實驗成績、平時作業成績等部分組成，充分調動學生的學習積極性。

4)結合第二課堂，引導學生個性發展 通過課外科技活動立項第二課堂的形式對學有余力、并對創新實踐有興趣的學生加以引導，指定專門的老師對其進行單獨輔導，鼓勵學生參加全國和省內各個層次的大學生課外科技競賽活動。近年來，由課程組老師指導的大學生課外科技創新項目“基于反饋原理的高樓緩降器”、“多功能擔架車”、“蹺蹺板健身器”、“拖把擠水器”等多個作品榮獲全國大學生課外科技作品競賽和省級大學生科技創新大賽獎勵。

3 教基礎知識，增創新知識

1)課堂教學 課堂教學上不強調“教會”學生，而要引導“學生”學會，從而達到“學會”的目的，在具體教學內容中，增加信息量，增設創新設計法的理念、方法等，同時在實例上，多引入些近幾年的學生參賽作品或國外教材上的教學范例，以擴大學生們的視野。

2)實驗教學 在實驗教學中，筆者在保證基本實驗項目的基礎上，增加了多個創新型、綜合型的實驗項目[2]，讓學生能充分發掘、鍛煉他們的創新思想。

3)課程設計 在課程設計環節，鼓勵有創新思想的同學選做與各種創新大賽平臺相符的題目，或者自己創新題目，這類同學可以不用做常規題目，保證他們具有充足的時間來進行創新設計。對于大部分同學們都做的常規題，課程組的老師們也多次談論，讓多門課程設計的訓練不斷線。最先是在《機械原理》課程設計中，根據專業特色的不同對不同專業采取選取與專業相關的設備進行機構設計作為課程設計題目[3]，要求學生進行運動分析和動力分析，鍛煉學生們分析問題的能力；接著在《機械設計》課程設計題目上，采用經典的減速器設計為題目，要求學生們進行方案設計、技術設計及技術文件的編寫。經過3階段的訓練，學生將拿到手上的任務書，變成了一張張圖紙和一頁頁設計說明書；最后在《機械制造工藝學》的課程設計環節，讓學生們對《機械設計》課程設計所設計的軸、齒輪及箱蓋等典型零件進行加工工藝分析，讓他們制定出加工工藝路線圖。這樣經過一系列機械類基礎課程的訓練，學生們經過了從能分析問題入手、到進行具體零件設計，再到具體零件的加工實現這么一個完整的鍛煉，這對他們后面的畢業設計來說，也是非常有意義的。

4 結 語

經過機械設計類基礎課程教學改革與實踐，學生們的協作能力、獲取信息能力及學習熱情都得到了不同程度的提高，同時正是由于多門課程實踐環節訓練的不斷線，從而也促進了學生實踐動手能力、創新能力不斷提高。加上系列課程課堂教學內容上的優化選取，使得改革的力度更大，改革的成效更加突出。

[1]唐靜靜,阮竟蘭. 近機類專業“機械設計基礎”課程教學改革[J] .中國電力教育，2010(22):69-70.

[2]管鋒,周傳喜.機械原理課程實踐性環節的教學改革與實踐[J].長江大學學報(社會科學版)，2011,34(4):121-122.

[3]周傳喜，徐小兵.校級精品課程“機械設計”的實踐教學改革[J]. 中國電力教育，2010,36(1):134-135.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.06.060

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1673-1409(2012)06-N182-03