機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》理實一體化教學中的應(yīng)用

摘 要： 機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計作為《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的重要實踐環(huán)節(jié)，其合理應(yīng)用體現(xiàn)了理實一體化教學模式在高職教育教學改革中的應(yīng)用趨勢，達到了提高教學質(zhì)量和教學效率的目的。

關(guān)鍵詞： 機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 理實一體化

一、引言

高職高專課程教學改革的方向是加強實踐教學環(huán)節(jié)，理論教學應(yīng)與實驗、實訓、實習等實踐環(huán)節(jié)有機地結(jié)合起來?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是高職高專機械、機電類、近機類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容主要包括機械傳動系統(tǒng)中常用機構(gòu)和通用零件的組成、工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本的機械設(shè)計理論和計算方法。我們按照專業(yè)課“應(yīng)用為目的”，利用先進的理實一體化教學方法解決了《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容的廣泛性與學時的有限性之間的矛盾，效果良好。而機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計作為《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程理實一體化教學的重要組成部分，對于提高學生的動手能力、綜合分析能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，有極其重要的作用。

二、機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計基本方案

1.目的

增強學生對機械系統(tǒng)運動方案的整體認識，加強學生的機械工程實踐背景的訓練，拓寬學生的知識面，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、機械設(shè)計方法及工程實踐能力；通過機構(gòu)的拼接，在培養(yǎng)機械工程實踐動手能力的同時，發(fā)現(xiàn)一些基本機構(gòu)及機械設(shè)計中的典型問題，通過解決問題，加深學生對平面機構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)構(gòu)成的理解，了解平面機構(gòu)運動特性，掌握各種機構(gòu)運動方案構(gòu)成的創(chuàng)新設(shè)計方法。

2.設(shè)備

創(chuàng)新組合實驗臺一套，包括組成機構(gòu)的各種運動副、構(gòu)件、動力源及一套實驗工具。設(shè)備名稱：HKZB-Ⅲ機構(gòu)組合創(chuàng)新實驗臺。

3.教學內(nèi)容

（1）自擬機構(gòu)運動方案或選擇實驗指導(dǎo)書中提供的機構(gòu)運動方案作為拼接實驗內(nèi)容。

（2）將擬定的機構(gòu)運動方案根據(jù)機構(gòu)組成原理按桿組構(gòu)成方法進行正確拆裝，并用機構(gòu)運動簡圖來表示。

（3）拼裝機構(gòu)運動方案，并記錄由實驗得到的機構(gòu)運動學尺寸，創(chuàng)新組合設(shè)計機構(gòu)。

三、理實一體化教學方案

采用理實一體化教學模式的目的是提高職業(yè)教育的教學效率，主要內(nèi)涵包括：知識、理論、實踐一體化，教、學、做一體化；內(nèi)容、時間、地點的一體化，體現(xiàn)為理論課和實踐課授課地點合一，基礎(chǔ)理論貫穿于實踐環(huán)節(jié)，以及多媒體、實物、實驗、實訓、社會調(diào)查等多種教學方式的統(tǒng)一。在教學效果上增強學生的感性認識，提高學生的思維能力和創(chuàng)造能力，調(diào)動學生的學習積極性，激發(fā)學生的求知欲。

四、機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)理實一體化教學的具體體現(xiàn)

“設(shè)計”從某種意義上講就是一種“創(chuàng)新”。沒有“創(chuàng)新”的設(shè)計只能是模仿別人的一種陳舊的設(shè)計，只有創(chuàng)新設(shè)計才有可能超越過去，創(chuàng)造未來。《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是培養(yǎng)學生從方案選擇、系統(tǒng)設(shè)計、機構(gòu)分析、機構(gòu)設(shè)計到機械零部件設(shè)計的一門設(shè)計性很強的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，對學生后續(xù)專業(yè)課的學習及今后的工作關(guān)系重大，是專業(yè)核心課程。在教學內(nèi)容中應(yīng)加強機構(gòu)選型及機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)知識學習，重點講授機構(gòu)創(chuàng)造演化的基本方法，以及組合機構(gòu)形成的基本原理和組合機構(gòu)的類型等，自始至終都應(yīng)注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力。

高職教育是基于生產(chǎn)過程職教方法的推廣，理實一體化教學模式使實踐教學處于更加重要的地位，使機械設(shè)計基礎(chǔ)課的實踐教學從過去教師演示講解的教學方式逐步轉(zhuǎn)向在教師的指導(dǎo)下學生親自動手做，這樣不但能增強學生對機械的感性認識，而且能使學生對機械設(shè)計概念的理解更加透徹，發(fā)展學生在理論聯(lián)系實際中的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生運用實驗方法研究機械的能力，提高學生的動手能力和解決問題的能力，彌補高職學生理論基礎(chǔ)差的不足。

機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)容以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力和獨立工作能力為主，強調(diào)機械系統(tǒng)運動方案的確定，使學生把學到的各自成章、彼此獨立的各種基本機構(gòu)根據(jù)應(yīng)用場合和設(shè)計要求合理地運用組合到具體設(shè)計中，達到培養(yǎng)學生從整體角度綜合考慮設(shè)計問題的能力的目的。例如在講四桿機構(gòu)的組合使用時，我們以蒸汽機機構(gòu)為例，先講解圖1所示的蒸汽機機構(gòu)運動簡圖，1-2-3-8組成曲柄滑塊機構(gòu)，8-1-4-5組成曲柄搖桿機構(gòu)，5-6-7-8組成搖桿滑塊機構(gòu)。曲柄搖桿機構(gòu)與搖桿滑塊機構(gòu)串聯(lián)組合?；瑝K3、7作往復(fù)運動并有急回特性。如果適當選取機構(gòu)運動學尺寸，可使兩滑塊之間的相對運動滿足協(xié)調(diào)配合的工作要求。然后要求學生通過該蒸汽機的機構(gòu)運動簡圖完成圖2所示的“蒸汽機機構(gòu)拼接”，把生硬的理論知識變成活生生的實物機械運動系統(tǒng)，使學生進一步熟悉機械零件的使用。

當然，在完成圖2所示的“蒸汽機機構(gòu)拼接”后，接上動力裝置，讓它運動，通過運動，檢驗運動的協(xié)調(diào)性，調(diào)節(jié)機構(gòu)各構(gòu)件的尺寸，驗證和修改圖1蒸汽機機構(gòu)運動簡圖，加深學生對圖1蒸汽機機構(gòu)運動簡圖的理解。因此，機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計可以使學生將所學習的知識進行綜合歸納，學會將各類機構(gòu)進行組合設(shè)計，既能鞏固和應(yīng)用所學過的基礎(chǔ)理論知識，使學生掌握運動方案設(shè)計的初步方法，更能進一步提高學生利用技術(shù)資料和實物模型進行運算和繪圖的能力。

五、結(jié)語

在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的理實一體化教學實踐中，我們感覺開發(fā)、培養(yǎng)和訓練學生的創(chuàng)新思維變得越來越重要，機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計可以使教學變得更加生動，更富有啟發(fā)性，不僅有利于學生對基礎(chǔ)理論知識的理解和掌握，而且可以提高學生分析問題、解決問題的能力，調(diào)動學生學習的主動性、自學性。高職學生普遍理論基礎(chǔ)差，但興趣廣泛，探求新知識的好奇心強，思維不受條件的約束，蘊藏著巨大的創(chuàng)新潛力，關(guān)鍵是教育者要為他們營造寬松和諧的教學環(huán)境，啟發(fā)和調(diào)動他們的學習熱情和創(chuàng)造性，機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計將課堂教學、創(chuàng)新理論和實踐訓練合理結(jié)合起來，是理實一體化教學模式的完美體現(xiàn)，學生能更好地發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，為成為技能型應(yīng)用人才，適應(yīng)就業(yè)崗位的需要，更好地服務(wù)于社會奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]紀政科，黃小霞.機構(gòu)組合創(chuàng)新設(shè)計實驗與探索.廣西輕工業(yè)，2011.6（6）.

[2]許勇平.高職機械設(shè)計基礎(chǔ)課程理實一體化教學實踐與感悟.新課程研究（職業(yè)教育），2011（7）.