機械設(shè)計基礎(chǔ)課程分層分類教學(xué)探討與實踐

王宏臣

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程分層分類教學(xué)探討與實踐

王宏臣

要想提升機械專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，教師要對當(dāng)前機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法進(jìn)行探討，整合機械原理、材料力學(xué)、機械設(shè)計等課程教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的接受能力積極開展分層分類教學(xué)實踐，建立以知識應(yīng)用為目的、實踐運用為主線的機械基礎(chǔ)課程教學(xué)體系。

機械設(shè)計基礎(chǔ)；教學(xué)目標(biāo)；分層分類；運用

分層教學(xué)在教學(xué)活動中倡導(dǎo)學(xué)生主動參與，倡導(dǎo)在教師的正確引導(dǎo)下，學(xué)生通過體驗、參與和實踐，提升對機械專業(yè)的認(rèn)知程度，逐步形成正確的機械思維。機械專業(yè)教學(xué)面向不同層次的學(xué)生，因此在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)針對學(xué)生的接受能力以及個性特點，采取分層分類的教學(xué)方法開展教學(xué)，不再過于強調(diào)理論推導(dǎo)、論證和知識的灌輸性，而是強調(diào)學(xué)生的教學(xué)感受，只有這樣才能夠有效提升機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果。

一、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)

開設(shè)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的目的是讓學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的機械知識，提升學(xué)生的機械思維能力與機械運用能力。為了實現(xiàn)高等教學(xué)機械人才的培養(yǎng)目的，教師要明確技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)要求，還原機械設(shè)計基礎(chǔ)課程最原本的特征，讓學(xué)生理解機械經(jīng)驗轉(zhuǎn)化成知識的過程。同時根據(jù)企業(yè)對于機械人才標(biāo)準(zhǔn)的反饋，進(jìn)一步明確機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)要求，實現(xiàn)課程設(shè)置的優(yōu)化。將機械設(shè)計基礎(chǔ)課程涉及到的機械原理、機械設(shè)計、材料力學(xué)、理論力學(xué)等課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新安排，實現(xiàn)機械理論與實踐教學(xué)相結(jié)合，將掌握基礎(chǔ)知識、理論運用以及機械技能作為教學(xué)的重點，實現(xiàn)機械基礎(chǔ)課程教學(xué)的發(fā)展。

二、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程分層分類教學(xué)方法

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是較為專業(yè)、復(fù)雜的課程，涉及到知識面較為廣闊，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求較高。但由于不同的學(xué)生學(xué)習(xí)能力是不相同的，因此有必要針對不同水平的學(xué)生開展分層分類教學(xué)。

例如，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程分層分類教學(xué)分班是按學(xué)生上學(xué)期或上學(xué)年的綜合排名分A、B班，A班為學(xué)習(xí)能力接受較好的學(xué)生，B班為學(xué)習(xí)能力接受一般的學(xué)生。對于B班教學(xué)主要以基礎(chǔ)知識教學(xué)為主。以齒輪教學(xué)為例，讓學(xué)生掌握齒輪的定義、常見的損壞形式、齒輪中心距和傳動比的計算，要求學(xué)生對于這些基礎(chǔ)內(nèi)容要熟練地掌握。對于A班教學(xué)主要以能力提升為主，要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行能力拓寬，能夠運用知識去解決實際的工程問題。同樣以齒輪教學(xué)為例，要求學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)內(nèi)容前提下，能夠結(jié)合實踐完成齒輪傳動的設(shè)計計算。

（一）針對不同水平的學(xué)生開展啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)在任何教學(xué)階段都應(yīng)該放在首位，這是因為人的認(rèn)知影響著人對事物的看法和觀點，機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、極限測量、機械制造技術(shù)等課程都可以采用啟發(fā)式教學(xué)。教師設(shè)計問題時應(yīng)根據(jù)班級學(xué)生的實際情況，將教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵問題提出來讓學(xué)生多加思考，并針對不同水平的學(xué)生開展教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生沿著教學(xué)主線進(jìn)行開放性思考。例如在進(jìn)行齒輪知識教學(xué)時，教師可以讓B班學(xué)生們學(xué)習(xí)思考齒輪有哪些種類，不同類型的齒輪有哪些特性？常見的齒輪損壞類型有幾種，分別發(fā)生在什么樣的場合？什么情況下齒輪可以和軸做成一體？齒輪的安裝定位方式有哪些，怎樣才能保證齒輪的安裝定位準(zhǔn)確可靠？對于B班學(xué)生主要是幫助學(xué)生理解最基本的齒輪知識，讓學(xué)生能夠?qū)τ邶X輪形成較為直觀的認(rèn)識。對于A班學(xué)生則在B班教學(xué)的基礎(chǔ)上，提問大齒輪和小齒輪的強度計算以及如何進(jìn)行設(shè)計？設(shè)計過程中遇到的相關(guān)問題如何解決？教師通過層層設(shè)問，將學(xué)習(xí)主動權(quán)交給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)老師設(shè)置的問題進(jìn)行思考，讓學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，最終解決問題。同時也提出了按學(xué)生學(xué)號個位數(shù)分組的教學(xué)方法，教學(xué)效果很好。

王宏臣/淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，碩士（江蘇淮安223003）。

（二）增設(shè)多樣化教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)動機

太過單一的教學(xué)形式以及教學(xué)方法會讓學(xué)生產(chǎn)生一種疲憊。學(xué)生有自己的思考方式、對于社會、學(xué)習(xí)都有自己的想法，會形成一種自我認(rèn)知的心理。學(xué)生學(xué)習(xí)的動機已經(jīng)不再是對于更廣闊知識的追求，更多的是看重一些實際的應(yīng)用。教師需要運用多樣的教學(xué)方法，盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，想辦法讓學(xué)生去挑戰(zhàn)、去探索難題，增添學(xué)習(xí)動力，提高自身的學(xué)習(xí)水平。對于B班學(xué)生教學(xué)來說，要以學(xué)生為中心，將學(xué)生作為教育的出發(fā)點和落腳點，把握住學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)。站在學(xué)生的立場，去精心地編排課件，用心構(gòu)思教學(xué)方式。運用情景教學(xué)，讓學(xué)生自己準(zhǔn)備課件或者學(xué)習(xí)課題，上臺來講述自己的學(xué)習(xí)觀點，使學(xué)生參與到教學(xué)中去，作為學(xué)習(xí)主體存在；對于A班學(xué)生來說要注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生的求知欲與探索欲，以平面四桿機構(gòu)知識學(xué)習(xí)為例，以四桿機構(gòu)四桿長度之間的關(guān)系來判斷四桿機構(gòu)屬于雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)還是曲柄搖桿機構(gòu)，讓學(xué)生去分析四桿機構(gòu)在運動時如何沖過死點，每個桿件在運動中的速度、角速度以及受力情況都是怎么樣的，增設(shè)多樣化教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（三）改革目前的考核方法

教師要注重考核檢驗學(xué)生知識掌握情況，監(jiān)測教學(xué)成果的重要環(huán)節(jié)。在教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握最基本的理論知識，更要讓學(xué)生具備較強的實踐能力、思考能力、自我總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力，這些綜合能力才能體現(xiàn)出學(xué)生綜合素質(zhì)。為了更好地提升考試的作用效果，應(yīng)該針對不同水平的學(xué)生進(jìn)行有針對性的測試。對于B班學(xué)生的測試要以書本上的基礎(chǔ)知識為主，要求學(xué)生對于基本知識、概念、理論能夠掌握，并能夠?qū)⒒A(chǔ)知識與生活生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，熟練運用基本知識；對于A班學(xué)生的測試，應(yīng)該包含各個方面的考核，才能體現(xiàn)出學(xué)生對于知識的掌握程度以及運用程度。可以包括實驗報告、大作業(yè)、實踐創(chuàng)新能力等，這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)過程中的以人為本思想，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在考試中，應(yīng)該加大開放性試題以及實驗性試題在總分?jǐn)?shù)中的比例，引導(dǎo)學(xué)生不斷在學(xué)習(xí)過程中注意觀察，不斷思考，細(xì)心總結(jié)。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。

（四）加強繪圖軟件分層教學(xué)

繪圖軟件是機械類專業(yè)必須掌握的軟件，只有學(xué)生掌握了CAD、UG、CAXA、Solid Works等繪圖軟件后，才能夠?qū)C械件有更為清楚的認(rèn)知。對于B班學(xué)生可以要求其必須掌握CAD的基本操作，對CAD繪圖的快捷鍵、圖層的設(shè)置、線型線寬的調(diào)整、塊插入等命令要熟練掌握。在學(xué)生掌握基本的繪圖命令后，可以讓學(xué)生去繪制一些較為復(fù)雜的機械零件，再結(jié)合繪圖中的全剖、旋轉(zhuǎn)剖、半剖、階梯剖、向視圖等內(nèi)容，從而以一種循序漸進(jìn)的情感教學(xué)方式幫助學(xué)生掌握CAD繪圖技術(shù)；對于A班級學(xué)生則不僅要求其掌握CAD，同時要求其對Solid Works、ProE、CATIA等三維軟件也能夠熟練運用，并能夠運用三維軟件進(jìn)行機械件的設(shè)計。通過零部件相互之間的位置以及配合關(guān)系，在保證零部件之間配合的前提下，完成零部件設(shè)計。除此之外在通過施加裝配約束以及裝配分析，可分析裝配體各零部件之間的關(guān)系，同時通過隱藏（顯示）某些零部件，進(jìn)而清晰地顯示出裝配體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

機械專業(yè)是制造行業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)，機械專業(yè)人才不僅要擁有專業(yè)的機械理論知識，而且還需要豐富的實踐經(jīng)驗，這就對于機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)提出了較高要求。通過運用分層分類教學(xué)法，有針對性地幫助學(xué)生提升機械理論實踐能力，加快學(xué)生對于機械新理論、新方法的掌握，從而有效促進(jìn)機械人才的培養(yǎng)。

［1］陸萍，董玉平.機械設(shè)計課程CAI系統(tǒng)設(shè)計探討［J］.山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社科版），2009.

［2］穆璽清，鄭增銘.機械設(shè)計基礎(chǔ)系列課程的教學(xué)研究與實踐［J］.蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報，2010.

［3］李陽星，李光煜，劉元林等．機械設(shè)計基礎(chǔ)課程體系改革與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐［J］.黑龍江教育（高教研究與評估），2007.

責(zé)任編輯：郭一鶴

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1671-6531（2015）23-0062-02

三、分層分類教學(xué)法在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中的具體運用