機械設(shè)計課程的教學(xué)改革分析

摘 要：機械設(shè)計是機械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是一個綜合性較強、實踐性突出的課程需要各個教學(xué)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合。機械設(shè)計課程課堂教學(xué)過程中也暴露出一些亟待解決的問題。本文從機械設(shè)計課程的教學(xué)入手，結(jié)合學(xué)校的培養(yǎng)目標，對機械設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段及教學(xué)實踐進行了改革與探索，以期為機械設(shè)計課程教學(xué)改革研究貢獻一份力量。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；改革；創(chuàng)新

“機械設(shè)計課程”是一門為數(shù)控類、機電類、機械類專業(yè)開設(shè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課。隨著教育課程改革的逐步深入，機械設(shè)計課程課堂教學(xué)過程中也暴露出一些亟待解決的問題。例如，部分教學(xué)內(nèi)容取舍不當(dāng)；教學(xué)方法缺乏多樣化，教學(xué)手段單一；課程設(shè)計與實踐聯(lián)系不夠密切等問題。本文針對以上問題，從機械設(shè)計課程的教學(xué)入手，結(jié)合學(xué)校的培養(yǎng)目標，對機械設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段及教學(xué)實踐進行了改革與探索，以期能提高機械設(shè)計課程教學(xué)質(zhì)量。

一、機械設(shè)計課程的基本特點

機械設(shè)計是機械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是一個綜合性較強、實踐性突出的課程。它具有涉及知識面廣、內(nèi)容抽象、原理和設(shè)計計算的公式眾多特點。它的任務(wù)是使學(xué)生掌握常用機構(gòu)和通用零件的基本理論和基本知識，初步具有這方面的分析、設(shè)計能力，并獲得必要的基本技能訓(xùn)練，具有設(shè)計機械傳動裝置和一般機械的能力。因此，其其是機械基礎(chǔ)類課程一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在機械設(shè)計課程的學(xué)習(xí)過程中，通過課程設(shè)計的實踐使學(xué)生掌握一般機械設(shè)計的有關(guān)知識與技能，包括訓(xùn)練、計算、繪圖能力，熟悉和運用資料能力（手冊、圖冊、標準、規(guī)范等），對學(xué)生進行較全面、較系統(tǒng)、較長時間、較貼近實際的綜合性設(shè)計訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力及解決實際問題的能力，為順利過渡到專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及進行專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計打下寬廣而堅實的基礎(chǔ)。

二、機械設(shè)計課程教學(xué)改革的主要策略

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系

機械設(shè)計是一門培養(yǎng)學(xué)生具有機械設(shè)計能力的學(xué)科基礎(chǔ)課。本課程在教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)著重基本知識、基本理論及基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面應(yīng)著重設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計技能的基本訓(xùn)練。在傳統(tǒng)灌輸式課堂模式下其內(nèi)容的廣泛性與學(xué)時的有限性之間的矛盾影響了學(xué)生的知識掌握和分析設(shè)計能力的培養(yǎng)。因此，機械設(shè)計課程教學(xué)改革應(yīng)根據(jù)培養(yǎng)目標和高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，在教學(xué)中努力完善、增強理論知識的系統(tǒng)性和完整性，加強基本概念和基本設(shè)計方法的講解，豐富與深化課程設(shè)計內(nèi)容，并加以精練和提高；教學(xué)內(nèi)容講述中注意密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，反映機械科學(xué)技術(shù)新的發(fā)展動態(tài)，在課程內(nèi)容中針對工程實例增加創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)容，增加數(shù)控技術(shù)的發(fā)展所需要的像滾動導(dǎo)軌、同步齒形帶等精密傳動與支撐的內(nèi)容，努力培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的能力，使學(xué)生獲得更寬的設(shè)計知識，更強的設(shè)計能力。總之，依托先進技術(shù)，進行課堂教學(xué)的改革與建設(shè)，在課程內(nèi)容的選擇和處理上，注意處理好經(jīng)典與現(xiàn)代、基礎(chǔ)和先進、理論和實踐的關(guān)系，保證教學(xué)內(nèi)容和手段的先進性；機械設(shè)計課程課堂教學(xué)的改革與建設(shè)還要結(jié)合教學(xué)的基本內(nèi)容，將一些新型的零部件、新結(jié)構(gòu)、新材料以及現(xiàn)代設(shè)計方法在教學(xué)過程中反映出來。

（二）改進教學(xué)方法與教學(xué)手段

實踐說明采用現(xiàn)代教育技術(shù)和交互式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不僅可以提高授課質(zhì)量，還可以節(jié)約課時及提高授課效率。在教學(xué)方法上增加互動討論式教學(xué)方法，通過討論課讓學(xué)生參與到教學(xué)中來，并以少、精、寬、新為原則，注重講重難點，傳授學(xué)生以思路方法，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。另一方面，設(shè)置綜合型討論題目，通過小組討論和現(xiàn)場討論課，使學(xué)生成為課堂的主體，創(chuàng)造條件使優(yōu)秀學(xué)生有機會發(fā)表自己的學(xué)習(xí)體會和研究成果。例如在齒輪傳動的設(shè)計中在教師的引導(dǎo)下先由學(xué)生自主選擇傳動方案和設(shè)計方法，然后組織學(xué)生討論，得出正確合理的設(shè)計結(jié)果。

在教學(xué)中采用先進的多媒體教學(xué)手段，開展形象、生動，興趣盎然的課堂教學(xué)。增加教學(xué)信息量和提升教學(xué)效果。特色的、開放式的教學(xué)課件與計算機輔助教學(xué)加深了對所學(xué)內(nèi)容的理解，激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，從而提高了整體教學(xué)質(zhì)量和水平。例如還有在課程設(shè)計之前給學(xué)生播放減速器裝拆錄像，使學(xué)生對減速器中各個零部件的結(jié)構(gòu)有一個直觀認識和理解。同時，構(gòu)建“機械設(shè)計”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，為學(xué)生提供了電子課件教案、網(wǎng)上習(xí)題及素材庫（含電子教案、授課圖像、圖片、動畫等）等教學(xué)資源都掛在網(wǎng)上及時提供給學(xué)生，以滿足課程教學(xué)和學(xué)習(xí)的需要，不斷培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和分析問題的能力。

（三）開放實驗室，提高學(xué)生創(chuàng)新動手能力

進一步加強課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)，強化實驗教學(xué)的作用，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是機械設(shè)計者學(xué)習(xí)的重要目標。在實踐當(dāng)中以此為重點，爭取開設(shè)更多的綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗，并以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手實踐能力為原則，構(gòu)建一個適應(yīng)課程教學(xué)、體現(xiàn)實驗特色的機械設(shè)計課程綜合實驗體系，不斷改革改革實驗教學(xué)形式和內(nèi)容。例如，可以改變多年的傳統(tǒng)教學(xué)方式，開放實驗室，打破現(xiàn)實學(xué)時的限制，增加學(xué)生更多的動手的機會，開放實驗室有利于學(xué)生和老師共同發(fā)揮主觀能動性，提高學(xué)生的實踐、動手能力，加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。例如，機械設(shè)計中的機械零件認知實踐與機械性能驗證實驗都有利于提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的水平。通過開放實驗室，可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，深化了課堂教學(xué)效果，不斷提高學(xué)生的機械設(shè)計創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。從而不斷滿足現(xiàn)代化教學(xué)對人才培養(yǎng)的要求。

21世紀的人才培養(yǎng)模式是“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。加強素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生具有分析、解決工程問題和設(shè)計、創(chuàng)造新的機械裝備的能力已勢在必行。機械設(shè)計教學(xué)是一個系統(tǒng)工程，需要各個教學(xué)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合。為此機械設(shè)計課程必須更新教育思想和教育觀念，結(jié)合學(xué)校的培養(yǎng)目標優(yōu)化課程內(nèi)容和體系，探索新的教學(xué)模式，加強理論與工程實踐的聯(lián)系，注重工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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作者簡介：段新燕，長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系。