機械原理課程設計教學改革的思考與探索

殷仁奇

【摘要】現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展對各門課程的教學提出了更多更高的要求，《機械原理》這門課程目前也面臨一些比較嚴峻的問題。機械運動方案設計在整個機械設計工作中占有重要地位，也是機械原理課程的重要任務之一。文章介紹了在教學過程中通過多種教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生運動方案設計能力的做法和效果。實踐結(jié)果表明，將機械運動方案設計能力的培養(yǎng)貫穿于教學過程的始終，對于培養(yǎng)學生的參與意識、創(chuàng)造能力和設計能力是大有裨益的。

【關鍵詞】機械原理 課程 設計

機械原理課程設計的主要目的是為學生在完成課堂教學基本內(nèi)容后提供一個較完整的從事機械設計初步實踐的機會。《機械原理課程設計》的編寫宗旨就是指導學生能在短時間內(nèi)，將所學的機械基礎理論運用于一個簡單的機械系統(tǒng)，通過機械傳動方案總體設計，機構(gòu)分析和綜合，進一步鞏固掌握課堂教學知識，并結(jié)合實際得到工程設計方面的初步訓練，培養(yǎng)學生綜合運用技術資料，提高繪圖、運算的能力。同時，注重學生創(chuàng)新意識的開發(fā)。

1 目前在機械原理教學中存在的一些普遍問題

1.1教學內(nèi)容乏味

就現(xiàn)階段的機械原理教育課程來看，教學的內(nèi)容非常乏味，主要原因就是因為部分老師在教學時只針對書本上的內(nèi)容進行講解，從不去擴展，這樣就限制了學生的思維，使他們的思維發(fā)散不出來，限制了其想象力。但是機械原理是機械專業(yè)的一門重要的基礎課程，對于學生日后的關于機械方面學習很重要，如果只是講解書本上面的知識，涉及的內(nèi)容就十分有限，這樣學生對于這一方面的理解就會被限制在了書本上，根本拓展不開。

1.2需要做的修改

長期以來，各校在“機械原理課程設計” 中嘗試了不同的教學改革。進入21世紀后，我國高校機械原理課程設計的教學改革更是進入新一輪高潮。各校對“機械原理課程設計”的目的、內(nèi)容、方法、題目、組織形式作了深入研究，探索機械原理課程設計中如何培養(yǎng)學生的機械運動方案設計、創(chuàng)新設計和解決工程實際問題能力，提出適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的機械原理課程設計實施方案。這些教學實踐為“機械原理課程設計”課程教學改革提供了理論準備。本文旨在總結(jié)各校近年“機械原理課程設計”課程教學改革成果的基礎上，探索機械原理課程設計進一步改革的方向。

1.3機械原理的重要性

在機械原理的理論教學中，盡管可以安排一些實物、模型、甚至錄相，增加學生的感性認識和實踐知識，但是光有這些是遠遠不夠的。在機械原理實踐環(huán)節(jié)教學中加強學生對機構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)和機械設計等工程實踐知識的認識和對儀器設備的動手操作、機械結(jié)構(gòu)的裝拆等實際動手能力的培養(yǎng)，是對理論課程教學不足很好的補充和完善。其次可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和綜合設計能力。

2機械原理課程設計的教學改革與實踐

機械原理課程設計主要側(cè)重于機械運動方案設計而機械方案設計是機械設計乃至以后的制造和使用最關鍵的階段是決定機械產(chǎn)品質(zhì)量好壞、性能優(yōu)劣和經(jīng)濟效益高低的關鍵步驟其創(chuàng)新特性效果如何直接影響機械產(chǎn)品的功能質(zhì)量和使用效果。因此我院的機械原理課程設計也經(jīng)歷了“機構(gòu)的圖解法分析機構(gòu)的解析法上機分析機構(gòu)創(chuàng)新設計”三個發(fā)展階段。我們把培養(yǎng)學生設計思維能力和創(chuàng)新設計能力同時兼顧培養(yǎng)學生基本設計能力和應用計算機進行工程設計能力作為機械原理課程設計教學改革的宗旨。

2.1選題

傳統(tǒng)機械原理課程設計教學模式中僅僅以指導書為藍本教師的程序化指導貫穿始終。其題目一般是由教師指定幾個具有代表性的題目如半自動平壓模切機。為了充分發(fā)揮學生的主動性如今的選題原則是在不脫離機械原理課程內(nèi)容的基礎上學生根據(jù)其興趣、愛好和能力自由選擇這樣就大大激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識。有很多學生的創(chuàng)新設計題目極具研究和應用價值。創(chuàng)新需要基礎素材沒有豐富的基礎知識就不會有創(chuàng)新成果出現(xiàn)。因此我們將課程設計提前布置使學生在學習機械原理課程時能有的放矢的認真學習、研究相關章節(jié)內(nèi)容。因為他們知道這些知識對他們學期末進行課程設計大有幫助這樣又反過來促進了學生學習機械原理課程的積極性和主動性。

2.2設計過程的控制與要求

在進行機械原理課程教學的同時，就讓學生對課程設計進行選題并說明整個設計過程的要求。這一階段為分散教學，要求學生選題并提出多個運動方案。在集中設計階段，第一天完成多個運動方案的評價與優(yōu)選，確定本課程設計的運動方案；第二天，確定機械的總體尺寸，給出各執(zhí)行機構(gòu)與傳動機構(gòu)的初選尺寸，繪制機械系統(tǒng)運動簡圖，編制機器運動循環(huán)圖；第三天，對所選機構(gòu)進行運動分析，繪制運動線圖；第四、五天，編寫設計說明書，進行答辯。由于嚴格要求按給定的時間進度設計，所以，絕大多數(shù)學生都能按時完成任務。在機構(gòu)的評價與優(yōu)選過程中，采用個人、教師及學生小組的多層次的機構(gòu)評價和優(yōu)選方式，既發(fā)揮了學生的主動性，又加深了學生對各種運動方案的認識，同時還加強了學生的團隊協(xié)作意識。課程設計說明書作為一種技術說明書，強化其編寫工作，可以提高學生在以后的實際技術工作中，編寫技術報告、可行性論證報告和產(chǎn)品說明書等技術文件的基本技能。所以在課程設計過程中，對如何編寫課程設計說明書，給出了詳細的寫作要求并提供了寫作樣本。我們運用公開、透明及自評、互評及教師評分相結(jié)合的評價方式，對學生的課程設計進行評分。首先，學生對自己的設計進行說明及展示設計說明書，并對自己這的課程設計進行自我評價；然后由同學對其進行質(zhì)詢與評價；最后，由老師進行講評并給出成績。這樣，使學生體驗主動參與、自由發(fā)表個人見解，并認真聽取他人意見的學術氣氛，并學會用理性與公正的態(tài)度評價自己和他人的工作。

3結(jié)束語

機械原理課程設計教學改革是進入21世紀后，面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)，我國工科課程教學實踐環(huán)節(jié)改革的成功嘗試。全國高校圍繞機械原理課程設計所進行的教學實踐，無論對于機械原理精品課程建設，還是深入開展包括機械學科在內(nèi)的工科課程體系教學改革，都富有借鑒意義。機械原理課程設計的各種教改嘗試，既有鮮明的主線，又各具特色。既有成功經(jīng)驗，也有需要探討、摸索之處。因此有必要總結(jié)、梳理，以利進一步改革。

參考文獻：

[1]裘建新主編.機械原理課程指導書. 北京：高等教育出版社，2005.4

[2]鄭文緯 吳克堅主編. 機械原理.北京：高等教育出版社（第七版），1997.7