高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程建設(shè)探索與實(shí)踐研究

謝明軍

摘 要 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教育機(jī)械類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，以實(shí)踐為主。該課程設(shè)計(jì)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)造意識(shí)。因此，課程設(shè)計(jì)的探索與實(shí)踐研究十分必要。

關(guān)鍵詞 高職；機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；課程設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)能力

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）10-0089-02

1 前言

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的主要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。所以學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，除了要掌握基本的理論知識(shí)外，更重要的是實(shí)現(xiàn)動(dòng)手設(shè)計(jì)能力的提高和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。由此，一線教師嘗試大量課程建設(shè)探索與實(shí)踐研究。

2 課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

設(shè)計(jì)題目較為單一 基本上以減速器作為設(shè)計(jì)對(duì)象，每一屆的學(xué)生都做減速器的設(shè)計(jì)，除了參數(shù)不同，其他的設(shè)計(jì)步驟、工作原理都一樣。時(shí)間一長(zhǎng)，新鮮感都沒(méi)有，教師不僅疲倦感重，而且對(duì)教學(xué)也失去創(chuàng)新，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，由于設(shè)計(jì)題目的數(shù)量有限，多個(gè)學(xué)生一個(gè)項(xiàng)目，導(dǎo)致抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。

學(xué)生缺乏自主設(shè)計(jì)能力 課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐是在理論教學(xué)結(jié)束以后統(tǒng)一安排，一般要求學(xué)生在兩周內(nèi)設(shè)計(jì)完成。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生只要按照書本上的要求進(jìn)行操作即可，指導(dǎo)書上對(duì)于各個(gè)設(shè)計(jì)步驟都有詳細(xì)的講解。這樣就很容易讓學(xué)生思維固定，設(shè)計(jì)內(nèi)容千篇一律，操作過(guò)程模式化。學(xué)生個(gè)性化的東西沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，不利于發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)，很大程度上制約了學(xué)生的創(chuàng)造能力。而且，由于兩周的時(shí)間較短，教師的教學(xué)任務(wù)又重，為了完成課程，教師也是有問(wèn)必答、有疑必解。慢慢地，學(xué)生失去獨(dú)立思考的能力，哪里還有創(chuàng)新？

學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不足 很多學(xué)生都認(rèn)為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)就是一門考察課，不過(guò)是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行串聯(lián)，意義不大，應(yīng)付了事，找各種各樣的借口遲到、缺席。為了完成教師交給的項(xiàng)目，東拉西扯、相互抄襲，完全不在意知識(shí)的連貫性。

3 課程改革措施

為了使課程設(shè)計(jì)真正實(shí)現(xiàn)其教學(xué)目的，改變教學(xué)現(xiàn)狀，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)技術(shù)型人才，針對(duì)以上課程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出在今后的課程設(shè)計(jì)中應(yīng)采取的措施。

精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容 教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中除了常規(guī)的減速設(shè)計(jì)以外，應(yīng)該多收集一些與機(jī)械有關(guān)的設(shè)計(jì)課題，比如縫紉機(jī)、除草機(jī)，甚至玩具車也可以作為設(shè)計(jì)對(duì)象?？梢越Y(jié)合教師的科研對(duì)象進(jìn)行選題，當(dāng)然這些選題要以基礎(chǔ)性知識(shí)為主。設(shè)計(jì)的原理、結(jié)構(gòu)等不應(yīng)該是固定不變的，教師在提出方案設(shè)計(jì)后，由學(xué)生自主獨(dú)立設(shè)計(jì)完成，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

提前布置設(shè)計(jì)任務(wù) 正常情況下，機(jī)械設(shè)計(jì)課程是在本門課結(jié)束后，用兩周的時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)。這時(shí)，學(xué)生對(duì)之前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)遺忘得都差不多了，而且對(duì)于新學(xué)的知識(shí)，又可能不知道怎么應(yīng)用到實(shí)際操作當(dāng)中，效率降低，又要折回去復(fù)習(xí)舊的知識(shí)。但是如果教師在教學(xué)之初就提前布置設(shè)計(jì)任務(wù)，那么學(xué)生可以帶著任務(wù)學(xué)習(xí)理論知識(shí)，重難點(diǎn)就更突出，也可以帶著任務(wù)去觀察生活當(dāng)中常見(jiàn)的各種機(jī)械裝置，查參考書，擬定初步的方案。這樣，學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，就會(huì)感覺(jué)到理論知識(shí)的重要性，對(duì)學(xué)科的重視程度也會(huì)提高。

組織課程設(shè)計(jì)答辯 課程結(jié)束后，就要組織答辯。其目的一方面是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，督促其復(fù)習(xí)；另一方面還可以鍛煉學(xué)生的膽量和口語(yǔ)表達(dá)能力。而答辯的內(nèi)容以學(xué)生的設(shè)計(jì)方案為主。但事實(shí)是，很多院校的答辯取消或者只是象征性地走個(gè)形式，造成課程設(shè)計(jì)質(zhì)量降低。因此，在以后的課程設(shè)計(jì)中一定要有答辯的過(guò)程。學(xué)生在進(jìn)行答辯的時(shí)候，首先要闡述自己的設(shè)計(jì)理念，回答教師提出的問(wèn)題。教師通過(guò)設(shè)計(jì)報(bào)告、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、答辯等情況綜合打分。對(duì)不及格的學(xué)生，讓其限期修改，等待下一輪答辯。

4 課程實(shí)踐研究

理論是為實(shí)踐服務(wù)的，再精深的理論如果不能運(yùn)用于實(shí)踐當(dāng)中，也是暫時(shí)沒(méi)有意義的。因此，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，始終把設(shè)計(jì)和理念貫穿于整個(gè)教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)。

設(shè)計(jì)思路，從簡(jiǎn)單機(jī)械入手 教師在設(shè)置門檻的時(shí)候，要把難度降到最低，不能讓學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生恐懼和神秘的情緒，所以可以從最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的機(jī)械入手。比如在緒論里，教師可以發(fā)動(dòng)學(xué)生在生活中找機(jī)械，通過(guò)引導(dǎo)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)機(jī)械就在身邊，如電扇、自行車、攪拌機(jī)等?？梢詫?duì)這些簡(jiǎn)單的東西加以設(shè)計(jì)，讓它們成為自己想要的東西，最后還要能用語(yǔ)言表述出來(lái)。

對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，一個(gè)機(jī)器的構(gòu)成最直觀的感受就是執(zhí)行部件。那思路就要從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，環(huán)環(huán)緊扣，先從執(zhí)行部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后選用原動(dòng)機(jī)，再就原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部件的傳動(dòng)比來(lái)設(shè)計(jì)并選擇傳動(dòng)裝置，最后是輔助系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)思路要始終貫穿于整個(gè)過(guò)程，把理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)過(guò)程相當(dāng)于學(xué)習(xí)過(guò)程，每一個(gè)步驟都目的明確、任務(wù)清晰。

思路的實(shí)踐過(guò)程 課程在緒論里不僅介紹了課程的重要性，還有一些基本的零件、構(gòu)件等概念，并對(duì)簡(jiǎn)單機(jī)械進(jìn)行了拆解，讓學(xué)生對(duì)其有個(gè)初步的了解。接著學(xué)習(xí)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，然后從學(xué)習(xí)四桿機(jī)構(gòu)出發(fā)，從簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)入手，布置設(shè)計(jì)任務(wù)。在講解四桿機(jī)構(gòu)的時(shí)候，著重了解其運(yùn)動(dòng)特性，能轉(zhuǎn)化成為什么樣的運(yùn)動(dòng)形式，在現(xiàn)實(shí)生活中哪些物品會(huì)用到這些機(jī)構(gòu)……一步一步地啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去設(shè)計(jì)。當(dāng)學(xué)生能自己做出簡(jiǎn)單的構(gòu)想和設(shè)計(jì)時(shí)，也就說(shuō)明學(xué)生掌握了四桿機(jī)構(gòu)的理論內(nèi)容。

學(xué)完了力的設(shè)計(jì)，就要把它使用起來(lái)，因此課程增加了電動(dòng)機(jī)的選用內(nèi)容。學(xué)生在設(shè)定了運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的各種參數(shù)后，按照要求選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而掌握效率等概念，并對(duì)整體的機(jī)器有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。當(dāng)在書本上看到軸承、變速箱等名詞時(shí)，就不會(huì)感覺(jué)抽象，甚至大腦里會(huì)馬上出現(xiàn)它的樣子，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)接受。

電動(dòng)機(jī)選擇以后，就到減速的問(wèn)題，這時(shí)教師就可以引出齒輪機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。齒輪要著重講解傳動(dòng)比的分配、計(jì)算、選用，而那些聯(lián)系不密切的內(nèi)容（如現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用等）可以忽略，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以把更多的時(shí)間用到實(shí)踐上。

有了齒輪、傳動(dòng)比，那么要通過(guò)什么把運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給齒輪呢？這時(shí)就該聯(lián)軸器出場(chǎng)了。齒輪靠鍵連接和軸傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，而電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力又是由聯(lián)軸器來(lái)帶動(dòng)的。當(dāng)零部件選擇好后，重點(diǎn)就是軸的設(shè)計(jì)，了解軸的結(jié)構(gòu)，通過(guò)講解和改錯(cuò)，了解哪些細(xì)節(jié)是需要處理的。

最后是軸承的選擇、使用年限的計(jì)算等環(huán)節(jié)。每一個(gè)環(huán)節(jié)都由學(xué)生設(shè)計(jì)，做作業(yè)就是在做機(jī)器，一個(gè)過(guò)程完成了，學(xué)習(xí)任務(wù)也就完成了，學(xué)生學(xué)起來(lái)也不吃力。

在課程改革前，學(xué)習(xí)的內(nèi)容相互獨(dú)立，聯(lián)系少，課程重點(diǎn)不突出，學(xué)生學(xué)習(xí)的任務(wù)和目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)知識(shí)是被動(dòng)的。這樣的后果就是學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，課堂氣氛悶，學(xué)習(xí)效果差。而改革后，由于環(huán)環(huán)相扣，目標(biāo)任務(wù)明確，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有方向、有條理，討論熱烈、氣氛活躍。教師引導(dǎo)，學(xué)生思考，實(shí)踐的主體是學(xué)生，收到良好的學(xué)習(xí)效果。

當(dāng)然也存在一些問(wèn)題，比如：由于受到場(chǎng)地的限制，很多拆解的環(huán)節(jié)沒(méi)辦法操作，學(xué)生只能看，或者幾個(gè)人一起做，操作實(shí)效不是很理想。另外，在小組活動(dòng)中也會(huì)有部分學(xué)生渾水摸魚，不動(dòng)手、不積極。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，要培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力，教師在其中起到關(guān)鍵的作用。為了增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)效果，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，就要不斷對(duì)課程設(shè)計(jì)模型進(jìn)行改革，并合理安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間，不斷提高學(xué)生對(duì)課程的積極參與性，鍛煉其動(dòng)手和動(dòng)腦能力。

參考文獻(xiàn)

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