與機械創新設計大賽相結合的“機械原理”教學改革

曾斌++劉祿++陶鑫

摘要：針對目前機械原理教學中存在的不足，提出了與機械創新大賽相結合的“機械原理”教學改革。歷屆的機械創新設計大賽獲獎結果表明，實施該教學改革后，學生的機械原理知識和機械創新設計能力都得到了較大的提高。

關鍵詞：機械原理；教學改革；機械創新設計

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2018）02-0128-02

一、引言

“機械原理”是機械工科專業的一門技術基礎課，主要研究各種機構的共性問題[1，2]，機械原理課程理論抽象，研究內容寬泛，并對前期的基礎課程有較高的要求，因此導致很多學生產生畏懼心理，覺得機械原理課程深奧，內容枯燥、課程索然無味。

與機械創新大賽相結合的“機械原理”教學是利用機械創新設計大賽，通過創新設計大賽作品的制造，促進學生對課程內容的學習，督促學生自己提出問題、分析問題、解決問題，最后最大化地激發學生的機械創新能力[3，4]。目前，湖南文理學院有效地將機械創新設計大賽與機械原理課程相結合，并取得了卓有成效的成果。

二、與機械創新大賽相結合的“機械原理”教學的實施過程

通過多年來參與機械創新設計大賽，我校對機械創新設計大賽與機械原理課程教學相結合積累了大量的經驗，下面對其實施過程予以介紹。

（一）主辦機械創新設計大賽的主題解析會

委派骨干老師參加歷屆的機械創新設計大賽主題解析會，對每一年的機械創新設計大賽的比賽主題有一個正確和深刻的理解，避免以后的作品出現跑題現象。骨干老師參加完主題解析會后，召集所有的學生和全院的老師，在學院內部把主題解析清楚，并以自由提問和臨場解答的方式，盡量讓學生理解每一屆的主題。另外還邀請2名在往屆機械創新設計大賽中取得優秀成績的學生介紹經驗，一方面讓學生了解機械創新設計大賽的整個流程，另一方面提高學生參與機械創新設計大賽的積極性。

（二）開展與機械創新設計大賽主題相一致的工程創新三維設計大賽

為了提高全體學生的學習積極性，并進一步認識機械原理課程對于機械產品設計的重要性，我校在全體大二學生中主辦工程創新三維設計大賽，并要求全體學生自發成立三人協同小組，為各個協同小組配備一名指導老師。在此階段，學生在小組內充分討論和互相學習，并階段性地與指導老師探討設計方案，通過反復查找資料和充分的方案論證，最終完成產品三維圖形的繪制。完成此過程，學生需要自發學習機械原理的相關知識，并與指導老師充分交流。為了完成三維圖形的繪制，學生還需要自學三維制圖軟件。通過2個月左右時間的訓練，各個小組基本都能拿出一個合理的方案。學院組織三維設計大賽評比，由學校挑選的5名專業老師作評委，評選出優秀作品15件參加下一階段的實物制作，并為期間表現優秀的小組和作品頒發獎狀，一方面是對學生工作的肯定，另一方面也是對他們的鼓勵，提高他們學習的積極性。

（三）實物作品的制作

進入實物作品的制作階段，首先要解決的就是經費的來源。我校歷來就重視學科競賽，教務處有專用的用以支持學科競賽的經費，學院內部也為實物制作預留了一定的經費。因此，此階段所需費用得到徹底解決。更為重要的是，為了讓學生盡早盡好地完成作品的制作，我們對所屬的機械廠和加工中心作了硬性要求，學生提出作品加工要求后必須在3個工作日內得以滿足，并要求學生自己完成作品的機械加工，這樣做的目的也是為了提高學生的生產實踐能力，讓學生能夠掌握產品的制作流程，也為機械制造基礎課程的學習打下良好的基礎。

三、近幾年學生的機械創新設計大賽成果

自從學院將機械原理教學與機械創新設計大賽相結合后，老師和學生在思想上都更加重視學科競賽，學校也加大了機械創新設計大賽作品的經費投入，近幾年涌現出大量高質量的機械創新設計作品，在省內競賽中也取得了顯著的成績。以下為湖南文理學院機械工程學院在近兩屆機械創新設計大賽獲得的一等獎和二等獎的作品匯總表。

實踐證明：在課程在近三年的考試中，2006屆學生機械原理課程及格率只有56.5%，2007屆學生機械原理課程及格率提高到81.2%，說明了機械創新設計大賽促進了機械原理課程的學習，這為學生今后從事機械設計、研究和產品的開發創新奠定了重要的基礎。與機械創新大賽相結合的“機械原理”實踐教學極大地提高了學生分析問題和解決問題的能力，提高了學生學習知識的興趣。通過與傳統教學法的結合，使學生掌握了機械原理課程的基本概念和核心能力，提高了其機械創新設計能力。

四、結束語

機械原理是機械工科專業一門重要的專業基礎課，為了增強學生對機械原理課程的適應能力和挖掘其開發創新能力，通過與機械創新大賽相結合的“機械原理”教學改革，可以顯著提高學生的機械原理知識和機械創新設計能力。

參考文獻：

[1]趙永杰，程西云.機械原理課程探究式教學改革與探索[J].大學教育，2014，（9）：141-143.

[2]施火結.機械原理教學內容及課程體系的改革[J].教育教學論壇，2012，（s5）：69-71.

[3]周永清.機械原理創新教具學具進課堂[J].實驗技術與管理，2016，33（2）：11-13.

[4]劉揚，唐芬南，賀兵.基于學生創新素質培養的機械原理課程案例教學研究[J].湖南冶金執業技術學院學報，2009，9（4）：97-99.endprint