淺談機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革

武全英

【摘 要】機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是高職機(jī)械類專業(yè)非常重要的一門綜合性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，綜合了普通高校工科機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課內(nèi)容體系，是聯(lián)系基礎(chǔ)課和后續(xù)專業(yè)課的紐帶，在整個(gè)教學(xué)當(dāng)中起著承上啟下的作用，是機(jī)械類學(xué)生必修專業(yè)基礎(chǔ)課。針對目前的高職學(xué)生的整體素質(zhì)和知識(shí)結(jié)構(gòu)，如何上好這門課程、如何更便于學(xué)生掌握這門課程知識(shí)顯得非常關(guān)鍵，因此該門課程的教學(xué)改革顯得尤為重要和緊迫。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；課程改革；實(shí)踐教學(xué)

近年來高校不斷擴(kuò)招，而生源不斷減少，錄取分?jǐn)?shù)線越來越低，導(dǎo)致高職生源文化基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)成績參差不齊，而機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)該門課程講授的機(jī)構(gòu)多、圖表多、設(shè)計(jì)計(jì)算多、零件多，加上高職基本實(shí)施工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，教學(xué)時(shí)數(shù)縮短，如果在講授內(nèi)容上仍沿用或仿照重點(diǎn)院校的做法，仍是以較深較難的學(xué)科性知識(shí)為主，在教學(xué)方法上僅靠一塊黑板，一支粉筆，這樣學(xué)生掌握起來有相當(dāng)難度，教師講授起來也很困難，吃力，結(jié)果老師辛苦付出學(xué)生一無所獲。

根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育對人才培養(yǎng)目標(biāo)的地位，培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線技能型、應(yīng)用型人才，更加注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手操作能力，在滿足教學(xué)基本要求的前提下，以必需、夠用為度，在教學(xué)中必須對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)進(jìn)行改革創(chuàng)新。

1 更新優(yōu)化現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，突出人才培養(yǎng)目標(biāo)

隨著科技發(fā)展，如今機(jī)械制造集機(jī)械本體、電子、信息、網(wǎng)絡(luò)于一體，而高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)仍綜合了機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械原理兩門課程內(nèi)容體系是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，且一些設(shè)計(jì)原理已經(jīng)陳舊，再加之知識(shí)點(diǎn)多，計(jì)算繁瑣，這樣一來，一方面學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，無頭緒，另一方面學(xué)生日后步入工作崗位面對新技術(shù)感到茫然，所以在保持必要的基本機(jī)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)方法外，可以增加一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，如優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)等新技術(shù)新知識(shí)。這些理念不必掌握，但可以擴(kuò)大學(xué)生的視野，拓寬知識(shí)面，以便將來能很快適應(yīng)一線生產(chǎn)工作。

優(yōu)化重組課程內(nèi)容，減少不必要理論推導(dǎo)和證明。如齒輪傳動(dòng)按輪齒齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算（或校核計(jì)算）公式的推導(dǎo)過程等都應(yīng)刪除而直接引用，突出工程實(shí)用性。同時(shí)，同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容要融合在一起，以增強(qiáng)知識(shí)的系統(tǒng)性和教學(xué)的連貫性。如帶傳動(dòng)，重點(diǎn)是V帶傳動(dòng)，從帶分類、特點(diǎn)、帶及帶輪結(jié)構(gòu)、帶受力分析、應(yīng)力分析、失效形式、設(shè)計(jì)計(jì)算、安裝維護(hù)，很有條理，把中間插入的同步帶傳動(dòng)放到齒輪傳動(dòng)后講授，因?yàn)橥綆鲃?dòng)具有帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)。

2 改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效率

由于該課程內(nèi)容多，理論性不強(qiáng)，具有一定的實(shí)踐性，許多解答不唯一，如果教師還用傳統(tǒng)的一塊黑板一支粉筆來講授這門課程，學(xué)生僅僅簡單地記住了一些名詞術(shù)語和要點(diǎn)，學(xué)習(xí)興趣不高，應(yīng)付過關(guān)了事。因此，教師要從教學(xué)方法下手，將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課生動(dòng)輕松呈現(xiàn)給學(xué)生，以期達(dá)到應(yīng)有的目的。

2.1 講好第一堂課概論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣

良好的開端是成功的一半，興趣是最好的老師。興趣是學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。要使學(xué)生對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)感興趣，講好概論是關(guān)鍵。概論是整本書的中心思想，主要介紹本課程的課程性質(zhì)、研究對象、主要內(nèi)容及主要任務(wù)及當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的新發(fā)展。概論課如果以提出“公交車前后門同時(shí)啟閉是采用什么機(jī)構(gòu)”“汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，為啥兩前輪擺角不一樣”“機(jī)械人是通過什么機(jī)構(gòu)能抓取東西” 等等，通過這些問題引出本課程研究對象，學(xué)生帶著疑問去聽課，必然會(huì)大大地激發(fā)學(xué)生探究機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的興趣。

2.2 充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，大大提高教學(xué)效果

由于高職院校基本采用了工學(xué)結(jié)合的教育模式，學(xué)生要在三年半工半讀期間完成所有必修課程，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)時(shí)數(shù)越來越少，隨著該學(xué)科發(fā)展，必須向?qū)W生講授內(nèi)容越來越多，如何在有限教學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)要取得好的效果，除了精選教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)難點(diǎn)外，要充分利用多媒體教學(xué)，這樣一方面節(jié)約了課堂板書時(shí)間，使教師把精力集中在透徹講解上，另一方面，多媒體的運(yùn)用，利用計(jì)算機(jī)的圖形，F(xiàn)LASH動(dòng)畫功能，向?qū)W生展現(xiàn)具體、形象、直觀、聲畫并茂的視聽材料，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官參與學(xué)習(xí)，使教師原本難以講清的一些動(dòng)態(tài)問題變得直觀易懂。如帶傳動(dòng)固有的彈性滑動(dòng)，齒輪傳動(dòng)漸開線齒廓的形成，齒輪范成法切制原理，采用動(dòng)態(tài)演示，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力

職業(yè)教育更加注重課程實(shí)踐性、開放性、職業(yè)性。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)是本課程重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉一些與本課程有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，掌握最基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)的基本技能，培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)，提高觀察問題、分析問題、解決問題的能力，鞏固和加深對本課程所學(xué)基本概念、基本理論的理解，為今后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。比如本課程比較重要軸系結(jié)構(gòu)分析與測繪，學(xué)生通過拆裝、分析、測繪等手段相互之間探討，以及教師當(dāng)面指導(dǎo)，最終能使學(xué)生直觀掌握軸、齒輪、鍵等相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)際知識(shí)，以及密封、潤滑等基本知識(shí)。通過該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在獲得專業(yè)知識(shí)同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)際操作、觀察分析等能力以及合作精神，從而培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2.4 實(shí)物教學(xué)

實(shí)物教學(xué)是一種直觀形象的傳統(tǒng)的教學(xué)手段。在教學(xué)過程中，使用生活中真實(shí)的物體和教具，模擬情景來輔助教學(xué)。有些教學(xué)內(nèi)容離開實(shí)物教學(xué)還真的很難理解講透。如齒輪傳動(dòng)漸開線齒廓嚙合特性，齒輪正確嚙合條件，齒輪連續(xù)傳動(dòng)條件，可以通過模型來演示齒輪嚙合全過程，然后學(xué)生展開討論，最后教師分析總結(jié)，這樣會(huì)收到好的教學(xué)效果。如齒輪失效形式，有輪齒折斷，齒面磨損，點(diǎn)蝕，膠合，塑性變形，可以收集一些報(bào)廢齒輪，讓學(xué)生來判斷屬于哪種失效形式，一方面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)也活躍課堂氣氛。

總之，工學(xué)結(jié)合模式下的高職教育，運(yùn)用行之有效的多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，活躍課堂氣氛，在有限教學(xué)時(shí)長內(nèi)獲得了很好的教學(xué)效果，充分發(fā)揮了教的主體-教師和學(xué)生的主體-學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對教學(xué)質(zhì)量起到了事半功倍的作用。

3 理論教學(xué)過程與課程設(shè)計(jì)融合在一起

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是本課程最后的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的一次綜合訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，使學(xué)生掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡單機(jī)械的一般設(shè)計(jì)方法和步驟，提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的基本能力，如計(jì)算能力、繪圖能力以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）能力等，使學(xué)生具有運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（標(biāo)準(zhǔn)手冊、圖冊等）的能力。

課程設(shè)計(jì)是緊接著理論課上完進(jìn)行的，一般兩周。通常做法課程設(shè)計(jì)開始時(shí)布置任務(wù)，不少同學(xué)對設(shè)計(jì)時(shí)所用到的理論知識(shí)和基本方法，雖然在前面理論教學(xué)已經(jīng)講過了，但此時(shí)卻不會(huì)應(yīng)用，有的甚至已經(jīng)忘記了，導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)，而且輔導(dǎo)很費(fèi)勁，影響課程設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。為改變這種現(xiàn)況，將課程設(shè)計(jì)貫穿到理論教學(xué)中，體現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)原則。經(jīng)典課程設(shè)計(jì)題目單級直齒輪減速器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合教學(xué)內(nèi)容分三個(gè)階段：總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算、裝配草圖設(shè)計(jì)、繪制零件圖及編寫設(shè)計(jì)說明書答辯。在理論教學(xué)中穿插安排幾次課程設(shè)計(jì)專題講座，在講于設(shè)計(jì)內(nèi)容相對應(yīng)理論教學(xué)時(shí)就布置相應(yīng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生在教中學(xué)，學(xué)中做，從而實(shí)現(xiàn)教-學(xué)-做一體化。這樣不僅有效地提高了課程設(shè)計(jì)的效率，而且大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)章節(jié)有了明確的針對性，保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量，使學(xué)生在設(shè)計(jì)中領(lǐng)會(huì)基礎(chǔ)知識(shí)，在理論教學(xué)中掌握基本設(shè)計(jì)方法。

4 結(jié)束語

在工學(xué)結(jié)合模式下高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革是以提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)既掌握了一定的理論知識(shí)，又鍛煉了實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，教師通過教學(xué)改革，大大提高了自身理論教學(xué)水平和實(shí)踐教學(xué)能力。總之，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革之路是漫長的，需要我們不斷在實(shí)踐中總結(jié)、完善和改進(jìn)。

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