地方本科高校《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)改革與研究

李飛舟 郭便

【摘 要】《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械制設(shè)計(jì)制造專業(yè)的核心課程，針對(duì)地方高校培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人目標(biāo)，分析了目前《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程存在的問題。本文充分考慮到《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過正確處理本課程與其他專業(yè)課程的內(nèi)在聯(lián)系，在改革培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)模式、課程設(shè)置、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)等方面融入了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育新思路、新理念，以及提升大學(xué)生自主設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)方面，結(jié)合自己對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其課程教學(xué)模式進(jìn)行了創(chuàng)新改革和探討，為地方高校能培養(yǎng)出合格的機(jī)械專業(yè)技術(shù)人才提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革；地方高校

中圖分類號(hào)： G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）18-0065-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.028

【Abstract】Mechanical design is the core course of the major of mechanical design and manufacturing. Aiming at the goal of cultivating application-oriented professionals in local universities， this paper analyzes the existing problems in the course of mechanical design. This article fully considering the journal of mechanical design courses， the characteristics of strong practicality through correctly handle the inner link， and other professional course in the reform of training target， teaching mode， curriculum setting， teaching method and practice teaching innovation entrepreneurship education into the new thinking， new ideas， and improve college students' independent design capability and innovation consciousness of entrepreneurship， in terms of his own experience of mechanical design course teaching， the teaching mode innovation reform and discusses， for local colleges to cultivate qualified machinery

【Key words】Mechanical design；Innovation；Teaching reform；Local universities

《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的核心課，它涉及機(jī)械制圖、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等課程的知識(shí)，主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)課程的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，同時(shí)也是從事機(jī)械專業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的必修課程。地方本科高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是應(yīng)用型技術(shù)人才，而不是精英人才，這就注定地方本科高校《機(jī)械設(shè)計(jì)》的教學(xué)要注重應(yīng)用型知識(shí)點(diǎn)講解，應(yīng)大力開展對(duì)學(xué)生機(jī)械技術(shù)能力和產(chǎn)品的技術(shù)革新和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，如何做好《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化對(duì)能否培養(yǎng)出合格應(yīng)用型技術(shù)人才具有舉足輕重的作用。目前，大多數(shù)高校雖然有自己的教學(xué)大綱，教材與“985”和“211”一樣還是沿用濮良貴主編《機(jī)械設(shè)計(jì)》，因?yàn)檫@是部?jī)?nèi)容齊全的國家級(jí)優(yōu)秀教材。但是，許多教師以準(zhǔn)確對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的內(nèi)容把握，分不清那些該重點(diǎn)那些章節(jié)該為了解內(nèi)容，盲目地課本的內(nèi)容全部講解，導(dǎo)致一是工作量；二是大學(xué)生對(duì)有些內(nèi)容又聽不懂；三學(xué)生更是分不清重點(diǎn)不知道怎么學(xué)。教學(xué)方法上，由于課程配有課件，多大數(shù)老師按照課件講解，課件的理論性較強(qiáng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)講解，較少不靈活，沒有創(chuàng)新意識(shí)。還有就是課程設(shè)計(jì)工作，由于受到場(chǎng)地、指導(dǎo)教師的能力和評(píng)價(jià)體系的影響，已經(jīng)成為多數(shù)地方本科高校的弱點(diǎn)。例如，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容還是減速器設(shè)計(jì)，學(xué)生在網(wǎng)上隨便可以找到，沒有創(chuàng)新性，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，反而導(dǎo)致學(xué)生直接模仿網(wǎng)上，達(dá)不到預(yù)期的效果。學(xué)生人數(shù)較多，一個(gè)老師帶一個(gè)班導(dǎo)致老師精力不足，質(zhì)量難以保證。學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視程度不夠，不能嚴(yán)格按照要求去做，制圖不嚴(yán)謹(jǐn)，畫法不規(guī)范等。本文對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革談一下幾點(diǎn)看法：

1 課堂教學(xué)

1.1 教學(xué)內(nèi)容的講授

由于地方本科高校的學(xué)生的底子較差，對(duì)一些高深的公式推理很難理解，而培養(yǎng)的目標(biāo)就是應(yīng)用型技術(shù)人才，故沒有必要高難度的公式進(jìn)行推理計(jì)算，只要讓學(xué)生知道如何應(yīng)用公式和在什么情況下用就行。例如。第三章的機(jī)械零件的強(qiáng)度中幾種強(qiáng)度計(jì)算公式、流體動(dòng)力潤滑以及油膜的承載能力計(jì)算等。要輕理論重實(shí)踐應(yīng)用性，講授內(nèi)容要少而精簡(jiǎn)，深入淺出，知識(shí)面要寬而又具有新穎性，時(shí)刻把握講解思路、講課技巧以及學(xué)生的趣向，以工程實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生感到獲得知識(shí)的有用性和成就感。教學(xué)方法上，不能依單一使用多媒體課件或板式教學(xué)，要將二者有機(jī)結(jié)合起立，利用二者的優(yōu)點(diǎn)給學(xué)生展示出一個(gè)豐富多彩的講解場(chǎng)面，以及吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。注重課堂與學(xué)生的互動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，進(jìn)而達(dá)到提高整體教學(xué)質(zhì)量和水平的目的。

1.2 習(xí)題討論

多在習(xí)題講解中加入一些工程實(shí)例分析。例如可以將全國機(jī)械設(shè)計(jì)大賽的題目和作品作為講解對(duì)象，不要事先給出結(jié)論，讓學(xué)生主動(dòng)參與分析，分組討論和辯論，分析原因和解釋原理，老師只進(jìn)行原則性的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生成為課堂的主體，總結(jié)應(yīng)用原理和知識(shí)，舉一反三，效果不錯(cuò)。

1.3 作業(yè)和課外學(xué)習(xí)

作業(yè)安排要有選擇性去安排，要選擇一些與代表性、實(shí)踐性較強(qiáng)和具有理論性分析的習(xí)題。作業(yè)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)檢查，通過對(duì)作業(yè)的批改了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，進(jìn)而才能在習(xí)題討論時(shí)有針對(duì)性地選題，盡力讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)全面掌握。

為了引導(dǎo)學(xué)生便于對(duì)課程難點(diǎn)重點(diǎn)把握，以及教學(xué)內(nèi)容的單一性，積極推薦和鼓勵(lì)學(xué)生去瀏覽國家級(jí)精品課程網(wǎng)站，讓學(xué)生通過對(duì)網(wǎng)站閱讀總，結(jié)合實(shí)際教學(xué)結(jié)出《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的重點(diǎn)難點(diǎn)，以及解題思路。特別是對(duì)于考研學(xué)生，搜集不同高校的《機(jī)械設(shè)計(jì)》考研試題，然后進(jìn)行分析，找出共同點(diǎn)，給學(xué)生講解各校的出題特點(diǎn)和解題思路。

2 實(shí)踐教學(xué)

2.1 實(shí)驗(yàn)課程

在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法上，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)化成必要的和選修的，將實(shí)驗(yàn)類型分為開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、自主實(shí)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)科目實(shí)驗(yàn)和綜合能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)。注重實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性，對(duì)待不同實(shí)驗(yàn)突出應(yīng)用型研究項(xiàng)目，因材施教，不做一切由教師動(dòng)手，學(xué)生記錄的方式，改為完全由學(xué)生自行完成，教師只做指導(dǎo)作用，增加學(xué)生的動(dòng)手能力和提高自我創(chuàng)新能力。改變以前的一個(gè)老師對(duì)多組實(shí)驗(yàn)的做法，實(shí)行實(shí)驗(yàn)課預(yù)約模式和分小組實(shí)驗(yàn)，充分給學(xué)生自主權(quán)利選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，只要在本年度內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)要求就行。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，大多數(shù)高校還是采用二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)對(duì)象，統(tǒng)一安排，為期2周。由于以二級(jí)減速器為課程設(shè)計(jì)對(duì)象已有幾十年了，網(wǎng)上的資料非常完善，對(duì)學(xué)生沒有挑戰(zhàn)性，存在許多弊端，變換研究對(duì)象或進(jìn)行調(diào)整是解決問題的唯一出路。因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)主要考查學(xué)生在動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、軸系以及軸上零部件的設(shè)計(jì)，然后經(jīng)過方案論證和優(yōu)化，完成主要零部件的功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所以可以尋找與二級(jí)減速器類似的產(chǎn)品為研究對(duì)象，例如，攪拌機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、換向箱等，也可以在二級(jí)減速器基礎(chǔ)上直接上三維實(shí)體設(shè)計(jì)，然后應(yīng)用CAE分析軟件對(duì)零部件進(jìn)行有限元分析計(jì)算，模擬分析結(jié)果可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)計(jì)算正確性，以增加學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。課程設(shè)計(jì)應(yīng)一人一題，避免一個(gè)班級(jí)設(shè)計(jì)參數(shù)沒有重復(fù)，以及杜絕學(xué)生復(fù)制、粘貼和抄襲計(jì)算書現(xiàn)象，由專業(yè)技術(shù)較強(qiáng)和有責(zé)任心的教師擔(dān)任，避免以往的每個(gè)教師都能帶的弊病。建議課程設(shè)計(jì)時(shí)間按規(guī)定時(shí)間為3周較好，兩周時(shí)間太少學(xué)生無法認(rèn)真完成。在課程設(shè)計(jì)考核方面，大多數(shù)高校的課程設(shè)計(jì)讓指導(dǎo)教師評(píng)閱，評(píng)閱后的問題不能反饋給學(xué)生。本人認(rèn)為課程設(shè)計(jì)也是機(jī)械學(xué)科的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)在學(xué)生做完后進(jìn)行答辯（最好做PPT答辯），經(jīng)過答辯過程使學(xué)生對(duì)自己的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行正確評(píng)價(jià)，對(duì)不妥之處或不對(duì)合理的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行糾正，增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的應(yīng)用能力，為以后的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。

3 開設(shè)第二課堂

我院的第二課堂主要是培養(yǎng)部分創(chuàng)新性應(yīng)用人才開設(shè)的，鼓勵(lì)一部分學(xué)生參加豐富多彩的第二課堂活動(dòng)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程的第二課堂主要是參加全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、三維計(jì)算機(jī)實(shí)體造型創(chuàng)新大賽、國內(nèi)工業(yè)設(shè)計(jì)大賽和校級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)大賽等。在教學(xué)過程中，與時(shí)俱進(jìn)引入現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理念，將大賽的內(nèi)容納入教學(xué)中，對(duì)設(shè)計(jì)原理和創(chuàng)意等進(jìn)行大討論，激發(fā)學(xué)生的興趣，拓展學(xué)生的創(chuàng)新能力和協(xié)調(diào)能力。經(jīng)過幾年的努力，也取得了不錯(cuò)的成績(jī)，例如，第四屆“知識(shí)產(chǎn)權(quán)杯”陜西省大學(xué)生工業(yè)設(shè)計(jì)大賽榮獲一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、2016年全國大學(xué)生工業(yè)設(shè)計(jì)大賽全獲得二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)、第十屆全國3D大賽年度總決賽“數(shù)字工業(yè)設(shè)計(jì)大賽”三等獎(jiǎng)、第八屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽陜西賽區(qū)競(jìng)賽獲二等三項(xiàng)，三等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。

成立機(jī)械大創(chuàng)新中心，為學(xué)生提供創(chuàng)新能力拓展的機(jī)會(huì)，讓能力的學(xué)生將自己的想法設(shè)計(jì)出來，經(jīng)過指導(dǎo)老師評(píng)審其可行性，認(rèn)為可行就可在創(chuàng)新中心進(jìn)行零部件加工、組裝等最終完成產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。或根據(jù)大賽要求，由學(xué)生按照要求自行設(shè)計(jì)大賽的項(xiàng)目產(chǎn)品，最終完成其產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)，參加大賽，盡力挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛力，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人。

4 結(jié)論

隨著教學(xué)改革的深入，對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程在機(jī)械專用中的地位和目前地方高校的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。針對(duì)存在的問題，從機(jī)械設(shè)計(jì)課程的課堂教學(xué)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)、第二課堂等方面出發(fā)，結(jié)合自己十幾年從事機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，以地方高校的辦學(xué)理念為出發(fā)點(diǎn)，為培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才，提出了有關(guān)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐和創(chuàng)新能力等方面得的改革措施和方法，為地方高校的機(jī)械設(shè)計(jì)課程改革提供參考。

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