論機械設計基礎課程教學改革

賈瑞匣

(鄭州工業應用技術學院，河南 鄭州 451150)

機械設計基礎是工業設計專業的一門專業基礎必修課，是一門研究機械中常用機構和通用零、部件的工作原理、結構特點、基本設計理論和計算方法的課程。本課程實踐性和綜合性很強，它是聯系基礎課和專業課的重要橋梁，起著承前啟后的作用。

1 課堂教學改革

1.1 教學方法改革

(1)圖示教學法。圖示教學法即“圖文示意”教學法。該教學方法的核心是采用“綱要信號”圖表，此圖表是一種直觀性很強的教學輔助工具，主要由文字、圖形、公式、方框、流程圖和表格等組成。利用此教學法將各章內容的各個知識點有機地串聯起來，有利于學生把握知識的整體結構及其內在聯系，便于學生對所學知識的理解和記憶。

(2)任務驅動教學法。任務驅動教學法實現了教學理念的轉變，它將以往以傳授知識為主的傳統教學理念，轉變為以分析問題、解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念，將傳統以教師為主的再現式教學轉變為以學生為主的探究式學習，使學生處于一種積極主動的學習狀態，學生會運用現有的知識和自己的經驗，結合自己對當前問題的理解提出方案、解決問題。任務驅動教學法最根本的特點就是“以任務為主線、學生為主體、教師為主導”，改變了傳統的被動教學模式，實現了學生主動參與、積極探索創新的新型學習模式。任務驅動教學法的核心是根據教學內容設計任務。如在講授平面連桿機構這一章時，教師可讓學生設計包含平面連桿機構的健身機械或家用機械，比如健身機械可以是小區里面安裝的健身器材；家用機械如雨傘、折疊桌椅、家用折疊梯子等。通過實踐發現任務驅動法有利于培養學生分析問題、解決問題、與其他人協作的能力，激發學生自主學習的興趣。

1.2 教學手段改革

(1)利用多媒體、實物模型和板書相結合的教學手段。多媒體授課是通過聲音、圖形、文字、三維動畫等多種形式有機融合，使學生對復雜的機械結構形成清晰的感官認識，實物模型的示教能起到直觀形象的作用，兩者都方便學生對新知識的理解。同時，輔以傳統的板書教學，對于較復雜的、較難理解的公式，在黑板上寫出推導過程，邊推導邊講，學生在老師寫板書時就會有思考時間，能更好地掌握這些公式。通過綜合使用多種教學手段，能很好地提高學生的學習興趣。例如，在講曲柄搖桿機構和齒輪時借用實物模型，讓學生增加感性認識，便于學生理解和記憶。

(2)應用計算機三維設計軟件輔助教學。在機械設計基礎課堂教學中引入計算機三維設計軟件，可提高學生的感性認識，便于理解機械結構。比如在講解軸系結構時，可采用Pro/Engineer、Solidworks、UG等CAD三維設計軟件給學生展示減速器的三維模型，使學生產生好奇心，提高學習的興趣。

(3)利用微信雨課堂進行混合式教學。雨課堂把 PowerPoint和微信聯起來，建立了線上和線下學習的橋梁。教師應用雨課堂在課前發送課件、慕課視頻、習題等，學生通過手機接收并進行線上學習，并可實現師生的線上互動。雨課堂大大激發了學生主動學習的熱情，按時完成“課前預習”和“課后作業”，從而提高了課堂教學效果。

雨課堂可實時同步課堂和互動式教學。學生掃碼簽到，避免了曠課現象，有效地提高了到課率。教師當天教學用的課件可以同步在學生手機上，如果學生有聽不懂的知識點，可以隨時點擊“不懂”按鈕向老師請教，遇到重點、難點知識，點擊“收藏”按鈕，方便課后復習。同時，教師可根據雨課堂反饋的數據及時了解學生對知識點的掌握情況，進一步調整教學計劃，更有效地提高教學質量。“雨課堂”還有一些功能可以增加學生與教師的溝通，比如學生可以在線發送彈幕，對教學內容提出建議。

2 實踐教學改革

機械設計基礎的實踐教學有課內實驗和課程設計2部分組成。針對課內實驗可以少一些演示性、驗證性實驗，多開設一些綜合性、設計性實驗，多鼓勵學生利用實驗設備器材自己設計實驗，并啟發學生勤思考，勤動手，提高學生的實踐動手能力。

針對為期2周的機械設計課程設計環節。一般設計的是帶式輸送機傳動系統中的圓柱齒輪減速器，老師在做任務書時要保證學生每人一題，確保學生獨立進行設計計算，以免學生相互抄襲，達不到工程訓練的目的。在進行減速器設計時，可先讓學生到實驗室動手拆裝各種減速器，增加感性認識，主要認識減速器的內部和外部結構，特別是軸承、軸、箱體和各種齒輪的結構。在完成帶傳動和齒輪傳動的設計后，要求學生用計算機繪圖軟件繪制出減速器的裝配圖和主要零件的零件圖，同時要求學生進行三維實體建模，強化學生的計算機輔助設計能力，開拓學生的就業渠道。通過機械設計課程設計的這個實踐環節，使學生更好地理解機構設計、零部件設計方法等理論知識，提高了學生的學習熱情和設計水平，增強了學生的就業競爭力。

3 考核方式改革

在應用任務驅動教學法教學過程中給學生布置了一些設計任務，考核時將根據學生完成情況計算平時成績并計入總評。另外，把雨課堂中的有關反饋數據也計入總評。在設計期末考試試卷時，有意識地增加主觀題的分值，減少客觀題的分值，考查學生綜合運用所學理論知識來解決實際問題的能力，激發學生在平時學習中將理論與實際聯系的積極性。

4 結論

通過以上3個教學關鍵環節的教學改革和實踐探索，把以往課程教學以教師教為主的傳統教學模式改變成以學生學為主的新模式，激發了學生的自主學習興趣，培養了學生的實踐動手能力，拓寬了學生的就業渠道，取得了良好的教學效果。