關(guān)于《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

吳衛(wèi)萍（韶關(guān)市技師學(xué)院 廣東 韶關(guān) 512026）

關(guān)于《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

吳衛(wèi)萍
（韶關(guān)市技師學(xué)院 廣東 韶關(guān) 512026）

如何培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，成為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的新課題。本文從因材施教、更新調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，采用多元化的教學(xué)手段以及改革考核方式等方面入手，闡述如何把教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性和職業(yè)性作為切入點(diǎn)，根據(jù)社會(huì)對(duì)機(jī)械類高職畢業(yè)生需求的變化，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生能力。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；教學(xué)改革；創(chuàng)新

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》作為機(jī)械類高職學(xué)生的一門必修課，教學(xué)的任務(wù)是使學(xué)生在掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基本知識(shí)與基本理論的同時(shí)，初步具備設(shè)計(jì)通用機(jī)械零件和簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置、分析生產(chǎn)實(shí)際中常用機(jī)構(gòu)的工作特性、通用機(jī)械零件的失效以及結(jié)構(gòu)方面問(wèn)題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和技能實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)。

然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課的過(guò)程中往往只注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，忽視其他能力的培養(yǎng)，以致在日后的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中不知從何下手；在工作中，不善于將理論應(yīng)用于實(shí)踐，造成操作的不合理甚至是錯(cuò)誤。因此，通過(guò)教學(xué)改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，已成為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的新課題。

因材施教，更新調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

這里所講的因材施教包括兩方面的涵義：一是根據(jù)學(xué)生的文化層次和基礎(chǔ)水平開(kāi)展分層教學(xué)；二是根據(jù)學(xué)生的就業(yè)需要分類教學(xué)。高職教育本質(zhì)上是高等技術(shù)技能型教育，面對(duì)的學(xué)生文化基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和自律性相對(duì)較差，在培養(yǎng)目標(biāo)上有別于普通高等教育，要求學(xué)生掌握“必需、夠用”的理論和能夠頂崗工作的技能?；诖?，筆者對(duì)本課程教學(xué)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。

（一）整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

堅(jiān)持實(shí)用為主的原則優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,淡化純理論分析，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性知識(shí)的靈活運(yùn)用。對(duì)于教師而言，在課時(shí)非常有限的情況下仍然追求全面講授，其結(jié)果是對(duì)學(xué)生最需要了解和掌握的知識(shí)常常是蜻蜓點(diǎn)水，無(wú)法深入。這就需要教師優(yōu)化、整合教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)時(shí)做到重點(diǎn)突出，難點(diǎn)講清，對(duì)非重要內(nèi)容簡(jiǎn)單介紹。比如，關(guān)于帶傳動(dòng)可著重講解它的工作原理、應(yīng)用場(chǎng)合、設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容，而對(duì)于V帶結(jié)構(gòu)等純理論的知識(shí)主要以學(xué)生自學(xué)為主。

（二）以就業(yè)為導(dǎo)向，突出崗位能力的培養(yǎng)

通過(guò)畢業(yè)生的反饋及對(duì)主要用人單位進(jìn)行專業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，各單位都對(duì)學(xué)生的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》相關(guān)知識(shí)掌握提出了要求。用人單位認(rèn)為，既懂原理又會(huì)操作，正是高職學(xué)生的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)所在，只有掌握了機(jī)床的工作原理，才能更好地駕馭它，進(jìn)而減少不合理的操作以及由此帶來(lái)的維護(hù)、維修等問(wèn)題。

針對(duì)用人單位反映的情況，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中進(jìn)行了相關(guān)知識(shí)的強(qiáng)調(diào)、補(bǔ)充。比如，失效形式分析是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的重要內(nèi)容，是設(shè)計(jì)零部件的基礎(chǔ)，是選擇傳動(dòng)系統(tǒng)的依據(jù)，而失效本身更是造成機(jī)床維修的原因。同一種機(jī)構(gòu)隨運(yùn)動(dòng)副類型、材料種類、載荷大小、結(jié)構(gòu)形式和工作環(huán)境的變化表現(xiàn)為不同的失效形式，同時(shí)失效形式又有一定的規(guī)律可循。零部件在交變力的作用下長(zhǎng)期工作，會(huì)導(dǎo)致疲勞破壞，帶、鏈、齒輪、蝸桿等機(jī)械傳動(dòng)都會(huì)發(fā)生這種失效，而磨損、膠合、塑性變形也是常見(jiàn)的失效形式。在講課過(guò)程中，我們對(duì)帶、鏈進(jìn)行詳細(xì)講解，分析每一種失效的原因，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)分析的角度和方法，而齒輪、蝸桿、軸承等讓學(xué)生自己歸納、總結(jié)。這樣，學(xué)生在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)也學(xué)會(huì)了怎樣學(xué)習(xí)，激發(fā)出樂(lè)學(xué)的精神，從而形成良性循環(huán)，促使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)能力不斷提高。

同時(shí)，由于了解了失效的原因，在技能練習(xí)過(guò)程中，學(xué)生也會(huì)注意自己的操作，避免造成不必要的失效，從而提高機(jī)床的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，提高崗位能力，為日后的就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

（三）增強(qiáng)對(duì)學(xué)生制圖、識(shí)圖能力的培養(yǎng)

機(jī)床操作、維護(hù)、設(shè)計(jì)等機(jī)械崗位都需要學(xué)生具有較強(qiáng)的機(jī)械制圖、識(shí)圖能力，可以說(shuō)機(jī)械識(shí)圖能力的培養(yǎng)直接關(guān)系到學(xué)生能否“零距離”就業(yè)。雖然機(jī)械識(shí)圖課中有介紹，但那時(shí)學(xué)生接觸的專業(yè)知識(shí)少，沒(méi)有整體概念，往往不能很好地理解。讓學(xué)生利用CAD進(jìn)行零件圖、裝配圖的繪制和識(shí)圖，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)一體，師生互動(dòng)，能顯著活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果。

采用多元化的教學(xué)手段

（一）現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

高職學(xué)生比普通高校的學(xué)生有更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，他們大多操作過(guò)一種或幾種機(jī)床，對(duì)機(jī)械的工作情況有更為深刻的理解。這有助于加深學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及教學(xué)效果。然而，理論與實(shí)踐之間存在一個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，一直以來(lái)，我們的教學(xué)在轉(zhuǎn)化方面做得不夠。大多數(shù)學(xué)生要么只能動(dòng)手進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作，要么只會(huì)憑空想象，二者不能有機(jī)結(jié)合起來(lái)。如何使學(xué)生真正做到理論聯(lián)系實(shí)際就成了一件非常重要的事情。

為了架起理論與實(shí)踐的橋梁，讓學(xué)生學(xué)以致用，我們進(jìn)行了必要的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，拆開(kāi)機(jī)床讓學(xué)生觀看機(jī)床的實(shí)際工作過(guò)程，并不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行講解，使學(xué)生形象直觀地了解各種零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和動(dòng)態(tài)工作過(guò)程。這樣的教學(xué)生動(dòng)、深刻，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的機(jī)床結(jié)構(gòu)理解能力和設(shè)計(jì)能力。而我們培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)時(shí)也就成長(zhǎng)為一個(gè)真正合格的、具有較強(qiáng)職業(yè)技能，能夠在生產(chǎn)一線從事機(jī)床操作、設(shè)備維護(hù)、改造、設(shè)計(jì)的應(yīng)用型技能人才。筆者認(rèn)為，如有些學(xué)校缺少實(shí)驗(yàn)手段，開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課困難，可以讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)課錄像帶，效果也不錯(cuò)。

（二）任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的應(yīng)用

成就動(dòng)機(jī)是學(xué)生學(xué)習(xí)的真正動(dòng)力系統(tǒng)。而任務(wù)驅(qū)動(dòng)則是通過(guò)任務(wù)來(lái)誘發(fā)、加強(qiáng)和維持學(xué)生的成就動(dòng)機(jī)。機(jī)械設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，講授僅僅起到啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)思維的作用，更多的需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中親自實(shí)踐，習(xí)題、大作業(yè)、設(shè)計(jì)方案討論、參觀等教學(xué)環(huán)節(jié)必不可少。

應(yīng)在學(xué)生學(xué)習(xí)的不同階段設(shè)立不同的教學(xué)任務(wù)。比如，在學(xué)習(xí)機(jī)械傳動(dòng)時(shí)，以減速箱為設(shè)計(jì)目標(biāo)，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過(guò)自主學(xué)習(xí)和相互合作完成任務(wù)，在完成任務(wù)的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)、獲得技能、形成能力。

如圖1所示，帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置采用了V帶傳動(dòng)和單級(jí)圓柱齒輪減速器，而傳動(dòng)系統(tǒng)可以有多種實(shí)現(xiàn)形式，要正確、合理地選擇方案就必須對(duì)各種傳動(dòng)的應(yīng)用有比較清楚的認(rèn)識(shí)。只有了解每一種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合、優(yōu)劣情況，才能設(shè)計(jì)出最合理的機(jī)構(gòu)及零部件，從而既能很好地完成功能要求，又能給制造、裝配、維修、使用帶來(lái)方便，使總成本降低。

圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置圖

在教學(xué)過(guò)程中，每講到一種機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)，我們都要求學(xué)生做相關(guān)的設(shè)計(jì)、分析、對(duì)比。通過(guò)這樣理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)單元設(shè)計(jì)，完成基本知識(shí)向綜合運(yùn)用的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。但采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式教學(xué)時(shí)，任務(wù)的選擇、難易度的設(shè)置及學(xué)生任務(wù)完成后的點(diǎn)評(píng)和總結(jié)相當(dāng)重要。

（三）信息技術(shù)手段在教學(xué)中的應(yīng)用

生動(dòng)的多媒體課件可以把靜態(tài)的二維圖像演化成三維動(dòng)態(tài)模型，使枯燥、抽象的傳統(tǒng)教學(xué)變得直觀生動(dòng)，彌補(bǔ)學(xué)生空間想象能力和教師語(yǔ)言表達(dá)能力的不足。利用網(wǎng)絡(luò)資源和課程網(wǎng)站拓寬學(xué)生的知識(shí)面，使最新的科技信息能及時(shí)傳播，有利于教師組織啟發(fā)式、討論式的教學(xué)，使課程的教學(xué)效率和質(zhì)量得以提高。

改革考核方式

（一）利用期末考試對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)考核

考試歷來(lái)是教育最直接、最有效的向?qū)?，它可以清晰地反映學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的情況。然而，一張?jiān)嚲黼y以反映學(xué)生應(yīng)用知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。為了全面評(píng)估學(xué)生的綜合能力，我們采用了多元化的考核方式。

（二）小型設(shè)計(jì)課題

為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們?cè)O(shè)計(jì)若干機(jī)械課程設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生從給定的題目中自選感興趣的題目，獨(dú)立或分組進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。按這種原則選擇的設(shè)計(jì)題目，其運(yùn)作方案可能有多個(gè)，由于學(xué)生知識(shí)面不足，一些結(jié)構(gòu)、工藝知識(shí)可能尚未學(xué)到，因此對(duì)學(xué)生提出的設(shè)計(jì)方案不能有過(guò)高的要求，只要方案可行，能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，就認(rèn)為達(dá)到了基本要求。

此外，在教學(xué)過(guò)程中，除強(qiáng)調(diào)必要的設(shè)計(jì)繪圖外，還應(yīng)增加方案對(duì)比選擇的內(nèi)容，適當(dāng)強(qiáng)調(diào)功能原理方面的構(gòu)思，使機(jī)械設(shè)計(jì)中的一些原則與要求真正在學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)中起到指導(dǎo)作用。同時(shí)，要特別注重對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)、協(xié)作意識(shí)的培養(yǎng)，作為學(xué)生的必備素質(zhì)，團(tuán)隊(duì)意識(shí)在一定意義上決定著學(xué)生的就業(yè)前景。

總之，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)探索，應(yīng)緊密圍繞提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生能力這個(gè)核心，將教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性和職業(yè)性作為切入點(diǎn)，根據(jù)社會(huì)對(duì)機(jī)械類高職人才需求的變化，不斷改革創(chuàng)新，從而進(jìn)一步增強(qiáng)畢業(yè)生擇業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和適應(yīng)性。

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[4]王健鋒，吳新燕.高職院校專業(yè)核心課程建設(shè)和改革研究[J].教育與職業(yè)，2010，(17).

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（本文責(zé)任編輯：謝良才）

G712

A

1672-5727（2011）08-0089-02

吳衛(wèi)萍（1978—），女，河北唐山人，廣東省韶關(guān)市技師學(xué)院講師，主要從事機(jī)械類課程教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)以及學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)等。