淺談機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程的優(yōu)化

摘 要 本文對(duì)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，分析了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)高校在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中存在的不足之處，并提出幾點(diǎn)建議供高校教育者參考以解決這些不足之處。

關(guān)鍵詞 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程優(yōu)化

機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程開(kāi)設(shè)歷史悠久，兩門(mén)課程始終作為全國(guó)各工科院校機(jī)械類專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。近年來(lái)，隨著機(jī)械學(xué)科的飛速發(fā)展、我國(guó)高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)施寬口徑化、21 世紀(jì)人才綜合能力培養(yǎng)的需求，再次審視兩門(mén)課程的教學(xué)體系、課程內(nèi)容和教學(xué)方法，認(rèn)為依舊存在問(wèn)題需要探究與改革。

一、存在的問(wèn)題

（一）內(nèi)容有交叉與重復(fù)現(xiàn)象。機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容基本變化不大，課程內(nèi)容自成體系，相互之間缺少銜接，存在內(nèi)容交叉和重復(fù)的問(wèn)題。

（二）缺少系統(tǒng)性。兩門(mén)課程缺少對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的介紹，學(xué)生學(xué)完了兩門(mén)課程，仍對(duì)機(jī)械沒(méi)有整體的認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程缺少了解，兩門(mén)課程的總體效能未能充分顯現(xiàn)。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)不足。兩門(mén)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)難以適應(yīng)對(duì)學(xué)生工程意識(shí)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求，缺少主動(dòng)性實(shí)踐的環(huán)境。

二、理論教學(xué)體系的整合與優(yōu)化

機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一般要經(jīng)過(guò)產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，通過(guò)機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅應(yīng)掌握一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需的基本理論知識(shí)，還應(yīng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，并應(yīng)了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。為此筆者嘗試突破“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”兩課程的界線，將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重組、融合及整體優(yōu)化，合并為“機(jī)械設(shè)計(jì)課程。

（一）課程目標(biāo)。通過(guò)本課程理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新精神；使學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設(shè)計(jì)思想；掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，初步具備一般機(jī)械方案設(shè)計(jì)和分析的能力；掌握常用機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)和工作能力設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，掌握通用零部件設(shè)計(jì)計(jì)算和選用的基本知識(shí)，初步具備一般通用機(jī)械的設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)學(xué)生查閱和運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)及網(wǎng)絡(luò)息等技術(shù)資料的能力。

（二）理論教學(xué)體系。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，合理取舍課堂教學(xué)內(nèi)容，是關(guān)系到能否真正實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)多年的仔細(xì)斟酌、反復(fù)探究，提出精、寬、新的授課原則：精——精選重點(diǎn)和難點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行詳解與指點(diǎn)，避免煩瑣公式的推導(dǎo)和易于自學(xué)的內(nèi)容占用過(guò)多的學(xué)時(shí)；寬——拓寬學(xué)生的知識(shí)面，注重工程應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；新——注重機(jī)械學(xué)科發(fā)展、將機(jī)械學(xué)科的科研成果融入教學(xué)，讓學(xué)生了解機(jī)械學(xué)科的新技術(shù)、新方法。

三、實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

實(shí)踐教學(xué)體系由實(shí)驗(yàn)教學(xué)、機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)（大作業(yè)）、典型機(jī)械設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)）三部分組成。三個(gè)模塊均以加強(qiáng)自學(xué)能力、研究能力、動(dòng)手能力及工程意識(shí)與創(chuàng)新精神為培養(yǎng)目標(biāo)。

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代實(shí)技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性與設(shè)計(jì)性，如增開(kāi)了典型機(jī)器與機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)創(chuàng)意組合、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)意組合等綜合性實(shí)驗(yàn)，對(duì)啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力起到非常積極的作用。

（二）機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)。本課程傳統(tǒng)的課外作業(yè)內(nèi)容雖然對(duì)一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對(duì)獨(dú)立、就題論題、解題方法千人一面等問(wèn)題，讓學(xué)生感到枯燥無(wú)味，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。為了解決此問(wèn)題，將“書(shū)本習(xí)題”大大減少，增加數(shù)個(gè)綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的機(jī)械實(shí)例分析大作業(yè)。

（三）課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是很重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)決定了它在對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和設(shè)計(jì)能力等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。原來(lái)的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)是分開(kāi)的，相互之間沒(méi)有聯(lián)系，機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)是以機(jī)構(gòu)的分析為主，機(jī)械設(shè)計(jì)是以零件的強(qiáng)度分析和繪制圖紙為主，教師不僅限定了設(shè)計(jì)題目和方案，還給學(xué)生提供了非常齊全的參考資料，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得不到發(fā)揮。將兩門(mén)課程的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化整合，從題目的選擇到實(shí)施過(guò)程，更加符合現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)思路，即把過(guò)去僅進(jìn)行機(jī)構(gòu)和零部件的尺度綜合、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，改變?yōu)檫M(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)。使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到了發(fā)揮，提高了設(shè)計(jì)的能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力、形象思維的能力。

四、教學(xué)方法與手段的改革

近年來(lái)，隨著兩門(mén)課程體系的改革和深化，課程內(nèi)容不斷更新和增加，但教學(xué)學(xué)時(shí)相對(duì)減少，學(xué)時(shí)與內(nèi)容成了突出矛盾。如何激發(fā)學(xué)生興趣、啟迪學(xué)生的潛能， 提高學(xué)習(xí)的自主性和能動(dòng)性，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論與方法；如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新精神和設(shè)計(jì)能力，是教學(xué)方法和教學(xué)手段研究的重要課題。

（一）從培養(yǎng)興趣入手。興趣是成才的起點(diǎn)，是成就事業(yè)的沃土。學(xué)習(xí)興趣能激勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

（二）開(kāi)放式教學(xué)。開(kāi)放式的教學(xué)方法，一是要打破傳統(tǒng)的“一本書(shū)”，大力提倡課外閱讀，讓學(xué)生了解教科書(shū)之外相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，更要讓學(xué)生了解新理論、新方法和新技術(shù)。二是打破“一言堂”，給學(xué)生適當(dāng)?shù)摹白杂伞?，鼓?lì)學(xué)生向老師提出問(wèn)題，幫助學(xué)生樹(shù)立“不唯書(shū)、不唯師、只唯實(shí)”的實(shí)事求是精神；三是教師不要把所有的知識(shí)點(diǎn)得“完美無(wú)缺”，要給學(xué)生的自學(xué)留有余地和空間。

（三）倡導(dǎo)主動(dòng)實(shí)踐。被動(dòng)實(shí)踐是指實(shí)踐的對(duì)象、方法、程序等關(guān)鍵要素都是由老師制定的， 學(xué)生在老師規(guī)定的框架中， 沿著老師制定的路線去完成實(shí)踐任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]濮良貴，紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.

[2]張國(guó)海等.機(jī)械原理精品課程的建設(shè)與實(shí)踐.安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）.2008.3

作者簡(jiǎn)介：全世夷，男，1989年，遼寧省錦州市人，在長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院就讀。