機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法改進(jìn)探索

馬艷艷

[摘 要]機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，主要研究機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。本文針對(duì)機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)的特點(diǎn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，就如何培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的技能，從明確教學(xué)目標(biāo)、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量等方面提出了一些改進(jìn)措施并進(jìn)行了實(shí)踐。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教學(xué)方法 改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：X734.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）01-0189-01

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)一門重要的主干技術(shù)基礎(chǔ)課，主要研究機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法[1]。該課程既有一定的基礎(chǔ)理論，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、金屬材料和工程力學(xué)等先修課程理論知識(shí)的綜合運(yùn)用，又為相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)機(jī)械設(shè)備提供必要的理論基礎(chǔ)。

一、明確教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，要求學(xué)生掌握常用機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、特性等基本知識(shí)，并具有選用和分析基本結(jié)構(gòu)的能力；掌握通用零部件的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并具有選用和分析簡(jiǎn)單機(jī)械和傳動(dòng)裝置的能力。根據(jù)該課程的特點(diǎn)，在備課過(guò)程中，要認(rèn)真研究教學(xué)大綱，明確教學(xué)目的、要求和教材內(nèi)容的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)，再根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)狀、特點(diǎn)以及對(duì)知識(shí)的接受程度來(lái)精心備課。在教學(xué)過(guò)程中緊扣教學(xué)基本要求，更加注重教學(xué)內(nèi)容的更新，緊跟學(xué)科發(fā)展形勢(shì)和新世紀(jì)人才培養(yǎng)的需求。比如在講解機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件時(shí)，結(jié)合機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)的特點(diǎn)，增加一些本專業(yè)的最新動(dòng)態(tài)的技術(shù)發(fā)展介紹，多向?qū)W生介紹一些機(jī)械的新發(fā)展新思路，以開(kāi)闊學(xué)生視野。

二、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容及課程體系應(yīng)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的應(yīng)用，其課程體系應(yīng)突出實(shí)際能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，教學(xué)內(nèi)容要強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)、基本原理，并注重其在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，要淡化課程體系的學(xué)科化傾向而向工程化的方向發(fā)展，即一方面增加本課程在相關(guān)專業(yè)中的適用性，另一方面加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力。

在具體的教學(xué)內(nèi)容實(shí)施上，結(jié)合機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)方法的發(fā)展做了適度的調(diào)整。過(guò)去在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法部分的教學(xué)主要以講圖解法為主，解析法幾乎不講或一帶而過(guò)；現(xiàn)有的教材中也沒(méi)有介紹計(jì)算機(jī)輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析。改革后的教學(xué)內(nèi)容在強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)、基本原理的同時(shí)，注重實(shí)際應(yīng)用，引入反映機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法的新概念、新理論、新方法，介紹各種新型機(jī)構(gòu)和新的機(jī)械設(shè)計(jì)方法，力求在壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)的前提下，拓寬知識(shí)面，增加信息量，提高教學(xué)效果。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中，無(wú)論是機(jī)械原理，還是機(jī)械零件設(shè)計(jì)，都是以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖為研究模型的，建立機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)該是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此應(yīng)把機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的建立作為重點(diǎn)講授內(nèi)容。

三、改進(jìn)教學(xué)方法

機(jī)械學(xué)科的不斷發(fā)展，要求機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程隨之進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，才能與時(shí)俱進(jìn)，這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，滿足現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，解決教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)時(shí)數(shù)的矛盾。因此要合理選擇教學(xué)方式方法與手段，注意抓好講課這一核心環(huán)節(jié)。在講課過(guò)程中做到精講多練，增加課堂練習(xí)比例，講課的內(nèi)容、要求和學(xué)生的實(shí)際情況相結(jié)合。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果。

（一）使用案例教學(xué)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是與工程實(shí)際聯(lián)系緊密的課程。針對(duì)該課程的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)上，結(jié)合不同的講授內(nèi)容采用不同的講授方法：如采用培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題解決實(shí)際問(wèn)題能力的最有效方法之一的案例教學(xué)，使學(xué)生更直觀地了解課堂設(shè)計(jì)流程，給學(xué)生更切實(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，更好地評(píng)估學(xué)習(xí)效果。例如，講授機(jī)構(gòu)這一部分內(nèi)容時(shí)，結(jié)合實(shí)例提出連桿機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)與運(yùn)動(dòng)特性（機(jī)構(gòu)形式、死點(diǎn)、急回特性）的關(guān)系；然后介紹機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新與應(yīng)用；再給學(xué)生出一些小型的具有新穎性、趣味性、實(shí)用性的設(shè)計(jì)題目，由學(xué)生提出設(shè)計(jì)方案并在課堂上進(jìn)行討論，以引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。再比如可以選用一些生產(chǎn)過(guò)程中磨損過(guò)的齒輪和使用過(guò)的減速器，讓學(xué)生分析失效原因，提出避免失效的方法，同時(shí)提出材料選擇、設(shè)計(jì)及使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)。通過(guò)案例學(xué)習(xí)能有針對(duì)性地鞏固相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各種理論知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。使他們每走出一步，每完成一道題，都能提高成就感，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)中盡量組織學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或?qū)W校實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，使學(xué)生具體地領(lǐng)會(huì)各種機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的實(shí)際應(yīng)用情況，提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段

由于學(xué)生缺少實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)歷，對(duì)有些章節(jié)的學(xué)習(xí)很難通過(guò)想象加以理解。所以，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，充分利用直觀實(shí)物、模型演示并充分應(yīng)用現(xiàn)代化教育技術(shù)手段的多媒體動(dòng)畫課件教學(xué)等手段來(lái)增強(qiáng)教學(xué)效果。例如，利用帶傳動(dòng)的模型，直觀演示帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及打滑的現(xiàn)象。通過(guò)教學(xué)錄像、三維動(dòng)畫的演示，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解程度，而且也省去了教師許多的講解和板書時(shí)間，學(xué)生很容易理解和掌握。例如，利用軸系零部件工作的動(dòng)態(tài)模擬和三維動(dòng)畫演示，直觀、形象地展示了軸上零件的安裝、固定、拆卸的過(guò)程，同時(shí)也使學(xué)生掌握了軸系零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些注意事項(xiàng)。另外，結(jié)合相關(guān)專業(yè)的特點(diǎn)特別介紹與專業(yè)有關(guān)的設(shè)備的應(yīng)用實(shí)例。如某些典型應(yīng)用設(shè)備的機(jī)構(gòu)工作原理和運(yùn)動(dòng)方法的動(dòng)畫演示，既可顯示機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理及其設(shè)計(jì)過(guò)程，又可以清晰地顯示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)瞬間狀態(tài)，還可以逼真地模擬機(jī)構(gòu)在實(shí)際工作中的運(yùn)動(dòng)情況，這樣可以把書上死的機(jī)構(gòu)變活了，更加生動(dòng)形象，大大加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生對(duì)所研究的對(duì)象產(chǎn)生較大的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和消化。

（三）重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的應(yīng)用技能

課程實(shí)驗(yàn)是學(xué)生技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其實(shí)驗(yàn)課題是以機(jī)械工程技術(shù)為背景的。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可直接接觸到實(shí)際生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題。例如通過(guò)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪實(shí)驗(yàn)和減速器的結(jié)構(gòu)分析和拆裝實(shí)驗(yàn)等，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握具體的測(cè)繪技術(shù)。同時(shí)補(bǔ)充一些新型的機(jī)構(gòu)和典型機(jī)械的模型和實(shí)物，開(kāi)闊學(xué)生眼界，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生如同親臨現(xiàn)場(chǎng)，既鞏固和加深了理論知識(shí)，又使理論知識(shí)與實(shí)踐能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，同時(shí)使學(xué)生覺(jué)得學(xué)有所用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

總之，課堂教學(xué)是一個(gè)多因素、多層次的系統(tǒng)。要提高課堂教學(xué)質(zhì)量，要有明確的、切合實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)；要精選教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)；采用豐富有效的教學(xué)方式、方法和技巧，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。另外還要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練和指導(dǎo)，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，確保課堂教學(xué)質(zhì)量的提高[2，3]。

四、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)的特點(diǎn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，就如何培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的技能，從明確教學(xué)目標(biāo)、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量等方面提出了一些改革措施，并進(jìn)行了實(shí)踐。為適應(yīng)科技的發(fā)展和機(jī)器的不斷現(xiàn)代化，在教學(xué)過(guò)程中緊扣教學(xué)基本要求，注重提高學(xué)生處理實(shí)踐中具體問(wèn)題的能力，更加注重教學(xué)內(nèi)容的更新，緊跟學(xué)科發(fā)展形勢(shì)和人才培養(yǎng)的需求，以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的應(yīng)用型、創(chuàng)新型的人才。通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)進(jìn)行的一些改進(jìn)，明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果得到了明顯改善。以上是筆者教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，要達(dá)到更佳的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，尚有待于在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索、總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊可楨，程光蘊(yùn). 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第六版）. 北京：高等教育出版社，2013.

[2] 陶遵適，孫若萍，徐淑霞. 教育技術(shù)-系統(tǒng)方法與媒體技術(shù)的整合. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2005， 3： 22-24.