機(jī)械原理課程設(shè)計教學(xué)改革的思考與探索

殷仁奇

【摘要】現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展對各門課程的教學(xué)提出了更多更高的要求，《機(jī)械原理》這門課程目前也面臨一些比較嚴(yán)峻的問題。機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計在整個機(jī)械設(shè)計工作中占有重要地位，也是機(jī)械原理課程的重要任務(wù)之一。文章介紹了在教學(xué)過程中通過多種教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)動方案設(shè)計能力的做法和效果。實(shí)踐結(jié)果表明，將機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計能力的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)過程的始終，對于培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、創(chuàng)造能力和設(shè)計能力是大有裨益的。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理 課程 設(shè)計

機(jī)械原理課程設(shè)計的主要目的是為學(xué)生在完成課堂教學(xué)基本內(nèi)容后提供一個較完整的從事機(jī)械設(shè)計初步實(shí)踐的機(jī)會。《機(jī)械原理課程設(shè)計》的編寫宗旨就是指導(dǎo)學(xué)生能在短時間內(nèi)，將所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)理論運(yùn)用于一個簡單的機(jī)械系統(tǒng)，通過機(jī)械傳動方案總體設(shè)計，機(jī)構(gòu)分析和綜合，進(jìn)一步鞏固掌握課堂教學(xué)知識，并結(jié)合實(shí)際得到工程設(shè)計方面的初步訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用技術(shù)資料，提高繪圖、運(yùn)算的能力。同時，注重學(xué)生創(chuàng)新意識的開發(fā)。

1 目前在機(jī)械原理教學(xué)中存在的一些普遍問題

1.1教學(xué)內(nèi)容乏味

就現(xiàn)階段的機(jī)械原理教育課程來看，教學(xué)的內(nèi)容非常乏味，主要原因就是因?yàn)椴糠掷蠋熢诮虒W(xué)時只針對書本上的內(nèi)容進(jìn)行講解，從不去擴(kuò)展，這樣就限制了學(xué)生的思維，使他們的思維發(fā)散不出來，限制了其想象力。但是機(jī)械原理是機(jī)械專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，對于學(xué)生日后的關(guān)于機(jī)械方面學(xué)習(xí)很重要，如果只是講解書本上面的知識，涉及的內(nèi)容就十分有限，這樣學(xué)生對于這一方面的理解就會被限制在了書本上，根本拓展不開。

1.2需要做的修改

長期以來，各校在“機(jī)械原理課程設(shè)計” 中嘗試了不同的教學(xué)改革。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國高校機(jī)械原理課程設(shè)計的教學(xué)改革更是進(jìn)入新一輪高潮。各校對“機(jī)械原理課程設(shè)計”的目的、內(nèi)容、方法、題目、組織形式作了深入研究，探索機(jī)械原理課程設(shè)計中如何培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計和解決工程實(shí)際問題能力，提出適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的機(jī)械原理課程設(shè)計實(shí)施方案。這些教學(xué)實(shí)踐為“機(jī)械原理課程設(shè)計”課程教學(xué)改革提供了理論準(zhǔn)備。本文旨在總結(jié)各校近年“機(jī)械原理課程設(shè)計”課程教學(xué)改革成果的基礎(chǔ)上，探索機(jī)械原理課程設(shè)計進(jìn)一步改革的方向。

1.3機(jī)械原理的重要性

在機(jī)械原理的理論教學(xué)中，盡管可以安排一些實(shí)物、模型、甚至錄相，增加學(xué)生的感性認(rèn)識和實(shí)踐知識，但是光有這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在機(jī)械原理實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生對機(jī)構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計等工程實(shí)踐知識的認(rèn)識和對儀器設(shè)備的動手操作、機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝拆等實(shí)際動手能力的培養(yǎng)，是對理論課程教學(xué)不足很好的補(bǔ)充和完善。其次可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和綜合設(shè)計能力。

2機(jī)械原理課程設(shè)計的教學(xué)改革與實(shí)踐

機(jī)械原理課程設(shè)計主要側(cè)重于機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計而機(jī)械方案設(shè)計是機(jī)械設(shè)計乃至以后的制造和使用最關(guān)鍵的階段是決定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量好壞、性能優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)效益高低的關(guān)鍵步驟其創(chuàng)新特性效果如何直接影響機(jī)械產(chǎn)品的功能質(zhì)量和使用效果。因此我院的機(jī)械原理課程設(shè)計也經(jīng)歷了“機(jī)構(gòu)的圖解法分析機(jī)構(gòu)的解析法上機(jī)分析機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計”三個發(fā)展階段。我們把培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計思維能力和創(chuàng)新設(shè)計能力同時兼顧培養(yǎng)學(xué)生基本設(shè)計能力和應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計能力作為機(jī)械原理課程設(shè)計教學(xué)改革的宗旨。

2.1選題

傳統(tǒng)機(jī)械原理課程設(shè)計教學(xué)模式中僅僅以指導(dǎo)書為藍(lán)本教師的程序化指導(dǎo)貫穿始終。其題目一般是由教師指定幾個具有代表性的題目如半自動平壓模切機(jī)。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主動性如今的選題原則是在不脫離機(jī)械原理課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上學(xué)生根據(jù)其興趣、愛好和能力自由選擇這樣就大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。有很多學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計題目極具研究和應(yīng)用價值。創(chuàng)新需要基礎(chǔ)素材沒有豐富的基礎(chǔ)知識就不會有創(chuàng)新成果出現(xiàn)。因此我們將課程設(shè)計提前布置使學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程時能有的放矢的認(rèn)真學(xué)習(xí)、研究相關(guān)章節(jié)內(nèi)容。因?yàn)樗麄冎肋@些知識對他們學(xué)期末進(jìn)行課程設(shè)計大有幫助這樣又反過來促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的積極性和主動性。

2.2設(shè)計過程的控制與要求

在進(jìn)行機(jī)械原理課程教學(xué)的同時，就讓學(xué)生對課程設(shè)計進(jìn)行選題并說明整個設(shè)計過程的要求。這一階段為分散教學(xué)，要求學(xué)生選題并提出多個運(yùn)動方案。在集中設(shè)計階段，第一天完成多個運(yùn)動方案的評價與優(yōu)選，確定本課程設(shè)計的運(yùn)動方案；第二天，確定機(jī)械的總體尺寸，給出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動機(jī)構(gòu)的初選尺寸，繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動簡圖，編制機(jī)器運(yùn)動循環(huán)圖；第三天，對所選機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析，繪制運(yùn)動線圖；第四、五天，編寫設(shè)計說明書，進(jìn)行答辯。由于嚴(yán)格要求按給定的時間進(jìn)度設(shè)計，所以，絕大多數(shù)學(xué)生都能按時完成任務(wù)。在機(jī)構(gòu)的評價與優(yōu)選過程中，采用個人、教師及學(xué)生小組的多層次的機(jī)構(gòu)評價和優(yōu)選方式，既發(fā)揮了學(xué)生的主動性，又加深了學(xué)生對各種運(yùn)動方案的認(rèn)識，同時還加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識。課程設(shè)計說明書作為一種技術(shù)說明書，強(qiáng)化其編寫工作，可以提高學(xué)生在以后的實(shí)際技術(shù)工作中，編寫技術(shù)報告、可行性論證報告和產(chǎn)品說明書等技術(shù)文件的基本技能。所以在課程設(shè)計過程中，對如何編寫課程設(shè)計說明書，給出了詳細(xì)的寫作要求并提供了寫作樣本。我們運(yùn)用公開、透明及自評、互評及教師評分相結(jié)合的評價方式，對學(xué)生的課程設(shè)計進(jìn)行評分。首先，學(xué)生對自己的設(shè)計進(jìn)行說明及展示設(shè)計說明書，并對自己這的課程設(shè)計進(jìn)行自我評價；然后由同學(xué)對其進(jìn)行質(zhì)詢與評價；最后，由老師進(jìn)行講評并給出成績。這樣，使學(xué)生體驗(yàn)主動參與、自由發(fā)表個人見解，并認(rèn)真聽取他人意見的學(xué)術(shù)氣氛，并學(xué)會用理性與公正的態(tài)度評價自己和他人的工作。

3結(jié)束語

機(jī)械原理課程設(shè)計教學(xué)改革是進(jìn)入21世紀(jì)后，面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)，我國工科課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)改革的成功嘗試。全國高校圍繞機(jī)械原理課程設(shè)計所進(jìn)行的教學(xué)實(shí)踐，無論對于機(jī)械原理精品課程建設(shè)，還是深入開展包括機(jī)械學(xué)科在內(nèi)的工科課程體系教學(xué)改革，都富有借鑒意義。機(jī)械原理課程設(shè)計的各種教改嘗試，既有鮮明的主線，又各具特色。既有成功經(jīng)驗(yàn)，也有需要探討、摸索之處。因此有必要總結(jié)、梳理，以利進(jìn)一步改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]裘建新主編.機(jī)械原理課程指導(dǎo)書. 北京：高等教育出版社，2005.4

[2]鄭文緯 吳克堅主編. 機(jī)械原理.北京：高等教育出版社（第七版），1997.7