淺談工業(yè)設計專業(yè)機械設計課程實踐教學改革

單會姿+姜民玉+谷君培

摘 要：機械設計課程實踐教學環(huán)節(jié)對于機械設計課程教學工作的有效完成會起到極為重要的作用和意義。本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗，深入探討了機械設計課程實踐教學改革與創(chuàng)新措施，具有一定的參考價值。

關鍵詞：機械設計課程；實踐教學；改革；創(chuàng)新

機械設計課程是高等院校工業(yè)設計專業(yè)學生學習的主干課程之一，能夠較好地培養(yǎng)學生的工程意識、創(chuàng)新能力和機械綜合設計能力。如何針對學生學習基礎、思維習慣、行為特點和心理特征因材施教，使機械設計課程實踐教學環(huán)節(jié)真正成為學生真心喜愛、終身受益的課程，這是長期困繞眾多高校教師的一個難題。本文就機械設計課程實踐教學改革與創(chuàng)新進行探討。

1機械設計課程實踐中存在的問題

對于機械設計課程設計，一直以來都是以一級或二級圓柱齒輪減速器作為設計題目。減速器是一種比較典型的機械傳動裝置，包含了齒輪、軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器及箱體等大部分通用零件。目前的機械設計課程設計中存在以下問題。首先，機械設計課程設計命題單一?，F(xiàn)有的減速器課程設計指導書詳細講解了減速器設計各個步驟，學生只要按部就班、照貓畫虎即可；減速器早已有系列標準，并由專業(yè)廠家生產(chǎn)。從這種意義上講，以減速器為課程設計的內(nèi)容，很容易使學生形成思維定式，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。其次，課程設計中存在設計內(nèi)容多而時間緊的矛盾。通常課程設計的時間安排是在理論教學完成以后統(tǒng)一布置題目，然后要求學生在兩周的時間內(nèi)完成設計。時間安排較為緊張，學生只能完成“減速器”的命題設計，無法安排創(chuàng)新設計的環(huán)節(jié)。再次，學生對先修課程的綜合應用能力較差。

機械設計課程設計是對機械制圖、工程力學和互換性與測量技術等先修課程結(jié)合工程實際的綜合應用，在教學實踐中發(fā)現(xiàn)學生的這一環(huán)節(jié)較為薄弱，主要表現(xiàn)為：不能很好地應用材料力學知識對在復合外載荷作用下的軸進行精確強度校核；在零件工作圖上，不能正確應用工程制圖基本知識，繪制零件的形狀，結(jié)合工程實際的公差標注掌握得較差，尤其是軸零件圖中幾何公差和齒輪零件圖中各項齒輪公差的標注更為欠缺。最后，課程設計中缺乏應用現(xiàn)代工程設計方法和手段?，F(xiàn)階段課程設計學生多選用手工繪圖或選用傳統(tǒng)二維設計軟件Auto CAD繪制工程圖，難以全面地想象出減速器的三維實體模型，導致學生對自己設計的減速器結(jié)構(gòu)似懂非懂，影響了設計質(zhì)量。

2 樹立以學生為本的創(chuàng)新教學觀念

機械設計課程實踐教學改革與創(chuàng)新的內(nèi)在要求之一就是“以學生為本”，以“培養(yǎng)廣大學生良好的動手能力、實踐能力”為宗旨，在機械設計課程實踐教學中，教師不能再是單一的教學者，只能擔當起學生學習的組織者、引導者和合作者的作用，而務必要讓廣大學生成為學習的主體。在這種情況下，我們應該建構(gòu)“主體思想”的教學模式，樹立以學生為本的創(chuàng)新教學觀念，使機械設計課程實踐教學既有利于學生打好業(yè)務技術基礎，更有利于學生去探索、創(chuàng)新?！爸黧w思想”思想堅持由廣大的學生來掌握學習的主動權(quán)，從過去的被動參與轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c，進而主動地去提高自我能力、主動地去獲取知識、主動地去學習。

3 機械設計課程增加創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)

機械設計課程實踐教學改革與創(chuàng)新的主要目的就在于要讓學生多運用、多感悟、多體驗，這就要求教師要多設置創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，便于他們對教學內(nèi)容進行正確、迅速地理解，提高教學效率，吸引學生主動學習，讓機械設計課程實踐教學效果達到最佳。當學生具備一定水平的實驗能力以后，可以模仿型項目來開展模仿學習，而模仿型項目的選擇和篩選由教師來完成，學生以小組集中合作模仿的方式來不斷嘗試、不斷學習，在“模仿———出現(xiàn)問題———合作解決問題———再出現(xiàn)問題———再合作解決問題———……”的不斷循環(huán)中完成整個項目，教師可在其中對學生遇到的問題予以適當點撥，模仿過程的主要目的在于讓學生通過大量的模仿型項目來掌握基本知識的實際應用，為后續(xù)創(chuàng)新環(huán)節(jié)做好準備。

學生在完成知識學習過程和模仿過程之后，需要合理選定創(chuàng)新實踐項目。學生可結(jié)合個人的實際情況和興趣愛好來自主選擇創(chuàng)新實踐項目，教師起到“篩選把關”的作用，既要顧及到學生創(chuàng)造的熱情，多用鼓勵、肯定的語言，又要將難度很大、沒有實際價值、過于簡單、重復性較多的創(chuàng)新實踐項目“Pass”掉。首先，學生先進行創(chuàng)新實踐方案設計，構(gòu)思希望制作的產(chǎn)品模型； 其次，基于設計好的創(chuàng)造方案來發(fā)現(xiàn)可能會遇到的問題，并獨立思考、自主探究解決問題措施； 再次，開展創(chuàng)新機械產(chǎn)品設計與制造，設計與制造完畢之后與教師、小組成員相互溝通交流，分享心得體會； 最后，由教師評價學生所設計與制造出來的機械產(chǎn)品的創(chuàng)新性及整個創(chuàng)新實踐過程。除此之外，還要多鼓勵學生參加“全國大學生機械創(chuàng)新大賽”、“機械設計競賽和設計大賽”、“全國大學生機械產(chǎn)品數(shù)字化設計賽”、“挑戰(zhàn)杯”等課外科技活動，以此來培養(yǎng)和豐富學生的全面綜合能力，增強學生的團隊協(xié)作意識。

4 建立機械設計課程實踐教學網(wǎng)絡平臺

網(wǎng)絡教學平臺主要包括兩大部分，分別是軟件教學平臺和硬件教學平臺，被廣泛應用到各大高等院校，也被稱為“網(wǎng)絡教學支持平臺”。構(gòu)建機械設計課程實踐教學網(wǎng)絡平臺也是機械設計課程實踐教學改革與創(chuàng)新過程中不可或缺的環(huán)節(jié)，機械設計課程實踐教學網(wǎng)絡平臺主要包括了實踐教學博客、在線測試、實踐課程簡介、實踐教學大綱、教案、實踐教學安排、實踐成果展示、答疑討論、資源共享、教師信息、實踐課程拓展等多個模塊，是廣大學生實現(xiàn)自我評價、獲取知識、情境模擬、信息量拓寬的重要工具和手段。建立機械設計課程實踐教學網(wǎng)絡平臺，既有利于培養(yǎng)學生加工信息資源、分析信息資源的能力，又有利于強化、鞏固學生的技能，還有利于檢查學生的課后學習等。并且同學們還可以利用機械設計課程實踐教學網(wǎng)絡平臺來與其它同學或者教師通過多種現(xiàn)代化的途徑（ 如教學平臺、BBS 論壇、微博、微信、QQ群等） 來進行在線討論、在線交流，以便精益求精、不斷創(chuàng)新。

5 適時激勵，樹立學生的學習自信心

教師在機械設計課程實踐教學過程中要注意自己的一言一行，要適時激勵學生，樹立學生的學習自信心； 即便是學生由于粗心大意而出現(xiàn)偏差之處，教師也切記不可大加斥責，而應該要予以耐心引導，讓他們以愉快的心情來對錯誤進行改正，保持住蓬勃向上的良好心態(tài)。

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作者簡介：

單會姿（1986-）女，河北省石家莊市人，碩士，哈爾濱石油學院講師。主要研究方向：工業(yè)設計產(chǎn)品設計。