機械設計基礎課程教學(xué)探討論文

機械設計基礎課程教學(xué)探討論文

　　1卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學(xué)的目標要求

　　卓越工程師教育培養計劃是落實(shí)我國教育改革和人才發(fā)展規劃的重要舉措，其目的在于為創(chuàng )新型國家建設和人才強國戰略提供高質(zhì)量的工程技術(shù)人才保障。高等學(xué)校作為工程教育的高地，在培養具有扎實(shí)基礎理論知識的高素質(zhì)人才方面發(fā)揮了極大作用。但我國高等教育體系長(cháng)期以來(lái)存在重理論輕實(shí)踐、重模仿輕創(chuàng )新的弊端，在面臨工程實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候，學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力明顯不足，難以適應現代社會(huì )的發(fā)展需求。因此，目前高教界正在積極探討培養學(xué)生創(chuàng )新意識、創(chuàng )新能力的方法和途徑。

　　2機械設計基礎課程教學(xué)現狀

　　機械設計基礎課程具有涉及知識面廣、理論聯(lián)系實(shí)踐的特點(diǎn)，主要由理論教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)和課程設計三個(gè)環(huán)節組成。以我校機械設計基礎課程教學(xué)為例，理論教學(xué)依然以教師多媒體講授為主，主要原因：①多媒體圖文并茂，動(dòng)畫(huà)、視頻豐富；②教師備課相對容易，但這也忽視了多媒體重難點(diǎn)不突出的弊端，學(xué)生短時(shí)無(wú)法接受大量的信息。在教學(xué)方法上忽視案例教學(xué)、問(wèn)題導向式教學(xué)等方式的運用，影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力培養。機械設計基礎課程設計以帶式輸送機傳動(dòng)裝置設計為任務(wù)，其設計對象仍為一級圓柱齒輪減速器，概因減速器設計理論成熟，可以做到有章可循，而且減速器中齒輪、軸、軸承等零件的設計恰是機械設計基礎課程研究的主要內容之一。但從課程設計教學(xué)效果看，還存在以下不足：①學(xué)生缺乏工程實(shí)踐，對減速器認識也僅是“聽(tīng)說(shuō)”，特別是結構設計時(shí)完全依靠指導書(shū)中例圖，沒(méi)有自己設計思路；②學(xué)生對力學(xué)、圖學(xué)等先修課程知識綜合運用能力較差，特別是繪圖質(zhì)量不高；③教學(xué)模式單一，設計任務(wù)相同僅設計數據不同。學(xué)生在設計過(guò)程中缺少交流與協(xié)作，個(gè)別學(xué)生抄襲別人資料，學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得不到鍛煉。

　　3機械設計基礎課程教學(xué)改革思路

　　3.1融合實(shí)驗實(shí)踐內容于理論教學(xué)、引入工程實(shí)例

　　機械設計基礎課程主要內容包括兩部分：①研究常用機構的機構組成、運動(dòng)特點(diǎn)、設計方法等；②研究一般條件下通用零部件的類(lèi)型、作用、設計計算方法。實(shí)際教學(xué)中對第一部分內容注重于機構結構分析內容、圖解法內容和單個(gè)機構而不是機械系統的介紹；對第二部分內容仍將機械零件分成：常用傳動(dòng)（齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)）、機械連接（螺紋連接、鍵連接、銷(xiāo)連接）、機械支承（軸、軸承）、其它零部件（機座、箱體）幾部分，部分和部分之間缺少一定的聯(lián)系，知識點(diǎn)比較零散。為此，應融合實(shí)驗、實(shí)踐內容于理論教學(xué)，在課程教學(xué)之初就提出機械設計的最終目的是“設計機械”，以?xún)煞N典型的機器——四沖程內燃機和機械傳動(dòng)裝置——減速器為例，介紹內燃機的結構組成、工作原理、運動(dòng)特點(diǎn)，從而提出內燃機的機構組成包括三大機構：連桿機構、齒輪機構、凸輪機構，它們是機械設計基礎課程的重點(diǎn)內容；從機械制造的角度介紹減速器的零件組成：齒輪、軸、軸承、螺栓、箱體等，從而引出課程的另一部分重要內容——機械零部件的設計計算。對教材的內容根據授課專(zhuān)業(yè)的不同進(jìn)行適當取舍，由于我校的一些近機類(lèi)專(zhuān)業(yè)如材料、安全工程等專(zhuān)業(yè)力學(xué)、金工實(shí)習等先修課程開(kāi)設的不足，在帶傳動(dòng)設計、齒輪傳動(dòng)設計中若一味地講解受力分析，學(xué)生勢必難以接受，應拋開(kāi)推導過(guò)程而重點(diǎn)強調應用。將案例作為課堂教學(xué)的基本素材，把學(xué)生引到工程問(wèn)題的現場(chǎng)，借助于多媒體的情景再現，首先讓學(xué)生用工程語(yǔ)言描述工作過(guò)程，其次讓學(xué)生提出工程問(wèn)題并構思解決問(wèn)題的方案。這不僅有助于學(xué)生提高感性認識，更重要的是讓學(xué)生體會(huì )知識應用的成就感。

　　3.2重點(diǎn)改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節

　　基于減速器應用的廣泛性、教學(xué)示范效果的典型性、設計方法的成熟性，減速器設計仍是檢驗學(xué)生理論知識掌握和運用熟練程度的最好的載體。但應該改變以往在給學(xué)生布置設計任務(wù)時(shí)就給出設計方案的作法，而是僅給出工作機的工作要求和工作參數，對原動(dòng)機、傳動(dòng)裝置由學(xué)生自己選定。由于學(xué)生對機械的感性認識和工程實(shí)踐知識十分缺乏，不能將所學(xué)的知識與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，更不會(huì )應用于工程實(shí)際，因此將減速器拆裝測繪綜合實(shí)驗安排在課程設計任務(wù)下達之后進(jìn)行。通過(guò)實(shí)驗讓學(xué)生對減速的功用、結構組成有一個(gè)直觀(guān)的認識，對提高課程設計質(zhì)量有直接的幫助。實(shí)驗結束之后，在組織學(xué)生討論之前提出的幾種不同設計方案，比較各方案中各傳動(dòng)裝置的形式及布置的先后順序并確定出最優(yōu)方案。這樣每一位同學(xué)都有提出自己設計思路的機會(huì )，通過(guò)交流發(fā)言使每一位學(xué)生認識到自身學(xué)習的主體地位，在課程設計之初就積極參與到解決工程實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中來(lái)。在以往指導教師分配給學(xué)生的數據不同，可以避免學(xué)生抄襲。但由于現代信息的發(fā)達，網(wǎng)絡(luò )上只要提供數據就可以提供設計過(guò)程，這就造成了部分學(xué)生的“信手拈來(lái)”�？梢愿鶕�班級學(xué)生數量將其分成5～6個(gè)設計小組，每個(gè)小組一組數據所算得的傳動(dòng)裝置運動(dòng)和動(dòng)力參數應該是一致的，而在傳動(dòng)比分配時(shí)各級傳動(dòng)比又可以是不同的。學(xué)生一邊計算一邊交流，不僅了解了其他人的設計思路，發(fā)現自身問(wèn)題也可隨時(shí)解決。

　　3.3機械設計基礎課程考核方式改革

　　學(xué)生最關(guān)心的必然是課程考核成績(jì)，因此機械設計基礎課程的改革與探索必須得到學(xué)生的配合與支持。如果課程考核方式不能客觀(guān)地反映出學(xué)生的學(xué)習狀態(tài)，優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習積極性必將受挫。隨著(zhù)社會(huì )對人才能力需求的提升，機械設計基礎課程內容的廣泛性、能力要求的全面性與有限的學(xué)時(shí)之間的矛盾就日漸顯現出來(lái)，一方面教師教學(xué)中要保證課程內容的系統性、全面性；另一方面學(xué)生學(xué)習時(shí)又感到時(shí)間緊、任務(wù)重，因此傳統的教學(xué)模式及考核評價(jià)方法與機械類(lèi)卓越工程師能力要求已不相適應。在我校，機械設計基礎的總評成績(jì)由兩部分組成，其中考試成績(jì)占70%，平時(shí)成績(jì)（包括出勤和課堂表現、作業(yè)、實(shí)驗）占30%。近年來(lái)針對課程考核方式也進(jìn)行了改革。但平時(shí)成績(jì)在總評成績(jì)中占的比重仍較小，且平時(shí)成績(jì)的組成仍比較簡(jiǎn)單，缺少行之有效的評價(jià)內容體系。應以機械類(lèi)卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學(xué)的能力培養目標為依據，適當增大平時(shí)成績(jì)的比例，并尋求可以定量化考核的評價(jià)內容。因此可以提高平時(shí)成績(jì)的比例到40%，增加課堂討論發(fā)言、創(chuàng )新機構設計、大作業(yè)等環(huán)節，其占總成績(jì)比例為10%，通過(guò)這種形式提高學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和參與性，提高學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng )新設計能力，達到課程教學(xué)目的。

　　4結束語(yǔ)

　　機械設計基礎課程教學(xué)是培養具有創(chuàng )新意識和實(shí)踐能力的機械類(lèi)卓越工程師的重要環(huán)節。隨著(zhù)社會(huì )對機械類(lèi)人才綜合素質(zhì)要求的逐步提高，各高校對機械設計基礎課程相繼進(jìn)行了改革，但無(wú)論如何都是基于創(chuàng )新能力培養的核心。在機械設計基礎課程教學(xué)中對課程內容體系、課程設計和課程考核評價(jià)方法等方面都進(jìn)行了積極的探索，這些措施的實(shí)施收到了大量有益的效果。將繼續按照制定的基于卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學(xué)的知識和能力目標要求，完善機械設計基礎課程的教學(xué)方法和體系。

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