淺析大工程背景下機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實(shí)踐論文
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是近機(jī)類各專業(yè)開設(shè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，該課程主要研究機(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。它要求學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，還需要具備一定的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力。幾年來(lái)，我們以培養(yǎng)大工程背景下學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，以機(jī)械傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)為主線，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)、考核方式等進(jìn)行了改革和實(shí)踐。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)存在的問(wèn)題
1。工程意識(shí)薄弱，對(duì)機(jī)構(gòu)及零部件認(rèn)識(shí)不足我國(guó)高校的學(xué)生絕大多數(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)歷都是連續(xù)的，都是從高中直接進(jìn)入大學(xué)的，沒有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)本課程中一般不安排參觀和實(shí)習(xí)，對(duì)機(jī)械的了解只限于生活中接觸的范圍，還習(xí)慣于理性思維，缺少工程觀念。無(wú)法將理論知識(shí)和工程實(shí)際相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際脫節(jié)。
2。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是一門傳統(tǒng)的課程，具有較多的經(jīng)典內(nèi)容，但近幾十年來(lái)，機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)方法都有很大的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)在機(jī)構(gòu)的綜合和分析方面的應(yīng)用已較為普遍。而我們?cè)跈C(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法這部分還主要以圖解法為主，解析法通常作為自學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)考慮教學(xué)的需要和學(xué)習(xí)者的實(shí)際情況，改變以往的理論分析過(guò)多，實(shí)踐應(yīng)用較少的局面。
3。教學(xué)方法和手段有需進(jìn)一步改革由于教學(xué)內(nèi)容較多，學(xué)時(shí)有限，教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學(xué)習(xí)內(nèi)容。一方面由于學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，造成對(duì)所學(xué)內(nèi)容理解困難；另一方面由于教師處于主動(dòng)，學(xué)生處于被動(dòng)，所以不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性以及培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考問(wèn)題、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。雖然傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了并重，但這些手段還不足以使學(xué)生真正的了解現(xiàn)實(shí)的工程實(shí)踐以及具有較強(qiáng)的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)還存在一定的不足。
4。實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)偏少目前該門課程實(shí)踐環(huán)節(jié)是4學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)和2周的課程設(shè)計(jì)，實(shí)踐學(xué)時(shí)偏少，能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)很有限，一般都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生能力的提高，因此應(yīng)增加實(shí)踐學(xué)時(shí)，讓學(xué)生接觸更多的模型和實(shí)物，把理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，同時(shí)開設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。2周的課程設(shè)計(jì)由于題目都比較經(jīng)典和單一，學(xué)生又普遍缺乏感性認(rèn)識(shí)，所以課程設(shè)計(jì)普遍存在照搬照抄的現(xiàn)象，達(dá)不到教學(xué)的基本要求。
5。考核方式單一，不能突出能力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定方法過(guò)于單一，期末考試成績(jī)定終身是沿用至今的成績(jī)?cè)u(píng)定制度，然而，它并不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)際水平，有的學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，靠考前突擊，仍然可以通過(guò)考試。因此，這種成績(jī)?cè)u(píng)定制度不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也不利于知識(shí)的理解和掌握。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的思路
1。加強(qiáng)工程教育，引入工程實(shí)例在課堂教學(xué)中，加強(qiáng)了課堂教學(xué)與工程實(shí)際的聯(lián)系，在新的教學(xué)大綱中規(guī)定每章內(nèi)容都要引入典型的與課程有關(guān)的工程實(shí)例，并增加了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的內(nèi)容。在授課中要以大工程為背景，以工程為主線，著力于學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，將工程教育、自然科學(xué)教育融合在一起。要注重介紹利用工程基礎(chǔ)理論解決工程實(shí)際問(wèn)題的思維和方法，加強(qiáng)學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。
2。精選和更新教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整思路是強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)、基本原理和基本方法，并且注重實(shí)際應(yīng)用，根據(jù)實(shí)際需要引入反映有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的最新成果，介紹和生活、生產(chǎn)相關(guān)的新型機(jī)構(gòu)和現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法，力求反映發(fā)展前沿，拓寬知識(shí)面，增加課堂信息量，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而提高教學(xué)效果。另外，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)的所有環(huán)節(jié)完全都是由人工來(lái)完成，這極大影響了學(xué)習(xí)和工作的效率，同時(shí)也很難反映出科學(xué)技術(shù)和手段的發(fā)展和更新。為此，在教學(xué)中逐漸增加了CAD技術(shù)的應(yīng)用范圍，先是實(shí)現(xiàn)圖紙繪制的CAD化，然后逐漸實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的CAD化，通過(guò)這樣的內(nèi)容改革，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性明顯加強(qiáng)，既培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，又培養(yǎng)了學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
3。教學(xué)方法的改革為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力，我們采用了“精講多練、講練結(jié)合、自我學(xué)習(xí)、課內(nèi)和課外相結(jié)合”的教學(xué)方法。具體內(nèi)容為：
�。�1）授課內(nèi)容少而精根據(jù)本門課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，在講授理論時(shí)精講基本概念、基本理論和基本方法，使知識(shí)易于理解、掌握和記憶。同時(shí)給學(xué)生留出一定的思維空間，避免滿堂灌和填鴨式的教學(xué)方法。
�。�2）適當(dāng)安排練習(xí)時(shí)間在每次課程中，都要留出一定的時(shí)間安排相應(yīng)的練習(xí)，以鞏固和加深所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。同時(shí)還應(yīng)安排一些階段性的綜合練習(xí)，提高練習(xí)的綜合程度，并對(duì)各種理論、方法的綜合應(yīng)用進(jìn)行分析和總結(jié)，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。
（3）鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、掌握科學(xué)學(xué)習(xí)的思維和方法，始終堅(jiān)持把啟發(fā)式教學(xué)方法放在首位，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考并提出新的設(shè)想。教師要注意在新舊知識(shí)的銜接轉(zhuǎn)換處提出新問(wèn)題和新想法，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生積極思考，使學(xué)生做出正確的回答和判斷，從而提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。
�。�4）課內(nèi)和課外相結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是與工程實(shí)際聯(lián)系緊密的的一門課程，在教學(xué)過(guò)程中要特別注重理論聯(lián)系實(shí)際。在講解實(shí)踐性較強(qiáng)的內(nèi)容時(shí)，組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室和訓(xùn)練基地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。在現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)前，先布置一些思考題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題一邊參觀一邊討論，把課堂理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生體會(huì)到各種機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的應(yīng)用以及本門課程在生產(chǎn)中的重要性。
4。教學(xué)手段的改革機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的知識(shí)點(diǎn)都有一定的工程實(shí)際背景，即許多問(wèn)題都來(lái)自工程實(shí)際，而對(duì)缺乏實(shí)踐感性認(rèn)識(shí)的學(xué)生難以講清楚。利用多媒體技術(shù)，將文字、圖片、圖像、聲音、動(dòng)畫和視頻圖像等多種電子媒體有機(jī)的結(jié)合在一起，會(huì)收到良好的教學(xué)效果，可以使原來(lái)用傳統(tǒng)授課方式難以表達(dá)清楚的部分形象化。同時(shí)利用多媒體教學(xué)既可以加深學(xué)生的工程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，又可以充分利用課堂有效時(shí)間，增加課堂信息量，拓展教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度。為了進(jìn)一步加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，真正地接觸工程實(shí)際，在授課時(shí)，還廣泛采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的手段，將和現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合緊密的內(nèi)容安排到現(xiàn)場(chǎng)組織教學(xué)，使學(xué)生既能聽，又能看，同時(shí)還能親自感受到，這樣可以起到事半功倍的作用。
5。加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)動(dòng)手能力實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、提高動(dòng)手能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，針對(duì)該門課程工程應(yīng)用性極強(qiáng)這一特點(diǎn)和目前實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱的不足，應(yīng)著手從以下幾方面加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。
�。�1）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在原有機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)陳列室的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充一些新型的機(jī)構(gòu)和典型機(jī)器模型及實(shí)物。與各工廠聯(lián)系，收集各種典型失效的零部件，為學(xué)生認(rèn)識(shí)各種失效零件的狀況提供感性認(rèn)識(shí)。改革以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，開設(shè)軸系結(jié)構(gòu)方案和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生綜合課堂所學(xué)知識(shí)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、組裝并評(píng)價(jià)或測(cè)定軸系結(jié)構(gòu)方案和機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)方案，從而培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
�。�2）豐富實(shí)踐內(nèi)容，搞好課程設(shè)計(jì)應(yīng)安排一定學(xué)時(shí)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀，在講解各種機(jī)構(gòu)前讓學(xué)生多接觸機(jī)器實(shí)物，并以典型機(jī)器實(shí)物為例，進(jìn)行講解機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理和方案的設(shè)計(jì)。
課程設(shè)計(jì)是綜合該課程以及先修課程所學(xué)理論知識(shí)、基本技能、獨(dú)立完成機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)的一種教學(xué)方法。首先，在選題上要考慮學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，有針對(duì)性、有側(cè)重面。在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)先組織學(xué)生對(duì)該傳動(dòng)裝置進(jìn)行拆卸、安裝和現(xiàn)場(chǎng)參現(xiàn)，使學(xué)生熟悉機(jī)械裝置的基本構(gòu)造，整體組成結(jié)構(gòu)及各部分結(jié)構(gòu)、功能、裝拆和調(diào)整；各個(gè)零件之間的連接關(guān)系與特點(diǎn)。然后找出標(biāo)準(zhǔn)件與非標(biāo)準(zhǔn)件，明確傳動(dòng)裝置布置形式與空間位置的關(guān)系，建立起一個(gè)立體的概念，避免出現(xiàn)照抄照搬式的設(shè)計(jì)，避免使設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際相互脫節(jié)的現(xiàn)象。
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�。�1）加大平時(shí)考核力度平時(shí)考核包含二部分內(nèi)容，占總成績(jī)的45%。一部分是出勤、學(xué)習(xí)表現(xiàn)、提問(wèn)成績(jī)、作業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)，這部分成績(jī)占30%；另一部分是撰寫科技論文成績(jī)，占15%，在進(jìn)行緒論課的教學(xué)時(shí)，通過(guò)放映一些機(jī)械方面的短片，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣，同時(shí)給學(xué)生布置一個(gè)課外作業(yè)，即撰寫有關(guān)機(jī)械發(fā)展方面的論文，要求學(xué)生要查閱一定數(shù)量的資料，并按照科技論文的格式進(jìn)行書寫，這樣既鍛煉了學(xué)生利用資料的能力、撰寫科技論文的能力，同時(shí)又激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。
�。�2）加大能力考核的力度期末考核包含二部分內(nèi)容，占總成績(jī)的55%。一部分是筆試考核部分，考核題目主要側(cè)重于基本理論和基本方法，并且注重能力和素質(zhì)的考核，加大分析題和說(shuō)明題的比重，這部分成績(jī)占45%；另一部分是創(chuàng)新作品制作成績(jī)，所有學(xué)生都要參與到創(chuàng)新活動(dòng)中去，進(jìn)行小發(fā)明和小制作，這部分成績(jī)占10%。通過(guò)這樣的改革，使學(xué)生更加重視了每一個(gè)考核環(huán)節(jié)，從而也提高了學(xué)習(xí)的興趣，使得教學(xué)質(zhì)量有了明顯的提高。
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