淺析大工程背景下機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學改革與實踐論文
機械設(shè)計基礎(chǔ)是近機類各專業(yè)開設(shè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，該課程主要研究機械中的常用機構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本的設(shè)計理論和計算方法。它要求學生不僅要掌握扎實的基礎(chǔ)理論知識，還需要具備一定的工程意識和工程實踐能力。幾年來，我們以培養(yǎng)大工程背景下學生創(chuàng)新設(shè)計能力為目標，以機械傳動方案設(shè)計為主線，對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、實踐環(huán)節(jié)、考核方式等進行了改革和實踐。
一、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學存在的問題
1。工程意識薄弱，對機構(gòu)及零部件認識不足我國高校的學生絕大多數(shù)學習經(jīng)歷都是連續(xù)的，都是從高中直接進入大學的，沒有實際工作經(jīng)驗，在學習本課程中一般不安排參觀和實習，對機械的了解只限于生活中接觸的范圍，還習慣于理性思維，缺少工程觀念。無法將理論知識和工程實際相結(jié)合，教學內(nèi)容和實際脫節(jié)。
2。教學內(nèi)容應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整機械設(shè)計基礎(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，機構(gòu)學和機械設(shè)計方法都有很大的發(fā)展，特別是計算機在機構(gòu)的綜合和分析方面的應(yīng)用已較為普遍。而我們在機構(gòu)的設(shè)計方法這部分還主要以圖解法為主，解析法通常作為自學內(nèi)容。同時，教學內(nèi)容應(yīng)考慮教學的需要和學習者的實際情況，改變以往的理論分析過多，實踐應(yīng)用較少的局面。
3。教學方法和手段有需進一步改革由于教學內(nèi)容較多，學時有限，教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學習內(nèi)容。一方面由于學生缺乏感性認識，造成對所學內(nèi)容理解困難；另一方面由于教師處于主動，學生處于被動，所以不利于調(diào)動學生的積極性以及培養(yǎng)他們的獨立思考問題、獨立解決問題的能力。雖然傳統(tǒng)教學手段和現(xiàn)代化教學手段已經(jīng)實現(xiàn)了并重，但這些手段還不足以使學生真正的了解現(xiàn)實的工程實踐以及具有較強的感性認識，對學生工程意識的培養(yǎng)還存在一定的不足。
4。實踐環(huán)節(jié)學時偏少目前該門課程實踐環(huán)節(jié)是4學時的實驗和2周的課程設(shè)計，實踐學時偏少，能開設(shè)的實驗很有限，一般都是驗證性實驗和演示性實驗，不利于學生能力的提高，因此應(yīng)增加實踐學時，讓學生接觸更多的模型和實物，把理論和實踐結(jié)合起來，同時開設(shè)綜合性和設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。2周的課程設(shè)計由于題目都比較經(jīng)典和單一，學生又普遍缺乏感性認識，所以課程設(shè)計普遍存在照搬照抄的現(xiàn)象，達不到教學的基本要求。
5�？己朔绞絾我�，不能突出能力培養(yǎng)學生學習成績的評定方法過于單一，期末考試成績定終身是沿用至今的成績評定制度，然而，它并不能全面反映學生的學習態(tài)度和實際水平，有的學生平時不學習，靠考前突擊，仍然可以通過考試。因此，這種成績評定制度不利于激發(fā)學生的學習積極性，也不利于知識的理解和掌握。
二、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學改革的思路
1。加強工程教育，引入工程實例在課堂教學中，加強了課堂教學與工程實際的聯(lián)系，在新的教學大綱中規(guī)定每章內(nèi)容都要引入典型的與課程有關(guān)的工程實例，并增加了機械創(chuàng)新設(shè)計方法的內(nèi)容。在授課中要以大工程為背景，以工程為主線，著力于學生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力的培養(yǎng)，將工程教育、自然科學教育融合在一起。要注重介紹利用工程基礎(chǔ)理論解決工程實際問題的思維和方法，加強學生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。
2。精選和更新教學內(nèi)容教學內(nèi)容的調(diào)整思路是強調(diào)基本知識、基本原理和基本方法，并且注重實際應(yīng)用，根據(jù)實際需要引入反映有關(guān)機械設(shè)計發(fā)展的最新成果，介紹和生活、生產(chǎn)相關(guān)的新型機構(gòu)和現(xiàn)代機械設(shè)計方法，力求反映發(fā)展前沿，拓寬知識面，增加課堂信息量，調(diào)動學生學習的積極性，從而提高教學效果。另外，傳統(tǒng)的機械設(shè)計的所有環(huán)節(jié)完全都是由人工來完成，這極大影響了學習和工作的效率，同時也很難反映出科學技術(shù)和手段的發(fā)展和更新。為此，在教學中逐漸增加了CAD技術(shù)的應(yīng)用范圍，先是實現(xiàn)圖紙繪制的CAD化，然后逐漸實現(xiàn)設(shè)計過程的CAD化，通過這樣的內(nèi)容改革，學生學習的積極性和主動性明顯加強，既培養(yǎng)了學生的計算機應(yīng)用能力，又培養(yǎng)了學生利用計算機解決工程實際問題的能力。
3。教學方法的改革為培養(yǎng)學生創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力，我們采用了“精講多練、講練結(jié)合、自我學習、課內(nèi)和課外相結(jié)合”的教學方法。具體內(nèi)容為：
�。�1）授課內(nèi)容少而精根據(jù)本門課程實踐性強的特點，在講授理論時精講基本概念、基本理論和基本方法，使知識易于理解、掌握和記憶。同時給學生留出一定的思維空間，避免滿堂灌和填鴨式的教學方法。
�。�2）適當安排練習時間在每次課程中，都要留出一定的時間安排相應(yīng)的練習，以鞏固和加深所學習的內(nèi)容。同時還應(yīng)安排一些階段性的綜合練習，提高練習的綜合程度，并對各種理論、方法的綜合應(yīng)用進行分析和總結(jié)，以提高學生綜合運用所學知識解決生產(chǎn)實際問題的能力。
�。�3）鍛煉和培養(yǎng)學生的自我學習能力重點教會學生自主學習、掌握科學學習的思維和方法，始終堅持把啟發(fā)式教學方法放在首位，鼓勵學生積極思考并提出新的設(shè)想。教師要注意在新舊知識的銜接轉(zhuǎn)換處提出新問題和新想法，以此來激發(fā)學生積極思考，使學生做出正確的回答和判斷，從而提高學生的自我學習能力。
�。�4）課內(nèi)和課外相結(jié)合，激發(fā)學習興趣機械設(shè)計基礎(chǔ)是與工程實際聯(lián)系緊密的的一門課程，在教學過程中要特別注重理論聯(lián)系實際。在講解實踐性較強的內(nèi)容時，組織學生到實驗室和訓練基地進行現(xiàn)場教學。在現(xiàn)場教學前，先布置一些思考題，讓學生帶著問題一邊參觀一邊討論，把課堂理論知識和實踐知識有機地結(jié)合起來，使學生體會到各種機構(gòu)在機器中的應(yīng)用以及本門課程在生產(chǎn)中的重要性。
4。教學手段的改革機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的知識點都有一定的工程實際背景，即許多問題都來自工程實際，而對缺乏實踐感性認識的學生難以講清楚。利用多媒體技術(shù)，將文字、圖片、圖像、聲音、動畫和視頻圖像等多種電子媒體有機的結(jié)合在一起，會收到良好的教學效果，可以使原來用傳統(tǒng)授課方式難以表達清楚的部分形象化。同時利用多媒體教學既可以加深學生的工程意識，培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力，又可以充分利用課堂有效時間，增加課堂信息量，拓展教學內(nèi)容的深度和廣度。為了進一步加深學生的感性認識，真正地接觸工程實際，在授課時，還廣泛采用現(xiàn)場教學的手段，將和現(xiàn)場結(jié)合緊密的內(nèi)容安排到現(xiàn)場組織教學，使學生既能聽，又能看，同時還能親自感受到，這樣可以起到事半功倍的作用。
5。加強實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)動手能力實踐教學環(huán)節(jié)是啟發(fā)學生學習興趣、加深學生對知識的理解、提高動手能力的重要教學環(huán)節(jié)，針對該門課程工程應(yīng)用性極強這一特點和目前實踐環(huán)節(jié)薄弱的不足，應(yīng)著手從以下幾方面加強實踐環(huán)節(jié)。
�。�1）加強實驗室建設(shè)，增設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗在原有機械設(shè)計基礎(chǔ)陳列室的基礎(chǔ)上，補充一些新型的機構(gòu)和典型機器模型及實物。與各工廠聯(lián)系，收集各種典型失效的零部件，為學生認識各種失效零件的狀況提供感性認識。改革以驗證性實驗為主的實驗教學內(nèi)容，增設(shè)綜合性和設(shè)計性實驗，開設(shè)軸系結(jié)構(gòu)方案和機構(gòu)運動方案綜合、設(shè)計性實驗。學生綜合課堂所學知識，自己動手設(shè)計、組裝并評價或測定軸系結(jié)構(gòu)方案和機構(gòu)傳動系統(tǒng)方案，從而培養(yǎng)學生工程實踐能力、動手能力和創(chuàng)新能力。
�。�2）豐富實踐內(nèi)容，搞好課程設(shè)計應(yīng)安排一定學時的生產(chǎn)現(xiàn)場參觀，在講解各種機構(gòu)前讓學生多接觸機器實物，并以典型機器實物為例，進行講解機構(gòu)的傳動原理和方案的設(shè)計。
課程設(shè)計是綜合該課程以及先修課程所學理論知識、基本技能、獨立完成機械傳動裝置或簡單機械設(shè)計任務(wù)的一種教學方法。首先，在選題上要考慮學生的培養(yǎng)目標，有針對性、有側(cè)重面。在設(shè)計之前，應(yīng)先組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝和現(xiàn)場參現(xiàn)，使學生熟悉機械裝置的基本構(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；各個零件之間的連接關(guān)系與特點。然后找出標準件與非標準件，明確傳動裝置布置形式與空間位置的關(guān)系，建立起一個立體的概念，避免出現(xiàn)照抄照搬式的設(shè)計，避免使設(shè)計與生產(chǎn)實際相互脫節(jié)的現(xiàn)象。
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（1）加大平時考核力度平時考核包含二部分內(nèi)容，占總成績的45%。一部分是出勤、學習表現(xiàn)、提問成績、作業(yè)成績和實驗成績，這部分成績占30%；另一部分是撰寫科技論文成績，占15%，在進行緒論課的教學時，通過放映一些機械方面的短片，激發(fā)學生學習本門課程的興趣，同時給學生布置一個課外作業(yè)，即撰寫有關(guān)機械發(fā)展方面的論文，要求學生要查閱一定數(shù)量的資料，并按照科技論文的格式進行書寫，這樣既鍛煉了學生利用資料的能力、撰寫科技論文的能力，同時又激發(fā)了學習的興趣。
（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，加大分析題和說明題的比重，這部分成績占45%；另一部分是創(chuàng)新作品制作成績，所有學生都要參與到創(chuàng)新活動中去，進行小發(fā)明和小制作，這部分成績占10%。通過這樣的改革，使學生更加重視了每一個考核環(huán)節(jié)，從而也提高了學習的興趣，使得教學質(zhì)量有了明顯的提高。
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