淺析大工程背景下機械設計基礎課程教學改革與實踐論文
機械設計基礎是近機類各專業(yè)開設的一門重要的技術(shù)基礎課程，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、基本的設計理論和計算方法。它要求學生不僅要掌握扎實的基礎理論知識，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)新設計能力為目標，以機械傳動方案設計為主線，對機械設計基礎課程的教學內(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、機械設計基礎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)容應做相應調(diào)整機械設計基礎是一門傳統(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用已較為普遍。而我們在機構(gòu)的設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周的課程設計，實踐學時偏少，能開設的實驗很有限，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，同時開設綜合性和設計性實驗，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，所以課程設計普遍存在照搬照抄的現(xiàn)象，達不到教學的基本要求。
5。考核方式單一，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、機械設計基礎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的工程實例，并增加了機械創(chuàng)新設計方法的內(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，并且注重實際應用，根據(jù)實際需要引入反映有關機械設計發(fā)展的最新成果，介紹和生活、生產(chǎn)相關的新型機構(gòu)和現(xiàn)代機械設計方法，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)的應用范圍，先是實現(xiàn)圖紙繪制的CAD化，然后逐漸實現(xiàn)設計過程的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的練習，以鞏固和加深所學習的內(nèi)容。同時還應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)學習興趣機械設計基礎是與工程實際聯(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計基礎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用性極強這一特點和目前實踐環(huán)節(jié)薄弱的不足，應著手從以下幾方面加強實踐環(huán)節(jié)。
�。�1）加強實驗室建設，增設綜合性、設計性實驗在原有機械設計基礎陳列室的基礎上，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，增設綜合性和設計性實驗，開設軸系結(jié)構(gòu)方案和機構(gòu)運動方案綜合、設計性實驗。學生綜合課堂所學知識，自己動手設計、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，搞好課程設計應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計。
課程設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計任務的一種教學方法。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。在設計之前，應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系，建立起一個立體的概念，避免出現(xiàn)照抄照搬式的設計，避免使設計與生產(chǎn)實際相互脫節(jié)的現(xiàn)象。
6。考核方式的改革
�。�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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