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

1、淺析大工程背景下機(jī)械設(shè)計(jì)根底課程教學(xué)改革與理論機(jī)械設(shè)計(jì)根底是近機(jī)類各專業(yè)開設(shè)的一門重要的技術(shù)根底課程,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、構(gòu)造特點(diǎn)、根本的設(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)的根底理論知識(shí),還需要具備一定的工程意識(shí)和工程理論才能。幾年來,我們以培養(yǎng)大工程背景下學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)才能為目的,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)根底課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、理論環(huán)節(jié)、考核方式等進(jìn)展了改革和理論。一、機(jī)械設(shè)計(jì)根底課程教學(xué)存在的問題1.工程意識(shí)薄弱,對(duì)機(jī)構(gòu)及零部件認(rèn)識(shí)缺乏我國(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)歷,在

2、學(xué)習(xí)本課程中一般不安排參觀和實(shí)習(xí),對(duì)機(jī)械的理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)根底是一門傳統(tǒng)的課程,具有較多的經(jīng)典內(nèi)容,但近幾十年來,機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)方法都有很大的開展,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)方法這局部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多,理論應(yīng)用較少的場(chǎng)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,老師一般常采用滿堂灌的方法講授學(xué)習(xí)內(nèi)容。一方

3、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;另一方面由于老師處于主動(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)立考慮問題、獨(dú)立解決問題的才能。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,但這些手段還缺乏以使學(xué)生真正的理解現(xiàn)實(shí)的工程理論以及具有較強(qiáng)的感性認(rèn)識(shí),對(duì)學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)還存在一定的缺乏。4.理論環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)偏少目前該門課程理論環(huán)節(jié)是4學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)和2周的課程設(shè)計(jì),理論學(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)生才能的進(jìn)步,因此應(yīng)增加理論學(xué)時(shí),讓學(xué)生接觸更多的模型和實(shí)物,把理論和理論結(jié)合起來,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

4、才能。2周的課程設(shè)計(jì)由于題目都比擬經(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)的根本要求。5.考核方式單一,不能突出才能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定方法過于單一,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)際程度,有的學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí),靠考前突擊,仍然可以通過考試。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)根底課程教學(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)絡(luò),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)

5、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)和工程理論才能的培養(yǎng),將工程教育、自然科學(xué)教育交融在一起。要注重介紹利用工程根底理論解決工程實(shí)際問題的思維和方法,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)根本知識(shí)、根本原理和根本方法,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)開展的最新成果,介紹和生活、消費(fèi)相關(guān)的新型機(jī)構(gòu)和現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法,力求反映開展前沿,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,從而進(jìn)步教學(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

6、出科學(xué)技術(shù)和手段的開展和更新。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)過程的CAD化,通過這樣的內(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)用才能,又培養(yǎng)了學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決工程實(shí)際問題的才能。3.教學(xué)方法的改革為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程理論才能,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。詳細(xì)內(nèi)容為:(1)授課內(nèi)容少而精根據(jù)本門課程理論性強(qiáng)的特點(diǎn),在講授理論時(shí)精講根本概念、根本理論和根本方法,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,防止?jié)M堂灌和填鴨式的教學(xué)方法。(2)適當(dāng)安排練習(xí)時(shí)

7、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),以穩(wěn)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),進(jìn)步練習(xí)的綜合程度,并對(duì)各種理論、方法的綜合應(yīng)用進(jìn)展分析和總結(jié),以進(jìn)步學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決消費(fèi)實(shí)際問題的才能。(3)鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)才能重點(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)生積極考慮并提出新的設(shè)想。老師要注意在新舊知識(shí)的銜接轉(zhuǎn)換處提出新問題和新想法,以此來激發(fā)學(xué)生積極考慮,使學(xué)生做出正確的答復(fù)和判斷,從而進(jìn)步學(xué)生的自我學(xué)習(xí)才能。(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)根底是與工程實(shí)際聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密的的一門課程,在教學(xué)過程中要

8、特別注重理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際。在講解理論性較強(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)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。在現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)前,先布置一些考慮題,讓學(xué)生帶著問題一邊參觀一邊討論,把課堂理論知識(shí)和理論知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來,使學(xué)生體會(huì)到各種機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的應(yīng)用以及本門課程在消費(fèi)中的重要性。4.教學(xué)手段的改革機(jī)械設(shè)計(jì)根底課程的知識(shí)點(diǎn)都有一定的工程實(shí)際背景,即許多問題都來自工程實(shí)際,而對(duì)缺乏理論感性認(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,可以使原來用傳統(tǒng)授課方式難以表達(dá)清楚的局部形象化。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

9、析和解決工程實(shí)際問題的才能,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)合嚴(yán)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)理論環(huán)節(jié),培養(yǎng)動(dòng)手才能理論教學(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、進(jìn)步動(dòng)手才能的重要教學(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)和目前理論環(huán)節(jié)薄弱的缺乏,應(yīng)著手從以下幾方面加強(qiáng)理論環(huán)節(jié)。(1)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建立,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)根底陳列室的根底上,補(bǔ)充一些新型的機(jī)構(gòu)和典

10、型機(jī)器模型及實(shí)物。與各工廠聯(lián)絡(luò),搜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)軸系構(gòu)造方案和機(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)定軸系構(gòu)造方案和機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)方案,從而培養(yǎng)學(xué)生工程理論才能、動(dòng)手才能和創(chuàng)新才能。(2)豐富理論內(nèi)容,搞好課程設(shè)計(jì)應(yīng)安排一定學(xué)時(shí)的消費(fèi)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)展講解機(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)、根本技能、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)

11、方法。首先,在選題上要考慮學(xué)生的培養(yǎng)目的,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)展拆卸、安裝和現(xiàn)場(chǎng)參現(xiàn),使學(xué)生熟悉機(jī)械裝置的根本構(gòu)造,整體組成構(gòu)造及各局部構(gòu)造、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,防止出現(xiàn)照抄照搬式的設(shè)計(jì),防止使設(shè)計(jì)與消費(fèi)實(shí)際互相脫節(jié)的現(xiàn)象。6.考核方式的改革(1)加大平時(shí)考核力度平時(shí)考核包含二局部?jī)?nèi)容,占總成績(jī)的45%。一局部是出勤、學(xué)習(xí)表現(xiàn)、提問成績(jī)、作業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī),這局部成績(jī)占30%;另一局部是撰寫科技論文成績(jī),占15%,在進(jìn)展緒論課的教學(xué)時(shí),通過放映一些機(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)械開展方面的論文,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)展書寫,這樣既鍛煉了學(xué)生利用資料的才能、撰寫科技論文的才能,同時(shí)又激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。(2)加大才能考核的力度期末考核包含二局部?jī)?nèi)容,占總成績(jī)的55%。一局部是筆試考核局部