機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探究

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了一篇機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探究范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探究:基于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式下機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計教學(xué)的探討

摘要: 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計課程體系中的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),它是工科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面、較系統(tǒng)、工程設(shè)計性很強(qiáng)的綜合性設(shè)計訓(xùn)練。針對培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的教學(xué)要求,在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計實訓(xùn)中,在教學(xué)方法和手段、教學(xué)重點和設(shè)計成果的展現(xiàn)形式等方面進(jìn)行了教學(xué)改革和探索。為提高實踐教學(xué)質(zhì)量和方法,培養(yǎng)符合時展需求的應(yīng)用型本科人才奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞: 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計;綜合性設(shè)計;教學(xué)方法;教學(xué)改革

0引言

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計課程體系中的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),它是工科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面、較系統(tǒng)、工程設(shè)計性很強(qiáng)的綜合性設(shè)計訓(xùn)練。通過該環(huán)節(jié)的實踐訓(xùn)煉,不僅能使學(xué)生鞏固加深擴(kuò)展己學(xué)過的知識,并且能使其綜合應(yīng)用這些知識去解決實際問題。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是理論和實踐相結(jié)合的第一次初探,是一次真正意義上的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),是培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新設(shè)計思維方式在實踐中的驗證所邁出的真正意義上的第一步。

近幾年,隨著社會對人才需求類型的改變,進(jìn)行教學(xué)改革改變?nèi)瞬诺呐囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才,作為我校培養(yǎng)人才方案的重點以成為必然,為實現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,相應(yīng)的教學(xué)體系也在進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)作為工科院校的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,它將為這些專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)機(jī)械設(shè)備課程提供必要的理論基礎(chǔ),使其在了解各種機(jī)械的傳動原理、設(shè)備的正確使用和維護(hù)及設(shè)備的故障分析等方面獲得必要的基本知識,機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程所占的教學(xué)比重在逐年增加。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程最重要的綜合性與實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),其在實踐教學(xué)中的意義越加顯現(xiàn)出了其重要性。我們圍繞著培養(yǎng)具有一定的實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計理念的應(yīng)用型本科人才的目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、設(shè)計成果展現(xiàn)形式等方面進(jìn)行了教學(xué)改革和探討,指導(dǎo)學(xué)生從工程應(yīng)用的角度,結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計思維,應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計方法及設(shè)計手段去解決工程實際問題,考慮相關(guān)的工程技術(shù)要求,逐步樹立正確的設(shè)計思想,增強(qiáng)設(shè)計創(chuàng)新意識和競爭意識。

1教學(xué)內(nèi)容的改革

長期以來減速器作為機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的設(shè)計的經(jīng)典設(shè)計題目,這是由于減速器自身的特點決定的。減速器作為機(jī)器中一個相對獨立的部分,組成減速器的零部件覆蓋了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的絕大部分內(nèi)容,便于學(xué)生在設(shè)計實踐中應(yīng)用檢驗所學(xué)的知識,實現(xiàn)理論和實踐的結(jié)合。另外,不同類型的減速器和參數(shù)的設(shè)計參數(shù)要求,所設(shè)計出的減速器的結(jié)果是不同的,因此, 選擇減速器作為機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計的題目是可行的。然而, 減速器只是一個部件, 每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計內(nèi)容, 勢必會影響教師的創(chuàng)新設(shè)計的積極性。另外, 我校制圖課的測繪練習(xí)也選擇減速器, 這就使得課程設(shè)計的題目過于重復(fù),使學(xué)生缺乏新奇感,勢必會影響學(xué)生的設(shè)計積極性,影響設(shè)計成果。因此,結(jié)合學(xué)生所學(xué)的相關(guān)專業(yè)和學(xué)生對本門課的掌握程度,適當(dāng)?shù)赝貙捳n程設(shè)計的選題勢在必行。

鑒于我校的機(jī)械設(shè)計、材料成型、車輛工程、汽車服務(wù)、材料科學(xué)、機(jī)電一體化、工程機(jī)械、數(shù)控等專業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行課程設(shè)計,其專業(yè)跨度大、學(xué)生人數(shù)多以及減速器涉及的設(shè)計問題的經(jīng)典性,故減速器齒輪減速器設(shè)計題目仍予以保留,但根據(jù)不同的專業(yè)特點適當(dāng)?shù)卦黾恿嗽O(shè)計題目,例如,對于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生可以設(shè)計普通機(jī)床的傳動系統(tǒng), 給出電動機(jī)的動力參數(shù), 通過帶傳動,帶動主軸箱的運(yùn)動。在這樣的傳動設(shè)計中, 學(xué)生可以通過參觀相關(guān)機(jī)床,這樣既進(jìn)行相關(guān)的帶傳動和減速器傳動設(shè)計,也結(jié)合學(xué)生的自身專業(yè)知識,增加了學(xué)生的設(shè)計興趣,使學(xué)生真正體會到什么叫學(xué)以致用。 對于汽車專業(yè)的學(xué)生,不再進(jìn)行傳統(tǒng)的一級圓柱齒輪減速器設(shè)計,而是結(jié)合其專業(yè)特點,設(shè)計汽車用變速器,這樣,需要考慮的因素更多了,同時也符合專業(yè)培養(yǎng)的特色。實踐證明, 適當(dāng)拓寬課程設(shè)計的選題不僅能夠讓學(xué)生得到更多的工程設(shè)計訓(xùn)練, 而且能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性, 對于培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計思維和進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計, 可起到事半功倍的效果。

對于機(jī)械專業(yè)等為期三周的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計,要求學(xué)生在提交一份裝配圖、一到兩張零件圖和一份設(shè)計說明書外,還要提交箱座和箱蓋的零件圖。這樣更能較全面地考查學(xué)生對《機(jī)械制圖》、《互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》等幾門課的掌握程度。

2教學(xué)方法和手段的改革

現(xiàn)代的教育要求“以人為本”,學(xué)生是教學(xué)的主體,教師則是教學(xué)過程中的主導(dǎo)者。課程設(shè)計作為教學(xué)中的重要部分,在設(shè)計過程中也要充分激發(fā)學(xué)生設(shè)計的主動性和創(chuàng)造性。要達(dá)到以上教學(xué)目的,首先應(yīng)重視實踐教學(xué)的環(huán)節(jié),實踐教學(xué)是學(xué)生獲得感性知識的重要手段,課程設(shè)計也是如此,為了讓學(xué)生在設(shè)計過程中能有一個整體的設(shè)計觀念,我們在進(jìn)行課程設(shè)計之前,讓學(xué)生應(yīng)用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)理論課上所學(xué)的知識,自行設(shè)計一個具有一定創(chuàng)新性的實驗,來實現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律。然后,讓同學(xué)進(jìn)行減速器的拆裝實驗,通過這次實驗讓大家對減速器的常見類型有一個直觀的認(rèn)識,使學(xué)生了解減速器內(nèi)部零部件的類型、結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系, 對加工制造的工藝過程形成初步的認(rèn)識。裝拆的重點是軸系零部件的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系, 再此基礎(chǔ)上讓學(xué)生應(yīng)用已有零部件設(shè)計一個合理的軸系,使學(xué)生能在課程設(shè)計中結(jié)合實際的參數(shù)要求設(shè)計出合理的軸系結(jié)構(gòu)和尺寸。

在課程設(shè)計過程中也要重視老師的指導(dǎo)作用,一次成功的課程設(shè)計與教師的悉心指導(dǎo)是分不開的。為此應(yīng)改變以前過于集中的指導(dǎo)方式,變“集中式指導(dǎo)”為“集中與分段相結(jié)合式指導(dǎo)”,設(shè)計前通過集中式的講解交待清楚所要完成的設(shè)計任務(wù),針對具體的設(shè)計任務(wù)如何入手去做,通過教師已有的設(shè)計經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生解決設(shè)計初期的入手難得問題,對于設(shè)計中的主要注意事項應(yīng)交待清楚避免在設(shè)計過程中學(xué)生走彎路,在設(shè)計過程中教師應(yīng)經(jīng)常到教室中去,發(fā)現(xiàn)共性問題要及時地集中講解,對個別底子薄的同學(xué)應(yīng)進(jìn)行個別指導(dǎo),及時解決存在的障礙性問題,便于設(shè)計的如期完成,在設(shè)計的后期主要是檢查與糾正細(xì)節(jié)。在具體的指導(dǎo)過程中要求教師要以學(xué)生的設(shè)計思想為主線,在不改變學(xué)生原有總體設(shè)計方案的前提下,進(jìn)行指導(dǎo)完善此設(shè)計,讓學(xué)生能真正地進(jìn)行應(yīng)用所學(xué)的知識進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計,讓學(xué)生能夠真正成為設(shè)計的主體,在完成此設(shè)計的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生能夠真正地領(lǐng)會完成一次設(shè)計的總體設(shè)計思路和收獲自己的設(shè)計成果的成就感?？偠灾?課程涉及的改革方向應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力為出發(fā)點。

3設(shè)計成果的展現(xiàn)形式

采用現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計手段,改變傳統(tǒng)的純手工繪圖的方式。要求學(xué)生提交的設(shè)計成果為手繪的設(shè)計草圖,手寫版的設(shè)計說明書,以及電子版的設(shè)計總體裝配圖和典型的軸類、齒輪類和箱體類零件圖。隨著科技的進(jìn)步,計算機(jī)在設(shè)計、生產(chǎn)、試驗各領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。為了順應(yīng)社會對人才的需求,必須重視學(xué)生的應(yīng)用和掌握計算機(jī)的能力,在我院的機(jī)械設(shè)計專業(yè)率先試點要求總體裝配圖利用CAD完成。對于基礎(chǔ)較好的同學(xué)要求應(yīng)用SolidWorks、CATIA等三維繪圖軟件完成齒輪、軸、箱體、端蓋等所有機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,完成整機(jī)的裝配,然后進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真和干涉檢驗。

設(shè)計成果的評定方式,改變原有的只看圖紙的評定方式,采用答辯與平時的設(shè)計表現(xiàn)相結(jié)合的方式,以圖紙、計算說明書和答辯成績?yōu)橹?兼顧設(shè)計態(tài)度、準(zhǔn)備情況、出勤率、進(jìn)度、協(xié)作、總結(jié)等表現(xiàn)。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設(shè)計質(zhì)量高低最有效的手段,通過答辯老師能夠發(fā)現(xiàn)總結(jié)設(shè)計過程中所存在的問題,同時也是學(xué)生自我檢驗的最有效的方式,通過答辯鍛煉了學(xué)生的語言組織和表達(dá)能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的宏觀地看待問題和總結(jié)能力,能夠強(qiáng)有力地督促學(xué)生及時地解決設(shè)計過程所存在的細(xì)節(jié)問題,防止懶散和懈怠現(xiàn)象的發(fā)生。

4結(jié)束語

機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,對培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力起著十分重要的作用。經(jīng)過全體機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教師的努力,在課程設(shè)計過程中所進(jìn)行的相關(guān)改革和實踐,在組織教學(xué)內(nèi)容方面加強(qiáng)專業(yè)特色適當(dāng)?shù)馗淖兘虒W(xué)內(nèi)容,在設(shè)計手段上應(yīng)用現(xiàn)代的設(shè)計方法,在成果的展現(xiàn)形式上突出了實時動態(tài)的考核方式,能夠全方位提高機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計的質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合能力。隨著應(yīng)用型本科教育改革的進(jìn)一步深入,如何再提高教學(xué)質(zhì)量,保證應(yīng)用性本科人才培養(yǎng)模式的實現(xiàn)是我們?nèi)w機(jī)械教師不斷努力地探索和奮斗的目標(biāo)。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探究:如何加強(qiáng)高職院校學(xué)生在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中能力的培養(yǎng)

摘要： 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)是一門實踐與應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文一方面提出開發(fā)應(yīng)用一套現(xiàn)代化教學(xué)手段的課件系統(tǒng)，以提高教學(xué)效果；另一方面在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的四種能力。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程；能力；培養(yǎng)

1加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)優(yōu)化

1.1 改善現(xiàn)有的教學(xué)手段，研究開發(fā)出一套新型適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的課教系統(tǒng)，提高機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)及其相關(guān)課程的教學(xué)效果電化教育是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)，科學(xué)技術(shù)與教育發(fā)展的產(chǎn)物，是實施教改和開展課題研究的需要，是提高教師自身業(yè)務(wù)素質(zhì)的需要，是加強(qiáng)教師備課程度，優(yōu)化課堂教學(xué)過程的需要。使用電化教學(xué)要注意以下幾個要點：①要有利于創(chuàng)造生動和諧的教學(xué)情境；②要有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性；③要有利于學(xué)生智力發(fā)展和能力培養(yǎng)。而不論是傳統(tǒng)教學(xué)方法還是現(xiàn)代電化教學(xué)方法，都應(yīng)堅持“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”，要有效地發(fā)揮學(xué)生的主體作用，真正突出學(xué)生的主體地位，防止電教為“電灌”。因此，在教學(xué)設(shè)計上，預(yù)先估計學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中心理上會發(fā)生變化，適時合理運(yùn)用電教媒體，實現(xiàn)教學(xué)過程的優(yōu)化。媒體使用的最佳時機(jī)，主要有以下幾種情況：重點內(nèi)容尚未引起學(xué)生注意時，學(xué)生思維展開尚缺少形象材料時，復(fù)雜機(jī)械動作的運(yùn)行方式難以想象時。投影片的使用方式，可以是老師先演講，后播放，再概括；也可是先設(shè)疑，后播放，再演講；還可以邊播放邊講解等。為獲得課堂電化教學(xué)的最佳效果，必須先進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，然后再動手制作教學(xué)課件。

1.2 利用新型的動態(tài)模型展示，提高學(xué)生實踐感受力華裔諾貝爾獎得主楊振寧等人也多次對我國教育不重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性提出批評。提倡死記硬背，實行題海戰(zhàn)術(shù)，使用標(biāo)準(zhǔn)答案，壓制學(xué)生的個性發(fā)展，把教學(xué)過程單純理解為對現(xiàn)有知識傳透和積累，在教學(xué)方法和考試制度上也是重繼承輕創(chuàng)新、重灌輸輕發(fā)現(xiàn)等等，這是當(dāng)前我國教育包括高等教育普遍存在的流弊。

2提高教師自身實踐創(chuàng)新素質(zhì)

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門創(chuàng)新實踐性很強(qiáng)的課程，年輕一代的創(chuàng)新能力要靠教師的創(chuàng)造力去培養(yǎng)。而教師要想勝任自己的教學(xué)工作，不僅要善于不斷地更新和擴(kuò)充自己的知識，還要能交給學(xué)生獲取新知識的方法；而這些不斷更迭的新知識、新技能，又難有召之即來的現(xiàn)成的教科書提供答疑和咨詢；只能靠教師本人在豐富多彩的實踐中去摸索、去探討、去學(xué)習(xí)、去掌握。當(dāng)前部分教師在認(rèn)識上有“重理論、輕實踐”、“重課堂、輕課外”的思想，有些人片面的認(rèn)為只有增加投入才能提高實踐教育能力；另外，在教師能力方面，存在部分教師專業(yè)實踐能力不足，不能積極主動地參與實踐教育活動，一些從校門到校門的青年教師扎在的小圈子里，缺乏從事專業(yè)實踐教育的底氣。通過探討機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程理論教學(xué)與增強(qiáng)實踐相結(jié)合的過程中，促進(jìn)教師對自身實踐創(chuàng)新素質(zhì)提高的思考。這就要求教師必須具有相應(yīng)的獨立思考、自主意識和懷疑精神，具有學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)造能力；要注重自身的知識積累；要樂于參加實踐活動，教師的教學(xué)實踐能力不僅表現(xiàn)在對學(xué)生的方面，而且更體現(xiàn)在對自己教學(xué)活動的反思上。這種反思是教師教學(xué)實踐的重要內(nèi)涵。不能及時反思自己的教師不是好教師，而這種反思是教師不斷提高自身素質(zhì)的一個重要途徑。

3在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中加強(qiáng)培養(yǎng)高職學(xué)生的四種能力

3.1 將四種能力的培養(yǎng)貫穿課程教學(xué)過程中高職高專教育是培養(yǎng)面向生產(chǎn)第一線的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。從職業(yè)教育、專業(yè)、職業(yè)的關(guān)系來看，職業(yè)教育課程應(yīng)以工作過程為導(dǎo)向。既工作過程導(dǎo)向課程的名稱和內(nèi)容不是指向科學(xué)學(xué)科的子區(qū)域，而是來自職業(yè)行動領(lǐng)域的工作過程，且以項目、任務(wù)、工藝、范例、案例、設(shè)備、產(chǎn)品、實驗、廠家等作為課程的實踐形式。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程內(nèi)容包括機(jī)械原理和機(jī)械零件兩大部分，理論性強(qiáng)、概念抽象，涉及的基礎(chǔ)理論和知識面廣、系統(tǒng)性強(qiáng)，各自成體系。這種學(xué)術(shù)型的教學(xué)模式顯然不能適應(yīng)高職高專教育對應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。根絕從職業(yè)群眾歸納整合出的典型的職業(yè)工作過程。結(jié)合歷屆畢業(yè)生的調(diào)查反饋信息及用人單位對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)的要求，可對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程進(jìn)行全面改革，將原機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容按一般通用機(jī)械的設(shè)計過程來安排。

3.2 加強(qiáng)教學(xué)方法和教學(xué)手段的創(chuàng)新研究在教學(xué)過程中，堅持教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革，施行“精講多練”及啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、案例教學(xué)等等，突出學(xué)生四種能力的培養(yǎng)/如對于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計方面的內(nèi)容采用討論式教學(xué)，將工程案例引入課堂中，由教師提出案例問題，學(xué)生分組討論，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。采用理論教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、實驗教學(xué)等教學(xué)手段相結(jié)合，形象直觀，用大量的應(yīng)用實例讓學(xué)生對生產(chǎn)和生活中的機(jī)械裝置和機(jī)構(gòu)有更廣泛的了解，開闊了眼界。

3.3 大力開展第二課堂圍繞課程教學(xué)內(nèi)容的改革，大力開展第二課堂活動，如舉辦科技文化藝術(shù)節(jié)、科技人文講座等，同時積極組織學(xué)生參加全國性競賽活動，如全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、大學(xué)生"挑戰(zhàn)杯"創(chuàng)業(yè)大賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽等，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力。如機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽，學(xué)生可自由報名、自選課題參加比賽，在此過程中教師僅起到拋磚引玉的作用，組后學(xué)生將自己完成的作品在大賽演示并參加評獎，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力。此外，還可積極引導(dǎo)學(xué)生參與教師承擔(dān)的部分科研或科研項目，學(xué)生能夠從中或得許多創(chuàng)新設(shè)計的感性認(rèn)識和理論知識，學(xué)到許多書本中沒有的東西，并可以綜合運(yùn)用到已學(xué)過的知識，解決實際問題，從而提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)造能力。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探究:機(jī)械設(shè)計課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與探究

摘要： 實踐教學(xué)是提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)和有效途徑。本文分析了高等教育中機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)的現(xiàn)狀，指出了存在的不足，結(jié)合教學(xué)實際，對機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核制度等進(jìn)行了研究與探索，構(gòu)建了新的實踐體系和實驗管理模式，為提高機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)質(zhì)量提供了保障。經(jīng)過教學(xué)實踐，證明實踐教學(xué)改革對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力有較大的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計；實踐教學(xué)；創(chuàng)新

0引言

機(jī)械設(shè)計是一門實踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是對學(xué)生進(jìn)行機(jī)械綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和工程意識訓(xùn)練的主要課程。其實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對實現(xiàn)課程教學(xué)的目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和潛能起著關(guān)鍵作用。目前，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中普遍存在，測試儀器和設(shè)備落后，教師隊伍力量薄弱，實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊，實踐教學(xué)學(xué)時相對較少，內(nèi)容脫離科技發(fā)展和企業(yè)需要等問題，不利于學(xué)生綜合知識的運(yùn)用和動手、創(chuàng)造能力的提高[1-3]。在培養(yǎng)過程中，教師掌握實踐教學(xué)的開發(fā)、設(shè)置、實施、管理和評價的主動權(quán)，學(xué)生只是被動完成和接受，教學(xué)互動較差，無法提高學(xué)生的積極性，達(dá)不到學(xué)生運(yùn)用知識和提高能力的目的。因此，完善實踐教學(xué)體系，加強(qiáng)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，探索學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的新途徑和新方法，是擺在學(xué)校面前的一大現(xiàn)實問題。

1更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)是專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力和專業(yè)技術(shù)理論的有機(jī)結(jié)合，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和獨立工作能力的主要途徑。加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不僅可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新設(shè)計能力，而且可為學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)人材培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。

1.1 完善基礎(chǔ)實驗，擴(kuò)寬學(xué)生的知識面購置新式機(jī)械零件陳列柜、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計陳列柜等設(shè)備，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，調(diào)動學(xué)生的熱情和積極性，使學(xué)生得到工程能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。完善實驗內(nèi)容，將單純的基礎(chǔ)性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚撝R、測試手段、方法并重的交叉性綜合實驗項目。如帶傳動實驗和滑動軸承動壓潤滑油膜形成原理實驗。在實驗中，教師除了實驗內(nèi)容的介紹外，還要加強(qiáng)測試技術(shù)、設(shè)備的原理講解。通過介紹測試手段和方法，使學(xué)生不僅掌握了課程教學(xué)中所學(xué)的理論知識，而且對各種傳感器及不同測量和數(shù)據(jù)處理方式有新的認(rèn)識。

1.2 增設(shè)設(shè)計性、創(chuàng)新性和綜合性實驗，提高學(xué)生的動手能力

根據(jù)學(xué)生特點和生產(chǎn)實際，增設(shè)和拓展實驗項目，增強(qiáng)學(xué)生綜合認(rèn)識問題和解決問題的意識和能力，為學(xué)生提供廣闊的思維空間，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。這類實驗只給出實驗題目、實驗重點、難點，由學(xué)生查閱資料，擬定實驗方法，然后在教師指導(dǎo)下獨立完成。如機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案創(chuàng)新組合實驗。學(xué)生根據(jù)自己的能力、特長、興趣設(shè)計實驗，利用各種運(yùn)動副和構(gòu)件搭建各種新型機(jī)構(gòu)，驗證機(jī)械傳動設(shè)計方案，加深對機(jī)構(gòu)組成理論的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計意識和綜合設(shè)計能力，訓(xùn)練學(xué)生的實踐動手能力。

1.3 增加創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和協(xié)作能力實踐教學(xué)不僅僅是為了驗證理論教學(xué)中的某個公式或結(jié)論，更是設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。當(dāng)學(xué)生有了一定的實驗?zāi)芰σ院?，便可給學(xué)生獨立完成實驗的機(jī)會，以鍛煉、提高其實驗?zāi)芰?。為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維、競爭意識、團(tuán)隊合作精神和理論聯(lián)系實踐的能力，學(xué)院為學(xué)生提供科技制作場所，利用教學(xué)資源，廣開興趣小組，對一些在動腦、動手及創(chuàng)新方面有特長的學(xué)生進(jìn)行重點培養(yǎng)，因材施教。在學(xué)生中，展開“創(chuàng)新設(shè)計”大賽、“挑戰(zhàn)杯”之類的課外科技活動，鼓勵學(xué)生參加教師的教改課題，拓展創(chuàng)新實踐途徑，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識，培養(yǎng)了學(xué)生豐富的個性和全面的能力，為機(jī)械設(shè)計課程提供好的選題和實踐項目奠定基礎(chǔ)。

2改革教學(xué)手段，探索教學(xué)方法

機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)相對其他課程枯燥乏味，圖形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)抽象。教學(xué)手段和方法是影響學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、興趣和教學(xué)效果的關(guān)鍵。多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬仿真等現(xiàn)代信息技術(shù)可為提高教學(xué)質(zhì)量提供了重要技術(shù)支持和依托。

2.1 引入多媒體，豐富教學(xué)手段應(yīng)用多媒體教學(xué)，改變了傳統(tǒng)的“教師口述+板書”的教學(xué)授課方式，擴(kuò)充了課堂信息量，突破了實驗設(shè)備的局限，擴(kuò)大了現(xiàn)代實踐教育的規(guī)模，提高了教學(xué)質(zhì)量。如齒輪范成模擬實驗和機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制實驗。通過多媒體給學(xué)生播放一些機(jī)構(gòu)運(yùn)用的錄像，齒輪嚙合和軸系運(yùn)動的影片，將難以講授和理解的內(nèi)容表達(dá)的直觀易懂，生動形象，加深學(xué)生對所學(xué)知識的直觀認(rèn)識和理解。

2.2 利用froe等軟件，擴(kuò)充實驗內(nèi)容實驗設(shè)備匱乏是目前高校普遍面臨的問題。引入計算機(jī)虛擬、仿真實驗技術(shù)，可有效地彌補(bǔ)實踐教學(xué)資源的不足，節(jié)約學(xué)生的實驗時間，提高實踐效果。利用計算機(jī)輔助軟件，將機(jī)械零部件、機(jī)構(gòu)三維化，并進(jìn)行各種裝配、拆卸、組合實驗，可達(dá)到一些在實驗設(shè)備上難以完成或無法完成的實驗項目。在減速器裝拆課程設(shè)計在中，學(xué)生不受所給設(shè)備和條件的限制，運(yùn)用所學(xué)理論知識，利用計算機(jī)軟件設(shè)計減速器，模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和裝配，檢驗機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀況和故障等，可充分調(diào)動學(xué)生的積極性，拓寬學(xué)生的設(shè)計思路，為畢業(yè)設(shè)計等工作提供參考。

2.3 以互聯(lián)網(wǎng)為載體，實現(xiàn)資源共享利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將實踐大綱、指導(dǎo)書、課程資源庫等資料上傳共享。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可以預(yù)習(xí)實驗、預(yù)定實驗，提交作業(yè)，甚至與老師互動交流。“以趣引思，以疑引思，以用引思”，最大限度地調(diào)動學(xué)生的求知欲和鉆研精神。同時，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信息量大，信息傳遞便捷、交互性強(qiáng)，不受時空限制，有利于培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力。

3加強(qiáng)教學(xué)管理，完善考核制度

實踐教學(xué)是一個教學(xué)相長的互動過程。嚴(yán)格的管理和完善的制度是設(shè)備順利運(yùn)轉(zhuǎn)，教師辛勤工作，發(fā)揮專長，學(xué)生不懈努力，健康成長的保障。

3.1 根據(jù)內(nèi)容特點，改革考核方式在實踐教學(xué)的考核過程中，變一次性考核為過程考核，激發(fā)學(xué)生的自主性。在實驗中，隨時對學(xué)生實驗課程的預(yù)習(xí)情況、原理認(rèn)知、注意事項、操作態(tài)度、實驗進(jìn)行狀況等情況進(jìn)行考核。在評價手段上，盡可能的采用課堂提問、書面作業(yè)、專題報告、技能測試等多種評價方式。在學(xué)習(xí)成績評定中，加大實驗操作、平日表現(xiàn)等方面的成績比重，實行實驗成績的“一票”否決，加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程和應(yīng)用能力的綜合檢查與評定。鼓勵學(xué)生進(jìn)行“產(chǎn)學(xué)研”合作，積極引入企業(yè)評價考核機(jī)制，及早與企業(yè)接軌。在培養(yǎng)方案允許的情況下，實行實踐單獨設(shè)課，保障學(xué)時數(shù)，提高實踐教學(xué)的針對性，便于科學(xué)管理和評價。

3.2 規(guī)范管理體系，提高教學(xué)質(zhì)量教學(xué)管理是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的另一重要部分，是保證實踐教學(xué)順利進(jìn)行的重要保障。加強(qiáng)教師和教學(xué)質(zhì)量的考評，是提高教學(xué)質(zhì)量的根本。學(xué)院根據(jù)學(xué)科特點，規(guī)范教學(xué)檔案，實現(xiàn)授課經(jīng)驗的制度化，鼓勵優(yōu)秀老師的“傳、幫、帶”。同時，組織教師互相學(xué)習(xí)，結(jié)成梯隊，參加各項學(xué)術(shù)活動。制定規(guī)范的實驗課程表和計劃，將實踐環(huán)節(jié)與理論課程同等對待。要求對開課老師進(jìn)行嚴(yán)格的“試講”和“試做”考核，并定期組織聽課和經(jīng)驗交流，保證了實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量。對考核不合格的老師將進(jìn)行培訓(xùn)或停課的處理。除此之外，學(xué)院實驗設(shè)備專人管理，定期檢修，保證設(shè)備的使用率。對利用率低的設(shè)備，鼓勵老師積極展開實驗教研項目的研究，拓展實驗，改進(jìn)實驗設(shè)備，杜絕設(shè)備的閑置。

4結(jié)語

實踐教學(xué)是學(xué)生從理論知識走向社會實踐的橋梁和過度，是關(guān)系高校教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，對推動教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力具有重要的意義。經(jīng)過實踐和思考，機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，在挖掘?qū)W生的潛力、培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力等方面取得了一定的成績。通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)與鍛煉，學(xué)生參與實踐環(huán)節(jié)的主動性和積極性大大提高，參加各類大賽的熱情高漲，取得的成果明顯增多。但是，實踐教學(xué)是一個系統(tǒng)工程，還必須在各個環(huán)節(jié)上綜合運(yùn)用，才能取得良好的改革效果。為此，為了進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合能力，今后對機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)模式的探索還有待于進(jìn)一步完善。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探究:基于工程能力培養(yǎng)的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程改革

摘要： 分析了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程在培養(yǎng)工程能力方面的現(xiàn)狀和存在的問題，以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合課程特點對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程進(jìn)行了課堂教學(xué)、課程設(shè)計和實驗的改革，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的主動思考與探索能力、創(chuàng)新意識和實踐能力、分析與解決問題能力、文獻(xiàn)檢索能力、思想表達(dá)能力、團(tuán)隊合作精神等，提高學(xué)生在社會的競爭能力，增加就業(yè)率和提高就業(yè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)；工程能力培養(yǎng)；課堂教學(xué)；課程設(shè)計；實驗；改革

0 引言

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是高校近機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的一門主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的主要課程，是從基礎(chǔ)課過渡到專業(yè)課的必修課[1]。工程能力是我們培養(yǎng)未來工程師最重要的能力之一[2]。因此，《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程》面臨的實際問題就是如何與專業(yè)結(jié)合，與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)出具有工程能力的學(xué)生來。目前，我們在教學(xué)中重理論教學(xué)、輕實踐教學(xué)，忽視工程能力培養(yǎng)的現(xiàn)象仍然很普遍；學(xué)生團(tuán)隊意識、工程意識不強(qiáng)；獨立解決問題，研究開發(fā)能力相對較弱。因此，學(xué)生很難將學(xué)到的課本知識用于實際中去。

針對上述問題，本文對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程進(jìn)行了課堂教學(xué)、課程設(shè)計和實驗改革，以期使學(xué)生具備一定的工程能力，提高在社會的競爭力，增加就業(yè)率并提高就業(yè)質(zhì)量。

1 課堂教學(xué)改革

進(jìn)行課堂教學(xué)首要任務(wù)是教材以及課程體系的改革。在保證必需的知識點的前提下，避免內(nèi)容冗長重復(fù)。教材內(nèi)容要以“會用”為目標(biāo)、“需要”為準(zhǔn)繩，以“夠用”為尺度[3]。傳統(tǒng)的教材需要重新審核，刪除陳舊的章節(jié)，增加社會發(fā)展所用到的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的新知識點和新的經(jīng)驗。強(qiáng)調(diào)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)與工程實際相結(jié)合，重新確定重點、詳略并重新編排課程順序，以項目實施為主線構(gòu)建出新的與實際更加接近的課程體系。

第二，增加研討課。在研討課的選題中要選擇與工程實際相結(jié)合的題目，使學(xué)生有針對性地將理論知識應(yīng)用到實際工程模型中。例如，可以討論分析各種工廠中實際機(jī)構(gòu)的設(shè)計方案，畫結(jié)構(gòu)運(yùn)動簡圖，分析能否實現(xiàn)設(shè)計意圖，并提出行之有效的多種修改方案。將學(xué)生分組，讓學(xué)生自由組合分組做準(zhǔn)備，每組在上討論課前將題目的求解過程準(zhǔn)備充分。在討論課上，讓每組學(xué)生展開熱烈討論，然后選出每組代表，將討論結(jié)果到講臺上進(jìn)行講解，老師再對其講解進(jìn)行點評和總結(jié)。將討論課成績計入期末成績，這樣既增加了學(xué)生的參與感，又使學(xué)生對研討課極其重視。通過選擇與工程實際結(jié)合的研討課題目，使學(xué)生增加工程意識，并培養(yǎng)了獨立思考的能力、團(tuán)隊合作能力、發(fā)散思維能力以及語言表達(dá)能力。

第三，采用類比式的教學(xué)方法來理解新學(xué)到的知識點。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)齒輪的精度等級時容易記錯。那么，我們在講解齒輪的精度等級時，可以將齒輪的精度等級類比成中國古代的官位等級，告訴學(xué)生一品官要比七品官職位高，這樣學(xué)生就會很容易地理解齒輪的一級精度比七級精度的精度要高，從而來掌握這個知識點。

第四，在教學(xué)的過程中，可采用可先實驗后理論的方法。比如進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可先讓學(xué)生走進(jìn)實驗室，親自對軸系進(jìn)行裝拆試驗，這樣學(xué)生就會對軸系上各個零件的先后裝配順序以及各個零件在軸系中所起到的作用深入理解和掌握，然后再回到課堂進(jìn)行理論教學(xué)，相信學(xué)生就可以很快掌握軸系的相關(guān)知識點了。

第五，黑板授課與多媒體相結(jié)合。對于復(fù)雜難以理解的公式推導(dǎo)、學(xué)生經(jīng)常出錯的課后題等可以在黑板上進(jìn)行講解，而對于基本概念和復(fù)雜的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和難以理解的運(yùn)動狀態(tài)可以用多媒體來進(jìn)行講解。例如，在講解自由度計算應(yīng)該注意的事項時，對于復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束的概念都可以用動畫展示出來。例如，在講解動壓油膜形成時，可以利用多媒體動畫，將難以理解的概念形象、直觀、生動的展現(xiàn)出來。

第六，經(jīng)常邀請生產(chǎn)一線上的工程師來學(xué)校開設(shè)論壇和講座，使學(xué)生了解到與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最接近的信息，拓寬知識面，并與時俱進(jìn)，而不是“關(guān)起門來學(xué)習(xí)”。

2 課程設(shè)計改革

首先，課程設(shè)計的改革應(yīng)打破“多年一題”的狀態(tài)。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計是減速器設(shè)計，由于該設(shè)計題目基本上涵蓋了該課程的所有知識點，因此一直被許多高校使用。然而該項目已經(jīng)使用了幾十年，學(xué)生在做這個題目的課程設(shè)計時，可以從網(wǎng)絡(luò)上找到好多相關(guān)資料，然后直接按部就班，比葫蘆畫瓢進(jìn)行設(shè)計，可以說沒有什么創(chuàng)新。因此，可以將課程設(shè)計的題目轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ㄩ_放性滿足一定條件的傳動系統(tǒng)設(shè)計項目。例如，卷揚(yáng)機(jī)傳動裝置設(shè)計，攪拌機(jī)傳動裝置設(shè)計，簡易臥式銑床傳動裝置設(shè)計等。這些題目，讓學(xué)生進(jìn)行獨立思考，增強(qiáng)團(tuán)隊合作性并積極查找資料。通過這樣的課程設(shè)計題目，學(xué)生的解決問題的能力可以得到很大的提高。

第二，應(yīng)該增加課程設(shè)計答辯環(huán)節(jié)。答辯可以督促學(xué)生對于相關(guān)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)，搞清楚細(xì)節(jié)問題，也可以避免課程設(shè)計抄襲；答辯的同時，學(xué)生的語言組織表達(dá)能力也得到了進(jìn)一步的鍛煉。

第三，在課程設(shè)計中，可以讓學(xué)生組成興趣設(shè)計小組，讓學(xué)生對現(xiàn)有的設(shè)計問題提出自己的見解和想法，經(jīng)過討論選出最佳設(shè)計方案，并將之付諸于實際的設(shè)計過程中。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和使用CAD和CAE軟件，學(xué)生可以先使用軟件進(jìn)行有限元分析，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，選用合適的材料，進(jìn)行性價比最高的設(shè)計。對于比較好的想法和創(chuàng)意，可以幫助學(xué)生申請專利，寫成等。

3 實驗改革

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程中傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容僅僅是課堂理論教學(xué)的認(rèn)知和驗證，缺乏深度和新意，無法調(diào)動學(xué)生的實驗興趣，因此實驗教學(xué)質(zhì)量較低。如：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪，齒輪參數(shù)的測定等。而要培養(yǎng)具有工程能力的應(yīng)用型大學(xué)生，必須要開設(shè)工程型、開放式、創(chuàng)新型的實驗項目[4]。因此，本著“試驗與工程實際相結(jié)合”的原則，可提出兩種層次的實驗課程：基礎(chǔ)性實驗和工程創(chuàng)新型實驗[5]。例如，實驗課中可增加機(jī)械設(shè)備的主要零件檢測與測繪、機(jī)械設(shè)備的安裝調(diào)試等與實際緊密結(jié)合的工程型創(chuàng)新性實驗。新增實驗均采用真實的機(jī)械設(shè)備，這些真實的機(jī)械設(shè)備要涉及到學(xué)生在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)這門課程中所學(xué)到的四大結(jié)構(gòu)：平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪結(jié)構(gòu)、帶傳動和鏈傳動。這樣，學(xué)生通過實驗可以掌握機(jī)械參數(shù)的測量方法，學(xué)會使用量具，并通過對零件的測繪，更進(jìn)一步地掌握了零件尺寸的測量方法，而且加深了理論課所學(xué)習(xí)的知識點。除此以外，可以使實驗與大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項目相結(jié)合，組織學(xué)生獨立思考，自己搭建試驗臺，在指導(dǎo)教師的幫助下，對原有設(shè)備存在的問題進(jìn)行解決，對原有設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，甚至自己設(shè)計出新的設(shè)備來。最后，要重視實驗成績的考核，不能僅僅通過考勤和實驗報告給成績，應(yīng)該增加實驗前的預(yù)習(xí)考核，以及實驗操作過程中的技能考核，這樣不僅學(xué)生重視實驗，也可使實驗老師重視實驗。

4 結(jié)論

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的課程改革不是一蹴而就的事情，要想培養(yǎng)出符合社會需求的工程型人才，必須要摒棄陳舊和重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，增加與時俱進(jìn)和創(chuàng)新實際的項目，提高機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量和層次。通過培養(yǎng)學(xué)生的主動思考與探索能力、創(chuàng)新意識和實踐能力、分析與解決問題能力、文獻(xiàn)檢索能力、思想表達(dá)能力、團(tuán)隊合作精神等，提高學(xué)生在社會的競爭能力，增加就業(yè)率和提高就業(yè)質(zhì)量。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探究:基于三維軟件和云班課APP的機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)實踐

摘 要：針對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程中鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)部分內(nèi)容教師難教、學(xué)生難學(xué)的情況，本文介紹了如何運(yùn)用CAXA實體造型軟件和云班課手機(jī)App課前教學(xué)資源共享、課中教學(xué)環(huán)節(jié)合并、課后作業(yè)整合等方式將知識點交織利用，并配以電子任務(wù)書等手段來搭建立體的輔助學(xué)習(xí)平臺，以“做中學(xué)，學(xué)中做”為指導(dǎo)思想，鼓勵學(xué)生自主探究、發(fā)現(xiàn)、驗證并理解知識，以培養(yǎng)學(xué)生知識運(yùn)用能力和自學(xué)能力。

關(guān)鍵詞：三維軟件 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 教學(xué)實踐

教師教學(xué)最終目的在于讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)、終生學(xué)習(xí)。職業(yè)學(xué)校新設(shè)課程教學(xué)應(yīng)以學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的知識為基礎(chǔ)，去學(xué)習(xí)新課程的新知識，在提高學(xué)生自信心的同時，也讓學(xué)生明白了知識的用處，學(xué)以致用，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。在職業(yè)學(xué)校課程改革的大背景下，在信息化的浪潮推動下，教學(xué)內(nèi)容急需打破原有的課堂模式，采用“雙課堂結(jié)合”的模式，將教與學(xué)、學(xué)與練，練與用有機(jī)結(jié)合在一起，從學(xué)生的就業(yè)需求出發(fā)，優(yōu)化教學(xué)資源，提高課堂效率。通過小組合作探究的方式，實現(xiàn)組內(nèi)學(xué)生的優(yōu)勢互補(bǔ)，通過小組競爭培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和學(xué)習(xí)能力。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容直觀性、互動性較差

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程中的平面四桿機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)教學(xué)手段缺乏動態(tài)，直觀性差，抽象難學(xué)，往往采用先理論后計算的教學(xué)模式。學(xué)生需要掌握大量的平面四桿機(jī)構(gòu)各種類型特點，動力傳遞方式等知識。學(xué)生鍛煉較少，學(xué)習(xí)興趣不大。通過多媒體教學(xué)的介入可以部分解決直觀性的問題，但互動性的問題并不能很好地解決。

2.教與學(xué)效率低下

由于受到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的限制，以教師講授為主的教學(xué)模式缺乏學(xué)生的主動性，學(xué)生參與度低，難以形成“教師主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)環(huán)境。學(xué)生的練習(xí)需要通過大量的手工計算來完成，要消耗大量的課堂時間。教學(xué)反饋周期長，教師不能及時處理學(xué)生遇到的問題，學(xué)生易出現(xiàn)厭學(xué)、棄學(xué)的現(xiàn)象。

二、解決策略

數(shù)控專業(yè)高級工班學(xué)生已經(jīng)學(xué)過三維軟件包括CAXA實體設(shè)計，PRO/E，UG等，能運(yùn)用三維軟件進(jìn)行零件裝配，具備了本次課學(xué)習(xí)的必要條件。而他們較強(qiáng)的表現(xiàn)欲望和動手能力，有助于通過已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識，去化解枯燥的未學(xué)知識。

本課以信息化為平臺，以“動手-發(fā)現(xiàn)-驗證-分析-總結(jié)”為主要脈絡(luò)，以任務(wù)驅(qū)動為主要教法，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法為主要學(xué)法，能激發(fā)學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生的注意力。

1.發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法

利用職高學(xué)生較強(qiáng)的動手能力，課前設(shè)計完成平面四桿機(jī)構(gòu)的三維桿件庫，包括機(jī)架，連架桿，曲柄，連桿等不同長度的桿件，搭建學(xué)生自主學(xué)習(xí)的舞臺。將本課程理論知識和任務(wù)有機(jī)結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

2.任務(wù)驅(qū)動法

通過游戲式的任務(wù)驅(qū)動法結(jié)合學(xué)生感興趣的三維軟件，將原本以教師理論教學(xué)為主的講演內(nèi)容，轉(zhuǎn)變成以學(xué)生完成任務(wù)為主的實踐內(nèi)容。發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，活躍課堂氣氛。

3.小組合作學(xué)習(xí)法

單獨的行為參與不利于學(xué)生高層次思維能力的發(fā)展。只有積極的情感體驗和思維交流，才能促進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的提高。

4.信息化手段

運(yùn)用微視頻導(dǎo)入，點燃學(xué)生學(xué)習(xí)熱情；運(yùn)用電子教室，完成學(xué)生電子簽到，學(xué)生可通過電子教室舉手提問；下發(fā)任務(wù)書，組織學(xué)生分組完成，對學(xué)生進(jìn)行屏幕控制，實現(xiàn)課堂信息化溝通，提高教學(xué)效率；用電子任務(wù)書代替紙質(zhì)任務(wù)書，提高課堂效率，游戲式的評價機(jī)制，學(xué)習(xí)效果有效反饋。

三、教學(xué)實踐

CAXA實體設(shè)計是一款在中職學(xué)校得到廣泛的推廣應(yīng)用三維設(shè)計軟件。我們已經(jīng)跨入移動互聯(lián)時代，智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦已經(jīng)在我們身邊普及，而傳統(tǒng)的教室多媒體將老師和學(xué)生固定在 PC 前教與學(xué)，教室沒有開展課堂互動反饋的設(shè)施。藍(lán)墨云班課App專門為移動環(huán)境下的教、學(xué)而設(shè)計，能實現(xiàn)即時的溝通分享，讓教、學(xué)更輕松、自由、有趣。課前確保教師和學(xué)生手機(jī)都已下載安裝藍(lán)墨云班課App。教師課前上傳鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的課程資源，創(chuàng)建鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的班課并發(fā)送邀請碼邀請學(xué)生加入，根據(jù)需要可組織班課成員進(jìn)行投票問卷，討論答疑，頭腦風(fēng)暴，課堂測驗，布置任務(wù)，小組討論等教學(xué)環(huán)節(jié)，豐富移動課堂與學(xué)習(xí)體。

1.創(chuàng)設(shè)情景

教師結(jié)合學(xué)生閑暇時常玩的游戲跑跑卡丁車來吸引學(xué)生的注意力。學(xué)生在三維軟件模擬操作卡丁車三維模型，引出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

2.任務(wù)一

教師進(jìn)行演示并且講解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的定義和組成并布置任務(wù)一：在電腦三維軟件中打開準(zhǔn)備好的四套鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)模型，模擬連桿現(xiàn)實運(yùn)動，在任務(wù)書內(nèi)填入四桿機(jī)構(gòu)各桿桿長。該過程充分利用中職學(xué)生好動手的特點。學(xué)生在摸索中完成對知識點的理解和記憶，同時提高了積極性和自信心。

3.任務(wù)二

教師講解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本形式以及三種機(jī)構(gòu)的各自特點，并列舉實例，如汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、汽車雨刮器、攪拌器、火車車輪、吊車、雷達(dá)、旋轉(zhuǎn)式水泵等，最后布置任務(wù)內(nèi)容：判斷以上任意四種實例的連架桿是否能作360度整周運(yùn)動，并判斷屬于哪種鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，并鼓勵學(xué)生進(jìn)行相互競賽。學(xué)生多角度地觀看實例的三維模型，動手操作并找出每個模型的機(jī)構(gòu)原型。帶著理論知識去看實踐，更能發(fā)現(xiàn)知識的真諦。

4.任務(wù)三

學(xué)生根據(jù)自己的分工和設(shè)想，嘗試從三維軟件桿件庫中選擇相應(yīng)的桿件進(jìn)行組裝，進(jìn)行探究。在任務(wù)書的幫助下，歸納總結(jié)曲柄機(jī)構(gòu)的共同特點，進(jìn)而驗證曲柄存在條件，最終總結(jié)出平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄的存在條件。學(xué)生通過自主探索，培養(yǎng)了歸納總結(jié)的能力，團(tuán)隊協(xié)作工作作風(fēng)，一絲不茍的職業(yè)素養(yǎng)。

5.任務(wù)四

教師歸納本節(jié)課的上課重點，并以尋求幫助的方式給學(xué)生提出最后一個任務(wù)，判斷雨刮器和健身平步機(jī)分別屬于哪種類型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。學(xué)生相互討論完成任務(wù)，展示任務(wù)成果。

6.拓展與評估

評價是對學(xué)生項目完成情況的判斷過程，包括專業(yè)知識掌握、職業(yè)能力提升情況等多方面內(nèi)容，同時是對教師教學(xué)設(shè)計是否合理的反饋。學(xué)生通過電子任務(wù)書包含的自評和小組評價環(huán)節(jié)，每完成一項不同難度任務(wù)都能獲得相應(yīng)的“經(jīng)驗值”。教師可以隨時讓學(xué)生提交任務(wù)，主動接收每個學(xué)生的即時任務(wù)完成情況，并通過電子表格進(jìn)行統(tǒng)計整合。

最后的拓展可以從課堂延伸至課外，作業(yè)布置，鞏固提升，通過超星數(shù)字圖書館查找發(fā)現(xiàn)查看相應(yīng)機(jī)械設(shè)計類課程電子圖書，教學(xué)視頻，進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)在生活中尋找更多生活中的四桿機(jī)構(gòu)。鼓勵學(xué)生學(xué)以致用，知行結(jié)合，培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力。

四、小結(jié)

學(xué)生利用已學(xué)過的三維設(shè)計軟件，學(xué)習(xí)新的機(jī)械設(shè)計課程中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)部分的內(nèi)容，通過小組探究學(xué)習(xí)，在嘗試過程中發(fā)現(xiàn)問題。教師演示解決問題，并給學(xué)生鍛煉的機(jī)會，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，把時間交給學(xué)生，實現(xiàn)了“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)理念。采用分組互評、老師點評等評價方式，讓學(xué)生交流分享，調(diào)動了學(xué)生的積極性，學(xué)生勤于動手，課堂氣氛活躍。從整個教學(xué)任務(wù)情況看，知識目標(biāo)完全達(dá)到，能力和情感目標(biāo)基本實現(xiàn)。同時，電子表格、電子書、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺等信息化教學(xué)手段，使教學(xué)的各環(huán)節(jié)緊密相連，層層遞進(jìn)，通過多種途徑實現(xiàn)了對教學(xué)內(nèi)容的過程性評價和總結(jié)性評價。本課的教學(xué)實踐證明，信息化的使用在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和提升學(xué)習(xí)質(zhì)量方面的確有著積極作用。

（ 作者單位：浙江省海寧市高級技工學(xué)校）