適應新世紀要求的機械設計基礎教學體系的探討

摘要：本文在機械設計基礎課程學時壓縮的基礎上，根據我校最新的本科教學計劃和培養方案的要求，為有效地提高課程的教學質量，提高學生興趣，提出了機械設計基礎教學體系的改革思路與可行的改革措施。

關鍵詞：機械設計基礎；教學體；教學內容與方式；實驗室開放

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）03-0243-02

機械設計基礎是近機類專業的一門重要的技術基礎課，是基礎課和專業課的銜接和紐帶，在教學中占有重要的地位。隨著經濟社會的高速發展，21世紀的人才必須具備基礎扎實、專業面寬、素質高、能力強的特點。各大高校對如何培養高素質人才都提出了新的改革發展要求。隨著教育體制的改革，在課程內容和教學時數的安排上，出現了日益尖銳的矛盾。主要表現在以下兩個方面：（1）科學技術的發展趨勢是多學科的交叉和多領域的滲透，新的突破多出現在交叉學科和邊緣學科，這就要求我們在教學中盡可能拓寬學生的知識面，增加與本學科有關的新內容。（2）由于教學培養方案的調整和優化，使各門課程的學時都有不同程度的壓縮，根據2011年我校最新的本科教學培養方案，機械設計基礎的學時已由90學時壓縮到80學時。學時的減少并不表示教學內容按比例縮減，因此如何更新和調整教學內容，采用最新的教學方法和教學手段以適應科技發展和本專業結構的調整是機械設計基礎教師的一個首要任務。

一、機械設計基礎課程體系改革的基本思路

課程改革的目的一是使學生能夠較扎實地掌握適應21世紀工程技術常規工作需要的基本理論、知識和技能，這是學生能夠適應相關工程技術學習和工作的基礎；二是能了解新的知識，了解本學科的新發現，拓寬學生的知識面，開闊學生的視野。整個課程的改革要有利于學生工程素質的提高，工程實踐能力與創新能力的培養。其具體措施包括：

1.精選教學內容。教學內容改革是機械設計基礎課程教學改革的核心和關鍵，在培養學生機械工程素質、綜合應用能力和創新設計能力等方面有著極其重要的作用。根據不同專業特點，刪減課程中陳舊和重復的內容，適當打破課程界限，進行課程之間教學內容的協調和優化，但要保證各門課程結構合理，內容連貫，使學生充分感受到知識系統性。若機械制圖中曾介紹齒輪的各部分名稱，螺紋聯接的類型等內容，機械設計基礎涉及到此部分內容時，提前讓學生復習，直接講下部分內容即可。在課堂教學中需補充一些本學科的新發現、新知識，收集各專業的創新設計實例和生產實際中的應用情況，讓學生了解本學科發展的最新動態和與相關學科的聯系，及時捕捉科學亮點。這樣能增強學生的興趣，開拓學生視野，拓寬知識面，培養學生創新思維和工程實踐能力。

2.多媒體以其圖像、文字、聲音及動畫等效果的綜合利用，使課堂教學的表現力得到極大的豐富。但是幾年的多媒體教學下來，在先進的教學手段的使用下，教學的質量并沒有達到預期的效果，這不得不是一個令教師深思的問題。通過對學生的調查與溝通，我們探索了采用多媒體與黑板教學有機結合的方法，充分發揮各自優勢，以期更好地提高教學質量。[1]多媒體具有圖、文、聲、像的綜合表達能力，故對于機械設計基礎這樣一門常需要用動態及立體效果圖形來展示教學內容的課程，采用多媒體就能更完美地體現其教學效果，既節省時間，表達也很充分。因此在教學過程中，對于如各種機構及工作原理等知識點的介紹，以及具體結構介紹等，宜采用多媒體教學。在對學生進行教學效果調查時，同學們在這些方面反映良好，說明多媒體教學在這方面收到了良好的教學效果。在多媒體教學中為了保證講授課程的連貫性，往往多媒體的播放及講授速度比較快，而機械設計基礎這門課的理論推導邏輯性較強，實踐性要求比較高，同學們感性認識不足的前提下，常常有同學對理論推導反應不過來。這時采用板書形式教學，一邊講解一邊書寫，速度慢一點，思維層次更細一點，使學生在學習理解時有一個時間上的緩沖，更有助于學生對知識點的理解與掌握，以取得好的教學效果。同時，一般黑板都比較大，可展示的教學內容層次多，利用板書對本堂課程教學內容進行歸納總結，可使學生對本堂課教學內容的層次一目了然[2]。從學生的反饋信息中已明顯看出，同學們更喜歡將多媒體和傳統的黑板教學有機結合的教學模式，認為這樣會取得更好的教學效果。多媒體教學與黑板板書教學都有各自的優勢，并且都是另一種教學方式無法替代的。

3.實驗室開放管理。實驗室開放進行實驗教學不僅可以緩解學時壓縮的問題，同時又是培養學生動手能力和創新精神的重要途徑之一[3]。我們可以把某些精簡下來的內容讓學生通過實驗來學習并掌握，如連桿機構的設計、凸輪機構的設計。可以把實驗教學項目分為必做和選做項目。選做項目由學生自主選擇實驗項目和時間，主動進入實驗室，老師輪流巡視指導。這樣有助于學生對實驗教學產生興趣，提高學生實驗的積極性，并培養了解決實際問題的能力。創新設計大賽已經成為各高校展示人才培養質量的舞臺，通過實驗室的開放，可以使動手能力強、創新意識好的學生脫穎而出，我校大學生在省、市、校級大學生創新設計大賽中多次獲獎，同開放實驗教學是分不開的。

4.課程設計改革。機械設計基礎課程設計是一項很重要的教學實踐環節。通過該環節的訓練，可以提高學生綜合運用知識、動手和獨立解決問題的能力，為以后的專業學習、畢業設計和工作打下基礎。隨著科學技術的發展，課程設計的教學方法已不適應培養創新型和應用型人才的需要，課程設計的改革刻不容緩。隨著計算機技術的迅速普及，CAD技術在機械設計領域得到了廣泛的應用。不僅提高了機械設計的技術水平和設計質量，而且減輕了設計人員的勞動強度。通過調研，很多學生已經意識到CAD技術是工科大學生必須具備的技能之一。并且提出，希望在課程設計中采用先進的CAD軟件，代替傳統的設計方法。所以我們在課程設計過程中增加CAD技術的應用訓練，要求學生應用Pro/E或Solidworks三維繪圖軟件繪制裝配圖和零件圖，一方面可以鞏固學生的繪圖知識，另一方面可以提高學生的三維軟件的應用能力，為今后的畢業設計和工作打基礎。在進行改革實踐過程中，指導教師先帶領學生現場實物參觀，觀看拆裝動畫，講解設計過程。在完成設計計算后，學生可直接在電腦中構建零件的三維模型，并對整個減速器進行裝配，同時完成裝配檢查，驗證設計計算的正確性。通過實踐，學生的積極性很高，增強了學生的主觀能動性，同時取得了較好的實踐教學效果。

機械設計基礎課程教學改革勢在必行，本文對機械設計基礎教學體系提出了一套可行的改革方案，并已經在教學實踐中付諸行動，相信通過改革可以提高課程的時代性，更好地培養學生的工程意識，提高學生的設計能力和創新精神。為以后的課程學習打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]周蜜.對《機械設計基礎》教學方法的幾點思考[J].科技信息，2011，（3）.

[2]伍馭美，甘思源.機械設計課程多媒體教學與黑板教學有機結合初探[C].全國機械設計教學研討會議，2007.

[3]呂宏，馬巖.淺談機械設計基礎教學中創新能力的培養[J].機電產品開發與創新，2009，（4）.