《機械設計》課程設計的教學研究

摘要：《機械設計》課程設計是機械類學生必修的實踐教學課程，課程設計的過程可以培養學生分析和解決工程設計問題的能力。文章就《機械設計》課程設計的選題和設計方法、教學和管理等方面闡述《機械設計》課程設計的教學研究。

關鍵詞：《機械設計》課程設計；存在問題；教學研究

《機械設計》課程設計是高等工科學院機械類學生進行的第一次較全面的、綜合性的、理論聯系實際的實踐性教學環節，通過這一過程，培養學生綜合應用所學基礎課、專業技術基礎課及相應技能解決工程實際問題，并能促進后續專業課程的學習和畢業論文的開展。但由于受課題、內容、師資和管理等多種因素的影響，課程設計目前仍存在許多不足和問題。如何使《機械設計》課程設計取得良好的預期效果，必須在教學內容、教學組織和安排、教學方法和手段等方面進行改革，形成了教學內容組織科學、教學方法和手段先進、教學管理嚴謹、教學效果優良的局面。

一、擴大課程設計的選題范圍和設計方法

課程設計都是承接相關理論課程與工程實際的重要環節，學生非常希望自己所學的理論能聯系實際。當前的情況是，課程設計的題目單一，當教師接到課程設計任務后，教師根據自己的意愿自行選題，題目的數量也是由每位教師自行確定。學生確定題目后，到圖書館查閱資料，但方案設計、參數計算往往缺乏系統性。題目相同的同學其設計方案、參數計算幾乎千篇一律。由于題目數量、質量有限，如果老師指導不到位，檢查力度稍低，就很容易出現個別學生偷懶，不做或少做，甚至還出現抄襲他人的成果的現象。不能有效地激發學生的學習興趣，課程設計的作用就不能體現。所以，在課程設計中，需要不斷更新設計題目、充實設計內容，強調創新設計。論文題目以學生自選為主，教師指導為輔。學生可以在參考題目中選擇，也可在此之外另行確定，但不能遠離所學專業范圍。擴大課程設計的選題范圍和設計方法，增加機械創新設計內容和具有創新特點的設計題目，對學生的方案設計要求有所加強，以利于培養學生的綜合分析能力、創新能力和競爭意識。遵循“加強基礎理論，強化設計訓練，培養創新精神，注重工程應用”的原則解決學生如何進行《機械設計》課程設計的問題；如何處理在課程設計過程中遇到的各種技術問題。注重培養學生的綜合設計能力和創新能力，為后續課程學習和畢業論文開展打下基礎。

隨著計算機技術的發展，現代繪圖技術發生了巨大的變化，掌握利用計算機繪圖的方法是將來能夠高效、快速繪圖所必需的。加強計算機輔助機械設計能力的訓練，綜合二維和三維的計算機輔助機械設計方法，引導學生掌握計算機輔助設計等現代機械設計方法。用現代設計方法培養學生的機械設計新理念；讓學生充分了解先進的現代設計方法和技術，對機械設計樹立全新的認識和超前的意識；激發學生對機械設計的學習興趣；培養學生綜合運用現代設計方法和技術創造性地解決實際問題的能力。

二、構建科學的教學體系

采用全新的教學模式，可以全面調動學生學習的積極性，收到了良好的教學效果。在國外，埃及的科學教育中心在過去兩年中一直積極地開展系統教學法的培訓。其中包括來自埃及幾所大學的化學教授們專門對大學化學教學的培訓項目。系統教學是從學習動機的確立到學習結果的反饋，就是從學習愿望的產生到愿望的滿足，揭示了人類掌握知識、形成技能和發展能力的過程。教師對教學過程的設計也必須遵循這一規律，把教學活動看作是一個完整的信息傳輸系統，堅持知識、能力和素質協調發展，繼續深化人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法等方面的改革，實現從注重知識傳授向更加重視能力和素質培養的轉變。要大力推進教學方法的改革，提倡啟發式教學，注重因材施教。要優化課程結構，構建以核心課程和選修課程相結合、有利于學科交叉與融合的課程體系。機械專業各門主干課程傳授學生不同的技能，而以學生“《機械設計》課程設計”的成果——減速器的三維模型作為切入點，可以在各門主干課程中持續對學生進行相關技能訓練。

在學習制圖技術和CAD相關技術時，可以提前將減速器中的相關零件作為訓練素材，這樣既訓練了學生的繪圖能力，也預先熟悉了課程設計的相關內容。采用“教、學、做”一體，將知識與技能有機融入到減速機主題項目任務中，以尋求“解決辦法”來引動和維持學生的學習興趣和動機，結合著減速器的零、部件進行理論教學。通過具體的題例，適當穿插講授相關內容的定義、概念及思路，然后再提出一些延伸問題，讓學生自己解決，把學習的主動權交給學生，這時老師只起到輔導及答疑的作用。在課堂教學中，強調結論與過程的統一，堅持感知（具體）—概括（抽象）—應用（實際）的認識過程，使學生的認識活動建立在具體感知的基礎上。用實物、掛圖或多媒體展現機構和機械零、部件的結構、工作原理，然后通過抽象概括，得出知識的結論并應用于實際。在這個過程中，使學生的思維得到訓練，既掌握知識，又提高能力。在課堂教學中，堅持理論聯系實際的學風，把基礎理論與設計實踐緊密結合，不斷將新的概念、新的思維方式和新的研究成果引入課堂，增加課堂信息量，引導學生涉足活躍的學科前沿。

三、全面的管理過程

課程設計的考核是一項較困難的工作，有了科學的、統一的考核標準，也可以促進學生的學習積極性。目前考核過程是由任課教師根據設計圖紙、設計計算說明書和在答辯中回答問題，并參考在課程設計過程中的表現進行綜合評定。由于時間的限制和教師主觀因素的干擾，教師對學生的課程設計成績缺乏統一的評分標準。考核成績缺乏公平和公正，從一定程度上打擊了學生的學習積極性。從教師、學生、教學管理人員三個方面入手，探索建立專業教學質量的長效評價和監管體系；建立和完善快速有效的教學信息反饋體系；指導老師要規范地指導，包括課程設計的基本要求、基本程序、主要內容、考核要求、質量要求、成稿格式等等，教師應據此隨時查詢和指導。加強指導教師在學生課程設計過程中的作用，指導教師盡力創造讓學生發揮主動性和創造性的科研環境，激發他們的想象力和創新精神，通過傳、幫、帶等形式指導學生課程設計，傳授經驗。當然也要求每位學生在設計過程中，充分發揮自己的獨立工作能力及創造能力，對每個問題都應進行分析、比較，并提出自己的見解，反對盲從，杜絕抄襲。在設計過程中必須做到：（1）隨時復習教科書、聽課筆記及習題。（2）及時了解有關資料，做好準備工作，充分發揮自己的主觀能動性和創造性。（3）認真計算和制圖，保證計算正確和圖紙質量。（4）按預定計劃循序完成任務。

四、結束語

《機械設計》課程設計是《機械設計》課程的一個重要的實踐性教學環節。其目的在于通過工程設計過程各主要環節的訓練，了解機械設計知識在實際工程中的應用，掌握相關的基本知識、基本理論和基本方法，培養綜合運用先修課程觀察、提問、分析和解決問題的獨立設計工作能力，運用標準、規范、手冊、圖冊及網絡信息等有關技術資料的能力，以及設計構思和創新能力。《機械設計》課程設計是一個系統工程，對《機械設計》課程設計的研究也將是一項長期而艱巨的任務，我們將不斷進行該課程教材建設的實踐與探索，為培養出高素質的人才而努力。

參考文獻：

[1]濮良貴，等.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2006．

[2]吳宗澤，羅圣國，等．機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，1999．

[3]馬德濱，等．論地方高校實踐教學體系的優化[J]．黑龍江高教研究，2007，（2）．

作者簡介：盧學玉（1974-），女，江蘇淮安人，講師，研究方向：機構創新設計及理論。