機械設(shè)計基礎(chǔ)課程體系改革與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

【摘要】要提高機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)效果，就要采用符合課程特點和學(xué)生的教學(xué)方法和手段，本文針對機械設(shè)計基礎(chǔ)目前存在的問題，論述了在構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)體系，實踐教學(xué)內(nèi)容的組成和教學(xué)方法及手段的改革問題，并提出了如何加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及如何提高學(xué)生的自學(xué)能力。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計基礎(chǔ) 教學(xué) 創(chuàng)新能力

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0227-01

一、前言

機械設(shè)計基礎(chǔ)實際上包括了機械原理和機械設(shè)計兩門課的內(nèi)容，它囊括了從機械方案設(shè)計（原理設(shè)計）、參數(shù)設(shè)計到結(jié)構(gòu)設(shè)計的所有內(nèi)容，它是高等工科院校近機類和非機類各專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要研究機械中的常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本的設(shè)計理論和計算方法等，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來從事工程技術(shù)工作打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)，對培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維和創(chuàng)新能力有著非常重要的作用。因此，機械設(shè)計基礎(chǔ)不僅在教學(xué)計劃中有承上啟下的作用，而且在人才培養(yǎng)上還有其特殊的作用。

現(xiàn)代機械產(chǎn)品中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，機、電、光、液、氣一體化趨勢越來越明顯，它們的優(yōu)點已日益顯現(xiàn)出來。所有這一切都要求機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的體系、內(nèi)容和教學(xué)方法與科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢相配合，與社會需求相一致。但是，目前機械設(shè)計基礎(chǔ)課程仍存在許多不能適應(yīng)現(xiàn)代人才培養(yǎng)需求的問題，如聯(lián)系工程實際不夠、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱、對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不夠等。因此，有必要且必須對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程進行改革。

二、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的體系結(jié)構(gòu)

在課程內(nèi)容體系的構(gòu)建上，突破該課傳統(tǒng)內(nèi)容的不系統(tǒng)性和零散性，構(gòu)建以機械系統(tǒng)設(shè)計為主線，創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標新的課程體系框架。該體系突出了機械的整體觀、系統(tǒng)觀、創(chuàng)新觀和發(fā)展觀，從總體和系統(tǒng)的角度將教學(xué)內(nèi)容拓展為“五大模塊”，行成課程的知識體系和“四位一體”，即理論教學(xué)、課程實踐、課程設(shè)計和課外實踐的課程體系。新的課程體系更加貼合工程實際和人才培養(yǎng)的規(guī)律，充分體現(xiàn)了學(xué)生設(shè)計能力培養(yǎng)的循序漸進性。

三、實踐教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

學(xué)生對知識的掌握和創(chuàng)造能力的行成，最終都將通過實踐活動來檢驗。實踐活動，特別是創(chuàng)造性的實踐活動，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造技能及實現(xiàn)創(chuàng)造目標的手段和橋梁，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。針對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中工程應(yīng)用性極強這一特點和目前實踐環(huán)節(jié)薄弱的問題，我們對實踐教學(xué)內(nèi)容進行了改革與重組。

（一）加強實驗室建設(shè)，充分發(fā)揮實驗室職能

在原有的機械原理、機械設(shè)計陳列室的基礎(chǔ)上，補充一些新型的機構(gòu)和典型機械的模型和實物。我們在一些工礦企業(yè)，收集了各種典型的失效零部件和各種機械，為學(xué)生認識零件的失效情況和學(xué)生親自動手拆裝機器認識掌握各種傳動方式提供條件。為加強學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計的能力和動手能力，機械學(xué)院每年主辦一次機械創(chuàng)新設(shè)計大賽。

（二）開設(shè)創(chuàng)新性的課程設(shè)計

以前機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計大多是給定題目和參數(shù)，讓學(xué)生一步一步計算下去，幾乎沒有創(chuàng)新的空間。現(xiàn)在機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計采用靈活的選題方式，學(xué)生可以自主的擬定題目來進行設(shè)計，或是對自己熟悉機械的缺陷進行改造。采用這種課程設(shè)計的方式之后，發(fā)現(xiàn)大大提高了學(xué)生對課程設(shè)計的積極性與興趣，從而還培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

（三）加強課外綜合實踐，開展創(chuàng)新競賽活動

為了提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，為學(xué)生的實踐訓(xùn)練和創(chuàng)新活動提供寬廣的平臺，為學(xué)生個性化教育創(chuàng)造廣闊的空間，促進學(xué)生對所學(xué)知識的融會貫通，實現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題”能力的全程訓(xùn)練。大力開展創(chuàng)新競賽活動，如機械設(shè)計競賽、機械設(shè)計創(chuàng)新論壇等，我們每年定期舉辦一次機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，使學(xué)生對其設(shè)計的項目進行評價，從而活躍學(xué)習(xí)氣氛。實現(xiàn)由知識積累向能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。

四、教學(xué)方法和手段的改革

（一）采用多種適宜的教學(xué)方法，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在課堂教學(xué)上，結(jié)合不同的講授內(nèi)容采用不同的講授方法，如啟發(fā)式、案例式、討論式等。如在講授機構(gòu)這一部分內(nèi)容時，注意結(jié)合實例介紹機構(gòu)的創(chuàng)新與應(yīng)用，開展討論式教學(xué)，給學(xué)生一些小型的具有新穎性、趣味性和實用性的設(shè)計題目，如電動黑板擦、升縮式梯子、硬幣分選機等由學(xué)生當堂提出設(shè)計方案并在課堂上進行討論，以引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。

（二）采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，提高課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率

多媒體CAI課件的網(wǎng)絡(luò)資源共享隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的快速普及和計算機輔助教學(xué)的發(fā)展，計算機輔助教學(xué)軟件已經(jīng)逐漸成為輔助教學(xué)的重要工具。傳統(tǒng)的輔助教學(xué)課件只能反映某種教學(xué)策略，教授知識的重點和難點，但由于其是特定的、封閉的和整體型的系統(tǒng)，所以很難適應(yīng)千變?nèi)f化的教學(xué)需要。因此，基于多媒體CAI課件的網(wǎng)絡(luò)資源共享與實現(xiàn)已經(jīng)成為計算機輔助教學(xué)發(fā)展的必然[1]。

（三）開展課堂討論，為學(xué)生的創(chuàng)新活動搭建舞臺

在教學(xué)過程中教師應(yīng)營造一種和諧的氛圍，采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)，開放式地管理和控制課堂教學(xué)活動的進程，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)情景的幫助下，主動地進行探索式、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)，充分調(diào)動學(xué)生的認知主體作用，從而達到教學(xué)的終極目標——培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，最大限度地挖掘每一個人的潛力[2]。這樣的訓(xùn)練使學(xué)生擁有了信心，感覺到了成功，學(xué)習(xí)的積極性就會提高，其創(chuàng)造性思維能力也會隨之提高。

（四）提高學(xué)生自學(xué)能力

課堂講授內(nèi)容與教材內(nèi)容必須明確規(guī)定自學(xué)的課程內(nèi)容與要求，強制學(xué)生自學(xué)。并將習(xí)題、作業(yè)作為“自學(xué)”與“應(yīng)用實踐”的主要環(huán)節(jié)，明確要求，進行考核，從而加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和分析應(yīng)用能力的培養(yǎng)。為了“自學(xué)”的可行有效，注意自學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)是課堂講授中已提供了相應(yīng)的基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)必須掌握或了解的內(nèi)容。還適當安排一定時間的課堂討論與點評，以督促學(xué)生自學(xué)，幫助更好掌握相關(guān)的內(nèi)容。

五、結(jié)束語

在機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)實踐中，本人最有體會的是教師如何在學(xué)時少，學(xué)生對機械的感性認識和實踐經(jīng)驗缺乏的情況下培養(yǎng)他們較高的工程素質(zhì)和較強的機械設(shè)計能力，并且能夠很快適應(yīng)社會的需要，盡快成為不同領(lǐng)域的專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]于霞. 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)探討.科教叢書，2007（3）；254

[2]李國斌.在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力.番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007（6）：53～55

作者簡介：

陳佳立（1979-），女，漢族，湖北天門人，碩士，講師，2005年畢業(yè)于西安科技大學(xué)，主要從事機械設(shè)計方面的研究和教學(xué)。