建筑環境與能源應用工程專業《機械設計基礎》課程教學探討

程站起 華利民

摘要：《機械設計基礎》是建筑環境與能源應用工程專業的一門重要的專業基礎課。本文結合本專業最新的社會發展狀況，針對《機械設計基礎》教學中所存在的問題進行闡述分析，并提出相應的解決辦法和措施，以期能提高教學效果，培養出具有一定創新能力和探索精神的新時期工程技術人員。

關鍵詞：建筑環境與能源應用工程；機械設計基礎；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0136-02

隨著社會的發展以及人們對人居環境的舒適性要求的不斷提高，建筑環境與能源應用工程在現代建筑，尤其是大型建筑中占的比重越來越大，在建筑設備系統的投資已超過建筑總投資的30%，且隨著建筑級別的提高，對于建筑設備方面的投資要求也越高。現如今，建筑環境與能源應用工程專業已發展成為一個交叉性學科，涉及到土木建筑工程、建筑物理、環境科學與工程以及動力工程等多個學科，且具有很大的應用與發展前景。

《機械設計基礎》是建筑環境與能源應用工程專業的一門重要的專業基礎課程。同時該課程是一門在理論性、實踐性和綜合性都有很高要求的課程，也是一門可直接用于生產制造的綜合性設計課程。它要求學生掌握工程中的常用機構和設備通用零件的基本概念、理論及設計方法，同時培養學生選擇通用機構和常用參數范圍內的機械設備零部件的能力，從而培養學生的創新思維和創造能力。然而很長時間以來，一部分任課老師在實際授課過程中，沒有做到將《機械設計基礎》課程內容與建筑環境與能源應用工程專業在教學要求、教學內容等方面的特殊要求相結合，從而在教學中出現了一些問題。筆者結合多年來從事建筑環境與能源應用工程專業《機械設計基礎》的教學經驗，分析闡述該課程教學過程中在教學內容和教學方法方面存在一些問題，并提出自己的一些方法和設想，以達到有效提高教學質量的目的。

一、理論教學

1.明確課程在專業教育中的重要性。《機械設計基礎》課程實踐性強，涉及范圍廣，涵蓋的內容多，并且與工程力學、工程制圖等先修課程聯系緊密，在建筑環境與能源應用工程專業課程教育中具有重要地位。它不僅要求學生掌握常用機構和通用零件的基本概念、理論及設計方法，更重要的是培養學生具有一定傳動創新能力與創新思維。在以往的教學中，由于學生對于該課程的重要性缺乏認識，往往重視不夠，在一定程度上造成學習積極性不高。在實際的教學過程中若能考慮專業對課程的特殊要求，在講機械設計基礎時，將一些涉及所學專業的具體應用與課程內容結合在一起，這樣一定會在一定程度上激發學生的興趣和學習熱情，進而使學生對該課程在建筑工程中的作用和重要性有比較全面的認識。在學生明確學習目的，提高學習興趣以后，學生的學習狀態相應地就由“要我學”轉變為“我要學”。而在課程安排上，對教學大綱進行適當調整，尤其是要考慮專業綜合的要求，同時為了降低課程的學習難度，讓學生具有有一定的基礎理論，要將課程安排在部分基礎課之后。

2.精心組織教學內容，適應專業的變革。建筑環境與能源應用工程專業為非機類專業，對于非機類專業，課程的應用性是非常重要的，該專業學生學習的目的不是為了設計機器，而是為學習如何使用和選擇專業機械，所以，建筑環境與能源應用工程專業的《機械設計基礎》教材要對一些繁雜的公式推導、論證過程以及理論分析進行適當取舍，力爭讓學生不必要花太多的時間和精力在相關公式與定理的推導上，但是要強化工程設計思維的有關內容，尤其是關于機械設備零部件結構性能與使用、安裝調試與維護方面的內容，重點讓學生掌握相關理論的實際應用。從而培養學生運用所學理論解決實際問題的能力，這樣做定會取得更好的教學效果，更容易實現該專業的培養目標。《機械設計基礎》課程教學內容主要與機械設備相關聯，與工程實踐聯系緊密，在教學過程中老師應做到結合工程實際，力爭真實地再現實際機械的工作過程，并按照這一理念對課程進行開發和設計。對于建筑環境與能源應用工程專業，就應該以建筑設備相關產品為載體，對課程內容進行全面的規劃設計，科學設計各種類型工作任務，重點讓學生通過學習型工作任務學習掌握該課程的主要內容，拓展學生的知識面。同時還要大力推動教學內容改革，緊跟最新科學技術發展水平，以建筑環境與設備工程在現代建筑中的設計、運行、管理需要為出發點，了解最新的機械設計方法及先進的相關專業機械，增加課堂信息量，在一定程度上拓寬學生的知識面和培養學生的創新思維，逐步向高等教育國際化水平邁進。

3.改革教學方法和教學手段。該課程內容具有知識面寬、知識點多，且綜合性強的特點，因此要求任課教師在教學活動中采用靈活的教學方法。在實際課堂教學過程中，最好采用啟發性教學，以增強與學生間的互動，由于在啟發式課堂教學中，學生能主動思考問題，從而能收到良好的教學效果。另外，還要多組織開展課堂討論，從多方面來調動學生學習的積極性。在課堂教學模式方面，應將多媒體技術與傳統教學方法有機結合，充分利用各種教學手段以提高教學效果。多媒體技術作為一種現代教育技術，能夠將各種教學素材進行科學合理編排，采用文字、圖像、動畫和聲音等多種手段展示教學內容，并能夠形象具體地表現抽象難懂的知識點，已經得到非常廣泛的應用。但其也有自身的缺點，由于多媒體教學方法信息量大，在一定程度上造成教學進度變快，同時學生沒有思維跟隨，往往跟不上教師的講解進度。而傳統教學方法中，與多媒體教學相比，板書更能適應學生的思維方式，由于很多學生有記筆記的習慣，傳統教學在這方面與多媒體教學相比也有一定的優勢，同時教師可以在板書的時候隨時觀察學生的反應，主動地調整講授速度。教師應改變過分依賴PPT的教學模式，適當增加課堂板書的內容，將傳動教學與多媒體技術結合起來，取長補短，取得最佳的教學效果。

二、實踐教學

《機械設計基礎》是建筑環境與能源應用工程專業的一門專業基礎課，由于該專業學生在以后的工作中會遇到各種專業機械，因此理論與實際的結合，特別是要跟工程實際中所接觸到的各種專業機械結合，對該課程來說顯得尤為重要，從而讓學生通過這門課程的學習，了解一些專業機械的基本特點和組成。我校該專業本課程的實踐教學環節主要有實驗教學和課程設計兩部分內容，下面分別介紹。

1.實驗教學。機械設計基礎實驗課是教學過程中的非常重要的環節，是培養學生將課堂所學理論與實際相結合、提高分析問題和解決問題的能力以及開拓學生的創新思維和創新潛能的重要手段。因此對于建筑環境與能源應用工程專業這類非機械專業的學生，為了幫助他們加深對機械的理解，安排一定量的實驗教學是非常必要的。

在實驗教學環節，我們學校根據實際情況，為了提高教學效果，讓學生對機械加工的各個環節有更直觀的認識，并加深對課堂講授知識的理解安排建筑環境與能源應用工程專業學生進行為期1周的金工實習。

2.課程設計。機械設計基礎課程設計是與機械設計基礎相配套的一門重要的實踐類課程，是學生第一次較全面接觸機械基礎設計方法的課程，其目的是訓練學生復習鞏固機械設計基礎、工程材料、工程力學、工程制圖等多個課程的知識，并做到綜合運用，同時培養學生正確使用各種標準、規范、手冊和圖冊等相關資料的能力，進而掌握機械設計的基本方法和技能。該課程在培養學生的工程設計意識、綜合應用理論知識的能力和創新思維能力等方面起著重要作用。要達到這一目的，在課程設計教學中要做到：第一，在課程設計任務布置時，首先要將設計的目的、要求進行詳細講解。其次對于設計過程，應針對學生不同水平采取分類指導方法，因為講得太詳細，不利于發揮學生的獨創能力和獨立思考能力。反之，對于學習差的學生，教師要付出更多的耐心進行講解，力爭做到所有學生的設計進度基本一致；第二，推薦一些必要的參考書。在課程設計中，學生需要用到一些標準、規范以及其他參考資料，因此合適的參考書也是非常必要的；第三，教師在指導課程設計的過程中要經常提問學生，多與學生互動，解決設計中遇到的問題。在設計指導過程中通常會出現下列問題，比如一些學生生搬硬套參考資料中的設計案例，通過經常提問，可以發現學生在設計過程中遇到什么問題，幫助學生理解分析問題，進而解決問題，從而提高他們機械設計的能力。

機械設計基礎課程設計時間一般是一周或兩周，時間緊學生人數多，大部分學生往往很難考慮和回答較多的問題，對于指導老師而言，全面了解所有學生掌握知識面的情況也比較困難，這勢必會影響最后成績的評定。我們采用分組答辯與個人回答問題相結合的方法來進行評分。這樣既可以引起每個學生對課程設計的重視，也可以杜絕少數學生沒有實質參與課程設計的情況。

三、結語

根據《機械設計基礎》課程的特點和要求，結合建筑環境與能源應用工程專業最新的社會發展狀況，針對《機械設計基礎》教學中所存在的一些問題進行闡述分析，提出自己的一些想法，以對該課程的教學方法、教學內容進行改進和完善。為后續專業課程的教學與實踐乃至培養具有一定創新能力和探索精神的工程技術人員奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]卿艷梅，王慰祖，汪劉一，甄文斌.機械設計基礎課程創新能力的培養探討[J].湖南科技學院學報，2012，33（12）：165-167.

[2]李淑展，李淑強，李洪欣.建筑環境測試技術課程教學探討[J].高等建筑教育，2012，21（1）：45-47.

[3]陳厚榮，非機械專業《機械設計基礎》課程教學方法探討[J].西南農業大學學報：社會科學版，2012，10（5）：196-199.