淺談機械設計基礎課程改革

武全英

【摘 要】機械設計基礎是高職機械類專業非常重要的一門綜合性較強的技術基礎課，綜合了普通高校工科機械原理和機械設計兩門課內容體系，是聯系基礎課和后續專業課的紐帶，在整個教學當中起著承上啟下的作用，是機械類學生必修專業基礎課。針對目前的高職學生的整體素質和知識結構，如何上好這門課程、如何更便于學生掌握這門課程知識顯得非常關鍵，因此該門課程的教學改革顯得尤為重要和緊迫。

【關鍵詞】機械設計基礎；課程改革；實踐教學

近年來高校不斷擴招，而生源不斷減少，錄取分數線越來越低，導致高職生源文化基礎差，學習成績參差不齊，而機械設計基礎該門課程講授的機構多、圖表多、設計計算多、零件多，加上高職基本實施工學結合人才培養模式，教學時數縮短，如果在講授內容上仍沿用或仿照重點院校的做法，仍是以較深較難的學科性知識為主，在教學方法上僅靠一塊黑板，一支粉筆，這樣學生掌握起來有相當難度，教師講授起來也很困難，吃力，結果老師辛苦付出學生一無所獲。

根據高等職業技術教育對人才培養目標的地位，培養面向生產一線技能型、應用型人才，更加注重學生實踐動手操作能力，在滿足教學基本要求的前提下，以必需、夠用為度，在教學中必須對機械設計基礎進行改革創新。

1 更新優化現有教學內容，突出人才培養目標

隨著科技發展，如今機械制造集機械本體、電子、信息、網絡于一體，而高職機械設計基礎仍綜合了機械設計和機械原理兩門課程內容體系是遠遠不夠的，且一些設計原理已經陳舊，再加之知識點多，計算繁瑣，這樣一來，一方面學生學習興趣不濃，無頭緒，另一方面學生日后步入工作崗位面對新技術感到茫然，所以在保持必要的基本機構和零件設計方法外，可以增加一些先進的設計理念，如優化設計、可靠性設計、綠色設計等新技術新知識。這些理念不必掌握，但可以擴大學生的視野，拓寬知識面，以便將來能很快適應一線生產工作。

優化重組課程內容，減少不必要理論推導和證明。如齒輪傳動按輪齒齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設計計算（或校核計算）公式的推導過程等都應刪除而直接引用，突出工程實用性。同時，同一個知識點內容要融合在一起，以增強知識的系統性和教學的連貫性。如帶傳動，重點是V帶傳動，從帶分類、特點、帶及帶輪結構、帶受力分析、應力分析、失效形式、設計計算、安裝維護，很有條理，把中間插入的同步帶傳動放到齒輪傳動后講授，因為同步帶傳動具有帶傳動，鏈傳動和齒輪傳動優點。

2 改進教學方法，提高教學效率

由于該課程內容多，理論性不強，具有一定的實踐性，許多解答不唯一，如果教師還用傳統的一塊黑板一支粉筆來講授這門課程，學生僅僅簡單地記住了一些名詞術語和要點，學習興趣不高，應付過關了事。因此，教師要從教學方法下手，將機械設計基礎課生動輕松呈現給學生，以期達到應有的目的。

2.1 講好第一堂課概論，激發學生學習本課程的興趣

良好的開端是成功的一半，興趣是最好的老師。興趣是學習的內驅動力。要使學生對機械設計基礎感興趣，講好概論是關鍵。概論是整本書的中心思想，主要介紹本課程的課程性質、研究對象、主要內容及主要任務及當前機械設計制造技術的新發展。概論課如果以提出“公交車前后門同時啟閉是采用什么機構”“汽車轉彎時，為啥兩前輪擺角不一樣”“機械人是通過什么機構能抓取東西” 等等，通過這些問題引出本課程研究對象，學生帶著疑問去聽課，必然會大大地激發學生探究機械設計基礎的興趣。

2.2 充分利用現代化教學手段，大大提高教學效果

由于高職院校基本采用了工學結合的教育模式，學生要在三年半工半讀期間完成所有必修課程，機械設計基礎課程教學時數越來越少，隨著該學科發展，必須向學生講授內容越來越多，如何在有限教學時數內完成規定的教學內容，同時要取得好的效果，除了精選教學內容，突出重點難點外，要充分利用多媒體教學，這樣一方面節約了課堂板書時間，使教師把精力集中在透徹講解上，另一方面，多媒體的運用，利用計算機的圖形，FLASH動畫功能，向學生展現具體、形象、直觀、聲畫并茂的視聽材料，充分調動學生多種感官參與學習，使教師原本難以講清的一些動態問題變得直觀易懂。如帶傳動固有的彈性滑動，齒輪傳動漸開線齒廓的形成，齒輪范成法切制原理，采用動態演示，激發學生學習興趣，提高課堂效率，增加學生的感性認識。

2.3 加強實踐教學，強化學生動手能力

職業教育更加注重課程實踐性、開放性、職業性。機械設計基礎課程實驗是本課程重要的實踐教學環節之一。通過實驗，使學生熟悉一些與本課程有關的實驗設備，掌握最基礎的機械設計實驗方法及實驗的基本技能，培養認真細致、一絲不茍的作風，提高觀察問題、分析問題、解決問題的能力，鞏固和加深對本課程所學基本概念、基本理論的理解，為今后從事技術工作打下必要的基礎。比如本課程比較重要軸系結構分析與測繪，學生通過拆裝、分析、測繪等手段相互之間探討，以及教師當面指導，最終能使學生直觀掌握軸、齒輪、鍵等相關理論知識和實際知識，以及密封、潤滑等基本知識。通過該實驗，學生在獲得專業知識同時也培養了學生實際操作、觀察分析等能力以及合作精神，從而培養了學生的綜合素質。

2.4 實物教學

實物教學是一種直觀形象的傳統的教學手段。在教學過程中，使用生活中真實的物體和教具，模擬情景來輔助教學。有些教學內容離開實物教學還真的很難理解講透。如齒輪傳動漸開線齒廓嚙合特性，齒輪正確嚙合條件，齒輪連續傳動條件，可以通過模型來演示齒輪嚙合全過程，然后學生展開討論，最后教師分析總結，這樣會收到好的教學效果。如齒輪失效形式，有輪齒折斷，齒面磨損，點蝕，膠合，塑性變形，可以收集一些報廢齒輪，讓學生來判斷屬于哪種失效形式，一方面調動學生學習積極性，同時也活躍課堂氣氛。

總之，工學結合模式下的高職教育，運用行之有效的多種教學方法，激發學生學習熱情，活躍課堂氣氛，在有限教學時長內獲得了很好的教學效果，充分發揮了教的主體-教師和學生的主體-學生的主觀能動性，對教學質量起到了事半功倍的作用。

3 理論教學過程與課程設計融合在一起

機械設計基礎課程設計是本課程最后的教學環節，是培養學生機械設計能力的一次綜合訓練。通過課程設計的實踐，使學生掌握機械零件，機械傳動裝置或簡單機械的一般設計方法和步驟，提高學生機械設計的基本能力，如計算能力、繪圖能力以及計算機輔助設計（CAD）能力等，使學生具有運用設計資料（標準手冊、圖冊等）的能力。

課程設計是緊接著理論課上完進行的，一般兩周。通常做法課程設計開始時布置任務，不少同學對設計時所用到的理論知識和基本方法，雖然在前面理論教學已經講過了，但此時卻不會應用，有的甚至已經忘記了，導致理論與實踐脫節，而且輔導很費勁，影響課程設計的順利進行。為改變這種現況，將課程設計貫穿到理論教學中，體現了理論聯系實際的教學原則。經典課程設計題目單級直齒輪減速器設計，設計內容結合教學內容分三個階段：總體設計及傳動件設計計算、裝配草圖設計、繪制零件圖及編寫設計說明書答辯。在理論教學中穿插安排幾次課程設計專題講座，在講于設計內容相對應理論教學時就布置相應的設計任務，讓學生在教中學，學中做，從而實現教-學-做一體化。這樣不僅有效地提高了課程設計的效率，而且大大激發了學生學習的熱情，使學生在學習有關章節有了明確的針對性，保證了設計質量，使學生在設計中領會基礎知識，在理論教學中掌握基本設計方法。

4 結束語

在工學結合模式下高職機械設計基礎課程改革是以提高學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創業能力為出發點，讓學生在有限的課時內既掌握了一定的理論知識，又鍛煉了實踐能力、設計能力。同時，教師通過教學改革，大大提高了自身理論教學水平和實踐教學能力。總之，機械設計基礎課程改革之路是漫長的，需要我們不斷在實踐中總結、完善和改進。

【參考文獻】

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