基于“身邊教學(xué)法”的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗設(shè)計

楊玫

（樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，四川 樂山 614003）

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程屬于技術(shù)性課程，實踐性和工程性均比較強(qiáng)。通過實驗教學(xué)可以使學(xué)生了解理論知識內(nèi)容，還有助于培養(yǎng)實踐操作能力和工程意識。然而我國多數(shù)學(xué)生接觸社會實踐的機(jī)會比較少，對于機(jī)械的了解度不足，并且無法有效結(jié)合工程實踐與理論知識，實踐動手能力低下。尤其是針對非機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，需要在課程教學(xué)中快速引入工程實際。所以此次研究通過身邊教學(xué)法，深入分析學(xué)生日常生活的機(jī)械工程問題，并且對實驗項目進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

一、身邊教學(xué)法的理念分析

此種教學(xué)方法是教師聯(lián)合教學(xué)內(nèi)容和要求，深入分析和研究生活環(huán)境中的事物，確保學(xué)生能夠關(guān)注身邊事物發(fā)展，結(jié)合抽象理論知識與具體實物，以此形成感性認(rèn)知。由于在當(dāng)前教學(xué)體系中，各項教學(xué)內(nèi)容嚴(yán)重脫離實際環(huán)境。學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中離不開機(jī)械工程產(chǎn)品的支持。例如日常洗衣服，需要應(yīng)用到洗衣服的機(jī)器，當(dāng)前所應(yīng)用的洗衣機(jī)器包括滾筒洗衣機(jī)和雙缸洗衣機(jī)，不同類型洗衣機(jī)都會涉及到機(jī)械設(shè)計與制造問題。所以，在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程中，通過應(yīng)用身邊教學(xué)法，能夠突出課程教學(xué)內(nèi)容的重點知識，從學(xué)生日常接觸的機(jī)器入手，可以確保學(xué)生更好地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，加強(qiáng)實驗操作的興趣度。

二、建立身邊構(gòu)件與零部件實驗課程教學(xué)體系

（一）劃分各種子模塊

按照機(jī)械應(yīng)用屬性和功能，將機(jī)械設(shè)計課程劃分為5個模塊。模塊一：凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)平衡與調(diào)速等機(jī)構(gòu)子模塊。模塊二：鍵連接，螺紋連接以及銷連接的連接子模塊。模塊三：齒輪轉(zhuǎn)動，有代轉(zhuǎn)動，蝸桿轉(zhuǎn)動以及鏈轉(zhuǎn)動的機(jī)械轉(zhuǎn)動子模塊；模塊四：離合器滑動，軸承滾動軸承以及連軸器的支承零部件子模塊。模塊五：密封箱，箱體和彈簧等其他零部件子模塊。

（二）明確與課程內(nèi)容相關(guān)的機(jī)構(gòu)零部件項目

采用生活中所常見到的機(jī)械物品作為研究對象，明確與機(jī)械設(shè)計課程內(nèi)容相關(guān)的項目，例如洗衣機(jī)，空調(diào)以及汽車等。在實驗過程中，為了減少成本，可以購買二手機(jī)械物品用于實驗。

（三）確保各種子模塊與項目對接

深入解剖和分析項目具體機(jī)械工程和工作原理，對比分析機(jī)械設(shè)計各種內(nèi)容與子模塊，調(diào)用和課程相關(guān)的課程怎么管，確保其與項目對接。例如日常生活中所常用的洗衣機(jī)，則涉及到機(jī)械傳動自我管理，需要調(diào)用齒輪傳動和帶傳動教學(xué)資源。對于涉及到連接子模塊的項目來說，則可以調(diào)用鍵連接和螺紋連接課程資源。

三、“三層次遞進(jìn)式”實驗項目的設(shè)計

此次研究主要是以滾筒洗衣機(jī)作為案例進(jìn)行分析，設(shè)計與實現(xiàn)滾筒洗衣機(jī)實驗項目。三層遞進(jìn)式包括基礎(chǔ)驗證實驗，主要是認(rèn)識洗衣機(jī)的機(jī)構(gòu)和零部件；任務(wù)驅(qū)動實驗，主要是認(rèn)識洗衣機(jī)的綜合設(shè)計；實際問題實驗，主要是研究和創(chuàng)新洗衣機(jī)新結(jié)構(gòu)與功能。

（一）基礎(chǔ)驗證型實驗設(shè)計

在開展實驗課程教學(xué)時，首先應(yīng)當(dāng)確保學(xué)生了解到基礎(chǔ)驗證項目的載體，使其能夠獨立自主學(xué)習(xí)，深入理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。通過拆卸和安裝洗衣機(jī)，深入了解洗衣機(jī)構(gòu)造，與課程子模塊進(jìn)行知識對接。

例如在洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)知方面，首先需要了解到不同類型和防松方式等，還需要掌握螺紋連接的知識。滾筒洗衣機(jī)底座調(diào)平裝置需要應(yīng)用到細(xì)牙螺栓，由于學(xué)生日常接觸不到細(xì)牙螺栓，因此需要講解相關(guān)知識。洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)會涉及到不同的帶輪，需要應(yīng)用帶傳動理論知識。對于洗衣機(jī)洗滌脫水系統(tǒng)來說，涉及到滾筒主軸知識。

（二）綜合設(shè)計型實驗設(shè)計

大力開展綜合設(shè)計型實驗，可以逐步引導(dǎo)學(xué)生深入分析洗衣機(jī)運作過程中可能出現(xiàn)的問題，從前期選題立項，實驗設(shè)計以及制作調(diào)試等方面入手，串聯(lián)學(xué)生所掌握的理論知識，從根本上提升學(xué)生的實踐操作能力，還有助于提升，學(xué)生對實驗教學(xué)內(nèi)容的興趣度，養(yǎng)成實踐探索的良好習(xí)慣。

（三）研究創(chuàng)新型實驗設(shè)計

深入分析創(chuàng)新型實驗設(shè)計，并且逐步引導(dǎo)學(xué)生自主研究和分析，建立滾筒洗衣機(jī)的需求分析架構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容的能力，并且不斷激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造力，還有助于促進(jìn)創(chuàng)新精神的養(yǎng)成。滾筒洗衣機(jī)運作過程中的噪音比較大，已經(jīng)成為該類洗衣機(jī)應(yīng)用的局限性問題。所以教師可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行滾筒洗衣機(jī)，運行噪音的研究實驗。

比如針對洗衣機(jī)洗滌脫水運行的噪音問題，聯(lián)合機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的理論知識，深入分析滾筒洗衣機(jī)懸臂支撐問題，并且可以將筒壁均勻分布的等高提升筋改造為不等高的提升筋結(jié)構(gòu)，可以將傳統(tǒng)提升筋改造為離傳動裝置距離比較遠(yuǎn)的提升筋，這樣就能夠確保改造之后的提升筋靠近傳動裝置。通過此種設(shè)計改造方式，可以使?jié)L筒洗衣機(jī)高速甩干過程中，提升筋可以將衣物推向與傳動裝置方向比較靠近的位置，當(dāng)洗衣機(jī)內(nèi)滾筒運作時，衣物懸臂縮短，將會降低旋轉(zhuǎn)力距，從而減小振動噪音。

四、結(jié)束語

綜上所述，將身邊教學(xué)法工程教育理念作為開展教學(xué)活動的基礎(chǔ)，建立機(jī)構(gòu)與零部件實驗課程教學(xué)體系，包括機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實踐設(shè)計，有效結(jié)合理論知識和機(jī)械工程，并且采用多種方式開展機(jī)械工程實驗教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生工程意識，以此解決和處理各種理論與實踐操作脫節(jié)問題，還能夠加強(qiáng)非機(jī)械專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力，全面展現(xiàn)出應(yīng)用型人才培養(yǎng)宗旨，從根本上提升學(xué)生解決工程問題的能力，促進(jìn)工程意識和創(chuàng)新能力的提升。