機械設計基礎課程教學探討論文

　　1卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學的目標要求

　　卓越工程師教育培養計劃是落實我國教育改革和人才發展規劃的重要舉措，其目的在于為創新型國家建設和人才強國戰略提供高質量的工程技術人才保障。高等學校作為工程教育的高地，在培養具有扎實基礎理論知識的高素質人才方面發揮了極大作用。但我國高等教育體系長期以來存在重理論輕實踐、重模仿輕創新的弊端，在面臨工程實際問題的時候，學生思考問題、解決問題的能力明顯不足，難以適應現代社會的發展需求。因此，目前高教界正在積極探討培養學生創新意識、創新能力的方法和途徑。

　　2機械設計基礎課程教學現狀

　　機械設計基礎課程具有涉及知識面廣、理論聯系實踐的特點，主要由理論教學、實驗教學和課程設計三個環節組成。以我校機械設計基礎課程教學為例，理論教學依然以教師多媒體講授為主，主要原因：①多媒體圖文并茂，動畫、視頻豐富；②教師備課相對容易，但這也忽視了多媒體重難點不突出的弊端，學生短時無法接受大量的信息。在教學方法上忽視案例教學、問題導向式教學等方式的運用，影響教學質量和學生能力培養。機械設計基礎課程設計以帶式輸送機傳動裝置設計為任務，其設計對象仍為一級圓柱齒輪減速器，概因減速器設計理論成熟，可以做到有章可循，而且減速器中齒輪、軸、軸承等零件的設計恰是機械設計基礎課程研究的主要內容之一。但從課程設計教學效果看，還存在以下不足：①學生缺乏工程實踐，對減速器認識也僅是“聽說”，特別是結構設計時完全依靠指導書中例圖，沒有自己設計思路；②學生對力學、圖學等先修課程知識綜合運用能力較差，特別是繪圖質量不高；③教學模式單一，設計任務相同僅設計數據不同。學生在設計過程中缺少交流與協作，個別學生抄襲別人資料，學生分析問題和解決問題的能力得不到鍛煉。

　　3機械設計基礎課程教學改革思路

　　3.1融合實驗實踐內容于理論教學、引入工程實例

　　機械設計基礎課程主要內容包括兩部分：①研究常用機構的機構組成、運動特點、設計方法等；②研究一般條件下通用零部件的類型、作用、設計計算方法。實際教學中對第一部分內容注重于機構結構分析內容、圖解法內容和單個機構而不是機械系統的介紹；對第二部分內容仍將機械零件分成：常用傳動（齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動）、機械連接（螺紋連接、鍵連接、銷連接）、機械支承（軸、軸承）、其它零部件（機座、箱體）幾部分，部分和部分之間缺少一定的聯系，知識點比較零散。為此，應融合實驗、實踐內容于理論教學，在課程教學之初就提出機械設計的最終目的是“設計機械”，以兩種典型的機器——四沖程內燃機和機械傳動裝置——減速器為例，介紹內燃機的結構組成、工作原理、運動特點，從而提出內燃機的機構組成包括三大機構：連桿機構、齒輪機構、凸輪機構，它們是機械設計基礎課程的重點內容；從機械制造的角度介紹減速器的零件組成：齒輪、軸、軸承、螺栓、箱體等，從而引出課程的另一部分重要內容——機械零部件的設計計算。對教材的內容根據授課專業的不同進行適當取舍，由于我校的一些近機類專業如材料、安全工程等專業力學、金工實習等先修課程開設的不足，在帶傳動設計、齒輪傳動設計中若一味地講解受力分析，學生勢必難以接受，應拋開推導過程而重點強調應用。將案例作為課堂教學的基本素材，把學生引到工程問題的現場，借助于多媒體的情景再現，首先讓學生用工程語言描述工作過程，其次讓學生提出工程問題并構思解決問題的方案。這不僅有助于學生提高感性認識，更重要的是讓學生體會知識應用的成就感。

　　3.2重點改革實踐教學環節

　　基于減速器應用的廣泛性、教學示范效果的典型性、設計方法的成熟性，減速器設計仍是檢驗學生理論知識掌握和運用熟練程度的最好的載體。但應該改變以往在給學生布置設計任務時就給出設計方案的作法，而是僅給出工作機的工作要求和工作參數，對原動機、傳動裝置由學生自己選定。由于學生對機械的感性認識和工程實踐知識十分缺乏，不能將所學的知識與實際聯系起來，更不會應用于工程實際，因此將減速器拆裝測繪綜合實驗安排在課程設計任務下達之后進行。通過實驗讓學生對減速的功用、結構組成有一個直觀的認識，對提高課程設計質量有直接的幫助。實驗結束之后，在組織學生討論之前提出的幾種不同設計方案，比較各方案中各傳動裝置的形式及布置的先后順序并確定出最優方案。這樣每一位同學都有提出自己設計思路的機會，通過交流發言使每一位學生認識到自身學習的主體地位，在課程設計之初就積極參與到解決工程實際問題的過程中來。在以往指導教師分配給學生的數據不同，可以避免學生抄襲。但由于現代信息的發達，網絡上只要提供數據就可以提供設計過程，這就造成了部分學生的“信手拈來”。可以根據班級學生數量將其分成5～6個設計小組，每個小組一組數據所算得的傳動裝置運動和動力參數應該是一致的，而在傳動比分配時各級傳動比又可以是不同的。學生一邊計算一邊交流，不僅了解了其他人的設計思路，發現自身問題也可隨時解決。

　　3.3機械設計基礎課程考核方式改革

　　學生最關心的必然是課程考核成績，因此機械設計基礎課程的改革與探索必須得到學生的配合與支持。如果課程考核方式不能客觀地反映出學生的學習狀態，優秀學生的學習積極性必將受挫。隨著社會對人才能力需求的提升，機械設計基礎課程內容的廣泛性、能力要求的全面性與有限的學時之間的矛盾就日漸顯現出來，一方面教師教學中要保證課程內容的系統性、全面性；另一方面學生學習時又感到時間緊、任務重，因此傳統的教學模式及考核評價方法與機械類卓越工程師能力要求已不相適應。在我校，機械設計基礎的總評成績由兩部分組成，其中考試成績占70%，平時成績（包括出勤和課堂表現、作業、實驗）占30%。近年來針對課程考核方式也進行了改革。但平時成績在總評成績中占的比重仍較小，且平時成績的組成仍比較簡單，缺少行之有效的評價內容體系。應以機械類卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學的能力培養目標為依據，適當增大平時成績的比例，并尋求可以定量化考核的評價內容。因此可以提高平時成績的比例到40%，增加課堂討論發言、創新機構設計、大作業等環節，其占總成績比例為10%，通過這種形式提高學生學習的主動性和參與性，提高學生的動手創新設計能力，達到課程教學目的。

　　4結束語

　　機械設計基礎課程教學是培養具有創新意識和實踐能力的機械類卓越工程師的重要環節。隨著社會對機械類人才綜合素質要求的逐步提高，各高校對機械設計基礎課程相繼進行了改革，但無論如何都是基于創新能力培養的核心。在機械設計基礎課程教學中對課程內容體系、課程設計和課程考核評價方法等方面都進行了積極的探索，這些措施的實施收到了大量有益的效果。將繼續按照制定的基于卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學的知識和能力目標要求，完善機械設計基礎課程的教學方法和體系。

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