獨(dú)立學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)方法探究

　　1、課程特點(diǎn)

　　機(jī)械設(shè)計(jì)是高等院校機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它綜合運(yùn)用了高等數(shù)學(xué)、機(jī)械原理、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、公差與測(cè)量技術(shù)、金屬材料等多門課程的基本知識(shí)，去完成機(jī)械常用機(jī)構(gòu)和零部件的設(shè)計(jì)。這門課程的理論性、綜合性、實(shí)踐性都比較強(qiáng)，是機(jī)械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。

　　機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的實(shí)踐性也較強(qiáng)，內(nèi)容豐富，概括了機(jī)械領(lǐng)域基本零部件的設(shè)計(jì)內(nèi)容。此外，該課程公式繁多，計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，與工程力學(xué)、機(jī)械原理等其他相關(guān)課程聯(lián)系緊密，是機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教育中一門重要的綜合性的課程。機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)后續(xù)專業(yè)課程和實(shí)踐教育起著承上啟下的作用，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，在學(xué)習(xí)中要注意理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，培養(yǎng)工程意識(shí)，掌握工程設(shè)計(jì)的理念和方法;要求在學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)于典型的常用零件注意掌握設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法和工程圖表示，以形成適應(yīng)于現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)人才需求模式的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力。

　　獨(dú)立學(xué)院對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)模式重點(diǎn)在于培養(yǎng)出知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)，能夠掌握現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的工程技術(shù)應(yīng)用型人才。所以，對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生開(kāi)展這門課程的教學(xué)方法與研究型院校應(yīng)有所不同，必須針對(duì)課程和獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)適當(dāng)調(diào)整，找出新方法、新思路來(lái)滿足教學(xué)需要。

　　2、教學(xué)現(xiàn)狀

　　從近幾年的教學(xué)和實(shí)踐過(guò)程來(lái)看，我院在機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的“教”與“學(xué)”的過(guò)程中普遍存在一些問(wèn)題，總結(jié)起來(lái)有：

　　2.1教材的選取基本參照母體高校這個(gè)問(wèn)題在獨(dú)立學(xué)院中比較普遍，也存在爭(zhēng)議。一是認(rèn)為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生底子差，按照一本院校的教學(xué)方法和教材上課對(duì)學(xué)生來(lái)講存在很大的難度，不利于對(duì)知識(shí)的掌握和理解;另外一種想法是，應(yīng)該選一本好的教材，教師在理解的基礎(chǔ)上結(jié)合工程實(shí)際靈活應(yīng)用、因材施教，這樣才有利于學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的全面了解，對(duì)將來(lái)的后續(xù)學(xué)習(xí)也打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。前一種想法在獨(dú)立學(xué)院中比較普遍，我院在前幾年的教學(xué)過(guò)程中也遇到這類問(wèn)題，學(xué)生普遍反映該課程知識(shí)面比較深?yuàn)W，公式繁多，很難理解，基本上在學(xué)習(xí)到第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度后，就有一部分同學(xué)開(kāi)始知難而退了。這是機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程目前面臨的一個(gè)最大的問(wèn)題。

　　2.2課程的安排和教師教學(xué)方面機(jī)械設(shè)計(jì)課程的開(kāi)設(shè)基本是在學(xué)生學(xué)習(xí)完高等數(shù)學(xué)、機(jī)械原理、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、公差與測(cè)量技術(shù)等前期基礎(chǔ)課程后在大三上學(xué)期開(kāi)設(shè)的，所以老師在授課的時(shí)候幾乎是按照教學(xué)大綱的進(jìn)度將內(nèi)容講授一遍，完全忽略了學(xué)生對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的消化和掌握。

　　而這門課程的特點(diǎn)是：后面很多章節(jié)的內(nèi)容只是針對(duì)了不同的研究設(shè)計(jì)對(duì)象(比如連接件、傳動(dòng)件等)，但是研究的主要內(nèi)容還是集中在疲勞強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度以及基于強(qiáng)度展開(kāi)的其他參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)上面。所以，忽略了這個(gè)問(wèn)題將直接導(dǎo)致學(xué)生越學(xué)越感覺(jué)枯燥，面對(duì)大量的公式和計(jì)算完全喪失學(xué)習(xí)興趣。

　　2.3實(shí)踐和設(shè)計(jì)上敷衍了事大部分學(xué)生由于在理論學(xué)習(xí)階段對(duì)很多知識(shí)沒(méi)有掌握清楚，所以在實(shí)踐設(shè)計(jì)過(guò)程中就完全不明白了。具體體現(xiàn)在：設(shè)計(jì)中整體結(jié)構(gòu)選擇不合理、零件選擇不合理 計(jì)算錯(cuò)誤多、不會(huì)查閱手冊(cè)選擇合適的參數(shù)值、驗(yàn)證錯(cuò)誤等等，這樣就導(dǎo)致了一部分學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)大量抄襲。有的學(xué)生設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)出現(xiàn)大量錯(cuò)誤，最后導(dǎo)致零件在結(jié)構(gòu)上無(wú)法裝配或是零件結(jié)構(gòu)尺寸明顯錯(cuò)誤現(xiàn)象出現(xiàn)，盡管這樣，他們還是不能找出錯(cuò)誤所在。

　　從以上反映出來(lái)的一些情況看，機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的教學(xué)過(guò)程還有大量的工作需要完善，這種完善體現(xiàn)在教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)” 兩個(gè)方面。對(duì)此，我們?cè)诮虒W(xué)的方法、手段、內(nèi)容選擇與時(shí)間安排上做了積極探索，這里，僅就“教”這個(gè)方面提出一些改進(jìn)方法，以供探討。

　　3、機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)方法探討

　　3.1選一本好的教材，科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容關(guān)于教材的討論前面已經(jīng)敘述過(guò)，作為獨(dú)立學(xué)院，我們還是偏向選擇一本好的教材，對(duì)此，我們選擇了與總校一樣的普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材——濮良貴主編第八版機(jī)械設(shè)計(jì)。該教材針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生的確顯得深?yuàn)W，針對(duì)這種情況，我們結(jié)合幾年的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)該教材的內(nèi)容做了取含，比如：整個(gè)第七章，以及變位齒輪、圓弧齒圓柱齒輪等一些內(nèi)容不做介紹;對(duì)該教材的某些重點(diǎn)內(nèi)容做出調(diào)整，比如：第二篇連接，第三篇機(jī)械傳動(dòng)，第四篇軸系等，里面的各種零件都涉及疲勞強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度等的計(jì)算。那么我們將該部分內(nèi)容的重點(diǎn)放在了第一篇總論的第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度里面做了重點(diǎn)介紹。在后面幾篇內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，我們會(huì)將不同零件的強(qiáng)度公式、計(jì)算等拿來(lái)跟第三章零件的強(qiáng)度反復(fù)比較，講清楚它們的聯(lián)系與不同，讓同學(xué)們將這部分重點(diǎn)內(nèi)容連貫起來(lái)。這樣一來(lái)，做到了對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)掌握，同時(shí)又能了解不同零件各自的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

　　3.2合理安排教學(xué)與實(shí)踐的時(shí)問(wèn)，做好一次課程設(shè)計(jì)大部分獨(dú)立學(xué)院目前都安排有64課時(shí)的理論教學(xué)時(shí)間，我院也參考總校給這門課程安排了64課時(shí)的理論教學(xué)。此外，我們還安排了24課時(shí)的課程設(shè)計(jì)時(shí)間。由于我們對(duì)教材的一些內(nèi)容做出了調(diào)整，突出了一些重要知識(shí)點(diǎn)，相應(yīng)的弱化了一些知識(shí)點(diǎn)，這樣一來(lái)，64課時(shí)的理論教學(xué)時(shí)間基本上能滿足我們的教學(xué)和學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)、掌握。

　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是對(duì)同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)完機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程知識(shí)的一個(gè)總的檢驗(yàn)，其重要性不言而喻，但是，往往就是這個(gè)過(guò)程做得不好，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是安排的24課時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的;二是設(shè)計(jì)過(guò)程中同學(xué)們普遍存在抄襲現(xiàn)象。造成這兩個(gè)問(wèn)題的主要原因基本上足由丁該門課程本身需要很長(zhǎng)的理論教學(xué)時(shí)間，基本上要上到學(xué)期末，所以課程設(shè)計(jì)安排的時(shí)間就非常緊湊。另外，從這門課程本身的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)看，需要應(yīng)用大量的機(jī)械原理、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、高等數(shù)學(xué)等課程的知識(shí)，這些知識(shí)學(xué)生一般都差不多忘記了，現(xiàn)在要求他們?cè)诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)應(yīng)用起來(lái)做某一機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)，這就直接導(dǎo)致了很多學(xué)生不愿花時(shí)間，也沒(méi)有更多的時(shí)間讓他們?nèi)プ鲞@次課程設(shè)計(jì)。

　　針對(duì)這些現(xiàn)象，課程組老師進(jìn)行了大量調(diào)研工作，集思廣益，對(duì)這門課程的教學(xué)與實(shí)踐時(shí)間進(jìn)行了合理的安排， 目的在于讓同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí)完成一次好的課程設(shè)計(jì)。具體做法是：在學(xué)習(xí)完第三篇機(jī)械傳動(dòng)后，開(kāi)始布置課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)分為幾個(gè)組，每個(gè)組選擇兩個(gè)合適的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)復(fù)習(xí)機(jī)械原理、高等數(shù)學(xué)等知識(shí)，熟悉繪圖軟件。這個(gè)時(shí)間段差不多有一個(gè)月，與教學(xué)活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行。在完成教學(xué)任務(wù)時(shí)，每個(gè)組的前期準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成，讓每個(gè)組將各自的設(shè)計(jì)方案在課堂上答辯，最后選擇一個(gè)總體設(shè)計(jì)方案。在最終確定設(shè)計(jì)方案后，給出每個(gè)學(xué)生具體設(shè)計(jì)參數(shù)，再用兩周時(shí)間完成計(jì)算、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)和零件圖、裝配同的繪制。達(dá)樣做的好處是：一是通過(guò)組的方式，讓同學(xué) 積極參與方案設(shè)計(jì)與選擇，最大程度調(diào)動(dòng)了每個(gè)同學(xué)的參與熱情，同時(shí)也讓每個(gè)同學(xué)r解了各自設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容;二是充分利用了課程設(shè)計(jì)前的時(shí)間對(duì)關(guān)聯(lián)知識(shí)進(jìn)行充分復(fù)習(xí)，能與新學(xué)到的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)融合起來(lái)參與設(shè)計(jì)，最大限度的避免丁此前設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的抄襲現(xiàn)象;三是給每個(gè)學(xué)生不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，讓每個(gè)學(xué)生在集體討論選擇方案的基礎(chǔ)上得到鍛煉，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的重點(diǎn)，同時(shí)也避免了抄襲。四是將24課時(shí)的設(shè)計(jì)時(shí)間化整為零，避免了一學(xué)完理論知識(shí)就進(jìn)行設(shè)計(jì)的計(jì)劃安排，將設(shè)計(jì)的整體難度讓學(xué)生分時(shí)問(wèn)段進(jìn)行消化，激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性。

　　通過(guò)上述方式，在每次設(shè)計(jì)答辯時(shí)，我們明顯發(fā)現(xiàn)近兩年學(xué)生的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和質(zhì)量都有了很大提高。以往那種設(shè)計(jì)內(nèi)容不飽和、方案不完整、計(jì)算錯(cuò)誤、裝配圖、零件圖與設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不符、答辯時(shí)不能對(duì)設(shè)計(jì)作出合理闡述等現(xiàn)象有了明顯減少。

　　3. 3精選習(xí)題，上好一堂習(xí)題課針對(duì)不少同學(xué)抱怨這門課程的課題題量大，計(jì)算復(fù)雜，公式繁多而且難以理解等問(wèn)題，我們采取了精選 題，上好一堂習(xí)題課的方法，提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，讓同學(xué)們敢干面對(duì)解決這些難題。具體做法是在完成每一篇的內(nèi)容學(xué)習(xí)后，安排一次習(xí)題課。

　　習(xí)題的選擇既有結(jié)合零件設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用，又有一些不同高校的考研試題。對(duì)于獨(dú)立學(xué)院的同學(xué)們來(lái)講，他們對(duì)之前接觸到的教材上的習(xí)題顯得有些排斥，需要老師給他們一些信心。這時(shí)，我們適時(shí)的精選一些考研試題，讓同學(xué)們體會(huì)到原來(lái)研究生入學(xué)考試的試題難度也不過(guò)如此，讓他們感受到原來(lái)基本知識(shí)還是在教材上;讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到他們也有這個(gè)能力去解決這些難題。這個(gè)方法體現(xiàn)出來(lái)的效果非常明顯，以至于每次的習(xí)題課反而成了同學(xué)們最愛(ài)聽(tīng)的一堂課。而且在習(xí)題課上，我也充分感受到了我們獨(dú)立學(xué)院學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的那種渴望。他們經(jīng)常會(huì)積極參與討論，提出自己的一些想法或者解題思路。通過(guò)在學(xué)習(xí)完每 篇知識(shí)后安排的一一次習(xí)題課，還讓學(xué)生對(duì)前面的知識(shí)得到鞏吲， 同時(shí)明顯地感到同學(xué)們利用習(xí)題課的復(fù)習(xí)，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

　　除去以上介紹的三點(diǎn)，我們還積極安排學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)、采用多媒體教學(xué)、采用更加靈活的課堂教學(xué)方式、鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生參與一些機(jī)械設(shè)計(jì)比賽、鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，積極創(chuàng)新等方式充分調(diào)動(dòng)同學(xué)們學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的積極性，變被動(dòng)枯燥的學(xué)習(xí)為積極主動(dòng)的去獲取知識(shí);變對(duì)知識(shí)的死記硬背，對(duì)公式的生搬硬套為解決實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程的理論工具。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它著重介紹了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、理論和設(shè)計(jì)方法，涵蓋了非常廣泛的其他本專業(yè)的基礎(chǔ)課程知識(shí)，所以對(duì)于“教” 與“學(xué)”都提出了更高的要求。我們?cè)陂L(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐和近幾年的教學(xué)改革過(guò)程中進(jìn)行了積極探索，提出了一些新的教學(xué)方法和思路，這些方法跟思路在日常教學(xué)過(guò)程中正發(fā)揮著積極作用，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極創(chuàng)新有很大幫助結(jié)合近幾年機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革，我們總結(jié)出上面幾點(diǎn)新的教學(xué)方法，供老師們參考并共同討論，希望能形成一套針對(duì)獨(dú)立學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、完善的教學(xué)方法。

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