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篇1

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；自學(xué)指導(dǎo)；類比教學(xué)；演示教學(xué)

中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-0118（2012）09-0155-02

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是高等職業(yè)技術(shù)院校面向機(jī)械類專業(yè)，即機(jī)械設(shè)備維修、礦山機(jī)械、建筑機(jī)械、鐵路施工機(jī)械、公路施工機(jī)械、汽車維修、數(shù)控技術(shù)專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)、模具設(shè)計與制造專業(yè)開設(shè)的專業(yè)技術(shù)平臺課程，是基礎(chǔ)課與專業(yè)課銜接課程。課程內(nèi)容涵蓋機(jī)械原理和機(jī)械零件兩門學(xué)科。課程涉及計算機(jī)基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械制圖和機(jī)械制造基礎(chǔ)多門相關(guān)學(xué)科。目前在本課程的教學(xué)實(shí)踐中，采取了多種多樣教學(xué)方法和手段，常用的有實(shí)踐教學(xué)法、自學(xué)指導(dǎo)教學(xué)法、類比教學(xué)法、多媒體教學(xué)法。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程特點(diǎn)是涉及內(nèi)容面廣量大，教學(xué)方法的方多種多樣，教學(xué)方法的選擇直接影響到教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。我通過多年承擔(dān)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)工作，在諸多種教學(xué)方法中，提煉了對以上提到的四種常用的教學(xué)方法，對這些教學(xué)方法如何在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)中應(yīng)用進(jìn)行分析比較，同時結(jié)合機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行如下探討。

一、實(shí)踐教學(xué)法

實(shí)踐教學(xué)法是基于學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)、密切聯(lián)系學(xué)生自身生活和社會生活、體現(xiàn)對知識綜合運(yùn)用的教學(xué)方法，教師通過一定的實(shí)踐活動將概念化、條理化、抽象化的書本知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生的理性認(rèn)識和實(shí)踐能力的一種有效方法。實(shí)踐教學(xué)法是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，在《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)過程中經(jīng)常被使用。實(shí)踐教學(xué)法在教學(xué)實(shí)踐中注重，引入新課要精心設(shè)計，把新課涉及的內(nèi)容和主題聯(lián)系，學(xué)生實(shí)踐過或接觸過的問題提出來，這樣很直接地揭示本課主題，能使學(xué)生的注意力很快引入課程主題的學(xué)習(xí)和探討中。在探討《螺紋連接與螺旋傳動》時，可以從如下實(shí)例入手：例舉生活中遇見的多種實(shí)例，這些實(shí)例都有一個共同特點(diǎn)，用手?jǐn)Q緊螺栓時候，順時針擰就能擰緊螺栓，可家庭用來煮飯的液化氣鋼瓶就不一樣，液化氣鋼瓶逆時針才能擰緊，都是螺紋擰緊工作，就有不同的操作方向，要解釋這個實(shí)際生活和工作中遇見的現(xiàn)象，只要認(rèn)真學(xué)習(xí)本章所講的《螺紋連接與螺旋傳動》教學(xué)內(nèi)容，就能夠比較輕松容易地理解掌握《螺紋連接與螺旋傳動》的原理。又如在探討《鏈傳動》時，可以從人騎自行車的實(shí)例入手，人在騎自行車時，經(jīng)常遇見自行車鏈條從鏈輪上脫離，這時騎自行車的人就會感到有力沒法使，自行車也不能驅(qū)動，既然自行車鏈傳動中鏈條容易脫離鏈輪，為什么自行車制造商還要采用鏈傳動來做自行車的傳動裝置呢？如果一定要用鏈傳動做自行車的傳動裝置，用什么方法能使自行車鏈條盡量少些脫離鏈輪。學(xué)習(xí)本章《鏈傳動》后，這些問題都迎刃而解。在探討《機(jī)構(gòu)自由度》時，機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、機(jī)構(gòu)運(yùn)動示意圖、平面機(jī)構(gòu)自由度這些概念比較抽象學(xué)生難以理解，通過簡單機(jī)構(gòu)測繪實(shí)踐，學(xué)生就會對機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)示意圖，機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，有了較深的理解和認(rèn)識。有了實(shí)踐的引入和運(yùn)動簡圖測繪實(shí)踐活動，學(xué)生對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，機(jī)構(gòu)運(yùn)動自由度，計算機(jī)構(gòu)自由度，判斷機(jī)構(gòu)能不能運(yùn)動，從動件有沒有確定的運(yùn)動等教學(xué)內(nèi)容都能夠基本掌握。在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)中，用實(shí)踐教學(xué)法，可以啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的興趣，能夠事半功倍地完成本課程的教學(xué)任務(wù)，學(xué)生和老師都能較輕松地完成本課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

二、自學(xué)指導(dǎo)教學(xué)法

自學(xué)指導(dǎo)教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生經(jīng)過自學(xué)，找出不理解的內(nèi)容，然后教師再針對學(xué)生提出的問題重點(diǎn)講授的一種課堂教學(xué)方法，該教學(xué)法有五個環(huán)節(jié)組成，即：布置題目-自學(xué)-練習(xí)-討論交流-點(diǎn)評小結(jié)。這種教學(xué)方法體現(xiàn)了學(xué)生為主、自學(xué)為主、練習(xí)為主的三原則，自學(xué)指導(dǎo)教學(xué)法促成了教師、學(xué)生和教材之間的和諧統(tǒng)一。在《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程，對于較簡單的教學(xué)內(nèi)容，可采用自學(xué)指導(dǎo)式教學(xué)方法。自學(xué)式教學(xué)方法教師根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容設(shè)計幾題課堂練習(xí)，學(xué)生帶著問題自學(xué)，然后完成教師布置課堂練習(xí)題，老師隨機(jī)挑選幾名學(xué)生在講臺上，交流自己獨(dú)立完成的練習(xí)的思路、步驟和展示自己完成的練習(xí)；老師概括性的點(diǎn)評學(xué)生完成練習(xí)中出現(xiàn)的問題，提出正確的解題方法，公布正確的練習(xí)答案。如機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)中的，凸輪機(jī)構(gòu)可以采用這種方法，本課題可以提出這些問題，你在平時的生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，看到過凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用在那些機(jī)器設(shè)備上（舉例説明）？凸輪機(jī)構(gòu)中，常用的從動件運(yùn)動規(guī)律有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？基園半徑過大，過小會出現(xiàn)什么問題？滾子從動件的滾子半徑應(yīng)如何選取？通過50分鐘時間的自學(xué)后，學(xué)生之間相互交流探討，大多數(shù)學(xué)生基本能完成以上老師布置的練習(xí)；老師隨機(jī)挑選幾名學(xué)生上講臺交流自己解題的思路并演示自己解題的過程和結(jié)果，經(jīng)學(xué)老師點(diǎn)評，絕大多數(shù)學(xué)生能掌握凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理和應(yīng)用。自學(xué)指導(dǎo)教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，能夠幫助學(xué)生鍛煉自己，提高自學(xué)的能力，自學(xué)能力的培養(yǎng)也是大學(xué)教育一個重要的目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力，這種教學(xué)法起到了事倍功半的效果。

三、類比教學(xué)法

類比教學(xué)法是類比推理在教學(xué)中的具體運(yùn)用。類比教學(xué)法對于引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，幫助學(xué)生理解抽象的事物和概念，發(fā)展學(xué)生的求異性思維以及培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性具有重要意義。類比教學(xué)法用在《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中，如摩擦輪傳動、帶傳動、螺旋傳動、鏈傳動等，每種傳動教學(xué)過程都是介紹結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、參數(shù)、應(yīng)用特點(diǎn)。前面幾種傳動可以詳細(xì)介紹以及層層遞進(jìn)分析這些傳動機(jī)構(gòu)，當(dāng)學(xué)生掌握前面幾種傳動機(jī)構(gòu)的工作原理、機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用當(dāng)學(xué)生漸漸熟悉了這種分析傳動的方法后，用鏈傳動來做一次類比法教學(xué)，先讓學(xué)生模仿前面的方法來分析鏈傳動的結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、參數(shù)，再歸納總結(jié)出鏈傳動的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用。在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)中齒輪傳動，蝸輪蝸桿傳動，齒輪系的教學(xué)中，用類比教學(xué)法也比較有教學(xué)效率，在詳細(xì)講授圓柱齒輪的幾何尺寸，基本參數(shù)，正確嚙合條件，連續(xù)傳動條件等內(nèi)容后，可以用類比法學(xué)習(xí)斜齒圓柱齒輪，錐齒圓柱齒輪和渦輪蝸桿。采用類比法教學(xué)中教師有意識地運(yùn)用這種層層推進(jìn)、抽絲剝繭的分析問題、思考問題的方法學(xué)生們能較輕松地完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生也在潛移默化中學(xué)會了用類比法學(xué)習(xí)新知識，新技能。學(xué)生今后在工作崗位上碰到新的設(shè)備，也會運(yùn)用類比法分析問題。類比教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中，可以訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用類比法分析問題的能力，同時在一定程度上能夠提高本課程的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

四、多媒體教學(xué)法

多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點(diǎn)，通過課程教學(xué)設(shè)計，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)中，所有的運(yùn)動機(jī)構(gòu)都可以制作成動畫，如概述部分中有關(guān)機(jī)械、機(jī)構(gòu)和機(jī)器等概念，做成動畫后學(xué)生就能在最短的時間里，接受機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、零件和構(gòu)件的含義；齒輪機(jī)構(gòu)、蝸桿機(jī)構(gòu)、帶傳動和鏈傳動做成動畫，學(xué)生就能在最短的時間里，弄懂這些機(jī)構(gòu)的工作原理；如齒輪機(jī)構(gòu)做成動畫，漸開線的嚙合特點(diǎn)，漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合特點(diǎn)，漸開線齒輪的根切現(xiàn)象，變位齒輪和變位齒輪傳動的教學(xué)內(nèi)容，都能在較短的時間里讓學(xué)生接受這些知識和初步理解齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理。多媒體教學(xué)法用在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的課程教學(xué)中，能夠提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。如果要制作這些機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的動畫，比較消耗人力，財力。目前機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的動畫教學(xué)資源基本上能夠共享，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)多媒體課件可以再網(wǎng)上下載，根據(jù)本學(xué)校專業(yè)的特點(diǎn)加以修改，就可以應(yīng)用。這樣多媒體在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)中就應(yīng)用更方便，更廣泛。

總之，在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)過程中，以上四種教學(xué)方法的選用應(yīng)參考學(xué)生以前的所學(xué)課程的掌握程度，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)條件和教學(xué)資源，任課教師的特長等因數(shù)因材施教。在應(yīng)用這些教學(xué)方法時，同一章節(jié)也可以采用一種或幾種教學(xué)方法。實(shí)際上在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)中，還有很多的教學(xué)方法。無論在教學(xué)中選取哪一種教學(xué)方法，突出高職教育的特點(diǎn)，盡量在教學(xué)中，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，避開在今后很難遇到的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程里較深的理論問題。在整個課程的教學(xué)中體現(xiàn)培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo)，提高本課程的教學(xué)效率，達(dá)到高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］李正峰,蔣利強(qiáng).機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)［M］.化學(xué)工業(yè)出版社,2011,(10).

篇2

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)主線。

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握各種常用機(jī)構(gòu)及通用零件的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用的基本知識，使學(xué)生初步學(xué)會根據(jù)具體條件及與本課程有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，選用機(jī)構(gòu)及零件類型，并能對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動、零件工作能力進(jìn)行簡單的校核，從而具有設(shè)計簡單機(jī)械傳動裝置的能力。對這門課程的教學(xué)，主要作了以下探索。

一、 合理安排各章順序開展教學(xué)

由于機(jī)《械設(shè)計基礎(chǔ)》所介紹的常用機(jī)構(gòu)及通用零部件眾多，為了不使學(xué)生感到“繁雜”，合理安排各章順序是很重要的。

“軸”在機(jī)《械設(shè)計基礎(chǔ)》中是很重要的一章，軸的設(shè)計涉及到軸上的所有零部件。如聯(lián)軸器為標(biāo)準(zhǔn)零部件，在選擇時，其軸孔直徑影響到軸的最小直徑；齒輪的尺寸影響到齒輪所在位置處轉(zhuǎn)子的直徑；在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，軸上傳動零部件的受力情況，影響到滾動軸承或滑動軸承型式的選擇，進(jìn)而影響支承所在位置處軸的直徑及軸的結(jié)構(gòu)。因此筆者在講授時，將“軸”的內(nèi)容安排在最后講。先介紹各種聯(lián)接、傳動及支承零部件的工作原理及其設(shè)計，然后通過介紹“軸” 的設(shè)計，將各種聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、滾動軸承及滑動軸承等零部件綜合在一起。這樣做容易使學(xué)生感到系 統(tǒng)性強(qiáng)、條理清晰。

二、圍繞一條主線開展教學(xué)

任何一門知識都具有系統(tǒng)性，《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》亦如此。因此課堂教學(xué)應(yīng)圍繞一定的主線展開。

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》上半部分主要介紹了三大類常用機(jī)構(gòu)：平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)，其中各類機(jī)構(gòu)又可劃分為很多種類。由于種類眾多，容易使學(xué)生感到內(nèi)容繁雜。為了使學(xué)生從總體上把握各類常用機(jī)構(gòu)，在講解時以常見的往 復(fù)式四沖程內(nèi)燃機(jī)作為這一部分的教學(xué)背景或主線。使學(xué)生在學(xué)習(xí)某種常用機(jī)構(gòu)時，聯(lián)想到其它常用機(jī)構(gòu)，并進(jìn)一步引 導(dǎo)學(xué)生主動分析各種常用機(jī)構(gòu)的異同點(diǎn) 。

往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機(jī)利用平面連桿機(jī)構(gòu)變換運(yùn)動形式（移動形式與轉(zhuǎn)動形式之間的變換），實(shí)現(xiàn)可燃?xì)怏w的進(jìn)氣、 壓縮及排放；利用齒輪機(jī)構(gòu)變換運(yùn)動速度；利用凸輪機(jī)構(gòu)變換運(yùn)動形式（將轉(zhuǎn)動形式變換為移動形式），實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣閥與排 氣閥的開關(guān)；最后通過飛輪實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速波動的調(diào)節(jié)。內(nèi)燃機(jī)工作過程所涉及的內(nèi)容包含了《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》上半部分 需要講授的所有主要內(nèi)容應(yīng)該在第一章中給學(xué)生較詳細(xì)地介紹內(nèi)燃機(jī)的工作原理，并在以后各章的教學(xué)中加以利用。

如在講解曲柄滑塊機(jī)構(gòu)時，講到該機(jī)構(gòu)有兩種類型，即對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。然后提問：在內(nèi)燃機(jī) 中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)究竟采用哪種類型？接下來講解這兩種類型的區(qū)別，即對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)沒有急回運(yùn)動，而偏置曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)存在急回運(yùn)動。然后解釋內(nèi)燃機(jī)的輸出要求盡可能勻速輸出，故選用對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。這樣以實(shí)際工程機(jī)械為例講解對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，能使學(xué)生印象深刻。

三、緊密聯(lián)系課程設(shè)計內(nèi)容開展教學(xué)

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》下半部分是關(guān)于通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計理論和計算方法。通用零部件種類 較多，如有螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、軸、滑動軸承、滾動軸承、聯(lián)軸器等，學(xué)生對這部分內(nèi) 容普遍感到“繁雜”。在介紹這部分內(nèi)容時可考慮與對應(yīng)的課程設(shè)計內(nèi)容相聯(lián)系，如與帶式輸送傳動裝置（減速器）的設(shè) 計相聯(lián)系。

眾所周知，課程設(shè)計是高等工科院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)相關(guān)理論知識解決工程實(shí)際問題的第一次較全面的設(shè) 計訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)l21。因此筆者在《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》下半部分教學(xué)中以工程設(shè)計為目標(biāo)，以減速器為主線。使學(xué)生在學(xué)習(xí)各種通用零部件時能夠密切聯(lián)系實(shí)際，同時能從全局高度理解各零部件間的關(guān)系。

如齒輪傳動設(shè)計，通常已知傳動方案、轉(zhuǎn)速比、傳遞功率及輸入軸轉(zhuǎn)速。筆者在講解時告訴學(xué)生，傳動方案是根據(jù)使用情況及各種傳動方式的特點(diǎn)首先確定的。傳動方案可以包括齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動或它們的組合。而在齒輪傳動部分，轉(zhuǎn)速比的選擇一方面與齒輪傳動類型、齒輪精度、方式有關(guān)，另外也與整個系統(tǒng)各部分傳動比的分配有關(guān)。傳動比的不同分配，決定了齒輪所受到的力的大小和齒輪的尺寸，同時對齒輪所在主軸的結(jié)構(gòu)尺寸和滾動軸承的選擇產(chǎn)生影響。因此齒輪傳動設(shè)計不是孤立的，它對整個系統(tǒng)各零部件的設(shè)計都有影響，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮。

四、 在教學(xué)中引入現(xiàn)代機(jī)械教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)機(jī)械主要由原動機(jī)、傳動部分及執(zhí)行部分3部分構(gòu)成，這也是機(jī)《械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課所要講述的對象。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。所謂現(xiàn)代機(jī)械是在傳統(tǒng)機(jī)械上集成了控制系統(tǒng)、測試系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)（如故障診斷、顯示等），以提高生產(chǎn)自動化水平、延長設(shè)備使用壽命、保護(hù)環(huán)境等。

目前大多數(shù)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教科書沒有“現(xiàn)代機(jī)械”這一方面的內(nèi)容介紹。筆者認(rèn)為，一方面，教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代機(jī)械仍然是以機(jī)械工程為基礎(chǔ)的，工科學(xué)生必須具備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識，為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及日后從事技術(shù)革新創(chuàng)造條件；另一方面，教師在講課時也應(yīng)適當(dāng)介紹一點(diǎn)現(xiàn)代機(jī)械特別是機(jī)電一體化機(jī)械方面的知識。這不但不會削弱所應(yīng)講授的傳統(tǒng)機(jī)械方面的內(nèi)容，反而會加深學(xué)生對機(jī)械的發(fā)展及整個機(jī)械大系統(tǒng)的理解，增強(qiáng)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識的積極性，消除“機(jī)械過時論”或“機(jī)械無用論”的錯誤思想。

五、 結(jié) 論

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，內(nèi)容較多，但課時相對較少。研究如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械大系統(tǒng)的觀念、工程意識、機(jī)械設(shè)計能力、創(chuàng)新意識是非常重要的。而教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的主動性，為今后進(jìn)行相關(guān)機(jī)械設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[作者簡介]熊細(xì)保（1947—），男，江西豐城人，漢族，江西渝州科技職業(yè)學(xué)院副教授，主要從事機(jī)械類專業(yè)教學(xué)工作。

篇3

摘要：本文從技工院校機(jī)械制造與自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，提出了機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)以創(chuàng)新能力為主線的構(gòu)想，即從創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)手段、充分利用教學(xué)資源、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)等方面對機(jī)械基礎(chǔ)課程進(jìn)行改革。

關(guān)鍵詞 ：機(jī)械制造 機(jī)械基礎(chǔ)課程 技工院校

一、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

技工院校機(jī)械制造與自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能夠從事機(jī)械產(chǎn)品制造以及機(jī)械設(shè)備維護(hù)等方面的高技能人才。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，有必要將原機(jī)械基礎(chǔ)課程中的內(nèi)容進(jìn)行重新編排，按照基礎(chǔ)設(shè)計、零件設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計四大模塊重新編排，并且將培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力貫穿于四大模塊中。通過對機(jī)械制造與自動化基礎(chǔ)課程中的機(jī)械制圖和CAD制圖等課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生空間思維能力和形象表達(dá)能力；通過對基礎(chǔ)課程中的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計等課程構(gòu)成的零件設(shè)計模塊的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生機(jī)械零件的設(shè)計能力；通過對基礎(chǔ)課程中的工程圖學(xué)和機(jī)械裝備設(shè)計等課程組成的系統(tǒng)設(shè)計模式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生機(jī)械設(shè)備設(shè)計能力；通過對基礎(chǔ)課程中的機(jī)械設(shè)備拆裝、創(chuàng)新設(shè)計等內(nèi)容教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)新教學(xué)方法

1.實(shí)行理實(shí)一體化教學(xué)方法

在授課時，教師先對即將講授的知識以及工程實(shí)際情況進(jìn)行簡單介紹，引入新課；然后提出問題，激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生帶著問題觀摩實(shí)物，形成初步的感性認(rèn)識。比如在組織學(xué)生學(xué)習(xí)齒輪傳動知識時，老師首先把減速器拆解，讓學(xué)生對實(shí)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一定的感性認(rèn)識，同時講授傳動原理等知識，然后結(jié)合實(shí)例讓學(xué)生明確知識在生活中應(yīng)用的意義，最后引入實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)踐中強(qiáng)化對所學(xué)知識的理解與應(yīng)用。教學(xué)實(shí)踐證明，采用理實(shí)一體化教學(xué)方法，能夠很好地提高教學(xué)效果。

2.采用多種教學(xué)方法，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

教師在教學(xué)過程中，可以運(yùn)用類比教學(xué)法，把具有關(guān)聯(lián)性的知識放在一起進(jìn)行類比，使學(xué)生能夠正確區(qū)分，以加深知識的了解。比如在學(xué)習(xí)直齒圓柱齒輪傳動知識時，老師可以把圓錐齒輪的相關(guān)內(nèi)容與所學(xué)知識放在一起，讓學(xué)生通過類比掌握知識。此外，教師可以利用頭腦風(fēng)暴法、項(xiàng)目教學(xué)法等多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，有針對性地對不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，以提高每位學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

三、創(chuàng)新教學(xué)手段以及教學(xué)資源

在機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)中，教師應(yīng)該充分利用課件、視頻、動畫、掛圖、教具等教學(xué)手段豐富教學(xué)課堂，使復(fù)雜的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)通過直觀的形式表現(xiàn)出來，從而突破教學(xué)難點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量。可以建設(shè)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)驗(yàn)課程引入專業(yè)教學(xué)中，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室組織活動，提高創(chuàng)新能力。還可以在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，準(zhǔn)備一些試題庫、項(xiàng)目材料以及能夠輔助創(chuàng)新設(shè)計的模型、教具等教學(xué)資源，學(xué)生可以在創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗(yàn)室內(nèi)組織創(chuàng)新設(shè)計大賽，從而提高設(shè)計能力、動手操作能力和創(chuàng)新能力。

四、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)

機(jī)械基礎(chǔ)課程中實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，可以將原來主要講授機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容整合成機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，改變以前老師布置任務(wù)，學(xué)生被動模仿操作的情況。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，教師把學(xué)生分成兩個小組，把設(shè)計能力較弱的學(xué)生編排在一組，把設(shè)計能力強(qiáng)的學(xué)生編排在一組。設(shè)計能力較弱的一組完成的教學(xué)任務(wù)有：課程設(shè)計中所規(guī)定的理論基礎(chǔ)內(nèi)容；軸、端蓋等零件的加工制造；典型零件工藝設(shè)計，并且完成工藝設(shè)計卡片；零件加工、裝配和調(diào)試。設(shè)計能力較強(qiáng)的一組完成實(shí)際產(chǎn)品的改進(jìn)，比如重力小車的設(shè)計改進(jìn)，電氣化門窗的設(shè)計改進(jìn)等內(nèi)容，讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，提高創(chuàng)新設(shè)計能力。

在頂崗實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師把培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生解決問題的能力作為主線，通過企業(yè)師傅和學(xué)校實(shí)習(xí)老師共同指導(dǎo)的學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)教學(xué)，使學(xué)生在校外實(shí)習(xí)的過程中了解企業(yè)的生產(chǎn)過程，加深對專業(yè)理論知識的理解，提高動手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

五、小結(jié)

實(shí)踐證明，以創(chuàng)新能力為主線，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)手段，充分利用教學(xué)資源創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)行機(jī)械基礎(chǔ)課程改革，對提高學(xué)生創(chuàng)新能力是一條可行之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉利國.機(jī)械基礎(chǔ)課程群系統(tǒng)教學(xué)法研究[J].廣西教育，2011(11).

篇4

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展迅速，相應(yīng)提高了對于機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)的實(shí)際要求。工業(yè)設(shè)計具體是指人們根據(jù)某一目標(biāo)，而進(jìn)行的創(chuàng)造性設(shè)計，其本質(zhì)是對美學(xué)、工學(xué)等學(xué)科知識的綜合性運(yùn)用。發(fā)展工業(yè)設(shè)計，對于企業(yè)核心市場競爭力的提高具有重要意x。筆者從工業(yè)設(shè)計和機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)基本特點(diǎn)入手，就機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討，以供相關(guān)單位及人員參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計；機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)；應(yīng)用探討

工業(yè)設(shè)計是一種在工業(yè)革命之后受到廣泛重視的綜合性學(xué)科，主要分為傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計和現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計兩類。美學(xué)和工學(xué)是工業(yè)設(shè)計的重要實(shí)施基礎(chǔ)，體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計的基本特征和要求。近幾年，我國機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展迅速，傳統(tǒng)模式下的機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)，無法再滿足現(xiàn)代行業(yè)的實(shí)際發(fā)展需求，繼續(xù)對其進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化調(diào)整就顯得至關(guān)重要。本文從工業(yè)設(shè)計和機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)有關(guān)基本特點(diǎn)入手，就現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，進(jìn)行了探討，具體內(nèi)容如下。

一、工業(yè)設(shè)計基本概念及特點(diǎn)分析

（一）工業(yè)設(shè)計基本概念分析

工業(yè)設(shè)計具體是指人們?yōu)檫_(dá)到某一理想目標(biāo)，而進(jìn)行的創(chuàng)新性設(shè)計，涉及多個學(xué)科知識的設(shè)計應(yīng)用，其中工學(xué)和美學(xué)是其重要的實(shí)施基礎(chǔ)。自第一次工業(yè)革命之后，工業(yè)設(shè)計收到了越來越廣泛的重視和應(yīng)用，并逐漸發(fā)展出傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計和現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計兩個類別。

傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計側(cè)重于產(chǎn)品設(shè)計，主要追求人與物品間的良好匹配效果。現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計相關(guān)理念，是在傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計理念基礎(chǔ)上，融合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求提出的全新理念，其包含設(shè)計構(gòu)思到方案完成的全部過程，同時包含使用工程手段進(jìn)行設(shè)計表達(dá)，并達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計目的的所有工作，具體表現(xiàn)就是現(xiàn)代設(shè)計制造及相關(guān)服務(wù)的設(shè)計過程。

（二）工業(yè)設(shè)計基本特點(diǎn)分析

1、知識綜合性特點(diǎn)分析

通常情況下，人們習(xí)慣將工業(yè)設(shè)計片面地理解為外形設(shè)計，同時習(xí)慣將其與“嘈雜的環(huán)境、冰冷的機(jī)器、機(jī)械化的勞動以及油污”等概念聯(lián)系到一起。但通過其基本概念分析可知，工業(yè)設(shè)計不僅包含工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)內(nèi)容，其也是促進(jìn)“人-機(jī)器-環(huán)境”三者和諧發(fā)展的重要手段，涉及多種學(xué)科理論的實(shí)踐應(yīng)用，具有鮮明的知識綜合性特征。

2、實(shí)踐性和應(yīng)用性征分析

工業(yè)設(shè)計是為了實(shí)現(xiàn)或達(dá)到人們某一期望或目的而存在的學(xué)科，其根本目的在于通過不斷的設(shè)計和創(chuàng)造，改變?nèi)藗兊纳瞽h(huán)境和品質(zhì)，優(yōu)化人們的生活方式，從而創(chuàng)建出更加個性、自然、便捷的生活，故而其具有突出的實(shí)踐性和應(yīng)用性特征。

3、時代性特征

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和時代的變化，工業(yè)設(shè)計體現(xiàn)出的基本要求也會隨之變化。目前，工業(yè)設(shè)計以“綠色節(jié)能、健康環(huán)保”作為基本設(shè)計要求。

二、現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展動態(tài)分析

對于機(jī)械工程來說，制造技術(shù)和機(jī)械設(shè)計是其重要組成部分，直接決定機(jī)械的綜合性能和質(zhì)量。信息時代背景下，現(xiàn)代信息技術(shù)尤其是計算機(jī)技術(shù)得到了越來越廣泛的重視和應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計制造方法也因此得到了有效的創(chuàng)新和發(fā)展。包括借助相關(guān)計算機(jī)應(yīng)用程序和數(shù)學(xué)規(guī)劃理論，確定最優(yōu)化方案，或者通過結(jié)構(gòu)離散化，使相互連接且分析容易的單元節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行綜合求解的設(shè)計方法，都是現(xiàn)代計算機(jī)在機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用成果。

三、機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計的關(guān)系及發(fā)展趨勢分析

（一）工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)的重要作用分析

工業(yè)設(shè)計具有鮮明的知識綜合性特征，其兼顧藝術(shù)領(lǐng)域和科學(xué)領(lǐng)域兩方面的技術(shù)知識應(yīng)用。其中，科學(xué)技術(shù)占據(jù)重要的核心地位，是工業(yè)設(shè)計實(shí)施的先決條件，所有產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)都需要滿足科學(xué)技術(shù)的實(shí)際要求，如設(shè)計違背客觀的科學(xué)規(guī)律，就說明其缺乏科學(xué)性且無法實(shí)現(xiàn)。因此，機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要地位，相關(guān)設(shè)計人員必須在充分掌握機(jī)械工程有關(guān)基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行工業(yè)設(shè)計，以確保工業(yè)設(shè)計的科學(xué)性和合理性，避免功能、外觀等設(shè)計與力學(xué)、結(jié)構(gòu)等客觀規(guī)律相違背，從而提高工業(yè)設(shè)計的整體設(shè)計水平。此外，設(shè)計師應(yīng)充分發(fā)揮自身工業(yè)設(shè)計專業(yè)優(yōu)勢，通過結(jié)構(gòu)、外形、色彩的優(yōu)化設(shè)計手段，提高用戶的產(chǎn)品滿意度。

（二）機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域中工業(yè)設(shè)計的重要作用分析

就機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)而言，工業(yè)設(shè)計的重要作用，主要表現(xiàn)于人機(jī)工程方面。“以人為本”圍繞人的本質(zhì)需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，是人機(jī)工程學(xué)的核心理念。這種環(huán)境背景下，所有的設(shè)計理念都需要從人的本質(zhì)需求中獲得，并對收集到的信息進(jìn)行綜合分析，完成設(shè)計的基本判斷。除傳統(tǒng)的“人、機(jī)器、環(huán)境”三要素外，人機(jī)工程學(xué)額外引入了使用者和消費(fèi)者的理念，使人和產(chǎn)品聯(lián)系成為一個完整的系統(tǒng)，進(jìn)行共同的深入討論。隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人機(jī)工程學(xué)受到了越來越廣泛的重視和關(guān)注，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計制造不可或缺的關(guān)鍵性因素。

（三）二者的結(jié)合應(yīng)用趨勢分析

無論是工業(yè)設(shè)計，或是機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)，都有其獨(dú)特的特點(diǎn)，加強(qiáng)二者間的結(jié)合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)二者特點(diǎn)間的有效融合，進(jìn)而產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)良性的可持續(xù)性發(fā)展。對于當(dāng)前的企業(yè)而言，應(yīng)在“綠色節(jié)能、健康環(huán)保”的基本要求基礎(chǔ)上，積極促進(jìn)工業(yè)設(shè)計和機(jī)械制造技術(shù)的兩盒應(yīng)用，探索二者間有效的融合渠道和方式，同時加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部的人才培養(yǎng)，進(jìn)而為企業(yè)的未來發(fā)展，奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語：

綜上所述，工業(yè)設(shè)計是一種以工學(xué)和美學(xué)作為實(shí)施基礎(chǔ)的綜合性學(xué)科，在機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)有著極為重要的應(yīng)用。加強(qiáng)二者間的結(jié)合應(yīng)用，可進(jìn)一步發(fā)揮二者各自的優(yōu)勢特征，提高企業(yè)核心競爭和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)良性的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 教學(xué)改革 教學(xué)方法

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是機(jī)電工程專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科之一，是研究機(jī)械的工作狀態(tài)、工作原理、機(jī)械構(gòu)成原理、機(jī)械零件功用和機(jī)械零件結(jié)構(gòu)及工作可靠度的工程技術(shù)科學(xué)。該學(xué)科所涉及的知識與技能不但為從事與機(jī)械工程相關(guān)工作的技術(shù)人員所必備，而且對人們的生活和工作中的創(chuàng)新實(shí)踐活動有極大的幫助。下面筆者從自身的教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，談一談該課程的教學(xué)改革的一些做法。

一、加強(qiáng)課程內(nèi)容的整合

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，教材的滯后性越來越呈現(xiàn)出來，因此必須對課程內(nèi)容進(jìn)行整合。要刪除陳舊的章節(jié)、增加必要的新知識等手段，精心設(shè)計課程體系。強(qiáng)調(diào)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)與生產(chǎn)一線實(shí)際應(yīng)用的緊密聯(lián)系，突出中職教育的特點(diǎn)，重新編排課程內(nèi)容的順序、詳略，重新確定重點(diǎn)，構(gòu)建了課程新體系：機(jī)械設(shè)計理論基礎(chǔ)――聯(lián)接――機(jī)械傳動――通用零部件――機(jī)械系統(tǒng)綜合設(shè)計。課程新體系有利于學(xué)生先了解機(jī)械整體的基本知識和要求，把握零件和整體的關(guān)系，再從聯(lián)接入手，到各種機(jī)械傳動、常用機(jī)構(gòu)，以機(jī)械傳動為課題重點(diǎn)，把握各種機(jī)械傳動的特點(diǎn)，為培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械安裝和調(diào)試能力打下基礎(chǔ)。機(jī)械系統(tǒng)綜合設(shè)計，對機(jī)械設(shè)計一些共性問題進(jìn)行綜合闡述，為后繼的課程設(shè)計做好準(zhǔn)備。優(yōu)化重組課程內(nèi)容。同時，在教學(xué)中適當(dāng)補(bǔ)充一些與生產(chǎn)一線聯(lián)系緊密的實(shí)例，如軸承的安裝、定位、配合、緊固、調(diào)整、和密封。對于部分實(shí)踐性很強(qiáng)的內(nèi)容，如帶傳動中傳動裝置的安裝、調(diào)試，包括帶輪的安裝、調(diào)整，帶的安裝、松緊程度的檢驗(yàn)及調(diào)整，帶的張緊等，可以利用多媒體教學(xué)手段，有條件的話改為現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)，把原本抽象的內(nèi)容變得直觀易懂。如對機(jī)械設(shè)計部分，把齒輪傳動的設(shè)計計算應(yīng)用、軸的設(shè)計、滾動軸承的選擇及組合設(shè)計、螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計算及螺栓組聯(lián)接的受力分析、機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計等內(nèi)容列為重點(diǎn)，利用有限的學(xué)時詳細(xì)講授。

二、綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法

本課程學(xué)習(xí)活動的設(shè)計應(yīng)以生產(chǎn)和生活中的常用器具和機(jī)械為載體，課程內(nèi)容的教學(xué)要求必須以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，老師的講授與輔導(dǎo)為輔。為保證學(xué)習(xí)活動的順利開展，我們教師事先對教學(xué)內(nèi)容必須要有充分的準(zhǔn)備，對整個教學(xué)過程要有一個全面完整的精心教學(xué)設(shè)計，為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，提供必要的學(xué)習(xí)資料，教師必須要求學(xué)生進(jìn)行先期預(yù)習(xí)，在課堂上采取集中講授、問題研討等多種形式解決相關(guān)問題，在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)采取分組方式，分派各組的工作任務(wù)，實(shí)行有效的分工與合作。共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

在教學(xué)方式上，廣泛采用角色扮演教學(xué)、情境教學(xué)、案例教學(xué)等方法，從理論的傳授過渡到方法的學(xué)習(xí)。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的基本思維方式及機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的實(shí)踐技能，在每一次課上都有相應(yīng)的案例，與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密，鼓勵學(xué)生積極參與案例分析。同時密切結(jié)合中職學(xué)生的特點(diǎn)，突出學(xué)生主體，寓教于樂，通過與課程內(nèi)容緊密配合的課堂活動（角色扮演、討論、案例分析等），豐富教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和互動交流意識，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

三、突出實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，過去的教學(xué)體系重理論、輕實(shí)踐，加之教育經(jīng)費(fèi)投入的不足，教學(xué)模具不完全、實(shí)驗(yàn)設(shè)備少。近幾年來，我校購置了大批教學(xué)模具和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，擴(kuò)建了實(shí)驗(yàn)室，完善了實(shí)驗(yàn)性教學(xué)體系。由于學(xué)生很難在現(xiàn)有車間的封閉機(jī)器中見到各類機(jī)構(gòu)及其傳動系統(tǒng)，因此，建立了機(jī)構(gòu)陳列室。機(jī)構(gòu)陳列室主要展出機(jī)器中常見的各類機(jī)構(gòu)的形式和用途，演示機(jī)構(gòu)的基本原理，采取開放式管理，學(xué)生碰到書本中難以理解的機(jī)構(gòu)可以隨時進(jìn)機(jī)構(gòu)陳列室觀看模型，收到了較好的效果。開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課除傳統(tǒng)的齒輪傳動效率測試、帶傳動及鏈傳動等實(shí)驗(yàn)外，還考慮根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件逐步增加設(shè)計性、創(chuàng)新性的機(jī)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)。根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，組織學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場教學(xué)參觀、實(shí)習(xí)，增加學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)識，充分發(fā)揮“工程環(huán)境”的教學(xué)優(yōu)勢，為課程綜合設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。

四、利用多媒體課件

伴隨著計算機(jī)技術(shù)尤其多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，應(yīng)用多媒體進(jìn)行教學(xué)的教學(xué)模式成為教學(xué)改革的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢，它以圖文并茂、聲像結(jié)合、動靜相宜的表現(xiàn)形式，使學(xué)生獲得直觀、生動、具體的教學(xué)效果。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門理論聯(lián)系實(shí)際的課程，學(xué)生普遍對該課程所研究的各種機(jī)器、機(jī)構(gòu)和零件缺乏感性認(rèn)識，而且課程內(nèi)容也較為繁雜，為了使缺乏相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生能夠較好地理解課程的內(nèi)容，過去幾十年一直采用掛圖、模型乃至實(shí)物輔助教學(xué)。為適應(yīng)教學(xué)改革的需要，研制了多媒體課件，從而將課堂教學(xué)引入全新的境界，進(jìn)一步提高了課堂教學(xué)的質(zhì)量。在課件的制作過程中，根據(jù)認(rèn)知規(guī)律和課程特點(diǎn)設(shè)計和組織課件內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容充分利用多媒體優(yōu)勢創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情景，多角度地調(diào)動學(xué)生的積極性。如在課件中，數(shù)十幅三維動畫有效地幫助學(xué)生在頭腦中建立起機(jī)構(gòu)和運(yùn)動的聯(lián)系，掌握機(jī)構(gòu)的工作原理；合理的色彩搭配、豐富多彩的文字動畫和幻燈片風(fēng)格各異的頁面切換，配以適當(dāng)?shù)囊粜В兄谕怀稣n堂教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，抓住學(xué)生的注意力；在教學(xué)內(nèi)容上增加了許多相關(guān)的背景知識和實(shí)際應(yīng)用知識的影片資料，這些內(nèi)容花費(fèi)時間很少，但卻能夠使學(xué)生開闊視野，增長見識，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識，彌補(bǔ)了書本知識的不足。課件采用了超媒體的設(shè)計方法，除了能準(zhǔn)確無誤地實(shí)現(xiàn)靈活的跳轉(zhuǎn)外，還能方便地導(dǎo)入大量的視頻資料，特別是插圖、表格、平面圖像、三維動畫和錄像片段。這對于形象化教學(xué)和提高教學(xué)效率都起到了非常重要的作用。

五、采取科學(xué)的評價手段

在呈現(xiàn)評價結(jié)果時，應(yīng)注重體現(xiàn)綜合評價和要素評價兩方面。對學(xué)生的評價可區(qū)分課程考核評價（60%）和實(shí)際操作技能考核評價（40%）兩份成績，其中課程考核評價分為考試成績和平時成績兩個部分（40%、20%）。課程考核評價中的考試成績按照理論教學(xué)中知識的預(yù)期成果要求用筆試與答辯方式進(jìn)行考核，其成績占總成績的40%。平時成績的考核評價通過課堂教學(xué)中的各種不同教學(xué)活動方式下的表現(xiàn)記錄進(jìn)行綜合評定，其成績占總成績的20%。實(shí)際操作技能考核評價是通過對學(xué)生實(shí)踐成果反映出的能力水平與職業(yè)態(tài)度進(jìn)行考核，其成績占總成績的40%。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紹甫，張瑩，李鐵成.機(jī)械工程基礎(chǔ)（第二版）.高等教育出版社，2009.

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)；教學(xué)改革；課程設(shè)計

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，也是一門能直接用于生產(chǎn)的設(shè)計性課程。該課程的教學(xué)目的不僅在于傳授通用零件和常用機(jī)構(gòu)的基本知識、基本理論和基本設(shè)計方法，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生具備一定的的實(shí)際機(jī)械設(shè)計能力[1]。課程設(shè)計是一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和工程意識的重要環(huán)節(jié)，是啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、開拓學(xué)生創(chuàng)新潛能的重要手段，可以為以后的畢業(yè)設(shè)計奠定一定的基礎(chǔ)，在教學(xué)計劃中起著承上啟下的重要作用[2]。課程設(shè)計時需要查閱大量的國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)手冊等相關(guān)資料，通過課程設(shè)計，可以把《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》和《機(jī)械制圖》、《工程材料》、《工程力學(xué)》等所修課程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合并綜合運(yùn)用。可以使學(xué)生掌握一套完整的設(shè)計原則、步驟和方法。

根據(jù)教育部的有關(guān)規(guī)定，電大的脫產(chǎn)學(xué)生只能招收成人專科學(xué)生。由于近十年來，高校擴(kuò)招及自考、網(wǎng)絡(luò)等各種辦學(xué)形式的多樣化，留給成人高考的生源比以往少，但成人高考這幾年并沒有減招，故而造成錄取線走低。總分450分的成專考試，2007年的錄取分?jǐn)?shù)為125分，2008年的錄取分?jǐn)?shù)為148分，2009年降到了116分，2010為125分。換算成百分制，30分不到就可以上大學(xué)了。較低的入學(xué)“門檻”，使有的學(xué)生毫不珍惜學(xué)習(xí)機(jī)會，曠課、遲到早退的現(xiàn)象都有，每年還有2%～3%的學(xué)生自動放棄學(xué)業(yè)。由于分?jǐn)?shù)線過低，有些學(xué)生基礎(chǔ)較差，據(jù)統(tǒng)計，電大成人專科機(jī)電專業(yè)學(xué)生中，一元二次方程、三角函數(shù)這些初中數(shù)學(xué)內(nèi)容都不會的學(xué)生占到80%以上。

根據(jù)實(shí)際情況，浙江省廣播電視大學(xué)對機(jī)電專科的教學(xué)計劃作出了一定的修改，比如減少了統(tǒng)考課程，取消了學(xué)習(xí)難度較大的《工程力學(xué)》，刪減了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》的部分內(nèi)容，調(diào)整了必修課、選修課及自選課學(xué)分的比例，在一定程度上加大了地方電大教學(xué)的自主權(quán)。但是具體的教學(xué)過程，還需地方電大自行酌情改革。

專科院校的教育以技術(shù)應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標(biāo)，因此《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)改革，必須以全面機(jī)械設(shè)計素質(zhì)培養(yǎng)為中心、實(shí)際機(jī)械設(shè)計能力培養(yǎng)為主線，對傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法進(jìn)行改革。

一、教學(xué)內(nèi)容的整合

成人專科《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容改革，一方面要貫徹“夠用”原則，即為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程（在校的后繼學(xué)習(xí)）和終身學(xué)習(xí)（發(fā)展和創(chuàng)業(yè)）奠定堅實(shí)基礎(chǔ)；另一方面要突出機(jī)械設(shè)計主題，即培養(yǎng)學(xué)生的從業(yè)（從事實(shí)際設(shè)計）能力，實(shí)現(xiàn)高等技術(shù)應(yīng)用性人才培養(yǎng)目標(biāo)。為此，應(yīng)從以下幾個方面入手對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

（一）刪減難度較大的理論推導(dǎo)和證明，及時修正過時的內(nèi)容

成人高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才，其畢業(yè)生所從業(yè)的崗位決定了他們沒有必要對計算公式、定理、方法等的來龍去脈像培養(yǎng)研究型人才那樣搞得清清楚楚，而應(yīng)注重于如何運(yùn)用這些公式、定理和方法等來解決實(shí)際設(shè)計問題。因此，對一些過深的、不必要的理論推導(dǎo)、證明都可以予以刪除，以便使學(xué)生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實(shí)際應(yīng)用。例如：帶傳動中松邊拉力、緊邊拉力與最大摩擦力等之間的關(guān)系推導(dǎo)；齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算公式與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算公式推導(dǎo)過程等都可以刪除。與其他先修課程重復(fù)的內(nèi)容、偏深偏難而又不實(shí)用的內(nèi)容、因科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步而落后的內(nèi)容也應(yīng)刪除。例如：用彎扭合成當(dāng)量彎矩法對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計算以及對軸的各項(xiàng)變形量的校核，對于沒有多少力學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生來說簡直就是天書，而90年代初編寫的教材，其軸承部分早已嚴(yán)重與時代脫節(jié)，必須予以修正。教材要以機(jī)械傳動、機(jī)械零件的設(shè)計為重點(diǎn)，保證實(shí)用性和先進(jìn)性。

（二）完善設(shè)計所必須的基本知識和基本理論，培養(yǎng)較強(qiáng)的圖表查閱能力

課程設(shè)計是一項(xiàng)以《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，綜合運(yùn)用眾多課程完成的一項(xiàng)較大的設(shè)計任務(wù)[2]。完成課程設(shè)計，僅僅依靠《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，期間涉及到的知識有《機(jī)械制圖》、《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測量》等相關(guān)知識[3]。根據(jù)浙江省廣播電視大學(xué)對機(jī)電專科教學(xué)計劃的修改及相關(guān)課程的改革，已經(jīng)徹底刪除了《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測量》等知識，僅僅依靠中央電大90出版的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》，使得學(xué)生在設(shè)計時缺少相關(guān)知識而無法解決問題。

修改后的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教材，適當(dāng)增加了《工程力學(xué)》中靜力學(xué)、材料力學(xué)的部分知識，增加了《工程材料》中材料力學(xué)性能的簡單介紹與資料查找，也增加了《公差配合與互換性測量》中偏差、公差、粗糙度、形位公差的介紹與查表選擇方法。

在企業(yè)中，普通工程師也被稱為“表工程師”。也就是說，工程師的重要能力之一就是能夠查閱有關(guān)圖表，從而結(jié)合有關(guān)公式解決一些生產(chǎn)實(shí)際問題。因此，機(jī)電成人專科學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生良好的查閱圖標(biāo)的能力。

二、課程設(shè)計和課程講授有機(jī)地結(jié)合

以往的課程設(shè)計程序是：在設(shè)計任務(wù)下達(dá)之后，前三天的計算工作量相當(dāng)大，教師和學(xué)生需要加班趕任務(wù)，有時甚至通宵達(dá)旦，十分勞累。學(xué)生也沒有思考的時間和余地，隨之會出現(xiàn)應(yīng)付心態(tài)，出現(xiàn)問題馬上就問，過分依賴指導(dǎo)教師。也有一部分學(xué)生急于求成，做事馬虎，設(shè)計計算時喜歡照搬照抄，一錯皆錯，問題成堆。這對學(xué)生的設(shè)計質(zhì)量和學(xué)習(xí)成績都會產(chǎn)生一定的影響。對于教師來講，課程設(shè)計的前三天，幾十位學(xué)生爭相提問，教師要對類似的問題不停地答疑講解，疲憊不堪。如此以往，學(xué)生的設(shè)計質(zhì)量和工作進(jìn)度都難有太大的進(jìn)展。

為此，我們根據(jù)教學(xué)大綱，在不減少學(xué)生設(shè)計任務(wù)的前提下，把課程設(shè)計和課程的講授結(jié)合在一起，在學(xué)期開始不久就將設(shè)計任務(wù)書下達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生帶著任務(wù)，有針對性地學(xué)習(xí)。可以將課程設(shè)計的部分計算內(nèi)容分成幾次大型課后作業(yè)來完成，比如帶傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計、軸的強(qiáng)度校核計算、軸承的選擇與校核、鍵的強(qiáng)度校核等。在課堂例題的模板下，學(xué)生大部分能較好地完成作業(yè)。同時教師在日常授課期間，通過批改學(xué)生的作業(yè)，適時發(fā)現(xiàn)學(xué)生計算中的失誤并敦促學(xué)生及時糾正。

課程設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分可以放在學(xué)生“裝拆、測繪減速器實(shí)驗(yàn)”中進(jìn)行。在裝拆、測繪實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生仔細(xì)觀察各類減速器的結(jié)構(gòu)、軸的結(jié)構(gòu)、軸承的安裝和固定方法，為以后對軸和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和畫裝配圖打下基礎(chǔ)。

課程設(shè)計采用這種方法，使得大部分工作都是在學(xué)生的課余時間完成的。周期長，學(xué)生和教師都有了很大的回旋余地，學(xué)生遇到困難可以有足夠的時間思考，教師也可以從容不迫地指導(dǎo)學(xué)生通過查閱有關(guān)資料和學(xué)生一起解決設(shè)計中遇到的問題，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、分析問題和解決問題的能力，更主要的，是培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和機(jī)械設(shè)計的方法。

三、引入ug（unigraphics）軟件，提高學(xué)生的空間想象能力

在以往的課程設(shè)計中，由于學(xué)生空間想象能力不足，往往依葫蘆畫瓢，導(dǎo)致學(xué)生對自己設(shè)計的減速器結(jié)構(gòu)似懂非懂，影響了設(shè)計質(zhì)量。在課程設(shè)計中引入ug軟件指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的空間想象能力。

ug技術(shù)提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實(shí)體建模虛擬裝配建模機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真、分析等技術(shù)，給機(jī)構(gòu)設(shè)計提供了極大的方便[4]。由于學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，往往要對某些結(jié)構(gòu)不合理的地方進(jìn)行多次修改，采用二維設(shè)計，結(jié)構(gòu)變動較大時則不得不重新設(shè)計并花費(fèi)很多時間進(jìn)行繪圖。而采用ug軟件進(jìn)行三維設(shè)計，只需修改零件的某個參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改。學(xué)生在完成三維設(shè)計后，利用ug的制圖轉(zhuǎn)換功能，可將使用實(shí)體建模功能創(chuàng)建的零件或裝配模型引用到工程圖模塊中，快速轉(zhuǎn)換為二維的工程圖，再進(jìn)行尺寸標(biāo)注、注釋等等，最終完成課程設(shè)計所要求的圖紙，從而提高學(xué)生的專業(yè)專業(yè)制圖、識圖能力，加深學(xué)生對三維設(shè)計與二維工程圖之間關(guān)系的理解。

四、結(jié)束語

設(shè)計是一個創(chuàng)新的過程，工程上涉及的零件、構(gòu)件錯綜復(fù)雜，《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》包含門類繁多的零件、構(gòu)件、機(jī)構(gòu)，如果沒有一條清晰的主線，極容易使學(xué)生聽得毫無頭緒，造成理解上的混亂。所以在授課時，要緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際能力這條主線。不管是什么類型的零件，都遵循著相同的基本設(shè)計程序，即按工況選擇零件類型，對零件進(jìn)行受力分析，選擇材料，確定是否熱處理，分析失效形式，計算關(guān)鍵尺寸，直到進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。如果教師按這條主線講授，學(xué)生按這條主線學(xué)習(xí)，就可以在繁多的理論中理出一條鮮明的脈絡(luò)，使教師講授有章可循，學(xué)生學(xué)習(xí)也帶有明確的條理性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王志偉,孟玲琴.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計[m].北京理工大學(xué)出版社,2007,8:2-15.

篇7

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)；教學(xué)改革；課程設(shè)計

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，也是一門能直接用于生產(chǎn)的設(shè)計性課程。該課程的教學(xué)目的不僅在于傳授通用零件和常用機(jī)構(gòu)的基本知識、基本理論和基本設(shè)計方法，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生具備一定的的實(shí)際機(jī)械設(shè)計能力[1]。課程設(shè)計是一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和工程意識的重要環(huán)節(jié)，是啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、開拓學(xué)生創(chuàng)新潛能的重要手段，可以為以后的畢業(yè)設(shè)計奠定一定的基礎(chǔ)，在教學(xué)計劃中起著承上啟下的重要作用[2]。課程設(shè)計時需要查閱大量的國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)手冊等相關(guān)資料，通過課程設(shè)計，可以把《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》和《機(jī)械制圖》、《工程材料》、《工程力學(xué)》等所修課程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合并綜合運(yùn)用。可以使學(xué)生掌握一套完整的設(shè)計原則、步驟和方法。

根據(jù)教育部的有關(guān)規(guī)定，電大的脫產(chǎn)學(xué)生只能招收成人專科學(xué)生。由于近十年來，高校擴(kuò)招及自考、網(wǎng)絡(luò)等各種辦學(xué)形式的多樣化，留給成人高考的生源比以往少，但成人高考這幾年并沒有減招，故而造成錄取線走低。總分450分的成專考試，2007年的錄取分?jǐn)?shù)為125分，2008年的錄取分?jǐn)?shù)為148分，2009年降到了116分，2010為125分。換算成百分制，30分不到就可以上大學(xué)了。較低的入學(xué)“門檻”，使有的學(xué)生毫不珍惜學(xué)習(xí)機(jī)會，曠課、遲到早退的現(xiàn)象都有，每年還有2%～3%的學(xué)生自動放棄學(xué)業(yè)。由于分?jǐn)?shù)線過低，有些學(xué)生基礎(chǔ)較差，據(jù)統(tǒng)計，電大成人專科機(jī)電專業(yè)學(xué)生中，一元二次方程、三角函數(shù)這些初中數(shù)學(xué)內(nèi)容都不會的學(xué)生占到80%以上。

根據(jù)實(shí)際情況，浙江省廣播電視大學(xué)對機(jī)電專科的教學(xué)計劃作出了一定的修改，比如減少了統(tǒng)考課程，取消了學(xué)習(xí)難度較大的《工程力學(xué)》，刪減了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》的部分內(nèi)容，調(diào)整了必修課、選修課及自選課學(xué)分的比例，在一定程度上加大了地方電大教學(xué)的自。但是具體的教學(xué)過程，還需地方電大自行酌情改革。

專科院校的教育以技術(shù)應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標(biāo)，因此《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)改革，必須以全面機(jī)械設(shè)計素質(zhì)培養(yǎng)為中心、實(shí)際機(jī)械設(shè)計能力培養(yǎng)為主線，對傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法進(jìn)行改革。

一、教學(xué)內(nèi)容的整合

成人專科《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容改革，一方面要貫徹“夠用”原則，即為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程（在校的后繼學(xué)習(xí)）和終身學(xué)習(xí)（發(fā)展和創(chuàng)業(yè)）奠定堅實(shí)基礎(chǔ)；另一方面要突出機(jī)械設(shè)計主題，即培養(yǎng)學(xué)生的從業(yè)（從事實(shí)際設(shè)計）能力，實(shí)現(xiàn)高等技術(shù)應(yīng)用性人才培養(yǎng)目標(biāo)。為此，應(yīng)從以下幾個方面入手對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

（一）刪減難度較大的理論推導(dǎo)和證明，及時修正過時的內(nèi)容

成人高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才，其畢業(yè)生所從業(yè)的崗位決定了他們沒有必要對計算公式、定理、方法等的來龍去脈像培養(yǎng)研究型人才那樣搞得清清楚楚，而應(yīng)注重于如何運(yùn)用這些公式、定理和方法等來解決實(shí)際設(shè)計問題。因此，對一些過深的、不必要的理論推導(dǎo)、證明都可以予以刪除，以便使學(xué)生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實(shí)際應(yīng)用。例如：帶傳動中松邊拉力、緊邊拉力與最大摩擦力等之間的關(guān)系推導(dǎo)；齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算公式與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算公式推導(dǎo)過程等都可以刪除。與其他先修課程重復(fù)的內(nèi)容、偏深偏難而又不實(shí)用的內(nèi)容、因科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步而落后的內(nèi)容也應(yīng)刪除。例如：用彎扭合成當(dāng)量彎矩法對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計算以及對軸的各項(xiàng)變形量的校核，對于沒有多少力學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生來說簡直就是天書，而90年代初編寫的教材，其軸承部分早已嚴(yán)重與時代脫節(jié)，必須予以修正。教材要以機(jī)械傳動、機(jī)械零件的設(shè)計為重點(diǎn)，保證實(shí)用性和先進(jìn)性。

（二）完善設(shè)計所必須的基本知識和基本理論，培養(yǎng)較強(qiáng)的圖表查閱能力

課程設(shè)計是一項(xiàng)以《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，綜合運(yùn)用眾多課程完成的一項(xiàng)較大的設(shè)計任務(wù)[2]。完成課程設(shè)計，僅僅依靠《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，期間涉及到的知識有《機(jī)械制圖》、《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測量》等相關(guān)知識[3]。根據(jù)浙江省廣播電視大學(xué)對機(jī)電專科教學(xué)計劃的修改及相關(guān)課程的改革，已經(jīng)徹底刪除了《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測量》等知識，僅僅依靠中央電大90出版的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》，使得學(xué)生在設(shè)計時缺少相關(guān)知識而無法解決問題。

修改后的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教材，適當(dāng)增加了《工程力學(xué)》中靜力學(xué)、材料力學(xué)的部分知識，增加了《工程材料》中材料力學(xué)性能的簡單介紹與資料查找，也增加了《公差配合與互換性測量》中偏差、公差、粗糙度、形位公差的介紹與查表選擇方法。

在企業(yè)中，普通工程師也被稱為“表工程師”。也就是說，工程師的重要能力之一就是能夠查閱有關(guān)圖表，從而結(jié)合有關(guān)公式解決一些生產(chǎn)實(shí)際問題。因此，機(jī)電成人專科學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生良好的查閱圖標(biāo)的能力。

二、課程設(shè)計和課程講授有機(jī)地結(jié)合

以往的課程設(shè)計程序是：在設(shè)計任務(wù)下達(dá)之后，前三天的計算工作量相當(dāng)大，教師和學(xué)生需要加班趕任務(wù)，有時甚至通宵達(dá)旦，十分勞累。學(xué)生也沒有思考的時間和余地，隨之會出現(xiàn)應(yīng)付心態(tài)，出現(xiàn)問題馬上就問，過分依賴指導(dǎo)教師。也有一部分學(xué)生急于求成，做事馬虎，設(shè)計計算時喜歡照搬照抄，一錯皆錯，問題成堆。這對學(xué)生的設(shè)計質(zhì)量和學(xué)習(xí)成績都會產(chǎn)生一定的影響。對于教師來講，課程設(shè)計的前三天，幾十位學(xué)生爭相提問，教師要對類似的問題不停地答疑講解，疲憊不堪。如此以往，學(xué)生的設(shè)計質(zhì)量和工作進(jìn)度都難有太大的進(jìn)展。

為此，我們根據(jù)教學(xué)大綱，在不減少學(xué)生設(shè)計任務(wù)的前提下，把課程設(shè)計和課程的講授結(jié)合在一起，在學(xué)期開始不久就將設(shè)計任務(wù)書下達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生帶著任務(wù)，有針對性地學(xué)習(xí)。可以將課程設(shè)計的部分計算內(nèi)容分成幾次大型課后作業(yè)來完成，比如帶傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計、軸的強(qiáng)度校核計算、軸承的選擇與校核、鍵的強(qiáng)度校核等。在課堂例題的模板下，學(xué)生大部分能較好地完成作業(yè)。同時教師在日常授課期間，通過批改學(xué)生的作業(yè)，適時發(fā)現(xiàn)學(xué)生計算中的失誤并敦促學(xué)生及時糾正。

課程設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分可以放在學(xué)生“裝拆、測繪減速器實(shí)驗(yàn)”中進(jìn)行。在裝拆、測繪實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生仔細(xì)觀察各類減速器的結(jié)構(gòu)、軸的結(jié)構(gòu)、軸承的安裝和固定方法，為以后對軸和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和畫裝配圖打下基礎(chǔ)。

課程設(shè)計采用這種方法，使得大部分工作都是在學(xué)生的課余時間完成的。周期長，學(xué)生和教師都有了很大的回旋余地，學(xué)生遇到困難可以有足夠的時間思考，教師也可以從容不迫地指導(dǎo)學(xué)生通過查閱有關(guān)資料和學(xué)生一起解決設(shè)計中遇到的問題，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、分析問題和解決問題的能力，更主要的，是培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和機(jī)械設(shè)計的方法。

三、引入UG（Unigraphics）軟件，提高學(xué)生的空間想象能力

在以往的課程設(shè)計中，由于學(xué)生空間想象能力不足，往往依葫蘆畫瓢，導(dǎo)致學(xué)生對自己設(shè)計的減速器結(jié)構(gòu)似懂非懂，影響了設(shè)計質(zhì)量。在課程設(shè)計中引入UG軟件指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的空間想象能力。

UG技術(shù)提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實(shí)體建模虛擬裝配建模機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真、分析等技術(shù)，給機(jī)構(gòu)設(shè)計提供了極大的方便[4]。由于學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，往往要對某些結(jié)構(gòu)不合理的地方進(jìn)行多次修改，采用二維設(shè)計，結(jié)構(gòu)變動較大時則不得不重新設(shè)計并花費(fèi)很多時間進(jìn)行繪圖。而采用UG軟件進(jìn)行三維設(shè)計，只需修改零件的某個參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改。學(xué)生在完成三維設(shè)計后，利用UG的制圖轉(zhuǎn)換功能，可將使用實(shí)體建模功能創(chuàng)建的零件或裝配模型引用到工程圖模塊中，快速轉(zhuǎn)換為二維的工程圖，再進(jìn)行尺寸標(biāo)注、注釋等等，最終完成課程設(shè)計所要求的圖紙，從而提高學(xué)生的專業(yè)專業(yè)制圖、識圖能力，加深學(xué)生對三維設(shè)計與二維工程圖之間關(guān)系的理解。

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關(guān)鍵詞 機(jī)械控制工程基礎(chǔ) 課程改革 一般本科院校 專業(yè)特色

中圖分類號：G714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.08.019

Undergraduate College Mechanical Control

Engineering Curriculum Reform Practice

TANG Hongbin， WU Kangxiong

（College of Automotive and Mechanical Engineering，

Changsha University of Science & Technology， Changsha， Hu'nan 410004）

Abstract For "Mechanical Control Engineering" course characteristics， combined with "mechanical engineering and automation，" Changsha University of professional features， from the teaching content and optimization theory with practice， Practice， teaching methods， teaching ideas into other aspects of the curriculum reform practice. The results show that the practice of these reforms to stimulate student interest， and achieved good results.

Key words Mechanical Control Engineering; course reform; undergraduate college; professional features

0 引言

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)是機(jī)械類專業(yè)的必修課，是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在機(jī)械類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系中起著承上啟下的作用。①它基于經(jīng)典控制理論，結(jié)合機(jī)械工程中的實(shí)際控制應(yīng)用，介紹經(jīng)典控制理論的基本概念、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、頻率特性、穩(wěn)定性分析、快速性分析、準(zhǔn)確性分析及控制系統(tǒng)性能校正等。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解機(jī)械控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握自動控制理論在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用;學(xué)會分析機(jī)械工程系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性等基本性能，掌握系統(tǒng)設(shè)計和校正的本方法;培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課以及從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。②

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)是數(shù)理基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的一道橋梁，課程中有大量的公式、定理、判據(jù)，涉及時間域、頻率域和復(fù)數(shù)域，課程內(nèi)容較枯燥。筆者通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：學(xué)生感到該課程難度較大，對所學(xué)內(nèi)容不易消化和吸收。這使得一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動性變差，產(chǎn)生厭學(xué)情緒，從而嚴(yán)重影響到了課程的教學(xué)質(zhì)量。這導(dǎo)致學(xué)生整個機(jī)械專業(yè)知識體系不完善，出現(xiàn)了中斷，從而影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，結(jié)合機(jī)械控制工程基礎(chǔ)的課程特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革，對于提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，是十分必要的。

本文根據(jù)機(jī)械控制工程基礎(chǔ)課程特點(diǎn)，結(jié)合我校機(jī)械類專業(yè)特色，從課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面開展了一定的探索和研究，對于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)效果有一定的參考作用。

1 我校機(jī)械類專業(yè)特色

長沙理工大學(xué)的“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)是學(xué)校的骨干專業(yè)，其起源于原湖南交通學(xué)校1956年創(chuàng)辦的“船舶技術(shù)管理”專業(yè)和隨后開設(shè)的“筑路工程機(jī)械”專業(yè)。1978年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，在湖南交通學(xué)校的基礎(chǔ)上創(chuàng)辦長沙交通學(xué)院，歸通部直接管理。自1979年始，筑路工程機(jī)械專業(yè)面向全國招收四年制本科生。1987年長沙交通學(xué)院開設(shè)機(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè)，當(dāng)年開始面向全國招收三年制大專班。1996年經(jīng)教育部批準(zhǔn)，在原機(jī)械制造工藝與設(shè)備專科專業(yè)的基礎(chǔ)上創(chuàng)辦“機(jī)械電子工程”四年制本科專業(yè)。1998年，“筑路工程機(jī)械”和“機(jī)械電子工程”兩專業(yè)合并為“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化”，設(shè)工程機(jī)械和機(jī)電一體化兩個方向。幾十年來，已培養(yǎng)了近三千名主要在機(jī)械和交通領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)就業(yè)的畢業(yè)生，具有鮮明的機(jī)械行業(yè)和交通行業(yè)特色，形成了“立通和工程機(jī)械行業(yè)，傳承‘鋪路石’精神;夯實(shí)基礎(chǔ)知識，突出機(jī)電一體化;強(qiáng)化工程實(shí)踐與動手能力，培養(yǎng)面向基層的高級應(yīng)用型人才”的專業(yè)特色。

2 改革措施

根據(jù)機(jī)械控制工程基礎(chǔ)課程特點(diǎn)，結(jié)合我校“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)特色，從教學(xué)內(nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)注重虛實(shí)結(jié)合、多樣化的教學(xué)手段、將CDIO教學(xué)理念引入教學(xué)等方面采取了措施進(jìn)行了課程改革。

2.1 教學(xué)內(nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)所討論的問題源于工程實(shí)踐，是進(jìn)行自動控制系統(tǒng)性能分析和設(shè)計所面臨的共性問題。隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快和科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，控制理論的應(yīng)用面越來越寬，知識體系越來越成熟。但由于本課程偏重理論基礎(chǔ)的介紹，往往使學(xué)生在學(xué)習(xí)中對實(shí)際的控制系統(tǒng)缺乏感性知識，他們感到學(xué)習(xí)的內(nèi)容比較抽象，和他們接觸的控制系統(tǒng)差距很大，影響學(xué)習(xí)效果。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際。比如，講到機(jī)械控制系統(tǒng)的組成時，多舉一些工程機(jī)械控制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的實(shí)例，很容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這樣既克服了該門課程的理論性和抽象性，又增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性，開闊了學(xué)生視野，從而很好地促進(jìn)教學(xué)效果。

2.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)內(nèi)容比較多而且也比較抽象，我校“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)培養(yǎng)計劃中機(jī)械控制工程基礎(chǔ)安排為2.5學(xué)分，40學(xué)時。由于課程知識點(diǎn)較多，在規(guī)定的時間難以把所有內(nèi)容講完。所以，我們必須加強(qiáng)課程知識體系的研究，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)我校機(jī)械工程專業(yè)狀況，我們把課程教學(xué)內(nèi)容重放在控制理論的基本概念、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)快速性分析、系統(tǒng)準(zhǔn)確性分析及系統(tǒng)性能校正等幾部分，而對于要求較高的內(nèi)容，如非線性控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)系統(tǒng)及根軌跡法等只作簡要闡述，感興趣的學(xué)生可以在課下和老師進(jìn)行交流。

2.3 實(shí)踐環(huán)節(jié)注重“虛”、“實(shí)”結(jié)合

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)是一門注重實(shí)踐、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程。實(shí)踐環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題并運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力起著非常重要的作用，有利于學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。很多高校機(jī)械控制工程基礎(chǔ)的實(shí)踐環(huán)節(jié)一般借助MATLAB軟件實(shí)施，通常是上機(jī)實(shí)驗(yàn)。③④然而，單純采用MATLAB軟件進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，不夠直觀，與工程實(shí)際有些脫節(jié)，激發(fā)不起學(xué)生興趣，實(shí)驗(yàn)效果不是很理想。為此，我們對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行了改革，采取了“虛”、“實(shí)”結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方式，一部分實(shí)驗(yàn)借助MATLAB軟件平臺上機(jī)進(jìn)行，同時還開設(shè)了實(shí)物實(shí)驗(yàn)。學(xué)院為本課程購買了自動控制工程基礎(chǔ)試驗(yàn)臺，可以進(jìn)行控制系統(tǒng)的時域響應(yīng)分析、頻率特性測試、校正設(shè)計等實(shí)物實(shí)驗(yàn)。相對于軟件實(shí)驗(yàn)，利用真實(shí)的控制器件，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生主觀能動性，學(xué)生也普遍反映更加喜歡這種實(shí)驗(yàn)形式，取得了較好效果。

2.4 多樣化的教學(xué)手段

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)課程中的許多概念和原理等內(nèi)容，學(xué)習(xí)過程中需要大量復(fù)雜的計算、分析、作圖，這使得傳統(tǒng)的常規(guī)的課堂授課方法很難使學(xué)生充分消化吸收。要想獲得較好的教學(xué)效果，必須對傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革，采用多樣化教學(xué)手段。為此，我們在課堂教學(xué)中采用“以多媒體教學(xué)為主，板書為輔”的方法，改變傳統(tǒng)“板書教學(xué)”方式。同時，針對該課程理論性強(qiáng)、計算復(fù)雜、繪圖工作量大的特點(diǎn)，將MATLAB軟件引入教學(xué)中。MATLAB軟件中有專門的控制系統(tǒng)分析和設(shè)計工具箱，比較容易繪制系統(tǒng)的時間響應(yīng)曲線、Nyquist圖、Bode圖等，利用Simulink模塊可以方便地進(jìn)行控制系統(tǒng)的性能分析和設(shè)計，獲得了良好的教學(xué)效果。

2.5 將CDIO教學(xué)理念引入教學(xué)

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)施（Implement）、運(yùn)作（Operate）等四個英文單詞的縮寫，⑤代表了產(chǎn)品、系統(tǒng)或過程的整個生命周期的所有環(huán)節(jié)。CDIO工程教育教學(xué)模式的核心思想是把整個學(xué)習(xí)過程利用“工程項(xiàng)目”來組織，以學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施不同階段的知識需求為驅(qū)動來安排教學(xué)內(nèi)容和方法。由于機(jī)械控制工程基礎(chǔ)這門課程系統(tǒng)性強(qiáng)，適合借助工程案例借助CDIO模式進(jìn)行教學(xué)。作者針對機(jī)械控制工程基礎(chǔ)課程特點(diǎn)提出的CDIO教學(xué)模式包括四個過程：構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)施和考核。老師針對所講授的知識點(diǎn)結(jié)合具體的工程實(shí)例，提出了幾個適合機(jī)械控制工程基礎(chǔ)的“工程項(xiàng)目”，并力爭把本門課程的主要知識點(diǎn)融入到“工程項(xiàng)目”中。在實(shí)施過程中，把學(xué)生分成若干小組，給每個小組分配不同的“工程項(xiàng)目”，針對所要學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)，查閱資料，進(jìn)行分組討論，加深對知識的理解，并提出解決“工程項(xiàng)目”的具體方案。然后，合理綜合課程內(nèi)容，通過綜合性實(shí)驗(yàn)或模擬仿真加以驗(yàn)證。最后，改革傳統(tǒng)考核方式，加大學(xué)生在“工程項(xiàng)目”實(shí)施過程中和實(shí)踐部分的考核分值，根據(jù)學(xué)生的考試成績、“工程項(xiàng)目”實(shí)施中的表現(xiàn)、實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新能力等來綜合評分。

3 結(jié)語

高等教育的核心是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，工程教育的目標(biāo)是為社會輸送合格的工程師，這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是要落實(shí)在具體的教學(xué)過程中。隨著自動控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，當(dāng)前高等工程教育對人才培養(yǎng)有了更高的要求，機(jī)械控制工程基礎(chǔ)及其他相關(guān)課程的教學(xué)改革也應(yīng)與時俱進(jìn)，這就要求任課教師要樹立“提高人才培養(yǎng)質(zhì)量”的教學(xué)理念，不斷改善教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，精心組織教學(xué)過程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，使學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)專業(yè)知識，為自身全面發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。筆者從教學(xué)內(nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)注重虛實(shí)結(jié)合、多樣化的教學(xué)手段、將CDIO教學(xué)理念引入教學(xué)等方面采取了措施進(jìn)行了機(jī)械控制工程基礎(chǔ)的課程改革，取得了良好的效果。

基金項(xiàng)目：長沙理工大學(xué)2014年教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JG1439）

注釋

① 鄭明軍，劉希太，王海花.《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].中國科技信息，2009（6）：257-258.

② 王芳.“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探討[J].西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報，2008（26）：76-77.

③ 鄭明軍，劉希太，王海花.MATLAB在《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].太原理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2001（19）：39-41.

篇9

按照培訓(xùn)包的要求，為獲得澳大利亞政府承認(rèn)的資格證書，該中外合作班在專業(yè)設(shè)置、培養(yǎng)目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)、能力標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)模式等方面，都有新的要求和內(nèi)容。筆者承擔(dān)了該班的機(jī)械精度設(shè)計與檢測課程，開展了初步

探索。

一、教學(xué)大綱

1.定位與課程目標(biāo)

按照培訓(xùn)包要求，機(jī)械產(chǎn)品精度設(shè)計課程的定位是：培養(yǎng)具有扎實(shí)的互換性理論基礎(chǔ)知識，理解常用零部件的幾何精度設(shè)計原則與方法，在機(jī)電產(chǎn)品精度設(shè)計中能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識，具備精度測量基本技能，具有一定的開拓創(chuàng)新精神、良好的社會適應(yīng)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的應(yīng)用型機(jī)械工程人才。

本課程具有學(xué)科交叉性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、綜合應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。課程旨在使學(xué)生掌握互換性生產(chǎn)原則、公差的規(guī)律及標(biāo)準(zhǔn)選用、圓柱結(jié)合的精度設(shè)計原則及檢測技術(shù)、零件的形位公差標(biāo)準(zhǔn)及其選用原則、檢測技術(shù)等相關(guān)知識和技能，理解常用零部件的幾何精度設(shè)計原則與方法，并靈活運(yùn)用于機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計中。

由于培訓(xùn)包是在工業(yè)領(lǐng)域及企業(yè)進(jìn)行廣泛研究、咨詢行業(yè)專家并獲得支持后得到的，所以該課程目標(biāo)必須反映行業(yè)需求。課程教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、關(guān)聯(lián)相關(guān)課程知識的能力，讓學(xué)生熟悉相關(guān)學(xué)科最新研究成果，具有一定的科技創(chuàng)新意識和能力，為今后解決實(shí)際工程問題、開展科學(xué)研究及應(yīng)用奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2.先修與后續(xù)課程

本課程是機(jī)電一體化專業(yè)中必修的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，在機(jī)械工程專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用。該課程是聯(lián)系基礎(chǔ)課及其他技術(shù)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的橋梁，是聯(lián)系機(jī)械設(shè)計類課程與制造工藝類課程的紐帶，與許多課程諸如機(jī)械制圖、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造基礎(chǔ)等有著密切關(guān)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前，應(yīng)具有識圖和制圖能力，懂得機(jī)械的一般機(jī)構(gòu)原理，掌握機(jī)械制造的初步知識。因此，必須將本課程安排在機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計等課程和教學(xué)環(huán)節(jié)之后。課程的測量技術(shù)基礎(chǔ)部分涉及到概率的有關(guān)知識，因此工程數(shù)學(xué)也是本課程的先修課。

通過本課程的學(xué)習(xí)，可以提升學(xué)生對理論知識的綜合運(yùn)用能力，使學(xué)生掌握公差標(biāo)準(zhǔn)、表面粗糙度的選用原則，并能進(jìn)行精度設(shè)計。將該門課程的內(nèi)容融入到機(jī)械設(shè)計課程中，可讓學(xué)生在設(shè)計機(jī)器零件的過程中，理論聯(lián)系實(shí)際，真正理解課程的基本概念、理論、原理和方法；能夠根據(jù)需要，合理地提出零件的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度，為后續(xù)的機(jī)械制造工藝學(xué)等制造課程的學(xué)習(xí)，以及課程設(shè)計、綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。

3.課程的重點(diǎn)（即能力單元）以及解決方法

根據(jù)培訓(xùn)包要求，每個能力單元確認(rèn)了一個分離的工作場合要求，包括了除語言、文字、計算能力之外的作為能力基礎(chǔ)的知識和技能，以及職業(yè)健康和安全要求。能力單元必須和教學(xué)以及評估一致，以保證結(jié)果的一致性。本課程的能力單元包含以下部分：

（1）孔、軸尺寸精度標(biāo)準(zhǔn)及配合的選用，孔、軸公差與配合的正確標(biāo)注；

（2）形位公差標(biāo)準(zhǔn)、公差帶的特點(diǎn)以及公差原則，零件形位公差的選擇、正確標(biāo)注；

（3）表面粗糙度的標(biāo)準(zhǔn)、選用及標(biāo)注；

（4）精度設(shè)計原則與方法在光滑極限量規(guī)、滾動軸承、鍵和花鍵、螺紋、圓柱齒輪中的具體應(yīng)用；

（5）常用精密測量儀器的應(yīng)用。

根據(jù)培訓(xùn)包要求，以上內(nèi)容需在教學(xué)中利用各種教學(xué)途徑加以解決，具體方法如下：

一是通過來源于工程的實(shí)例，講清精度設(shè)計的原則；

二是多種教學(xué)手段并用，利用多媒體教學(xué)真實(shí)感強(qiáng)的特點(diǎn)，進(jìn)行多彩多維的形象描述與展示，講清形狀公差帶和位置公差帶的形狀、尺寸公差與位置公差間的關(guān)系，使學(xué)生能夠正確理解形位公差與公差原則；

三是通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)，充分激發(fā)學(xué)生的自主性、積極性，使某些重點(diǎn)難點(diǎn)問題在實(shí)際操作、科技創(chuàng)新的過程中得到有效解決。

4.教學(xué)內(nèi)容

本課程包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分，其中理論教學(xué)32學(xué)時，實(shí)驗(yàn)教學(xué)（包括課內(nèi)基礎(chǔ)及綜合實(shí)驗(yàn)）16學(xué)時。另外，作為本課程的重要補(bǔ)充，增加一周三坐標(biāo)測量儀的實(shí)訓(xùn)，作為開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

（1）基本理論及基礎(chǔ)國標(biāo)，23學(xué)時。內(nèi)容包括極限與配合、形位公差、微觀表面質(zhì)量基本理論、相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)選擇原則和方法，測量器具的原理與測量方法。

（2）精度設(shè)計原則與方法應(yīng)用，時。內(nèi)容包括精度設(shè)計原則與方法在光滑極限量規(guī)中的具體應(yīng)用。

（3）實(shí)踐部分，包含隨課實(shí)驗(yàn)16學(xué)時、一周三坐標(biāo)測量實(shí)訓(xùn)24課時以及畢業(yè)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計。

以上內(nèi)容課時的分配，均與培訓(xùn)包的能力單元一一對應(yīng)。

二、教材和教學(xué)參考資料

1.選用教材

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關(guān)鍵詞 機(jī)械基礎(chǔ) 模塊化教學(xué) 考核方法

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.10.049

Abstract Mechanical foundation is a professional basic course for electronic control specialty in our university， which includes theoretical mechanics， material mechanics， foundation of mechanical design， hydraulic and pneumatic transmission， etc.. According to the characteristics of the course， the modular teaching mode is adopted， the key modules and the self-study modules are divided into different majors. To promote the reform of the experimental teaching， and enhance the practice of teaching. The examination method of the curriculum reform， including the separate assessment of the experimental module， as well as to strengthen the ability of the comprehensive application of the module assessment.

Keywords mechanical foundation； modular teaching； examination method

機(jī)械基礎(chǔ)是我校針對自動化、數(shù)控等電控類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，旨在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械方面基礎(chǔ)知識，提高專業(yè)素養(yǎng)。教材將機(jī)械專業(yè)的四門專業(yè)課程集中在一本書中進(jìn)行介紹：理論力學(xué)，材料力學(xué)，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)，液壓與氣壓傳動。這門課程具有實(shí)踐性強(qiáng)、與工程實(shí)際結(jié)合緊密等特點(diǎn)。學(xué)習(xí)該課程有助于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力，也有利于啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、開拓其創(chuàng)新潛能。但由于教材各部分內(nèi)容跳躍性較大，知識點(diǎn)過于零散，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法不利于學(xué)生消化吸收。針對該門課程的特點(diǎn)，我系教研組認(rèn)為在課程的教授過程中應(yīng)更加注重實(shí)踐教學(xué)，切實(shí)加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用；突出重點(diǎn)，加強(qiáng)對各部分內(nèi)容的聯(lián)系；增強(qiáng)學(xué)生自主性，采用模塊化教學(xué)方式。

模塊化教學(xué)模式的本質(zhì)是將各課程的內(nèi)容分解成各個零散的知識點(diǎn)，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)把相關(guān)單元進(jìn)行組合形成教學(xué)模塊。要實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和調(diào)整，可以采用增刪和組合的方式。因此，這種教學(xué)模式的內(nèi)容配置較為靈活，教學(xué)目的性較強(qiáng)。①

我校從2014年9月起對機(jī)械基礎(chǔ)課程進(jìn)行了模塊化教學(xué)改革，具體方案如下：

1 模塊化理論教學(xué)改革

1.1 課程的結(jié)構(gòu)體系

按照教材內(nèi)容和以往的教學(xué)進(jìn)度表，機(jī)械基礎(chǔ)課程由若干個部分組成，若按照課程的內(nèi)容進(jìn)行模塊劃分，則如表1所示。

（1）理論力學(xué)模塊。理論力學(xué)模塊包含靜力學(xué)，動力學(xué)，運(yùn)動學(xué)三個子模塊。靜力學(xué)主要研究質(zhì)點(diǎn)系受力作用時的平衡規(guī)律，其中包括力系的簡化和物體的受力分析，在工程技術(shù)中具有廣泛的運(yùn)用；動力學(xué)主要研究力與運(yùn)動之間的關(guān)系，基本內(nèi)容包括質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)，質(zhì)點(diǎn)系動力學(xué)，剛體動力學(xué)等；運(yùn)動學(xué)主要從幾何角度描述和研究物置隨時間的變化規(guī)律。

（2）材料力學(xué)模塊。材料力學(xué)是研究材料在各種外部載荷作用下的應(yīng)變、應(yīng)力、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的一門學(xué)科。其子模塊包含各種變形：拉伸與壓縮，扭轉(zhuǎn)和彎曲等；此外還有應(yīng)力的狀態(tài)分析及強(qiáng)度理論。

（3）機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)模塊。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)主要研究各種機(jī)構(gòu)的原理和機(jī)械設(shè)計的方法。這是整個課程四個模塊當(dāng)中最重要的一個，學(xué)習(xí)前面兩個模塊的目的就是為了學(xué)習(xí)此模塊打下基礎(chǔ)。

（4）液壓與氣壓傳動模塊。液壓（氣壓）傳動是用液體（氣體）作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動方式。液（氣）壓傳動目前在工程中應(yīng)用廣泛，因此將其作為單獨(dú)模塊置于課程中。

1.2教學(xué)改革實(shí)行方案

（1）具體模塊的構(gòu)建：在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)用模塊化教學(xué)的理念，重點(diǎn)內(nèi)容是進(jìn)行知識重組，使授課內(nèi)容模塊化。②機(jī)械基礎(chǔ)的課程教學(xué)主要針對自動化，數(shù)控及電氣工程專業(yè)，而在對這幾個專業(yè)進(jìn)行教學(xué)的過程中我們應(yīng)當(dāng)有的放矢，針對專業(yè)特點(diǎn)重新進(jìn)行模塊的劃分（如表2所示）。對該專業(yè)的重點(diǎn)內(nèi)容重點(diǎn)講解，相對不重要的內(nèi)容可以從該專業(yè)的模塊中去掉，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

電氣工程專業(yè)和自動化專業(yè)涉及電力電子技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是綜合性較強(qiáng)的專業(yè)。因此我們在教學(xué)時要更注重機(jī)械知識與電學(xué)知識的融會貫通，即兩者間有交集的部分，包括機(jī)械傳動和液（氣）壓回路模塊。而材料力學(xué)和理論力學(xué)中的部分基礎(chǔ)知識可以作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容。

對于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生來說，我們的目標(biāo)是培養(yǎng)掌握數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的基本理論、基礎(chǔ)知識，能在生產(chǎn)第一線從事生產(chǎn)、管理、產(chǎn)品營銷、設(shè)備維護(hù)等工作需要的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。因此，機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識，如機(jī)械設(shè)計概論，機(jī)械連接等都要作為重點(diǎn)知識來進(jìn)行教授。而數(shù)控專業(yè)專業(yè)性較強(qiáng)，與液壓傳動的直接聯(lián)系較少，因此把這一部分作為學(xué)生的自學(xué)模塊。

（2）加強(qiáng)模塊教學(xué)中的學(xué)生管理。學(xué)生是模塊化教學(xué)的對象，為了更系統(tǒng)化地進(jìn)行模塊化教學(xué)改革，應(yīng)當(dāng)建立與之相配套的學(xué)生學(xué)習(xí)管理保障系統(tǒng). 制訂包括選課規(guī)定、學(xué)分管理、認(rèn)知實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)訓(xùn)等一系列的規(guī)章制度，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，保障學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。③在進(jìn)行自學(xué)模塊的教學(xué)時，將學(xué)生按照該專業(yè)的自學(xué)模塊進(jìn)行分組。比如對自動化專業(yè)的學(xué)生，一共有三個自學(xué)模塊，就將該班級的學(xué)生分為三組。每一組學(xué)生負(fù)責(zé)不同的模塊，針對該模塊搜集資料自主學(xué)習(xí)，并且在該模塊學(xué)習(xí)完成后要進(jìn)行課件的制作、演示和答辯。

2 推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模塊化改革，增強(qiáng)實(shí)踐性

機(jī)械基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個教學(xué)過程中重要的一環(huán)，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)起著關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于課堂理論教學(xué)，是理論教學(xué)的輔助手段。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膬H僅局限于對知識的驗(yàn)證和加深理解，忽略了實(shí)驗(yàn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，沒有形成一個完整的實(shí)驗(yàn)體系，不利于學(xué)生的融會貫通和能力的提高。④我院從2014年起實(shí)行機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，采用模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法（如表3所示）：

具體操作是將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)其自身特點(diǎn)及在各專業(yè)中的地位劃分為創(chuàng)新性、驗(yàn)證性、設(shè)計性、綜合性及自選實(shí)驗(yàn)?zāi)K。在做實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生針對不同的模塊進(jìn)行有目的性的預(yù)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)過程中，則要根據(jù)不同模塊的實(shí)驗(yàn)要求，著重解決該模塊的核心問題，從而提高學(xué)生相應(yīng)的能力。

3 考核方法改革

模塊化教學(xué)針對教學(xué)大綱的要求和不同專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)定不同的教學(xué)模塊。我們在對學(xué)生進(jìn)行考核時，既要重視單個模塊的掌握情況，也必須要對學(xué)生各個模塊間知識的連貫性及結(jié)合點(diǎn)進(jìn)行考查。此外，要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)?zāi)K的考核，改變傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的情況。

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)K單獨(dú)考核。對實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行單獨(dú)考核可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的性，使其相對獨(dú)立于理論教學(xué)；也方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理，便于學(xué)生的選課；此外，實(shí)驗(yàn)?zāi)K的單獨(dú)考核能夠提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的重視程度，使老師和學(xué)生更加重視實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊應(yīng)與各理論教學(xué)模塊并行，并在具備科學(xué)性、系統(tǒng)性和銜接性的前提下單獨(dú)進(jìn)行考核。

（2）加強(qiáng)對各模塊綜合應(yīng)用的考核。我們在對學(xué)生考核時不僅要重視各個單獨(dú)模塊的知識掌握情況，還要注重對知識連貫性和結(jié)合點(diǎn)掌握程度的考查。對各個模塊的單獨(dú)考核可通過隨堂考試和期末考試的方式；而對學(xué)生綜合應(yīng)用的考核則要通過布置課題或解決生產(chǎn)實(shí)際問題的方式進(jìn)行。

注釋

① 徐理勤，顧建民.應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式及其運(yùn)行條件探討[J].高教探索，2007（3）：22 -25.

② 谷曼，徐滟.機(jī)械制造基礎(chǔ)課程模塊化教學(xué)的探索[J].河南科技學(xué)院學(xué)報，2014（6）：88-90.