機械設(shè)計基礎(chǔ)_課程理論與課程設(shè)計相結(jié)合的教學體會與探究

1、實踐實驗教學138中國電力教育2009年8月上總第142期當今是科學技術(shù)日新月異的時代，各種新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn)，是各門相關(guān)學科、多種先進技術(shù)互相滲透和相輔相成的結(jié)果?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)”就是高等院校工科專業(yè)的一門重要的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課；是機械類、近機類專業(yè)的主干課程之一；在各相應專業(yè)的教學計劃中，處于承上啟下的地位?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)”課程在教學中分為兩大塊：一塊是正常的理論教學環(huán)節(jié)，另一塊是在理論教學之后進行專周“機械設(shè)計基

2、礎(chǔ)”課程設(shè)計。“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程通過理論教學最后通過學生的課程設(shè)計，將基礎(chǔ)課與專業(yè)課知識進行交接，承上啟下。這樣可以把“機械設(shè)計基礎(chǔ)”、“機械制圖”、“工程材料”、“力學”等所修課程的知識進行綜合運用。通過課程設(shè)計，可以掌握一套完整的設(shè)計原則、步驟和方法。一、“穿線式”教學法，將分章內(nèi)容整體化“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程大致分為兩大塊：機械原理部分和機械零件部分，機械零件部分的特點在于各章內(nèi)容看似相互沒有關(guān)聯(lián)，比如螺栓、帶傳動、齒輪傳動、軸、

3、軸承等等各類零件，但是恰恰是運用機械原理方法將其匯合才能設(shè)計一個完整的機械裝備。因此，“穿線式”將分章內(nèi)容整體化教學就凸顯出來?，F(xiàn)行教材中例題都是突出單一問題，給出一些已知參數(shù)，設(shè)計另外一些參數(shù)。筆者認為，這樣的例題講解不易于學生對“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程整體掌握設(shè)計方法，若將這類例題講解擴大為該類設(shè)計的講解，效果可能會更好。以“一對直齒圓柱齒輪”設(shè)計為例，題中一般給出直齒圓柱齒輪傳遞的功率、輸入轉(zhuǎn)速、傳動比等已知參數(shù)，要求設(shè)計該對直齒圓柱

4、齒輪。對于這樣的設(shè)計題，筆者認為應當從該類零件設(shè)計的第一步做起，即為何選擇直齒輪，由此與前面所學的的直齒輪特點聯(lián)系起來，使學生學習印象深刻；第二步介紹傳動比，向?qū)W生提出為什么前人的經(jīng)驗是傳動比應在一定范圍內(nèi)選擇，且過大過小會有什么問題？當電機輸入和用戶的輸出一定，傳動比過大時，如何解決這樣的問題等；然后轉(zhuǎn)到齒輪材料及其熱處理方式、齒輪齒數(shù)的選擇等，最后根據(jù)強度條件確定其余參數(shù)。這樣，使學生從整體上把握設(shè)計方向，即使條件改變，仍然能通過夠

5、舉一反三解決問題?！按┚€式”教學法主要落腳點是在理論課程結(jié)束后的課程設(shè)計上，通過完整的課程設(shè)計是工科學生從學習書本知識向模擬工程設(shè)計過渡的重要訓練環(huán)節(jié)，對訓練學生初步熟悉工程設(shè)計的基本方法和步驟，正確使用工具書，以及培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力等，都具有顯著的效果，在教學中一直受到高度重視。二、掌握原理，鼓勵學生做創(chuàng)新思考我們以培養(yǎng)學生綜合設(shè)計能力為主線，以應用為目的，以“必須、夠用”為度，以講清概念、強化應用為重點的原則

6、來確定本課程的主要內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)；在課時大幅壓縮的情況下，本課程教材仍然引入現(xiàn)代設(shè)計理論和設(shè)計方法；協(xié)調(diào)基本理論、基本知識、基本設(shè)計方法和現(xiàn)代設(shè)計理論、設(shè)計方法之間的關(guān)系；以基本知識、原理部分作為基礎(chǔ)，發(fā)展平臺，注重設(shè)計與制造有機結(jié)合、機電有機結(jié)合、理論與實踐有機結(jié)合，大膽創(chuàng)新。帶動大家一起分析如何實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，從哪些問題入手考慮，哪些部件的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，創(chuàng)新，為什么可以做這些改變，這些改變會帶來機械本身的哪些變化等等。三、加強

7、實驗環(huán)節(jié)的認識，增強實踐能力傳統(tǒng)教學方法中一個很大的弊病就是不能充分調(diào)動學生學習的積極性。這就是人們常說的“滿堂灌”、“抱著走”。在這種教學方法下，學生學習缺乏內(nèi)部誘因，表現(xiàn)出很大的被動性，不利于人才的培養(yǎng)。在教學中應遵循的正確原則是：知識不應當由教師簡單地灌輸給學生，而應當由學生自己積極地探索而獲得。具體到本課程來說，與理論課程配套的實驗有常用機構(gòu)演示、機械零件參觀、機構(gòu)運動簡圖測繪，齒輪主要尺寸的測量、齒廓范成、減速器拆裝等，將實驗

8、項目分成必做和選做，對不同層面的學生實施因材施教、因趣施教。以學生自己學習、自己設(shè)計、自己動手為主，教師進行啟發(fā)式實驗教學的方法?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)”課程理論與課程設(shè)計相結(jié)合的教學體會與探究李妍緣張秀麗摘要：對于高等院校工科機械類、近機類專業(yè)主干課程之一的重要的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課：機械設(shè)計基礎(chǔ)。該課程在各相應專業(yè)的教學計劃中，處于承上啟下的地位，非常重要。由于這門課程內(nèi)容要求實際與實際結(jié)合的緊密性非常強，因此在教學過程中如何應用現(xiàn)有手段使這門

9、課更易于學生加深理解，將從五個切入點淺談教學體會并做探討。關(guān)鍵詞：機械設(shè)計基礎(chǔ)；基本理論；基本技能；實驗；創(chuàng)新作者簡介：李妍緣（1979），女，河南唐河人，鄭州電力高等?？茖W校機電工程系，講師，華中科技大學系統(tǒng)控制工程研究生，主要研究方向：機械制造及自動化；張秀麗（1973），女，河南嵩縣人，鄭州電力高等?？茖W校機電工程系，工程師，工學碩士，主要研究方向：機械設(shè)計與制造（河南鄭州450002）實踐實驗教學139中國電力教育2009年8月

10、上總第142期學生在自己探索、研究的過程中，學習過程的每個序列都激發(fā)著學生大腦的活動，使其始終處于積極狀態(tài)，推動了智力的發(fā)展，形成精細的知覺力；養(yǎng)成良好的想像力；鍛煉抽象思維力。并且在獨立探索的學習活動中，不是遵循著機械的、固定的路子，而是存在多種信息變換與組合的可能，因而有利于學生克服思維定勢的消極影響，保持思想的敏捷、活躍。隨著學習水平的提高，形成了迅速和有效的工作能力，使學生在以后的工作中能夠更充分地表現(xiàn)出積極的創(chuàng)造性。四、結(jié)合專

11、業(yè)培養(yǎng)目標整合部分教學內(nèi)容高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標和本課程的性質(zhì)決定了“機械設(shè)計基礎(chǔ)”教學應以培養(yǎng)學生的實際機械設(shè)計能力為總出發(fā)點。因此，由于各個機類和近機類專業(yè)的培養(yǎng)目標不同，所安排的課程和教學要求也不相同，這就要求應考察各專業(yè)近三年畢業(yè)學生從業(yè)崗位的要求，根據(jù)工作實踐緊隨行業(yè)發(fā)展，適時的整合教學內(nèi)容，可將與其相關(guān)的工程力學、金屬材料與熱處理等教學內(nèi)容與本課程進行不同程度的整合。五、緊跟機械行業(yè)發(fā)展，增添課程中的新亮點隨著科技的發(fā)展和社

12、會經(jīng)濟的進步，機械行業(yè)的發(fā)展是有目共睹的。對于在校生來說，了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)很有限，那么這就要求作為教師的我們要經(jīng)常關(guān)注機械類行業(yè)的發(fā)展動態(tài)，及時更新我們已掌握的理論知識，擴充知識點，將現(xiàn)代新發(fā)展的科技技術(shù)融入到平時的教學當中，這樣，既學習了課程中要求掌握的部分，又作了合理的知識擴充，開闊了學生的眼界。使學生在走上工作崗位的時候不至于對新科技產(chǎn)品過于孤陋寡聞。對于課程設(shè)計而言，幾十年來，課程設(shè)計的選題千篇一律，都是以減速器為題，這是因為減

13、速器作為機器中的一個獨立部件所包含的零件覆蓋了機械設(shè)計課程中的絕大部分內(nèi)容，便于學生將所學的知識靈活地運用到設(shè)計實踐中去，適合學生學習。另外，減速器的類型和原始數(shù)據(jù)的不同，便于學生設(shè)計出不同的結(jié)果。因此，選擇減速器是可行的。然而，減速器只是一個部件，每屆學生都重復同樣的設(shè)計內(nèi)容，會影響教師的創(chuàng)新精神。另外，有些學校關(guān)于制圖課的測繪練習也選擇減速器，這就使得課程設(shè)計的題目過于重復。鑒于此，筆者認為必須拓寬課程設(shè)計的選題。比如帶領(lǐng)學生到廠礦

14、參觀，觀察常用機械的結(jié)構(gòu)和功能，篩選出有典型性的作為設(shè)計課題；學生的興趣增強了，盡管做起來存在一定的難度，但是適當延長一些時間，并輔以教師的精心指導，可以收到好的效果。對于我校目前開設(shè)“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的有機電、模具、數(shù)控專業(yè)還有近機類的電廠熱能動力專業(yè)的學生，對于學習要求不同，分別對于專業(yè)趨向不同的課程設(shè)計進行近專業(yè)偏重設(shè)計。比如數(shù)控專業(yè)可以設(shè)計普通機床的傳動系統(tǒng)，給出電動機的轉(zhuǎn)速和功率，通過皮帶傳動到主軸箱，在這樣的傳動中，可以讓

15、學生練習帶傳動和減速器傳動的設(shè)計，內(nèi)容拓寬了，效果也提高了。實踐證明，適當拓寬課程設(shè)計的選題不僅能夠讓學生得到更多的工程設(shè)計訓練，而且能發(fā)揮學生的主觀能動性，對于開拓設(shè)計思維，可起到事半功倍的效果。六、結(jié)束語一方面，數(shù)學、力學、工程制圖、工程材料、金屬工藝等先修課程是學習“機械設(shè)計基礎(chǔ)”的基礎(chǔ)，另一方面本課程不僅綜合應用并拓展了先修課程的知識，又是學習后續(xù)有關(guān)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)。在本門課程的教學過程中主要是培養(yǎng)學生掌握機械技術(shù)的基本知識

16、、基本理論和基本技能，獲得本學科實驗技能的初步訓練，為學生學習專業(yè)機械設(shè)備課程提供必須的理論基礎(chǔ)，使之在了解各種機械的傳動原理、正確使用和維護設(shè)備，以及對機械設(shè)備進行故障分析和排查等方面獲得必要的基礎(chǔ)知識，為今后解決生產(chǎn)實際問題、學習新技術(shù)以及進行技術(shù)創(chuàng)新奠定必要的基礎(chǔ)。在課程教學中，改革方向應以提高學生的能力為出發(fā)點。在學生獲得一定的理論知識之后，到生產(chǎn)實際現(xiàn)場進行教學，選取現(xiàn)場中的機器典型機構(gòu)作為設(shè)計課題，然后再回到課堂教學中來。就

17、是要將理論知識和實際設(shè)計密切結(jié)合，使所學知識得到鞏固和加深，并進一步培養(yǎng)學生的設(shè)計創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。在實際教學中需要不斷改進教學方法，使學生全面準確掌握相關(guān)基本概念、基本原理、基本的設(shè)計原理和計算方法，培養(yǎng)學生的工程意識、創(chuàng)新能力，為將來的工作基奠堅實基礎(chǔ)。參考文獻：[1]王五一.在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”教學中應注重學生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)[J].武漢職業(yè)技術(shù)學院學報2004(1):8385.[2]卿艷梅李志偉張建瓴.機械設(shè)計基礎(chǔ)教學改