机械设计类基础课程教学改革与创新实践

管 锋，周传喜

(长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434023)

机械设计类基础课程教学改革与创新实践

管 锋，周传喜

(长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434023)

从机械类基础课程教学改革的需要出发，根据专业特色和结合课堂内容探讨了进行机械类基础课程教学改革的思路，并结合课堂理论教学、实验教学、课程设计环节及课外科技活动4个方面详尽论述了机械类基础课程的改革举措。通过改革，几年下来在学生能力培养方面取得了较好的效果。

机械设计类基础课程；理论教学；实验教学；课程设计

机械设计类基础课程是针对机械类或近机械类专业开设的专业基础课程，是融《机械原理》、《机械设计》 、《机械制造工艺学》等多门学科知识于一体的课程[1]。所涉内容广泛，具有较强的综合性和实用性。长江大学近机械类专业包括材料成型专业、过程装备专业和工业设计专业3个专业，这3个专业的专业定位与专业特色相差较远。对于机械设计类基础课程的开设，就不能一概而论，专业不同，所授课程对象及授课要求也是有所区别的，如在学时上、内容安排上都得区别对待，以显示各专业特色。下面，笔者针对不同的授课对象，根据专业特色和结合课堂内容探讨了进行机械类基础课程教学改革的思路，让学生更快更好地掌握课程知识以满足不同专业对人才的需求。

1 根据专业特色，优选教学内容

长江大学机械设计制造及其自动化专业(简称机械专业)的特色是石油特色，而其他3个专业的特色也各不相同。因此对机械专业学生，在机械设计类基础课程的课堂上，笔者结合一些石油机械的实例来讲授章节知识。如在《机械原理》绪论课上，选用抽油机、偏心泵等工作机的例子，让学生了解机器的组成及工作原理，同时结合课件上的实物模型动画软件，让他们对油田的一些设备留下深刻的印象。

在材料成型专业的绪论课堂上，采用曲柄压力机为典型机器加以介绍，让学生结合专业特色来了解专业设备。另外，在《机械原理》的连杆机构一章中，对于曲柄滑块机构的设计问题，将往复泵作为实例介绍给机械专业的学生，而对材料专业的学生则以钢筋切割机为实例来介绍曲柄机构的组成及机构急回特性等。除此之外，还有许多章节知识的讲授都有类似情况。总之，结合专业特色来合理安排授课内容，让学生提前了解行业常用设备的结构、工作原理及工作特性知识。

另外，对《机械制造工艺学》教学内容的安排也是紧密结合专业特点。如对机械专业的学生，在零件加工工艺路线制定内容方面多列举的是些机械专业方面的实例，通常以减速器中的轴、齿轮等主要零件为教学实例进行讲解，这样便于已经学习了《机械设计》课程的学生对新的知识的理解和掌握。而对于材料成型专业的学生，面对同样的内容，课堂上则以曲轴的锻造为教学实例进行讲解，让该专业的同学们了解锻造、铸造等系列加工工艺的制定过程及专业知识。

2 结合课堂内容，改革教学手段方法

1)精心设计教学方案、合理组织教学环节 根据长江大学办学定位和本专业人才培养的目标和要求，在《机械原理》、《机械设计》和《机械制造工艺学》等系列机械类基础课程的教学方案设计上，注重基本知识和基本技能教育；在教学组织上，按照理论教学、课程实验和课程设计3个环节运行，理论教学为课程实验和课程设计打下坚实的理论知识基础。课程实验和课程设计即是工程设计能力训练的重要环节，同时又作为理论教学的第二课堂，起到使学生进一步加深对理论知识的理解、深化和补充作用。3个环节是一个有机的统一体，缺一不可。

2)认真实施教学过程、多种教学方法与手段并用 教学过程中以学生为主体，教师为主导，教师讲授重点和难点内容，引导学生以讨论的方式学习新知识，加强师生互动，不断调动学生学习的主动性和积极性，活跃课堂气氛，培养学生的逻辑思维能力、分析解决问题能力和创新能力。授课时提倡多种教学手段(粉笔、模型、CAI课件、电教片、多媒体等)并用，传统讲授与现代教育技术手段配合，采用CAI课件教学、教具、实物等手段，启发、引导学生的思维，加强课堂互动，培养和提高学生独立思考的能力，促使学生很快建立起对机械、机构、运动副以及构件的感性认识。如讲授绘制机构运动简图时，利用教具边演示边讲解，学生对偏心轮机构的演化很难理解，将偏心轮机构的演化过程做成动画片，让学生亲身感受到运动简图的绘制过程，同时还带了偏心轮机构的模型，课堂教学形象直观；讲解图解法求速度瞬心时，采用边讲解边作图的方法，以加深学生的理解。对一些课程的重点与难点，老师不采用满堂灌的教学模式，而采用与实践结合来辅助教学，如在教学中让学生参观机械原理陈列柜，在创新实验中亲自动手拼装组合新机构，这样采用“边观察、边讲解、边动手”的方式来教学，有助于学生更好地消化课堂内容，取得了好的教学效果。

3)严格课程考核与多元化评价 对于该门课程的考试，课程组的老师们严格执行学校要求：教考分离、流水评卷。考卷出好后，一定要求一位不出题的教师按时间要求试做，并对试做情况进行书面说明，之后出卷教师还需根据试做的情况加以修改试卷，这样的试卷才能上考场。对于汉语班，其成绩评定严格按学校要求(平时成绩占20%的比例，考试成绩占80%的比例)来综合评分；对于双语班，考虑到学生们上课对全英文课件的知识接受难度，其成绩评定按照平时成绩占30%的比例，考试成绩占70%的比例来进行。《机械原理》课程坚持评价标准多元化，既重视考试结果，也重视学习过程评价，对学生在学习与考核过程中表现出来的“创新思维闪光点”予以加分，综合成绩则由卷面成绩、实验成绩、平时作业成绩等部分组成，充分调动学生的学习积极性。

4)结合第二课堂，引导学生个性发展 通过课外科技活动立项第二课堂的形式对学有余力、并对创新实践有兴趣的学生加以引导，指定专门的老师对其进行单独辅导，鼓励学生参加全国和省内各个层次的大学生课外科技竞赛活动。近年来，由课程组老师指导的大学生课外科技创新项目“基于反馈原理的高楼缓降器”、“多功能担架车”、“跷跷板健身器”、“拖把挤水器”等多个作品荣获全国大学生课外科技作品竞赛和省级大学生科技创新大赛奖励。

3 教基础知识，增创新知识

1)课堂教学 课堂教学上不强调“教会”学生，而要引导“学生”学会，从而达到“学会”的目的，在具体教学内容中，增加信息量，增设创新设计法的理念、方法等，同时在实例上，多引入些近几年的学生参赛作品或国外教材上的教学范例，以扩大学生们的视野。

2)实验教学 在实验教学中，笔者在保证基本实验项目的基础上，增加了多个创新型、综合型的实验项目[2]，让学生能充分发掘、锻炼他们的创新思想。

3)课程设计 在课程设计环节，鼓励有创新思想的同学选做与各种创新大赛平台相符的题目，或者自己创新题目，这类同学可以不用做常规题目，保证他们具有充足的时间来进行创新设计。对于大部分同学们都做的常规题，课程组的老师们也多次谈论，让多门课程设计的训练不断线。最先是在《机械原理》课程设计中，根据专业特色的不同对不同专业采取选取与专业相关的设备进行机构设计作为课程设计题目[3]，要求学生进行运动分析和动力分析，锻炼学生们分析问题的能力；接着在《机械设计》课程设计题目上，采用经典的减速器设计为题目，要求学生们进行方案设计、技术设计及技术文件的编写。经过3阶段的训练，学生将拿到手上的任务书，变成了一张张图纸和一页页设计说明书；最后在《机械制造工艺学》的课程设计环节，让学生们对《机械设计》课程设计所设计的轴、齿轮及箱盖等典型零件进行加工工艺分析，让他们制定出加工工艺路线图。这样经过一系列机械类基础课程的训练，学生们经过了从能分析问题入手、到进行具体零件设计，再到具体零件的加工实现这么一个完整的锻炼，这对他们后面的毕业设计来说，也是非常有意义的。

4 结 语

经过机械设计类基础课程教学改革与实践，学生们的协作能力、获取信息能力及学习热情都得到了不同程度的提高，同时正是由于多门课程实践环节训练的不断线，从而也促进了学生实践动手能力、创新能力不断提高。加上系列课程课堂教学内容上的优化选取，使得改革的力度更大，改革的成效更加突出。

[1]唐静静,阮竟兰. 近机类专业“机械设计基础”课程教学改革[J] .中国电力教育，2010(22):69-70.

[2]管锋,周传喜.机械原理课程实践性环节的教学改革与实践[J].长江大学学报(社会科学版)，2011,34(4):121-122.

[3]周传喜，徐小兵.校级精品课程“机械设计”的实践教学改革[J]. 中国电力教育，2010,36(1):134-135.

[编辑] 洪云飞

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.06.060

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1673-1409(2012)06-N182-03