《机械系统设计》教学方法改革

谢永智

摘   要：本文根据《机械系统设计》课程在理论教学实践中存在的问题和不足，论述了该课程改革的必要性，分析了目前教学中存在内容泛泛、理论性强、内容重复等各种问题，提出了具体的改革措施，包括改革考核方式、教学方法、修订教学内容等，这些方法是有较强的普遍性、适用性和通用性，便于提高课堂的教学质量，提高学生的创新创业等各种能力。

关键词：机械系统设计  教学改革  考核方式

中图分类号：G642.0                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）10（a）-0207-02

《机械系统设计》课程是机械专业教学大纲所列的最主要专业基础课之一。课程的目的是培养机械专业学生掌握系统的观点、联系的观点、发展的观点，进行学习本课程。掌握机械系统设计的基本原理、步骤、流程和方法，应用于机械设计实践之中去，获得设计各类型机械的技能。在课程教学中也发现一些不足，如：因为知识点比较抽象，理论性非常强，而学生普遍上较为缺少实际操作经验，很难深入理解知识的确切含义;内容上涉及知识点较多，部分内容比较空泛、不具体、重复，新颖设计理念偏少。因此，为了适应社会的发展，适应教育现代化的需求，提高学生动手能力，全面提高学生各方面的综合素质，需对《机械系统设计》课程教学，进行深入探索与改革。

1  教学实践中发现的问题

1.1 课程内容实践性弱理论性强

专业课特点是实践性很强，但在《机械系统设计》课程理论教学实践中也发现如下几个主要问题：（1）在课堂上进行理论教学的学习比较多，而在实习或者实验场地进行实践教学的学习比较少;（2）由于受经费限制，设备台套数比较少，学生很难有动手操作实验设备的机会，不好理解课堂理论教学的内容;（3）教师授课时，各种条件限制，应用实例讲得少。

1.2 教材的部分内容比较空泛

本课程本应强调，对机械进行系统设计方面的内容的教学，应结合机械设计实例有针对性的来讲解，但是现有各出版社出版的教材，内容上普遍存在抽象、宽泛，可操作性不强，对真实的机械设计工作，帮助有限。课程内容既不深入，也不透彻，显得空洞。比如动力系统，以电动机为例，教学时使用的教程中提到的电动机有很多种类型，主要有交流电机、直流电机、步进电机等。就机械设计制造及自动化专业学生来说，有关电子类知识基础比较薄弱，没有学过电机类的课程，因此，要合理，正确选择电机类型，是有难度的。由于课程综合性较强，课程内容涵盖了较多的知识点，内容上联系紧密的课程数目也较多，学校安排的学时是有限的，无法深入讲解，也无给出具体例子加以释疑;要想把教材的各个知识点讲的透彻明白深入，就需要教师具备扎实的专业知识，深厚的科研功底，另一方面，还需要教师结合自己工作实践、科研实践的一些具体实例进行讲解。

1.3 部分课程内容重复

本课程是一门综合性的课程，是将前面所学的多门专业课程进行综合、系统的总结，其他的课程有自动控制原理、机械设计等课程，因而与这些课程在内容上有些重复。比如动力系统设计，涉及液压气压传动、电机等课程，如机构设计，又与机械设计、机械原理等课程的内容有重复，操纵系统设计，自动控制原理等课程，存在内容上的重复。

1.4 考核死板灵活性差

机械系统设计这门课程，强调综合性和实践性，要求学生掌握根据所学知识系统的进行机械设计的能力，进行机械系统设计的时候，一般计算量，工作量非常大，在短时间内是无法完成的，机械设计，又比较强调一种创新，这也是无法通过闭卷考试的方法来实现的。现有的闭卷考试方式，比较死板， 缺乏灵活性。束缚了学生的积极性创造性，不利于培养学生的分析能力，动手能力，创新能力和综合应用能力。

2  教学方法改革

根据《机械系统设计》课程理论实践教学中发现的各种各样客观问题，从本校的教学要求出发，对“机械系统设计”课程提出了一些的改革措施。

2.1 强化课程必要性和重要性的认识

兴趣是学习的最好的老师，要想学好这门课程，首先需要激发学生的学习兴趣和爱好，调动他们的学习积极性和主动性，让他们自觉自愿，主动学习。为了做到这一点，就必须第1次课的时候，就要跟学生讲清楚，说明白，本课程的重要性和必要性，以及综合性、基础性、实用性，对以后的专业学习、工作就业均有重要的影响。了解本课程的性质、地位、内容，同时讲解本课程的学习方法，手段，该掌握的知識点，帮助学生会学习，灵活学习。

2.2 撰写合适的讲义

《机械系统设计》课程教材的内容一般包含方案设计、总体设计、载荷特性、动力系统、执行系统、传动系统、操作系统、控制系统、噪音控制，用系统的观点和联系的观点来说，这些内容完全满足机械系统设计的要求，符合机械设计的逻辑，包含了机械最主要的结构。但绝大部分教材都存在不足，就是没有用具体的设计实例来贯穿整个内容，存在理论抽象，理论和实践脱节情况的。因此需要上课教师结合自己的工作实践、科研实践、社会实践、专业知识的内容，把些具体详细的机械系统设计实例，穿插到自己撰写的讲义中去。通过具体真实可感的设计实例来调动学生的积极性，学习兴趣。

2.3 实例教学，边教学边实践

教材的内容一般理论文字多，应用实例少，学生理解起来较难，想掌握更费劲。让学生建立起系统、联系、发展的观点，进行机械系统设计，让学生掌握设计的步骤和流程，理解设计的思想内核，教学时，精选一、二个典型机械装置，自始至终作为设计对象进行系统讲解。通过这样实例教学，可做到所见即所得，可操作性强。例如：“机械系统总体方案设计”讲解之后，紧接讲解“洗衣机”总体方案设计实例。每一个系统的设计教学都有一个对应的教学实例。讲解实例，学生更容易理解和掌握。

这样在整个教学过程中，通过实例来说明设计理论如何指导具体的设计实践，然后，设计实践又促进设计理论的升华和提高，如此反复，互相促进，使学生在设计理论的指导下更好的完成设计实践，从而达到课程的教学目的。

2.4 每人一题大作业的考核内容和形式

“机械系统设计”课程教改中一个重要的内容就是考核内容和形式变闭卷考试为做大作业。因为课程考核的目的有：一是督促学生学习。二是检验学习质量。三是衡量学生间的差距，四是检验教师的教学效果。通过考核来看学生能否用所学知识解决问题;便于教师改进自己教学方法，完善教学手段，调整学思路。本课程大作业是随课堂进度逐步完成，要求每个学生完成一台机械设备的系统设计过程，每个学生不雷同。为使学生全面地理解和掌握所学，每人一题，锻炼学生的独立能力。传统考试方式只能考察学生理论上的知识。而大作业能检验学生学以致用、活学活用、开拓创新的动手能力，达到了素质教育和创新教育的目的。

3  结语

《机械系统设计》课程的改革涉及面广，难度大，通过对教学方法、思路、技巧、手段等内容的改革，一定能够推进课程的建设，提高学生对知识的掌握程度，达到专业培养计划的要求。从这两三年的教学实践看，效果明显，学生先后在3-D大赛，机械创新等大赛中取得突出的成绩，获得了一等奖、二等奖等名词，在就业找工作中获得了就业单位的赞许。

参考文献

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[3] 钟宇光，史东岩，展勇.基于CDIO模式的机械系统设计课程教学改革研究[J].大学教育，2016（1）：144-145.