论机械设计基础课程教学改革

贾瑞匣

(郑州工业应用技术学院，河南 郑州 451150)

机械设计基础是工业设计专业的一门专业基础必修课，是一门研究机械中常用机构和通用零、部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法的课程。本课程实践性和综合性很强，它是联系基础课和专业课的重要桥梁，起着承前启后的作用。

1 课堂教学改革

1.1 教学方法改革

(1)图示教学法。图示教学法即“图文示意”教学法。该教学方法的核心是采用“纲要信号”图表，此图表是一种直观性很强的教学辅助工具，主要由文字、图形、公式、方框、流程图和表格等组成。利用此教学法将各章内容的各个知识点有机地串联起来，有利于学生把握知识的整体结构及其内在联系，便于学生对所学知识的理解和记忆。

(2)任务驱动教学法。任务驱动教学法实现了教学理念的转变，它将以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以分析问题、解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念，将传统以教师为主的再现式教学转变为以学生为主的探究式学习，使学生处于一种积极主动的学习状态，学生会运用现有的知识和自己的经验，结合自己对当前问题的理解提出方案、解决问题。任务驱动教学法最根本的特点就是“以任务为主线、学生为主体、教师为主导”，改变了传统的被动教学模式，实现了学生主动参与、积极探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心是根据教学内容设计任务。如在讲授平面连杆机构这一章时，教师可让学生设计包含平面连杆机构的健身机械或家用机械，比如健身机械可以是小区里面安装的健身器材；家用机械如雨伞、折叠桌椅、家用折叠梯子等。通过实践发现任务驱动法有利于培养学生分析问题、解决问题、与其他人协作的能力，激发学生自主学习的兴趣。

1.2 教学手段改革

(1)利用多媒体、实物模型和板书相结合的教学手段。多媒体授课是通过声音、图形、文字、三维动画等多种形式有机融合，使学生对复杂的机械结构形成清晰的感官认识，实物模型的示教能起到直观形象的作用，两者都方便学生对新知识的理解。同时，辅以传统的板书教学，对于较复杂的、较难理解的公式，在黑板上写出推导过程，边推导边讲，学生在老师写板书时就会有思考时间，能更好地掌握这些公式。通过综合使用多种教学手段，能很好地提高学生的学习兴趣。例如，在讲曲柄摇杆机构和齿轮时借用实物模型，让学生增加感性认识，便于学生理解和记忆。

(2)应用计算机三维设计软件辅助教学。在机械设计基础课堂教学中引入计算机三维设计软件，可提高学生的感性认识，便于理解机械结构。比如在讲解轴系结构时，可采用Pro/Engineer、Solidworks、UG等CAD三维设计软件给学生展示减速器的三维模型，使学生产生好奇心，提高学习的兴趣。

(3)利用微信雨课堂进行混合式教学。雨课堂把 PowerPoint和微信联起来，建立了线上和线下学习的桥梁。教师应用雨课堂在课前发送课件、慕课视频、习题等，学生通过手机接收并进行线上学习，并可实现师生的线上互动。雨课堂大大激发了学生主动学习的热情，按时完成“课前预习”和“课后作业”，从而提高了课堂教学效果。

雨课堂可实时同步课堂和互动式教学。学生扫码签到，避免了旷课现象，有效地提高了到课率。教师当天教学用的课件可以同步在学生手机上，如果学生有听不懂的知识点，可以随时点击“不懂”按钮向老师请教，遇到重点、难点知识，点击“收藏”按钮，方便课后复习。同时，教师可根据雨课堂反馈的数据及时了解学生对知识点的掌握情况，进一步调整教学计划，更有效地提高教学质量。“雨课堂”还有一些功能可以增加学生与教师的沟通，比如学生可以在线发送弹幕，对教学内容提出建议。

2 实践教学改革

机械设计基础的实践教学有课内实验和课程设计2部分组成。针对课内实验可以少一些演示性、验证性实验，多开设一些综合性、设计性实验，多鼓励学生利用实验设备器材自己设计实验，并启发学生勤思考，勤动手，提高学生的实践动手能力。

针对为期2周的机械设计课程设计环节。一般设计的是带式输送机传动系统中的圆柱齿轮减速器，老师在做任务书时要保证学生每人一题，确保学生独立进行设计计算，以免学生相互抄袭，达不到工程训练的目的。在进行减速器设计时，可先让学生到实验室动手拆装各种减速器，增加感性认识，主要认识减速器的内部和外部结构，特别是轴承、轴、箱体和各种齿轮的结构。在完成带传动和齿轮传动的设计后，要求学生用计算机绘图软件绘制出减速器的装配图和主要零件的零件图，同时要求学生进行三维实体建模，强化学生的计算机辅助设计能力，开拓学生的就业渠道。通过机械设计课程设计的这个实践环节，使学生更好地理解机构设计、零部件设计方法等理论知识，提高了学生的学习热情和设计水平，增强了学生的就业竞争力。

3 考核方式改革

在应用任务驱动教学法教学过程中给学生布置了一些设计任务，考核时将根据学生完成情况计算平时成绩并计入总评。另外，把雨课堂中的有关反馈数据也计入总评。在设计期末考试试卷时，有意识地增加主观题的分值，减少客观题的分值，考查学生综合运用所学理论知识来解决实际问题的能力，激发学生在平时学习中将理论与实际联系的积极性。

4 结论

通过以上3个教学关键环节的教学改革和实践探索，把以往课程教学以教师教为主的传统教学模式改变成以学生学为主的新模式，激发了学生的自主学习兴趣，培养了学生的实践动手能力，拓宽了学生的就业渠道，取得了良好的教学效果。