机械设计制造及其自动化专业教学中存在的问题及优化方案

高云 崔宇

（神木职业技术教育中心，陕西 榆林）

机械设计制造及其自动化是一门综合性技术学科，研究范围广泛，包括各种工业机械设备和机电产品，从设计、制造到生产过程的运行管理，其目标是培养具有机械生产基本知识和应用能力，可以在工业生产第一线的机械生产、技术开发、应用研究、运营管理和运营销售领域工作的人才。为了提升机械设计制造及其自动化专业的课堂教学水平，并且能培养出具有生产自动化及其专业技能、知识，并能很好地应用于实践或科学工程领域的技术专业人才，适应时代的需要，给企业带来优秀的工程师和技术人员，学校要不断优化课程教学设计。

一、机械设计制造及其自动化

当前的机械设计制造包括机械设计、机械制造，这两个方面涉及的内容很多，所以这些设备的结构和润滑方式的运作要重视传达方式和结构的构造，这对现在机械设计的发展起着非常重要的作用。我国工业发展迅速，为机械设计在制造业中的应用创造了新的机会，并为这一发展做出了重大贡献。随着智能自动化技术的进步，智能化已经成为许多行业未来的发展方向。将自动化技术与手工制造相结合，不仅可以辅助机械设计模型的开发，还可以显著提高设计的质量和效率。自动化的辅助大大加快了机械设计领域的虚拟开发进程，帮助企业全面控制生产进度，有效避免人为因素造成的误差，实现机械科学设计的标准化。由于使用了自动化辅助技术，参数分析更加准确，传统机械设计结构得到了优化，从而提高了该技术的整体价值。自动化辅助技术引领了机械设计和制造业的智能化发展，为该领域的长期可持续发展提供了基础，并为企业带来了更大的经济效益[1]。

在以往的机械设计中，用人工作为设计主体的方式受到了很多因素的制约，特别是在某些数据和表格的处理方面。这不仅导致资源浪费，还无法达到预期效果。自动化的使用不仅提高了效率，还在很大程度上避免了计算能力不足的影响，也使设计更加高效，节省了时间。在机械设计和制造中使用自动化可以刺激创新，并帮助设计师评估相关数据。计算机具有强大的记忆功能，允许设计师在设计和制造过程中随时存储和检查错误，及时发现问题并消除出现的问题，及时纠正错误并纠正设计结果，以有效避免重复工作。不久的将来，机械设计、制造业可以利用自动化技术、人工智能等高级技术进行综合开发。机械设计制造及其自动化工作效率高、错误少、时间短，会给企业的发展带来高效的帮助。

二、机械设计制造及其自动化专业教学中的问题分析

（一）教育中缺少实践活动

对多年来参与教学实践的工作情况进行总结和分析，我发现部分教学工作者在机械设计自动化课堂上的讲课习惯较为保守，课堂活动多以教师的片面性分析为主，学生在课堂上仍然是旁听的身份，缺少实践的机会。学生没有动手机会，无法展开训练，没有机会把课堂上学到的抽象课程知识与理论与实践知识相结合，不利于培养学生的创新能力。

（二）师生之间的交流较少

部分学校机械设计制造及其自动化课堂中，教师不注重引导学生，让学生自学，也没有与学生及时保持沟通。一些教师只是根据教学大纲和计划草率完成教学任务，这样的情况下，课堂就显得很枯燥乏味，学生在课堂上缺少发言权和积极性，学习积极性和能动性没有得到发挥，课堂上的学习气氛一直处于不活跃的状态[2]。

（三）教学中忽视了探究式教学、情境式教学

机械设计制造及其自动化课堂教学中，部分教师没有找到正确、合适的教学方法，如探究式教学方法、情境式教学方法、多媒体教学方法，多是用说教的方式展开教学，学生学习的积极性被压制，学科知识学习与生活实践脱节。

三、机械设计制造及其自动化专业的教学方案优化

可以说，机械设计制造及其自动化课堂教学关系着机械设计领域的发展前景，决定着机械工程行业的未来，专业教师必须不断提高自己的专业知识和职业教育水平，重视学生学习能力的差异和学习经验，提高学生创新应用、综合实践和自学的能力，使学生对机械设计制造及其自动化学习产生积极性和热情。

（一）引导学生开展社会实践活动和实验教育活动

教师应以科学思想为指导，培养学生运用创新能力，多在机械设计制造和自动化课程中添加实践活动，为学生提供参与社会实践和动手实验的机会，真正根据机械设计与机械工程行业的实际情况开展教学，为学生提供最先进的课程知识，鼓励他们收集与自己专业发展和其领域边界相关的信息，并提供给学生实习的机会，从而培养学生在实践活动中的动手技能和理论联系实践的技能[3]。

（二）以学生为主体，以教师为主导，加强学生与教师的沟通对话

教师应该及时与学生沟通，并在课堂上进行对话，以便学生有足够的时间和机会在课堂上表达自己的想法并及时提供反馈。另外，教师还能从与学生的交流对话中发现自己教学的不足以及需要改进和加强的地方，同时鼓励和支持学生的优势和长处，帮助他们进一步提高。首先，教师必须与学生建立友好的师生关系。需要注意的是，教师与学生的关系是平等的，教师要关注学生，并为师生之间的互动提供良好的保障。其次，考虑到学生的地位，教师应把教和学进行有机的结合，避免“满堂灌”的教学模式，教师要转化为课堂活动的组织者和引导者，更好地进行师生互动。在具体的教学活动中，教师要积极引导学生学习。最后，教师必须正确运用激励机制。在具体的教育活动中实施多重奖励和指导，尊重学生的观点，鼓励他们创新。

（三）把教学大纲用于指导情境教学、小组研究和多媒体教育的结合

在现代信息技术飞速发展的时代，教师必须不断引入新的教学资源，以激发学生的学习兴趣，如引入多媒体资源。多媒体具有丰富的图形信息和生动的动画，对于机械设计制造及其自动化专业教学来说，多媒体能使一些抽象的知识变得具体化和直观化，如机械产品的实例照片或视频材料，也可以在网络中找一些机器生产的例子，学生可以更容易地理解这些例子，也可以激发他们的学习兴趣。此外，教师可以选择立体式教学。在机械设计与生产及其自动化领域，很多机械结构相对复杂，书上的平面展示缺乏空间感，如果仅仅依靠教师的口头讲解，学生很难理解。因此，教师可以采用立体教学法，即模型和部分实物零部件有机结合，采用零件的三维立体图像或整机的三维立体图像，帮助学生更好地了解机械结构的具体情况。

四、自动化在机械设计制造领域中的未来方向

随着互联网的引入，自动化已经成为力学模型开发中最重要的技术之一。换言之，使用自动化技术可以提高机械设计的质量。通过专业人员的不断改进和完善，改进的自动化技术将成为机械设计技术进一步发展的基础。电子计算机技术与机械设计制造的结合在自动化中起着决定性作用。电子计算机技术在机械设计和制造过程中的应用大大提高了设计性能。电子计算机技术能形象地描绘机械设计设备的立体图形，全面解析机械设计的结构，及时发现设计的不足，从而优化设计方案，为后续的制造提供保障，也能提高设计的效率和制造效率[4]。

在电气工程的自动控制系统中，干扰是不可避免的，对此类事件的严格控制需要特殊程序。在过去，人工重复处理缺陷，货物效率低下，容易交叉。将内燃机用于电气工程中的自动控制，可以科学地确定测试参数，并充分利用自动化技术的优势，以减少中断时间并加快诊断速度。此外，使用自动化方法来检测和诊断错误更精确，以便将其保存为一个可靠的数据库，并使其更精确。错误诊断应用于整个电气工程操作过程中的智能控制系统。通过智能方法消除和纠正错误，从而防止损坏电气设备。手动开关使排除干扰变得困难，并阻止深入分析错误原因。自动化技术的优势在于，该设备可以进行持续的检查和测试，并在运行期间正确捕获某些数据，如果一个系统出现故障，它能够及时确定它的位置，以减少系统运行过程中的风险。

随着自动化技术的发展，其被添加到机械设计中，因为自动化辅助技术可以使机械设计更环保，促进可持续发展，开辟新的可能性。即使现有的自动化辅助技术发展得更快，它们在机械设计和加工中的应用也可以是一种新的发展形式。在机械设计中，为了改进自动化辅助技术的应用，提高生产效率和加快生产速度，应高度重视制造效率的提升，促进机械设计制造领域的发展。

五、结语

总而言之，近几年机械设计制造及其自动化专业课堂教学活动中出现了很多的弊端和问题，针对课堂知识与实践操作脱节、教学人员与学生之间缺少交流对话、教学人员使用传统、保守的“灌输式”教学方法等问题，提出以上几点教学改进措施，以供相关人员借鉴与参考。