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淺議《機械設計基礎》教學的改革

摘要：《機械設計基礎》是機械類專業的一門重要技術基礎課，具有較強的實踐性，其內容廣，難度大，涉及很多抽象的理論知識，教學內容比較枯燥，學生在學習的時候缺乏耐心和興趣，教學效果不理想。本文主要對這些問題進行分析解讀，并提出了一些自己的見解，期望為培養學生的知識應用能力、創新能力和綜合素質能力提供一些幫助。
　　　機械設計基礎課程是一門用以培養學生機械設計能力的技術基礎課，主要內容包括機械傳動知識、常用機構、軸系零件等，本課旨在培養學生綜合運用先修課程中所學知識和技能，解決機械工程實際問題的能力，結合各種實踐教學環節，進行機械工程技術人員所需的基本訓練，為學生進一步學習有關專業課程和日后從事機械設計工作打下基礎，因此在近機械類專業的教學計劃中占有重要地位和作用，是高等工科院校中近機械類專業一門主干課程，在人才培養的教學計劃中占有重要的地位。作為基礎理論課程，其概念較繁雜，同時也具有很強的實踐性和應用性，所以教學過程中必須將理論和實踐緊密結合起來，注重對學生解決實際問題能力的培養。然而當前教學中確存在著一定的問題，影響了教學效果。
1.機械設計基礎教學重點：
　　機械原理教學重點要求學生掌握運動副的分類和表示方法，機構自由度的計算、機構運動簡圖的繪制、鉸鏈四桿機構的基本形式及其演化、圖解法繪制盤狀凸輪機構、齒廓嚙合基本定律、設計漸開線齒輪傳動的基本尺寸以及輪系傳動比的計算等。本部分的基本概念和基本理論比較抽象，如機構自由度計算中虛約束的判斷、平面連桿機構曲柄存在條件的判定、滾子半徑和基圓半徑對凸輪輪廓的影響、漸開線性質等。這些內容學生在學習時既看不到，又摸不著，使教學中存在著很大的難度。實驗教學也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐性環節，是培養學生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。實驗內容主要有：常用機構、機構運動簡圖繪制、齒輪范成實驗、機械零件現場教學、齒輪減速器拆裝等。機械設計基礎實驗多以驗證性的實驗為主，學生只需按照實驗指導書所列步驟進行，缺乏主動參與意識，這樣不利于學生自主學習能力的培養。
2.機械設計基礎教學中存在的問題：
　　隨著教學改革的深入和課程體系的調整，《機械設計基礎》課程的知識不斷更新，學時逐漸縮短。但隨著科學技術的進步和機械學科的發展，本課程需要向學生講授的內容越來越多。由于該課程涉及知識點多、難度大，并具有一定的實踐性，致使學生對各章節之間的教學聯系缺乏清晰的認識，學習效果差。而教學中，有些教師只滿足于給學生講道理，以為道理講清了，任務就完成了。這樣的教學過程完成后，學生僅僅簡單地記住了一些名詞術語或要點，對知識點的理解和運用仍然沒有質的提高。顯然，傳統的教學方法存在著理論與實踐相分離的現象，不能很好地解決該課程的重點、難點。為培養高素質技能型人才，滿足社會不斷發展的要求，對教學方法的改進迫在眉睫。
3.機械設計基礎教學方法改進措施：
　　3.1改革課程設計的教學模式
傳統的課程設計教學模式是集中用兩周的時間要求學生就某一課題進行設計，完成機械系統總體方案設計、機構運動設計、通用零部件工作能力設計和結構設計等內容，設計性內容和計算量比重較大，時間緊、任務重。因此，在教學中，可以將課程設計的內容分解在理論教學的各個章節中，讓學生帶著任務去學習，而到最后課程設計就比較簡單了，提高理論學習的積極性，綜合應用能力也得到了提高機械設計基礎不僅要培養學生掌握機械技術的基本知識、基本理論和基本技能，更要培養學生的設計創新能力和解決實際問題的能力。課堂教學要并注意培養目標與教學目標相適應，以更符合高等職業教育人才培養目標的要求。
3.2分利用多種教學手段：
　　要充分利用有利于改善教學效果的多種教學手段。在教學實踐中，充分利用實物、模型，增強學生的感性認識；通過多媒體課件教學使學生對各種機構的工作原理及在各種機械中的實際應用有深入的了解，提高學生的工程意識，激發學生的學習興趣。可以引入CAI教學課件展示各類機構的運動過程，呈現不易觀察的零件內部結構與動態特征，演示實際加工機床的運動與加工過程等，使學生的視覺活動和聽覺活動有機結合，變枯燥的結構內容為形象生動的內容，增強學生的感性認識，啟發和引導學生積極思維，增強教學效果。使用掛圖、投影儀等則可省去部分在黑板上畫圖的時間。
　　3.3加強實驗教學：
　　要有效利用實驗教學，由任課老師在課堂上做演示實驗，以配合課堂教學。比如在講解四連桿機構時，運用模型做課堂演示，讓學生一邊觀察一邊聽講，能使學生很快弄清曲柄、搖桿等構件之間的實際運動情況，理解了死點、急回特性等重點知識。另外，帶學生在實驗室進行實驗，是很好的教學方式。它可以使學生對機械的運動情況觀察得更仔細、更充分，同時還可以培養他們的實際動手能力，為此，要盡可能讓每個學生都有機會親手參加實際操作。為積極創造條件做好實驗，任課教師應與試驗人員密切配合，根據實驗指導書的要求認真做好準備、講解、指導及批改實驗報告等工作，提高實驗的質量和效率。
　　3.4加強實習教學：
　　實習教學是培養學生動手能力的主要手段。《機械設計基礎》課程可以結合專業實習來進行。具體來說就是在專業實習前，任課教師根據教學內容擬出實習思考題，讓學生帶著機械設計基礎問題去實習，啟發學生自己動腦去發掘尚未掌握的知識，尋找尚未知曉的事物。例如，在齒輪傳動機構拆裝實習時，可通過對傳動齒輪的裝拆和齒輪側隙的測量進一步理解中心距可分性原理，再通過講解，啟發學生自己開動腦筋充分分析，熱烈討論，去理解該原理的現實意義，即生產實際中齒輪的裝配雖不按標準中心距安裝，但仍然可使傳動平穩的道理。因此，《機械設計基礎》任課教師應充分利用好專業實習時，認真加以引導，提高學生的積極性和思維能力。
《機械設計基礎》教學應與生產實踐、技術推廣、社會服務緊密結合，更好地面向社會、面向市場，適應企業需求和崗位需要，與生產實踐緊密結合。《機械設計基礎》課程教學方法還需要教師在教學實踐中不斷地創新、總結和完善，才能更好地進行教學。

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