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探討機械設計課程建設的目標及手段論文
機械設計是機械類專業(yè)的一門主千技術(shù)基礎課程，對學生的培養(yǎng)質(zhì)量起著重要的作用。經(jīng)過多年的教學改革和建設，機械設計課程成為我校的優(yōu)秀課程。在機械設計課程的學習過程中，要綜合運用選修課程中所學的有關知識與技能，結(jié)合各個教學實踐環(huán)節(jié)進行機械工程技術(shù)人員的基本訓練，逐步提高學生的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力，特別是分析問題、解決問題的能力，為順利過渡到專業(yè)課程的學習及進行專業(yè)產(chǎn)品和設備的設計打下寬廣而堅實的基礎，因此它在教學中起著承前啟后的作用。
一、優(yōu)化教學內(nèi)容和體系
機械設計課程主要研究常用、通用機械零部件的設計，內(nèi)容比較豐富，學生在初學時感覺繁雜而難以入門。為使學生易于理清學習的頭緒，在教學中我們始終貫穿"使用場合一失效形式一受力分析一強度計算一結(jié)構(gòu)設計〃這一主線，把領頭知識機械零件的疲勞強度設計和主要零部件諸如齒輪傳動的強度計算、軸的設計、滾動軸承的選擇及組合設計、螺紋連接的強度計算及螺栓組連接的受力分析等內(nèi)容列為重點內(nèi)容，在課堂上重點講授。而把比較易于理解的某些章節(jié)，例如：機械零件常用材料和選擇原則、過盈連接、摩擦輪傳動等列為—般性內(nèi)容，安排學生自學。為了保證自學效果，對每部分自學內(nèi)容都要列出自學提綱和要求并提出相應的問題，并隨后進行檢查。這樣提高了學生自主學習能力。
根據(jù)我校的培養(yǎng)目標和高素質(zhì)應用型人才培養(yǎng)的要求，我們在機械設計課程的教學中，加強基本概念和基本設計方法的講解，不強調(diào)系統(tǒng)的理論分析；著重零件參數(shù)的合理確定原則、合理的結(jié)構(gòu)設計；強調(diào)理解公式建立的前提、意義和應用。至于占學時比較多，而對提高學生工程設計能力又幫助不大的機械零件的強度計算公式推導過程，做了適當?shù)膭h減和調(diào)整。整個內(nèi)容講述中注意密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，在課程內(nèi)容中針對工程實例增加了創(chuàng)新設計的內(nèi)容，努力培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。在例題和習題的選擇中，盡可能選用具有工程背景、典型性和啟發(fā)性的題目。
二、改進教學方法、采用先進教學手段
在教學方法上，我們增加了互動討論式教學方法。52學時的講授課，以少、精、寬、新為原則，注重講重點、難點，傳授學生以思路、方法為主。在6學時討論課上，設置綜合型討論題目，通過小組討論和現(xiàn)場討論課，讓學生成為學習主體，創(chuàng)造條件使優(yōu)秀學生有機會發(fā)表自己的學習體會和研究成果。通過上討論課，讓學生參與到教學中來，調(diào)動學生的主觀能動性，教與學融為一體，使學生成為課堂的主體。例如在齒輪傳動的設計中，在滿足基本要求的前提下先由學生自主選擇傳動方案和設計方法，然后組織學生討論，各抒己見，最終在教師的引導下，得出正確、合理的設計結(jié)果。在課程設計中也采用了這種教學方法。教師們在授課中注重與學生交流，經(jīng)常提出一些問題，引導學生的思路，使臺上、臺下融為一體，課堂氣氛活躍。
1.采用現(xiàn)代化的教學手段
在教學中采用先進的多媒體教學手段，增加了教學信息量和提升了教學效果。同時，計算機輔助教學的形象化特點和生動性、趣味性也大大激發(fā)了學生主動學習的積極性，加深了對所學內(nèi)容的理解，從而提高了整體教學質(zhì)量和水平。例如在講授機械傳動時我們插入了工程應用現(xiàn)場錄像，給學生以生動、直觀的印象。我教研室很早就購買了比較成熟的機械設計CA丨課件和機械設計試題庫。還有在課程設計之前，我們給學生播放減速器裝拆錄像，使學生對減速器中各個零部件的結(jié)構(gòu)有一個深刻的印象，使學生對所學的知識有了直觀認識和理解，并且調(diào)動了學生做好課程設計的興趣。
2.采用網(wǎng)絡課堂的教學方式
機械設計一直是我校的優(yōu)秀課程。早在2005年時我們就構(gòu)建了〃機械設計〃網(wǎng)絡教學平臺。網(wǎng)絡教學平臺為學生提供了電子課件、電子教案、網(wǎng)上習題、網(wǎng)上答疑等教學資源，同時我們把機械設計這門課最新的教學信息都掛在網(wǎng)上及時提供給學生，培養(yǎng)了學生自主學習和分析問題、解決問題的能力。
三、注重工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新是高科技發(fā)展的動力和源泉，是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是我國21世紀人才培養(yǎng)的核心目標。在機械設計教學改革中，我們十分注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在實踐教學中以注重培養(yǎng)學生的工程實踐意識、創(chuàng)新意識和動手能力為原則，對實驗教學和課程設計做了以下改革。
1.加強動手能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識
機械設計開設了機械零件認知實驗、機械性能驗證實驗和機械創(chuàng)新實驗。機械零件認知實驗室有機械零件陳列柜、機械創(chuàng)新設計陳列柜和典型機器。通過參觀陳列室的各種機械零部件、簡單機構(gòu)、機械的工作以及實際機械的運動過程等增加學生的感性認識，理論與實際相結(jié)合，充分調(diào)動學生的熱情，使學生對工程實際問題有了初步認識。通過認知實驗的進行，增加了學生對機械結(jié)構(gòu)形式、種類和運動規(guī)律的理解和認識。機械性能驗證實驗是通過實驗現(xiàn)象，證實課堂教學的某種理論或規(guī)律等，加強了學生對機械零件性能的理解，深化了課堂教學效果，培養(yǎng)了學生的動手能力。機械創(chuàng)新設計實驗改變了學生在實驗學習中的被動地位，由學生自主設計實驗項目的實驗方式、方法和步驟，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，開發(fā)創(chuàng)新潛能。機械設計創(chuàng)新實驗室有機構(gòu)組合搭接創(chuàng)新設備、軸系結(jié)構(gòu)設計設備等，為學生提供了良好的實驗環(huán)境。創(chuàng)新實驗教學使學生在實踐中掌握創(chuàng)新設計的基本方法，提高了學生的機械設計創(chuàng)新能力。
2.開放實驗室
為發(fā)揮學生的主動性，打破實驗教學受實驗學時的限制，改變多年的傳統(tǒng)實踐教學方法，我們同時面向教師和學生開放實驗室。學生自主對實驗項目進行設計、改進，自己選擇儀器、操作實驗過程，增加了學生實際動手的機會，培養(yǎng)了學生分析問題和解決問題的能力。
3.機械設計課程設計改革
機械設計課程設計是培養(yǎng)學生機械設計能力的重要實踐環(huán)節(jié)，它對培養(yǎng)學生的工程設計意識、設計能力有十分重要的意義。目前的課程設計還是以減速器為設計對象，這些題目能較為全面的反映機械設計課程的內(nèi)容，能使學生對所學的課本知識進行鞏固和應用。傳統(tǒng)的教學模式中，會在設計題目中給出明確的、經(jīng)過驗證的設計數(shù)據(jù)和設計方案，再加上有較為齊全的設計手冊、圖冊和指導書，制約了學生的思維。我們改革了這種讓學生〃照葫蘆畫瓢"的做法，要求學生從方案設計開始進行，并把整個設計環(huán)節(jié)分為方案設計、原理設計、結(jié)構(gòu)設計等幾個階段，培養(yǎng)學生正確的設計思想，鼓勵學生敢于否定現(xiàn)有的參考方案和結(jié)構(gòu)設計<培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在課程設計中我們還鼓勵學生運用現(xiàn)代設計方法和現(xiàn)代設計手段，如優(yōu)化設計、計算機輔助設計、智能設計等。我們鼓勵并指導部分學生進行三維計算機輔助設計，先后完成了二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器、圓錐一圓柱減速器等產(chǎn)品的設計，并運用PRO/E進行模擬仿真，使學生對自己的設計結(jié)果進行虛擬驗證，不僅培養(yǎng)了學生計算機輔助設計的能力，而且培養(yǎng)了學生獨立分析問題、解決問題的能力。
四、機械設計課程建設的目標
機械設計課程現(xiàn)在只是院級優(yōu)秀課程，通過多年的實踐與建設，最近我們著手申請“省級精品課程”。
�。ㄒ唬┘哟笳n程教學資源，特別是網(wǎng)絡教學資源的建設，完善網(wǎng)上答疑系統(tǒng)，及時更新和完善網(wǎng)上教學資料。
（二）進一步加強課程實驗教學環(huán)節(jié)建設，改革實驗教學形式和內(nèi)容，爭取開設更多的綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗。
�。ㄈ┻M一步完善課程設計資料，優(yōu)化課程設計題目，努力提高課程設計的教學質(zhì)量。
五、結(jié)束語
21世紀的人才培養(yǎng)模式是〃低重心、寬口徑、重實踐、強能力〃。為此我們必須更新教育思想和教育觀念，優(yōu)化課程內(nèi)容和體系，探索新的教學模式，加強理論與工程實踐的聯(lián)系。注重素質(zhì)教育，著力培養(yǎng)學生獨立思維、用于創(chuàng)新、自主獲取和運用知識的能力。多年的研究與建設證明，機械設計教學是一個系統(tǒng)工程，需要各個教學環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合。為了提高學生的綜合能力，今后對機械設計教學的各個方面還有待于進一步完善。
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