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的一門主千技術基礎課程，對學生的培養質量起着重要的作用。經過多年的教學改革和建設，機械設計課程成爲我校的優秀課程。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，結合各個教學實踐環節進行機械工程技術人員的基本訓練，逐步提高學生的理論水平、構思能力、工程洞察力和判斷力，特別是分析問題、解決問題的能力，爲順利過渡到專業課程的學習及進行專業產品和設備的設計打下寬廣而堅實的基礎，因此它在教學中起着承前啓後的作用。

一、優化教學內容和體系

機械設計課程主要研究常用、通用機械零部件的設計，內容比較豐富，學生在初學時感覺繁雜而難以入門。爲使學生易於理清學習的頭緒，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構設計〃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容列爲重點內容，在課堂上重點講授。而把比較易於理解的某些章節，例如：機械零件常用材料和選擇原則、過盈連接、摩擦輪傳動等列爲—般性內容，安排學生自學。爲了保證自學效果，對每部分自學內容都要列出自學提綱和要求並提出相應的問題，並隨後進行檢查。這樣提高了學生自主學習能力。

根據我校的培養目標和高素質應用型人才培養的要求，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，不強調系統的理論分析；着重零件參數的合理確定原則、合理的結構設計；強調理解公式建立的前提、意義和應用。至於佔學時比較多，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，做了適當的刪減和調整。整個內容講述中注意密切聯繫生產實際，在課程內容中針對工程實例增加了創新設計的內容，努力培養學生解決工程實際問題的能力。在例題和習題的選擇中，儘可能選用具有工程背景、典型性和啓發性的題目。

二、改進教學方法、採用先進教學手段

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、新爲原則，注重講重點、難點，傳授學生以思路、方法爲主。在6學時討論課上，設置綜合型討論題目，通過小組討論和現場討論課，讓學生成爲學習主體，創造條件使優秀學生有機會發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，調動學生的主觀能動性，教與學融爲一體，使學生成爲課堂的主體。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，然後組織學生討論，各抒己見，最終在教師的引導下，得出正確、合理的設計結果。在課程設計中也採用了這種教學方法。教師們在授課中注重與學生交流，經常提出一些問題，引導學生的思路，使臺上、臺下融爲一體，課堂氣氛活躍。

1.採用現代化的教學手段

在教學中採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、趣味性也大大激發了學生主動學習的積極性，加深了對所學內容的理解，從而提高了整體教學質量和水平。例如在講授機械傳動時我們插入了工程應用現場錄像，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構有一個深刻的印象，使學生對所學的知識有了直觀認識和理解，並且調動了學生做好課程設計的興趣。

2.採用網絡課堂的教學方式

機械設計一直是我校的優秀課程。早在2005年時我們就構建了〃機械設計〃網絡教學平臺。網絡教學平臺爲學生提供了電子課件、電子教案、網上習題、網上答疑等教學資源，同時我們把機械設計這門課最新的教學信息都掛在網上及時提供給學生，培養了學生自主學習和分析問題、解決問題的能力。

三、注重工程意識和創新能力的培養

創新是高科技發展的動力和源泉，是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力，創新能力的培養，是我國21世紀人才培養的核心目標。在機械設計教學改革中，我們十分注重培養學生的創新能力。在實踐教學中以注重培養學生的工程實踐意識、創新意識和動手能力爲原則，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，培養創新意識

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新實驗。機械零件認知實驗室有機械零件陳列櫃、機械創新設計陳列櫃和典型機器。通過參觀陳列室的各種機械零部件、簡單機構、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，理論與實際相結合，充分調動學生的熱情，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構形式、種類和運動規律的理解和認識。機械性能驗證實驗是通過實驗現象，證實課堂教學的某種理論或規律等，加強了學生對機械零件性能的理解，深化了課堂教學效果，培養了學生的動手能力。機械創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，培養學生的創新思維，開發創新潛能。機械設計創新實驗室有機構組合搭接創新設備、軸系結構設計設備等，爲學生提供了良好的實驗環境。創新實驗教學使學生在實踐中掌握創新設計的`基本方法，提高了學生的機械設計創新能力。

2.開放實驗室

爲發揮學生的主動性，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學生機械設計能力的重要實踐環節，它對培養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爲設計對象，這些題目能較爲全面的反映機械設計課程的內容，能使學生對所學的課本知識進行鞏固和應用。傳統的教學模式中，會在設計題目中給出明確的、經過驗證的設計數據和設計方案，再加上有較爲齊全的設計手冊、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，並把整個設計環節分爲方案設計、原理設計、結構設計等幾個階段，培養學生正確的設計思想，鼓勵學生敢於否定現有的參考方案和結構設計<培養學生的創新意識和創新能力。在課程設計中我們還鼓勵學生運用現代設計方法和現代設計手段，如優化設計、計算機輔助設計、智能設計等。我們鼓勵並指導部分學生進行三維計算機輔助設計，先後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品的設計，並運用PRO/E進行模擬仿真，使學生對自己的設計結果進行虛擬驗證，不僅培養了學生計算機輔助設計的能力，而且培養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

機械設計課程現在只是院級優秀課程，通過多年的實踐與建設，最近我們着手申請“省級精品課程”。

（一）加大課程教學資源，特別是網絡教學資源的建設，完善網上答疑係統，及時更新和完善網上教學資料。

（二）進一步加強課程實驗教學環節建設，改革實驗教學形式和內容，爭取開設更多的綜合性、設計性和創新性實驗。

（三）進一步完善課程設計資料，優化課程設計題目，努力提高課程設計的教學質量。

五、結束語

21世紀的人才培養模式是〃低重心、寬口徑、重實踐、強能力〃。爲此我們必須更新教育思想和教育觀念，優化課程內容和體系，探索新的教學模式，加強理論與工程實踐的聯繫。注重素質教育，着力培養學生獨立思維、用於創新、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工程，需要各個教學環節的協調配合。爲了提高學生的綜合能力，今後對機械設計教學的各個方面還有待於進一步完善。