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机械设计课程教学现状

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摘要:《机械设计》是机械类专业的一门核心技术基础课,现行的教材及授课方式使得该门课程教育教学效果欠佳。本文阐述了该课程的特点、分析了目前存在的问题以及针对这些问题提出来了一些改进的措施。最终的目的是激发学生的学习热情,提高教育教学质量。

关键词:机械设计;教学;课程特点;改进措施

0引言

《机械设计》是高校机械类专业学生的一门核心技术基础课。其内容主要阐述了一般工业生产中普通常见的机器所涉及的相关知识:包括机器设计的基本原则、设计计算理论、结构要求、材料选择及普通机器中所应用的几种关键机构的介绍,如连接部分、传动部分、轴系部分等。其主要目的是培养学生有一定的设计思想,可以通过本门课程的学习提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力[1]。

1《机械设计》课程的特点

《机械设计》课程在培养学生工程实践能力方面有重要作用,本课程学习结束后要求学生掌握机器的设计,包括结构设计及工艺安排、力及应力分析、强度计算、材料选择及经济环保诸多方面考虑,该课程特点有以下几点:①和前期很多课程均有联系,比如机械制图:结构的图形表示、公差与配合:机器设计的精度、机械制造基础:热加工及冷加工工艺过程、材料力学:所设计机构的刚度及强度、理论力学:所设计机构的静力学及动力学、等课程。②公式多:有理论式、经验式、半经验式、定义式。图表多:结构图、曲线图、标准图、实验图等。③实践性强:不仅要理解书面知识,更要将书面知识应用于实践,即可以独立根据要求设计出机器。④重点多:差若毫厘失之千里,每个构件的微小疏忽都有可能导致整台机器不能正常工作。⑤结果多样性:该门课程结束后解决同一问题结论多样化,在能达到要求的前提下,结论只有设计过程更优,没有对错。

2《机械设计》课程课堂教学目前存在的问题

2.1课时少、内容多

随着高校教育教学改革,各个学科专业都在压缩课时,大部分高校专业课基础课、专业课的教学压缩为48-60课时或者更少,教材中内容较多,这将导致很多内容不能详细讲授。《机械设计》课程和很多前期课程联系较紧密,在学习本门课程时需要大量的前期已修课程知识作为贮备,如果学生对前期所修课程掌握不好,加上本门课本身内容较多到导致学生在学习过程中感觉道苦闷,教师在讲授过程中也会有很大困难。

2.2教学定位模糊

《机械设计》课程不同于其他专业课程,该门课程实践性、创新性很强。目前我国机械设计基础薄弱,市面上出版的书籍分为两类,一类用于专科层次教学的内容较简单的书籍、一类为用于本科层次的书籍。用于本科层次的书籍基都涵盖了复杂的知识体系,培养目标基本是科研型人才,其在编排过程中就缺少应用型人才的培养案例。因而对学生实践动手能力的培养有较大的缺陷,在经济发展过程中科研型人才需求量较少,而需要大量的工程技术人员,此背景下学校课堂教学定位的模糊使得学生毕业后面临较大的就业压力。而繁杂的理论知识学习使得学生在创新意识、创新能力方面投入不足[2]。

2.3学生兴趣缺失

《机械设计》课程特点导致本门课程学习有一定难度,同时课程在学习的过程中所涉及的内容较多:如连接部分的螺纹连接、键及花键连接和铆接、焊接。传动部分的带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等。在前边的应力分析过程中,问题比较抽象、在后边具体常见零部件学习过程中有大量图表和很多公式推导。内容晦涩乏味。在讲授过程中,大部分同学不能将前后知识对比、归纳、总结。导致很多同学对整本书的知识有一个完整的体系,即便授课教师反复讲,一部分同学还认为各个章节各自独立、没有联系,不知道为什么学习。从而导致学习对本门课程产生畏惧心里,同时也对学习本门课程没有什么兴趣。

2.4教学方法单一

目前高校基本都采用多媒体技术辅助教学,多媒体技术丰富的动画画面可以动地展示所讲授知识点的工作原理及过程。但是在整个学期的学习过程中,一直是授课教师在前边讲授,学生被动的接收繁多的,零碎的知识点,时间久了学生也会失去学习的兴趣[3],使得教学质量大打折扣。

3问题的改革措施

3.1优化教学内容

教学内容最好做到对知识点既不重复,又无遗漏。这就要求从课程体系及教材上进行改革。在知识点的选用上要以“需要”为准绳,以“够用”为尺度,以“会用”为目的[4]。市场上现存的教材中,大多数都是课时少、内容多,这就要求在选用教材时既要兼顾知识的先进性又要把握知识的理论深度;既关注理论知识讲解,又兼顾实践能力的培养,使这些方面有一个合适的教学时间分配。并且制定合理的教学计划、选取少而精的教学内容,有的放矢、合理安排。对于一些过深的,复杂的推导过程应放弃不讲。

3.2准确定位

教学在教学之前要结合所在学校对自身的定位对《机械设计》课程有一个明确清晰的定位。如果学校定位是培养“国际一流大学”或为“国家科技发展储备人才”,那么选用理论深度、知识面全的书籍作为教材较为合适。如果学校定位是“服务地方经济”,为社会经济发展培养合格人才时,在选用教材时就要偏重于知识应用的一些教材。这样,在教学开始前定位明确,把握侧重点。将课堂教学和实际工作相对接,也有利于学生毕业后的就业。

3.3培养学生兴趣

在《机械设计》课程讲授时讲清本课程在机械类专业课程中的地位及和其他课程的关系、本课程的性质、及重要性。机械类专业主要是培养将来经济建设、社会进步中的所需的大量的工程师的实践性较强的一个专业[5]。对学生讲清工程师对人类社会的贡献,让学生为将来成为一名工程师而感到自豪,对未来清晰正确的认知有助于提高学生学习的积极性。讲清《机械设计》课程的特点,本课程由于研究对象而所具有的一些特有的特点。讲课时尽可能展示人类目前为了改造自然所设计的一些机器设备及我国现阶段所设计的比较高端的机器设备。提高学生学习本门课程的兴趣。

3.4改进教学方法

传统的教学是教师在前边讲,学生在下边听,这一过程较为被动。为了提高教育教学质量,可采用“课堂教学-参观实习-动手实践”多形式相互交叉的教学方法。在有条件的情况下,多安排学生去工厂参观学习,在参观过程中可以联系书本理论知识或者将现场正在加工、装配的机器零部件的理论知识给学生讲解,将理论和应用联系起来。或者可以在废品收购站买一些报废的机器,分组将这些东西让学生拆卸,在拆卸的过程中观察机器里边的结构形式、安装方法。然后将拆卸的东西装回,通过这一过程中让学生感受机器零部件的制造精度、工艺路线等知识,讲理论知识彻底转化为动手实践的能力。

4结论

《机械设计》课程在培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力方面有重要作用。是培养学生从一个“在校学习学生”转变为“工作中的工程师”的所必须的过程和重要的途径。通过对《机械设计》课程现存问题的思考得出来一些改进的措施。在今后的教学中不断发现问题并不断改进完善这些措施。使教学内容、教学方法、教学手段都得到改进。提高《机械设计》课程教学质量,为社会发展提供合格的人才。

参考文献:

[1]濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]张怀英,李芳.机械设计类课程教学改革探析[J].湖北函授大学学报,2013(01):75-76.

[3]韩衍昭.《机械设计基础》教学过程中的几点思考[J].管理工程师,2013(2):73-75.

[4]吴琳.电工电子技术课程改革教学的思考[J].中国科技信息,2010(16):260-261.

[5]孟庆琴,武庆东,王志伟.机械设计绪论课程的教学策略[J].河南机电高等专科学校学报,2012(09):86-88.

作者:张小安 单位:四川文理学院智能制造学院

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