郭小蘭

摘 要： 機械設(shè)計課程是一門研究機器和機構(gòu)的基本理論及設(shè)計技術(shù)的課程。本機械設(shè)計課程的實踐性和綜合性極強，本文積極有效地探索機械設(shè)計課程教學(xué)改革，提出多種教學(xué)方法的綜合使用，有利于提高學(xué)生的工程實踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量，形成地方高校教育特色。

關(guān)鍵詞： 機械設(shè)計 教學(xué)改革 實踐教學(xué)

機械設(shè)計是指設(shè)計開發(fā)新的機器設(shè)備或改進(jìn)現(xiàn)有的機器設(shè)備，機械設(shè)計是一項極富創(chuàng)造性的工作，學(xué)好本課程，掌握機械設(shè)計的基本知識、基本理論和基本方法[1]。機械設(shè)計是影響機械產(chǎn)品性能、質(zhì)量、成本和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的一項重要工作，機械產(chǎn)品能不能滿足用戶要求，很大程度上取決于設(shè)計工作，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展，市場競爭日益激烈，企業(yè)為了獲得自身的生存和發(fā)展，必須不斷推出具有市場競爭能力的新產(chǎn)品。因此，機械產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期將日益縮短，對機械產(chǎn)品在質(zhì)量和品種上的要求，將不斷提高，這就對機械設(shè)計人員提出了更高要求[2]。

1.多種教學(xué)方法結(jié)合使用

改革傳統(tǒng)理論課教學(xué)方法，除板書結(jié)合多媒體授課外，采用項目式教學(xué)法、案例教學(xué)法、討論答疑授課等多種教學(xué)手段，從而豐富課堂教學(xué)形式，強調(diào)學(xué)生互動參與，強化教學(xué)效果。

1.1教學(xué)難點運用項目式教學(xué)法。

教學(xué)難點如機器與機構(gòu)的相互關(guān)系，教師通過課件講解的方式很難口述清楚，學(xué)生理解起來較為費力。因為本院所開專業(yè)均為汽車類專業(yè)，則可采用實驗室現(xiàn)場教學(xué)的方式，以內(nèi)燃機為例，教師可對照實物講解內(nèi)燃機所涉及機構(gòu)、工作原理及設(shè)計方法；結(jié)合多媒體授課，通過實物、聲音、圖形、文字、三維動畫等多種刺激有機融合，使學(xué)生形成清晰的感官認(rèn)識：曲柄滑塊機構(gòu)將活塞的往復(fù)移動轉(zhuǎn)化為曲軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動，齒輪機構(gòu)和帶傳動機構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的傳遞，凸輪機構(gòu)將凸輪的轉(zhuǎn)動變換為搖桿的往復(fù)擺動；通過上述五個機構(gòu)的協(xié)調(diào)工作便能將燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)換為曲柄轉(zhuǎn)動的機械能。增進(jìn)學(xué)生對各構(gòu)件的相互運動情況、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的理解。

1.2部分重點章節(jié)采用案例分析法組織教學(xué)。

齒輪傳動通過輪齒的嚙合傳遞兩軸之間的運動和動力，是機械傳動中最重要、應(yīng)用最廣泛的一種傳動[3]。在學(xué)習(xí)齒輪傳動這一章時，可結(jié)合汽車變速器實例，學(xué)會從分析齒輪的失效形式和產(chǎn)生原因入手，確定齒輪強度的計算準(zhǔn)則，以及相府的承載能力計算方法，選擇合理的幾何參數(shù)，最終完成齒輪零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在整個設(shè)計過程中，能進(jìn)行齒輪材料的選取，齒輪參數(shù)的確定，齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計，齒輪精度的設(shè)計，并對其進(jìn)行強度校核，最后學(xué)習(xí)如何根據(jù)設(shè)計結(jié)果繪制二維、三維圖，有助于加深學(xué)生對整個設(shè)計過程的認(rèn)識和理解。

2.強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

2.1充分利用課程設(shè)計，引入三維設(shè)計方法補充課堂教學(xué)。

實施學(xué)分制后的新版教學(xué)計劃中，機械設(shè)計課程僅56個學(xué)時的理論課堂教學(xué)，課時有限，教學(xué)內(nèi)容難度大，因此很難使學(xué)生在短期內(nèi)真正掌握機械設(shè)計方法和完整的設(shè)計流程。為補充課堂教學(xué)，并聯(lián)系實際提高學(xué)生的設(shè)計能力，設(shè)置了為期兩周的機械設(shè)計課程設(shè)計環(huán)節(jié)。通過“帶式運輸機傳動系統(tǒng)中的二級圓柱齒輪減速器”等題目，變換多組初始參數(shù)，可保證學(xué)生每人一題，獨立進(jìn)行設(shè)計計算。在完成參數(shù)選擇、計算校核的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計草圖用計算機繪制出裝配圖和主要零件的零件圖，同時要求學(xué)生應(yīng)用CAD（如Pro-E、UG）三維設(shè)計軟件，進(jìn)行三維實體建模，強化學(xué)生的三維設(shè)計能力，開拓學(xué)生就業(yè)渠道，課程設(shè)計需提交設(shè)計說明書，二維、三維圖紙，并進(jìn)行課程設(shè)計答辯，綜合評定最終成績。通過機械設(shè)計課程設(shè)計的指導(dǎo)，進(jìn)一步加深學(xué)生對機械機構(gòu)設(shè)計、零部件設(shè)計方法等理論知識的理解，更好地與企業(yè)生產(chǎn)實際結(jié)合，學(xué)生的設(shè)計水平有了顯著提高，為學(xué)生增強就業(yè)競爭力服務(wù)。

2.2利用師生創(chuàng)新項目等實踐環(huán)節(jié)，強化學(xué)生動手能力。

教師根據(jù)自己主持參與的《機械設(shè)計課程設(shè)計》課程建設(shè)的探索與實踐研究、《基于卓越汽車工程師培養(yǎng)的機械設(shè)計課程教學(xué)改革探索》等課題，對課程進(jìn)行建設(shè)和改革，研究出了適合我校學(xué)生及相關(guān)專業(yè)課程設(shè)計培養(yǎng)模式和方法，并將有利于提高學(xué)生的工程實踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量，形成地方高校教育特色。指導(dǎo)學(xué)生參與科研，定期為學(xué)生舉辦學(xué)術(shù)活動，學(xué)院單獨設(shè)有學(xué)生科技創(chuàng)新項目，給予經(jīng)費支持，為學(xué)生創(chuàng)新活動提供更大平臺，著力對學(xué)生綜合設(shè)計能力、團(tuán)隊協(xié)作能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。科研項目逐步提高學(xué)生機械設(shè)計的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用《機械設(shè)計》和其他有關(guān)先修課程的理論及結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，并鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。機械設(shè)計課程設(shè)計將為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計，乃至今后的工作提供重要平臺。

3.結(jié)語

通過改革傳統(tǒng)理論教學(xué)方法，采用多種教學(xué)方法結(jié)合使用，豐富項目式教學(xué)法、案例教學(xué)法、討論答疑授課等授課形式，增強了機械設(shè)計課堂教學(xué)效果，同時強化了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用機械設(shè)計課程設(shè)計，引入三維設(shè)計方法補充課堂教學(xué)，充分利用實驗室開放日、學(xué)生科技創(chuàng)新協(xié)會活動、師生創(chuàng)新項目、畢業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)，調(diào)動學(xué)生互動參與，對比傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到較大提高，這種新教學(xué)模式有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，從而強化學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。以上教學(xué)改革和實踐探索，注重激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科研創(chuàng)新的興趣，強調(diào)學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，拓寬了學(xué)生的就業(yè)渠道，取得了較好的教學(xué)效果。新教學(xué)模式對授課教師提出更高要求，促進(jìn)了教師教學(xué)能力的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐錦康.機械設(shè)計[M].高等教育出版社，2004.

[2]鐘毅芳.機械設(shè)計[M].華中科技大學(xué)出版社，2002.

[3]初嘉鵬，劉艷秋.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].機械工業(yè)出版社，2014.

基金項目：攀枝花學(xué)院教育教學(xué)研究和改革青年項目（JJ1364）