高职机械专业《机械设计基础》教学探析

陈 云

［摘要］新形势下对高职机械专业学生提出了新的培养目标。本文就《机械设计基础》课程的教学目标出发，从课程内容结构体系、课程内容，课堂教学等方面中需注意的环节进行了初步探讨。

［关键词］高职机械设计基础教学改革

高职学生为了能胜任初始岗位就业及今后岗位迁移的需要，毕业生必须获得车工(中级)、数控车工(中级)、加工中心操作工(中级)中的一种职业资格证书。

《机械设计基础》是机械类、机电类、近机类专业必修的一门技术基础课，是培养学生具有初步机械设计能力的一门技术基础课程。该课程为机械类各专业学生提供机械设计的基本知识、基本理论和基本方法的训练，在机械专业高职人才的培养目标中起重要的作用。通过本课程学习，学生应掌握通用机械零件的工作原理、方法，掌握对典型机械零件的材料确定，能定性确定构件受力后失效形式与危险截面位置，从而完成通用零件的选择与专用零件的结构设计；通过课程的学习。使学生具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力，具有设计一般简单零件和简单机械装置的能力，为后续专业课程学习和今后完成从业岗位任务打下坚实的基础。当前该课程部分教学内容比较陈旧，与毕业生从业岗位要求不相适应，理论教学与实践活动也不能融合。为提高教学效果。需要探索新的课程体系，实践新的教学方法和教学手段。

一、课程改革的实践

1.调整课程内容结构体系，加强实践性教学环节。高职教育课程中的实践教学与理论知识传授同等重要，且强调先实践后理论的顺序及理论对实践的指导作用。所以，课程内容采取“实践一理论一实践”的结构体系：首先安排一周机械拆装(专用周的形式)，利用实训室现有的实物与模型对常用机械零部件及机构建立感性认知；再以多媒体教学、现场教学及课堂讲授为形式进行理论授课；最后通过两周“机械设计基础课程设计”综合实践训练，让学生在实践中巩固提高。

2.整合课程内容，增强适应性。高校扩招后，生源素质变化很大，高职入校新生的高考文化成绩大都位于考生群体的中间层，逻辑思维智能优势不突出。另一方面，随着社会发展与科学技术进步，新技术、新工艺不断涌现，催生了特殊功能的零件。按照高职学生的培养目标，课程内容中对常用零部件设计要加强“失效分析、结构设计、精度设计”，淡化“承载设计计算”。对于常用机构应用着重于类型、选择与应用，淡化设计。为了使学生能够适应科技不断发展的现实，要注重培养他们查阅、应用资料的能力及把各类方法灵活应用实际的能力。目前，南京机电职业技术学院(以下简称“我院”)对课程原有内容作了增删。如已删去齿轮传动强度计算、滚动轴承寿命计算公式的推导，简化公式中的系数分析，变位齿轮传动只作简介；加强了同步齿形带传动、删除滚动螺旋传动内容，增加了介绍新型联轴器、新型连接、齿轮制造新技术的内容；删除了平面四杆机构的运动分析、动力分析及三位置的设计方法内容，淡化了凸轮机构从动件的运动规律及盘型凸轮机构的设计中理论性较强的内容；增加了新型机构、创新机构类型介绍。

二、课程教学中需注意的环节

1.导人。导入是教学中很重要的环节，对调动学生学习的兴趣、明确学习目的具有重要的作用，是传递教师对教学内涵认识与要求的重要纽带。导人一般可分为课程导入与新内容导人。笔者在实践中吧课程导人安排在绪论进行，通常采用问答式导入。具体做法：通常设三问，用时45分钟，先对机器机械、机构构件、零件等三个名词提问，然后一一回答并提出本课程学习内容；再问“假设有没考上大学直接进企业工作的同学，三年后你大学毕业恰好分在与你同学同一单位同一岗位，与同学相比你有何优势?”顺势提出课程目标、专业目标乃至高职生培养目标；最后问“你上课的同时，你父母在做什么?”再提出学习中的其它要求。后两个问题触及学生内心深处，相对具有较好的效果。新内容导入主要围绕课程内容特点及应用展开，在每次课中用时约10分钟左右，如螺纹连接，先介绍应用，再介绍一般结构，最后提出学习的重点是会选择标准件、确定连接的结构；再如，讲授“轴”的课时，先从轴的功用导入，然后叙述传动件及轴承、箱体的相对位置，引出轴的结构设计内容。

2.教学内容的互相联系。

(1)加强各章节间的内容联系。机械设计课程各章节之间具有相对独立性，应该注重它们之间的相互联系。如讲齿轮传动的优缺点时注意和带传动对比；讲蜗杆传动的失效形式时，可比较齿轮传动的失效形式；介绍滑动轴承轴瓦材料时与蜗轮材料相比较。可从另一个角度进行教学内容的联系：用轴把轴系零件联系起来，用减速器把机械零件的主要内容联系起来。这样，有助于学生把零散的教学内容串联起来，提高对内容整体概念的把握。

(2)加强与前置课程的联系。《工程力学》的重点内容在《机械设计基础》课程中被直接应用，如受力分析作为重要知识及能力点，在各零件受力分析时均要用到；四种基本变形(力学模型)及强度计算作为主要知识与能力点，分别应用于“螺纹连接及键连接”、“齿轮传动”、“轴”、“轴承”。在讲授中要不断提示和反复加深印象，以利于学生对力学中重要知识点与能力点的巩固与应用，也有利于提高学生提高分析问题和解决问题的能力。

(3)加强与横向课程的联系。本课程与《机械制图》、《公差与配合》、《金属材料与热处理》等课程有紧密联系。如表达连接的结构、轴的结构设计、轴承的组合设计、零件的材料及许用应力、零件的精度设计及绘制零件图时均不同程度上要应用前述横向课程的内容，应用时有意不断提示与重复，提高学生综合应用的能力。

3.改进教学手段。充分利用多媒体教学手段。多媒体技术具有声画并茂、图文交互以及包容信息量大等优势，如在“导入”、“齿轮传动整合原理”、“轴的结构设计”、“平面连杆机构应用”、“新型联轴器”、“新型连接”、“创新机构”等内容中使用后，效果显著，能提高学生的学习兴趣。尤其是借助于多媒体，使“机构”部分的内容变“活”了，学生容易理解和掌握。

根据资源条件采用现场教学手段。我院配有“机零机构陈列室”、“机械拆装实训室”、“机构创新实训室”，有一半以上的课安排现场教学，通过对机械零部件及机构实物或模型的现场观摩学习，增强学生对机械实物的感性认识，使书本上枯燥、难以理解的内容变得生动易懂，大大地提高了学习效率和教学质量。

4.实践教学。课程改革后，实践教学主要体现在：首先是机械拆装，分五组轮换分别对减速器、微型冲床、常用机构进行拆装，在使用常用工具对机械零部件拆装的同时，认识常用机械零部件的结构及机构的类型与运动，增强学生对机械零部件及机构的感性认识，弥补了他们实践经验的不足，为本课程的学习打下实践基础；其次是现场教学，通过对典型机械零部件及机构的分析、观摩、动手，加深对课程内容的理解；第三是课程设计，通过模拟实际工作环境、减速器设计，达到提高理论联系实际、正确应用所学知识分析问题、解决问题的能力。

课程教改方案的实施，加强了实践性环节，提高了学生的学习兴趣，改善了教学效果与教学质量。但实际工程中应用极广的类比法、反求法以及机械设计软件、机械绘图软件的应用还没能充分体现，有待于实践改进并继续深化改革。