机械设计基础课程分层分类教学探讨与实践

王宏臣

机械设计基础课程分层分类教学探讨与实践

王宏臣

要想提升机械专业学生培养质量，教师要对当前机械设计基础课程的教学内容以及教学方法进行探讨，整合机械原理、材料力学、机械设计等课程教学内容，根据学生的接受能力积极开展分层分类教学实践，建立以知识应用为目的、实践运用为主线的机械基础课程教学体系。

机械设计基础；教学目标；分层分类；运用

分层教学在教学活动中倡导学生主动参与，倡导在教师的正确引导下，学生通过体验、参与和实践，提升对机械专业的认知程度，逐步形成正确的机械思维。机械专业教学面向不同层次的学生，因此在机械设计基础课程教学中应针对学生的接受能力以及个性特点，采取分层分类的教学方法开展教学，不再过于强调理论推导、论证和知识的灌输性，而是强调学生的教学感受，只有这样才能够有效提升机械设计基础课程的教学效果。

一、机械设计基础课程教学目标

开设机械设计基础课程的目的是让学生掌握最基础的机械知识，提升学生的机械思维能力与机械运用能力。为了实现高等教学机械人才的培养目的，教师要明确技术应用能力培养要求，还原机械设计基础课程最原本的特征，让学生理解机械经验转化成知识的过程。同时根据企业对于机械人才标准的反馈，进一步明确机械设计基础课程的教学要求，实现课程设置的优化。将机械设计基础课程涉及到的机械原理、机械设计、材料力学、理论力学等课程教学内容进行重新安排，实现机械理论与实践教学相结合，将掌握基础知识、理论运用以及机械技能作为教学的重点，实现机械基础课程教学的发展。

二、机械设计基础课程分层分类教学方法

机械设计基础课程是较为专业、复杂的课程，涉及到知识面较为广阔，对于学生的学习能力要求较高。但由于不同的学生学习能力是不相同的，因此有必要针对不同水平的学生开展分层分类教学。

例如，机械设计基础课程分层分类教学分班是按学生上学期或上学年的综合排名分A、B班，A班为学习能力接受较好的学生，B班为学习能力接受一般的学生。对于B班教学主要以基础知识教学为主。以齿轮教学为例，让学生掌握齿轮的定义、常见的损坏形式、齿轮中心距和传动比的计算，要求学生对于这些基础内容要熟练地掌握。对于A班教学主要以能力提升为主，要求学生掌握基础知识的前提下进行能力拓宽，能够运用知识去解决实际的工程问题。同样以齿轮教学为例，要求学生熟练掌握基础内容前提下，能够结合实践完成齿轮传动的设计计算。

（一）针对不同水平的学生开展启发式教学

启发式教学在任何教学阶段都应该放在首位，这是因为人的认知影响着人对事物的看法和观点，机械制图、机械设计基础、极限测量、机械制造技术等课程都可以采用启发式教学。教师设计问题时应根据班级学生的实际情况，将教学内容中的关键问题提出来让学生多加思考，并针对不同水平的学生开展教学设计，引导学生沿着教学主线进行开放性思考。例如在进行齿轮知识教学时，教师可以让B班学生们学习思考齿轮有哪些种类，不同类型的齿轮有哪些特性？常见的齿轮损坏类型有几种，分别发生在什么样的场合？什么情况下齿轮可以和轴做成一体？齿轮的安装定位方式有哪些，怎样才能保证齿轮的安装定位准确可靠？对于B班学生主要是帮助学生理解最基本的齿轮知识，让学生能够对于齿轮形成较为直观的认识。对于A班学生则在B班教学的基础上，提问大齿轮和小齿轮的强度计算以及如何进行设计？设计过程中遇到的相关问题如何解决？教师通过层层设问，将学习主动权交给学生，学生根据老师设置的问题进行思考，让学生主动去发现问题、思考问题，最终解决问题。同时也提出了按学生学号个位数分组的教学方法，教学效果很好。

王宏臣/淮安信息职业技术学院副教授，硕士（江苏淮安223003）。

（二）增设多样化教学，激发学习动机

太过单一的教学形式以及教学方法会让学生产生一种疲惫。学生有自己的思考方式、对于社会、学习都有自己的想法，会形成一种自我认知的心理。学生学习的动机已经不再是对于更广阔知识的追求，更多的是看重一些实际的应用。教师需要运用多样的教学方法，尽可能激发学生的学习动机，想办法让学生去挑战、去探索难题，增添学习动力，提高自身的学习水平。对于B班学生教学来说，要以学生为中心，将学生作为教育的出发点和落脚点，把握住学生的学习动态。站在学生的立场，去精心地编排课件，用心构思教学方式。运用情景教学，让学生自己准备课件或者学习课题，上台来讲述自己的学习观点，使学生参与到教学中去，作为学习主体存在；对于A班学生来说要注重引导学生发散思维，激发学生的求知欲与探索欲，以平面四杆机构知识学习为例，以四杆机构四杆长度之间的关系来判断四杆机构属于双曲柄机构、双摇杆机构还是曲柄摇杆机构，让学生去分析四杆机构在运动时如何冲过死点，每个杆件在运动中的速度、角速度以及受力情况都是怎么样的，增设多样化教学，激发学生学习兴趣。

（三）改革目前的考核方法

教师要注重考核检验学生知识掌握情况，监测教学成果的重要环节。在教学中不仅要让学生掌握最基本的理论知识，更要让学生具备较强的实践能力、思考能力、自我总结能力以及创新能力，这些综合能力才能体现出学生综合素质。为了更好地提升考试的作用效果，应该针对不同水平的学生进行有针对性的测试。对于B班学生的测试要以书本上的基础知识为主，要求学生对于基本知识、概念、理论能够掌握，并能够将基础知识与生活生产实际联系起来，熟练运用基本知识；对于A班学生的测试，应该包含各个方面的考核，才能体现出学生对于知识的掌握程度以及运用程度。可以包括实验报告、大作业、实践创新能力等，这样才能体现出教学过程中的以人为本思想，提高学生的创新能力。在考试中，应该加大开放性试题以及实验性试题在总分数中的比例，引导学生不断在学习过程中注意观察，不断思考，细心总结。提高学生发现问题以及解决问题的能力，培养学生创新思维能力。

（四）加强绘图软件分层教学

绘图软件是机械类专业必须掌握的软件，只有学生掌握了CAD、UG、CAXA、Solid Works等绘图软件后，才能够对机械件有更为清楚的认知。对于B班学生可以要求其必须掌握CAD的基本操作，对CAD绘图的快捷键、图层的设置、线型线宽的调整、块插入等命令要熟练掌握。在学生掌握基本的绘图命令后，可以让学生去绘制一些较为复杂的机械零件，再结合绘图中的全剖、旋转剖、半剖、阶梯剖、向视图等内容，从而以一种循序渐进的情感教学方式帮助学生掌握CAD绘图技术；对于A班级学生则不仅要求其掌握CAD，同时要求其对Solid Works、ProE、CATIA等三维软件也能够熟练运用，并能够运用三维软件进行机械件的设计。通过零部件相互之间的位置以及配合关系，在保证零部件之间配合的前提下，完成零部件设计。除此之外在通过施加装配约束以及装配分析，可分析装配体各零部件之间的关系，同时通过隐藏（显示）某些零部件，进而清晰地显示出装配体内部结构。

机械专业是制造行业的基础专业，机械专业人才不仅要拥有专业的机械理论知识，而且还需要丰富的实践经验，这就对于机械设计基础课程教学提出了较高要求。通过运用分层分类教学法，有针对性地帮助学生提升机械理论实践能力，加快学生对于机械新理论、新方法的掌握，从而有效促进机械人才的培养。

［1］陆萍，董玉平.机械设计课程CAI系统设计探讨［J］.山东工业大学学报（社科版），2009.

［2］穆玺清，郑增铭.机械设计基础系列课程的教学研究与实践［J］.兰州工业高等专科学校学报，2010.

［3］李阳星，李光煜，刘元林等．机械设计基础课程体系改革与学生创新能力培养的研究与实践［J］.黑龙江教育（高教研究与评估），2007.

责任编辑：郭一鹤

G653

A

1671-6531（2015）23-0062-02

三、分层分类教学法在机械设计基础课程教学中的具体运用