浅谈机械设计基础课程改革

武全英

【摘 要】机械设计基础是高职机械类专业非常重要的一门综合性较强的技术基础课，综合了普通高校工科机械原理和机械设计两门课内容体系，是联系基础课和后续专业课的纽带，在整个教学当中起着承上启下的作用，是机械类学生必修专业基础课。针对目前的高职学生的整体素质和知识结构，如何上好这门课程、如何更便于学生掌握这门课程知识显得非常关键，因此该门课程的教学改革显得尤为重要和紧迫。

【关键词】机械设计基础；课程改革；实践教学

近年来高校不断扩招，而生源不断减少，录取分数线越来越低，导致高职生源文化基础差，学习成绩参差不齐，而机械设计基础该门课程讲授的机构多、图表多、设计计算多、零件多，加上高职基本实施工学结合人才培养模式，教学时数缩短，如果在讲授内容上仍沿用或仿照重点院校的做法，仍是以较深较难的学科性知识为主，在教学方法上仅靠一块黑板，一支粉笔，这样学生掌握起来有相当难度，教师讲授起来也很困难，吃力，结果老师辛苦付出学生一无所获。

根据高等职业技术教育对人才培养目标的地位，培养面向生产一线技能型、应用型人才，更加注重学生实践动手操作能力，在满足教学基本要求的前提下，以必需、够用为度，在教学中必须对机械设计基础进行改革创新。

1 更新优化现有教学内容，突出人才培养目标

随着科技发展，如今机械制造集机械本体、电子、信息、网络于一体，而高职机械设计基础仍综合了机械设计和机械原理两门课程内容体系是远远不够的，且一些设计原理已经陈旧，再加之知识点多，计算繁琐，这样一来，一方面学生学习兴趣不浓，无头绪，另一方面学生日后步入工作岗位面对新技术感到茫然，所以在保持必要的基本机构和零件设计方法外，可以增加一些先进的设计理念，如优化设计、可靠性设计、绿色设计等新技术新知识。这些理念不必掌握，但可以扩大学生的视野，拓宽知识面，以便将来能很快适应一线生产工作。

优化重组课程内容，减少不必要理论推导和证明。如齿轮传动按轮齿齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计计算（或校核计算）公式的推导过程等都应删除而直接引用，突出工程实用性。同时，同一个知识点内容要融合在一起，以增强知识的系统性和教学的连贯性。如带传动，重点是V带传动，从带分类、特点、带及带轮结构、带受力分析、应力分析、失效形式、设计计算、安装维护，很有条理，把中间插入的同步带传动放到齿轮传动后讲授，因为同步带传动具有带传动，链传动和齿轮传动优点。

2 改进教学方法，提高教学效率

由于该课程内容多，理论性不强，具有一定的实践性，许多解答不唯一，如果教师还用传统的一块黑板一支粉笔来讲授这门课程，学生仅仅简单地记住了一些名词术语和要点，学习兴趣不高，应付过关了事。因此，教师要从教学方法下手，将机械设计基础课生动轻松呈现给学生，以期达到应有的目的。

2.1 讲好第一堂课概论，激发学生学习本课程的兴趣

良好的开端是成功的一半，兴趣是最好的老师。兴趣是学习的内驱动力。要使学生对机械设计基础感兴趣，讲好概论是关键。概论是整本书的中心思想，主要介绍本课程的课程性质、研究对象、主要内容及主要任务及当前机械设计制造技术的新发展。概论课如果以提出“公交车前后门同时启闭是采用什么机构”“汽车转弯时，为啥两前轮摆角不一样”“机械人是通过什么机构能抓取东西” 等等，通过这些问题引出本课程研究对象，学生带着疑问去听课，必然会大大地激发学生探究机械设计基础的兴趣。

2.2 充分利用现代化教学手段，大大提高教学效果

由于高职院校基本采用了工学结合的教育模式，学生要在三年半工半读期间完成所有必修课程，机械设计基础课程教学时数越来越少，随着该学科发展，必须向学生讲授内容越来越多，如何在有限教学时数内完成规定的教学内容，同时要取得好的效果，除了精选教学内容，突出重点难点外，要充分利用多媒体教学，这样一方面节约了课堂板书时间，使教师把精力集中在透彻讲解上，另一方面，多媒体的运用，利用计算机的图形，FLASH动画功能，向学生展现具体、形象、直观、声画并茂的视听材料，充分调动学生多种感官参与学习，使教师原本难以讲清的一些动态问题变得直观易懂。如带传动固有的弹性滑动，齿轮传动渐开线齿廓的形成，齿轮范成法切制原理，采用动态演示，激发学生学习兴趣，提高课堂效率，增加学生的感性认识。

2.3 加強实践教学，强化学生动手能力

职业教育更加注重课程实践性、开放性、职业性。机械设计基础课程实验是本课程重要的实践教学环节之一。通过实验，使学生熟悉一些与本课程有关的实验设备，掌握最基础的机械设计实验方法及实验的基本技能，培养认真细致、一丝不苟的作风，提高观察问题、分析问题、解决问题的能力，巩固和加深对本课程所学基本概念、基本理论的理解，为今后从事技术工作打下必要的基础。比如本课程比较重要轴系结构分析与测绘，学生通过拆装、分析、测绘等手段相互之间探讨，以及教师当面指导，最终能使学生直观掌握轴、齿轮、键等相关理论知识和实际知识，以及密封、润滑等基本知识。通过该实验，学生在获得专业知识同时也培养了学生实际操作、观察分析等能力以及合作精神，从而培养了学生的综合素质。

2.4 实物教学

实物教学是一种直观形象的传统的教学手段。在教学过程中，使用生活中真实的物体和教具，模拟情景来辅助教学。有些教学内容离开实物教学还真的很难理解讲透。如齿轮传动渐开线齿廓啮合特性，齿轮正确啮合条件，齿轮连续传动条件，可以通过模型来演示齿轮啮合全过程，然后学生展开讨论，最后教师分析总结，这样会收到好的教学效果。如齿轮失效形式，有轮齿折断，齿面磨损，点蚀，胶合，塑性变形，可以收集一些报废齿轮，让学生来判断属于哪种失效形式，一方面调动学生学习积极性，同时也活跃课堂气氛。

总之，工学结合模式下的高职教育，运用行之有效的多种教学方法，激发学生学习热情，活跃课堂气氛，在有限教学时长内获得了很好的教学效果，充分发挥了教的主体-教师和学生的主体-学生的主观能动性，对教学质量起到了事半功倍的作用。

3 理论教学过程与课程设计融合在一起

机械设计基础课程设计是本课程最后的教学环节，是培养学生机械设计能力的一次综合训练。通过课程设计的实践，使学生掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤，提高学生机械设计的基本能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（CAD）能力等，使学生具有运用设计资料（标准手册、图册等）的能力。

课程设计是紧接着理论课上完进行的，一般两周。通常做法课程设计开始时布置任务，不少同学对设计时所用到的理论知识和基本方法，虽然在前面理论教学已经讲过了，但此时却不会应用，有的甚至已经忘记了，导致理论与实践脱节，而且辅导很费劲，影响课程设计的顺利进行。为改变这种现况，将课程设计贯穿到理论教学中，体现了理论联系实际的教学原则。经典课程设计题目单级直齿轮减速器设计，设计内容结合教学内容分三个阶段：总体设计及传动件设计计算、装配草图设计、绘制零件图及编写设计说明书答辩。在理论教学中穿插安排几次课程设计专题讲座，在讲于设计内容相对应理论教学时就布置相应的设计任务，让学生在教中学，学中做，从而实现教-学-做一体化。这样不仅有效地提高了课程设计的效率，而且大大激发了学生学习的热情，使学生在学习有关章节有了明确的针对性，保证了设计质量，使学生在设计中领会基础知识，在理论教学中掌握基本设计方法。

4 结束语

在工学结合模式下高职机械设计基础课程改革是以提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力为出发点，让学生在有限的课时内既掌握了一定的理论知识，又锻炼了实践能力、设计能力。同时，教师通过教学改革，大大提高了自身理论教学水平和实践教学能力。总之，机械设计基础课程改革之路是漫长的，需要我们不断在实践中总结、完善和改进。

【参考文献】

[1]王少岩，罗玉福.机械设计基础实训指导，大连理工大学出版社，2014.

[2]宋正和，曹燕.《机械设计基础》课程教学改革的基本思路，泰州职业技术学院学报，2006，6（5）.

[3]熊国全.高职机械设计基础课程改革与实践，科技资讯 2010，NO.25.

[4]徐彩玲.论机械设计基础教学如何适应工学结合，中国成人教育，2007，12：146-147.endprint