基于“身边教学法”的机械设计基础课程实验设计

杨玫

（乐山职业技术学院机电工程系，四川 乐山 614003）

机械设计基础课程属于技术性课程，实践性和工程性均比较强。通过实验教学可以使学生了解理论知识内容，还有助于培养实践操作能力和工程意识。然而我国多数学生接触社会实践的机会比较少，对于机械的了解度不足，并且无法有效结合工程实践与理论知识，实践动手能力低下。尤其是针对非机械类专业的学生，需要在课程教学中快速引入工程实际。所以此次研究通过身边教学法，深入分析学生日常生活的机械工程问题，并且对实验项目进行优化设计。

一、身边教学法的理念分析

此种教学方法是教师联合教学内容和要求，深入分析和研究生活环境中的事物，确保学生能够关注身边事物发展，结合抽象理论知识与具体实物，以此形成感性认知。由于在当前教学体系中，各项教学内容严重脱离实际环境。学生在学习生活中离不开机械工程产品的支持。例如日常洗衣服，需要应用到洗衣服的机器，当前所应用的洗衣机器包括滚筒洗衣机和双缸洗衣机，不同类型洗衣机都会涉及到机械设计与制造问题。所以，在机械设计基础课程中，通过应用身边教学法，能够突出课程教学内容的重点知识，从学生日常接触的机器入手，可以确保学生更好地进入学习状态，加强实验操作的兴趣度。

二、建立身边构件与零部件实验课程教学体系

（一）划分各种子模块

按照机械应用属性和功能，将机械设计课程划分为5个模块。模块一：凸轮机构，连杆机构，机构平衡与调速等机构子模块。模块二：键连接，螺纹连接以及销连接的连接子模块。模块三：齿轮转动，有代转动，蜗杆转动以及链转动的机械转动子模块；模块四：离合器滑动，轴承滚动轴承以及连轴器的支承零部件子模块。模块五：密封箱，箱体和弹簧等其他零部件子模块。

（二）明确与课程内容相关的机构零部件项目

采用生活中所常见到的机械物品作为研究对象，明确与机械设计课程内容相关的项目，例如洗衣机，空调以及汽车等。在实验过程中，为了减少成本，可以购买二手机械物品用于实验。

（三）确保各种子模块与项目对接

深入解剖和分析项目具体机械工程和工作原理，对比分析机械设计各种内容与子模块，调用和课程相关的课程怎么管，确保其与项目对接。例如日常生活中所常用的洗衣机，则涉及到机械传动自我管理，需要调用齿轮传动和带传动教学资源。对于涉及到连接子模块的项目来说，则可以调用键连接和螺纹连接课程资源。

三、“三层次递进式”实验项目的设计

此次研究主要是以滚筒洗衣机作为案例进行分析，设计与实现滚筒洗衣机实验项目。三层递进式包括基础验证实验，主要是认识洗衣机的机构和零部件；任务驱动实验，主要是认识洗衣机的综合设计；实际问题实验，主要是研究和创新洗衣机新结构与功能。

（一）基础验证型实验设计

在开展实验课程教学时，首先应当确保学生了解到基础验证项目的载体，使其能够独立自主学习，深入理解和掌握教学内容。通过拆卸和安装洗衣机，深入了解洗衣机构造，与课程子模块进行知识对接。

例如在洗衣机结构认知方面，首先需要了解到不同类型和防松方式等，还需要掌握螺纹连接的知识。滚筒洗衣机底座调平装置需要应用到细牙螺栓，由于学生日常接触不到细牙螺栓，因此需要讲解相关知识。洗衣机传动系统会涉及到不同的带轮，需要应用带传动理论知识。对于洗衣机洗涤脱水系统来说，涉及到滚筒主轴知识。

（二）综合设计型实验设计

大力开展综合设计型实验，可以逐步引导学生深入分析洗衣机运作过程中可能出现的问题，从前期选题立项，实验设计以及制作调试等方面入手，串联学生所掌握的理论知识，从根本上提升学生的实践操作能力，还有助于提升，学生对实验教学内容的兴趣度，养成实践探索的良好习惯。

（三）研究创新型实验设计

深入分析创新型实验设计，并且逐步引导学生自主研究和分析，建立滚筒洗衣机的需求分析架构，培养学生应用教学内容的能力，并且不断激发学生创新创造力，还有助于促进创新精神的养成。滚筒洗衣机运作过程中的噪音比较大，已经成为该类洗衣机应用的局限性问题。所以教师可以指导学生进行滚筒洗衣机，运行噪音的研究实验。

比如针对洗衣机洗涤脱水运行的噪音问题，联合机械设计基础课程的理论知识，深入分析滚筒洗衣机悬臂支撑问题，并且可以将筒壁均匀分布的等高提升筋改造为不等高的提升筋结构，可以将传统提升筋改造为离传动装置距离比较远的提升筋，这样就能够确保改造之后的提升筋靠近传动装置。通过此种设计改造方式，可以使滚筒洗衣机高速甩干过程中，提升筋可以将衣物推向与传动装置方向比较靠近的位置，当洗衣机内滚筒运作时，衣物悬臂缩短，将会降低旋转力距，从而减小振动噪音。

四、结束语

综上所述，将身边教学法工程教育理念作为开展教学活动的基础，建立机构与零部件实验课程教学体系，包括机械设计基础课程实践设计，有效结合理论知识和机械工程，并且采用多种方式开展机械工程实验教学，强化学生工程意识，以此解决和处理各种理论与实践操作脱节问题，还能够加强非机械专业学生的工程实践能力，全面展现出应用型人才培养宗旨，从根本上提升学生解决工程问题的能力，促进工程意识和创新能力的提升。