《机械系统设计》课程的教学设计及实践

向　阳，熊　瑛

《机械系统设计》课程的教学设计及实践

向阳，熊瑛

（湖南农业大学 机电工程学院，湖南 长沙 410128）

《机械系统设计》是培养创新型机械类专业人才的主干专业课。随着科技的迅速发展，《机械系统设计》的课程教学需要与时俱进。为提高学生设计机械产品的能力和创新能力，根据《机械系统设计》课程特点，从教学主体、教学方法和教学策略入手，进行了教学改革和实践。

机械系统设计；教学；改革

1　前言

《机械系统设计》是机械类专业的主干必修课程之一，阐述了机械产品设计共性规律和设计方法。通过本课程的学习，学生可从整机的角度和系统的观点出发，了解一般机械产品设计的规律和特点，掌握机械产品设计的基本方法和技术。《机械系统设计》内容繁多，不仅仅是针对某一类或者某一方面的机械或者传动进行研究，具有涵盖面广、概括性强等特点，缺乏系统性和完整性，大大增加了学生的学习难度。要在有限的课时内，让学生掌握机械系统设计的规律和方法，突出课程中重点和难点，达到增强学生设计机械产品的能力，提高学生创新型思维的教学目标，教师需要重组教学内容，改进教学方法，改变教学策略，加强设计实践。

2　教学改革的策略

2.1　改变教学重心，以学生为中心

教学不仅仅需要教师传道授业，更需要学生自主学习。首先，开展线上线下混合式教学，让学生在线上自主学习部分课程内容，并完成相应练习和测试；其次，以提问、分组讨论、答辩等方式为主开展线下教学，课堂中教师采用启发引导式教学，教学生怎么学、学什么，通过分组讨论启发学生思考，鼓励学生大胆构想，课后要求学生自主研究设计，查阅资料；最后，教师给出开放式设计主题，让学生课后通过论证和评估将自己的构想变成机械系统设计方案。这个过程能使学生树立系统的观念，体会机械系统设计的方法和过程。设计结果不仅让学生有成就感，也让他们感受到在设计过程中还有许多知识需要拓展扩充，促进他们不断学习进步。

2.2　改变教学重点，理论联系实际

实施《机械系统设计》课程教学，不仅要拓宽学生在机械设计领域的知识面，还要帮助学生掌握系统尤其是机械系统的相关知识，使学生学会站在系统的高度设计与分析产品。首先，教师在课程教学过程中要紧密结合工程实践，在讲授书本知识的同时，结合工程实践中遇到的一些典型的设计案例，用学生学过的知识加以讲解分析。这样，能加深学生对知识的理解，增强学生学习的兴趣。其次，教师可模拟企业的产品设计过程，布置一些系统设计的题目，要求学生采用团队合作的形式完成设计，让每个学生设计一个子系统。团队通过分工合作查资料、开展市场调查、分析产品现状，根据市场需求进行产品设计并画出总体方案示意图，在课堂中进行演示答辩。这样，不仅能在课堂上调动学生的积极性，还能在课前课后很好地调动学生学习的积极性和主动性。

2.3　实战提升能力，比赛促进教学

近年来，多种形式的大学生机械创新大赛不断涌现。教师可以比赛为契机改进教学方法，培养大学生创新能力和实践能力。教师在教学中可以根据机械创新设计大赛的主题，鼓励学生自己提出设计题目，通过团队竞争的方式优选出好的设计方案参加比赛。教师带领学生参与调查、分析、设计、制作、调试、宣传等机械设计的各个环节，让学生感受设计的艰辛和成功的喜悦。在实践过程中，学生肯定会遇到一些技术难题。在解决这些实际问题时，学生会在自主探究思考的过程中进一步加深对整个机械系统设计过程的理解。通过与机械创新大赛相结合，《机械系统设计》课程教学不再是纸上谈兵，可真正做到以学促赛、学赛结合，教学也会变得更加生动、更有意义。

2.4　突破教材约束，紧跟时代步伐

21世纪是创新的世纪。在科学技术高速发展和经济全球化的背景下，随着新工科概念的提出，机械学科与多个学科不断交叉和融合是其发展的必然趋势。目前，现代机械已经发展成为一个多学科交叉的技术系统，《机械系统设计》课程的教学需要融合很多最新的知识、利用很多最新的技术，因此教师要与时俱进、不断学习、不断提升和充实自己。同时，教师给学生传授知识，要着眼于教材但不能局限于教材，要与社会发展和技术进步相一致、与新工科的发展方向相一致、与培养具有创新型能力的21世纪机械工程师的要求相一致。

3　结语

《机械系统设计》是机械专业主干专业课程，会随着科技的发展而不断发展和完善。教师只有不断学习、不断改进教学方法和完善教学手段，才能提升教学效果和教学质量。

[1] 郝雪弟．《机械系统设计》课程内涵与教学的探讨[J]．河北工业大学学报，2013，30(1)．

[2] 徐红芹．我校《机械系统设计》课程教学的改革探索[J]．教育教学论坛，2016(52)．

[3] 赵敬泽．机械类创新设计比赛与创新教育[J]．教育教学论坛，2016(40)：1213-1214．

[4] 王燕霜．《机械系统设计》课程创新型教学实践及改革[J]．洛阳师范学院学报，2010(5)：187-189．

Teaching design and practice of the “Mechanical System Design”

XIANG Yang, XIONG Ying

(College of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China)

"Mechanical System Design" is the main professional course for cultivating innovative mechanical talents. In the era of the rapid development of science and technology, the teaching of “Mechanical System Design” needs to keep pace with the times. In order to enhance students' ability to design mechanical products and improve their innovative ability, according to the characteristics of the course, the author has carried out reform and practice from the teaching subject, teaching methods, and teaching strategies.

mechanical system design；teaching；reform

G642.3

A

2096–8736(2020)03–0057–02

向阳（1975—），男，湖南长沙人，副教授，博士，主要研究方向为农业工程。