机械设计基础课程实践环节的教学改革研究

2021-11-27杜金凤

农机使用与维修 2021年9期

杜金凤

(新乡职业技术学院，河南新乡 453000)

0 引言

机械设计基础课程是全面、系统的综合性课程，对于学生来说具有重要的意义，当前很多高等院校在人才培养模式中过于重视理论教学，却忽视了实践能力的培养，导致学生成为高分低能的“哑巴人才”，无法激发出创新意识和创造能力，也无法适应未来工作岗位的需求。在社会发展的新时代，机械设计基础课程教学要从整体上提高学生的动手操作能力，体现课程核心素养，培养创新能力和团队意识，掌握机械类专业课程教学的新方向，取得更好的教学效果。

1 教学现状

有很多学校采用单级圆柱齿轮减速器的设计作为机械设计基础课程实践教学的主体内容，通过观察总结可以发现大多数高校的此类课程存在着以下问题。

首先，教学方法的问题。教学手段陈旧，实践教学方法落后，课程设计主要在期末阶段进行计算和绘图，题目比较固定，大多数都是设计单级减速器。教师采用陈旧的教学方法，没有凸显出学生的主体地位，在课堂上，教师照搬照抄教材的知识点，学生的参与机会比较少，教学内容复杂，学生在知识的掌握和吸收上存在一定问题，这说明教师对课堂的设计和组织能力不高。其次，机械设计基础课程在设计形式上缺乏对学生创新能力和实践能力的养成，机械设计课程需要学生动手绘图，掌握多种类型的绘图软件，学生不仅仅要掌握基础知识，还要在设计方面创新求变，但由于现在该课程教学中学习模式比较单一，学生的创造性思维得不到发展，还有一些学生为了节省时间，直接抄袭别人的作品。除此之外，机械设计基础课程教学师生比例不合理，学生众多，教师数量不够，每一个教师要肩负3～4个班级的教学任务，精力不够，导致教师无法顾及到每一个学生的学习情况，特别是在机械设计考核的阶段，教师需要对每一位学生的图纸设计、指导文书进行填写，工作压力过大，难以保证教学效果。

2 教学改革的中心原则

2.1 突出学生主体地位

高校机械设计基础课程实践专业的教学首要原则是突出学生的主体地位，这一点既符合机械类专业教学的要求，也符合课程改革的标准要求，所有教学工作要改变教学方法，以学生为主体，教师作为学习的辅助，充分发挥学生的自主能动作用，把要我学变成我要学，让学生自己发现领悟知识，而不仅仅是等待着教师传授知识，改革的目的要指向学生的积极性，利用主观能动性掌握新的知识，打牢基础，改变被动学习心态[1]。

2.2 激发学生主动性

教师要改变教学模式，突破填鸭式的传统教学方法，不能把专业教学变成公式定律的死记硬背，要勇于突破教学思维定势，让教师学生一起参与到改革过程中，相互配合，勇于探究新的教学路径。机械专业的实践课程可以采取案例教学法，根据教学的最终目标，发掘教学的知识规律，引导学生主动学习，提高学生的基础知识水平，利用启发式的教学思想配合其他先进的教学设备和教学模式，激发学生积极主动的学习，自觉促进身心发展[2]。

2.3 重点在于实践能力

机械设计基础课程实践环节的教学要重点突出学生动手能力和创造能力的养成，这也是本次课程改革的重中之重，它是一项系统性、综合性的工程，要引起广大教学者的广泛重视，为社会培养优秀的工程人才。在课程设计中要以实践能力作为突出的重点，具体教学时教师一方面要介绍机械制造的相关理论和基本方法，另外一方面要引导学生对理论知识进行实践创造，把理论和实践充分融合，给予学生更大的动手创新空间，从整体的角度提高学生的学习能力[3]。

3 教学改革的可行措施

3.1 改革教学内容

机械设计基础课程实践环节的教学改革首先要从教学内容开始改起。长期以来，各大高校的机械类专业都以减速器的设计方案作为考察的重点和主体，当然这是由于减速器自身的重要性导致的，它是机械中相对独立的一个构件，减速器零部件相关知识贯穿了机械设计基础课程的始终，此类内容的学习与考核能够有效对学生所学的机械类知识进行检查，便于将理论和实践相结合。此外，不同类型的减速器有不同的参数要求，因此减速器设计的最终结果也不同，因此减速器长期作为专业考察的重点也可以理解[4]。但是，如果长时间的保持这种单一的学习和考察内容，就会让考试失去重点，影响课程的创新性。针对这一情况，要对课程教学内容进行改革，突出对课程的多元化设计，比如把减速器问题和机电一体化、材料成型、车辆工程等专业知识结合起来，在内容选择上突出学生的专业特点，例如数控专业的学生可以给出电动机的动力参数,进行减速器传动设计，比以前的课程设计更加新颖，也能让学生在学习中真正做到学以致用，或是通过对比普通机床与数控机床的结构差异，完成机床的改造工作。利用对教学内容的新颖设计，发挥学生的主观能动性，有利于培养学生的创新思维能力。此外在课程的考核形式上，教师可以要求学生提交设计草图、A0装配图、零件图、设计说明书等，全面考察学生对于互换性与技术测量基础、机械设计基础等专业知识的掌握情况。

3.2 打造机械实验室

机械设计基础课程实践环节的教学改革也要注意机械课程实验室的建设，对实验室的设备和条件进行完善，让实践教学环节更加有效[5]。理论结合实际不能仅仅停留在口号上，更要落实在教学环节中，实实在在地体现出对学生实践能力的培养，采用发展性的教学模式来开展理论课程教学，在实验室建设完毕后，教学工作者要对课时进行重新分配，合理的进行课堂组织和安排，减少理论课程的比重，增加实验课时的时间，完善实验条件和实验设施，增强学生主观能动性。鼓励学生自己动手操作，参与到实践环节中去，对实验室的建设要采用多元化的模式，满足不同学生的学习需求，学生在学习中做到对每一种机械结构优点和缺点进行思考，经过动手实验操作，利用所学的理论知识打造结构模型，加深对课堂知识的运用和理解。教师要展开创新教学，对学生制作的模型进行评价，让学生充分展示自己在学习过程中的心得体会，利用各种结构模型开动脑筋，发挥创造和思维，制作出新的机械模型。在课堂检测或者课程题目的设计中，教师也要保持多元化的教学心态，把典型和非典型的设计题目相结合，在题目的设计中要明确任务要求，让学生自己设计实验步骤，选择实验思路，大胆发挥想象力制造出与众不同的机械模型。

3.3 线上+线下的混合教学模式

机械专业课程设计的知识面比较广，随着信息技术的产生，教师在专业教学中可以把线上和线下的教学模式相互结合，利用网络资源的优势扩充教学内容，应用多元化的教学手段，避免课堂枯燥乏味降低学生学习兴趣。比如常用的微课、慕课平台、翻转课堂都是可以利用的教学模式。线上教学可以贯彻在教学前后的全过程中，根据网络教学模式，教师可以对机械设计基础课程的项目进行总体介绍，鼓励学生完成小组讨论。在课下，学生也可以利用微信、QQ下载学习资料进行观看，方便教师与学生的一对一沟通，让教师及时了解学生的机械设计动态。