機(jī)械原理課程設(shè)計教學(xué)模式思考

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摘要:本文分析了傳統(tǒng)的機(jī)械原理課程設(shè)計中所存在的問題，并針對問題從選題、團(tuán)隊協(xié)作方式以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神等方面，探討了機(jī)械原理課程設(shè)計的教學(xué)改革。實踐表明:改革后的課程設(shè)計有利于激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，實踐效果較好。

關(guān)鍵詞:機(jī)械原理;課程設(shè)計;教學(xué)模式;創(chuàng)新

機(jī)械原理是機(jī)械類課程中的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識、綜合分析能力、解決工程實際問題能力的重要課程，是學(xué)生獲取工程技術(shù)訓(xùn)練的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程設(shè)計通過實踐訓(xùn)練使學(xué)生更好的掌握理論知道，進(jìn)一步提高收集技術(shù)資料和繪圖、設(shè)計的能力，特別是對提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決工程實際問題具有非常重要的作用。

一、課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題

傳統(tǒng)的《機(jī)械原理課程設(shè)計》在設(shè)計過程中，設(shè)計的題目各類過于單一，而且實踐過程較為死板枯燥，缺少對學(xué)生創(chuàng)新性、綜合能力進(jìn)行培養(yǎng)的問題。比如題目往局限于機(jī)床刀架傳動系統(tǒng)、牛頭刨床等幾個題目，訓(xùn)練內(nèi)容大體上都是圍繞系統(tǒng)方案的設(shè)計、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、設(shè)計運(yùn)動循環(huán)圖、對凸輪或連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計等。方案設(shè)計完成后，缺少驗證環(huán)節(jié)，學(xué)生無論方案正確與否，只要完成任務(wù)就可以了，學(xué)生的積極性不僅沒有得到調(diào)動。由于課程設(shè)計題目種類單一，往往出現(xiàn)全班或者半個班級的學(xué)生同時做同一個課程設(shè)計，這樣導(dǎo)致部分同學(xué)自己并沒有擬定機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)的運(yùn)動方案，甚至有部分學(xué)生自己根本沒有動腦而是直接抄襲，缺少主動參與的熱情，更不用說通過機(jī)械原理的課程設(shè)計能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

二、課程設(shè)計教學(xué)的改革思路

針對傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點和不足，擬從機(jī)械原理課程設(shè)計的選題、設(shè)計過程以及鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新等方面探討教學(xué)改革，引導(dǎo)創(chuàng)新設(shè)計，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法及設(shè)計手段去解決實際問題，逐漸形成以創(chuàng)新意識和實踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的開放式機(jī)械原理課程設(shè)計模式及方法。

(一)選題的多樣化與生活化

選題是課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的核心部分，不僅需要滿足教學(xué)的基本要求，而且要在有限的時間內(nèi)使設(shè)計得以順利完成。在《機(jī)械原理課程設(shè)計》的教學(xué)改革中，我們需要改變以往學(xué)生的設(shè)計題目均由教師給定的方式，采取教師引導(dǎo)部分能力較強(qiáng)的學(xué)生自主選題，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和積極創(chuàng)新的能力。另外，教師可以根據(jù)指導(dǎo)書上的一般方法，規(guī)定幾個大的方向，引導(dǎo)學(xué)生如何來進(jìn)行選題。學(xué)生最熟悉的就是日常生活中的一些機(jī)械裝置，可以適當(dāng)?shù)呐e些例子如來源于生活又能使生活更便捷的一些小的機(jī)械裝置。比如為了解決城市或小區(qū)中家用車停車難的問題，設(shè)計一套節(jié)約場地、低投入、免維護(hù)等小型停車機(jī)械裝置，達(dá)到空間利用率高、安全、便捷的目的。考慮農(nóng)產(chǎn)品或水果采摘過程中存在勞動工作量大、作業(yè)范圍廣、觸碰的力度控制要求高等一系列問題，可以展開輔助人工采摘草莓、菠蘿、桔子等水果的小型機(jī)械裝置的創(chuàng)新設(shè)計。這樣不僅能提高水果的采摘效率而且可以降低作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度與采摘的投入成本。教師拋磚引玉，提高學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。當(dāng)然教師需要規(guī)定機(jī)構(gòu)選型需要涉及幾類機(jī)構(gòu)。限制一定的時間，如一天內(nèi)需要選好題目并制定初級運(yùn)動方案，經(jīng)過學(xué)生分組討論后交由老師修改確認(rèn)。對于沒有選好題的學(xué)生不能打消學(xué)生的積極性，而且由指導(dǎo)老師為其給定一個題目，確保每位學(xué)生都可以積極參與到課程設(shè)計，課程教學(xué)中的基本技能能得到一定的訓(xùn)練與進(jìn)一步鞏固一些基本專業(yè)知識。

(二)以小組或團(tuán)隊形式共同完成課題

要完成《機(jī)械原理課程設(shè)計》的全部目標(biāo)與要求，總的工作量是非常大的，如果規(guī)定某位學(xué)生在一周內(nèi)獨立完成，這挑戰(zhàn)無疑是非常嚴(yán)峻的。此外，現(xiàn)代制造企業(yè)對員工的團(tuán)隊協(xié)作能力日益看重，一個項目的完成住往是一個大團(tuán)隊全體員工的共同努力，所以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力也迎合了現(xiàn)在制造企業(yè)的需求。因此，在課程設(shè)計的過程管理中，不再強(qiáng)調(diào)獨立完成任務(wù)。我們的設(shè)計方式為:根據(jù)自愿原則將學(xué)生分為4-5人一組的設(shè)計團(tuán)隊，每組確定一個設(shè)計題目。選題結(jié)束后，每一個組員都必須獨立完成幾項任務(wù)，各自完成的任務(wù)最終作為學(xué)生成績考核的主要依據(jù)。指導(dǎo)老師對其題目、方案以及任務(wù)分配的合理性進(jìn)行審核。從資料收集、選題、運(yùn)用創(chuàng)新方法設(shè)計以及報告提交和電子版設(shè)計、計算機(jī)繪制圖紙、PPT答辯每位學(xué)生需要各自發(fā)揮自己的長處。

(三)鼓勵學(xué)生積極創(chuàng)新

為了更好的的發(fā)揚(yáng)學(xué)生的創(chuàng)新積極性，肯定其創(chuàng)新成果，對創(chuàng)新較好的課程設(shè)計進(jìn)一步進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)與完善，逐步引導(dǎo)學(xué)生形成作品并可以參加比賽。對創(chuàng)新較好的方案可以申報實用或發(fā)明專利，學(xué)?；?qū)W院可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)莫剟睿绻?jīng)費充足可以將實物制作出來參賽或展覽等。學(xué)生的創(chuàng)新性想法或思維老師要大力支持，引導(dǎo)學(xué)生注意平時積累，學(xué)以致用，如此將理論與實踐相結(jié)合，學(xué)生的收獲更大。此外，通過課程設(shè)計的訓(xùn)練也將為我院參加一年一度的“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽”、“無碳小車比賽”或其它類型的比賽奠定一定的基礎(chǔ)。

三、總結(jié)

《機(jī)械原理課程設(shè)計》一改以往設(shè)計統(tǒng)一題目的模式，鼓勵學(xué)生從日常生活中廣泛搜集合適的課程設(shè)計題目，將實際生活中的問題引入到課程設(shè)計中，既迎合學(xué)生的好奇心理又有利于引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計思維解決實際問題。倡導(dǎo)學(xué)生自主選題，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題全面培養(yǎng)學(xué)生的主動實踐能力。以小組為單位的分工合作、共同完成方式培養(yǎng)了學(xué)生的“團(tuán)隊合作”精神，滿足現(xiàn)在企業(yè)需求。對創(chuàng)新好的方案鼓勵學(xué)生動手加工出實物，使學(xué)生對機(jī)械制圖、機(jī)械加工、互換性公差與配合有更深入的認(rèn)識，書本上的知識得以鞏固，學(xué)生收獲巨大。

參考文獻(xiàn):

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作者:尹旭妮 文明才 郭高峰 范彬 殷赳 單位:湖南城市學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院