【摘要】針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)——課程設(shè)計(jì)，探討了如何改革該環(huán)節(jié)的教學(xué)過(guò)程，以加強(qiáng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

【關(guān)鍵詞】實(shí)踐教學(xué) 綜合設(shè)計(jì) 創(chuàng)新意識(shí) 實(shí)踐能力

當(dāng)前國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)質(zhì)是以經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力為基礎(chǔ)的綜合國(guó)力的較量，從根本上說(shuō)是勞動(dòng)者素質(zhì)和專門人才能力的競(jìng)爭(zhēng)。在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，科技是第一生產(chǎn)力，是推動(dòng)歷史前進(jìn)的動(dòng)力，高等工程教育具有十分重要的作用。面向21世紀(jì)，知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下高等工程教育培養(yǎng)的人才應(yīng)當(dāng)是基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的現(xiàn)代工程創(chuàng)新人才。

一、課程設(shè)計(jì)與學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完全部技術(shù)基礎(chǔ)課之后，在學(xué)習(xí)專業(yè)課之前的一次重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。此時(shí)，課堂教學(xué)的那種教師講、學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)形式被改變，學(xué)生處在了設(shè)計(jì)者的位置，教師則扮演指導(dǎo)者或幫助者的角色，學(xué)生習(xí)慣于被拖著走的被動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境消失了，代之以被要求最大限度地獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的自主學(xué)習(xí)環(huán)境。對(duì)于設(shè)計(jì)中遇到的各種問(wèn)題，學(xué)生必須通過(guò)自行分析，與同學(xué)討論交流，向教師咨詢，以及查閱有關(guān)書籍資料等方式來(lái)增加知識(shí)和找到解決辦法，從而實(shí)現(xiàn)了教學(xué)以教師為核心到以學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變，對(duì)學(xué)生獲取知識(shí)的能力是一次有效的鍛煉。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容涉及材料選擇、熱處理工藝安排、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、精度設(shè)計(jì)等機(jī)械基礎(chǔ)系列課程的知識(shí)，這些知識(shí)在實(shí)際中又千變?nèi)f化，學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須綜合考慮，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是將所學(xué)理論知識(shí)貫徹到設(shè)計(jì)實(shí)踐中去的一個(gè)中介，是由設(shè)計(jì)者在理論的指導(dǎo)下，根據(jù)具體加工對(duì)象的特點(diǎn)，發(fā)揮自身主觀能動(dòng)性而進(jìn)行的一種技術(shù)再創(chuàng)造過(guò)程。深入到這一過(guò)程中去，就有可能產(chǎn)生新的思路和新的方法，這就為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)提供了一個(gè)很好的條件和機(jī)會(huì)。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也有助于培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)量觀念、工程意識(shí)、經(jīng)濟(jì)頭腦、綜合判斷和決策能力等方面的素質(zhì)。

二、改革實(shí)踐教學(xué)過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力

首先，從優(yōu)化教學(xué)手段開(kāi)始，將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入課程設(shè)計(jì)中來(lái)。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)來(lái)充實(shí)和更新課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）手段來(lái)優(yōu)化課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和完善課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定。近三年來(lái)，我校機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)全部采用AutoCAD或CAXA等軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)繪圖，對(duì)一些基礎(chǔ)好的同學(xué)，鼓勵(lì)他們采用MDT或?qū)嶓w設(shè)計(jì)等三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)。我們還開(kāi)發(fā)了C語(yǔ)言設(shè)計(jì)計(jì)算程序包，多媒體教學(xué)課件供學(xué)生使用和二次開(kāi)發(fā)。

其次，指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的方式多樣化，指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)際情況和自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與風(fēng)格進(jìn)行具體的操作。指導(dǎo)教師做到經(jīng)常深入現(xiàn)場(chǎng)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)全過(guò)程的檢查與指導(dǎo)，尤其是善于通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程發(fā)現(xiàn)那些平時(shí)在課堂教學(xué)中難以發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，并能注意及時(shí)抓住這些問(wèn)題，結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例，幫助學(xué)生澄清認(rèn)識(shí)，真正掌握所學(xué)知識(shí)。對(duì)于設(shè)計(jì)中具體問(wèn)題的指導(dǎo)，應(yīng)點(diǎn)到為止把最后的處理決定權(quán)交給學(xué)生。要力求使學(xué)生通過(guò)獨(dú)立思考、互相討論和查閱有關(guān)的參考資料就能夠建立思路，掌握方法，自己解決設(shè)計(jì)中的大部分問(wèn)題，從而養(yǎng)成善于獨(dú)立工作的能力。

第三，進(jìn)一步優(yōu)化課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。結(jié)合專業(yè)實(shí)際不斷積累和篩選出一批典型的并對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難易適當(dāng)?shù)恼n程設(shè)計(jì)題目，適當(dāng)增加實(shí)際工程設(shè)計(jì)題目，組建成相應(yīng)的題庫(kù)。這樣，既可以避免因設(shè)計(jì)題目過(guò)少致使較多的學(xué)生做同樣的題目而互相抄襲；又有利于指導(dǎo)教師根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)和情況，有針對(duì)性地選擇題目，做到因材施教。近三年來(lái)，我們?cè)诔Ｒ?guī)減速器設(shè)計(jì)題目的基礎(chǔ)上增加了一些工程實(shí)際題目，如：旋轉(zhuǎn)廣告牌、螺旋壓力機(jī)、切管機(jī)、制育秧缽機(jī)、簡(jiǎn)易吊車、攪拌機(jī)等。

第四，逐步建立和完善課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定的指標(biāo)體系，以便更加客觀、全面、準(zhǔn)確地評(píng)定學(xué)生設(shè)計(jì)成績(jī)。在成績(jī)?cè)u(píng)定指標(biāo)中包含并強(qiáng)調(diào)對(duì)能力培養(yǎng)方面的要求，從而引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不要只滿足于通過(guò)計(jì)算、查表和制圖等學(xué)到一些設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，更要將主要注意力放在綜合、對(duì)比、決策和創(chuàng)新上，以使其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到提高。

第五，通常課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)安排在理論課學(xué)完后的2~3周，現(xiàn)在我們采取學(xué)期初就布置課程設(shè)計(jì)題目，使學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，便被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)方案創(chuàng)新，開(kāi)展方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽，并將競(jìng)賽結(jié)果計(jì)入最終成績(jī)?cè)u(píng)定中。我校機(jī)械98、99級(jí)學(xué)生課外科技小組的設(shè)計(jì)，在?？萍脊?jié)科技作品大賽上還獲了獎(jiǎng)。

三、適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境，進(jìn)一步深化實(shí)踐教學(xué)改革

知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，需要具有創(chuàng)新能力的開(kāi)拓型人才。因此，課程設(shè)計(jì)應(yīng)該加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想和能力的培養(yǎng)，重視總體方案設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)方案的對(duì)比、分析。加強(qiáng)與工程實(shí)際的結(jié)合，注重培養(yǎng)工程意識(shí)和進(jìn)行工程設(shè)計(jì)能力的實(shí)際訓(xùn)練。為此，我們?cè)诮虒W(xué)指導(dǎo)文件、教材、教學(xué)模式等方面做了進(jìn)一步的探索和設(shè)想。

（1）設(shè)計(jì)題目進(jìn)一步多樣化，題目數(shù)量將達(dá)到28題，每題還有4-7組不同的設(shè)計(jì)參數(shù)。增加工程實(shí)際題目和趣味題目，如：包餃子機(jī)、揉面機(jī)、新型自行車、仿生魚、雙足機(jī)器人等。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生自選題目，自行設(shè)計(jì)，讓學(xué)生動(dòng)手將自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì)由圖紙變?yōu)槟Ｐ突驅(qū)嵨?，甚至申?qǐng)專利，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力、工程意識(shí)和動(dòng)手能力。

（3）針對(duì)不同專業(yè)安排多種設(shè)計(jì)模式，統(tǒng)一安排課堂與不統(tǒng)一安排課堂相結(jié)合，教師規(guī)定進(jìn)度與學(xué)生自行掌握設(shè)計(jì)進(jìn)程相結(jié)合。

（4）增加針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)各章節(jié)實(shí)踐訓(xùn)練的大型設(shè)計(jì)作業(yè)，完成單元設(shè)計(jì)，為課程設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。

（5）教材注重反映當(dāng)代科技文化的最新成就，在內(nèi)容和體系上突出自己的特色。不僅用于課程設(shè)計(jì)，還將用于學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)。在內(nèi)容上將課程教學(xué)與學(xué)生的科技活動(dòng)緊密結(jié)合，貫穿在所有的教學(xué)環(huán)節(jié)中，以利于實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。一些題目可供學(xué)生課外學(xué)習(xí)和研究，激發(fā)學(xué)生的思維，開(kāi)展一些生動(dòng)活撥的課外活動(dòng)，例如設(shè)計(jì)比賽，小論文、小發(fā)明等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力。

（6）注重現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用。制作與教材配套的教學(xué)錄像片和多媒體CAI教學(xué)光盤。利用這些直觀的、感性的資料，可以開(kāi)闊學(xué)生的視野，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。設(shè)計(jì)方面重視培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的先進(jìn)手段，要求學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算盡可能利用計(jì)算機(jī)完成。

（7）將機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課的課程設(shè)計(jì)在選題和內(nèi)容上加以融合，實(shí)行統(tǒng)一題目，分段實(shí)施，兼顧課程要求，可使學(xué)生完成設(shè)計(jì)全過(guò)程訓(xùn)練。在機(jī)械原理課程教學(xué)階段，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)選型與運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，完成機(jī)器總體方案設(shè)計(jì)；在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)階段，進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)、零部件工作能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于選題的靈活性和設(shè)計(jì)過(guò)程的延續(xù)性，使學(xué)生有充分的創(chuàng)新思維空間和時(shí)間。將兩門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)合并，增大了設(shè)計(jì)題目的選擇范圍，給學(xué)生提供廣闊的發(fā)揮創(chuàng)造性思維的時(shí)間和空間，使設(shè)計(jì)過(guò)程接近工程實(shí)際。用設(shè)計(jì)這根主線，將機(jī)械基礎(chǔ)系列課程知識(shí)貫穿于實(shí)踐環(huán)節(jié)之中，為后繼的產(chǎn)品設(shè)計(jì)建立一個(gè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)。

（作者單位：黑龍江齊齊哈爾大學(xué)）