[摘 要]“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”是高等學(xué)校工科專業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。為提高非機(jī)械類(lèi)工科專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)該門(mén)課程的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和教學(xué)效果，應(yīng)該在理論教學(xué)環(huán)節(jié)采用模塊化教學(xué)方法和案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，在重視實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的同時(shí)，應(yīng)發(fā)揮“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽”等各級(jí)各類(lèi)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽在該門(mén)課程教學(xué)中的作用。通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，在提高大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的同時(shí)，培養(yǎng)和提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]模塊化教學(xué)方法 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法 創(chuàng)新能力

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2014）17-0088-02

一、引言

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”是高等學(xué)校工科的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，本門(mén)課程將為有關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)機(jī)械設(shè)備課程提供必要的理論基礎(chǔ)。通過(guò)該課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)實(shí)踐，可使學(xué)生初步具備運(yùn)用手冊(cè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的能力，為日后從事技術(shù)革新創(chuàng)造條件。

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程一直以來(lái)給教師和學(xué)生留下比較枯燥的印象，對(duì)于非機(jī)類(lèi)工科專業(yè)的大學(xué)生更是如此，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣不足，因此教學(xué)效果有待提高。許多教師為提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性和本課程的教學(xué)效果而積極開(kāi)展教學(xué)研究，但是效果還不盡如人意。本文試圖從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面探討如何提高非機(jī)類(lèi)工科專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的興趣的問(wèn)題，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性和該課程的教學(xué)效果。

二、理論教學(xué)環(huán)節(jié)

（一）教學(xué)安排

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的理論教學(xué)部分主要研究機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。目前絕大多數(shù)教材都是先介紹機(jī)械原理即常用機(jī)構(gòu)，后介紹機(jī)械設(shè)計(jì)理論即通用零件的編制方案，因此教師一般也按照先介紹平面機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)，后介紹齒輪、帶、軸等通用零件的教學(xué)安排來(lái)講授該課程。但機(jī)構(gòu)本身是由零件組成的，且機(jī)構(gòu)與零件是相互聯(lián)系、相互交叉、不可分割的，人為地把機(jī)構(gòu)與零件分開(kāi)來(lái)講授缺乏連貫性，不利于學(xué)生更好地掌握該課程。

本文提出了一種更符合教學(xué)規(guī)律的模塊化教學(xué)方法，即把本門(mén)課程需要講授的內(nèi)容分成六大模塊，每一模塊由相關(guān)的任務(wù)組成。此如，把連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)歸為一個(gè)模塊，稱為“常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)”；把齒輪機(jī)構(gòu)、輪系、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)歸為“齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算”模塊等。模塊化教學(xué)方法更有利于促進(jìn)機(jī)構(gòu)與零件的相互融合，符合實(shí)際情況；更有利于學(xué)生將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，從而更好地學(xué)習(xí)和掌握該門(mén)課程。

（二）實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一

常用機(jī)構(gòu)和通用零件的理論教學(xué)固然是“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，但只有參加機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐，才能使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是在理論教學(xué)環(huán)節(jié)全部結(jié)束后，再進(jìn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。但在執(zhí)行理論教學(xué)環(huán)節(jié)過(guò)程中，如果能同時(shí)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將更有利于理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有助于學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。因此，本文提出了案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，即針對(duì)模塊化教學(xué)方法中每一模塊的相應(yīng)任務(wù)，采用案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法。如在講授模塊“常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)”的第一個(gè)任務(wù)“平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)”時(shí)，首先通過(guò)具體案例如公交車(chē)門(mén)、焊接夾具等指出本次的任務(wù)是設(shè)計(jì)在生產(chǎn)生活實(shí)際中廣泛使用的平面四桿機(jī)構(gòu)，然后對(duì)如何完成該任務(wù)進(jìn)行分析和分解，再講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)即平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度及平面連桿機(jī)構(gòu)，最后指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)相關(guān)任務(wù)擬制一個(gè)具體的設(shè)計(jì)方案。

三、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生加強(qiáng)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的學(xué)習(xí)和理解、培養(yǎng)和提高其機(jī)械設(shè)計(jì)能力具有重要的作用?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩方面。其中，實(shí)驗(yàn)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，可以使學(xué)生驗(yàn)證、鞏固和加深所學(xué)的基本理論，訓(xùn)練學(xué)生相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法、能力、測(cè)量技能，養(yǎng)成踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的作風(fēng)。本課程主要包括三個(gè)實(shí)驗(yàn)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制、齒輪范成和減速器裝拆實(shí)驗(yàn)。其中，前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，減速器裝拆屬于綜合性實(shí)驗(yàn)?！皺C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制”實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下掌握一般機(jī)構(gòu)的測(cè)繪技能，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否具有確定性，鞏固和擴(kuò)展學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。“齒輪范成”實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，觀察用范成法形成漸開(kāi)線齒廓的過(guò)程、齒廓根切現(xiàn)象及變位修正后獲得的齒形；理解范成原理，分析和驗(yàn)證根切原因和修正后齒輪的尺寸變化；掌握應(yīng)用游標(biāo)卡尺（或公法線卡尺）測(cè)量漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的方法，加深理解漸開(kāi)線的性質(zhì)及齒輪各參數(shù)之間的關(guān)系。“減速器裝拆”實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：1.了解機(jī)構(gòu)拆裝的基本要求；2.了解機(jī)構(gòu)中各零件的結(jié)構(gòu)形狀、裝配關(guān)系及功用；3.了解箱體的結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)一步理解軸系部件的結(jié)構(gòu)和作用；4.了解潤(rùn)滑和密封的方法。

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)是教師給定一個(gè)詳細(xì)范例（指導(dǎo)書(shū)），如根據(jù)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，讓學(xué)生再現(xiàn)一次與范例雷同的實(shí)物設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)題目單一，往往是好幾屆學(xué)生重復(fù)設(shè)計(jì)一臺(tái)圓柱齒輪減速器，而對(duì)于連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)中一般沒(méi)有涉及。這種教學(xué)方式可以使學(xué)生初步了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的方法與步驟，但在學(xué)生對(duì)該課程相關(guān)知識(shí)的綜合掌握方面，以及在學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)等方面有較大的缺陷。為克服傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的不足，我們?cè)诶碚摻虒W(xué)環(huán)節(jié)采用案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)具體任務(wù)擬制設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，在課程設(shè)計(jì)階段應(yīng)針對(duì)擬制的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。由于設(shè)計(jì)任務(wù)幾乎涵蓋了該課程的全部?jī)?nèi)容，而相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案不只一套，從而避免了傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)題目的單一性問(wèn)題。

創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力，而培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是大學(xué)教育的目標(biāo)與責(zé)任之一。教師在重視實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的同時(shí)，還應(yīng)拓展學(xué)生參加實(shí)踐的機(jī)會(huì)，比如鼓勵(lì)學(xué)生積極參加“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”等各級(jí)各類(lèi)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽，以賽促學(xué)，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，落實(shí)好教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)，我校從2007年始已成功舉辦六屆大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意大賽。而“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”是由教育部高等教育司發(fā)文舉辦的一項(xiàng)全國(guó)大學(xué)生重要科技競(jìng)賽活動(dòng)，也是由教育部和財(cái)政部資助的全國(guó)大學(xué)生九大賽事之一。該大賽舉辦的目的在于引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新、機(jī)械設(shè)計(jì)、工藝制作等實(shí)踐工作能力；吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。大賽因其選題的現(xiàn)實(shí)意義、涉及知識(shí)和技能的綜合性、組織的規(guī)范化和高校的高度重視，為促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)提供了實(shí)施的平臺(tái)。

圍繞全國(guó)大學(xué)生競(jìng)賽項(xiàng)目主題，學(xué)校進(jìn)行了多次的校內(nèi)外參賽作品制作和選拔賽。如機(jī)電工程學(xué)院為鼓勵(lì)學(xué)生積極參加“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”，于2007年成立學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新科技興趣小組。從第三屆開(kāi)始，已連續(xù)參加了三屆“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”，并在著手準(zhǔn)備參加“第六屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”。參賽作品“全自動(dòng)植樹(shù)車(chē)”獲慧魚(yú)組競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，“路面自適應(yīng)智能除雪車(chē)”“全自動(dòng)盤(pán)類(lèi)清潔機(jī)”等獲慧魚(yú)組競(jìng)賽二等獎(jiǎng)；“全自動(dòng)植樹(shù)車(chē)”“自動(dòng)化立桿機(jī)”“健康飲食定量添加器”等獲決賽二等獎(jiǎng)。

實(shí)踐證明，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各級(jí)各類(lèi)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽不但有利于提高學(xué)生自身的機(jī)械創(chuàng)新能力、專業(yè)能力、解決問(wèn)題能力和社會(huì)交往能力，還能在學(xué)生中起到顯著的示范作用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”這門(mén)課程的興趣。

四、結(jié)語(yǔ)

本文從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面探討了如何提高非機(jī)械類(lèi)工科專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的興趣的問(wèn)題，提出在理論教學(xué)階段采用模塊化教學(xué)方法和案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，同時(shí)提出重視實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和各級(jí)各類(lèi)創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)該門(mén)課程的促進(jìn)作用的建議。通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的機(jī)械創(chuàng)新型人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 楊可禎，程光蘊(yùn)，李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教學(xué)出版社，2006.

[2] 萬(wàn)志堅(jiān)，陳知泰，韓建偉.高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)“以賽促學(xué)”的教學(xué)實(shí)踐[J].清遠(yuǎn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012.

[3] 嚴(yán)桂英.課程設(shè)計(jì)采用機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的探討[J].裝備制造技術(shù)，2007.

[4] 劉力紅，張東速.以設(shè)計(jì)競(jìng)賽為載體，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012.

[5] 李寶靈，高中庸，劉旭紅.創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的作用[J].賀州學(xué)院學(xué)報(bào)，2012.

[責(zé)任編輯：覃侶冰]