向　陽，熊　瑛

《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程的教學設(shè)計及實踐

向陽，熊瑛

（湖南農(nóng)業(yè)大學 機電工程學院，湖南 長沙 410128）

《機械系統(tǒng)設(shè)計》是培養(yǎng)創(chuàng)新型機械類專業(yè)人才的主干專業(yè)課。隨著科技的迅速發(fā)展，《機械系統(tǒng)設(shè)計》的課程教學需要與時俱進。為提高學生設(shè)計機械產(chǎn)品的能力和創(chuàng)新能力，根據(jù)《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程特點，從教學主體、教學方法和教學策略入手，進行了教學改革和實踐。

機械系統(tǒng)設(shè)計；教學；改革

1　前言

《機械系統(tǒng)設(shè)計》是機械類專業(yè)的主干必修課程之一，闡述了機械產(chǎn)品設(shè)計共性規(guī)律和設(shè)計方法。通過本課程的學習，學生可從整機的角度和系統(tǒng)的觀點出發(fā)，了解一般機械產(chǎn)品設(shè)計的規(guī)律和特點，掌握機械產(chǎn)品設(shè)計的基本方法和技術(shù)?！稒C械系統(tǒng)設(shè)計》內(nèi)容繁多，不僅僅是針對某一類或者某一方面的機械或者傳動進行研究，具有涵蓋面廣、概括性強等特點，缺乏系統(tǒng)性和完整性，大大增加了學生的學習難度。要在有限的課時內(nèi)，讓學生掌握機械系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)律和方法，突出課程中重點和難點，達到增強學生設(shè)計機械產(chǎn)品的能力，提高學生創(chuàng)新型思維的教學目標，教師需要重組教學內(nèi)容，改進教學方法，改變教學策略，加強設(shè)計實踐。

2　教學改革的策略

2.1　改變教學重心，以學生為中心

教學不僅僅需要教師傳道授業(yè)，更需要學生自主學習。首先，開展線上線下混合式教學，讓學生在線上自主學習部分課程內(nèi)容，并完成相應(yīng)練習和測試；其次，以提問、分組討論、答辯等方式為主開展線下教學，課堂中教師采用啟發(fā)引導式教學，教學生怎么學、學什么，通過分組討論啟發(fā)學生思考，鼓勵學生大膽構(gòu)想，課后要求學生自主研究設(shè)計，查閱資料；最后，教師給出開放式設(shè)計主題，讓學生課后通過論證和評估將自己的構(gòu)想變成機械系統(tǒng)設(shè)計方案。這個過程能使學生樹立系統(tǒng)的觀念，體會機械系統(tǒng)設(shè)計的方法和過程。設(shè)計結(jié)果不僅讓學生有成就感，也讓他們感受到在設(shè)計過程中還有許多知識需要拓展擴充，促進他們不斷學習進步。

2.2　改變教學重點，理論聯(lián)系實際

實施《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程教學，不僅要拓寬學生在機械設(shè)計領(lǐng)域的知識面，還要幫助學生掌握系統(tǒng)尤其是機械系統(tǒng)的相關(guān)知識，使學生學會站在系統(tǒng)的高度設(shè)計與分析產(chǎn)品。首先，教師在課程教學過程中要緊密結(jié)合工程實踐，在講授書本知識的同時，結(jié)合工程實踐中遇到的一些典型的設(shè)計案例，用學生學過的知識加以講解分析。這樣，能加深學生對知識的理解，增強學生學習的興趣。其次，教師可模擬企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計過程，布置一些系統(tǒng)設(shè)計的題目，要求學生采用團隊合作的形式完成設(shè)計，讓每個學生設(shè)計一個子系統(tǒng)。團隊通過分工合作查資料、開展市場調(diào)查、分析產(chǎn)品現(xiàn)狀，根據(jù)市場需求進行產(chǎn)品設(shè)計并畫出總體方案示意圖，在課堂中進行演示答辯。這樣，不僅能在課堂上調(diào)動學生的積極性，還能在課前課后很好地調(diào)動學生學習的積極性和主動性。

2.3　實戰(zhàn)提升能力，比賽促進教學

近年來，多種形式的大學生機械創(chuàng)新大賽不斷涌現(xiàn)。教師可以比賽為契機改進教學方法，培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力和實踐能力。教師在教學中可以根據(jù)機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題，鼓勵學生自己提出設(shè)計題目，通過團隊競爭的方式優(yōu)選出好的設(shè)計方案參加比賽。教師帶領(lǐng)學生參與調(diào)查、分析、設(shè)計、制作、調(diào)試、宣傳等機械設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，讓學生感受設(shè)計的艱辛和成功的喜悅。在實踐過程中，學生肯定會遇到一些技術(shù)難題。在解決這些實際問題時，學生會在自主探究思考的過程中進一步加深對整個機械系統(tǒng)設(shè)計過程的理解。通過與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合，《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程教學不再是紙上談兵，可真正做到以學促賽、學賽結(jié)合，教學也會變得更加生動、更有意義。

2.4　突破教材約束，緊跟時代步伐

21世紀是創(chuàng)新的世紀。在科學技術(shù)高速發(fā)展和經(jīng)濟全球化的背景下，隨著新工科概念的提出，機械學科與多個學科不斷交叉和融合是其發(fā)展的必然趨勢。目前，現(xiàn)代機械已經(jīng)發(fā)展成為一個多學科交叉的技術(shù)系統(tǒng)，《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程的教學需要融合很多最新的知識、利用很多最新的技術(shù)，因此教師要與時俱進、不斷學習、不斷提升和充實自己。同時，教師給學生傳授知識，要著眼于教材但不能局限于教材，要與社會發(fā)展和技術(shù)進步相一致、與新工科的發(fā)展方向相一致、與培養(yǎng)具有創(chuàng)新型能力的21世紀機械工程師的要求相一致。

3　結(jié)語

《機械系統(tǒng)設(shè)計》是機械專業(yè)主干專業(yè)課程，會隨著科技的發(fā)展而不斷發(fā)展和完善。教師只有不斷學習、不斷改進教學方法和完善教學手段，才能提升教學效果和教學質(zhì)量。

[1] 郝雪弟．《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程內(nèi)涵與教學的探討[J]．河北工業(yè)大學學報，2013，30(1)．

[2] 徐紅芹．我?！稒C械系統(tǒng)設(shè)計》課程教學的改革探索[J]．教育教學論壇，2016(52)．

[3] 趙敬澤．機械類創(chuàng)新設(shè)計比賽與創(chuàng)新教育[J]．教育教學論壇，2016(40)：1213-1214．

[4] 王燕霜．《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程創(chuàng)新型教學實踐及改革[J]．洛陽師范學院學報，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

向陽（1975—），男，湖南長沙人，副教授，博士，主要研究方向為農(nóng)業(yè)工程。