王慶楠

（懷化學(xué)院 物電與智能制造學(xué)院，湖南 懷化 418000）

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是高等院校機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)技術(shù)必修課，該課程起到從理論基礎(chǔ)到設(shè)計(jì)實(shí)踐的承前啟后作用。該課程以通用零件為學(xué)習(xí)對(duì)象，培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法和規(guī)律，能夠初步具備機(jī)械系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)能力，為從事機(jī)械工程設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。該課程一般是行業(yè)性工科高校和重點(diǎn)綜合性高校開設(shè)，是與實(shí)踐聯(lián)系比較緊密的設(shè)計(jì)課程，兼具理論性和實(shí)踐性。

部分地方普通高校由師范、醫(yī)學(xué)或農(nóng)業(yè)等非工科院校建設(shè)發(fā)展而來(lái)，在工科課程的教學(xué)思路上處于逐步成熟的階段。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)常存在不同的觀點(diǎn)。有些按照研究型大學(xué)的方法實(shí)施教學(xué)，容易忽視地方院校實(shí)際水平和應(yīng)用型高校的屬性[1]。有些強(qiáng)調(diào)技能培訓(xùn)，容易忽視完整知識(shí)體系的教育和學(xué)習(xí)，沒(méi)有很好區(qū)分應(yīng)用型本科高校和高職教育的差異。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)活動(dòng)存在一些不足之處。筆者以在地方普通高校從事機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，就課程教學(xué)開展探索性的改革實(shí)踐和研究。

一、地方普通高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)

地方普通高校定位為應(yīng)用型高校，服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展[2]，對(duì)學(xué)科門類進(jìn)行擴(kuò)展，推動(dòng)了工科專業(yè)的發(fā)展。但是，一些地方普通高校在課程的定位上往往以重點(diǎn)高校為參照，走學(xué)術(shù)型的精英教育，強(qiáng)調(diào)理論型知識(shí)的傳授，并且有的地方普通高校的前身并不是工科院校，在教學(xué)上也會(huì)慣性地沿用文理科的思維慣性，類比數(shù)學(xué)、物理和力學(xué)。在授課方式和教學(xué)內(nèi)容上，一些地方普通高校以傳統(tǒng)的講授授課為主，教學(xué)過(guò)程中把注意力集中在公式推導(dǎo)和演算，而且以此作為期末考試的重點(diǎn)進(jìn)行考核。這缺少知識(shí)應(yīng)用的工程情境，單純地講授基本原理，使得課程抽象、內(nèi)容單一。而部分地方普通高校學(xué)生的邏輯思維和數(shù)學(xué)抽象能力不夠強(qiáng)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值不了解[3]，難以掌握機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的重難點(diǎn)。比如脫離軸系和傳動(dòng)系統(tǒng)，單純講軸的設(shè)計(jì)，將成為純粹的數(shù)學(xué)解析，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生將高中的學(xué)習(xí)方法套用在機(jī)械設(shè)計(jì)課程上，關(guān)注理論計(jì)算和公式推導(dǎo)的模板式的學(xué)習(xí)，而忽視實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題[4]。有的理科課程可以進(jìn)行單純的理論研究，而機(jī)械設(shè)計(jì)課程很多內(nèi)容是直接聯(lián)系工程應(yīng)用場(chǎng)景。重點(diǎn)高校之所以可以偏重于理論研究和教學(xué)，得益于工科基礎(chǔ)的積累和行業(yè)背景，可以為其提供科研教學(xué)支撐和補(bǔ)充。所以，應(yīng)當(dāng)厘清機(jī)械設(shè)計(jì)課程的內(nèi)涵邏輯，不能忽略機(jī)械設(shè)計(jì)課程的工程性和實(shí)踐性，更不能將設(shè)計(jì)性的課程虛化為理論性課程。

但是，機(jī)械設(shè)計(jì)課程也并不是純粹地學(xué)習(xí)實(shí)踐操作方面的技能培訓(xùn)課，課程教學(xué)不能脫離理論知識(shí)的支撐，只談實(shí)踐技能的培養(yǎng)。如果過(guò)多強(qiáng)調(diào)對(duì)新技術(shù)和新方法的掌握，學(xué)生的設(shè)計(jì)將是缺乏依據(jù)的，零部件的選型和設(shè)計(jì)隨意性較大，弱化為重復(fù)工作。比如讓沒(méi)有足夠理論知識(shí)支撐的本科學(xué)生學(xué)習(xí)有限元軟件的使用，在現(xiàn)有教學(xué)課時(shí)有限、學(xué)生水平各異的情況下，較難在理論層面將有限元技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)的課程知識(shí)聯(lián)系起來(lái)。學(xué)生具體面對(duì)軸的計(jì)算分析，就會(huì)產(chǎn)生計(jì)算法則采用平均應(yīng)力還是最大剪切應(yīng)力的困惑，有限元的計(jì)算結(jié)果也就不再具備實(shí)際意義。地方本科院校立足于地方發(fā)展，學(xué)生畢業(yè)后主要在地方企業(yè)從事工程設(shè)計(jì)和技術(shù)管理工作[5]，地方企業(yè)需要的是兼具扎實(shí)理論知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的工程人才[6]，彌補(bǔ)在高學(xué)歷科研人員和技術(shù)工人之間的空缺，能夠在工程應(yīng)用過(guò)程中完成從方案到產(chǎn)品的技術(shù)落地。所以，機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)應(yīng)當(dāng)是向?qū)W生傳授專業(yè)知識(shí)為核心，應(yīng)用新技術(shù)和新方法是促進(jìn)課程教學(xué)活動(dòng)開展的工具和手段。

地方普通高校的機(jī)械設(shè)計(jì)課程應(yīng)當(dāng)立足于學(xué)校現(xiàn)狀和學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平，注重應(yīng)用型的工程知識(shí)講解[7]，讓學(xué)生掌握機(jī)械零件工作原理、設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)步驟和計(jì)算方法等共性問(wèn)題，要以培養(yǎng)學(xué)生的工程問(wèn)題分析、機(jī)械設(shè)計(jì)能力為核心，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和補(bǔ)充，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的開展。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的實(shí)施策略

（一）基礎(chǔ)知識(shí)前期導(dǎo)入

在每章節(jié)內(nèi)容前，增加必要的支撐知識(shí)內(nèi)容導(dǎo)入。機(jī)械設(shè)計(jì)課程在機(jī)械基礎(chǔ)理論到專業(yè)設(shè)計(jì)課之間起著承上啟下的作用，需要機(jī)械制圖、工程材料、材料力學(xué)、理論力學(xué)、機(jī)械原理等必修課程知識(shí)作為基礎(chǔ)。上述課程集中在大學(xué)一、二年級(jí)進(jìn)行，其理論性強(qiáng)、內(nèi)容繁雜，部分地方普通高校學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不夠牢固、存在知識(shí)點(diǎn)遺忘的現(xiàn)象。部分學(xué)校使用濮良貴主編的《機(jī)械設(shè)計(jì)》作為課程教材[8]，該教材編撰嚴(yán)謹(jǐn)合理，但是因?yàn)槠拗坪椭攸c(diǎn)高校學(xué)生對(duì)前期知識(shí)掌握度高的考慮，該教材在各章節(jié)涉及上述前續(xù)課程知識(shí)時(shí)，默認(rèn)學(xué)生已知而沒(méi)有介紹。部分地方普通高校學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差[9]，導(dǎo)致對(duì)本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容無(wú)法透徹理解、處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)。所以，在實(shí)施教學(xué)的過(guò)程中，有必要加入前述課程相關(guān)知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)講解作為支撐。比如，在理論性較強(qiáng)的“疲勞強(qiáng)度計(jì)算”教學(xué)中，應(yīng)先介紹材料力學(xué)的變應(yīng)力概念，讓學(xué)生在理解不同變應(yīng)力循環(huán)特性的基礎(chǔ)上，再展開講授本課程疲勞曲線、等壽命曲線、等疲勞強(qiáng)度方面的知識(shí)內(nèi)容，這樣循序漸進(jìn)地將先修知識(shí)對(duì)接課程內(nèi)容，更有利于學(xué)生對(duì)課程的理解和掌握。

（二）整合構(gòu)建課程內(nèi)容

梳理課程知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合工程化實(shí)踐的例子，將碎片化的課程章節(jié)沿著設(shè)計(jì)主線串聯(lián)起來(lái)，合理安排課程難點(diǎn)重點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程涉及面廣、知識(shí)點(diǎn)多，各章節(jié)的內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立缺乏關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致部分從未接觸設(shè)計(jì)課程的學(xué)生較難連貫地學(xué)習(xí)理解。課程內(nèi)容可以模塊化劃分為四個(gè)，依次是設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和計(jì)算方法、傳動(dòng)部分、連接部分、軸系部分，各部分之間相互聯(lián)系。首先，課程內(nèi)所有的零件設(shè)計(jì)都遵循第二章正向和反向計(jì)算法的流程（設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算）。第三章講述疲勞強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度，實(shí)質(zhì)上就是零件的整體疲勞強(qiáng)度和表面疲勞強(qiáng)度，結(jié)合靜強(qiáng)度計(jì)算，可以涵蓋課程所有章節(jié)的強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題。前三章的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和計(jì)算方法實(shí)際上構(gòu)成理論基礎(chǔ)，是貫穿機(jī)械設(shè)計(jì)的總體規(guī)律和規(guī)則，之后的各章則是在這個(gè)總的理論框架下對(duì)具體零件的解析設(shè)計(jì)問(wèn)題。這樣梳理出從機(jī)械設(shè)計(jì)一般理性的規(guī)律到感性具化實(shí)例的關(guān)系，學(xué)生就有一個(gè)從理論概念到應(yīng)用知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，將碎片化課程章節(jié)內(nèi)容整理建構(gòu)成完整的知識(shí)體系。比如零件的面接觸是低副接觸，表面強(qiáng)度是擠壓強(qiáng)度，其潤(rùn)滑對(duì)應(yīng)流體動(dòng)力潤(rùn)滑，這樣就將滑動(dòng)軸承、流體動(dòng)力潤(rùn)滑、擠壓強(qiáng)度、鍵連接等分散在三個(gè)模塊的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)。零件的線接觸是高副接觸，表面強(qiáng)度是接觸強(qiáng)度、屬于彈性力學(xué)范疇，則其潤(rùn)滑對(duì)應(yīng)彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑，這樣就將齒輪、滾動(dòng)軸承、接觸強(qiáng)度、彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑、表面疲勞點(diǎn)蝕等分散在四個(gè)模塊的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)。第三強(qiáng)度理論對(duì)應(yīng)軸強(qiáng)度計(jì)算，第四強(qiáng)度理論對(duì)應(yīng)螺栓強(qiáng)度計(jì)算；疲勞強(qiáng)度對(duì)應(yīng)零件的整體強(qiáng)度，將齒根強(qiáng)度、軸的強(qiáng)度、螺栓強(qiáng)度等分散在四個(gè)模塊的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)；接觸強(qiáng)度對(duì)應(yīng)零件的表面強(qiáng)度，將齒面點(diǎn)蝕、軸承點(diǎn)蝕等分散在三個(gè)模塊的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)。這樣各種零件設(shè)計(jì)的邏輯聯(lián)系和區(qū)別，可以構(gòu)成一個(gè)關(guān)系明確的體系，使得理論內(nèi)容不再難懂，讓學(xué)生清晰地理解課程各章內(nèi)容的知識(shí)脈絡(luò)。

在內(nèi)容的章節(jié)安排上，可以傳動(dòng)系統(tǒng)為主線，將課程的所有知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)。軸和軸上零件構(gòu)成軸系，包括安裝在軸上的軸承、聯(lián)軸器、離合器、帶輪、鏈輪和齒輪，這些零件又由螺栓、鍵或者過(guò)盈配合聯(lián)接。教學(xué)中進(jìn)一步聯(lián)系工程實(shí)例擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)，比如單向穩(wěn)態(tài)變應(yīng)力可以用轉(zhuǎn)軸、車輛彈簧、氣缸上的預(yù)緊螺栓，分別對(duì)應(yīng)說(shuō)明循環(huán)特性為常數(shù)、平均應(yīng)力為常數(shù)和最小應(yīng)力為常數(shù)。螺紋連接重點(diǎn)在于強(qiáng)度計(jì)算，沒(méi)有接觸工程實(shí)踐的學(xué)生容易混淆不同類型螺栓和載荷的區(qū)別。所以，進(jìn)一步拓展到螺紋連接的詳細(xì)工程背景，預(yù)緊、防松、材料、螺栓組形式和加工方式，延伸涵蓋加工、設(shè)計(jì)、制造、裝配、維護(hù)的全過(guò)程，突出在工程上的應(yīng)用性和實(shí)踐性，拓展學(xué)生的眼界和思路，啟發(fā)學(xué)生要有統(tǒng)籌全局的設(shè)計(jì)理念。

在教學(xué)時(shí)間分配上，由于當(dāng)前存在擴(kuò)展科目、壓縮課時(shí)的情況，一般控制在56個(gè)學(xué)時(shí)以內(nèi)，所以要合理劃分教學(xué)內(nèi)容。側(cè)重講解齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、螺紋連接、軸、軸承，而鏈傳動(dòng)、鍵連接、聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器和彈簧等內(nèi)容由學(xué)生自學(xué)。各章節(jié)的公式較為抽象復(fù)雜，在課程前期將疲勞強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度講透徹，后繼章節(jié)具體零件的強(qiáng)度計(jì)算就不需要再贅述公式推導(dǎo)，只結(jié)合具體零件說(shuō)明公式各參數(shù)的含意和用法。強(qiáng)化公式所涉及的參數(shù)與工程因素的聯(lián)系，讓學(xué)生能夠在設(shè)計(jì)場(chǎng)景中觸類旁通應(yīng)用計(jì)算公式。這樣，既明析了理論公式與實(shí)際設(shè)計(jì)的關(guān)系、減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，也更接近在企業(yè)工程項(xiàng)目上的實(shí)際設(shè)計(jì)方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用的設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的各類零件可以結(jié)合課程設(shè)計(jì)，不必過(guò)于拘泥課程理論教學(xué)和課程設(shè)計(jì)在時(shí)間安排上的限制，以減速器為學(xué)習(xí)對(duì)象更直觀地介紹給學(xué)生，既降低了學(xué)習(xí)難度，又可以有效控制課程的學(xué)時(shí)。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方法

傳統(tǒng)教學(xué)板書授課往往是公式推導(dǎo)和堆砌概念，比較枯燥且耗時(shí)多、效率不高，影響了教學(xué)效果。引入機(jī)械工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法，能拓寬學(xué)生認(rèn)知視野，產(chǎn)生代入感加深理解工程應(yīng)用中的機(jī)械設(shè)計(jì)方法。課程教學(xué)采用先進(jìn)設(shè)計(jì)方法打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的壁壘，建立多尺度、多參數(shù)的物理模型虛擬鏡像[10]，映射仿真產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)過(guò)程的全過(guò)程。Matlab編程建立機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論技術(shù)分析，可以清晰表述抽象的公式和概念。采用參數(shù)化的CAD設(shè)計(jì)如AutoCad、Solidworks、Creo進(jìn)行零部件建模和參數(shù)設(shè)置[11]，根據(jù)實(shí)際裝配關(guān)系虛擬裝配，驗(yàn)證零件間的位置和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的設(shè)計(jì)合理性。如減速器軸上鍵槽設(shè)計(jì)在同一母線、聯(lián)接鍵略長(zhǎng)于輪轂寬度、軸肩小于軸承內(nèi)圈、余留裝配空間和防止運(yùn)動(dòng)副干涉等，可以解決傳統(tǒng)的講解和圖例難以直觀理解的問(wèn)題。使用有限元軟件如Ansys、Abaqus對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度分析以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)力分析的應(yīng)力分布圖可以解決應(yīng)力集中、應(yīng)力畸變等理論公式難以清晰反映的受力分析問(wèn)題。通過(guò)虛擬仿真軟件如Adams進(jìn)行動(dòng)力學(xué)性能評(píng)估分析，直觀清晰地展示空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，得到運(yùn)動(dòng)軌跡和速度、加速度、慣量等動(dòng)力參數(shù)。結(jié)合Unity3D虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)測(cè)試不同參數(shù)對(duì)輸出結(jié)果的影響，既能達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)的效果，同時(shí)又能避免由于高成本、臺(tái)數(shù)少和安全隱患導(dǎo)致的學(xué)生實(shí)驗(yàn)不足、動(dòng)手能力差的問(wèn)題[12]。通過(guò)這些工程設(shè)計(jì)軟件的教學(xué)應(yīng)用，增加了授課信息量，課程形式也更為生動(dòng)，有利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，也更符合學(xué)生的邏輯思維規(guī)律。

同時(shí)，通過(guò)信息技術(shù)在空間和時(shí)間上擴(kuò)展課堂，課程內(nèi)容的分散性恰好可以通過(guò)線上教學(xué)，充分利用學(xué)生碎片化的時(shí)間，解決學(xué)時(shí)不足、部分課程內(nèi)容需要自學(xué)的問(wèn)題。該校采用學(xué)習(xí)通作為線上教學(xué)平臺(tái)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的工程屬性，在線上以項(xiàng)目實(shí)例為載體，展開和推進(jìn)工程情景化的教學(xué)活動(dòng)。如以傳動(dòng)系統(tǒng)為主線前后連貫減速器的各個(gè)零件，同時(shí)結(jié)合課程設(shè)計(jì)分散對(duì)應(yīng)課程的各個(gè)章節(jié)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)。平時(shí)線上就涉及到減速器各類零件的分析和設(shè)計(jì)，這樣也可以解決課程設(shè)計(jì)一般安排在學(xué)期末時(shí)間不足的問(wèn)題。學(xué)習(xí)資料和課件、習(xí)題都上傳到網(wǎng)絡(luò)，便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后練習(xí)和線上討論，作業(yè)和任務(wù)在“學(xué)習(xí)通”上完成。這樣，教學(xué)過(guò)程的考核因素、考評(píng)方法、成績(jī)比重都重新設(shè)計(jì)，章節(jié)學(xué)習(xí)10%、論討10%、考勤20%、習(xí)題60%，適當(dāng)增多過(guò)程考核。線上自動(dòng)批改、匯總成績(jī)、保留學(xué)習(xí)痕跡，從而全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)整薄弱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)的持續(xù)改進(jìn)。

（四）工程素養(yǎng)的實(shí)踐培養(yǎng)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)向?qū)W生傳授扎實(shí)專業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題的工程素養(yǎng)，達(dá)到為地方發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才的目標(biāo)。長(zhǎng)期以來(lái)受通識(shí)教育基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)模式的影響，部分學(xué)生形成單人獨(dú)立的做題習(xí)慣，而工程應(yīng)用過(guò)程中有很多因素需要綜合考慮，很多計(jì)算公式也是基于實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，計(jì)算參數(shù)往往是在一定范圍浮動(dòng)，只有相對(duì)合理的解，而沒(méi)有唯一的絕對(duì)正確的解。機(jī)械設(shè)計(jì)課作為設(shè)計(jì)性課程，要讓學(xué)生明白工程上的設(shè)計(jì)任務(wù)是開放性的問(wèn)題，在實(shí)踐中提煉核心設(shè)計(jì)對(duì)象，按規(guī)范流程分工協(xié)作完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)該營(yíng)造特定的工程情景進(jìn)行教學(xué)，在工程實(shí)踐的環(huán)境下讓學(xué)生完成從知識(shí)傳授到能力、素養(yǎng)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。與地方企業(yè)合作開展工程應(yīng)用教學(xué)是比較理想的途徑，但是依據(jù)近年的反饋來(lái)看效果一般。主要原因是機(jī)械行業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造任務(wù)較多，缺少足夠的精力支持高校的教學(xué)活動(dòng)。通常由企業(yè)工程管理或設(shè)計(jì)人員抽空開展方向性的介紹，往往是單一講解，只適合專業(yè)導(dǎo)論或講座之類的活動(dòng)。由于部分地方普通高校缺乏行業(yè)支撐，因此，應(yīng)該立足學(xué)校自身的資源開展機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，而課程設(shè)計(jì)和學(xué)科競(jìng)賽是學(xué)校能力范圍內(nèi)切實(shí)可行的途徑。

地方普通高校應(yīng)該以課程設(shè)計(jì)為主要的實(shí)踐教學(xué)手段，依托項(xiàng)目任務(wù)為載體、以學(xué)生為執(zhí)行主體，在項(xiàng)目推進(jìn)的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生掌握運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。設(shè)置若干在機(jī)械工程的實(shí)際開發(fā)過(guò)程中將遇到的問(wèn)題，讓學(xué)生先初定變量，進(jìn)而計(jì)算得到中間變量，再綜合工況因素和結(jié)構(gòu)參數(shù)確定最后的零件尺寸，校核計(jì)算如果不達(dá)標(biāo)或者存在結(jié)構(gòu)干涉，就再多次返工重新修改調(diào)整，通過(guò)多次反復(fù)修正迭代設(shè)計(jì)才能達(dá)到性能要求。在教學(xué)中，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單的做題，要遵循機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)范和流程，以辯證科學(xué)的思維方式解決復(fù)雜工程問(wèn)題。

在此基礎(chǔ)上挑選綜合能力較好的學(xué)生，參加更有挑戰(zhàn)性的學(xué)科競(jìng)賽。這類比賽重視將專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合，往往要求制作實(shí)物參賽，在機(jī)械范疇進(jìn)行創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)和制造。學(xué)生根據(jù)賽項(xiàng)分析問(wèn)題、查閱文獻(xiàn)資料和擬定設(shè)計(jì)方案，除了全面考驗(yàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)和技能，還涉及賽程有限的時(shí)間和成本控制。所以，需要學(xué)生組合成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分工協(xié)作，涉及設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、技術(shù)文檔撰寫、加工制作、安裝調(diào)試等多個(gè)環(huán)節(jié)，符合企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目的任務(wù)分配和輪崗位實(shí)際。教師側(cè)重指導(dǎo)學(xué)生觀察各個(gè)環(huán)節(jié)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，了解重要性能指標(biāo)、平衡整體的設(shè)計(jì)理念，利用專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新能力去解決工程實(shí)踐問(wèn)題。

三、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)地方普通高校在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)活動(dòng)，本文結(jié)合筆者在該課程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從課程內(nèi)容、教學(xué)方法、工程素養(yǎng)等方面闡述了機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的改革路徑。使課程改革立足學(xué)校專業(yè)和地方發(fā)展的現(xiàn)狀，遵循應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)規(guī)律，明晰該課程是設(shè)計(jì)性課程的本質(zhì)，統(tǒng)籌理論知識(shí)和實(shí)踐技能的平衡。整合設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和教學(xué)方法創(chuàng)新優(yōu)化，轉(zhuǎn)變學(xué)生思維慣性，培養(yǎng)學(xué)生具備機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)。這既是辦好新建工科專業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是為地方培養(yǎng)應(yīng)用型機(jī)械技術(shù)人才的客觀需要。