機械設計創(chuàng)新教學論文

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1目前機械設計教學體系存在的問題

機械設計具有自身的程序，圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前，機械設計教學中主要存在以下問題。

1.1教學內(nèi)容過于防范

目前，機械設計這門課程包含的內(nèi)容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內(nèi)容，所涉及的知識層面較廣，教學內(nèi)容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關(guān)教學內(nèi)容。可見，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數(shù)要求，和機械制圖中的減速器設計相關(guān)知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。

1.2與時俱進能力不強

機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內(nèi)容隨著科技的不斷發(fā)展而不斷變化。所以，傳統(tǒng)的教學內(nèi)容如果不進行更新，很難滿足現(xiàn)代社會的需求。現(xiàn)代機械設計教學應當滿足工程性和技術(shù)性需求，同時也應當具備系統(tǒng)性。因此，現(xiàn)代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統(tǒng)的設計技術(shù)進行時代元素的融入。如今，很多相關(guān)院校對機械設計教學中的設備結(jié)構(gòu)、設備強度和運動學等技術(shù)的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環(huán)境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關(guān)系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經(jīng)濟因素，導致機械設計教學無法滿足現(xiàn)代人們的生產(chǎn)需求。

1.3教學方式落后

很多相關(guān)院校對機械設計的教學仍然采用講學通用的原則，對于教學中的重點知識，讓學生采取理論知識記憶的灌輸性傳統(tǒng)學習方法，而對這門學科的實際應用教學涉及較少，僅僅加深了學生的相關(guān)知識或原理的理解。同時，缺乏案例式教學、現(xiàn)場教學以及討論啟發(fā)式教學，在學生的學習過程中沒有充足的時間進行自主探索，嚴重阻礙學生對知識的理解與掌握，同時一定程度上阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發(fā)展。因此，應當對機械設計教學體系進行創(chuàng)新。

2創(chuàng)新機械設計教學體系措施

2.1調(diào)整教學內(nèi)容

機械設計的學科教學內(nèi)容應從實際出發(fā)，注重教學的整體性、實踐性以及創(chuàng)新性。如今，很多學生對于機械設計的基礎(chǔ)知識掌握不明確。所以，機械設計教學中應當遵循適度夠用的理論知識學習原則，可采取重點學習、部分理解等方式。首先，教學內(nèi)容要清晰精簡，要精簡機械設計這門課程的教學內(nèi)容，避免學生在相關(guān)知識的學習中產(chǎn)生知識重復。同時，在學生的實際應用教學中，如實驗、實習、課程設計、社會調(diào)查、畢業(yè)論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學環(huán)節(jié)，不但要適度融入相關(guān)基礎(chǔ)知識，還要增加其課程。其次，要注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，將其中關(guān)聯(lián)性與聯(lián)系性較大的知識急性整合學習。最后，在機械設計的教學過程中應當注重知識點的增設。不僅要注重知識的重點性，還要考慮知識的完整性，可以增設以電、液為動力的機構(gòu)組合，結(jié)合實際的典型機械等新內(nèi)容，使學生全面認識現(xiàn)代機械，以適當前生產(chǎn)實際需要，方便計算機輔助設計的應用和推廣。

2.2加強學生能力培養(yǎng)

機械設計是一門極具實踐性的課程，過程中應當注重學生設計技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)學生技術(shù)應用能力為主要教學目的，同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創(chuàng)新意識以及社會實踐能力的培養(yǎng)。實際教學過程中，教師應當徹底摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學模式，在講解相關(guān)理論知識或原理時，注重培養(yǎng)學生總結(jié)結(jié)論的能力。同時，在相關(guān)知識或原理的講解時，融入其在實踐中的應用，堅持產(chǎn)、學、研相結(jié)合，體現(xiàn)機械設計教學的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實踐性以及現(xiàn)代性。

2.3創(chuàng)新教學方法

目前，相關(guān)院校的招生多是面向全國，導致各種學生的機械設計學習基礎(chǔ)不一。因此，要不斷創(chuàng)新如今的機械設計教學。教學過程中，應當加強直觀教學，在學生學習相關(guān)理論知識或原理的同時，讓學生接觸各類種機械、機構(gòu)、零件、部件、圖紙，提高學生相關(guān)知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現(xiàn)代教學技術(shù)，借助計算機和互聯(lián)網(wǎng)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真軟件系統(tǒng)，開展機械設計的現(xiàn)代化、立體式教學。此外，教師在機械設計的實際教學中，應當盡量減少相關(guān)知識或原理的理論推導，運用例證講清思路，加深學生對相關(guān)理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。

2.4增加教學實踐

機械設計是一門較注重實踐運用的學科，教學時教師不能僅僅注重學生的知識學習，要更加重視學生的知識運用，如繪制機構(gòu)運動簡圖。圖2為機構(gòu)簡圖的繪制步驟。以四桿機構(gòu)為例，結(jié)合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設計任務。在四桿機構(gòu)的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構(gòu)、曲柄搖桿、雙搖桿機構(gòu)分別有什么運動特性，能轉(zhuǎn)化為什么樣的運動形式，現(xiàn)實生活中有哪些物品用到了這些機構(gòu)，不斷啟發(fā)引導學生思考設計任務。一個機器少不了動力，因此課程中增加電動機的選用環(huán)節(jié)。學生設定自己運動機構(gòu)的各種參數(shù)后，按部就班選用電動機，由此掌握效率等概念，并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后，考慮減速的問題。這時，可以引進齒輪機構(gòu)（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構(gòu)重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現(xiàn)場應用聯(lián)系不密切的內(nèi)容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。此外，學習過程中要加入查手冊選材料環(huán)節(jié)，把時間用到應用實踐上。

3結(jié)語

目前，我國機械設計教學體系仍然存在教學內(nèi)容過于龐雜、無法適應時代的快速發(fā)展以及教學方式過于陳舊和落后等問題。因此，在機械設計實際教學過程中，應當調(diào)整教學內(nèi)容，加強學生能力培養(yǎng)，同時不斷創(chuàng)新教學方法，以期為國家培養(yǎng)更多機械設計創(chuàng)新性人才。

作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學機械學院

參考文獻

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