探讨机械设计课程建设的目标及手段论文

机械设计是机械类专业的一门主千技术基础课程，对学生的培养质量起着重要的作用。经过多年的教学改革和建设，机械设计课程成为我校的优秀课程。在机械设计课程的学习过程中，要综合运用选修课程中所学的有关知识与技能，结合各个教学实践环节进行机械工程技术人员的基本训练，逐步提高学生的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力，特别是分析问题、解决问题的能力，为顺利过渡到专业课程的学习及进行专业产品和设备的设计打下宽广而坚实的基础，因此它在教学中起着承前启后的作用。

一、优化教学内容和体系

机械设计课程主要研究常用、通用机械零部件的设计，内容比较丰富，学生在初学时感觉繁杂而难以入门。为使学生易于理清学习的头绪，在教学中我们始终贯穿"使用场合一失效形式一受力分析一强度计算一结构设计〃这一主线，把领头知识机械零件的疲劳强度设计和主要零部件诸如齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹连接的强度计算及螺栓组连接的受力分析等内容列为重点内容，在课堂上重点讲授。而把比较易于理解的某些章节，例如：机械零件常用材料和选择原则、过盈连接、摩擦轮传动等列为—般性内容，安排学生自学。为了保证自学效果，对每部分自学内容都要列出自学提纲和要求并提出相应的问题，并随后进行检查。这样提高了学生自主学习能力。

根据我校的培养目标和高素质应用型人才培养的要求，我们在机械设计课程的教学中，加强基本概念和基本设计方法的讲解，不强调系统的理论分析；着重零件参数的合理确定原则、合理的结构设计；强调理解公式建立的前提、意义和应用。至于占学时比较多，而对提高学生工程设计能力又帮助不大的机械零件的强度计算公式推导过程，做了适当的删减和调整。整个内容讲述中注意密切联系生产实际，在课程内容中针对工程实例增加了创新设计的内容，努力培养学生解决工程实际问题的能力。在例题和习题的选择中，尽可能选用具有工程背景、典型性和启发性的题目。

二、改进教学方法、采用先进教学手段

在教学方法上，我们增加了互动讨论式教学方法。52学时的讲授课，以少、精、宽、新为原则，注重讲重点、难点，传授学生以思路、方法为主。在6学时讨论课上，设置综合型讨论题目，通过小组讨论和现场讨论课，让学生成为学习主体，创造条件使优秀学生有机会发表自己的学习体会和研究成果。通过上讨论课，让学生参与到教学中来，调动学生的主观能动性，教与学融为一体，使学生成为课堂的主体。例如在齿轮传动的设计中，在满足基本要求的前提下先由学生自主选择传动方案和设计方法，然后组织学生讨论，各抒己见，最终在教师的引导下，得出正确、合理的设计结果。在课程设计中也采用了这种教学方法。教师们在授课中注重与学生交流，经常提出一些问题，引导学生的思路，使台上、台下融为一体，课堂气氛活跃。

1.采用现代化的教学手段

在教学中采用先进的多媒体教学手段，增加了教学信息量和提升了教学效果。同时，计算机辅助教学的形象化特点和生动性、趣味性也大大激发了学生主动学习的积极性，加深了对所学内容的理解，从而提高了整体教学质量和水平。例如在讲授机械传动时我们插入了工程应用现场录像，给学生以生动、直观的印象。我教研室很早就购买了比较成熟的机械设计CA丨课件和机械设计试题库。还有在课程设计之前，我们给学生播放减速器装拆录像，使学生对减速器中各个零部件的结构有一个深刻的印象，使学生对所学的知识有了直观认识和理解，并且调动了学生做好课程设计的兴趣。

2.采用网络课堂的教学方式

机械设计一直是我校的优秀课程。早在2005年时我们就构建了〃机械设计〃网络教学平台。网络教学平台为学生提供了电子课件、电子教案、网上习题、网上答疑等教学资源，同时我们把机械设计这门课最新的教学信息都挂在网上及时提供给学生，培养了学生自主学习和分析问题、解决问题的能力。

三、注重工程意识和创新能力的培养

创新是高科技发展的动力和源泉，是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，创新能力的培养，是我国21世纪人才培养的核心目标。在机械设计教学改革中，我们十分注重培养学生的创新能力。在实践教学中以注重培养学生的工程实践意识、创新意识和动手能力为原则，对实验教学和课程设计做了以下改革。

1.加强动手能力的培养，培养创新意识

机械设计开设了机械零件认知实验、机械性能验证实验和机械创新实验。机械零件认知实验室有机械零件陈列柜、机械创新设计陈列柜和典型机器。通过参观陈列室的各种机械零部件、简单机构、机械的工作以及实际机械的运动过程等增加学生的感性认识，理论与实际相结合，充分调动学生的热情，使学生对工程实际问题有了初步认识。通过认知实验的进行，增加了学生对机械结构形式、种类和运动规律的理解和认识。机械性能验证实验是通过实验现象，证实课堂教学的某种理论或规律等，加强了学生对机械零件性能的理解，深化了课堂教学效果，培养了学生的动手能力。机械创新设计实验改变了学生在实验学习中的被动地位，由学生自主设计实验项目的实验方式、方法和步骤，培养学生的创新思维，开发创新潜能。机械设计创新实验室有机构组合搭接创新设备、轴系结构设计设备等，为学生提供了良好的实验环境。创新实验教学使学生在实践中掌握创新设计的`基本方法，提高了学生的机械设计创新能力。

2.开放实验室

为发挥学生的主动性，打破实验教学受实验学时的限制，改变多年的传统实践教学方法，我们同时面向教师和学生开放实验室。学生自主对实验项目进行设计、改进，自己选择仪器、操作实验过程，增加了学生实际动手的机会，培养了学生分析问题和解决问题的能力。

3.机械设计课程设计改革

机械设计课程设计是培养学生机械设计能力的重要实践环节，它对培养学生的工程设计意识、设计能力有十分重要的意义。目前的课程设计还是以减速器为设计对象，这些题目能较为全面的反映机械设计课程的内容，能使学生对所学的课本知识进行巩固和应用。传统的教学模式中，会在设计题目中给出明确的、经过验证的设计数据和设计方案，再加上有较为齐全的设计手册、图册和指导书，制约了学生的思维。我们改革了这种让学生〃照葫芦画瓢"的做法，要求学生从方案设计开始进行，并把整个设计环节分为方案设计、原理设计、结构设计等几个阶段，培养学生正确的设计思想，鼓励学生敢于否定现有的参考方案和结构设计<培养学生的创新意识和创新能力。在课程设计中我们还鼓励学生运用现代设计方法和现代设计手段，如优化设计、计算机辅助设计、智能设计等。我们鼓励并指导部分学生进行三维计算机辅助设计，先后完成了二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器、圆锥一圆柱减速器等产品的设计，并运用PRO/E进行模拟仿真，使学生对自己的设计结果进行虚拟验证，不仅培养了学生计算机辅助设计的能力，而且培养了学生独立分析问题、解决问题的能力。

四、机械设计课程建设的目标

机械设计课程现在只是院级优秀课程，通过多年的实践与建设，最近我们着手申请“省级精品课程”。

（一）加大课程教学资源，特别是网络教学资源的建设，完善网上答疑系统，及时更新和完善网上教学资料。

（二）进一步加强课程实验教学环节建设，改革实验教学形式和内容，争取开设更多的综合性、设计性和创新性实验。

（三）进一步完善课程设计资料，优化课程设计题目，努力提高课程设计的教学质量。

五、结束语

21世纪的人才培养模式是〃低重心、宽口径、重实践、强能力〃。为此我们必须更新教育思想和教育观念，优化课程内容和体系，探索新的教学模式，加强理论与工程实践的联系。注重素质教育，着力培养学生独立思维、用于创新、自主获取和运用知识的能力。多年的研究与建设证明，机械设计教学是一个系统工程，需要各个教学环节的协调配合。为了提高学生的综合能力，今后对机械设计教学的各个方面还有待于进一步完善。