獨(dú)立學(xué)院機(jī)械設(shè)計教學(xué)模式探索

時間:2022-03-06 03:24:19

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獨(dú)立學(xué)院機(jī)械設(shè)計教學(xué)模式探索

課程的安排和教師教學(xué)方面機(jī)械設(shè)計課程的開設(shè)基本是在學(xué)生學(xué)習(xí)完高等數(shù)學(xué)、機(jī)械原理、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、公差與測量技術(shù)等前期基礎(chǔ)課程后在大三上學(xué)期開設(shè)的,所以老師在授課的時候幾乎是按照教學(xué)大綱的進(jìn)度將內(nèi)容講授一遍,完全忽略了學(xué)生對難點(diǎn)知識的消化和掌握。而這門課程的特點(diǎn)是:后面很多章節(jié)的內(nèi)容只是針對了不同的研究設(shè)計對象(比如連接件、傳動件等),但是研究的主要內(nèi)容還是集中在疲勞強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度以及基于強(qiáng)度展開的其他參數(shù)計算設(shè)計上面。所以,忽略了這個問題將直接導(dǎo)致學(xué)生越學(xué)越感覺枯燥,面對大量的公式和計算完全喪失學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐和設(shè)計上敷衍了事大部分學(xué)生由于在理論學(xué)習(xí)階段對很多知識沒有掌握清楚,所以在實(shí)踐設(shè)計過程中就完全不明白了。具體體現(xiàn)在:設(shè)計中整體結(jié)構(gòu)選擇不合理、零件選擇不合理、計算錯誤多、不會查閱手冊選擇合適的參數(shù)值、驗證錯誤等等,這樣就導(dǎo)致了一部分學(xué)生在這個環(huán)節(jié)大量抄襲。有的學(xué)生設(shè)計說明書出現(xiàn)大量錯誤,最后導(dǎo)致零件在結(jié)構(gòu)上無法裝配或是零件結(jié)構(gòu)尺寸明顯錯誤現(xiàn)象出現(xiàn),盡管這樣,他們還是不能找出錯誤所在。從以上反映出來的一些情況看,機(jī)械設(shè)計這門課程的教學(xué)過程還有大量的工作需要完善,這種完善體現(xiàn)在教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”兩個方面。對此,我們在教學(xué)的方法、手段、內(nèi)容選擇與時間安排上做了積極探索,這里,僅就“教”這個方面提出一些改進(jìn)方法,以供探討。

選一本好的教材,科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容關(guān)于教材的討論前面已經(jīng)敘述過,作為獨(dú)立學(xué)院,我們還是偏向選擇一本好的教材,對此,我們選擇了與總校一樣的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材——濮良貴主編第八版機(jī)械設(shè)計[2]。該教材針對獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生的確顯得深奧,針對這種情況,我們結(jié)合幾年的教學(xué)實(shí)踐,對該教材的內(nèi)容做了取舍,比如:整個第七章,以及變位齒輪、圓弧齒圓柱齒輪等一些內(nèi)容不做介紹;對該教材的某些重點(diǎn)內(nèi)容做出調(diào)整,比如:第二篇連接,第三篇機(jī)械傳動,第四篇軸系等,里面的各種零件都涉及疲勞強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度等的計算。那么我們將該部分內(nèi)容的重點(diǎn)放在了第一篇總論的第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度里面做了重點(diǎn)介紹。在后面幾篇內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,我們會將不同零件的強(qiáng)度公式、計算等拿來跟第三章零件的強(qiáng)度反復(fù)比較,講清楚它們的聯(lián)系與不同,讓同學(xué)們將這部分重點(diǎn)內(nèi)容連貫起來。這樣一來,做到了對知識的系統(tǒng)掌握,同時又能了解不同零件各自的設(shè)計特點(diǎn)。合理安排教學(xué)與實(shí)踐的時間,做好一次課程設(shè)計大部分獨(dú)立學(xué)院目前都安排有64課時的理論教學(xué)時間,我院也參考總校給這門課程安排了64課時的理論教學(xué)。此外,我們還安排了24課時的課程設(shè)計時間。由于我們對教材的一些內(nèi)容做出了調(diào)整,突出了一些重要知識點(diǎn),相應(yīng)的弱化了一些知識點(diǎn),這樣一來,64課時的理論教學(xué)時間基本上能滿足我們的教學(xué)和學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)、掌握。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是對同學(xué)們在學(xué)習(xí)完機(jī)械設(shè)計這門課程知識的一個總的檢驗,其重要性不言而喻,但是,往往就是這個過程做得不好,主要體現(xiàn)在兩個方面:一是安排的24課時是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的;二是設(shè)計過程中同學(xué)們普遍存在抄襲現(xiàn)象。造成這兩個問題的主要原因基本上是由于該門課程本身需要很長的理論教學(xué)時間,基本上要上到學(xué)期末,所以課程設(shè)計安排的時間就非常緊湊。另外,從這門課程本身的知識結(jié)構(gòu)來看,需要應(yīng)用大量的機(jī)械原理、工程力學(xué)[3,4]、機(jī)械制圖、高等數(shù)學(xué)等課程的知識,這些知識學(xué)生一般都差不多忘記了,現(xiàn)在要求他們在很短的時間內(nèi)應(yīng)用起來做某一機(jī)械設(shè)備的設(shè)計,這就直接導(dǎo)致了很多學(xué)生不愿花時間,也沒有更多的時間讓他們?nèi)プ鲞@次課程設(shè)計。針對這些現(xiàn)象,課程組老師進(jìn)行了大量調(diào)研工作,集思廣益,對這門課程的教學(xué)與實(shí)踐時間進(jìn)行了合理的安排,目的在于讓同學(xué)們利用所學(xué)知識完成一次好的課程設(shè)計。具體做法是:在學(xué)習(xí)完第三篇機(jī)械傳動后,開始布置課程設(shè)計內(nèi)容,設(shè)計分為幾個組,每個組選擇兩個合適的設(shè)計方案,同時復(fù)習(xí)機(jī)械原理、高等數(shù)學(xué)等知識,熟悉繪圖軟件。這個時間段差不多有一個月,與教學(xué)活動同時進(jìn)行。在完成教學(xué)任務(wù)時,每個組的前期準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成,讓每個組將各自的設(shè)計方案在課堂上答辯,最后選擇一個總體設(shè)計方案。在最終確定設(shè)計方案后,給出每個學(xué)生具體設(shè)計參數(shù),再用兩周時間完成計算、設(shè)計說明書的編寫和零件圖、裝配圖的繪制。這樣做的好處是:一是通過組的方式,讓同學(xué)們積極參與方案設(shè)計與選擇,最大程度調(diào)動了每個同學(xué)的參與熱情,同時也讓每個同學(xué)了解了各自設(shè)計的具體內(nèi)容;二是充分利用了課程設(shè)計前的時間對關(guān)聯(lián)知識進(jìn)行充分復(fù)習(xí),能與新學(xué)到的機(jī)械設(shè)計知識融合起來參與設(shè)計,最大限度的避免了此前設(shè)計過程中出現(xiàn)的抄襲現(xiàn)象;三是給每個學(xué)生不同的設(shè)計參數(shù),讓每個學(xué)生在集體討論選擇方案的基礎(chǔ)上得到鍛煉,掌握機(jī)械設(shè)計過程中的重點(diǎn),同時也避免了抄襲。四是將24課時的設(shè)計時間化整為零,避免了一學(xué)完理論知識就進(jìn)行設(shè)計的計劃安排,將設(shè)計的整體難度讓學(xué)生分時間段進(jìn)行消化,激發(fā)了學(xué)生的主動性。通過上述方式,在每次設(shè)計答辯時,我們明顯發(fā)現(xiàn)近兩年學(xué)生的課程設(shè)計內(nèi)容和質(zhì)量都有了很大提高。以往那種設(shè)計內(nèi)容不飽和、方案不完整、計算錯誤、裝配圖、零件圖與設(shè)計說明書不符、答辯時不能對設(shè)計作出合理闡述等現(xiàn)象有了明顯減少。精選習(xí)題,上好一堂習(xí)題課針對不少同學(xué)抱怨這門課程的習(xí)題題量大,計算復(fù)雜,公式繁多而且難以理解等問題,我們采取了精選習(xí)題,上好一堂習(xí)題課的方法,提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,讓同學(xué)們敢于面對解決這些難題。具體做法是在完成每一篇的內(nèi)容學(xué)習(xí)后,安排一次習(xí)題課。習(xí)題的選擇既有結(jié)合零件設(shè)計的實(shí)際應(yīng)用,又有一些不同高校的考研試題。對于獨(dú)立學(xué)院的同學(xué)們來講,他們對之前接觸到的教材上的習(xí)題顯得有些排斥,需要老師給他們一些信心。這時,我們適時的精選一些考研試題,讓同學(xué)們體會到原來研究生入學(xué)考試的試題難度也不過如此,讓他們感受到原來基本知識還是在教材上;讓同學(xué)們認(rèn)識到他們也有這個能力去解決這些難題。這個方法體現(xiàn)出來的效果非常明顯,以至于每次的習(xí)題課反而成了同學(xué)們最愛聽的一堂課。而且在習(xí)題課上,我也充分感受到了我們獨(dú)立學(xué)院學(xué)生對知識掌握的那種渴望。他們經(jīng)常會積極參與討論,提出自己的一些想法或者解題思路。通過在學(xué)習(xí)完每一篇知識后安排的一次習(xí)題課,還讓學(xué)生對前面的知識得到鞏固,同時明顯地感到同學(xué)們利用習(xí)題課的復(fù)習(xí),加深了對所學(xué)知識的理解。除去以上介紹的三點(diǎn),我們還積極安排學(xué)生參與實(shí)驗、采用多媒體教學(xué)、采用更加靈活的課堂教學(xué)方式、鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生參與一些機(jī)械設(shè)計比賽、鼓勵學(xué)生參與教師的科研項目,積極創(chuàng)新等方式充分調(diào)動同學(xué)們學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計課程的積極性,變被動枯燥的學(xué)習(xí)為積極主動的去獲取知識;變對知識的死記硬背,對公式的生搬硬套為解決實(shí)際設(shè)計過程的理論工具。

機(jī)械設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它著重介紹了機(jī)械設(shè)計的基本知識、理論和設(shè)計方法,涵蓋了非常廣泛的其他本專業(yè)的基礎(chǔ)課程知識,所以對于“教”與“學(xué)”都提出了更高的要求。我們在長期的教學(xué)實(shí)踐和近幾年的教學(xué)改革過程中進(jìn)行了積極探索,提出了一些新的教學(xué)方法和思路,這些方法跟思路在日常教學(xué)過程中正發(fā)揮著積極作用,對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),積極創(chuàng)新有很大幫助。結(jié)合近幾年機(jī)械設(shè)計課程的教學(xué)改革,我們總結(jié)出上面幾點(diǎn)新的教學(xué)方法,供老師們參考并共同討論,希望能形成一套針對獨(dú)立學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、完善的教學(xué)方法。

本文作者:彭偉顧曉勤工作單位:電子科技大學(xué)中山學(xué)院