机械设计基础教学模式与创新能力培养方法的探索

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1、机械设计基础教学模式与创新能力培养方法的探索　　摘要：培养人才最有效的途径是发展高等教育，然而随着高等教育的不断发展，传统的教学模式逐渐显现出各种问题与不足。本文根据现代高等教育的发展趋势，结合机械设计基础课程的教学实践，从课程体系结构、课程设计实践、实验教学创新与课程考核方式四个方面，探索机械设计基础课程教学模式改革方向，讨论培养学生创新能力的有效方法与途径。　　关键词：机械设计基础教学模式教学实践创新　　中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）08（b）-0000-00　　基金项目：南京林业大学科研启动项目；江苏省高校自然科学基金（15KJB47

2、0007）。　　作者简介：李娟（1987-），女，湖北洪湖人，博士，讲师，主要从事机械设计基础方面的教学工作。　　0引言6　　高等教育的根本任务是输送人才，以满足社会和人民群众的多元化需求。为了保证教学质量，取得良好的教学成果，课程教学模式应当与国家的发展方向相契合。如何提高课程教学质量，培养学生的创新能力，是当前我国高等教育改革转型中的重要课题[1]。机械设计基础是各高等院校机械类专业本科生必修的一门综合性、实践性很强的技术基础课程，包括机械设计与机械原理两部分的内容，是培养学生综合设计能力、创新能力的重要环节，并在整个专业中起着承上启下的作用[2]。　　现有的关于机械设计基础的教

3、学模式主要着眼于培养学生掌握课程的理论知识，采取各种教学手段，激发学生的学习兴趣[3]。然而这种教学理念只能从表面上让学生不排斥理论知识的汲取，却忽视了学生学习的主动性，造成了学生“不逃课但也不思考”、“眼睛盯着讲台，脑子一片空白”的现象，培养学生的创新能力难上加难。笔者根据教学过程中的实践经验，在传统教学模式呈现的不足与问题的基础上，从课程体系结构、课程设计实践、实验教学创新与课程考核方式四个方面改进现有的教学模式，探索培养学生创新能力的方法。　　1课程体系结构　　机械设计基础是机械原理与机械设计两门课程的整合，要求学生了解和掌握常用机构与通用零部件的工作原理、结构特点等，教学内容

4、繁杂、零散、抽象、枯燥。笔者在教学过程中发现，由于课程连贯性不强，学生容易产生被动、厌烦的情绪，学习效率非常低。通过与学生沟通交流后，采用互动启发式教学模式，效果显著。　　以常用机构为例，这部分内容主要包括平面机构自由度分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构。课程中基础知识点的引入十分重要，它决定了学生接受与其相关的其他知识点的难易程度。首先，教师通过图片、动画、视频等教学手段列举一些平常所常见的平面机构器械如健身器材、家用电器、钟表、自行车等，引入平面机构的类型，与学生一起讨论平面机构的组成部分、结构特点、运动特点，同时分析平面机构的自由度。6　　其次，引导学生思考，以小

5、组形式讨论他们对平面机构类型的判断，形成师生之间的互动，产生共鸣。在此基础上，发挥学生的想象力，对平面机构的结构进行演变、设计，培养学生的创新意识。对待创新能力有限的学生，可以通过讲解为主，启发为辅，使学生敢于肯定自己的想法，参与到讨论中，提高分析问题和创新的能力。最后，在平面机构的知识框架上进行扩展，导入凸轮机构、轮系和间歇运动机构，同时分析比较各机构结构特点、运动特性，进行归纳总结。　　与常用机构相比而言，课程后半部分的的通用零件是为后续课程提供必需机械零件的基本知识，内容更为零散。如何将螺栓等常用连接零件，齿轮、带、链等传动机械，轴、轴承、联轴器等轴系零件这些内容连贯起来，是学

6、好这部分内容的关键。学生往往对未知、新奇的事物比较感兴趣，因此利用学生的好奇心，教师可以做一些视频动画，对大型机械设备内部进行分段、分层剖析，从而展示零件结构与运动特性，比如汽车中的齿轮变速箱，行李输送机上的带传动，自行车上的链传动等等。　　在此基础上，启发引导学生探索机械零部件的作用与工作原理、失效形式，同时观察学生的反应，并与学生互动，适当提出一些问题，扩展学生思维。其中，合理选择并设计零件尺寸是课程教学内容的重点与难点之一。通过结合实际课题，采取小组共同分析，培养学生运用标准、手册进行一般参数的通用零件和简单机械装置设计，提高学生的协作能力，激发成就感，加深对知识的掌握程度。　

7、　2课程设计实践6　　课程设计是加强实践教学的重要途径，可以巩固加深对所学理论知识的理解，实现基础理论与设计实践的有机配合，在工科院校教学中占有十分重要的地位[4]。通过课程设计，使学生在掌握设计方法的基础上，培养学生的绘图能力与计算机辅助设计能力。由于接触实际工程项目少，学生刚接触到课程设计时往往会觉得困难。这需要通过选修课程辅助与外部教学实践两方面的配合来提高学生的学习效率。　　机械专业的学生在大一和大二阶段已经完成了辅助设计课程（机械制图，工程制图与