韓上云

摘 要 機械基礎(chǔ)課程作為機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強的理論性和實踐性，是學(xué)生后繼學(xué)習(xí)專業(yè)課程必要的理論基礎(chǔ)課程，機械基礎(chǔ)課程創(chuàng)新教學(xué)對機械工程專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才具有重要作用。本文通過對機械基礎(chǔ)課程的實驗與設(shè)計進(jìn)行改革，培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和實踐能力，從而推動機械基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新教學(xué)。

關(guān)鍵詞 機械基礎(chǔ)課程 創(chuàng)新教學(xué) 實驗 設(shè)計

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Reform Experiments and Design Training and Promote Innovative

Teaching of Machinery Basic Courses

HAN Shangyun

（Guangzhou Public Utility Technician College， Guangzhou， Guangdong 510100）

Abstract Machinery foundation course as a professional basic course of machinery professional， has a strong theoretical and practical， is the successor of students studying professional courses necessary theoretical foundation courses， mechanical foundation courses on innovative teaching mechanical engineering training innovative talents with important effect. Based on the mechanical basis for curriculum reform experiment with design， develop and improve students' innovative design and practical ability， so as to promote innovative teaching mechanical foundation courses.

Key words machinery basic course； innovative teaching； experiment； design

1 在教學(xué)中增加研究性實驗和創(chuàng)新性實驗

我國的機械工程技工教育的教學(xué)目標(biāo)就是為了培養(yǎng)具備工程實踐能力和創(chuàng)新能力的技術(shù)人才，根據(jù)這一目標(biāo)就可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的機械基礎(chǔ)教學(xué)實驗注重于課程基本原理的演示、理論驗證以及實驗操作技術(shù)的掌握方面，而忽視了對學(xué)生的實驗設(shè)計、實驗技術(shù)、創(chuàng)新能力等培養(yǎng)，因此在教學(xué)中關(guān)于工程實踐環(huán)節(jié)方面相對比較薄弱，而要培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力就需要各種試驗進(jìn)行配合。實驗不僅僅只是對教材知識的驗證和演示，而應(yīng)該更加關(guān)注實驗是否能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和提高學(xué)生的動手能力。

因此，就可以在以往的實驗項目基礎(chǔ)上增加一些具有創(chuàng)新性與綜合性的實驗項目，如3DMC機構(gòu)組合與創(chuàng)新實驗、JPCC平面機構(gòu)組裝實驗、軸線結(jié)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗等。通過這些實驗讓學(xué)生親自動手進(jìn)行組裝、調(diào)試、設(shè)計、研究，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。如在3DMC試驗臺的開發(fā)和研制中，就是按照機構(gòu)組成原理和創(chuàng)造性思維原理進(jìn)行設(shè)計的，它是具有綜合性較強的智能化實驗測試設(shè)備。這個試驗臺可以對學(xué)生在機械原理、機械設(shè)計學(xué)習(xí)中所萌發(fā)的各種創(chuàng)新性思維進(jìn)行實現(xiàn)。試驗臺不僅包括了組成機構(gòu)的高、低副桿組，組成這些桿組的各種構(gòu)件、機架以及其它的輔助連接件等，也包括了關(guān)于機械轉(zhuǎn)動方面的內(nèi)容，有凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、帶傳動、蝸輪蝸桿傳動，通過對實驗臺的研究提高學(xué)生的機械傳動方案的設(shè)計能力。通關(guān)試驗臺還可以對執(zhí)行構(gòu)件和中間任意構(gòu)件的速度、位移、加速度進(jìn)行測試通過進(jìn)行實驗，讓學(xué)生將教材中的知識與自身的思維、動手能力相結(jié)合，對實驗題目進(jìn)行分析，對實驗方案進(jìn)行構(gòu)思和優(yōu)化，對試驗設(shè)備進(jìn)行拆裝等，從而逐漸培養(yǎng)和提高學(xué)生的分析能力和解決問題的能力，將理論與實踐相結(jié)合，通過實踐讓理論知識得到驗證、延伸和創(chuàng)新。

2 對課程設(shè)計模式進(jìn)行改革，使設(shè)計內(nèi)容更具創(chuàng)新性

機械基礎(chǔ)設(shè)計訓(xùn)練一般有課程設(shè)計和機械設(shè)計創(chuàng)新活動。在機械課程體系中，課程實踐是一個非常重要的實踐環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的課程設(shè)計模式與設(shè)計內(nèi)容已經(jīng)不符合對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，因此需要改變課程設(shè)計。如在機械原理課程設(shè)計中，將原來使用解析法和圖解法在做機構(gòu)的運動分析改成了機械系統(tǒng)的運動方案設(shè)計。可以在完成理論教學(xué)后進(jìn)行課程設(shè)計任務(wù)，也可以在理論教學(xué)完成一定程度就與其同步進(jìn)行。提前將任務(wù)告訴學(xué)生，讓學(xué)生做好準(zhǔn)備，查閱資料。這樣就可以發(fā)現(xiàn)問題，如果遇到不懂的問題就可以自己查閱資料進(jìn)行解決，或者是教師在進(jìn)行教學(xué)時，就可以針對性地去解決問題，從而提高學(xué)生的自學(xué)能力以及加深他們對知識的理解。在進(jìn)行課程設(shè)計時，要本著學(xué)生是主體，而教師只是輔導(dǎo)的思想進(jìn)行，提高學(xué)生的主觀能動性。同時課程內(nèi)容的設(shè)計要具有靈活性，可以讓教師給出，也可以讓學(xué)生自己擬定題目，而學(xué)生自定題目就要求他們要進(jìn)行更多的調(diào)研工作，這樣就可以了解更多的設(shè)計內(nèi)容。在進(jìn)行機械系統(tǒng)運動方案的設(shè)計時，可以分小組進(jìn)行，這樣學(xué)生通過交流合作發(fā)揮出集體的力量，同時學(xué)生個人也能夠發(fā)揮出自己的獨特見解，這樣有利于學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的提高。又如在機械設(shè)計中改變課程設(shè)計模式時，利用CAD編程代替原來的減速器傳統(tǒng)設(shè)計模式，這樣不僅可以讓學(xué)生熟悉現(xiàn)代設(shè)計理論，同時也可以提高他們的計算機編程水平。在課程設(shè)計環(huán)節(jié)利用計算機仿真軟件，可以輔助學(xué)生制作虛擬樣機操作等。 （下轉(zhuǎn)第107頁）（上接第103頁）

3 開展創(chuàng)新設(shè)計活動與創(chuàng)新型實驗開發(fā)

在課程設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計中將實驗裝置作為相關(guān)載體，是課程改革的一項重要任務(wù)。在實驗室中進(jìn)行課程設(shè)計或創(chuàng)新設(shè)計，如通過對3DMC試驗臺的開發(fā)和研制中，完成一些學(xué)生的課程設(shè)計，通過試驗臺將學(xué)生在機械原理、機械設(shè)計學(xué)習(xí)中所萌發(fā)的各種創(chuàng)新性思維進(jìn)行實現(xiàn)。對于各個基本結(jié)構(gòu)，它們的性能是非常有限的，只是針對基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新也是不容易的，如果將多個基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)合使其成為一個組合機構(gòu)再進(jìn)行利用，這樣就能夠滿足人們對機械性能、運動規(guī)律和形式的需要。通過利用試驗臺提供的組合機構(gòu)供拼裝置，對組合機構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造和研究，從而讓學(xué)生認(rèn)識到各種組合結(jié)構(gòu)的各種性能，為以后的機械創(chuàng)新和工程設(shè)計創(chuàng)造良好的條件。可以利用“黑箱”的形式來體現(xiàn)出課程設(shè)計內(nèi)容中對機構(gòu)的功能要求，在給出的機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計題目中，要求學(xué)生對機構(gòu)的功能要求進(jìn)行仔細(xì)具體的研究，用多個子功能來表現(xiàn)總體功能，并對各個子功能的功能元解進(jìn)行有效選擇和確定實現(xiàn)對機構(gòu)的功能設(shè)計。運用的方案需要具有靈活性，符合對題目的要求，對各個方案進(jìn)行對比分析并進(jìn)行交流，不斷促進(jìn)學(xué)習(xí)的提高。同時學(xué)生也可以自己給出題目，但關(guān)于構(gòu)件方面做好要求控制在試驗臺配置范圍內(nèi)。在進(jìn)行題目的設(shè)計時，要不斷地研究，從中找到問題，并從中設(shè)計出具有創(chuàng)新性的實驗，實現(xiàn)設(shè)計與試驗的有效結(jié)合。

同時開展一些形式多樣的機械創(chuàng)新設(shè)計活動，來激發(fā)學(xué)生對創(chuàng)新設(shè)計的積極性和主動性。將一些好的作品設(shè)計拿到機械創(chuàng)新設(shè)計比賽中進(jìn)行評比，有利于驗證設(shè)計的成果，同時可以加強技術(shù)的交流 。創(chuàng)新設(shè)計活動的開展為學(xué)生提供了一個展示自我、提升自我的良好平臺。在實驗室中也可以進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計，將一些實驗對學(xué)生開放，讓他們對試驗內(nèi)容進(jìn)行自主選擇，并安排好設(shè)計步驟，通過老師的指導(dǎo)下，發(fā)揮自己的創(chuàng)造性思維和動手能力獨立完成設(shè)計。通過這種實驗設(shè)計，來提高學(xué)生的創(chuàng)造能力和實踐能力。

4 總結(jié)

通過對機械基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革，不斷加強實踐環(huán)節(jié)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動他們對學(xué)習(xí)的積極性和主動性，這樣提高了教學(xué)質(zhì)量，同時也讓學(xué)生得到了各種機械工程的實踐訓(xùn)練，從而有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程實踐能力、動手能力及創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)。

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