機械設計分類教學探討與實踐論文
摘要：要想提升機械專業學生培養質量，教師要對當前機械設計基礎課程的教學內容以及教學方法進行探討，整合機械原理、材料力學、機械設計等課程教學內容，根據學生的接受能力積極開展分層分類教學實踐，建立以知識應用為目的、實踐運用為主線的機械基礎課程教學體系。
關鍵詞：機械設計基礎；教學目標；分層分類；運用分層教學
在教學活動中倡導學生主動參與，倡導在教師的正確引導下，學生透過體驗、參與和實踐，提升對機械專業的認知程度，逐步形成正確的機械思維。機械專業教學面向不同層次的學生，因此在機械設計基礎課程教學中應針對學生的接受能力以及個性特點，採取分層分類的教學方法開展教學，不再過於強調理論推導、論證和知識的灌輸性，而是強調學生的教學感受，只有這樣才能夠有效提升機械設計基礎課程的教學效果。
一、機械設計基礎課程教學目標
開設機械設計基礎課程的目的是讓學生掌握最基礎的機械知識，提升學生的機械思維能力與機械運用能力。為了實現高等教學機械人才的培養目的，教師要明確技術應用能力培養要求，還原機械設計基礎課程最原本的特徵，讓學生理解機械經驗轉化成知識的過程。同時根據企業對於機械人才標準的反饋，進一步明確機械設計基礎課程的教學要求，實現課程設定的最佳化。將機械設計基礎課程涉及到的機械原理、機械設計、材料力學、理論力學等課程教學內容進行重新安排，實現機械理論與實踐教學相結合，將掌握基礎知識、理論運用以及機械技能作為教學的重點，實現機械基礎課程教學的發展。
二、機械設計基礎課程分層分類教學方法
機械設計基礎課程是較為專業、複雜的課程，涉及到知識面較為廣闊，對於學生的學習能力要求較高。但由於不同的學生學習能力是不相同的，因此有必要針對不同水平的學生開展分層分類教學。例如，機械設計基礎課程分層分類教學分班是按學生上學期或上學年的綜合排名分A、B班，A班為學習能力接受較好的學生，B班為學習能力接受一般的學生。對於B班教學主要以基礎知識教學為主。以齒輪教學為例，讓學生掌握齒輪的定義、常見的損壞形式、齒輪中心距和傳動比的計算，要求學生對於這些基礎內容要熟練地掌握。對於A班教學主要以能力提升為主，要求學生掌握基礎知識的前提下進行能力拓寬，能夠運用知識去解決實際的工程問題。同樣以齒輪教學為例，要求學生熟練掌握基礎內容前提下，能夠結合實踐完成齒輪傳動的設計計算。
三、分層分類教學法在機械設計基礎課程教學中的具體運用
（一）針對不同水平的學生開展啟發式教學
啟發式教學在任何教學階段都應該放在首位，這是因為人的認知影響著人對事物的看法和觀點，機械製圖、機械設計基礎、極限測量、機械製造技術等課程都可以採用啟發式教學。教師設計問題時應根據班級學生的實際情況，將教學內容中的關鍵問題提出來讓學生多加思考，並針對不同水平的學生開展教學設計，引導學生沿著教學主線進行開放性思考。例如在進行齒輪知識教學時，教師可以讓B班學生們學習思考齒輪有哪些種類，不同型別的齒輪有哪些特性？常見的齒輪損壞型別有幾種，分別發生在什麼樣的場合？什麼情況下齒輪可以和軸做成一體？齒輪的安裝定位方式有哪些，怎樣才能保證齒輪的安裝定位準確可靠？對於B班學生主要是幫助學生理解最基本的齒輪知識，讓學生能夠對於齒輪形成較為直觀的認識。對於A班學生則在B班教學的基礎上，提問大齒輪和小齒輪的強度計算以及如何進行設計？設計過程中遇到的相關問題如何解決？教師透過層層設問，將學習主動權交給學生，學生根據老師設定的問題進行思考，讓學生主動去發現問題、思考問題，最終解決問題。同時也提出了按學生學號個位數分組的教學方法，教學效果很好。
（二）增設多樣化教學，激發學習動機
太過單一的教學形式以及教學方法會讓學生產生一種疲憊。學生有自己的思考方式、對於社會、學習都有自己的想法，會形成一種自我認知的心理。學生學習的動機已經不再是對於更廣闊知識的追求，更多的是看重一些實際的應用。教師需要運用多樣的教學方法，儘可能激發學生的學習動機，想辦法讓學生去挑戰、去探索難題，增添學習動力，提高自身的學習水平。對於B班學生教學來說，要以學生為中心，將學生作為教育的出發點和落腳點，把握住學生的學習動態。站在學生的立場，去精心地編排課件，用心構思教學方式。運用情景教學，讓學生自己準備課件或者學習課題，上臺來講述自己的學習觀點，使學生參與到教學中去，作為學習主體存在；對於A班學生來說要注重引導學生髮散思維，激發學生的求知慾與探索欲，以平面四杆機構知識學習為例，以四杆機構四杆長度之間的關係來判斷四杆機構屬於雙曲柄機構、雙搖桿機構還是曲柄搖桿機構，讓學生去分析四杆機構在運動時如何衝過死點，每個杆件在運動中的速度、角速度以及受力情況都是怎麼樣的，增設多樣化教學，激發學生學習興趣。
（三）改革目前的考核方法
教師要注重考核檢驗學生知識掌握情況，監測教學成果的重要環節。在教學中不僅要讓學生掌握最基本的理論知識，更要讓學生具備較強的實踐能力、思考能力、自我總結能力以及創新能力，這些綜合能力才能體現出學生綜合素質。為了更好地提升考試的`作用效果，應該針對不同水平的學生進行有針對性的測試。對於B班學生的測試要以書本上的基礎知識為主，要求學生對於基本知識、概念、理論能夠掌握，並能夠將基礎知識與生活生產實際聯絡起來，熟練運用基本知識；對於A班學生的測試，應該包含各個方面的考核，才能體現出學生對於知識的掌握程度以及運用程度。可以包括實驗報告、大作業、實踐創新能力等，這樣才能體現出教學過程中的以人為本思想，提高學生的創新能力。在考試中，應該加大開放性試題以及實驗性試題在總分數中的比例，引導學生不斷在學習過程中注意觀察，不斷思考，細心總結。提高學生髮現問題以及解決問題的能力，培養學生創新思維能力。
（四）加強繪圖軟體分層教學
繪圖軟體是機械類專業必須掌握的軟體，只有學生掌握了CAD、UG、CAXA、SolidWorks等繪圖軟體後，才能夠對機械件有更為清楚的認知。對於B班學生可以要求其必須掌握CAD的基本操作，對CAD繪圖的快捷鍵、圖層的設定、線型線寬的調整、塊插入等命令要熟練掌握。在學生掌握基本的繪圖命令後，可以讓學生去繪製一些較為複雜的機械零件，再結合繪圖中的全剖、旋轉剖、半剖、階梯剖、向檢視等內容，從而以一種循序漸進的情感教學方式幫助學生掌握CAD繪圖技術；對於A班級學生則不僅要求其掌握CAD，同時要求其對SolidWorks、ProE、CATIA等三維軟體也能夠熟練運用，並能夠運用三維軟體進行機械件的設計。透過零部件相互之間的位置以及配合關係，在保證零部件之間配合的前提下，完成零部件設計。除此之外在透過施加裝配約束以及裝配分析，可分析裝配體各零部件之間的關係，同時透過隱藏(顯示)某些零部件，進而清晰地顯示出裝配體內部結構。機械專業是製造行業的基礎專業，機械專業人才不僅要擁有專業的機械理論知識，而且還需要豐富的實踐經驗，這就對於機械設計基礎課程教學提出了較高要求。透過運用分層分類教學法，有針對性地幫助學生提升機械理論實踐能力，加快學生對於機械新理論、新方法的掌握，從而有效促進機械人才的培養。
參考文獻：
[1]陸萍,董玉平.機械設計課程CAI系統設計探討[J].山東工業大學學報(社科版),2009.
[2]穆璽清,鄭增銘.機械設計基礎系列課程的教學研究與實踐[J].蘭州工業高等專科學校學報,2010.
[3]李陽星,李光煜,劉元林等．機械設計基礎課程體系改革與學生創新能力培養的研究與實踐[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2007.