時間：2022-06-27 15:44:10
序論：在您撰寫機械設(shè)計實訓(xùn)總結(jié)時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
學(xué)科課程體系已不能適應(yīng)新的培養(yǎng)模式和教學(xué)改革的需要。學(xué)校、企業(yè)和行業(yè)專家合作對機械崗位群工作任務(wù)和相關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行分析、歸納、總結(jié)，確定機械崗位群行業(yè)通用職業(yè)能力和機械設(shè)計與制造專業(yè)方向職業(yè)能力，根據(jù)職業(yè)能力設(shè)置課程。即根據(jù)行業(yè)通用職業(yè)能力設(shè)置機械設(shè)計與制造專業(yè)群平臺課程，專業(yè)群內(nèi)各專業(yè)共享課程建設(shè)成果，根據(jù)專業(yè)方向職業(yè)能力設(shè)置機械設(shè)計與制造專業(yè)方向課程。職業(yè)能力項目課程是課程體系的主體，再加上公共基礎(chǔ)課程和專業(yè)拓展課程即構(gòu)成機械設(shè)計與制造專業(yè)的整個課程體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)人的認(rèn)知規(guī)律和實踐專家的成長規(guī)律，安排課程設(shè)置先后順序，根據(jù)實施情況進行課程體系整體優(yōu)化完善，如表1所示。
二、項目化課程的開發(fā)
根據(jù)企業(yè)職業(yè)能力要求，以機械設(shè)計與制造能力為主線，確定“機械制圖”、“機械設(shè)計基礎(chǔ)”、“機械CAD/CAM”、“機械制造工藝”和“數(shù)控加工技術(shù)”5門課程進行校級重點建設(shè)，與徐州機械行業(yè)、企業(yè)合作開發(fā)適合學(xué)校條件的項目課程。目前5門課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)方案、課件、校本教材及網(wǎng)絡(luò)課程成果已通過專家組驗收，并付諸實施。以“數(shù)控加工技術(shù)”課程開發(fā)思路為例。首先，應(yīng)進行課程調(diào)研。召開三方人員組成的實踐專家座談會，研究數(shù)控中高級職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，確定數(shù)控加工綜合職業(yè)能力要求。其次，按照行動導(dǎo)向的教學(xué)方法，基于人的認(rèn)知規(guī)律和專家的成長規(guī)律，從簡單到復(fù)雜，從新手到行家，選擇或設(shè)計項目載體，且載體要體現(xiàn)綜合性、實踐性，項目的數(shù)目不宜多?；鲜隼砟?，該課程設(shè)計了臺階軸的編程與加工、成型螺紋軸的編程與加工、輪廓零件的編程與加工和型腔零件的編程與加工四個項目。第三，進行項目的教學(xué)詳細設(shè)計。該課程在數(shù)控加工實訓(xùn)車間實施教學(xué)。每個項目教學(xué)分為工藝規(guī)劃、程序編制、零件實際加工、質(zhì)量檢測與評價4個教學(xué)環(huán)節(jié)；以學(xué)生為主體，任務(wù)驅(qū)動，學(xué)做合一。
課程考核以過程評價為主，結(jié)果評價為輔。課程結(jié)束后，學(xué)生經(jīng)后續(xù)復(fù)雜零件數(shù)控加工實訓(xùn)強化，數(shù)控工藝設(shè)計與編程能力可達高級工水平。此外，技能訓(xùn)練課程是機械設(shè)計與制造專業(yè)課程體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和實踐動手能力的主戰(zhàn)場，目前均實施項目教學(xué)。確定測繪與計算機繪圖實訓(xùn)（繪圖員）、機械加工實訓(xùn)（車工中級）、復(fù)雜零件數(shù)控加工實訓(xùn)（數(shù)控高級）、機械CAD/CAM（機械CAD應(yīng)用師）為課證融合課程，課程結(jié)束時學(xué)生技能水平達到有關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，可考取中、高級職業(yè)資格證書。校內(nèi)技能訓(xùn)練課程項目教學(xué)由企業(yè)技術(shù)專家和專任教師共同指導(dǎo)，校外就業(yè)實習(xí)學(xué)生已是企業(yè)的準(zhǔn)員工，培養(yǎng)準(zhǔn)員工是企業(yè)的內(nèi)在要求，聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生變?yōu)楝F(xiàn)實。
三、實訓(xùn)基地建設(shè)
1.校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)
培養(yǎng)模式改革必須要有硬件作支撐才能實現(xiàn)。為此，學(xué)校投資300余萬資金建設(shè)機電工業(yè)中心，滿足了機械設(shè)計與制造專業(yè)教學(xué)改革的硬件要求。在建設(shè)實訓(xùn)室時，原則是專業(yè)群資源共享與課程建設(shè)相對應(yīng)，以避免實訓(xùn)室利用率不高。硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂，為此我院大力加強校內(nèi)實訓(xùn)基地內(nèi)涵建設(shè)。具體做法如下：
（1）采用企業(yè)化的運行管理模式，教學(xué)環(huán)境融合企業(yè)職場環(huán)境。
（2）引入企業(yè)真實產(chǎn)品作為技能訓(xùn)練項目載體，兼職教師和專任教師共同指導(dǎo)實訓(xùn)，實現(xiàn)了教產(chǎn)結(jié)合，合作育人。
（3）定期舉辦機械技能大賽，以賽促學(xué)，以形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。
（4）依托工業(yè)中心積極開展教科研工作和技術(shù)服務(wù)。上述做法取得了好的效果，近兩年，“機電類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)研究”作為我院的“江蘇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育示范校”建設(shè)子項目通過驗收，獲得專家的肯定；校級以上各類項目立項12項，多次為企業(yè)承辦機械維修技能大賽和員工能力提升培訓(xùn)，獲得了企業(yè)的認(rèn)可。
2.校外實訓(xùn)基地建設(shè)
關(guān)鍵詞: 高職機械類專業(yè) 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 課程設(shè)計 改革措施
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是高職機械類專業(yè)學(xué)生的一項重要的實訓(xùn)環(huán)節(jié),是針對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》所學(xué)專業(yè)內(nèi)容進行的一項實訓(xùn)環(huán)節(jié),目的是讓學(xué)生了解和掌握常用機械零件、傳動裝置、簡單機械的設(shè)計方法和步驟,是培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的一次較全面的設(shè)計訓(xùn)練,它對學(xué)生將來從事工程技術(shù)工作具有極其重要的意義和深遠的影響。基于實訓(xùn)環(huán)節(jié)在高職教育中的重要地位和現(xiàn)行的教學(xué)方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改進《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的教學(xué)方法,提高《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的教學(xué)地位,進一步提高學(xué)生進行機械設(shè)計的獨立工作能力和創(chuàng)新能力。
1.加強思想教育和引導(dǎo),引起學(xué)生重視
以往的教學(xué)過程中存在一些問題,如有些學(xué)生對課程設(shè)計重視度不夠,在實訓(xùn)的過程中往往依賴性較重,沒有充分意識到《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計對提高學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力的重要性。因此,在課程設(shè)計一開始,教師就應(yīng)當(dāng)指出該課程設(shè)計的重要性,引導(dǎo)學(xué)生獨立完成設(shè)計任務(wù)。另外,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容在教材中是各自獨立成章的,缺乏整機設(shè)計思想。課程設(shè)計為將這些知識有機串聯(lián),創(chuàng)建整機設(shè)計理念提供了一個良好的平臺,將課程設(shè)計看成是學(xué)生解決實際工程問題的初始訓(xùn)練。因此,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計對學(xué)生將來進行畢業(yè)設(shè)計乃至工作實踐,都會產(chǎn)生重大影響,可見該課程設(shè)計是機械類專業(yè)學(xué)生解決工程實際問題的第一步實踐。
2.改變傳統(tǒng)的選題方式,注重選題意義
課程設(shè)計傳統(tǒng)的題目是減速器的設(shè)計,這是因為減速器作為機器中一個獨立部件,它的設(shè)計內(nèi)容很具代表性,覆蓋了機械設(shè)計課程中的絕大部分內(nèi)容,便于鞏固所學(xué)理論知識。然而,由于減速器畢竟只是一個部件,每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計內(nèi)容,缺乏創(chuàng)新精神,也不具備整機設(shè)計思想。因此,我認(rèn)為應(yīng)該將灌輸式布置任務(wù)的方式改為開放引導(dǎo)的方式。具體做法是:教師在課程設(shè)計任務(wù)書中只給出工作機的工作要求,而實現(xiàn)工作機功能的方案則由學(xué)生自己確定。教師引導(dǎo)學(xué)生在方案的實施過程中盡量采用課程學(xué)過的知識。課程設(shè)計選題十分重要,所選題目要注意以下幾點。
1)有可行性,學(xué)生能夠利用所學(xué)知識完成設(shè)計任務(wù)。
2)有一定的典型性和知識覆蓋面,能夠?qū)⒗碚搶W(xué)習(xí)的大部分重要知識應(yīng)用在課程設(shè)計中。
3)有工程背景,能夠解決一些工程實際問題。
4)有創(chuàng)新空間,能夠調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造性。
5)有一定的趣味性,能夠調(diào)動學(xué)生的積極性。
3.強化整機設(shè)計思想,提高整機設(shè)計能力
各種機械設(shè)備都是由各種傳動裝置和各種零件組成,在理論知識學(xué)習(xí)中是在“化整為零”,在課程設(shè)計的學(xué)習(xí)中恰恰相反,是要把“零散”的知識通過一部完整的機器把它們串連起來。所以,在課程設(shè)計中,我們需要強化學(xué)生的整機設(shè)計思想,將機械傳動設(shè)計和機械零件設(shè)計有機結(jié)合起來,從原動機的選擇到中間傳動系統(tǒng)的設(shè)計,再到執(zhí)行系統(tǒng)的分析設(shè)計,形成一個完整的機械概念。解決這一問題的關(guān)鍵還是選題,教師要根據(jù)學(xué)生的總體情況,深入實際,搜集與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)機械的原始數(shù)據(jù),經(jīng)過反復(fù)論證,編寫出課程設(shè)計指導(dǎo)書,經(jīng)過兩到三屆的學(xué)生試用后,逐步修改定稿。
4.注重計算機繪圖,加強計算機技術(shù)應(yīng)用
當(dāng)下計算機繪圖已經(jīng)十分普及,企業(yè)對這方面的人才需求也與日俱增,目前在機械領(lǐng)域經(jīng)常用到的繪圖軟件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計推薦使用AUTOCAD和UG軟件,平面的圖形可以用AUTOCAD繪制,立體的圖形可以用UG繪制。將繪圖軟件引入《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計,學(xué)生通過作零件圖和裝配圖,強化AUTOCAD和UG的使用能力,強化讀圖識圖的能力,也可以直接觀察到機構(gòu)處于不同位置時構(gòu)件的運動和動力學(xué)情況。用UG建立零部件的三維立體圖及零件裝配過程圖,這樣的訓(xùn)練效果是其他方法難以達到的。
5.加強實訓(xùn)管理,重視答辯環(huán)節(jié)
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計一般為1―2周時間,需要完成機器的運動和動力分析,查找相關(guān)資料進行機器的傳動系統(tǒng)設(shè)計,確定傳動路線和方案,然后劃分各種傳動部分進行獨立設(shè)計,再進行各個零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計或選擇,最后要完成機器的總裝圖和各主要傳動零件的零件圖。整個過程設(shè)計內(nèi)容多,時間緊,因此加強課程設(shè)計期間的管理顯得十分必要。從課程設(shè)計開始就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格做好考勤工作,對不認(rèn)真和有疑問的學(xué)生應(yīng)當(dāng)給予及時提醒,認(rèn)真輔導(dǎo),幫助他們解決設(shè)計中遇到的問題,為了提高學(xué)生獨立設(shè)計能力,應(yīng)當(dāng)在課題布置上盡量做到“一人一題”,即使任務(wù)中要求機器完成的功能一樣,也要在初始數(shù)據(jù)上加以區(qū)別,或要求學(xué)生以不同的方案來設(shè)計一樣功能的機器設(shè)備。
答辯是課程設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié),也是課程設(shè)計中重要的考核階段。為了避免盲目抄襲,考查學(xué)生的設(shè)計思想和對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)的認(rèn)識程度,在答辯過程中需要嚴(yán)格把關(guān)。首先要對確認(rèn)有抄襲行為的學(xué)生予以嚴(yán)肅處理,對每個學(xué)生的設(shè)計說明書、圖紙等認(rèn)真考查后制作答辯提綱,做到對每位學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé),在答辯過程中對每位學(xué)生作有針對性的提問和討論,了解學(xué)生的想法和對相關(guān)知識的了解程度,對不正確的予以糾正,令其及時修改。因此答辯也是一個質(zhì)疑和答疑的過程。同時在答辯中能發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不足,作為今后改進課程設(shè)計教學(xué)的借鑒,從這個意義上說答辯又是一個總結(jié)提高的過程。認(rèn)真做好答辯工作意義重大,直接影響最終課程設(shè)計的總體質(zhì)量,做好這一點關(guān)鍵需要指導(dǎo)老師本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度,嚴(yán)格要求學(xué)生,認(rèn)真把好教學(xué)質(zhì)量關(guān)。
總之,高職《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計無論是對學(xué)生理論課程學(xué)習(xí)還是專業(yè)技能的提高都大有裨益,是機械類專業(yè)學(xué)生十分重要的實訓(xùn)環(huán)節(jié),做好這個環(huán)節(jié)的工作是我們專業(yè)課教師的職責(zé),以上一些改革措施對提高課程設(shè)計的教學(xué)效果有很大幫助,值得借鑒。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞：心智技能；機械設(shè)計；機械設(shè)計基礎(chǔ)；教學(xué)研究
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）01-0196-02
一、概述
高職教育的側(cè)重點在于學(xué)生技能的培養(yǎng)，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》又是一門從理論到實踐過渡的課程，因此，其教學(xué)評價應(yīng)該以學(xué)生的機械設(shè)計技能掌握程度為標(biāo)準(zhǔn)。目前，相關(guān)研究表明，高職院校的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)普遍存在著學(xué)生理論知識弱、動手能力差、知識運用能力差等問題，教學(xué)沒有能夠很好地提高學(xué)生的技能水平。機械設(shè)計技能屬于創(chuàng)造性技能。根據(jù)教育心理學(xué)的相關(guān)理論，創(chuàng)造性技能的獲得依賴于心智技能的提高，因此必須在教學(xué)中重點進行心智技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)造能力以及解決實際問題的能力。
二、心智技能的基本理論
技能分為操作技能和心智技能。操作技能是一種動作技能，由特定的動作方式構(gòu)成，比如在機械設(shè)計的活動中測量齒輪的各種參數(shù)、拆裝機械裝置等。而心智技能是一種思維的技能，是調(diào)節(jié)和控制心智活動的經(jīng)驗，主要由觀察、分析、判斷和決策的能力構(gòu)成，比如在機械設(shè)計的活動中計算機械參數(shù)、設(shè)計機械結(jié)構(gòu)等。心智技能能夠指導(dǎo)操作技能的應(yīng)用。因此，對于《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)而言，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，還更應(yīng)該注重心智技能的培養(yǎng)。提高心智技能，可以幫助學(xué)生學(xué)會分析問題與解決問題的方法，在實際工作中有更高的效率。
三、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中存在的問題分析
目前，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大部分仍以講授法為主，在教學(xué)的過程中，以各種機構(gòu)設(shè)計的理論知識為主要內(nèi)容進行講解。由于學(xué)生普遍缺乏實際機械結(jié)構(gòu)的工程經(jīng)驗，單純的講授方式往往使學(xué)生感到茫然不知所措，學(xué)生對各種設(shè)計理論的適用場景和條件不甚了解，不能真正做到學(xué)以致用，在獨立進行機構(gòu)設(shè)計任務(wù)時會有無從下手的感覺。筆者經(jīng)過課堂觀察、與學(xué)生交談及實訓(xùn)指導(dǎo)等方式進行調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在獨立進行機構(gòu)設(shè)計時存在一些共性問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.理論知識沒有形成系統(tǒng)。主要有兩個方面：一是先修課程的理論知識沒有跟《機械設(shè)計基礎(chǔ)》聯(lián)系起來?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》的課程學(xué)習(xí)，要綜合運用到《工程材料》、《工程制圖》、《工程力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》及《機械原理》等課程的知識，由于這些課程學(xué)習(xí)時是分開單獨學(xué)習(xí)的，學(xué)生在獨立進行設(shè)計計算時，往往無法運用這些知識，比如不能運用力學(xué)知識去校核齒輪、軸及軸承等零件的強度；不能運用互換性原理中的公差知識去設(shè)計軸孔配合公差；不能運用工程材料的知識選擇零件材料等。二是本課程內(nèi)各章節(jié)知識沒有形成有機整體。由于各章節(jié)基本上是以機器中不同類型的機構(gòu)來進行劃分的，學(xué)生在碰到多機構(gòu)組合的裝置時，往往不知道如何進行設(shè)計，比如不知道軸承設(shè)計的輸入?yún)?shù)應(yīng)該從軸的設(shè)計結(jié)果中獲取。
2.缺乏查閱資料解決問題的能力。查閱資料解決問題是進行機械設(shè)計必備的技能之一。在實際教學(xué)過程中，由于教材一般不會強調(diào)這方面的知識，學(xué)生在這方面的能力相對匱乏。比如在查閱機械設(shè)計資料時，遇到圖表不能根據(jù)橫縱坐標(biāo)查到所需的參數(shù)，或者遇到表格不知道表頭所指代的參數(shù)，遇到新的問題不知道從目錄中找到參考資料的位置等。
3.缺乏思考、生搬硬套。學(xué)生在進行設(shè)計計算時，生搬硬套比較多，機械地套用公式，或者完全按照例題參數(shù)進行設(shè)計，不考慮自己的設(shè)計任務(wù)與現(xiàn)有方案的差異，缺乏獨立的思考。比如在進行帶傳動設(shè)計時，未直接給出轉(zhuǎn)速（需要用其他參數(shù)計算得出），有的學(xué)生直接將例題中的轉(zhuǎn)速帶入計算。甚至有些學(xué)生直接照抄別人的設(shè)計結(jié)果，數(shù)據(jù)計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計都相同。
4.對設(shè)計參數(shù)缺乏宏觀把握。對設(shè)計參數(shù)缺乏宏觀把握主要表現(xiàn)在課程設(shè)計的過程中。由于學(xué)生缺乏工程經(jīng)驗，對所設(shè)計的機構(gòu)沒有在大腦中形成一個宏觀的概念，對其尺寸和參數(shù)也沒有感性的認(rèn)識，因此在設(shè)計出現(xiàn)明顯不合理，甚至錯誤時，不能及時發(fā)現(xiàn)，直到設(shè)計后期，甚至繪圖時才發(fā)現(xiàn)問題，已經(jīng)沒有足夠的時間修改，影響設(shè)計成績。比如在設(shè)計減速器時傳動比分配不合理，導(dǎo)致制圖時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)比例不協(xié)調(diào)等。
5.制圖能力弱。制圖能力弱同樣是主要表現(xiàn)在課程設(shè)計的過程中，課程設(shè)計的最后都要求學(xué)生把自己設(shè)計的裝置按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求的工程制圖樣式表達出來，在這一過程中出現(xiàn)了很多問題。主要是因為學(xué)生對工程制圖的標(biāo)準(zhǔn)掌握不夠，比如標(biāo)題欄格式、零件簡化畫法、螺紋的繪制、殼體相貫線的繪制等經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。
綜合上述問題分析可以看出，學(xué)生在創(chuàng)造能力及設(shè)計思維上相對較弱，實際上通過平時作業(yè)和操作實踐，學(xué)生基本都能完全掌握單一零件的設(shè)計，比如設(shè)計帶傳動、設(shè)計齒輪機構(gòu)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計等，但卻在需要整合運用這些知識技能時出現(xiàn)了問題。這實際上就是因為心智技能的匱乏，因此，培養(yǎng)心智技能是提高學(xué)生機械設(shè)計能力的關(guān)鍵。
四、心智技能培養(yǎng)在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用
1.機械設(shè)計心智技能形成分析。根據(jù)馮忠良教授的研究，心智技能的形成是階段性的，其過程分為原型定向、原型操作和原型內(nèi)化三個階段。原型定向階段以理論知識傳授為主，讓主體掌握技能操作的原理；原型操作階段通過實踐讓主體熟練掌握操作技能，為原型內(nèi)化奠定基礎(chǔ)；原型內(nèi)化階段在主體大腦中形成內(nèi)化的思維模式，使主體能夠靈活運用操作技能解決實際問題。
根據(jù)上述理論，結(jié)合《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)的實際情況，機械設(shè)計心智技能的形成階段如圖1所示。
機械設(shè)計心智技能的形成分為三個階段：掌握基本理論、熟悉常用設(shè)計和綜合設(shè)計計算三個階段。在整個學(xué)期的教學(xué)過程整體上按照三個階段進行劃分，同時每個章節(jié)的教學(xué)同樣按照三個階段進行，甚至具體到每次課都盡可能遵循心智技能形成的過程進行，如此不斷反復(fù)強化，才能提高心智技能。
在整個學(xué)期的教學(xué)過程中，掌握基本理論、熟悉常用設(shè)計和綜合設(shè)計計算三個階段的主要教學(xué)內(nèi)容是：（1）講授常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、設(shè)計、應(yīng)用等知識；（2）講授常用機構(gòu)和通用零部件的設(shè)計步驟，通過課內(nèi)實訓(xùn)，大作業(yè)等方式加以鞏固；（3）指導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，獨立進行機構(gòu)設(shè)計，總結(jié)設(shè)計中出現(xiàn)的問題，形成經(jīng)驗反饋。
而在具體某個機構(gòu)或零件設(shè)計的教學(xué)過程中也應(yīng)遵循三階段原則，教師首先講授機構(gòu)或零件的工作原理。然后按照設(shè)計步驟讓學(xué)生動手練習(xí)，在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)和改正出現(xiàn)的問題，再通過針對性布置大作業(yè)及課內(nèi)實訓(xùn)進行鞏固。最后提出一些設(shè)計案例，組織學(xué)生進行分組討論，培養(yǎng)獨立設(shè)計的能力。
2.教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式。在前述理論研究的基礎(chǔ)上，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容分為理論教學(xué)內(nèi)容、實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容和討論教學(xué)內(nèi)容。其中，理論教學(xué)內(nèi)容針對機械制造專業(yè)學(xué)生必須具有通用零部件和常用機構(gòu)的初步分析能力和設(shè)計能力而設(shè)置，對教材中的內(nèi)容進行簡化，重點講授平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、軸、減速器等內(nèi)容。實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)的重點相呼應(yīng)，包括平面運動簡圖的測繪、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特性分析、漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械傳動裝置的拆除和結(jié)構(gòu)分析、機械創(chuàng)新設(shè)計。討論教學(xué)內(nèi)容則針對常用機構(gòu)和零件的設(shè)計中存在不確定性的部分，例如平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動、齒輪傳動、軸等，這些機構(gòu)或零件的設(shè)計往往需要學(xué)生在一定范圍內(nèi)去選取參數(shù)，經(jīng)常會讓學(xué)生不知如何進行，因此進行討論和總結(jié)是有必要的。
五、小結(jié)
筆者通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，結(jié)合心智技能形成的階段性理論進行《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)，起到了積極效果，一方面在心智技能培養(yǎng)理論的指導(dǎo)下，教師在教學(xué)過程中會注重培養(yǎng)學(xué)生的心智技能，另一方面學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更濃，效果也更好。但由于課時限制、教師經(jīng)驗等因素，教學(xué)質(zhì)量仍有很大的上升空間。在后續(xù)教學(xué)過程中，仍需要不斷地進行嘗試和總結(jié)，探索更高效的心智技能教學(xué)方法，培養(yǎng)出更高素質(zhì)的高技能人才。
參考文獻：
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[3]徐德利.學(xué)生心智技能培養(yǎng)初探[J].職業(yè)教育研究，2007，（10）：150-151.
1.理論知識沒有形成系統(tǒng)。主要有兩個方面：一是先修課程的理論知識沒有跟《機械設(shè)計基礎(chǔ)》聯(lián)系起來?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》的課程學(xué)習(xí)，要綜合運用到《工程材料》、《工程制圖》、《工程力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》及《機械原理》等課程的知識，由于這些課程學(xué)習(xí)時是分開單獨學(xué)習(xí)的，學(xué)生在獨立進行設(shè)計計算時，往往無法運用這些知識，比如不能運用力學(xué)知識去校核齒輪、軸及軸承等零件的強度；不能運用互換性原理中的公差知識去設(shè)計軸孔配合公差；不能運用工程材料的知識選擇零件材料等。二是本課程內(nèi)各章節(jié)知識沒有形成有機整體。由于各章節(jié)基本上是以機器中不同類型的機構(gòu)來進行劃分的，學(xué)生在碰到多機構(gòu)組合的裝置時，往往不知道如何進行設(shè)計，比如不知道軸承設(shè)計的輸入?yún)?shù)應(yīng)該從軸的設(shè)計結(jié)果中獲取。
2.缺乏查閱資料解決問題的能力。查閱資料解決問題是進行機械設(shè)計必備的技能之一。在實際教學(xué)過程中，由于教材一般不會強調(diào)這方面的知識，學(xué)生在這方面的能力相對匱乏。比如在查閱機械設(shè)計資料時，遇到圖表不能根據(jù)橫縱坐標(biāo)查到所需的參數(shù)，或者遇到表格不知道表頭所指代的參數(shù)，遇到新的問題不知道從目錄中找到參考資料的位置等。
3.缺乏思考、生搬硬套。學(xué)生在進行設(shè)計計算時，生搬硬套比較多，機械地套用公式，或者完全按照例題參數(shù)進行設(shè)計，不考慮自己的設(shè)計任務(wù)與現(xiàn)有方案的差異，缺乏獨立的思考。比如在進行帶傳動設(shè)計時，未直接給出轉(zhuǎn)速（需要用其他參數(shù)計算得出），有的學(xué)生直接將例題中的轉(zhuǎn)速帶入計算。甚至有些學(xué)生直接照抄別人的設(shè)計結(jié)果，數(shù)據(jù)計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計都相同。
4.對設(shè)計參數(shù)缺乏宏觀把握。對設(shè)計參數(shù)缺乏宏觀把握主要表現(xiàn)在課程設(shè)計的過程中。由于學(xué)生缺乏工程經(jīng)驗，對所設(shè)計的機構(gòu)沒有在大腦中形成一個宏觀的概念，對其尺寸和參數(shù)也沒有感性的認(rèn)識，因此在設(shè)計出現(xiàn)明顯不合理，甚至錯誤時，不能及時發(fā)現(xiàn)，直到設(shè)計后期，甚至繪圖時才發(fā)現(xiàn)問題，已經(jīng)沒有足夠的時間修改，影響設(shè)計成績。比如在設(shè)計減速器時傳動比分配不合理，導(dǎo)致制圖時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)比例不協(xié)調(diào)等。
5.制圖能力弱。制圖能力弱同樣是主要表現(xiàn)在課程設(shè)計的過程中，課程設(shè)計的最后都要求學(xué)生把自己設(shè)計的裝置按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求的工程制圖樣式表達出來，在這一過程中出現(xiàn)了很多問題。主要是因為學(xué)生對工程制圖的標(biāo)準(zhǔn)掌握不夠，比如標(biāo)題欄格式、零件簡化畫法、螺紋的繪制、殼體相貫線的繪制等經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。綜合上述問題分析可以看出，學(xué)生在創(chuàng)造能力及設(shè)計思維上相對較弱，實際上通過平時作業(yè)和操作實踐，學(xué)生基本都能完全掌握單一零件的設(shè)計，比如設(shè)計帶傳動、設(shè)計齒輪機構(gòu)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計等，但卻在需要整合運用這些知識技能時出現(xiàn)了問題。這實際上就是因為心智技能的匱乏，因此，培養(yǎng)心智技能是提高學(xué)生機械設(shè)計能力的關(guān)鍵。
二、心智技能培養(yǎng)在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用
1.機械設(shè)計心智技能形成分析。根據(jù)馮忠良教授的研究，心智技能的形成是階段性的，其過程分為原型定向、原型操作和原型內(nèi)化三個階段。原型定向階段以理論知識傳授為主，讓主體掌握技能操作的原理；原型操作階段通過實踐讓主體熟練掌握操作技能，為原型內(nèi)化奠定基礎(chǔ)；原型內(nèi)化階段在主體大腦中形成內(nèi)化的思維模式，使主體能夠靈活運用操作技能解決實際問題。根據(jù)上述理論，結(jié)合《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)的實際情況，機械設(shè)計心智技能的形成階段如圖1所示。機械設(shè)計心智技能的形成分為三個階段：掌握基本理論、熟悉常用設(shè)計和綜合設(shè)計計算三個階段。在整個學(xué)期的教學(xué)過程整體上按照三個階段進行劃分，同時每個章節(jié)的教學(xué)同樣按照三個階段進行，甚至具體到每次課都盡可能遵循心智技能形成的過程進行，如此不斷反復(fù)強化，才能提高心智技能。在整個學(xué)期的教學(xué)過程中，掌握基本理論、熟悉常用設(shè)計和綜合設(shè)計計算三個階段的主要教學(xué)內(nèi)容是：（1）講授常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、設(shè)計、應(yīng)用等知識；（2）講授常用機構(gòu)和通用零部件的設(shè)計步驟，通過課內(nèi)實訓(xùn)，大作業(yè)等方式加以鞏固；（3）指導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，獨立進行機構(gòu)設(shè)計，總結(jié)設(shè)計中出現(xiàn)的問題，形成經(jīng)驗反饋。而在具體某個機構(gòu)或零件設(shè)計的教學(xué)過程中也應(yīng)遵循三階段原則，教師首先講授機構(gòu)或零件的工作原理。然后按照設(shè)計步驟讓學(xué)生動手練習(xí)，在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)和改正出現(xiàn)的問題，再通過針對性布置大作業(yè)及課內(nèi)實訓(xùn)進行鞏固。最后提出一些設(shè)計案例，組織學(xué)生進行分組討論，培養(yǎng)獨立設(shè)計的能力。
2.教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式。在前述理論研究的基礎(chǔ)上，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容分為理論教學(xué)內(nèi)容、實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容和討論教學(xué)內(nèi)容。其中，理論教學(xué)內(nèi)容針對機械制造專業(yè)學(xué)生必須具有通用零部件和常用機構(gòu)的初步分析能力和設(shè)計能力而設(shè)置，對教材中的內(nèi)容進行簡化，重點講授平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、軸、減速器等內(nèi)容。實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)的重點相呼應(yīng)，包括平面運動簡圖的測繪、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特性分析、漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械傳動裝置的拆除和結(jié)構(gòu)分析、機械創(chuàng)新設(shè)計。討論教學(xué)內(nèi)容則針對常用機構(gòu)和零件的設(shè)計中存在不確定性的部分，例如平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動、齒輪傳動、軸等，這些機構(gòu)或零件的設(shè)計往往需要學(xué)生在一定范圍內(nèi)去選取參數(shù)，經(jīng)常會讓學(xué)生不知如何進行，因此進行討論和總結(jié)是有必要的。
三、小結(jié)
關(guān)鍵詞機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)多維創(chuàng)新能力
1基于CDIO工程教育模式的機制專業(yè)教學(xué)改革與創(chuàng)新實踐措施
1.1探索機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
“產(chǎn)教融合、校企合作”學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力教學(xué)改革方式對課程實驗、課程設(shè)計、行業(yè)見習(xí)與企業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和課外實踐活動等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)研究，探索出其各自有效的改革途徑，如何通過引入企業(yè)案例，或者進入企業(yè)實際工作崗位進行培養(yǎng)，提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生成為具有行業(yè)知識基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的高級工程技術(shù)人才。
1.2面向行業(yè)重構(gòu)和優(yōu)化機制專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)
機械行業(yè)涵蓋范圍比較廣，不同的企業(yè)需求人才能力不同，如何在不同企業(yè)的人才需求中歸納出共性的人才培養(yǎng)目標(biāo)，既保證人才培養(yǎng)的共性，又具備不同企業(yè)的人才個性能力?；贑DIO工程教育理念，立足于“中國制造2025”對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的跨學(xué)科、綜合化等新要求，在機械制造類專業(yè)課程教學(xué)中要既追求學(xué)科知識的廣博性，又注重專業(yè)技能的精深程度，[3]把傳統(tǒng)的以基礎(chǔ)理論知識為導(dǎo)向的課程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型為以學(xué)科綜合應(yīng)用能力發(fā)展為主的課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建完整的理論加實踐的機械制造課程體系結(jié)構(gòu)，同時通過課程整合形成跨學(xué)科的課程群，使之與“中國制造2025”戰(zhàn)略實施過程中的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級的需求相匹配。一方面，通過廣泛地調(diào)研相關(guān)企業(yè)在“中國制造2025”的新形勢下對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生知識和能力的需求，并立足于實際生產(chǎn)過程，根據(jù)行業(yè)企業(yè)所需的知識和技能適當(dāng)調(diào)整課程內(nèi)容，使培養(yǎng)的學(xué)生更好地滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。另一方面，專業(yè)教師要密切關(guān)注制造行業(yè)特別是量大面廣的核心制造業(yè)中的新技術(shù)、新工藝，并將這些內(nèi)容及時引入到機械制造課程教學(xué)中來，使教學(xué)內(nèi)容緊扣行業(yè)發(fā)展趨勢，讓學(xué)生緊跟本專業(yè)先進技術(shù)的發(fā)展形勢。
1.3依據(jù)CDIO工程教育模式的理念，構(gòu)建與培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系
根據(jù)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的特點，實踐教學(xué)體系包含課程實驗、課程設(shè)計、金工實習(xí)、各類實訓(xùn)、頂崗實習(xí)、畢業(yè)綜合訓(xùn)練、職業(yè)資格培訓(xùn)以及學(xué)科競賽等多個方面。同時考慮“階段性與系統(tǒng)性相結(jié)合，理論與實踐相結(jié)合”的原則，又可以將機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系分為三個模塊，分別為基本技能模塊、專業(yè)技能模塊、實踐與創(chuàng)新能力模塊?；炯寄苣K包括基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、綜合性實驗；專業(yè)技能模塊包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、金工實習(xí)、課程設(shè)計及畢業(yè)綜合設(shè)計；實踐與創(chuàng)新能力模塊包括社會調(diào)查、專業(yè)技能訓(xùn)練及認(rèn)證、創(chuàng)新性實驗、參與教師科學(xué)研究項目、參加教育行政主管部門和行業(yè)主辦的各類學(xué)科競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽以及大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽。[4]
2實施過程
（1）頂層設(shè)計階段。為成果形成做好頂層設(shè)計，明確實施目標(biāo)，制定實施方案。在梳理機制專業(yè)人才培養(yǎng)前期積淀的基礎(chǔ)上，組織教師和行業(yè)專家開展廣泛討論，制定課程體系和實踐教學(xué)體系建設(shè)的實施方案。（2）具體實施階段。對接行業(yè)需求，明確能力標(biāo)準(zhǔn)，從人才培養(yǎng)方案制定、課程體系優(yōu)化、實習(xí)實訓(xùn)改革、課堂教學(xué)革命、教學(xué)團隊建設(shè)等方面全面落實學(xué)生能力培養(yǎng)。（3）總結(jié)提煉階段。對成果的實施進行總結(jié)、修正，并加以提煉。在成果實施的不同階段，依據(jù)成果實施的階段性成果組織分析，指出不足，并在后期加以修正。收集、整理項目實施過程中產(chǎn)生的各種資料（研究數(shù)據(jù)、教案資料、論文資料等），并總結(jié)提煉，同時以書面形式呈現(xiàn)，并轉(zhuǎn)化為論文。（4）交流推廣階段。通過媒體報道、、著作出版及經(jīng)驗交流等方式對成果進行應(yīng)用推廣。
【關(guān)鍵詞】 機械設(shè)計 創(chuàng)新能力 教學(xué)方法
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》作為高職高專機械類和近機類專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握常用機構(gòu)和通用機械零件的設(shè)計原理、方法和機械設(shè)計的一般規(guī)律，具備設(shè)計一般簡單機械和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊等技術(shù)資料的能力。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生具備良好的創(chuàng)新意識和一定的機械創(chuàng)新設(shè)計能力，為將來的工作打下堅實的基礎(chǔ)，一直是我們教學(xué)改革和研究的重點內(nèi)容。通過近幾年的教學(xué)探索和實踐，筆者總結(jié)了幾點行之有效的教學(xué)方法。
1 案例分析法
“興趣是最好的老師。”創(chuàng)新能力的培養(yǎng)首先是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣。我們通過在課堂上引入工程實例及全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的優(yōu)秀作品，并在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)開放實訓(xùn)基地及實驗平臺，很好地調(diào)動了學(xué)生的積極性。
《第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽決賽作品選集》中收錄了沈陽工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院設(shè)計的便攜式萬向千斤移。該千斤移巧妙地利用了可控雙向棘輪的特點，設(shè)計了平移和旋轉(zhuǎn)重物的機構(gòu)[1]。在間歇運動機構(gòu)這一章的教學(xué)中引入該實例，并在實訓(xùn)實驗環(huán)節(jié)讓學(xué)生對比分析普通千斤頂和該便攜式萬向千斤移，豐富了教學(xué)案例，拓展了學(xué)生視野，提高了教學(xué)效果。
通過對大量成功的機械創(chuàng)新設(shè)計實例的分析來介紹機械創(chuàng)新設(shè)計方法是我們在教學(xué)過程中的具體做法。因為這些方法正是通過這些成功的創(chuàng)新設(shè)計實例表現(xiàn)出來的，通過對這些具體、生動實例的分析，使學(xué)生能夠更容易理解和掌握這些創(chuàng)新方法，也更容易激發(fā)大家參與創(chuàng)新實踐活動的興趣和自信心。學(xué)生認(rèn)識到以自己的知識技能水平進行創(chuàng)新設(shè)計是完全有可能的，學(xué)習(xí)主動性大大增強。
2 類比總結(jié)法
傳動裝置作為機械系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，其傳動形式分為機械傳動、流體傳動（液壓及氣壓傳動）和電力傳動。而《機械設(shè)計基礎(chǔ)》主要學(xué)習(xí)各種常用機械傳動機構(gòu)的原理及設(shè)計。機械傳動能適應(yīng)各種運動和動力的應(yīng)用要求，得益于各種機構(gòu)的各類演變。把握了運動及動力傳遞的各種機構(gòu)的特點，就能從根本上學(xué)好《機械設(shè)計基礎(chǔ)》。因此從傳動的本質(zhì)入手，讓學(xué)生在運動及動力傳遞形式的類比總結(jié)中對所學(xué)知識系統(tǒng)吸收，是學(xué)好本門課程，培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計能力最有效的方法之一。
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中機械原理的部分主要包括平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿及螺旋機構(gòu)等。從運動形式的轉(zhuǎn)換來看，能實現(xiàn)往復(fù)直線運動和圓周轉(zhuǎn)動之間相互轉(zhuǎn)換的機構(gòu)有曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪齒條、蝸輪蝸桿和螺旋機構(gòu)等。然后在這些機構(gòu)中，分析比較傳動角與壓力角，很容易看出每種機構(gòu)在傳動中的優(yōu)缺點。比如：鉸鏈四桿機構(gòu)有最小傳動角的要求，凸輪機構(gòu)要求最大壓力角小于或等于許用壓力角等。
從傳力的大小來看，凸輪和齒輪這樣的高副機構(gòu)因為是點或線接觸，易磨損，所以沒有鉸鏈四桿機構(gòu)在傳力大的場合應(yīng)用廣泛。
從運動速度的方面研究，曲柄搖桿機構(gòu)有急回特性，為了定量研究，就引入了行程速比系數(shù)和極位夾角的概念。凸輪機構(gòu)從動件的運動規(guī)律有等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律、擺線運動規(guī)律等。齒輪機構(gòu)則有適用的速度和功率范圍廣的特點。
還可以從是否可以實現(xiàn)空間傳動及傳動的角度、傳動比、傳動效率等不同方面進行總結(jié)分析。讓學(xué)生在龐雜零碎的知識點中間找到一條線索，理清思路?？梢圆捎猛瑢W(xué)們喜聞樂見的形式，比如就傳動比這一個單項對所學(xué)傳動形式進行比較排序。采用類比總結(jié)法對于帶傳動和鏈傳動、齒輪傳動和蝸輪蝸桿這樣的章節(jié)，教學(xué)效果尤為明顯。教師可根據(jù)實際情況給學(xué)生布置專題研究。通過類比總結(jié)法可以有效培養(yǎng)學(xué)生思維的開放性、多向性及自由性，而這些正是創(chuàng)造性思維的基本特征[2]。
3 逆向思維法
通過逆向思維的訓(xùn)練，讓學(xué)生靈活應(yīng)用基本機構(gòu)。逆向思維對于培養(yǎng)創(chuàng)新能力極為重要。在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課程中，很多機構(gòu)的演變都是逆向思維的結(jié)果。螺旋傳動的實例最為明顯。普通螺旋傳動的應(yīng)用形式有：螺母不動螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運動，如臺虎鉗；螺桿不動螺母回轉(zhuǎn)并作直線運動，如千斤頂；螺桿回轉(zhuǎn)螺母作直線運動，如機床工作臺；螺母回轉(zhuǎn)螺桿作直線運動，如應(yīng)力實驗機觀察鏡螺旋調(diào)整裝置。
曲柄搖桿機構(gòu)中一般都是曲柄做主動件，如果逆向思維，讓搖桿做主動件，則會出現(xiàn)死點位置。死點雖然不利于傳動，因為其壓力角α=90°，即傳動角γ=0°。然而運用逆向思維，利用死點的特性來工作，就有了夾緊機構(gòu)。
4 “三最”法
通過“三最”法，即課程學(xué)習(xí)中涉及到的有關(guān)最大、最小、最優(yōu)的問題，發(fā)散學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。曲柄滑塊機構(gòu)就是由曲柄搖桿機構(gòu)中的搖桿長度增至無窮大演變而來的，還有齒輪齒條中的齒條也是將齒輪半徑增至無窮大演變而來。這是“最大”的例子。而曲柄搖桿機構(gòu)中極位夾角θ最小為0°時，行程速比系數(shù)為1，即說明該機構(gòu)不再具有急回特性。最優(yōu)的問題，恰恰是機械設(shè)計的核心。機械創(chuàng)新設(shè)計包括兩個部分：一是改進完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有機械產(chǎn)品的技術(shù)性能、可靠性、經(jīng)濟性、實用性等；二是創(chuàng)造設(shè)計出新機器、新產(chǎn)品，以滿足新的生產(chǎn)或生活需要[3]。而機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計就是推陳出新的法寶。通過“三最”法，讓學(xué)生在所學(xué)普通問題中發(fā)現(xiàn)特殊情況，對特殊情況進一步研究，找到普遍與特殊的關(guān)系，尋求突破口，找到創(chuàng)新點。
機械創(chuàng)新設(shè)計是推動人類文明進步的事業(yè)。從事機械創(chuàng)新設(shè)計工作需要掌握一定的機械設(shè)計知識，需要了解創(chuàng)新設(shè)計的方法，需要有克服困難的勇氣，更需要有對追逐成功的興趣。提高創(chuàng)新設(shè)計的水平需要不斷學(xué)習(xí)新的知識和方法，更需要不斷地參與創(chuàng)新設(shè)計的實踐活動，從實踐中學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟。能夠通過《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，對于學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來的工作實踐都有著至關(guān)重要的意義?！跋胂罅Ρ戎R更重要?！比绾卧诮虒W(xué)中形成一整套系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計理論方法，將是我們以后的努力方向。
參考文獻：
[1]王晶.第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽決賽作品選集[M].北京：高等教育出版社，2012.
關(guān)鍵詞：一體化教學(xué)；單元設(shè)計；實驗實訓(xùn)；課程設(shè)計
中圖分類號：G712文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1005-1422（2013）11-0103-03
一、引言
根據(jù)全國高職院校的教學(xué)改革經(jīng)驗，工學(xué)結(jié)合、教學(xué)做一體化是目前高職院校廣泛推崇的一種教學(xué)模式。但是，這一教學(xué)模式的實施必須具備一定的師資力量、物質(zhì)設(shè)備、實習(xí)場地等條件。要做到每一個專業(yè)、每一門課程都全面實行一體化教學(xué)模式，實施起來難度較大，這就需要有一個循序漸進的過程，即一個過渡期。在這一過渡期，我們該如何做？就目前大部分高職院校的現(xiàn)狀來看，課堂教學(xué)仍然占了較大的比重，在這種情況下，如何設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，是每一位教育工作者值得深思和探討的問題。
二、從實際出發(fā)，積極推進課程教學(xué)的單元、整體設(shè)計（一）課程教學(xué)的整體規(guī)劃與設(shè)計
機械設(shè)計基礎(chǔ)不僅是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，而且也是一門能直接用于生產(chǎn)的設(shè)計性課程。本課程的教學(xué)目標(biāo)不僅在于傳授常用機構(gòu)和通用零件的基本知識、基本理論和基本設(shè)計方法，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的實際機械設(shè)計能力。高等職業(yè)教育要辦出特色，就應(yīng)按職業(yè)崗位所需的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)實際需要來構(gòu)建以職業(yè)技術(shù)能力為主的課程體系。據(jù)此，應(yīng)將機械設(shè)計基礎(chǔ)以章節(jié)劃分的課程內(nèi)容設(shè)計成為若干個教學(xué)單元：機械的組成及特性、聯(lián)接、機械傳動、支承零部件、機械設(shè)計綜述等。本課程新的課程結(jié)構(gòu)，首先從機械的整體出發(fā)，從宏觀上使學(xué)生了解機械整體的基本知識和要求，把握每個模塊和整體的關(guān)系，從簡易的聯(lián)接入手，到各種機械傳動、支承結(jié)構(gòu)；以機械傳動為課程重點，把握各種機械傳動的特點，為培養(yǎng)學(xué)生機械安裝和調(diào)試能力奠定良好基礎(chǔ)。
（二）教學(xué)單元內(nèi)容設(shè)計
高職教育教學(xué)內(nèi)容及課程體系強調(diào)理論知識的應(yīng)用，要求按照一線生產(chǎn)實際需要授課，其課程體系突出能力與素質(zhì)的培養(yǎng)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)擺脫學(xué)科系統(tǒng)性、完整性的束縛。按照這一思路，需對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整：（1）機械設(shè)計都是以機構(gòu)運動簡圖為研究模型的，建立機械運動簡圖是機械設(shè)計的基礎(chǔ)，因此，應(yīng)把機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，機構(gòu)運動簡圖的定義、性質(zhì)和常用運動副的代號，機構(gòu)運動簡圖的建立作為重點講授內(nèi)容。（2）對機構(gòu)設(shè)計部分的內(nèi)容，過去是以講授圖解法為主，隨著計算機輔助機械設(shè)計的廣泛應(yīng)用，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該逐漸轉(zhuǎn)換為以講授解析法為主。（3）對于機械傳動和零件設(shè)計部分，應(yīng)減少計算公式的推導(dǎo)過程，增加零部結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容和一些設(shè)計參數(shù)的選取原則，并加強對機械運行的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應(yīng)用、維護等，多向?qū)W生介紹機械方面的新發(fā)展、新思路，以開闊學(xué)生的眼界。
在過去的教學(xué)中，通常只重視設(shè)計計算，認(rèn)為學(xué)生只要會計算就達到要求了，而輕視結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程實際技術(shù)問題緊密結(jié)合的部分，導(dǎo)致教學(xué)與實際脫節(jié)。如滾動軸承這一章，軸承裝置設(shè)計在教學(xué)中往往不作為重點，但卻是生產(chǎn)一線技術(shù)人員接觸最為廣泛的內(nèi)容。因此，可以把這章內(nèi)容進行重新整合，把軸承裝置設(shè)計作為重點，要求學(xué)生重點掌握軸承的安裝、配合、緊固、調(diào)節(jié)、、密封等實踐性很強的技術(shù)問題。在學(xué)習(xí)了這些基本知識的基礎(chǔ)上，再舉一些工程實例，如CA6140車床主軸支撐的例子，通過這個實例，使學(xué)生重點掌握軸承的組合結(jié)構(gòu)、軸承的調(diào)整以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響。通過整合，使學(xué)生既學(xué)會了軸承的基本知識，又掌握了軸承的應(yīng)用技術(shù)，同時使學(xué)生明確了軸承在工程實際中的重要地位。
1對課程單元、整體設(shè)計及一體化教學(xué)的思考
（三）單元設(shè)計要堅持“必須夠用”原則
進行單元教學(xué)設(shè)計時，需堅持“必須夠用”原則，刪除不必要的理論推導(dǎo)和證明。高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)強調(diào)的是人才的應(yīng)用性，畢業(yè)生所從業(yè)的崗位決定了他們沒有必要對計算公式、定理、方法等的來龍去脈像研究型人才那樣了解得清清楚楚，而應(yīng)注重于如何運用這些公式、定理、方法等來解決實際問題。
如機械設(shè)計基礎(chǔ)中凸輪機構(gòu)從動件運動規(guī)律中的速度、加速度方程的推導(dǎo)過程；帶傳動即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間的關(guān)系式的推導(dǎo)過程等都應(yīng)刪除或略講。與先前所學(xué)課程重復(fù)的內(nèi)容、偏深偏難而又不實用的內(nèi)容、因科學(xué)技術(shù)發(fā)展進步而落后的內(nèi)容也應(yīng)刪除。
（四）單元設(shè)計需不斷完善
進行單元教學(xué)設(shè)計時，不斷完善必要的基本知識和理論，增加基本設(shè)計方法和實踐性內(nèi)容。機械設(shè)計所需的基本知識和基本理論、緊密結(jié)合工程實際且多樣化的設(shè)計方法，是培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的根本保證。而以往的教材對此注意不夠，具體表現(xiàn)為：（1）基本設(shè)計計算原理和設(shè)計方法介紹得較少，致使學(xué)生解決實際問題的思路少、方法少。例如：平面四桿機構(gòu)的設(shè)計，一般教材只介紹按給定連桿的2個（或3個）位置設(shè)計，以及按行程速比系數(shù)設(shè)計等兩三種方法；軸上零件的定位固定，一般也只介紹軸肩、軸環(huán)、套筒等幾種方法。（2）對設(shè)計方法和步驟缺少分析、總結(jié)和歸納，不利于學(xué)生整體設(shè)計思想方法的形成。（3）實用性、實踐性內(nèi)容少，不利于學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識和方法解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。
（五）單元設(shè)計的評價
一堂職業(yè)教育的好課既要看教師是否認(rèn)真進行了突出職業(yè)能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計，又要看是否圓滿地按照設(shè)計進行了實施，取得預(yù)定的教學(xué)效果。綜合起來，主要應(yīng)從以下幾個方面進行評價。
1.單元目標(biāo)的評價。單元目標(biāo)包括職業(yè)能力目標(biāo)和知識目標(biāo)。單元目標(biāo)一經(jīng)設(shè)定，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照執(zhí)行，不能隨意更改。但可以將其進一步分解細化，確定重點、難點及解決辦法，使之更加明確、具體，更具可檢驗性。另外，還可結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容的實際，適當(dāng)添加德育或人文目標(biāo)，但不能盲目拔高或擴張。
職業(yè)能力目標(biāo)同知識目標(biāo)一樣，不能隨意更改。必須對訓(xùn)練項目實施步驟、方式、訓(xùn)練素材、所需場地器材及工具、安全事項、考核方法等做出規(guī)劃與安排。
2.單元教學(xué)過程的評價。單元教學(xué)過程的設(shè)計與實施是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的途徑，是提高課堂教學(xué)效果和效率的重要環(huán)節(jié)，也是單元教學(xué)設(shè)計和現(xiàn)場實施中最重要、最難、最能體現(xiàn)教師教學(xué)能力的環(huán)節(jié)，因此，這是單元教學(xué)評價的重要方面。應(yīng)重點考核職業(yè)能力訓(xùn)練過程、步驟、方法、手段的設(shè)計與實施是否符合學(xué)生職業(yè)能力提高和知識認(rèn)知的規(guī)律，是否能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在動力，重點是否突出，難點是否得到有效化解，實訓(xùn)條件是否準(zhǔn)備充分，教師操作是否熟練，指導(dǎo)學(xué)生是否得法，各步驟時間分配是否合理等等。
三、推進“教、學(xué)、做”一體化模式，提高教學(xué)效率和質(zhì)量針對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的特點，真正實現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式，提高教學(xué)效率和質(zhì)量，需做好以下幾方面的工作：
（一）理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)習(xí)動力
機械設(shè)計基礎(chǔ)是與工程實際聯(lián)系緊密的課程，教學(xué)過程中應(yīng)特別注重理論聯(lián)系實際。如講解平面機構(gòu)時，可列舉實際機器（內(nèi)燃機、汽車等）和日常生活中（縫紉機的踏板機構(gòu)、農(nóng)用水井壓水機構(gòu)等）的應(yīng)用實例，并介紹與專業(yè)有關(guān)的金屬切削機床――牛頭刨床的應(yīng)用實例，增強基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的聯(lián)系，使理論知識和實際應(yīng)用有機地結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。
（二）講練結(jié)合，精講多練
對機械設(shè)計基礎(chǔ)基本概念的講解要強調(diào)聯(lián)系實際，講練結(jié)合，即在各章節(jié)安排相應(yīng)的練習(xí)，還安排一些階段性的綜合練習(xí)，提高練習(xí)的綜合程度，注重方法的運用和掌握，注意對各種理論、方法的綜合應(yīng)用進行總結(jié)。使學(xué)生學(xué)牢學(xué)活知識，并具有應(yīng)用知識解決問題的能力。
分析討論是開發(fā)學(xué)生智能，鍛煉學(xué)生膽量，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的有效教學(xué)方法。討論的內(nèi)容可以是概念題討論、綜合題討論、自選題討論。例如，經(jīng)常布置一些較重要的概念性思考題，讓學(xué)生課外思考，下一次上課進行提問。適當(dāng)討論，這樣可以促進學(xué)生課外自學(xué)，加深對基本概念的理解。
（三）建立必備的實驗、實訓(xùn)條件
機械設(shè)計實驗、實訓(xùn)是學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，因為實驗項目是以機械工程技術(shù)為背景的，如通過漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)測定和減速器的結(jié)構(gòu)分析、裝配實驗等，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握具體的測試技術(shù)、測量方法，熟悉測量工具與設(shè)備。教師在指導(dǎo)過程中還可進行一些創(chuàng)新，設(shè)計并提出一些新的實驗內(nèi)容，如可選用一些磨損過的齒輪和使用過的減速器，通過分析，提出一些具體的修理、調(diào)整、改進的意見和解決問題的方案。這樣，既鞏固和加深了理論知識，又使理論知識與實踐能力培養(yǎng)有機結(jié)合起來，同時使學(xué)生覺得學(xué)有所用。
（四）搞好課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合技能
機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計是把學(xué)生學(xué)過的各學(xué)科知識較全面地綜合應(yīng)用到實際工程中去，力求從課程內(nèi)容上、從分析問題和解決問題的方法上，從設(shè)計思想上培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力。首先，在選題上要考慮培養(yǎng)目標(biāo)，有針對性，有側(cè)重面：可選二級減速傳動裝置作為設(shè)計題目，其中，一級為v帶傳動，另一級為單級斜齒圓柱齒輪傳動。這樣的選題，既包括本課程的主要內(nèi)容，又使學(xué)生得到較為全面的訓(xùn)練。在設(shè)計之前，應(yīng)先組織學(xué)生對該傳動裝置進行拆卸、安裝，使學(xué)生熟悉裝置的基本構(gòu)造，整體組成結(jié)構(gòu)及各部分結(jié)構(gòu)、功能、裝置和調(diào)整；各個零件之間的連接關(guān)系與特點，然后找出標(biāo)準(zhǔn)件與非標(biāo)準(zhǔn)件，明確傳動裝置布置形式與空間位置的關(guān)系，建起一個立體的概念，避免出現(xiàn)閉門造車和照抄照搬式的設(shè)計，與生產(chǎn)實際相脫節(jié)。在設(shè)計過程中，許多參數(shù)不可能完全由計算決定，需要借助畫圖、初選或初估等手段，并且通過畫圖、計算、修改交叉進行，同時要求學(xué)生認(rèn)真閱讀參考資料，學(xué)會查閱相關(guān)手冊等。
參考文獻：
