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一、教學(xué)方法與手段的革新

(一)以緒論為契機(jī)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

機(jī)械設(shè)計課程內(nèi)容龐雜，課時相對較少，以往的教學(xué)方法多是將緒論簡單帶過，直奔主題。大量的概念、公式、方法給學(xué)生留下枯燥、繁瑣的印象，使學(xué)生對課程缺乏整體認(rèn)識，甚至產(chǎn)生抵制的情緒。相反，對緒論課予以足夠重視，收集引入大量與專業(yè)相關(guān)且容易理解的工程實例、學(xué)科前沿知識、專業(yè)創(chuàng)新實例和最新研究成果，就能激發(fā)學(xué)生的好奇心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的親切感。要通過緒論課，讓學(xué)生明確課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)。要從實際的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計案例出發(fā)，比較機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計課程的聯(lián)系與區(qū)別:前者是提出原理性的設(shè)計方案———原理圖或機(jī)構(gòu)運動簡圖，后者是將方案設(shè)計轉(zhuǎn)化為技術(shù)設(shè)計階段———確定各部件及其零件的外形、尺寸及各部件的聯(lián)接關(guān)系，繪制出零件的工作圖、部件裝配圖和總裝圖，是機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)等先修專業(yè)課的延伸和綜合。通過緒論課，幫助學(xué)生建立對機(jī)械設(shè)計課程的整體認(rèn)識，清楚該課程在專業(yè)培養(yǎng)序列中的重要位置［5］。

(二)啟發(fā)式案例教學(xué)法、互動式教學(xué)法、比較教學(xué)法等多種教學(xué)方法并用

以啟發(fā)式案例教學(xué)法作為激發(fā)學(xué)生積極思考的首要方法，改變“老師講，學(xué)生聽”的傳統(tǒng)課堂教法，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解與掌握。教師在授課過程中通過設(shè)疑、質(zhì)疑，特別是在新舊知識的銜接轉(zhuǎn)換處提出問題，讓學(xué)生帶著問題有針對性地學(xué)習(xí)，積極思考，做出正確的回答和判斷。根據(jù)學(xué)生的專業(yè)背景，例如針對汽車學(xué)院的學(xué)生，以汽車作為解剖分析對象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)工程知識的熱情。結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)，以討論課的方式展開互動式教學(xué)。例如，聯(lián)軸器與離合器章節(jié)課時少，內(nèi)容多，教師就可提前擬出學(xué)習(xí)思路，要求學(xué)生利用課余時間查閱資料，整理歸納，完成該章節(jié)的初步學(xué)習(xí)。上課時以討論課的形式展開，由學(xué)生主講，然后教師和其他學(xué)生提問，再進(jìn)行分組討論。這樣，以學(xué)生為主導(dǎo)，教師輔助指導(dǎo)、總結(jié)、點評的教學(xué)，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高了解決問題的能力。比較教學(xué)法。例如，基于“材料選擇—受力分析—失效形式—設(shè)計準(zhǔn)則—強(qiáng)度計算—結(jié)構(gòu)設(shè)計”的線索，對直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行重點講解分析。斜齒圓柱齒輪、錐齒輪、蝸桿蝸輪的講解則與直齒圓柱齒輪進(jìn)行比較教學(xué)。結(jié)合工程實際設(shè)計案例，同樣工況下，比較直齒圓柱齒輪與斜齒圓柱齒輪設(shè)計結(jié)果;同樣是斜齒圓柱齒輪的前提下，比較軟齒面齒和硬齒面齒設(shè)計結(jié)果。機(jī)械傳動篇結(jié)束后，比較帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿蝸輪傳動等各類傳動的優(yōu)缺點。比如功率、效率、速度，同樣功率、傳動比的條件下，各類傳動的尺寸、質(zhì)量和成本，為合理選擇傳動類型提供參考。在比較教學(xué)過程中促進(jìn)學(xué)生對知識的理解、汲取與掌握。

二、課程設(shè)計的改革

課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計課程非常重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它在培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計的創(chuàng)新構(gòu)思能力和分析能力等方面起著非常重要的作用。傳統(tǒng)的課程設(shè)計選用以齒輪減速器為主體的機(jī)械傳動裝置設(shè)計。設(shè)計的內(nèi)容基本涵蓋了機(jī)械設(shè)計課程各章節(jié)內(nèi)容。設(shè)計過程的各個階段既相互聯(lián)系，又相互制約，是一個實踐性極強(qiáng)的綜合設(shè)計［6］。

(一)將傳統(tǒng)的課程設(shè)計分散到課程教學(xué)中

課程設(shè)計時間通常安排在課程結(jié)束后的二到三周內(nèi)完成。對于一個初次進(jìn)行全面設(shè)計而又缺乏經(jīng)驗的學(xué)生來說，在如此有限的時間內(nèi)，要做到考慮問題全面、參數(shù)確定合理，是非常不容易的。于是，我們嘗試著將課程設(shè)計分散到教學(xué)過程中，學(xué)生在進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的同時可以用課外大作業(yè)的形式逐步完成傳動零部件、軸系零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選用，最后用兩周時間整理設(shè)計結(jié)果，完成工程圖的繪制及說明書的編寫，準(zhǔn)備課程設(shè)計答辯。這樣，通過課程設(shè)計將整個課程有機(jī)地“串”為一體，從單元到系統(tǒng)，從零件到整機(jī)，擴(kuò)大學(xué)生的思維領(lǐng)域，讓學(xué)生了解到一個完整的設(shè)計過程。也使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課程的同時結(jié)合實際的設(shè)計問題，靈活運用，變模仿型設(shè)計為思考型設(shè)計，提高了綜合分析問題、解決問題的能力［7］。

(二)課程設(shè)計內(nèi)容推陳出新

傳統(tǒng)課程設(shè)計的題目單一，設(shè)計過程千篇一律，缺乏挑戰(zhàn)性和新鮮感，容易造成學(xué)生在設(shè)計過程中不是主動積極思考而是機(jī)械式的模仿。教師可結(jié)合自身教學(xué)與科研成果不斷更新設(shè)計題目，充實設(shè)計內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計。鼓勵學(xué)生自己選題，自行設(shè)計，引發(fā)學(xué)生的思維共鳴，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。將CAD等現(xiàn)代設(shè)計理念引入到課程設(shè)計中，要求學(xué)生用CAD軟件繪制零件圖及裝配圖，提倡學(xué)生應(yīng)用三維造型軟件PRO/E、UG、CATIA等構(gòu)建三維模型，進(jìn)行虛擬裝配、動態(tài)模擬、有限元分析。一方面讓學(xué)生對自己的設(shè)計有了直觀的認(rèn)識，驗證各部件之間的位置關(guān)系和運動關(guān)系是否正確，及時發(fā)現(xiàn)和解決在設(shè)計中未能全面考慮的問題和存在的缺陷，同時也增強(qiáng)學(xué)生利用現(xiàn)代化手段進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的能力，提高學(xué)生對機(jī)械設(shè)計的濃厚興趣。

(三)考核方式綜合化

單一地將學(xué)生的最終設(shè)計結(jié)果(圖紙、論文)評定為課程設(shè)計成績，不能全面反映出學(xué)生在課程設(shè)計過程中的構(gòu)思能力、分析能力和解決問題的能力。我們將將課程設(shè)計考核分為平時考勤、節(jié)點檢查、答辯成績和設(shè)計結(jié)果幾個環(huán)節(jié)，更能貼合實際反映出學(xué)生的真實水平，避免出現(xiàn)部分學(xué)生最后幾天突擊和大面積的抄襲，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

三、結(jié)束語

經(jīng)過不斷的教學(xué)改革和實踐，機(jī)械設(shè)計課程已經(jīng)成為重慶理工大學(xué)深受學(xué)生歡迎和好評的一門專業(yè)特色課程，取得了一系列教學(xué)成果。

作者：黃霞林昌華吳敏周靜單位：重慶理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院