首页 -> 2008年第7期
机械原理与机械设计课程体系的优化整合
作者：于晓红 王小群 邱丽芳
锻炼。
3 课程设计
课程设计是很重要的一个教学环节，课程设计的性质决定了它在对学生进行素质教育，培养学生工程意识和设计能力等方面具有独特的优势。原来的机械原理和机械设计的课程设计是分开的，相互之间没有联系，机械原理的课程设计是以机构的分析为主，机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主，教师不仅限定了设计题目和方案，还给学生提供了非常齐全的参考资料，学生的创新意识得不到发挥。
将两门课程的课程设计进行了优化整合，从题目的选择到实施过程，更加符合现代机械的设计思路，即把过去仅进行机构和零部件的尺度综合、运动分析和动力分析，改变为进行机械系统的综合设计。通过一个有生产背景的实际课题(如粉料压片机、锯棒机、便携式举重器等题目)，要求学生在4周的时间内，从系统的角度首先进行执行系统方案设计、动力机选择和传动系统设计、然后采用优化方法对系统进行运动学设计，在此基础上再进行关键零部件的工作能力设计和结构设计。在结构设计方面，初步建立了由三维设计到二维设计的新模式。
通过课程设计内容的扩充和具有生产背景的实际课题的综合设计，不仅有助于学生建立对机械系统的完整认识，更为重要的是，通过对学生综合能力的培养，使学生的创新潜能得到了发挥，提高了设计的能力、计算机运用能力、形象思维的能力。
四、教学方法与手段的改革
近年来，随着两门课程体系的改革和深化，课程内容不断更新和增加，但教学学时相对减少，学时与内容成了突出矛盾。如何激发学生兴趣、启迪学生的潜能，提高学习的自主性和能动性，使学生在较短的时间内掌握机械设计的基本理论与方法；如何培养学生的工程意识、创新精神和设计能力，是教学方法和教学手段研究的重要课题。
1 从培养兴趣入手
得“完美无缺”，要给学生的自学留有余地和空间。四是改变就题论题、解题方法千人一面，解题过程枯燥无味的课外习题方式，开发能够激发学生的创新意识，充分发挥个人智慧的课外作业和实践训练，使学生在思考和探究中举一反三。
如由教师或学生提出讨论题目，通过小组讨论和研讨，调动学生的主观能动性，让学生成为学习主体，让学生有机会发表自己的学习体会和研究成果，使台上、台下教与学融为一体，课堂气氛十分活跃。再如，向学生推荐研究题目或启发学生自拟选题，通过各种渠道进行调研，完成与课程相关的小论文，并将其成绩大比例记入课程总成绩。通过这些开放式教学举措，将课堂延伸到图书馆、网络、和工程现场，不仅加强了对学生工程意识的培养，开发了学生潜在的创新意识，同时使许多过去认为走错了门的学生对机械产生了浓厚的兴趣。
3 倡导主动实践
兴趣是成才的起点，是成就事业的沃土。学习兴趣能激励学生充分发挥学习潜能，提高学习效率和质量。杨振宁先生谈大学教育和人才问题时讲到：“上课其实是一种表演，成功不成功最重要的一个标准，就是看教师能使多少学生对这个科目发生兴趣”。著名数学家华罗庚也曾说过：“有了兴趣就会乐此不疲，好之不倦，因而也就会挤时间来学习了”。我们在进行教学体系与教学内容的研究与改革时，也始终在思考与努力实践如何激发学生学习兴趣的问题。
启发式教学是激发学生兴趣的关键，这虽已是老生常谈的话题，但依旧是阻碍教学质量提高的关键问题。启发式和互动式教学是需要设计的，包括教学内容、讲授方式、教案、课件等等都需要设计。教学内容的设计，包括如何以问题开头，如何联系实际(包括恰当地将生活中的物理现象与课程内容结合)；讲授方式的设计，包括如何互动，如何使学生能够主动思考问题；多媒体教案或课件的设计，从内容、版面、色彩、字体等，都需要围绕如何激发学生兴趣而精心设计。总之要当个好“演员”，要引起“观众”的兴趣，就一定要设计好“剧本”。
2 开放式教学
开放式的教学方法，一是要打破传统的“一本书”，大力提倡课外阅读，让学生了解教科书之外相关领域的知识，更要让学生了解新理论、新方法和新技术。二是打破“一言堂”，给学生适当的“自由”，鼓励学生向老师提出问题，帮助学生树立“不唯书、不唯师、只唯实”的实事求是精神；三是教师不要把所有的知识点讲
被动实践是指实践的对象、方法、程序等关键要素都是由老师制定的，学生在老师规定的框架中，沿着老师制定的路线去完成实践任务。在基本规定的路径中，无需发挥个性和想象力，即可完成任务，主动实践的关键在于调动和激发学生对实践的兴趣和渴求，让学生尽可能真正作为主体参与实践活动的各个环节，包括对象的确定、方法的制定、程序(路线)的设计以及问题质疑、分析总结等。在主动实践的过程中，学生的质疑力、观察力、协同力等素质都能得到培养。
在机械设计课程的实践环节中，特别注重培养学生主动实践的能力。无论是课外“机械实例分析与设计”、还是实验和课程设计环节，均无限定题目，给学生充分发挥想象力和主动实践的空间与环境。使学生主动地留心观察身边的“动态物体”，寻找课堂上讲授的机构和机械的原型，通过观察、分析、想象，将其与课堂上、书本中的知识点联系到一起。利用北京得天独厚的条件，组织学生参观与机械相关的国际博览会，如食品加工、医疗器械、包装机械等国际博览会，使学生大开眼界，不仅提高了学生对机械的感性认识，了解机械设计领域的现状和发展趋势，更重要的是使学生产生了强烈的求知欲望，和学有“用武之地”的感觉。
上述研究内容经过多年的实践，在培养学生机械系统的整机观念和设计能力、激发学生对学习机械的兴趣、培养工程意识和创新精神等方面取得较好的效果，获得北京市教学成果奖。
[责任编辑：文和平]
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