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摘要：

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是工科院校的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，本文通過對各教學環(huán)節(jié)教學資源的整合與優(yōu)化，豐富教學內(nèi)容，改善教學實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)課堂開放、實驗室開放，引導大學生參加機械設(shè)計創(chuàng)新大賽，并借助網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)資源共享。

關(guān)鍵詞：

機械設(shè)計基礎(chǔ)；資源優(yōu)化與共享；機械創(chuàng)新設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)平臺

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程包括機械原理、機械設(shè)計、實驗及課程設(shè)計，機械設(shè)計基礎(chǔ)是工科院校中機械類、近機類專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，在本科教學工作中占據(jù)相當重要的地位。通過學習這些課程，培養(yǎng)學生的“工程綜合”和“工程應(yīng)用實踐”能力［1，2］。近年來，隨著普通高校的擴招，學生的個性差異較大，許多高校本科生為多批次錄取，雖為本科，但學生的學習水平參差不齊。在社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才的方針指導下，以學生為本，進一步推進教學改革，把教學資源進行整合優(yōu)化，借助多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺的實用性和時效性等特點實現(xiàn)資源共享。

1.課程教學資源的優(yōu)化與共享

機械原理、機械設(shè)計為技術(shù)基礎(chǔ)課程，屬于本科生的必修課程，該課程與工程應(yīng)用聯(lián)系緊密，具有公式多、圖表多、圖形多等特點，由于學生學習能力差異的存在，過去單一的教學方法已無法滿足培養(yǎng)需求［3］，因此，機械基礎(chǔ)課程教學方式應(yīng)由過去以教師和教材為中心向以教師為主導、學生為主體，課堂為主導、學生自主學習為中心，教材為主導、課程資源為中心轉(zhuǎn)變。新時期的大學生應(yīng)在教師的指導下，充分利用課程資源實現(xiàn)自主、自助學習。為此，課程組充分利用網(wǎng)絡(luò)資源及兄弟院校的優(yōu)良經(jīng)驗，從教學方法、教材建設(shè)、課件設(shè)計等方面進行資源的優(yōu)化整合。隨著多媒體技術(shù)的深入發(fā)展，教學方法要改革，要綜合分析運用。傳統(tǒng)教學中教師與學生心與心的碰撞與情感交流，是任何媒體不及的；借助多媒體，可以節(jié)省時間，信息量大，利用動畫功能，形象、直觀地反映機構(gòu)的運動關(guān)系，較靜態(tài)圖片易于理解，使不便于描述的難點有所突破。為此，課程組進行大量調(diào)研，借助課程研討會與兄弟院校交流經(jīng)驗，合理制定教學大綱，編寫教學要求，制作多媒體課件，為適應(yīng)不同專業(yè)、不同層次學生的要求，同時考慮不同教師的教學特點，教學課件以求大同存小異為原則。同時，在課件的制作過程中，讓不同層次的學生參與，使學生在學習中便于理解和掌握，制作滿足不同層次和不同教學需要的教學課件，提高資源共享率。多媒體技術(shù)的運用可以刺激學生的感官，動畫部分可以激發(fā)學生的好奇心，進一步調(diào)動學生學習的積極性，尤其突出的是連桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)和輪系等。如果整個授課過程全部采用多媒體課件，時間長了，學生容易產(chǎn)生視覺疲勞，產(chǎn)生教學形式過于單一的感覺，可采取例題用黑板講述，或講課過程中增加實例討論，實踐證明多種教學方法的綜合應(yīng)用會產(chǎn)生良好的效果。總之，在課堂教學過程中，教師將多媒體課件與板書有機的結(jié)合運用，將增進師生間的情感交流和良好互動，使得學習氣氛和諧，達到比較理想的教學效果。大學生的學習不僅僅局限于課堂學習，尤其是每年有許多學生要參加研究生入學考試，機械基礎(chǔ)課程作為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課是所考科目之一，學生需要課下學習和鞏固所學知識。為此，課程組編寫了相應(yīng)的教材，有《機械原理》、《機械設(shè)計》和《機械設(shè)計基礎(chǔ)》，教材中增加了實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容，即在每章后附加實踐環(huán)節(jié)練習，此練習通過學生動手、動腦熟悉和應(yīng)用所學知識的一個過程練習，比如在學完“鏈傳動”一章之后，設(shè)計的一個實踐環(huán)節(jié)為：“觀察一輛變速自行車的滾子鏈傳動，分析有幾種傳動比，松緊邊的位置，鏈接頭形式，并觀察張緊輪的位置，如何調(diào)整鏈條的松緊程度。”這個環(huán)節(jié)可以由老師帶著做，也可以由學生課下自己做。同時，為方便學生自學，課程組專門為學生制作多媒體課件，該課件模擬教師課堂教學流程，深入淺出地詳細講解，例題量大且題型多，并附加基礎(chǔ)知識測試，重點、難點明確，放置于我校網(wǎng)絡(luò)平臺上“機械原理”、“機械設(shè)計”精品課中，學生可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助學習功用實現(xiàn)自主、自助學習。“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，通過教學資源的優(yōu)化與共享，學生方便靈活地廣泛涉獵知識，提高能力，激發(fā)學習興趣，為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下良好的理論基礎(chǔ)，以便更好地服務(wù)社會。

2.改革工程實踐教學體系，實現(xiàn)資源的優(yōu)化與共享

實踐教學是高等學校實現(xiàn)培養(yǎng)人才目標的重要環(huán)節(jié)，知識來源于實踐，能力來自于實踐，各種實踐教學環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要。我國的某些理工科重點高等院校如清華大學、華中科技大學、武漢大學、武漢理工大學，針對“重實踐”提出的教學理念、教學方式和方法及教學內(nèi)容的改革已經(jīng)全面展開。因此，應(yīng)針對我校特點對實踐教學資源進行優(yōu)化整合，實現(xiàn)共享，為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。

2.1對實驗資源整合優(yōu)化，加快實驗室建設(shè)。

我校是由幾所學校合并而成的，許多實驗資源重復，如機構(gòu)動態(tài)演示臺就有多套、同類減速器若干臺、動平衡機多臺、齒輪范成儀多臺等，并且多而雜的教學模型占據(jù)大量的實驗室空間，為此，對實驗室進行整合，淘汰落后和多余的模型和儀器，改進現(xiàn)有設(shè)備，對“機器與機構(gòu)陳列柜”研發(fā)配置聲控裝置，并與機構(gòu)的測繪實驗實現(xiàn)互補，使實驗內(nèi)容更翔實、有趣。為豐富實驗內(nèi)容，加強實踐訓練，購置一些新型的實踐教學設(shè)備，更新實驗教學內(nèi)容，完善實踐教學體系，開設(shè)出能夠培養(yǎng)工程意識和綜合能力的實驗。購置了QM-ZXI型組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析實驗箱，通過此套設(shè)備學生可以自主設(shè)計拆裝軸系。通過購進HK2B-Ⅱ型機構(gòu)組合創(chuàng)新實驗臺，開設(shè)了“機構(gòu)系統(tǒng)創(chuàng)新綜合實驗”，利用此平臺，學生可以進行創(chuàng)新設(shè)計，再到實驗平臺上搭接組裝，然后對機構(gòu)進行分析改進，加深對所學理論知識的理解和運用。實驗課程增強了自選性、綜合性、設(shè)計性實驗，增強了學生的想象力、創(chuàng)造力，充分調(diào)動了學生學習的積極性和創(chuàng)造性，提高了學生獨立開展科學研究工作的素質(zhì)。實驗室向全校師生開放，鼓勵學生學而優(yōu)則創(chuàng)，在教師的指導下由學生自主研發(fā)設(shè)計的“高壓電線除冰裝置”獲得2010年河北省首屆大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽河北省一等獎，“火災(zāi)逃生地震避險多用桌”、“救援千金頂”獲得2010年河北省首屆大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽河北省三等獎，“社區(qū)太陽能路燈電池板清潔裝置”獲得2012年河北省大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽三等獎；“自行車一體化鏈式充氣筒”獲得2012年河北省大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽二等獎。

2.2建立網(wǎng)絡(luò)實踐教學系統(tǒng)。

多媒體技術(shù)的發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)實踐教學提供了便利條件。利用計算機技術(shù)、三維造型技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)、仿真技術(shù)等創(chuàng)建虛擬實驗室，進一步豐富精品課網(wǎng)絡(luò)實踐教學的內(nèi)容。如“桿機構(gòu)動態(tài)分析”可以改變構(gòu)件尺寸觀察運動軌跡變化，“軸系裝配工藝”可以清楚說明零件間的相互位置關(guān)系、零件裝配工藝等，“軸系結(jié)構(gòu)改錯”指出尺寸的合理性及如何修正錯誤結(jié)構(gòu)。將大量的實例分門別類，不但在不增加教學設(shè)備的情況下加大了實踐教學比重，而且實現(xiàn)了學習環(huán)境的靈活性，激發(fā)了學生的學習興趣。

2.3完善課程設(shè)計實踐教學內(nèi)容。

課程設(shè)計是非常重要的實踐環(huán)節(jié)，能夠培養(yǎng)學生的工程意識。以往課程設(shè)計安排在課程教學結(jié)束后進行，現(xiàn)在將課程設(shè)計任務(wù)安排在相應(yīng)課程的教學過程中，將任務(wù)書下發(fā)給每一位學生，教師以課程設(shè)計為主線組織教學，讓學生在學習的同時利用課外時間收集資料和考慮各種復雜問題，充分發(fā)揮學生的主觀能動性進行創(chuàng)新思維。學生在學習的過程中設(shè)計方案，利用實驗室資源，不斷完善自己的設(shè)計方案，通過課程設(shè)計主線，使學生感受到本課程各部分內(nèi)容的有機聯(lián)系。同時，將學生合理的設(shè)計方案補充到實踐教學中，使課堂教學不再停留在課本上。根據(jù)我校的實踐教學特點，結(jié)合國內(nèi)外高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，編寫《機械原理課程設(shè)計》、《機械設(shè)計課程設(shè)計》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》教材，并將有關(guān)內(nèi)容置于網(wǎng)絡(luò)平臺上，方便學生自主學習，也為畢業(yè)設(shè)計提供有益的幫助，深受學生的好評。

3.結(jié)語

通過對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程資源優(yōu)化與共享的研究，提高教學信息資源收藏質(zhì)量,對現(xiàn)有資源進行整合和深加工，豐富教學內(nèi)容，完成網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，多手段、多方法地調(diào)動學生的學習積極性和創(chuàng)造性，最終達到實現(xiàn)教學信息資源的共建、共知與共享的目的。今后將不斷地總結(jié)經(jīng)驗，對教學內(nèi)容進行補充和完善，為人才的培養(yǎng)提供更優(yōu)質(zhì)的資源，進行交流與共享。

作者：張君彩 陳青果 單位：河北科技大學機械工程學院

參考文獻：

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