德州职业技术学院
第三届优秀论文评选参评论文
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生
的
创新意识和实践能力
作者姓名
刘有芳
系部
机械系
教研室
机械模具
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生
的
创新意识和实践能力
摘 要：《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，以大量典型生产实例启发引导学生，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。
关键词：机械设计基础 课堂教学 实践 创新
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生创新意识和实践能力
《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护及基本的设计计算方法，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。
一、培养学生学习的兴趣
兴趣是求知的先导，兴趣是最好的老师。孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在当前的高考政策下，进入职业学校学习的学生大多基础理论知识较为薄弱，只所以进入职业学校学习，目的是想学一技之长，而《机械设计基础》公式多，系数多、图表多，概念多，内容抽象，具有理论性、系统性、实践性强等特点，学习难度大，学生不太爱学，因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要。
为了使学生对《机械设计基础》产生兴趣，在课程的绪论部分，我都要生动讲述该学科的产生、发展、应用及由此产生的影响；讲清该课程的课程体系、学习规律，使学生知道应该学什么，怎样学；讲学科热点问题，使学生了解学科发展动态，从而产生强烈的求知欲望，和浓厚的兴趣。每次授课前我精心设计一个与主要内容相关的导入案例，创设一个良好的问题情景，让学生带着问题去学习和思考。比如学习螺旋传动时，让学生观察水杯的杯体与杯盖之间的配合，并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及为什么；学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖引人入胜的导入，像一块磁铁一样，一下子把学生的心吸引过来，可以唤醒学生的求知欲，激发学习兴趣。同时结合课堂教学，也要把机械优化设计和现代设计方法及大学生创新设计的相关知识灌输给学生，使学生了解学科前沿知识，对学习发生兴趣，而这种兴趣，又将转化为学生继续去创新的一种动力。
我们在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点，及时表扬与鼓励，使学生时时尝到成功的快乐。如学完四杆机构，一个同学根据折叠伞的防风性能差设计了防风伞，虽有不少缺陷，但他的构思很有创意，我及时表扬了他，从此这名同学自觉预习课堂内容，并养成勤于动手、善于思考、勇于创新的好习惯。因此教师应帮助学生树立学习自信心，在学习过程中获得成功感。教师要把握好答问对象，让各层次的学生都能表现自
己，均有回答问题获得成功的机会，感受成功的喜悦，增强学习兴趣的稳定性，变\"要我学\"为\"我要学\"。
二、灵活运用教材处理知识点，使教学内容符合学生实际
现用教材理论内容多，有些内容不太符合学生实际，一些举例离学生的生活和生产实际较远，学生不易理解。如齿轮机构及设计这部分的内容论证较多，有关实践方面的内容却介绍得较少，这就要求我们不唯“本”，只唯“实”，通过企业专家的指导和毕业学生的反馈，及时修订教学内容，灵活处理教材知识点，满足行业的需求。
我在备课时通过参阅参考书、网络查询等方法积累大量学习素材，根据教学目标及重难点并结合学生实际，改变知识的呈现方式，把要讲的理论内容变为适合学生探讨、研究的案例，向学生传授大量信息并加以操练和巩固。比如学习轮系时，我以古人设计的指南车和计里鼓车为例子，讲完后让学生或独立完成或自由组合，对指南车和计里鼓车进行改进，引导学生进行创新构思，学生非常感兴趣，学习积极性很高，提交了一些有创意的构思方案。通过以学生为主体、以教师为引导、以具体工作任务为载体组织教学，使课堂学习融“教、学、做”为一体，激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的实践能力，达到传统教学难以比拟的效果。
三、采用自主、合作、探索的教学模式
传统教学中教师与学生的关系是演员与观众的关系，教师的角色是单纯“传道、授业、解惑”的“讲师”。在以创新能力为核心、实践能力为目的的高职教学中，教师与学生的关系应是“导演与演员”的关系，教师的角色也变成重在引路的“导师”。学生不是填充知识的容器，而是认识和思考的主体，是知识的应用实践者。教学有法，教无定法，贵在得法。在课堂教学中我采用“教为主导、学为主体、练为主线”的原则。对于例题经常采用“先练后讲”的方法，让学生广开思路、大胆尝试，让学生自己发现问题，通过同学之间的讨论交流寻找解决问题的方法。在整个过程中，教师只起点拨、指导的作用，给学生发现、思考及解决问题的时间和机会。同时教师在教学中要巧妙设计疑问，让学生讨论，激励学生质疑，积极引导学生去探索学习。在学习变速机构时，向同学们询问如何使汽车行驶速度时快时慢，有时还要倒车或转弯等；学习制动器时问学生自行车的前闸后闸有何不同，哪个制动，哪个减速？在讨论过程中，教师还要善于捕捉学生创造的火花，及时鼓励，及时引导。在做练习时，先做完的同学去指导其他同学，使同学之间团结互助、共同进步。正如一位哲人所说：两个苹果互相交换还是两个苹果， 4
两种思想互相交流却能激发新的思想。师生之间、学生之间的多边交流是引发学生认识突变、进而闪现创新思维的基础。
四、利用多种教学手段，提高课堂教学效率
以我院为例，传统的教学模式是“粉笔+挂图+模型演示”在教室里上课，后来发展为“板书+幻灯机+录像”。为了增强实践性教学环节，将工作现场的情形制成录像，组织学生参观机械零件陈列室和各类机械设备陈列及模型动态演示。现在，以多媒体技术为代表的现代教育手段广泛应用于教学中。我们开发了质量较高的多媒体课件，集声、文、图、像于一体，知识容量大，内容充实形象，更具吸引力，教学地点变成多媒体教室。比如学生通过Flash课件可以看到铰链四杆机构运动的全过程、各构件的运动速度及位置；导杆机构的课件则让学生能看到相对运动着的各个杆件及不同导杆机构的运动状况。为了提高实践教学质量，也可把课堂放在校内实习工厂、实习实训车间及与我们有校企合作关系的企业。
同时，网络教学环境建设也不断完善，网上有许多《机械设计基础》的精品课程供我们借鉴，我们也要自主研发该课程的教学网站，教师针对课程难题与技术难点，利用多样化的应用实例和教学视频对学生加以指导，通过在线讨论进行网上答疑、辅导；学生可以下载各种教学资源，进行产品的设计和虚拟装配，使用在线学习、在线测试，可以突破时空的限制，实现教师与学生、学生与学生之间交流新的思想和解决学习中遇到的难题。通过传统的教学手段与现代化教学手段相结合，使课堂教学形式由单调呆板变得丰富生动，实现了抽象理论直观化、枯燥内容形象化、实践知识现场化，同时也增添内容的趣味性，开拓学生思路， 培养学生对实际问题的分析和解决能力。
五、改革《机械设计基础》课程设计
课程设计是学好该门课程的重要实践性教学环节，课程设计的目的是配合课程教学，通过具体机械的设计，把机械设计基础及其他相关课程的知识在实践中加以综合运用，达到巩固、加深和拓宽课程的内容，进一步加强工程意识、培养机械设计能力的目的，为学生的毕业设计奠定基础，同时也是培养学生 构思与表达能力、设计与创新能力、分析与综合运用知识能力、用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力的一个重要教学环节。
开展以工学结合、任务驱动和项目导向模式的课程设计。学生的课程设计与学科竞赛、工程实际、顶岗实习、大学生科研课题相结合。在课程设计实训中，除了传统的减 5
速器设计外，以输送带传动装置设计和机械创新设计为项目，也可以让学生去工厂自己找题目，并鼓励学生利用CAD/CAM应用软件进行设计，学生课程设计的自觉性和兴趣得到了提高，同时加强了设计的岗位针对性。
六、营造课外课堂，增强学生的实践能力
知识的积累不仅在于课堂，更在课外。每个学生都蕴藏着巨大的潜能，关键在于怎样去发掘这一“宝藏”。每次上完课我都给学生布置与生产生活紧密联系的课外作业。讲完四杆机构，我让学生去学校旁边的工地观察起重机、挖掘机、搅拌机、翻斗车等机器的工作，掌握不同四杆机构的组成和运动特性；组织学生到实习工厂参观，认真观察牛头刨床、往复式运输机和插床等设备的工作原理，更进一步了解曲柄摇杆机构的急回特性；在讲自锁现象时，让学生观察阳台上的晾衣架；讲齿轮加工的仿形运动时让学生课后观察配钥匙的机器；学完本书后我让学生利用业余时间拆装旧自行车、减速器等。通过课后实践引导学生勤于观察、善于思考、乐于动手，使学生明白机械设计的原理和方法来源于生活并服务于生活。此外，为进一步提高学生的创新意识和实践能力，可在学院成立机械设计兴趣小组，利用课外时间去工厂实践；组织社会调查、公益劳动；开展模拟设计、旧物维修改造；进行小发明、小制作、小竞赛等，既丰富了学生的业余生活，也给学生创造了接触社会、接触实际工作的良好环境，全面提高学生的综合素质和实际动手能力，使学生体会到成功的快乐，并能在各方面迅速适应社会。
总之，《机械设计基础》是从生产实践中发展起来，而又直接为生产实践服务的学科。教师在教学中有意识地引导学生理论联系实际，多应用工程实例，由此实现以学生为主体，教、学、做结合，提高学生的创新意识和实践能力，使学生到具体工作岗位后能够更快解决实际的设计问题。
