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[摘要]本文根据过程装备与控制工程专业的机械设计基础课程教学改革和探索，阐述了针对我校学生在本课程的理论教学、实验教学、课程设计教学的方法和措施，总结出：注重培养学生对机械设计基础课程的宏观认识和工程观念，合理组织教学内容、理清主线，采用参观实习和现场教学等多样化的教学手段提高教学质量。开设综合性和设计性实验、开放实验室，严格课程设计、注重学生应用计算机能力的培养等提高实践教学质量。
[关键词]机械设计基础；理论教学；实验教学；课程设计；教学改革和探索
[中图分类号]G642.0[文献标识号]：A[文章编号]：1009-9646(2009)07(a)-0000-00
北方民族大学(原名西北第二民族学院)是我国唯一建立在少数民族自治区的部属综合性民族高校，直属国家民族事务委员会，具有学士、硕士学位授予权，是为少数民族和民族地区培养高素质应用型人才的重要基地，研究我国民族理论和民族政策的重要基地，民族优秀文化的传承和弘扬基地，为西北民族地区特色经济服务的科研基地，展示我国民族政策和对外交往的重要窗口。学校面向全国31个省、市、自治区招生，主要招收少数民族学生，现已招权56个民族的学生在校学习。二十多年来，学校共培养了1.5万名毕业生，其中80％的毕业生在民族地区基层工作，他们为少数民族地区的经济社会发展贡献着自己的青春和智慧，为民族团结进步事业做出了积极的贡献。学校曾荣获自治区“民族团结进步先进集体”称号。学校设有文学、历史学、法学、理学、工学、经济学和管理学7个学科门类，43个本科专业。
机械设计基础课程是化学与化学工程学院过程装备与控制工程专业的一门重要的技术基础课、专业主干课，本课程的学习对学生后的专业课学习有着重要的作用，同时能培养学生的实际设计能力，这一点对于培养本专业应用型人才尤为重要。因此，其教学目标应该是使学生掌握常见机构，常见零、部件的工作原理和要求，初步建立简单机械系统及零件的设计的能力，同时具有分析现有机械工作原理的能力。
几年来，我们以培养合格的应用型人才为目标，针对我校学生的特点，以机械传动方案设计为主线，对机械设计基础课程的教学内容、教学方法、教学手段、实践环节、考核方式等进行了改革完善。
机械设计基础课程教学包含三块内容：理论教学、实验教学、课程设计，它们的相互独立和有机的结合，是本课程教学的设计重点。
1理论教学
1.1注重培养学生对机械设计基础课程的宏观认识和工程观念
本课程学习初始，学生对于本课程的认识是懵懂的，因此在本课程学习开始的绪论，以及每个章节的概述部分，应重点地、结合实际的讲清本课程的任务、内容、研究对象、研究方法，使同学们充分认识和理解本课程的意义，建立宏观认识，以提升学习的兴趣，和自主学习的动力。
注重工程观念的培养。未来的工程师是即有理论知识又能将理论知识用于工程设计实践的人才，因此，除正常教学外，自始至终应贯彻一种工程观念的教学理念，旁征博引实际案例，使同学们认识到，理论指导机器设备、零件的设计，但设计又因实际影响因素的复杂、多样，每一个设计者对这些负杂、多样的因素的理解、认识不同，而使得同样条件下，设计的结果实不同的。另外，必须讲清，为了简化设计过程同时满足工程实际的要求，前人们总结了大量的近似设计的方法和手段。从而使学生具有理论知识和工程观念。
1.2合理组织教学内容，理清主线
机械设计基础课程内容多，而且繁杂，各部分相对独立，相互之间联系不紧密，课程重点不明显，概念、名词、公式、图线、表格、数据众多，大量的缺乏系统性和规律性的经验公式、经验数据，相关的标准、规范的要求等，夹杂在一起，很多学生在学习中感到吃力，云山雾罩，抓不住重点。这就要求教师组织好教学活动，理出一条清晰的主线，让学生抓着主线学习就轻松多了。根据学生的条件，适当减少公式推导等过程，因材施教。
1)、绪论中交代清楚，本课程是研究机器中常用的机构和零件的工作原理和设计方法的，而机器是由机构、构件、零件组成的，这是本课程的主线。
2)、每一个章节讲解了一种常用机构或者零件的工作原理和设计方法，看似每一章节毫无关联，其实不然，每一张节的内容不同，但研究方法是相同的，这是章节学习的主线。
对于机构，学习、研究方法是：组成(何种构件、如何连接)——分类与联系——工作原理、运动规律——工作特点、应用场合——设计方法：作图法、解析法、试凑法等。
对于零件、构件，是组成构件、机构、机器的基本单元，是机器设备正常工作的基础和保证，研究的方法是：功能、功用——应用场合、受力分析——失效形式——设计准则。对于标准件，设计计算是选择计算，即不要求设计新产品，只要求按应用要求选择现有的使用。
对于机械的平衡和机器的速度波动两个章节，是大部分运转机械设备共有的运动特性，研究的方法是：(不平衡和速度波动)产生的原因——危害——解决的方法等。
1.3采用多样化的教学手段提高教学质量
本课程的研究对象为真实存在的机构、零件，而学生没有任何实际经验，这使得教学和学习比较困难，应采用多样化的教学手段提高教学质量。
1)、采用多媒体和板书教学相结合
现代化多媒体教学手段，以其图文并茂、形象直观、动态逼真、内容丰富等特点提高了教学效率，把机器、机构运动逼真的展示在学生面前，使难于理解的运动规律形象化，特别适合本门课程的教学和学习，大大改善了学效果。同时加强、精炼板书教学，发挥其过程性强、灵活方便互动性好的特点。从而提高学生学习的主观能动性。
2)、利用参观实习和现场教学提高学习兴趣
合理组织教学活动，在适当的时候组织参观实习和现场教学，使学生能够将所学知识与实际机械结合在一起，从而进一步加深理解，提高了学习的兴趣和学习效果，树立工程意识、增强工程观念。本课程一开始就安排学生进行参观学习机械原理和机械零件陈列柜、减速器、柴油机、缝纫机、空气压缩机等，学期中安排去工厂现场参观学习，使学生们认识和理解本课程的学习内容和要解决的工程实际问题，提升学习的兴趣和理解能力。在学习的过程中，适时安排现场教学内容，对照实物进行学习，使学生们加深认识和理解。
1.4加强习题的训练和指导
强化习题课教学质量，利用Pro/E等现代化三维软件，将难于理解的习题在三维空间实现，提高学生的理解能力。开设讨论课，对于比较复杂的习题展开讨论，强调对理论的理解和公式的应用；找出问题，着重引导学生分析解题思路，删略运算过程，注意培养学生分析问题和解决问题的能力。对分析方法及学生中存在的主要问题力求讲深讲透，避免单纯追求习题数量。
2实验教学
克服实验教学一直以来从属于理论教学的辅助地位，要清楚二者是紧密联系、相互依存、相互促进的，必须重视实验教学。转变以“单一验证、技能传授”为主为“自主设计、强化能力”为主。从过去只有“必做实验”转变为“必做与选做实验”结合，进行开放实验教学的研究，建立更加有效的促进自主学习、合作研究、创新能力培养的实验教学模式。
2.1目前根据教学基本要求，本课程实验是8学时4个实验，实践学时偏少，能开设的实验很有限，一般都是验证性实验和演示性实验，不利于学生能力的提高。因此应增加实践学时，与理论教学结合、同步进行，让学生接触更多的模型和实物，把理论和实践结合起来，以提高学生的认识能力和理解能力。
在实验教学过程中，改变了以前那种教师讲述一遍、操作一遍，让学生按部就班地做一次的旧模式。采用实验前精讲，而让学生有充足的时间动手探索，培养学生主动学习、独立思考的意识，在实验过程中启发、辅导、培养学生的探索进取精神，实验后给学生几个思考题(包括实验原理和目的、现象分析、问题探索、仪器使用注意事项等)。充分让学生去思考、消化整个实验内容，改革后学生普遍反应较好。
2.2开设综合性和设计性实验，培养学生创新意识和创新能力。同时，组织有能力、有兴趣的学生，组成机械设计兴趣小组，开展机械设计兴趣活动和创新设计，学生自己设计思路、总体方案，充分发挥学生的能动性和主体性。实验教学以培养学生动手能力为目的。
2.3开放实验室。过去实验教学采用的学生相对集中在某一确定时间进行实验的方法效果不理想，时间紧，有些学生难以消化。针对这一现象，采用实验室开放式管理办法，学生做实验时提前约定，每组人数可自由组合，有教师值班，进行辅导，作实验的时间也可以不受课时限制。特别是机械设计中的减速箱装拆实验，对《机械设计基础课程设计》帮助极大，虽然实验做过，但课程设计时对结构仍不是很清楚，因此课程设计阶段学生总希望多见实物，反复搞清各部件的结构、安装要求、零部件的选材等。实验室开放后，一改过去那种单靠两小时的装拆实验，临到画图时无从下手的局面，学生设计的图纸质量、零件结构正确率比过去大大提高。
3课程设计
课程设计是本课程学习的最后的综合训练学习环节和综合检验所学知识的手段，它在近一步巩固和加深理论知识，培养学生的涉及思维和创新意识，以及理论联系实际的能力、综合应用知识、分析问题解决问题的能力等方面都起着重要作用。
目前大部分院校安排的是两周集中进行，由于学生人数较多，时间紧，教师无法及时地检查、辅导、纠正，致使学生课程设计错误较多，水平不高，还大量存在抄袭的现象。尤其是有些课程设计两周集中在理论教学完成后、期末考试前，教师、学生都处于紧张忙碌的阶段，考试和课程设计精力互相牵扯，效果都比较差。现在改为理论教学完成后的第二学期分散进行，学生和教师都有充分的时间和精力，认真仔细的完成课程设计任务。
在严格组织开展教学活动，认真选题、编排、布置、考勤、检查、纠正、考核评定的同时，注重学生应用计算机能力的培养，要求应用计算机绘图，对有能力的学生要求应用三维软件绘图，还可以加入三维运动仿真等。大大的提高了学生参与的热情和设计质量。
4 结论
在几年教学实践中，针对我校学生的特点，我们以素质教育为中心，注重培养学生的综合能力，把教改重点放在内涵建设与改革上，以培养学生创新能力为主线，注意引入现代设计方法，围绕这个主题在教材内容、教学方法、实验方法、课程设计以及培养学生解决实际问题能力和创新能力作了一系列探索，取得了一定的成绩，为过程装备与控制工程专业学生的专业课学习、培养合格人才打下了坚实的基础。
参考文献
[1] 马朝兴.“机械原理及设计”课程教学改革探索与实践[J].江苏大学学报(高教研究版)，
2002，6(2).
[2] 诸小鹏.《机械设计》课程教学改革与学生创新能力培养[J].南京农专学报，2001.9(3).
[3] 谢振宇.《机械设计基础》教学方法探讨[J].鞍山师范学院学报，2004.8(4)，
[4] 吕硕.浅析提高《机械设计基础课程设计》水平的途径[J].石油化工应用，2006.4(2).
[5] 杨险峰. 机械设计基础课程改革[J].九江学院学报(自然科学板)，2004.4(3).
[关键词]机械设计基础；理论教学；实验教学；课程设计；教学改革和探索
[中图分类号]G642.0[文献标识号]：A[文章编号]：1009-9646(2009)07(a)-0000-00
北方民族大学(原名西北第二民族学院)是我国唯一建立在少数民族自治区的部属综合性民族高校，直属国家民族事务委员会，具有学士、硕士学位授予权，是为少数民族和民族地区培养高素质应用型人才的重要基地，研究我国民族理论和民族政策的重要基地，民族优秀文化的传承和弘扬基地，为西北民族地区特色经济服务的科研基地，展示我国民族政策和对外交往的重要窗口。学校面向全国31个省、市、自治区招生，主要招收少数民族学生，现已招权56个民族的学生在校学习。二十多年来，学校共培养了1.5万名毕业生，其中80％的毕业生在民族地区基层工作，他们为少数民族地区的经济社会发展贡献着自己的青春和智慧，为民族团结进步事业做出了积极的贡献。学校曾荣获自治区“民族团结进步先进集体”称号。学校设有文学、历史学、法学、理学、工学、经济学和管理学7个学科门类，43个本科专业。
机械设计基础课程是化学与化学工程学院过程装备与控制工程专业的一门重要的技术基础课、专业主干课，本课程的学习对学生后的专业课学习有着重要的作用，同时能培养学生的实际设计能力，这一点对于培养本专业应用型人才尤为重要。因此，其教学目标应该是使学生掌握常见机构，常见零、部件的工作原理和要求，初步建立简单机械系统及零件的设计的能力，同时具有分析现有机械工作原理的能力。
几年来，我们以培养合格的应用型人才为目标，针对我校学生的特点，以机械传动方案设计为主线，对机械设计基础课程的教学内容、教学方法、教学手段、实践环节、考核方式等进行了改革完善。
机械设计基础课程教学包含三块内容：理论教学、实验教学、课程设计，它们的相互独立和有机的结合，是本课程教学的设计重点。
1理论教学
1.1注重培养学生对机械设计基础课程的宏观认识和工程观念
本课程学习初始，学生对于本课程的认识是懵懂的，因此在本课程学习开始的绪论，以及每个章节的概述部分，应重点地、结合实际的讲清本课程的任务、内容、研究对象、研究方法，使同学们充分认识和理解本课程的意义，建立宏观认识，以提升学习的兴趣，和自主学习的动力。
注重工程观念的培养。未来的工程师是即有理论知识又能将理论知识用于工程设计实践的人才，因此，除正常教学外，自始至终应贯彻一种工程观念的教学理念，旁征博引实际案例，使同学们认识到，理论指导机器设备、零件的设计，但设计又因实际影响因素的复杂、多样，每一个设计者对这些负杂、多样的因素的理解、认识不同，而使得同样条件下，设计的结果实不同的。另外，必须讲清，为了简化设计过程同时满足工程实际的要求，前人们总结了大量的近似设计的方法和手段。从而使学生具有理论知识和工程观念。
1.2合理组织教学内容，理清主线
机械设计基础课程内容多，而且繁杂，各部分相对独立，相互之间联系不紧密，课程重点不明显，概念、名词、公式、图线、表格、数据众多，大量的缺乏系统性和规律性的经验公式、经验数据，相关的标准、规范的要求等，夹杂在一起，很多学生在学习中感到吃力，云山雾罩，抓不住重点。这就要求教师组织好教学活动，理出一条清晰的主线，让学生抓着主线学习就轻松多了。根据学生的条件，适当减少公式推导等过程，因材施教。
1)、绪论中交代清楚，本课程是研究机器中常用的机构和零件的工作原理和设计方法的，而机器是由机构、构件、零件组成的，这是本课程的主线。
2)、每一个章节讲解了一种常用机构或者零件的工作原理和设计方法，看似每一章节毫无关联，其实不然，每一张节的内容不同，但研究方法是相同的，这是章节学习的主线。
对于机构，学习、研究方法是：组成(何种构件、如何连接)——分类与联系——工作原理、运动规律——工作特点、应用场合——设计方法：作图法、解析法、试凑法等。
对于零件、构件，是组成构件、机构、机器的基本单元，是机器设备正常工作的基础和保证，研究的方法是：功能、功用——应用场合、受力分析——失效形式——设计准则。对于标准件，设计计算是选择计算，即不要求设计新产品，只要求按应用要求选择现有的使用。
对于机械的平衡和机器的速度波动两个章节，是大部分运转机械设备共有的运动特性，研究的方法是：(不平衡和速度波动)产生的原因——危害——解决的方法等。
1.3采用多样化的教学手段提高教学质量
本课程的研究对象为真实存在的机构、零件，而学生没有任何实际经验，这使得教学和学习比较困难，应采用多样化的教学手段提高教学质量。
1)、采用多媒体和板书教学相结合
现代化多媒体教学手段，以其图文并茂、形象直观、动态逼真、内容丰富等特点提高了教学效率，把机器、机构运动逼真的展示在学生面前，使难于理解的运动规律形象化，特别适合本门课程的教学和学习，大大改善了学效果。同时加强、精炼板书教学，发挥其过程性强、灵活方便互动性好的特点。从而提高学生学习的主观能动性。
2)、利用参观实习和现场教学提高学习兴趣
合理组织教学活动，在适当的时候组织参观实习和现场教学，使学生能够将所学知识与实际机械结合在一起，从而进一步加深理解，提高了学习的兴趣和学习效果，树立工程意识、增强工程观念。本课程一开始就安排学生进行参观学习机械原理和机械零件陈列柜、减速器、柴油机、缝纫机、空气压缩机等，学期中安排去工厂现场参观学习，使学生们认识和理解本课程的学习内容和要解决的工程实际问题，提升学习的兴趣和理解能力。在学习的过程中，适时安排现场教学内容，对照实物进行学习，使学生们加深认识和理解。
1.4加强习题的训练和指导
强化习题课教学质量，利用Pro/E等现代化三维软件，将难于理解的习题在三维空间实现，提高学生的理解能力。开设讨论课，对于比较复杂的习题展开讨论，强调对理论的理解和公式的应用；找出问题，着重引导学生分析解题思路，删略运算过程，注意培养学生分析问题和解决问题的能力。对分析方法及学生中存在的主要问题力求讲深讲透，避免单纯追求习题数量。
2实验教学
克服实验教学一直以来从属于理论教学的辅助地位，要清楚二者是紧密联系、相互依存、相互促进的，必须重视实验教学。转变以“单一验证、技能传授”为主为“自主设计、强化能力”为主。从过去只有“必做实验”转变为“必做与选做实验”结合，进行开放实验教学的研究，建立更加有效的促进自主学习、合作研究、创新能力培养的实验教学模式。
2.1目前根据教学基本要求，本课程实验是8学时4个实验，实践学时偏少，能开设的实验很有限，一般都是验证性实验和演示性实验，不利于学生能力的提高。因此应增加实践学时，与理论教学结合、同步进行，让学生接触更多的模型和实物，把理论和实践结合起来，以提高学生的认识能力和理解能力。
在实验教学过程中，改变了以前那种教师讲述一遍、操作一遍，让学生按部就班地做一次的旧模式。采用实验前精讲，而让学生有充足的时间动手探索，培养学生主动学习、独立思考的意识，在实验过程中启发、辅导、培养学生的探索进取精神，实验后给学生几个思考题(包括实验原理和目的、现象分析、问题探索、仪器使用注意事项等)。充分让学生去思考、消化整个实验内容，改革后学生普遍反应较好。
2.2开设综合性和设计性实验，培养学生创新意识和创新能力。同时，组织有能力、有兴趣的学生，组成机械设计兴趣小组，开展机械设计兴趣活动和创新设计，学生自己设计思路、总体方案，充分发挥学生的能动性和主体性。实验教学以培养学生动手能力为目的。
2.3开放实验室。过去实验教学采用的学生相对集中在某一确定时间进行实验的方法效果不理想，时间紧，有些学生难以消化。针对这一现象，采用实验室开放式管理办法，学生做实验时提前约定，每组人数可自由组合，有教师值班，进行辅导，作实验的时间也可以不受课时限制。特别是机械设计中的减速箱装拆实验，对《机械设计基础课程设计》帮助极大，虽然实验做过，但课程设计时对结构仍不是很清楚，因此课程设计阶段学生总希望多见实物，反复搞清各部件的结构、安装要求、零部件的选材等。实验室开放后，一改过去那种单靠两小时的装拆实验，临到画图时无从下手的局面，学生设计的图纸质量、零件结构正确率比过去大大提高。
3课程设计
课程设计是本课程学习的最后的综合训练学习环节和综合检验所学知识的手段，它在近一步巩固和加深理论知识，培养学生的涉及思维和创新意识，以及理论联系实际的能力、综合应用知识、分析问题解决问题的能力等方面都起着重要作用。
目前大部分院校安排的是两周集中进行，由于学生人数较多，时间紧，教师无法及时地检查、辅导、纠正，致使学生课程设计错误较多，水平不高，还大量存在抄袭的现象。尤其是有些课程设计两周集中在理论教学完成后、期末考试前，教师、学生都处于紧张忙碌的阶段，考试和课程设计精力互相牵扯，效果都比较差。现在改为理论教学完成后的第二学期分散进行，学生和教师都有充分的时间和精力，认真仔细的完成课程设计任务。
在严格组织开展教学活动，认真选题、编排、布置、考勤、检查、纠正、考核评定的同时，注重学生应用计算机能力的培养，要求应用计算机绘图，对有能力的学生要求应用三维软件绘图，还可以加入三维运动仿真等。大大的提高了学生参与的热情和设计质量。
4 结论
在几年教学实践中，针对我校学生的特点，我们以素质教育为中心，注重培养学生的综合能力，把教改重点放在内涵建设与改革上，以培养学生创新能力为主线，注意引入现代设计方法，围绕这个主题在教材内容、教学方法、实验方法、课程设计以及培养学生解决实际问题能力和创新能力作了一系列探索，取得了一定的成绩，为过程装备与控制工程专业学生的专业课学习、培养合格人才打下了坚实的基础。
参考文献
[1] 马朝兴.“机械原理及设计”课程教学改革探索与实践[J].江苏大学学报(高教研究版)，
2002，6(2).
[2] 诸小鹏.《机械设计》课程教学改革与学生创新能力培养[J].南京农专学报，2001.9(3).
[3] 谢振宇.《机械设计基础》教学方法探讨[J].鞍山师范学院学报，2004.8(4)，
[4] 吕硕.浅析提高《机械设计基础课程设计》水平的途径[J].石油化工应用，2006.4(2).
[5] 杨险峰. 机械设计基础课程改革[J].九江学院学报(自然科学板)，2004.4(3).