徐紅芹+毛崇智+王紅梅+李?lèi)?ài)軍

（山東理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，山東 淄博 255049）

摘要：本文論述了我?！稒C(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革的必要性，從課程的體系，涉及的知識(shí)點(diǎn)等方面論述了課程存在的問(wèn)題，由此提出了編寫(xiě)講義、習(xí)題集，進(jìn)行教學(xué)方式和考核方式改革的一些措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)；教材；內(nèi)容；改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）52-0109-02

《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是我校機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專(zhuān)業(yè)的主干必修課程之一。它不同于一些先修課程，如《液壓與氣壓傳動(dòng)》、《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》等，這些課程主要針對(duì)某一類(lèi)型的機(jī)械或傳動(dòng)進(jìn)行研究，而《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》則是說(shuō)明一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的共性規(guī)律和設(shè)計(jì)方法的課程，通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能從整機(jī)的角度和系統(tǒng)的觀點(diǎn)了解一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)律和特點(diǎn)，掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)。這樣必然導(dǎo)致課程內(nèi)容廣泛，涉及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方方面面。而受課時(shí)的限制，每一方面的內(nèi)容幾乎都不可能深入研究，因而課程的內(nèi)容缺乏完整性和系統(tǒng)性，這又增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。如何在有限課時(shí)內(nèi)，在課程系統(tǒng)性不變的情況下，盡可能講解清楚各部分內(nèi)容，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的能力，是我們目前急需解決的問(wèn)題，《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)的改革就被提上了日程。

一、課程存在的問(wèn)題

1.各版本教材之間差異較大。它不同于一些傳統(tǒng)的課程，比如《機(jī)械原理》及《機(jī)械設(shè)計(jì)》等，這類(lèi)課程雖然有各種各樣的版本，但總體來(lái)說(shuō)，它們的體系和內(nèi)容差別不大。以《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程為例，由濮良貴主編的教材和邱宣懷主編的教材，從組成到具體內(nèi)容基本相同，而且經(jīng)過(guò)幾代人的不斷補(bǔ)充和完善，各部分內(nèi)容也更豐富，并有大量的案例加以分析，各種輔導(dǎo)資料和習(xí)題也很多，這些都有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)的知識(shí)?！稒C(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，雖然也有一些相關(guān)的教材，但各個(gè)版本的教材之間差異較大，這種差異體現(xiàn)在各個(gè)方面，比如由趙韓、黃康主編的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教材，主要是從機(jī)械系統(tǒng)的能量流、物料流和信息流方面來(lái)講授機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；而由朱龍根、黃雨華主編的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教材，則是圍繞著動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及操縱和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等展開(kāi)內(nèi)容的講解。而且各種教材的側(cè)重點(diǎn)也不同，比如朱龍根、黃雨華主編的教材側(cè)重于機(jī)械方面的設(shè)計(jì)，而由趙松年主編的教材則側(cè)重于機(jī)電一體化方面的設(shè)計(jì)，對(duì)電的方面涉獵較多。

2.課程涉及的知識(shí)點(diǎn)多，但缺乏完整性、系統(tǒng)性。以朱龍根、黃雨華主編的教材為例，教材涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，比如在動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，牽涉到動(dòng)力機(jī)的選擇，而動(dòng)力機(jī)的種類(lèi)繁多，比如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)等。以電動(dòng)機(jī)為例，電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)也很多，按照使用電源的不同，可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，交流電機(jī)又可分為同步電機(jī)和異步電機(jī)，而各類(lèi)電機(jī)又可分為若干類(lèi)型，每種電機(jī)的特性又不盡相同，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，因?yàn)榍捌跊](méi)有學(xué)過(guò)“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”的知識(shí)，單單是電機(jī)類(lèi)型的選擇就有一定的難度，更何況是電機(jī)的具體選擇和校核。其余各章的內(nèi)容也有同樣的問(wèn)題，雖然教材涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，涉及的學(xué)科門(mén)類(lèi)較多，可能因?yàn)閷W(xué)時(shí)限制的緣故，幾乎每一部分內(nèi)容都是泛泛的介紹一些，并沒(méi)進(jìn)行深入研究，也幾乎沒(méi)有詳盡的例子加以講解，所以就出現(xiàn)這樣一種情況，如果老師照著書(shū)本講，學(xué)生會(huì)覺(jué)得老師照本宣科，聽(tīng)得索然無(wú)味，會(huì)不自覺(jué)地開(kāi)小差；如果要將所講的知識(shí)徹底講透，一方面需要教師需要具備各方面的知識(shí)，另一方面，還需要教師額外增加一些內(nèi)容，才能將所講的內(nèi)容講透，而這又受到學(xué)時(shí)方面的限制。

3.課程部分內(nèi)容有重復(fù)現(xiàn)象。因?yàn)榻滩纳婕懊鎻V，牽涉到許多學(xué)科的知識(shí)，部分內(nèi)容出現(xiàn)了重復(fù)現(xiàn)象。比如在執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一章中，有一小節(jié)是關(guān)于機(jī)構(gòu)的選型及常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要性能特點(diǎn)，這一節(jié)中的有些內(nèi)容就和機(jī)械原理課程中的內(nèi)容重復(fù)；伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的部分內(nèi)容和控制工程的內(nèi)容重復(fù)；傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的轉(zhuǎn)速圖繪制和機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程中的有關(guān)內(nèi)容重復(fù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的許多問(wèn)題和機(jī)械制造工藝學(xué)的有關(guān)內(nèi)容重復(fù)。此類(lèi)問(wèn)題教材中還有一些，在此就不再一一列舉。這些知識(shí)已經(jīng)在前期課程中學(xué)習(xí)過(guò)，現(xiàn)在再重復(fù)來(lái)講，沒(méi)有必要，同時(shí)也浪費(fèi)了學(xué)生的時(shí)間。

4.教材部分內(nèi)容存在泛泛而談的問(wèn)題。因本課程偏重實(shí)際機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，而現(xiàn)有的各版本教材普遍存在一些理論性強(qiáng)的問(wèn)題，存在一些泛泛而談的內(nèi)容，對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)工作幫助不大，而且比較抽象。筆者翻閱了本校機(jī)械制造與設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的先修課程根本沒(méi)有與之相關(guān)的振動(dòng)學(xué)方面的課程。如果要講透這部分內(nèi)容，教師必然需要給學(xué)生補(bǔ)充許多振動(dòng)學(xué)的內(nèi)容，受學(xué)時(shí)的限制，根本不現(xiàn)實(shí)也不可能。

二、改進(jìn)措施

因本專(zhuān)業(yè)主要是培養(yǎng)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等方面的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，能夠從事機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)制造的高級(jí)工程專(zhuān)門(mén)人才，所以專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置也要符合培養(yǎng)計(jì)劃的要求，要為工程實(shí)踐服務(wù)。為此本人對(duì)本課程的建設(shè)特提出以下一些改革措施。

1.編寫(xiě)適合本校學(xué)生的講義。鑒于本課程各版本之間內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)之間有較大差異，各有優(yōu)缺點(diǎn)，所以應(yīng)從本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的角度選取相關(guān)的內(nèi)容。因我校機(jī)械學(xué)院除設(shè)置了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)外，也同時(shí)開(kāi)設(shè)了機(jī)械電子工程等專(zhuān)業(yè)，故《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程，應(yīng)主要講解機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，同時(shí)適當(dāng)?shù)卦黾右恍┛刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容。各部分內(nèi)容不能泛泛而談，要突出重點(diǎn)。重點(diǎn)部分的內(nèi)容一定要講深、講透。大家都有體會(huì)，沒(méi)有深入研究的內(nèi)容，學(xué)生更不好理解，也不容易掌握。而要講透徹，不僅需要介紹理論方面的知識(shí)，還需要結(jié)合工程實(shí)踐，有一定數(shù)量的案例加以分析。并且對(duì)案例的分析一定要詳盡，不能一筆帶過(guò)，這樣學(xué)生才能真正掌握所學(xué)的知識(shí)。與前期所學(xué)課程內(nèi)容重復(fù)或相近的部分應(yīng)加以刪除，或簡(jiǎn)要介紹。這樣才能利用有限的學(xué)時(shí)，講解真正有用的知識(shí)，才能調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。

2.編寫(xiě)習(xí)題集。知識(shí)的掌握不能只靠課堂教學(xué)，必須有一定的實(shí)踐鍛煉。除了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的設(shè)置外，還需要有課后布置的習(xí)題加深對(duì)知識(shí)的掌握?？v覽各版本的教材，發(fā)現(xiàn)有的教材課后除了有些思考題外，別的類(lèi)型的習(xí)題幾乎沒(méi)有，而這些思考題幾乎從書(shū)本上能找到現(xiàn)成的答案，致使學(xué)生對(duì)之不感興趣，也無(wú)法真正達(dá)到練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)的目的，故本人認(rèn)為應(yīng)編寫(xiě)一本對(duì)應(yīng)教材重點(diǎn)知識(shí)的習(xí)題集。因課程重點(diǎn)是“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，所以側(cè)重點(diǎn)應(yīng)是設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，因此習(xí)題集中不應(yīng)只有思考題，還要有緊跟教材重點(diǎn)內(nèi)容的系統(tǒng)方面設(shè)計(jì)的習(xí)題。所編入的習(xí)題，一定要有典型性和代表性，并且老師能夠?qū)λM(jìn)行詳盡地分析和解答，這樣學(xué)生才能真正掌握所學(xué)知識(shí)。

3.進(jìn)行課程教學(xué)方式改革。課程教學(xué)不應(yīng)只局限于傳統(tǒng)的教學(xué)方式。因本課程是專(zhuān)業(yè)課程，故課程的講解過(guò)程要緊密結(jié)合工程實(shí)踐，教師在講授書(shū)本知識(shí)的時(shí)候，要結(jié)合工程實(shí)踐中遇到的一些典型的設(shè)計(jì)案例，用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以講解分析，這樣才能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)，還可以布置一些系統(tǒng)設(shè)計(jì)的題目，讓學(xué)生預(yù)先查資料進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后抽取一定的時(shí)間，由學(xué)生上講臺(tái)進(jìn)行講解，再由臺(tái)下的學(xué)生加以評(píng)價(jià)，最后由老師進(jìn)行總評(píng)，這樣就極大地活躍了課堂的教學(xué)氣氛，還可以進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。

4.進(jìn)行考核方式改革。因本課程是和工程實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，所以考核方式也應(yīng)加以改革，除了進(jìn)行傳統(tǒng)的試卷考核外，還可以結(jié)合其他方式進(jìn)行。因本課程所涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，需要記憶的內(nèi)容也較多，為了減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)和加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，可以在課程進(jìn)行中，適當(dāng)?shù)夭贾脦状未笞鳂I(yè)，每次加以評(píng)價(jià)并給出分?jǐn)?shù)。

綜合以上考慮，最終學(xué)生成績(jī)可由三部分組成：試卷、大作業(yè)和平時(shí)的考勤。因?yàn)檎n程結(jié)束后才進(jìn)行卷面考試，考核的知識(shí)點(diǎn)比較全面，所以卷面成績(jī)比重可以多一些，大約占50%左右；幾次大作業(yè)可占35%左右；考勤占15%左右。這樣的考核方式，既可以督促學(xué)生真正掌握所學(xué)知識(shí)，又可以減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，避免一考定成績(jī)導(dǎo)致的學(xué)生平時(shí)不學(xué)，最后突擊應(yīng)付考試的現(xiàn)象發(fā)生。

《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程的改革涉及方方面面，工作量和難度較大，相信通過(guò)課程教學(xué)小組的不斷努力，一定能夠推進(jìn)課程的建設(shè)，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，達(dá)到專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的要求。

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