中小型設(shè)計任務(wù)在機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用研究

張維正

摘要：為了解決士官教育院校機(jī)械類專業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中理論與實(shí)際應(yīng)用在實(shí)踐上存在脫節(jié)的問題，提出在該課程中引入中小型設(shè)計任務(wù)的方法。論述中小型設(shè)計的定義，應(yīng)用方法和作用意義。通過應(yīng)用中小型設(shè)計任務(wù)，在理論學(xué)習(xí)的課程中，引入實(shí)踐設(shè)計環(huán)節(jié)，達(dá)到理論和實(shí)踐結(jié)合的目的，提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：中小型設(shè)計;機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué);實(shí)踐教學(xué)

引言：目前，對于士官類院校的機(jī)械類專業(yè)，機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)具有較為重要的奠基作用，但該類課程的教學(xué)偏重于基礎(chǔ)理論，很多知識需要在之后的課程中才能得到應(yīng)用，但由于理論與實(shí)際應(yīng)用之間存在時間間隔，就導(dǎo)致了知識的生疏、遺忘。

機(jī)械基礎(chǔ)課程，具有為之后課程奠定基礎(chǔ)的重要作用，現(xiàn)階段，對該類課程的教學(xué)研究，主要集中在案例教學(xué)法的應(yīng)用上，該類教學(xué)法具有實(shí)踐設(shè)計的部分特點(diǎn)，發(fā)揮了學(xué)員一定的主觀能動性，但仍然局限于固有的設(shè)計案例，將學(xué)員置于了固有的框架里，不能完全發(fā)散學(xué)員的設(shè)計思維，也與實(shí)際工作中的機(jī)械設(shè)計的實(shí)際狀況不符合。

在這類情況下，提出中小型設(shè)計任務(wù)的應(yīng)用，將更開放的實(shí)踐教學(xué)引入教學(xué)過程中去。本文論述了何為中小型設(shè)計任務(wù)，中小型設(shè)計任務(wù)的具體范圍，怎樣在教學(xué)過程中應(yīng)用中小型設(shè)計任務(wù)以及中小型設(shè)計任務(wù)應(yīng)用的作用。

設(shè)計實(shí)踐不等同于動手實(shí)踐，它既與理論相關(guān)，又要應(yīng)用到機(jī)械制造中去。需要更多的理論知識應(yīng)用和動手實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為了達(dá)到知識的深刻化，實(shí)踐化，扎實(shí)化的目的，本文具體探究了中小型設(shè)計的應(yīng)用，以求達(dá)到創(chuàng)新教學(xué)方法，提高教學(xué)效果的目的。

二、中小型設(shè)計任務(wù)的界定

（一）中小型設(shè)計任務(wù)的分類

本文將中小型設(shè)計任務(wù)分為兩類，按照設(shè)計目的分類，一類是可以在生活中獨(dú)立完成某種動作的機(jī)構(gòu)，另一種則是將大型設(shè)計任務(wù)中的某部分選取出來，任務(wù)目的是要求達(dá)到具體的動作實(shí)現(xiàn)。

相對來說，第一類設(shè)計更加貼近生活，設(shè)計的自由度也更大，稱之為獨(dú)立中小型設(shè)計。而第二類設(shè)計要求更加嚴(yán)格，嚴(yán)謹(jǐn)性更高，難度也更大一些，設(shè)計自由度較小，一般要求精確的輸出動作，稱之為部件中小型設(shè)計。

（二）獨(dú)立中小型設(shè)計

獨(dú)立中小型設(shè)計，意在完成生活中我們需要達(dá)到的目的動作，將課程中的知識進(jìn)行簡單的應(yīng)用，設(shè)計不需要考慮太精確太復(fù)雜的輸出動作，例如僅僅實(shí)現(xiàn)一盞臺燈的前后移動定位，進(jìn)行不同位置的照明。

獨(dú)立中小型設(shè)計在課堂中更加吸引學(xué)員，趣味性更強(qiáng)，更能發(fā)揮每個人的創(chuàng)新能力，教員在應(yīng)用過程中往往能得到學(xué)員的熱烈回應(yīng)，甚至得到一些自己也沒有想到的方案。這類設(shè)計中學(xué)員的主動性更高，得出的設(shè)計結(jié)果也不單一，方案更多。

（三）部件中小型設(shè)計

部件中小型設(shè)計，目的是完成大型設(shè)計任務(wù)對這個部件的設(shè)計要求，例如在某大型采掘機(jī)械減速箱中的一對齒輪傳動的設(shè)計，該類設(shè)計需要考慮整體對部件的要求，需要完成更加精確的設(shè)計，得到的方案往往不多。

部件中小型設(shè)計在課堂中更注重教員的指導(dǎo)作用，理論性更強(qiáng)，對學(xué)員的要求也更多，相對于獨(dú)立中小型設(shè)計對創(chuàng)新能力的要求，部件中小型設(shè)計更注重設(shè)計方法的靈活使用。在教學(xué)過程中，學(xué)員需要付出更多的努力，主動性較低，教員的指導(dǎo)任務(wù)也更加繁重，對教員的專業(yè)知識程度要求更高。

三、中小型設(shè)計任務(wù)的應(yīng)用

怎樣在機(jī)械基礎(chǔ)中應(yīng)用中小型設(shè)計，對于該方法的效果具有至關(guān)重要的影響。如果應(yīng)用不合理，不恰當(dāng)，甚至?xí)鸬较喾吹男Ч?。那么，在這部分就按照分類舉例，詳細(xì)論述兩類設(shè)計任務(wù)的應(yīng)用。

（一）獨(dú)立設(shè)計任務(wù)的應(yīng)用

在機(jī)械基礎(chǔ)課程中，涉及到了非常多的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)，例如平面連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)。獨(dú)立設(shè)計任務(wù)就應(yīng)用在這類基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)過程中，簡單直觀，在要求精度不高的情況下，設(shè)計難度較低，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計目的的機(jī)構(gòu)也可能不止一類。

最終，將學(xué)員設(shè)計出來的方案匯總，分析其中具有代表性的設(shè)計方案，把理論知識結(jié)合設(shè)計方案再次深化，總結(jié)提高。

（二）部件中小型設(shè)計任務(wù)的應(yīng)用

機(jī)械基礎(chǔ)課程也涉及到了許多更為深一點(diǎn)的設(shè)計知識，例如機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動的調(diào)節(jié)、回轉(zhuǎn)件的平衡、機(jī)械零件設(shè)計概論等。

這部分知識的學(xué)習(xí)并不獨(dú)立，各章節(jié)聯(lián)系比較緊密，一類簡單的設(shè)計任務(wù)可能無法應(yīng)用所有的知識，而一類知識也不能滿足完成設(shè)計任務(wù)的要求。所以在學(xué)習(xí)了相關(guān)章節(jié)后，合在一起進(jìn)行一個設(shè)計任務(wù)的布置，需要的時間也比較長，難度較大，對學(xué)員的能力要求也高。同時，在教學(xué)過程中，教員主導(dǎo)作用非常重要，在很多關(guān)鍵的部分，需要及時的指導(dǎo)。

（三）理論與設(shè)計任務(wù)結(jié)合

該類方法的應(yīng)用，最關(guān)鍵的部分就是貼切的選擇設(shè)計任務(wù)，理論要對設(shè)計任務(wù)的完成起到指導(dǎo)作用，而設(shè)計任務(wù)又需要使學(xué)員靈活的使用所學(xué)的理論。關(guān)鍵之處就在于結(jié)合，結(jié)合巧妙可以提高學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，更多的投入到設(shè)計中去。而結(jié)合不當(dāng)，就容易造成難度過大，或難度過低的情況，使學(xué)員望而生畏或草草完成的現(xiàn)象。

（四）注重總結(jié)評價

理論與實(shí)踐的升華都集中在總結(jié)評價的過程中，將設(shè)計方案收集匯總，挑選出其中具有代表性的，或較為優(yōu)秀的方案來具體分析，分析方案中應(yīng)用到了哪些理論知識，出現(xiàn)了哪些失誤，應(yīng)該注意哪方面的改進(jìn)。引導(dǎo)學(xué)員去思考這些問題，有利于理論知識的復(fù)習(xí)，加深了他們對知識的理解。

四、中小型設(shè)計任務(wù)的作用

機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)的一個重要目的是為學(xué)員進(jìn)行機(jī)械設(shè)計應(yīng)用打好良好的基礎(chǔ)，提前引入一些不太繁重的設(shè)計任務(wù)，對于課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有一定的實(shí)際作用。

（一）扎實(shí)理論基礎(chǔ)

中小型設(shè)計任務(wù)的有效進(jìn)行，使得原本分散、單元化組織的知識點(diǎn)在應(yīng)用中融合成一個知識系統(tǒng)，以設(shè)計任務(wù)來牽引理論知識應(yīng)用，在實(shí)踐中深化學(xué)員對理論知識的理解，同時強(qiáng)化學(xué)員對各個知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)性的認(rèn)知，使得學(xué)員對課本上知識的學(xué)習(xí)深入化、應(yīng)用化、系統(tǒng)化，更好的掌握課本上的知識。

（二）提升實(shí)踐能力

中小型設(shè)計任務(wù)的最終成果是設(shè)計目標(biāo)的有效完成，在完成目標(biāo)的過程中，學(xué)員需要做到利用已掌握的知識，得出設(shè)計方案和具體數(shù)據(jù)，中小型的設(shè)計過程與整體機(jī)械設(shè)計的過程是一致的，在這一過程中，學(xué)員的設(shè)計實(shí)踐能力將得到全面的培養(yǎng)提高。同時，設(shè)計結(jié)果的可行性檢驗(yàn)，也將極大的提升學(xué)員解決實(shí)際問題的能力。

（三）扎實(shí)后續(xù)課程基礎(chǔ)

中小型設(shè)計任務(wù)的進(jìn)行也為學(xué)員之后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的能力基礎(chǔ)，在設(shè)計任務(wù)中部分引入后續(xù)課程中所要學(xué)習(xí)的部分實(shí)例，會使課程與課程之間的銜接更為自然，良好的過度使學(xué)員沒有難度突然加大的突兀感。放在整個機(jī)械教學(xué)過程中，意義是非常重大的。

結(jié)論：本文闡述了中小型設(shè)計任務(wù)的界定分類，包括獨(dú)立中小型設(shè)計任務(wù)和部件中小型設(shè)計任務(wù)。對中小型設(shè)計任務(wù)的應(yīng)用進(jìn)行了舉例說明，結(jié)合課程的進(jìn)度，分情況使用兩類設(shè)計任務(wù)。最后總結(jié)了中小型設(shè)計任務(wù)的作用和意義，他對學(xué)員機(jī)械學(xué)習(xí)生活的重要性，一是打基礎(chǔ)，二是銜接更難的課程。

參考文獻(xiàn)：

[1]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計[M]，北京：高等教育出版社，1997.

（陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校）