基于“身邊教學法”的機械設計基礎課程實驗設計

楊玫

（樂山職業技術學院機電工程系，四川 樂山 614003）

機械設計基礎課程屬于技術性課程，實踐性和工程性均比較強。通過實驗教學可以使學生了解理論知識內容，還有助于培養實踐操作能力和工程意識。然而我國多數學生接觸社會實踐的機會比較少，對于機械的了解度不足，并且無法有效結合工程實踐與理論知識，實踐動手能力低下。尤其是針對非機械類專業的學生，需要在課程教學中快速引入工程實際。所以此次研究通過身邊教學法，深入分析學生日常生活的機械工程問題，并且對實驗項目進行優化設計。

一、身邊教學法的理念分析

此種教學方法是教師聯合教學內容和要求，深入分析和研究生活環境中的事物，確保學生能夠關注身邊事物發展，結合抽象理論知識與具體實物，以此形成感性認知。由于在當前教學體系中，各項教學內容嚴重脫離實際環境。學生在學習生活中離不開機械工程產品的支持。例如日常洗衣服，需要應用到洗衣服的機器，當前所應用的洗衣機器包括滾筒洗衣機和雙缸洗衣機，不同類型洗衣機都會涉及到機械設計與制造問題。所以，在機械設計基礎課程中，通過應用身邊教學法，能夠突出課程教學內容的重點知識，從學生日常接觸的機器入手，可以確保學生更好地進入學習狀態，加強實驗操作的興趣度。

二、建立身邊構件與零部件實驗課程教學體系

（一）劃分各種子模塊

按照機械應用屬性和功能，將機械設計課程劃分為5個模塊。模塊一：凸輪機構，連桿機構，機構平衡與調速等機構子模塊。模塊二：鍵連接，螺紋連接以及銷連接的連接子模塊。模塊三：齒輪轉動，有代轉動，蝸桿轉動以及鏈轉動的機械轉動子模塊；模塊四：離合器滑動，軸承滾動軸承以及連軸器的支承零部件子模塊。模塊五：密封箱，箱體和彈簧等其他零部件子模塊。

（二）明確與課程內容相關的機構零部件項目

采用生活中所常見到的機械物品作為研究對象，明確與機械設計課程內容相關的項目，例如洗衣機，空調以及汽車等。在實驗過程中，為了減少成本，可以購買二手機械物品用于實驗。

（三）確保各種子模塊與項目對接

深入解剖和分析項目具體機械工程和工作原理，對比分析機械設計各種內容與子模塊，調用和課程相關的課程怎么管，確保其與項目對接。例如日常生活中所常用的洗衣機，則涉及到機械傳動自我管理，需要調用齒輪傳動和帶傳動教學資源。對于涉及到連接子模塊的項目來說，則可以調用鍵連接和螺紋連接課程資源。

三、“三層次遞進式”實驗項目的設計

此次研究主要是以滾筒洗衣機作為案例進行分析，設計與實現滾筒洗衣機實驗項目。三層遞進式包括基礎驗證實驗，主要是認識洗衣機的機構和零部件；任務驅動實驗，主要是認識洗衣機的綜合設計；實際問題實驗，主要是研究和創新洗衣機新結構與功能。

（一）基礎驗證型實驗設計

在開展實驗課程教學時，首先應當確保學生了解到基礎驗證項目的載體，使其能夠獨立自主學習，深入理解和掌握教學內容。通過拆卸和安裝洗衣機，深入了解洗衣機構造，與課程子模塊進行知識對接。

例如在洗衣機結構認知方面，首先需要了解到不同類型和防松方式等，還需要掌握螺紋連接的知識。滾筒洗衣機底座調平裝置需要應用到細牙螺栓，由于學生日常接觸不到細牙螺栓，因此需要講解相關知識。洗衣機傳動系統會涉及到不同的帶輪，需要應用帶傳動理論知識。對于洗衣機洗滌脫水系統來說，涉及到滾筒主軸知識。

（二）綜合設計型實驗設計

大力開展綜合設計型實驗，可以逐步引導學生深入分析洗衣機運作過程中可能出現的問題，從前期選題立項，實驗設計以及制作調試等方面入手，串聯學生所掌握的理論知識，從根本上提升學生的實踐操作能力，還有助于提升，學生對實驗教學內容的興趣度，養成實踐探索的良好習慣。

（三）研究創新型實驗設計

深入分析創新型實驗設計，并且逐步引導學生自主研究和分析，建立滾筒洗衣機的需求分析架構，培養學生應用教學內容的能力，并且不斷激發學生創新創造力，還有助于促進創新精神的養成。滾筒洗衣機運作過程中的噪音比較大，已經成為該類洗衣機應用的局限性問題。所以教師可以指導學生進行滾筒洗衣機，運行噪音的研究實驗。

比如針對洗衣機洗滌脫水運行的噪音問題，聯合機械設計基礎課程的理論知識，深入分析滾筒洗衣機懸臂支撐問題，并且可以將筒壁均勻分布的等高提升筋改造為不等高的提升筋結構，可以將傳統提升筋改造為離傳動裝置距離比較遠的提升筋，這樣就能夠確保改造之后的提升筋靠近傳動裝置。通過此種設計改造方式，可以使滾筒洗衣機高速甩干過程中，提升筋可以將衣物推向與傳動裝置方向比較靠近的位置，當洗衣機內滾筒運作時，衣物懸臂縮短，將會降低旋轉力距，從而減小振動噪音。

四、結束語

綜上所述，將身邊教學法工程教育理念作為開展教學活動的基礎，建立機構與零部件實驗課程教學體系，包括機械設計基礎課程實踐設計，有效結合理論知識和機械工程，并且采用多種方式開展機械工程實驗教學，強化學生工程意識，以此解決和處理各種理論與實踐操作脫節問題，還能夠加強非機械專業學生的工程實踐能力，全面展現出應用型人才培養宗旨，從根本上提升學生解決工程問題的能力，促進工程意識和創新能力的提升。