“機械設(shè)計”課程新教學(xué)模式的探討

杜強 王強 張均富 柳在鑫

摘要： 作者根據(jù)本校近年來“雙師型”教學(xué)隊伍的發(fā)展情況和機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求的調(diào)整，對“機械設(shè)計”這門專業(yè)基礎(chǔ)課程進行教學(xué)模式的探索與研究，并提出了實現(xiàn)教學(xué)模式的改革思路和具體措施。

關(guān)鍵詞： 機械設(shè)計教學(xué)模式教學(xué)改革

機械工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟中各行業(yè)的發(fā)展，都有賴于機械工業(yè)為其提供裝備。中國機械工業(yè)聯(lián)合會于2011年3月29日發(fā)布的《“十二五”機械工業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃》將發(fā)展目標定位于由機械制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械制造強國。為了適應(yīng)提升層次、提高素質(zhì)、面向工程的人才培養(yǎng)模式的要求，必須在“機械設(shè)計”課程內(nèi)容改革的同時，進行教學(xué)模式的改革。

“機械設(shè)計”課程是理工科大學(xué)為機械工程類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課［１］。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以課堂教學(xué)為主，教學(xué)實驗、課后作業(yè)和考試為課堂講授內(nèi)容服務(wù)，并設(shè)定機械設(shè)計課程設(shè)計環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力［２］。通過借鑒國內(nèi)外著名高校機械工程教育的先進經(jīng)驗，結(jié)合我校機械設(shè)計課程教學(xué)的實際情況，我們對影響機械設(shè)計課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的教材、教案、作業(yè)、考核標準等進行了深入分析，在此基礎(chǔ)上對教學(xué)方法和教學(xué)手段進行了初步探索，提出了新的教學(xué)模式。新教學(xué)模式從我校地方綜合性大學(xué)的特點出發(fā)，突出以學(xué)生為主，在學(xué)生現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)條件下，根據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論，強調(diào)學(xué)習(xí)的主動性、社會性和情境性，以培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新設(shè)計能力強的面向工程的機械工程應(yīng)用人才。

一、采用多媒體教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)手段應(yīng)有利于學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)。由于“機械設(shè)計”教學(xué)內(nèi)容由抽象的概念和具體的零件構(gòu)成，口頭講述無法使學(xué)生真正了解零件的工作實質(zhì)，采用多媒體教學(xué)手段可加大教學(xué)信息量并有效改善教學(xué)效果［３］。

在課堂教學(xué)中，由于絕大部分學(xué)生沒有工程實踐經(jīng)驗，我們根據(jù)課程教學(xué)要求和特點，采用行之有效的多媒體教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對教學(xué)內(nèi)容進行生動演示，并比較不同參數(shù)條件對機械零件或機構(gòu)的影響效果，加深學(xué)生對學(xué)習(xí)對象的理解。

在多媒體教學(xué)過程中，我們首先選擇加工或運動視頻以培養(yǎng)學(xué)生面向工程的興趣，增強學(xué)生對機械零件加工或傳動過程的了解；其次采用動畫演示機械零件傳動的情況，采用ADAMS機構(gòu)運動軟件和PROE造型軟件制作動畫并應(yīng)用于教學(xué)中，將抽象的知識轉(zhuǎn)化成看得見、容易理解的知識。

二、結(jié)合工程應(yīng)用進行講授，加強學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。

機械設(shè)計課程設(shè)計是理論聯(lián)系實際的有效途徑。通過傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)習(xí)，有相當比例的學(xué)生在進行機械設(shè)計課程設(shè)計時不知道如何進行，這實際上是課堂教學(xué)中對工程實踐能力培養(yǎng)的一種缺失。鑒于此種情況，我們在課堂教學(xué)中結(jié)合課程設(shè)計內(nèi)容進行講授。特別是在齒輪機構(gòu)及傳動部分，對課程設(shè)計內(nèi)容、步驟，以及容易出現(xiàn)的問題都進行了闡述，從而使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，進而能順利完成課程設(shè)計任務(wù)。

在教學(xué)環(huán)節(jié)中加強實踐環(huán)節(jié)的力度，結(jié)合課程內(nèi)容講授一些工程實例是加深學(xué)生理解、提高注意力的有效方法。教師都有一定的工程實踐經(jīng)驗，在講授過程中穿插自身或他人的工作案例，能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、啟發(fā)學(xué)生思維和創(chuàng)造力，鍛煉分析問題和解決問題的能力。

在日常生活中，學(xué)生或多或少接觸了一些機械零件，對此有一定的感性認識，如鏈條、鏈輪、螺栓、滾動軸承等。在課堂教學(xué)中，我們根據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論，在學(xué)生現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，剖析這些零件的結(jié)構(gòu)及用途，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，加深對這些零件的理性認識，擴展了認識的范圍。

盡管是本科教學(xué)，學(xué)生仍然對科學(xué)研究抱有很高的熱情，渴望了解當今機械工程研究中的前沿問題。教師都有較高的學(xué)位，在機械工程的某些方面進行過相關(guān)研究工作。在課程教學(xué)中結(jié)合講授內(nèi)容擴展到科學(xué)研究領(lǐng)域，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、創(chuàng)作熱情，充分發(fā)展學(xué)生的個性和愛好，培養(yǎng)科研能力。

三、采用合理考核評價指標，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性。

通過課堂上教師的講授及學(xué)生的學(xué)習(xí)，學(xué)生能獲得機械設(shè)計的基本知識。考試是教學(xué)效果的主要評價手段。傳統(tǒng)考試的主要形式是期末考試，這種考核評價方式有較多弊端。首先是造成學(xué)生通過考前突擊來應(yīng)付考試的現(xiàn)象，不利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)；其次是教師不能及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，無法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況調(diào)整教學(xué)方法和手段。

由于考試對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)具有重要的導(dǎo)向作用，我們將考試作為教學(xué)效果評價的主要手段，同時輔以其他考評標準。

對于“機械設(shè)計”課程，學(xué)生的成績包括四個部分：期末考試成績、期中考試成績、平時課后作業(yè)成績、實驗成績。期末考試成績占70%，其余三項分別占總分的一定比例，逐年有所調(diào)整。

期中考試采用隨堂測驗交卷的方式，考試題目的類型和期末考試相同，從而使學(xué)生進一步了解本課程的學(xué)習(xí)重點，避免了期末臨時突擊現(xiàn)象。

平時作業(yè)成績的評定，每個學(xué)生一學(xué)期三次，作業(yè)題目為設(shè)計型題目，允許一題多解，并在課堂上進行講評。在講評中注重工程應(yīng)用背景，澄清學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑慮，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題和創(chuàng)新思維的能力。

“機械設(shè)計”實驗環(huán)節(jié)著重考查學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計和測試能力。

四、結(jié)語

將新教學(xué)模式應(yīng)用于“機械設(shè)計”課程教學(xué)，對比傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到較大提高，應(yīng)用知識的能力得以提高。這種新教學(xué)模式有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，符合面向工程的現(xiàn)代人才培養(yǎng)要求。同時，新教學(xué)模式也給授課教師提出了更高的要求，促進了教師教學(xué)能力的提高。

參考文獻：

［1］濮良貴，紀明剛.機械設(shè)計（第八版）［M］.北京：高等教育出版社，2006.5.

［2］閻紹澤，申永勝，季林紅等.機械設(shè)計基礎(chǔ)系列課程的新教學(xué)模式［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2004，（6）:28-29.

［3］楊恩霞，應(yīng)麗霞.機械設(shè)計基礎(chǔ)課實踐研究型教學(xué)模式的探討［J］.黑龍江高教研究，2008，（11）:165-167.

基金項目：西華大學(xué)2012年教學(xué)改革研究項目。