機械設計基礎教學改革探索

摘 要：針對為非機類專業開設的機械設計基礎課程，提出了課程的培養要求，結合教學內容進行了課程教育教學環節設計，研究了能力達成的形成性評價方法，為教育教學環節與能力培養的基本規律研究打下基礎。

關鍵詞：教育教學環節 能力達成 評價方法

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0137-02

重慶大學機械工程學院針對工業工程、冶金工程、建筑環境與設備工程、工程力學等專業的非機械類本科生開設的機械設計基礎課程，是學校通識教育課程中的一門重要的技術基礎課程。該課程主要介紹常用機構和通用機械零部件的基本知識和基本設計方法，培養學生初步具有簡單機械傳動裝置設計能力。在教學內容方面著重傳授基本知識、基本理論、基本方法，在培養實踐能力方面著重創新構思和設計技能的基本訓練。為了不斷提高該課程的教學質量，近年來在教育教學環節設計和能力達成的形成性評價方法上進行了一些探索。

1 明確課程培養要求

為了明確課程教學目的，首先根據國家、社會、時代對人才在知識、能力、素質三方面的要求[1]，結合課程面向的非機類專業的工程特點，提出了本門課程的培養要求，如表1所示。該課程作為非機類專業學生的技術基礎課程，課程教學應注重基礎知識的掌握、能力的訓練及創新精神的培養。

2 課堂教學環節設計

相對機械類的機械設計基礎課程而已，該課程內容略簡，學時略少，在課堂教育教學環節方面，按照學生為主體、課內和課外相結合、能力訓練為主導的原則來進行設計。除了傳統的課堂講授以外，主要的教育教學環節有：

（1）引導式提問環節。

在課程教學過程中，在給出知識點之前，教師通過設置問題背景，以提問的方式引出知識點，激發學生興趣進行主動思考[2]。例如，“大齒輪和小齒輪的寬度是不是應該相等？”“自行車鏈條的鏈節數應該是奇數還是偶數？”給學生搜尋自己相關的知識結構、做出判斷的時間，在聽取學生回答后，再步步引導分析，得出正確結論。這種方式有助于引導學生思考，加強對知識點的理解和記憶。

（2）邏輯歸納環節。

在課程教學中，教師運用類比法、對比法、分類法、列表法、流程圖法等，把教材上大段鋪敘的文字、原理推導或分散的結論等演變成清晰直觀的圖、表等形式，幫助學生對問題形成更加直觀的認識和透徹的理解，同時有利于學生的邏輯思維、歸納思維和演繹思維能力的培養。在課程全部結束前進行一次課程總結，由教師和學生共同完成，通過回顧和梳理，幫助學生從更宏觀的角度對課程的整體構架和各章內容要點形成全面、深刻的認識。

（3）自學與講授結合環節。

安排部分課程內容以自學與講授相結合的形式進行教學。例如，“計算平面機構自由度的注意事項”“軸上零件的固定”等章節，先要求學生自學并歸納知識點，再由老師串講知識點，學生對照進行更正或補充，然后教師結合例題或關鍵問題討論考察學生對知識的掌握情況，啟發學生思考和分析，最后由老師總結。通過學生自學可以培養學生獨立學習、總結提煉、發現問題和分析判斷的能力；通過教師講授可以完善和補充教學內容，引導學生思考，結合實例或討論強化知識點的掌握，從而確保教學效果。

（4）專題訓練環節。

根據課程內容布置專題訓練作業。例如，凸輪廓線的設計和繪制，螺紋連接的選擇、強度計算和繪圖等等。這一環節的目的是通過動腦和動手強化學生對知識要點的理解，利于學生更好的掌握機械設計的基本過程和方法。

（5）知識拓展環節。

針對課程涉及的教學內容，安排1～2次非命題作業，引導學生進行知識拓展。例如，在“概論”章節，結合機械類型、發展等的介紹，要求學生結合自己專業自選一類機械設備（例如交通工具、通風設備、冶金設備）查閱其發展歷史、現狀及趨勢，形成綜述報告。又如，在“鉸鏈四桿機構”章節，要求學生在自己專業相關的機械設備中找到三類鉸鏈四桿機構的應用實例，給出機構實物圖片和機構簡圖，并敘述其基本工作原理。學生通過文獻檢索和資料閱讀分析進行知識拓展，提高探索興趣，訓練綜述能力。該環節可由學生單獨完成，也可分組完成。

3 能力達成的形成性評價方法探索

為了考察課程各個課堂教學環節對學生達到課程培養要求的效果，將二者對應起來設計了課堂教學環節效果評價表，對能力的形成性評價方法進行了探索[3]。表中每個單項的評分為0～3分（對應效果為：無，弱，一般，好）。通過初步調查并對評價結果進行統計，得出單項的平均分及各行各列的總分平均分（取整數）如表2所示。

初步調查結果顯示，目前設置的課堂教學環節，對應前四項課程培養要求的效果評價較好，在創新能力培養方面較弱，有待加強。邏輯歸納環節雖然總分較低，但在基礎理論教學方面的效果較好，可以繼續完善。該評價方法基本反映了教學環節與能力達成的因果關系，但要通過該評價方法來研究教育教學環節與能力培養的基本規律，還需進一步細化和完善。

4 結論

針對非機械類本科生的機械設計基礎課程進行了改革探索，從知識、能力、素質三方面明確了本門課程的培養要求，再針對課程要求設置引導式提問、邏輯歸納、自學與講授結合、專題訓練、知識拓展等課堂教學環節，再采用教學環節與課程要求對應的評價方法進行能力達成的形成性評價。初步研究表明，上述教學環節中對創新能力的培養不足，有待進一步改革；能力達成的評價方法基本反映了教學環節與能力達成的因果關系，還需進一步細化和完善以便為教育教學環節與能力培養的基本規律研究打下基礎。

參考文獻

[1]李良軍，嚴興春，易樹平，等.工程教育專業認證背景下本科畢業生基本要求分析與衡量—— 以歐美國家的本科畢業生基本要求為鑒[J].高等建筑教育，2013，22（4）：27-33.

[2]郭麗君，馬艷艷.啟發式教學在大學課堂中的應用[J].高校講壇，2013（11）：186，216.

[3]李良軍.英國高等教育教學質量評估與監控制度研究[J].重慶大學學報：社會科學版，2004，10（1）：146-148.