提高機械設計課程教學效果的探索與實踐

（武漢理工大學機電學院，湖北武漢430070）

（武漢理工大學機電學院，湖北武漢430070）

提高機械設計課程教學質量對于學生學好這門重要的技術基礎課具有重要的影響。教師通過不斷提高自身的道德素質、專業素質、語言素質和科研素質不斷提高自身的教學水平。通過研究適合機械設計課程教學內容的教學模式、教學方法和教學手段提高機械設計課程教學效果。通過實踐教學環節鞏固和提高機械設計課程理論知識。

機械設計；教學質量；教學效果

機械設計課程是高等學校工科機類、近機類專業學生的一門重要的技術基礎課[1，2]，是學習專業課程和從事機械產品設計的必備基礎。通過掌握通用機械零部件的工作原理、特點、選用及設計計算，培養學生解決實際問題的正確思路、方法和能力。由于該課程工程性強、涉及內容廣，信息量大，要真正學好這門課程有一定難度，提高該課程的教學效果是我們一直探索和實踐的課題。

一、不斷提高自身的素質

不斷提高自身的道德素質。教師的道德素質影響教師的工作態度，它將引導教師樹立正確的教育觀。教師對學生的愛、對教育事業的愛是教師職業道德的核心內容，是教師愛崗敬業、不斷追求自我發展的內驅力。良好的教師道德素質有利于學生形成良好的學習動機，有助于學生心智的健康成長。它是教師開展教學工作的感情基礎，它有助于師生之間情感與認知方面的溝通，學生在融洽的師生關系中，處于最佳學習狀態，更易于對所學知識產生興趣并消化吸收。而青年學生思想活躍，易于模仿教師的行為，所以教師的品質包括教師的思想品德、為人處世方法，教師對待工作的熱情、對待生活的執著等等，這些每時每刻都在影響著學生，并有利于學生形成積極的學習與生活態度。因此，高校教師的道德素質直接影響學校培養的學生素質。不斷提高自身的專業素質。“要想給學生一杯水，教師要有一桶水。”如今，我們正處在信息化時代，人類知識系統發生了兩個重要變化：一是知識更新的速度越來越快，數量越來越多；二是知識傳播途徑越來越多，傳播速度越來越快。這個時代需要培育的是具有高度創造性和個性化的人，需要培育的是一種能夠適應迅速變化、了解和適應未來的人。在這樣恢宏的社會背景下，作為一名機械設計老師，要不斷學習機械設計領域新知識、新理論、新方法、新應用，樹立終身學習觀念，不斷“自我充電”，不斷提高自己的知識層次和思維能力并將其運用到教學實踐中，變原來的“一桶水”為“長流水”。同時，通過系統地研究當代大學生的身心發展規律，不斷提高對學生認知規律的認識水平，把這種“長流水”升華為適合學生需要的“甘甜水”。唯有這樣，才能不誤人子弟，才能始終與時俱進，做合格的教師。不斷提高自身的語言素質。教育學家蘇霍姆林斯基曾說過：“教師的語言素質在極大程度上決定著學生在課堂上的腦力勞動效率。”多年的教學實踐證明，教師在教學中語言表達能力的水平直接制約著課堂教學質量的高低。機械設計教師只有不斷地追求課堂教學的語言藝術，提高自身的語言修養和語言素質，才能把機械設計教得有聲有色。要把語言的準確性和通俗性統一起來，機械設計課有很多概念，對概念的描述語言要準確，同時講課主要用口語化的語言，要和書面語言區別開來，只有把語言的通俗性和準確性統一起來，講課才能既嚴謹又生動。要把語言的精練性和內容的豐富性統一起來，機械設計教師要不斷凝練語言，用精練的語言把機械設計的思想、方法、原理講述清楚，同時又要把內容講得有血有肉。要充分利用啟發性的語言，啟迪學生的思維。語言要有張有弛，充滿激情，處處扣人心弦，這樣學生才能更用心地聽課。機械設計教師只有不斷探索提高自身的語言素質，掌握語言藝術，才能不斷提高機械設計的教學質量。不斷提高自身的科研素質。中國科學院院士、教育家楊叔子指出：大學教師還得治學，治學術，做學問，搞研究；否則，就提不高，既不能在學問上、在研究上做出貢獻，也不能提高教學水平，提高教學質量，從而嚴重妨礙育人，特別是嚴重危害培育拔尖創新人才。機械設計課作為一門基礎課，設計的內容廣泛，機械設計的方法、原理也在產生日新月異的發展變化，教師只有通過做科研，才能把握學科發展的最前沿。教師通過做科研，不斷創新，才能對創新有更深刻的認識，講的課才能更有深度。機械設計教師只有不斷提高自身的科研素質，才能教出富有創新精神的新時代大學生。

二、教學模式、教學方法、教學手段與機械設計教學內容深度融合

根據機械設計課程各章節內容的特點，采用合適的教學模式、教學方法和教學手段，學生掌握課堂內容的同時，不斷提高自學能力、想象能力、創新能力等能力，全面提高學生的素質。采用適合于教學內容的教學模式。對于學生比較熟悉的教學內容如“帶傳動、鏈傳動”可以采用自學——輔導式的教學模式，培養學生的自學能力。“創新設計章節”可以多采用范例教學模式，特別是采用與大學生密切相關的一些范例，如“全國大學生機械創新設計大賽”獲獎作品，采用這些范例可以拉近教學內容與學生的距離，引起學生的興趣，調動學生的學習積極性。對于機械零件常見的失效形式采用現象分析模式，通過實際觀察零件的失效形式，使學生產生直觀的印象，更容易理解和把握所學知識。方法是十分重要的。機械設計教師要深入鉆研適合機械設計教學內容的方法。根據機械設計課程的特點，在教學方法上多采用探究式、討論式、啟發式教學方法以及基于現場的情境學習教學方法，激發學生的學習興趣。啟發式教學方法的應用，比如機械，可以通過舉出大家常見的汽車、自行車，啟發學生理解機械的概念，進一步啟發學生購買這些機械時的要求就是設計這些機械的要求，如何設計這些機械滿足上述要求，就是機械設計講的內容，通過啟發，學生就可以知道“機械設計”這門課要講什么內容，就掌握了這門課的主線。探究式教學方法的應用，例如，在軸的結構設計中，引導學生運用發散性思維分析多種零件布置方案，比較各種方案的優劣，從而找到最佳的方案，強調學生的主動參與。情境學習教學方法的應用，如，在講授機構運動簡圖、具有確定運動的條件、自由度計算以及減速器箱體的結構設計時，可以將課堂設置在擺好實物的實驗室，“百聞不如一見”，通過讓學生親自動手裝拆不同形式的實物和模型，激發學生的學習熱情，增加學生學習的成就感，學生的學習效果會起到事半功倍的作用。充分利用多媒體教學、黑板教學、網絡教學等多種教學手段。要將多媒體課件與黑板教學相結合。課堂教學要充分發揮多媒體教學和黑板教學各自的優點。對于關鍵的理論推導、重要例題，教師可以在黑板上進行重點講解，而對于大量的圖形，使用多媒體課件就可以節省很多時間，多媒體課件還可以通過圖像的三維動畫效果，以及大量的視聽效果，沖擊學生的思維興奮點，激發學生的學習興趣。同時，在教學中，教師應當充分利用實物、模型等多種直觀教具，使學生從感性認識上更準確、深刻地掌握所學內容。充分利用現代化教學手段中的網絡教學手段進行課外輔導答疑，學生可以通過網絡課件和網絡習題隨時鞏固課上學過的知識，也可以提前預習下節課要講解的內容，不明白的問題學生可以在網上論壇切磋，網絡教學極大地提高了學生學習的實時性。

三、通過實踐環節提高機械設計課程教學效果

機械設計課程是一門與實踐緊密相連的課程，因此，在課堂教學之外，還適當安排學生參觀往年“全國大學生機械創新設計大賽”獲獎作品、機械產品和工程現場等，對機電產品的傳動系統、結構特點、設計方法等進行現場講解，加深學生對教材內容應用的理解，擴大了知識面，提高了學生的工程意識。機械設計課程與實踐緊密相連，機械設計實驗對提高學生對本門課程的把握起到了重要的作用，特別是綜合性、設計性、動手操作性的實驗。為此，我們增加了機械傳動系統創意組合綜合性實驗，學生自行設計傳動方案，選擇各種零部件、采用合適工具進行裝配。這是一次非常逼真的工程實踐訓練，綜合應用了機械設計課程中所學多種零部件，了解了各種傳動方案的優缺點，體會了機械傳動系統方案設計的重要性，體驗了工程設計、裝配中要注意的一些問題。增加了實驗的開放性，學生可以根據自己的需要與實驗室老師約定實驗時間和實驗內容。機械設計課程設計是機類學生學完機械制圖、幾何量公差、機械原理、機械設計等課程后一次綜合實踐性教學環節，對學生機械設計綜合能力的提高起到了重要的作用。在設計題目的選擇上，改變傳統的以帶式運輸機的傳動裝置為題目的方式，鼓勵學生調研相關工程需要，自主選擇課程設計題目。目前學生采用的題目有機械原理課程設計題目、機械類創新項目的題目或者根據工程實際需要提煉的題目。通過自主選題，鍛煉學生的創新思維和創新能力，使學生得到系統性設計訓練。在設計過程中，鼓勵并創造條件讓學生實地考察、拆裝相關機械產品，提高感性認識；通過網絡等途徑查閱相應資料，了解相關零部件價格，培養學生成本設計思想；鼓勵學生通過查找資料、規范和標準解決課程設計中碰到的相應問題，提高學生的自學能力和使用標準、規范的能力。實踐證明，這種選題的方式以及設計過程的要求，增強了學生課程設計的興趣和積極性，鞏固了學生機械設計理論知識，提高了學生學習能力、查閱資料的能力、動手能力以及工程實踐能力，取得了良好的效果。

機械設計課程是機類大學生一門承上啟下的課程，學好機械設計課程對于學生鞏固以前學過的知識和學好以后的專業課具有重要的作用。教師通過不斷提高自身素質，研究教學模式、教學方法和教學手段，不斷提高機械設計課程的教學質量，通過參觀、實驗和課程設計鞏固和提高機械設計的學習效果。提高機械設計教學質量，滿足人才培養方案提出的要求，培養適應新型工業化要求的卓越工程技術人才，更好地推動經濟社會跨越式發展。

[1]秦小嶼.提高機械設計課程教學效果的幾點思考[J].高等教育研究，2009，26（1），63-64.

[2]崔高健，母德強，陳延偉.強化機械設計教學效果的措施[J].長春工業大學學報：高教研究版，2012，33（4），109-110.

提高機械設計課程教學效果的探索與實踐

江連會

G642.4文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2014）39-0186-02

武漢理工大學教研項目（2010017）。