“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程新教學(xué)模式的探討

杜強(qiáng) 王強(qiáng) 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(duì)伍的發(fā)展情況和機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求的調(diào)整，對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)”這門專業(yè)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)模式的探索與研究，并提出了實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的改革思路和具體措施。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)模式教學(xué)改革

機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟(jì)中各行業(yè)的發(fā)展，都有賴于機(jī)械工業(yè)為其提供裝備。中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)于2011年3月29日發(fā)布的《“十二五”機(jī)械工業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃》將發(fā)展目標(biāo)定位于由機(jī)械制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械制造強(qiáng)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(jī)械設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容改革的同時(shí)，進(jìn)行教學(xué)模式的改革。

“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程是理工科大學(xué)為機(jī)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(shí)驗(yàn)、課后作業(yè)和考試為課堂講授內(nèi)容服務(wù)，并設(shè)定機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)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(jī)械工程教育的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我校機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的實(shí)際情況，我們對(duì)影響機(jī)械設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了深入分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)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(diǎn)出發(fā)，突出以學(xué)生為主，在學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)條件下，根據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、社會(huì)性和情境性，以培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的面向工程的機(jī)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(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。由于“機(jī)械設(shè)計(jì)”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(shí)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們根據(jù)課程教學(xué)要求和特點(diǎn)，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(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行生動(dòng)演示，并比較不同參數(shù)條件對(duì)機(jī)械零件或機(jī)構(gòu)的影響效果，加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的理解。

在多媒體教學(xué)過程中，我們首先選擇加工或運(yùn)動(dòng)視頻以培養(yǎng)學(xué)生面向工程的興趣，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械零件加工或傳動(dòng)過程的了解；其次采用動(dòng)畫演示機(jī)械零件傳動(dòng)的情況，采用ADAMS機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軟件和PROE造型軟件制作動(dòng)畫并應(yīng)用于教學(xué)中，將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)化成看得見、容易理解的知識(shí)。

二、結(jié)合工程應(yīng)用進(jìn)行講授，加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的有效途徑。通過傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)習(xí)，有相當(dāng)比例的學(xué)生在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)時(shí)不知道如何進(jìn)行，這實(shí)際上是課堂教學(xué)中對(duì)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的一種缺失。鑒于此種情況，我們?cè)谡n堂教學(xué)中結(jié)合課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行講授。特別是在齒輪機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)部分，對(duì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟，以及容易出現(xiàn)的問題都進(jìn)行了闡述，從而使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，進(jìn)而能順利完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。

在教學(xué)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的力度，結(jié)合課程內(nèi)容講授一些工程實(shí)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(dòng)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(jī)械零件，對(duì)此有一定的感性認(rèn)識(shí)，如鏈條、鏈輪、螺栓、滾動(dòng)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(shí)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(dòng)性，加深對(duì)這些零件的理性認(rèn)識(shí)，擴(kuò)展了認(rèn)識(shí)的范圍。

盡管是本科教學(xué)，學(xué)生仍然對(duì)科學(xué)研究抱有很高的熱情，渴望了解當(dāng)今機(jī)械工程研究中的前沿問題。教師都有較高的學(xué)位，在機(jī)械工程的某些方面進(jìn)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(kuò)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(gè)性和愛好，培養(yǎng)科研能力。

三、采用合理考核評(píng)價(jià)指標(biāo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)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(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)?？荚囀墙虒W(xué)效果的主要評(píng)價(jià)手段。傳統(tǒng)考試的主要形式是期末考試，這種考核評(píng)價(jià)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(shí)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(duì)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(píng)價(jià)的主要手段，同時(shí)輔以其他考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程，學(xué)生的成績(jī)包括四個(gè)部分：期末考試成績(jī)、期中考試成績(jī)、平時(shí)課后作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)。期末考試成績(jī)占70%，其余三項(xiàng)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(cè)驗(yàn)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(jìn)一步了解本課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，避免了期末臨時(shí)突擊現(xiàn)象。

平時(shí)作業(yè)成績(jī)的評(píng)定，每個(gè)學(xué)生一學(xué)期三次，作業(yè)題目為設(shè)計(jì)型題目，允許一題多解，并在課堂上進(jìn)行講評(píng)。在講評(píng)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(shí)解決實(shí)際問題和創(chuàng)新思維的能力。

“機(jī)械設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)著重考查學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和測(cè)試能力。

四、結(jié)語

將新教學(xué)模式應(yīng)用于“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)，對(duì)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(shí)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(shí)，新教學(xué)模式也給授課教師提出了更高的要求，促進(jìn)了教師教學(xué)能力的提高。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：西華大學(xué)2012年教學(xué)改革研究項(xiàng)目。