提高機械設(shè)計課程教學(xué)效果的探索與實踐

（武漢理工大學(xué)機電學(xué)院，湖北武漢430070）

（武漢理工大學(xué)機電學(xué)院，湖北武漢430070）

提高機械設(shè)計課程教學(xué)質(zhì)量對于學(xué)生學(xué)好這門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課具有重要的影響。教師通過不斷提高自身的道德素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)、語言素質(zhì)和科研素質(zhì)不斷提高自身的教學(xué)水平。通過研究適合機械設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段提高機械設(shè)計課程教學(xué)效果。通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)鞏固和提高機械設(shè)計課程理論知識。

機械設(shè)計；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)效果

機械設(shè)計課程是高等學(xué)校工科機類、近機類專業(yè)學(xué)生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課[1，2]，是學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事機械產(chǎn)品設(shè)計的必備基礎(chǔ)。通過掌握通用機械零部件的工作原理、特點、選用及設(shè)計計算，培養(yǎng)學(xué)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(nèi)容廣，信息量大，要真正學(xué)好這門課程有一定難度，提高該課程的教學(xué)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(zhì)

不斷提高自身的道德素質(zhì)。教師的道德素質(zhì)影響教師的工作態(tài)度，它將引導(dǎo)教師樹立正確的教育觀。教師對學(xué)生的愛、對教育事業(yè)的愛是教師職業(yè)道德的核心內(nèi)容，是教師愛崗敬業(yè)、不斷追求自我發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力。良好的教師道德素質(zhì)有利于學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)動機，有助于學(xué)生心智的健康成長。它是教師開展教學(xué)工作的感情基礎(chǔ)，它有助于師生之間情感與認知方面的溝通，學(xué)生在融洽的師生關(guān)系中，處于最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)，更易于對所學(xué)知識產(chǎn)生興趣并消化吸收。而青年學(xué)生思想活躍，易于模仿教師的行為，所以教師的品質(zhì)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(zhí)著等等，這些每時每刻都在影響著學(xué)生，并有利于學(xué)生形成積極的學(xué)習(xí)與生活態(tài)度。因此，高校教師的道德素質(zhì)直接影響學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生素質(zhì)。不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)?！耙虢o學(xué)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(tǒng)發(fā)生了兩個重要變化：一是知識更新的速度越來越快，數(shù)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(chuàng)造性和個性化的人，需要培育的是一種能夠適應(yīng)迅速變化、了解和適應(yīng)未來的人。在這樣恢宏的社會背景下，作為一名機械設(shè)計老師，要不斷學(xué)習(xí)機械設(shè)計領(lǐng)域新知識、新理論、新方法、新應(yīng)用，樹立終身學(xué)習(xí)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(xué)實踐中，變原來的“一桶水”為“長流水”。同時，通過系統(tǒng)地研究當代大學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，不斷提高對學(xué)生認知規(guī)律的認識水平，把這種“長流水”升華為適合學(xué)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(zhì)。教育學(xué)家蘇霍姆林斯基曾說過：“教師的語言素質(zhì)在極大程度上決定著學(xué)生在課堂上的腦力勞動效率?！倍嗄甑慕虒W(xué)實踐證明，教師在教學(xué)中語言表達能力的水平直接制約著課堂教學(xué)質(zhì)量的高低。機械設(shè)計教師只有不斷地追求課堂教學(xué)的語言藝術(shù)，提高自身的語言修養(yǎng)和語言素質(zhì)，才能把機械設(shè)計教得有聲有色。要把語言的準確性和通俗性統(tǒng)一起來，機械設(shè)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(qū)別開來，只有把語言的通俗性和準確性統(tǒng)一起來，講課才能既嚴謹又生動。要把語言的精練性和內(nèi)容的豐富性統(tǒng)一起來，機械設(shè)計教師要不斷凝練語言，用精練的語言把機械設(shè)計的思想、方法、原理講述清楚，同時又要把內(nèi)容講得有血有肉。要充分利用啟發(fā)性的語言，啟迪學(xué)生的思維。語言要有張有弛，充滿激情，處處扣人心弦，這樣學(xué)生才能更用心地聽課。機械設(shè)計教師只有不斷探索提高自身的語言素質(zhì)，掌握語言藝術(shù)，才能不斷提高機械設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。不斷提高自身的科研素質(zhì)。中國科學(xué)院院士、教育家楊叔子指出：大學(xué)教師還得治學(xué)，治學(xué)術(shù)，做學(xué)問，搞研究；否則，就提不高，既不能在學(xué)問上、在研究上做出貢獻，也不能提高教學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量，從而嚴重妨礙育人，特別是嚴重危害培育拔尖創(chuàng)新人才。機械設(shè)計課作為一門基礎(chǔ)課，設(shè)計的內(nèi)容廣泛，機械設(shè)計的方法、原理也在產(chǎn)生日新月異的發(fā)展變化，教師只有通過做科研，才能把握學(xué)科發(fā)展的最前沿。教師通過做科研，不斷創(chuàng)新，才能對創(chuàng)新有更深刻的認識，講的課才能更有深度。機械設(shè)計教師只有不斷提高自身的科研素質(zhì)，才能教出富有創(chuàng)新精神的新時代大學(xué)生。

二、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段與機械設(shè)計教學(xué)內(nèi)容深度融合

根據(jù)機械設(shè)計課程各章節(jié)內(nèi)容的特點，采用合適的教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段，學(xué)生掌握課堂內(nèi)容的同時，不斷提高自學(xué)能力、想象能力、創(chuàng)新能力等能力，全面提高學(xué)生的素質(zhì)。采用適合于教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)模式。對于學(xué)生比較熟悉的教學(xué)內(nèi)容如“帶傳動、鏈傳動”可以采用自學(xué)——輔導(dǎo)式的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力?！皠?chuàng)新設(shè)計章節(jié)”可以多采用范例教學(xué)模式，特別是采用與大學(xué)生密切相關(guān)的一些范例，如“全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”獲獎作品，采用這些范例可以拉近教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的距離，引起學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。對于機械零件常見的失效形式采用現(xiàn)象分析模式，通過實際觀察零件的失效形式，使學(xué)生產(chǎn)生直觀的印象，更容易理解和把握所學(xué)知識。方法是十分重要的。機械設(shè)計教師要深入鉆研適合機械設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的方法。根據(jù)機械設(shè)計課程的特點，在教學(xué)方法上多采用探究式、討論式、啟發(fā)式教學(xué)方法以及基于現(xiàn)場的情境學(xué)習(xí)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。啟發(fā)式教學(xué)方法的應(yīng)用，比如機械，可以通過舉出大家常見的汽車、自行車，啟發(fā)學(xué)生理解機械的概念，進一步啟發(fā)學(xué)生購買這些機械時的要求就是設(shè)計這些機械的要求，如何設(shè)計這些機械滿足上述要求，就是機械設(shè)計講的內(nèi)容，通過啟發(fā)，學(xué)生就可以知道“機械設(shè)計”這門課要講什么內(nèi)容，就掌握了這門課的主線。探究式教學(xué)方法的應(yīng)用，例如，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，引導(dǎo)學(xué)生運用發(fā)散性思維分析多種零件布置方案，比較各種方案的優(yōu)劣，從而找到最佳的方案，強調(diào)學(xué)生的主動參與。情境學(xué)習(xí)教學(xué)方法的應(yīng)用，如，在講授機構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以將課堂設(shè)置在擺好實物的實驗室，“百聞不如一見”，通過讓學(xué)生親自動手裝拆不同形式的實物和模型，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果會起到事半功倍的作用。充分利用多媒體教學(xué)、黑板教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種教學(xué)手段。要將多媒體課件與黑板教學(xué)相結(jié)合。課堂教學(xué)要充分發(fā)揮多媒體教學(xué)和黑板教學(xué)各自的優(yōu)點。對于關(guān)鍵的理論推導(dǎo)、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(jié)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(xué)生的思維興奮點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，在教學(xué)中，教師應(yīng)當充分利用實物、模型等多種直觀教具，使學(xué)生從感性認識上更準確、深刻地掌握所學(xué)內(nèi)容。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段中的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段進行課外輔導(dǎo)答疑，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)課件和網(wǎng)絡(luò)習(xí)題隨時鞏固課上學(xué)過的知識，也可以提前預(yù)習(xí)下節(jié)課要講解的內(nèi)容，不明白的問題學(xué)生可以在網(wǎng)上論壇切磋，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的實時性。

三、通過實踐環(huán)節(jié)提高機械設(shè)計課程教學(xué)效果

機械設(shè)計課程是一門與實踐緊密相連的課程，因此，在課堂教學(xué)之外，還適當安排學(xué)生參觀往年“全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”獲獎作品、機械產(chǎn)品和工程現(xiàn)場等，對機電產(chǎn)品的傳動系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)特點、設(shè)計方法等進行現(xiàn)場講解，加深學(xué)生對教材內(nèi)容應(yīng)用的理解，擴大了知識面，提高了學(xué)生的工程意識。機械設(shè)計課程與實踐緊密相連，機械設(shè)計實驗對提高學(xué)生對本門課程的把握起到了重要的作用，特別是綜合性、設(shè)計性、動手操作性的實驗。為此，我們增加了機械傳動系統(tǒng)創(chuàng)意組合綜合性實驗，學(xué)生自行設(shè)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(xùn)練，綜合應(yīng)用了機械設(shè)計課程中所學(xué)多種零部件，了解了各種傳動方案的優(yōu)缺點，體會了機械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的重要性，體驗了工程設(shè)計、裝配中要注意的一些問題。增加了實驗的開放性，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要與實驗室老師約定實驗時間和實驗內(nèi)容。機械設(shè)計課程設(shè)計是機類學(xué)生學(xué)完機械制圖、幾何量公差、機械原理、機械設(shè)計等課程后一次綜合實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對學(xué)生機械設(shè)計綜合能力的提高起到了重要的作用。在設(shè)計題目的選擇上，改變傳統(tǒng)的以帶式運輸機的傳動裝置為題目的方式，鼓勵學(xué)生調(diào)研相關(guān)工程需要，自主選擇課程設(shè)計題目。目前學(xué)生采用的題目有機械原理課程設(shè)計題目、機械類創(chuàng)新項目的題目或者根據(jù)工程實際需要提煉的題目。通過自主選題，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，使學(xué)生得到系統(tǒng)性設(shè)計訓(xùn)練。在設(shè)計過程中，鼓勵并創(chuàng)造條件讓學(xué)生實地考察、拆裝相關(guān)機械產(chǎn)品，提高感性認識；通過網(wǎng)絡(luò)等途徑查閱相應(yīng)資料，了解相關(guān)零部件價格，培養(yǎng)學(xué)生成本設(shè)計思想；鼓勵學(xué)生通過查找資料、規(guī)范和標準解決課程設(shè)計中碰到的相應(yīng)問題，提高學(xué)生的自學(xué)能力和使用標準、規(guī)范的能力。實踐證明，這種選題的方式以及設(shè)計過程的要求，增強了學(xué)生課程設(shè)計的興趣和積極性，鞏固了學(xué)生機械設(shè)計理論知識，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)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(shè)計課程是機類大學(xué)生一門承上啟下的課程，學(xué)好機械設(shè)計課程對于學(xué)生鞏固以前學(xué)過的知識和學(xué)好以后的專業(yè)課具有重要的作用。教師通過不斷提高自身素質(zhì)，研究教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段，不斷提高機械設(shè)計課程的教學(xué)質(zhì)量，通過參觀、實驗和課程設(shè)計鞏固和提高機械設(shè)計的學(xué)習(xí)效果。提高機械設(shè)計教學(xué)質(zhì)量，滿足人才培養(yǎng)方案提出的要求，培養(yǎng)適應(yīng)新型工業(yè)化要求的卓越工程技術(shù)人才，更好地推動經(jīng)濟社會跨越式發(fā)展。

[1]秦小嶼.提高機械設(shè)計課程教學(xué)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(shè)計教學(xué)效果的措施[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報：高教研究版，2012，33（4），109-110.

提高機械設(shè)計課程教學(xué)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(xué)教研項目（2010017）。