機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)結(jié)構(gòu)改革淺析

李霞　魏敏　馬蓉

摘要：機械設(shè)計基礎(chǔ)是一門理論性、實踐性和應(yīng)用性較強且較為抽象的課程。針對目前該課程教學(xué)改革中存在的問題，本文從實驗教學(xué)和課堂教學(xué)的角度進行實踐和探索。通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、開發(fā)創(chuàng)新性實驗等改革，大大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生的觀察能力、綜合設(shè)計與創(chuàng)新能力、實踐動手能力及分析和解決問題的能力得到明顯改進和提高，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動變主動，加深對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的認(rèn)識和了解，進而達到提高教學(xué)效果的目的。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；教學(xué)結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革

多年來，我校機械設(shè)計教學(xué)改革取得了不小的成績，做了很多工作，但是普遍反映整個教改并沒有大的突破，原因在哪兒呢？主要問題在于，這些教改只注重了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革，而忽視教學(xué)結(jié)構(gòu)的改革。比如說最近幾年編了很多新的教材，這是教學(xué)內(nèi)容的改革；各個學(xué)校增添了很多機械創(chuàng)新設(shè)備，比如機構(gòu)創(chuàng)新試驗臺、機械設(shè)計陳列柜還有其他的教學(xué)設(shè)施，這是教學(xué)手段的改革。這些改革確實是很需要的，因為對推動整個教學(xué)改革有一定意義。但是，在投入大量人力、物力進行這類改革的同時，卻忽視了一個更為根本性的改革，這就是教學(xué)結(jié)構(gòu)的改革。

一、 機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)中存在的問題

盡管高校的機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)改革已進行了多年，但從總體上看，目前的教學(xué)過程并沒有真正擺脫傳統(tǒng)教育模式的影響。按照素質(zhì)教育的思想，教育的目的是全面提高人的素質(zhì)，要通過學(xué)校的各種教育，把對學(xué)生而言是外在的知識和感受內(nèi)化為學(xué)生個人內(nèi)在的、穩(wěn)定的個性心理品質(zhì)，從而為學(xué)生一生的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。在機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)過程中，傳授必要的知識是重要的，但更重要的是使學(xué)生養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)方法和很強的自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和健全人格。而目前無論是培養(yǎng)模式還是教學(xué)過程、課堂教學(xué)還是實踐教學(xué)，都還沒有真正體現(xiàn)這一精神。因此，對在傳統(tǒng)教育模式下形成的教學(xué)過程來一番徹底的改造，真正做到素質(zhì)教育與大學(xué)教學(xué)過程的融合是推進高校教學(xué)改革的關(guān)鍵。

多年實踐表明，機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)改革不是一件容易的事。首先是觀念上真正、徹底的轉(zhuǎn)變不容易，要在行動上實施更不容易了同時，我們的教師本身就是由傳統(tǒng)教育模式培養(yǎng)出來的，多年教學(xué)工作養(yǎng)成的教學(xué)方式與方法要改也難，加上還有環(huán)境、條件、氛圍、政策等諸多因素的影響與制約。這也就是教學(xué)改革搞了多年而成效并不理想的主要原因。小范圍、局部的改革和試點經(jīng)過艱苦努力能見成效，要大面積推廣實施，堅持下去，在全局上形成氣候就比較艱難了。

在以前的教學(xué)中只重視理論知識的傳授，忽視創(chuàng)新能力和實踐能力培養(yǎng)的現(xiàn)象。學(xué)生的學(xué)習(xí)成績主要反映理論學(xué)習(xí)的優(yōu)劣，因而，在工科畢業(yè)生中出現(xiàn)了“高分低能”的現(xiàn)象。一方面教師創(chuàng)新精神欠缺、專職實驗教師隊伍結(jié)構(gòu)欠合理。隨著教學(xué)工作量的增加教師沒有大量精力去探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式和方法。教師創(chuàng)新意識不足，很難產(chǎn)生具有創(chuàng)造性的教學(xué)成果和科研成果。而專職實驗教師是實踐教學(xué)的主力軍。目前學(xué)校對教師隊伍的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)強調(diào)較多，而對其實驗?zāi)芰σ蟛桓摺Ａ硪环矫?，由于擴招而導(dǎo)致學(xué)生的整體素質(zhì)的下降，學(xué)習(xí)的主動性、積極性不高，加上對對固有教學(xué)模式的厭倦。

二、 機械設(shè)計基礎(chǔ)實踐教學(xué)結(jié)構(gòu)的改革

隨著實踐教學(xué)改革的深入，學(xué)科建設(shè)的進行和課程體系的調(diào)整，我們及時轉(zhuǎn)變教育觀念，緊密圍繞機械設(shè)計人才的培養(yǎng)目標(biāo)，提出了對學(xué)生進行綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，并緊密結(jié)合學(xué)校學(xué)科建設(shè)，對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程建設(shè)采取了綜合配套、全面推進的一系列改革的探索和嘗試。在現(xiàn)代教育思想、教育理論、學(xué)習(xí)理論、教學(xué)設(shè)計理論等方面的指導(dǎo)下，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革將在實踐-總結(jié)-再實踐的研究與探索中不斷完善，將會更加符合教學(xué)規(guī)律，取得更好的教學(xué)效果。

大學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)日益受到人們的重視，因為實踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。應(yīng)該徹底改變傳統(tǒng)教育模式下實踐教學(xué)處于從屬地位的狀況。構(gòu)建科學(xué)合理培養(yǎng)方案的一個重要任務(wù)是必須為學(xué)生構(gòu)筑一個合理的實踐能力體系，并從整體上策劃每個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。這種實踐教學(xué)體系是與理論教學(xué)平行而又相互協(xié)調(diào)、相輔相成的。應(yīng)盡可能為學(xué)生提供綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)造性比較強的實踐環(huán)境。機械設(shè)計基礎(chǔ)是一種實踐性較強的課程，它必須有賴于大量獨立的成功的機械創(chuàng)新設(shè)計實例，通過實驗學(xué)生可以初步提煉總結(jié)出機械創(chuàng)新設(shè)計的原由，個別實例研究到歸納總結(jié)出一般性原則、方法的過程，也就是機械創(chuàng)新設(shè)計的一種基本研究方法。創(chuàng)新設(shè)計能大大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了他們的動手能力，培養(yǎng)了基本的機械素養(yǎng)，能夠綜合應(yīng)用所學(xué)到的知識來解決實際問題，提高了創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)一位優(yōu)秀的工程師打下了基礎(chǔ)。

全面改革機械設(shè)計課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以課題小組的形式進行完整的機械系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)方案設(shè)計，引入現(xiàn)代設(shè)計手段，進行分析和表達，極大的提高了學(xué)生的興趣和積極性。突出創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。機械設(shè)計本身就是一種創(chuàng)新性的工作，我們的目標(biāo)是使學(xué)生在校期間就應(yīng)具備初步的創(chuàng)新設(shè)計能力及動手能力，為此我們在課堂上注重啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，課下積極指導(dǎo)學(xué)生參加多項機械設(shè)計創(chuàng)新大賽。提高了學(xué)生的積極性，也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、機械設(shè)計基礎(chǔ)課題教學(xué)結(jié)構(gòu)改革

在教學(xué)方法上減少課堂講授時數(shù)，營造課外創(chuàng)新環(huán)境，在各個環(huán)節(jié)中貫徹學(xué)生自學(xué)、教師導(dǎo)學(xué)的思想，培養(yǎng)學(xué)生“存疑、求異”的思維方式。從創(chuàng)造學(xué)和設(shè)計方法學(xué)的基本理論出發(fā)，通過對創(chuàng)新、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造原理和創(chuàng)造技法的介紹，針對開發(fā)型、變異型、反求型等創(chuàng)新設(shè)計類型，圍繞機械設(shè)計中的原理方案設(shè)計、機構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過對大量的創(chuàng)新案例進行歸納、分析，以及對案例深入淺出的講解與“點評”，力圖使學(xué)生理解為什么要對機械設(shè)計進行創(chuàng)新、什么是機械創(chuàng)新設(shè)計和怎樣進行機械創(chuàng)新設(shè)計。

近年來，機械設(shè)計課程教學(xué)的改革探索中發(fā)現(xiàn)，改變傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)模型，將被動聽變?yōu)閷W(xué)生的主動學(xué)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和欲望，由“教師指定題目、學(xué)生完成題目”的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處熀蛯W(xué)生共同完成一個設(shè)定項目”的方式，充分培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用書本知識分析和解決實際工程問題的能力，提高綜合素質(zhì)。機械設(shè)計課具有較強的實踐性，為了豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，我們在教學(xué)資源建設(shè)中，重點建設(shè)了“圖片庫”“ 動畫”和“錄像庫”等。其中圖片庫共了高質(zhì)量的數(shù)碼照片約1 300張，錄像庫中共了錄像短片五十多個。這些教學(xué)資源為教師的授課、學(xué)生的學(xué)習(xí)與研究提供了有力的支撐。

提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵性的因素之一是具有高學(xué)術(shù)、高教學(xué)水平的師資隊伍，任課的教師要具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗、深受學(xué)生歡迎的教師組成。結(jié)構(gòu)合理，他們既能從事教學(xué)工作，也能從事科學(xué)研究工作，他們不僅在國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表了高水平的學(xué)術(shù)論文，還發(fā)表了具有創(chuàng)見性的教學(xué)論文。調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，教與學(xué)融為一體，使學(xué)生成為課堂的主體。經(jīng)過多年的探索和積累，從2006年開始充分利用大學(xué)提供的網(wǎng)絡(luò)平臺，全面實行課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，覆蓋了課程的輔助教學(xué)、作業(yè)布置、提交、批改、答疑討論、信息發(fā)布和網(wǎng)上測試等環(huán)節(jié)（點擊率列學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課程第一）。

教育理念和教學(xué)水平有顯著提高，隨著現(xiàn)代教育技術(shù)和信息化的發(fā)展，本課程開發(fā)和研制了適應(yīng)本課程的教學(xué)內(nèi)容的多媒體課件，應(yīng)用于教學(xué)中，大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也提高了老師的綜合素質(zhì)。近幾年來，多媒體課件分別獲得石河子大學(xué)第二屆、第三屆課件大賽三等獎2 項，全國第五屆多媒體課件大賽中獲高教組三等獎2項，優(yōu)秀獎1項，全國第八屆多媒體課件大賽獲高教組二等獎1項。課程的教師注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和實驗動手能力，五年內(nèi)先后成立了3批共32人的機械創(chuàng)新設(shè)計課外活動小組，將書本所學(xué)知識引入到學(xué)生的實踐活動中。指導(dǎo)學(xué)生科技作品。

“整合教學(xué)”將“講授”和“探究”有機結(jié)合，在講授中滲透探究，在探究中注重講授。這種教學(xué)旨在實現(xiàn)“雙主”的作用.即使教師做為教學(xué)的引導(dǎo)者和參與者.通過對問題的引導(dǎo)與點撥、對思想與方法等要點的提示分析，以及在學(xué)生探索基礎(chǔ)上的一般規(guī)律的總結(jié)性講授，引導(dǎo)和調(diào)控學(xué)生的思維過程，激發(fā)學(xué)生自主探索解決問題的積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生在獲取基礎(chǔ)知識的同時，進行有效的思維訓(xùn)練，并獲得思維能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。例如在講授軸的設(shè)計時，先由學(xué)生在滿足基本要求的前提下自主任意設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)，然后組織學(xué)生討論，發(fā)表自己的意見，在教師的引導(dǎo)下，最終得出正確、合理的結(jié)構(gòu)。這樣使學(xué)生真正參與到教學(xué)中來。在課程設(shè)計中也采用了這種教學(xué)方法。教師們在授課中注重與學(xué)生交流，經(jīng)常提出一些問題，引導(dǎo)學(xué)生的思路，使臺上、臺下融為一體，課堂氣氛活躍。

四、 總結(jié)和建議

通過對近幾年教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的調(diào)查，我們認(rèn)識到了教學(xué)改革的重要性，教育若不認(rèn)真改革，培養(yǎng)出來的學(xué)生將普遍缺乏創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，難以承擔(dān)振興中華民族的重任，不能很好地適應(yīng)21世紀(jì)的需要。面對世界科技飛速發(fā)展的挑戰(zhàn)，我們必須把增強民族的創(chuàng)新能力提到關(guān)系中華民族興衰存亡的高度來認(rèn)識，教育在培育創(chuàng)新精神和培養(yǎng)創(chuàng)造型人才方面肩負(fù)著特殊的使命。

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編輯∕岳 鳳