論機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革

賈瑞匣

(鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451150)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是一門研究機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)和通用零、部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法的課程。本課程實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)，它是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的重要橋梁，起著承前啟后的作用。

1 課堂教學(xué)改革

1.1 教學(xué)方法改革

(1)圖示教學(xué)法。圖示教學(xué)法即“圖文示意”教學(xué)法。該教學(xué)方法的核心是采用“綱要信號(hào)”圖表，此圖表是一種直觀性很強(qiáng)的教學(xué)輔助工具，主要由文字、圖形、公式、方框、流程圖和表格等組成。利用此教學(xué)法將各章內(nèi)容的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地串聯(lián)起來(lái)，有利于學(xué)生把握知識(shí)的整體結(jié)構(gòu)及其內(nèi)在聯(lián)系，便于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和記憶。

(2)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)現(xiàn)了教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，它將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑治鰡?wèn)題、解決問(wèn)題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念，將傳統(tǒng)以教師為主的再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主的探究式學(xué)習(xí)，使學(xué)生處于一種積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生會(huì)運(yùn)用現(xiàn)有的知識(shí)和自己的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的理解提出方案、解決問(wèn)題。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法最根本的特點(diǎn)就是“以任務(wù)為主線、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”，改變了傳統(tǒng)的被動(dòng)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生主動(dòng)參與、積極探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)。如在講授平面連桿機(jī)構(gòu)這一章時(shí)，教師可讓學(xué)生設(shè)計(jì)包含平面連桿機(jī)構(gòu)的健身機(jī)械或家用機(jī)械，比如健身機(jī)械可以是小區(qū)里面安裝的健身器材；家用機(jī)械如雨傘、折疊桌椅、家用折疊梯子等。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)法有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、與其他人協(xié)作的能力，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。

1.2 教學(xué)手段改革

(1)利用多媒體、實(shí)物模型和板書相結(jié)合的教學(xué)手段。多媒體授課是通過(guò)聲音、圖形、文字、三維動(dòng)畫等多種形式有機(jī)融合，使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)形成清晰的感官認(rèn)識(shí)，實(shí)物模型的示教能起到直觀形象的作用，兩者都方便學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解。同時(shí)，輔以傳統(tǒng)的板書教學(xué)，對(duì)于較復(fù)雜的、較難理解的公式，在黑板上寫出推導(dǎo)過(guò)程，邊推導(dǎo)邊講，學(xué)生在老師寫板書時(shí)就會(huì)有思考時(shí)間，能更好地掌握這些公式。通過(guò)綜合使用多種教學(xué)手段，能很好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在講曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和齒輪時(shí)借用實(shí)物模型，讓學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)，便于學(xué)生理解和記憶。

(2)應(yīng)用計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件輔助教學(xué)。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件，可提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，便于理解機(jī)械結(jié)構(gòu)。比如在講解軸系結(jié)構(gòu)時(shí)，可采用Pro/Engineer、Solidworks、UG等CAD三維設(shè)計(jì)軟件給學(xué)生展示減速器的三維模型，使學(xué)生產(chǎn)生好奇心，提高學(xué)習(xí)的興趣。

(3)利用微信雨課堂進(jìn)行混合式教學(xué)。雨課堂把 PowerPoint和微信聯(lián)起來(lái)，建立了線上和線下學(xué)習(xí)的橋梁。教師應(yīng)用雨課堂在課前發(fā)送課件、慕課視頻、習(xí)題等，學(xué)生通過(guò)手機(jī)接收并進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，并可實(shí)現(xiàn)師生的線上互動(dòng)。雨課堂大大激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，按時(shí)完成“課前預(yù)習(xí)”和“課后作業(yè)”，從而提高了課堂教學(xué)效果。

雨課堂可實(shí)時(shí)同步課堂和互動(dòng)式教學(xué)。學(xué)生掃碼簽到，避免了曠課現(xiàn)象，有效地提高了到課率。教師當(dāng)天教學(xué)用的課件可以同步在學(xué)生手機(jī)上，如果學(xué)生有聽(tīng)不懂的知識(shí)點(diǎn)，可以隨時(shí)點(diǎn)擊“不懂”按鈕向老師請(qǐng)教，遇到重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)，點(diǎn)擊“收藏”按鈕，方便課后復(fù)習(xí)。同時(shí)，教師可根據(jù)雨課堂反饋的數(shù)據(jù)及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，更有效地提高教學(xué)質(zhì)量?！坝暾n堂”還有一些功能可以增加學(xué)生與教師的溝通，比如學(xué)生可以在線發(fā)送彈幕，對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出建議。

2 實(shí)踐教學(xué)改革

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)有課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)2部分組成。針對(duì)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)可以少一些演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，多開(kāi)設(shè)一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，多鼓勵(lì)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并啟發(fā)學(xué)生勤思考，勤動(dòng)手，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

針對(duì)為期2周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。一般設(shè)計(jì)的是帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的圓柱齒輪減速器，老師在做任務(wù)書時(shí)要保證學(xué)生每人一題，確保學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以免學(xué)生相互抄襲，達(dá)不到工程訓(xùn)練的目的。在進(jìn)行減速器設(shè)計(jì)時(shí)，可先讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手拆裝各種減速器，增加感性認(rèn)識(shí)，主要認(rèn)識(shí)減速器的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)，特別是軸承、軸、箱體和各種齒輪的結(jié)構(gòu)。在完成帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)后，要求學(xué)生用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制出減速器的裝配圖和主要零件的零件圖，同時(shí)要求學(xué)生進(jìn)行三維實(shí)體建模，強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力，開(kāi)拓學(xué)生的就業(yè)渠道。通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生更好地理解機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)方法等理論知識(shí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和設(shè)計(jì)水平，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

3 考核方式改革

在應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法教學(xué)過(guò)程中給學(xué)生布置了一些設(shè)計(jì)任務(wù)，考核時(shí)將根據(jù)學(xué)生完成情況計(jì)算平時(shí)成績(jī)并計(jì)入總評(píng)。另外，把雨課堂中的有關(guān)反饋數(shù)據(jù)也計(jì)入總評(píng)。在設(shè)計(jì)期末考試試卷時(shí)，有意識(shí)地增加主觀題的分值，減少客觀題的分值，考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中將理論與實(shí)際聯(lián)系的積極性。

4 結(jié)論

通過(guò)以上3個(gè)教學(xué)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的教學(xué)改革和實(shí)踐探索，把以往課程教學(xué)以教師教為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式改變成以學(xué)生學(xué)為主的新模式，激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，拓寬了學(xué)生的就業(yè)渠道，取得了良好的教學(xué)效果。