高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程有效教學(xué)模式建構(gòu)

閆思江 陳春光

（青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266404）

高等院校機(jī)械類專業(yè)最基礎(chǔ)的課程就是機(jī)械設(shè)計(jì)課程，它可以培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中，由于課程理論性強(qiáng)，知識(shí)結(jié)構(gòu)較抽象，有相當(dāng)一部分學(xué)生感覺課程枯燥，難以掌握，從而生產(chǎn)生畏懼情緒，當(dāng)同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)踐時(shí)，學(xué)生們更是感到力不從心。所以，當(dāng)下需要在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步探討和研究的就是在教學(xué)中如何使學(xué)生更好地掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論，并將其更好地運(yùn)用于實(shí)際生活。

20 世紀(jì)60年代，瑞士著名的心理學(xué)家皮亞杰提出把教學(xué)理論建構(gòu)主義作為立體認(rèn)知事物的發(fā)展。在這樣的建構(gòu)模式中以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為重點(diǎn)，對(duì)學(xué)生發(fā)揮首創(chuàng)精神有著重大影響，對(duì)知識(shí)實(shí)踐化和實(shí)現(xiàn)自我作出有效反饋。在建構(gòu)主義教學(xué)模式的指導(dǎo)下，通過從情境、交流協(xié)作、競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)等幾個(gè)方面，以項(xiàng)目為出發(fā)點(diǎn)，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為輔，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新，構(gòu)建以學(xué)為中心的教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、情境設(shè)計(jì)

長期的應(yīng)試教育使高校學(xué)生只會(huì)紙上談兵，對(duì)事物缺乏足夠的分析，缺乏廣闊的學(xué)術(shù)視野和寬泛的外部環(huán)境。想要提高這門課程的學(xué)習(xí)效果就要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，當(dāng)教師能夠課堂教學(xué)內(nèi)容運(yùn)用于工程教育實(shí)踐中，那么學(xué)生們能夠更好地吸收，可以將機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)嘗試采用任務(wù)式教學(xué)[1]。

情境構(gòu)建就是結(jié)合課程內(nèi)容去建構(gòu)相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。在真實(shí)復(fù)雜的機(jī)械情境中學(xué)習(xí)，機(jī)械設(shè)計(jì)過程的豐富性、生動(dòng)性就可以恢復(fù)生機(jī)，同時(shí)真實(shí)情境的彈性和靈活性也被學(xué)生具備了。機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)主要有實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊和課程設(shè)計(jì)模塊。比如說，教學(xué)為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力，機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)要開設(shè)最基本的、最典型的認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，例如零部件認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、減速器拆裝和軸系拆裝實(shí)驗(yàn)等，還可以開設(shè)有機(jī)械傳動(dòng)綜合性實(shí)驗(yàn)來調(diào)研學(xué)生的動(dòng)手能力和思維模式。

比如在學(xué)習(xí)機(jī)械零件時(shí)盡量帶一些實(shí)物在課堂上，讓學(xué)生們有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，在腦海中自動(dòng)生成架構(gòu)，布置下去讓同學(xué)們畫實(shí)物的立體尺寸圖，可以進(jìn)而開啟多媒體教室，讓同學(xué)們同時(shí)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)的CAD 軟件。

二、協(xié)作學(xué)習(xí)

在學(xué)習(xí)過程中難免有一些“南墻”，在教學(xué)中，通過以項(xiàng)目為最基本的出發(fā)點(diǎn)，組織每一個(gè)學(xué)生組成多個(gè)團(tuán)隊(duì)的模式學(xué)習(xí)。因材施教，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)、意愿分配少部分人在組中扮演不同的角色，促進(jìn)學(xué)生相互之間的交流。積極地給不同角色的學(xué)生派發(fā)任務(wù)，讓他們分別完成相同任務(wù)，過程中能夠取長補(bǔ)短，互助交流學(xué)習(xí)。如指定某學(xué)生和解說組的同學(xué)分別完成“齒輪在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用”的調(diào)研、信息檢索和PPT 解說，并對(duì)其成果進(jìn)行適宜的評(píng)價(jià)，讓他們能直接地了解自己的不足之處。不能太早布置任務(wù)，任務(wù)的完成除了要能促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)，也應(yīng)該強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程的思考對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的影響。如果時(shí)間過早，有可能學(xué)生和所學(xué)知識(shí)點(diǎn)不銜接，只能片面的理解課本知識(shí)；如果布置得太晚，留給學(xué)生準(zhǔn)備的時(shí)間不寬裕。

例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中常用機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)設(shè)計(jì)這一節(jié)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行學(xué)習(xí)資料進(jìn)行搜集與分析，提出設(shè)計(jì)具體思路，每組學(xué)生首先按照自己的想法設(shè)計(jì)一種機(jī)械傳動(dòng)方案，然后動(dòng)手搭接，完成對(duì)某些參數(shù)的測(cè)試，進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐驗(yàn)證；教師通過指導(dǎo)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的成果可行性進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，指導(dǎo)學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)，并提出改善意見。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)[2]。

三、改革考核方法，注重學(xué)習(xí)過程與能力考核

大部分高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程考核方式主要是70%期末考試成績和30%平時(shí)表現(xiàn)成績。這種期末考試成績占了絕大比重，但是在這種極度缺乏工程應(yīng)用型人才的社會(huì)中，這種課程考核是不能滿足需要的。鑒于平時(shí)學(xué)習(xí)過程中創(chuàng)新的重要性，我們有必要改革傳統(tǒng)的考核方式，要提高對(duì)平時(shí)課堂出勤率、課堂表現(xiàn)、提問等幾部分構(gòu)成成績所占比例，強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程中對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性。

四、依托科技創(chuàng)新比賽

高校教育人士為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新精神的重要途徑之一就是讓學(xué)生參加科技創(chuàng)新競(jìng)賽，在機(jī)械原理課程結(jié)束后，老師的科研活動(dòng)也可以鼓勵(lì)學(xué)生們踴躍地提出自己的想法，大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐比賽也可以組團(tuán)參加考驗(yàn)一下自身的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐比賽有很多，比如機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯等。將機(jī)械原理引入到競(jìng)賽環(huán)節(jié)中，以賽督學(xué)，以學(xué)用賽，培養(yǎng)學(xué)生的“動(dòng)腦”“動(dòng)手”“動(dòng)口”能力[3]。

五、結(jié)束語

目前社會(huì)所缺乏的是全方面功能性人才，升級(jí)課堂模式就是改革教學(xué)方式、實(shí)踐內(nèi)容、考核方法、科技創(chuàng)新比賽等。其中可以采用立體化的授課方法、立體化的教學(xué)內(nèi)容、立體化的考核方式，機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)最基本的要求就是為了全面提高學(xué)生接受和運(yùn)用能力，可以采用全方位、多角度的動(dòng)態(tài)化教學(xué)手段來實(shí)現(xiàn)。這種新改革模式通過網(wǎng)絡(luò)激發(fā)學(xué)生濃烈的學(xué)習(xí)興趣來驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式以及學(xué)生團(tuán)隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐，切實(shí)的情境把機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)展現(xiàn)出來，教師給予一定的幫助指導(dǎo)，學(xué)生就能夠達(dá)到自主學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短和協(xié)作開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高、創(chuàng)新能力和實(shí)踐技能，很好的實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐的完美融合。