对“机械设计”课程教学改革的一些建议

对“机械设计”课程教学改革的一些建议

蔡金平

高等学校的课程建设是专业建设的基础，当前教学重理论、轻实践，前沿技术更新不足；没有根据社会、经济和科技的发展，及时改进教学方式方法，满足社会对一专多能专业人才的需求及学生就业需要，因此课程改革势在必行^［1］。转变课程以知识传授为主的教育理念，逐步树立能力为本的教学思想，即学生为主体，教师为主导，以学生能力培养为导向，注重学生独立思考、知识综合应用和实践能力、分析和解决工程实际问题能力的培养。“机械设计”是本科学院机械类专业的专业基础课，是基础课与专业课衔接的纽带，起到重要的基础作用。该课程涉及的知识点多，知识面广，理论性、实践性强。它要求学生不仅要掌握扎实的理论知识，还要具备将所学知识应用到实践中去的能力。因此，如何提高教学效果、培养学生解决实际问题的能力就显得非常重要［2～3］。本文主要从以下几个方面进行探讨。

一、教学内容的改革

根据各专业应用型人才培养的需要，适当调整教学内容。“机械设计”这门课程应用性和实践性较强，教学内容要求实用与联系实际，强调实践性、整体性和创新性。在教学安排时，适当减少理论教学的时数，增加应用和实践教学的时数。

根据本课程的任务，在教学内容组织安排上，加强知识的针对性和实用性，克服原课程内容陈旧、结构固化、偏重自身完整性和教学内容组织缺乏弹性等问题。教学内容以“够用”为原则，对过深的理论推导和公式、公理等的推导、证明，可在有选择的、不影响知识理解连贯性的前提下略减或删除，以便学生集中精力掌握实用的结论，以解决实际设计问题。例如在齿轮传动中，齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度设计计算(或校核公式)的推导过程等都可删除不讲，只介绍结论。公式只要求会选用，理解公式中每个参数的含义，会计算就可以了。

根据实际需要引入反映有关“机械设计”发展的最新成果，比如一些新型的机构、新的设计方法等，力求反映发展前沿，拓宽知识面，增加课堂信息量，调动学生学习的积极性，从而以实际工程设计计算问题为目标，构建设计基础知识理论较完备，设计方法实用、多样的基础内容体系。结合实践，增加实用性、实践性内容和习题，增加应用性强的设计方法、经验数据和提高教学效果。

教学中多给学生提供一些实践性的环节，带学生参观实训车间、陈列室等，了解常用机构和常用零件的原理、结构及其基本功能，多给他们一些感性的认识。也可以建立专门的机械创新实验室，学生通过大量的创新设计实践，完全把设计、实验和专业基础知识结合起来，从而提高了在工程实践中解决问题的综合能力。

二、教学方法的改革

“机械设计”是应用性较强的课程，理论和实践兼而有之，教师应该在教学中把传授知识、培养能力融为一体，改进教学方法，不断提高教学质量。采用启发式教学方法，培养和激励学生的创新精神^［4］。

“机械设计”课程中概念多且复杂、抽象，理解比较困难。为了促进概念的理解和掌握，老师要积极转变观念，变向学生灌输知识为引导学生自主学习，要变“学会”为“会学”。首先，采用直观演示启发。将刚接触的机器零件及结构的实物或模型搬到课堂进行演示，这是一种入门指导中应用最广泛，亦是最有效、学生最容易接受的一种方式；其次，采用类比启发。例如在讲解了齿轮传动和蜗轮蜗杆传动之后，可以通过类比启发学生同是可以实现空间交错轴的动力和运动传递，齿轮传动和蜗轮蜗杆传动有何不同?这样可以加深理解，避免混淆。另外，还可以通过问题的创设，进行启发。

采用互动式教学方法。互动式教学的最大特点是动，由教师主动变成学生主动，进而形成互动，活跃课堂气氛。具体方式可以是每周在课前由同学进行一次前沿知识介绍，既能够使同学们接近了当今技术前沿，又有效弥补了课本更新不及时的缺憾，定期安排学生选取章节讲解，其他人提出质疑，教师亦参与其中并讲评。通过以上方式形成了一种民主、自由、平等、开放式教学环境，有效提高了教师学生的主动性、积极性、创造性，反响良好。

三、教学手段的改革(www.xing528.com)

采用现代教育技术和传统教学手段相结合，利用现代信息技术进行教学手段的改革，可以达到事半功倍的效果^［5］。使用多媒体教学改善教学手段，通过多媒体演示可以激发学生的学习兴趣，有利于突破教学难点，提高学生学习积极性，从而提高学习效率。在课件设计中应注意课件内容既要准确反映课程内容，又要注重更新前沿信息，设计要考虑学生的认知水平，表现形式丰富多彩，具有艺术气息。在教学时注意处理好教师、学生与课件的关系，无论是课件的设计制作还是利用多媒体进行教学活动，都要注重学生现有知识储备及学习基础，教师积极引导组织学生进行探究性学习，培养学生的自学和创新能力。建立网络主页开展师生互动，将课件、参考资料等挂到主页上，并及时更新。学生可以进行课后学习、提交作业并展开讨论，还可以在留言区留言，以便于老师在线时使问题及时得到解决，教师可以根据学生所反映的情况修订教学计划，改善教学效果。利用网络资源搭建平台，进行网上师生交流，既可以解决课堂45分钟的局限性问题，又能够满足一对多教学模式的需要；学生对该课程的学习兴趣明显提高，调动了学生学习的主动性和参与意识。

四、实验与实践教学改革

实验和实践环节是培养学生创新精神和实践能力的重要环节，为了提高学生综合设计和创新能力，对实验和实践教学进行改革，对实验内容、方法进行改革。改革重点是把传统的示范性、验证性实验更新为综合性设计实验，使学生加深对基础知识和设计方法的理解，同时初步掌握从明确设计任务到机构运动方案设计、机构运动参数设计、实验验证、模拟仿真验证等机械产品的一般设计过程，增加实验学时所占比重，注重实验后的讲评和讨论，促进实验室对学生开放，创造学生走进实验室的机会。安排两个星期的课程设计，让学生对机器的设计过程有初步的了解并且能够设计简单的机器零部件，对以后的工作有比较的帮助。

五、考核方法的改革

“机械设计”课程传统的考核方法是期末考试，通过一次性定时闭卷笔试成绩来评价学生对该课程的掌握情况。这种考核方法存在一定的弊端，只是侧重于基本理论和知识点的掌握，会造成学生在临考前死记硬背、临时突击，不利于考核学生的实践能力、创新能力和解决问题的综合能力。考试作为教学评价重要手段，对学生学习和教师教学具有重要的导向作用。对学生的考核不要只局限于期末考试成绩，对学生的评价可以从几个方面考虑：基本原理和知识点的掌握、创新能力、实践能力和课程设计的完成情况等，各部分分别占一定的比例，这样的评价体系能更加真实地反映学生对该课程的掌握程度，同时也能提高学生平时学习的积极性，从而打下一个坚实的基础，也起到了考核的真正目的和作用。

参考文献

［1］凌学文．关于“机械设计”教学的几点建议［J］．常州轻工职业技术学院学报，2007(2)

［2］谢振宇．“机械设计基础”教学中的几点体会［J］．新课程研究，2008(4)

［3］赵海燕．“机械设计”课程教学改革的几点建议［J］．学理论，2009(14)

［4］陆萍，栾莹．“机械设计基础”课程教学改革研究与实践［J］．职业教育研究，2005，(9)

［5］于士军．“机械设计”教学改革的探索与实践［J］．文化建设，2009(6)