淺談《機械設計基礎》課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐論文

　　《機械設計基礎》課程是機械工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎課對學(xué)員學(xué)習專(zhuān)業(yè)課程起著(zhù)承上啟下的橋梁作用。該課程的綜合性和實(shí)踐性都很強要求學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的基礎知識更重要的是理解從工程實(shí)踐中得來(lái)的知識經(jīng)驗還要具備在工程實(shí)踐中應用所學(xué)知識設計機械傳動(dòng)裝置的能力和創(chuàng )新能力。

　　一、現行教學(xué)中存在的突出問(wèn)題

　　(一)傳統的課堂教學(xué)形式仍占據主要地位

　　《機械設計基礎》廣泛的課程內容與有限的學(xué)時(shí)數及傳統課堂教學(xué)法之間存在矛盾影響學(xué)員掌握更多的機械知識,限制了他們分析、構思和設計能力及創(chuàng )新能力的培養。

　　(二)缺乏實(shí)踐手段教學(xué)目標難以實(shí)現

　　《機械設計基礎》是一門(mén)實(shí)踐性較強的課程應該邊學(xué)習邊實(shí)踐才能實(shí)現提高設計能力、培養創(chuàng )新能力的目標。但實(shí)際上由于學(xué)時(shí)有限加之缺乏合適的實(shí)踐環(huán)節教學(xué)很難達到這些要求。而且由于學(xué)員缺乏對實(shí)際機械系統的感性認識,教學(xué)效果不甚理想相當多學(xué)員只是把這門(mén)課作為一門(mén)課程去學(xué)習在實(shí)際中難以自覺(jué)運用其中的知識去指導設計。

　　(三)課程設計中缺乏創(chuàng )新訓練

　　許多新技術(shù)沖擊著(zhù)傳統的機械設計方法及設計思想像航空航天技術(shù)、超微技術(shù)、特種機器人技術(shù)等一系列高技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,為機械設計提出了更高的要求而現行的機械設計課程教學(xué)模式中忽視了學(xué)員獨立創(chuàng )新設計能力的培養不能最大限度地提高學(xué)生的實(shí)際設計能力和創(chuàng )造性設計能力。

　　針對上述存在的問(wèn)題做了以下改革。

　　二、教學(xué)內容改革

　　(一)適當修改教材內容完善設計所必需的基本知識和基礎理論

　　刪減了不實(shí)用的、過(guò)時(shí)的內容舍去了概念化的對提高設計水平意義不大的部分二加強了可操作性強對提高設計水平有益的部分。以機械傳動(dòng)、機械零件的設計為重點(diǎn)完善基本理論。教學(xué)時(shí)對基本設計計算原理和設計方法進(jìn)行系統介紹增加學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的思路和方法。對設計方法和步驟注意分析、總結和歸納以利于學(xué)生整體設計思想方法的形成。

　　(二)充實(shí)基本設計方法和實(shí)踐性?xún)热?/p>

　　《機械設計基礎》教學(xué)內容改革廠(chǎng)方面要為學(xué)員學(xué)習專(zhuān)業(yè)課程和終身學(xué)習奠定堅實(shí)的基礎另一方面要突出機械設計主題。課程內容體系應以設計為線(xiàn)索,以解決工程實(shí)際設計問(wèn)題為目標構建設計基本知識和基本理論比較完備役計方法實(shí)用多樣的基本內容體系。

　　(三)補充現代科學(xué)技術(shù)的內容體現先進(jìn)性

　　現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,CAO、優(yōu)化設計、有限元設計、綠色設計、反求設計等新的設計理論和方法層出不窮窄型V帶、硬齒面齒輪傳動(dòng)、同步齒形帶傳動(dòng)、自攻絲、膨脹螺栓聯(lián)結等這些過(guò)去因某些技術(shù)原因得不到應用的機械傳動(dòng)、聯(lián)結加今已經(jīng)得到了廣泛的應用�！稒C械設計基礎》要適應現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,把握本課程的發(fā)展脈搏,及時(shí)補充新型結構、傳動(dòng)、零件介紹新的設計理論、方法、技術(shù)、計算機輔助設計等內容拓寬視野焙養創(chuàng )新設計思路和方法焙養創(chuàng )新型人才。

　　三、教學(xué)方法改革

　　如何提高教學(xué)質(zhì)量,培養學(xué)生的設計能力、創(chuàng )新能力?我們知道�！剐驴偸窃趹獙Σ煌�的困境或問(wèn)題時(shí)產(chǎn)生的�！剐码x不開(kāi)問(wèn)題解決日所以在教學(xué)中應注重設置“問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)情境赴學(xué)員通過(guò)一系列問(wèn)題的解決來(lái)學(xué)習將靜態(tài)的知識轉化為動(dòng)態(tài)的問(wèn)題探究在對問(wèn)題的探究中動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手使其得到發(fā)展。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐我們提出了“問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)法。

　　精心創(chuàng )設課堂情境的“問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)法就是精心創(chuàng )設問(wèn)題,將靜態(tài)的知識轉化為動(dòng)態(tài)的問(wèn)題探究,和學(xué)員一起探索,共同思維,調動(dòng)學(xué)員的學(xué)習熱情引導學(xué)員發(fā)現問(wèn)題的答案。在教學(xué)中這些問(wèn)題不是隨意提出的而是以能最大限度地調動(dòng)學(xué)員思維的積極性為原則在備課時(shí)創(chuàng )設好的。

　　精心備課是創(chuàng )設課堂問(wèn)題情境的前提。要設計好課堂教學(xué),除應有較深的知識功底外還應當抓住學(xué)員的心理特征啟發(fā)學(xué)員積極思維焙養他們探究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,從而提高學(xué)員的思維能力和創(chuàng )新能力日。因此在備課過(guò)程中不僅要備教材還要備學(xué)員備教法備教學(xué)語(yǔ)言。教學(xué)語(yǔ)言的準確性、生動(dòng)性、形象性、啟發(fā)性、感染性會(huì )激發(fā)學(xué)員濃厚的學(xué)習興趣使他們積極主動(dòng)地學(xué)習。通過(guò)創(chuàng )設“問(wèn)題一發(fā)現”的教學(xué)情境讓學(xué)員通過(guò)一系列問(wèn)題的解決來(lái)學(xué)習知識。重點(diǎn)思考以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

　　1.這一章節與其他章節有何聯(lián)系和區別,為什么要引入這一節加何引入才能更吸引學(xué)員。

　　2根據這一節內容加何優(yōu)化教學(xué)內容加何設置問(wèn)題。

　　3本節重點(diǎn)是什么難點(diǎn)是什么字員學(xué)習時(shí)有可能犯哪些錯誤。

　　4.習題的選擇是否難度適中是否一題多解字員在社會(huì )實(shí)踐、科學(xué)研究等課外創(chuàng )新實(shí)踐活動(dòng)中還可做哪些探索。

　　如何讓學(xué)員各抒己見(jiàn)積極參與思考和研討?首先需要集中學(xué)員注意力教員應該把抽象難懂的概念用通俗易懂的方式表達給學(xué)員注意安排課堂內容的多樣化綜合應用講解、討論、提問(wèn)、自學(xué)等方式結合模型、錄像和多媒體課件等教學(xué)手段,力求教學(xué)內容生動(dòng)、活潑。還應使學(xué)員腦力活動(dòng)和實(shí)際操作相結合,操作可以起到組織和控制注意的作用讓學(xué)員演示模型、安排實(shí)驗等都可以集中學(xué)員注意力,幫助他們克服分心的問(wèn)題。教員在講到問(wèn)題轉折時(shí)應從分析現象或工程實(shí)際問(wèn)題入手或者說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題與其將來(lái)的需要、任務(wù)有關(guān)激發(fā)學(xué)員探究問(wèn)題的興趣使其注意力很快轉移和集中。

　　為充分調動(dòng)各個(gè)層次學(xué)員在探究問(wèn)題時(shí)的積極性應力求在引入課題時(shí)就讓盡可能多的、處在不同學(xué)習程度的學(xué)員走進(jìn)來(lái)進(jìn)而在教員精心創(chuàng )設的具有挑戰性的問(wèn)題情境中互相影響、討論、激勵,活躍課堂氣氛抓住學(xué)員的注意力,使學(xué)員的思維過(guò)程層層深入充分發(fā)揮學(xué)員思維的積極性,贊賞學(xué)員獨特和富有創(chuàng )意的理解和表達在廣泛研討的基礎上集思廣益總結得出所探討問(wèn)題的結論不僅掌握了知識,更重要的是培養了學(xué)員的思維和創(chuàng )新思維能力。

　　“問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)法與傳統的“知識一接受”教學(xué)法的區別在于以下三個(gè)方面〔1)“知識一接受”教學(xué)法是由教員詳細地講解字員被動(dòng)地接受歲問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)法是由教員引導學(xué)員的學(xué)習方向赴學(xué)員自己去探索未知的世界探索就是發(fā)現。(2)“知識一接受”教學(xué)法著(zhù)重學(xué)習的結果,“問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)法著(zhù)重學(xué)習的過(guò)程。(3)一接受”教學(xué)法強調獲得知識本身,“問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)法強調獲得知識的方法。

　　“問(wèn)題一發(fā)現”教學(xué)法的核心就是教員引導學(xué)員共同參與知識發(fā)現的過(guò)程焙養學(xué)員自己尋找知識的能力這樣不僅激發(fā)了他們的學(xué)習興趣和熱情焙養他們善于提問(wèn)、思索和分析的習慣提高自學(xué)能力而且透過(guò)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的內在聯(lián)系使他們破除對科學(xué)發(fā)現、技術(shù)突破的神秘感從而積極主動(dòng)地投身到具有創(chuàng )造性的研究工作中。而“知識一接受”教學(xué)法則把知識當成現成的結論使學(xué)員變成一種被動(dòng)的接受工具這樣不僅使他們失去了對任何知識的新鮮感甚至可能扼殺他們開(kāi)發(fā)新知識的創(chuàng )新意識和能力。下面對兩種教學(xué)方法進(jìn)行比較。

　　(一)在《機械設計基礎》課程設計教學(xué)中兩種方法的比較

　　1.采用“知識一接受教學(xué)法”的做法。(1)設計前,教師把設計過(guò)程仔細講一遍役計中學(xué)員按照教員講的設計順序照貓畫(huà)虎地做一遍。(2)設計中教員做有問(wèn)必答的輔導甚至沒(méi)問(wèn)先答。(3)評定成績(jì)時(shí)看重圖面質(zhì)量。

　　2采用“問(wèn)題一發(fā)現教學(xué)法”的做法。(1)布置設計任務(wù)時(shí)教員只講設計要求不講具體設計過(guò)程讓學(xué)員自己去咀嚼。(2)學(xué)員做設計時(shí)精力集中在思維過(guò)程而不是圖面質(zhì)量。(3)評定成績(jì)時(shí)不注重圖面質(zhì)量而注重考查學(xué)員的思路是否正確以及動(dòng)腦多少。

　　3.采用“知識一接受教學(xué)法”做課程設計的弊端。(1)由于教員講得細輔導得勤,學(xué)員處于被動(dòng)地位,容易造成教員在做設計字員只充當制圖員的角色錯位。(2)學(xué)員把精力集中到制圖上,圖描得又黑又亮,制圖訓練得多思維訓練得少得不償失。(3)畫(huà)圖好的學(xué)生得分高成績(jì)失真不能考查學(xué)員的思維能力,助長(cháng)了高分低能的情況。

　　4.比較結果。從以上兩種方法的比較中不難看出,“知識一接受教學(xué)法”著(zhù)重結果對課程設計來(lái)說(shuō)學(xué)員接受了教員的詳盡講解、指導,以盡快做出設計為目的而“問(wèn)題一發(fā)現教學(xué)法”著(zhù)重學(xué)員學(xué)習的過(guò)程對課程設計來(lái)說(shuō)教員不做詳盡指導,以培養學(xué)員思維及創(chuàng )新能力為目的。顯然后者的科學(xué)合理性不言而喻。

　　(二)在習題課中兩種方法的比較

　　1.采用“知識一接受教學(xué)法”的做法�！爸�識一接受教學(xué)法”的做法是每當上習題課時(shí)教員把本章習題中出現的問(wèn)題進(jìn)行總結后指出來(lái),再演算幾個(gè)新題,學(xué)員只是接受。學(xué)習好的學(xué)員認為自己已經(jīng)會(huì )了,習題課上精力不集中字習較差的學(xué)員只能把教員演算的題抄下來(lái)課后才去消化。

　　2采用“問(wèn)題一發(fā)現教學(xué)法”的做法。在習題課中采用“問(wèn)題一發(fā)現教學(xué)法”與采用“知識一接受教學(xué)法”的做法明顯不同,例如,我們在上《機械原理》課“輪系”一章習題課時(shí)預先布置17個(gè)習題以小組為單位準備全組共同承擔。課下學(xué)員們積極思考相互討論。習題課上來(lái)自四個(gè)不同小組的四名學(xué)員當場(chǎng)抽簽得到的一個(gè)題目,同時(shí)在黑板上解題,然后由全班學(xué)員來(lái)判斷其對錯。如果做對了,由做題者向全班學(xué)員講解思路若有錯誤,由本小組派另一名學(xué)員上來(lái)改錯。這樣同時(shí)進(jìn)行四個(gè)題直到正確為止然后再換另外四個(gè)題目。兩個(gè)小時(shí)內能進(jìn)行四組題,共16個(gè)題的討論。而“知識一接受教學(xué)法”兩個(gè)小時(shí)最多講8個(gè)題目。

　　3.比較結果。采用“問(wèn)題一發(fā)現教學(xué)法”開(kāi)展小組討論式習題課不僅培養了學(xué)員分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維能力而且培養了學(xué)員的協(xié)作能力、表達能力及板書(shū)能力,幾乎每個(gè)學(xué)員都有機會(huì )在黑板上做題。由于從小組派代表做題,每個(gè)人都怕影響小組榮譽(yù),所以準備起來(lái)特別認真對論時(shí)氣氛也活躍。實(shí)踐證明組織好習題課可以提高學(xué)員對本門(mén)課程的學(xué)習興趣。心理學(xué)認為人們對完全不熟或完全熟悉的東西沒(méi)有興趣而采用“問(wèn)題一發(fā)現教學(xué)法”開(kāi)展習題課教學(xué)正是處于兩者之間重在培養學(xué)員創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力。

　　四、課程考核方式改革

　　考核的目的是檢查教學(xué)效果,即檢驗教學(xué)目標的實(shí)現程度和鑒別學(xué)員的差異性進(jìn)而督導激勵學(xué)員學(xué)習引導教學(xué)發(fā)展方向引導學(xué)員進(jìn)行知識積累、能力培養和創(chuàng )新精神塑造。

　　長(cháng)期以來(lái),《機械設計基礎》課程多采用閉卷考試這種考核方式對理論性較強的基礎課程是一種檢驗學(xué)習效果的有效形式而對設計性課程則存在較大弊端。因為設計能力體現在理論分析、資料運用、綜合判斷等設計的多環(huán)節中,閉卷考試很難體現對設計能力的檢查無(wú)法檢查學(xué)員綜合分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。針對這些問(wèn)題應對考核方式進(jìn)行改革改變傳統的單一閉卷考試方式為以平時(shí)考核+閉卷考試+專(zhuān)業(yè)素質(zhì)考核等多種考核方式實(shí)行全程跟蹤考核,加強考核學(xué)員的工程實(shí)踐能力。其中專(zhuān)業(yè)素質(zhì)考核是以學(xué)員在社會(huì )實(shí)踐、科學(xué)研究、學(xué)科競賽等課外創(chuàng )新實(shí)踐活動(dòng)中取得的成績(jì)來(lái)評判。本專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的競賽活動(dòng)有大學(xué)生機械創(chuàng )新設計大賽、成圖大賽等。

　　在改革實(shí)踐過(guò)程中還需系統籌建試題庫,做到教考分離�？己朔绞降母倪M(jìn)將學(xué)員從死記硬背的僵化教學(xué)模式中解放出來(lái)將學(xué)員的注意力引導到知識的靈活運用上使學(xué)員注重理論與實(shí)踐的結合對加強創(chuàng )新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養肩著(zhù)十分重要的意義。

　　五、《機械設計基礎》課程設計改革

　　(一)課程設計教學(xué)內容改革

　　在滿(mǎn)足課程設計選題原則不增加學(xué)員負擔的前提下,為了提高學(xué)員對課程設計的興趣和積極性聯(lián)系工程實(shí)踐可結合實(shí)習工廠(chǎng)的產(chǎn)品選題。這樣學(xué)員接觸到真實(shí)的產(chǎn)品就會(huì )自覺(jué)到工廠(chǎng)觀(guān)察實(shí)物,查找資料進(jìn)行設計計算和裝配圖紙的繪制。

　　長(cháng)期以來(lái)指導教員都是自己編數據、編題目而現在從生產(chǎn)實(shí)際中選題對提高學(xué)員的設計水平和教員的教學(xué)水平都非常有益。但在選題中要注意選題的適當和題目的相對穩定,以利于完成課程設計的教學(xué)要求。這樣做雖說(shuō)加大了教學(xué)難度要求教員有扎實(shí)的功底股計前必須做充分準備但是能讓學(xué)員體會(huì )到機械設計中既要考慮原有樣機,又要積極思考肩所創(chuàng )新二既滿(mǎn)足了具體的理論聯(lián)系實(shí)際的要求,又達到了綜合訓練的目的較好地掌握了機械設計的基本方法使學(xué)員初步展示了運用所學(xué)理論知識解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力對自己以后專(zhuān)業(yè)知識的學(xué)習充滿(mǎn)信心。

　　另外在課程設計教學(xué)內容中增加了計算機輔助設計的內容通過(guò)介紹《機械設計手冊(軟件版)》的使用,利用AO丁OCAO的二次開(kāi)發(fā)程序進(jìn)行課程設計參數化繪圖使學(xué)員對計算機輔助設計有了理性和感性的認識膠到了良好的效果。

　　(二)課程設計教學(xué)模式改革

　　打破傳統的理論與實(shí)踐教學(xué)的分工與界限將實(shí)踐教學(xué)內容納入本課程實(shí)現理論教學(xué)和課程設計的一體化教學(xué)。提出不停課進(jìn)行設計訓練,即提前布置任務(wù)(課題)+課堂輔導+課外繪圖的課題教學(xué)法。具體作法是課程設計以運輸機當中的傳動(dòng)件作為設計對象在講授完帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等內容后郡將設計任務(wù)布置下去使學(xué)員明確所要設計的對象、方法、任務(wù)要求、時(shí)間安排等。在接下來(lái)講授聯(lián)結、軸承、軸的設計等教學(xué)過(guò)程中教員也授課也輔導岸員也上課也設計并利用輔導課和課外時(shí)間繪圖。整個(gè)設計過(guò)程需要6一8周。這種不停課安排課程設計的做法是一種采用課堂理論教學(xué)加課外設計課題相結合的新的教學(xué)模式。

　　課程設計成績(jì)的評定依據兩個(gè)方面。一是答辯，抽取與設計內容相關(guān)的題卡回答問(wèn)題二是審查裝配圖、零件圖和說(shuō)明書(shū)。

　　以上對《機械設計基礎》課程的教學(xué)內容、教學(xué)方法、考核方式以及《機械設計基礎》課程設計的教學(xué)內容和教學(xué)模式改革進(jìn)行了研究和實(shí)踐。除此之外應用網(wǎng)絡(luò )教學(xué)對學(xué)員學(xué)習的主動(dòng)性、自覺(jué)性要求較高，對教員的要求也很高,而且要取得好的教學(xué)效果必須有一套能充分體現網(wǎng)絡(luò )教學(xué)特點(diǎn)適合網(wǎng)上信息表達與傳輸的圖、文、聲、像并茂的電子教材及與教材緊密配合的豐富的信息資料庫這將是今后大力發(fā)展和重點(diǎn)建設的目標。

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