“机械设计”课程新教学模式的探讨

杜强 王强 张均富 柳在鑫

摘要： 作者根据本校近年来“双师型”教学队伍的发展情况和机械工程专业人才培养需求的调整，对“机械设计”这门专业基础课程进行教学模式的探索与研究，并提出了实现教学模式的改革思路和具体措施。

关键词： 机械设计教学模式教学改革

机械工业是国民经济发展的基础性产业，国民经济中各行业的发展，都有赖于机械工业为其提供装备。中国机械工业联合会于2011年3月29日发布的《“十二五”机械工业发展总体规划》将发展目标定位于由机械制造大国转变为机械制造强国。为了适应提升层次、提高素质、面向工程的人才培养模式的要求，必须在“机械设计”课程内容改革的同时，进行教学模式的改革。

“机械设计”课程是理工科大学为机械工程类专业学生开设的一门重要的专业基础课［１］。传统的教学模式以课堂教学为主，教学实验、课后作业和考试为课堂讲授内容服务，并设定机械设计课程设计环节，培养学生分析、解决问题的能力［２］。通过借鉴国内外著名高校机械工程教育的先进经验，结合我校机械设计课程教学的实际情况，我们对影响机械设计课程教学质量和教学效果的教材、教案、作业、考核标准等进行了深入分析，在此基础上对教学方法和教学手段进行了初步探索，提出了新的教学模式。新教学模式从我校地方综合性大学的特点出发，突出以学生为主，在学生现有知识结构条件下，根据建构主义教学理论，强调学习的主动性、社会性和情境性，以培养综合素质高、创新设计能力强的面向工程的机械工程应用人才。

一、采用多媒体教学手段，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。

教学手段应有利于学生工程实践能力和创新设计能力的培养。由于“机械设计”教学内容由抽象的概念和具体的零件构成，口头讲述无法使学生真正了解零件的工作实质，采用多媒体教学手段可加大教学信息量并有效改善教学效果［３］。

在课堂教学中，由于绝大部分学生没有工程实践经验，我们根据课程教学要求和特点，采用行之有效的多媒体教学方法，以激发学生的学习兴趣，对教学内容进行生动演示，并比较不同参数条件对机械零件或机构的影响效果，加深学生对学习对象的理解。

在多媒体教学过程中，我们首先选择加工或运动视频以培养学生面向工程的兴趣，增强学生对机械零件加工或传动过程的了解；其次采用动画演示机械零件传动的情况，采用ADAMS机构运动软件和PROE造型软件制作动画并应用于教学中，将抽象的知识转化成看得见、容易理解的知识。

二、结合工程应用进行讲授，加强学生工程实践能力的培养。

机械设计课程设计是理论联系实际的有效途径。通过传统教学模式的学习，有相当比例的学生在进行机械设计课程设计时不知道如何进行，这实际上是课堂教学中对工程实践能力培养的一种缺失。鉴于此种情况，我们在课堂教学中结合课程设计内容进行讲授。特别是在齿轮机构及传动部分，对课程设计内容、步骤，以及容易出现的问题都进行了阐述，从而使学生通过课程学习，进而能顺利完成课程设计任务。

在教学环节中加强实践环节的力度，结合课程内容讲授一些工程实例是加深学生理解、提高注意力的有效方法。教师都有一定的工程实践经验，在讲授过程中穿插自身或他人的工作案例，能够充分调动学生的学习积极性、启发学生思维和创造力，锻炼分析问题和解决问题的能力。

在日常生活中，学生或多或少接触了一些机械零件，对此有一定的感性认识，如链条、链轮、螺栓、滚动轴承等。在课堂教学中，我们根据建构主义教学理论，在学生现有知识结构基础上，剖析这些零件的结构及用途，引导学生的学习主动性，加深对这些零件的理性认识，扩展了认识的范围。

尽管是本科教学，学生仍然对科学研究抱有很高的热情，渴望了解当今机械工程研究中的前沿问题。教师都有较高的学位，在机械工程的某些方面进行过相关研究工作。在课程教学中结合讲授内容扩展到科学研究领域，可以激发学生的学习、创作热情，充分发展学生的个性和爱好，培养科研能力。

三、采用合理考核评价指标，提高学生学习的能动性。

通过课堂上教师的讲授及学生的学习，学生能获得机械设计的基本知识。考试是教学效果的主要评价手段。传统考试的主要形式是期末考试，这种考核评价方式有较多弊端。首先是造成学生通过考前突击来应付考试的现象，不利于学生综合应用能力的培养；其次是教师不能及时了解学生的学习情况，无法根据学生的学习情况调整教学方法和手段。

由于考试对学生学习和教师教学具有重要的导向作用，我们将考试作为教学效果评价的主要手段，同时辅以其他考评标准。

对于“机械设计”课程，学生的成绩包括四个部分：期末考试成绩、期中考试成绩、平时课后作业成绩、实验成绩。期末考试成绩占70%，其余三项分别占总分的一定比例，逐年有所调整。

期中考试采用随堂测验交卷的方式，考试题目的类型和期末考试相同，从而使学生进一步了解本课程的学习重点，避免了期末临时突击现象。

平时作业成绩的评定，每个学生一学期三次，作业题目为设计型题目，允许一题多解，并在课堂上进行讲评。在讲评中注重工程应用背景，澄清学生学习中的疑虑，培养学生综合应用所学知识解决实际问题和创新思维的能力。

“机械设计”实验环节着重考查学生的创新设计和测试能力。

四、结语

将新教学模式应用于“机械设计”课程教学，对比传统教学模式，学生的学习积极性得到较大提高，应用知识的能力得以提高。这种新教学模式有利于学生综合素质的提升，符合面向工程的现代人才培养要求。同时，新教学模式也给授课教师提出了更高的要求，促进了教师教学能力的提高。

参考文献：

［1］濮良贵，纪明刚.机械设计（第八版）［M］.北京：高等教育出版社，2006.5.

［2］阎绍泽，申永胜，季林红等.机械设计基础系列课程的新教学模式［J］.中国大学教学，2004，（6）:28-29.

［3］杨恩霞，应丽霞.机械设计基础课实践研究型教学模式的探讨［J］.黑龙江高教研究，2008，（11）:165-167.

基金项目：西华大学2012年教学改革研究项目。