發布時間：2022-08-06 04:04:55
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機械設計教學改革探討，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：《機械設計》是機械工程專業的基礎課程，也是培養學生實踐能力的重要課程，基于高校應用型人才培養的要求，高校要改變以往的教學模式，構建基于MOOCS的《機械設計》教學體系。
關鍵詞：MOOCS；機械設計；應用型人才；教學改革
引言
MOOCS即大規模開放性網絡在線課程，簡稱“慕課”。隨著互聯網技術的發展以及高校人才培養模式的轉變，培養出符合社會經濟發展的應用型人才是當前高校教育改革的主要目標之一?！稒C械設計》課程是機械工程專業的基礎課程，也是提高學生機械實踐能力的重要學科知識。由于《機械設計》內容具有較強的實踐性與技術性，涵蓋大量的枯燥性知識，因此傳統的教學模式難以激發學生的學習興趣，不利于學生實踐技能的培養，因此，本文以MOOCS為導向對《機械設計》教學進行改革，以此適應高校教育新常態發展。
1MOOCS相比傳統《機械設計》教學的優勢
《機械設計》是培養學生具有機械設計實踐技能的基礎課程，具有較強的社會實踐性和創新性，尤其是該課程具有豐富的機械設計實驗知識體系，因此需要學生在學習系統理論知識的同時還要加強實踐操作訓練。結合教學經驗，傳統的授課模式難以激發學生的學習積極性，而且偏重理論教學的模式也難以提升學生的實踐操作能力。MOOCS的應用對于《機械設計》教學具有明顯的優勢。一是MOOCS實現了資源整合與開放，有助于學生接觸到優質的教育資源。機械設計與社會技術的聯系較為緊密，通過實施MOOCS教學模式，可以讓學生及時了解最新的機械設計技術，以此適應未來工作崗位。二是MOOCS激發了學生的學習興趣，提高了學生的創新能力。MOOCS以模塊化教學為主，通過小視頻的方式學生可以就自己感興趣的知識自主學習，并且可以在自主學習的過程中與教師、同學進行交流，學生自主學習會對機械設計知識越來越感興趣，進而激發了學生的創新思維。三是MOOCS教學提高了學生的動手能力，實現“學生為主”的機械設計教學理念。
2基于MOOCS《機械設計》教學改革的對策
實踐證明，《機械設計》實施MOOCS模式對激發學生學習積極性、提高機械設計教學質量，培養學生的實踐操作能力具有重要的現實意義。
2.1人性化的設計教學內容
《機械設計》具有較強的社會實踐性，雖然慕課能夠激發學生的學習興趣，但是在具體的教學中需要合理引入慕課，按照不同的教學內容選擇相應的慕課內容。例如，教師在講解“減速器傳動系統設計”時，要鼓勵學生觀看相關的視頻資料，以便更好地將實踐中觀測到的技術應用到課堂學習中。另外，基于《機械設計》具有較強的實踐性，因此在具體的教學過程中需要根據學生的興趣點設計教學內容，以激發學生的學習積極性。2.2創新教學手段，構建“線上+線下”模式慕課教學模式為《機械設計》教學提供了創新途徑，尤其是學生可以通過網絡學習相關的知識體系。因此，構建慕課教學模式應注意：首先，高校要重視課堂教學效果，雖然慕課為學生提供了學習的途徑，但是畢竟機械設計需要學生具備扎實的理論基礎，因此在具體的教學中需要強化理論知識教學；其次，積極融入慕課模式，構建“線上+線下”的授課模式。線上就是學生通過多媒體平臺學習機械設計知識，線下就是學生深入到社會企業、實訓室等鍛煉實踐技能。
2.3優化教學流程，激發學生興趣
傳統的《機械設計》課堂學習時間為45分鐘，在緊張的教學過程中，學生難以全程集中精力學習，MOOCS教學模式實現了教學過程的最優化，大大激發了學生的學習興趣。首先，在《機械設計》教學之前，學生按照教學內容查閱相關的資料并且帶著問題融入到課堂教學中，然后教師組織學生就某問題進行集中或者分組式的討論，實現以教師為主體向學生為主體的轉變；其次，將慕課融入到《機械設計》教學中能夠彌補實踐教學不足的問題，而且還迎合了學生的心理需求。在互聯網時代環境下，慕課教學模式為學生提供了更加豐富的機械設計知識，滿足了學生的學習需求。
2.4構建多元化的考核評價體系
基于MOOCS的《機械設計》教學模式改變了以往以期末筆試考試成績為主的考核模式，構建多元化的考核體系，實現了對學生的科學評價。首先，慕課教學模式側重學生學習過程的考核，例如通過慕課教學可以充分發揮學生的自主性，教師可以通過交流與提問等方式對學生進行考核評價。其次，慕課教學實現了考核主體的多元化。傳統的教學評價主要是以教師作為唯一的評價主體，而慕課教學模式實現了學生之間的互評、教師對學生的評價以及企業對學生的評價，以此保證了教學評價結果的準確性與公平性。
3結束語
MOOCS作為現代信息技術和教育深度融合的發展形態，對《機械設計》教學改革的促進具有重要的作用，既提升了學生學習的興趣，也較好地提升了課程教學質量。因此，在高校人才培養轉型發展的關鍵時期，高校要積極構建MOOCS教學模式，以此為社會培養更多的實用型人才。
作者：鄧嫄媛1；張躍華1；郭翠霞2；喻洪平1；黃建峰1 單位：1、成都大學機械工程學院2、四川理工學院
摘要：
機械設計是機械類專業的一門重要的技術基礎課。本文結合作者機械設計的教學實踐，詳細介紹了通過教學內容、教學方法、多媒體應用及課程設計等一系列改革和探索，提高學生的創新能力，顯著提高教學效果的經驗。
關鍵詞：
機械設計；創新能力；課程設計；多媒體教學；改革與探索
一、背景
機械設計課是與工程聯系最為緊密的學科之一。它以機械中的常用機構和一般工作條件下的通用零部件為研究對象，研究常用機構和通用零部件的分析和設計問題，是機械類和近機械類專業的一門重要專業基礎課，其理論性和實踐性都很強。該課程的學習，不僅要求學生掌握常用機構和零部件的基本原理和基本設計方法，還要求學生運用這些基本理論來設計一些常規機械和處理機械中的一些實際應用。因此，在機械設計課程的教學中，不僅要滲透創新思維，培養學生的工程意識的理念，更應該把學生的動手能力和創新精神作為應用課程改革的重點。多年來，機械設計教研室的老師做了一些探索，并對成果的經驗進行了總結。
二、以理論教學改革為基礎，優化教學環節
理論教學是實踐教學的基礎。只有讓學生掌握了扎實的設計理論，才有可能將這些設計理論靈活應用于工程實踐。機械設計課的理論性、實踐性、設計性都很強，是培養學生創新設計能力的優秀課程。課堂教學不僅僅是傳授理論知識，更應注重培養工程意識，啟迪創造靈感，提高創新能力。
1.調整課堂教學內容，提高教學效果
調整教學內容是課程改革的基礎。在對教材進行取舍的過程中，遵循突出應用與實操，在教授基本知識、基本原理和基本方法的同時，引入機械設計發展的最新成果，注意到知識點的深入淺出和主次分明，而不是面面俱到，把新型機構和現代機械設計方法與生活實踐相結合，既調動了學生積極性，又將機械理論寓教于學，在豐富課堂信息量的過程中，提高機械設計的應用教學效果。學生對機械的了解只限于生活中接觸的范圍，還習慣于理性思維，缺少工程觀念。而傳統機械設計課程教學內容陳舊，聯系工程實際不夠，不利于培養學生的工程意識和創新思維。授課時，最好適當引入學科中比較成熟的新理論、新技術和工程技術的最新發展動態，如優化設計、全生命周期設計等。另外，通過課外自學選修課等形式，引導學生自主學習常用最新工程設計軟件如Pro/Engineer，UG。這樣既可以提高學生的學習興趣，又可以開闊學生的視野。
2.改革教學方法，培養創新能力
傳統的機械設計課程的教學“以教師為中心”，僅僅注重知識的灌輸。這對學生的創新精神的培養是很不利的。改革傳統教學方法，以學生為主體，以教師為主導，積極探索學生自主研究、自主創新式的學習方法，積極推進討論式、探究式、問題式教學方法，既學習了知識，又能提高創新能力。課堂教學是學生課程學習的主陣地。加強教師對學生課程學習的主導作用，恰到好處地創設問題情境，可以達到師生互動。問題的提出，要具有一定的實際工程背景，以增強學生的工程素質。問題的分析要能引導學生發散思維，創造性地解決問題。問題的解決要通過啟發引導給出，為學生今后解決問題指明思路與途徑。這種啟發式教學能夠潛移默化地培養學生的創新思維，幫助學生學會學習、學會探索。
3.采用多媒體教學，增強課堂效果
機械設計傳統的教學手段，如黑板、模型加掛圖，無法表達零件之間的相對運動，教師授課形式單一，缺乏直觀性，在一定程度上影響了學生的學習效果和學習的積極性。在機械設計課程中，充分利用現代多媒體手段，將零件的運動變化逼真地展現出來，使機器真正動起來，激發了學生的學習興趣。另一方面，精心設計的多媒體、課件可以清楚地顯示教學內容難點，提高教學效率，而且二維和三維動畫形象生動，加深了學生印象。
4.注重啟發教學，培養學生的自學能力
機械設計課程雖然是機械專業理論課，但是應用性極強。因此機械專業的學生要能夠自主學習課程的相關內容，提高機械理論學習的實踐應用主動性，掌握科學學習的思維方法。機械設計課程的教學改革必須堅持把啟發式教學方法放在首位，并根據教學內容的不同特點，穿插采用討論式和案例式教學方法。多種教學方法的應用，使學生的學習主動性和自我學習的意識得到了進一步加強，同時加深了學生對基本知識的理解與掌握，并強化了記憶，從而提高了學生的自我學習能力。
三、改革實踐教學體系，構建應用教學模式
實踐教學是培養學生的觀察分析能力、實踐動手能力、綜合設計能力以及創新思維的重要教學環節。實踐教學體系由實驗教學、課程設計兩部分組成。
1.改革實驗教學
傳統的課程實驗如機構測繪、齒輪范成、動平衡等一般為單一的驗證性實驗。這些基本實驗有助于對鞏固學生對基礎理論的理解，但整個實驗過程只是根據給定實驗步驟去驗證結果的正確與否，學生的積極性不高，實驗效果不太理想。我們在實驗教學中增設了一些創新型、設計型實驗，如“機構運動創新實驗”，讓學生根據給定的題目自行構思實驗方案，將自己設計的機械系統運動方案進行運動模擬，將設計理論在實踐中檢驗，而教師主要起引導和啟發作用，給學生足夠的思維空間和創作空間。這樣就可以充分發揮學生的主觀能動性，真正提高學生的創新意識和動手能力。
2.加強課程設計環節
機械設計課程設計是課程的一個重要的實踐性環節。傳統的課程設計一般以減速器為研究題目。在設計過程中，老師限定了題目和方案，還提供了比較齊全的參考資料，學生自主設計的內容較少，不利于創新能力和工程實踐能力的培養。針對這些問題，我們對課程設計的教學作了相關的改革和探索，找一些工程實踐性強與并且與地區經濟建設緊密聯系的機械作為設計題目。考慮學生個體能力的差異，既有一些基礎的簡單的內容，又要有一定難度和深度的內容。采用學生選擇和老師指定相結合的選題原則，以學生為中心，讓學生自己確定題目，教師規定設計內容和要求。老師帶領學生現場參觀這些機械裝置，查閱相關資料，使學生對所設計的機械裝置有一定的感性認識，真正了解所設計機械的基本結構，并鼓勵學生在現有傳動方案的基礎上，充分發揮主觀能動性，提出多種方案，從機構的經濟性、可行性、實用性，多方面考慮作出選擇，選取最優設計方案。方案確定好后，鼓勵學生使用先進大型軟件進行運動分析和動力分析。然后根據各構件受力情況，按照等強度設計理論，對各構件進行結構設計，對于較高水平的學生要求編制程序進行結構的設計計算，并用Pro/E等軟件完成三維造型，最終完成設計任務。這樣在整個設計過程，因材施教，既尊重了個體差異，又充分調動了個體主觀能動性和創造潛能，不僅使課程設計與計算機應用能力有機融合，還培養了學生的創新精神和動手能力，提高了教學效果。
四、小結
機械設計通過幾年的改革實踐，取得了一定的教學效果。但教學改革是一個系統工程，在不斷總結經驗的基礎上，我們在機械設計課程的教學內容、教學方法、教學手段和考核方式上進行了一系列的探索，目的是尋求一條適合筆者學院特色的課程體系與教學模式。只有在教學改革中不斷總結經驗，提高教學質量，把枯燥的理論教學轉型發展，才能激發學生的學習興趣，培養學生的實際應用能力，不斷適應筆者學院職業應用的轉型發展要求。
作者:劉剛 閆石林 單位:晉中學院
1認知教學
機械設計有別于其他學科，它的實踐性很強，課程的研究對象是常用機構和通用零部件，需要同學們對其有一定的感性認識，但是隨著近幾年來高校錄取分數的下降，生源素質呈下降趨勢，絕大多數的學生具有文化基礎薄弱、學習興趣不高、學習能力不強的特點，在現有的招生制度下各專業文理科都收，造成學生學習基礎參差不齊，加上在校生且幾乎都是從學校到學校，對各種機械零部件普遍缺乏感性認知的問題，所以在機械設計理論教學前我們先安排同學們進行感性認知實踐，以增強學生的感性認識，如通過組織學生參觀機械原理和零件陳列室、各類機械設備陳列柜、觀看機器工作錄像、常用機構的動畫FLASH，到工訓中心現場實地參觀（工訓中心有完整的機械類專業金工實習所要求的各類機械加工設備）等認知教學，認識具體的零部件、常用機構和機器，使學生們清楚知道機器的基本組成要素——機械零件，初步了解機器的組成、結構特點、工作過程及工作原理，使理論與實際對應起來，通過認知實踐增加學生的感性認識，培養他們對機械設計基礎課程學習的興趣，使學生對于學習本科程的具體內容及學習方法做到心中有數。
2實驗教學
在機械設計教學過程中，實驗教學與理論教學具有同等重要的地位。通過實驗，使學生熟悉掌握一些與本課程有關的實驗設備的原理、使用和調試，掌握實驗數據采集和處理的過程與方法，培養認真細致、一絲不茍的工作作風，提高觀察問題、分析問題、解決問題的能力和創新能力。不斷提高實驗教學效果，確保實驗教學質量是機械設計實驗教學改革的重要課題。課題組以“打牢基礎、培養能力、增強素質、提高實踐和創新能力培養”為基本要求，以機械設計學科知識平臺為依據，結合學校實驗教學條件，并充分考慮學生在基礎、專業要求、興趣、特長和能力發揮等方面的差異，對機械設計課程的所有實驗進行了分類和整理，構建了一套加強基礎、提倡創新、重在應用，多層次、多模塊、開放性的實驗教學新體系。
（1）盡可能利用好現有實驗條件，鞏固和加強傳統實驗傳統實驗在幫助學生理解機械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在機械設計實驗教學改革與發展中依然需保留、鞏固并加強這些實驗項目和內容，例如我們保留了《帶傳動性能實驗》、《滾動軸承性能實驗》、《減速器結構裝拆實驗》，這些驗證性實驗會使學生對課堂所學的理論知識有更深刻的認識和理解，為今后研究和創新設計機構奠定良好的基礎；保留了《螺栓及螺栓組連接綜合實驗》，綜合實驗使學生掌握機械系統的工作原理、承載特性、影響因素分析方法，有利于培養學生的動手能力、數據采集能力、分析與解決問題的綜合能力。
（2）加強創新設計性、綜合性特色實驗建設2011年我校添置了機構運動創新設計方案及仿真實驗臺和傳動機構綜合實驗臺，有了這種機構綜合實驗臺，學生可根據實驗指導書要求，自行設計和搭建實驗平臺，選擇適當的構件，進行測試分析，有效地開拓了學生的創新思維，提高了學生綜合實踐能力。
（3）課程實驗實行開放性實驗為了增加學生動手能力，課程實驗實行開放性實驗，即學生在實驗課上沒有弄懂的內容、沒有完成的實驗，可以隨時補做，直到弄懂為止。本課程的考核方式是做完實驗后才能參加理論考試。
（4）課堂教學與實驗一體化為了更好地與課程的理論教學相配合,我們擬建設一個“機電一體化教室”。該教室為一個多功能教室?？晒W生上課、實驗、專周訓練用。學生在該教室上課可直接觀看到各種實物、模型及仿真運動，同時學生還可以自己做實驗來驗證自己所學的知識。將單班課安排在多功能教室進行，根據內容需要采取多媒體講解、模型演示和實驗操作相結合的方法，充分利用教學資源，提高教學效果。實驗課教學的設計思想是：在內容上必須是傳統實驗與創新實驗的協同，是認知實驗、驗證實驗、綜合實驗和創新設計實驗的集成。實行開放式的，貫穿學生學習全過程的，從課內一般實驗到課外的自主式開放實驗。在實驗的開出形式上將實驗項目分兩個系列：必修與選修，其選修內容可讓學生自由選擇，從而鼓勵學生個性自由發展，并可不拘一格地鼓勵優秀學生脫穎而出。通過一些提高型、選修型實驗的開出，極大地激發了學生的學習熱情。很多學生經常在業余時間來到實驗室學習和鉆研，取得了良好的效果。
3課程設計
課程設計是機械設計課程的最后一個具有綜合性和實踐性的重要教學環節，也是高等工科院校機械類專業學生第一次較全面的設計能力訓練。它不僅是學生獲得知識的重要途徑，而且對培養學生的自學能力、工作態度、實際工作能力、科學研究能力和創新能力具有十分重要的作用，對實現培養學生的知識、能力、素質起著關鍵的作用。課題組對機械原理課程設計和機械設計課程設計內容和選題進行了全面改革，使之由機構設計為主轉變為由機械整體運動方案設計和整機設計為主。課程設計的選題更接近實際更加豐富多樣，我們將以往集中時間進行課程設計教學改為部分分散然后集中的教學方法，將課題在機械設計課程教學中期就布置下去。這樣，可以使學生隨著機械設計課程的進行以課外作業的形式逐步完成除裝配圖以外的傳動計算部分、標準件選擇部分，并進行變速箱結構設計的草圖繪制，平時老師利用課間、課后、QQ、視頻等方式進行輔導，最后集中繪制裝配圖、進行答辯，這樣一種漸進式教學過程，學生的基本設計能力的培養會更扎實，在課程設計中鼓勵、引導學生創新設計，旨在幫助學生掌握機械設計的實用技能，為從事相關技術工作打下扎實的基礎。
4課外科技活動
將課程建設延伸至第二課堂，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。課程組教師不僅注重課堂教學質量，而且注重大學生第二課堂的建設和成效，將課程建設以及課堂教學與大學生課外科研課題相結合（如大學生創新訓練計劃、大學生學科競賽），積極承擔所教課堂大學生課外科研課題的指導教師工作，旨在激發學生的學習積極性，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。從而實現多層次、多渠道培養學生能力和提高教學質量的目的。
結束語
經過幾年來的教學改革的探索與實踐，我們可喜的看到《機械設計》課程教學改革通過在涉及課程教學的各個環節上綜合配套，全面推進改革措施，教學取得了良好的效果。經過改革后的課程實踐教學，較好地受到了學生的歡迎?；谖倚眯捅究迫瞬拧爸鼗A理論、重綜合素質、強實踐能力、強創新精神”的培養要求，課題組將在機械設計課程實踐教學改革中不斷總結經驗，大膽創新、勇于實踐，不斷取得新成績。
作者：朱雙霞單位：新余學院機械工程學院
網絡信息日益發達的今天，傳統教學的信息量很難滿足學生對知識探索的需求。傳統的教師講授方式以老師講為主，學生被動地接受的知識，填鴨式的教學方式已經不適合目前學生對知識的需求?！盎ヂ摼W+教育”自2012年興起后，發展速度和規模都非常迅速。針對機械設計教學內容的特點，采用互聯網的模式教學改變傳統課堂的教學方式從而促進教學改革的發展，培養學生機械創新能力。
一、互聯網基礎下機械設計教學方式
1.互聯網在機械設計課堂中的應用
“互聯網+教學”改變了原來單一的教學環境，使得傳統的教育展現出新的生機；從原來的課堂時間地點方式固定、一名教師多多個學生的狀態轉變為隨時隨地、教師和學生多對多交流的新形態。針對學生喜歡上網這一現象，上課之前列出專題，讓學生根據自己的興趣查閱資料，在上課時可用根據自己的問題和老師一起探討。教師不僅把書本知識傳授給學生，而且將自己的研究成果融會貫通于課堂教學中，充分調動學生的學習積極性，激發學生的求知欲望。適時地將新知識、新技術、新理論以專題的形式引入課程教學內容，如結合教師產學研過程中與機械制造相關的典型實例開發的專題之一工廠里的創新。一方面拓寬了學生的知識面，另一方面加深了學生對理論結合實際的理解。機械設計教學中，在齒輪傳動一章講解時，首先讓學生在上課之前在網上或是實例中看到的有齒輪傳動的機器介紹一下，介紹齒輪傳動的應用和原理，教師根據學生的講解補充齒輪傳動的原理及特點、分類時用講授法，講解具體時利用觀察啟發式；分析結構上的特點件時利用和其他傳動機構對比討論法等。
2.互聯網在機械設計課程中課后的應用
“互聯網+”時代的到來為突破名師資源不足，又快又好地全面提高高等教育質量提供了新的思路，帶來了新的機遇。多年來課后學生對機械設計的學習僅限于課后作業題，這樣極大的限制了學生創新能力的培養。互聯網教學從課堂教學、答疑、習題課、審批作業、討論互動課、小測驗、期中測驗到期末考試等，都在網上進行。這種“互聯網+機械設計”教育模式使得機械設計課程在課后教學中吸取這種網絡教學的方式，極大的提高學生學習的主動性。
3.互聯網在機械設計創新能力培養中的應用
機械設計課程的主旨是培養學生創新設計能力，機械設計本身就是一種創新性的工作,我們的目標是使學生在校期間就應具備初步的創新設計能力及動手能力，為此我們在教學過程中注重啟發學生的創新思維，課下積極指導學生參加多項機械設計創新大賽。提高了學生的積極性，也激發了學生的創新能力。網絡中機械創新實例很多，學生可以自己上網查閱相關資料，并根據自己的理解和同學老師分析討論。教師在課堂上對學生分析的實例點評，主要讓學生發言討論。并對學生發言的表達能力、對問題的理解能力等記作平時分作為考核的一部分。同時老師可以帶領學生實地調研，根據調研的情況，對目前看到的機械存在的問題做設計分析。
二、網絡教學中存在的負面影響及解決措施
一些大學生由于缺乏自制力，迷戀網絡世界，擠占了正常的學習時間。提倡網絡教學的同時跟隨著也出現了一些負面影響，比如“網絡上癮癥”、“網絡孤獨癥”等對青少年的身心健康構成危害與威脅。對網絡產生心理依賴，一旦無法上網，就焦躁不安；極個別的學生沉迷網絡，逃課，不交作業，不參加考試，走路吃飯都在玩手機APP、游戲或者閱讀小說和各種信息。網絡帶來了很大的方便同時也給一些自制力不高的學生帶來了負面的影響，這就需要教師正確的引導，老師一定要分析學生上網的根源，適當將學生對上網游戲的熱情引導到學習上來，通過網絡查閱資料和創新設計的案例，吸引學生對機械設計興趣，并且要采取適當的措施，限制學生對網絡游戲等的迷戀。將網絡上好的信息及時傳達給學生，讓同學們意思到，不急游戲有趣，學習中也有很多有趣的設計，讓同學們樹立好學習的態度和意思，最終實現網絡教學的目的。
三、結論
“互聯網+機械設計教學”使傳統的教育煥發出新的活力；從原來的學習時間地點固定、教師學生一對多的狀態轉變為隨時隨地、移動網絡、教師學生多對多的新形態。改變填鴨式的教學擬制了學生的學習興趣，將學生的精力不是放在考上而是放在學上。教學資源能實現國內外資料的共享，學生通過網絡可以了解學習國內外著名高校教學資源，能及時更新教學內容。豐富的網絡教學資源為學生提供了課外學習環境，激發了學生自主學習的興趣，也促進了教學質量的提高。
作者:李霞 陳建萍 魏敏 葛云 曾海峰 單位:石河子大學 新疆交通職業技術學院
摘要：針對機械設計系列課程特點優化整合教學內容，改革教學方式，加強創新實踐教學環節，提高學生分析問題、解決問題的能力及工程意識和創新設計能力，探索機械設計系列課程教學與培養學生能力之間的關系。
關鍵詞：機械設計；教學改革；課程體系
《機械原理》和《機械設計》是我國高等工科院校機械類專業學生都要學習的兩門重要的技術基礎課程，其課程教材體系設置、教學內容、教學質量影響巨大。筆者從事《機械原理》和《機械設計》課程的教學工作多年，也多次參與相關課程的教學改革。結合我校精品本科建設項目的實施，下面分別從教學內容的優化整合、教學方式的改革、創新實踐活動等角度對機械設計類課程教學作一些有益的改革探索和嘗試。
一教學內容的優化整合
作為機械類專業學生都要學習的兩門重要的技術基礎課程《機械原理》和《機械設計》，其教材的體系和內容通常相對獨立?！稒C械原理》主要介紹機構學以及機器動力學的知識，主體內容是各種常用機構的分析與設計；《機械設計》主要內容是通用零部件的設計計算。這兩門課程的內容體系，存在如下問題：一是把機械產品的整個設計過程割裂開來；二是整個課程體系對機械系統總體方案設計和機械創新設計方面的內容較少涉及。因此，很有必要修改這樣的課程結構體系以適應創新人才培養的要求?；谏鲜鲈?，我們對機械設計系列課程的教材體系和教學內容進行了較大的改革。我們編寫了《機械設計基礎》和《高等機械設計》兩本教材，打破了傳統教學的格局。教材編寫依據機械設計系列課程的改革目標和實踐成果，以培養學生基本設計能力和創新能力為目標?！稒C械設計基礎》教材的主要內容為常用機構的設計、通用零部件工作能力設計與結構設計，《高等機械設計》教材的主要內容包括機械創新理論與方法、機構的組成原理與類型綜合、組合機構設計、平面機構的運動分析與力分析、現代機械系統的總體方案設計以及機器動力學的內容，還有一些機械設計的專題內容，如變位齒輪與變速器設計、機械密封、機械摩擦磨損等。對教學內容進行優化整合時，注意分析機械設計的主要內容與培養學生能力的關系，合理安排課程內容。由于目前機械設計系列課程的授課現狀是內容多、課時少，這就要求教師在制定教學計劃時有的放矢；在教學內容的安排上圍繞“需要”、“夠用”、“會用”三方面的要求。授課時注重“掌握概念、突出技能、重在應用”，既要注意理論知識的學習，又要強調實際能力的培養。在教學過程中要不斷學習，密切關注科技術發展的新成果、新應用并及時反映到授課當中去，激發學生的學習積極性和創造性。
二教學方式的改革
傳統課堂以教師講授為主，教與學互動不多，很難調動學生的學習積極性，更難激發其創造性。而新型的教學模式要求“以學生為主體，教師為主導，以能力培養為主線，以素質培養為目標”。這些都要求教師必須改革現有的教學方式，豐富教學方法和手段。
（一）精心設計教案
教師認真備課，設計教案。加強師生互動，課堂教學過程中靈活運用設問、延伸、小組討論等多種教學形式。通過啟發教學和知識拓展來激發學生的學習積極性創造性。教案的設計要涵蓋教學目的、教學內容、重點和難點、教學方法與教學手段、作業布置、主要參考資料等方面。及時進行課后自我總結分析，找出授課過程中的學生較難理解的地方，采用新的講課思路，協調師生間的認識理解差距，從而不斷提高教師的授課水平，改善學生聽課效果，并最終達到提高教學質量的目的。
（二）改進教學方法
為達到教學目的，教師在授課過程中，應調動學生的學習積極性。這要求教師必須發揮在教學中的主導作用，采用靈活的教學方法，將“教”與“學”有效結合起來，形成一個以教師為主導，學生為主體的良好教學氛圍。比如項目教學法，在教學中利用一個項目引入課題，再圍繞課題講授相關知識、理論和方法，并通過設置問題、組織討論等方式來解決問題。其它如類比式、啟發式等各種教學方法都可以在課堂上靈活運用，激發學生的興趣，加深其對相關知識的掌握與運用。學生通過積極主動思考，鍛煉了發散性思維能力，也逐漸了解機械設計的多解性。這些方法都收到了良好的教學效果。
（三）豐富教學手段
充分利用現代化教學手段增強教學效果，激發學生學習興趣。課堂講授通常使用多媒體課件以節約時間。更重要的是多媒體課件有豐富的視聽資源，可以利用圖像、動畫的視覺效果吸引學生的注意力，便于把抽象理論形象直觀地表達出來，激發學生的學習興趣，從而提高教學質量。例如，在平面機構運動分析部分的教學中，因抽象概念多，傳統的圖解法和解析法又存在繁瑣或難以實際操作的缺點，學生較難理解掌握。我們在課堂教學中引入SolidWorks、ADAMS等三維建模仿真軟件，利用虛擬樣機技術對機構進行三維建模，動態仿真分析，從而有效地解決了學生對機構的運動特性不易理解掌握的問題，同時極大地提高了學生的學習興趣和課堂效果。此外，我們通過制作網絡課程教學平臺，加強師生之間的交流溝通。學生隨時能夠到網上學習，實現師生實時互動交流。
三創新實踐活動
對于機械類的學生來說，機械設計系列課程是啟迪學生創新思維、開拓學生創新潛能、培養學生創新能力的重要課程。通過創新實踐活動，學生所學的設計理論知識得到實際應用，對培養他們理論聯系實際、綜合設計能力和創新設計能力非常重要。要培養學生的創新能力，必須打造創新平臺，使理論聯系實際，知識服務實踐。上海理工大學每年都會開展機械工程創新大賽，并且已經連續三屆成功承辦了上海市教委主辦的大學生機械工程創新大賽。該賽事對推進我?！熬繁究啤苯ㄔO，營造創新創業教育和學生創新創業的良好生態環境起到了積極促進作用。學院同時還開設了《機械創新及實踐》公選課，建立了大學生課外科技創新工作室。大學生創新實踐活動也得到了工程實訓中心的大力支持，現在工程實訓中心已經成為了學院大學生課外科技創新活動的基地。由此，我院的大學生科技創新活動蓬勃發展起來。機械工程學院充分利用這些平臺，積極鼓勵和組織學生參加創新大賽，培養學生的創新設計能力。上海理工大學在2012年的第五屆全國大學生機械創新設計大賽決賽中，獲得一等獎2項，二等獎3項；在2014年的第六屆全國大學生機械創新設計大賽決賽中，又獲得一等獎5項。驕人的成績進一步成為大學生們在機械創新設計道路上前行的強大推力。
基于高等教育教學改革和創新應用型人才培養規劃的提出，機械設計類課程教學改革也必須與時俱進。通過對課程體系、教學內容和教學方法以及創新實踐教學等的改革探索，為更好地培養學生的工程實踐能力和創新能力奠定了堅實的基礎。實踐證明，經過一系列的教學改革，機械設計系列課程的教學質量得到了明顯的提升，學生的學習積極性被激發出來，其創新能力和分析問題、解決問題能力有了極大的提高，這在學生后續的課程設計、畢業設計以及一系列的創新大賽活動中都有顯著體現，并終將為他們未來的工作帶來及其深刻的影響。
作者:石云霞 沈景鳳 王新華 單位:上海理工大學
