學習結果體系下的機械設計課程建設范文

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摘要：概述了基于學習結果的教學體系的內涵，在此基礎上，結合機械設計這門課程的教學實際，以學生的學習效果為目標，通過對機械設計課程目標、內容的設置和教學方式以及考核方法的實踐，引導學生主動思考，分析問題、解決問題，激發學生的學習興趣，促進學生工程應用能力的提高。

關鍵詞：機械設計；課程目標；課程建設

基于學習結果的教學體系是以學生為主體，通過一段時間的學習，能夠觀測出學生應達到的知識及實踐技能。對于教師，需要制定出一套能夠展示學生學習結果的課程目標，圍繞學習結果，制定出相應的任務目標、教學方法、教學實踐活動和評估方法，保障課程學習目標的達成。現以《機械設計》課程建設為例，結合目前機械設計制造及其自動化專業教學中“理論聯系實際”的本質要求，提出關于《機械設計》課程建設的幾點建議。

一、我校《機械設計》課程教學現狀

（一）理論教學方面，與工程實際聯系不夠目前我們的教育提供給學生實踐的機會太少，沒辦法建立感性認識，在理論學習方面，大多數學生缺乏學習的積極主動性，授課教師勞心于概念、原理的講解，學生疲于設計步驟、設計公式的死記硬背、生搬硬湊，而與實際生產應用實踐聯系少之又少，雖然有一部分學生通過參加機械創新設計大賽，對公式的應用有了較好的理解，但這樣的學生畢竟是少數，大部分學生就業后，在相當長的一段時間內，不能滿足企業的工作狀態與生產實際需求，難以實現理論與實際的有機結合，工作適應期較長。

（二）實驗教學方面，缺乏創新目前大部分應用技能型本科院校由于經費支持不夠，學校提供給學生實踐的機會很少，一些實驗設備還是停留在二十前的教學要求上，開設的多為演示性、驗證性的實驗項目，如現在開展的帶傳動、齒輪傳動效率、螺栓聯接綜合實驗、液體動壓軸承實驗等，學生按照實驗老師給定的步驟和實驗方法進行完成各實驗項目，然后生成實驗報告便可。對學生而言，這些實驗項目不能促使學生去發現課堂理論知識學習的不足，不利于學生發現問題解決問題的創新思維的培養。課程設計與理論教學是分開進行的，聯系不夠緊密。在人才培養方案里，《機械設計》和《機械設計課程設計》是兩門獨立的課程，各有學時和學分安排，一般將課程設計設置在理論教學結束后的兩周內完成。這樣的安排，雖然緊湊，對訓練學生的設計能力也有一定的作用，但也存在著一些弊端：1）前學后忘；課程知識點太多，系統性不強，學生在學習的過程中生搬硬湊、死記硬背，基礎知識掌握得不到位，到了后面的課程設計的環節，不能夠將所學理論知識靈活運用；2）設計計算說明書行文不規范，抄襲現象比較嚴重；學生為了盡快完成任務，照搬課程設計指導書進行模仿，往往不求甚解，由于每個學生所給的初始條件不同，稍作改變，一些需要查表或計算的數據就不準確，在答辯的時候，學生對自己的設計也是似懂非懂，根本達不到課程設計的目的。

二、課程建設目標擬定

《機械設計》是機械設計制造及其自動化專業的一門核心課程，涉及的先修課程比較多，主要培養學生對所學機械基礎課程的綜合應用能力和創新設計能力。本課程擬定采用將學生進行分組，完成一次通用機械產品的設計，采用“項目式教學”，通過“選題、調研、可行性分析與評價、方案設計、產品設計、圖紙繪制及三維造型、設計報告編制、設計答辯”一系列完整的設計步驟，初步形成產品的設計的工程教育理念，為今后進行產品設計打下堅實的基礎[1]。通過課程設計，讓學生初步熟悉產品設計的一般步驟和基本方法，為今后踏入工作崗位打下堅實的基礎。另外，在教學中還需要對學生灌輸一些作為未來工程師所需具體的職業道德和社會責任感。

三、課程建設的主要內容

（一）構建課程教學環節課程包括理論授課、實驗教學和課程設計等三個環節。要達到學生的知行合一，課程建設目標可以從四個層次來考慮，一是進行通用小型機械裝置的設計，機械設計這門課主要是圍繞回轉運動展開的，實質上是減速器的一個設計問題。二是解決機械中通用零件的設計問題，包括傳動件（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿渦輪傳動等）、連接件（螺紋連接、鍵連接）、緊固件、軸承及軸的設計等，要求學生能夠正確描述這些機械零部件設計要求（包括功能要求、經濟性要求、勞動保護要求、環境保護要求和可靠性要求等）；了解這些通用零部件在通用機械中的實際應用并給出實例；能夠分析它們的失效形式和理解其設計準則；能夠根據其特定應用要求，選用合適的機械零件。三是在進行與機械設計相關的實驗和計算分析。四是在課程學習和實踐的基礎上，明確作為一名工程師所需具備的基本素質和應掌握的基礎知識及基本技能；學會自主學習，能夠進行資料檢索、市場調研、問題分析和整理，進行工程設計的表達，體驗解決工程問題的具體過程[1]。

（二）課程教案的制定及實施教案是教師以授課節次/章為單位編寫的教學設計方案，是教學目標、教學內容、授課方法、教學思路的客觀反映，是為保障學習效果和教學效果而制定的。以帶傳動的工況分析為例進行教案設計。首先確定教學目標，一是知識目標：緊邊拉力、松邊拉力、有效拉力等概念的理解，帶的彈性滑動和打滑的機理；二是能力目標：學生所需具備的專業技能；三是素質目標：培養學生積極思考和主動參與學習的精神。其次是教學過程規劃及重點內容的解析。具體說來就是把教學內容分解為四個層次，以帶傳動的運動分析為例進行說明，一、提出問題，什么是彈性滑動和打滑？二、難點解析，產生彈性滑動和打滑的原因分析；三、歸納總結，彈性滑動和打滑的結果分析；四、實踐應用，進行實例分析。

（三）教學方法改革，提高教學效率學習方法很重要，俗話說磨刀不誤砍柴工，以教師引導學生學習為主，教會學生一般學習規律，把握所學知識的內涵，并建立起相關性和重要性，理解了事物的本質，這樣才能自然而然的吸收知識，不然知識記憶的過程會很痛苦，因為看上去太過抽象的內容而顯得無關緊要，在課間與學生的交流時，學習不太好的同學往往說得最多的一句話就是：太難學了，那么多的知識點，學了有什么用啊？一臉無可奈何的笑。其實問題的實質是學生還沒有真正把握學習的方法，這個需要老師在平時的教學中積極引導，幫助學生搭建知識聯系，最好是能夠聯系實際。在教學中要以問題為重點，而不是以教學內容為重點。舉個例子進行說明一下，如果要想了解減速器的工作原理，我們采取的最好的辦法就是對它進行拆裝，把拆下來的每個零件都研究一下，可以將這一過程記錄下來，加深印象，然后再按照拆的逆過程組裝起來，在這個過程中我們還要用到一些工具，比如螺絲刀、扳手等。當你把減速器裝置拆開再組裝起來的時候，你就自然理解了里面各零件的工作原理、裝配關系以及功能，還有這些工具的作用。但是如果學習過程反過來的話，給你先上一堂關于減速器的課，或者上一堂關于扳手、螺絲刀的課，那么教學效果就會明顯差許多的。讓學生在課堂上有發言的機會，上課時引入一些與生活實際相關的問題，比如在講授傳動篇這一模塊，鏈傳動的傳動特點，鏈條的跳齒現象，騎過自行車的同學就會積極發言，在生活中碰到這一現象的時候，采用什么辦法解決？跳齒發生的機理是什么？引導思路，讓學生自己去看書，并用相應理論去解答，同學們可以自由討論，充分發表自己的看法，這樣一來，課堂氣氛便活躍起來了，課堂教學也就有了，學生在談論過程中加深了對知識的理解，既提高了學生的自主性，又能鍛煉學生對習得知識的實際應用能力，激發學生學習這門課程的興趣，充分發揮學生的學習主體作用。

（四）改變考核方式，加強課堂教學管理課程考核方式可以多樣化，比如學生的出勤、上課狀態（是否睡覺、玩手機等做一些與本課程無關的事情）、課后作業是否保質保量的按時完成、課堂發言是否積極等情況建議納入平時成績的考核，由前面組成的平時成績占課程總成績的40%，實驗成績占10%～20%，期末考試成績共占50%～60%。考核這一過程比較瑣碎，需要任課教師花時間費心思，很多老師為了圖省事，明明學生的期末考試成績很一般，平時成績卻給了高分，最后學生通過課程考核。這樣就給學生傳遞了一個信號，老師沒有注重平時成績考核，只要按時出勤、不調皮搗亂，平時其實也不用好好學習，期末突擊一下，通過考試還是很輕松的，抱著這樣一種心態他還怎么去自主學習？又怎么來保證課堂學習效果和教學效果呢？所以為了保證學生的課堂學習效果，需要任課教師嚴格落實，為此學校專門設有督導辦公室，各系部成立的有督導小組，由教師督導員和學生督導員組成，以保證課堂教學管理的落實。

四、教學實踐總結

結合機械設計這門課程的教學實際，只有在教學內容上和教學方法上不斷地進行改革和創新，加強課堂教學管理，想辦法調動學生探究工程實際應用的積極性，充分發揮學生的主觀能動性，培養出能夠跟市場接軌的應用型人才。本研究探索的機械設計教學改革模式不僅適用于機械設計學科，也可適用于機械原理、機械設計基礎等相關學科的教學，具有一定的普適性。

【參考文獻】

[1]朱永梅.以工程能力為導向的機械設計課程改革研究[J].濰坊學院學報,2012,12(6):89-92.

[2]郝智秀,季林紅,馮娟.基于CDIO的低年級學生工程能力培養探索：機械基礎實踐教學案例[J].高等工程教育研究,2009(5):36-44.

作者：雷芳 胡雄杰 單位：湖北文理學院理工學院