紀(jì)華偉　葉紅仙

【摘要】針對機(jī)械設(shè)計(jì)課程在教與學(xué)過程中存在的不足，基于學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)一體化培養(yǎng)的教學(xué)原則，從教學(xué)理念、教學(xué)方法以及考核方式等方面展開研究，教學(xué)實(shí)踐證明，有效的促進(jìn)了學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，鍛煉了學(xué)生解決機(jī)械工程復(fù)雜問題的能力，提高了學(xué)生從事機(jī)械工程專業(yè)工作的工程素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) 教學(xué)理念 教學(xué)方法 考核方式

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）50-0229-02

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是高等學(xué)校工科專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)中培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的必備基礎(chǔ)，對學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程起著承上啟下的重要作用。它主要研究以一般通用零件的設(shè)計(jì)為核心的設(shè)計(jì)性問題，并論述它們的基本設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)方法。從進(jìn)入這門課開始，學(xué)生就從單一學(xué)科（或單一技術(shù)為主體）的課程學(xué)習(xí)過渡到綜合運(yùn)用多種學(xué)科（或多門技術(shù)）并考慮多方面因素以解決機(jī)械工程問題為主的課程學(xué)習(xí)，它是逐步實(shí)現(xiàn)向“工程綜合”及工程應(yīng)用實(shí)踐轉(zhuǎn)變的機(jī)械類各專業(yè)十分重要的主干技術(shù)基礎(chǔ)課。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)對機(jī)械工程類學(xué)生非常重要。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程教與學(xué)現(xiàn)狀

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，課程的學(xué)習(xí)由原來的“知識(shí)”的灌輸全面轉(zhuǎn)化為“掌握知識(shí)、提高能力、培養(yǎng)素質(zhì)”的“知識(shí)-能力-素質(zhì)”一體化教學(xué)模式?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)”作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)核心課，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生打好機(jī)械工程技術(shù)基礎(chǔ)，培養(yǎng)分析和解決問題的能力，尤其是培養(yǎng)工程實(shí)踐動(dòng)手能力和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力起著重要的作用。但當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法與人才培養(yǎng)要求還存在著一些不相適應(yīng)的方面，具體表現(xiàn)在：

1.“知識(shí)-能力-素質(zhì)”一體化要求與目前“知識(shí)”灌輸式教學(xué)方式的不適應(yīng)。

“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀仍處于以教師和課堂講授為中心的課程教學(xué)模式。一是課堂講授所占學(xué)時(shí)比例大，缺少討論課，重視課堂教學(xué)，而忽視課外輔助教學(xué)和答疑工作，教師與學(xué)生的交流較少，二是課堂講授還普遍為灌輸式講授，講得多，講得細(xì)，課堂信息量小，內(nèi)容更新少。三是教學(xué)手段單一，依賴PPT電子講稿講授，而粉筆黑板和教具用得很少，課堂互動(dòng)性較差。由此而導(dǎo)致當(dāng)前的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)效果普遍為“教師講得多，學(xué)生接受的少，真正掌握的就更少”。

教學(xué)思想方面，沒有很好地轉(zhuǎn)變，教學(xué)仍然沒有脫離普教的模式。過多地強(qiáng)調(diào)學(xué)科的完整性，沒有做到以“學(xué)生為中心，目標(biāo)導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”為導(dǎo)向組織教學(xué)，還沒有充分突出工程教育的特點(diǎn)，對學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)不夠。

教學(xué)計(jì)劃方面，課程設(shè)置固定，過份強(qiáng)調(diào)“知識(shí)體系”。

教學(xué)內(nèi)容方面，課程內(nèi)容多、覆蓋面廣，但沒有突出重點(diǎn)。教學(xué)中往往是將課時(shí)平均分配，這就必然出現(xiàn)很多內(nèi)容學(xué)生工作后用不上，而需要的內(nèi)容又相對不足。

教學(xué)以基本理論知識(shí)講授為主，缺乏實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練內(nèi)容在教學(xué)計(jì)劃之外，不能作為正式的課程進(jìn)入課程表，只能用課下時(shí)間來訓(xùn)練，因而教師與學(xué)生的重視程度不夠，同時(shí)既浪費(fèi)了時(shí)間又增添了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。訓(xùn)練沒有達(dá)到預(yù)期的效果，如何使學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)，并具備一定的自學(xué)能力和應(yīng)用能力是目前教學(xué)尚未解決的一個(gè)重要問題。

教學(xué)方式方面，強(qiáng)調(diào)和實(shí)行的是理論講授和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，但實(shí)驗(yàn)課和理論課之間的信息交換不順暢，理論講授和實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)，達(dá)不到二者結(jié)合所達(dá)到的效果。另外，理論講授的方式單一，教師一言堂的現(xiàn)象還很嚴(yán)重，學(xué)生處于接受教師提供信息的地位，屬傳授型、繼承型，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的充分發(fā)揮。

2.畢業(yè)要求與學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不適應(yīng)

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，學(xué)生通過“機(jī)械設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)，必須滿足下列畢業(yè)要求：

具有運(yùn)用機(jī)械工程基礎(chǔ)知識(shí)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)解決問題的能力，具有一定的機(jī)械工程實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐經(jīng)歷，了解機(jī)械工程領(lǐng)域前沿技術(shù)及發(fā)展趨勢。

具有創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)與工程基本素養(yǎng)，初步具有綜合運(yùn)用所學(xué)理論與技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及開發(fā)工具分析并解決機(jī)械工程問題的基本能力。

但目前絕大多數(shù)的學(xué)生仍處于以教材為中心的應(yīng)試式學(xué)習(xí)狀態(tài)。一是學(xué)生普遍缺乏主動(dòng)性，不善于自主學(xué)習(xí)。二是學(xué)習(xí)方法普遍沿用了中學(xué)應(yīng)試式的學(xué)習(xí)方法，主要表現(xiàn)為：平時(shí)作業(yè)靠參考習(xí)題解答完成，缺乏獨(dú)立思考，討論少，答疑少；考試靠突擊復(fù)習(xí)，死記硬背，缺乏真正理解和掌握；課程學(xué)習(xí)僅靠一本教材，最多看一些解題指導(dǎo)書，而很少閱讀相關(guān)專著和研究文獻(xiàn)等。三是學(xué)習(xí)手段單一，不善于利用課程的各種教學(xué)資源進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)，動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。由此反映出當(dāng)前多數(shù)學(xué)生還缺乏對知識(shí)的真正理解和掌握，知識(shí)面較窄，思維不活躍，學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)。

3.教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)效果與畢業(yè)要求不適應(yīng)

從整個(gè)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)質(zhì)量現(xiàn)狀來看，目前我們的教學(xué)存在“講三、學(xué)二、考一”的課程教學(xué)特點(diǎn)。究其原因，主要是課程教學(xué)在教學(xué)觀念和教學(xué)目標(biāo)上仍停留在知識(shí)傳授的層面上；課程教學(xué)與學(xué)習(xí)方法則停留在灌輸式教學(xué)和應(yīng)試式學(xué)習(xí)上；教師對待課程教學(xué)工作還投入不夠。國內(nèi)在課程教學(xué)硬件條件方面并不差，而課程教學(xué)資源建設(shè)方面甚至好于歐美以及亞洲等教育發(fā)達(dá)國家，但在課程教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)效果方面卻存在明顯差距。他們的教師講得少，討論多，并設(shè)有專門的討論課；教師只提供講授提綱或教案，并指定一些參考書，學(xué)生主要靠自主學(xué)習(xí)，要看很多的參考資料；考試題量大，難度大，主要考核學(xué)生的知識(shí)面和學(xué)習(xí)能力。所培養(yǎng)的學(xué)生知識(shí)面寬，思想活躍，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，反映了國外“講一、學(xué)二、考三”的課程教學(xué)特點(diǎn)。因此，轉(zhuǎn)變課程教學(xué)觀念，改革課程教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力是當(dāng)前課程教學(xué)改革的關(guān)鍵，也是提高課程教學(xué)質(zhì)量的突破口。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革思路

當(dāng)今經(jīng)濟(jì)的全球化，科技進(jìn)步日新月異，各國間的競爭加劇，綜合國力集中反映在知識(shí)水平和創(chuàng)新上。尤其是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展和普及，使知識(shí)傳播與更新速度明顯加快。特別新工科專業(yè)建設(shè)和“工程教育專業(yè)認(rèn)證”認(rèn)證專業(yè)，對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)學(xué)和自然科學(xué)、機(jī)械工程學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)以及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)知識(shí)；具備獨(dú)立思考、分析和解決機(jī)械工程問題的基本能力；具有較好的表達(dá)、人際交往、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和初步的跨文化交流能力；具有成為本領(lǐng)域高級(jí)工程技術(shù)人才并能駕馭和應(yīng)對未來的潛質(zhì)，包括具有健全人格和健康體魄、社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德、創(chuàng)新精神和終身學(xué)習(xí)能力和意識(shí)。為了適應(yīng)這一人才培養(yǎng)的要求，首先要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法和課程考核方式，以此推進(jìn)課程教學(xué)的改革。

1.教學(xué)理念改革

應(yīng)將傳統(tǒng)單一知識(shí)傳授的教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R(shí)、能力、素質(zhì)”一體化的課程教學(xué)觀念。從知識(shí)教育層面來看，既要讓學(xué)生掌握課程中經(jīng)典的、基礎(chǔ)性知識(shí)，又要融會(huì)貫通課程中的分析和解決問題的思想與方法，還要了解本學(xué)科和相關(guān)學(xué)科現(xiàn)代的、先進(jìn)性的知識(shí)和最新發(fā)展，開闊學(xué)生的視野；從能力培養(yǎng)的層面來看，要著力解決促進(jìn)學(xué)生自主方式學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；從素質(zhì)教育的要求來看，既要重視學(xué)生做人做事基本素質(zhì)培養(yǎng)，又要加強(qiáng)從事機(jī)械工程專業(yè)技術(shù)的工程素質(zhì)培養(yǎng)；通過“知識(shí)、能力、素質(zhì)”一體化培養(yǎng)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，著力構(gòu)建和營造讓學(xué)生能參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或科學(xué)研究的教學(xué)條件和教學(xué)氛圍，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展?；谶@一教學(xué)理念，“機(jī)械設(shè)計(jì)”教學(xué)理念改革的思路應(yīng)該是：從課程改革出發(fā)，進(jìn)一步明確各教學(xué)內(nèi)容分工，通過各環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容協(xié)調(diào)，加強(qiáng)知識(shí)的融合和學(xué)生的能力培養(yǎng)；合理設(shè)計(jì)各教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容與方法，構(gòu)建理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、設(shè)計(jì)訓(xùn)練與工程訓(xùn)練的課程教學(xué)新體系，體現(xiàn)“教”與“學(xué)”、理論與實(shí)踐、課內(nèi)與課外教學(xué)相結(jié)合的特點(diǎn)，體現(xiàn)“知識(shí)、能力、素質(zhì)”一體化的教學(xué)理念；強(qiáng)調(diào)教師在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力潛能上下工夫，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)因材施教。

2.教學(xué)方法改革

應(yīng)將課程教學(xué)以教師為中心、課堂為中心和教材為中心的課程教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越處煘橹鲗?dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)模式；應(yīng)將過去課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師要“教會(huì)”學(xué)生的教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變?yōu)橐蠼處熞龑?dǎo)學(xué)生“學(xué)會(huì)”，最終達(dá)到“會(huì)學(xué)”的教學(xué)方法。這就要求加強(qiáng)教師在整個(gè)課程教學(xué)中對學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用，建立以課堂講授為引導(dǎo)，學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)和結(jié)合討論與答疑方式學(xué)習(xí)為核心；以教材內(nèi)容學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，學(xué)生充分利用課程相關(guān)教學(xué)資源學(xué)習(xí)為核心；以創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)或科學(xué)研究項(xiàng)目為牽引，促進(jìn)學(xué)生自主參與、自主探索研究和自主創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)習(xí)。因此，教學(xué)方法改革的思路應(yīng)該是：逐步壓縮課堂教師講授的學(xué)時(shí)比例，增加討論課，加大實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)比例，讓學(xué)生在討論、動(dòng)手中學(xué)習(xí)，加深對知識(shí)的理解和掌握，促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題；加強(qiáng)教師在課程教學(xué)中對學(xué)生的指導(dǎo)作用，促進(jìn)教師與學(xué)生的交流和討論；大力推進(jìn)課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)資源面向?qū)W生的開放使用，讓學(xué)生能充分利用課程教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)。

3.考核方式的改革

考核的范圍廣，包括社會(huì)對“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程效果的認(rèn)知，包括學(xué)生、教師的自我評(píng)價(jià)，學(xué)生教師對教務(wù)、教學(xué)管理部門的考核，督導(dǎo)組要全程參與工程教育改革，改變考核思路。貫穿整個(gè)實(shí)踐過程的考核方式，考核注重的是過程，而不是“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程結(jié)束時(shí)單純對過程的考核。實(shí)行累加式、重能力求創(chuàng)新的考試方法。要求成績的記載由平時(shí)作業(yè)、大作業(yè)、課程論文（設(shè)計(jì)）、實(shí)驗(yàn)和課程結(jié)束時(shí)的最終考試成績累加而成，所有實(shí)踐項(xiàng)目要求有平時(shí)考試，并在成績記載中占一定比例?？己四繕?biāo)明確，各環(huán)節(jié)要有明確的目標(biāo)。根據(jù)工程教育改革目標(biāo)，通過“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施及考核等方面的研究，最后形成“面向工程、目標(biāo)明確、層次分明、過程管理”的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程考核方法。

三、總結(jié)

通過幾輪教學(xué)改革，將傳統(tǒng)單一知識(shí)傳授的教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R(shí)、能力、素質(zhì)”一體化的課程教學(xué)觀念。從知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。

1.以學(xué)生為中心，既培養(yǎng)學(xué)生掌握課程中經(jīng)典的、基礎(chǔ)性知識(shí)，又融會(huì)貫通課程中分析和解決問題的思想與方法，還了解本學(xué)科和相關(guān)學(xué)科現(xiàn)代的、先進(jìn)性的知識(shí)和最新發(fā)展，開闊學(xué)生的視野。

2.通過培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；做到了既要重視學(xué)生做人做事基本素質(zhì)培養(yǎng)，又加強(qiáng)了學(xué)生從事機(jī)械工程專業(yè)技術(shù)的工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

3.通過“知識(shí)、能力、素質(zhì)”一體化培養(yǎng)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，著力構(gòu)建和營造讓學(xué)生能參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或科學(xué)研究的教學(xué)條件和教學(xué)氛圍，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李延斌，高有華，田方，姜彤.面向培養(yǎng)卓越工程師的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012（4）

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作者簡介：

紀(jì)華偉（1976.5-），男，漢族，山東壽光人，碩士，副教授，研究方向：微納驅(qū)動(dòng)與測量，超聲加工技術(shù)。