高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探索

[摘要]引入行為導(dǎo)向法，改革機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式，把教學(xué)內(nèi)容整合成項(xiàng)目，在項(xiàng)目實(shí)踐中貫徹學(xué)生為主體的思想。讓學(xué)生在做中學(xué)，把目標(biāo)學(xué)習(xí)貫徹始終，使學(xué)生掌握基本的知識(shí)和技能。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 行為導(dǎo)向法 教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]G [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]0450-9889（2013）02C-0055-02

一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械類、機(jī)電類、近機(jī)類專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它研究的是機(jī)械設(shè)計(jì)中的共性問(wèn)題，是機(jī)械設(shè)計(jì)工程的技術(shù)基礎(chǔ)，應(yīng)用廣泛。其在課程設(shè)置中起著承前啟后的作用，綜合性強(qiáng)，密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，既要為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課服務(wù)，又可直接用于生產(chǎn)實(shí)際；既有較強(qiáng)的理論性，又有一定的實(shí)踐性。在培養(yǎng)機(jī)類工程技術(shù)人才的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，增強(qiáng)機(jī)械理論基礎(chǔ)，提高對(duì)機(jī)械技術(shù)工作的認(rèn)知水平，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和今后從事設(shè)計(jì)技改工作打下基礎(chǔ)。

對(duì)于本課程，教師難教，學(xué)生難學(xué)。它的難教在于：要求教師熟練運(yùn)用基礎(chǔ)課知識(shí)，因材施教，把相對(duì)枯燥的知識(shí)轉(zhuǎn)化成學(xué)生想學(xué)、樂學(xué)的形式，而且要理論聯(lián)系實(shí)際地進(jìn)行教學(xué)。它的難學(xué)在于：集許多基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)于一體，但高職生的基礎(chǔ)普遍不好，學(xué)起來(lái)更加吃力，而且課程重點(diǎn)不突出，各章節(jié)內(nèi)容之間相對(duì)獨(dú)立，相互之間聯(lián)系少，各有特點(diǎn)。

學(xué)生普遍反映這門課“比較難”“當(dāng)時(shí)聽得懂，過(guò)后就忘了”。如何在課堂上講學(xué)生聽得懂、學(xué)得會(huì)的知識(shí)，如何在課后鞏固學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生能懂、會(huì)做、有想法，是我們要解決的問(wèn)題。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程改革的必要性

由于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在課程體系中具有不可替代的地位，因此在各類規(guī)劃教材中都可以看到它。但這些教材普遍是對(duì)本科教材進(jìn)行刪減，降低難度，各章節(jié)不系統(tǒng)連貫的問(wèn)題還是沒有得到根本的解決。機(jī)械設(shè)計(jì)的程序，實(shí)際上是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)所研究?jī)?nèi)容的系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程。教師要把設(shè)計(jì)思路和程序貫穿于教學(xué)的始終，讓同學(xué)們知道如何解決在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，學(xué)了能解決什么問(wèn)題，為什么學(xué)；在學(xué)習(xí)過(guò)程中，從易到難，將知識(shí)點(diǎn)分解成一個(gè)個(gè)小任務(wù)，并且引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)踐，從無(wú)到有，每一步都是師生共同探究的過(guò)程。要大大提高學(xué)生的參與熱情，教師就要對(duì)教材進(jìn)行改革，每一個(gè)章節(jié)就是一個(gè)課題，是一個(gè)系統(tǒng)工程，解決一個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題、帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探索

生產(chǎn)實(shí)際中的創(chuàng)新和技改，是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論的實(shí)踐。而創(chuàng)新是企業(yè)生存和發(fā)展的基本要素之一。機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)的基本思路給了學(xué)生創(chuàng)新和技改的基本思路和方法。而機(jī)械設(shè)計(jì)的程序，是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)所研究?jī)?nèi)容的系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程。這些方面都要求學(xué)生積極實(shí)踐和思考，并且是一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程。行為導(dǎo)向教學(xué)法可以很好地應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中。

我們從社會(huì)需求出發(fā)，堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位的指導(dǎo)思想，以機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式為研究對(duì)象，借助項(xiàng)目教學(xué)法、案例教學(xué)法等教學(xué)方法，系統(tǒng)地研究分析了行為導(dǎo)向教學(xué)模式對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量及提高學(xué)生職業(yè)能力的影響，編寫一套基于項(xiàng)目教學(xué)法的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，制定一套行之有效的以行為導(dǎo)向教學(xué)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式。不僅使學(xué)生充分掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)能力和職業(yè)能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的自主意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。

（一）教材內(nèi)容及側(cè)重點(diǎn)的選擇

為了適應(yīng)高職高專的普遍需要，市面上我們所能選用的教材內(nèi)容比較廣泛，也比較深?yuàn)W。對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好的學(xué)生來(lái)說(shuō)，一些計(jì)算分析的內(nèi)容很難學(xué)，嚴(yán)重打擊了學(xué)習(xí)積極性，而計(jì)算公式推導(dǎo)對(duì)提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力幫助并不大，完全可以刪減，只強(qiáng)調(diào)運(yùn)用。對(duì)滾動(dòng)軸承的選擇及組合設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)及受力優(yōu)化，齒輪的設(shè)計(jì)等在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用較多的內(nèi)容，則多花時(shí)間進(jìn)行講解和訓(xùn)練。我們?cè)谡J(rèn)真研究課程特點(diǎn)、整合課程內(nèi)容、突出專業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，大量加入學(xué)生實(shí)踐的內(nèi)容，建立和完善適合專業(yè)和生產(chǎn)一線需求的課程新體系。根據(jù)專業(yè)的要求重新設(shè)計(jì)課程體系，對(duì)已有的教材內(nèi)容進(jìn)行整合，增加實(shí)用性強(qiáng)的新知識(shí)，刪減一些對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐用處不大的章節(jié)，使之符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，有的放矢地教授學(xué)生在該學(xué)科中應(yīng)該掌握的知識(shí)，特別強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)、學(xué)中做”。緊緊抓住高職教育的特點(diǎn)，根據(jù)專業(yè)要求，對(duì)生產(chǎn)一線的內(nèi)容進(jìn)行整合，補(bǔ)充實(shí)例，重新編排所講內(nèi)容的順序、詳略，重新確定重點(diǎn)。

（二）教學(xué)模式的改革

教學(xué)模式改革的總體思路是：以設(shè)計(jì)為主線，以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，建立課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。著眼于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，注重理論與實(shí)踐、理論講授與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合。

1.課堂教學(xué)模式的改革

（1）雖然各章節(jié)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，各機(jī)構(gòu)相互之間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)聯(lián)系少，看似重點(diǎn)不突出，但機(jī)器是由各個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組成，這就是它們的聯(lián)系。教師在吃透內(nèi)容的前提下，選用相對(duì)簡(jiǎn)單又常用的機(jī)械，先在實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拆裝分析，畫好草圖，再對(duì)該機(jī)器的各機(jī)構(gòu)進(jìn)行分解。采用步步推進(jìn)的辦法，進(jìn)行系統(tǒng)性教學(xué)，環(huán)環(huán)相扣，既可以先從執(zhí)行機(jī)構(gòu)往后推演，一個(gè)個(gè)解決配套機(jī)構(gòu)問(wèn)題，也可以從原動(dòng)機(jī)開始，層層推進(jìn)，最后進(jìn)行整合，相關(guān)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)就都有了聯(lián)系。在推演選擇的過(guò)程中，特點(diǎn)、區(qū)別等問(wèn)題就能得到關(guān)注，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。

（2）采用能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性的教學(xué)手段，對(duì)課堂信息量進(jìn)行調(diào)整，本著“能學(xué)會(huì)、夠用、精練”的原則，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為出發(fā)點(diǎn)，不求多、不求全，一步一個(gè)腳印，扎扎實(shí)實(shí)推進(jìn)。以學(xué)生為主體，采用行為導(dǎo)向法，以討論課的方式進(jìn)行參與式教學(xué)，按教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等方式，以學(xué)生比較熟悉和關(guān)心的話題為內(nèi)容，不需要標(biāo)準(zhǔn)答案，讓學(xué)生在課堂上充分發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見解。

課程的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)過(guò)程可采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。包括五個(gè)步驟：第一，提出任務(wù)。教師首先給學(xué)生講清楚要完成的工作任務(wù)的內(nèi)容、條件和目標(biāo)，并通過(guò)對(duì)工作任務(wù)的提示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。第二，簡(jiǎn)單演示，學(xué)生跟學(xué)。由教師在黑板上演示，要求學(xué)生一起來(lái)做，教師在簡(jiǎn)單演示后，即讓學(xué)生嘗試完成任務(wù)，教師適當(dāng)指導(dǎo)。如果學(xué)生由于缺乏必要的知識(shí)準(zhǔn)備而難以完成任務(wù)，那么就應(yīng)當(dāng)盡快轉(zhuǎn)入第三個(gè)階段。第三，提出問(wèn)題。如果學(xué)生通過(guò)模仿能夠基本完成任務(wù)，那么所提的問(wèn)題就應(yīng)當(dāng)是針對(duì)如何理解操作過(guò)程的；如果學(xué)生無(wú)法完成任務(wù)，那么所提出的問(wèn)題就應(yīng)當(dāng)是針對(duì)問(wèn)題解決的。第四，引導(dǎo)解決。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)閱讀教材或查閱其他資料，或通過(guò)教師講解，獲得完成丁作任務(wù)所需要的專業(yè)技能和專業(yè)知識(shí)，并理解和應(yīng)用。第五，回歸任務(wù)。學(xué)生把所獲得的知識(shí)與提出的任務(wù)聯(lián)系起來(lái)，看看在掌握了這些專業(yè)知識(shí)后，能否把工作任務(wù)完成得更好。這樣，學(xué)生在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程都參與動(dòng)手并得到指導(dǎo)，對(duì)比較難理解的方法和設(shè)計(jì)的過(guò)程都有感性認(rèn)識(shí)，更容易掌握所學(xué)內(nèi)容。

如果學(xué)生水平不夠高，那就采用模擬學(xué)習(xí)法，全部由教師講解，并完成整個(gè)過(guò)程，要求學(xué)生亦步亦趨，完成一個(gè)過(guò)程。

（3）充分培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，采用自學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的方法。對(duì)常見易懂的內(nèi)容可以安排學(xué)生自學(xué)，難度不大的內(nèi)容則采用啟發(fā)式教學(xué)，拋磚引玉，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，推動(dòng)他們思考，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。

（4）盡量多聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際舉例，舉生活中常見的機(jī)械為例子，讓學(xué)生有親切感，更容易接受教學(xué)過(guò)程。

2.教學(xué)過(guò)程

（1）從身邊的實(shí)物人手。我們學(xué)院的學(xué)生基本都是從農(nóng)村來(lái)的，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的工具、用具都比較熟悉，我們就從這方面人手，在項(xiàng)目中作為設(shè)計(jì)目標(biāo)讓學(xué)生來(lái)完成。比如四桿機(jī)構(gòu)，我們先啟發(fā)學(xué)生，有沒有見過(guò)類似的用具，機(jī)械就是把人的工作實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。如果把人工轉(zhuǎn)成機(jī)械是怎么樣的？引導(dǎo)學(xué)生多想篩東西的過(guò)程，木工刨木頭的過(guò)程，和四桿機(jī)構(gòu)有什么關(guān)系？通過(guò)思考和聯(lián)系，引出四桿機(jī)構(gòu)的基本形式和特點(diǎn)。類似的還有從舂米機(jī)引出凸輪機(jī)構(gòu)。

（2）布置設(shè)計(jì)項(xiàng)目。學(xué)生思考后，懂得了常見用品和我們?cè)O(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的相互聯(lián)系，就開始列出我們要設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)，比如自動(dòng)搖篩、自動(dòng)舂米機(jī)等。

（3）具體實(shí)踐。要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，也需要一系列的知識(shí)，我們從動(dòng)力開始，先選電機(jī)，從中引出傳動(dòng)比的概念，但開始我們可以先不講解傳動(dòng)比的內(nèi)容，而是遵循先易到難，將其暫時(shí)先擱置，放到后面解決。先要求學(xué)生設(shè)計(jì)一定尺寸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，學(xué)生興趣很大，在設(shè)想的過(guò)程中，就能基本掌握相關(guān)知識(shí)了。比如搖篩，就有四五種設(shè)想，然后大家討論方案的優(yōu)劣，確定方案（不是唯一方案）。

執(zhí)行系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計(jì)好，有了功率和速度的要求，怎么提供合適的動(dòng)力和速度？這就要開始選電機(jī)，選好電機(jī)，速度如何改變？又引進(jìn)帶傳動(dòng)和變速箱，一步步地選用和設(shè)計(jì)。傳動(dòng)比的分配、性能和尺寸參數(shù)以及軸的設(shè)計(jì)都緊緊圍繞任務(wù)來(lái)實(shí)行。傳動(dòng)比分配好，帶傳動(dòng)和變速箱參數(shù)確定好后，就是選軸承和聯(lián)軸器了。學(xué)生因?yàn)橐O(shè)計(jì)一個(gè)東西出來(lái)，有了目標(biāo)，學(xué)習(xí)積極性比較高。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生參與的積極性比較高，收到了比較好的教學(xué)效果。

[基金項(xiàng)目]2011年度新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目（2011JGB25t3）

[作者簡(jiǎn)介]熊慧英（1970-），廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系副教授，高級(jí)工程師。

（責(zé)編 丁夢(mèng)）