機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)改革探索

摘 要：針對為非機(jī)類專業(yè)開設(shè)的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程，提出了課程的培養(yǎng)要求，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了課程教育教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，研究了能力達(dá)成的形成性評價方法，為教育教學(xué)環(huán)節(jié)與能力培養(yǎng)的基本規(guī)律研究打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：教育教學(xué)環(huán)節(jié) 能力達(dá)成 評價方法

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0137-02

重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院針對工業(yè)工程、冶金工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、工程力學(xué)等專業(yè)的非機(jī)械類本科生開設(shè)的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程，是學(xué)校通識教育課程中的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程主要介紹常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零部件的基本知識和基本設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生初步具有簡單機(jī)械傳動裝置設(shè)計能力。在教學(xué)內(nèi)容方面著重傳授基本知識、基本理論、基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面著重創(chuàng)新構(gòu)思和設(shè)計技能的基本訓(xùn)練。為了不斷提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，近年來在教育教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計和能力達(dá)成的形成性評價方法上進(jìn)行了一些探索。

1 明確課程培養(yǎng)要求

為了明確課程教學(xué)目的，首先根據(jù)國家、社會、時代對人才在知識、能力、素質(zhì)三方面的要求[1]，結(jié)合課程面向的非機(jī)類專業(yè)的工程特點，提出了本門課程的培養(yǎng)要求，如表1所示。該課程作為非機(jī)類專業(yè)學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課程，課程教學(xué)應(yīng)注重基礎(chǔ)知識的掌握、能力的訓(xùn)練及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

2 課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計

相對機(jī)械類的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程而已，該課程內(nèi)容略簡，學(xué)時略少，在課堂教育教學(xué)環(huán)節(jié)方面，按照學(xué)生為主體、課內(nèi)和課外相結(jié)合、能力訓(xùn)練為主導(dǎo)的原則來進(jìn)行設(shè)計。除了傳統(tǒng)的課堂講授以外，主要的教育教學(xué)環(huán)節(jié)有：

（1）引導(dǎo)式提問環(huán)節(jié)。

在課程教學(xué)過程中，在給出知識點之前，教師通過設(shè)置問題背景，以提問的方式引出知識點，激發(fā)學(xué)生興趣進(jìn)行主動思考[2]。例如，“大齒輪和小齒輪的寬度是不是應(yīng)該相等？”“自行車鏈條的鏈節(jié)數(shù)應(yīng)該是奇數(shù)還是偶數(shù)？”給學(xué)生搜尋自己相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)、做出判斷的時間，在聽取學(xué)生回答后，再步步引導(dǎo)分析，得出正確結(jié)論。這種方式有助于引導(dǎo)學(xué)生思考，加強(qiáng)對知識點的理解和記憶。

（2）邏輯歸納環(huán)節(jié)。

在課程教學(xué)中，教師運(yùn)用類比法、對比法、分類法、列表法、流程圖法等，把教材上大段鋪敘的文字、原理推導(dǎo)或分散的結(jié)論等演變成清晰直觀的圖、表等形式，幫助學(xué)生對問題形成更加直觀的認(rèn)識和透徹的理解，同時有利于學(xué)生的邏輯思維、歸納思維和演繹思維能力的培養(yǎng)。在課程全部結(jié)束前進(jìn)行一次課程總結(jié)，由教師和學(xué)生共同完成，通過回顧和梳理，幫助學(xué)生從更宏觀的角度對課程的整體構(gòu)架和各章內(nèi)容要點形成全面、深刻的認(rèn)識。

（3）自學(xué)與講授結(jié)合環(huán)節(jié)。

安排部分課程內(nèi)容以自學(xué)與講授相結(jié)合的形式進(jìn)行教學(xué)。例如，“計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項”“軸上零件的固定”等章節(jié)，先要求學(xué)生自學(xué)并歸納知識點，再由老師串講知識點，學(xué)生對照進(jìn)行更正或補(bǔ)充，然后教師結(jié)合例題或關(guān)鍵問題討論考察學(xué)生對知識的掌握情況，啟發(fā)學(xué)生思考和分析，最后由老師總結(jié)。通過學(xué)生自學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)、總結(jié)提煉、發(fā)現(xiàn)問題和分析判斷的能力；通過教師講授可以完善和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考，結(jié)合實例或討論強(qiáng)化知識點的掌握，從而確保教學(xué)效果。

（4）專題訓(xùn)練環(huán)節(jié)。

根據(jù)課程內(nèi)容布置專題訓(xùn)練作業(yè)。例如，凸輪廓線的設(shè)計和繪制，螺紋連接的選擇、強(qiáng)度計算和繪圖等等。這一環(huán)節(jié)的目的是通過動腦和動手強(qiáng)化學(xué)生對知識要點的理解，利于學(xué)生更好的掌握機(jī)械設(shè)計的基本過程和方法。

（5）知識拓展環(huán)節(jié)。

針對課程涉及的教學(xué)內(nèi)容，安排1～2次非命題作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識拓展。例如，在“概論”章節(jié)，結(jié)合機(jī)械類型、發(fā)展等的介紹，要求學(xué)生結(jié)合自己專業(yè)自選一類機(jī)械設(shè)備（例如交通工具、通風(fēng)設(shè)備、冶金設(shè)備）查閱其發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢，形成綜述報告。又如，在“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)”章節(jié)，要求學(xué)生在自己專業(yè)相關(guān)的機(jī)械設(shè)備中找到三類鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實例，給出機(jī)構(gòu)實物圖片和機(jī)構(gòu)簡圖，并敘述其基本工作原理。學(xué)生通過文獻(xiàn)檢索和資料閱讀分析進(jìn)行知識拓展，提高探索興趣，訓(xùn)練綜述能力。該環(huán)節(jié)可由學(xué)生單獨完成，也可分組完成。

3 能力達(dá)成的形成性評價方法探索

為了考察課程各個課堂教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生達(dá)到課程培養(yǎng)要求的效果，將二者對應(yīng)起來設(shè)計了課堂教學(xué)環(huán)節(jié)效果評價表，對能力的形成性評價方法進(jìn)行了探索[3]。表中每個單項的評分為0～3分（對應(yīng)效果為：無，弱，一般，好）。通過初步調(diào)查并對評價結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計，得出單項的平均分及各行各列的總分平均分（取整數(shù)）如表2所示。

初步調(diào)查結(jié)果顯示，目前設(shè)置的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，對應(yīng)前四項課程培養(yǎng)要求的效果評價較好，在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面較弱，有待加強(qiáng)。邏輯歸納環(huán)節(jié)雖然總分較低，但在基礎(chǔ)理論教學(xué)方面的效果較好，可以繼續(xù)完善。該評價方法基本反映了教學(xué)環(huán)節(jié)與能力達(dá)成的因果關(guān)系，但要通過該評價方法來研究教育教學(xué)環(huán)節(jié)與能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，還需進(jìn)一步細(xì)化和完善。

4 結(jié)論

針對非機(jī)械類本科生的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程進(jìn)行了改革探索，從知識、能力、素質(zhì)三方面明確了本門課程的培養(yǎng)要求，再針對課程要求設(shè)置引導(dǎo)式提問、邏輯歸納、自學(xué)與講授結(jié)合、專題訓(xùn)練、知識拓展等課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，再采用教學(xué)環(huán)節(jié)與課程要求對應(yīng)的評價方法進(jìn)行能力達(dá)成的形成性評價。初步研究表明，上述教學(xué)環(huán)節(jié)中對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足，有待進(jìn)一步改革；能力達(dá)成的評價方法基本反映了教學(xué)環(huán)節(jié)與能力達(dá)成的因果關(guān)系，還需進(jìn)一步細(xì)化和完善以便為教育教學(xué)環(huán)節(jié)與能力培養(yǎng)的基本規(guī)律研究打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李良軍，嚴(yán)興春，易樹平，等.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下本科畢業(yè)生基本要求分析與衡量—— 以歐美國家的本科畢業(yè)生基本要求為鑒[J].高等建筑教育，2013，22（4）：27-33.

[2]郭麗君，馬艷艷.啟發(fā)式教學(xué)在大學(xué)課堂中的應(yīng)用[J].高校講壇，2013（11）：186，216.

[3]李良軍.英國高等教育教學(xué)質(zhì)量評估與監(jiān)控制度研究[J].重慶大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2004，10（1）：146-148.