研究型教學模式在《現代機械設計方法》課程教學中的應用研究

馬相林+楚巖楓

（1.南京工程學院工業中心，南京 210016；2.南京航空航天大學，南京 210016）

摘要：本文對比分析傳統教學模式與研究性教學模式的區別，明確研究性教學的基本內涵與特點，分析《現代機械設計方法》課程的特點，在《現代機械設計方法》課程教學中實施研究性教學模式，深度發掘學生的自主學習與創新意識。本文在教學目標的確立、內容的精選、課堂教學模式的設計、教師學生評價體系的確定及電子資源輔助教學五個方面進行了有意義的實踐探索。

關鍵詞：教學模式；研究性教學；機械設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0198-02

研究性教學模式要求教師多種教學方法綜合應用，有效結合教學內容和學生的知識基礎，促使學生積極參與課堂教學過程，激發學生對新知識的求知欲。《現代機械設計方法》課程的教學，學生要系統地掌握專業理論知識，培養結合專業理論知識解決實際問題的能力，同時培養學生的創新思維與創新能力。在《現代機械設計方法》課程中應用研究性教學模式有利于教師將教學與研究相結合，有利于學生的全面發展。

一、研究性教學模式的特點

研究性教學模式，要求教師創設一種類似研究的情境，學生進行信息材料的收集、分析，在探索求知的過程中，將外在知識轉化為個人內在經驗和穩定的個性心理品質，從而培養學生的創新精神和實際能力。它將學生的集中學習變為分散學習，將教師的直接講授變為有效指導[6]。研究性教學是以學生為中心，教師由傳授者、權威者轉變為交流者、合作者和學生學習的引導者或促進者；學生由被動的接受者變為學習的主人和主動參與者、創新者[1，2]。

二、《現代機械設計方法》課程的主要特點

《現代機械設計方法》是一門綜合性、交叉性學科。《現代機械設計方法》涉及創新設計理論與方法、有限元方法與應用、優化設計、可靠性設計等方面的內容。課堂教學學時有限，要在有限的學時內，完成課程教學任務，使學生了解、認識和掌握現代機械設計的思想、理論與方法。本課程的主要特點如下[1]。

1.創新性。在設計過程中人的創造性與創新性最為重要，這既包括設計者個人的創造性思維，也包括設計團隊的集體智慧，通過各種創造方法的綜合應用，給出各種新穎獨特的設計方案，開發滿足市場需求的新產品。

2.系統性。運用系統工程的思維解決技術系統問題。設計方案既要考慮整體最優，又要考慮生產的可能性及市場的接納性，同時各個子部分又是一個有機的整體。

3.優化性。借鑒優化理論及方法，實現機械設計方案優化：參數選取科學、結構先進，機械系統整體無論是功能還是性能都最優，同時能以較低的成本實現產品的基本價值功能與輔助價值功能。

4.綜合性。現代機械設計方法是一門綜合性的學科，設計方法多元化，學科交叉性顯著。綜合應用信息論、相似論、模糊論、可靠性、有限元、人機工程學及價值工程、預測學等理論，大量應用計算機技術進行輔助設計，創新性地提出設計方案，解決工程實際問題。

三、《現代機械設計方法》課程研究性教學模式的實施

1.教學目標的制定。課程教學目標是培養學生追求卓越的學習態度，發現問題、提出問題、解決問題的能力。現代機械設計方法課程實施研究性教學模式，保證學生對基本理論、設計方法的科學掌握，同時提高學生個體創新能力與團隊合作意識，引導學生參加科學研究和企業實踐等活動，做到學校內外相結合。

2.以企業實際問題為導向，科學安排課堂內容。由于現代機械設計方法課程具有較強的理論性和實踐性，應以解決企業實際問題為導向，結合學生的現有知識結構，確定科學的、個性化的、符合市場及企業需求的教學內容，緊湊的教學進度，高效地指引學生深入淺出地掌握現代機械設計方法的概念與方法體系，并能夠在實踐中真正地解決問題。

3.雙元教學模式與評價體系。所謂雙元教學模式就是教師研究性教學、學生研究性學習。課前教師要做好現代機械設計方法理論研究，認真備課；學生預習、復習相關基礎知識。課上采用教師引入設計案例，把教學內容設計成由學生提問，教師與學生共同對現代機械設計案例或疑難問題進行討論，學生通過積極的分析生成新的理解、新的假設[2-4]。課后教師給學生布置設計選題，學生完成設計方案、匯報和展示課題研究結果。考慮設計選題的復雜情況，每個設計選題可以讓學生單獨完成或者分小組完成，設計方案是開放性的，也就是可以有多個方案，老師與學生展開討論，在討論中既鞏固了基礎理論知識，又激發了學生的創新思維。在這個過程中也增加了教師的工作量，教師需要充分的課前準備[5，6]。

評價與激勵要從教師和學生兩條線展開。對于教師的評價，要從精神上和物質上兩方面進行鼓勵。由于研究性教學教師課前準備工作量增大，對于課堂的把控能力要增強，因此學校要有相應的教改項目課題，鼓勵教師進行研究性教學模式的研究，既實現物質獎勵又實現精神激勵。對于學生的激勵，因為需要學生積極參與課堂討論及課后作業的廣泛資料閱讀，因此學生課堂表現對于其最終的成績影響非常大，可以使學生平時課堂表現占到總成績的40%，大作業占到40%，基礎知識試卷占到20%。這樣可以充分調動學生的學習積極性，使學生清楚地認識到，課程成績的高低，是由實踐能力即解決問題的能力及課堂的參與度決定的。

4.開放性的教學資源。研究性教學模式的實施需要電子教學資源的促進，開放性的教學資源對于研究性教學模式的實施非常重要。網絡教學資源，例如PPT、教學大綱、課堂導論視頻都可以讓學生在課前獲得。這樣學生可以有效利用多媒體課件、電子書籍、專用設計軟件、網絡資料、網上習題練習，自我學習“現代機械設計方法”知識體系，有效地拓展學生課外學習、研究和交流的空間與時間，不斷完善研究性教學模式，使課堂教育的延展性不斷增強。

四、結束語

“現代機械設計方法”是一門多元化、學科交叉性較強的課程。本文從四個方面探討了研究性教學模式的實施，從老師與學生兩個視角分別進行了分析，對于教師開展類似教學模式具有一定的啟迪作用。

參考文獻：

[1]王曉光.現代機械設計方法的主要內容和特點[J].科技論壇，2012，（22）.

[2]張斌.會計學課程研究性教學：理論框架與經驗證據[J].教育與現代化，2010，（9）.

[3]香卓倫，楊暉，張佑青.項目管理教學模式的研究與實踐[J].中國職業技術教育，2005，（2）.

[4]李敏，陳興文，張俊星.信息處理系列課程研究性教學的探索與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2010，（4）.

[5]甘大力.“項目管理”課程研究性教學的實踐與思考[J].煤炭高等教育，2011，（1）.

[6]楚巖楓，任宏昌.研究型教學模式在《項目管理》課程教學中的應用研究[J].教育教學論壇，2014，（9）.

收稿日期：2016-11-09

基金項目：本論文的研究成果得到南京工程學院科研基金資助，項目編號：YKJ201532

作者簡介：馬相林（1974-），男，南京工程學院工業中心，高級工程師，機械設計與制造專業博士，研究方向：工業機器人研發；楚巖楓（1975-），女，南京航空航天大學，副教授。