新工科背景下機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)改革與實踐

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 河南·鄭州 450002）

1 機(jī)械設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計是一門交叉性極強(qiáng)的課程，需要學(xué)生對高數(shù)、制圖、機(jī)械原理等課程有較好的掌握，而且課程內(nèi)容多，術(shù)語多，每一章節(jié)間關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。因此學(xué)生會失去學(xué)習(xí)本課程的興趣，教學(xué)效果也會明顯下降。故機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)需在以下幾方面進(jìn)行改革和完善。

（1）教學(xué)方法需要創(chuàng)新。教師講課往往照本宣科；講授的內(nèi)容陳舊重復(fù)，學(xué)生記憶量很大，導(dǎo)致學(xué)生厭倦對這門課的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果也無法保證。

（2）學(xué)習(xí)目的需要明確。機(jī)械設(shè)計非常注重實踐，但是學(xué)生在機(jī)械方面的知識和閱歷很少，不知道機(jī)械工程用在哪些方面。即使有感性認(rèn)知的機(jī)會，在認(rèn)識過程中也無法領(lǐng)會教材中的知識，更無法用于工程實踐。

（3）實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。多數(shù)教師能在課堂上順利展開教學(xué)過程，但在實驗教學(xué)方面缺乏創(chuàng)新，實驗多以驗證性為主，有走過程嫌疑。學(xué)生很少有機(jī)會自行設(shè)計實驗，對實驗結(jié)果的深度探析不夠，也不能自主總結(jié)實驗收獲。同時教師不能充分利用學(xué)校給予的實驗、實習(xí)條件進(jìn)行試驗教學(xué)，從而失去了大量實踐機(jī)會。

2 機(jī)械設(shè)計教學(xué)改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計教學(xué)內(nèi)容知識點全面，除了有豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計外還有許多理論的、晦澀難懂的內(nèi)容。這對于專門學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來說無疑是必要的，但對于涉農(nóng)高校，由于受學(xué)時和大環(huán)境的影響，學(xué)生往往不能夠投入過多的精力進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的學(xué)習(xí)。鑒于此我們在教學(xué)中適當(dāng)刪減一些純理論的內(nèi)容。譬如復(fù)雜公式的推導(dǎo)、不重要的定理的證明以及一些經(jīng)驗圖表的來歷等等。同時增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容，讓學(xué)生有更多時間自己動手設(shè)計零件，以提高動手能力和創(chuàng)新能力。

2.2 教學(xué)方式的改革

以往的機(jī)械設(shè)計教學(xué)以講授為主，另加兩周的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，以提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力。本人認(rèn)為，為提高教學(xué)質(zhì)量，可嘗試采用以下四種方式：（1）讓學(xué)習(xí)興趣小組成員利用現(xiàn)代3D打印技術(shù)，打印出一些常用的零部件模型。教師上課時可攜帶這些輔助教具，以增強(qiáng)學(xué)生的直觀認(rèn)識，做到講授與實驗、實物有機(jī)結(jié)合，此舉不僅提高教學(xué)效果而且提升了部分學(xué)生的動手能力。（2）可在理論教學(xué)的同時設(shè)置更多的實踐環(huán)節(jié)，比如理論課學(xué)時與實踐學(xué)時的比例調(diào)整為1∶1，每一大章節(jié)講完后布置一定的零件設(shè)計作業(yè)，提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和實踐能力，在實踐中提高對理論知識的掌握和運(yùn)用。（3）學(xué)生可把自己優(yōu)秀的設(shè)計圖紙通過實習(xí)工廠加工成零件，讓學(xué)生在加工過程中體會設(shè)計的合理和不合理的地方,然后進(jìn)行改進(jìn)。這三點在教學(xué)過程中相輔相成，相得益彰。此方法不僅利于學(xué)生熟練掌握機(jī)械設(shè)計基本理論，還能在實踐中學(xué)習(xí)設(shè)計技巧和設(shè)計方法。（4）盡量采用多媒體授課方式。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，多媒體上課形式已被大多數(shù)教師和學(xué)生所接受，而且大有普及之勢。教師可在課上把抽象的、難以理解的內(nèi)容以動畫、圖片以及視頻的形式播放。學(xué)生就會對所學(xué)內(nèi)容獲得直觀的、清晰的認(rèn)識。這樣學(xué)生就可更容易掌握理論知識及運(yùn)用，進(jìn)而有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性。

2.3 考核方式的改革

以往機(jī)械設(shè)計課程的考核方式主要是筆試。這種考核方法只能考查學(xué)生對理論知識的掌握情況，不能考察學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，有紙上談兵之嫌。因此，為了使學(xué)生更好掌握機(jī)械零部件的分析與設(shè)計方法，本課程組把考核方法改為以實踐考核為主、筆試考試為輔，重點考查學(xué)生在一定設(shè)計任務(wù)下的實際創(chuàng)新能力、圖形表達(dá)能力以及運(yùn)用各種工具書的能力。具體方法是布置綜合作業(yè)，從圖紙中考核學(xué)生對設(shè)計、分析、制造、裝配、調(diào)試等環(huán)節(jié)的理解和掌握程度，真正做到以任務(wù)為導(dǎo)向，以理論為基礎(chǔ)，以實踐為目標(biāo)，真正達(dá)到掌握機(jī)械設(shè)計相關(guān)理論與應(yīng)用的目的。

2.4 評價標(biāo)準(zhǔn)的改革

十年樹木，百年育人。人才培養(yǎng)是一個長期的過程，其效果是緩慢顯現(xiàn)的，因此對教師授課效果的評價也不能操之過急，應(yīng)放在一個較長時間段內(nèi)考察，應(yīng)追蹤考查學(xué)生離校后的各種能力。目前對學(xué)生能力的考核往往只局限于在校考試成績，這種考試成績只反映了學(xué)生在校時對理論知識的掌握情況，不能反映其對理論知識的運(yùn)用情況。因此我們適當(dāng)增加學(xué)生就業(yè)用人單位的滿意度評價，追蹤其在單位的能力表現(xiàn)，這樣能更全面了解該課程的教學(xué)效果，從而進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法，促進(jìn)涉農(nóng)高校機(jī)械學(xué)科整體教學(xué)水平的提升。

3 結(jié)語

機(jī)械設(shè)計課程對機(jī)械類專業(yè)學(xué)生來說是一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)內(nèi)容涉及多種零部件的設(shè)計方法與原理。為了提高教學(xué)效果，需要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式以及評價標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行改革，以適應(yīng)新工科發(fā)展的需要。總之，培養(yǎng)創(chuàng)新能力是機(jī)械設(shè)計教學(xué)的終極目標(biāo)，為達(dá)到這一目標(biāo)需要在教學(xué)過程中注意培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實踐能力。通過探討與實踐以上各種教學(xué)方法，不但使學(xué)生學(xué)的創(chuàng)新能力得以提升，更能為國家和社會培養(yǎng)一流的復(fù)合型機(jī)械專業(yè)人才。