高校機械設計課程有效教學模式建構

閆思江 陳春光

（青島港灣職業技術學院，山東 青島 266404）

高等院校機械類專業最基礎的課程就是機械設計課程，它可以培養學生的機械設計能力和創新能力。在機械設計教學中，由于課程理論性強，知識結構較抽象，有相當一部分學生感覺課程枯燥，難以掌握，從而生產生畏懼情緒，當同學們在設計實踐時，學生們更是感到力不從心。所以，當下需要在教學實踐中進一步探討和研究的就是在教學中如何使學生更好地掌握機械設計基礎理論，并將其更好地運用于實際生活。

20 世紀60年代，瑞士著名的心理學家皮亞杰提出把教學理論建構主義作為立體認知事物的發展。在這樣的建構模式中以學生的自主學習為重點，對學生發揮首創精神有著重大影響，對知識實踐化和實現自我作出有效反饋。在建構主義教學模式的指導下，通過從情境、交流協作、競爭學習等幾個方面，以項目為出發點，以網絡教學平臺為輔，激發學生自主創新，構建以學為中心的教學模式的教學設計。

一、情境設計

長期的應試教育使高校學生只會紙上談兵，對事物缺乏足夠的分析，缺乏廣闊的學術視野和寬泛的外部環境。想要提高這門課程的學習效果就要激發學生的學習興趣，當教師能夠課堂教學內容運用于工程教育實踐中，那么學生們能夠更好地吸收，可以將機械設計課程教學嘗試采用任務式教學[1]。

情境構建就是結合課程內容去建構相應的學習環境。在真實復雜的機械情境中學習，機械設計過程的豐富性、生動性就可以恢復生機，同時真實情境的彈性和靈活性也被學生具備了。機械設計課程實踐環節主要有實驗教學模塊和課程設計模塊。比如說，教學為了培養學生的動手能力、創新能力，機械設計教學實驗要開設最基本的、最典型的認知性、驗證性實驗，例如零部件認識實驗、減速器拆裝和軸系拆裝實驗等，還可以開設有機械傳動綜合性實驗來調研學生的動手能力和思維模式。

比如在學習機械零件時盡量帶一些實物在課堂上，讓學生們有個全面的認識，在腦海中自動生成架構，布置下去讓同學們畫實物的立體尺寸圖，可以進而開啟多媒體教室，讓同學們同時學習機械設計最基礎的CAD 軟件。

二、協作學習

在學習過程中難免有一些“南墻”，在教學中，通過以項目為最基本的出發點，組織每一個學生組成多個團隊的模式學習。因材施教，根據每個學生的特點、意愿分配少部分人在組中扮演不同的角色，促進學生相互之間的交流。積極地給不同角色的學生派發任務，讓他們分別完成相同任務，過程中能夠取長補短，互助交流學習。如指定某學生和解說組的同學分別完成“齒輪在生活生產中的應用”的調研、信息檢索和PPT 解說，并對其成果進行適宜的評價，讓他們能直接地了解自己的不足之處。不能太早布置任務，任務的完成除了要能促進學生掌握知識，也應該強調實驗過程的思考對學生學習的影響。如果時間過早，有可能學生和所學知識點不銜接，只能片面的理解課本知識；如果布置得太晚，留給學生準備的時間不寬裕。

例如，在機械設計課程中常用機構及其傳動設計這一節，學生分組實驗，進行學習資料進行搜集與分析，提出設計具體思路，每組學生首先按照自己的想法設計一種機械傳動方案，然后動手搭接，完成對某些參數的測試，進行設計實踐驗證；教師通過指導學生的團隊協作，對機構設計的成果可行性進行客觀的評價，指導學生的協作學習，并提出改善意見。學生通過實驗結果對設計的傳動方案進行優缺點評價[2]。

三、改革考核方法，注重學習過程與能力考核

大部分高校機械設計課程考核方式主要是70%期末考試成績和30%平時表現成績。這種期末考試成績占了絕大比重，但是在這種極度缺乏工程應用型人才的社會中，這種課程考核是不能滿足需要的。鑒于平時學習過程中創新的重要性，我們有必要改革傳統的考核方式，要提高對平時課堂出勤率、課堂表現、提問等幾部分構成成績所占比例，強化學習過程中對學生能力的培養，調動學生在平時學習的積極性。

四、依托科技創新比賽

高校教育人士為了培養學生學習能力與創新精神的重要途徑之一就是讓學生參加科技創新競賽，在機械原理課程結束后，老師的科研活動也可以鼓勵學生們踴躍地提出自己的想法，大學生創新實踐比賽也可以組團參加考驗一下自身的動手能力和創新能力，大學生創新實踐比賽有很多，比如機械創新設計、工程訓練、大學生挑戰杯等。將機械原理引入到競賽環節中，以賽督學，以學用賽，培養學生的“動腦”“動手”“動口”能力[3]。

五、結束語

目前社會所缺乏的是全方面功能性人才，升級課堂模式就是改革教學方式、實踐內容、考核方法、科技創新比賽等。其中可以采用立體化的授課方法、立體化的教學內容、立體化的考核方式，機械設計課程教學目標最基本的要求就是為了全面提高學生接受和運用能力，可以采用全方位、多角度的動態化教學手段來實現。這種新改革模式通過網絡激發學生濃烈的學習興趣來驅動教學方式以及學生團隊競爭方式進行學習和實踐，切實的情境把機械設計知識展現出來，教師給予一定的幫助指導，學生就能夠達到自主學習，取長補短和協作開發，培養學生綜合素質的提高、創新能力和實踐技能，很好的實現理論學習與實踐的完美融合。