謝永智　代宣軍

[摘 要]現(xiàn)代設計方法作為一門綜合性、理論性較強的課程，涉及的新技術較多，理論計算與推導較多。教學改革在實踐中必須集思廣益，持之以恒，借鑒國內外先進的教學理念和方法加以推進，圍繞提高學生運用知識的能力、實際操作能力和創(chuàng)新能力，去推動教師教學方法和教學內容的改革、學生學習方法的改變，使教師教學工作的重點真正落到學生能力的培養(yǎng)和素質提高上來，以改革促教學，以改革促學習，以改革促創(chuàng)新人才培養(yǎng)。高校教學改革是一項系統(tǒng)工程，任重而道遠，需要不懈努力方能成功。

[關鍵詞]現(xiàn)代設計方法；教學改革探討

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）09-0032-02

現(xiàn)代設計方法作為一門綜合性、理論性較強的課程，涉及的新技術較多，理論計算與推導較多，要求學生掌握matlab、ansys、isight_FD等數值計算軟件、工程應用軟件，對學生的數學基礎和數學計算能力要求較高；同時它又是一門有很高的實際應用價值的課程。這些都對想掌握和想學好這門課程的學生提出了巨大的挑戰(zhàn)。因此需要進行大力改革，采取切實有效的措施，從改革教學內容、教學方法和教學手段入手，通過加強實驗和社會實踐活動，培育教學特色，實現(xiàn)教學資源共享，來應對這些挑戰(zhàn)，在提升教師教學能力和學術發(fā)展的同時，推動提高學生的培養(yǎng)質量。本項目以張鄂編著科學出版社出版的《現(xiàn)代設計理論與方法》教材為例，開展課程教學改革。

一、課堂理論教學內容問題

單就張鄂編著科學出版社出版的《現(xiàn)代設計理論與方法》編寫來說，是一本水平較高的教材，但放在本校整個教學計劃體系中來說，存在如下問題：

1.內容存在重復。比如有限元分析、計算機輔助設計等內容，在機械專業(yè)教學計劃體系中已有相關課程完成了此內容的教學，因而存在著內容重復的問題。

2.傳統(tǒng)的知識多，反映當今先進技術和知識的內容偏少。教材中對傳統(tǒng)的機械設計方法、理論涉及較多，而且大多基于靜態(tài)方法進行設計、計算，而對于反映當今時代發(fā)展潮流的動態(tài)設計等方法涉及較少。

3.教學內容中實例偏少。教材中嚴重缺乏實際工程應用案例，而抽象的理論講解得較多，公式推導、數學計算較多，而且這些數學理論的實際應用卻較少，缺少溝通理論與實踐應用的橋梁，導致學生對教學內容難以完全理解和掌握，沒能實現(xiàn)理性認識上升到感性認識。這樣會導致學生沒有獲得實踐的機會，缺少動手能力，使得創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)更無從談起。

4.創(chuàng)新性和特色性教學內容缺乏。

二、實驗教學問題

1.實驗課時偏少。由于目前課程多，而整個大學四年學時數固定，并且對于基礎課程學時還在增加，因而留給專業(yè)課程的學時數偏少，尤其本課程又是非基礎專業(yè)課程，更導致課時不足。

課程需要將課堂理論推導、數學計算通過matlab軟件編程實驗來具體實現(xiàn)。工程應用軟件操作需要上機，而且涉及的應用軟件有好幾個，學生短時間無法學習和掌握。目前6個學時的實驗課，只能教學生學習些粗淺入門級的模仿、應用，沒有時間講授稍微深入些的實驗內容，更沒有上機考核時間，無法檢驗學習效果。

2.缺少規(guī)范的實驗指導書。因為實驗上機涉及幾個軟件，其中還有全英語、無漢化版本、無中文資料的軟件，這就需要教師自己編寫一本實驗指導書。

三、教學方法方面的問題

1.教學過程啟發(fā)性不足。由于限于篇幅，教材內容一般較少涉及如何啟發(fā)學生的思維，這需要教師具有足夠的學識、開闊的專業(yè)視野和豐富的教學科研經驗來開啟學生的智慧，培育學生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。

2.課堂教學設計較少。講課是一門藝術，講課不是照本宣科，講課的方式方法直接影響到學生的學習效果。在課堂教學中，要進行教與學的互動，正確引導學生跟上教學節(jié)奏。

3.教學手段單一。廣大教師應采用多媒體課件進行輔助教學。多媒體能很好地把文字、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等信息載體有機地結合在一起，以精美的圖片、逼真的動畫形象客觀的表達教學內容，將一些在傳統(tǒng)教學手段下很難表達的教學內容或無法觀察到的現(xiàn)象和一些原本枯燥、死板的知識點，形象、生動地展示在學生面前，加深了學生對重點、難點知識的理解。

四、課程教學改革主要措施和內容

1.教學內容的整合

（1）理順主次?，F(xiàn)代設計方法課程的教學目的，主要是使學生在完成課程的學習后，能夠借助計算機，實現(xiàn)對機械產品的綠色設計、可靠性設計，優(yōu)化設計以及工程分析，使得產品的設計合理、可靠、環(huán)保。這些內容很多，基礎重點在于優(yōu)化和可靠性，未來發(fā)展方向為動態(tài)設計等，因此，在教學中就必須有主次之別。對于有限元分析部分內容則可不講，因為已經有單獨課程講解。

（2）講透基本內容，強調基礎概念，突出實際應用。在對各章節(jié)的基本內容講授時，堅持講深、講透的原則。如對優(yōu)化設計中所涉及的各種優(yōu)化算法，應該講深講透，做到讓學生能正確理解和合理應用。

（3）增加和強化與先進、實用技術相關知識內容的講解和引入。比如動態(tài)設計方法。傳統(tǒng)的基于靜態(tài)的手工的設計方法已不適應當今社會的發(fā)展，動態(tài)設計日益重要。

2.教學方法上的改革

（1）啟發(fā)式教學。蘇霍姆林斯基說過：“學生來到學校里，不僅是為了取得一份知識的行囊，更主要的是為了變得更聰明?！睘榱伺囵B(yǎng)學生正確的思維方法，教師要善于在講授過程中創(chuàng)設問題，引導學生積極思考問題，喚醒學生的求知欲，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，提高教學實效。例如在講優(yōu)化方法時，提出多種優(yōu)化方法，讓學生去根據研究對象合理選擇優(yōu)化方法和算法，選擇合理的軟件來運行優(yōu)化程序，引導學生們總結出各種優(yōu)化方法的優(yōu)缺點，使用范圍、對象。接著啟發(fā)學生們聯(lián)想優(yōu)化設計方法在日常生活和工業(yè)實際中的應用，以激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造性思維，以使課堂教學氣氛活躍起來。

（2）進行基于就業(yè)能力提高的教學設計。①制訂基于本課程實際問題集的重點知識、軟件工具與應用能力的規(guī)劃。運用基于專業(yè)問題的通用勝任力系統(tǒng)層次矩陣分解課程的關鍵知識點、難點等內容，形成教學重點內容規(guī)劃表。②設計教學目標以及關鍵知識、工具軟件與編程能力等訓練計劃。根據能力培訓的3個階段編寫每章節(jié)的教學內容課件PPT、案例和課堂活動，安排教學進程表。③根據知識的重點難點，設計解決方法，安排作業(yè)、測試和知識拓展的網站、參考資料等。

3.教學手段上的改革

（1）通過參與大學生科技競賽活動，促進教與學、課內與課外教學的結合。

（2）為學生構建一個創(chuàng)造性地獲取知識的實踐、創(chuàng)新平臺。在教師的指導下，學生從由創(chuàng)意設計一個零件開始，到創(chuàng)意構思一個機構或結構，再發(fā)展到創(chuàng)意設計一個簡單的小項目，再到建模、靜力、動力學分析、可靠性分析、優(yōu)化設計，完成一個從設計、分析、優(yōu)化的并行過程。在學習興趣的驅使下，學習內容逐漸深入，學習時間逐步由課內向課外轉移，學習方式也逐步由以師生互動、學生模仿學習轉變?yōu)橐詫W生為主體、教師助學，再發(fā)展到學生自主式學習、教師導學的過程。這種實踐訓練方式，對提高實踐指導教師教學水平，使教師與學生進行零距離交流與溝通，達到教學相長，起到了促進作用。

（3）課程教學中充分利用互聯(lián)網知識傳播的優(yōu)勢，實現(xiàn)知識資源的共享。目前，本課程的電子教案、電子圖書還有部分教學課件已經上網，學生可以通過點擊相關網頁實現(xiàn)在線學習，打破了時空界限，為開展學生的“自主學習”創(chuàng)造了更為有利的條件。

五、總結

教學改革在實踐中必須集思廣益，持之以恒，借鑒國內外先進的教學理念和方法加以推進，圍繞提高學生運用知識的能力、實際操作能力和創(chuàng)新能力，去推動教師教學方法和教學內容的改革、學生學習方法的改變，使教師教學工作的重點真正落到學生能力的培養(yǎng)和素質提高上來，以改革促教學，以改革促學習，以改革促創(chuàng)新人才培養(yǎng)。高校教學改革是一項系統(tǒng)工程，任重而道遠，需要不懈努力方能成功。通過教學改革，以期學生就業(yè)能力得到增強，就業(yè)競爭力得到明顯提高。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張鄂，買買提明.現(xiàn)代設計理論與方法[M].北京：科學出版社，2013.

[2] 牛文杰，劉衍聰.機械CAD基礎課程教學改革研究[J].東華大學學報（自然科學版），2010（8）：451-456.

[3] 孫松麗，王榮林，瞿志俊.機電一體化技術與系統(tǒng)課程教學改革與實踐[J].大學教育，2015（10）：155-156.

[責任編輯：鐘 嵐]