(河南農業(yè)大學機電工程學院 河南·鄭州 450002)
機械設計是一門交叉性極強的課程,需要學生對高數(shù)、制圖、機械原理等課程有較好的掌握,而且課程內容多,術語多,每一章節(jié)間關聯(lián)性不強。因此學生會失去學習本課程的興趣,教學效果也會明顯下降。故機械設計課程教學需在以下幾方面進行改革和完善。
(1)教學方法需要創(chuàng)新。教師講課往往照本宣科;講授的內容陳舊重復,學生記憶量很大,導致學生厭倦對這門課的學習,學習效果也無法保證。
(2)學習目的需要明確。機械設計非常注重實踐,但是學生在機械方面的知識和閱歷很少,不知道機械工程用在哪些方面。即使有感性認知的機會,在認識過程中也無法領會教材中的知識,更無法用于工程實踐。
(3)實驗教學環(huán)節(jié)薄弱。多數(shù)教師能在課堂上順利展開教學過程,但在實驗教學方面缺乏創(chuàng)新,實驗多以驗證性為主,有走過程嫌疑。學生很少有機會自行設計實驗,對實驗結果的深度探析不夠,也不能自主總結實驗收獲。同時教師不能充分利用學校給予的實驗、實習條件進行試驗教學,從而失去了大量實踐機會。
傳統(tǒng)的機械設計教學內容知識點全面,除了有豐富的結構設計外還有許多理論的、晦澀難懂的內容。這對于專門學習機械專業(yè)的學生來說無疑是必要的,但對于涉農高校,由于受學時和大環(huán)境的影響,學生往往不能夠投入過多的精力進行機械設計的學習。鑒于此我們在教學中適當刪減一些純理論的內容。譬如復雜公式的推導、不重要的定理的證明以及一些經(jīng)驗圖表的來歷等等。同時增加了結構設計的內容,讓學生有更多時間自己動手設計零件,以提高動手能力和創(chuàng)新能力。
以往的機械設計教學以講授為主,另加兩周的機械設計課程設計,以提高學生自主創(chuàng)新能力。本人認為,為提高教學質量,可嘗試采用以下四種方式:(1)讓學習興趣小組成員利用現(xiàn)代3D打印技術,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,以增強學生的直觀認識,做到講授與實驗、實物有機結合,此舉不僅提高教學效果而且提升了部分學生的動手能力。(2)可在理論教學的同時設置更多的實踐環(huán)節(jié),比如理論課學時與實踐學時的比例調整為1∶1,每一大章節(jié)講完后布置一定的零件設計作業(yè),提高學生的創(chuàng)新設計能力和實踐能力,在實踐中提高對理論知識的掌握和運用。(3)學生可把自己優(yōu)秀的設計圖紙通過實習工廠加工成零件,讓學生在加工過程中體會設計的合理和不合理的地方,然后進行改進。這三點在教學過程中相輔相成,相得益彰。此方法不僅利于學生熟練掌握機械設計基本理論,還能在實踐中學習設計技巧和設計方法。(4)盡量采用多媒體授課方式。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展,多媒體上課形式已被大多數(shù)教師和學生所接受,而且大有普及之勢。教師可在課上把抽象的、難以理解的內容以動畫、圖片以及視頻的形式播放。學生就會對所學內容獲得直觀的、清晰的認識。這樣學生就可更容易掌握理論知識及運用,進而有效激發(fā)學生學習的積極性和主觀能動性。
以往機械設計課程的考核方式主要是筆試。這種考核方法只能考查學生對理論知識的掌握情況,不能考察學生的設計能力和創(chuàng)新能力,有紙上談兵之嫌。因此,為了使學生更好掌握機械零部件的分析與設計方法,本課程組把考核方法改為以實踐考核為主、筆試考試為輔,重點考查學生在一定設計任務下的實際創(chuàng)新能力、圖形表達能力以及運用各種工具書的能力。具體方法是布置綜合作業(yè),從圖紙中考核學生對設計、分析、制造、裝配、調試等環(huán)節(jié)的理解和掌握程度,真正做到以任務為導向,以理論為基礎,以實踐為目標,真正達到掌握機械設計相關理論與應用的目的。
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,應放在一個較長時間段內考察,應追蹤考查學生離校后的各種能力。目前對學生能力的考核往往只局限于在??荚嚦煽?,這種考試成績只反映了學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用情況。因此我們適當增加學生就業(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效果,從而進一步改進教學方法,促進涉農高校機械學科整體教學水平的提升。
機械設計課程對機械類專業(yè)學生來說是一門十分重要的專業(yè)基礎課,其教學內容涉及多種零部件的設計方法與原理。為了提高教學效果,需要在教學內容、教學方法、考核方式以及評價標準等方面進行改革,以適應新工科發(fā)展的需要。總之,培養(yǎng)創(chuàng)新能力是機械設計教學的終極目標,為達到這一目標需要在教學過程中注意培養(yǎng)和鍛煉學生的實踐能力。通過探討與實踐以上各種教學方法,不但使學生學的創(chuàng)新能力得以提升,更能為國家和社會培養(yǎng)一流的復合型機械專業(yè)人才。