謝 媛 尹華偉 胡傳波 王文濤

（重慶三峽學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院 重慶 404000）

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是研究機(jī)械共性問題的一門基礎(chǔ)工程學(xué)科，也是多學(xué)科理論與實(shí)際知識(shí)綜合運(yùn)用學(xué)科?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的先修課程主要有機(jī)械制圖、工程材料、理論力學(xué)以及材料力學(xué)等多門學(xué)科。對(duì)于專業(yè)工程技術(shù)人員還需了解液壓傳動(dòng)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)。[1]這也從側(cè)面說明本課程的內(nèi)容復(fù)雜抽象，學(xué)生理解起來比較吃力。而在教學(xué)過程中教師們普遍采用“填鴨式”教學(xué)方法，強(qiáng)行向?qū)W生灌輸理論知識(shí)，而缺乏引導(dǎo)學(xué)習(xí)機(jī)制，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不強(qiáng)，課堂參與度不高?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)際上與工程應(yīng)用緊密相關(guān)，然而教師在教學(xué)時(shí)缺乏必要的工程設(shè)計(jì)案例介紹，學(xué)生很難將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到相關(guān)工程問題解決當(dāng)中。[2]除了缺乏案例教學(xué)外，本門課程也缺乏必要的工程實(shí)踐訓(xùn)練，造成學(xué)生對(duì)抽象的概念、知識(shí)難以理解，應(yīng)用能力得不到培養(yǎng)。[3，4]本文在深入分析《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)所面臨問題的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)提出了相應(yīng)的改革措施，期望能夠提高教學(xué)效果，達(dá)到提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。

一、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中存在的問題

（一）課程內(nèi)容抽象，教學(xué)手段單一

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程涉及的知識(shí)點(diǎn)廣、難度大，而且本身為具有實(shí)踐特征的一門基礎(chǔ)課程。此課程每個(gè)章節(jié)的聯(lián)系性不大，因此難以構(gòu)建一個(gè)完善的整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感到知識(shí)的跳躍性比較大。課程中涉及的相關(guān)機(jī)械設(shè)備模型，在日常生活中并不容易見到，對(duì)于缺乏空間想象力的學(xué)生來說，理解起來就比較抽象。長此以往，學(xué)生將產(chǎn)生畏難心理，學(xué)習(xí)積極性也隨之降低，最終導(dǎo)致整個(gè)班級(jí)學(xué)習(xí)氛圍渙散，難以達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果。此外，不少高校在教學(xué)中仍舊采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，部分教師教學(xué)思維也存在一定的局限性。一方面，“填鴨式”的教學(xué)方式，不僅難以促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，也很難提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)與自我創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)不到培養(yǎng)要求。另一方面，教學(xué)過程中部分教師僅注重課本理論知識(shí)的講授，而缺乏新內(nèi)容、新知識(shí)的引入，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用跟不上時(shí)代發(fā)展的步伐。固化的教學(xué)模式很難將理論和實(shí)踐有效地結(jié)合起來，理論脫離實(shí)踐的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

（二）實(shí)踐內(nèi)容陳舊，創(chuàng)新思維訓(xùn)練缺乏

隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，而課程實(shí)踐的內(nèi)容卻基本沒有變化。如目前采用較多方式是讓學(xué)生在有限的模型上進(jìn)行觀察、測(cè)量，之后進(jìn)行作圖，而實(shí)際上學(xué)生不了解模型內(nèi)部構(gòu)造，達(dá)不到自我設(shè)計(jì)或改進(jìn)的目的。加上如今越來越多新型技術(shù)的涌現(xiàn)，人們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)的要求也在不斷提高，社會(huì)的發(fā)展不僅需求滿足于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)，更需要機(jī)械設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)造與創(chuàng)新。然而現(xiàn)階段的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)踐教學(xué)中，固定的設(shè)計(jì)思路影響了學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識(shí)，也限制了學(xué)生動(dòng)手操作能力的提高。

（三）鞏固練習(xí)缺乏，教師作業(yè)批改困難

大學(xué)教育模式與高中教育迥然不同，教師在后面催促學(xué)生完成某些任務(wù)的現(xiàn)象就比較少見。因此，缺少了嚴(yán)格監(jiān)督，學(xué)生往往忽略了對(duì)課后知識(shí)的鞏固。比如作業(yè)原屬于很有效的鞏固訓(xùn)練方式，然而部分同學(xué)存在應(yīng)付、抄襲的行為，致使知識(shí)鞏固的效果難以達(dá)成。另外，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程章節(jié)較多，教學(xué)內(nèi)容包括機(jī)械中常用的機(jī)構(gòu)（如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、輪系和間歇性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等）、機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)（機(jī)械調(diào)速和平衡）、機(jī)械中常用連接（螺紋連接、鍵連接等）、機(jī)械傳動(dòng)（螺紋傳動(dòng)、鍵傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)）以及軸系零部件等。對(duì)此，需要讓同學(xué)通過做大量的習(xí)題來鞏固所學(xué)的知識(shí)，但這也無形中導(dǎo)致了教師作業(yè)批改量的增加。教師雖花費(fèi)大量精力在作業(yè)批改上，但對(duì)學(xué)生的促進(jìn)作用并不明顯。

二、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革措施

（一）課堂教學(xué)改革方式

針對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容的復(fù)雜性，以學(xué)生學(xué)習(xí)的情況為依據(jù)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化與整合。教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)可將重點(diǎn)章節(jié)作為講授主線，其他章節(jié)則可以照此講述。如，在介紹常用機(jī)構(gòu)時(shí)，教師可把“連桿機(jī)構(gòu)”作為重點(diǎn)章節(jié)，向?qū)W生講述連桿機(jī)構(gòu)的組成與特點(diǎn)等，然后講解輪系機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，最后擴(kuò)展到間歇性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。此外，通過優(yōu)化課程內(nèi)容，教師也可把課程知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來。課程中常用的機(jī)構(gòu)與連接并不是毫不相關(guān)的內(nèi)容，例如，教師在介紹鍵連接時(shí)，可以首先介紹單鍵連接的結(jié)構(gòu)與用途，然后再分析雙鍵甚至多鍵，對(duì)它們相同的特性進(jìn)行歸納，這樣學(xué)生就容易理解，知識(shí)網(wǎng)絡(luò)也容易形成。

除了對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化外，采取科學(xué)的教學(xué)方法也能有效提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生獲取知識(shí)。筆者主要從下面幾個(gè)方面對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行改革：（1）多樣化教學(xué)。如今我們正處于數(shù)字信息化時(shí)代，課堂教學(xué)方式也應(yīng)根據(jù)時(shí)代進(jìn)步而革新。一方面，教師可以借助多媒體設(shè)備、實(shí)物模型和板書等手段結(jié)合起來展開教學(xué)。比如，教師在制作課件的時(shí)候，可以查找一些最新機(jī)械設(shè)計(jì)的典型視頻，通過在課堂中播放相關(guān)資料影片，讓學(xué)生能夠了解除了課本之外的知識(shí)，也可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于相對(duì)抽象、不宜用文字?jǐn)⑹龅臋C(jī)械構(gòu)件模型，則可以采用直接制作的方式，使學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)械構(gòu)件。另一方面，可以讓學(xué)生登錄國家虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，線上參與機(jī)械零件的方案設(shè)計(jì)，豐富教學(xué)過程。（2）活躍式課堂教學(xué)。在課程教學(xué)中，教師可以繼續(xù)采用傳統(tǒng)的提問式教學(xué)，對(duì)針對(duì)性的問題請(qǐng)學(xué)生回答，也可以做一些隨堂練習(xí)題，這樣既鍛煉了學(xué)生的思考能力，也活躍了課堂氣氛。要適當(dāng)留出時(shí)間讓學(xué)生以小組的形式來討論問題，最后以小組搶答的方式對(duì)問題進(jìn)行分析。為此，教師需設(shè)置課堂問答相應(yīng)的考核制度，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外，還可以根據(jù)國際上最新的科技進(jìn)展，進(jìn)行拓展性教學(xué)，以吸引學(xué)生的興趣。（3）啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，拓展思路。[5]在課程章節(jié)講解時(shí)，教師在講清基本理論與知識(shí)外，應(yīng)盡量結(jié)合工程實(shí)例或者問題，向?qū)W生發(fā)問，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次的思考。例如，在介紹機(jī)械傳動(dòng)時(shí)，教師可以將“帶傳動(dòng)”與“蝸桿傳動(dòng)”進(jìn)行對(duì)比分析，使學(xué)生明白兩種傳動(dòng)各自的特點(diǎn)，并積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這兩種傳動(dòng)的特點(diǎn)與用途進(jìn)行比較，以便發(fā)現(xiàn)不同傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)。（4）混合式教學(xué)。教師可以運(yùn)用“學(xué)習(xí)通”等軟件，進(jìn)行線上討論，增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，形成一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過向“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)傳載課程學(xué)習(xí)資料（如教學(xué)視頻、課件和習(xí)題庫等），使學(xué)生通過手機(jī)就可完成線上自主學(xué)習(xí)。特別是對(duì)于在課堂上沒有理解的知識(shí)，學(xué)生通過平臺(tái)的復(fù)習(xí)，可起到“開小灶”的作用，使學(xué)生跟上教學(xué)進(jìn)度。

（二）實(shí)踐教學(xué)改革方式

教學(xué)實(shí)踐是現(xiàn)代高等教育中必不可少的環(huán)節(jié)，只有將理論與實(shí)踐有效結(jié)合起來，學(xué)生才能真正學(xué)好專業(yè)知識(shí)。如果僅掌握理論知識(shí)而脫離實(shí)踐，學(xué)生思維將定格在課本中，教學(xué)質(zhì)量得不到質(zhì)的提高，也難以滿足社會(huì)對(duì)專業(yè)創(chuàng)新型人才的需求。2015 年國務(wù)院發(fā)表的《關(guān)于高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)施意見》中，明確指出要健全完善的現(xiàn)代化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機(jī)制與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程實(shí)踐。[6]因此，實(shí)踐教學(xué)是必不可少的。針對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課程的實(shí)踐教學(xué)亦有很多改進(jìn)的地方。作為教學(xué)主體，學(xué)校要加大資金投入，要為學(xué)生提供實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，如金工實(shí)習(xí)平臺(tái)，可讓學(xué)生直觀感受機(jī)械加工過程，也可鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力。在使用機(jī)床加工零件的時(shí)候，學(xué)生從中理解相關(guān)機(jī)床的工作原理，其思維也會(huì)得到訓(xùn)練。學(xué)校也要籌建CAD 制圖室，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作計(jì)算機(jī)以繪制機(jī)械模型，并鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)參加機(jī)械專業(yè)相關(guān)的比賽，如機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、機(jī)械制圖大賽，提高學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。另外，學(xué)校還可以聯(lián)合當(dāng)?shù)毓S，帶領(lǐng)學(xué)生到工廠參觀，實(shí)地了解機(jī)械設(shè)備在工藝生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。這種以參觀工廠的實(shí)踐形式可顯著帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給枯燥乏味的理論學(xué)習(xí)注入了活力，同時(shí)也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

除了實(shí)踐教學(xué)以外，高校也應(yīng)注重在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。當(dāng)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，越來越多的技術(shù)難題被攻克，即便如此社會(huì)對(duì)于創(chuàng)新型人才的需求也不曾減少，反而加強(qiáng)了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。對(duì)于工科專業(yè)來說，是高等教育的重要組成部分以及社會(huì)培養(yǎng)人才的重點(diǎn)領(lǐng)域，更需要加強(qiáng)創(chuàng)新。因此，在本科學(xué)習(xí)中，可以依托高校教師的科研創(chuàng)新項(xiàng)目，帶領(lǐng)部分學(xué)生從事科學(xué)研究工作，這對(duì)于提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力有著極大的促進(jìn)作用，也是實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力很好的途徑。同時(shí)，通過跟隨教師的科研創(chuàng)新項(xiàng)目，學(xué)生可以依托相關(guān)研究成果，參加諸如大學(xué)生“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽。這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也可讓學(xué)生將課程知識(shí)融入實(shí)際問題解決當(dāng)中。

（三）課后練習(xí)改革方式

課后練習(xí)是有效的鞏固知識(shí)的方法。除了常規(guī)的課后習(xí)題練習(xí)外，教師還可以針對(duì)每一個(gè)章節(jié)設(shè)置不同的設(shè)計(jì)主題，讓學(xué)生以小組的形式參加到任務(wù)主題設(shè)計(jì)當(dāng)中。在評(píng)定成績時(shí)，除以圖紙成績和設(shè)計(jì)說明書為主外，教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生是否按規(guī)定時(shí)間完成階段任務(wù)，是否查閱相關(guān)資料，是否認(rèn)真準(zhǔn)備答辯材料以及小組成員的參與情況，作為綜合評(píng)價(jià)的依據(jù)。同時(shí)，還可以鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)例如AutoCAD、SolidWorks等工程制圖軟件，并在學(xué)習(xí)過程中加深對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的理解與鞏固。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容多，教師要布置大量的習(xí)題來鞏固和掌握理論知識(shí)，因此作業(yè)批改工作就必不可少。但在筆者看來，傳統(tǒng)的作業(yè)批改方式不能很好地幫助學(xué)生理解作業(yè)中的習(xí)題，僅僅是通過教師單方面找出學(xué)生所存在的問題，而對(duì)于學(xué)生本人來說卻并未深刻意識(shí)到自己的問題所在。同時(shí)，教師的工作量也會(huì)明顯地增加，這對(duì)于教師也是一種挑戰(zhàn)。所以，教師可以換一種方式來實(shí)施，即“零”作業(yè)批改方式。所謂的“零”作業(yè)批改實(shí)際上是通過學(xué)生之間互相批改作業(yè)實(shí)施的，從而實(shí)現(xiàn)教師“零”批改作業(yè)。這種方式可讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)與自我糾錯(cuò)。通過批改同學(xué)的作業(yè)，使學(xué)生本人從中體會(huì)習(xí)題所涉及的理論知識(shí)。一方面，在批改作業(yè)時(shí)，遇到難以解決的問題，學(xué)生便會(huì)主動(dòng)去查課本或資料來解決問題，這就相當(dāng)于一個(gè)主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程。如果部分地方實(shí)在解決不了，就要求學(xué)生做好記錄，告知教師，由教師統(tǒng)一講解。另一方面，學(xué)生在批改作業(yè)時(shí)，對(duì)于同學(xué)出現(xiàn)的問題也能及時(shí)自我反省，或是同學(xué)所做的方法比自己更好，也可以起到相互借鑒的作用，從而共享學(xué)習(xí)方法。總的來說，作業(yè)互批是一個(gè)實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自我完善的過程，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。需要強(qiáng)調(diào)的是，“零”作業(yè)批改是教師不直接參與學(xué)生的作業(yè)批改工作，但是學(xué)生批改后的作業(yè)仍需再交給教師審閱，以便教師從批改后的作業(yè)中找到共性問題，并加強(qiáng)指導(dǎo)。這樣一來，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)能力，也會(huì)減少學(xué)生上網(wǎng)娛樂的時(shí)間，促使學(xué)生把精力更多地投入到學(xué)習(xí)中。同時(shí)，也讓教師有更多的時(shí)間解決其他教學(xué)問題，便于促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

結(jié)語

面對(duì)世界科技的不斷革新，社會(huì)對(duì)人才的需要急劇增加的同時(shí)，更對(duì)人才培養(yǎng)的質(zhì)量有了更高的要求，促使高校需根據(jù)時(shí)代發(fā)展的要求對(duì)教學(xué)過程不斷革新。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》作為機(jī)械類工科專業(yè)的必修課之一，面臨著教學(xué)手段單一、實(shí)踐內(nèi)容陳舊等問題，因此為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，對(duì)本門課程進(jìn)行教學(xué)改革刻不容緩。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)際，對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中出現(xiàn)的問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，期望可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。