非機械類專業“機械設計基礎”課程的教學改革

導語：當今社會非常重視學生的素質教育，工程素質是衡量學生整體素質的一項重要內容，而工程素質的培養包括工程意識、各種工程實踐能力和應用能力等。

一、教學現狀及存在問題

“機械設計基礎”選用的教材是高等教育出版社出版，楊可楨主編的《機械設計基礎》，內容包括平面機構自由度、平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、輪系、機械零件設計概論、連接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、軸、滑動軸承和滾動軸承等。目前，我校會計和財務專業開設的本課程學時數爲40學時。

由於本課程的內容相對抽象，概念、原理繁雜且實踐性強，對於基礎知識薄弱、生產實踐經驗欠缺的財務、會計專業學生來說，會產生畏難、厭學的情緒。主要表現在以下幾方面：先修知識缺乏，在學習本課程之前，他們對工程製圖、力學和材料等課程沒有系統學習，缺乏相關基礎知識的連貫性，增加了學習本課程的難度；課時少，課程內容多，進度快，涉及面廣，非機械類學生的空間想象能力相對不足；該課程對於財會類專業來說屬於非專業課，課程較難掌握，學生學習起來不太認真。

二、教學思考與改革

1.精心安排教學內容

在有限課時內講授本課程，應注重學生的素質教育，突出課程應用性。課件內容簡潔明瞭，文字精簡，減少煩瑣的理論推導，突出對重要知識點的強調，舉一反三，讓學生有充分的時間去理解；基礎理論適度介紹，減少過於晦澀難懂、比較枯燥的公式推導和冗長的證明；適當刪減部分難度較大、與財會類專業關係不密切的內容，如材料選擇、零件設計、強度校覈等。

2.教學手段與教學方法的改革

教學手段和教學方法是教學改革的兩個重要內容，有了好的課程體系和教材，再加上良好的教學手段和方法才能獲得理想的教學效果。本課程授課時數爲36學時，在教學過程中，以教學大綱爲準繩，結合多年教學經驗，充分發揮選用教材的優勢，又不限於教材本身，不斷教學實踐，使教學方法不斷完善。成功的教學手段和方法可以獲得事半功倍的效果。

（1）隨着計算機技術的迅速發展，教師普遍採用多媒體教學。與傳統板書、模型加掛圖的教學方法相比，多媒體技術將文字、圖形、動畫、影像結合起來，能夠對複雜的圖形、機構運動原理、機械構成進行分解，幫助學生理解機構的組成、運動方式和運動規律。多媒體畫面生動，立體感強，使抽象晦澀的理論知識生動形象地表現出來，教學方式更加直觀，並且可以反覆播放，使學生一目瞭然，印象深刻。比如內燃機工作原理講解，利用傳統教學方法很難幫助學生理解和掌握，而通過多媒體課件中三種機構的運動配合來完成工作的動畫過程，可清楚地表現出機構之間的空間關係，工作原理容易被學生理解和接受。

多媒體教學可以緩解本課程教學內容多、學生接受相對困難的矛盾，提高教學效率，教學效果明顯。但是，如果只採用單一的多媒體技術授課，雖然可以減少板書和作圖的時間，但教學節奏相對太快，不利於學生掌握難點和重點。對於難點和重點，採用傳統黑板加粉筆教學來放慢講課節奏，便於學生抓住重點；師生之間的互動，使學生充分掌握各章難點，從而消除該方式教學的不足，充分發揮其積極作用。對於在課堂上學生理解困難的內容，如四杆機構的演化，可以採用教學模具進行講解，既直觀，學生也容易掌握。在實際教學中，採用多媒體、實物模型、黑板、粉筆有機地結合，各取所長，才能達到理想的教學效果。

（2）教學過程中需要教師與學生配合，共同實現教學目的。教師講、學生聽的傳統教學模式使學生被動接受知識，阻礙了學生思維和智力發展，挫傷學生的學習興趣、積極性和主動性。因此在教學過程中應將教師爲中心轉變爲以學生爲主體的教學活動中來。如針對學生工程基礎薄弱的特點，課堂上精講多練，採用啓發式爲主的教學方法，教師可提出問題並作引導性啓發，學生帶着問題思考；然後組織學生討論，解答疑惑；最後教師對討論結果進行分析，最終引出正確結果，充分調動學生的積極性、主動性，培養學生理解問題、分析問題的能力。這種教學方式不僅活躍了課堂氣氛，而且通過啓發、討論，進一步加深學生對教學重點和難點的理解。例如在定軸輪系傳動比計算公式的推導的授課中，從機構運動簡圖出發，首先回憶齒輪傳動傳動比的計算公式，然後提出輪系的傳動比這一問題，引導學生分析參與齧合的齒輪有哪些，討論兩齒輪齧合和同一根軸上兩齒輪運轉後轉速是否發生變化，進一步推導出輪系的傳動比的公式。這樣提出問題，啓發學生思考，從而達到解決問題目的。通過這樣的教學過程，學生能夠很好地掌握這一知識點。

（3）本課程課後的作業是常規的練習，內容相對簡單。爲了培養學生的工程素質能力，在教學過程中，介紹科技論文撰寫的要求和方法，並給出一些小論文的題目，學生可以選擇這些題目，也可以選擇自己感興趣的、機械相關方面的題目。學生通過課後查閱科技文獻，對所查資料進行歸納整理，寫出一篇綜述性的科技論文，這樣既可以激發學生學習的主動性和積極性，又可以提高學生的素質和創新能力。

三、實踐教學改革

實踐教學是本課程中不可缺少的組成部分，是學生獲得知識的.一個重要途徑，對於培養學生動手能力和技術應用能力，是非常有益的。

將原來40學時全部教學改爲教學36學時+實踐教學環節4學時。實踐教學環節包括零件、機構和系統認知（包括與生活和生產有關的新型機構和典型機械的模型和實物）、機構運動簡圖的繪製、齒輪範成法加工原理和減速器拆裝等。

通過認知實驗，學生初步瞭解本課程所研究的各種常用零件、機構的類型和特點，瞭解各種傳動的特點及應用以及對機器的感性認識。通過展示的機械設備、機器模型等，學生清楚知道機器的基本組成要素：機械零件，培養了他們仔細觀察事物的能力。

通過機構運動簡圖繪製實驗，學生熟悉並掌握機構運動簡圖繪製的原則和方法，鞏固機構自由度的計算方法，並檢驗機構是否具有確定的運動，培養了學生分析問題、解決問題的能力。齒輪範成法加工原理實驗可以使學生對齒廓漸開線形成過程有一個直觀的認識，掌握用範成法加工漸開線齒輪的基本原理，鞏固齒輪基本幾何尺寸的計算，培養學生認真仔細的工作態度以及觀察能力。

減速器拆裝實驗幫助學生了解減速器各部分的結構，要求他們仔細觀察零、部件的結構及位置，考慮好拆裝順序，瞭解減速箱各部分的裝配關係，培養他們的觀察能力和動手能力。以上這些實踐教學，培養了學生的動手能力和發現問題、分析問題及解決問題的能力，使學生更加直觀地掌握書本上的知識，大大增加了學生的興趣，對提高學生理論聯繫實際的能力成效明顯。

四、考覈方式改革

考覈作爲教育評價的基本方式之一，是教育教學活動的必要環節。傳統的機械設計基礎課程多爲閉卷考試，由於本課程的特殊性，這種單一的考試方式難以反映學生綜合運用知識的能力。爲此，教師對考覈方式進行了必要的改革，通過改革更好地發揮該課程在提高教育質量、促進教學效果和提高學生素質方面的起到積極作用。[3-4]

改革之前只採用期末考試作爲學生的最終課程成績，這種單一的考試方式不能全面反映學生綜合運用知識的能力。爲了適應財會類專業對本課程的要求，根據課程的特點、教學內容，考慮到發揮學生學習的主動性和積極性，採用期末成績和平時成績相互組合的方式對學生進行評價，其中期末成績和平時成績分別佔60%和40%；平時成績包括實踐環節10%、小論文10%和課堂表現20%。課堂表現包括出勤率、回答問題、討論、完成作業情況等；平時課堂上教師的提問、討論的內容和作業都作爲平時成績的一部分，並且可以穿插一些小測驗，使學生重視課堂學習，能夠主動掌握相關知識，提高學生上課學習的注意力。

考試成績能考察學生掌握理論知識的情況，平時成績可以檢驗學生運用所學知識解決實際問題的能力，使考覈結果更全面。改革後的這種多方位、多角度能力的考覈方式對學生知識的獲得、能力的培養和素質的提高有着明顯的效果。

五、總結

非機械類學生與機械類學生具有不同特點，在“機械設計基礎”課程教學實踐中，根據實際情況，對教學內容和手段、實踐教學和考覈方式進行了改革。教學過程中，刪減部分與專業不相關的內容，通過耐心細緻的講解、提問、討論等多種授課方式，引入文獻檢索、科技論文撰寫等教學輔助手段、豐富實踐教學環節，採用多種考覈方式，激發學生興趣，提高學生學習的自覺性和主動性。實踐檢驗表明，這些方法的採用，可以更好地完成教學內容和目標，並且取得了令人滿意的教學效果。