機械設計課程討論課教學新模式的探索及實踐

楊蔚華+何孔德

摘 要：為了消除傳統(tǒng)的教師“一言堂”教學模式的弊端，以學生主動學習為主的討論課是目前教學改革中課堂教學的重要環(huán)節(jié)。該文嘗試將討論課互動教學模式引入《機械設計》課程中，對討論課題的選取、討論課的形式、組織和評價等進行了探討，對機械設計課程的教學具有較大參考價值。

關鍵詞：機械設計 ?教學模式 ?討論課 ?小組準備 ?課堂互動

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0139-02

《機械設計》是面向機械類各專業(yè)開設的研究機械共性問題的專業(yè)技術基礎課，其目的在于培養(yǎng)學生應用機械設計理論和方法從事機械設備的設計、使用和維護的能力，特別是培養(yǎng)學生綜合應用所學知識進行機械設備的開發(fā)和創(chuàng)新的能力，具有很強的實踐性，在機械類本科學生的培養(yǎng)中起著非常重要的作用。傳統(tǒng)的機械設計課程的教學模式是以課堂教學為主的教師“一言堂”模式，這種滿堂灌式的教學模式使得學生只能處于被動的接受狀態(tài)，制約了學生的獨立思考能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，這與現(xiàn)代社會要求教育培養(yǎng)人的終身學習能力、自主創(chuàng)新能力和團結協(xié)作能力是相違背的。為了適應培養(yǎng)機械工程學科創(chuàng)新人才的要求，必須對機械設計課程進行教學模式的改革。要摒棄教師“一言堂”式的教學觀念，最大限度地發(fā)揮學生的主體地位，調動學生學習的熱情和興趣，最有效的模式就是借鑒國外大學廣泛采用的討論課教學模式[1]。

1 討論課的地位、作用和目的

討論課是教師指導學生以班級或小組的形式圍繞某一課題各抒己見，相互啟發(fā)并進行爭論、磋商，以提高認識，解決問題，獲得知識的一種方法[2]。在國外的許多著名大學，討論式教學都被作為僅次于課堂講授的第二教學手段向教師們推薦。討論課是教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，是課堂講授的一種必要補充，是一種值得探索和重視的教學模式。學生能夠通過討論課自主學習、獨立思考、表達觀點。在討論課上學生間、師生間能夠相互研討，學生互動過程中完成了自我教育，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。

以往的機械設計課程的教學模式以理論教學、課外作業(yè)、實驗和測驗考核為一體，雖然教師在課堂上都精心講授了知識點，強調了重、難點，課后也留了不少作業(yè)，但機械設計課程涉及面廣，實踐性強，且設計問題無統(tǒng)一答案，因此學生總感覺對所學內容感到比較生疏，并沒有真正消化和鞏固所學知識，更不必說綜合應用所學知識進行機械設備的開發(fā)和創(chuàng)新了。因此，在當前充分采用多媒體工具提高課堂效率的條件下，必須適當上一些討論課，以著重幫助學生消化鞏固所學知識，從而切實掌握機械設計的基本理論和基本方法，同時也有利于學生對機械設計問題的進行分析、比較、綜合、概括和最終解決。

2 討論課題的選取

討論題目選擇的是否恰當，是討論課是否成功的基礎，所討論的題目涉及的理論內容、知識結構應與教學內容有必然的聯(lián)系。討論題應從教材的重點和難點內容中選取，除了突出基本概念、基本規(guī)律和基本方法外，題目還應該具有靈活性和開放性，應讓學生有更多的思考余地，能從不同方面對問題進行分析和發(fā)揮，這樣才有利于開闊學生的思路[3]。

機械設計課程所涉及的零部件種類較多，知識廣泛，理論性和實踐性都較強，雖然知識點可以獨立教授，但容易孤立，切斷彼此間的聯(lián)系。因此討論課應更加注重機械設計一般規(guī)律和理論的應用，各章內容的有機融合和機械設計前沿發(fā)展動態(tài)的了解。筆者在實踐中設置了以下幾個專題：“我所了解的機械零件失效與機械故障”、“機械傳動系統(tǒng)方案的比較與選擇”、“撓性傳動—— 帶傳動和鏈傳動的特點與比較”、“齒輪傳動設計國內外發(fā)展動態(tài)”、“齒輪參數(shù)對傳動性能的影響”和“軸系結構裝配與軸的結構設計方案討論”等。

3 討論課的形式與組織

討論課的方式可以是多種多樣的，但形式的主體應該是學生，應使每一個學生都有參與交流的機會。根據(jù)教學實踐，討論課的形式采用分組討論與大班上課討論相結合的形式，這樣既可以使每個同學參與，又能避免占用太多教學學時。具體的組織安排分為以下6個環(huán)節(jié)。

（1）小組準備。首先將每班學生分為5個大組，每組大約8名同學，討論課的題目通常提前兩周左右告知學生，先以小組為單位進行討論準備，每個組員分別圍繞論題收集資料。然后組員在組長的召集下進行組內小范圍討論，各抒己見，并對大家收集的資料和想法進行整理、分析和歸納，寫一份小組討論記錄，并將最終小組討論結果撰寫成一份報告，做成PPT，在討論課一周前呈交教師。在這個過程中，既能訓練學生查閱資料，自主學習和獨立思考的能力，又可以強化同學間的團結合作意識。

（2）論題預審。教師對每組遞交上來的報告進行預先審閱，大概了解學生的準備情況，同時做到心中有數(shù)，以便在大班討論時給予穿針引線，實時點評和指導，教師畢竟對討論的目的更明確，對課程的重點難點更熟悉，有時也可以糾正出現(xiàn)的跑題現(xiàn)象。

（3）大班報告。大班討論課前，為防止個別同學有偷懶現(xiàn)象，每組抽簽隨機指定1至2名同學在課堂上向老師和全體同學做報告，每組陳述時間10 min。在這種環(huán)境下，學生的作用是雙重的，既學習新知識，又傳授新知識，還可鍛煉口頭表達能力和應變能力。

（4）課堂互動。小組陳述完后，其余小組的同學可以提問和質疑，陳述小組要進行答辯，組內同學可以進行補充，讓他們的創(chuàng)造力和智慧相互激勵，這樣可以培養(yǎng)學生對問題的研討習慣，學會如何討論一些科學問題。

（5）教師參與和引導。教師在學生面前應做到“知之為知之，不知為不知”，認真聽取學生們的發(fā)言，對于沒有把握的問題教師應和學生共同研究，一起討論，體現(xiàn)學生的主體地位，同時給予學生及時地引導。應該看到，學生由于知識水平的限制，他們闡述的觀點及原理難免是片面的、甚至是錯誤的，此時要以高度的責任心發(fā)揮主導作用，進行適當?shù)膯l(fā)引導。討論冷場時要引導，討論走題時要引導，討論問題抓不住實質時要引導，保證學生的討論既是自由的、充分的，又要圍繞教學內容和目的，最后聯(lián)系教學內容及學生的方案，做針對性的總結。首先要總結出學生具有代表性的觀點，對這些觀點進行分析，正確的加以肯定，不完善的或錯誤的予以分析糾正，使學生對正確的觀點有更深刻的理解，對錯誤的觀點有更清楚的認識。endprint

（6）討論評分。分組內互評、各組互評打分和教師打分，三者匯總，對于得分前三的組要在期末總成績中給予適當加分，以激發(fā)學生參與的積極性。

4 討論課效果分析

以“撓性傳動—— 帶傳動和鏈傳動”的討論課為例，從討論的情況來看，學生查閱了大量資料，積極準備，發(fā)言踴躍。有的小組立足于教材，進一步了解了帶傳動與鏈傳動的工作原理，對帶傳動的彈性滑動和打滑，鏈運動的運動不均勻性做了深入剖析，對兩類傳動的工作特點和區(qū)別做了更全面的比較和總結，從而對于兩類傳動的設計方法有了更清楚全面的理解。討論課讓學生耳目一新，打破了以前總是被動地接受老師講授的知識的局面，讓學生真正體會到知識不是老師教會的，而是自己學會的。

有的小組就帶傳動和鏈傳動在機械中的應用展開討論，查閱的應用實例多種多樣，列舉了很多在農(nóng)機、汽車、摩托車和礦山機械中的應用實例;并就使用中的維護和調整等問題進行了討論，例如有的同學結合平時修理自行車的經(jīng)歷，討論了鏈傳動在工作中常出現(xiàn)的問題及解決辦法，還有的同學結合參加全國機械創(chuàng)新設計大賽的經(jīng)歷，展示了他們設計的全方位自動洗鞋機和家用互動健身器等作品，并就作品中涉及的帶傳動和鏈傳動的設計問題展開了熱烈討論。通過討論，對兩類傳動的知識進一步鞏固和深化，并能把書本上設計理論與機械產(chǎn)品的設計實踐結合起來，鍛煉了學生解決實際問題的能力。

有的小組還就帶傳動與鏈傳動的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了討論。有的同學談到了新型合成橡膠在帶材質中的應用，納米材料和新加工工藝在鏈條制造中的應用，美國科學家研制出的一種由比發(fā)絲還細的硅鏈環(huán)組成的微型鏈條等，這些內容是書本上沒有的，擴寬了同學們的知識面，讓同學們認識到機械行業(yè)是不斷發(fā)展、創(chuàng)新和完善的，認識到知識不僅僅停留在書本上，學無止境，從而激發(fā)了他們的學習興趣和動力。

每一輪討論課結束以后，學生們發(fā)現(xiàn)這堂課的知識掌握得最扎實，而又靈活，自學能力也有了很大的提高，他們認可了“討論課”的價值。通過實踐，討論課互動教學取得了以下效果。

（1）通過基于團隊的上臺做報告和課堂討論這種體驗型互動教學模式，使學生體驗了主動學習的快樂，加深了對機械設計的基礎知識和實踐能力的培養(yǎng)，成為終生受用的理論武器;（2）使學生得到初步的查閱文獻、閱讀相關技術資料和調查研究能力的鍛煉，粗通了科學研究的途徑;（3）使學生體驗了合作學習的快樂，培養(yǎng)了團隊合作精神，在溝通能力、團隊合作能力、自我表達能力等方面得到鍛煉和提高;（4）提高了教師的自身素質?！敖o學生一碗水，教師要有一桶水”，這個道理在討論課上體現(xiàn)的更為突出。教師要想駕馭好討論課，就要對課本內容進行再創(chuàng)造，只有教師綜合水平提高了，當學生思想活躍、有熱情、敢于發(fā)表自己的看法，甚至敢于質疑教師的觀點時，教師才能洞察學生的思維根源，有較強的應變能力，給學生以正確的引導。

5 結語

總而言之，機械設計討論課教學實踐表明，這種教學模式讓學生主動參與教學過程，可以激發(fā)學生的學習興趣，充分發(fā)揮學生的主體作用，師生互動，教學相長，提高學生的綜合能力，提高了教學效果。討論課是教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，是課堂講授的一種必要補充，是機械設計課程教學值得探索和重視的一種模式。今后在面臨學時有限的情況下，針對如何調動每一位學生參與討論的積極性、如何提高討論課的質量和效率，還需進一步探索和實踐。

參考文獻

[1] 閻紹澤，申永勝，季林紅，等.機械設計基礎系列課程的新教學模式[J].中國大學教學，2004（6）：28-29.

[2] 周劍雄，蘇輝，石志廣.討論式教學方法在大學課堂中的運用研究[J].高等教育研究學報，2008，31（4）：55-57.

[3] 趙永生，鄭魁敬，姚建濤.主動體驗型互動教學模式探討[J].教學研究，2010，33（4）：47-49.endprint