基于項(xiàng)目教學(xué)和CAI的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程改革探究

張清華

（北京師范大學(xué)珠海分校 廣東珠海 519087）

基于項(xiàng)目教學(xué)和CAI的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程改革探究

張清華

（北京師范大學(xué)珠海分校 廣東珠海 519087）

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是一門理論性、實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。本文從教學(xué)組織形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)評價(jià)與考核方式等方面進(jìn)行了改革的探索與實(shí)踐，以期學(xué)生更好地掌握這門課程。

項(xiàng)目教學(xué) CAI機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1.引言

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是工科偏機(jī)械類專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和綜合性。講授對象是從未有過工程實(shí)踐的大學(xué)生，這是本課程的難點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)過程是一種“填鴨式”的教學(xué)，一切都是由教師決定，學(xué)生只是被動(dòng)的參與；同時(shí)許多學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)多采用直觀式教學(xué)方式，即教師借助掛圖、簡易實(shí)物模型等來說明機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法，教學(xué)模式比較單一，對一些復(fù)雜、模糊、抽象的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作原理很難闡述清楚。傳統(tǒng)教學(xué)模式達(dá)不到理想的教學(xué)效果。本文將從項(xiàng)目教學(xué)和多媒體CAI（計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)）兩方面來闡述《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的課程改革。讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論知識，同時(shí)用理論來指導(dǎo)工程實(shí)踐，提升課程教學(xué)質(zhì)量。

2.改革內(nèi)容

2.1 改革教學(xué)組織形式

理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。首先，課題組老師基于社會發(fā)展需求和課程任務(wù)要求設(shè)計(jì)一批課程項(xiàng)目。學(xué)生化整為零，分成若干小組，在授課之前把課程項(xiàng)目分配到各個(gè)小組。學(xué)生在接受理論課的同時(shí)也著手研究本組的課程項(xiàng)目，每個(gè)小組都選派一名導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)（授課或者相關(guān)專業(yè)教師）。課程負(fù)責(zé)人定期檢查項(xiàng)目完成情況。在課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生小組也要相應(yīng)地完成各自的課程項(xiàng)目。

教師主導(dǎo)、學(xué)生主體、加強(qiáng)交流探討、突出能力培養(yǎng)。改變傳統(tǒng)的教師和學(xué)生在教學(xué)中的作用和地位，教師將從知識的灌輸者角色轉(zhuǎn)化為教學(xué)計(jì)劃的設(shè)計(jì)者，教學(xué)過程的主導(dǎo)者，教學(xué)活動(dòng)的組織者。學(xué)生要充分發(fā)揮“主體”作用。改變被動(dòng)聽課的狀態(tài)。當(dāng)老師講授與課程項(xiàng)目相關(guān)的章節(jié)時(shí)，學(xué)生就會開始思索與自己課題項(xiàng)目相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，與老師和學(xué)生進(jìn)行交流探討，由于課程設(shè)計(jì)與專業(yè)結(jié)合，與理論課同步，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃，學(xué)習(xí)效果自然會好。

在課程結(jié)束前，利用一些課時(shí)來分析和評估學(xué)生的作品，把學(xué)生的一些優(yōu)秀作品作為案例在課堂上進(jìn)行分析講解，使學(xué)生更好的掌握所學(xué)知識。同時(shí)激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)主動(dòng)求知的欲望。

2.2 改革教學(xué)內(nèi)容

對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的重組和優(yōu)化。增加以電、液壓為動(dòng)力源的機(jī)構(gòu)組合，結(jié)合實(shí)際的典型機(jī)械或機(jī)器，如開式傳動(dòng)鏈、機(jī)械手、打印機(jī)等，分析各類機(jī)構(gòu)巧妙組合給機(jī)器帶來的優(yōu)良特性以及這些組合的衍生變異，使學(xué)生對現(xiàn)代機(jī)器有一較全面的認(rèn)識。

增加計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用。盡管圖解法曾在工程實(shí)際中起過舉足輕重的作用，但是，隨著對機(jī)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)精度和效率要求的提高，以及計(jì)算手段和方法的飛速發(fā)展，在機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)中采用解析法已顯示得必要而且可能，解析法便于與現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段結(jié)合起來而獲得最佳的設(shè)計(jì)方案，能更準(zhǔn)確、更全面地反映工程實(shí)際、解決許多圖解法難以解決的問題。但是，圖解法形象直觀，有利于學(xué)生的理解，對某些簡單問題比解析法更加方便有效。

對課程項(xiàng)目進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，要與時(shí)俱進(jìn)，課程項(xiàng)目選題應(yīng)符合時(shí)代發(fā)展需求，更要與社會需求緊密聯(lián)系。增加項(xiàng)目教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際，把學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)融入到教學(xué)中去，讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀以及最新的熱門課題。

2.3 改革教學(xué)方法

采用多種教學(xué)手段，以提高學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解和掌握。例如，對某一機(jī)構(gòu)或傳動(dòng)，先講清原理，然后利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件制作演示動(dòng)畫，播放幾則這一機(jī)構(gòu)或傳動(dòng)裝置在各種實(shí)際機(jī)器上應(yīng)用的視頻，這樣做非常形象，學(xué)生容易接受和理解，同時(shí)也能引起他們的興趣，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性。

充分利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件。如Flash軟件可以對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析、力分析進(jìn)行動(dòng)畫演示，用MATLAB求解機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)方程以及設(shè)計(jì)參數(shù)的求解等。

改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)，教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式。教師課堂上講解原理、計(jì)算方法等。為了完成課程項(xiàng)目，學(xué)生必須在掌握本課程的基本知識的前提下，還需要學(xué)習(xí)一些課外的知識，如3D建模軟件、繪制產(chǎn)品工程圖等。最后對所設(shè)計(jì)的機(jī)械或機(jī)構(gòu)進(jìn)行組裝加工。完整的課程學(xué)習(xí)體現(xiàn)了理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。

2.4 改革教學(xué)評價(jià)與考核方式

教學(xué)評價(jià)是指揮棒，它直接體現(xiàn)評價(jià)者的價(jià)值觀念。誰來評，如何評，評價(jià)的方法都需要改革。由于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)的組織形式都發(fā)生了變化，因此教學(xué)質(zhì)量的評價(jià)和考核方式都應(yīng)作相應(yīng)的改革。改變以往片面的、由學(xué)生來評價(jià)老師的傳統(tǒng)做法，應(yīng)組織相關(guān)專家、教師、學(xué)生、用人單位共同評價(jià)。改革學(xué)生的單一考核方式，完善考核體系。從考試成績、課程項(xiàng)目、課堂表現(xiàn)等方面進(jìn)行綜合評價(jià)。

結(jié)語

通過對《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程綜合改革的探索和實(shí)踐，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，營造了學(xué)生重實(shí)踐、勤思考、勇創(chuàng)新的良好學(xué)風(fēng)，提高了教學(xué)效果。同時(shí)，也提高了教師的綜合素質(zhì)，使教師在教學(xué)組織形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核與評價(jià)方式等方面有了進(jìn)一步的改革與創(chuàng)新。目前，已逐漸形成師生互動(dòng)性強(qiáng)、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高、教師教學(xué)勇于改革、教學(xué)質(zhì)量高的良好局面，為培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型人才打下了良好的基礎(chǔ)。

［1］董美華.基于校企合作的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.山東廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（1），23-25.

［2］徐兵.“項(xiàng)目導(dǎo)入法”在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的運(yùn)用［J］.職業(yè)技術(shù)教育（教科版），2002，22（23），39-41.

［3］陳娟.多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.學(xué)科教育，2011（09），128.

［4］徐林林，陳家慶，朱江.基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)改革［J］.化工高等教育，2009（06），72-73+108.