工程案例教學(xué)在機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

朱標

【摘 要】通過分析高校機械設(shè)計課程的特點，任務(wù)和功能，結(jié)合工程案例的特點，制定了機械設(shè)計課程中的工程案例教學(xué)的步驟，并介紹了機械工程中案例教學(xué)的實施過程以電梯為例，結(jié)合教學(xué)實踐對設(shè)計教學(xué)進行了說明。教學(xué)實踐表明，工程案例教學(xué)效果很好，可以從三個方面提高學(xué)生的能力，即有利于提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生的分析和解決能力。問題，提高學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計能力。

【關(guān)鍵詞】工程案例教學(xué)機械設(shè)計;應(yīng)用

機械設(shè)計課程是工科學(xué)院機械本科專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程，是學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事機械產(chǎn)品設(shè)計的必要基礎(chǔ)。它在相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中起著聯(lián)系的作用。本課程以機械系統(tǒng)設(shè)計為主要內(nèi)容，打破傳統(tǒng)機械原理課程與機械設(shè)計課程之間的界限，從認知規(guī)律上整合和提高教學(xué)內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)，使基礎(chǔ)機械設(shè)計知識完整，并著重介紹了創(chuàng)新設(shè)計的培訓(xùn)以及現(xiàn)代機械系統(tǒng)的總體方案設(shè)計。機械設(shè)計課程的培訓(xùn)目標是通過課程學(xué)習(xí)使學(xué)生具有較強的機械創(chuàng)新設(shè)計能力和工程實踐能力。

一、工程案例教學(xué)的特點

工程案例教學(xué)的最顯著特點是，以工程實踐和日常生活實踐中的典型機械或典型機械零件為例，對相關(guān)機械的設(shè)計內(nèi)容進行說明，然后通過案例提出問題，指導(dǎo)學(xué)生進行分析和探討。討論，最后老師進行總結(jié)，以使學(xué)生牢牢掌握相關(guān)內(nèi)容。它不僅指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識，而且給予他們充分的自由，促進學(xué)生的主動性。學(xué)生成為教學(xué)活動的主體。它改變了教師交談和學(xué)生聆聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式，并創(chuàng)造了一種新的學(xué)習(xí)模式，學(xué)生可以積極參與，合作和探索創(chuàng)新。工程案例教學(xué)具有三個特點：直觀性，典型性和系統(tǒng)化。

二、工程案例教學(xué)在機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

1.機械設(shè)計課程中工程案例教學(xué)的步驟

（1）工程案例教學(xué)的準備階段。預(yù)備階段包括師生的準備。教師的準備工作是選擇工程案例，認真了解學(xué)生的背景和學(xué)習(xí)情況，營造適合學(xué)生學(xué)習(xí)過程中討論的教學(xué)氛圍，制定工程案例教學(xué)計劃，并事先做好充分的準備和計劃對于工程案例教學(xué)模式，需要注意的事項和學(xué)生可能的反應(yīng)。在學(xué)習(xí)過程中，我們應(yīng)該參與案例討論，積極思考案例，初步形成案例問題的原因分析和解決方案，并在學(xué)習(xí)后與學(xué)生分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

（2）工程案例教學(xué)的討論階段。討論階段包括兩個過程：班級小組討論和班級討論。班級小組討論是將學(xué)生分成幾個小組。小組成員應(yīng)多樣化，以便他們有更多的機會在準備和討論中表達不同的意見，并使學(xué)生對案件有更深刻的理解。通過小組討論，清除每個小組成員的任務(wù)。小組成員以自己有效的方式組織活動，老師也不會干預(yù)。課堂討論是工程案例教學(xué)的核心環(huán)節(jié)。通常，我們應(yīng)該遵循提出事實，發(fā)現(xiàn)問題，尋找原因和做出決定的步驟。班上的每個小組將派一名代表介紹案件的分析和結(jié)論。

2.工程案例教學(xué)在機械設(shè)計課程中的應(yīng)用

案例是實施案例教學(xué)的前提條件之一。案例選擇應(yīng)著眼于教學(xué)目標和專業(yè)培訓(xùn)方向，并考慮學(xué)生的現(xiàn)狀和特點。接下來，通過機械設(shè)計課程中錐齒輪的教學(xué)示例，說明機械課程中的工程案例教學(xué)的應(yīng)用和實踐。齒輪傳動部分的內(nèi)容是機械設(shè)計過程中非常重要的部分。過去，學(xué)生較容易理解正齒輪和斜齒輪部分，但錐齒輪部分使用較少，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，因此學(xué)生很難掌握錐齒輪的內(nèi)容。討論階段。首先，在小組討論階段，每個小組選擇一個團隊負責(zé)人負責(zé)管理。小組的每個成員都應(yīng)發(fā)表意見并討論不同的意見。然后，團隊負責(zé)人將整理并總結(jié)最終意見和結(jié)論。在課堂討論階段，將五個班級聚集在一起，請每個班級的領(lǐng)導(dǎo)者闡述他們的觀點和結(jié)論，并找出異同。討論不同點以得出最終結(jié)論，并記錄討論過程。討論后，老師總結(jié)了討論情況，并詳細解釋了錐齒輪傳動的理論知識。編寫總結(jié)報告階段。學(xué)生根據(jù)討論過程的記錄，討論的結(jié)果以及老師最終總結(jié)的內(nèi)容，寫出一份總結(jié)報告，其中包含設(shè)計思想，基本步驟，結(jié)論等。

三、工程案例教學(xué)法應(yīng)用注意事項

（1）好的案例是提高工程案例教學(xué)效果的基礎(chǔ)和前提。選擇案例時，必須注意案例的內(nèi)容和組織與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，其原理和結(jié)構(gòu)簡單，易于學(xué)生理解。最好讓學(xué)生對此案感興趣，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）工程案例的討論應(yīng)注意過程。由于學(xué)生學(xué)習(xí)成績或?qū)ο嚓P(guān)知識的掌握程度不同，案例的分析程度和結(jié)論也存在很大差異。教師應(yīng)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生，營造輕松和諧的課堂氛圍，消除緊張氣氛，并使學(xué)生大膽地參與案例分析和討論。特別是在學(xué)生對案例進行分析討論的過程中，即使學(xué)生的分析和答案有誤也不要急于糾正，而應(yīng)通過討論和分析讓學(xué)生得出正確的結(jié)論。

（3）評估討論過程。案例分析過程的評估應(yīng)主要集中于討論過程，而不僅僅是從最終結(jié)果中得出評估結(jié)論。它主要針對學(xué)生討論過程中的演講次數(shù)，認真思考的程度，掌握知識的程度和最終的總結(jié)報告等，按項目評分，最終得出總成績。

四、工程案例教學(xué)在機械設(shè)計教學(xué)中的意義

工程案例教學(xué)介紹了許多科研項目和工程應(yīng)用實例。這些都是密切相關(guān)的情況。案例分析不僅可以增進學(xué)生對所學(xué)知識的理解，而且可以提高學(xué)生分析和解決問題的能力，并幫助學(xué)生靈活地運用所學(xué)知識。工程案例教學(xué)提供了輕松和諧的課堂氛圍，并為學(xué)生提供了陳述和表達自己想法和意見的機會。在所有案例討論中，學(xué)生們已經(jīng)學(xué)到了一些知識的工程應(yīng)用，這無疑將對他們的未來職業(yè)有很大幫助。工程案例教學(xué)過去改變了教師演講的形式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果。

五、結(jié)束語

教學(xué)實踐表明，工程案例教學(xué)縮短了理論教學(xué)與生活現(xiàn)實之間的距離，使抽象理論具體化，提高了三個方面的能力，有利于提高學(xué)生的理論與實踐相結(jié)合的能力;提高學(xué)生的分析和解決問題的能力，并提高學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計能力。通過學(xué)院機械設(shè)計課程的教學(xué)實踐，表明工程案例教學(xué)的整合極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)成績和實踐能力，以及學(xué)生參加大學(xué)技術(shù)競賽的能力也取得了驕人的成績。