機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)“以賽促學(xué)”教學(xué)模式的探索

田勝利 杜 力 謝 俊

（重慶工商大學(xué)制造裝備機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制重慶市重點(diǎn)試驗(yàn)室，重慶 400067）

0 引言

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)模式側(cè)重于理論教學(xué)，實(shí)踐培養(yǎng)手段陳舊，在教學(xué)過(guò)程中令師生感到枯燥乏味，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教師的授課激情。 為了更好地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)能力、端正學(xué)習(xí)態(tài)度、加深學(xué)習(xí)記憶、啟發(fā)學(xué)術(shù)創(chuàng)新，有必要構(gòu)建在教學(xué)上以學(xué)生為主、以教師為輔，在模式上以賽促學(xué)、以賽促教的新教學(xué)模式，落實(shí)該課程的基礎(chǔ)性、操作性、推廣性、現(xiàn)代化以及實(shí)踐化。

為了滿足新工科背景下大學(xué)生教育發(fā)展的需求，重慶工商大學(xué)積極圍繞機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程探索“以賽促學(xué)、以賽促教”的教學(xué)模式，實(shí)踐效果顯著。 本文在概述機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)模式現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了通過(guò)修訂課程設(shè)置方案、制定激勵(lì)與保障制度等改革措施構(gòu)建“以賽促學(xué)”的全新教學(xué)模式；進(jìn)而探討了“以賽促學(xué)”教學(xué)模式的開(kāi)展形式，從科技競(jìng)賽的組織形式和科技競(jìng)賽的融入方式兩個(gè)方面闡述了“以賽促學(xué)” 教學(xué)模式在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中的具體實(shí)施辦法，分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 文章的研究成果對(duì)構(gòu)建機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)“以賽促學(xué)”教學(xué)模式具有積極促進(jìn)作用。

1 課程傳統(tǒng)教學(xué)模式的現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式下的教學(xué)內(nèi)容主要分為課堂理論教學(xué)和課程實(shí)踐環(huán)節(jié)。 課堂理論教學(xué)內(nèi)容主要包括：運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、典型零部件的設(shè)計(jì)與選用等多個(gè)模塊。 教學(xué)模式主要以“講授法”為主，即教師課堂講授，學(xué)生課后完成作業(yè)，期末考試的教學(xué)模式完成教學(xué)大綱要求。 課程實(shí)踐通常要求在2～3 周內(nèi)完成齒輪減速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要考察學(xué)生對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)計(jì)能力和繪圖能力， 雖然設(shè)計(jì)齒輪減速箱涉及知識(shí)面廣、內(nèi)容多、存在普遍性，但在時(shí)間緊張的情況下，學(xué)生只能“照貓畫(huà)虎”，缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的靈活應(yīng)用， 最終造成課程實(shí)踐過(guò)分側(cè)重于繪圖能力考察，對(duì)技巧、創(chuàng)新、能力等元素融入較少。

傳統(tǒng)的“課堂講授+學(xué)生作業(yè)+期末考試”的課程教學(xué)模式，即使結(jié)合了課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，教學(xué)手段單一且低效。 學(xué)生在缺乏需求牽引和目標(biāo)導(dǎo)向的情況下，單單通過(guò)每周零散的幾次課堂理論學(xué)習(xí)和功利的課程實(shí)踐，難以掌握課程200 多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，難以熟練掌握機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查詢、經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用、機(jī)械設(shè)計(jì)理念培養(yǎng)等多項(xiàng)技能。 學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情隨著課程的深入逐漸被磨滅，創(chuàng)造性思維得不到充分發(fā)展，對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際價(jià)值得不到充分理解。

枯燥的課堂環(huán)境，死板的考核方式，功利的課程實(shí)踐，幾十年不變的教材使得傳統(tǒng)教學(xué)模式既不能使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到培養(yǎng)，也不能使教師的知識(shí)儲(chǔ)備得到更新。 高校只有進(jìn)行深度教學(xué)改革才能培養(yǎng)出滿足時(shí)代需求的大學(xué)生。 因此，“以賽促學(xué)、以賽促教為橫，以學(xué)生為主、以教師為輔為縱”的全新教學(xué)模式是課程改革的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。

2 “以賽促學(xué)”教學(xué)模式的改革措施

科技競(jìng)賽的初衷是“以賽促學(xué)，以賽促教”，力爭(zhēng)在科技競(jìng)賽過(guò)程中使大多數(shù)學(xué)生受益。 由特定的指導(dǎo)老師對(duì)篩選的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行“開(kāi)小灶”“突擊式”的專業(yè)輔導(dǎo)， 甚至在指導(dǎo)教師科研成果的基礎(chǔ)上稍作修改后作為學(xué)生的參賽作品， 一味追求好的名次有悖于科技競(jìng)賽的初衷。因此，有必要構(gòu)建“以賽促學(xué)”的教學(xué)模式，將科技競(jìng)賽倡導(dǎo)的技巧、創(chuàng)新、能力元素融入課程教學(xué)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮科技競(jìng)賽對(duì)課程教學(xué)的推動(dòng)作用。

2.1 修訂課程設(shè)置方案

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中抽象的概念單單通過(guò)教師口述很難詮釋清楚。 傳統(tǒng)的課程實(shí)踐中學(xué)生不能自主進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，而且因任務(wù)雷同只能采用手工繪圖的模式。 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)中總有學(xué)生因各種原因在畢業(yè)前修不滿創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分。 因此，將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、課程實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)的課時(shí)和學(xué)分進(jìn)行整合，修訂統(tǒng)一的教學(xué)大綱，推廣“以賽促學(xué)”教學(xué)模式，促使教師進(jìn)行教學(xué)改革、鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新和應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，保證學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中以集體形式完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)。 同時(shí)，在保證專業(yè)必修課程（機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、現(xiàn)代控制理論、互換性與檢測(cè)基礎(chǔ)等）的基礎(chǔ)上，增設(shè)相關(guān)選修課程，例如，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)培訓(xùn)課（AutoCAD、SolidWorks、3D Max 等）、信息技術(shù)培訓(xùn)課（PPT 課件、Flash 動(dòng)畫(huà)、Photoshop 圖像處理等）。

2.2 制定激勵(lì)與保障制度

“以賽促學(xué)”教學(xué)模式的制定和實(shí)施，必定會(huì)占用教師和學(xué)生大量的時(shí)間。 因此激勵(lì)與保障制度是進(jìn)行課程改革的必要條件。 針對(duì)教師，教改項(xiàng)目立項(xiàng)、教學(xué)工作量乘1.5～2 倍系數(shù)、同等條件下評(píng)優(yōu)評(píng)獎(jiǎng)傾斜、評(píng)職稱時(shí)認(rèn)定教學(xué)標(biāo)志性成果等多項(xiàng)制度，解決教師在教學(xué)與科研雙重任務(wù)下面臨的矛盾和困難。 針對(duì)學(xué)生，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目立項(xiàng)、沖抵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分或課程實(shí)踐學(xué)分、同等條件下評(píng)優(yōu)評(píng)獎(jiǎng)傾斜等多項(xiàng)制度，解決大學(xué)生擔(dān)憂因科技競(jìng)賽投入大量時(shí)間而影響理論課程學(xué)習(xí)的問(wèn)題。

3 “以賽促學(xué)”教學(xué)模式的開(kāi)展形式

在“以賽促學(xué)”教學(xué)理念的指導(dǎo)下建立“以賽促學(xué)”的教學(xué)模式，科技競(jìng)賽的組織形式及融入方式至關(guān)重要。 在新的教學(xué)模式中，多元化的教學(xué)手段，開(kāi)放式的教學(xué)環(huán)境， 更能激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，提升教學(xué)效率。

3.1 科技競(jìng)賽的組織形式

3.1.1 教師科研項(xiàng)目

高校教師基于從事的科學(xué)研究領(lǐng)域，結(jié)合所授課程內(nèi)容制定賽事主題和任務(wù)，班級(jí)學(xué)生分組參賽。 班級(jí)學(xué)生間分組參賽，鼓勵(lì)小組內(nèi)分工合作，小組間互相競(jìng)爭(zhēng)，激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性。 這種方式因教師將熟悉的研究課題融入教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅有效地將學(xué)生從枯燥的課堂環(huán)境引入真實(shí)的學(xué)術(shù)研究中，而且有助于教師推進(jìn)和推廣科研項(xiàng)目。 并且從課堂中遴選出對(duì)教師科研項(xiàng)目感興趣的同學(xué)，與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)行導(dǎo)師制繼續(xù)培養(yǎng)，將事半功倍。

3.1.2 校級(jí)科技活動(dòng)月競(jìng)賽

科技活動(dòng)月競(jìng)賽在學(xué)校由機(jī)械工程學(xué)院主辦，全校師生參加的校級(jí)比賽，在每年11 月份舉辦。 比賽項(xiàng)目包括：科技作品小發(fā)明小創(chuàng)作比賽、包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比賽、包裝創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽、機(jī)器人大賽、工程制圖大賽、科技論文大賽、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝大賽、汽車評(píng)估師大賽、3D 打印大賽9 項(xiàng)賽事。 科技活動(dòng)月競(jìng)賽等校級(jí)比賽經(jīng)過(guò)多年的沉淀，具有延續(xù)性、傳統(tǒng)性和成熟性，在師生之間具有關(guān)注度高、傳承性好、參與度高等特點(diǎn)。 利用科技活動(dòng)月競(jìng)賽等校級(jí)比賽作為“以賽促學(xué)”的組織形式， 可充分展示各學(xué)院的科技創(chuàng)新成果，促進(jìn)全校師生間的交流學(xué)習(xí)， 營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，為構(gòu)建“以賽促學(xué)”教學(xué)模式創(chuàng)造了有利條件。

3.1.3 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目也是“以賽促學(xué)”教學(xué)模式重要的組織形式。 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目分為校級(jí)、市級(jí)和國(guó)家級(jí)，由大學(xué)生個(gè)人或團(tuán)隊(duì)完成項(xiàng)目的申報(bào)、立項(xiàng)和結(jié)題。 以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目為“以賽促學(xué)”教學(xué)模式的組織形式，不僅可以鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，還可以鍛煉學(xué)生資料收集、申報(bào)書(shū)撰寫(xiě)、項(xiàng)目執(zhí)行等多項(xiàng)能力。實(shí)踐證明，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目因開(kāi)放性大，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目結(jié)題， 在學(xué)校被認(rèn)定為標(biāo)志性教學(xué)成果，這也極大地調(diào)動(dòng)了教師的積極性。

3.1.4 各類機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽的類別較多，比如，全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、 全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、 全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽、中國(guó)高校智能機(jī)器人創(chuàng)意大賽、中國(guó)教育機(jī)器人大賽、全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新方法應(yīng)用大賽、中國(guó)大學(xué)生機(jī)械工程創(chuàng)新創(chuàng)意大賽——智能制造大賽、 挑戰(zhàn)杯——全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、 全國(guó)大學(xué)生包裝結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、中國(guó)包裝創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽，等等。 實(shí)踐證明，通過(guò)更高層次的比賽，才能進(jìn)一步歷練學(xué)生的綜合能力，提升教師的業(yè)務(wù)水平，展示學(xué)校科研風(fēng)采。同時(shí)，高層次的比賽對(duì)于學(xué)生解決專業(yè)難題，知悉行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，了解社會(huì)需求等方面具有重要意義。

3.2 科技競(jìng)賽的融入方式

提出了以“項(xiàng)目式”作為科技競(jìng)賽在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的融入方式。 即在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課堂教學(xué)開(kāi)始階段，由學(xué)生根據(jù)科技競(jìng)賽的組織形式完成創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)，并作為課程實(shí)踐的任務(wù)目標(biāo)。 教師作為學(xué)生課程的講授者，按照大綱要求完成教學(xué)任務(wù)；同時(shí)，教師作為學(xué)生項(xiàng)目的指導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目任務(wù)。 在課程結(jié)束階段，采用過(guò)程性與總結(jié)性并重的考核方式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面而客觀的評(píng)價(jià)。 學(xué)生通過(guò)作品現(xiàn)場(chǎng)功能展示、PPT 講解和現(xiàn)場(chǎng)答辯相結(jié)合的方式充分展示設(shè)計(jì)成果。 教師團(tuán)隊(duì)從學(xué)習(xí)態(tài)度、技術(shù)水平與實(shí)際能力、創(chuàng)新性、說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)質(zhì)量、圖紙質(zhì)量、答辯水平等角度對(duì)學(xué)生分項(xiàng)打分，作為課程實(shí)踐的成績(jī)。 教師將創(chuàng)新項(xiàng)目的成績(jī)作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的平時(shí)成績(jī)，調(diào)整課程期末考試與平時(shí)成績(jī)的折算比例，得到機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論課程的期末成績(jī)。 學(xué)生以創(chuàng)新項(xiàng)目為依托繼續(xù)參加各級(jí)別的科技競(jìng)賽， 根據(jù)競(jìng)賽成績(jī)認(rèn)定大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分。 科技競(jìng)賽通過(guò)上述方式融入機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)節(jié)，有效地解決了理論課程枯燥乏味、課后作業(yè)抄襲嚴(yán)重、課程實(shí)踐作品千篇一律、被動(dòng)型學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分不滿等問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

在“以賽促學(xué)、以賽促教”教學(xué)理念的指導(dǎo)下，將科技競(jìng)賽融入機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的理論課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)是最合適的選擇之一。 教學(xué)實(shí)踐表明，“以賽促學(xué)、以賽促教”的教學(xué)模式使得學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性充分地被調(diào)動(dòng)起來(lái)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)常態(tài)化，綜合素質(zhì)得到了有效提高； 使得教師的技能專長(zhǎng)得到充分發(fā)揮，知識(shí)技能得到更新，教學(xué)與科研共同發(fā)展；使得學(xué)院的特色學(xué)科建設(shè)得到進(jìn)一步推動(dòng)，精品課程和專業(yè)認(rèn)證等工作得到了有力支撐。

“以賽促學(xué)、以賽促教”的教學(xué)模式對(duì)教與學(xué)的促進(jìn)效果令人驚喜，值得廣大教育從業(yè)者長(zhǎng)期探索和踐行。