机械设计课堂教学探讨（3篇）范文

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第一篇：机械设计课程教学质量的探索与实践

摘要：“机械设计”课程是机械类专业一门重要的专业技术基础课程。山东理工大学作为教育部首批“卓越工程师教育培养计划”的试点院校，该课程以“卓越工程师教育培养计划”培养要求为指导思想。本文分析了影响该课程教学质量的主要问题，并从六个方面对提高“机械设计”课程教学质量进行了探索与实践。

关键词：“机械设计”；教学质量；创新能力

“机械设计”课程是高等学校工科机械类专业学生的一门重要的专业技术基础课程，是学习专业课程和从事机械产品设计的必备基础，也是培养学生创新能力的核心课程，提高该课程的教学质量是各个高校一直探索和实践的课题。

一、影响“机械设计”课程教学质量的主要问题

“机械设计”课程的教学内容除了使学生掌握通用机械零部件的工作原理、特点、选用及设计计算方法外，更重要的是对培养学生解决实际问题的正确思路、方法和能力有着重要的作用。但目前仍存在“机械设计”课程教学观念落后，缺乏对知识应用、实践能力及创新能力的培养；教学内容与工程实际脱节；“满堂灌”的单向灌输式教学，使学生学习参与度低；过程性考核方式尚未形成等。

二、提高“机械设计”课程教学质量的改革措施

1.转变课程教学观念，引入创新理念，培养学生工程意识。围绕“学生创新能力培养”这一主线，树立工程教育观念，依据行业、企业人才的需求来培养学生。在教学中让学生明确，不仅仅要学会“机械设计”的课本知识，更重要的是要具有应用所学知识去分析和解决实际工程问题的能力，在学习与应用中善于思考，培养自己的创新能力，设计要具有创新意识。创新能力、创新设计的课程教学理念贯穿课程教学始终。课程开始即引入创新设计，告之学生设计包括”创新“两字，设计即要进行创新性设计。学习“机械设计”这门课，既要理解和掌握基础知识，又要重视个人创新能力的培养，提高个人的综合素质。引导学生要有信心、毅力，做一个努力学习、具有创新精神的人。在教学的整个过程中，不断纳入创新设计，加强对其创新能力的培养。强调在机械设计过程中，常采用简化复杂问题的方式来进行处理，利用前人经验进行预先假设设计，以及设计数据的选取及设计数据重要性的判断，造成设计数据的近似性，因此，设计结果不存在标准答案，设计结果不存在唯一性，使学生在解决实际问题时，要善于思考，要有工程意识。在教学中，不但要培养学生的创新意识，而且还要培养学生对自己设计作品的社会责任感，从而为祖国由“中国制造”向“中国创造”的过程中，树立做出自己贡献的意识与决心。

2.问题探究式教学，激发学生学习的积极性、互动性。以问题为载体，培养学生思维能力为核心，从问题探究式教学模式中激发学生对问题的求解能力。通过问题探究式方法提高学生的求知欲及课堂中的参与能力，从而也提高课堂中学生的积极性和活跃性。变被动为主动，提高学生分析问题与解决问题的能力。如，在讲“链传动”时，联系学生骑自行车现象提出问题：掉过链子吗？为什么会掉链呢？从哪个链轮掉链等问题。学生从回忆开始，回答，进而分析问题，思考问题，激发学生学习的积极性。经教师引导巧妙地将课程中的问题和学生一起进行了解决，这种学习方式不仅提高了学生的自信心，同时也培养了学生的学习能力。如在讲“轴的结构设计”时，可利用探究式教学方法，引导学生运用发散性思维分析多种零件布置方案，比较各种方案的优劣，从而找到最佳的方案，最重要的是要强调学生的主动参与。在机构运动简图、具有确定运动的条件、自由度计算以及减速器箱体的结构设计的讲授时，可采用情境学习教学方法，将课堂设置在摆好实物的实验室，通过让学生亲自动手装拆不同形式的实物和模型，激发学生的学习热情，增加学生学习的成就感，这样一来学生的学习效果将会起到事半功倍的作用。

3.充分利用信息技术，通过多种教学手段，提高学生对知识的理解与记忆。机械设计教学内容繁杂，联系生产实际的内容较多，理论知识比较枯燥，而且难以理解。为了解决这个难题，教师充分利用信息技术，采用动画、立体的方式进行教学是有效的解决方案。这主要是因为采用生产实际的视频能够解决学生没有见过和接触过实际情况的难题。利用flash软件制作动画来展示机械运动的原理和内容。利用solidworks三维软件制作了形象生动的三维模型，使课程内容立体直观地摆在学生面前，提高了学生对于某些知识点的理解性。到企业拍摄与购买的方式获得了大量的视频，将视频图像应用于教学，使枯燥的内容转变为具体、形象的画面，使得在机械设计课程的教学中枯燥难以理解的理论知识，容易讲，容易听，容易理解，容易记忆了，提高机械设计课程的课堂质量和效率。利用网络教学手段进行课外辅导答疑与讨论，学生可以通过网络课件和网络习题随时在网上论坛切磋，网络教学极大地提高了学生学习的实时性。

4.创新设计大作业，鼓励学生参加各类创新设计比赛，培养学生创新精神。为了培养学生的创新能力、团结协作精神、理论联系实际解决实际问题的能力，在“机械设计”课程的教学中，增加了机械创新设计大作业。通常以宿舍为单位3—5人为一组进行创新设计作业。创新作业通常分为以下六个模块：（1）每组讨论，发现或寻找问题；（2）组内初拟设计题目，课堂5分钟的演讲，相互讨论，最终组内确定题目；（3）创新作业的设计、计算、校核、绘制三维图；（4）阶段设计的演讲以及最终设计成果的演讲；（5）打印设计说明书；（6）鼓励学生参加实践锻炼，参加比赛。创新设计大作业提交时间确定在学期末，占课程成绩的20%，通过机械创新设计大作业，提高学生专业知识的同时，培养和锻炼学生的创新、沟通和团结协作能力。

5.充分利用机械设计课程设计教学环节，培养学生综合设计能力。机械设计课程设计是一次综合实践性教学环节。教学中要着力培养学生独立分析问题和解决问题的能力，引导学生在掌握了基本方法的基础上进行有效的思考，避免被自己固有的思维定式所束缚。通过课程设计使学生得到系统性设计训练，锻炼学生的创新思维和创新能力。此外，教师也可以鼓励学生通过调研相关实际工程需要，自主确定设计题目。在设计过程中鼓励并创造条件让学生拆装相关机械产品，实地进行考察，提高其感性认识。学生通过网络等途径查阅相应资料，培养学生查阅资料的能力，组织学生分组进行相互学习与讨论，提高学生的学习兴趣。通过课程设计，不但提高了学生对知识的综合应用能力与自学能力，而且还提高了学生的创新设计能力。

6.加强过程性考核方式，全力提高学生学习能力，提升学习效果。课程考核是测试学生的知识与能力的基本手段，它具有导向功能、反馈功能、评价功能等多种功能，是教学过程中的重要一环。恰当的考核方式能够引导学生选择正确而科学的学习与学习方法。“机械设计”课程考核过程中增加过程性考核方式，加强学生平时学习成绩，学生期末总评成绩包括课堂成绩、实验成绩、大设计作业成绩以及期末考试成等4大部分组成。教学过程中，注重学生平时的学习，全面关注学生平时学习，避免“突击式”准备考试现象的发生，保证学生的学习效果，让教师和学校可以更好地掌握学生的学习情况。通过增加过程性考核方式，增大实践及平时学习部分的内容，注重学生过程性考核，培养学生功夫用在平时，促进了学生学习能力的提高，尤其是提高了学生把理论知识应用于实践的能力，对卓越工程师的培养也起到了良好的激励作用。机械设计课程是机类大学生一门承上启下的课程，掌握好机械设计课程对于学生巩固以前学过的知识和学好以后的专业课具有重要的作用。以培养学生“创新能力”为主线，教师通过不断提高自身素质，改革教学模式，转变学生的学习方式，不断提高机械设计课程的教学质量，不仅满足了“卓越计划”人才培养方案提出的要求，而且对于培养适应新型工业化要求的卓越工程技术人才也有着十分重要的意义。

参考文献：

[1]江连会.提高机械设计课程教学效果的探索与实践[J].教育教学论坛,2014,(5).

[2]魏超,刘辉.研究生车辆动力学课程教学改革探讨[J].课程教育研究,2016,(33).

[3]吕宏,王慧,刘大力.高校机械设计课程有效教学的探讨[J].教育探索,2013,(8).

[4]薛铜龙,王小林,巩琦.基于卓越工程师培养的“机械设计”课程教学改革[J].中国大学教学,2013,(3).-154-

作者：赵彦峻；葛文庆；曹立军 单位：山东理工大学

第二篇：机械设计基础课程考核办法的改革

摘要：分析了机械设计基础课程考核评价方式存在的问题，提出了基于综合知识应用和创新能力培养为目标的考核办法，并对考核方式、考核内容、评价指标等进行了详细的阐述，研究成果对于提高学生的学习主动性和学习效果具有重要意义。

关键词：机械设计基础；考核办法；综合知识应用；创新能力

培养机械设计基础主要研究机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法[1]。课程的主要任务是培养学生设计通用零部件、机械传动装置和机械系统设计的能力，掌握重要机械参数的测定以及运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料进行初步的工程设计的能力，培养学生的分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新设计能力[2，3]。而且，培养学生的实践能力和创新能力是机械设计基础课程最主要的教学任务[4，5]。因此，如何建立对学生实践能力和创新能力的考核评价指标是机械设计课程教学中亟须解决的问题。本文以机械设计基础课程为依托，增加对学生实践能力和创新能力的考核环节，建立多元化的考核评价模式。

一、机械设计基础课程考核方式的现状及存在问题

目前，高校机械设计基础课程的考核普遍采用平时成绩（30%）+期末考试卷面成绩（70%），或者是平时成绩（20%）+实验成绩（10%）+期末考试卷面成绩（70%）的考核模式。这种考核形式单一，目前存在的主要问题为：

1.平时成绩具有盲目性，缺少可操作性的评价标准。平时成绩一般由考勤、作业、课堂表现、课堂小测等组成。学生为了获得考勤的分值，一般都会到课堂上课，但并不一定会认真听课，个别同学存在睡觉、看课外书、玩手机等现象，因此，课堂考勤分值高的同学并不一定学习效果好。另外，学生交上来的作业中，存在抄袭现象，不管是从准确率、书写格式等方面都做得非常好，因此得分率也很高。反而有些自己动手做的同学的作业，经过涂涂改改，格式也不是很规范，结果也不是完全正确，得分率较低。课堂表现中，教师一般只对表现相对极端的学生有较深印象，而对其他大部分学生课堂表现的认识是模糊的。因此，教师平时成绩的评定具有一定的盲目性，并不能完全反映出学生对该门课程学习的态度和效果。

2.考核模式缺少实践能力的考核环节。机械设计基础的实践教学体系包括课程实验、课程设计、综合实践等环节。而所开设的实验中，如机构运动简图的测绘、齿轮范成实验、带传动实验等大多是演示性和验证性实验，缺乏综合性和创新性实验，学生动手机会少，无法真正锻炼学生的实践动手能力。而机械设计基础课程设计传统的题目是减速器，由于减速器充其量毕竟只是一个部件，每届学生都重复同样的设计内容，题目类型单一，限制了学生兴趣、能力和特长的发挥。其考核结果也不能体现对学生实践动手能力的考核。

3.考核模式缺少创新能力的考核环节。目前，教师往往针对上课的教材重点内容来出题，考试偏重书本知识的机械记忆和理解，试题通常可以从教材上找到“标准答案”，而对学生的技能、操作和实践能力的内容考查较少，综合题、分析论述题、辨析题等考查学生综合分析、解决问题能力的探索性内容很少，考查学生创新能力的题目几乎没有。因此，这种考试不能考查学生的设计能力、应用能力和创新能力。

二、考核办法的改革思路

1.考核方式改革。本文建立了基于综合知识应用和创新能力培养为目标的考核办法，该考核办法的主要特点是考试形式的多样性，它既有闭卷考试，又有推理性、分析性和创新性的考查；既有笔试，又有口试或答辩；既有知识点的考查，又有案例讨论；既有阶段性的评价，又有终结性的评价；既有个人能力发挥，又能体现团队合作精神。这种多元化的考核方式，不仅够考查学生对知识的理解和掌握程度，还能考查学生的设计能力、应用能力，最主要的是能够充分激发学生创新能力的发挥。

2.考核内容改革。（1）增加大作业环节。机械设计基础课程涉及各种类型机构的设计，如平面连杆机构的设计、凸轮机构的设计、齿轮机构的设计和轴系部件的设计等。在考核过程中，要增加大作业环节，目的在于培养学生运用所学知识进行机构设计的能力。由教师给出所设计机械需要完成的动作和执行动作机构的运动规律，学生完成动力和材料的选择、机构设计、强度校核等方面的内容。以设计报告为最后的评价指标，对学生进行评价。（2）增加创新设计环节。创新性设计环节的考核以全国大学生机械设计创新大赛为载体，以历年的题目为试题，让3—4个人为一个团队，拿出机械系统设计方案，绘制机构运动构件图或装配图均可。以最后设计的结果和答辩为最后的评价指标，对学生进行评价。通过增加创新设计环节的考核，可以提高学生的创新设计能力，激发学生的创新热情，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

三、考核办法的评价体系

1.评价体系。评价体系主要包括阶段性考核和期末考试两项一级评价指标，阶段性考核包括平时成绩、大作业、实验和创新性项目设计等四项二级评价指标。

2.各指标比重。评价体系分为阶段性考核和期末考试两个一级评价指标，各占50%的比重。阶段性考核包括平时成绩、大作业、实验和创新性项目设计等四项二级指标，其中平时成绩占10%，大作业占10%，实验占10%，创新性实验占20%。由表1可以看出，为了体现对学生实践动手能力和创新能力的考核，期末考试所占的比重有所下降。期末考试的试卷中，要以考核学生对知识的掌握和综合应用能力为主，避免死记硬背的内容，而且试卷的计算题和分析图要占整个试卷分值的50%。

四、结语

为了积极调动学生学习的积极性和创造性，针对机械设计基础现有考核方式存在的问题，提出了基于综合知识应用和创新能力培养为目标的考核办法，给出了考核方式和考核内容的改革思路。将课堂教学和创新设计大赛结合起来，建立了一套考核办法的评价指标，该评价指标对于培养学生的创新意识和实践应用能力具有重要意义。

参考文献：

[1]刘元林,李阳星,李光煜.大工程背景下机械设计基础课程教学改革与实践[J].理工高教研究,2007,26(4):96-97.

[2]唐克岩,郑菲.机械设计基础课程教学方法[J].中国现代教育装备,2014,(15):39-41.

[3]腾启.机械设计基础[M].北京:中国电力出版社,2013.

[4]卿艳梅,王慰祖,汪刘一,等.机械设计基础课程创新能力的培养探讨[J].湖南科技学院学报,2012,33(12):165-167.

[5]邓子龙,高兴军.机械设计基础课程理论、实践教学优化与整合探索研究[J].价值工程,2014,(6):285-287.

作者：王建1;常雪峰2 单位：1.南京工程学院机械工程学院，2.厦门理工学院机械与汽车工程学院

第三篇：对分课堂教学模式在机械设计课程教学中的探索

摘要：本文针对高校现今环境下机械设计课程教学的需求和学习目标，探讨在对分课堂教学模式下，将传统讲授式教学模式与讨论式教学模式相结合，使学生成为课堂的主体，更好的激发学生学习的积极性和主动性，通过高效的师生互动、生生互动，培养学生的批判性思维，增强教师教学的吸引力，达到良好的教学效果，提高机械设计课程课堂质量和满足学生自我学习的需求。

关键词：对分课堂；机械设计；教学模式；交互式学习

在高等工科教育教学中，机械设计课程具有举足轻重的地位，它是面向机械类本科生开设的一门重要的技术基础课程，包括理论与实践两个教学环节，对培养学生的机械设计能力与实践创新能力具有十分重要的作用。但近年来随着我国高等教育快速发展，出现了教育质量显著降低的问题，课堂缺课率高，低头族普遍；学生学习趋功利化，相当一部分学生对教学内容不闻不问，不学不思；而在网络和新媒体的冲击下，传统满堂灌式的教学方式也面临着课堂教学质量不高，课程教学效果不佳的困境。以上种种问题，都使得现在的机械设计教学已很难实现现阶段对学生的培养目标。为了解决本课程在教学中面临的困境，促进课程的良好发展，实现教学的内涵式发展目标，探索并实践新的教学模式迫在眉睫。

一对分课堂教学模式的提出和内涵

在机械设计课程的教学方法上，教师仍以传统讲授式教学方式为主，这种教学方式以教师讲授为主导，包括教师课堂讲授，学生课后学习两个分离的过程，面临着学生与学生之间交流沟通少，教师和学生之间缺少互动，学生参与度很低，学习积极性和主动性都十分不足的困境，很难培养学生的思维能力和探索精神。为了应对这一困境，在机械设计课程的教学方法上，我们不断地进行改革和创新探索，尝试采用了讨论式、启发式、参与式教学方法等一些新的授课方式，但都未能达到预定的教学目标。如讨论式教学，虽能通过课堂讨论引发学生主动学习的能力，加强了学生与学生之间的交流，但也带来了一系列的问题，如讨论的开放性特点极易造成学生的思路偏离教学内容的要求，影响学习的系统性[1-2]；学生每学期开课门数多，每门课程分配时间有限，如果课下未能花费大量时间进行预习则不能展开有效讨论，达不到预定的学习效果；讨论式教学需要教师深度参与，时时引导和监督学生，不适合大班教学。结合传统课堂和讨论式课堂的优势，取舍折中，复旦大学张学新教授于2014年提出了一种新的课堂教学模式——对分课堂，其核心理念是把一半课堂时间分配给教师进行讲授，另一半分配给学生以讨论的形式进行交互式学习。对分课堂在先教后学的基础上，强调师生互动、生生有效交流沟通，鼓励学生自主性学习，关键创新在于把讲授和讨论的时间错开，让学生在课后有一周时间安排自主学习，进行个性化的内化吸收。对分课堂把教学分为在时间上清晰分离的三个过程，分别为讲授（Presentation）、内化吸收（Assimilation）、讨论(Discussion)，因此对分课堂也称为PAD课堂[1]。

二对分课堂在机械设计课程教学中的探索和实践

（一）课程设计与教学组织

2016年秋季学期，在机械设计制造及其自动化、能源与动力工程专业的机械设计课程中首次实践对分课堂。课程班级为2个自然班，共计65人。每周两次课，每次2学时，实际上课15周。为让学生对新的教学模式有充分的了解，并能尽快接受，在学期开始时，就将教学大纲、教学规划上传到网络教学平台，以便学生对对分课堂教学模式有所了解，并在上第一节课时向学生详细解释该教学模式、关键点、注意事项和具体要求。在课程教学规划的整体安排上，根据本门课程实践性强、内容多而杂的特点和学生的具体情况，安排讲授和讨论时间为课堂讲授占总学时数的70%，学生讨论占30%，可根据授课的具体情况做调整。授课过程为教师课堂讲授在前，学生课后内化吸收在中，生生课堂讨论在后。课程教学内容按章节划分，每个章节所需学时由教学内容决定，包括讲授时间和讨论时间，学生课后内化吸收时间由自己的学习情况决定，不占用总学时数。教师课堂讲授环节，主要是搭建学习内容的大框架，梳理知识点，结合课程本身的特点，对重难点内容进行较详细的讲授。学生在课后的内化吸收环节中，通过阅读教材，复习ppt课件，整理随堂笔记，写出完整的读书笔记，并根据老师在课堂上留下的作业、问题，复习巩固课上所学知识，并结合实际，进行知识拓展，为随后的课堂讨论做准备，这个过程是学生以个体为单位自主学习的过程。为了使随后的课堂讨论达到好的效果，老师在作业的布置上提出了具体的要求：（1）完成对知识的温习和巩固：复习老师上课讲过的重难点，完成读书笔记；（2）对所学知识进行拓展：本门课程实践性较强，要求学生在理论学习的基础上，加强和实际应用的联系，找到1-2个应用实例；（3）问题总结：根据所学章节的相关内容，要求每个学生提出2—3个问题，多提不限。问题可是学习内容、课后习题中未解决的问题，也可是课本外相关知识，问题可用来考教同组成员，也可向同组或外组同学寻求帮助，以最终解决问题为主要目的。在课堂讨论环节中，学生以3-5人为一组，组内成员自己指定组长、记录员和发言人，进行组内、组间和班级内讨论。学生通过互相交流，互相讨论，解决疑难问题，再次获取知识，最后由老师做讨论总结。

（二）教学效果实施

对分课堂教学模式后，取得了较为显著的教学效果，也大大提高了学生学习的积极性和主动性，主要表现在：

1.学生学习的主动性明显提高，课堂主动参与意识增强。对分课堂改革了机械设计课程在传统纯讲授式教学模式下，以教师为主体，学生被动接受的局面，而以学生为主体，教师引导[2]。在课堂讲授环节，教师主要搭建知识点的基本框架，在学习内容上留给学生进一步主动探索的空间，提高学生的求知欲和学习的主动性。讨论环节时，学生能够按照要求完成作业，带着问题到课堂上进行讨论。为了讨论能得高分，再加上小组成员的相互制约、帮助与鼓励，学生基本都能主动参与讨论，积极的表现自己，课堂参与意识明显增强。

2.增加了师生、生生之间的互动交流，提高了学生的表达能力。在传统课堂教学模式下，教师讲授力求完整详尽，常常采用满堂灌式的授课方式，解决问题时，教师往往是自问自答，学生参与度低，倾听的意愿不高，师生交流少。课后学生互动学习的环境很难保证，生生之间的交流少。对分课堂教学模式把互动交流作为课堂生活的一个重要环节，学生带着问题来参与课堂讨论，很大程度上靠自主、协作的方式学习。在组内、组间、班级内的讨论中锻炼了表达能力，学会借鉴他人的视角，加强了团队合作意识，提高了个人素质。同时教师也可以随时参与讨论，老师有更多的机会和学生交流，及时掌握学生的学习动态。

3.学习效果和教学质量显著提升。在对分课堂模式下，学生经过课堂讲授——课后内化吸收——课堂讨论三个相互联系的学习过程，对同一内容进行了三次有效的学习，及时解决学习过程中遇到的问题，稳固记忆，避免考前临时抱佛脚的情况，学习效果显著提升。通过问题拓展，提升了学生考虑问题的深度和广度，教师加强了过程性监控，及时发现问题，及时解决问题，提高了教学质量。在学期末所做的问卷调查中，80%的学生对对分课堂持肯定态度，认为在该模式下，学习兴趣提高，学习目标明确。在期末考试中，该班的平均成绩、及格率远高于其他班级。对分课堂教学模式得到了学生和教师的认可，不仅对提高学生的学习成绩和学习主动性有很大帮助，也是对教师讲授模式的新探索的肯定，对其他课的教学有一定的指导作用。

三结语

在机械设计课程的教学中，本人尝试采用对分课堂教学模式，取得了良好的教学效果。在该模式下，学生从知识的被动“接收者”逐渐转变为知识的“发现者”和“交流者”，教师由知识的机械“灌输者”逐渐转变为学习的“引导者”[3-4]。对分课堂在机械设计课程教学中的尝试，很大程度上弥补了现今该课程教学的不足，值得在所有机械设计基础类课程中推荐。

参考文献

[1]张学新.对分课堂:大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛,2014,12(5):5-10.

[2]杨淑萍,王德伟,张丽杰.对分课堂教学模式及其师生角色分析[J].辽宁师范大学学报(社会科学版),2015(9):657-658.

[3]赵滨宁.基于“对分课堂”的元学习能力培养研究——以“雅思阅读”课程为例[J].江苏外语教学研究,2016.1:20-23.

[4]石云霞,沈景凤,王新华.机械设计系列课程教学改革探索[J].教育现代化,2015,(17):81-82.

作者：贺瑗；王富强 单位：兰州理工大学