張清華

（北京師范大學珠海分校 廣東珠海 519087）

基于項目教學和CAI的《機械設計基礎》課程改革探究

張清華

（北京師范大學珠海分校 廣東珠海 519087）

《機械設計基礎》是一門理論性、實踐性和綜合性較強的技術基礎課程。本文從教學組織形式、教學內容、教學方法以及教學評價與考核方式等方面進行了改革的探索與實踐，以期學生更好地掌握這門課程。

項目教學 CAI機械設計基礎

1.引言

《機械設計基礎》是工科偏機械類專業(yè)一門重要的技術基礎課程，具有較強的理論性、實踐性和綜合性。講授對象是從未有過工程實踐的大學生，這是本課程的難點。傳統(tǒng)的教學過程是一種“填鴨式”的教學，一切都是由教師決定，學生只是被動的參與；同時許多學校機械設計基礎課程的教學多采用直觀式教學方式，即教師借助掛圖、簡易實物模型等來說明機械的工作原理、結構、設計理論和計算方法，教學模式比較單一，對一些復雜、模糊、抽象的機械運動和工作原理很難闡述清楚。傳統(tǒng)教學模式達不到理想的教學效果。本文將從項目教學和多媒體CAI（計算機輔助教學）兩方面來闡述《機械設計基礎》的課程改革。讓學生在實踐中學習理論知識，同時用理論來指導工程實踐，提升課程教學質量。

2.改革內容

2.1 改革教學組織形式

理論教學與實踐教學相結合。首先，課題組老師基于社會發(fā)展需求和課程任務要求設計一批課程項目。學生化整為零，分成若干小組，在授課之前把課程項目分配到各個小組。學生在接受理論課的同時也著手研究本組的課程項目，每個小組都選派一名導師負責指導（授課或者相關專業(yè)教師）。課程負責人定期檢查項目完成情況。在課程結束時，學生小組也要相應地完成各自的課程項目。

教師主導、學生主體、加強交流探討、突出能力培養(yǎng)。改變傳統(tǒng)的教師和學生在教學中的作用和地位，教師將從知識的灌輸者角色轉化為教學計劃的設計者，教學過程的主導者，教學活動的組織者。學生要充分發(fā)揮“主體”作用。改變被動聽課的狀態(tài)。當老師講授與課程項目相關的章節(jié)時，學生就會開始思索與自己課題項目相應的方案設計、結構設計等問題，與老師和學生進行交流探討，由于課程設計與專業(yè)結合，與理論課同步，學生學習興趣濃，學習效果自然會好。

在課程結束前，利用一些課時來分析和評估學生的作品，把學生的一些優(yōu)秀作品作為案例在課堂上進行分析講解，使學生更好的掌握所學知識。同時激勵學生的學習積極性，增強主動求知的欲望。

2.2 改革教學內容

對機械設計基礎課程的教學內容進行有機的重組和優(yōu)化。增加以電、液壓為動力源的機構組合，結合實際的典型機械或機器，如開式傳動鏈、機械手、打印機等，分析各類機構巧妙組合給機器帶來的優(yōu)良特性以及這些組合的衍生變異，使學生對現(xiàn)代機器有一較全面的認識。

增加計算機輔助設計的應用。盡管圖解法曾在工程實際中起過舉足輕重的作用，但是，隨著對機構分析及設計精度和效率要求的提高，以及計算手段和方法的飛速發(fā)展，在機構分析和設計中采用解析法已顯示得必要而且可能，解析法便于與現(xiàn)代先進的設計手段結合起來而獲得最佳的設計方案，能更準確、更全面地反映工程實際、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。

對課程項目進行精心設計，要與時俱進，課程項目選題應符合時代發(fā)展需求，更要與社會需求緊密聯(lián)系。增加項目教學，理論聯(lián)系實際，把學科發(fā)展動態(tài)融入到教學中去，讓學生了解學科發(fā)展現(xiàn)狀以及最新的熱門課題。

2.3 改革教學方法

采用多種教學手段，以提高學生對課堂內容的理解和掌握。例如，對某一機構或傳動，先講清原理，然后利用計算機輔助教學軟件制作演示動畫，播放幾則這一機構或傳動裝置在各種實際機器上應用的視頻，這樣做非常形象，學生容易接受和理解，同時也能引起他們的興趣，激發(fā)他們學習的積極性。

充分利用計算機輔助教學軟件。如Flash軟件可以對機構的運動分析、力分析進行動畫演示，用MATLAB求解機構運動學、動力學方程以及設計參數的求解等。

改變傳統(tǒng)的教學模式，以學生為主體，采用任務驅動，教、學、做一體化的教學模式。教師課堂上講解原理、計算方法等。為了完成課程項目，學生必須在掌握本課程的基本知識的前提下，還需要學習一些課外的知識，如3D建模軟件、繪制產品工程圖等。最后對所設計的機械或機構進行組裝加工。完整的課程學習體現(xiàn)了理論與實踐的完美結合。

2.4 改革教學評價與考核方式

教學評價是指揮棒，它直接體現(xiàn)評價者的價值觀念。誰來評，如何評，評價的方法都需要改革。由于教學內容、教學方法、教學的組織形式都發(fā)生了變化，因此教學質量的評價和考核方式都應作相應的改革。改變以往片面的、由學生來評價老師的傳統(tǒng)做法，應組織相關專家、教師、學生、用人單位共同評價。改革學生的單一考核方式，完善考核體系。從考試成績、課程項目、課堂表現(xiàn)等方面進行綜合評價。

結語

通過對《機械設計基礎》課程綜合改革的探索和實踐，提高了學生的學習積極性，營造了學生重實踐、勤思考、勇創(chuàng)新的良好學風，提高了教學效果。同時，也提高了教師的綜合素質，使教師在教學組織形式、教學內容、教學方法、考核與評價方式等方面有了進一步的改革與創(chuàng)新。目前，已逐漸形成師生互動性強、學生學習積極性高、教師教學勇于改革、教學質量高的良好局面，為培養(yǎng)現(xiàn)代應用型人才打下了良好的基礎。

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