提高机械类专业课程设计教学效果的实施模式探索

张鹏ZHANG Peng；李望春LI Wang-chun；王琪WANG Qi

（①江苏科技大学苏州理工学院，张家港 215600；②沙洲职业工业学院，张家港 215600）

（①Suzhou Institute of Technology，Jiangsu University of Science and Technology，Zhangjiagang 215600，China；②Shazhou Professional Institute，Zhangjiagang 215600，China）

0 引言

机械类专业课程设计是笔者所在校学生在毕业设计任务开展前的最后一次实践性教学环节。在此次综合性设计训练中，要求学生能综合运用以前所学的材料分析、机械设计、机械加工工艺、工序等多门知识，对所给的题目进行分析设计，将理论和生产实践结合起来，使其能将所学知识融会贯通，加深和扩展，从而达到提升自己的专业素质这一目的[1,2]。本教学环节在培养学生解决工程实际问题的能力及其工程意识方面有着重要的意义。然而根据前期调查发现，由于当前教学模式存在一些弊端[3]，尤其是当前的一次答辩模式不能有效提高学生的学习效果，加之题目设计及指导模式方面的缺陷，影响本教学环节的教学效果。为此，我们进行了一系列的教改，探索新的实施模式，其效果证明，这些策略纠正了以上不足，提升了教学质量，对于探索新形势下高校课程设计教学模式具有一定的借鉴意义。

1 机制专业课程设计的现状

目前机械专业学生在经过理论教学、生产实习等教学环节后，于大三下学期开展为期三周时间的专业课程设计教学，以培养其分析设计机械零件加工工艺的工程实践能力。该课程要求学生最终提交零件图、工艺卡、工序卡、夹具或模具的装配图及有关的非标零件图、以及相关的设计说明文档等。虽然该课程对于机制专业的学生来说是一个难得的锻炼机会，然而经调查发现目前的教学模式并非最优，学生在完成课程设计任务时，并没有充分发挥其主动学习知识的能力，从而影响了教学效果。总结起来，主要在教学模式中有以下的一些问题：

1.1 课程设计题目单一，挑战性不够 大多时候课程设计的题目由指导教师指定。而教师通常会选择一些相关的书面题目并分派给几组学生去完成。这样，一方面题目来源单一，使得一些学生不动脑筋，而是以抄袭应付任务，导致老师不得不花许多精力来判断哪些是抄袭部分，浪费了精力，同时还有可能造成不公，反过来又加重了学生的投机心理；另一方面学生会感觉题目与前序课程设计模式雷同，没有新鲜感，实战性不强，影响了学生完成任务的激情。

1.2 学生在做课程设计过程中，急于完成任务，对知识的掌握不够深入 由于通常课程设计相较于课堂讲授的课程而言形式较为灵活，对学生学习的自主性要求较强，但一些学生以尽快完成任务为目标，当设计中遇到难点或一些细节时，他们往往没有动力去探求其背后的道理，疏于翻阅相关手册书籍，这样设计的结果常常有想当然的成分，而一些基本原理并未真正理解和掌握。而教师方面又限于人数以及当前教学模式的限制，对于这样的心态不能及时有效地进行引导，导致课程设计中学生的主动性发挥不够。

1.3 答辩过程没有起到应有的作用，学生未能真正将不足转化为动力去进一步学习 由于目前的答辩机制是作为最后考核手段的一种评分方法而存在，因此学生对于最后的答辩过程，只关心其所获分数的高低，而对于答辩中教师所指出的错误并没有真正用心去解决。通过调查发现，许多在课程设计时已指出的错误，到了毕业设计时，学生往往仍然没有改正而是延续了下来。这使得教师在答辩期间所做的工作未能起到应有的效果。事实上，由于目前师生比例偏小，这使得指导教师不可能在设计阶段能注意到所有学生的错误，许多的错误是在答辩阶段指出的，然而由于此时学生关心的是分数而非原理，因此使得学生对于自己的不足之处往往没有加以足够的重视，从而失去了从中学习的机会。但就知识学习的规律而言，只有在错误中认真总结经验，汲取教训，才能真正学得知识，有效地提高自身的能力。显然在当前只有一次答辩机会的背景下，大部分的学生并未对所指出的错误做认真的思考，没能真正用心去理解错误产生的原因。这使得答辩却失去了应有的效果。

2 提高教学效果的实施模式探索

针对以上的问题我们设计了相应的教改措施，以提高教学效果，满足现代高等教育对实践类教学的要求。我们的改革措施主要在以下几个方面：

2.1 改变出题模式，将实际零件发给学生，使其自主分析完成课程设计所需内容 通过多方收集并整合本学院几个实验室的资源，建立了相应的零件库，其数量足以供百人左右的课程设计需要。以这些实物为依据，要求学生完成测绘，材料分析，加工工艺设计，模具夹具设计等一系列的课程设计内容。在确定题目期间，教师要对学生所作方案的可行性进行把关，并提供相应的意见，对不正确的进行否决，要求学生重新设计。这样每个学生拿到的是不同的题目，并且要依靠自己所学来分析和设计机械制造的整个流程。这样一方面增强了学生的主动性和学习兴趣，提高了学习积极性；另一方面，学生所要设计的是一个真实的零件，更贴近工作实际，实践性更强，同时还降低了互相抄袭的可能性，为分数评定的公正性打下基础。

2.2 题目布置时间提前，使得学生有足够的时间来完成查阅资料等准备工作 在课程设计的教学时数不变的前提下，提早布置题目，使学生能及早了解到自己需要完成一个什么样的任务，从而能够利用课余时间进行准备工作，完成诸如查阅设计手册、构思设计方案等，从而帮助学生养成查阅资料的习惯，方案设计也得以更加实际可行。同时由于准备工作做得较好，绘图质量也明显得到了提高。

2.3 由以往的一轮答辩改为多轮答辩 在以往的课程设计中，答辩往往只有一轮。这使得学生即使知道了自己错误所在，但由于分数大致给定，因而失去了继续学习的动力，不愿再花费时间重新查阅资料，设计更好的方案。而根据知识学习理论，只有当学习者发现错误并重新改正这样才是最有效的学习过程。而一轮答辩就给分数的做法显然未能充分利用这一规律来提高学生的学习效果。因此，我们改变以往的做法，不再经一次答辩就评定成绩，而改为多轮答辩。第一轮答辩中主要是指出学生的错误，并根据其错误的严重性，分别要求整改或重新设计。而整改或重新设计的过程同样有时间的规定，在此期间不允许参加下一轮答辩。在下一轮的答辩中，教师将对上一次所指出的错误着重提问，并具有一定的深度。同时在评定分数时，将综合考虑多轮答辩的效果，包括修改错误是否认真等，以此迫使学生进一步查阅相关的手册书籍，弄清其中的原理，加深体会，保证整改和重做一丝不苟，从而达到通过错误来进一步学习掌握知识的学习效果。由于答辩过程相较于教师平时指导要正式严肃，因此这样的过程能有效端正学生的学习态度，帮助其更有效地增强本专业的素质能力。

3 结论

我们按照以上新的教学模式开展了新一届的机械专业课程设计训练，从设计质量来看有了明显的进步。以往学生那种只求通过而不肯下功夫的状况得到了扭转。无论是选题阶段或是做设计阶段，学生主动找教师探讨设计方案的人数明显增加了，答辩过程则显示学生不再仅仅关心对错的问题，而对其原理、修改方案等等给予了更多的关注，从多次答辩上交的材料中也可以感受到学生的进步。与前一届相对比，上一届学生在最后答辩不能通过人数的占6%，而实施这样的举措后，本届再也没有这种情况出现。同时优秀率也得以攀升，由上届的3%增加到本届的6%。曾有学生发短信告知说自身能力得到了明显的锻炼和提高，对一人一题，多轮答辩这样的做法表示赞同，认为这样更加公平。可见，本次教改得到了积极的回应，效果是明显的。目前学院已经决定在其他一些课程设计中也逐步采用这种模式，对本方案加以推广。当然，我们也深知对于机械类专业课程设计教学环节的实施模式还有许多需要进一步探索的地方，如：完善评分标准、培养学生的创新能力等等都是值得关注的问题[4]。相信通过不断的改进和完善，这样的专业课程设计教学模式探索将有益于教学效果的提高，为有效培养机械类学生提供借鉴意义。

[1]邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]孙波，李福援，等.机械制造工程学课程设计教学改革探讨[J].中国新技术新产品，2009（5）：182.

[3]冯凭，丁海娟.提高机械制造专业课程设计质量的途径[J].黑龙江教育，2010（6）：69-70.

[4]王海霞，戴向云.《机械制造技术课程设计》中存在的问题与改革方案[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2011，13（6）：154-155.