机械设计综合实践课教学团队建设探索

边宇枢 高志慧 裴旭

摘 要：随着机械设计学科的深刻变革，原有机械设计综合实践课教学难以满足新形势的要求，教学改革迫在眉睫。任课教师是教学改革的主体，建设一支团结协作、积极探索、勇于创新的教学团队成为机械设计综合实践课教学改革成败的关键。文章以机械设计综合实践课为依托，以教学改革为牵引，在团队成员管理架构、团队内部协作模式、教师培养制度与激励机制等方面开展了一系列探索工作，有力推动了教学团队建设、保证了教改顺利执行、提高了教学质量。

关键词：机械设计；综合实践；团队建设；教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2018）05-0067-04

Abstract： With the profound changes in the mechanical design discipline， existing teaching methods for the mechanical design comprehensive practice course have not satisfied new requirements. Therefore， teaching reform is urgent. Teachers are key factors of teaching reform. It is crucial to build a teaching team characterized by cooperation， active exploration and innovation. In this paper， a series of exploration work and teaching reform have been conducted based on the mechanical design comprehensive practice course， including administration architecture， internal cooperation mode， cultivation regulation and incentive mechanism， etc. These measures have effectively promoted teaching team building， guaranteed teaching reformation and improved teaching quality.

Keywords： mechanical design； comprehensive practice； team building； teaching reform

機械设计综合实践课，又名：机械设计综合课程设计，是高等工科院校机械设计系列课中的一门重要实践环节课程[1]。它不仅担负着对机械制图、机械原理和机械设计课程知识进行融会贯通的任务，更是拓展学生视野、培养学生综合设计能力与创新精神的重要平台。

当前，随着机械设计学科的深刻变革，各种新的设计理论与分析方法层出不穷，大量计算机辅助分析设计工具不断涌现[2-3]。在新形势下，原有机械设计综合实践课教学暴露出一系列问题。以我校为例，存在着实训项目陈旧、难度低、新意少、重复性工作量大、学生热情不高等问题。因此，机械设计综合实践课的教学改革已迫在眉睫。

由于任课教师是教学改革的主体，因此建设一支团结协作、积极探索、勇于创新的教学团队成为机械设计综合实践课教学改革成败的关键。目前，虽然对于机械设计综合实践课的教学改革已经开展了诸多工作，但是对于机械设计综合实践课教学团队建设的探索尚不多见[4-8]。为此，本文以机械设计综合实践课为依托，以教学改革为牵引，在团队成员管理架构、团队内部协作模式、教师培养制度与激励机制等方面开展了一系列探索工作，有力推动了教学团队的建设。

一、教学团队建设的意义

所谓“教学团队”，并非教师们的松散组合，而是由讲授相同课程、具有共同目标、遵守相同规则、共享教学成果、相互团结、相互帮助、统一领导、统一规划的教师们所组成的有机整体。

对于机械设计综合实践课而言，加强教学团队建设、构建合理的教学梯队是提高教学质量的关键，具有十分重要的意义。这主要表现为：

（一）课程受众的广泛性决定了教学团队建设的必要性

在我校，机械设计综合实践课面向机械类与近机械类的16个专业，涵盖学生约1400人，影响范围十分广泛。因此，课程改革牵一发而动全身，必须慎之又慎。一旦出现问题，其负面影响将不可估量。由此可见，机械设计综合实践课的教学改革与课程建设的前提是必须建立一支强有力的教学团队，依靠群体智慧、采用群策群力，而不能单打独斗。

（二）教学内容的广博性决定了教学团队建设的重要性

机械设计综合实践课是继机械制图、机械原理与机械设计的重要后续课程。它不仅担负着融会贯通前三门课程知识的任务，更是拓展视野、培养技能、锻炼素质的关键环节，为学生未来从事机械产品的研发与创新奠定基础。因此，机械设计综合实践课的教学内容十分广博，涉及：机械制图、机械原理、机构运动学与动力学、结构设计、理论力学、材料力学、金属工艺学、优化理论等多方面的知识与技能。如此众多的知识背景与技术需求，迫切需要来自不同研究领域的教师积极参与进来，发挥各自优势。因此，在机械设计综合实践课的教学改革中，任何形式的单兵作战都将无济于事，建设一支团结协作的高水平课程团队十分重要。

（三）教学现状的严重性决定了教学团队建设的迫切性

当前，机械设计综合实践课存在诸多不足，例如：设计对象单一、难度偏低、创新性不足、重复性工作量大、设计手段落后、缺乏系统完整的机械设计流程训练、学生热情不高等。诸多沉疴旧疾远非一人之力可以救治。因此，建设一支教学经验丰富、科研实力深厚、责任心强的教学团队迫在眉睫。

综上所述，面向机械设计综合实践课教学改革，建设一支团结协作、积极探索、勇于创新的教学团队，在教学内容、教学方法、教学手段以及评价体系等方面开展深入探索与实践，具有十分重要的意义。

二、现状与问题

目前，我校机械设计综合实践课共有18位教师。其中，70%以上具有10年以上授课经历，教学经验丰富；80%以上具有博士学位，从事科研工作，科研经验丰富；60%以上主持过国家自然科学基金项目，具备深厚的创新攻关能力。

虽然每位教师的个体实力较强，但从教学团队角度看，依然存在一定不足。主要表现为：授课水平参差不齐，整体教学水平有待提高；团队成员缺乏统一调度，其教学经验与科研经历并未有机结合，尚未形成合力，没有充分发挥各自优势；团队成员的积极性并未充分调动起来，缺少系统的、有针对性的、定期的沟通与交流；大多数团队成员并未将其丰富的科研经历和成果转化到机械设计综合实践课的教学中；青年教师虽然经历了岗前培训、听课与试讲，但在教学方法上还需要进一步提高等。这些问题严重阻碍了教改的深入进行。

因此，如何将教学经验与科研经历有机结合、充分整合教学团队资源、发挥团队成员优势、提高团队教学水平，已成为机械设计综合实践课教改成败的关键。为此，全面开展了教学团队建设。

三、面向教改的团队建设

（一）构建层次化的管理架构

鉴于团队成员数量多、平面化管理方式效率低下，因此采取层次化管理架构。面向教改，将团队成員分为三层，如图1所示。

在第三层（最底层）中，根据任课教师特点，将其分为：项目组、机构组与结构组。其中，项目组的教师具备丰富的科研经历和较高的科研素质，能够从科研角度对实训项目以及教改各环节进行把关，确保其具有一定的真实性、合理性与可行性。机构组的教师具备深厚的机构学知识背景和较强的机构创新能力，能够从构型综合、运动学/动力学分析、创新设计的角度对教改提出建议和要求。结构组的教师具有丰富的结构设计、强度设计/校核、优化设计的知识与技术背景，工程经验丰富，能够从结构设计、选材、装配、强度分析、结构优化的角度对教改提出建议和要求。这三个组的成员定期进行相互交流，使各方面的建议和要求融合成为一个有机整体。

第二层是总体组，由教学经验与科研经验丰富、责任心强的核心教师组成，负责决策。通过与项目组、机构组与结构组的定期沟通，对机械设计综合实践课的教改内容、教学方法、教学手段与评价体系等提出指导性意见，进行综合评估，纠正错误，推动进程。根据专业背景，总体组成员也分别是第三层中的各组成员。

第一层是团队负责人，具备较高的学术水平和团队管理能力，领导整个教学团队，形成强大的团队凝聚力，制定教改计划，组织教改活动，管理协调各组之间的交流与沟通，整合各组资源，负责教改的全部工作。团队负责人也是总体组中的成员。

（二）建立以任务为驱动的协作模式

为使团队建设落于实处，以机械设计综合实践课为依托，以具体的教改任务为驱动，在教学团队的内部协作模式方面开展了深入探索，有力推动了教学团队的建设。

1. 实训项目设计

实训项目是学生在机械设计综合实践课上需要完成的设计任务，是教学要求与培养目标的实施载体。实训项目的水平在很大程度上决定了培养学生的水平，因而是教改重点。因此，在满足教学大纲的前提下，需要改变原有只针对减速器的单一设计模式，扩大选题范围。

为此，以项目组成员为核心，充分发挥他们科研经验丰富、科研素质高的优势。从教师的科研项目以及工程实际中提炼一些难度适中、具有一定实用价值和创造性的实训项目，例如：力反馈设备、微创手术器械、太空舱门展收机构等。这既扩展了学生视野又提升了设计过程的挑战性，对于提高学生的科研素质与设计能力具有极为重要的意义。在此基础上，由总体组对项目组提交的实训项目在难度、创新性、可行性等方面进行综合评估。通过遴选，最终确定实训项目。

2. 教学内容建设

原有教学内容偏重减速器的零部件结构设计，缺乏对执行机构进行分析与综合的内容，缺少对机构运动学与动力学领域重要概念和知识的输入。为此，以机构组成员为核心，充分发挥他们机构学知识背景深厚、机构创新能力强的优势。在教学内容上，针对实训任务，适当引入构型综合、运动学与动力学分析、强度设计与校核、优化设计等机构学基础知识。引导学生初步学会运用这些知识实现机构的分析与综合。在此基础上，由总体组对引入内容的深度和广度进行把关，确保其可行性。

3. 现代设计方法与计算机分析手段相融合

以机构组和结构组的成员为核心，在设计、分析、计算、校核、绘图等教学环节中，全面引入ADAMS、ProE、SolidWorks、AutoCAD等多种计算机辅助分析设计工具，探索现代设计方法与计算机辅助分析设计手段相融合实现创新设计的教学模式，综合提升学生的机械设计技能。其中，利用ADAMS软件进行机构的创新设计、运动学与动力学分析、强度设计与校核、优化设计；利用SolidWorks、ProE等软件进行减速器的三维结构设计；利用SolidWorks、ProE等软件的二维投射功能或者AutoCAD软件，绘制减速器的二维装配图和二维零件图。在此基础上，由总体组对现代设计流程与计算机分析手段的匹配性、时间分配、实施难度等问题进行总体把握。

4. 三层评价体系的建立

原有的评价体系侧重于检查学生对基础知识的掌握，无法全面评价学生。因此，以总体组成员为核心，充分发挥他们教学经验丰富的优势，在专业基础知识、计算机辅助分析设计技能、机构创新设计能力三个层面，按照时间维度，设计一系列评价指标，建立起比较完整的评价体系，全面评价学生。

5. 新教材建设

随着机械设计综合实践课教学内容的改革，教材需要同步更新，以反映最新的教学要求和培养目标。为此，以项目组成员为核心，充分发挥他们教学经验丰富、科研经验丰富、责任心强的优势，结合新的实训项目，以文字的形式，重点阐述现代机械设计方法与流程以及基于CAD/CAE的现代设计手段在机械设计中的运用，旨在训练学生的专业基础知识、计算机辅助分析设计技能与机构创新设计能力。教材初稿形成后，分发给教学团队的每个成员进行阅读。通过多轮研讨后，实现教材定稿。在此基础上，提炼符合最新教学内容与教学要求的新版教学大纲。

综上所述，机械设计综合设计课的教学改革离不开教学团队成员的群策群力。如表1所示，构建良好、高效的团队内部协作模式，为教学改革的成功提供了有力保障。

四、强化培训的团队建设

随着机械设计综合实践课教学改革的深入，年轻教师的培养与老教师的提高已迫在眉睫。因此，面向教改的岗位培训已成为教学团队建设的关键。

（一）年轻教师的培养

年轻教师虽然经历了岗前培训、听课与试讲，但在教学方法和教学经验上还需要进一步提高。为此，建立起教学导师培养制度。采用“一带一”的模式，为每位年轻教师配备一位教学经验丰富的教师作为其教学导师。年轻教师观摩教学导师的课堂教学，学习其授课经验与技巧；另一方面，教学导师随堂听取年轻教师的讲课，及时指导并纠正其授课问题。通过这种“传帮带”，迅速提高年轻教师的授课水平。

（二）老教师的再培训

与年轻教师相比，部分老教师虽然教学经验丰富，但是存在知识陈旧、观念落后等不足，缺乏对当前常用计算机辅助分析设计软件的深入了解。为此，一方面通过专项培训，强化老教师对ADAMS、ProE、Solidworks等软件的理解与掌握。另一方面，定期开展教学内容与教学方法的交流，重点针对现代设计方法与先进计算机辅助分析设计手段相融合等关键问题开展深入研讨，促进了老教师的知识更新，有力推动了整体教学水平的提高。

五、基于激励的团队建设

教学团队建设不能仅依靠制度来约束。为提高团队成员的凝聚力和积极性，还需要正视激励的作用，从物质上和精神上激发团队成员的工作热情，从而持续稳定地推动团队建设。

由于机械设计综合实践课教学团队建设所获资金十分宝贵，所以必须按照“有所为有所不为”的原则合理运用。坚持“以人为本”的原则，充分尊重教师们在脑力方面的辛勤付出，以教改任务为分配单元，将资金直接投入到从事教改工作第一线的教师身上，使其有付出有回报。

物质激励固然重要，但精神激励也不可或缺。机械设计综合实践课教学团队奉行“开放共享、百花齐放”的原则，支持团队成员的个人发展。通过提供资金，鼓励团队成员在现有教改框架下针对自己的教改工作，发表教改论文、参加教学会议，扩大教学影响；推荐优秀成员申请各种教学奖励。另一方面，鼓励团队成员从当前教改工作中引育出新的教改生长点，申请新的教改项目。截止目前，本团队已发表了十余篇教改论文，有两名成员获评北京市教学名师。团队建设步入良性循环，发展势头良好。

六、团队建设特色

综上所述，我们机械设计综合实践课教学团队建设的探索工作具有以下特点：

1. 构建层次化管理架构：摈弃原有的平面化管理方式，建立教学团队的层次化管理架构。根据任课教师特点，将其分入不同专项组并归入不同管理层次，有效提高管理效率。

2. 探索以任务为驱动的高效协作模式：在教学团队的层次化管理架构中，以具体的教改任务为驱动，构建起团队成员之间高效的内部协作模式，有效增强了团队战斗力。

3. 建立年轻教师培养制度与老教师再培训制度：为每位年轻教师配备一位教学经验丰富的教师作为教学导师。通过“传帮带”，迅速提高年轻教师的授课水平。另一方面通过专项培训，强化老教师对计算机辅助分析设计工具的理解与掌握，促进知识更新。

4. 定期教学研討：通过定期的教学研讨，促进教学内容的不断丰富和教学方法的不断改进，有力推动了整体教学水平的提高。

5. 充分利用激励：正视激励的作用，从物质上和精神上激发团队成员的工作热情，提高团队成员的凝聚力，从而持续稳定地推动团队建设。

上述有特色的教学实践活动在机械设计综合实践课教学团队的建设中发挥了重要作用。

七、结束语

本文以机械设计综合实践课为依托，以教学改革为牵引，对教学团队建设开展了一系列探索工作。在人员管理上，摈弃原有的平面化管理方式，建立起层次化管理架构，有效提高了管理效率。在层次化管理架构中，以教改任务为驱动，构建起团队成员之间高效的内部协作模式，有效增强了团队战斗力。建立了年轻教师培养制度与老教师再培训制度。通过定期举行教学研讨，有力推动了整体教学水平的提高。通过建立激励制度，持续稳定地推动了团队建设。这些探索工作有力推动了教学团队建设，保证了教改的顺利执行，提高了教学质量。

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