摘要 机械设计基础是对化工专业和材料专业开设的专业基础课程。针对目前非机械类专业学生在教学过程中出现的机械基础较弱、空间想象能力较弱、工程实践能力较弱问题，从课堂教学、课外学习和考核形式等方面提出具体措施。实践证明，通过提高学生学习兴趣，激发学习主动性，课程教学效果产生明显改善。
关键词 机械设计基础；教学改革；主动学习；工程实践
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)21-0030-02
Reform and Practice and of Course Teaching of Mechanical Design Basis for Non-mechanical Engineering Specialty//Li Huifang
Abstract Mechanical design basis is a special basic course for non-mechanical engineering specialties. To counter the weakness of poor mechanical basis, space image ability and engineering practice ability for the students in these specialties, concrete measures have been proposed revolving class teaching, after-school studying and examinations. Results show that by increasing the students’ studying interests and activeness, the course teaching and studying quality has been remarkably improved.
Key words mechanical design basis; teaching reform; active study; engineering practice
Author’s address Beijing University of Chemical Technology, Beijing, China 100029
机械设计基础是针对化工专业和材料专业开设的专业基础课程，是融工程力学、化工设备设计基础、机械传动基础等多门学科知识点于一体的课程，内容宽泛，综合性和实用性较强。和机械类专业的学生不同，化工专业和材料专业的学生机械基础较弱、空间想象能力较弱、工程实践能力较弱，这些先天性不足给机械设计基础课程教学带来难度。如何让学生更快地进入课程的学习，真正掌握课程的精髓，学会用所学知识解决工程实践问题？笔者在长期教学过程中摸索总结出一些经验，本文进行简要介绍。
1 课堂教学的改革与实践
课堂教学是知识传输和能力培养的主要途径。学好机械设计基础这门课，60学时的课堂教学是关键，而让学生主动学习又是关键中的关键。
1.1 让学生动脑思考
众所周知，机械设计基础是以工程力学和机械设计为基础的，因此必须考虑如何将理论知识同工程实际有机地结合起来。非机械类的大部分学生视图和空间想象能力相对较差，再加上工程中一些机器和设备的结构复杂，有时不能很好地理解机器设备的具体结构。这时可以先将问题提出来，让学生思考，甚至于尝试着回答，然后利用CAI多媒体教学软件进行讲解，将结构形状和构件间的相互关系通过图片、动画、视频片等生动地展示在学生面前。这样可以使教学直观化，使疑难问题简单化，又拉近课堂教学与工程应用的距离，增强工程实践知识，同时还可以活跃教学气氛，使学生在轻松愉快中学习[1]。
1.2 让学生动口讨论
传统的教学以课堂为中心，以教师为中心，以教材为中心，这在客观上束缚了学生的思维发展。为了进一步拓展学生的思维，培养其创新能力，可以在每一章节结束时开设课堂讨论课。课堂讨论通常分两种形式进行。一种是问题教学法[2]，这种方法是教师在完成一个阶段的课堂教学内容之后，针对所学内容设计一系列针对性的问题，指导学生开展讨论，将课堂内已经学习的知识重新构思、组合和拓展，为进一步学习打下基础。另外一种是学导式教学法[2]，这种方法是教师在未进行课程内容讲解之前，根据教材内容设计思考题，指导学生进行自学，然后组织课堂讨论，通过讨论使学生掌握有关内容。开设课堂讨论课可以极大地调动学生认真思考、刻苦钻研的积极性，培养学生的创新意识和工程实践意识。
1.3 让学生动手作业
教师在平时的整个教学过程中不应给学生“完整、到顶”的概念，应着重启发他们提出各种各样的问题[3]。通过不足和问题，激发学生的创新能动性。比如在该课程中讲到渐开线齿轮齿廓的形成过程时，鼓励学生自己动手画圆的渐开线。通过画两直径相差较大的基圆作圆的渐开线，引导学生比较直径不同的基圆的渐开线的形状有何区别；对同一大小的基圆，渐开线的位置不同时，观察它们的形状又有何变化。通过这样的训练，学生不仅加深对所学知识的理解，同时对该知识在工程实践中的应用有一定的认识。
2 课外学习的改革与实践
课外学习对学生知识结构的拓展和能力的加强有着重要作用。在课堂教学的同时，教师要有意识地设计课外学习内容，并对学生的课外学习进行指导。
2.1 加强课外文献阅读，开阔视野[4]
对于大学二年级的学生而言，如何查找课外文献？怎样进行阅读？这些都要求教师做具体的指导。在教学过程中通常是这样进行的：首先，给出与本课程相关的关键词或主题内容，要求学生自己去查找相关文献；其次，将所查文献进行分类整理；最后，通过分析整理文献，从文献中进一步提出自己的“理解和想法”。经过这一过程的学习和训练，学生在课堂所学的知识得到加强，同时了解到相关学科知识以及工程应用情况，开阔视野。
2.2 增加研究性问题，提高学习兴趣[4]
原来学生对本课程的复习以课后作业为主，而一般课后作业常规练习比较多，所以内容相对简单，答案一般是唯一的。这样虽然有助于训练“基本功”，但是这种“学多悟少”的培养不利于学生“创造力”的发挥。而工程实际中的问题一般比较复杂，在研究具体问题时，从问题的提出，模型的建立，以及采取什么方法去解决问题，都需要去分析、去研究，而且实际问题往往没有标准答案。因此，在课外环节的训练中，要适当增加一些研究性的问题，这样更容易提高学生学习兴趣，激发学生主动思考。当然，“主动思考”反过来又会提高“基本功”的培养。一个学期进行4～5次这样的训练后，学生研究问题的能力和创新意识明显提高，工程设计意识也得到增强。
3 考试方式的改革与实践
传统的机械设计基础课程多为闭卷考试，由于机械设计基础课程的特殊性，这种单一的考试方式难以反映学生综合运用知识的能力，为此，对考核内容[6-8]进行必要的改革。
多元化的考试内容通常从考试的范围、考题形式等方面来实现[7]。传统的考试内容多局限于书本中的基础知识和基本理论，记忆性成分占很大比重，只侧重于考核学生记忆知识的水平，忽视对学生综合素质和创新能力的评价[8]。所以在试题形式上，应多出一些主观题、一题多解题、开放题，避免过分侧重对知识的记忆与再现，多给学生提供探索的机会，培养和强化学生的参与意识，让其更多地去感悟、体验，学会发散、思辨、创新和实践[7]。在试题内容上，应以基础知识为载体，增加与本课程相关的工程实践知识，有意识地培养学生的创新意识和创新能力，使考试真正能够对学生知识、能力、素质进行全面有效的测试评价。
4 小结
通过这些改革与实践，发现学生在课程学习中出现许多变化，其中最显著的是学生由原来的“被动学”变为现在的“主动学”；由原来课堂教学过程中的“提不出问题”变为现在的“随处思考，随时提问，随时参与讨论问题”；由课后的“机械式标准作业”变为现在的“开放式、设计式作业”；由原来的“考前惧怕考试”变为现在的“考前积极准备考试”。当然，还有一个变化是机械设计基础课程好教了，学生的成绩普遍提高了。
参考文献
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[4]陈建平,范钦珊,邓宗白.从工科基础课程的特点出发开展研究性教学[J].中国大学教学,2008(5):20-22
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[7]朱永梅,王明强.高等学校课程考试评价研究[J].教育管理,2009(1):88-89
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