新工科背景下机械设计课程教学改革与实践

（河南农业大学机电工程学院 河南·郑州 450002）

1 机械设计教学现状

机械设计是一门交叉性极强的课程，需要学生对高数、制图、机械原理等课程有较好的掌握，而且课程内容多，术语多，每一章节间关联性不强。因此学生会失去学习本课程的兴趣，教学效果也会明显下降。故机械设计课程教学需在以下几方面进行改革和完善。

（1）教学方法需要创新。教师讲课往往照本宣科；讲授的内容陈旧重复，学生记忆量很大，导致学生厌倦对这门课的学习，学习效果也无法保证。

（2）学习目的需要明确。机械设计非常注重实践，但是学生在机械方面的知识和阅历很少，不知道机械工程用在哪些方面。即使有感性认知的机会，在认识过程中也无法领会教材中的知识，更无法用于工程实践。

（3）实验教学环节薄弱。多数教师能在课堂上顺利展开教学过程，但在实验教学方面缺乏创新，实验多以验证性为主，有走过程嫌疑。学生很少有机会自行设计实验，对实验结果的深度探析不够，也不能自主总结实验收获。同时教师不能充分利用学校给予的实验、实习条件进行试验教学，从而失去了大量实践机会。

2 机械设计教学改革

2.1 教学内容的改革

传统的机械设计教学内容知识点全面，除了有丰富的结构设计外还有许多理论的、晦涩难懂的内容。这对于专门学习机械专业的学生来说无疑是必要的，但对于涉农高校，由于受学时和大环境的影响，学生往往不能够投入过多的精力进行机械设计的学习。鉴于此我们在教学中适当删减一些纯理论的内容。譬如复杂公式的推导、不重要的定理的证明以及一些经验图表的来历等等。同时增加了结构设计的内容，让学生有更多时间自己动手设计零件，以提高动手能力和创新能力。

2.2 教学方式的改革

以往的机械设计教学以讲授为主，另加两周的机械设计课程设计，以提高学生自主创新能力。本人认为，为提高教学质量，可尝试采用以下四种方式：（1）让学习兴趣小组成员利用现代3D打印技术，打印出一些常用的零部件模型。教师上课时可携带这些辅助教具，以增强学生的直观认识，做到讲授与实验、实物有机结合，此举不仅提高教学效果而且提升了部分学生的动手能力。（2）可在理论教学的同时设置更多的实践环节，比如理论课学时与实践学时的比例调整为1∶1，每一大章节讲完后布置一定的零件设计作业，提高学生的创新设计能力和实践能力，在实践中提高对理论知识的掌握和运用。（3）学生可把自己优秀的设计图纸通过实习工厂加工成零件，让学生在加工过程中体会设计的合理和不合理的地方,然后进行改进。这三点在教学过程中相辅相成，相得益彰。此方法不仅利于学生熟练掌握机械设计基本理论，还能在实践中学习设计技巧和设计方法。（4）尽量采用多媒体授课方式。随着计算机技术的迅猛发展，多媒体上课形式已被大多数教师和学生所接受，而且大有普及之势。教师可在课上把抽象的、难以理解的内容以动画、图片以及视频的形式播放。学生就会对所学内容获得直观的、清晰的认识。这样学生就可更容易掌握理论知识及运用，进而有效激发学生学习的积极性和主观能动性。

2.3 考核方式的改革

以往机械设计课程的考核方式主要是笔试。这种考核方法只能考查学生对理论知识的掌握情况，不能考察学生的设计能力和创新能力，有纸上谈兵之嫌。因此，为了使学生更好掌握机械零部件的分析与设计方法，本课程组把考核方法改为以实践考核为主、笔试考试为辅，重点考查学生在一定设计任务下的实际创新能力、图形表达能力以及运用各种工具书的能力。具体方法是布置综合作业，从图纸中考核学生对设计、分析、制造、装配、调试等环节的理解和掌握程度，真正做到以任务为导向，以理论为基础，以实践为目标，真正达到掌握机械设计相关理论与应用的目的。

2.4 评价标准的改革

十年树木，百年育人。人才培养是一个长期的过程，其效果是缓慢显现的，因此对教师授课效果的评价也不能操之过急，应放在一个较长时间段内考察，应追踪考查学生离校后的各种能力。目前对学生能力的考核往往只局限于在校考试成绩，这种考试成绩只反映了学生在校时对理论知识的掌握情况，不能反映其对理论知识的运用情况。因此我们适当增加学生就业用人单位的满意度评价，追踪其在单位的能力表现，这样能更全面了解该课程的教学效果，从而进一步改进教学方法，促进涉农高校机械学科整体教学水平的提升。

3 结语

机械设计课程对机械类专业学生来说是一门十分重要的专业基础课，其教学内容涉及多种零部件的设计方法与原理。为了提高教学效果，需要在教学内容、教学方法、考核方式以及评价标准等方面进行改革，以适应新工科发展的需要。总之，培养创新能力是机械设计教学的终极目标，为达到这一目标需要在教学过程中注意培养和锻炼学生的实践能力。通过探讨与实践以上各种教学方法，不但使学生学的创新能力得以提升，更能为国家和社会培养一流的复合型机械专业人才。