案例教學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的應(yīng)用

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【摘要】本文分析了機(jī)械設(shè)計(jì)課程的地位和特點(diǎn)，案例教學(xué)的作用和運(yùn)作方式，案例選擇的注意事項(xiàng)。案例教學(xué)可以引起教學(xué)互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)汲取，將零碎的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；案例教學(xué)；創(chuàng)新能力；教學(xué)互動(dòng)

一、引言 

作為教師更注重的是教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)對問題的分析和綜合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的重要途徑和手段，它包括教法和學(xué)法兩個(gè)方面。要提高教學(xué)質(zhì)量必須重視教與學(xué)的統(tǒng)一。筆者近幾年在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中嘗試了一種新的教學(xué)模式—案例教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、變被動(dòng)接受為主動(dòng)探索，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，收到良好的教學(xué)效果。

二、《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的地位與特點(diǎn)

《機(jī)械設(shè)計(jì)》是構(gòu)架基礎(chǔ)課和專業(yè)課、理論課和實(shí)踐課的橋梁[1]，是多門先修課的綜合應(yīng)用，學(xué)習(xí)它的過程應(yīng)是一個(gè)探索創(chuàng)新的過程，即按照預(yù)定的目標(biāo)對事物進(jìn)行分析、綜合、評價(jià)、決策、實(shí)施的過程?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》具有很強(qiáng)的綜合性、工程性和實(shí)踐性，在培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力等方面都起著關(guān)鍵性的作用。《機(jī)械設(shè)計(jì)》內(nèi)容是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法，特點(diǎn)是門類多、關(guān)系多、要求多等，內(nèi)容零碎、不系統(tǒng)性。要想使學(xué)生真正掌握設(shè)計(jì)的本領(lǐng)，成為具有創(chuàng)新思維的人才，必須運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法和手段。

三、案例在教學(xué)中的作用

案例教學(xué)具有以下幾個(gè)方面的作用：1.變被動(dòng)接受為主動(dòng)吸取。采用案例教學(xué)，學(xué)生面對實(shí)際問題如身臨其境，自己是設(shè)計(jì)者、決策者，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力，由被動(dòng)地聽、轉(zhuǎn)為主動(dòng)地參與、探究，在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，提高了學(xué)習(xí)效率。2.教學(xué)互動(dòng)效果好，營造良好的課堂氛圍[2]。師生之間，同學(xué)之間通過對案例的分析與討論，營造了開放性的學(xué)習(xí)空間。3.融合零碎的《機(jī)械設(shè)計(jì)》內(nèi)容[3]。例如，帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)大部分內(nèi)容，且以后的大部分章節(jié)中都有相關(guān)內(nèi)容，一直到最后的課程設(shè)計(jì)。先分析前后內(nèi)容，然后再從裝配關(guān)系、設(shè)計(jì)計(jì)算角度分析：傳動(dòng)零件受力—軸受力—軸承載荷計(jì)算—軸承的壽命計(jì)算，前后內(nèi)容之間的聯(lián)系一目了然。4.引導(dǎo)思考，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。分析案例時(shí)，從多方位、多角度引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生發(fā)表自己獨(dú)到的見解，促進(jìn)其思維能力、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。在方案選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，讓學(xué)生大膽創(chuàng)新，鼓勵(lì)用新的思維模式去創(chuàng)新設(shè)計(jì)。5.擴(kuò)大知識面，拓展知識領(lǐng)域。一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的完成是多門知識綜合應(yīng)用的結(jié)果，通過分析案例使學(xué)生對先修課有更深的理解，同時(shí)對后繼課程的學(xué)習(xí)有一個(gè)展望，對交叉學(xué)科也有了一定的了解。

四、案例教學(xué)的運(yùn)作

案例教學(xué)模式：以案例為誘餌，在課程開始或每部分內(nèi)容開始之前，則拋出與內(nèi)容相關(guān)的案例，然后引導(dǎo)學(xué)生分析、討論，引出相關(guān)的知識點(diǎn)，在授課的過程中對涉及的問題逐個(gè)解決。要很好地運(yùn)用案例教學(xué)，達(dá)到最佳教學(xué)效果，案例教學(xué)的運(yùn)作是關(guān)鍵。常用的實(shí)施程序如下：1.課前布置案例，提出任務(wù)要求；2.課上先對任務(wù)進(jìn)行簡單討論、分析，引出知識點(diǎn)；3.老師講解課程內(nèi)容；4.學(xué)生分組討論，得出結(jié)論；5.老師最后總結(jié)點(diǎn)評。在實(shí)施過程中應(yīng)注意以下問題：1.處理好案例教學(xué)與傳統(tǒng)授課教學(xué)的關(guān)系。案例教學(xué)法雖具有它獨(dú)特的優(yōu)勢，但它只能彌補(bǔ)傳統(tǒng)授課教學(xué)的不足，二者應(yīng)當(dāng)互補(bǔ)，協(xié)調(diào)配合。《機(jī)械設(shè)計(jì)》是專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)以講授為主，案例教學(xué)為輔，案例分析課時(shí)約為15％至20％，但是在每一部分結(jié)束之后，應(yīng)拿出一定時(shí)間對這一部分進(jìn)行小結(jié)、討論、點(diǎn)評；2.處理好案例教學(xué)與其他授課手段的關(guān)系。案例教學(xué)經(jīng)常受授課內(nèi)容多、時(shí)間緊的困擾而難以順利實(shí)施。施案例教學(xué)還必須有其他手段相配合，如：VR演示及多媒體教學(xué)，將情景、圖表等呈現(xiàn)于屏幕，既清楚明了，又生動(dòng)直觀，保障案例教學(xué)的順利進(jìn)行。

五、案例的選擇 

案例的選擇是案例教學(xué)成功與否的關(guān)鍵。案例必須是為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象“量身定做、精心打造”。選擇案例時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1.考慮學(xué)生的基礎(chǔ)。在了解學(xué)生認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上，考慮學(xué)生的最近、最佳發(fā)展區(qū)域，精心選擇案例，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。否則案例太難或太易，都會(huì)降低學(xué)生參與的興趣，達(dá)不到案例教學(xué)的預(yù)期目的。2.案例的知識覆蓋面。在課程的不同階段應(yīng)有不同的案例。在緒論中，所選案例的知識覆蓋面應(yīng)廣，最好能涉及課程的大部分內(nèi)容，這樣即可以使學(xué)生對以后所學(xué)內(nèi)容有個(gè)總體認(rèn)識，同時(shí)又能體現(xiàn)各部分內(nèi)容間的聯(lián)系。其他章節(jié)所用的案例涉及的問題應(yīng)少而精。問題過多，學(xué)生就難以掌握重點(diǎn)和難點(diǎn)。3.案例的先進(jìn)性。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論及自動(dòng)化程度的提高，案例應(yīng)不斷更新，盡量與現(xiàn)代科學(xué)理論相結(jié)合，以保證所學(xué)知識的先進(jìn)性、適應(yīng)性。4.案例的交叉性。案例的交叉性指案例所涉及的知識是多學(xué)科的。案例涉及到交叉學(xué)科的知識，激勵(lì)學(xué)生去博覽群書，拓展知識面。

六、結(jié)論

采用案例教教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生由被動(dòng)地記，變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了由“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維，提高了教學(xué)質(zhì)量，收到優(yōu)良的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱宣懷,郭可謙,吳宗澤,等.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]侯建軍等.引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)改教改互動(dòng)[J].中國高教研究,2004,(1).

[3]陳海真.將零碎的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容融為一體的嘗試[J].山東工程學(xué)院學(xué)報(bào),1998,(2).

作者：陳海真 單位：山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院