案例教學在機械設計課程教學的應用

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【摘要】本文分析了機械設計課程的地位和特點，案例教學的作用和運作方式，案例選擇的注意事項。案例教學可以引起教學互動，激發學生的學習興趣，變被動學習為主動汲取，將零碎的知識系統化，培養創新能力，提高教學質量。

【關鍵詞】機械設計；案例教學；創新能力；教學互動

一、引言 

作為教師更注重的是教會學生如何學習，引導學生學會對問題的分析和綜合，培養學生的創新思維能力。教學方法是實現教學目的的重要途徑和手段，它包括教法和學法兩個方面。要提高教學質量必須重視教與學的統一。筆者近幾年在機械設計教學中嘗試了一種新的教學模式—案例教學，可以激發學生的學習興趣、變被動接受為主動探索，培養其創新能力，收到良好的教學效果。

二、《機械設計》課程的地位與特點

《機械設計》是構架基礎課和專業課、理論課和實踐課的橋梁[1]，是多門先修課的綜合應用，學習它的過程應是一個探索創新的過程，即按照預定的目標對事物進行分析、綜合、評價、決策、實施的過程。《機械設計》具有很強的綜合性、工程性和實踐性，在培養學生的綜合設計能力、創新能力等方面都起著關鍵性的作用。《機械設計》內容是傳統的設計理論和設計方法，特點是門類多、關系多、要求多等，內容零碎、不系統性。要想使學生真正掌握設計的本領，成為具有創新思維的人才，必須運用科學的教學方法和手段。

三、案例在教學中的作用

案例教學具有以下幾個方面的作用：1.變被動接受為主動吸取。采用案例教學，學生面對實際問題如身臨其境，自己是設計者、決策者，產生了學習的內動力，由被動地聽、轉為主動地參與、探究，在學習中發現問題，解決問題，發揮了主觀能動性，提高了學習效率。2.教學互動效果好，營造良好的課堂氛圍[2]。師生之間，同學之間通過對案例的分析與討論，營造了開放性的學習空間。3.融合零碎的《機械設計》內容[3]。例如，帶式運輸機傳動裝置設計，涵蓋了機械設計大部分內容，且以后的大部分章節中都有相關內容，一直到最后的課程設計。先分析前后內容，然后再從裝配關系、設計計算角度分析：傳動零件受力—軸受力—軸承載荷計算—軸承的壽命計算，前后內容之間的聯系一目了然。4.引導思考，培養創新能力。分析案例時，從多方位、多角度引導學生思考，讓學生發表自己獨到的見解，促進其思維能力、創造能力的培養。在方案選擇、結構設計的過程中，讓學生大膽創新，鼓勵用新的思維模式去創新設計。5.擴大知識面，拓展知識領域。一個設計任務的完成是多門知識綜合應用的結果，通過分析案例使學生對先修課有更深的理解，同時對后繼課程的學習有一個展望，對交叉學科也有了一定的了解。

四、案例教學的運作

案例教學模式：以案例為誘餌，在課程開始或每部分內容開始之前，則拋出與內容相關的案例，然后引導學生分析、討論，引出相關的知識點，在授課的過程中對涉及的問題逐個解決。要很好地運用案例教學，達到最佳教學效果，案例教學的運作是關鍵。常用的實施程序如下：1.課前布置案例，提出任務要求；2.課上先對任務進行簡單討論、分析，引出知識點；3.老師講解課程內容；4.學生分組討論，得出結論；5.老師最后總結點評。在實施過程中應注意以下問題：1.處理好案例教學與傳統授課教學的關系。案例教學法雖具有它獨特的優勢，但它只能彌補傳統授課教學的不足，二者應當互補，協調配合。《機械設計》是專業基礎課應以講授為主，案例教學為輔，案例分析課時約為15％至20％，但是在每一部分結束之后，應拿出一定時間對這一部分進行小結、討論、點評；2.處理好案例教學與其他授課手段的關系。案例教學經常受授課內容多、時間緊的困擾而難以順利實施。施案例教學還必須有其他手段相配合，如：VR演示及多媒體教學，將情景、圖表等呈現于屏幕，既清楚明了，又生動直觀，保障案例教學的順利進行。

五、案例的選擇 

案例的選擇是案例教學成功與否的關鍵。案例必須是為教學內容和教學對象“量身定做、精心打造”。選擇案例時應注意以下幾個方面：1.考慮學生的基礎。在了解學生認知水平、學習規律的基礎上，考慮學生的最近、最佳發展區域，精心選擇案例，設計教學活動。否則案例太難或太易，都會降低學生參與的興趣，達不到案例教學的預期目的。2.案例的知識覆蓋面。在課程的不同階段應有不同的案例。在緒論中，所選案例的知識覆蓋面應廣，最好能涉及課程的大部分內容，這樣即可以使學生對以后所學內容有個總體認識，同時又能體現各部分內容間的聯系。其他章節所用的案例涉及的問題應少而精。問題過多，學生就難以掌握重點和難點。3.案例的先進性。隨著計算機科學、信息科學、現代設計理論及自動化程度的提高，案例應不斷更新，盡量與現代科學理論相結合，以保證所學知識的先進性、適應性。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科的。案例涉及到交叉學科的知識，激勵學生去博覽群書，拓展知識面。

六、結論

采用案例教教學，可以激發學生的學習興趣，使學生由被動地記，變為主動學，同時也實現了由“學會”到“會學”的轉變，培養了創造性思維，提高了教學質量，收到優良的教學效果。

參考文獻：

[1]邱宣懷,郭可謙,吳宗澤,等.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]侯建軍等.引導學生自主學習促進學改教改互動[J].中國高教研究,2004,(1).

[3]陳海真.將零碎的機械設計內容融為一體的嘗試[J].山東工程學院學報,1998,(2).

作者：陳海真 單位：山東理工大學機械工程學院