机械设计课程研究型教学的重要环节——专题讨论课.pdfVIP

全国机械设计教学研讨会议(2006) 机械设计课程研究型教学的重要环节一专题讨论课 刘向锋刘莹高志 (清华大学精密仪器与机械学系设计工程研究所) 摘要：在研究国外高水平研究型大学机械设计类课程教学理念和教学环节的基础上，针对传统机械设计 课程教学模式存在的问题，提出了设置研究型教学的重要环节一专题讨论课。专题讨论课的实施探索了一 种以研究讨论为主的研究型教学模式，促进了创新设计人才的培养。 关键词： 机械设计专题讨论教学模式 引 言 机械设计课程是目前国内重点大学和国外一流大学机械工程及相关专业中十分重要的必修课和核心技 术基础课程。涉及机械设计及理论学科领域，是机械产品设计的重要理论基础。按照清华大学“厚基础、‘ 宽口径”的本科人才培养理念，机械设计课程是我校机械工程学院按大类培养的核心课程和平台课程。 2l世纪中国的高等教育面临诸多机遇和挑战，高等学校的人才培养模式改革势在必行。为了适应提升 层次、拓宽专业、提高素质、面向工程的人才培养模式要求，在改革机械设计课程教学内容、体系的同时， 必须进行教学模式的改革。 传统的机械设计课程教学模式是以课堂理论教学为主，辅以一定量的验证型实验和设计大作业作为课 外环节。实验、课后作业以及考试评价为课堂讲授内容服务，着重培养学生分析问题、解决问题的能力， 这种教学模式存在如下几个问题： (1)以应试教育为主，学生学习的主动性和积极性难于充分发挥。 。， (2)学生理论联系实际的能力较弱，工程实践能力的训练不足。 (3)对创新设计能力的培养重视不够等。 因此，机械设计课程教学模式的研究与改革势在必行。 1．国外高水平研究型大学的教学理念· 清华大学的本科生是全国各地最优秀学生的代表，良好的学生基础条件允许课程按照国外一流大学的 课程水平设计教学内容和教学环节。针对机械设计课程教学模式存在的主要问题，我们开展了相关的教育 和教学研究，先后派出多名优秀青年教师赴日本、美国等著名大学专门学习、研究机械设计基础系列课程 的教学，充分了解国外一流大学课程的教学模式、教学内容、教学方法、手段以及必威体育精装版的教材，为机械设 计课程教学模式的改革奠定了良好的基础。国外一流大学机械设计课程的主要特点为： 1)在课程教学中，集中大班的讲课学时较少，相当一部分的教学内容通过研究论文完成。部分教学内 容由助教组织，在讨论课上完成，由学生主讲，学生主动学习的意识很强。 2)强调实践和设计过程的体验。在整个设计课程的设置中，教学十分强调让学生参与实践和体验设计 的全过程。例如：在日本东京大学，机械设计课程中，要求学生设计一台小汽车，完成从方案设计、结构 设计、制作等设计的全过程，最后通过比赛的方式确定学生的成绩，并对优秀设计给与奖励。在美国，高 等学校机械设计课程教学的普遍模式为“从实践中学习”。以美国加州大学圣地亚哥分校工程图学与设计 初步这门课程为例，在课堂教学中，紧紧围绕“钟表擒纵机构设计”和“机器人设计”，以设计项目训练 带动机械设计理论的学习。使学生初步了解设计概念的形成、设计思想的工程表达、简单机械装置的结构 设计、国家标准的应用、团队合作的方法等。这种教学模式凸现了以下的优势。 ①在从传统的知识传授型向综合素质培养型转化的高等教育发展趋势下，大大提高了教学效率： 刘向锋等：机械设计课程研究型教学的重要环节一专题讨论课 ②项目训练的实战性激发了学生的学习热情和主动性，真正实现了以学生为主体的学习模式； ③“从实践中学习”更加注重对学生学习过程的考察，能更加客观地对学生全面素质和能力进行评价。 当然这种模式也有它的不足之处，即学生对机械设计的基础理论知识学习不够系统、深入，实践过程 中容易走较多的弯路。 3)通过研究型实验，拓展学生接触工程实际的途径，为进一步从事科学研究工作学习必要的科学实验 理论与方法。 国外大学实验课程设置的优势在于：实验内容具有真实的科研背景，能够激发学生的求知欲望，使学 生亲身体验到研究工作的基本方法和环节，培养学生的自主学习能力和综合素质(动手能力、交流的能力、 团结协作精神等)。由于实验设计是结合科研课题进行的，虽然目的性强，但是学生通过实验所涉