案例教学在机械设计课程教学的应用

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【摘要】本文分析了机械设计课程的地位和特点，案例教学的作用和运作方式，案例选择的注意事项。案例教学可以引起教学互动，激发学生的学习兴趣，变被动学习为主动汲取，将零碎的知识系统化，培养创新能力，提高教学质量。

【关键词】机械设计；案例教学；创新能力；教学互动

一、引言 

作为教师更注重的是教会学生如何学习，引导学生学会对问题的分析和综合，培养学生的创新思维能力。教学方法是实现教学目的的重要途径和手段，它包括教法和学法两个方面。要提高教学质量必须重视教与学的统一。笔者近几年在机械设计教学中尝试了一种新的教学模式—案例教学，可以激发学生的学习兴趣、变被动接受为主动探索，培养其创新能力，收到良好的教学效果。

二、《机械设计》课程的地位与特点

《机械设计》是构架基础课和专业课、理论课和实践课的桥梁[1]，是多门先修课的综合应用，学习它的过程应是一个探索创新的过程，即按照预定的目标对事物进行分析、综合、评价、决策、实施的过程。《机械设计》具有很强的综合性、工程性和实践性，在培养学生的综合设计能力、创新能力等方面都起着关键性的作用。《机械设计》内容是传统的设计理论和设计方法，特点是门类多、关系多、要求多等，内容零碎、不系统性。要想使学生真正掌握设计的本领，成为具有创新思维的人才，必须运用科学的教学方法和手段。

三、案例在教学中的作用

案例教学具有以下几个方面的作用：1.变被动接受为主动吸取。采用案例教学，学生面对实际问题如身临其境，自己是设计者、决策者，产生了学习的内动力，由被动地听、转为主动地参与、探究，在学习中发现问题，解决问题，发挥了主观能动性，提高了学习效率。2.教学互动效果好，营造良好的课堂氛围[2]。师生之间，同学之间通过对案例的分析与讨论，营造了开放性的学习空间。3.融合零碎的《机械设计》内容[3]。例如，带式运输机传动装置设计，涵盖了机械设计大部分内容，且以后的大部分章节中都有相关内容，一直到最后的课程设计。先分析前后内容，然后再从装配关系、设计计算角度分析：传动零件受力—轴受力—轴承载荷计算—轴承的寿命计算，前后内容之间的联系一目了然。4.引导思考，培养创新能力。分析案例时，从多方位、多角度引导学生思考，让学生发表自己独到的见解，促进其思维能力、创造能力的培养。在方案选择、结构设计的过程中，让学生大胆创新，鼓励用新的思维模式去创新设计。5.扩大知识面，拓展知识领域。一个设计任务的完成是多门知识综合应用的结果，通过分析案例使学生对先修课有更深的理解，同时对后继课程的学习有一个展望，对交叉学科也有了一定的了解。

四、案例教学的运作

案例教学模式：以案例为诱饵，在课程开始或每部分内容开始之前，则抛出与内容相关的案例，然后引导学生分析、讨论，引出相关的知识点，在授课的过程中对涉及的问题逐个解决。要很好地运用案例教学，达到最佳教学效果，案例教学的运作是关键。常用的实施程序如下：1.课前布置案例，提出任务要求；2.课上先对任务进行简单讨论、分析，引出知识点；3.老师讲解课程内容；4.学生分组讨论，得出结论；5.老师最后总结点评。在实施过程中应注意以下问题：1.处理好案例教学与传统授课教学的关系。案例教学法虽具有它独特的优势，但它只能弥补传统授课教学的不足，二者应当互补，协调配合。《机械设计》是专业基础课应以讲授为主，案例教学为辅，案例分析课时约为15％至20％，但是在每一部分结束之后，应拿出一定时间对这一部分进行小结、讨论、点评；2.处理好案例教学与其他授课手段的关系。案例教学经常受授课内容多、时间紧的困扰而难以顺利实施。施案例教学还必须有其他手段相配合，如：VR演示及多媒体教学，将情景、图表等呈现于屏幕，既清楚明了，又生动直观，保障案例教学的顺利进行。

五、案例的选择 

案例的选择是案例教学成功与否的关键。案例必须是为教学内容和教学对象“量身定做、精心打造”。选择案例时应注意以下几个方面：1.考虑学生的基础。在了解学生认知水平、学习规律的基础上，考虑学生的最近、最佳发展区域，精心选择案例，设计教学活动。否则案例太难或太易，都会降低学生参与的兴趣，达不到案例教学的预期目的。2.案例的知识覆盖面。在课程的不同阶段应有不同的案例。在绪论中，所选案例的知识覆盖面应广，最好能涉及课程的大部分内容，这样即可以使学生对以后所学内容有个总体认识，同时又能体现各部分内容间的联系。其他章节所用的案例涉及的问题应少而精。问题过多，学生就难以掌握重点和难点。3.案例的先进性。随着计算机科学、信息科学、现代设计理论及自动化程度的提高，案例应不断更新，尽量与现代科学理论相结合，以保证所学知识的先进性、适应性。4.案例的交叉性。案例的交叉性指案例所涉及的知识是多学科的。案例涉及到交叉学科的知识，激励学生去博览群书，拓展知识面。

六、结论

采用案例教教学，可以激发学生的学习兴趣，使学生由被动地记，变为主动学，同时也实现了由“学会”到“会学”的转变，培养了创造性思维，提高了教学质量，收到优良的教学效果。

参考文献：

[1]邱宣怀,郭可谦,吴宗泽,等.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]侯建军等.引导学生自主学习促进学改教改互动[J].中国高教研究,2004,(1).

[3]陈海真.将零碎的机械设计内容融为一体的尝试[J].山东工程学院学报,1998,(2).

作者：陈海真 单位：山东理工大学机械工程学院