引导—激发—鼓励式课程设计指导方法的研究与实践

引导—激发—鼓励式课程设计指导方法的研究与实践

摘要：本文针对如何提高机械制造技术基础课程设计教学质量问题，结合多年的指导经验，总结出“引导—激发—鼓励”形式的指导方法。教学实践表明，该方法对提高课程设计教学质量、培养学生解决工程实际问题的能力是行之有效的。

关键词：课程设计；指导方法；机械制造技术基础

机械制造技术的课程设计，是机械设计制造及其自动化专业本科学生必修的实践性教学内容，是安排在修完相关专业课程之后的一次综合性实际演练。对培养学生的专业能力、加深对专业知识的理解起到了重要作用。多年来，笔者在该教学环节的教学大纲、辅助教材和指导方法等方面开展了系列建设并取得了成果。本文侧重研究了指导教师在课程设计中如何开展指导工作的问题，以期在有限的设计周期内，调动学生的设计兴趣和主动性，提高课程设计的效率，有效地保证和提高课程设计质量，达到培养学生解决工程实际问题能力的教学目的。

一、指导方法的确立

现代教育方法提倡学生的主动学习和主动实践，更新教学观念。改革教学方法主要是树立“以学生为中心”的新观念，引导学生“主动学习”。任何一个教学环节，都要首先调动起学生的学习兴趣，而课程设计是离开课堂的教学，调动学生学习的主动性就更为重要，为此，指导教师的首要任务就是采取合适的措施调动起学生的学习主动性，这在整个课程设计过程中。对提高设计效率、保证设计质量具有重要的作用。

综合性课程设计是在学生修完机械制造技术基础、机械制造装备设计课程后的实践性教学环节，这时学生对专业知识的掌握只是处于理论上的记忆阶段，缺少理论与实际相联系的训练，习惯在书本上查找问题的答案。当面对具体实际问题时，往往感到无从下手，缺乏兴趣和自信，不是自己去分析去设计，而是期待指导教师给出标准答案。针对这些现象，指导教师要及时地对学生提供有益的指导，而不能只顾教学进度而一味地灌输指导教师自己的设计思想，首先要启发引导学生自己独立思考，独立设计。对学生的合理设计要加大肯定的力度；对设计不合理的问题，不能“一棍子打死”，而是要指明问题所在，引导学生用学过的知识自己去纠错，使学生相信自己有能力去完成设计内容。这对学生巩固学习和综合运用专业知识，提高机械加工艺规程及夹具设计能力都具有决定性作用，也是课程设计教学的主要目的所在。

基于以上的思考，我们确立了课程设计过程中教师的“引导—激发一鼓励”指导方法，即以引导的方式调动起学生的“学习主动性”，主动思考、主动提问；提供学生个人能力展示的机会，激发其设计兴趣，使其建立自信心：强调设计的真实性，鼓励学生独立思考和解决问题，委以重任，增强学生的设计责任，培养良好的设计作风和专业素质。

二、指导方法的实施

1换位提出问题，引导学生主动完成设计

机械制造技术的课程设计通常包括“机械加工工艺规程设计”和“专用夹具设计”两大部分，要求学生完成零件图、毛坯图、机械加工工艺规程、夹具装配图、夹具体零件图、设计说明书等设计任务。在进度安排上首先要完成零件图的绘制。然后完成该零件机械加工工艺规程设计，最后针对某道工序完成专用夹具及夹具体的设计，注重学生综合能力的培养。

图2-1中实线所示为设计过程的进度安排，其中TZ1为设计启动所需的时间，TZ2为完成所有设计内容所必须的时间，TZ3为完善设计技术资料整理所需的时间。为保证设计过程的顺利进行，提高设计启动速度是非常重要的，如果在第一阶段TZ1。之内就能够调动起学生的学习兴趣，学生就会主动地抓紧时间，按进度安排完成各阶段的工作。按照指导教师安排的设计工作量，TZ2：对每位学生基本是一样的。工程设计项目都应该安排对初步设计进行完善和修改的时间TZ3，这样才更利于保证设计质量。

图(1)中虚线所示为通常的设计过程。课程设计第一步是绘制零件图，要求学生对零件进行分析。搞清楚该零件在机器中的位置、作用；分析结构特点、设计基准；为制定工艺过程作基础。在一般的指导过程中，指导教师多是直接给出完整的零件图并安排设计任务，而学生拿到零件图后，又多习惯于等待教师进一步对零件加以分析讲解，学生对问题的分析与解决没有积极的兴趣，是被动学习。因设计题目各不相同，教师逐个辅导学生必致使实际设计启动时间增长至TS1。由于整个设计周期(教学时间)是一定的，而设计时间Tz2又是必须保证的，不得已只好把最后的完善时间压缩为TS3，其结果是不能对现有设计作进一步的改进和优化，甚至对已发现的设计错误都来不及修改，使设计质量和成绩受到很大影响。如果由此养成“先松后紧”的工程设计作风，对于学生专业素质培养的负面作用将是很大的。

要调动学生的学习主动性，应将问题的提出转到学生自身。为此，我们改变了设计任务的安排方式。第一步不是将完整的零件图给学生，而是先给零件的实物(例如汽车转向节)。当学生拿到零件实物时，出于好奇马上会提出：“这是什

么?”、“什么上用的?”等问题。这也正是教师要给学生提出的问题。如果学生能够主动提出问题，解决问题就成为他自己的愿望，而且是很迫切的愿望。这时，指导教师也不急于解答学生的疑问，给学生以自己思考的时间，调动学生自己寻找答案的兴趣。如果教师只是告诉同学“这是汽车上的转向节”，显然学生对这种答疑是不会满意的，很希望知道更多的相关信息。教师此时的作用是提供学生解决问题的条件，将转向节所在部件交给学生。强烈的求解愿望驱使学生们抓紧时间积极主动地在一起讨论分析，力图尽快找出问题的答案。实践证明，这种循序渐进的启发引导，激发了学生的求知欲，也大大缩短了课程设计的启动时间。

2创造能力展示机会，激发学生的设计兴趣

按照以往的课程设计指导程序，教师要为学生提供完整的零件图，要求他们重新绘制并进行工艺性审查和工艺路线设计。在此过程中，往往不可避免地出现照搬照抄的现象。学生对原图是否存在问题、标注尺寸是否合理、各表面机械加工的重点和难点是什么等问题不加细致的分析，盲目地追赶进度，匆匆按照原图的布局、尺寸标注照抄。这种做法忽视了对加工对象的分析这一重要环节，本末倒置，没有给学生发挥能力的机会，致使他们对于完成后续设计内容缺乏兴趣和信心。

我们在这一阶段的做法是，首先由教师进一步引导学生展开讨论，例如“零件的设计基准是什么”、“零件的各组表面应如何标注尺寸”、“零件的各表面应该采用什么方法加工”等等。有了前面的讨论氛围，学生们会积极参与分析研究，各抒己见。在学生的讨论接近结果时，教师才给出已完整的零件图。这时，学生会迫切希望知道自己的分析和设计思路是否正确，更为自己的设计得到验证而充满成就感，并对下一步设计有了兴趣和信心。即使设计思路有偏差，学生同样会很急迫地希望知道自己错在哪里。教师可以通过引导学生复习相关的课程内容，理论联系实际，使问题得到解决。

教学实践表明，采用这种方法实施的课程设计起步过程，使得学生在绘制零件图的同时，融入了自己的设计思想和分析研究，不再是生搬照抄，还能够发现原零件设计中不够合理和完善的地方并提出修改建议。可以认为，这样的零件图绘制过程是一个“准设计”的过程。经过这一过程，学生对零件结构特点有了很好的掌握，也对自己的设计能力有了足够的信心。

采用这种激发设计兴趣的指导方法，在工艺规程设计阶段同样收到了很好的教学效果。工艺规程设计给了学生进一步展示自己能力的机会。在前期工作基础上，学生很快就能提出个人的设计方案，再通过师生之间以及学生之间的讨论达成基本的一致。这时，教师可以辅之以现场加工录像、图片及现行工艺规程。有了前面的训练后，学生加强了对问题分析的深度和广度。凭借学过的知识和集体的智慧，可以很好地完成设计任务。采用这种方法，进一步提高了学生理论与实