導語：如何才能寫好一篇機械設計基礎知識點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文關鍵詞：機電設備，管理模式，協調機制

 

0 引言

地鐵設備安裝管理包含機電設備、系統控制、車輛設備三大類。具體來講，機電設備分為機電安裝（風、水、電）專業，包括車站、區間、車輛場段、控制中心內環控、消防排煙系統；車站、區間、車輛場段，給排水系統、氣體滅火、照明、動力低壓系統；車站電梯、屏蔽門系統。以及供電系統專業，包括110KV主變、車站、車輛場段，牽引混合變電所、電力控制、接觸網、牽引供電系統、35KV區間電纜工程。系統控制分為綜合控制系統通信、信號系統、自動售檢票系統。車輛設備分為車輛及車輛配套系統和車輛段車輛維護設備。

設備安裝及裝修是軌道交通工程建設的重點、難點之一，是工程建設的關鍵階段，直接關系到地鐵工程的質量和形象。設備安裝階段工期緊、任務重、難度大、環境復雜，系統性強，由于所處環境復雜，隨時有可能面臨突發問題，軌道交通建設單位的辦事效率、決策速度、管理力度有必要達到最佳狀態，因此建立有效的組織架構及協調機制至關重要，建立適合的組織架構和協調機制、管理模式是搞好安裝及裝修的關鍵所在。

1 設備安裝階段建設單位組織架構及協調機制實例

地鐵建設是龐大的、復雜的系統工程，協調是靈魂，合作是保證。通過建立合適的組織架構及協調機制，協調工作是業主的首要職責和重要職能。加強業主與監理之間、監理與施工方之間、業主與施工方之間的協調。特事特辦、急事急辦。實行統一調度、統籌協調，共同解決施工過程中遇到的共性問題和滯后工程、難點工程、重點工程、復雜工程、起步工程的重點、難點問題。

軌道交通工程一般分為土建施工和設備安裝兩大部分，安裝是建設工程的一部分。工程進展到安裝、裝修這個階段交通論文，業主設備管理部門在職能上已經發生了變化，工作重心已經從設備采購演變到設備安裝，變成了對設備安裝工程管理為主的工作部門。此時如何成立有效地管理機構負責安裝、裝修等工作，就成為業主亟需解決的問題。而成立適合的組織架構對工程進展進行主持和安排也是全國地鐵建設指揮部門普遍采取的辦法。現介紹一些成熟的現場管理模式及協調機制。

1.1 以工程部為主體的模式

該安裝裝修管理模式為：以工程部為主體，抽調設備部、運營部等相關人員參加，行使安裝、裝修的管理、協調職能。在這一管理模式的主導下，在實施過程中，把安裝、裝修分成三個主題：

⑴ 車站設備即常規機電設備安裝。以工程部為主，抽調設備部、運營部有關人員參加，依托項目部，各有關部門配合，公司總協調；

⑵ 系統設備安裝。以設備部為主，工程部為輔，依托項目部，各有關部門配合，公司總協調；

⑶設備總聯調。以運營部為主，設備部、工程部為輔，依托項目部，各部門協作，公司總協調。

該安裝裝修管理模式，體現了主題不同、主次不同、功能不同，責任主體亦相應做了變化和調整。

工程管理機構的設置，如圖1所示。

圖1 管理機構設置

其中，工程部車站設備安裝組，負責整個風、水、電及其他常規機電設備安裝，包括低壓配電、照明、給水排水、環控、消防、裝修等；工程部調度組，主要負責設備的運輸、區間的占用、工期的安排、計劃的協調管理。設備部負責系統設備安裝部分，依托項目部，工程部配合，負責通信、信號、自控、高壓供電等系統設備的安裝。運營部（注：運營部為運營分公司的前身）負責總聯調部分，組建與管理相適應的機構總負責，其他各相關部門配合。

1.2 以現場指揮部為主體的模式

該管理模式為設備安裝現場指揮部對設備安裝和車站裝修進行全過程、全方位的組織領導，強化工程的質量控制、進度控制和投資控制。對施工中發生的問題有最終決定權。

現場指揮部管理機構的設置如圖2所示期刊網。

圖2 業主組織機構

現場指揮部辦公室是現場指揮部委派的機電設備安裝和裝修工作的總調度，全面負責各項目管理部和監理、施工、設計、集成等單位的組織、協調、監督、檢查和評定（考核）工作，全面落實現場指揮部提出的質量控制、進度控制和投資控制的總目標。

項目管理部是現場指揮部派駐現場的工程管理機構，在現場指揮部的領導下，在現場指揮部辦公室的組織、協調、監督下行使業主對施工單位、監理單位的指導、組織、監督和管理權力，具體落實對項目單位工程、分部工程、分項工程的質量控制、進度控制和投資控制。

該協調機制的建立可以從三個層次上進行探討，即決策層、執行層、信息層交通論文，外加一個無處不在的技術支持平臺，以實現各協調管理機制的功能。

決策層主要建立決策機制，著重于制定項目目標和任務分解，處理工程項目內外部之間的有關事務。由工程項目的協調管理機構來負責工程項目的整體協調管理，如有關規則的制定、參與方的選擇與淘汰、重大沖突與矛盾的消解等活動，其形式是定期或特定的協調管理會議，一般以合同、規章制度、參與方的責權利等方式明確下來，對所有成員具有強制性。

執行層主要包括合作機制、溝通機制、激勵與約束機制，是工程項目協調管理最為關鍵的部分，也是最為復雜的部分，由項目協調管理委員會通過這些機制去執行具體的協調管理活動，如各參與方的實施進度協調、材料設備供應協調、合同的具體實施協調等。采用的形式可以多種多樣，即可進行現場協調也可采用會議協調；即可由事務雙方協調也可通過第三方進行協調。

信息層是前面兩個層次予以實現的基礎，為協調管理活動提供各種數據和信息支持，完成相關信息和資源的集成與優化調度，以更利于各種協調管理機制的貫徹實施，同時也可將協調管理機制產生的效果進行反饋，便于協調管理者判斷機制是否適宜以及有無改進完善的之處。

技術支持層在協調管理的任何層次和任何協調管理機制中都發揮重大作用。因為工程項目協調管理決策是基于并行工程環境的分布式群體決策模式，由各參與方按某種方式組成決策群體，通過計算機協同工作環境、信息技術和網絡技術提供支持、協調管理功能。由于這些技術支持的保障，工程項目可以實現各參與方之間、人員之間的一對一、一對多、多對一、多對多等多形態的協調管理方式。電話、傳真、遠程文件傳輸、網頁瀏覽公告版、電子郵件、網絡會議可分別實現這幾種不同的功能，而且網絡安全技術也為各參與方之間的協調管理提供了安全保障。

1.3 以總公司建設處為主體的模式

該管理模式的建設處是買方管理機構的職能部門，對所有建設合同具有管理權和決定權，其下達的各種指令，均為買方的最終指令，具有完全約束力。

設備工程的安裝裝修管理機構的設置如圖3所示。

圖3 安裝裝修管理機構

其中，地鐵總公司起到統籌領導，統一部署的職責。由建設處主管，下面組建土建科、綜合科、前期科、技術科、車站設備科、系統設備科五個科室。土建科主要負責土建施工、工程管理等工作。綜合科主要負責財務管理、甲控材料管理等工作。前期科主要負責工程報批、前期征地拆遷、管理遷移、施工準備等工作。技術科主要負責設計院管理、圖紙管理、技術管理等工作。車站設備科主要負責供電、通風、空調通風、AFC、FAS、EMCS、電扶梯、綜合信息等工作。系統設備科主要負責車輛、信號、車輛段、安全門、PIS等工作。

2 關于地鐵機電設備安裝現場管理模式及協調機制的一些建議

機電設備安裝階段是城市軌道交通工程的關鍵階段和節點，施工作業復雜，牽涉部門單位眾多，施工協調難度非常大，建立一個科學、合理、高效，并符合地鐵業主特點的現場協調架構和機制對于機電設備安裝施工的順利開展至關重要，并進而影響整個地鐵工程的成敗。而各地鐵業主的組織架構不盡相同，由此而來的現場管理模式也略有差別，但我們仍可以從中找出一些共性，以供相關單位借鑒。

⑴ 按照相關城市已建線路的經驗，在公司層面建立一個機電設備安裝階段現場協調組織還是非常有必要的交通論文，這樣可以從公司（指揮部）的高度統一、有序、高效地指揮和協調紛繁復雜的現場安裝工作。這一組織可以是在現有公司組織架構的基礎上新設立的臨時機構，也可以不設立臨時機構，只是建立相應的協調機制來進行管理。但有一條是普遍適用的，那就是由公司（指揮部）層面的一個負責人來擔任協調組織（機制）的總牽頭人，統一領導和指揮機電設備安裝施工，從而建立統一的指揮協調機制。

⑵ 在設備安裝期，通過搭建溝通平臺，建立實施多方協調的機制，確保運營人員全過程參與，熟悉掌握設備的結構和特性，在實現設備高質量、高速度移交的同時，建立并實施完善的生產運行及安全管理制度，達成從建設到運營的平穩過渡。

⑶ 通過實行指揮部現場辦公、定期召開現場協調會等方式，搭建溝通平臺，針對特定問題與有關人員聯系，彼此交換意見，建立協調機制，減少中間環節，提高工作效率。

3 結論

鑒于地鐵機電設備安裝工程的復雜性、地鐵業主情況的差異性，各地鐵公司在安裝階段的管理模式和協調機制不盡相同。本文在總結各不同管理模式的基礎上，探討了業主在此階段管理思路的共性與注意要點，以期為新建地鐵單位提供參考。

參考文獻

[1]張誠，趙峰,楊續斌.“建管結合、無縫交接”管理模式的探討[J].中國三峽建設2004,(6):65-67.

[2]王育輝.公路建設項目業主的組織管理機制[J].廣東交通職業技術學報, 2006(1).

[3]陳輝華，等.大型建設項日組織運行機制模型研究[J].項目管理技術，2008(3):13-17.

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關鍵詞：工程教育認證；機械設計基礎；輪機工程；工程案例；項目化教學

0前言

《機械設計基礎》課程是我國高等院校機械類和近機械類工科專業開設的基礎必修課程之一，也是浙江海洋大學輪機工程專業開設的一門重要專業基礎課，本課程注重多學科基礎理論和實踐知識的綜合運用[1][2]。近年來，國家對輪機工程專業人才培養提出了更高的要求[3]。而傳統的“機械設計基礎”課程的教學方式存在機械式灌輸，課堂氣氛沉悶，學生活躍性低，教學效果差等問題[4]。導致原有的教學模式已經無法滿足現在國家和社會對輪機工程畢業生的需求。為了適應全球化的時代需要，培養工程技術人才的高等工程教育的學制與質量必須進行多方互認，即開展工程教育認證[5]。工程教育認證作為國際上公認的工程教育質量保證制度，是實現我國高等工程教育和工程師資格與國際互認的關鍵基礎[6]。本文則基于工程教育認證的基本理念，通過修訂教學大綱，增配教學資源，改進理論與實踐教學方法，完善考核方式，建立閉環教學反饋系統等措施，完成了對《機械設計基礎》課程的教學改革探索。可為相近的工程類專業工程教育認證提供一定的經驗，促進我國高級應用型工程人才的培養。

1工程教育認證背景下《機械設計基礎》課程教學要求和目標

《機械設計基礎課程》是連接輪機工程基礎課和專業課之間的橋梁，涵蓋多學科理論、知識點散而雜、理論性強，要求理論與實踐的綜合運用。工程教育認證對本課程的理論和實驗教學都提出了新的更高的要求[7]。理論教學應一改傳統的滿堂灌、機械式教學，運用靈活、新穎的方式，理論教學的內容包括：一是“機構的組成和機械設計概論”等機構和機械設計的共性基礎知識；二是連桿、凸輪、輪系等“常用機構”的工作原理、應用和運動設計方法；三是帶傳動、鏈傳動、齒輪和蝸桿傳動等“機械傳動”的工作原理、標準規范和設計計算方法；四是軸承、軸、聯軸器、離合器和制動器等“軸系零部件”的工作原理、組合設計和選用計算方法；五是常用機械靜聯接和彈性聯接的工作原理、標準規范和計算方法[8]。實驗教學應改變以往單一性驗證實驗的機械套路，在實驗的安排上，將原本的單一知識點驗證性實驗改為三級階梯式實驗教學。分別為要求學生掌握實驗基本方法的第一級基礎實驗；強化學生動手操作能力和解決工程實際問題，融入項目化教學并要求理論與實踐結合的第二級核心實驗；要求學生獨立設計并完成的第三級突破創新型實驗，通過三級實驗教學的遞進式培養，逐步實現機械設計基礎實驗由理論知識點到工程運用實踐的過渡[9]。該課程的教學目標是讓學生掌握對機械結構原理的認知，培養學生良好的操作動手能力、靈活的創新思維以及分析、解決實際工程問題的能力。為培養出能夠從事輪機系統的設計、制造、監修與監造、設備維護和管理等工作的綜合性應用型工程技術人才打下良好的專業基礎[10]。

2《機械設計基礎》課程存在的問題

2.1大綱制定不合理

原本的教學大綱對課堂理論教學和實驗、實踐教學的課程量規劃不合理。理論教學時長占比過大，達到了90%，導致實驗和實踐教學的學時被大量擠壓。《機械設計基礎》這門課程的目標是讓學生在熟練地掌握常用機構和零件知識的同時，具備良好的實踐操作能力和解決實際工程問題的能力。實驗和實踐環節的課時過少，直接導致無法有效的鍛煉學生的實踐操作能力。原有的考核方式為學期末筆試占總成績的60%，平時分占總成績的40%（20%的課堂出勤、20%的實驗報告組成），存在無法準確評價學生的實際成績，不能通過考核反向刺激學生主動學習以達到教學目標等問題[11]。多數學生通過期末短時間的突擊便可以達到較高的最終考試成績，成績的水分過高，不能準確地對學生的實際成績進行評價。而課堂教學的平時成績僅將課堂出勤率作為評定標準，無法驅動學生主動學習，實驗成績占比過少，則無法改善學生對實驗課的輕視現狀。

2.2理論教學枯燥無味

目前教室理論知識教學仍然采用黑板板書加多媒體課件的教學方式[12]。這種傳統的教學方式，有其優點，但缺點更甚。首先，這種教學方式對老師的教學水平要求極高，大多數老師都無法將課堂氣氛調動起來，只是按部就班地機械式灌輸，導致學生大都提不起學習興趣。其次，多媒體課件內容沒有及時更新，且重要的機構和零件的內容沒有做到圖文并茂，通俗易懂。

2.3實驗教學與理論知識脫節

實驗教學一向都是教學效果較不理想的環節。一方面，通常實驗教學和課堂教學分別是由兩個老師負責，實驗課老師往往應付了事，對學生的實驗學習效果要求不高，且二者之間沒有做到無縫對接。另一方面，實驗教學依舊采用傳統的單一性驗證實驗，還未形成系統規范的實驗教學體系，實驗對學生能力的鍛煉與實際工程需求不符[13]。這就導致實驗環節和理論教學脫節，無法有效訓練學生的創新思維和動手能力，學生不能在實踐中主動學習理論，做到理論和實踐相結合。大多數學生隨大流做完實驗，卻并不知道做的實驗是在證明什么或有什么實質性意義。

2.4教學資源匱乏

教學資源緊缺不光是浙江海洋大學面臨的問題，也是眾多高校面臨的共同窘境。《機械設計基礎》教材章節中，包含眾多的典型機構和重要零件。這需要學生有較強的立體空間思維能力和想象力，而能夠輕松理解這些機構和零件的立體形狀和運動狀態的學生少之又少。課堂教學缺少可用的立體教學素材，比如典型的機構和零件三維模型。學生無法形成一個直觀的感受，理解不了書本的內容，也自然喪失了學習興趣。實驗教學中儀器設備資源的短缺問題更加明顯。實驗儀器和設備一方面數量嚴重不足，另一方面儀器和設備老舊，部分零件丟失。導致實驗課時，一部分學生在做，一部分學生在旁邊看，另一部分學生則完全脫離了實驗課堂。

2.5師資力量不足

學校缺少可以同時擔任理論和實踐教學的雙向老師，理論課老師缺乏實踐經驗，而實驗課老師理論知識又儲備不足。導致理論教學與實踐教學之間沒有相互銜接、相互促進，理論無法指導實踐，實踐也不能反作用于理論。

3《機械設計基礎》課程教改探索

3.1教學大綱的修訂

第一，針對學時占比不合理的問題，對大綱中的課堂理論教學時長和實驗教學時長進行了調整。實驗教學學時由原來的10%增加到25%，其中包括5%的校外企業參觀實踐時長。第二，根據輪機工程專業人才培養目標和行業要求，對《機械設計基礎》課程的五大部分內容以及各章節的教學時長進行適當的增加和刪減。突出課程的重點內容，讓學生掌握得更牢靠，縮減不必要的課程內容，以減小學生不必要的學習壓力，提高整體的學習效率。最后，考慮到原有的考核方式無法準確地體現學生的實際成績，對考核方式進行了修改和完善。其中，期末閉卷筆試占40%，課堂成績（課堂出勤與問答情況15%，工程案例報告15%）占30%，實驗、實踐成績（實驗成績占25%，校外參觀實踐占5%）占30%。

3.2理論與實踐教學方式改革

針對課本和多媒體課件內容陳舊，與當今實際工程問題和科技前沿相距較遠的問題。在課堂教學中引入當前行業相關的前沿科技成果，以多媒體課件展現給學生，拓展學生的專業視野，將課本知識與前沿科技接軌。同時及時更新多媒體課件，在重要的機構和零件的章節，加入直觀的實物、動畫視頻和三維模型，幫助學生理解機構的工作原理和運動狀態。《機械設計基礎》課程知識點具有范圍廣、數量多、內容雜、原理難的特點，相鄰章節的內容相差很大，學生很難將前后章節的知識點聯系到一起。而在課堂理論教學中融入工程案例，則可以較為有效改善這個問題[14]。例如汽車的自動變速箱，由行星齒輪機構、軸系等組成[15]。它將齒輪、軸系的傳動、摩擦與等知識點綜合于一體，學生在學習案例的過程中，自然將各部分的知識點融合到一起，以變速箱為載體加強對知識點的理解。對每一個工程案例都設置相應的學習任務，并要求學生撰寫案例報告。融入工程案例既可以讓學生見識到實際工程中基礎零部件的應用，又能拓寬學生視野，提高學生的實際應用與工程創新能力。建立三級階梯式實驗教學。第一級是基礎，鍛煉學生基本的實驗操作，要求學生掌握實驗原理一般性方法。第二級是核心，要求學生能拓展書本的理論，獨立完成實驗操作，鍛煉學生的實踐操作能力，做到實踐與理論結合，理論指導實踐，在實踐中學習理論。為了達到第二級的教學目的，在這一級中融入項目化教學，以學生為主體，從計劃、實施到總結都由學生獨立完成，老師作為項目的引導者和指導者[16]。例如：設立內燃機的拆裝和性能分析項目，將項目分為齒輪機構、凸輪機構、曲柄滑塊機構三個部分，并在每個部分設置幾點相應的工作學習任務。因為一個項目涵蓋的課程內容不夠全面，可在全班設立不同的項目，將學生分組完成不同的項目，最后在課堂上一起交流匯報。第三級是突破，要求同學能夠自己獨立地設計并完成實驗，強化學生的創新設計能力。三級階梯式實驗教學從基礎到核心到突破，層層遞進，以達到鍛煉學生實踐動手和解決實際工程問題的能力。

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關鍵詞：教育教學環節 能力達成 評價方法

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0137-02

重慶大學機械工程學院針對工業工程、冶金工程、建筑環境與設備工程、工程力學等專業的非機械類本科生開設的機械設計基礎課程，是學校通識教育課程中的一門重要的技術基礎課程。該課程主要介紹常用機構和通用機械零部件的基本知識和基本設計方法，培養學生初步具有簡單機械傳動裝置設計能力。在教學內容方面著重傳授基本知識、基本理論、基本方法，在培養實踐能力方面著重創新構思和設計技能的基本訓練。為了不斷提高該課程的教學質量，近年來在教育教學環節設計和能力達成的形成性評價方法上進行了一些探索。

1 明確課程培養要求

為了明確課程教學目的，首先根據國家、社會、時代對人才在知識、能力、素質三方面的要求[1]，結合課程面向的非機類專業的工程特點，提出了本門課程的培養要求，如表1所示。該課程作為非機類專業學生的技術基礎課程，課程教學應注重基礎知識的掌握、能力的訓練及創新精神的培養。

2 課堂教學環節設計

相對機械類的機械設計基礎課程而已，該課程內容略簡，學時略少，在課堂教育教學環節方面，按照學生為主體、課內和課外相結合、能力訓練為主導的原則來進行設計。除了傳統的課堂講授以外，主要的教育教學環節有：

（1）引導式提問環節。

在課程教學過程中，在給出知識點之前，教師通過設置問題背景，以提問的方式引出知識點，激發學生興趣進行主動思考[2]。例如，“大齒輪和小齒輪的寬度是不是應該相等？”“自行車鏈條的鏈節數應該是奇數還是偶數？”給學生搜尋自己相關的知識結構、做出判斷的時間，在聽取學生回答后，再步步引導分析，得出正確結論。這種方式有助于引導學生思考，加強對知識點的理解和記憶。

（2）邏輯歸納環節。

在課程教學中，教師運用類比法、對比法、分類法、列表法、流程圖法等，把教材上大段鋪敘的文字、原理推導或分散的結論等演變成清晰直觀的圖、表等形式，幫助學生對問題形成更加直觀的認識和透徹的理解，同時有利于學生的邏輯思維、歸納思維和演繹思維能力的培養。在課程全部結束前進行一次課程總結，由教師和學生共同完成，通過回顧和梳理，幫助學生從更宏觀的角度對課程的整體構架和各章內容要點形成全面、深刻的認識。

（3）自學與講授結合環節。

安排部分課程內容以自學與講授相結合的形式進行教學。例如，“計算平面機構自由度的注意事項”“軸上零件的固定”等章節，先要求學生自學并歸納知識點，再由老師串講知識點，學生對照進行更正或補充，然后教師結合例題或關鍵問題討論考察學生對知識的掌握情況，啟發學生思考和分析，最后由老師總結。通過學生自學可以培養學生獨立學習、總結提煉、發現問題和分析判斷的能力；通過教師講授可以完善和補充教學內容，引導學生思考，結合實例或討論強化知識點的掌握，從而確保教學效果。

（4）專題訓練環節。

根據課程內容布置專題訓練作業。例如，凸輪廓線的設計和繪制，螺紋連接的選擇、強度計算和繪圖等等。這一環節的目的是通過動腦和動手強化學生對知識要點的理解，利于學生更好的掌握機械設計的基本過程和方法。

（5）知識拓展環節。

針對課程涉及的教學內容，安排1～2次非命題作業，引導學生進行知識拓展。例如，在“概論”章節，結合機械類型、發展等的介紹，要求學生結合自己專業自選一類機械設備（例如交通工具、通風設備、冶金設備）查閱其發展歷史、現狀及趨勢，形成綜述報告。又如，在“鉸鏈四桿機構”章節，要求學生在自己專業相關的機械設備中找到三類鉸鏈四桿機構的應用實例，給出機構實物圖片和機構簡圖，并敘述其基本工作原理。學生通過文獻檢索和資料閱讀分析進行知識拓展，提高探索興趣，訓練綜述能力。該環節可由學生單獨完成，也可分組完成。

3 能力達成的形成性評價方法探索

為了考察課程各個課堂教學環節對學生達到課程培養要求的效果，將二者對應起來設計了課堂教學環節效果評價表，對能力的形成性評價方法進行了探索[3]。表中每個單項的評分為0～3分（對應效果為：無，弱，一般，好）。通過初步調查并對評價結果進行統計，得出單項的平均分及各行各列的總分平均分（取整數）如表2所示。

初步調查結果顯示，目前設置的課堂教學環節，對應前四項課程培養要求的效果評價較好，在創新能力培養方面較弱，有待加強。邏輯歸納環節雖然總分較低，但在基礎理論教學方面的效果較好，可以繼續完善。該評價方法基本反映了教學環節與能力達成的因果關系，但要通過該評價方法來研究教育教學環節與能力培養的基本規律，還需進一步細化和完善。

4 結論

針對非機械類本科生的機械設計基礎課程進行了改革探索，從知識、能力、素質三方面明確了本門課程的培養要求，再針對課程要求設置引導式提問、邏輯歸納、自學與講授結合、專題訓練、知識拓展等課堂教學環節，再采用教學環節與課程要求對應的評價方法進行能力達成的形成性評價。初步研究表明，上述教學環節中對創新能力的培養不足，有待進一步改革；能力達成的評價方法基本反映了教學環節與能力達成的因果關系，還需進一步細化和完善以便為教育教學環節與能力培養的基本規律研究打下基礎。

參考文獻

[1] 李良軍，嚴興春，易樹平，等.工程教育專業認證背景下本科畢業生基本要求分析與衡量―― 以歐美國家的本科畢業生基本要求為鑒[J].高等建筑教育，2013，22（4）：27-33.

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關鍵詞：CDIO理念；應用型人才；機械設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）02-0170-02

CDIO工程教育模式是2000年10月以來，由美國麻省理工學院和瑞典皇家理工學院等四所大學組成的工程教育改革研究團隊提出，CDIO（Conceivingnesis―Designing―Implementing―Operation）即構思―設計―實現―運行的工程教育理念和以能力培養為目標的CDIO一體化理念。CDIO程教育模式以產品從研發到運行的整個周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習。目前國內，汕頭大學康全禮等人提出了CDIO課程計劃，鼓勵多學科綜合、創造性和創業精神培養，讓學生通過自評、互評改變對學習和生活的態度并逐步形成相應的工作技能；浙江工業大學李紅霞等人基于CDIO工程教育大綱提出了理論力學教學改革，強調了基礎教育應與工程教育相結合，培養工科大學生自主創新、溝通、協調及團隊合作能力，充分調動了學生學習的積極性與主動性，培養學生分析問題、解決問題的能力，取得了良好效果。CDIO工程教育理念中國化的實踐將成為培養創新應用型人才的有效途徑[1]。西安工業大學北方信息工程學院人才培養目標是培養具有創新精神和實踐能力、特色鮮明、能夠適應市場競爭的本科應用型高級專門人才。結合學院人才培養目標，基于CDIO工程教育理念，就機制專業的主要專業基礎課機械設計課程，通過研究課程與學生的特點，探討行之有效的教學方法，不斷提高教學質量，培養學生分析、解決工程問題的能力與勇于創新的精神。

一、機械設計課程的特點

機械設計是機械設計制造及其自動化專業的一門重要專業基礎課之一，它的地位與重要性不言而喻。該課程具有綜合性、理論性與實踐性很強的特點。機械設計課程本身所包含的內容比較多，綜合性強，體現在要具備先修多門課程：材料力學、理論力學、機械制圖、機械原理等，全面學習前期相關的基礎知識，才能順利過渡到該課程；其理論性很強，相關原理的學習及重要公式的推導對大多數學生來說有一定難度，課程所涉及的知識面范圍較廣，各章節之間看似無必然的聯系等等；實踐性體現在通過該課程的系統學習之后，要求學生具有設計通用零、部件和簡單機器的能力，通過為期兩周的課程程設計進一步強化與檢驗所學的理論知識，最終為后續專業課的學習及專業產品和機器的設計打下堅實的基礎。

二、機械設計教學現狀與問題

北信學院作為獨立學院，大多數專業在師資與實驗配備方面都依賴其母體學校，教學大綱、教材的選取等沿用母體學校的，大綱的要求過高與北信學生特點存在著不適應的地方，影響學生學習的積極性；在實際的教學過程中，教學環節中缺乏實踐內容，課程的安排往往忽略各課程的銜接關系，課程與實踐教學環節的教學條件有待于改善，具體主要有如下方面：

1.課程之間缺乏系統的銜接，教學大綱要求過高。先修課程的學習情況會直接影響機械設計的學習效果，由于好多課程一味壓縮課時，上課內容只能刪減，課程的開設、內容的安排缺乏系統地考慮，使得前后課程關系、銜接上出現脫節現象。學生在學習后一門課的時候，往往出現前面有些知識點不清楚；有時前后課程有重復的內容，易造成時間的浪費。教學大綱是實施教育思想與教學計劃的基本保證，由于所用的教學大綱大多沿用母體學校教學大綱，要求相對較高，而我院學生整體基礎相對薄弱，過高的要求起不到實質性作用，很難提高學生的學習興趣，只能成為擺設；大綱版本相對比較舊，教材在不斷更新，新的知識點在不斷增加，舊大綱體現出跟不上發展的需要。

2.教學環節中實踐內容的不足。學院實驗室還在規劃與建設中，缺少課程必備的教學器材，給教學帶來很大的挑戰，當給學生講通用零部件的結構、組成時，只能用PPT圖片或畫簡圖的形式講解，由于沒有必備的零部件模型，學生沒有親自動手去拆裝過，理解起來就相對困難。例如，學生在做課程設計時，對減速器的設計就顯得很抽象、困難，沒有動手裝拆過減速器，只見過圖片，有些地方的結構無法設計出來，有的同學即便畫出圖來，也講不出設計的原理，更談不上創新。

3.課程與工程實踐培訓未很好對接。學院在加強學生工程實踐能力培訓上做了許多工作，不僅要求教師要參加工程實踐培訓，作為職稱評審、教師考核依據，學生必須參加一定時間工程實踐，以獲得必需的學分。但一些技術含量高的高新企業、研究所很難接收學生真正參與它們單位實踐，大多數學生往往參加的是與專業不太一致的簡單重復勞動，對課程的學習作用不大；生產實習時間有限，往往是參觀學習，又排在機械設計課程結束后，對該課程學習與課程設計無任何影響。

由于各方面的原因，加上獨立學院學生的基礎知識整體薄弱、自覺性相對較差，對于機械設計這門綜合性、理論性相對較強的課來說，顯得相對困難，在學習方面的積極性不高、興趣不濃厚，最終導致理論知識不扎實，實際動手操作能力難提高。

三、機械設計教學的探討與建議

目前各個學校、學科都在強調實踐環節、工程教育背景，但硬件設施不足與投入的力度不夠，工作是做了，口號是喊了，仍然沒有實質性的效果。實踐的基礎是理論知識的完備，必須在抓好理論教學的基礎上，加強教師、學生的工程實踐能力培訓。由于機械設計本身的特點，充分利用我院有限的教學資源，基于工程CDIO教育理念，教學過程中注重學生工程實踐能力與創新精神培養，對機械設計理論教學與實踐教學環節，提出如下改革的思路與建議：

1.修訂教學大綱，靈活調整教學內容。以課程群的形式，充分考慮各課程之間相互關系與銜接情況，對原來的教學大綱進行系統修訂。結合學生的情況與學院培養目標，對相關課程的章節內容、學生的要求及考核評價形式做了詳細明確的說明，對某些原理、公式要求以“會用”為尺度，對其證明與推導過程不過分追求，重點突出學生靈活應用知識分析、解決問題的能力培養。目前教材琳瑯滿目，必須根據大綱要求與學生的特點來挑選適合學生的優秀教材，使教材成為教師授課與學生課后學習的主要參考書之一。

2.加強教師、學生工程背景培訓。由于目前我們的專職教師隊伍以青年教師為主，缺乏工程實踐經驗，因此加強工程實踐培訓顯得尤為重要。青年教師利用工作之余進行與專業相同或相近的工程背景培訓，積累自己在工程實際中接觸的問題來充實理論教學環節，通過實際案例分析，將課堂理論與實踐有機結合，使課堂氣氛更加活躍，充分調動學生學習的積極性與主動性。積極開展與學校周邊企業的合作培訓，給學生提供方便、多樣化的工程培訓機會，學生可根據自己的專業及興趣選擇，也可以自行聯系合適的單位進行工程培訓，將所學的理論運用于工程實踐中，再通過實踐使得對某些原理與理論理解更加深刻。

3.充分發揮多媒體教學的優勢。學院實驗室在規劃與籌建中，隨著逐步分期分批建設，為機械設計課程購置必備的零部件模型與實驗設備儀器，將為教學順利開展與提高學生的實際動手能力提供有力保障。教與學的互動是實現有效教學的關鍵。目前，充分利用多媒體進行引導與互動，在講到傳動裝置與軸系零部件時裝時，播放相關視頻、動畫取得良好的效果。

4.發揮好課程設計的作用。機械設計課程設計作為實踐課程，要求學生在老師的指導下在兩周的時間里獨立完成，工作量相對較大。機械原理中學的連桿機構和凸輪機構學生無法應用，致使機械原理與機械設計課程內容脫節，這兩門課程的課程設計分別為機器方案設計和減速器設計，致使兩個課程設計脫節。如何起到預期效果，值得不斷地研究、探索。為了避免傳統的題目減速器在網上資料應有盡有，學生抄襲不利于培養學生創新能力的培養，把題目設計成包含有減速器的傳動裝置設計，在結構與裝置的選擇上，使得設計更加靈活，給學生一定的設計空間，鼓勵他們大膽創新，充分利用機械原理中所學的機構，使課程之間自然銜接起來。實施過程中采用以組為單位，共同討論設計方案，在總體方案一致的條件下，每個同學的部分設計參數有所不同，來加強學生團隊合作精神與創新能力的培養。

今后可將課程設計題目與工程實踐相結合，教師可通過工程拓寬題目內容，改變傳統設計題目比較單一的現狀；學生可根據自己的參加實踐的情況提出感興趣的設計題目，鼓勵大膽創新，從而真正實現理論與實踐的結合，使學生走出學校之前得到充分鍛煉。

基于CDIO工程一體化理念，通過對機械設計課程教學中存在的問題與課程本身特點，并結合北信學院人才培養目標的要求，進行初步研究和探討，對教學大綱的修訂、工程實踐培訓、課程設計等提出了一些建議，旨在通過改革，提高教育教學質量，培養學生分析、解決工程問題的能力與勇于創新的精神，為后續專業課的學習、畢業設計及今后從事相關工作打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO大綱與工程創新型人才培養[J].高等教育研究學報，2008，31（4）.

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[3]錢靜，陳安軍.CDIO理念下的包裝工程專業實踐教學初探與思考[J].西南師范大學學報：自然科科學版，2012，37（1）.

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關鍵詞 機械設計；課堂教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）33-0104-02

機械設計是機械類各專業的主干課程之一，是學生今后從事各項技術工作的重要基礎，也是培養學生機械創新能力的核心課程。通過本課程的學習，學生應該具備運用本課程的基本理論與基本設計方法，獨立完成簡單傳動裝置和簡單機械的設計能力。因此，為了增強這門課的教學效果，改變以往的課堂教學模式，對本門課程內容進行分析和重構，提出一些課堂教學改革的做法。

1 教學過程設計

機械設計課程主要研究常用、通用機械零部件的設計，但每類零部件都是相對獨立的，前后章節聯系不大，比如第5章是螺紋連接，第6章是鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接，第7章是鉚接、焊接等，知識內容各不相同且不銜接，學生開始學習此門課時會感到零碎，而難以入門。

通過研究本門課每章節的內容特點，發現基本上每個零部件的學習過程都會研究該零件的主要失效形式，并對零件進行受力分析和強度計算，以及確定出零件的關鍵尺寸或選擇出零件尺寸。 因此，為了讓學生有效地掌握所學的內容和理論知識，在教學設計時，筆者以“失效形式——受力分析——強度計算——結構設計”作為貫穿整個教學過程的主線，突出重點，使學生對所學內容心中有數。無論學習哪種零部件的設計，若以此主線為綱，就便于入門、便于掌握。

2 多樣化教學方法的應用

機械設計內容比較繁雜，信息分散，計算公式比較多，特別是對一些重要概念、理論，僅用PPT和黑板結合方式進行講解，學生會覺得枯燥，注意力不易集中，導致對理論不理解。而且由于學生不是來自于工業生產第一線，沒有一定的工業技術背景，對零件的結構、材料、強度要求等方面缺乏感性認識。

因此在講解過程中適當加入演示法，使理論與實際聯系起來。比如：在講解螺栓強度計算時，結合螺栓事故現場的視頻，可吸引學生的注意力，提高學習興趣，使學生意識到螺栓強度計算的重要性；在講疲勞破壞時，引入1998年德國列車事故的視頻，直觀地加深學生對循環應力作用下零件會出現疲勞斷裂這種失效形式的理解，由感性認識上升為理論知識，對該知識點的印象深刻；在講解帶傳動的打滑時，通過Flash演示打滑的特性，增加學生的感性認識。通過這些教學手段，使深奧的理論知識得到簡化、直觀，使學生獲得最真切的感性和理性認識，能夠比較牢固地掌握一些基本理論和概念。

3 課內任務學習

教師在課堂上以講授為主，長時間滿堂灌時，學生的注意力下降，思想不易集中，理解能力也隨之降低。導致學生在學習新理論時，思維速度滯后于教師傳遞信息的速度，來不及仔細、深入思索，處于聽不太懂、記不太清的被動狀態。

因此，可以在課內以適當的時間，由教師主講變為與學生互動的方式，使學生對接受的信息進行一次由淺入深的再加工，對錯過的信息進行重新認識，這樣更有利于優化教學效果。比如在講授完相關知識點后，可利用適當的課堂時間與學生進行互動，如通過“螺紋聯接的類型和應用”任務，使學生具備常用螺紋連接的選用能力；通過“軸的應用與結構設計”任務，使學生具備軸結構設計和軸與軸上零件裝配的能力；通過“齒輪的參數與尺寸計算”任務，使學生具備認識齒輪各部分和進行齒輪結構尺寸計算的能力；等等。通過這些課內小任務，可將每次課的教學內容重點和難點突顯出來，使學生更容易把握所學知識的核心內容，目標明確，達到可以看得見的學習效果。

4 小組項目教學法

該教學方法的學習模式是由教師確立項目內容，全班分為多個學習小組，共同完成此任務。比如，本門課大部分內容講解完后，教師可布置多個設計項目，如進行X-Y送料裝置結構設計等小型的設計任務，學生自行分成4～5人的小組，每小組根據任務要求，對項目進行分析并確定出設計方案。然后，對設計進行介紹和原理說明，并由其他小組對設計進行討論和分析，確定其設計的可靠性和可行性。因此，小組項目教學法具有實用性和綜合性，可將以前學習的內容，即各類零部件的應用場所、設計、使用要求等進行融合，對本門課的離散性、零碎性的特點進行彌補，使學生能充分體會機械設計的樂趣，了解機械設計過程。

在小組項目教學過程中采取啟發式教學，學生是主體，教師以指導為輔，起到把握項目大方向和啟發學生的創新性思維的作用，在教師的指導下，學生具體完成機械結構方案的設計、零件類型選擇、結構設計等。通過項目設計的完成，可充分調動學生的自主性和合作性，為后期的機械設計課程設計及畢業設計打下基礎。

5 結論

采用上述的教學方法和教學形式，針對本門課對兩屆本科生進行了課堂教學模式改革，得到以下收獲。

1）本課程內容比較繁雜，知識點分散，在學生開始學這門課時，先梳理好學習本門課程的主線。在講解不同章節時，學生根據此主線學習不同的知識內容，覺得比較容易入門，對本課程的學習內容更加明確，而且也不易被本門課信息分散的特點所干擾。

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在教學機械設計基礎時，要了解所任教班級學生的興趣愛好、性格差異及認知水平等情況，進行針對性教學。老師在教學過程中，應該深入了解學生，對學生的接受能力做到心里有數，搜集和組織機械設計基礎課程中的重點與難點，把需要完成的知識點分解成基礎性知識與提高性知識，運用一定的教學方法將基礎性知識傳授給全部學生，在此基礎上，將提高性知識傳授給中等以上水平的學生。

二、因需施教，優化教學內容

技工教育需要傳授理論性知識，更重要的是要教會學生職業技能以及提高學生的動手實踐能力。技工教育中的理論教學應以夠用和必需為前提，將更多時間留給學生校內與校外實習。為此，機械設計基礎課程應該根據學生的認知水平選擇教學內容，對于理論性強以及實踐中較少利用的內容，如靜平衡、變位齒輪等知識刪去不講；對于以前學過的內容少講；對于實踐常用的知識，如帶傳動設計、螺紋鏈接、齒輪設計、軸的結構設計、軸承拆裝等內容應該多講與精講。總之，技工教學中要以應用為目標，夠用為度，以概念與應用為重點組織教學。

三、區別對待，分層教學

新學期開始，學生對新學年的激情比較高，上課比較認真。但由于學生基礎知識以及接受能力的不同，在開學后3周左右學習的層次性就會表現出來，這時還用“一刀切”的教學法，就會出現有些學生吃不飽、有些學生吃不好的情況。為此，在機械設計基礎課程教學中應該使用“分合相接”法：“合”指的是集中講授與歸納，“分”指的是分類指導與練習。其中，集體講授面向全班同學，分類指導面向學習有困難的學生或者學習一般的學生，集中歸納起著點睛作用，使學習有困難以及成績一般的學生加強理解，分類練習指的是根據學生學習不同層次安排識記、理解、簡單應用與綜合應用四個層次的課外練習，讓不同層次的學生都能有適合自己難易程度的練習可做，這些練習可盡量選擇實踐性強的題目，以培養學生解決實際問題的能力，通過練習真正使學生學以致用。

四、采用多種教學方法，加深學生的理解

采用多種教學方法，提高教學效果。機械設計基礎課程中設備種類比較多、結構比較復雜，比如四桿機構以及齒輪等，僅僅依靠老師口述，學生很難理解教學內容，采用多媒體課件，特別是三維動畫，能輕松地解決這個問題，從而提高學生學習的積極性，提高教學效果。

五、理論和實踐相結合，提高感性認識

機械設計基礎課程與機械工業生產實踐密切相關，因此在教學中應該注重理論與實踐相結合，以提高感性認識。學院學生除了在機電機械專業實驗室內進行動手實踐操作外，還可到學院內的實習工廠進行實習，從而使學生真正領悟到“學中做”和“做中學”的真正內涵。比如，為了完成“曲柄搖桿機構”和“急回特性”原理的教學，可以組織學生到實習工廠內觀看牛頭刨床機構的運行情況，從而加深對“曲柄搖桿機構”運行原理的認識，在觀看牛頭刨床機構的運動過程中，可以看到加工過程中存在進刀慢、退刀快的情況，就能很容易理解“急回特性”原理。

六、制定合理的評價體系，激發學生學習積極性

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[關鍵詞]機械設計基礎 行為導向法 教學改革

[中圖分類號]G [文獻標識碼]A

[文章編號]0450-9889（2013）02C-0055-02

一、機械設計基礎課程教學現狀

機械設計基礎是機械類、機電類、近機類專業必修的一門技術基礎課，它研究的是機械設計中的共性問題，是機械設計工程的技術基礎，應用廣泛。其在課程設置中起著承前啟后的作用，綜合性強，密切聯系生產實際，既要為學習后續專業課服務，又可直接用于生產實際；既有較強的理論性，又有一定的實踐性。在培養機類工程技術人才的過程中，學生通過學習該課程，增強機械理論基礎，提高對機械技術工作的認知水平，培養創新能力，為后續的專業學習和今后從事設計技改工作打下基礎。

對于本課程，教師難教，學生難學。它的難教在于：要求教師熟練運用基礎課知識，因材施教，把相對枯燥的知識轉化成學生想學、樂學的形式，而且要理論聯系實際地進行教學。它的難學在于：集許多基礎學科的知識于一體，但高職生的基礎普遍不好，學起來更加吃力，而且課程重點不突出，各章節內容之間相對獨立，相互之間聯系少，各有特點。

學生普遍反映這門課“比較難”“當時聽得懂，過后就忘了”。如何在課堂上講學生聽得懂、學得會的知識，如何在課后鞏固學習成果，讓學生能懂、會做、有想法，是我們要解決的問題。

二、機械設計基礎課程改革的必要性

由于機械設計基礎在課程體系中具有不可替代的地位，因此在各類規劃教材中都可以看到它。但這些教材普遍是對本科教材進行刪減，降低難度，各章節不系統連貫的問題還是沒有得到根本的解決。機械設計的程序，實際上是對機械設計基礎所研究內容的系統應用過程。教師要把設計思路和程序貫穿于教學的始終，讓同學們知道如何解決在設計過程中遇到的問題，學了能解決什么問題，為什么學；在學習過程中，從易到難，將知識點分解成一個個小任務，并且引導學生進行設計的實踐，從無到有，每一步都是師生共同探究的過程。要大大提高學生的參與熱情，教師就要對教材進行改革，每一個章節就是一個課題，是一個系統工程，解決一個機構設計問題，讓學生帶著問題、帶著任務去學習。

三、機械設計基礎課程教學改革的探索

生產實際中的創新和技改，是對機械設計的基本理論的實踐。而創新是企業生存和發展的基本要素之一。機械基礎知識和設計的基本思路給了學生創新和技改的基本思路和方法。而機械設計的程序，是對機械設計基礎所研究內容的系統應用過程。這些方面都要求學生積極實踐和思考，并且是一個系統的過程。行為導向教學法可以很好地應用到機械設計基礎課程教學中。

我們從社會需求出發，堅持以就業為導向，以能力為本位的指導思想，以機械設計基礎課程的教學模式為研究對象，借助項目教學法、案例教學法等教學方法，系統地研究分析了行為導向教學模式對機械設計基礎課程教學質量及提高學生職業能力的影響，編寫一套基于項目教學法的機械設計基礎課程實訓教學內容，制定一套行之有效的以行為導向教學為基礎的機械設計基礎課程教學模式。不僅使學生充分掌握機械設計基礎，提高了機械設計能力和職業能力，同時培養了學生的自主意識、創新意識，促進學生的個性發展。

（一）教材內容及側重點的選擇

為了適應高職高專的普遍需要，市面上我們所能選用的教材內容比較廣泛，也比較深奧。對于數學基礎不好的學生來說，一些計算分析的內容很難學，嚴重打擊了學習積極性，而計算公式推導對提高學生工程設計能力幫助并不大，完全可以刪減，只強調運用。對滾動軸承的選擇及組合設計、軸的設計及受力優化，齒輪的設計等在生產實際中應用較多的內容，則多花時間進行講解和訓練。我們在認真研究課程特點、整合課程內容、突出專業特點的基礎上，大量加入學生實踐的內容，建立和完善適合專業和生產一線需求的課程新體系。根據專業的要求重新設計課程體系，對已有的教材內容進行整合，增加實用性強的新知識，刪減一些對生產實踐用處不大的章節，使之符合學生的認知特點，有的放矢地教授學生在該學科中應該掌握的知識，特別強調“做中學、學中做”。緊緊抓住高職教育的特點，根據專業要求，對生產一線的內容進行整合，補充實例，重新編排所講內容的順序、詳略，重新確定重點。

（二）教學模式的改革

教學模式改革的總體思路是：以設計為主線，以培養學生機械系統方案的創新設計能力為目標，建立課堂教學和實踐教學相結合的教學模式。著眼于學生綜合素質的培養，注重理論與實踐、理論講授與實驗操作相結合。

1.課堂教學模式的改革

（1）雖然各章節內容相對獨立，各機構相互之間結構特點聯系少，看似重點不突出，但機器是由各個機構系統組成，這就是它們的聯系。教師在吃透內容的前提下，選用相對簡單又常用的機械，先在實訓現場進行拆裝分析，畫好草圖，再對該機器的各機構進行分解。采用步步推進的辦法，進行系統性教學，環環相扣，既可以先從執行機構往后推演，一個個解決配套機構問題，也可以從原動機開始，層層推進，最后進行整合，相關的運動機構就都有了聯系。在推演選擇的過程中，特點、區別等問題就能得到關注，有利于學生對知識的理解和掌握。

（2）采用能激發學生的學習興趣和主觀能動性的教學手段，對課堂信息量進行調整，本著“能學會、夠用、精練”的原則，以培養學生思維能力為出發點，不求多、不求全，一步一個腳印，扎扎實實推進。以學生為主體，采用行為導向法，以討論課的方式進行參與式教學，按教學內容的特點應用啟發式教學和任務驅動法等方式，以學生比較熟悉和關心的話題為內容，不需要標準答案，讓學生在課堂上充分發表自己的觀點和見解。

課程的重點是設計，設計章節教學過程可采用任務驅動法。包括五個步驟：第一，提出任務。教師首先給學生講清楚要完成的工作任務的內容、條件和目標，并通過對工作任務的提示，激發學生的學習動機。第二，簡單演示，學生跟學。由教師在黑板上演示，要求學生一起來做，教師在簡單演示后，即讓學生嘗試完成任務，教師適當指導。如果學生由于缺乏必要的知識準備而難以完成任務，那么就應當盡快轉入第三個階段。第三，提出問題。如果學生通過模仿能夠基本完成任務，那么所提的問題就應當是針對如何理解操作過程的；如果學生無法完成任務，那么所提出的問題就應當是針對問題解決的。第四，引導解決。引導學生通過閱讀教材或查閱其他資料，或通過教師講解，獲得完成丁作任務所需要的專業技能和專業知識，并理解和應用。第五，回歸任務。學生把所獲得的知識與提出的任務聯系起來，看看在掌握了這些專業知識后，能否把工作任務完成得更好。這樣，學生在整個設計的過程都參與動手并得到指導，對比較難理解的方法和設計的過程都有感性認識，更容易掌握所學內容。

如果學生水平不夠高，那就采用模擬學習法，全部由教師講解，并完成整個過程，要求學生亦步亦趨，完成一個過程。

（3）充分培養學生的學習能力，采用自學和啟發式教學相結合的方法。對常見易懂的內容可以安排學生自學，難度不大的內容則采用啟發式教學，拋磚引玉，充分發揮學生的主觀能動性，推動他們思考，培養解決問題的能力。

（4）盡量多聯系生活、生產實際舉例，舉生活中常見的機械為例子，讓學生有親切感，更容易接受教學過程。

2.教學過程

（1）從身邊的實物人手。我們學院的學生基本都是從農村來的，對于一些簡單的工具、用具都比較熟悉，我們就從這方面人手，在項目中作為設計目標讓學生來完成。比如四桿機構，我們先啟發學生，有沒有見過類似的用具，機械就是把人的工作實現的過程。如果把人工轉成機械是怎么樣的？引導學生多想篩東西的過程，木工刨木頭的過程，和四桿機構有什么關系？通過思考和聯系，引出四桿機構的基本形式和特點。類似的還有從舂米機引出凸輪機構。

（2）布置設計項目。學生思考后，懂得了常見用品和我們設計機構的相互聯系，就開始列出我們要設計的機構，比如自動搖篩、自動舂米機等。

（3）具體實踐。要實現簡單的運動，也需要一系列的知識，我們從動力開始，先選電機，從中引出傳動比的概念，但開始我們可以先不講解傳動比的內容，而是遵循先易到難，將其暫時先擱置，放到后面解決。先要求學生設計一定尺寸的執行機構，學生興趣很大，在設想的過程中，就能基本掌握相關知識了。比如搖篩，就有四五種設想，然后大家討論方案的優劣，確定方案（不是唯一方案）。

執行系統已經設計好，有了功率和速度的要求，怎么提供合適的動力和速度？這就要開始選電機，選好電機，速度如何改變？又引進帶傳動和變速箱，一步步地選用和設計。傳動比的分配、性能和尺寸參數以及軸的設計都緊緊圍繞任務來實行。傳動比分配好，帶傳動和變速箱參數確定好后，就是選軸承和聯軸器了。學生因為要設計一個東西出來，有了目標，學習積極性比較高。

經過一段時間的教學實踐，學生參與的積極性比較高，收到了比較好的教學效果。

[基金項目]2011年度新世紀廣西高等教育教學改革工程立項項目（2011JGB25t3）

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關鍵詞：機械設計基礎；教學方法；教學質量；教學改革

Reform and practice on experiment teaching of independent colleges

Tang Keyan， Zheng Fei

Chengdu University of Technology， Leshan， 614000， China

Abstract： Aiming at the contradiction between the more teaching contents of basis of mechanical design and the less class time， and meanwhile combined with the talents training objective， the teaching methods were discussed by putting forward some effective means as following： strengthening the introduction class， using the heuristic and interactive teaching， fully using the multimedia technology， summing up and summarizing well， using contrast method reasonably and so on. The students’ initiative and enthusiasm were stimulated. And the teaching effects and teaching quality have been improved.

Key words： basis of mechanical design； teaching methods； teaching quality； teaching reform

高等教育肩負著人才培養、服務社會的重要責任，為了適應21世紀國家經濟建設和社會發展的需要，各高校必須培養更多的應用型、創新型人才，使之具備一定的專業技術技能和新產品的設計與研發能力。21世紀初，教育部啟動了“新世紀高等教育教學改革工程”項目，其目的是深化教育改革，全面推進素質教育，開展人才培養戰略規劃研究[1]。機械設計基礎是一門介紹機械設計基礎知識和培養學生機械設計能力的課程，它是以組成機器的常用機構及通用零部件為研究對象的學科[2]。課程的主要任務是培養學生設計通用零件和機械傳動裝置的能力，掌握重要機械參數的測定以及運用標準、規范、手冊、圖冊和查閱有關設計資料進行初步的工程設計的能力，培養學生分析問題、解決問題、動手實踐和創新設計能力[3，4]。機械設計基礎作為機械專業一門重要的專業基礎課，是學生由基礎課轉向專業課學習的重要橋梁和紐帶，具有承前啟后的重要作用，在人才培養中占有舉足輕重的地位。

機械設計基礎課程涉及內容繁雜，且具有較強的實踐性和應用性。經過多年的教學改革和課程體系調整，機械設計基礎課已成為我院的一門優秀課程。隨著科學技術的不斷發展和教學改革的進一步深化，課程教學內容也在不斷更新和增加，但課時卻在不斷減少，導致課程內容多和學時少之間的矛盾愈加突出。因此，如何采用靈活多樣的教學方法和教學手段提高學生的學習興趣，激發學習的主動性和積極性，使他們在較短的時間內更好地掌握基本理論和基礎知識，同時又具有一定的基本技能，是當前教師在課程教學過程中亟待解決的問題。

1 重視緒論課教學，激發學生學習興趣

在緒論課中，需要闡述課程的重要性，重點是介紹本課程的研究內容，即機器中常用的機構和通用零部件的工作原理和設計方法。如果僅采用傳統的掛圖或教學模型，難以全面展現出機器和機構的特征，因此，應綜合運用動畫、視頻、錄像等現代教學手段，將具體的機械產品，如內燃機、縫紉機、起重機等的結構組成及運動過程清晰地展示給學生，從而在課程講授之初，激發學生對課程的學習興趣，調動其積極性，后續學習的效果將大大提高。

2 認真備課，精心組織教學內容

機械設計基礎具有“內容多，零件類型多，公式、參數、圖表多”以及實踐性強的特點，但課程學時數卻在不斷減少，這就要求教師必須認真備課，精煉教學內容，精心組織教學過程。教學內容的少而精并不是單純地減少教學內容，而是要針對學科發展趨勢，以人才培養目標和市場需求為導向，恰當地精選教學內容，科學地組織教學內容，因材施教。因此，必須明確課程的基本教學要求，有目的性和針對性地精選教學內容，各章內容看似相互獨立，實則存在一定的聯系，在講授時可打破教材章節的先后次序，對教學內容合理調整，做到主次分明、邏輯嚴密，教學效果會更好。教師要認真備課，精心組織教學過程，重點考慮如何引出問題，怎樣分析問題，如何解決問題并得到什么結論，以問題吸引學生的注意力，注重培養學生理論聯系實際并將理論知識用于解決實際問題的能力。

教師講授時，既要做到胸有成竹、信心滿滿，也要注重語言簡明扼要、生動活潑，語調抑揚頓挫、緩急有度，多引用生活中常見的事物或現象說明問題，同時還要恰如其分地使用肢體語言，活躍課堂氣氛，學生自然就會覺得生動、形象、有趣，提高學習興趣和效果。

3 采取啟發式、互動式教學方法

學生是教學過程的主體，而教師起主導作用，因此，傳統的灌輸式教學難以激發學生的主動性和積極性。啟發式、互動式教學則能使師生之間由單向的傳授關系轉變為雙向互動關系，教師通過設置啟發性問題能夠激發學生學習的積極性和主動性，變“要我學”為“我要學”，從而提高學生分析和解決問題的能力，使學生的主體地位得以充分體現，真正實現教與學的互動。啟發式、互動式教學要求教師在整個教學過程中要精心設計問題，如在講解曲柄搖桿機構的死點特性時，可以先采用模型或動畫演示，讓學生有一定的感性認識，然后提問學生：踩踏縫紉機腳踏板時，為什么有時會踏死呢？以此調動學生積極思考，找出問題的原因和本質。在講解齒輪傳動能將回轉運動轉變成直線運動時，可以提問其他傳動形式是否也能夠實現相同的運動功能。采用啟發式、互動式教學方法，拉近了師生之間的距離，學生會覺得更加自然和親切，心情更加愉悅，更容易理解和掌握課程教學內容。

4 合理運用多媒體輔助教學

多媒體教學以其信息量大、形象直觀、交互性強，課堂教學輕松活潑、效率高等優點，而廣泛應用于各類課程的教學過程中。多媒體教學已成為一種重要的現代教育手段，對于促進教學改革，提高教學質量具有重要作用。如在講授平面連桿機構時，可通過多媒體課件和相關的動畫，生動形象地演示桿長的變化、機架的改變與四桿機構類型的變化規律。又如在講解機構運動簡圖的繪制時，通過形象逼真的動畫，可將原本難以理解的機構運動狀態與運動關系生動地展示出來，使學生更容易理解和接受。再如在介紹四桿機構的設計時，多媒體教學能將設計結果通過動態仿真演示所設計機構的運動情況，以驗證所設計的結果是否滿足設計要求，提高學生的學習興趣。在介紹設計凸輪機構的輪廓曲線時，多媒體教學可以將設計的輪廓曲線展示成實際的凸輪機構，并演示機構的工作過程，幫助學生從理論向實踐轉變，不但提高學生理論聯系實際的能力，而且增加學生的成就感[5]。

采用多媒體手段進行教學時，多媒體課件作為教師與學生之間的重要信息傳遞載體，其質量直接影響教學效果。多媒體課件應能正確表達課程基本知識內容，突出重點和難點，具有一定的藝術性，但應避免過于花哨和凌亂，以免影響教學效果。圖片素材應按照教學內容進行設計，并盡可能自己動手繪制；動畫素材要使抽象復雜的問題變得形象、直觀，演示效果要好。最重要的是要將多媒體教學與黑板板書有機地結合起來，教師在講解的過程中，不能一直對著屏幕念教案，對重點和難點內容、重要的概念及公式等，應用板書加以闡述和強調，同時，多媒體課件應隨著學科知識的發展適時增加新的內容，便于學生及時了解學科發展趨勢。

5 做好歸納總結和合理對比

機械設計基礎各章節內容比較獨立，學生難以系統地理解和掌握。實踐證明，對各章節內容進行簡要的歸納總結，使學生對本章知識有一個宏觀的理解和把握，能夠大大提高學生的學習興趣和學習效率，能夠產生良好的教學效果，是一種十分有效的教學方法。如可將常見的機構歸納總結為：機構基本組成―分類與聯系―工作原理及運動規律―特點與應用場合―設計方法（圖解法和解析法）；而對于各種機械傳動零部件，則可總結為：功能特點、類型、工作原理―失效形式―受力分析―設計準則―強度計算、結構設計等。通過歸納總結，一些原本看似凌亂無關的知識內容變得富有邏輯和條理，不僅提高了課程內容的系統性和整體性，也有助于加深學生的理解。

機械設計基礎課程每一章內容都有新的概念、公式等，而且公式繁多，學生在學習時容易產生厭倦和畏難情緒，難以有效地消化吸收，學習效果不佳。采用對比法進行教學，對照學生已熟悉的知識進行新知識的講授，學生在學習新知識的同時，又復習鞏固了已學過的知識，能夠有效地幫助學生在學習過程中建立有機的知識體系。例如：在講解蝸桿傳動時，將新授知識與斜齒輪傳動進行對比可發現，普通蝸桿傳動可看做是斜齒輪傳動―螺旋傳動―蝸桿傳動演變得到的，從而使學生理解斜齒輪傳動與蝸桿傳動的異同點，對蝸桿傳動的結構參數、失效形式、選材原則有清晰的輪廓[6]。教師進行講解時，只需針對蝸桿傳動的特點，重點講清蝸桿傳動設計應注意的事項即可，而無需過多地介紹設計公式。

6 改革實驗教學內容

實驗教學是課程體系的重要組成部分，機械設計基礎課程具有很強的實踐性，其實驗教學既有助于學生深刻理解和掌握所學的理論教學內容，又有利于培養和提高學生的工程意識和實踐能力。

傳統的實驗教學內容和設備比較陳舊，大多是演示性和驗證性實驗，學生基本是被動地做實驗，缺乏積極性和主動性，對實驗失去了興趣。因此，必須積極改革實驗教學方法，更新實驗儀器設備，合理設計實驗內容，對原有的實驗項目重新優化組合，刪除落后的、不合時宜的演示性和驗證性實驗項目，只保留一些必要的項目，同時針對人才培養目標設計一些綜合性、創新性的實驗項目，構建新的實驗教學體系。新體系主要包括基礎認知實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和創新設計性實驗（見表1）[7]。

表1 機械設計基礎實驗層次與項目

除上述教學方法外，還有很多行之有效的教學方法。如在講解齒輪范成法加工實驗時，可以采用現場教學方法，帶領學生到校內實習工廠參觀齒輪的加工過程，現場解答學生的疑問，幫助學生更好地掌握這一知識點。此外，還應注重加強課程學習與工程實際的結合，多將工程實際問題作為例題進行講解，重點講授結構的設計及影響因素，對公式的應用簡單介紹即可。開放實驗室也是一種有效的方法，學生可根據實驗條件及自身的興趣愛好和知識水平，在教師指導下，自主設計實驗項目，自行擬定實驗方案，經指導教師審查通過后，自己選擇實驗設備，搭建實驗系統，完成實驗操作，并進行總結，這樣不但鍛煉了學生的實際動手能力，而且提高了學生分析問題、解決問題的能力，也有利于學生創新能力的培養。師生之間建立平等和諧的關系對提高教學質量具有重要意義，教師與學生之間是一種相互學習、相互啟發、共同探索、共同進步的關系，建立兩者之間的新的更富現代氣息和人文精神的共處關系，才能真正實現教學相長[8]。

7 結束語

教學方法是保證教學具有鮮活生命力的關鍵，只有不斷地在教學實踐中探索總結、改進和提高，才能進一步提高教學效果和教學質量。機械設計基礎課程教學方法靈活多樣，教師在講授時應根據授課內容、授課對象等的不同，合理采用教學方法，使學生的學習興趣和主觀能動性得到最大限度的激發，學生的主體地位得到充分展現，提高分析和解決問題的能力。為了進一步提高教學質量，實現培養21世紀高素質工程應用型、創新型人才的培養目標，需繼續努力探索，進一步深化教學改革。

參考文獻

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[2] 楊恩霞，應麗霞.機械設計基礎課實踐研究型教學模式的探討[J].黑龍江高教研究，2008（11）：165-167.

[3] 楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎[M].第五版.北京：高等教育出版社，2006.

[4] 濮良貴，紀名剛.機械設計[M].第八版.北京：高等教育出版社，2007.

[5] 李衡燕，曹義忠，王鳳娟.利用現代教育手段進行機械設計基礎教學[J].中國科教創新導刊，2008（13）：54.

[6] 楊元鳳，鄢利群，杜永英.機械設計課程教學方法研究與實踐[J].沈陽工程學院學報：社會科學版，2006，2（1）：97-99.

篇9

[關鍵詞]課程設計 試卷庫 學生創新大賽 CDIO

綜合素質教育和創新能力的培養是新世紀高等學校人才培養和教學改革的主要目標，機械類專業人才培養和就業是直接面向機械工程的主戰場，顯然具有強烈的工程背景和鮮明的機械特色，隨著科學技術的迅猛發展和知識更新的快速變化，原有傳統的教學模式已不能適應當今社會對高素質、創新型人才培養的需求，所暴露出來的缺陷也非常明顯，特別是重理論、輕實踐，工程意識淡薄，導致創新動力不足。為此，探討、研究如何圍繞和重視工程意識下創新能力培養，進行課程改革，以適應時代的需要，為社會輸送合格人才，顯得十分重要和迫切。近幾年來，為了培養同學們的創新意識和能力，我們已在相關方面做了大量的卓有成效的嘗試和改革。

一、探索創新考核模式，并在教學過程中實施

從2011年起，我們就以機械設計及理論平臺課程群為切入點，包括《機械原理》、《機械設計》、《機械設計基礎》、《精密機械設計》等課程，對工科課程考核方式的改革做以探索，使之克服現有考核方式的缺欠，形成一套切實可行的、與用人單位的要求接軌的、以考察能力而不是考察知識為主的考核系統。這個考核系統包含的題目沒有唯一正確的標準答案，也不是客觀的標準化考試。教師根據具體需要選擇閉卷、開卷、閉卷和開卷混合、小論文、小設計、口試、實驗、參與科研、實地調查等多種方式。像實驗、論文、設計、口試、參與科研實地調查等，均可適當采用等級制；增加平時考試的次數和在總成績中所占的比例；改變一門課程結束時進行一次考試的習慣做法。教師在課堂教學的過程中有意識地隨時觀察和記錄學生的學習表現，通過面談、正式作業、項目調查、書面報告、討論問題、寫論文等方式對學生的學習進行即時的和全面的評價。

通過詳實的企業調研，編制了包括《機械原理》、《機械設計》、《機械設計基礎》、《精密機械設計》各20套考題的試卷庫；選定各課程中近10種小論文的題目；選定近100道來自生產實際的口試題。并把這種考核內容和考試模式在教學中試點應用，學生普遍反應這種考核模式擯棄了單純的死記硬背，對學生的理解能力、創新能力的培養起到積極作用，使得“校園人”和“社會人”自然銜接，縮短“斷乳期”。

二、更新傳統課程設計模式

《機械設計課程設計》是機械設計課程的后續必修課，對多門課程起到融會貫通的作用。傳統的課程設計模式是老師指定題目，學生按步驟計算，最后成圖。由于設計時間短，學生對方案的修改很排斥，更無法做到多種方案比較。我們采用的方法是：讓一部分學生從學期初就開始用C、VB等計算機語言，進行參數化設計，把課程設計中耗時多的模塊譬如：帶傳動設計、齒輪設計、軸的設計編成參數化設計程序，學生利用編制的程序輸入原始參數，原來齒輪設計需要兩天的計算量，現在則需要十幾分鐘，這樣就使改變參數帶來的重復計算工作量大大降低，學生可以做出多種設計方案，實現方案的優化。

三、基于CDIO理念的課程教學體系

為了加強學生的學習技能、溝通技巧、管理能力、領導才能、實際應用能力和團隊合作能力，我們在《機械原理》課程教學中引入了CDIO（構思、設計、實現和運作）工程教育模式，在課堂教學中增加了基于功能原理方法論的機械系統設計知識點；隨課堂教學的進展，同步了22個設計題目，每4或5個人組成一個設計組，組內按設計任務進行合理分工，課程結束時，提交了設計結果（包括設計的三維數字模型、仿真模型、設計報告）。通過基于項目的學習方法，同學們一方面掌握了理論知識，同時也鍛煉了解決實際工程問題的能力和團隊合作的能力，取得了良好的教學效果。

四、指導學生參加各種創新大賽，取得豐碩成果

機電學院的學生參加大賽由來已久，繼山東省機電產品設計大賽之后，從2011年，我們又牽頭組織學生參加全國信息技術應用水平大賽，此項賽事是教育部主辦，每年參賽規模大，參加學校多，對學生的創新能力培養有很大好處。2011年，我們獲得最佳指導教師獎3項，優秀指導教師獎2項，全國二等獎3項，全國三等獎5項，全國優秀獎9項；2012年，獲得最佳指導教師獎5項，優秀指導教師獎5項，全國二等獎4項，全國三等獎7項，全國優秀獎5項。煙臺大學連續兩屆獲得優秀組織獎。對此項比賽，學校給予了充分的肯定。

綜上所述，我們針對學生學業能力的評價，創建了一種多層次多視角的以能力為主和知識為輔的綜合考核系統，對學生的理解能力、創新能力的培養起到積極作用；我們在傳統的機械設計課程設計中引入計算機輔助技術，培養了同學們在傳統機械設計中應用現代信息技術的能力，加強了與工程實踐的接軌；2006--2012年學科組指導學生參加全國機械創新設計大賽和山東省機電產品創新設計大賽，獲得諸多獎項；2011-2012年組織學生參加全國信息技術應用水平大賽，獲得多項優秀指導教師獎和學生國家級獎、省級獎，我們通過把大學生機電產品創新設計大賽、信息技術大賽等各種創新設計競賽作為檢驗教學效果和學生能力培訓的一個平臺引入教學過程中，從而加強了學生基礎知識和實踐能力的培養；在課程教學中引入基于項目的學習理念，加強學生的學習技能、溝通技巧、管理能力、領導才能、實際應用能力和團隊合作能力的培養。總之，成果所解決的問題正是當前高等教育面臨的應試教育與素質教育之間轉變的重要問題，我們通過創新性教育和教學不僅提高了學生的動手實踐能力和創新的積極性，而且對于進一步深化機械本科教學改革、加快創新型人才的培養步伐、全面推進創新教育理念都是具有深遠意義的。

[參考文獻]

[1]《創新人才培養與新世紀日本研究生教育改革》 Comparative Education Review.2009/11；

[2]《創新實驗教學，培養創新人才》China University Teaching.2009/10；

篇10

機械裝備制造業是為我國經濟發展和國防建設提供技術裝備的基礎性產業,對我國推進經濟結構戰略性調整,推動產業升級,擴大國內需求,實現經濟可持續發展的戰略至關重要。

“制造裝備及自動化”是機械設計制造及其自動化專業的一門主要專業課,它以機械制造裝備為研究對象,重點介紹機械制造裝備設計相關理論和技術,較為全面、系統地講述機械制造裝備的設計原理和方法。[1]本課程應注重理論聯系實際,注重所學知識的綜合應用。通過本門課程的學習,學生應掌握機械制造裝備設計的相關概念和技術,具備機械制造裝備總體設計和結構設計能力,從中可以看出該課程教學內容綜合性強、知識面廣、實踐性強。

然而近年來,隨著高校教學改革的深入,該課程學時壓縮至32個學時,其中課堂教學課時只有26課時,實驗只有6課時。采用傳統的教學方法難以滿足教學的需要。另外,隨著我國經濟結構的戰略調整,產業不斷升級,對工程應用型人才的需求也不斷增大。因此,怎樣有效地講好這門課,讓學生了解國內外裝備制造業的技術現狀及發展趨勢,掌握機械制造裝備先進的設計原理和方法,并具備一定的機械制造裝備總體設計和結構設計的能力,是一個值得思考的問題。

一、認真備好每一堂課,將專業基礎課中相關知識有效地串起來

“制造裝備及自動化”這門課中很多相關的基礎知識在其他課程都有介紹,比如機床設計時涉及軸所受的力及軸承的選擇等。老師需要了解學生的先修課程及知識結構,并在合適的時期及時復習在專業基礎課程中所學過的相關知識。例如講主軸軸承的選用時,應及時復習在機械設計課程中所學的能承受軸向力的軸承都有哪些,一般有角接觸球軸承,圓錐滾子軸承,推力軸承等;軸是通過什么方式將所受的軸向力傳遞到箱體機體上的,一般來說軸向力的傳遞順序是軸肩軸承內圈滾子軸承外圈端蓋螺釘機體;斜齒輪如何傳遞軸向力,一般來說,主動齒輪的軸向力Fa方向根據左右手定則確定、從動齒輪的軸向力Fa根據各個分力之間的關系確定。主動齒輪的左右手定則:主動齒輪是左旋就用左手,主動齒輪是右旋就用右手;將手掌展開,使拇指與四指垂直;使四指的指向與主動齒輪轉向一致,并環繞軸線;拇指的指向就是軸向力的方向。諸如此類的相關知識點,在講到相對應的知識時都應該認真地串一串,或者事先讓學生復習其他課程所講的相關知識點。古人云“溫故而知新”,這樣學生不但容易聽明白,而且還感興趣、記得牢,不至于學一科,考一科,忘一科。

二、改革課堂組織形式,加強學生的學習主動性

中國的課堂教學中大多是老師講授,學生坐著聽,偶爾記一下筆記,課堂上師生很少交流討論。經過幾年甚至十幾年這樣的被動接受式的教育,學生逐漸習慣于老師講什么就聽什么,從來不問為什么。以至到大學課堂有時老師課堂上提問,學生不管是會還是不會都不回答,老師教得累,學生缺乏學習的興趣和內在動力,不愿意學,課堂教學缺乏活力。