摘 要：根据“機械设计”课程基础性、实践性、严谨性和综合性强的特点，以及青年教师在课程教学过程中反映出的教学内容总体把握能力较差、教学经验欠缺、工程实践经验匮乏以及教学方法单一等问题，有针对性地探讨了强化大纲与教材研读、加强与同行交流学习、积极开展工程实践锻炼、认真探索科学的教学方法等课程教学效果的提升途径。力求通过提高青年教师的综合教学素质进而提升教学效果，从而为培养合格的机械设计高级人才奠定基础。
关键词：机械设计；教学效果；提升途径；青年教师
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2017）27-0034-04
“机械设计”是机械类、近机械类专业教学计划中一门重要的技术基础课，在本科生的培养计划中起着承上启下的纽带作用，具有十分重要的地位。该课程重在培养学生掌握机械设计的基本理论、基本方法和基础知识，进而具备一定的机械设计基本技能。如何上好这门课，为学生今后考研、就业奠定良好的基础，是当前“机械设计”任课教师尤其是青年教师需要认真研究探讨的课题。
由于“机械设计”课程具有很强的基础性、实践性、严谨性和综合性等特点，因此，要求任课教师必须具有良好的数学、力学、材料学和制造工艺学基础，及丰富的理论教学、实践教学和工程实践经验。但根据笔者的切身体会，当青年教师作为主讲教师时，在上述方面仍存在诸多不足之处，导致课程的教学效果并不尽如人意。针对这一现状，有必要从青年教师对“机械设计”课程的认知角度出发，探讨切实可行的教学效果提升方法，从而为提高青年教师教学水平进而培养合格的机械设计高级人才奠定基础。
一、青年教师在“机械设计”课程教学中存在的问题
在教学过程中，师生之间需通过对对方学与教状态的认识，来做出适应对方需要的教与学活动的调整，互动生成真实的教学状态。[1]在这一过程中，学生作为学习的主体，其接受新知识的能力、是否具有学习的兴趣及主动性至关重要，但这些方面很大程度上受任课教师综合素质的影响。在当今大环境下，一个具备较高综合素质的任课教师是影响教学效果的重要因素。[2]
目前，许多普通二本院校、高职院校，都存在较多数量的教龄在5年以内的年轻博士。由于学校的师资力量相对较为薄弱，这些年轻博士往往是刚入职就走上讲台，承担诸如“机械设计”等重要基础课程的教学任务。这一教师群体朝气蓬勃、富有干劲，且受过系统的科研能力强化训练，具有较强的科研能力与创新精神，但同时，在教学中也存在一些问题，如教学内容总体把握能力不强、教学经验欠缺、工程实践经验匮乏、教学方法单一等。
（一）教学内容总体把握能力较差
以笔者所在的江苏理工学院为例，目前，学校机械类、近机械类专业所选用的《机械设计》教材为西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著、高等教育出版社出版（第九版），全书共5篇、18章。按照教学大纲要求，主要讲授内容一般为前4篇，共计15章，内容很多。[3]一些青年教师由于对整体内容内在的相互关联性不甚熟悉，导致在教学过程中缺乏对前后内容的呼应，造成学生在学习某个知识点的时候不清楚与其他知识点的关系，从而达不到融会贯通的效果。
（二）教学经验欠缺
由于多数年轻博士并非师范类专业毕业，他们在走上讲台之前并没有进行过专业的教学能力培养、教育教学理论学习，这就必然导致这一群体在教学能力方面存在固有的劣势。同时，由于对教学内容不熟悉、课堂节奏缺乏变化、不能准确把握学生心理等方面的问题，加剧了教师讲授与学生接受过程中的不协调现象，最终可能出现学生厌倦听课、教师自信心受到打击等后果，并形成恶性循环。虽然，年轻博士都具备较好的专业素质及自学能力，但自己对知识的理解和把握并不等同于在课堂上善于讲授知识。
（三）工程实践经验匮乏
就“机械设计”这门课程而言，任课青年教师普遍存在两种情况：（1）自己在博士甚至硕士研究生阶段所开展的研究课题并不是设计类内容，导致工程实践能力薄弱；（2）虽然在博士阶段从事过设计类相关课题的研究工作，但也仅仅偏重于理论研究，如各种仿真、建模和动力学分析等，缺乏解决实际工程问题的能力。无论是前者还是后者，他们均缺乏丰富的工程实践经验。而“机械设计”这门课程又恰恰是具有很强实践性的一门课程，因此，作为主讲教师，如果不具备这方面的能力，在教学过程中需要列举恰当的工程案例时必然显得力不从心，这对于教学实施过程无疑是极为不利的。
（四）教学方法单一
初上讲台，由于如前所述的对教学内容总体把握性差，教学经验、工程实践经验欠缺等方面的原因，青年教师最常用的教学方式便是照本宣科，机械地讲述多媒体课件的内容。但实际上，很多多媒体课件质量一般，这就导致产生较严重的后果：讲者无味，听者无趣，45分钟的课堂时间对教、学双方都无比漫长；学生缺乏学习的兴趣和主动性，教师则失去对教学效果的认同感，自信心受到打击，甚至影响到今后的成长。长此以往，导致最终的教学效果很差，学生、教师双方均苦不堪言。
二、“机械设计”教学效果提升途径探讨
鉴于以上分析，笔者结合在教学过程中的切身体会，探讨了切实可行的能够有效提高自身综合教学能力进而提升教学效果的方法，力求使学生既能掌握扎实的传统基础理论，又能掌握现代设计理念及先进设计手段，从而为其成长为创新型设计人才奠定基础。
（一）认真研读教学大纲、教材，强化掌握教学内容
1.教学大纲是根据学科内容及其体系、教学计划的要求编写的教学指导文件。它规定了课程的教学目的、任务，知识、技能的范围、深度与体系结构，教学进度和教学方法的基本要求等，是进行教学工作安排的主要依据。因此，在开展一门课程的教学工作之前，务必认真阅读教学大纲，掌握每部分内容的重要程度及其相应的学时分配，做到对每部分内容讲解的详略程度了然于胸，同时，应能针对不同的专业进行适当的调整。
2.教材是教学目標的重要载体，是教学的重要资源，是教师执教、学生学习的依据。在正式开始一门课的教学之前就要强化备课环节，做到对教材中包含在教学大纲范围内的所有内容烂熟于胸，掌握清楚各章节之间、各知识点之间的关联性，如此才能在课堂上流畅自如地进行讲解，保持逻辑思维清晰，而非讲到哪里备到哪里。具体方法上，除个人备课外，亦可组织课程组集体备课，以便于同其他任课教师就教学内容及教学方法等进行充分交流探讨，从而起到开阔视野、活跃思维的作用。
对于青年教师而言，充分熟悉教学大纲及教材内容，是保证课堂教学质量的决定性环节，务必引起重视。
（二）加强与同行交流学习，快速提高个人业务水平
由于缺乏系统的教育理论学习与训练、无从教经历等原因，青年教师普遍存在教学经验欠缺的问题，这也是其成长过程中所必然经历的阶段。然而，若能保持正确的心态，并配合以合理的学习方法，必然能大大缩短成长周期。具体而言，可以从以下两方面入手。
1.贯彻执行学校青年教师教学导师制的相关政策要求，认真、虚心地向教龄长、教学经验丰富的同行教师请教、学习。从基本的教姿教态、板书、讲课节奏的变化，到教学内容侧重点的区分、讲解方法、具体知识点的讲解思路等，均仔细揣摩、体会，取其长处，补己所短。笔者在2015年9月至2016年9月这一年的时间内，通过对教学导师“机械设计”“机械设计基础”课堂教学进行观摩学习的方式，使自己在教学基本功把握（包括教姿教态、板书、语言表达、重点难点把握、PPT制作）和教学方法组织等方面均有了较为明显的提升，并于2016年10月，在机械学院组织的青年教师讲课比赛中获得一等奖。
2.邀请同行、非同行教师对课堂教学质量进行评议，听取旁观者对自己优缺点的剖析。当局者迷，仅凭个人很难完全发现自身存在的缺点和不足之处。通过听取其他教师针对个人教学基本功、具体内容讲解上存在问题的分析，有利于青年教师扬长补短、提升自我。
除此之外，青年教师还应充分利用网络资源，观摩一些教学名师主讲的网络精品课程，博采众家之长并经消化吸收为己所用，这也是快速提高个人教学水平进而提升教学效果的有效方法。
（三）积极寻求工程实践锻炼机会，重视实践教学，提高实践能力
由于“机械设计”课程具有很强的实践性，这就要求任课教师必须具备较为丰富的工程实践经验，从而将理论与实践教学相融合、将教材中的相关设计理论落实到具体的零件或结构设计上，否则，理论只能是空谈。对于青年教师而言，可考虑通过以下途径提升个人实践能力。
1.遵循学校关于提升教师实践能力的相关政策，积极到机械设计、制造类企业开展实践锻炼。2016年7月至2016年12月，笔者在常州昌隆机床制造有限公司进行了为期半年的企业实践锻炼。通过在企业生产现场的学习和考察，使个人实践水平有了明显的提高。具体表现为：通过在车间生产现场的观摩学习及与工人师傅的交流沟通，对一些重要零部件的修复、典型传动装置如带传动、核心部件如减速器及整机的结构设计与装配等内容的认识，有了长足的进步，为自己的课堂教学收集了大量的实例素材；充分了解了定梁式/动梁式龙门镗铣床等装备关键零部件及整机装配的工艺流程、发展现状和发展方向，从而有利于今后在教学中及时补充反映当前的新技术、新工艺的内容。此外，通过参加企业一些核心机床配件的工艺开发等工作，对所教的理论课程也有了更深层次的理解。
2.积极带领学生参加各级别机械设计创新竞赛项目，以赛促教。[4]实践出真知，只有亲身参与到实际设计过程，遇到实际设计问题并解决问题，并通过逐渐的积累，才能锻炼、提高自身的工程设计能力，从而丰富、充实工程实践经验。进而可将这些实践经验反哺教学，实现课堂理论教学与工程实践活动的有机结合，达到培养设计型人才的目的。
除以上两点外，在完成理论教学的同时，任课教师亲身参与到与课程相配套的实验教学环节，也是促进其自身实践水平提高的有效途径。
（四）探索科学的教学方法
科学、新颖的教学方法有利于提高学生学习的兴趣，从某种意义上来说，这是提升教学效果的最重要因素。以下从不同的角度，对课程教学中可行的教学方法进行探讨。
1.动态教学法。在“机械设计”教学过程中，会涉及到大量的零件、机构等。从教材上看，这些零件、机构或各种装置无非是冷冰冰的图形。而在讲解相关的理论知识时，往往会显得比较空洞，学生对此缺乏兴趣。若能有针对性地在PPT中插入相关动画或视频实例，将一幅幅静态的图形转化为动态的画面展示给学生，一方面，可以变抽象为形象，使学生更容易理解；另一方面，也有利于激发学生的学习兴趣，获得事半功倍的效果。
例如，带传动部分对于弹性滑动现象的讲解，借助于大、小带轮与带上某一定点相对位置的动态变化，对弹性滑动产生的本质原因进行解释，学生就比较容易理解。再如，在螺纹连接部分，很多学生都觉得螺栓等这些小零件司空见惯，有什么好讲的？笔者在讲到此部分时，都会给学生看一个关于螺栓螺母生产过程的实况视频，让大家了解到原来小零件也有大学问，从而激发学生学习的欲望。
2.问题教学法。根据笔者的观察，在教学过程中，若按照自己的思路按部就班地讲解教学内容，睡觉的、走神的、玩手机的学生几乎能达到总人数的40%。针对这种现状，笔者决定实施问题教学法，即针对每节课所讲知识点提炼出若干个问题，对学生分组并分配问题，课堂上请每组学生讲解问题的解决方法。最后，大家共同就每一问题进行讨论，教师根据每个问题的解决程度，进行各有侧重的讲解。希望藉此方法，能最大程度地激发学生学习的主动性，从而达到提升教学效果的目的。
3.案例教学法。“机械设计”课程实践性强，绝大多数内容和实际生产密切相关，只有结合工程案例进行讲解才能使得相对抽象、生涩难懂的理论知识具有直观性、典型性、系统性，[5]从而达到较好的教学效果。此外，一些贴近实际生活的案例，也往往能使学生感觉到书本上所讲的知识其实就在他们身边，而并非虚无缥缈不合实际，从而更容易激发他们学习的兴趣。
例如，在螺纹连接部分教学中，可结合新闻报道过的2007年台湾“华航”客机爆炸事故及2011年北京地铁4号线动物园站自动扶梯倒转导致多人伤亡的事故，引入螺纹松脱、强度不足引起断裂等问题，使得学生深刻体会到螺纹连接的重要性，从而使学习的主动性和积极性大大提高。
总而言之，积极探索各种科学、创新的教学方法，不仅可使理论教学形象化、生动化，而且更为重要的是，将从很大程度上提高学生学习的积极性，这无疑对提升“机械设计”课程的教学效果是极为有利的。
综上所述，鉴于“机械设计”课程的重要性，深入探讨如何提升本门课程的教学效果是极为必要的。对于青年教师而言，要想获得好的教学效果，必须认清自身在教学内容把控、教学经验、工程实践经验和教学方法等方面存在的不足之处，并有针对性地通过强化备课环节、认真贯彻青年教师教学导师制、强化实践锻炼环节、认真探索科学有效的教学方法等途径，全面提升自己的综合教学能力。只有这样，才能真正教好“机械设计”课程，为培养合格的机械专业毕业生奠定基础。
参考文献：
[1] 曾茂林，李方.师生相互认知作用下教与学地位转化的形态[J].教育发展研究，2012（10）：57-61.
[2] 乔刚.关于机械设计教学的若干思考[J].科技经济导刊，2016（25）：138.
[3] 濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计[M].9版.北京：高等教育出版社，2012.
[4] 梁顺可.关于机械设计教学的思考[J].教育教学论坛，2015（31）：201-202.
[5] 于克强，陈国辉，刘秀莲.工程案例教学在机械设计教学中的应用[J].中国电力教育，2013（19）： 80-81.