高?！皺C(jī)械基礎(chǔ)”課教學(xué)存在的問(wèn)題與對(duì)策

楊恩霞 王君

摘要：“機(jī)械基礎(chǔ)”課程教學(xué)中存在著教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法不靈活、師資力量薄弱、考核評(píng)價(jià)單一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型少等問(wèn)題；提高教學(xué)質(zhì)量的對(duì)策包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、采用靈活的教學(xué)方法與教學(xué)手段、加強(qiáng)師資力量、改進(jìn)考核模式、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等。

關(guān)鍵詞：高校機(jī)械基礎(chǔ)課；教學(xué)質(zhì)量；問(wèn)題；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-0845（2013）01-0068-02

提高教育質(zhì)量永遠(yuǎn)是高等院校工作的主旋律?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》明確提出，提高質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù)，提高課程教學(xué)質(zhì)量又是提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵。

一、“機(jī)械基礎(chǔ)”課教學(xué)中存在的問(wèn)題

“機(jī)械基礎(chǔ)”作為一門(mén)自然科學(xué)基礎(chǔ)課程，它是以組成機(jī)械的常用機(jī)構(gòu)及通用零件為研究對(duì)象的學(xué)科，在工程科學(xué)人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。傳統(tǒng)教學(xué)的不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一是教學(xué)內(nèi)容陳舊?，F(xiàn)有課程內(nèi)容局限在傳統(tǒng)的幾類(lèi)常用機(jī)構(gòu)和經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法上，沒(méi)有及時(shí)反映建立在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)上的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法。學(xué)生就業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)要用的沒(méi)學(xué)，有些學(xué)的卻沒(méi)用沒(méi)有重視理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，不能反映機(jī)械學(xué)科的最新發(fā)展?fàn)顩r。如在常用機(jī)構(gòu)中主要介紹圖解法原理與方法，而解析法、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法介紹的卻不多；在機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，關(guān)于機(jī)器人、開(kāi)式鏈等現(xiàn)代機(jī)械內(nèi)容沒(méi)有闡述。

二是教學(xué)方法不夠靈活?！皺C(jī)械基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)是內(nèi)容繁雜，綜合實(shí)踐性強(qiáng)，靈活性大，既有理論性，也有實(shí)踐性和應(yīng)用性。因此，“機(jī)械基礎(chǔ)”課堂的教學(xué)方法應(yīng)是把學(xué)科知識(shí)傳授、工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)融合起來(lái)，以能力為導(dǎo)向，以社會(huì)需要為依托[1]。而目前課程教學(xué)普遍是灌輸式教學(xué)，教師講得多，講得細(xì)，致使學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，不善于主動(dòng)學(xué)習(xí)，思維不活躍，知識(shí)面較窄。學(xué)生學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，缺乏獨(dú)立思考能力及創(chuàng)新精神。

三是師資力量比較薄弱。雖然近年來(lái)各高校都引進(jìn)了一些高學(xué)歷的教師，但長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)教師沒(méi)有足夠的重視，造成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師學(xué)歷層次偏低、知識(shí)結(jié)構(gòu)不合理、教學(xué)能力不高和對(duì)先進(jìn)技術(shù)的跟蹤能力明顯不足。此外，近幾年引進(jìn)的青年教師沒(méi)有在工廠(chǎng)企業(yè)鍛煉的經(jīng)歷，普遍缺乏工程實(shí)踐能力和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教師的綜合素質(zhì)有待提高。

四是考核評(píng)價(jià)單一。目前許多高校對(duì)該課程的考核基本沿襲多年的傳統(tǒng)閉卷考核方式，期末一卷定終身。其考核的是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度和解題計(jì)算能力，偏重記憶性?xún)?nèi)容，缺乏對(duì)學(xué)生分析綜合能力、實(shí)踐能力的考核，導(dǎo)致學(xué)生把精力放在死記硬背知識(shí)點(diǎn)上，嚴(yán)重制約了學(xué)生解決工程問(wèn)題及綜合設(shè)計(jì)的能力。這樣的考試不能真實(shí)反映學(xué)生的綜合知識(shí)和技能水平，達(dá)不到檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、提高人才綜合素質(zhì)的要求。

五是實(shí)驗(yàn)類(lèi)型少。目前高?！皺C(jī)械基礎(chǔ)”實(shí)驗(yàn)大多是常規(guī)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺少綜合型實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)，并且根據(jù)教育部高等學(xué)?！皺C(jī)械基礎(chǔ)”課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的要求，理論學(xué)時(shí)與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的比例不應(yīng)高于5：1，但多數(shù)院校的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例在7：1左右。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)僅停留于加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和注重對(duì)所授理論知識(shí)的驗(yàn)證上。隨著社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才需求的不斷增加，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)所表現(xiàn)出來(lái)的弊端也日益突出[2]。如各實(shí)驗(yàn)所涉及的知識(shí)面窄，缺乏各學(xué)科知識(shí)的關(guān)聯(lián)性，所用的實(shí)驗(yàn)手段單一，實(shí)驗(yàn)設(shè)備較少，學(xué)生只需按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的方法、步驟即可完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是被動(dòng)的參與，因而嚴(yán)重制約了學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的提高。

二、提高“機(jī)械基礎(chǔ)”課教學(xué)質(zhì)量的對(duì)策

為真正教好這門(mén)課程，培養(yǎng)學(xué)生具有工程意識(shí)和創(chuàng)新能力，筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，提出如下建議。

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“機(jī)械基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容要以培養(yǎng)學(xué)生的方案構(gòu)思和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力為主，突出機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。因此，“機(jī)械基礎(chǔ)”課程應(yīng)刪除落后、陳舊和重復(fù)的內(nèi)容，增加含有現(xiàn)代工程技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)的新內(nèi)容、增加培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的內(nèi)容；針對(duì)“機(jī)械基礎(chǔ)”課程內(nèi)容多而學(xué)時(shí)少的問(wèn)題，教師要熟練掌握教材的整體內(nèi)容，注意精選整合教學(xué)內(nèi)容，綜觀(guān)全局，把握重點(diǎn)和難點(diǎn)，增添新知識(shí)點(diǎn)，使教學(xué)內(nèi)容能反映出機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果。例如在機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，既有機(jī)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)分析、典型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，也有新機(jī)器、新傳動(dòng)和機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容的簡(jiǎn)單介紹，適當(dāng)增加機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.采用靈活的教學(xué)方法與教學(xué)手段

授課的方法和手段直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)自主探索、合作交流、獨(dú)立獲取知識(shí)。

（1）啟發(fā)式、研討式教學(xué)法

“機(jī)械基礎(chǔ)”教學(xué)需要活躍的課堂學(xué)術(shù)氛圍，要改變以往“一言堂”的模式，需提倡采用啟發(fā)式、研討式教學(xué)方法，這些教學(xué)方法能強(qiáng)化學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的意識(shí)，能把教師的單向傳授變?yōu)閹熒g雙向交流互動(dòng)，避免教師唱獨(dú)角 戲[3]。如在講解“平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算”的三個(gè)注意事項(xiàng)之前，教師先找出一個(gè)類(lèi)似的機(jī)構(gòu)，讓學(xué)生計(jì)算自由度，再引出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束的處理方法。通過(guò)“提出問(wèn)題—分析解決問(wèn)題—再提出問(wèn)題”的過(guò)程，把授課變成教學(xué)雙方共同參與的教學(xué)過(guò)程。例如在講齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)，可提出“直齒輪、斜齒輪、錐齒輪各有何特點(diǎn)？各應(yīng)用在什么場(chǎng)合？”“直齒輪和斜齒輪是否可以正確嚙合？”“直齒輪機(jī)構(gòu)、斜齒輪機(jī)構(gòu)、交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)的接觸方式分別是什么？”等問(wèn)題，通過(guò)設(shè)置思考情境，把學(xué)生探索的熱情激發(fā)出來(lái)。需要注意的是教師在設(shè)置問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意抓住教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，問(wèn)題的內(nèi)容應(yīng)一環(huán)扣一環(huán)，由淺入深，由簡(jiǎn)到繁，形成連續(xù)的思索，以引起學(xué)生思想上的共鳴，活躍課堂氣氛，使有些結(jié)論不點(diǎn)自破。隨著課堂教學(xué)進(jìn)程，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候提出恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題，通過(guò)學(xué)生的思考或回答，養(yǎng)成思維習(xí)慣，使學(xué)生變接受學(xué)習(xí)為發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)[4]。

（2）四步式教學(xué)法

四步教學(xué)法包含四個(gè)基本環(huán)節(jié)：自學(xué)指導(dǎo)、啟發(fā)思考、達(dá)標(biāo)驗(yàn)收、強(qiáng)化效應(yīng)[5]。這些環(huán)節(jié)不是孤立的，是密切相連的。自學(xué)指導(dǎo)中有啟發(fā)，啟發(fā)思維中也有自學(xué)、驗(yàn)收。強(qiáng)化中也可自學(xué)、啟發(fā)，這四環(huán)，環(huán)環(huán)相扣，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位。四步教學(xué)法的特點(diǎn)是少了教師滿(mǎn)堂式的講解，多了教師重點(diǎn)的指引；少了學(xué)生被動(dòng)地接受，多了學(xué)生的主動(dòng)參與。在“機(jī)械基礎(chǔ)”教學(xué)中使用四步教學(xué)法，可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械課程的積極性，培養(yǎng)對(duì)機(jī)械知識(shí)的興趣和創(chuàng)新能力。

（3）案例式教學(xué)法

案例式教學(xué)方法適用于實(shí)踐性強(qiáng)，動(dòng)手能力強(qiáng)的課程。根據(jù)“機(jī)械基礎(chǔ)”課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，在筆者的教學(xué)中，常采用一些源于生活、源于生產(chǎn)實(shí)踐的案例。由于“機(jī)械基礎(chǔ)“課程內(nèi)容的相對(duì)獨(dú)立性，學(xué)生無(wú)法想象多種機(jī)構(gòu)是如何進(jìn)行連接組合形成一臺(tái)機(jī)器的。因此，建議教師將案例式教學(xué)方法貫穿于”機(jī)械基礎(chǔ)“課程教學(xué)的始終，使教學(xué)內(nèi)容注入更多的工程因素，達(dá)到基本知識(shí)、基本理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合的目的。在授課時(shí)，選擇一到兩臺(tái)典型機(jī)器作為案例，如學(xué)生較為熟悉的自行車(chē)，通過(guò)分析自行車(chē)的組成部分即連桿機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)、軸等內(nèi)容，分別在各章節(jié)對(duì)這些內(nèi)容作更深入的案例剖析。通過(guò)案例教學(xué)，使學(xué)生充分了解整部機(jī)械與各組成部分之間的聯(lián)系，了解各組成部分在整部機(jī)械中的作用，綜合課程各部分所學(xué)的知識(shí)，提高分析綜合能力。

（4）CDIO項(xiàng)目教學(xué)法

國(guó)際上先進(jìn)的CDIO項(xiàng)目教學(xué)方法，代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程知識(shí)。強(qiáng)調(diào)個(gè)人工程能力不僅應(yīng)包含個(gè)人的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，而且還應(yīng)包含團(tuán)隊(duì)交流合作等一系列能力。因此，CDIO項(xiàng)目教學(xué)法是一種重視課程之間有機(jī)聯(lián)系的學(xué)習(xí)方式。其主要特點(diǎn)：一是注重項(xiàng)目的選取；二是注重教學(xué)的實(shí)施與體驗(yàn)；三是注重教學(xué)的互動(dòng)與溝通。學(xué)習(xí)過(guò)程變成了人人都能參與創(chuàng)新的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程，學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中理解并把握課程要求的知識(shí)與技能，培養(yǎng)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，鍛煉了表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)合作能力。

（5）多媒體與板書(shū)的有機(jī)結(jié)合

“機(jī)械基礎(chǔ)”課程具有抽象、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，如對(duì)于機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)分析等內(nèi)容，僅靠口頭表述及模型、圖片展示很難將其原理表述清楚，學(xué)生只能想象機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，而通過(guò)應(yīng)用多媒體教學(xué)，可以形象地展示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，變抽象為具體，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)。因此，學(xué)生的思維得到了直觀(guān)動(dòng)態(tài)的修正與驗(yàn)證，增加了學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)采用多媒體教學(xué)，可將圖解法作圖的步驟展示出來(lái)，避免授課教師將大量的時(shí)間用于畫(huà)圖。但“機(jī)械基礎(chǔ)”教學(xué)也離不開(kāi)板書(shū)，板書(shū)靈活性強(qiáng)，其條理性和連貫性在教學(xué)中所起的作用是不可替代的，因此，要處理好課件與板書(shū)的關(guān)系，使二者相互配合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。

3.加強(qiáng)師資力量

建設(shè)一支高水平的師資隊(duì)伍是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān) 鍵[6]。一方面，可以加大高層次人才引進(jìn)力度，通過(guò)引進(jìn)學(xué)科領(lǐng)軍人才、柔性人才、海內(nèi)外優(yōu)秀人才、特聘教授，接軌國(guó)家及地方各種人才計(jì)劃等方式，改善教師隊(duì)伍的學(xué)歷、職稱(chēng)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)科帶頭人和學(xué)術(shù)骨干的總體數(shù)量。另一方面，重視青年教師的培養(yǎng)工作，如崗前培訓(xùn)、頂崗掛職、海外研修等。通過(guò)選派教師參加全國(guó)“機(jī)械基礎(chǔ)”教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)年會(huì)及教學(xué)研討會(huì)、鼓勵(lì)教師到國(guó)內(nèi)外著名高校訪(fǎng)問(wèn)學(xué)習(xí)交流、進(jìn)工廠(chǎng)實(shí)習(xí)鍛煉等措施，使青年教師早日成為教學(xué)骨干，從而提高師資隊(duì)伍的整體實(shí)力。

4.改進(jìn)考核模式

考核是教學(xué)評(píng)價(jià)的重要手段，是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的主要依據(jù)?！皺C(jī)械基礎(chǔ)”課程應(yīng)注重學(xué)生在知識(shí)的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行綜合考核，使考核形式多樣化、考核時(shí)間全程化、考核內(nèi)容全面化。結(jié)合課程的授課進(jìn)度，具體可以采用團(tuán)隊(duì)作業(yè)，撰寫(xiě)小論文，小設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)，期中測(cè)驗(yàn)及期末筆試（開(kāi)卷、閉卷）、口試等方式進(jìn)行考核。在考核內(nèi)容上要減少死記硬背的內(nèi)容，增大綜合分析能力的考核的比例，以考查學(xué)生掌握綜合性知識(shí)的情況及利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

5.豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

“機(jī)械基礎(chǔ)”實(shí)驗(yàn)課程除了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)外，還應(yīng)增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。根據(jù)理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行拓展，削減傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。由于綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)覆蓋面大，連貫性強(qiáng)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)探求的積極性，使學(xué)生將學(xué)過(guò)的理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合實(shí)踐能力在實(shí)驗(yàn)室得到充分的鍛煉和發(fā)展。

創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，可促進(jìn)學(xué)生由被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)的興趣。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)不應(yīng)局限于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，應(yīng)充分發(fā)揮利用學(xué)生所學(xué)過(guò)的知識(shí)，利用各種原理，通過(guò)創(chuàng)新構(gòu)思、設(shè)計(jì)計(jì)算、分析校核等，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出能夠完成一定功能的機(jī)構(gòu)或產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力。

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