基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《機(jī)械基礎(chǔ)》課程改革初探

宋奇慧，李 晶

（黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150088）

機(jī)械基礎(chǔ)課程是高職機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，在課程體系中起著承前啟后的重要作用。該課程能很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程意識(shí)?，F(xiàn)有的教學(xué)在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面有著較大的局限性，因此，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)該門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行深入的改革，才能更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的迫切需要。

一、創(chuàng)新課程體系與教學(xué)內(nèi)容

機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)主要培養(yǎng)的是在機(jī)械類企業(yè)從事產(chǎn)品制造、機(jī)械設(shè)備維護(hù)等崗位的高技能型人才，該崗位對(duì)從業(yè)人員的知識(shí)基礎(chǔ)、創(chuàng)新能力、產(chǎn)品改型能力有著較高的要求，而這些知識(shí)及技能的獲得很大程度上來源于機(jī)械基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)，所以結(jié)合本專業(yè)對(duì)學(xué)生技能的要求，將原有內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，按照基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)四個(gè)模塊構(gòu)建課程內(nèi)容，將對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于課程教學(xué)的各個(gè)階段。即通過工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖等課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生空間思維與形象表達(dá)能力；通過機(jī)械原理、機(jī)械零件等課程構(gòu)成的零件設(shè)計(jì)模塊，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械零件的基本設(shè)計(jì)能力；通過機(jī)械課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等課程培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)備整體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；通過機(jī)械拆裝與改進(jìn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等內(nèi)容構(gòu)成創(chuàng)新設(shè)計(jì)模塊，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)新教學(xué)方法

1.采用理論實(shí)踐相結(jié)合的一體化教學(xué)方法。

在新課講授前，對(duì)即將講述的內(nèi)容與涉及到的工程實(shí)際進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，導(dǎo)入新課，設(shè)計(jì)一個(gè)富于啟發(fā)學(xué)生興趣和思維能力的問題，同時(shí)讓學(xué)生帶著問題參觀實(shí)物，形成初步的感性認(rèn)知。如在講授齒輪傳動(dòng)、輪系、軸系等知識(shí)時(shí)，首先將真實(shí)的減速器實(shí)物進(jìn)行分解，使學(xué)生對(duì)實(shí)物有一定的感性認(rèn)識(shí)，明確機(jī)械的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)狀態(tài)，了解其傳動(dòng)原理。然后再實(shí)施理論內(nèi)容的教學(xué)。同時(shí)在教學(xué)中積極引入生活中的實(shí)例，使學(xué)生明確相關(guān)知識(shí)在生活中的應(yīng)用意義。如在講授螺紋聯(lián)接的相關(guān)知識(shí)時(shí)，結(jié)合波音飛機(jī)在著陸時(shí)爆炸的實(shí)例，向?qū)W生強(qiáng)化螺紋聯(lián)接防松的工程意義，使學(xué)生能較好地掌握相關(guān)的知識(shí)及內(nèi)容。同時(shí)在理論教學(xué)的中間，我們及時(shí)地引入實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過觀察、演示、拆裝、設(shè)計(jì)等內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解及靈活應(yīng)用，很好地將所學(xué)理論與實(shí)踐練習(xí)結(jié)合在一起。

2.充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，創(chuàng)設(shè)情境，創(chuàng)新學(xué)生的思維。

在教學(xué)中充分應(yīng)用類比教學(xué)法，幫助學(xué)生理解概念，掌握規(guī)律。對(duì)于一些前后關(guān)聯(lián)較多的內(nèi)容，首先通過易懂的道理將前后知識(shí)進(jìn)行總結(jié)和類比，使學(xué)生更能主動(dòng)思考、積極參與，將前后內(nèi)容很好地聯(lián)系起來。如學(xué)完直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí)時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生用類比法自主學(xué)習(xí)圓錐齒輪的相關(guān)內(nèi)容，提高學(xué)生的自學(xué)能力及理解能力。在新課教學(xué)開始，對(duì)學(xué)生的自學(xué)效果進(jìn)行檢查、總結(jié)及分析，同時(shí)結(jié)合典型項(xiàng)目，采用頭腦風(fēng)暴法等多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，廣泛地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，針對(duì)不同基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)能力的同學(xué)采用不同的教學(xué)方法，有針對(duì)性地因材施教，全面地提高每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析問題及解決問題的能力。

三、創(chuàng)新教學(xué)手段及教學(xué)資源

在機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，我們充分運(yùn)用了教學(xué)課件、動(dòng)畫、視頻、教具、掛圖等手段進(jìn)行講授，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)通過直觀、生動(dòng)、易懂的方式展現(xiàn)出來，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)，通過多個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的理解和掌握，提高學(xué)習(xí)效果。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中引入專業(yè)實(shí)踐的相關(guān)知識(shí)，隨著創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的建成和完善，不斷開辟新的教學(xué)資源，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和水平。在教學(xué)中，我們充分準(zhǔn)備了試題庫(kù)、企業(yè)工作規(guī)范、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施資料、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的教具、模型、等大量的教學(xué)資源。同時(shí)針對(duì)學(xué)有余力的同學(xué)，結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽，通過學(xué)生自制、共同開發(fā)等方式研制教學(xué)資源，不斷地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)水平和實(shí)際操作能力。更好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，改善了教學(xué)的實(shí)際效果。

四、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)

在理論課內(nèi)的實(shí)踐教學(xué)中，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程為主線，將機(jī)械設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容，改為“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)，改變以往教師布置內(nèi)容，學(xué)生模仿學(xué)習(xí)的狀態(tài)，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)及實(shí)際情況將學(xué)生分為兩組：將設(shè)計(jì)能力較弱、實(shí)踐能力較強(qiáng)的同學(xué)保留了以往課程設(shè)計(jì)的理論設(shè)計(jì)部分，同時(shí)要完成端蓋、軸等零件的加工，并完成典型零件的工藝設(shè)計(jì)、成本分析、制定工藝卡片，然后完成零件的加工、裝配與調(diào)試，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和產(chǎn)品情況進(jìn)行評(píng)分；對(duì)設(shè)計(jì)能力較好的同學(xué)，結(jié)合生活中有創(chuàng)意的產(chǎn)品布置任務(wù)，將已經(jīng)制成的產(chǎn)品進(jìn)行分解及拆裝，并能夠針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行改進(jìn)，如“重力小車的設(shè)計(jì)改進(jìn)”“電氣化門窗的設(shè)計(jì)”等內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合各類創(chuàng)新大賽有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，使學(xué)生能夠主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。

課外教學(xué)中，充分以創(chuàng)新協(xié)會(huì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為載體，通過企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目，使學(xué)生參與到項(xiàng)目從選題、論證、虛擬仿真、設(shè)計(jì)計(jì)算、加工制作、裝配調(diào)試直至成果寫作、匯報(bào)的全過程。學(xué)生能充分應(yīng)用已學(xué)過的知識(shí)，自學(xué)許多課外知識(shí)，很好地鍛煉了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作能力。通過創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生經(jīng)歷了“思考—?jiǎng)?chuàng)新—設(shè)計(jì)—制作”的全過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，訓(xùn)練創(chuàng)新思維、體現(xiàn)創(chuàng)新過程、激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

在畢業(yè)設(shè)計(jì)和頂崗實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié)中，以學(xué)生的創(chuàng)新能力及解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng)為主線，通過企業(yè)教師、學(xué)院專任教師共同指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐技能學(xué)習(xí)，以解決企業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在的制約成本及生產(chǎn)質(zhì)量的實(shí)際問題為目的，使學(xué)生在實(shí)習(xí)的過程中充分熟悉企業(yè)的生產(chǎn)過程，尋找解決問題的方案，從而加深對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解和掌握，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和水平。

五、創(chuàng)新教學(xué)的意義

近幾年來，通過以上教學(xué)改革的相關(guān)實(shí)踐，學(xué)生的創(chuàng)新能力有了較大的提升。我校學(xué)生參加全國(guó)及省級(jí)大賽多次獲獎(jiǎng)：2011年獲得省首屆機(jī)械部件創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制造大賽一等獎(jiǎng)；2012年“工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與快速成型”大賽省內(nèi)一等獎(jiǎng)；2012年全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽黑龍江賽區(qū)一等獎(jiǎng)；2013年獲得省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽兩項(xiàng)一等獎(jiǎng)。本文提出了以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以內(nèi)容創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、資源創(chuàng)新及實(shí)踐創(chuàng)新為手段對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)課程進(jìn)行的教學(xué)改革，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了很大的促進(jìn)作用。實(shí)踐證明這也是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一條切實(shí)可行之路。

［1］王瑾，張國(guó)海等.機(jī)械基礎(chǔ)課程群教學(xué)改革研究與實(shí)踐［J］.安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009，26（3）：124.

［2］劉利國(guó).機(jī)械基礎(chǔ)課程群系統(tǒng)教學(xué)法研究［J］.廣西教育，2011，（11）：25.

［3］范林.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)改革探討［J］.天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報(bào)，2008，（3）.

［4］劉永利.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中加強(qiáng)素質(zhì)教育與培養(yǎng)創(chuàng)新能力的改革與實(shí)踐［J］.中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2007，（456）.