機械基礎(chǔ)課程“五位一體”實踐教學體系構(gòu)建的研究

席曉燕 張向紅

摘要：實踐教學是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和實踐能力的最重要教學環(huán)節(jié)。本文根據(jù)機械基礎(chǔ)課程的特點，提出了構(gòu)建“五位一體”（引導認知、基本訓練、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、創(chuàng)新實踐）實踐教學體系，介紹了機械基礎(chǔ)課程構(gòu)建“五位一體”實踐教學體系的意義、形成以及實施效果，期望能對同類課程起到指導作用。

關(guān)鍵詞：機械基礎(chǔ)課程；五位一體；實踐教學體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）17-0198-02

一、實踐教學在機械基礎(chǔ)課程中的重要性

機械基礎(chǔ)課程中的實踐教學，需要與時俱進，具備鮮明的時代特色，隨著社會的發(fā)展、教育的改革應(yīng)不斷地進行內(nèi)容的更新與形式的變換。大學生面對新的機遇和挑戰(zhàn)，應(yīng)在實踐教學中不斷提高自身的素質(zhì)和能力，才能適應(yīng)時代的發(fā)展需要。加強實踐教學，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，是21世紀應(yīng)用型本科院校面臨的共同課題。傳統(tǒng)的教育教學方式重視理論教學，教學模式是以“教師、課堂、教材為中心”的，屬于應(yīng)試教育，學生的實踐能力不能得到有效培養(yǎng)，對于學生的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)的發(fā)展，起著嚴重制約的影響作用。因此，重視實踐教學，從實踐教學中總結(jié)經(jīng)驗，理論與實踐相結(jié)合，才能形成科學的教學思想，構(gòu)建合理的實踐教學體系，是機械基礎(chǔ)課程的重要任務(wù)。

機械基礎(chǔ)課程是機械技術(shù)的平臺課程，覆蓋工科機類各個專業(yè)，是學生邁向?qū)I(yè)的通行證，是其他機械專業(yè)理論課的基礎(chǔ)，知識的實用性較強，對于學好后續(xù)課程和從事機械類專業(yè)都是很重要的，由于其內(nèi)容多而廣、概念深奧且難以理解等原因，傳統(tǒng)的教學模式不能滿足新時期的教學需求。本文提出的機械基礎(chǔ)課程“五位一體”實踐教學體系構(gòu)建的現(xiàn)實意義如下。

第一，培養(yǎng)學生關(guān)注實踐、立足實踐、在實踐中學習和提高，形成有益的學習觀。

第二，學生對于知識與技能的掌握和應(yīng)用能力得以強化。

第三，學生的創(chuàng)新能力會得到相應(yīng)提高。

第四，有效增強學生的職業(yè)適應(yīng)性和競爭能力。

二、“五位一體”實踐教學體系構(gòu)建

“五位一體”的實踐教學體系是一個有機的整體，五個重要方面的關(guān)系是相對獨立且統(tǒng)一的，實踐教學重視的是實踐能力的培養(yǎng)，需要一定的理論支持，同時具有相對獨立的體系與明確的學習目標。實踐教學對學生的培養(yǎng)目標是：綜合實踐能力與開拓創(chuàng)新能力的加強。因此，機械基礎(chǔ)課程“五位一體”的實踐教學體系的構(gòu)建，是以機械基礎(chǔ)課程的專業(yè)理論知識為基礎(chǔ)，深入到機械基礎(chǔ)知識的認識、機械設(shè)計、機械創(chuàng)新設(shè)計的認知規(guī)律中，應(yīng)用到機械工程制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、創(chuàng)造工程學的事件教學環(huán)節(jié)中，并將多元融為一體，構(gòu)建引導認知、基本訓練、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗和創(chuàng)新實踐“五位一體”實踐教學體系?！拔逦灰惑w”實驗課程體系架構(gòu)如圖1所示。

1.引導認知。引導認知指的是在學習機械基礎(chǔ)新課程之前，教師應(yīng)設(shè)置預熱課程：展示與新課程相關(guān)的實物和模型，對學生學習機械基礎(chǔ)新課程起到一定的啟蒙作用，有助于增強學生對于新知的認知度。因此，學校設(shè)置了機械原理陳設(shè)柜、機械設(shè)計陳列柜，購置了一系列機械模型與實物供學生學習。同時還有機械創(chuàng)新設(shè)計實驗臺、減速器拆裝試驗臺等。教師在講授課程之前可以集中或分組帶領(lǐng)學生參觀各種試驗臺與陳列柜，其中有與機械基礎(chǔ)相關(guān)的從機器的組成到工作原理知識的各種陳列，學生通過參觀陳列品，對機械有了初步的印象與了解，對于接下來的學習起著重要的鋪墊作用。另外，教師在此階段可以引入問題引導式教學方法，即教師參照學生已有的學習基礎(chǔ)和知識結(jié)構(gòu)，根據(jù)實物和模型的工作過程和工作原理設(shè)計相關(guān)問題，讓學生帶著這些問題去觀察、去思考，比如：縫紉機是如何工作的？汽車變速器的原理？減速器工作原理？里面都包含哪些零件？

2.基本訓練。機械創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)需要進行基本技能的訓練，機械創(chuàng)新設(shè)計的步驟為：草圖繪制、計算機繪圖、三維造型等。教師可以針對每一個環(huán)節(jié)進行項目訓練，加強培養(yǎng)學生的空間想象力、構(gòu)形能力、圖形表達能力，為提高機械設(shè)計能力打下堅實的基礎(chǔ)。在機械創(chuàng)新設(shè)計基本技能訓練的實踐教學模式中，教師可以采取任務(wù)驅(qū)動法，由教師制定學習階段內(nèi)的相關(guān)機械零件，布置好任務(wù)，要求學生在指定時間內(nèi)，根據(jù)任務(wù)目標，運用CAD繪圖軟件繪制出零件圖，并進行三維設(shè)計造型、測繪并繪制機構(gòu)運動簡圖以及齒輪范成原理等訓練。

3.基礎(chǔ)實驗。通過基礎(chǔ)實驗掌握機械只是系統(tǒng)的基本原理、基本試驗的方法，以達到有效培養(yǎng)學生的工程實踐能力、分析問題的能力與解決問題的能力，是針對于機械系統(tǒng)基本原理與基本實驗方法進行的初步剖析。機械系統(tǒng)的基本試驗包括速度波動調(diào)節(jié)實驗、動平衡試驗等。

4.綜合實驗。為了適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展下對高素質(zhì)人才的要求（綜合性、創(chuàng)新性、設(shè)計性），在教學中采用機械基礎(chǔ)知識的綜合實驗，綜合實驗是以學生自我的訓練為主。學校目前開設(shè)的綜合實驗有基于機構(gòu)創(chuàng)新的搭接實驗、機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計及模型制作、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗和軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新組合訓練實驗，并且每屆學生中都有部分學生主動參加，例如，2012級機制專業(yè)有近80名同學參加，2013級機制專業(yè)有40名同學參加。參與實施綜合實驗為提高學生的設(shè)計能力起到了良好的促進作用。

5.創(chuàng)新實踐。機械基礎(chǔ)課程“五位一體”實踐教學體系的構(gòu)建原則是：以學生為主體、以學生的自我訓練為主、重視學生的個性發(fā)展、培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新設(shè)計人才。在實踐的教學過程中，將學生的興趣愛好與特長等方面融入到教學中，并指導學生積極參加各類機械設(shè)計大獎賽。參加學科競賽，是提升學生的創(chuàng)新能力的有效途徑，同時，學生的綜合設(shè)計能力、工程實踐能力，以及提出問題、分析問題、解決問題的能力都得到了相應(yīng)的提升，取得良好的成績。例如，我校在2014年、2016年的河北省大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽均取得一、二、三等獎；獲得實用新型專利20余項，發(fā)明專利5項，學生參與教師課題10項。

三、“五位一體”實踐教學體系實施效果

我系在機械基礎(chǔ)課程“五位一體”實踐教學體系實施過程中，總結(jié)出了一些經(jīng)驗也取得了一些成績。

1.“五位一體”實踐教學體系保證實踐教學和理論教學有機融合，強化了學生對知識的掌握和應(yīng)用，學生對機械基礎(chǔ)課程熱情明顯高漲。

2.“五位一體”實踐教學體系，培養(yǎng)、建設(shè)了一支善于開展產(chǎn)學研的教學隊伍。我系大部分教師轉(zhuǎn)變了教學觀念，由教師的教轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的學，而教師為了更好地指導學生的實踐積極走訪、聯(lián)系各個企業(yè)、科研院所，教學、科研能力得到很大的提升。

3.“五位一體”實踐教學體系使實踐教學得到實質(zhì)性的加強，機械基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)目標能夠落到實處，理論指導實踐，真正從教學實施的角度去貫徹機械基礎(chǔ)課程建設(shè)目標。

4.“五位一體”實踐教學體系，提高了學生設(shè)計簡單傳動裝置的能力，增加了學生參加大學生科技創(chuàng)新活動的數(shù)量和質(zhì)量，切實提高了學生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

5.通過“五位一體”實踐教學體系，增強學生的職業(yè)適應(yīng)性和競爭力。根據(jù)我們對畢業(yè)生的跟蹤，發(fā)現(xiàn)實踐能力強、或參加過學科競賽的學生職業(yè)發(fā)展都很好，這其中有的學生利用自己在學校參與的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目進行自己創(chuàng)業(yè)，比如2012級機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)一名學生在校時對3D打印機非常感興趣，在校期間多次參加全國3D大賽、3D掃描與逆向設(shè)計大賽，畢業(yè)后利用自己積累的經(jīng)驗和知識開設(shè)了一家少兒3D打印培訓機構(gòu)，目前公司也基本初具規(guī)模。

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