“機(jī)械原理”課程教學(xué)改革初探

胡瓊 王衍

關(guān)鍵詞 機(jī)械原理 教學(xué)改革 實(shí)踐 創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.09.055

Abstract With the development of reform and opening up， industrialization plays an increasingly prominent role in the national economy. The state also gradually attaches importance to the innovation of mechanical technology， and strengthens the improvement of students' practical ability， thinking innovation ability and scientific and cultural literacy. Through the implementation plan of advanced engineering and technology undergraduate personnel training， systematic education is carried out for students according to the relevant knowledge system and content of mechanical principle course. To adopt novel teaching mode and means to stimulate students' interest in learning and improve learning efficiency is conducive to improving the quality of teaching in schools. Through the test of practice， these measures and methods have achieved good results. This paper expounds the process and results of the teaching reform of the course of mechanical principle， with a view to providing reference for the educational reform of engineering courses in colleges and universities.

Keywords Mechanical Principles; teaching reform; practice; innovative ability

0 前言

機(jī)械原理屬于機(jī)械類專業(yè)的一門非常重要的課程。其涉及的知識(shí)范圍很廣，學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候需要認(rèn)真的聽講并做下詳細(xì)的筆記，以便更扎實(shí)地掌握機(jī)械原理相關(guān)知識(shí)。在最近幾十年，中國(guó)的科學(xué)技術(shù)正在逐漸朝著世界科技前沿邁進(jìn)。在機(jī)構(gòu)組織和機(jī)器設(shè)備原理的理解上已經(jīng)達(dá)到了先進(jìn)的水平，同時(shí)機(jī)械工程學(xué)科也有了顯著的改變。

1 機(jī)械原理教學(xué)改革存在的問題

西方發(fā)達(dá)國(guó)家在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、思維創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)等方面上有著較豐富的經(jīng)驗(yàn)，他們將改革重點(diǎn)集中到了高等工程教育回歸工程上。而相比之下，我國(guó)對(duì)機(jī)械原理課程教學(xué)的重視時(shí)間較晚，重視程度也相對(duì)較弱，但隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷提升，我國(guó)對(duì)教學(xué)改革也有了新的要求。

目前，我國(guó)眾高校相關(guān)學(xué)科教師根據(jù)機(jī)械原理課程建設(shè)的改革要求進(jìn)行了若干實(shí)踐活動(dòng)與探究。北京航空航天大學(xué)的郭衛(wèi)東、[1]電子科技大學(xué)的杜麗、[2]北京科技大學(xué)于曉紅[3]和新疆大學(xué)的穆塔里夫阿赫邁德[4]等多名教授對(duì)機(jī)械原理的教學(xué)改革進(jìn)行了一定的實(shí)踐嘗試，為一些理論學(xué)科提供了指導(dǎo)建議，也為機(jī)械原理積累了諸多的經(jīng)驗(yàn)。這對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、思維創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)有著重要的意義。

然而，在當(dāng)前機(jī)械原理方面上的探究還有著很多需要解決的問題：

第一，機(jī)械原理課程建設(shè)在改革的探索上目前還停留在初級(jí)階段。主要原因是機(jī)械原理課程的內(nèi)容知識(shí)尚未能跟上現(xiàn)代機(jī)械原理技術(shù)的要求，所采用的教學(xué)方法達(dá)不到想要的實(shí)用性，教學(xué)手段比較單一，激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而且，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容過于老舊，沒有突出的專業(yè)特色。因此需要對(duì)此進(jìn)行更為深刻的探究。

第二，改革的實(shí)踐成果大部分應(yīng)用不到日常的教學(xué)工作中。

第三，對(duì)機(jī)械原理相關(guān)的課程改革的程度較淺，改革的方面單一，沒有嚴(yán)格按照國(guó)家的教育改革要求對(duì)機(jī)械原理進(jìn)行多方面的創(chuàng)新和實(shí)踐。

根據(jù)以上現(xiàn)狀分析，我國(guó)眾高校在開展機(jī)械原理課程改革創(chuàng)新與實(shí)踐上，必須加強(qiáng)課程建設(shè)的發(fā)展，通過實(shí)踐來找到適合自身的教育模式與教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而更好的促進(jìn)機(jī)械原理技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。

2 機(jī)械原理課程教學(xué)改革的目標(biāo)

機(jī)械原理的研究目標(biāo)分為機(jī)器與結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面，兩者在課程教育方案中相輔相成。在日常的機(jī)械原理課程教學(xué)改革探索中，教師應(yīng)通過生動(dòng)有趣的課堂來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械原理的積極性，并加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的能力。在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)的過程中，也要著重提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、思維創(chuàng)造能力與創(chuàng)新意識(shí)等。本課程教學(xué)改革的主要目標(biāo)為：

第一，不斷發(fā)展“設(shè)計(jì)為主，分析為輔”理念，逐漸落實(shí)機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)的課程設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)有所創(chuàng)新，并在教學(xué)內(nèi)容方面注重優(yōu)化，編寫出精美的機(jī)械原理課程中文版教學(xué)講義和多媒體課程方案。

第二，機(jī)械原理相關(guān)的授課教師應(yīng)制作機(jī)械原理多媒體素材，不斷更新多媒體教學(xué)軟件，并通過生動(dòng)有趣的課堂來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高機(jī)械原理課堂的教學(xué)效率。

第三，機(jī)械原理課程的相關(guān)指導(dǎo)老師要不斷的更新機(jī)械原理設(shè)計(jì)題目。課程設(shè)計(jì)中要著重計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，以提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)分析和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生真正的學(xué)有所用，學(xué)有所依。

第四，專業(yè)指導(dǎo)老師還需編寫機(jī)械原理課程英語(yǔ)版教學(xué)講義，多媒體課件與立體化英文教材。通過多方面的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生進(jìn)行具體的講解，使得學(xué)生從教學(xué)素材中有所收獲。

3 機(jī)械原理課程教材改革的主要內(nèi)容

根據(jù)機(jī)械原理課程的需要，著重在課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)和雙語(yǔ)教學(xué)課程建設(shè)等方面來探究機(jī)械原理課程的教育改革。

3.1 課程體系的優(yōu)化和教學(xué)內(nèi)容的更新

根據(jù)“以分析為主，設(shè)計(jì)為輔，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)”的指導(dǎo)要求，由“機(jī)械的動(dòng)力設(shè)計(jì)”與“機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)”兩個(gè)方面構(gòu)建課程章次的課程體系。在設(shè)計(jì)上，通過采用整合課程、重構(gòu)課程體系、組織重組及提高教學(xué)內(nèi)容質(zhì)量，以盡可能地體現(xiàn)工程創(chuàng)造性思維和機(jī)械原理課程的專業(yè)特點(diǎn)。

3.2 課程教學(xué)方法和手段的改革

機(jī)械原理相關(guān)教師應(yīng)當(dāng)在機(jī)械原理課程教學(xué)內(nèi)容的基本上，采用多樣化的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)以研究性、討論性和案例性的多種教學(xué)模式進(jìn)行改革，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性，從而更好地提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到國(guó)家教育改革創(chuàng)新的要求。

此外，根據(jù)機(jī)械原理課程本身的特點(diǎn)，綜合采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體技術(shù)及網(wǎng)上問答的方式，推動(dòng)研究性、討論性及案例性的教育模式改革，從而對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行多方面的提高，并能夠更好地答疑解惑。

3.3 課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與實(shí)踐

課程設(shè)計(jì)相關(guān)教師要著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和實(shí)踐動(dòng)手能力。采用多種教學(xué)方法與生動(dòng)有趣的課堂氛圍來進(jìn)行有效的課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革。其重點(diǎn)是設(shè)計(jì)出一些難度適中，與課程相關(guān)，又可以突出專業(yè)特色的課程設(shè)計(jì)作業(yè)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。開展各種科技創(chuàng)新小組活動(dòng)和學(xué)科創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的思維能力，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)意識(shí)，讓他們積極地投入到各類競(jìng)賽中，并在比賽中得到專業(yè)技術(shù)的提升。

此外，根據(jù)在企業(yè)和高校的工作經(jīng)驗(yàn)，作者認(rèn)為應(yīng)根據(jù)行業(yè)實(shí)際需求，開展一些具有特色和針對(duì)性的機(jī)械課程，如礦山機(jī)械、軌道機(jī)械、船用機(jī)械、冶金機(jī)械等課程。如此可針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，并在動(dòng)手實(shí)踐課題中激發(fā)自己的想象力與創(chuàng)造力。

3.4 雙語(yǔ)教學(xué)在機(jī)械原理教學(xué)中的作用

我們可以把一些機(jī)械課程編寫英語(yǔ)版的講義，還可以把一些教材也用英語(yǔ)編寫。在編寫英語(yǔ)教材中，可以把國(guó)外先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)加入其中，這樣可以讓同學(xué)有所參考，以便更好地認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。還可以將英語(yǔ)教材與中文教材相融合，這樣更有利于同學(xué)們機(jī)械技術(shù)的提高。

4 突出機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)特殊地位

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)在機(jī)械原理課程中占據(jù)重要的作用。它不僅可以讓學(xué)生在每個(gè)機(jī)械原理課程內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)處得到更深入的了解與掌握，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

在平時(shí)的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)實(shí)踐當(dāng)中遇到的問題，可以讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，以便盡早發(fā)現(xiàn)難以理解的知識(shí)點(diǎn)，從而更好的激發(fā)學(xué)生在翻閱課本和渴望解答知識(shí)疑問的積極性。因此，為了更好的提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的相關(guān)老師應(yīng)當(dāng)注重機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程。

在平時(shí)的機(jī)械原理課程教學(xué)中，要做到如下幾點(diǎn)：

第一，要采取生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，讓學(xué)生自由發(fā)揮，獨(dú)立制定課題，或者成立科技創(chuàng)新小組，進(jìn)行集體討論與思考，增強(qiáng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

第二，考慮到“在理論課程即將結(jié)束時(shí)，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)大部分已經(jīng)遺忘，達(dá)不到很好的學(xué)習(xí)效果，且學(xué)期末時(shí)間較緊，學(xué)習(xí)任務(wù)艱巨，外加期末考試的壓力，使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)時(shí)有意回避遇到的問題，從而導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)質(zhì)量嚴(yán)重下降”的問題，課程設(shè)計(jì)相關(guān)教師應(yīng)合理安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間，使學(xué)生得到充足的實(shí)踐鍛煉，進(jìn)而可進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文作者根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)述了機(jī)械原理課程教學(xué)改革的初步探索與收獲。具體從對(duì)目前機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)存在的問題出發(fā)，結(jié)合前輩經(jīng)驗(yàn)，給出了該課程的改革目標(biāo)，基于此詳細(xì)闡述了改革的具體內(nèi)容，并強(qiáng)調(diào)了課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性。綜上所述可知：機(jī)械原理課程相關(guān)教師應(yīng)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力、培養(yǎng)思維創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)為目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用新穎的教學(xué)方法和形式多樣的教學(xué)手段，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)普通高等院校機(jī)械原理課程教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升。

基金項(xiàng)目：“江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PPZY2015C214 ）”（英文標(biāo)志：Top- notch Academic Programs Project of Jiangsu Higher Education Institutions，英文標(biāo)志簡(jiǎn)稱：TAPP）和“江蘇省高等教育教改研究立項(xiàng)課題（2017JSJG254）”

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