《機械原理》應用型課程建設(shè)的探索

王爽 李東亞 吳一帆 職山杰

摘 要：為了實現(xiàn)課程由“傳授知識為主”的教學模式向“培養(yǎng)工程能力為主”的教學模式轉(zhuǎn)變，本文提出基于項目式教學的機械原理應用型課程建設(shè)。本次課程建設(shè)主要從重構(gòu)教材、項目式教學、多元化教學手段三個方面著手，進行應用型課程建設(shè)。

關(guān)鍵詞：重構(gòu); 項目式; 應用型; 多元化

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1006-3315（2019）06-174-001

隨著“回歸學習本真”、“以學生為中心”等呼聲的越來越高，應用型課程建設(shè)越來越受歡迎。應用型課程是一種以培養(yǎng)能力為主，以實際應用為導向，以項目為學習載體的教學模式。來源于生產(chǎn)實際的真實項目走進課堂，會使學習與實際生產(chǎn)應用對接的更緊密，并且學生在這種自我掌控的學習氛圍中學習熱情會被激發(fā)出來，自己主動收集資料、捕捉有用信息、探討解決方案，以此來完成項目中的實際問題。機械原理主要介紹常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計以及機構(gòu)動力學等內(nèi)容，教學目標是培養(yǎng)學生開發(fā)創(chuàng)新能力[1]。因此，機械原理課程與實際生產(chǎn)密切相關(guān)，脫離生產(chǎn)實際，很難讓學生學習到真正有用的本領(lǐng)。為了取得更好的學習效果，更高效的達到教學目標，很多高校對機械原理課程教學進行了大膽的嘗試和改革，并取得了很好的效果。結(jié)合蘇州大學應用技術(shù)學院以培養(yǎng)應用型人才為目標的實際情況，在其他高校成功進行教學改革的基礎(chǔ)上，提出對機械原理課程的教學從采用項目式教學、重構(gòu)教材、多元化教學手段、過程化考核方式和課外科技活動等幾個方面進行了改革與實踐，使學生從理論知識、操作能力以及工程技能三個方面得到全方位的提升[2][3]。

1.結(jié)合應用型人才培養(yǎng)目標，重構(gòu)教材

教材重構(gòu)方案主要從以下三個方面進行：

1.1核心內(nèi)容的確定

機械原理的核心內(nèi)容是機構(gòu)模塊，動力學模塊在實際工作中用的不多。而傳統(tǒng)教學則是把大量的時間與精力放在動力學的理論教學上，這樣一方面機構(gòu)設(shè)計的課時被嚴重壓縮，內(nèi)容講不透徹，另一方面造成學生誤以為學習的重點在機械的動力分析上，讓學生感覺機械原理是一門徹頭徹尾的理論課，嚴重脫離實際生產(chǎn)。因此，本課程建設(shè)強調(diào)設(shè)計而降低動力學分析，以機構(gòu)模為核心教學任務，安排36個課時;機械動力學模塊作為拓展模塊，以概念介紹和引導學生自主學習為主，僅安排9個課時，讓機械原理這門課程真正的為工程服務，培養(yǎng)面向工程實際的應用型人才。

1.2教學順序的確定

大多數(shù)的教材都是從運動分析、力的分析等動力學模塊開始講，如果按教材設(shè)計教學，學生要在第8周，甚至更晚才開始學習機構(gòu)設(shè)計方面的內(nèi)容，造成學生對核心內(nèi)容的接觸時間嚴重滯后。為此，本課程建設(shè)在機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析完成之后，立馬進入機構(gòu)設(shè)計部分，把充足的時間放在機構(gòu)設(shè)計部分，使機械原理的內(nèi)容真正對工程設(shè)計發(fā)揮作用。

1.3結(jié)合學生知識儲備，合理優(yōu)化教學深度

本次課程建設(shè)面臨學時被壓縮，學生教育背景為專轉(zhuǎn)本及3+4學生，不具備機械制圖、大學物理、理論力學、高等數(shù)學基礎(chǔ)等，因此本課程對教學深度進行合理弱化。對于機械動力學模塊這部分內(nèi)容的學習需要一定工程力學及高等數(shù)學基礎(chǔ)，而專轉(zhuǎn)本及3+4的學生不具備這樣的基礎(chǔ)，學習難度太大。因此，此模塊主要以概念講解為主，引導有能力的學生自主學習[4]。對于機構(gòu)模塊堅持以實用為主，對于凸輪運動規(guī)律公式的推導、凸輪輪廓曲線的解析法設(shè)計、齒輪的切制原理等理論性較強，而實際工作中往往用不到的內(nèi)容簡單介紹為主，不做重點講解，重點是凸輪、齒輪在常見機械中的實際應用。

2.采用項目式教學

傳統(tǒng)的教學模式是以教師講解為主，而項目式教學則是將學科體系中的各個知識點融入教學項目中，通過引導學生完成教學項目來展開教學[3]。每個重要章節(jié)都新增一個核心項目，項目的選擇緊密結(jié)合章節(jié)要點內(nèi)容，讓學生在項目實訓中學會知識，用會知識。項目的實施過程可以提高學生自覺參與教學的積極性、主動性，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，并且能完美融合機械原理教學知識點，完成課程教學的要求[1]。

3.多元化教學手段

課堂上圍繞項目通過多種教學手段、方法（例如采取藍墨云班課、現(xiàn)場教學、學生主講的反轉(zhuǎn)教學法等等）最大化課堂教學效果[4]。藍墨云班課可以很好的監(jiān)督學生課前知識點預習，課中參與教學互動，課后師生共同討論以及項目作品展，使學生可以時時刻刻參與機械原理的學習與討論中。在學期結(jié)束后，可通過統(tǒng)計藍墨云班課中的討論次數(shù)、作品展示數(shù)量等等，總結(jié)反思藍墨云班課的教學效果。

4.結(jié)語

蘇州大學應用技術(shù)學院機械工程專業(yè)設(shè)立于1998年，目前在校生180人，已向社會輸送畢業(yè)生達1000多人。該專業(yè)屬于老牌優(yōu)勢專業(yè)，對機械原理的教學成果要求很高。為了提高教學效果，本次課程建設(shè)淡化教師傳授知識的主導性，強調(diào)學生學習的自主性，著重培養(yǎng)學生的動手能力及工程意識，以達到培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的目的。

教改項目：蘇州大學應用技術(shù)學院第二批教學改革研究項目

非標自動化機器人設(shè)備校企合作人才培養(yǎng)的案例研究（課題編號：2018JG001）

參考文獻：

[1]孫恒，陳作模.機械原理[M]高等教育出版社，2013

[2]王波，林其斌.應用型本科機械原理課程教學改革與實踐[J]滁州學院學報，2013，15（2）：111-113

[3]陳波.面向應用型本科專業(yè)的《機械原理》教學改革探索[J]科技經(jīng)濟導刊，2016（36）：131-132

[4]宋朝霞，俞啟定.基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式教學模式研究[J]遠程教育雜志，2014（1）：97-104