“金課”背景下地方應(yīng)用型本科高校機(jī)械原理教學(xué)改革與實(shí)踐＊
——以蘭州工業(yè)學(xué)院為例

張繼林，王 亮，郭攀成，唐林虎，賈海深

（蘭州工業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730050）

2018年6月，教育部召開(kāi)新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議。會(huì)議指出振興本科教育是當(dāng)前高等教育改革和發(fā)展的核心任務(wù)。為了落實(shí)會(huì)議精神，教育部印發(fā)《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》（教高函[2018]8號(hào)）,提出淘汰“水課”打造“金課”，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量[1-2]。教育部高等教育司司長(zhǎng)吳巖認(rèn)為“金課”具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性[3]。這要求高校一線教師在教育教學(xué)工作上投入更多的時(shí)間和精力，同時(shí)也要求學(xué)生為學(xué)業(yè)負(fù)責(zé)。高等教育已進(jìn)入以結(jié)構(gòu)調(diào)整和質(zhì)量提升為核心的內(nèi)涵式發(fā)展階段，隨之誕生了新的教育類(lèi)型——應(yīng)用型本科教育[4-5]。應(yīng)用型本科高校為生產(chǎn)、建設(shè)、管理及服務(wù)一線培養(yǎng)，培養(yǎng)具有知識(shí)、能力和素質(zhì)全面而協(xié)調(diào)發(fā)展的高級(jí)應(yīng)用型人才。這要求高校以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，培養(yǎng)出具有工程實(shí)踐能力的人才。機(jī)械原理課程是一門(mén)集理論性、實(shí)踐性及創(chuàng)新性為一體的機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課程，其地位在整個(gè)培養(yǎng)體系中占有不可或缺的重要作用[6-7]。

本研究在“金課”背景下，結(jié)合蘭州工業(yè)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本校”）機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)在培養(yǎng)過(guò)程中采取的措施，重點(diǎn)討論機(jī)械原理課程在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過(guò)程的教學(xué)改革和實(shí)踐，探索在培養(yǎng)過(guò)程中提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的方式，以及打造成“金課”的途徑和措施，為人才培養(yǎng)提供寶貴的建議。

1 機(jī)械原理課程的特點(diǎn)

機(jī)械原理是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)面向應(yīng)用、實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、綜合設(shè)計(jì)能力和機(jī)械工程實(shí)踐能力方面具有重要地位。

本課程的主要任務(wù)是通過(guò)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂探討等環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)，獲得常用機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的基本理論與基本方法，具有確定機(jī)械系統(tǒng)方案、分析和設(shè)計(jì)常用機(jī)構(gòu)的能力，為將來(lái)從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

機(jī)械原理課程在培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)方面占有十分重要的地位。與理論力學(xué)等理論課程相比，機(jī)械原理涉及機(jī)械的相關(guān)機(jī)構(gòu)，實(shí)踐性強(qiáng)；與專(zhuān)業(yè)機(jī)械課程相比，機(jī)械原理是機(jī)械中的共性問(wèn)題不具體。目前的機(jī)械原理課程大多通過(guò)傳統(tǒng)的課堂講授和作業(yè)相結(jié)合的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)學(xué)生沒(méi)有工程實(shí)踐經(jīng)歷，學(xué)習(xí)難度大，難以達(dá)到“金課”背景下人才的培養(yǎng)。為了充分發(fā)揮機(jī)械原理課程的地位，培養(yǎng)符合社會(huì)所需人才，進(jìn)行機(jī)械原理課程的教學(xué)改革和探索勢(shì)在必行。

2 課程教學(xué)改革與實(shí)踐

“金課”需要教師提高教學(xué)目標(biāo)，提升教學(xué)內(nèi)容和形式的創(chuàng)新性，增加考核評(píng)價(jià)過(guò)程的難度，培養(yǎng)學(xué)生的復(fù)合能力、創(chuàng)新能力和自主能力，地方應(yīng)用型本科對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)更加注重?；谏鲜銮闆r，機(jī)械原理課程急需進(jìn)行教學(xué)改革，其研究思路如圖1所示。教師投入時(shí)間和精力，引入思政育人元素等，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的難度性，引入學(xué)科競(jìng)賽等，通過(guò)全過(guò)程考核，把教師和學(xué)生緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，達(dá)到新時(shí)代合格大學(xué)生的要求。教書(shū)育人作為教師的天職，教師在教書(shū)的過(guò)程中不斷育人，無(wú)形中達(dá)到育人的目的，因此教師必須深層次研究與探討教學(xué)內(nèi)容，合理安排教學(xué)順序，逐步引導(dǎo)學(xué)生向創(chuàng)新能力方向發(fā)展。同時(shí)教師深入挖掘思政元素，結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)行育人，達(dá)到課程思政的目的。學(xué)生的職責(zé)是學(xué)習(xí)，在求學(xué)過(guò)程中不斷塑造自學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)和奮發(fā)圖強(qiáng)的精神。為了學(xué)生在學(xué)校中達(dá)到學(xué)以致用的目的，將學(xué)科競(jìng)賽和學(xué)生牢牢綁在一起。學(xué)到的知識(shí)在學(xué)科競(jìng)賽中發(fā)揮效用，在學(xué)科競(jìng)賽中取長(zhǎng)補(bǔ)短，促使學(xué)生和教育健康發(fā)展。以往的考核只注重理論知識(shí)，只依靠期末考試的成績(jī)來(lái)反映學(xué)習(xí)的效果，目前這種考核形式不適用于“金課”背景下地方應(yīng)用型本科高校，急需一種新的考核方式（全過(guò)程考核）。該考核方式增加過(guò)程性考核比例，降低考試成績(jī)所占比例，更加落實(shí)教育教學(xué)效果，為合格的應(yīng)用型本科高校畢業(yè)生奠定基礎(chǔ)。教學(xué)是教師和學(xué)生共同作用的，通過(guò)過(guò)程考核把學(xué)生與教師的關(guān)系更加緊密聯(lián)系起來(lái)，共同促進(jìn)教育教學(xué)發(fā)展。

圖1 研究思路

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容模塊，加強(qiáng)知識(shí)能力培養(yǎng)

機(jī)械原理的主要內(nèi)容有引言、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析、機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)等11個(gè)單元。為了使教學(xué)更加系統(tǒng)化、層次化、遞進(jìn)化，將教學(xué)內(nèi)容整合為6個(gè)教學(xué)模塊，如圖2所示。首先構(gòu)建學(xué)習(xí)機(jī)械的原理組成模塊；其次學(xué)習(xí)常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性和設(shè)計(jì)。第三學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)。最后學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。教學(xué)知識(shí)從零碎到整體，從易到難，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。學(xué)生能夠由淺到深，由點(diǎn)到面，由離散到系統(tǒng)，逐漸掌握課程的內(nèi)容。

圖2 教學(xué)模塊

2.2 引入思政元素，達(dá)到育人目的

教師深入挖掘課程的德育內(nèi)涵和元素，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)引入思政元素，使學(xué)生具有正確的“世界觀、價(jià)值觀、人生觀”，學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中發(fā)揮主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。思政教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)見(jiàn)表1。通過(guò)引入“大國(guó)重器”“中國(guó)創(chuàng)造”“甘肅精神”“工匠精神”“工程師文化”“優(yōu)秀學(xué)生事跡”等專(zhuān)題，激發(fā)學(xué)生的民族自信心、愛(ài)國(guó)主義熱情和對(duì)中華歷史文化產(chǎn)生認(rèn)同感，引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、練就本領(lǐng)，從現(xiàn)在開(kāi)始準(zhǔn)備好自己，提升自己的能力，擁有較強(qiáng)的實(shí)力。

表1 思政教學(xué)內(nèi)容

2.3 引入學(xué)科競(jìng)賽，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

學(xué)科競(jìng)賽是鍛煉學(xué)生智力，超出教材范圍的一種特殊的考試和競(jìng)賽，是創(chuàng)新實(shí)踐能力提升的最佳平臺(tái)。目前與機(jī)械原理相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽有全國(guó)數(shù)三維字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽和全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。以賽促學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽的內(nèi)容，讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖的繪制，作為學(xué)生作業(yè)，同時(shí)學(xué)生可以自擬題目，進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)階段教學(xué)要求，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)入和啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。小班額授課，綜合應(yīng)用課堂教授和演示、課堂討論、課堂練習(xí)以及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)授課，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。利用課外課堂，為學(xué)生搭建平臺(tái)，訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。

2.4 強(qiáng)化考核制度，落實(shí)教育質(zhì)量

以往的課程成績(jī)?cè)u(píng)定包括平時(shí)成績(jī)（考勤、實(shí)驗(yàn)和作業(yè)）和期末考試成績(jī)，分別占30%和70%，期末考試占比較高，既不能較好地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，又不能反映學(xué)生的創(chuàng)新能力，現(xiàn)如今強(qiáng)化課程考核制度。目前課程考核環(huán)節(jié)包括過(guò)程考核和期末考試，分別占40%和60%，其中過(guò)程考核包括課堂考勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)分別占過(guò)程考核的20%、30%、10%和40%。將學(xué)科競(jìng)賽的相關(guān)內(nèi)容作為作業(yè)成績(jī)的一部分，強(qiáng)化作業(yè)的過(guò)程考核，同時(shí)增加課堂表現(xiàn)，加強(qiáng)互動(dòng)環(huán)節(jié)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激勵(lì)學(xué)生奮發(fā)圖強(qiáng)。期末考試試題全部為主觀題型，探討試題答案不為一，能夠充分發(fā)揮學(xué)生想象力和主動(dòng)性。

教師整合教學(xué)內(nèi)容、引入思政元素、指導(dǎo)學(xué)科競(jìng)賽和落實(shí)全過(guò)程考核，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作鍛煉動(dòng)手和創(chuàng)新能力。全過(guò)程考核不僅考核學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，而且考核教師的教學(xué)效果。使學(xué)生和教師處于同一個(gè)陣地，是“金課”對(duì)教師和學(xué)生的要求。通過(guò)學(xué)生和教師的努力，本校在上述學(xué)科競(jìng)賽中取得了一些明顯的成績(jī)，制作了相應(yīng)的作品，如“多功能地膜覆蓋機(jī)”“蔬菜捆綁機(jī)”“車(chē)載路錐自動(dòng)收放車(chē)”“無(wú)碳小車(chē)”等作品。

3 結(jié)語(yǔ)

建設(shè)“金課”，是強(qiáng)化本科教育的核心問(wèn)題，同時(shí)蘭州工業(yè)學(xué)院又是應(yīng)用型本科高校。在這背景條件下，本校機(jī)械原理課程整合教學(xué)內(nèi)容、引入思政元素，激勵(lì)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生正確的“三觀”，引入學(xué)科競(jìng)賽，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的課程具有難度，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，利用全過(guò)程考試，考核學(xué)生學(xué)習(xí)的情況和教師的教學(xué)效果。教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工作，需要教師和學(xué)生不斷的努力，只要改革就會(huì)進(jìn)步，只要?jiǎng)?chuàng)新就會(huì)更好。