机械基础课程教学改革分析

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摘要：机械基础是面向工科类近机械专业学生、将机械设计与机械原理课程内容综合的一门课程，是研究有关机械基本理论问题的专业基础课。本文针对某高校交通运输专业学生的学习现状，总结分析了出现的问题，提出转变教学模式、改进教学方法、整合优质教育资源、完善考核形式的建议，旨在充分调动学生的学习积极性和主观能动性，从而提高课堂教学效果。

关键词：机械基础；教学模式；考核形式；教学效果

一、前言

机械基础课程是将机械设计与机械原理课程内容综合的一门课程，是高等工科院校工科类近机械专业必修的一门重要专业基础课程，如交通运输专业、包装专业、材料专业、能源与动力工程专业及工业工程专业等；是研究有关机械的基本理论问题的专业基础课；是着重研究一般机械的共性问题，即机构的结构分析和综合、零件设计的基本理论及方法，这些理论和方法是紧密为工程服务的[1]。该课程是一门理论与实践紧密结合的课程，传统的停留在理论讲解上的教学模式使得学生的学习效果不佳，因此本文以机械基础课程教学过程为例，总结教学过程中存在的问题，探索提升“教”与“学”的有效途径。

二、机械基础教学过程中存在的问题

我国现阶段对制造业提出了新的目标，即由“制造大国”向“制造强国”逐步发展，因此对制造相关专业的人才需求量也逐渐增大，很多高校工科类近机械专业也都开设了机械专业的相关课程，为培养机械化人才做出了一系列努力，但在教学过程中仍然存在许多问题。1.教学模式的问题。无论是机械专业教学还是其他学科的教学，很多高校一般是采用传统的教学方式，即“填鸭式”教学和“灌溉式”教学[2]。机械基础课程实践性和综合性较强，如何在教学过程中考虑实践性是高校教师需要考虑的问题，同时机械基础是培养学生创新能力的一门重要课程，在教学过程中需要考虑相关创新方法的融入，特别是面向汽车、建筑专业的学生。由于机械专业的课程比较复杂，理论分析和计算较多，学生普遍反映学习偏难，特别是近机械专业学生的学习，他们的课程课时比机械专业少，而学习的内容比较多，这就需要采用通俗易懂的教学方法和教学手段。2.课程设置的问题。机械基础课程是将机械设计与机械原理课程内容综合的一门课程，对于工科类近机械专业的学习本身就具有一定的难度，而且课程教学安排的课时明显少于机械专业学习机械设计和机械原理课程的总课时，在短时间内要求学生掌握两门课的内容，由于知识点多，所以掌握难度比较大。3.教学条件的问题。部分院校虽然开设了机械基础课程，但教学条件远远不够，课堂上缺乏与之相关的教具和必要的演示模型，单纯的口头授课很难让学生理解如此复杂的抽象知识，学生缺乏对学习内容的感性认识，自然无法深刻理解和掌握。随着机械、汽车、交通运输等与机械相关专业的学生越来越多，再加上机械设备比较昂贵，学校购买的数量有限，在一定程度上制约了机械基础课堂实践环节教学的发展。4.课程考核的问题。这门课程考试的形式主要是书面考核，由于考核题目的数量有限，这种考核方式并不能覆盖机械基础整门课程的内容，所以不能有效地衡量学生对这门课的掌握程度，因此有必要改进考核形式，提出比较完善的课程考核体系。

三、促进机械基础课程教学发展的建议

对比传统的教学方法，在现代化的机械教学过程中，教师必须要为学生提供科学的引导，把学生作为主体来开展相应的教学活动。与此同时，教师也要明确教学目标和范围，切实抓住教学重点，不断健全教学任务和教学方法，从而形成系统化的机械教学体系。1.转变教学模式，提高课堂质量。由美国发起的“翻转课堂”是一种新型的教学模式，这种教学模式引起了许多国内外教育者的关注[3]。国外学者一致认为，这种教学模式能够促进学生对知识的掌握，提高学生的学习主动性，有助于学生个性化的发展，也使其综合能力得到了全面发展。但是由于它本身的特殊性，翻转课堂教学模式在我国当前教育体制下显得有些“水土不服”，学生参与人数不高，总体效果不佳。因此，以机械基础课程中的平面机构运动分析章节为例，笔者认为可以在课前引导学生借助机械系统动力学自动分析软件ADAMS和数学软件MATLAB自主进行数值计算和建模仿真，课中分组展示和组织交流探讨，课后积极反思以及补充练习，打造“课前准备—课中互动—课后反思”的教学模式。再以机械零部件等章节为例，可以利用虚拟现实技术制作虚拟零件库，绘制课程所涉及的机械零部件，教师通过控制鼠标从各方位和角度来展示机械零部件的结构。这样一来，逼真的虚拟零部件可以很清晰地展示在学生眼前，增加了学生的学习兴趣，从而提高了课堂教学效果。2.完善课程设置，明确教学目的。机械基础主要是面向工科类近机械专业的学生，该门课程设置的初衷在于让相关专业学生对机械基础知识有一定的了解，所以其教学目的是让学生尽可能多的了解机械原理和机械设计的基本内容，掌握部分核心知识点，为其后续的专业知识学习奠定基础。因此，教师在教学过程中要分清知识点的“孰重孰轻”，尽量减轻学生的学习负担。3.增加教学投入，完善学校软硬件资源。学校和政府要加大对学校的教育投入，以机械基础课程为例，在课程教学中尽量多购买一些必要的教具和模型，也可以借助虚拟样机技术制作机械设备的实体模型。同时，应该加强优质教育资源库的建设和共享，良好的教学视频可以代替教师的课堂教授，激发学习兴趣。因此，以学校为平台，加强优质教育资源库的建设，实现与精品课程、视频公开课等各种开放教育资源平台的合作与共享，提升教学资源的质量[4]。4.完善考核体系，实时反映教与学的效果。相比于传统的依靠期末笔试这种单一形式来考核学生的学习情况，采用动态的、多形式的课程考核体系，可以帮助教师及时调整教学，提醒学生反思学习效果。采取教学效果的实时动态监控，教师实时收集学生学习过程中的每一次学习效果，积极调整教学方法，开展反思教学法。采取全学期的多形式课程考核，考核动态贯穿于教学的始终，从学生的“言、行、果”多方位评价，形成一套全过程监督的考核评价方案。

四、总结

对于工科类近机械专业的本科生而言，机械基础课程是他们学习后续专业课程的基础，要全方位考虑教学模式、教学方法、教学条件、考核形式等的改革与创新，才能让学生更容易理解知识、掌握知识和运用知识。通过转变教学模式、采用动态的多形式的课程考核评价体系，以学生为主体，借助计算机辅助技术以及虚拟样机技术，在每一个教学环节都鼓励学生自主参与，增强了学生的学习兴趣，也提高了教学质量。

参考文献：

[1]刘依.“机械设计基础”课程任务驱动式教学改革研究[J].才智,2017,(2):102.

[2]王哲.机械教学发展现状分析[J].收藏,2017,(32):134.

[3]何琳洁,贺辰衎,戴娜.大学翻转课堂教学效果的实验研究———以《货币银行学》为例[J].大学教育科学,2017,(6):013.

[4]江帆,张春良,王一军,等.“机械原理”MOOC教学设计[J].工业和信息化教育,2017,(7):33-37.

作者:吴杰 单位:西华大学机械工程学院