機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索

吳杰

摘要：機(jī)械基礎(chǔ)是面向工科類近機(jī)械專業(yè)學(xué)生、將機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械原理課程內(nèi)容綜合的一門課程，是研究有關(guān)機(jī)械基本理論問題的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文針對(duì)某高校交通運(yùn)輸專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，總結(jié)分析了出現(xiàn)的問題，提出轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、改進(jìn)教學(xué)方法、整合優(yōu)質(zhì)教育資源、完善考核形式的建議，旨在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，從而提高課堂教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械基礎(chǔ)；教學(xué)模式；考核形式；教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）25-0160-02

一、前言

機(jī)械基礎(chǔ)課程是將機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械原理課程內(nèi)容綜合的一門課程，是高等工科院校工科類近機(jī)械專業(yè)必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，如交通運(yùn)輸專業(yè)、包裝專業(yè)、材料專業(yè)、能源與動(dòng)力工程專業(yè)及工業(yè)工程專業(yè)等；是研究有關(guān)機(jī)械的基本理論問題的專業(yè)基礎(chǔ)課；是著重研究一般機(jī)械的共性問題，即機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和綜合、零件設(shè)計(jì)的基本理論及方法，這些理論和方法是緊密為工程服務(wù)的[1]。該課程是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，傳統(tǒng)的停留在理論講解上的教學(xué)模式使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳，因此本文以機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)過程為例，總結(jié)教學(xué)過程中存在的問題，探索提升“教”與“學(xué)”的有效途徑。

二、機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)過程中存在的問題

我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)制造業(yè)提出了新的目標(biāo)，即由“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”逐步發(fā)展，因此對(duì)制造相關(guān)專業(yè)的人才需求量也逐漸增大，很多高校工科類近機(jī)械專業(yè)也都開設(shè)了機(jī)械專業(yè)的相關(guān)課程，為培養(yǎng)機(jī)械化人才做出了一系列努力，但在教學(xué)過程中仍然存在許多問題。

1.教學(xué)模式的問題。無論是機(jī)械專業(yè)教學(xué)還是其他學(xué)科的教學(xué)，很多高校一般是采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即“填鴨式”教學(xué)和“灌溉式”教學(xué)[2]。機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)，如何在教學(xué)過程中考慮實(shí)踐性是高校教師需要考慮的問題，同時(shí)機(jī)械基礎(chǔ)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一門重要課程，在教學(xué)過程中需要考慮相關(guān)創(chuàng)新方法的融入，特別是面向汽車、建筑專業(yè)的學(xué)生。由于機(jī)械專業(yè)的課程比較復(fù)雜，理論分析和計(jì)算較多，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)偏難，特別是近機(jī)械專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)，他們的課程課時(shí)比機(jī)械專業(yè)少，而學(xué)習(xí)的內(nèi)容比較多，這就需要采用通俗易懂的教學(xué)方法和教學(xué)手段。

2.課程設(shè)置的問題。機(jī)械基礎(chǔ)課程是將機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械原理課程內(nèi)容綜合的一門課程，對(duì)于工科類近機(jī)械專業(yè)的學(xué)習(xí)本身就具有一定的難度，而且課程教學(xué)安排的課時(shí)明顯少于機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械原理課程的總課時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)要求學(xué)生掌握兩門課的內(nèi)容，由于知識(shí)點(diǎn)多，所以掌握難度比較大。

3.教學(xué)條件的問題。部分院校雖然開設(shè)了機(jī)械基礎(chǔ)課程，但教學(xué)條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，課堂上缺乏與之相關(guān)的教具和必要的演示模型，單純的口頭授課很難讓學(xué)生理解如此復(fù)雜的抽象知識(shí)，學(xué)生缺乏對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)，自然無法深刻理解和掌握。隨著機(jī)械、汽車、交通運(yùn)輸?shù)扰c機(jī)械相關(guān)專業(yè)的學(xué)生越來越多，再加上機(jī)械設(shè)備比較昂貴，學(xué)校購買的數(shù)量有限，在一定程度上制約了機(jī)械基礎(chǔ)課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的發(fā)展。

4.課程考核的問題。這門課程考試的形式主要是書面考核，由于考核題目的數(shù)量有限，這種考核方式并不能覆蓋機(jī)械基礎(chǔ)整門課程的內(nèi)容，所以不能有效地衡量學(xué)生對(duì)這門課的掌握程度，因此有必要改進(jìn)考核形式，提出比較完善的課程考核體系。

三、促進(jìn)機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)發(fā)展的建議

對(duì)比傳統(tǒng)的教學(xué)方法，在現(xiàn)代化的機(jī)械教學(xué)過程中，教師必須要為學(xué)生提供科學(xué)的引導(dǎo)，把學(xué)生作為主體來開展相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)。與此同時(shí)，教師也要明確教學(xué)目標(biāo)和范圍，切實(shí)抓住教學(xué)重點(diǎn)，不斷健全教學(xué)任務(wù)和教學(xué)方法，從而形成系統(tǒng)化的機(jī)械教學(xué)體系。

1.轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，提高課堂質(zhì)量。由美國(guó)發(fā)起的“翻轉(zhuǎn)課堂”是一種新型的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式引起了許多國(guó)內(nèi)外教育者的關(guān)注[3]。國(guó)外學(xué)者一致認(rèn)為，這種教學(xué)模式能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，有助于學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展，也使其綜合能力得到了全面發(fā)展。但是由于它本身的特殊性，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在我國(guó)當(dāng)前教育體制下顯得有些“水土不服”，學(xué)生參與人數(shù)不高，總體效果不佳。因此，以機(jī)械基礎(chǔ)課程中的平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析章節(jié)為例，筆者認(rèn)為可以在課前引導(dǎo)學(xué)生借助機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析軟件ADAMS和數(shù)學(xué)軟件MATLAB自主進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和建模仿真，課中分組展示和組織交流探討，課后積極反思以及補(bǔ)充練習(xí)，打造“課前準(zhǔn)備—課中互動(dòng)—課后反思”的教學(xué)模式。再以機(jī)械零部件等章節(jié)為例，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作虛擬零件庫，繪制課程所涉及的機(jī)械零部件，教師通過控制鼠標(biāo)從各方位和角度來展示機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)。這樣一來，逼真的虛擬零部件可以很清晰地展示在學(xué)生眼前，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高了課堂教學(xué)效果。

2.完善課程設(shè)置，明確教學(xué)目的。機(jī)械基礎(chǔ)主要是面向工科類近機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，該門課程設(shè)置的初衷在于讓相關(guān)專業(yè)學(xué)生對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解，所以其教學(xué)目的是讓學(xué)生盡可能多的了解機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握部分核心知識(shí)點(diǎn)，為其后續(xù)的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此，教師在教學(xué)過程中要分清知識(shí)點(diǎn)的“孰重孰輕”，盡量減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

3.增加教學(xué)投入，完善學(xué)校軟硬件資源。學(xué)校和政府要加大對(duì)學(xué)校的教育投入，以機(jī)械基礎(chǔ)課程為例，在課程教學(xué)中盡量多購買一些必要的教具和模型，也可以借助虛擬樣機(jī)技術(shù)制作機(jī)械設(shè)備的實(shí)體模型。同時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源庫的建設(shè)和共享，良好的教學(xué)視頻可以代替教師的課堂教授，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。因此，以學(xué)校為平臺(tái)，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源庫的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)與精品課程、視頻公開課等各種開放教育資源平臺(tái)的合作與共享，提升教學(xué)資源的質(zhì)量[4]。

4.完善考核體系，實(shí)時(shí)反映教與學(xué)的效果。相比于傳統(tǒng)的依靠期末筆試這種單一形式來考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，采用動(dòng)態(tài)的、多形式的課程考核體系，可以幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)，提醒學(xué)生反思學(xué)習(xí)效果。采取教學(xué)效果的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，教師實(shí)時(shí)收集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的每一次學(xué)習(xí)效果，積極調(diào)整教學(xué)方法，開展反思教學(xué)法。采取全學(xué)期的多形式課程考核，考核動(dòng)態(tài)貫穿于教學(xué)的始終，從學(xué)生的“言、行、果”多方位評(píng)價(jià)，形成一套全過程監(jiān)督的考核評(píng)價(jià)方案。

四、總結(jié)

對(duì)于工科類近機(jī)械專業(yè)的本科生而言，機(jī)械基礎(chǔ)課程是他們學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，要全方位考慮教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)條件、考核形式等的改革與創(chuàng)新，才能讓學(xué)生更容易理解知識(shí)、掌握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)。通過轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、采用動(dòng)態(tài)的多形式的課程考核評(píng)價(jià)體系，以學(xué)生為主體，借助計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)以及虛擬樣機(jī)技術(shù)，在每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都鼓勵(lì)學(xué)生自主參與，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也提高了教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]何琳潔，賀辰衎，戴娜.大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果的實(shí)驗(yàn)研究——以《貨幣銀行學(xué)》為例[J].大學(xué)教育科學(xué)，2017，（6）：013.

[4]江帆，張春良，王一軍，等.“機(jī)械原理”MOOC教學(xué)設(shè)計(jì)[J].工業(yè)和信息化教育，2017，（7）：33-37.