基于工程能力培養(yǎng)的《機(jī)械原理》教學(xué)實(shí)踐探討

汪昌盛 吳恩啟

摘要：工程能力的培養(yǎng)是高校工科類專業(yè)本科生培養(yǎng)的核心。《機(jī)械原理》課程作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在其理論教學(xué)中結(jié)合工程實(shí)際案例進(jìn)行講解，不僅可以很好的提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，而且可以提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。?本文從機(jī)械行業(yè)面臨的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)出發(fā)，提出在《機(jī)械原理》課程教學(xué)中，需要重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域和案例，從而提升《機(jī)械原理》課程的實(shí)時(shí)性和實(shí)踐性，增加學(xué)生對(duì)該課程的理解和對(duì)機(jī)械行業(yè)的熱愛(ài)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理;工程案例;教學(xué)實(shí)踐

作為高等工科機(jī)械類本科專業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課，《機(jī)械原理》課程是學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事機(jī)械類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。它對(duì)機(jī)械工程后續(xù)相關(guān)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)起到了承上啟下的作用。本課程的培養(yǎng)目標(biāo)是通過(guò)課程的理論學(xué)習(xí)使學(xué)生具有較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐的能力。和其他先修課程相對(duì)比，《機(jī)械原理》課程最顯著的區(qū)別是在機(jī)械理論的基礎(chǔ)上，具有非常強(qiáng)的工程實(shí)踐性，而且絕大多數(shù)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐、生活實(shí)際密切相關(guān)，因此很多授課內(nèi)容結(jié)合工程實(shí)踐案例進(jìn)行講解，將會(huì)能達(dá)到好的教學(xué)效果。

一、《機(jī)械原理》教學(xué)中的存在的問(wèn)題

《機(jī)械原理》課程主要內(nèi)容是介紹機(jī)械的各種機(jī)構(gòu)的工作原理，運(yùn)用圖解法和解析法，讓學(xué)生熟悉這些機(jī)械機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程。雖然在課堂教學(xué)中對(duì)每種機(jī)械機(jī)構(gòu)都做了詳細(xì)地教學(xué)講解，但是同學(xué)們?cè)谡n程設(shè)計(jì)和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中依然不能很好地運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械原理知識(shí)。究其原因，是因?yàn)榻虒W(xué)過(guò)程中，理論講授內(nèi)容較多，而工程實(shí)踐類案例應(yīng)用的環(huán)節(jié)較少，導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，不能靈活應(yīng)用機(jī)械機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)原理，也約束了學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展^[1]。具體來(lái)說(shuō)，在《機(jī)械原理》課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題如下：

一是課程講授內(nèi)容局限于教材范圍，未能和機(jī)械零部件的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，課程內(nèi)容落后于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展水平。

二是課程講授的傳統(tǒng)機(jī)械零部件工作原理，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)吸引力較弱，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三是課后作業(yè)依然是傳統(tǒng)機(jī)械零部件相關(guān)內(nèi)容，作業(yè)提交的答案標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致學(xué)生間互相抄襲作業(yè)的現(xiàn)象常見(jiàn)。

四是工程實(shí)踐類教學(xué)內(nèi)容單一，不能和機(jī)械先進(jìn)制造技術(shù)中的理論應(yīng)用進(jìn)行有效結(jié)合。

二、工程實(shí)踐案例教學(xué)的特點(diǎn)和意義

工程案例教學(xué)的最顯著特點(diǎn)是利用工程實(shí)際、日常生活實(shí)際中典型機(jī)械或典型機(jī)械的零部件作為講解相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容的一種案例，然后通過(guò)案例提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論，最后由教師總結(jié)，達(dá)到使學(xué)生牢固掌握相關(guān)內(nèi)容的目的。在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)給了學(xué)生充分的自由，促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)性，學(xué)生成了教學(xué)活動(dòng)中的主體，改變了教師講、學(xué)生聽(tīng)的傳統(tǒng)的以教定學(xué)的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主合作、探索創(chuàng)新的新型的學(xué)習(xí)模式^[2]。通過(guò)引入案例分析不僅可以提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解能力，而且可以提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，幫助學(xué)生活學(xué)活用所學(xué)的知識(shí)。

然而目前機(jī)械原理類課程教學(xué)中，重理論原理，輕實(shí)踐應(yīng)用，重傳授教學(xué)，輕學(xué)生參與。導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)類課程，停留在書(shū)本理論和案例表面，無(wú)法參與實(shí)踐。

工程案例供應(yīng)不足，質(zhì)量不高，落后于現(xiàn)實(shí)發(fā)展。很多高校盡管重視工程實(shí)踐案例教學(xué)的應(yīng)用，但在案例的搜集、整理和分析等方面比較滯后。例如，在皮帶輪傳動(dòng)部分，依然應(yīng)用80年代的手動(dòng)縫紉機(jī)，而目前此類產(chǎn)品已從市場(chǎng)消失，學(xué)生無(wú)法實(shí)現(xiàn)感官認(rèn)識(shí)和切實(shí)理解。如果應(yīng)用掃地機(jī)器人等現(xiàn)代產(chǎn)品，則收到關(guān)注，將大大提升。

三、工程實(shí)踐案例教學(xué)的建議

根據(jù)目前的《機(jī)械原理》課程教學(xué)的現(xiàn)狀和機(jī)械行業(yè)發(fā)展新形式，對(duì)課程的工程實(shí)踐教學(xué)，提出以下建議^[3，4]：

第一，教師在工程實(shí)踐案例教學(xué)前，需要了解該案例提出背景和應(yīng)用領(lǐng)域，查閱文獻(xiàn)和目前應(yīng)用領(lǐng)域，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)創(chuàng)造性。

第二，在教學(xué)過(guò)程中，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法和考核等方面進(jìn)行科學(xué)性的優(yōu)化和改革，對(duì)設(shè)計(jì)課堂問(wèn)題和課后案例總結(jié)，融入創(chuàng)新型和趣味性，引導(dǎo)學(xué)生更多參與和理解該課程。第三，教師和教研組需要更多了解機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)目前發(fā)展的現(xiàn)狀，針對(duì)目前行業(yè)發(fā)展和未來(lái)趨勢(shì)，不斷更新工程實(shí)踐案例，與時(shí)俱進(jìn)。

總之，針對(duì)《機(jī)械原理》課程工程案例教學(xué)的目前現(xiàn)狀，需要任課教師、教研組和學(xué)校全體人員共同努力，不僅僅能通過(guò)案例教學(xué)進(jìn)行理論講授，更能讓學(xué)生了解到機(jī)械行業(yè)的發(fā)展和機(jī)遇，讓學(xué)生在案例實(shí)踐中提升和感知，認(rèn)可機(jī)械行業(yè)，增強(qiáng)對(duì)行業(yè)的投入和興趣，從而為國(guó)家的機(jī)械工業(yè)發(fā)展培養(yǎng)更多專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

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