關(guān)于高職院校機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革措施的思考

李璽 林顯新 李倩

【摘 要】本文對(duì)高職院校機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革措施進(jìn)行思考，從整合和優(yōu)化課程內(nèi)容、靈活運(yùn)用多種教學(xué)方式、加強(qiáng)三維設(shè)計(jì)軟件和CAD技術(shù)的應(yīng)用、多方面開(kāi)發(fā)課外活動(dòng)、完善課程考核制度等方面提出機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革措施。

【關(guān)鍵詞】高職院校 機(jī)械設(shè)計(jì) 教學(xué)方式 教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）47-0051-02

機(jī)械基礎(chǔ)作為工科類學(xué)生尤其是機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是從事與機(jī)械相關(guān)行業(yè)工作的學(xué)生的必修課。該課程主要以機(jī)械零件和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)知識(shí)，要求通過(guò)課程教學(xué)讓學(xué)生掌握各種零件結(jié)構(gòu)的形式及工作原理，在日后的工作中能夠進(jìn)行合理選型并且對(duì)相關(guān)零部件和結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修。然而，在當(dāng)前的教學(xué)實(shí)踐中，高職生源不僅缺乏工程背景，而且普遍缺乏課堂學(xué)習(xí)信心，厭倦思維邏輯的理論學(xué)習(xí)。與普通本科院校的學(xué)生相比，純理論講授的教學(xué)方式無(wú)法深度激發(fā)學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的興趣，難以發(fā)揮他們的潛能。同時(shí)，高職學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差，空間想象能力不夠，如果沒(méi)有三維直觀結(jié)構(gòu)，無(wú)法直接通過(guò)照片或者圖片理解結(jié)構(gòu)形式及相對(duì)的運(yùn)動(dòng)和配合關(guān)系，無(wú)法單純通過(guò)課本知識(shí)理解和學(xué)習(xí)機(jī)械結(jié)構(gòu)及零部件。為此，本文試從以下方面思考機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革措施，旨在為后續(xù)的研究和探索提供一定的理論和實(shí)踐方面的借鑒。

一、整合和優(yōu)化課程內(nèi)容

作為機(jī)械與近機(jī)專業(yè)的學(xué)生，機(jī)械基礎(chǔ)課程是必修課，課程體系主要包括四個(gè)部分：材料性能、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及原理、常見(jiàn)機(jī)械零部件和結(jié)構(gòu)等，課程內(nèi)容重點(diǎn)和難點(diǎn)在于將基礎(chǔ)零部件結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生學(xué)以致用。

（一）調(diào)整知識(shí)點(diǎn)順序。高職院校學(xué)生大多基礎(chǔ)比較差，對(duì)理論學(xué)習(xí)普遍缺乏興趣，而對(duì)實(shí)際動(dòng)手操作比較感興趣，但是機(jī)械基礎(chǔ)課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，不掌握一定的理論知識(shí)，后續(xù)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程學(xué)習(xí)乃至以后的工作都會(huì)面臨較大的阻礙。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)專業(yè)課程的認(rèn)知能力，在整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師應(yīng)在時(shí)間線上遵循由淺至深的授課原理，調(diào)整知識(shí)點(diǎn)順序。具體來(lái)說(shuō)，就是從零部件的講解開(kāi)始，讓學(xué)生對(duì)各個(gè)機(jī)械零件有初步的認(rèn)識(shí)，再對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，將運(yùn)動(dòng)作為最后講授的內(nèi)容。這樣由淺至深、由靜至動(dòng)、從局部到整體，逐漸深入學(xué)習(xí)，一方面大大簡(jiǎn)化課程學(xué)習(xí)難度，提升學(xué)習(xí)效果，另一方面通過(guò)由淺至深的講授方式，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受程度，提升學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣。

（二）優(yōu)化課程內(nèi)容。一方面，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)精簡(jiǎn)，篩除過(guò)多的理論計(jì)算知識(shí)，將授課重點(diǎn)放在機(jī)械結(jié)構(gòu)形式以及工程實(shí)際選型選材問(wèn)題上，避免過(guò)多的理論推導(dǎo)和分析計(jì)算。如工程構(gòu)件的受力和結(jié)構(gòu)變形計(jì)算部分，公理定律和計(jì)算推導(dǎo)篇幅很長(zhǎng)，典型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算非常詳盡，但是就目前高職院校學(xué)生的整體學(xué)習(xí)能力來(lái)說(shuō)，學(xué)生對(duì)此類知識(shí)的接受度極低，而且在以后的工作實(shí)踐中，從事一線實(shí)踐操作基本上不太會(huì)涉及此類計(jì)算方面的內(nèi)容。因此，在課程內(nèi)容優(yōu)化過(guò)程中，可對(duì)此類型的內(nèi)容適當(dāng)進(jìn)行精簡(jiǎn)。另一方面，適當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。機(jī)械基礎(chǔ)課程教材中關(guān)于實(shí)踐方面的內(nèi)容涉及較少，教師可結(jié)合實(shí)踐加以分析，如引導(dǎo)學(xué)生思考：根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐應(yīng)用如何合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型？一些復(fù)雜構(gòu)件在使用和工作過(guò)程中如何安裝調(diào)整和維護(hù)？等等。將企業(yè)和實(shí)踐中常見(jiàn)的問(wèn)題引入課程教學(xué)內(nèi)容中，引導(dǎo)學(xué)生思考分析，解決實(shí)際問(wèn)題，并且將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)效果。

（三）深化教學(xué)內(nèi)容。在課程教學(xué)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)課程內(nèi)容深度不夠，這導(dǎo)致學(xué)生在作為生產(chǎn)技術(shù)人員步入后續(xù)工作實(shí)踐后，根據(jù)現(xiàn)有的課本上的知識(shí)，無(wú)法解決大量的工程實(shí)際問(wèn)題。而且傳統(tǒng)的教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生基本上不具備獨(dú)立查閱相關(guān)技術(shù)資料和手冊(cè)的能力。因此，在授課過(guò)程中，教師應(yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以深化，積極鼓勵(lì)學(xué)生查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等相關(guān)技術(shù)文件，解決相關(guān)課程問(wèn)題，不僅提高學(xué)生的自學(xué)能力，而且為后續(xù)工作解決相關(guān)工程實(shí)踐問(wèn)題提供思路。為此，教師應(yīng)不斷學(xué)習(xí)，提升自身水平，如每年去企業(yè)實(shí)踐鍛煉，掌握和了解行業(yè)的先進(jìn)知識(shí)、發(fā)展動(dòng)態(tài)，將這些知識(shí)技術(shù)融入實(shí)際教學(xué)中去。

二、靈活運(yùn)用多種教學(xué)方式

（一）靈活運(yùn)用小組教學(xué)法，營(yíng)造合作型課堂學(xué)習(xí)氛圍。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，合作型的課堂對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效率是極為有效的，提倡構(gòu)建合作型課堂氛圍，合作學(xué)習(xí)是指通過(guò)討論、交流、觀點(diǎn)爭(zhēng)論，相互補(bǔ)充和修改，共享集體思維成果，完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)過(guò)程。合作學(xué)習(xí)主要是以互動(dòng)合作（師生之間、學(xué)生之間）為教學(xué)活動(dòng)取向的，以學(xué)習(xí)小組為基本組織形式，來(lái)共同達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的。而且在現(xiàn)代化的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，也更加注重生產(chǎn)人員的團(tuán)隊(duì)合作精神。以此為導(dǎo)向，在機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)過(guò)程中，教師可采取分組教學(xué)法，讓學(xué)生以4～6人為一組，以小組為單位完成相關(guān)項(xiàng)目，項(xiàng)目分工主要有以下內(nèi)容：資料收集工作、前期的外型設(shè)計(jì)、具體零部件選型、強(qiáng)度校核（理論計(jì)算和數(shù)值分析）、結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化等。這種團(tuán)隊(duì)合作完成相關(guān)項(xiàng)目的方式，能夠營(yíng)造合作型課堂學(xué)習(xí)氛圍，極大地提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感，從而培養(yǎng)具有合作精神和職業(yè)道德的新型人才。

（二）靈活運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，開(kāi)展啟發(fā)思考型教學(xué)。20世紀(jì)60年代，瑞恩斯（Reginad Revans）首先提出了行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，該方法是以活動(dòng)為導(dǎo)向、以人的發(fā)展為本位的全面提高學(xué)生綜合能力的職業(yè)教學(xué)方法。隨后行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法在世界各國(guó)得到廣泛的推廣和應(yīng)用。行動(dòng)教學(xué)法有利于提高學(xué)習(xí)效率，同時(shí)也是一種有效的處理復(fù)雜問(wèn)題的方法。行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)以“行動(dòng)導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)”為主要形式，在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，注重對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，從完成某一方面的“任務(wù)”著手，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生完成“任務(wù)”，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。基于行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，在教學(xué)過(guò)程中，教師將不再是簡(jiǎn)單地承擔(dān)灌輸式的講授，而是將課堂分為基礎(chǔ)知識(shí)講解和行動(dòng)導(dǎo)向訓(xùn)練兩部分，在知識(shí)講解階段，向?qū)W生傳授基本知識(shí)，講述基本內(nèi)容;在行動(dòng)導(dǎo)向訓(xùn)練階段，向?qū)W生提出問(wèn)題和任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的解決問(wèn)題的思路方法（問(wèn)題的解決并非只有一條路徑，在解決問(wèn)題過(guò)程中，并非單線完成，也可以多線并進(jìn)），引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索和思考，從而自行完成任務(wù)。在此過(guò)程中，學(xué)生不僅掌握具體的知識(shí)內(nèi)容，而且還加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握和理解，完成“學(xué)而思，思而用”的過(guò)程，增強(qiáng)自信心，提高學(xué)習(xí)知識(shí)和技能的興趣。

三、加強(qiáng)三維設(shè)計(jì)軟件和CAD技術(shù)的應(yīng)用

在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)這種結(jié)構(gòu)性專業(yè)性比較強(qiáng)的課程，學(xué)生很難在腦海中將平面的圖片和圖紙轉(zhuǎn)化成三維立體模型，從而影響學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)和零部件的學(xué)習(xí)。因此，教師在備課時(shí)，可利用CAXA或CATIA三維軟件，進(jìn)行零部件和結(jié)構(gòu)模型的繪制，在課堂教學(xué)過(guò)程中，利用三維軟件直接向?qū)W生展示零部件和結(jié)構(gòu)模型，這比傳統(tǒng)的利用圖片和圖紙進(jìn)行二維展示更加直觀。在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師還可利用軟件自身功能，進(jìn)行零部件和結(jié)構(gòu)的剖分，利用軟件的裝配和運(yùn)動(dòng)功能，向?qū)W生展示結(jié)構(gòu)和零部件的運(yùn)動(dòng)路徑和工作原理。這樣的教學(xué)過(guò)程，將極大地提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解，提高對(duì)這種專業(yè)性結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)的學(xué)科內(nèi)容的掌握。熟練掌握CAD技術(shù)、減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率已經(jīng)成為工科院校學(xué)生的必備技能。在平時(shí)作業(yè)訓(xùn)練中，提倡學(xué)生使用軟件完成相關(guān)課程作業(yè)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生不僅掌握課程所涉及的機(jī)械零部件和機(jī)械結(jié)構(gòu)原理，還能夠鞏固深化其他課程中相關(guān)機(jī)械和CAD知識(shí)。同時(shí)，在利用CAD制圖過(guò)程中，學(xué)生的空間想象力得到增強(qiáng)，能夠做到3D和2D之間的轉(zhuǎn)換，并且提高看圖識(shí)圖認(rèn)圖的能力，為后期步入工作奠定基礎(chǔ)。

四、多方面開(kāi)發(fā)課外活動(dòng)

高職學(xué)生普遍自我約束力差，對(duì)理論課程和內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣不大，為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，課后作業(yè)的布置可以視頻觀看為主，如常見(jiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)、發(fā)明創(chuàng)造等與機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的紀(jì)錄片，讓學(xué)生提高對(duì)機(jī)械類課程的興趣;適當(dāng)組織相關(guān)課外活動(dòng)，如組織學(xué)生參觀各類先進(jìn)的機(jī)械產(chǎn)品和大型機(jī)電設(shè)備以及生產(chǎn)線，讓學(xué)生了解到機(jī)械基礎(chǔ)的應(yīng)用十分廣泛，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣;組織邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員和步入工作的學(xué)長(zhǎng)給學(xué)生做技術(shù)講座，普及簡(jiǎn)單的機(jī)械知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到只要通過(guò)學(xué)習(xí)，他們也可以在相關(guān)領(lǐng)域取得成績(jī)。與此同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新大賽、機(jī)械設(shè)計(jì)大賽等相關(guān)機(jī)械類的比賽，利用機(jī)械基礎(chǔ)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，結(jié)合三維設(shè)計(jì)軟件和CAD技術(shù)，設(shè)計(jì)新型結(jié)構(gòu)部件或根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、動(dòng)手能力。

五、完善課程考核制度，增強(qiáng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力

應(yīng)根據(jù)課程培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)傳統(tǒng)考試方式和內(nèi)容進(jìn)行改革，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新命題，在考查知識(shí)點(diǎn)和綜合技能的同時(shí)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)方法、創(chuàng)新能力和綜合能力也進(jìn)行評(píng)定。一方面，在考試中增加開(kāi)放性題目，引導(dǎo)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，改變被動(dòng)應(yīng)付、簡(jiǎn)單重復(fù)和死記硬背的機(jī)械式學(xué)習(xí)方法，轉(zhuǎn)為側(cè)重發(fā)現(xiàn)和探索的研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力;另一方面，注重對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用中的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的考查，在試題設(shè)計(jì)上，更加注重實(shí)用性和真實(shí)性，多以工程實(shí)踐中的技術(shù)故障和技術(shù)難點(diǎn)作為題目背景，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。以聯(lián)軸器章節(jié)內(nèi)容為例，考試過(guò)程中，設(shè)置選型題目，即給出工程實(shí)際中的案例，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際使用情況（電機(jī)軸直徑、電機(jī)型號(hào)、扭矩要求等參數(shù)），選擇合適類型和型號(hào)的聯(lián)軸器，此題重點(diǎn)考察學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和對(duì)知識(shí)的探索以及實(shí)際分析與應(yīng)用能力。這種開(kāi)放性試題對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性品質(zhì)很有價(jià)值，為學(xué)生提供了較大的發(fā)展空間，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生思維能力的測(cè)試，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。

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【基金項(xiàng)目】2020年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（GXGZJG2020B051）

【作者簡(jiǎn)介】李 璽（1988— ），女，陜西商洛人，廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程師，助教，研究方向：復(fù)合材料力學(xué)，機(jī)械結(jié)構(gòu)及力學(xué)，高等職業(yè)教育教學(xué);林顯新（1986— ），男，瑤族，廣西賀州人，碩士，廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：自動(dòng)化及控制，高等職業(yè)教育教學(xué);李 倩（1988— ），女，陜西商洛人，博士，南方科技大學(xué)，研究方向：納米材料。

（責(zé)編 何田田）