創(chuàng)新人才培養(yǎng)的高校機械課程教學(xué)改革策略分析

杜昊

貴州大學(xué)機械工程學(xué)院 貴州省貴陽市 550025

1 引言

機械課程屬于理科的科目類別，課程內(nèi)容具有很強的專業(yè)性，課程知識點難度大，涵蓋的知識面廣，在工程類行業(yè)中都會涉及到與機械有關(guān)的內(nèi)容。為了能夠讓學(xué)生更好的掌握專業(yè)知識技能，教師在教學(xué)當(dāng)中應(yīng)采取創(chuàng)新的教學(xué)方法，讓學(xué)生在課堂中發(fā)揮主體作用，這樣才能實現(xiàn)其主觀能動性，并進行自主學(xué)習(xí)。機械課程內(nèi)容主要涉及各種零件、材料和新能源，為工程設(shè)計服務(wù)。如果要學(xué)好這門課程，就必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，這樣才能進行創(chuàng)新發(fā)展，完善機械類課程的教學(xué)方法。這樣才能有效培養(yǎng)社會需要的創(chuàng)新型人才，為國家的經(jīng)濟發(fā)展提供人才支持。

2 機械類課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)理念相對傳統(tǒng)

隨著教改的不斷深入，很多的高校開始相繼提倡以創(chuàng)新人才為培養(yǎng)的目標的教學(xué)理念，并將其納入到教學(xué)目標中，但是，仍然有不少的教師依舊在機械課堂上采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，在課堂上一味的進行知識的講解，沒有一個清晰的培養(yǎng)目標。高校機械課程內(nèi)容的設(shè)置具有很強的綜合性，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中會存在跟不上課程進度的情況。目前，高校中關(guān)于機械課程的教學(xué)方式中仍然以教師為主體，忽略學(xué)生在學(xué)習(xí)上的主觀能動性。如果要提高學(xué)生對于機械課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解程度，就要更新傳統(tǒng)的教學(xué)理念，采取學(xué)生容易理解的教學(xué)方式。另一方面，高校雖然在機械專業(yè)設(shè)置的課程內(nèi)容不多，但課程內(nèi)容專業(yè)性較強，課程難度增大。部分院校的老師在進行創(chuàng)新型教育的時候，并未將創(chuàng)新型教育所要求的其他能力融入到創(chuàng)新型教育培養(yǎng)目標之中。許多高校教師采用專業(yè)教學(xué)方法，不斷提煉學(xué)科知識，卻沒有去擴展專業(yè)方面的知識內(nèi)容，學(xué)生除了能夠?qū)W習(xí)到本專業(yè)的知識外，對于各方面綜合能力的培養(yǎng)存在欠缺。為了適應(yīng)現(xiàn)代教育的發(fā)展需求，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才必須要進行教學(xué)方法、考核評價等方面的綜合改革，不然就不能培養(yǎng)出技能型人才。忽略了學(xué)生知識系統(tǒng)的形成、創(chuàng)新能力的訓(xùn)練和性格品德的養(yǎng)成，導(dǎo)致創(chuàng)新型培養(yǎng)目標無法實施，創(chuàng)新型培養(yǎng)的教學(xué)方法尚有待完善。由于教學(xué)理念較為落后，尤其是培養(yǎng)學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計能力方面和實踐能力方面，不能滿足人才的發(fā)展需求，這就使得學(xué)生在創(chuàng)新類比賽方面能力比較匱乏。為此，教師要想使學(xué)生學(xué)好機械課程，就要求教師一定要對教學(xué)理念有效進行創(chuàng)新和改革。

2.2 缺乏實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，考核制度不合理

在高校的機械課程中，對于實踐考核部分并未進行單獨考核內(nèi)容的設(shè)計，機械課程內(nèi)容考核的主要方式是通過期末的考試成績進行評定，此種課程設(shè)置方式就導(dǎo)致學(xué)生并不重視實踐課程內(nèi)容。另外，考核成績一般是由實驗報告和課堂考勤兩部分所構(gòu)成。通過分組形式，小組成員一起完成實驗項目，在此過程中會出現(xiàn)項目貢獻不均的問題，此類考核方式無法獲得學(xué)生的真實成績，導(dǎo)致考核并不嚴格、不公平。

2.3 高校機械專業(yè)方面的教學(xué)設(shè)備不完善

由于地域條件不同，有些經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)的高校，缺少必要的先進現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備。學(xué)校沒有足夠的設(shè)備和教學(xué)條件來滿足機器教學(xué)的要求，導(dǎo)致教師無法在課堂教學(xué)中通過相關(guān)工具和模型進行演示和解釋。另外，機械課程所需的專業(yè)設(shè)備普遍價格昂貴，這就導(dǎo)致學(xué)校即使進行相關(guān)設(shè)備的采購，數(shù)量也非常有限。因此，學(xué)生要想在學(xué)校學(xué)習(xí)課程中進行完整的實踐訓(xùn)練，還是存在很多障礙，影響學(xué)生實踐能力的鍛煉。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，需保證機械課程的教學(xué)條件，有必要為學(xué)習(xí)機械課程配備相關(guān)的教學(xué)設(shè)施和設(shè)備。這也是許多學(xué)校面臨的問題。

3 在創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念下的高校機械課程教學(xué)改革對策

3.1 合理設(shè)置教學(xué)課程

對于進一步實現(xiàn)工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標的需要，學(xué)校必須根據(jù)當(dāng)前普通高等學(xué)校機械工程專業(yè)在校生的實際學(xué)習(xí)狀況，對現(xiàn)有的專業(yè)課程教育體系進行內(nèi)容上的合理調(diào)整，改革課程，以克服現(xiàn)行課程體系內(nèi)容不夠細化的問題。而為了達到這些目標，在課程與基礎(chǔ)理論教育方面，必須繼續(xù)堅持工程實際與創(chuàng)新能力培訓(xùn)的核心。課程內(nèi)容中應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)機械工程專業(yè)發(fā)展的新研究成果與方法，同時，妥善處理教學(xué)內(nèi)容在增長、課時要減少的問題，以及降低學(xué)習(xí)者壓力，增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間的問題。適當(dāng)刪減一部分在實踐中已經(jīng)不再用到的內(nèi)容，或者針對在實際工作中必須用到的重要內(nèi)容開展重點課程，著重培訓(xùn)學(xué)習(xí)者利用現(xiàn)代方法和技術(shù)手段來處理現(xiàn)實問題，鍛煉學(xué)生實踐運用的能力和基本功。在機械工程教學(xué)中，加強現(xiàn)代機構(gòu)方案設(shè)計方法和組織創(chuàng)新設(shè)計等方面的教學(xué)內(nèi)容。例如，在機械設(shè)計教學(xué)中，加強現(xiàn)代工程設(shè)計方法、機械工程構(gòu)件創(chuàng)新設(shè)計等方面的教學(xué)內(nèi)容。在基礎(chǔ)選修課設(shè)置方面，學(xué)校一方面要優(yōu)化基礎(chǔ)課程體系，引入優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)教材和專業(yè)課程，以提高學(xué)員的專業(yè)實力；另一方面也可以根據(jù)本校的具體情況合理設(shè)定校內(nèi)自主選修課，以創(chuàng)新性培養(yǎng)為主要目標，逐步推出個性化課程，并利用探究性課程、實驗性選修課符合學(xué)校的發(fā)展需要。

3.2 豐富課程內(nèi)容，運用多媒體教學(xué)

隨著教學(xué)改革的發(fā)展趨勢，現(xiàn)代化教育手段也在不斷的深入發(fā)展。首先，教師可以利用多媒體技術(shù)來豐富基礎(chǔ)課程內(nèi)容，此方法有助于學(xué)生掌握和認識概念類的基礎(chǔ)知識點。例如，利用多媒體方式播放課外素材，包括教學(xué)視頻、機器原理的錄像工作，如機械工作原理，促使學(xué)生深入認識相關(guān)的產(chǎn)品，也可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在課程中的積極作用。通過Visio 的高透明矢量圖疊加技術(shù)，可以進行教學(xué)內(nèi)容的理論推導(dǎo)和例題介紹;在進行機械三維立體動畫教學(xué)時，可使用CosMotion 模型來進行相關(guān)展示;使用Flash展示常用機構(gòu);使用Mathtype 公式編輯器，創(chuàng)建課程中的基本公式等。面對學(xué)校課程時限緊、教學(xué)內(nèi)容多的問題，可利用課外學(xué)習(xí)時間，為學(xué)生提供機械課程的網(wǎng)上資源，將課程網(wǎng)站內(nèi)容分為課程介紹、課程信息管理、教師簡介、教育資源等。教育資源可提供助學(xué)型教材、思考題、練習(xí)題、習(xí)題回答、教學(xué)的重、難點分析等等內(nèi)容。在網(wǎng)頁中提供留言信箱，以便于學(xué)員對課堂上的困惑與疑問能及時地與老師交流。同時，在網(wǎng)頁中還應(yīng)配備相應(yīng)的課程地址以及其他院校相關(guān)課程的地址，方便學(xué)生進行深入學(xué)習(xí)。為了增進與學(xué)校的信息溝通與互動，教師可以通過QQ 群或微信群，及時進行溝通。老師與學(xué)生一起回答教學(xué)提問，以學(xué)生掌握重點和難點教學(xué)內(nèi)容。這一方法在教學(xué)作業(yè)和課程設(shè)計時都更為便利，因為往往一些學(xué)生所提出的問題都是其他學(xué)生也很容易出現(xiàn)的問題，在群內(nèi)交流時等于完成了集中解答的過程。

3.3 重視實踐教學(xué)過程，提高學(xué)生實踐能力

實踐教學(xué)是課程教學(xué)內(nèi)容最重要的環(huán)節(jié)之一，由于過去開展的社會實踐活動大多為認識性、檢驗性實踐，這類實踐教學(xué)不利于學(xué)生思考問題能力和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成，也不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。要注重社會實踐教學(xué)內(nèi)容的重要性，第一，做好應(yīng)用性的基本實驗。比如組織學(xué)生進行裝拆機械設(shè)備，像常用的機構(gòu)減速器、普通機械等等一些通用機械。拆裝試驗可以讓學(xué)習(xí)者更加深刻的掌握機器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、軸系零件的基本構(gòu)造以及零件的安裝定位的固定方法。通過拆裝不同難易程度的測繪不同等級減速器，可以提高對轉(zhuǎn)動支座，軸上傳動零部件的位置及固定方式的認識，并能夠提高學(xué)員的動手操作能力，為以后的課程設(shè)計奠定了一個很好的基礎(chǔ)。其次，在機械性能試驗室中增加了各種傳動特性綜合試驗裝置、連接的機械性能綜合試驗、軸系零件與傳動機構(gòu)之間的機械性能綜合試驗裝置，進一步增進了學(xué)生對機械零件特性的認識，從而加強了教育有效性，也鍛煉了學(xué)生的分析問題與動手能力。開展實訓(xùn)課程是課程內(nèi)容的另一項重要實踐性環(huán)節(jié)，學(xué)生經(jīng)過此幾個環(huán)節(jié)的實訓(xùn)，便能夠綜合利用所學(xué)知識處理工程實踐問題，從而鍛煉學(xué)習(xí)者分析問題與解決實際問題的能力。該實驗環(huán)節(jié)主要注重于實訓(xùn)題目類型的選取、方法的設(shè)定、設(shè)計內(nèi)容以及實現(xiàn)效果。根據(jù)學(xué)員能力差異，問題選擇差異，通過各種技術(shù)手段完成規(guī)范設(shè)計，在規(guī)定的時限內(nèi)自主完成設(shè)計任務(wù)，這樣的實訓(xùn)方案可以賦予學(xué)生更多的發(fā)揮空間，有助于學(xué)生積極性與創(chuàng)造力的培養(yǎng)。另外，通過引導(dǎo)學(xué)生積極參與教育科研項目或機械學(xué)科競賽，進一步擴展知識領(lǐng)域，在老師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生更好地把機器學(xué)習(xí)理論和工程實踐相結(jié)合，就可以極大程度增強學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

3.4 更新課程教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展和國際交流合作的增多，培養(yǎng)專業(yè)技能的創(chuàng)新型人才顯得尤為重要。高校為了適應(yīng)社會具體的發(fā)展要求，需要重點針對國家科研教學(xué)研究機構(gòu)以及一些企事業(yè)單位的技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)、高等教育和職業(yè)教育的知識傳播系統(tǒng)等內(nèi)容來培養(yǎng)人才。雖然，近幾年，高校在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面的成果較為顯著。但是相比于國外而言，還是存在一定的差距。因此，在實踐的教學(xué)過程中，一定要加強對創(chuàng)新人才的創(chuàng)新教育培養(yǎng)。例如，在機械設(shè)計專業(yè)教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要先從課程教學(xué)內(nèi)容入手，在原有的課程教學(xué)內(nèi)容中增添創(chuàng)新內(nèi)容，將現(xiàn)代化設(shè)計理念體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容中，促使學(xué)生進一步掌握創(chuàng)新性機械設(shè)計的理論知識和相關(guān)技術(shù)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維意識；增設(shè)機械創(chuàng)新設(shè)計課程，以便學(xué)生能夠構(gòu)建創(chuàng)新思維，掌握創(chuàng)新的具體方法，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識；拓展機械教學(xué)中的實驗內(nèi)容，增設(shè)一些綜合性比較強的實驗課，并開發(fā)創(chuàng)新型實驗機械，構(gòu)建搭接組合和模塊式機械的組合模式，增強學(xué)生對機械設(shè)計專業(yè)的直觀體驗，以新穎的實驗教學(xué)內(nèi)容豐富學(xué)生的創(chuàng)新觀念，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，以及提升學(xué)生的實操能力；通過開展一些課外創(chuàng)新實踐活動，組織學(xué)生開展機械創(chuàng)新模型設(shè)計競賽以及深入到相關(guān)制造企業(yè)中實地參觀、感受機械制造的生產(chǎn)、包裝、管理等全過程，促使學(xué)生創(chuàng)新能力的進一步提升。

4 結(jié)語

機械設(shè)計專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求高校對教學(xué)方法、教學(xué)理念以及課程設(shè)置等方面進行全面革新，將創(chuàng)新教育理念貫穿于整個教學(xué)過程中，通過增加開放性實驗教學(xué)內(nèi)容，組織學(xué)生開展機械模型創(chuàng)新設(shè)計競賽，增加師生間交流互動，豐富教學(xué)氛圍，構(gòu)建創(chuàng)新教學(xué)體系，優(yōu)化創(chuàng)新教學(xué)資源，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)機會，從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識以及實踐應(yīng)用能力等，促進學(xué)生全面、健康發(fā)展。機械專業(yè)課程的創(chuàng)新教學(xué)改革之路長且艱，需要細化各個環(huán)節(jié)，著力為國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展培養(yǎng)出更多創(chuàng)新型實用人才。