高等學校機械基礎課程體系教學改革研究

劉慧玲 李 玲

中南林業科技大學機電工程學院 湖南長沙 410004

高等學校機械基礎課程體系教學改革研究

劉慧玲 李 玲

中南林業科技大學機電工程學院 湖南長沙 410004

構建機械基礎課程體系；分析以創新為核心，以能力培養為主線，以貼近實際為切入點的教學改革模式；對理論課程和實驗實踐課程的教學內容、教學方法、教學手段以及考核模式進行了深入的研究。

機械基礎課程體系；教學改革；創新

我校機械類專業包括機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、熱能與動力工程、交通運輸、物流工程，專業基礎課程主要有機械制圖、機械原理、機械設計、互換性與技術測量、機械工程材料、機械基礎實驗及課程設計。機械制圖主要培養學生的空間想象力，繪圖以及讀圖能力；機械原理與機械設計主要培養學生掌握基礎設計知識并具有創新設計的能力；互換性與技術測量主要培養學生具有機械零件加工精度的基礎知識和具備機械零件幾何參數檢測的基本能力；機械工程材料主要培養學生合理使用和選擇工程材料及成形工藝的能力；機械基礎實驗及課程設計主要培養學生的實踐能力、綜合應用能力、研究能力和創新能力。

在“寬口徑，厚基礎”的教育背景下，我校十分重視基礎課程的教學與實踐工作，但是由于概念抽象又具有較強實踐性，師生普遍反映機械基礎課程教師不好教、學生不好學。其實，機械制圖、機械原理、機械設計、互換性與技術測量、機械工程材料、機械基礎實驗及課程設計是前后銜接、貫穿全程的課程體系，共同成為機械專業課程的基石。

1 上好緒論課，激發學生的學習興趣

陶行知先生說：“蓋治學以興趣為主。興趣愈多，則從事彌力，從事彌力，則成效愈著”。興趣是最好的老師。緒論課是整個課程的開始，也是激發學生學習興趣的重要環節，應充分利用學生對新開設課程的新鮮感和好奇心，著重從學生在生活實踐中接觸到的實際物體入手，讓學生感受到學習內容的具體性與實踐性。筆者在長期教學實踐中摸索出幾種行之有效的激發學生學習興趣的方法：(1)播放視頻展示機械領域的高科技產品，如加工中心、機器人等，用通俗、易懂的語言掀開高科技產品“神秘”的面紗，并暗示學生只要愿意投入到學習中來，將來就會成為這些產品的設計師。(2)案例教學法，比如制作多功能椅子，第一，我們要進行市場調研，確定椅子的功能和規格；第二，根據機械原理與機械設計課程確定實現椅子功能所需要的傳動機構，根據機械工程材料課程確定椅子各個部位的材料，根據機械制圖課程繪制裝配圖和零件圖，根據互換性與技術測量課程確定椅子在制造過程中的技術要求；第三，根據圖紙加工各個零件，裝配、調試到產品合格。通過這樣的例子，學生能夠了解到即將學習的課程在實際生產中的用途，從而激發他們的學習熱情。(3)緒論結束時，布置一些題目要學生課后思考。隨后在講解相關教學內容時，給學生一一解答，并與他們討論，直到課程結束，所有解答全部完成，讓學生切身感受到學有所用。例如在機械制圖緒論課結束時，筆者布置了4種不同類型和結構的零件要學生思考如何繪制零件圖，同時布置了4張零件圖和1張裝配圖要學生思考如何讀懂工程圖。在整門課程教學過程中，有效激發了學生的學習興趣和熱情，并調動了課堂氣氛，大家在輕松的氛圍中完成了教與學的過程。

2 精簡教學內容，構建機械基礎課程體系

機械專業的基礎課程涉及范圍廣、教學內容多、課時數相對少，這就要求我們必須合理選擇教學內容。第一，要明確課程的教學對象是機械類專業學生，以培養具有創新精神和實踐能力的機械工程師為目的，有些太深奧的理論可以選擇性地講解，比如機械制圖中的旋轉法、機械工程材料中金屬學方面的晶體結構理論等。第二，應不斷更新課程的知識結構體系，刪除當今工程技術所摒棄的理論和方法，著重介紹現代設計方法和檢測手段。第三，嚴格根據課程教學大綱制定教學日歷，嚴格根據教學日歷備好每節課的教學內容，每節課都是由已知知識推導出待學知識，確保整個教學內容是由淺入深、循序漸進的知識體系。

其實，機械制圖、機械原理、機械設計、互換性與技術測量、機械工程材料課程是相互聯系、密不可分的整體，共同組成機械基礎課程體系。在授課過程中，不僅要注意某一門課程的完整性，還要注意本門課程與前面課程之間的銜接，讓學生自然過渡到本門課程的學習中來。比如，圓柱齒輪減速箱可以作為幾門基礎課程之間聯系的橋梁，機械制圖課程教授學生如何繪制減速箱的裝配圖以及各個零件的零件圖；機械原理課程教授學生減速箱的工作原理、如何選擇合理的傳動比以及確定齒輪的規格；機械設計課程教授學生如何選擇減速箱的連接裝置、密封裝置、潤滑裝置以及如何確定各個零件的結構與大小；機械工程材料教授學生如何恰當選擇各個零件的材料；互換性與技術測量教授學生如何正確提出零件的技術要求。在每門課程的緒論部分，我們都可以把減速箱作為一個引子引出本門課程的教學內容，由于學生從機械制圖課程開始就對減速箱比較熟悉，所以在隨后幾門課程的學習中更能激發學生的學習興趣，讓他們認識到每學一門課程都是在完善自己的知識結構，所有課程構成了前后銜接、貫穿全學程的課程體系。

3 教學方法和教學手段多樣化

由于機械基礎課程實踐性較強，所以在理論教學課堂上學生會覺得枯燥乏味，因此在教學過程中應采取靈活多樣的教學方法，徹底改變“注入式”教育，讓教與學有機地結合起來，充分調動學生的積極性，啟發學生思考，培養學生的自學能力和創新能力。課堂上可采用啟發、討論等教學方法，讓教與學互動起來。比如在機械制圖課程中講授讀裝配圖時，先給學生一定時間讀圖，然后提出問題讓學生思考并作答，再針對難點重點講解；在機械設計課程中講授帶傳動張緊、安裝和防護時，讓大家一起討論都有哪些方式，使學生主動地參與到授課中，形成互動。另外，針對理論性較強的內容，可結合一些生產、生活實際，使教學內容盡可能貼近實際應用。

機械基礎課程的研究內容一般比較抽象，相當一部分學生在學習時因缺乏空間想象力和工程實際知識而產生厭學情緒。利用現代教學手段, 積極開展多媒體教學，充分利用圖片、實物來增強教學效果，充分發揮網絡和電視錄像的輔助教學作用。如通過多媒體動畫課件和圖片讓學生直觀地看清材料的內部組織結構和形態，或播放生產和生活中的應用錄像，如齒輪的加工過程，表面粗糙度的檢測過程等，變抽象為形象，增加學生感性認識。這樣可將不易講清，學生難以理解，實驗中又看不到的現象直觀而形象地展示出來。合理運用多媒體教學手段，能夠增強課堂教學趣味性，增加課堂教學的知識容量，拓寬學生的思維空間，有效提高課堂教學效果。

4 重視實踐課程，培養學生創新能力

機械基礎實驗及課程設計主要培養學生的實踐能力、綜合應用能力、研究能力和創新能力。倡導以學生為主體的教學理念，改變以往以教師為中心的教學模式。在實驗過程中，教師主要介紹實驗背景、原理以及解決問題常用的方法和手段，主要精力放在引導、監督和檢查學生的實驗過程上。實驗方案的選擇、具體的實驗步驟由學生完成，確保學生在教學活動中的主體地位。增加綜合性實驗，培養學生的創新能力。認知實驗和驗證性實驗只能告訴學生結果，實驗教師要積極引導學生多思考，從實驗現象中認識本質，每門課程結束后，應用本課程的相關知識設計綜合性實驗。比如在機械設計的實驗中，除了滿足基本實驗外，可開設軸系結構設計與分析實驗、螺栓連接綜合實驗、機械傳動性能綜合測試實驗、機構創新設計實驗，同時鼓勵學生提出新理論、新方法，培養學生的創新能力。

5 建立與課程相適應的考核模式

考試一方面可以考查學生對本課程學習內容的掌握程度，另一方面可檢驗教師的教學效果。考核方式多種多樣，不同的課程應根據課程特點選擇與之相匹配的考核方式。目前，機械基礎課程一般采用以筆試為主的閉卷考核方式，以常見的填空題、選擇題、判斷題、簡答題等題型對學生進行考核，這種“一卷定成績”的做法不僅不能從真正意義上綜合評價學生的綜合素質和技能水平，反而容易使學生死記硬背走入應試教育的誤區。試卷不能成為衡量學生學習成績的唯一標準，學生最終成績可由3部分組成：試卷成績、實驗成績和平時成績。試卷成績占60%，由期末考試筆試獲得；實驗成績占20%，由實驗教師根據學生做實驗的情況以及實驗報告給予評分；平時成績占20%，由任課教師根據學生平時作業、課堂表現以及考勤等給予評定。這種考核方式貫穿整個教學過程，較全面地考核了學生的理論知識和實踐能力。

6 結束語

機械基礎課程是機械專業課程的基石，應依據學生不同的學習階段和學習特點，從低年級到高年級形成一個循序漸進，由單一到綜合，貫穿全程的縱向課程體系。同時，堅持以創新為核心，以能力培養為主線，以貼近實際為切入點，激發學生的學習興趣，注重各門理論課程和實驗實踐課程的教學內容、教學方法、教學手段、考核模式的改革，全面提高基礎課程的教學質量。當然，教學改革是一項非常艱巨而漫長的工作，我們需要投入大量的精力，不斷完善，才能達到預期的效果。

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[3] 梁永政，趙亞東.機械設計教學改革探討[J].安陽工學院學報，2010，9(4)：107～108

[4] 盧其炎，周海峰.機械基礎實驗教學改革與創新[J].中國現代教育裝備，2009，7：72～73

Research on teaching reform of mechanical basic course system in colleges and universities

Liu Huiling, Li Ling
Central south university of forestry and technology, Changsha, 410004, China

In this paper, constructing mechanical basic course system; analyzing the teaching reform mode of innovation as the core, ability as a main line, reality as the starting point; researching the teaching content, teaching methods and assessment mode of the theory and practical courses.

mechanical basic course system; teaching reform; innovation

2011-05-31 稿件編號：1105193

劉慧玲，碩士，講師。李玲，本科，副教授。

中南林業科技大學教學改革研究項目。