機(jī)械工程基礎(chǔ)課程教學(xué)研究與實踐

劉道標(biāo)　邢莉　周海　付瑩瑩

摘 要： 《機(jī)械工程基礎(chǔ)》是非機(jī)械類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。針對本課程教學(xué)中存在的課程目標(biāo)定位不明確，教學(xué)內(nèi)容的繁雜、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高和學(xué)習(xí)效果不理想的情況，通過明確課程教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，使課程學(xué)習(xí)更具知識性、科學(xué)性、普及性和趣味性，同時力求簡單易懂、易教、易學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械工程基礎(chǔ) 教學(xué)研究 工程素質(zhì)

提高質(zhì)量是世界各國進(jìn)入高等教育大眾化階段后面臨的共同問題，也是我國高等教育發(fā)展的必由之路。面對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新形勢與新任務(wù)，目前我國高等教育改革，已從高等教育的規(guī)模發(fā)展向高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展改變。重基礎(chǔ)、寬口徑已成為高等教育改革的方向，為適應(yīng)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，提高學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，增強(qiáng)高校人才的適應(yīng)性，就必須加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)、工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

機(jī)械工程基礎(chǔ)課程作為一門非機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程，是以原工程制圖、金屬材料及熱處理、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)等機(jī)械類課程進(jìn)行整合的一門基礎(chǔ)課程，它向?qū)W生提供機(jī)械產(chǎn)品使用、設(shè)計和制造所需的基本理論、方法和技能。該課程是大學(xué)階段培養(yǎng)非機(jī)械類學(xué)生工程素質(zhì)的一門重要課程。但目前該課程的設(shè)置存在以下幾個問題：①由于在教學(xué)過程中沒有建立認(rèn)同的課程目標(biāo)定位標(biāo)準(zhǔn)，目前現(xiàn)有的教學(xué)方案僅僅是將相關(guān)機(jī)械類課程內(nèi)容的簡單組合，教學(xué)內(nèi)容實際是分離的，沒有達(dá)到課程綜合的真正目的；②現(xiàn)有的課程教學(xué)內(nèi)容過分強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性，而沒有反映應(yīng)用型本科教學(xué)所要求的“應(yīng)用型”特點，教學(xué)內(nèi)容過于繁雜；③相關(guān)教學(xué)內(nèi)容未能很好地整合，內(nèi)容重復(fù)、前后顛倒、銜接不好等問題不同程度地存在， 不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)；④未與學(xué)生的所學(xué)專業(yè)相關(guān)聯(lián)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣要求不高，學(xué)習(xí)效果較差，學(xué)生的工程素質(zhì)提高不明顯[1]。

機(jī)械工程基礎(chǔ)課程教學(xué)改革以鹽城工學(xué)院電氣工程與自動化專業(yè)為例，以培養(yǎng)電氣工程師能力為本，以工程素質(zhì)、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，進(jìn)行課程教學(xué)改革。教學(xué)改革中主要體現(xiàn)“一精二重三講四會”的教學(xué)原則和方法：一精是指基礎(chǔ)理論教學(xué)要精練，以滿足專業(yè)課教學(xué)所必需的基本理論；二重是指在教學(xué)重點上強(qiáng)調(diào)基本概念的應(yīng)用和實踐能力的訓(xùn)練；三講是指授課上要做到基本概念講清楚，重點內(nèi)容講透徹，知識點講全面；四會是指教學(xué)要求上做到基本理論會運用，基本方法會掌握，基本技能會操作，基本問題會分析解決。

根據(jù)我校電氣工程與自動化專業(yè)的教學(xué)改革目標(biāo)要求，機(jī)械工程基礎(chǔ)作為該專業(yè)開設(shè)的一門唯一的機(jī)械工程類課程，我們對該課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備及教學(xué)方法的實施等進(jìn)行了多方面研究與探討，使其符合該專業(yè)人才培養(yǎng)要求，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

1.課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)置

高等教育培養(yǎng)的是生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，在全面推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中，不僅要加強(qiáng)文化素質(zhì)，更要注重工程素質(zhì)教育。因此，將非機(jī)械類的機(jī)械工程基礎(chǔ)課程性質(zhì)定位成一門以“機(jī)械工程基本素質(zhì)教育”為主的工程類基礎(chǔ)課，符合工程實際對應(yīng)用型人才基本素質(zhì)的要求，也符合我校電氣工程與自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

機(jī)械工程基礎(chǔ)課程是將機(jī)械制圖、工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造等機(jī)械設(shè)計制造相關(guān)內(nèi)容，經(jīng)統(tǒng)籌安排、有機(jī)結(jié)合而成的一門綜合性的技術(shù)基礎(chǔ)課程。機(jī)械工程基礎(chǔ)作為非機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的一門唯一的機(jī)械工程類課程，涉及內(nèi)容廣泛。課程綜合化不僅解決了課時有限的問題，而且使學(xué)生對機(jī)械工程有一個比較全面的了解。以專業(yè)崗位職責(zé)需求整合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，不求原課程知識體系的完整性和系統(tǒng)性，突出實用性和針對性，注重對機(jī)械工程知識了解，理順機(jī)械工程知識與專業(yè)知識之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的橫向擴(kuò)展能力。

對電類專業(yè)而言， 機(jī)械工程基礎(chǔ)是一門介紹機(jī)械工程有關(guān)基本概念、基本理論及基本計算、設(shè)計方法的一門綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課。課程圍繞“機(jī)械工程材料”、“工程圖樣表達(dá)”、“常用機(jī)械傳動裝置”、“常用機(jī)械加工方法與機(jī)床”幾個典型項目，將與機(jī)械設(shè)計制造相關(guān)的基本內(nèi)容統(tǒng)籌安排、有機(jī)貫通與融合，體現(xiàn)“實用、夠用”為度的原則。力圖用較少的學(xué)時側(cè)重于對涉及機(jī)械工程的有關(guān)基本概念、基本理論加以闡述。以理實一體教學(xué)為紐帶，以理論教學(xué)與現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合的手段，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論、實踐認(rèn)識、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力；為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。

通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生的具有初步工程意識和標(biāo)準(zhǔn)化意識；能用準(zhǔn)確、簡明、規(guī)范的工程語言表達(dá)設(shè)計思想和意圖。學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力目標(biāo)確定為：①能初步確認(rèn)一般機(jī)械零件所用的一般工程材料；②能初步繪制和閱讀簡單機(jī)械工程圖樣；③了解機(jī)器的組成和平面機(jī)構(gòu)的相關(guān)知識，了解機(jī)械傳動和常用零部件的基本內(nèi)容；④正確理解機(jī)械制造的相關(guān)概念，了解常用的機(jī)械加工方法，能初步確定零件的成型或加工的基本方法。

2.課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

根據(jù)上述的能力培養(yǎng)目標(biāo)，確定本課程的知識點為：①常用工程材料的性能、牌號及應(yīng)用；②投影原理、工程圖樣的繪制和閱讀方法；③機(jī)械傳動及其常用零部（元）件的工作原理、特點、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)；④零件毛坯的生產(chǎn)、切削加工和成型的基本方法。

本課程內(nèi)容囊括機(jī)械制圖、工程材料、材料熱處理、冷加工和熱加工等機(jī)械設(shè)計制造相關(guān)的諸多內(nèi)容，如果追求系統(tǒng)的、完整的、嚴(yán)密的體系，則勢必引起學(xué)時的不適當(dāng)膨脹，這顯然與“工程素質(zhì)教育夠用為度”的原則相偏離。所以，我們著力把課程構(gòu)建成為服從整個專業(yè)知識結(jié)構(gòu)體系的需要，并在專業(yè)結(jié)構(gòu)中起到恰如其分的作用。因此，在教學(xué)設(shè)計中對課程內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計，突破學(xué)科教學(xué)的系統(tǒng)性和完整性，強(qiáng)化了針對性，針對學(xué)生所必須掌握的理論知識和操作技能進(jìn)行設(shè)計。該模式以模塊為教學(xué)單位，重視學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體性，注重提高應(yīng)用型人才的綜合素質(zhì)。根據(jù)機(jī)械工程基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)要求將該課程劃分為機(jī)械導(dǎo)論模塊、工程材料基礎(chǔ)模塊、機(jī)械制圖基礎(chǔ)模塊、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)模塊、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)模塊。各模塊涵蓋的知識單元內(nèi)容如表一所示。

各模塊單元內(nèi)容既相對獨立，自成體系，又相互聯(lián)系。學(xué)生在完成某一塊內(nèi)容的學(xué)習(xí)后，可以形成解決分析某一類機(jī)械設(shè)計制造方面問題的能力。因此，按照教材內(nèi)容的完整性和獨立性原則，可劃分出在內(nèi)容上相互獨立的知識模塊，再根據(jù)不同需求組成不同的知識鏈，滿足不同學(xué)時、不同專業(yè)層次的需要。

3.教學(xué)方法探討

機(jī)械工程基礎(chǔ)是普及機(jī)械合機(jī)械工程的基本知識、基本概念和基本內(nèi)容的課程，涵蓋了機(jī)械設(shè)計制造過程諸多知識：機(jī)械工程材料、工程制圖、常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動、軸系零部件及機(jī)械零件的加工制造等。其特點是內(nèi)容多、信息量大、實踐性強(qiáng)。教學(xué)過程中應(yīng)注重知識性、科學(xué)性、普及性和趣味性，同時力求簡單易懂、易教、易學(xué)。因此，在教學(xué)過程中可以采取以下策略。

（1）明確與專業(yè)的聯(lián)系。機(jī)械基礎(chǔ)課程是一門普及機(jī)械設(shè)計制造基本知識的課程，對非機(jī)械類學(xué)生而言，沒有或較少涉及學(xué)生專業(yè)方面的知識，使學(xué)生誤認(rèn)為課程內(nèi)容與專業(yè)無關(guān)或聯(lián)系不大，從而產(chǎn)生不了學(xué)習(xí)興趣。因此，在導(dǎo)論中說明本課程與所學(xué)專業(yè)關(guān)系，使學(xué)生明確本課程在本專業(yè)中的地位和作用，消除學(xué)生對本課程的誤解。如，對于電氣、自動化專業(yè)的學(xué)生，要強(qiáng)調(diào)機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中的地位和發(fā)展趨勢，明確電氣控制技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品中的重要地位。

（2）注重課程的工程應(yīng)用性。機(jī)械工程基礎(chǔ)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，該課程的授課對象是大一學(xué)生，尚未接觸相關(guān)專業(yè)知識。因此，在教學(xué)過程中通過實踐認(rèn)識環(huán)節(jié)和案例教學(xué)，把枯燥的知識與生動形象的生活實例結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思維習(xí)慣。授課過程中，通過機(jī)械制造工廠或機(jī)械實習(xí)工廠的參觀實習(xí)，使學(xué)生對機(jī)械工程全局建立初步了解，增加學(xué)生的感性認(rèn)識。如以汽車車窗升降功能，剖析四桿機(jī)構(gòu)，結(jié)合自行車的變速裝置，介紹鏈傳動和齒輪傳動及輪系的有關(guān)內(nèi)容，等等，通過系列案例討論和分析，使理論和實際有機(jī)結(jié)合。

（3）革新課程教學(xué)方法。機(jī)械工程基礎(chǔ)是一門工程素質(zhì)培育課程。因此教學(xué)過程中要注重普及性和趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。以直觀感知教學(xué)方法為主，兼以講授、實際訓(xùn)練等教學(xué)方法，使學(xué)生從學(xué)習(xí)中感受樂趣，感受知識的產(chǎn)生和發(fā)展，理解技術(shù)的進(jìn)步。教學(xué)過程中所采用多媒體課件應(yīng)更加形象、具體、動態(tài)、直觀。如以滑蓋手機(jī)的打開閉合為實例，讓學(xué)生理解運動副的形式。以學(xué)生非常熟悉的汽車為例，介紹機(jī)器的組成：發(fā)動機(jī)屬于動力執(zhí)行元件；方向盤、剎車、油門等屬于控制系統(tǒng)；離合器、變速箱、差速器等屬于傳動系統(tǒng)，等等。

4.結(jié)語

通過近三年的教學(xué)實踐，根據(jù)非機(jī)械類學(xué)生學(xué)習(xí)特點，在機(jī)械工程基礎(chǔ)課程教學(xué)中不照搬給機(jī)械類學(xué)生的講課經(jīng)驗，準(zhǔn)確設(shè)置課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，合理地組織教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)手段、方法、策略上勇于創(chuàng)新，教學(xué)態(tài)度上更加耐心，激發(fā)學(xué)生興趣，較好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，我校電氣專業(yè)學(xué)生的機(jī)械工程素質(zhì)較以往有了較大進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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