機械原理教學實踐研究

陳 杰

（晉中信息學院，山西 太谷 030800）

機械原理課程作為機制專業本科階段基礎課程之一，對機制專業的學生未來的學習和工作有著重要的意義。同時，該課程作為一門綜合性課程，對于大多數同學，其接受和理解的難度要大于其他的基礎課程。如果之前所學知識不夠扎實，在進行這門課程學習時，很容易出現掉隊的現象。因此，如何激發學生的學習興趣，提高整體的接受水平成為教學過程中的主要問題。本文總結了在向機制1801 班進行機械原理授課時遇到的問題及解決辦法，以供探討。

1 機械原理課程現狀

1.1 課程理論性強，學習難度大，容易失去學習興趣

晉中信息學院機械原理課程共56 學時，其中理論課時48 學時，實踐課程8 學時。該課程知識點多，與前后課程聯系緊密，因此，相對來說課程課時安排較少。該課程內容涉及運動學及動力學的知識，理論性強，計算復雜。但學校機制專業學生的理論知識掌握差，且數學類及力學類課程學習能力有限，抽象理解力相對不足。因此，該課程授課時面臨的問題包括：課時量少而授課內容多、學生基礎差而課程學習難度大。因此，課程授課難度較大，學生學習難度大，容易失去學習興趣，對課程的重點和難點不易接受。

1.2 學生實踐經驗少，難以理論聯系實際

機械原理課程作為機械設計制造及其自動化專業的核心課程，其重要性不言而喻。該課程所涉及的內容是未來從事機械設計相關工作的理論基礎，可以有效幫助學生建立完善的設計思路，理解機械零部件設計過程及工作原理，完成設計工作。然而，該課程學習安排在大二下半學期，學生在這個階段缺乏相關的工程知識，并且沒有實踐經驗，因此在課程學習時對于機構的構成、運動、受力等方面的內容會因為其抽象性導致難以接受而厭學，影響學習效果。同時，教師本身工作經驗不足，很難將課程講解到學以致用。最終，學生學習只為考試，脫離實踐，難以實現理論聯系實際、理論服務實踐的效果。

1.3 課程課時緊張，課程互動少，學生難以真正融入學習

傳統教學課堂以教師為中心，教師講學生聽，學生學習積極性差，課堂提問效果不佳，掌握程度因人而異，但總體效果不佳。盡管有隨堂作業可以考核學生的接受程度，但準確性較低，教師很難真正掌握學生的接受程度。課堂提問因課時問題也被縮減，且學生在回答問題時積極性差，互動效果不佳，課堂枯燥乏味，學生難以融入課堂。同時，大部分學生基礎差，而該課程學習重點難點較多，學生很容易產生放棄學習的念頭，上課不聽講，課后抄作業，整體課程授課效果差，難以做到承上啟下的課程作用。如果該課程學習不扎實，會對后續課程如機械原理課程設計、機械設計等課程學習造成困擾。

1.4 引入網絡學習平臺，課程監控難

現代信息技術的發展，對于教學工作的順利開展有著極為重要的作用。利用網絡平臺資源及應用，可以有效地補充傳統教學的不足，同時拓展課堂教學內容，完善考核制度，增強互動，提高課堂教學質量。尤其是近幾年，新冠疫情對學生學習造成了一定影響，為保證學生學習進度，開展網絡平臺教學勢在必行。該課程授課時，由于疫情影響，部分課程在網上進行。但是，在進行網絡教學時，如何有效地監控課堂，提高教學質量是網絡教學的重點及難點。一是教學進度稍微滯后于計劃進度，如何有效地考察學生對于課程的掌握程度；其次，進行課堂討論時，為保證學生參與度，一般需要預留足夠的時間，確保大多數學生參與其中；再次，課后作業問題較多的題需要占據一部分課堂時間進行講解答疑。而這些問題的集中點在于如何權衡有限的課堂教學時間與學習質量保證的時間分配。

2 機械原理課程教學過程

為有效解決上述問題，在向機制1801班進行機械原理授課時，從以下幾個方面采取對策，以便提高教學質量，改善教學效果。

2.1 聯系實際，喚醒學生學習的興趣

在開課之前，教師首先應該設計如何在第一堂課吸引大多數同學的注意力，喚醒學生學習的興趣。在該課程教學時，考慮到本專業學生對機械產品興趣濃厚，同時缺乏實踐經驗，大多數同學沒有進過生產線的現狀，在進行第一次授課時，以講授實際工業生產的例子為主線，涵蓋了機械設計中每一個階段，在進行內容講解的同時，穿插以提問和課堂討論，激發學生的學習興趣。例如，以一臺整車設計制造為例，這一階段可以由討論汽車品牌作為引導，通過播放汽車制造流水線視頻，使學生了解一臺汽車的基本組成部分和制造過程，同時喚起他們學習的興趣。之后在進行每一章節講解時，可以將汽車的零部件制造進行拆解，找出與章節對應部分進行獨立演示，同時聯系第一堂課所講授的內容，更好地進行理論知識的講解。這樣，整個課程的學習其實也是對某個特定產品設計制造過程的學習，同時也為未來機械設計等相關課程學習做鋪墊，將整個專業課程學習系統地連接起來。

2.2 因材施教，提高整體接受程度

在進行課程講授時，以完成教學大綱所規定任務為前提，如何最大限度地提高班級整體的接受程度也是教學過程中的重點和難點。大學授課有別于初高中階段，教師對于授課班級的整體成績狀況了解不夠全面，對于教學效果很難有一個有效的評估標準。所以在授課時，首先應該考慮如何建立一個有效的評估機制去判斷整體接受水平。針對這個問題，首先可以在開課之初進行一次簡單的摸底測試，這個測試不局限于試卷形式，可以通過課堂討論、課間交流間接地了解全班同學成績的分布狀況。在隨后的授課過程中，教師的講授可以以成績處于中間位置的同學接受程度為標準，有效地判斷整堂課程的講授效果。在此基礎之上，對于成績靠前的同學，可以講授一些難度稍高的知識點，便于他們繼續提高；對于成績偏差的同學，可以根據他們沒有接受的知識點，給出具體的輔助學習的材料。以此最大限度地提高學生整體的接受水平。同時，采用多種方法進行答疑。例如，設定每周固定答疑時間，學生可以在這個時間段與教師面對面交流，教師可以有效了解學生的知識掌握程度及學習進度。

2.3 利用網絡學習平臺，完善學習體系

學校在教學時引入學習通平臺，極大地豐富了學習資源，便利了出勤考核、隨堂互動，包括提問、答疑及隨堂作業發布，有效的提高了課堂效率，完善了學習體系。本門課程的部分學習在學習通平臺完成。而創建一節完善的網課，以下部分是必不可少的，包括課程整體介紹、課程資源獲取及重構、教學檔案的準備及過程性管理、學生意見反饋、教師課堂教學設計以及教學案例的準備。資源及重構模塊是考量教師對于網絡資源的有效利用度及與課程本身結合度的重要指標，因此需要作多方面的工作，包括資源建設、資源應用和資源重構，不能只是簡單利用網絡學習資源，需要將網上資源進行分析整合，制作最適合學生學習的資源；而反饋模塊則是對課程教學質量的重要判斷標準，包括對個體和對整體的反饋，對于班級大多數學生的反饋、尖子生的反饋、成績較差學生的反饋，以此很好地掌握學生的接受程度。

同時針對網絡學習的問題，采取了一些措施以減少網上授課對學生學習的影響。主要措施包括：提前發布學習內容，要求學生進行一定程度的預習，提前熟悉課程內容，并利用學習平臺進行簡單的課前提問，了解學習預習程度；提高課堂討論效率，利用學體統平臺進行討論，討論問題的難度應當始終，并且在保證大多數同學完成討論后結束討論，保證討論的質量及效率；尋找優秀的網絡資源為學生學習重點內容提供輔助，便于更好理解課程內容；創建學習群，鼓勵學生之間互相答疑，參與討論；盡量在視頻中體現學習重點，減少學生PPT和視頻的切換次數。

3 機械原理課程教學效果

通過以上幾個方面的改變，機制1801班進行機械原理課程學習效果相比上一屆學生有了一定的改善，及格率有了較大的提高。相比機制1701 班學生機械原理課程考核成績優秀率提高了14.3%，不及格率下降了2.8%，見表1。

表1 機械原理課程考核成績對比表Tab.1 The comparison of examination results of mechanical principle course

總之，在機械設計課程授課過程中，存在方方面面的問題。本文主要提出了幾點比較共性的問題，以供獨立學院教學方法討論。當然，教學工作任重道遠，需要教師在未來的工作中不斷總結，同時不斷提高自己，以實現更好的授課效果。