三表本科《机械原理》课程改革与创新能力的培养

三表本科《机械原理》课程改革与创新能力的培养

发表时间：2017-04-12T11:47:40.137Z 来源：《基层建设》2017年1期作者：毕经毅1 崔海军2

[导读] 摘要：《机械原理》是机械专业本科生重要的专业基础课。本文根据该课程的教学特点，围绕教学目标，对其结构体系、教学内容、评价方式、课程实验方面进行了相应的改革和实践，以培养学生的创新意识和创新能力。

1哈尔滨华德学院黑龙江哈尔滨 150000; 2 黑龙江东方学院黑龙江哈尔滨 150066 摘要：《机械原理》是机械专业本科生重要的专业基础课。本文根据该课程的教学特点，围绕教学目标，对其结构体系、教学内容、评价方式、课程实验方面进行了相应的改革和实践，以培养学生的创新意识和创新能力。

关键词：机械原理课程改革创新能力

《机械原理》课程是机械类专业一门专业基础课，具有很强的工程性、实践性和应用性。通过本门课程的学习，不但为学生后续机械类专业课程打下坚实的理论基础，而且还将增强学生对机械类工作的适应性并提高其创新能力，从我国民办三表教育改革实践的成效来看,目前三表大学生创新意识不足、创新能力不强，培养具有创新意识的创新型人才也成为了当今各三表院校的热点。本文主要对侧重于改革教学方法、考试模式和创新意识培养等方面进行改革外, 同时还尝试将机械原理教学与创新设计有机结合, 以实现培养出一批具有较高机械创新设计能力的技能人才的教学目的。

1．课程改革目标的建立

《机械原理》课程改革一方面要使学生能够较扎实地掌握本课程的基础理论，为就业打下坚实的基础；另一方面还要拓宽学生的视野，了解本课程的新发展。因此，加强基础，拓宽视野，提高学生的工程实践能力，培养创新意识和创新能力成为本课程的改革目标。 2．课程体系和教学内容的改革

机械原理课程体系偏重于对机构的分析，即对机构进行相应的结构分析、运动分析，为了提高学生的创新能力，机构的设计和机械系统传动方案的设计成为课程体系改革的重点。为了适应新课程体系的要求，在学时不变的情况下（总共48学时），必须对教学内容做相应的调整。对与理论力学知识相重复的内容进行了必要精简。比如在平面机构的运动分析和力分析这2章中，很多知识都是理论力学中的重点内容。以往在讲授解析法分析机构的运动时，会花费大量学时讲有关理论力学的知识。这次先让学生预习有关理论力学的知识，然后着重对方法进行介绍和讲解，既节约了学时，也收到了预期的教学效果。又如，机械中的摩擦和机械效率一章中，很多的内容学生已在理论力学中学过，因此在机械原理课程中，只对基本概念进行简单陈述，着重结合具体的工程实例进行分析和计算，既避免了内容的重复，也提高了学生对工程的应用能力。

3．多元化考试模式及评价体系的建立

考试是教学过程中的一个非常重要环节，是提高教学质量的有效手段。作者对机械原理建立了多元化考试模式和评价体系。在考试内容上，增加了学生理解知识、应用知识特别是综合性、创造性应用知识能力的考核；在考试形式上，不再局限于期末闭卷考试一种形式，而是选择了平时作业、期中、综合性大作业、平时测验等多个方面进行评价，降低了期末成绩在总成绩中的比重，使成绩构成多样化，教学效果良好。此外，对在课程设计中具有独到见解或创新性的合理设计，以及在平时讨论课及大作业中有独到见解和创意的学生，可适当加分，以鼓励培养学生的创新意识。

4．将创新意识贯穿于整个教学过程中

杨振宁教授指出：“中国的教育与美国的教育态度截然不同, 最大的区别是中国偏重于灌输式教育。中国的学生的根基非常扎实, 这是优点, 也有缺点, 中国的学生面对新事物总有畏缩心理, 与美国学生比起来创新意识较差”。而创新意识的强弱在很大程度上决定了一个人的创新能力,重点在于培养学生具有一种强烈的创新意识和创造性设计的欲望。为达到这一目标, 将创造性思维方式贯穿于整个教学过程中。

首先在讲解机械原理概念和设计方法时, 要立足于实际, 紧紧扣住生活或生产实际中的例子来讲解。比如结合汽车内燃机讲解构件和零件的概念；结合开关教室的门讲解转动副、自由度及如何来判断机构是否具有确定的运动；结合同学喜欢熟悉的汽车讲解曲柄滑块机构、转向机构、变速机构；结合机械钟表时针、分针、秒针的变速关系讲解定轴轮系传动比计算等等。让学生意识到所学知识与生活中熟悉的事物息息相关, 这样容易激发学生的创新、创造欲望。创新能力的培养在机械原理课程设计中占有十分重要的位置。因此在两周的机械原理课程设计中, 鼓励学生自选课程设计题目, 勇于创新。通过各种途径搜集机械创新设计作品、科技作品图片,并向学生展示。带领学生到创新工厂等场所观察新产品。多方面、多渠道让学生了解机械创新设计作品, 使学生对机械创新设计作品有真实的感受和全面的了解, 以启发学生的设计思路。比如:15届同学设计的按摩柱就是自选的设计题目, 根据中医按摩的疗法, 相对于背部的按摩提倡以揉动按摩为主, 按摩机构采用滑块驱动曲柄,曲柄采用偏心轮设计, 偏心轮实现的平面圆周运动人以“揉” 的感觉。如图1所示, 其传动部分是采用人踏脚踏板, 通过链传动传给后部的曲轴, 曲轴带动连杆, 连杆带动滑块。再由滑块作为主动件带动背部按摩板作往返运动, 在背部按摩板上安装四个固定的偏心轮, 从而限定了按摩板的运动轨迹, 从而达到按摩板的平面圆周运动, 按摩板上的按摩柱从而也到达以“揉” 的动作进行按摩。该设计将机械原理课程中所学的偏心轮机构、连杆机构等常用机构的运动巧妙组合来达到预定的机械功能要求, 构思新颖、独特。

其次, 鼓励学生多了解实践知识, 让他们了解机器中众多的零部件都是怎么设计出来的, 为什么要这么设计? 尽量让学生将所学的知识应用到实践中去。例如, 在学习四杆机构时, 结合生产和生活的众多的应用实例重点讲解各机构之间的联系和演变, 介绍一些创造性思维的基本规律。并加强创造性小设计教学环节。教学也可采用设计的形式进行, 初步拟定一个设计题目, 由学生进行充分的方案搜索和讨论, 并综合出较优方案。

5．结束语

机械原理是一门重要的专业基础课，为了适应应用型本科人才的培养目标，授课教师应在教学要素、教学手段等方面进行改进，不断推进课程建设。本课程课程改革对学生创新意识的培养和综合设计能力的提高具有非常重要意义。虽然学校在课程体系、课程内容、实验教学及评价体系上进行了改革实践，，取得了良好的教学效果，但在教学设计与实践相结合以及实践性教学环节方面还需进一步探索和提高。

参考文献：

[1] 刘小康,余洁冰.工科学生课程设计与综合素质培养[J].高教探索,2009(5):133-134.

[2] 邵国霞, 梁明学. 课程设计教学的探[J] . 中国大学教学,2005(6):25,34.

[3] 王少刚.课程设计是培养学生创新能力的重要途径[J].中国大学教学,2007(8):23-25.

[4] 甄阜铭.理论教学与实践教学的同构关系[J].现代教育科学: 高教研究,2011(5):79-80.