《机械原理》课程教学探讨
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作者: 朱 颜
摘要： 本文根据《机械原理》课程的特点，从人才培养模式的整体目标出发，对机械原理课程体系和教学内容、教学方法与手段、考核方法等方面的改革进行了探讨。
关键词： 机械原理 教学改革 探讨
《机械原理》课程作为机械类专业的一门核心技术基础课，其主要任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。在培养具有宽基础、强能力、高素质的高级工程技术人才的全局中，其具有增强学生对机械技术工作的适应能力和创新能力的作用。基于本课程的性质特点，笔者根据多年来的教学实践和教学经验，对如何教好《机械原理》课作了一些探索，深刻地认识到进行课程体系改革与相关教学改革，进一步探讨教学内容、教学方法和教学手段的改革是非常必要的。
1.课程体系和内容的改革
本着国家提出的“高等工程教育应回归工程”这一非常重要的发展理念，《机械原理》课程教学的主要目标是培养学生解决工程实际问题的能力。而最近几年由于教学改革的深入和课程体系的调整，学生学习的专业课门数量增加，单门课时量压缩，这就需要教师在授课前针对不同专业对课程体系进行调整，把握“必须适用为度”的原则，内容优化，连贯、适度，保证基本基础知识，紧密结合专业实例，强调实用性和应用性，强化学生的基础能力、创新意识与能力的培养。首先从机械的整体出发，从宏观上使学生了解机械整体的基本知识和要求，把握机构的结构、运动、受力的分析思想和方法。再以各种机械传动齿轮传动、连杆传动机构、凸轮传动机构、棘轮槽轮传动机构为课题重点，把握各种机械传动的特点，为培养学生机械安装和调试能力打下良好基础。最后介绍机械设计综述部分，强化整机设计的内容，对机械设计的一些共性问题进行综合阐述。这样就形成了机械的组成及特性―机械传动―机械设计综述这样的新课程体系，从而形成了机械原理到机械设计两门课程的合理过渡。
2.教学方法的改革
教学方法直接影响教学质量和效果，改进教学方法是确保教学改革成果转化为学生知识和能力的重要途径。教学方法应根据课程体系中各部分内容的教学特点进行相应的改变，笔者在教学实践中作了如下的一些尝试：
2.1启发式教学法
启发式教学仍然是激发学生积极思维的首要方法，它可以使学生加深对基本知识的理解与掌握，并在求解过程中进一步思考，以至进一步提出科学的设想。教师在讲课过程中一定要设疑、质疑，要特别注意在新旧知识的衔接转换处提出新问题，提出的问题最好能引起几种回答，以此激发学生积极思考，使学生做出正确的回答和判断。例如在讲到齿轮啮合传动这一节内容时，首先提出什么是公法线，并绘出草图?在学生正确地回答了所提出问题后，接着再提问什么是内公切线?并且引导学生分析两齿轮啮合传动时，两齿廓接触点的轨迹恰好在内公切线上，使学生很快地掌握教师要推出的新概念：啮合线、力的作用线及四线（公法线、内公切线、啮合线、力的作用线）为一线的道理，从而培养学生分析问题、解决问题的能力。
2.2现场教学法
机械原理是与工程实际联系紧密的课程，在教学过程中要特别注重理论联系实际。例如，在讲解机构时，可以列举实际机器（汽车、内燃机、牛头刨床等）中的应用实例，从而增强基础课与专业课之间的联系。同时组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学，事先布置一些思考题，让学生带着问题一边参观一边讨论，把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来，使学生具体地领会各种机构在机器中的应用。每组织一次现场教学，授课教师都要对教学目的、要求、内容、组织形式等作周密考虑、精心安排，以收到预期的效果。
2.3讨论式教学法
讨论式教学法是课堂教学实践的一个重要环节和一种重要形式，也是进行现场实践的结合方式，教师通过讨论创新，可拓宽学生的知识面，促进学生个性的发展，培养学生的创新能力。笔者在每堂课的进行过程中都设定若干个问题来和学生进行交流与讨论，有时对学生所提出的问题还会以征求答案的方式在课堂上提出来，往往学生会以很高的热情来给出自己的解答和看法，无形中激发了学生的学习兴趣，增强了学生听课的专注性和积极性。
3.教学手段的改革
传统的教学手段，通常会使课堂教学比较单调、乏味，特别是机械原理课程的教学，由于不少学生缺乏实践活动，对机械的感性认识不足，仅仅依靠教师课堂讲授，很难达到良好的教学效果。在教学实践中要注意教学手段的改革：
3.1采用多媒体教学
在学院现有设备的基础上，采用先进的教学手段，使用制作精良、内容丰富的多媒体课件来辅助教学，可以帮助学生更快更好地理解和记忆学习内容。
3.2运用网络教学和辅导
根据教学的实际情况，强调实践性，精减基础课的教学课时，运用计算机网络辅助教学，把一些相关内容及训练习题、课件上传到校园网，让学生课外阅读、学习，培养学生的自学能力。
4.抓好课外学习环节
随着科学技术的进步和机械学科的发展，学生需要掌握的内容越来越多，而随着教学改革的深入和课程体系的调整，机械原理课程的教学学时却越来越少。为了取得比较好的教学效果，教师不但要抓好机械原理课程的课堂教学环节，而且要重视学生的课外学习环节，把培养学生实践能力和提高创新能力这一目标贯穿于整个教学过程当中。
4.1课外作业的改革
做作业对于学生掌握课堂所学的知识，加深对课程内容的理解都具有十分重要的作用。机械原理课程的习题演练是学习中的一个重要环节。教师可适当选择和实际生活密切相关或反映当前科学技术与工程实践新成果的设计作业题作为机械原理课程的作业。另外，可适当安排一些中外文献的课外阅读，如阅读机械发展史、国外机械原理教材等，课外阅读可激发学生学习兴趣，开阔学生视野。
4.2开放实验室
开放实验室，欢迎学生自己利用课余时间进入实验室做实验和科研，不但能培养学生创新思维能力，而且能提高学生实际动手能力和解决工程实际问题的能力。开放实验室能使实验场所和设备得到充分利用，既能解决学生多、教师少和设备有限等矛盾，又有利于互帮互学，加深学生对理论知识与实验内容的理解。
鼓励学生将机械原理设计性的作业题、绘制出运动简图，并在综合性实验台上进行运动和动力分析。在实际操作中，学生能清楚地看到理论与实际的具体结合，具有更强的实践性。通过大量的实际操作，学生能够提高动手能力和解决实际问题的能力。
4.3开展大学生科技创新活动
由教师命题或学生自行选题，启发学生发现自己身边或生产中存在的机械方面的问题，提出创新题目，积极参加大学生科技创新活动。通过对学生进行创新构思和设计方法培训，学生从发现问题、分析问题、解决问题到模型制作都能得到全程训练。同时，在学生进入机械原理等专业基础课后，就吸收感兴趣的学生成为教师研究课题的成员，在教师的指导下从事科研工作。通过科研活动，学生既能提高实践能力，又能加深对基础知识的理解。
5.考核评价指标的改革
教学必须尊重学生的差异，随着教学的内容、形式的多样性，教育评价主体、评价指标也应当多元化。多一把衡量的尺子，就会多出一批好学生，必须改变一张考卷定终身的考核方法，要根据学生的个性差异，设计多元评价体系。
在成绩评定方法上要采取综合组合评价方法，即把由期末一张试卷定成绩的做法分解为五方面综合评定：（1）听课态度（包括出勤、组织纪律、课堂问答、课堂讨论及论述讲解）成绩；（2）平时（作业及大作业）成绩；（3）实验成绩；（4）期末测评（综合能力）成绩；（5）平时的发明创新能力。期末总成绩将上述五方面的成绩按不同比例加以综合给定。
实践证明，通过考核方法的改革，及时掌握了每一个学生学习信息，从而及时调整教学进度，加强辅导，取得了非常满意的教学效果。同时，强调“功夫在平时”，而在较大程度上减少了“临时抱佛脚”现象。
6.结语
在实施教学的过程中，教师要加强学生的岗位能力培养，使学生具有较强的实践技能，适应市场需求，具有较强的竞争能力。为适应社会发展的需要和人才发展的多样性要求，进一步优化专业课程体系是专业建设的重要任务，教师要在实践中进行坚持不懈的长期探索，深化改革。
参考文献：
［1］孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理［M］.北京：高等教育出版社，2006.
［2］蒋玉珍.机械设计基础.机械工业出版社.
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