摘要：《機(jī)械原理》是機(jī)械類專業(yè)中研究機(jī)械共性問題的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課。針對(duì)高職院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的技能型人才的需要，指出了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足；從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面探討了教學(xué)改革的措施。突出了實(shí)踐環(huán)節(jié)的加強(qiáng)及引入項(xiàng)目化教學(xué)模式的重要性。課改思路突出以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向。

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理課程；創(chuàng)新能力；實(shí)踐環(huán)節(jié)；項(xiàng)目化教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2012）33-0254-02

《機(jī)械原理》是高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是機(jī)械類專業(yè)中研究機(jī)械共性問題的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課。它在機(jī)械工程人員的培養(yǎng)過程中起著承上啟下的關(guān)鍵作用，是學(xué)生牢固掌握專業(yè)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。在基礎(chǔ)課到專業(yè)課之間起著無可替代的橋梁作用。

一、機(jī)械原理課程的學(xué)科現(xiàn)狀

目前的機(jī)械原理課程目標(biāo)具有一定局限性，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，在課程內(nèi)容上，強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)體系的系統(tǒng)性、完整性，造成理論知識(shí)偏多偏深，實(shí)踐技能不足，理論與實(shí)踐脫節(jié)。第二，在課程結(jié)構(gòu)上，學(xué)習(xí)內(nèi)容受到限制而產(chǎn)生狹隘和滯后的弊端，不利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力。在制造業(yè)的發(fā)展急需具有創(chuàng)新能力人才的今天，學(xué)科現(xiàn)狀不能滿足需要。第三，在課程實(shí)施上，課程教學(xué)基本是一個(gè)封閉的過程，最大的弊端是使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和對(duì)教學(xué)質(zhì)量檢驗(yàn)的滯后性。

傳統(tǒng)機(jī)械原理的教學(xué)特點(diǎn)是：教學(xué)理論性強(qiáng)、概念抽象，與實(shí)際應(yīng)用有一定距離。授課方式上以教師講授為主，由概念引入知識(shí)，以邏輯推理為中心。教學(xué)過程中基本沒有學(xué)生能力培訓(xùn)的環(huán)節(jié)，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力很不利。同時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，總是先理論后實(shí)踐，容易產(chǎn)生實(shí)踐與理論分離的現(xiàn)象，教學(xué)很難適應(yīng)職業(yè)教育培養(yǎng)的需要。為此，進(jìn)行教學(xué)改革，開展項(xiàng)目教學(xué)，按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律與實(shí)際工作項(xiàng)目的順序來優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容勢(shì)在必行。

二、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的《機(jī)械原理》課程改革方案

（一）改革教學(xué)內(nèi)容

課程內(nèi)容的改革不是簡(jiǎn)單意義上的增加或刪除，而是在專業(yè)化的前提下，優(yōu)化組合了相關(guān)內(nèi)容的課程；在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的基礎(chǔ)上，更加注重學(xué)生思維整體性的構(gòu)建。教學(xué)內(nèi)容的改革突出綜合應(yīng)用知識(shí)能力的培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)創(chuàng)新能力。圍繞教學(xué)內(nèi)容方面主要做了以下方面的調(diào)整。

1.理論課與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課學(xué)時(shí)的調(diào)整

多年來，機(jī)械原理課程存在著理論課課時(shí)過多，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課課時(shí)偏少的現(xiàn)象。我院自機(jī)制專業(yè)成立以來，每學(xué)期理論課和實(shí)踐課學(xué)時(shí)分別為：理論課為70學(xué)時(shí)，實(shí)踐課4學(xué)時(shí)。近一年，增加一周課程設(shè)計(jì)時(shí)間，但試驗(yàn)課受條件限制，很少開展。針對(duì)這一現(xiàn)狀，在課改方案中制定了新的教學(xué)計(jì)劃，理論課課時(shí)針對(duì)模塊化教學(xué)的需要，設(shè)計(jì)為55學(xué)時(shí)；單獨(dú)開設(shè)試驗(yàn)與實(shí)踐課程，課內(nèi)試驗(yàn)為12學(xué)時(shí)，此外進(jìn)行為時(shí)2周的課程設(shè)計(jì)（課外進(jìn)行）。加強(qiáng)了實(shí)踐課時(shí)量，強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，同時(shí)，理論課教學(xué)也基本滿足學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握要求。

2.理論課教學(xué)內(nèi)容的大幅度調(diào)整

以前的機(jī)械原理教學(xué)側(cè)重于基本知識(shí)點(diǎn)的分析方面。內(nèi)容上包括：機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、力的分析、常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等方面；機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)及速度波動(dòng)調(diào)節(jié)和機(jī)構(gòu)的平衡等方面很少涉及?，F(xiàn)在，隨著機(jī)器向著高速、自動(dòng)化、精密化方向的發(fā)展，機(jī)構(gòu)如何在高速下具有較好的動(dòng)力性能顯得尤為重要；機(jī)構(gòu)的多樣性創(chuàng)新需要各種機(jī)構(gòu)合理綜合與合理選型。因而，教學(xué)內(nèi)容方面要適當(dāng)調(diào)整。在總的理論課課時(shí)減少的情況下，調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容更接近于工程實(shí)際，更具體化。教學(xué)內(nèi)容的安排做到“寬而精”?！皩挕本褪侵R(shí)面廣，涵蓋的內(nèi)容廣；使學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)能做到思路開闊，激發(fā)出潛在的創(chuàng)造性?！熬本褪菍?duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本思路及方法做詳細(xì)的闡述，使學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜的未知機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，能夠做到觸類旁通。

本著這些原則，課程內(nèi)容上壓縮了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和力的分析的課時(shí)，機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析保留原有的內(nèi)容，因?yàn)闂U組分析法對(duì)機(jī)構(gòu)的多樣性設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，有重要的啟發(fā)作用。常用機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，減少推導(dǎo)性內(nèi)容，重點(diǎn)介紹機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，增加了機(jī)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡和機(jī)械調(diào)速等內(nèi)容。使整個(gè)課程體系更加完整，更加系統(tǒng)，更符合現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生總體知識(shí)掌握水平的要求。

3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力

實(shí)踐教學(xué)包括課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，增長(zhǎng)創(chuàng)造才干，鍛煉動(dòng)手能力的有效途徑。在試驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)中，始終以基本能力訓(xùn)練為基礎(chǔ)，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為核心，以創(chuàng)新精神教育為主線，明確試驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，更新試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改革試驗(yàn)教學(xué)方法和手段，強(qiáng)化試驗(yàn)教學(xué)考核，提高試驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

在試驗(yàn)教學(xué)方面，以往實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容偏少，非常不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生完全按照指導(dǎo)書提供的步驟進(jìn)行，缺少主動(dòng)參與的意識(shí)，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，在試驗(yàn)內(nèi)容上增加了《機(jī)構(gòu)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)》和《轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡》等實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)密切聯(lián)系實(shí)際，既有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又有創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，大大豐富了實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)方面，嘗試增加《械原理課程設(shè)計(jì)》的內(nèi)容。通過這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生感受到理論與實(shí)踐的第一次融合，提高學(xué)習(xí)興趣。

此外，實(shí)踐教學(xué)涉及的實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)要合理安排，循序漸進(jìn)地進(jìn)行。為此，將機(jī)械原理中涉及的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐分為三個(gè)階段，貫穿于教學(xué)過程中。各階段的基本內(nèi)容為：第一階段，機(jī)械認(rèn)知實(shí)踐階段，學(xué)生通過參觀實(shí)訓(xùn)車間的設(shè)備、動(dòng)手拆裝減速器裝置，了解軸、齒輪、軸承等常用機(jī)構(gòu)與零件，加深對(duì)機(jī)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)。第二階段，機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)踐階段，讓學(xué)生利用學(xué)期內(nèi)安排的鉗工、車工、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)了解與機(jī)械原理相關(guān)的內(nèi)容。這樣，學(xué)生一方面能充分利用實(shí)習(xí)時(shí)間，掌握更多知識(shí)，又在不占用理論課時(shí)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)效果。第三階段，機(jī)械綜合實(shí)踐階段，這一階段建立在前面環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上。例如，機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中，前面分別學(xué)習(xí)了常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，也進(jìn)行了相關(guān)的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，此時(shí)可布置一個(gè)綜合性的課程設(shè)計(jì)：用圖解法對(duì)牛頭刨床機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、構(gòu)件受力分析，確定最小傳動(dòng)角出現(xiàn)的位置，確定原動(dòng)件的平衡力矩。通過這一階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生綜合解決工程實(shí)際問題的能力得到系統(tǒng)的培養(yǎng)與鍛煉。

此外，可以采用靈活方式設(shè)計(jì)一些綜合實(shí)驗(yàn)，只布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)與最后要求，而完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的過程則由學(xué)生自己確定。例如，布置一個(gè)能實(shí)現(xiàn)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，方案可以有很多種，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其正確性。這樣，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)有較大的靈活性，從而為學(xué)生的個(gè)性發(fā)展與創(chuàng)造性的發(fā)揮創(chuàng)建一個(gè)適宜的環(huán)境。

（二）改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，進(jìn)行教學(xué)方法的改革

課程改革必然導(dǎo)致教學(xué)方法的不斷革新。教師在教授基本知識(shí)的同時(shí)，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識(shí)的能力；引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)創(chuàng)造性思維。教學(xué)方法多種多樣，但總的目的只有一個(gè)：改善教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量?！稒C(jī)械原理》的教學(xué)中，對(duì)于理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，可以帶著學(xué)生層層推進(jìn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)相關(guān)內(nèi)容。例如矢量圖解法分析速度和加速度的內(nèi)容，可以改變教學(xué)順序，先講相對(duì)容易些的速度分析；在熟悉矢量多邊形應(yīng)用的基礎(chǔ)上再講解復(fù)雜的加速度分析，學(xué)生就能容易掌握所學(xué)知識(shí)。對(duì)于簡(jiǎn)單的概念性較強(qiáng)的內(nèi)容，要以學(xué)生自學(xué)為主，輔助以課堂提問，加深學(xué)生印象。例如學(xué)習(xí)四桿機(jī)構(gòu)的演化這部分內(nèi)容時(shí)，可以先介紹曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演化成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的方法；再介紹機(jī)構(gòu)演化的基本途徑，接著讓學(xué)生自己觀察教材中幾種導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的區(qū)別，總結(jié)這幾種機(jī)構(gòu)是如何由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)演變來的。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中很容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律，不僅深刻領(lǐng)會(huì)了學(xué)習(xí)的內(nèi)容，還對(duì)機(jī)構(gòu)的多樣性演變方法有所啟發(fā)。

（三）教學(xué)手段的多樣化，積極采用項(xiàng)目化教學(xué)模式

教學(xué)手段方面，開設(shè)參與式、啟發(fā)式、討論式和研究式教學(xué)體系，不斷完善以學(xué)生為中心的教學(xué)新模式。鼓勵(lì)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)，基于研究和開發(fā)的學(xué)習(xí)，積極探索利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體課件的開放性教學(xué)新模式，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

教學(xué)過程結(jié)合教材內(nèi)容，并根據(jù)我院現(xiàn)有的設(shè)備，采用基于工作過程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行教學(xué)。對(duì)機(jī)械原理中部分知識(shí)內(nèi)容劃分為多個(gè)學(xué)習(xí)子情境，在各個(gè)學(xué)習(xí)情境的教學(xué)過程中，真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。學(xué)生帶著任務(wù)有目的地去學(xué)習(xí)，查閱資料，聽取教師的理論講解，在交流的過程中獲取資訊；在教師的幫助下進(jìn)行決策；在計(jì)劃、實(shí)施的過程中教師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)，最后教師參與學(xué)生工作成果的檢查與評(píng)估。學(xué)生在教學(xué)過程中，始終處于主體地位，通過真實(shí)的工作成果激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，改善教學(xué)效果。

這種以“項(xiàng)目”為主線，將教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地貫穿在一起是一種十分有效的教學(xué)方式，豐富的項(xiàng)目可以拓展學(xué)生的視野，使學(xué)生體會(huì)到企業(yè)實(shí)踐中的眾多實(shí)際問題，有效提升學(xué)生應(yīng)對(duì)實(shí)際問題、解決機(jī)械工程難題的能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力是高等教育改革的一項(xiàng)重要任務(wù)。傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃，教師拘泥于課本的教學(xué)，已難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的實(shí)用型人才。在機(jī)械原理課程教學(xué)中，有必要探索具有特色的課程教學(xué)改革之路，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高技能人才服務(wù)。

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