王 波，張孝瓊，夏 秋，潘廣香

以提高工程實踐能力為目標的機械原理課程改革與實踐

王 波，張孝瓊，夏 秋，潘廣香

針對應用型本科高校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)的目標與其他普通高校之間的差異，結合我校在機械類人才培養(yǎng)實施過程的具體措施，以提高工程實踐能力為目標，對機械原理課程具體教學內容及方法等方面進行改革，探索適應應用型機械類人才培養(yǎng)要求的方式，提高教學質量，為同類院校提供參考和借鑒。

應用型本科；機械原理；工程實踐；教學改革

一、引言

為了適應我國經濟發(fā)展及轉型的要求，高等教育的發(fā)展和改革蓬勃發(fā)展，應用型本科教育應運而生。應用型本科高校的培養(yǎng)目標總體上可以歸納為：培養(yǎng)知識能力和素質全面而協(xié)調發(fā)展，面向生產、建設、管理及服務的高級復合型應用型人才。與其他教研型及科研型等學術型不同，應用型高校培養(yǎng)的學生直接面向實際生產一線，因此培養(yǎng)學生的工程實踐能力極為重要。由于應用型高校概念提出及發(fā)展相對較短，目前傳統(tǒng)的學術型培養(yǎng)模式難以適應培養(yǎng)目標的要求。

機械原理課程作為機械類專業(yè)的一門重要的基礎課程，其地位在整個培養(yǎng)體系中占有重要的作用。為了盡快適應本科機械類應用型人才培養(yǎng)的需要，教學過程中關注的重點正經歷著從學術理論的培養(yǎng)向提高學生的工程素質及工程實踐能力培養(yǎng)的轉變，如何在教學課程中通過合理設置課程體系、實踐教學環(huán)節(jié)成為了機械原理教學改革中探索的重點。

本文結合我校機械類專業(yè)在培養(yǎng)實施過程的具體措施，重點討論了機械原理課程在應用型人才培養(yǎng)過程的具體教學改革和實踐，探索在培養(yǎng)過程中提高學生工程實踐能力的方式。

二、機械原理課程的重要性及其特點

（一）重要性

機械原理課程是機械設計制造及自動化等專業(yè)的一門必修的技術基礎課。它是以高等數學、普通物理、理論力學及機械制圖等課程為基礎。機械原理課程在整個教學體系中占有重要的地位，學生對其掌握的程度直接影響到機械設計等后續(xù)課程及對機械專業(yè)的把握程度。

（二）特點

與理論力學等理論課程相比，機械原理更加結合實際，主要研究對象涉及了機械的相關機構；同時，又與專業(yè)機械課程有所差異，機械原理具體沒有研究機械的具體類型、零件等，而是研究各種機械中的共性規(guī)律，因此其理論性較強，計算較多而表面上顯得實踐性不強。實際上，機械原理與實際工程問題結合得相當緊密，研究對象更有針對性和實際意義，如凸輪機構、齒輪機構、鉸鏈機構、連桿機構以及間歇機構等，這些典型機構是組成任何復雜機械系統(tǒng)的基本單元，在學習過程中，一方面要深刻理解這些原理和方法，另一方面更要注意這些原理和方法在工程實踐中的應用。

對于多數沒有經過工程實踐經歷的同學來說，僅憑書本平面圖、掛圖或模型圖難以深入掌握一個立體結構及一個運動的機構，這就成為學好機械原理的攔路虎；同時常規(guī)的實驗、習題、課程設計題目等難以滿足現代工程教育的理念。學生學習效果差，產生畏懼和抵觸心理，最后學生的學習僅以通過最終的課程考試為目的，而實際上沒有很好掌握其機構的本質，更無法進行機構的創(chuàng)新設計，難以提高學生的工程實踐能力。

三、課程教學改革與實踐

應用型本科更加注重學生實踐能力的培養(yǎng)，在課程教學過程中則應更加注重學生結合實際生產，而相對弱化深層次的理論探討，因此在課程內容的安排、實驗實踐等方面應充分考慮應用性、實踐性。而傳統(tǒng)的機械原理教材和教學內容、方式過于偏重與理論，而弱化了學生的工程實踐能力的培養(yǎng)?；谏鲜鲇懻摷皯眯捅究聘咝５亩ㄎ?，在具體的教學過程中對機械原理課程進行了一些改革與實踐，具體包括：

（一）合理設置教學體系，強化實踐教學

傳統(tǒng)的機械原理課程內容是建立在純機械系統(tǒng)分析與設計的基礎上，課程體系則是以機構的分析為主，側重對機械的認知及其性能的分析。但隨著科學技術的發(fā)展，新的機構、新的理論不斷發(fā)展。然而目前的教材相對陳舊，僅通過書本內的知識不能較好地適應實際工程中的要求。

因此，在課程體系建設上強調：分析與設計的高度綜合；理論教學與實踐教學、設計訓練及課外科技活動相結合；經典教學內容與現代教學內容互為依托；各教學環(huán)節(jié)有機銜接，整體優(yōu)化。將課程教學分為兩個并重的理論教學系列和實踐教學系列。如考慮到學時的有限性，淡化了與理論力學相重疊的內容，刪除了與現代技術不相適應的圖解法等。實踐教學上將實驗、課程設計、課外作業(yè)進行有機結合，相互補充。具體措施包括：

1.實驗項目合理安排，如在課程一開始就開設“機構及零件認知”實驗，增加學生的感性認識，避免以后的學習中“紙上談兵”；減少傳統(tǒng)的驗證性實驗，增加探索性、開放性實驗，鼓勵學生自主設計機構并進行分析，增強學生的學習興趣和創(chuàng)新能力；開放機構創(chuàng)意實驗室，提倡學生自主搭建各種機構組織滿足不同的運動目的等。

2.傳統(tǒng)的課程設計題目單一、雷同，達不到工程實踐能力的培養(yǎng)，改革勢在必行。為此，打破課程設計題目的單一性，提倡綜合性設計；引導學生自主設計，結合實際中常見到機器的不足，指導教師主要把握題目的可行性和答疑，通過對不同方案的對比分析，提高學生的主動性及創(chuàng)新設計能力，同時也避免了抄襲的可能性。

3.在課外作業(yè)的布置上，適當減少傳統(tǒng)的小題方式，增加綜合性機械原理大作業(yè)，主要以項目驅動方式，分組設置不同的子項目，以學生為主體，利用軟件對機構運動、動力學等方面進行分析，重點加強團隊合作和工程設計能力的提升，最后通過答辯的方式對項目進行評價，拓寬課程考核的方式。

（二）結合工程實際，培養(yǎng)工程意識

機械原理課程不僅具有理論強度的特點，同時具有較強的實踐性特征。因此，在整個教學環(huán)節(jié)應該與工程實際緊密聯(lián)系，培養(yǎng)知識與實際應用的銜接。傳統(tǒng)的機械原理教學的著眼點在于機構的抽象，而忽視了機構的具體應用，教師在具體的教學過程中往往也忽視了應用層面的引導，導致學生在學習過程對抽象的知識難以掌握而缺乏學習興趣。因此，在機械原理的教學中更加注重應用層面的引導。

應用型人才的主要服務地方，學生的就業(yè)單位也主要以高校所在地企業(yè)為主，如我校近三年畢業(yè)生中約71.3%學生在本地相關企業(yè)就業(yè)。因此，根據學生的就業(yè)特點，因地制宜，有的放矢，在課程的教學過程中結合我校所處地方汽車類、制造業(yè)等發(fā)展較快的特點，通過實際的機械來說明機構的應用場合，如講解曲柄連桿機構的時候，以發(fā)動機為應用實例；又如，在講解凸輪機構的時候，以自動機床的進刀裝置為應用實例。采用有針對性的講解各種機構應用實例，其目的首先是初步培養(yǎng)學生的工程意識，其次是考慮學生就業(yè)區(qū)域及行業(yè)，提高學生服務地方的能力，真正適應地方性的要求。

（三）利用課外課堂，強化工程實踐能力

機械原理知識相對較多，僅通過課堂教學、實驗、實踐、課程設計等常規(guī)的教學方式，還是難以使學生很好地掌握相關知識，工程實踐能力的培養(yǎng)還不夠充分。同時，由于整體課時的壓縮，學生僅利用課時內的教學難以達到很好的學習效果。如何利用課外時間來組織學生進行課外的能力訓練成為新的途徑和關鍵。

因此，我校對工程實踐能力的培養(yǎng)進一步加強。在教學課時以外，通過課外的科技創(chuàng)新活動是可以實施的一個具體措施，如組織學生參加機構創(chuàng)新大賽等。由相關老師指導，利用ADAMS、Matlab等軟件先設計仿真機構的運動可行性和性能，鼓勵學生動手搭建實現最后的實際機構，提高學生的動手能力，強化構思——設計——實施的能力，訓練工程實施的基本思路，彌補課堂學習的不足；積極鼓勵學生參加各種學科競賽，充分利用現有的“全國大學生工程訓練綜合能力競賽”、“全國大學機械創(chuàng)新”等競賽，“以賽促學”。學生組建機械設計創(chuàng)新協(xié)會，配備業(yè)務能力較強的老師輔導，舉辦校級比賽選拔優(yōu)秀作品，以學院工程訓練中心為平臺，由學生自主完成機械功能原理的設計、零部件的加工、整機的裝配等，切實地提高了學生的動手能力、團隊協(xié)作及工程實踐能力。通過近幾年的實施，我校參賽的“無碳小車”、“基于直徑差的硬幣分類機”等作品，均獲得省一等獎的好成績，體現了機械原理課程教學中工程實踐能力的培養(yǎng)效果。

四、結語

工程實踐能力培養(yǎng)是應用型機械類人才培養(yǎng)過程的關鍵，如何打破傳統(tǒng)的學術性培養(yǎng)模式，切實實現應用型人才培養(yǎng)模式，是眾多應用型本科高校積極探索的新課題。本文以我校機械類應用型人才培養(yǎng)過程的實施措施為背景，以機械原理課程教學中的改革為實例，探索性的實施了一些提高工程實踐能力措施，取得較好的教學效果和成效。但在實踐過程中，學生的機構創(chuàng)新能力還有待進一步加強，具體的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式亟需積極探索。

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王波，男，安徽滁州人，滁州學院機械與汽車工程學院講師、博士，研究方向：機械故障診斷技術；

張孝瓊，滁州學院機械與汽車工程學院；

夏秋，滁州學院機械與汽車工程學院；

潘廣香，滁州學院機械與汽車工程學院。

F642

A

1008-4428（2016）06-126-02

項目支持：安徽省高校卓越人才教育培養(yǎng)計劃項目（2015zjjh032）；滁州學院教學研究項目（2015jyy009）。