何玉林　匡兵　黃偉

【摘 要】本文針對機械原理課程傳統(tǒng)實踐教學環(huán)節(jié)的不足，以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為導向，結(jié)合課外科技創(chuàng)新活動，對課程實驗的內(nèi)容和形式、課程設(shè)計的內(nèi)容和考核形式進行了改革，突出實踐教學對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力 機械原理 實踐環(huán)節(jié)

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）12C-0163-02

機械原理是本科機械類專業(yè)和近機類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是研究機械的工作原理、組成原理、設(shè)計原理和方法的一門學科，在培養(yǎng)學生的機構(gòu)分析能力和設(shè)計能力、工程素質(zhì)和綜合能力等方面起著重要作用，在機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中也占有重要地位，學生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)依賴于教學各個環(huán)節(jié)的支撐?！秶抑虚L期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中提出要強化實踐教學環(huán)節(jié)，突出培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。可見，實踐教學是啟發(fā)創(chuàng)新思維、開拓創(chuàng)新的重要手段，是進行工程實踐的必要途徑，對培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力起著關(guān)鍵作用。

通過對我校機械類專業(yè)用人單位的調(diào)查，反饋的主要意見是：大多數(shù)學生的獨立工作能力和解決實踐問題的能力較差；缺乏創(chuàng)新精神等。而要提高學生獨立工作的能力、處理和解決實際問題的能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，其核心就是讓學生參與到工程實踐中去。本文從機械原理課程的實驗教學、課程設(shè)計和課外科技活動等實踐環(huán)節(jié)入手，分析了目前存在的問題以及改革的內(nèi)容和方法，為機械原理實踐教學的改革提供參考。

一、機械原理實踐教學存在的問題

我校機械原理課程傳統(tǒng)的實踐教學環(huán)節(jié)主要存在以下幾個問題：課程知識與創(chuàng)新實踐結(jié)合不夠，實驗課未能在教學中和理論教學融合在一起，沒有發(fā)揮實驗教學的作用，忽視了將知識內(nèi)化為學生的能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。實踐教學與科技創(chuàng)新活動結(jié)合不夠，不能很好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和設(shè)計能力。課程設(shè)計獨立設(shè)課，與理論課脫節(jié)，忽視了整體設(shè)計的理念，未能體現(xiàn)知識的整合和連貫性。因此，實踐教學不能很好地反映學生綜合應用知識的能力和創(chuàng)新能力，難以達到對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。

二、改革實驗的內(nèi)容和方式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識

（一）開發(fā)虛擬仿真實驗，虛實結(jié)合，線上線下互動，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)主動意識。充分利用智能制造系統(tǒng)虛擬仿真實驗教學中心，新增機構(gòu)運動運動簡圖測繪虛擬仿真實驗、剛性轉(zhuǎn)子動平衡虛擬仿真實驗，學生可以根據(jù)自己的學習時間預約后進行自主實驗。機構(gòu)運動運動簡圖測繪虛擬仿真實驗與實際開設(shè)中的實驗相對應，但實驗機構(gòu)更豐富，學生可以先在虛擬實驗中心反復訓練，熟能生巧，為學生參加實際的綜合實驗打下基礎(chǔ)。而剛性轉(zhuǎn)子動平衡虛擬仿真實驗克服了實驗室設(shè)備穩(wěn)定性差和臺套數(shù)少的缺點，通過虛擬實驗幫助學生學習和理解重點和難點知識。

（二）實驗內(nèi)容與工程實際應用相結(jié)合，培養(yǎng)學生的觀察分析能力和創(chuàng)新意識。學生通過機構(gòu)運動運動簡圖測繪仿真實驗后，要求學生去實地考察、調(diào)研現(xiàn)實中的機器或設(shè)備，至少完成一種設(shè)備的分析，并提交照片、視頻和分析結(jié)果等相應的資料，將實驗內(nèi)容應用到工程實踐中去，讓學生更好地接觸工程實際，激發(fā)學生的學習興趣和產(chǎn)品創(chuàng)新意識，也為認知實驗積累了豐富的素材。

（三）將認知實驗貫穿到整個教學過程中。認知實驗主要是進入實驗室進行參觀學習，其儀器設(shè)備主要是機械原理陳列柜、科技競賽作品、先進的科研設(shè)備、科研成果轉(zhuǎn)化設(shè)備以及往屆學生搜集的一些機構(gòu)的視頻資料等。認知實驗穿插在理論課的課前、課后或是課中，讓學生了解相關(guān)機構(gòu)的知識、設(shè)備的工作原理和應用領(lǐng)域等，增強學生的感性認識和對參加科研項目的渴望，更好地促進對課程知識的理解。

三、改革課程設(shè)計的內(nèi)容和考核形式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力

（一）課程設(shè)計以項目或任務的形式驅(qū)動，穿插到理論教學的始終，鼓勵學生主動創(chuàng)新。課程設(shè)計不再獨立設(shè)課，而是在理論課開始時教師就將一些設(shè)計要求布置給學生，主題側(cè)重于工程應用，可以是課外科技創(chuàng)新活動或科技競賽主題，也可以是生產(chǎn)實際中的產(chǎn)品改造等，學生可以是以個人或團隊的形式，自主選題和設(shè)計，通過查閱科技文獻、到生產(chǎn)實際中調(diào)研等，完成總體方案設(shè)計→結(jié)構(gòu)設(shè)計→計算分析→三維建?！鄳δ艿膭赢嬔菔镜娜^程。學生在完成課程設(shè)計的過程中，充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性，不但可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、獨立思考和分析解決問題的能力，也在一定程度上提升了學生的創(chuàng)新實踐能力，還可以引起學生對課程的重視，激起學生的求知欲。

（二）考核側(cè)重學生實踐能力和素質(zhì)的評價。機械原理課程考核的目的就是讓學生把知識點學會并能應用，改變以往理論考試定結(jié)果的形式，將理論知識融入到相應的實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)中，如將“機構(gòu)自由度計算”的理論考核融入到“機構(gòu)運動運動簡圖測繪實驗”中，“齒輪參數(shù)的計算分析”理論考核融入到“齒輪范成原理及參數(shù)測定”實驗中，“機構(gòu)運動分析”理論知識考核融入到“機械運動參數(shù)的測量與分析實驗”中。學生在實驗室于規(guī)定的時間內(nèi)完成考核內(nèi)容。考核內(nèi)容設(shè)置不同等級的題目供學生選擇，完成后就可以得到相應的考核成績，如果學生對考核成績不滿意，可以繼續(xù)選課并完成相關(guān)考核內(nèi)容，直到滿意為止。這樣更好地促進了學生對知識的理解和掌握，提高了實踐能力和自主學習的興趣。在課程設(shè)計方面，除了要提交文字資料和圖紙外，還要進行小組或是個人答辯，通過答辯鍛煉學生的交流表達能力等。

四、以課外科技創(chuàng)新活動和教師科研活動為契機，拓展創(chuàng)新實踐的途徑

創(chuàng)新能力是通過不斷學習、思考、實踐逐步培養(yǎng)出來的。課外科技創(chuàng)新活動和教師科研活動是機械原理課程創(chuàng)新設(shè)計的延續(xù)，是培養(yǎng)學生知識應用能力和綜合設(shè)計能力的另一種實踐途徑。利用開放實驗室，加強實驗室的軟硬件建設(shè)，并配備相應的指導教師，營造良好的學習氛圍，為學生參加科技創(chuàng)新活動和科研活動提供實踐平臺。由于活動不受年級的限制，只要學生愿意并有能力和興趣，都鼓勵學生到實驗室，積極參與各種科技活動和科研活動，進一步促進科教協(xié)同發(fā)展。

通過對機械原理實踐教學環(huán)節(jié)的改革，學生的學習興趣和實踐動手能力得到了增強；學生參加科技創(chuàng)新活動和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項目的積極性得到了提高，綜合素質(zhì)也得到了一定的提升。由于學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿大學的整個學習生涯，是一個不斷學習、實踐的過程，需要不斷地改革和探索。

【參考文獻】

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[2]顧文斌，王怡，莊曙東.基于卓越工程師計劃的“機械原理”課程改革與創(chuàng)新[J].中國電力教育，2013（16）

【基金項目】2016年度廣西高等教育本科教學改革工程項目（2016JGB217，2016JGB224）；廣西壯族自治區(qū)教育教學改革項目（2015JGA212）

【作者簡介】何玉林（1980— ），女，湖南雙牌人，桂林電子科技大學講師，研究方向：機械原理及機械設(shè)計實踐教學與改革；匡 兵（1972— ），男，桂林電子科技大學副教授，湖南耒陽人，研究方向：機械原理理論教學和管理。

（責編 丁 夢）