王磊　回麗　李景春　武麗梅　王春華

摘 要 機(jī)械基礎(chǔ)系列課程在培養(yǎng)機(jī)械類學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力以及工程實踐能力方面具有重要作用。傳統(tǒng)的機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)理念無法適應(yīng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需求，因此，針對機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)體系、教學(xué)方法與手段等環(huán)節(jié)進(jìn)行改革已成勢在必行之趨勢。針對創(chuàng)新班機(jī)械基礎(chǔ)課程，開展了理論與實踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整與優(yōu)化、教學(xué)模式與手段革新，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力方面起到了良好的效果。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)新班 機(jī)械基礎(chǔ) 課程改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.01.018

Reform and Practice of Mechanical Basic Course System in Innovation Class

WANG Lei， HUI Li， LI Jingchun， WU Limei， WANG Chunhua

（School of Methatronics Engineering， Shenyang Aerospace University， Shenyang， Liaoning 110136）

Abstract The series of mechanical basic courses play an important role in cultivating students' innovative and practical ability. The traditional teaching concept of mechanical basic courses can not meet the needs of high-quality innovative students； as a result， it is necessary to reform the course system and teaching methods of mechanical basic courses. Adjustment and optimization of the theory and practice teaching contents were carried out in mechanical basic courses of innovation class， and a good result can be achieved in cultivation of students' creative thinking and innovation ability.

Keywords innovation class； mechanical basic course； course reform

0 前言

隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入推進(jìn)，對機(jī)械類人才的需求量不斷提升，而具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才尤為緊缺。目前，我國的高等教育主要基于傳承性教學(xué)，忽視了對學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致培養(yǎng)的大部分學(xué)生無法滿足日益加劇的國際競爭對高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需求。鑒于此，很多高等院校出臺了旨在培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的政策與機(jī)構(gòu)。沈陽航空航天大學(xué)也于2014年成立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維與創(chuàng)造力為主要目的，這必然牽扯到相關(guān)課程體系的優(yōu)化與改革。

機(jī)械工程專業(yè)的機(jī)械基礎(chǔ)課程（主要包括機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計等主干專業(yè)課）涵蓋機(jī)械的基本原理與方法、機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)械設(shè)計學(xué)等機(jī)械學(xué)科的基本專業(yè)知識，旨在培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)知識體系和對機(jī)械系統(tǒng)的整體認(rèn)識，[1]在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新設(shè)計方面具有舉足輕重的作用。我國傳統(tǒng)的機(jī)械基礎(chǔ)課程體系傳承自前蘇聯(lián)，但隨著科學(xué)技術(shù)的長足發(fā)展，目前的課程設(shè)置已無法適應(yīng)新時代的發(fā)展和要求。我國機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在以下主要問題：（1）課程體系條塊分割嚴(yán)重，學(xué)科化傾向明顯。（2）課程內(nèi)容陳舊，與先進(jìn)設(shè)計制造技術(shù)脫節(jié)。（3）對綜合分析能力、實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不夠。（4）實踐和科研訓(xùn)練環(huán)節(jié)比較薄弱等。[2-4]因此，為適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求，根據(jù)教育部關(guān)于機(jī)械基礎(chǔ)系列課程改革“以綜合設(shè)計能力的培養(yǎng)為主線，相關(guān)課程整體優(yōu)化”的最新指導(dǎo)思路，針對我校創(chuàng)新班機(jī)械基礎(chǔ)課程體系與教學(xué)過程做了一系列探索性改革與實踐。

1 理論教學(xué)改革

從對機(jī)械類創(chuàng)新人才的知識、能力和素質(zhì)協(xié)同發(fā)展的要求出發(fā)，制定針對創(chuàng)新班的專業(yè)培養(yǎng)方案，修訂機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱與教學(xué)計劃。理論教學(xué)方面，既注重基本理論的完整性，又兼顧創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，以培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的復(fù)合型和創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿，構(gòu)建以創(chuàng)新設(shè)計和現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計為主線、旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力的具有自身體系與特色的新的課程體系，并增加介紹學(xué)科最新發(fā)展和工程前沿的引導(dǎo)性學(xué)術(shù)報告。比如，在《機(jī)械原理》課程教學(xué)中，增加機(jī)器人和機(jī)構(gòu)綜合創(chuàng)新設(shè)計方面的內(nèi)容，[5]使學(xué)生初步掌握設(shè)計概念和設(shè)計思想的工程表達(dá)、典型機(jī)械結(jié)構(gòu)的綜合設(shè)計等。在《機(jī)械設(shè)計》課程中布置“機(jī)械裝備設(shè)計現(xiàn)狀與發(fā)展”綜合作業(yè)等，訓(xùn)練學(xué)生追蹤與捕捉最新前沿知識的能力。

2 實踐教學(xué)改革

2.1 實驗教學(xué)改革

實驗教學(xué)改革是創(chuàng)新班機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)改革的核心環(huán)節(jié)，它不僅在強(qiáng)化與鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識方面起著重要的作用，而且是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、增強(qiáng)工程實踐能力和動手能力、提高應(yīng)用與創(chuàng)新能力的重要手段。[6，7]優(yōu)化實驗項目與內(nèi)容，建立驗證認(rèn)知性、綜合設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實驗項目為主線的實驗教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。在我校創(chuàng)新班機(jī)械原理課程實驗中，減少了驗證性實驗所占比重，增加了機(jī)構(gòu)組合及其設(shè)計的綜合性實驗學(xué)時；機(jī)械設(shè)計課程實驗中，增加了創(chuàng)意組合機(jī)械系統(tǒng)搭接綜合實驗。通過加強(qiáng)綜合性實驗的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計能力。

2.2 課程設(shè)計改革

我校以往的機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計主要是基于原理性設(shè)計，任課教師給定一個題目，學(xué)生對該題目進(jìn)行計算，繪圖，最終完成設(shè)計說明書的撰寫，考核主要以答辯的方式進(jìn)行。這種課程設(shè)計不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

在針對創(chuàng)新班機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計改革過程中，將原有的機(jī)械原理課程設(shè)計和機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計兩門課程設(shè)計取消，提出一種結(jié)合機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的綜合課程設(shè)計新模式。具體做法為：（1）課程設(shè)計分組進(jìn)行，學(xué)生自由選題，教師把關(guān)。（2）設(shè)計過程不拘一格，任由學(xué)生自由發(fā)揮創(chuàng)新能力，比如可采用CAD輔助設(shè)計軟件進(jìn)行建模與仿真，也可采用3D打印等手段制作具體模型并安裝調(diào)試。（3）考核方式以分組匯報和成果演示為主，成績由設(shè)計過程與演示結(jié)果綜合評定。

2.3 畢業(yè)設(shè)計改革

傳統(tǒng)的本科生畢業(yè)設(shè)計基本由指導(dǎo)教師指定題目，學(xué)生進(jìn)行設(shè)計、繪圖和撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書這一固定模式組成，很大程度上限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對創(chuàng)新班畢業(yè)設(shè)計，引入研究性教學(xué)模式，實行專業(yè)導(dǎo)師制，入學(xué)之后為每名同學(xué)配備具有高級專業(yè)職稱或博士學(xué)位的專業(yè)教師為導(dǎo)師，讓學(xué)生參與到導(dǎo)師具體的科研項目過程中，親自動手協(xié)助導(dǎo)師與研究生完成具體實驗操作、數(shù)據(jù)采集與理論分析等工作，使其接受系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，并鼓勵學(xué)生將研究成果撰寫成科技論文發(fā)表，最后將科研成果匯總為畢業(yè)論文并進(jìn)行答辯。

2.4 開展系列創(chuàng)新性設(shè)計大賽

競賽可為學(xué)生提供自我展示和相互交流合作的平臺，以賽促學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維與創(chuàng)造力的重要環(huán)節(jié)。沈陽航空航天大學(xué)每年舉辦系列化的競賽項目，比如“機(jī)械設(shè)計大賽”、“無碳小車設(shè)計大賽”、“航模設(shè)計大賽”等，同時積極鼓勵優(yōu)秀的學(xué)生參加省市和國家級的競賽項目，在競賽的過程中培養(yǎng)與鍛煉自己的創(chuàng)新與綜合設(shè)計分析能力。

3 教學(xué)模式與教學(xué)手段改革

在創(chuàng)新班機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中，擯棄傳統(tǒng)的以教師為中心的傳授性教學(xué)方法，引入研究性教學(xué)方法，推行小班制的以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)的師生互動、教研結(jié)合的教學(xué)模式，實現(xiàn)由知識教育向認(rèn)知教育轉(zhuǎn)變，突出基于問題和探索的教學(xué)與科研訓(xùn)練特色，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維與探索精神，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，從而逐步激活學(xué)生的創(chuàng)新性思維與創(chuàng)造能力。改革機(jī)械基礎(chǔ)課程的考核方式，采用考試、報告、論文、作品等多種形式綜合評定成績。加強(qiáng)教學(xué)過程的階段考核，如隨堂測試、作業(yè)、大論文、工程實踐、課外學(xué)術(shù)科技活動等，提升階段考查成績占課程總成績的比例，避免學(xué)生期末突擊，使其更深入地參與到教學(xué)全過程中來。

4 結(jié)論

總之，在創(chuàng)新班機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)改革過程中，必須突破傳統(tǒng)思維，采用先進(jìn)的教學(xué)理念進(jìn)行改革。在教學(xué)手段與模式上，擯棄傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，多采用引導(dǎo)和啟發(fā)式教學(xué)手段與方法，激發(fā)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。同時要注重理論聯(lián)系實踐，讓學(xué)生在親自參與實踐環(huán)節(jié)的過程中體會運用知識解決實際問題的樂趣，不斷提高學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力。

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