基于创新能力培养的《机械基础》课程改革初探

宋奇慧，李 晶

（黑龙江农业工程职业学院，黑龙江哈尔滨150088）

机械基础课程是高职机械类专业学生必修的专业基础课之一，在课程体系中起着承前启后的重要作用。该课程能很好地培养学生的创新能力和工程意识。现有的教学在学生创新能力培养等方面有着较大的局限性，因此，结合学生的实际情况，对该门课程的教学内容、教学方法等方面进行深入的改革，才能更好地适应社会对创新型人才的迫切需要。

一、创新课程体系与教学内容

机械制造与自动化专业主要培养的是在机械类企业从事产品制造、机械设备维护等岗位的高技能型人才，该岗位对从业人员的知识基础、创新能力、产品改型能力有着较高的要求，而这些知识及技能的获得很大程度上来源于机械基础课程的培养，所以结合本专业对学生技能的要求，将原有内容进行重构，按照基础设计、零件设计、系统设计、创新设计四个模块构建课程内容，将对学生创新能力的培养贯穿于课程教学的各个阶段。即通过工程制图、计算机绘图等课程的学习，培养学生空间思维与形象表达能力；通过机械原理、机械零件等课程构成的零件设计模块，培养学生对机械零件的基本设计能力；通过机械课程设计、计算机辅助设计等课程培养学生对机械设备整体的系统设计能力；通过机械拆装与改进、创新设计等内容构成创新设计模块，培养学生的创新意识、创新思维与创新能力。

二、创新教学方法

1.采用理论实践相结合的一体化教学方法。

在新课讲授前，对即将讲述的内容与涉及到的工程实际进行简要概述，导入新课，设计一个富于启发学生兴趣和思维能力的问题，同时让学生带着问题参观实物，形成初步的感性认知。如在讲授齿轮传动、轮系、轴系等知识时，首先将真实的减速器实物进行分解，使学生对实物有一定的感性认识，明确机械的结构及传动状态，了解其传动原理。然后再实施理论内容的教学。同时在教学中积极引入生活中的实例，使学生明确相关知识在生活中的应用意义。如在讲授螺纹联接的相关知识时，结合波音飞机在着陆时爆炸的实例，向学生强化螺纹联接防松的工程意义，使学生能较好地掌握相关的知识及内容。同时在理论教学的中间，我们及时地引入实践环节，通过观察、演示、拆装、设计等内容，强化学生对所学知识的理解及灵活应用，很好地将所学理论与实践练习结合在一起。

2.充分调动学生的主观能动性，创设情境，创新学生的思维。

在教学中充分应用类比教学法，帮助学生理解概念，掌握规律。对于一些前后关联较多的内容，首先通过易懂的道理将前后知识进行总结和类比，使学生更能主动思考、积极参与，将前后内容很好地联系起来。如学完直齿圆柱齿轮传动的相关知识时，指导学生用类比法自主学习圆锥齿轮的相关内容，提高学生的自学能力及理解能力。在新课教学开始，对学生的自学效果进行检查、总结及分析，同时结合典型项目，采用头脑风暴法等多种教学方法进行教学，广泛地调动学生学习的积极性，针对不同基础及学习能力的同学采用不同的教学方法，有针对性地因材施教，全面地提高每个学生的学习能力、分析问题及解决问题的能力。

三、创新教学手段及教学资源

在机械基础课程的教学中，我们充分运用了教学课件、动画、视频、教具、挂图等手段进行讲授，将复杂的结构通过直观、生动、易懂的方式展现出来，进一步激发学生的求知欲望和学习热情。同时，通过多个综合实验强化学生对基本知识的理解和掌握，提高学习效果。结合专业特点在实验课程的教学中引入专业实践的相关知识，随着创新设计实验室的建成和完善，不断开辟新的教学资源，提高学生的创新能力和水平。在教学中，我们充分准备了试题库、企业工作规范、项目设计与实施资料、创新设计的教具、模型、等大量的教学资源。同时针对学有余力的同学，结合创新设计比赛，通过学生自制、共同开发等方式研制教学资源，不断地培养学生的创新意识，锻炼学生的设计水平和实际操作能力。更好地激发了学生的学习热情，改善了教学的实际效果。

四、创新实践教学

在理论课内的实践教学中，以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标，以产品的设计制造过程为主线，将机械设计、课程设计的教学内容，改为“机械创新设计”环节，改变以往教师布置内容，学生模仿学习的状态，结合学生的特点及实际情况将学生分为两组：将设计能力较弱、实践能力较强的同学保留了以往课程设计的理论设计部分，同时要完成端盖、轴等零件的加工，并完成典型零件的工艺设计、成本分析、制定工艺卡片，然后完成零件的加工、装配与调试，教师根据学生的表现和产品情况进行评分；对设计能力较好的同学，结合生活中有创意的产品布置任务，将已经制成的产品进行分解及拆装，并能够针对实际需求进行改进，如“重力小车的设计改进”“电气化门窗的设计”等内容，同时结合各类创新大赛有针对性地对学生进行训练，充分发挥学生的想象力，使学生能够主动地发现问题并解决问题，提高学生创新设计的能力。

课外教学中，充分以创新协会和创新实验室为载体，通过企业的真实项目，使学生参与到项目从选题、论证、虚拟仿真、设计计算、加工制作、装配调试直至成果写作、汇报的全过程。学生能充分应用已学过的知识，自学许多课外知识，很好地锻炼了产品的设计和制作能力。通过创新实践活动，学生经历了“思考—创新—设计—制作”的全过程，培养学生的创新意识，训练创新思维、体现创新过程、激发了学生的创新热情。

在毕业设计和顶岗实践的教学环节中，以学生的创新能力及解决实际问题的能力培养为主线，通过企业教师、学院专任教师共同指导学生的实践技能学习，以解决企业生产中广泛存在的制约成本及生产质量的实际问题为目的，使学生在实习的过程中充分熟悉企业的生产过程，寻找解决问题的方案，从而加深对专业理论知识的理解和掌握，提高学生的工程实践能力和水平。

五、创新教学的意义

近几年来，通过以上教学改革的相关实践，学生的创新能力有了较大的提升。我校学生参加全国及省级大赛多次获奖：2011年获得省首届机械部件创新设计与制造大赛一等奖；2012年“工业产品造型设计与快速成型”大赛省内一等奖；2012年全国三维数字化创新设计大赛黑龙江赛区一等奖；2013年获得省大学生工程训练综合能力竞赛两项一等奖。本文提出了以创新能力培养为目标，以内容创新、方法创新、资源创新及实践创新为手段对机械基础课程进行的教学改革，对学生创新能力的培养起到了很大的促进作用。实践证明这也是对学生创新能力培养的一条切实可行之路。

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