学科竞赛引领式机械原理教学范式改革

田美子 何芳 王殿东

【摘要】机械原理课程是机械专业主干课程，与其他课程相比较，该课程有较强的实践性、综合性和应用性，而传统的理论教学比较枯燥。学科竞赛引领式机械原理教学范式改革，意在将理论教学与实践竞赛相结合的方式，通过选定一个科技竞赛题目为载体，通过理论学习指导竞赛，在竞赛中实践理论知识，提高学生的学习兴趣和自主创新能力。

【关键词】机械原理 学科竞赛

【中图分类号】G652 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）01-0247-01

机械原理是机械类专业的主干专业课程，具有较强的理论性和实践性。因此在本课程的学习过程中，掌握课程学习的理论与方法，不仅要注意其在理论上建立与推演的严密性和逻辑性，也要注意这些理论和方法在工程实际机械中的应用。而传统的教学模式，学生被动的接受课本知识，没有更多独立思考的空间，学习热情较难发挥，并且学生缺乏解决实际问题的能力[1]。

为了调高大学生的创新能力，为大学生提供实践平台，现在已逐步形成了以挑战杯、机械创新设计大赛等竞赛项目的大学生学科竞赛。其目的在于引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神；加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行机械创新、设计、制作的实践工作能力。

机械原理在整个高校机械类专业教学过程中起着举足轻重的作用。针对本门课程的教学特点，对本课程采用学科竞赛式的教学方法来引领教学范式改革，运用理论教学与实践竞赛相结合的方式，让学生用理论学习引导竞赛，在竞赛中完成课本知识的实践与运用。这样可以提高学生的积极性，也可以让学生在竞赛过程中更好的理解所学的知识，促进学生自主创新能力的提高[2]。

1.学科竞赛引领式教学方法在机械原理中应用的意义

“学科竞赛”教学方法是以竞赛为载体，为学生搭建一个拓展知识、激发兴趣、培养创新能力的新型教学平台。在整个教学过程中以某一个具体的竞赛课题为基础，让学生们以小组的形式参加竞赛，提倡教师引导下的以学生为中心的教学模式，老师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用。在此过程中让学生学会学习与分析、学会与人合作、学会总结与反思。

目前大学的许多教学方式还是以老师讲授为主，学生在课堂上只是被动的接受知识，学生学习需要更多的积极性，才能更好的掌握所学的知识。课堂上单纯的理论知识的讲解是非常枯燥无味的，而且在传统教学过程中比较缺乏理论知识与实践课题相结合的环节。实践教学是帮助学生理解知识，提高认识问题、分析问题和解决问题能力的有效途径。学科竞赛是实践教学的一个重要方面，以某一个学生的竞赛题目为教学导向，让学生们自己组建团队，然后各自分工合作，最后共同提出解决方案，在此过程中，学生在老师的指导下一一解决竞赛过程中遇到的问题。竞赛结束后，由老师分析总结各个小组竞赛情况。这样在整个教学过程中充分体现了以学生的主体地位，做到理论知识学习与竞赛实践相结合，保证了良好的教学效果。

2.学科竞赛教学方法在机械原理中的实施环节

（1）在进行学科竞赛之前，相关的知识储备是必须的。竞赛前的基础的理论教学能让学生们对机械原理这门课程有所了解，在此过程中还是以传统教学方式为主，结合多媒体教学方式也可以较好的激发学生学习兴趣。引导学生们使用各种技术资料及其设计手册，为以后自主学习铺垫。

（2）在学生们基本有了基础知识储备之后布置竞赛题目，教师要将竞赛课题名称和基本要求为学生进行清晰的讲解，并且引导性的讲解一下课题中所涉及到的相关知识点。学生自由组合分成4～5小组，根据课题要求进行主题性讨论，各小组成员在讨论会中各自拿出参赛方案，最终在小组长的组织协调下确定本小组参赛方案。在完成竞赛课题的过程中，要以学生为中心，教师需做到是 “引而不教”，教师可以从方法论的角度指点如何查阅文献、如何组织结构等，但不要代替学生解决实际内容方面的问题。在此过程中，教师也可以适当的引入一些相关的科技前沿知识，比如有些场合可以用变胞机构来代替凸轮机构以实现机构的间歇等[3]。

（3）学生最终是以论文和报告的形式提交自己小组的竞赛方案设计。在此之后进行公开答辯，由各小组选出代表，将自己小组的参赛方案通过多媒体的形式展现给大家，并指出方案的创新性和实用性。教师和学生们认真听取汇报然后提出问题，由参赛队学生一一解答。最后教师总结并对各小组方案进行点评。

（4）一次学科竞赛的结束不等于学习的结束。在完成课题之后对课题进行拓展细化也是很必要的，在答辩时候发现别的小组的创新点并找到自己方案中的不足之处，继而重新完善竞赛课题方案，使之尽量趋于完美。

3.学科竞赛引领式机械原理中教学应注意的问题

学科竞赛的目的就是在于将机械原理的理论知识融入到竞赛课题中，让学生在动手实践完成竞赛的过程中逐渐熟悉和掌握理论知识，提高实践动手能力。一般的竞赛课题综合性特别强，而刚开始接触新知识的学生并不一定能掌控综合性强的课题，因此，刚开始的接触课题的时候，老师应帮助学生把竞赛课题分解，由易而难一步一步引导学生完成课题。在引导学生的同时，应注意培养学生解决问题多元化，引导学生从各个方向去解决问题，用多种方法来解决同一个问题。

4.结论

学科竞赛引领式机械原理教学范式改革，其实质是将课本枯燥的理论知识融入到实践竞赛课题中，让学生们直接看到生活实际中的例子，这样的学习不仅不会脱离实际，而且很有示范性，让学生们感觉到学以致用的解决身边的问题。实践教学与理论教学融为一体，这样不仅能够完成课程教学，而且能够提升学院的科研能力，激发学生的创造力，形成良好的学习氛围。

参考文献：

[1]李家伟. 机械原理课程设计教学改革探索[J].科技信息.2006（10）：142-160

[2]陈育明. 基于平面变胞原理改进粉料压片机传动机构[J].黎明职业大学学报， 2007，（3）：49-51

[3]上官同英， 刘冬敏. 基于工作过程的《机械设计基础》课程的教学改革与实践[J].中州大学学报， 2011， 28（4）：120-122