《机械工程基础》课程教学改革与实践

邢莉　刘必荣　曹卫

【摘 要】《机械工程基础》是非机械类专业的一门专业性较强、抽象概念较多的专业基础课。本课程包括的知识内容较多，范围较广，学生的重视程度不够，学习积极性不高，因而学习效果不尽如人意。针对这些情况，通过优化教学内容，改进教学方法，激发学生学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，提高学生学习效果。

【关键词】机械工程基础；课程教学；学习兴趣；教学改革

0 引言

《机械工程基础》是高等工科院校近机械类专业的一门技术基础课，是培养学生工程素质的重要必修课。具有综合性强、实践性强、内容多、灵活性大等特点，是培养学生理论联系实际能力、分析和解决实际问题能力、创造性思维和机械设计能力以及训练工程师基本素质的重要课程之一。它不同于一些课程中的实验课，它着眼于对机械“面”的认识，在学生的头脑中建立起机械的整体概念，勾勒出一个机械的全貌。通过这门课程的学习，学生可以了解机械工业的重要地位和发展历史，可以提高他们的认知能力，增加他们的工程实践经验，搭建机械专业知识的基础平台，建立完整的感性认识，培养理论联系实际的能力，从对专业知识一点不懂慢慢成为具有专业技能的高层次人才。

图1 机械工程基础课程的主要内容

本课程包括三个部分，如图1所示，即绪论篇、机械基础知识篇、和机械制造篇，融工程力学、金属材料与热处理、机械传动、液压与气压传动、机械原理、机械设计和机械制造基础等课程于一体，长期以来，学生普遍感觉这门课程的内容较多、与自己的专业没有联系，因而学习兴趣不高，课程的掌握也不理想。

1 教学现状

目前在该课程的教学中普遍存在以下问题：课程实践性很强而学生的感性知识少；课程内容多而学时少；教师灌输知识多而学生主动学习少；讲授具体知识多而讲授科学思维方法少；课程内容多而联系少、重点难以把握；学生在学习过程中易产生畏难情绪等。

一是理论和实践相脱节。该课程是一门理论和实践性很强的课程，由于学生处于低年级阶段，实践经验严重缺乏，导致理论和实践相脱节。在理论学习阶段，学生更注重概念的记忆和公式的推导运用，无法运用所学知识解决实际问题。

二是学时较少而课程内容较多。在学习过程中学生普遍反映课程内容多、课时量少，很难跟上教学进度，无法及时消化吸收，学习兴趣下降，课堂听课学习效率难以达到理想效果。

三是教学内容多但是联系少。主要章节之间几乎是独立的，前后没有紧密的联系，学生学习起来感觉很零碎，无法形成系统，无法把握课程重点。

四是教学内容主要是机械专业的基本知识，同学生的非机械专业关系不大，不明白学习这门课程的必要性，不能引起学生重视，认为课程内容和以后的学习工作都没什么关系。

2 教学改革措施

针对这些问题，通过改进教学方法，在精选教学内容、加强实践环节的前提下，着重提高学生的学习兴趣，重点培养学生的科学思维和独立自学能力，对提高教学质量起到了很好的效果。结合本课程的教学实践，在课堂教学方面进行了如下改革、创新：

2.1 采用多媒体教学方法，注重学习效率的提高

在课程教学的绪论部分，为了激发学生的学习兴趣，吸引他们的注意力，精心制作了多媒体教学课件，用大量的图片和视频向学生介绍机械的分类，机械为人类生活提供的方便之处，结合自身的生活经历，让学生自己分析如果没有了民用生活机械，人们的生活将会变成什么样子，从而让他们明白机械的重要性，让他们重视这门课程的学习。同时，查阅了许多书籍和电子资料，搜索与课程相关的内容，用大量的图片、声音、录像等资料补充教材中缺少的感性内容，大量的视觉听觉信息能够尽快调动学生的兴趣，形成强烈鲜明的感性认识。通过多媒体课件的辅助作用，增加课堂的课容量，丰富学生的实践知识。

在教学过程中，发现许多学生想象不出各种连杆机构是如何动作的，看不懂轴毂联接的结构形式、联轴器、离合器等的结构图。为此，充分利用图片和模型演示，特别是计算机动画，使学生更容易理解难以讲清楚的机构工作原理，增加他们的感性认识；通过播放录像，使学生对各种机构的工作原理、零部件的结构实质及在各种机械中的实际应用有了深入了解，提高了学生的工程意识。

此外，根据目前学生的具体情况，依据教学大纲的要求，精心制作了CAI教学课件，其中包括课程学习、例题解析、习题解答、在线答疑、自我测试等模块，涵盖了各章节的内容，强调每章重难点内容，帮助学生了解分析和处理某些设计问题的基本方法，使其尽快掌握学习内容。

2.2 加强实践教学环节，培养理论联系实践的能力

本课程主要针对近机械类专业的大一新生而开设，他们缺少实践经验，对理论知识缺乏深刻的认识。结合课程中与日常生活密切相关的内容，引导学生注意观察生活中接触到的各种机器，比如以开门关门、滑盖手机为实例，让学生理解运动副的形式。以内燃机中连杆为例，给学生介绍构件和零件的区别，让他们能够快速把握二者的不同之处。以颚式破碎机为例，详细介绍机构运动简图的绘制方法，以及应该注意的问题，并在课堂上自己动手画图，避免出现眼高手低的现象。以学生非常熟悉的汽车为例，介绍机器的主要组成部分，汽车的发动机属于动力执行元件；控制系统包括方向盘、操纵杆、刹车、油门等；而离合器、变速箱、传动轴、差速器则属于汽车的传动系统；汽车车轮属于执行元件；此外还有各类仪表、车灯、雨刮器等辅助系统。这样以来，学生准确掌握了课程内容，对知识的理解也更加透彻。

在整个课程的教学过程中，时刻不忘以常见机器为例，介绍各种联接件、链传动、带传动等的学习内容，使学生感受到机械学科知识的重要性，把枯燥的知识与生动形象的生活实例结合起来，培养学生理论联系实际的思维习惯。另外，利用录制的工程录像，配合理論教学，组织参观机械零件陈列室，增强学生的实践认识。

2.3 加强辅导教学，培养学生独立自主的学习能力每次上课结束时，都会要求学生自己阅读教材或者查阅各种文献资料，预习下节课的内容，便于把握重点难点，同时对一些实际问题积极开展课堂讨论，锻炼学生的思维能力，培养自学能力和语言表达能力。每周都会安排时间进行辅导答疑，及时解决学习过程中遇到的问题，巩固课堂知识，及时解答存在的各种疑问。

2.4 课程教学采用计算机辅助设计

本课程内容包括工程制图部分和常用的机械零件部分，要求一些学生采用Auto CAD软件进行二维绘图，另外一些学生采用Solid Works或者Pro/E等三维设计软件对零件进行建模，帮忙他们掌握课堂内容，还能够提高他们利用计算机辅助设计的能力，拓展知识面，提高学习兴趣。

3 结语

经过近几年来的探索与实践，深深认识到《机械工程基础》课程教学的改革是一个系统工程，必须在综合课程教学的各个环节改革措施，才能取得良好的效果。通过教学改革的实践，能够提高自身的教学理论水平和实践工作能力。在今后的教学工作中，需要不断地在实践中总结教学经验，使教学改革不断完善与创新。

【参考文献】

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[2]洪霞，王小萍，李昭鸿.《机械工程基础》创新设计教学改革的探讨[J].教育教学研究，2010，6（9）.

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[5]李荣，臧杰，纪峻岭，等.基于“卓越计划”的汽车机械工程基础课程教学改革[J].中国冶金教育，2014（4）.

[责任编辑：薛俊歌]