机械原理课程教学与课程设计一体化改革实践

匡兵+何玉林+杨运泽

摘要：机械原理课程是机械类专业本科生的一门主干课程，机械原理课程设计是机械原理课程配套的实践教学环节。针对机械专业应用型人才培养的需要，我院进行了机械原理课程教学改革，将课程教学与课程设計合为一体。从培养计划、教学大纲、教学设计、课后作业和实验教学各个方面进行了全方位的改革。通过课程改革，提高了学生的应用能力和创新能力。

关键词：机械原理；课程设计；教学改革；知识应用能力；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）19-0133-02

引言：

制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。改革开放后制造业持续快速发展，建成了门类齐全、独立完整的产业体系。与世界先进水平相比中国制造业仍然大而不强，需要大批具有较强应用能力和创新能力的人才。高等院校作为人才培养的主力军，要不断加强学生应用能力和创新能力的培养。

《机械原理》是机械工程类本科专业的一门专业基础课，在机械工程专业人才培养中具有重要的作用[1-2]。《机械原理》是一门具有较强应用性的课程，如何在课程中加强知识应用能力的培养是当前社会需求给《机械原理》课程提出的新问题。《机械原理课程设计》是《机械原理》配套的实践教学环节，也是培养学生运用课程知识解决实际问题的关键环节之一[3-5]。但是目前《机械原理》和《机械原理课程设计》作为两个独立的教学环节，使得学生学习知识与应用知识之间有了距离。为此，需进行改革，将知识与应用衔接。

一、《机械原理》和《机械原理课程设计》相对独立带来的问题

目前，我校的机械类专业培养方案中，《机械原理》和《机械原理课程设计》是两个相对独立的教学环节，《机械原理》是理论课，而《机械原理课程设计》是实践教学，一般安排在同一学期。在教学执行中，先完成《机械原理》课程的教学，待理论课考试后，才开始《机械原理课程设计》。这样的教学安排，使得《机械原理》和《机械原理课程设计》这两个教学环节之间有了时间差，容易造成理论知识和实践应用的脱节。

《机械原理》课程的知识主要用于解决机械产品这运动部分的机构设计和分析问题，因此，其主要内容也分为机构分析和机构设计两部分。机构设计部分通过介绍常见机构的设计知识，解决机械产品运动部分的设计选型问题。机构分析部分通过介绍机构结构、运动、力、效率和平衡等分析知识，解决机械产品运动部分设计当中的性能分析问题。由此可见，《机械原理》课程的知识与机械产品的设计息息相关。而在实际教学中，基本还是采用课堂讲解课本知识加课后布置作业的模式。尽管应用了计算机和网络等技术进行辅助教学，但很容易陷入将原来黑板和作业本上的东西搬到PPT和网络上的模式。与学生在中小学学习中始终接触到的模式基本一致，导致学生继续沿用原来的学习方式：听课、做作业、复习和考试。难以达到培养运用课程知识分析问题、解决问题能力的目标。

在《机械原理课程设计》中，学生需要运用《机械原理》课程的知识完成机构的设计分析，通过这样的设计过程熟悉并应用知识。但目前《机械原理课程设计》一般安排在《机械原理》课程考核结束后。很多课程结束后不需要再用了。使得学生在课程考试后心理放松，加上多年来的习惯，造成了考试课程知识在考核结束后迅速被遗忘的现象。而《机械原理课程设计》一般是机械类专业学生第一次接触到课程设计这种实践教学环节，使学生很不适应。只是按部就班地完成了设计，并不清楚为什么要这样。

在《机械原理》和《机械原理课程设计》中出现的上述问题，与被设计成两个相对独立的教学环节直接相关。为了提高教学质量，需进行改革以改变现状。

二、《机械原理》和《机械原理课程设计》的一体化改革

针对目前《机械原理》和《机械原理课程设计》教学中存在的问题，结合社会对应用型人才的需要，进行课程一体化教学改革。《机械原理》和《机械原理课程设计》一体化教学改革是对课程的全面改革，需要对培养计划、教学大纲、教学设计、课后作业和实验教学各个方面进行全方位的改革。下面分别介绍各个方面的具体措施。

（一）培养计划

目前在机械类专业的培养计划中，《机械原理》和《机械原理课程设计》是两个相对独立的教学环节，一个是理论教学环节，另一个是实践教学环节。在进行一体化改革后，原来的《机械原理》和《机械原理课程设计》合并为《机械原理》一个教学环节。在合并后的《机械原理》中，需要完成原来两个教学环节中对学生不同能力的培养，因此需要在课程其他方面做相应的改革。

（二）教学大纲

在教学大纲方面，由于新的《机械原理》课程需要承载原来两个教学环节的内容。所以在新的教学大纲中，既要有原来《机械原理》课程中机构设计和机构分析两大部分的内容，也要加入课程设计中的要求。当然要把原来两个教学环节的内容真正融合为一体，需要在教学设计、课后作业和实验教学方面进行相应的改革。

（三）教学设计

在教学设计方面，需要采用项目引导法[6]。在《机械原理》整个教学过程中，结合工程设计项目对教学内容进行重新编排，以项目设计的需要为中心开展教学。先介绍工程设计项目的流程及其需要用到的知识，再结合设计项目的需要介绍相关章节的知识。这种结合项目需求的教学设计使得教学内容更贴近工程应用，在教学中向学生传递知识是用于解决工程问题的观点。学生的学习也以项目需求为导向开展，从完成工程项目需要出发，根据项目的需要学习相关知识。

（四）课后作业

在课后作业方面，原来的《机械原理》课程作业主要是针对各章节知识的练习，用于帮助学生掌握相关内容。虽然有些练习来源于工程实际，但题目中与工程项目的相关信息不多。对于学生来说，看到题目也知道与工程相关，但总感觉与工程实际还是有差距。为此，我们针对工程项目的需要结合课程知识设计了一些大作业，强化了课程知识与工程应用的联系。每个学生需要完成的大作业汇总之后就是一个课程设计。

（五）实验教学

在实验教学方面，原来的课程实验以验证相关理论知识为主，一些综合性设计性实验也只是在传统实验的基础做了改进，与工程项目的结合度不够高。在新的实验教学中，增加了与学生大作业相关设计性实验。学生在完成项目的设计时，不但要绘制机构运动简图，进行分析计算，还要在实验室搭出主要机构。

三、结论

随着我国经济的发展，制造企业对具有创新能力的应用型人才的需求将不断增加。为此，普通本科高校需要针对企业的需求改进学生的培养模式。针对目前教学中的问题，以提高学生的知识应用能力和创新能力为目标，进行了《机械原理》和《机械原理课程设计》一体化教学改革。从培养计划、教学大纲、教学设计、课后作业和实验教学各个方面进行了全方位的改革，真正实现理论教学与课程设计的无缝衔接。为在《机械原理》课程教学中提高学生知识应用能力和创新能力提供了一种具体方法，为培养符合制造企业需求的高素质机械工程人才做出了贡献。

参考文献：

[1]邓嘉鸣，孟庆梅.机械原理教学改革探讨与实践[J].边疆经济与文化.2012，（2）：91-92.

[2]郝智秀，申永胜，陈国景.基于网络的《机械原理》多媒体课件研制[J].电化教育研究.2009，（12）：47-49.

[3]席本强，王琦，曲辉.机械原理课程设计的创新型教学模[J].中国现代教育装备.2010，（21）：94-95，98.

[4]黄小龙，刘相权.机械原理课程设计改革的研究与实践[J].中国科技信息，2011，（24）：182，188.

[5]卢文娟.基于创新能力培养的《机械原理课程设计》改革实践[J].科技视界.2015，（29）：81-82.

[6]简潔.“项目引导、任务驱动”教学法在高职高专文科教学中的实践与探索——以《商务谈判》课程为例[J].教育教学论坛，2011，（30）：193-194，189.

The Integration of Mechanics Principle Course Teaching and Curriculum Design

KUANG Bing，HE Yu-lin，YANG Yun-ze

（School of Mechanical and Electrical Engineering Guilin University of Electronic Technology，Guangxi Univ.，Guilin，Guangxi 541004，China）

Abstract：Mechanical principle course is a main course for undergraduate students majoring in mechanical. Mechanical principle curriculum design is the practice teaching of mechanical principle course. Aimed at the requirement of cultivation of applied talents for major in mechanical engineering，the teaching reform of mechanical principle is carried out. The key of the reform is to put the curriculum teaching and curriculum design of mechanical principle into one. All aspects of training plan，teaching outline，teaching design，after class work and experiment teaching have carried on the omni-directional reform. Through the reform，students' application ability and innovation ability is improved.

Key words：mechanical principle； curriculum design； teaching reform； knowledge application ability； innovation ability