基于民办高校应用型创新人才培养的机械原理教学改革

摘要：结合民办高校应用型创新人才培养需求，以注重学生实践应用能力和创新意识的培养为出发点，针对机械原理课程的教学思路、教学内容体系重构、教学方法改革、实践教学建设等方面开展教学改革与实践，对于提升教学质量起到良好的效果。

关键词：机械原理；教学改革；教学方法；创新意识培养；实践应用能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）34-0161-02

我校是以面向地方中小型企业的应用型人才为培养目标的民办本科院校，学校以“一切为了学生的发展和办学生满意的大学”为愿景，注重学生实践应用能力和创新意识的培养。对于我校机械类专业的全日制本科生来说，机械原理课程是一门非常重要的专业基础课[1]，它是从理论基础课向专业基础课过渡的桥梁，对培养学生的机械设计能力起到不可替代的作用，在整个专业培养和课程体系中占有重要的地位。

一、机械原理课程的培养目标与教学思路

1.培养目标。机械原理课程主要培养学生树立正确的机械设计思想，掌握常用机构的工作原理、特点、设计理论与计算方法，使学生具备设计与分析机构的初步能力，学会使用计算机辅助设计与分析的工程软件，养成良好的工程设计习惯，培养学生的团队协作、勤于动手、勇于创新的良好作风。

2.教学思路。机械原理课程的教学以机构的设计与综合为主，机构的分析为辅，强调实践应用能力和创新意识培养，通过做中学实现对学生采用现代计算机辅助设计手段完成机械系统方案设计能力的培养目标。

二、机械原理课程教学内容体系的梳理与重构

我们在机械原理课程的教学过程中坚持围绕机械基础教学指导委员会制定的教学大纲进行授课，结合其兼具理论性和工程应用性的特点，将机械原理课程的教学分为理论教学和实践教学两大部分（见图1），根据以机构的设计与综合为主线的思路，将理论教学部分划分为四个模块，分别是机构组成原理与分析模块、常用机构设计模块、机械系统动力学分析模块、机械系统方案设计模块，具体内容见图2，其中前两个模块均将ADAMS软件的应用贯穿到教学的过程中；将实践教学部分划分为实验教学模块、课程设计模块、学科竞赛及科技活动三个模块。然并非将二者完全割裂开来，而是将理论的学习和实践的应用充分融合，贯穿到课程的整个教学过程中，让学生能够做中学，在实践应用的过程中逐步消化吸收所学的理论。

三、采用多种教学方法与手段实现轻松学习

1.跟踪学科技术发展，丰富教学内容，激发学生学习兴趣。随着科技的发展，学科间不断渗透和交叉，出现了许多新的研究方法，为了让学生了解本学科在工程实践中的重要作用，提高学习兴趣，课程组教师广泛收集图书和电子资料，将归纳整理后的信息在授课时传达给学生，拓展学生的视野，提升他们对专业学习的兴趣。如微型机械、机器人技术、虚拟样机技术等，同时向学生们介绍计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）等技术的发展，使学生可以及时了解和学习最新的现代机械设计技术和手段[2]，做到与时俱进。

2.运用现代媒体技术和计算机辅助设计方法，改进教学手段与方法。随着现代设计理论和技术的发展，为实现机械原理课程的教学目标，不得不增加授课内容，而与此同时课时数不断压缩，由此多媒体技术成为重要的教学手段。

3.案例分析教学法启发和引导学生的思维能力，选择学生身边的机械为案例开展相关内容教学，能够引起学生的兴趣，通过细致的分析和讲解把教学内容传达给学生，在讲解过程中通过提出一系列问题，启发和引导学生进行思考，避免了理论讲解的枯燥，便于学生理解和吸收，通过黑板演示将具体过程呈现给学生，再由学生自己动手实践练习，做到讲—演—练结合，当堂学习当堂消化。比如：在进行机构运动简图绘制内容的教学时，选择单缸发动机的工作装置为教学案例，该装置由齿轮机构、连杆机构、凸轮机构三大常用机构组成包含转动副、移动副、高副三种平面运动副，覆盖内容较全。通过此案例的分析、讲解、演示与练习，学生很轻松就能掌握平面机构运动简图的绘制方法与技巧，再通过布置适当的练习，学生便可做到举一反三。

4.任务驱动教学法锻炼和培养学生的实践应用能力，任务驱动教学法以由“1图—3机构—1综合”构成的5项任务为核心内容，其中“1图”指机构运动简图绘制，“3机构”指连杆、凸轮、齿轮系三种常用机构设计，“1综合”指由两种以上的机构组合构成的工作装置设计，简称“1—3—1任务驱动教学法”。

四、课内课外结合加大实践教学建设力度

实践教学对于应用型创新人才的培养至关重要。课程组在实验室教学建设和课外科技活动方面加大建设和投入力度。

1.实验室建设方面，机械原理实验主要通过对常用机构实物模型的观察、机构运动特性的检测以及各种机构的组合搭接，增强学生对运动副、机构、自由度、约束等抽象概念的理解，对各种机构运动特性的掌握和机构设计创新意识的培养。为达到理想的教学效果，我们采取了如下措施：（1）坚持分组教学，保证教学效果，典型机构认知实验采用每组不超过10人的制度，其余实验每台设备不超过4人，进行分组教学，既能充分发挥现有设备的作用，又增加了學生的动手实践机会，有效保证了教学效果。（2）加强综合性实验项目建设，培养学生创新意识，为加强学生的创新思维训练，在传统验证性实验的基础上，购置CQPS-D平面机构创意组合测试与仿真实验台、空间机构创新设计实验台、慧鱼创意模型等实验设备，为学生开设平面机构创意组合测试与仿真实验、空间机构创新设计和慧鱼实验等综合性实验项目，使学生发挥自主创新意识。

2.结合机械创新设计大赛等课外科技活动加大实践教学建设力度，拓展课程实践教学模式和内容，在课内实验和课程设计基础上，增加课外科技活动模块。课外科技活动依托学院的实验教学示范中心，为学生提供开放的“机械创新设计实验室”和“工程训练中心”，同时学院加强指导力量和资金支持力度，近年来，收到良好的教学效果，机械创新设计大赛获国家一等奖2项，省级一等奖4项，二等奖15项；工程训练大赛获省级二等奖5项，三等奖2项的成绩。

五、结论

机械原理课程在教学改革和实践的过程中，始终坚持“注重创新意识和实践应用能力培养，优化教学内容、改革教学方法，加大实践教学建设力度，提高教学质量”的方针，充分发挥教师和学生的主观能动性，使机械原理课程的教学质量稳步提升，为应用型创新人才的培养起到了积极的促进作用。

参考文献：

[1]孙桓.机械原理（第八版）[M].高等教育出版社，2013.

[2]徐波.工科机械类专业创新型人才的培养[J].河南科技学院学报，2010，（6）：76-78.

[3]潘毓学.机械原理[M].华中科技大学出版社，2015，（12）.

[4]葛文杰.深化机械基础课程教学改革与课程建设的思考[J].中国大学教学，2007，（12）：12-14.

[5]姜波.基于独立学院人才培养模式的机械原理课程教学改革与实践[J].长春理工大学学报，2012，（11）：228-229.