“金课”背景下地方应用型本科高校机械原理教学改革与实践＊——以兰州工业学院为例

张继林，王 亮，郭攀成，唐林虎，贾海深

（兰州工业学院，甘肃 兰州 730050）

2018年6月，教育部召开新时代全国高等学校本科教育工作会议。会议指出振兴本科教育是当前高等教育改革和发展的核心任务。为了落实会议精神，教育部印发《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》（教高函[2018]8号）,提出淘汰“水课”打造“金课”，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量[1-2]。教育部高等教育司司长吴岩认为“金课”具有高阶性、创新性和挑战性[3]。这要求高校一线教师在教育教学工作上投入更多的时间和精力，同时也要求学生为学业负责。高等教育已进入以结构调整和质量提升为核心的内涵式发展阶段，随之诞生了新的教育类型——应用型本科教育[4-5]。应用型本科高校为生产、建设、管理及服务一线培养，培养具有知识、能力和素质全面而协调发展的高级应用型人才。这要求高校以学生能力培养为中心，培养出具有工程实践能力的人才。机械原理课程是一门集理论性、实践性及创新性为一体的机械类专业基础核心课程，其地位在整个培养体系中占有不可或缺的重要作用[6-7]。

本研究在“金课”背景下，结合兰州工业学院（以下简称“本校”）机械类专业在培养过程中采取的措施，重点讨论机械原理课程在应用型人才培养过程的教学改革和实践，探索在培养过程中提高学生工程实践能力的方式，以及打造成“金课”的途径和措施，为人才培养提供宝贵的建议。

1 机械原理课程的特点

机械原理是机械类专业面向应用、实践性和综合性很强的专业基础必修课，在培养学生创造性思维、综合设计能力和机械工程实践能力方面具有重要地位。

本课程的主要任务是通过课堂教学、实验教学和课堂探讨等环节，使学生掌握机构学和机械动力学的基本知识，获得常用机构分析与设计的基本理论与基本方法，具有确定机械系统方案、分析和设计常用机构的能力，为将来从事机械设计工作打下坚实的基础。

机械原理课程在培养学生的知识、能力、素质方面占有十分重要的地位。与理论力学等理论课程相比，机械原理涉及机械的相关机构，实践性强；与专业机械课程相比，机械原理是机械中的共性问题不具体。目前的机械原理课程大多通过传统的课堂讲授和作业相结合的方式进行学习，同时学生没有工程实践经历，学习难度大，难以达到“金课”背景下人才的培养。为了充分发挥机械原理课程的地位，培养符合社会所需人才，进行机械原理课程的教学改革和探索势在必行。

2 课程教学改革与实践

“金课”需要教师提高教学目标，提升教学内容和形式的创新性，增加考核评价过程的难度，培养学生的复合能力、创新能力和自主能力，地方应用型本科对学生实践能力的培养更加注重。基于上述情况，机械原理课程急需进行教学改革，其研究思路如图1所示。教师投入时间和精力，引入思政育人元素等，增加学生学习的难度性，引入学科竞赛等，通过全过程考核，把教师和学生紧密结合，培养学生的综合能力，达到新时代合格大学生的要求。教书育人作为教师的天职，教师在教书的过程中不断育人，无形中达到育人的目的，因此教师必须深层次研究与探讨教学内容，合理安排教学顺序，逐步引导学生向创新能力方向发展。同时教师深入挖掘思政元素，结合课程内容进行育人，达到课程思政的目的。学生的职责是学习，在求学过程中不断塑造自学能力、创新意识和奋发图强的精神。为了学生在学校中达到学以致用的目的，将学科竞赛和学生牢牢绑在一起。学到的知识在学科竞赛中发挥效用，在学科竞赛中取长补短，促使学生和教育健康发展。以往的考核只注重理论知识，只依靠期末考试的成绩来反映学习的效果，目前这种考核形式不适用于“金课”背景下地方应用型本科高校，急需一种新的考核方式（全过程考核）。该考核方式增加过程性考核比例，降低考试成绩所占比例，更加落实教育教学效果，为合格的应用型本科高校毕业生奠定基础。教学是教师和学生共同作用的，通过过程考核把学生与教师的关系更加紧密联系起来，共同促进教育教学发展。

图1 研究思路

2.1 优化教学内容模块，加强知识能力培养

机械原理的主要内容有引言、机构的结构分析、平面机构的运动分析、机械系统方案设计等11个单元。为了使教学更加系统化、层次化、递进化，将教学内容整合为6个教学模块，如图2所示。首先构建学习机械的原理组成模块；其次学习常用机构的运动特性和设计。第三学习机构运动学和机器动力学。最后学习机械系统的运动方案设计。教学知识从零碎到整体，从易到难，从简单到复杂。学生能够由浅到深，由点到面，由离散到系统，逐渐掌握课程的内容。

图2 教学模块

2.2 引入思政元素，达到育人目的

教师深入挖掘课程的德育内涵和元素，通过教学内容恰当引入思政元素，使学生具有正确的“世界观、价值观、人生观”，学生在今后的学习和工作中发挥主观能动性，实现自己的人生价值。思政教学内容及目标见表1。通过引入“大国重器”“中国创造”“甘肃精神”“工匠精神”“工程师文化”“优秀学生事迹”等专题，激发学生的民族自信心、爱国主义热情和对中华历史文化产生认同感，引导学生努力学习、练就本领，从现在开始准备好自己，提升自己的能力，拥有较强的实力。

表1 思政教学内容

2.3 引入学科竞赛，培养创新能力

学科竞赛是锻炼学生智力，超出教材范围的一种特殊的考试和竞赛，是创新实践能力提升的最佳平台。目前与机械原理相关的学科竞赛有全国数三维字化创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛和全国大学生机械创新设计大赛。以赛促学，加强学生动手能力、团队协作及创新能力的培养。结合学科竞赛的内容，让学生动脑、动手完成机构运动示意图的绘制，作为学生作业，同时学生可以自拟题目，进行机械创新方案设计。传统的教学方式无法适应现阶段教学要求，通过问题导入和启发式教学，引导学生主动学习，激发内在学习动机。小班额授课，综合应用课堂教授和演示、课堂讨论、课堂练习以及实验室现场授课，提高学生工程实践能力。利用课外课堂，为学生搭建平台，训练学生的动手能力和创新意识。

2.4 强化考核制度，落实教育质量

以往的课程成绩评定包括平时成绩（考勤、实验和作业）和期末考试成绩，分别占30%和70%，期末考试占比较高，既不能较好地评价学生学习效果，又不能反映学生的创新能力，现如今强化课程考核制度。目前课程考核环节包括过程考核和期末考试，分别占40%和60%，其中过程考核包括课堂考勤、作业、课堂表现和实验分别占过程考核的20%、30%、10%和40%。将学科竞赛的相关内容作为作业成绩的一部分，强化作业的过程考核，同时增加课堂表现，加强互动环节，调动学生的积极性，激励学生奋发图强。期末考试试题全部为主观题型，探讨试题答案不为一，能够充分发挥学生想象力和主动性。

教师整合教学内容、引入思政元素、指导学科竞赛和落实全过程考核，培养学生的综合能力，学生通过实践操作锻炼动手和创新能力。全过程考核不仅考核学生学习的情况，而且考核教师的教学效果。使学生和教师处于同一个阵地，是“金课”对教师和学生的要求。通过学生和教师的努力，本校在上述学科竞赛中取得了一些明显的成绩，制作了相应的作品，如“多功能地膜覆盖机”“蔬菜捆绑机”“车载路锥自动收放车”“无碳小车”等作品。

3 结语

建设“金课”，是强化本科教育的核心问题，同时兰州工业学院又是应用型本科高校。在这背景条件下，本校机械原理课程整合教学内容、引入思政元素，激励学生的自信心和学习动力，培养学生正确的“三观”，引入学科竞赛，让学生学习的课程具有难度，调动学习的兴趣和积极性，培养学生的动手能力和创新能力，利用全过程考试，考核学生学习的情况和教师的教学效果。教学改革是一项长期而复杂的工作，需要教师和学生不断的努力，只要改革就会进步，只要创新就会更好。