《機械工程基礎》課程教學改革與實踐

邢莉　劉必榮　曹衛(wèi)

【摘 要】《機械工程基礎》是非機械類專業(yè)的一門專業(yè)性較強、抽象概念較多的專業(yè)基礎課。本課程包括的知識內(nèi)容較多，范圍較廣，學生的重視程度不夠，學習積極性不高，因而學習效果不盡如人意。針對這些情況，通過優(yōu)化教學內(nèi)容，改進教學方法，激發(fā)學生學習興趣，調(diào)動學生學習的積極性和主動性，提高學生學習效果。

【關(guān)鍵詞】機械工程基礎；課程教學；學習興趣；教學改革

0 引言

《機械工程基礎》是高等工科院校近機械類專業(yè)的一門技術(shù)基礎課，是培養(yǎng)學生工程素質(zhì)的重要必修課。具有綜合性強、實踐性強、內(nèi)容多、靈活性大等特點，是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際能力、分析和解決實際問題能力、創(chuàng)造性思維和機械設計能力以及訓練工程師基本素質(zhì)的重要課程之一。它不同于一些課程中的實驗課，它著眼于對機械“面”的認識，在學生的頭腦中建立起機械的整體概念，勾勒出一個機械的全貌。通過這門課程的學習，學生可以了解機械工業(yè)的重要地位和發(fā)展歷史，可以提高他們的認知能力，增加他們的工程實踐經(jīng)驗，搭建機械專業(yè)知識的基礎平臺，建立完整的感性認識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力，從對專業(yè)知識一點不懂慢慢成為具有專業(yè)技能的高層次人才。

圖1 機械工程基礎課程的主要內(nèi)容

本課程包括三個部分，如圖1所示，即緒論篇、機械基礎知識篇、和機械制造篇，融工程力學、金屬材料與熱處理、機械傳動、液壓與氣壓傳動、機械原理、機械設計和機械制造基礎等課程于一體，長期以來，學生普遍感覺這門課程的內(nèi)容較多、與自己的專業(yè)沒有聯(lián)系，因而學習興趣不高，課程的掌握也不理想。

1 教學現(xiàn)狀

目前在該課程的教學中普遍存在以下問題：課程實踐性很強而學生的感性知識少；課程內(nèi)容多而學時少；教師灌輸知識多而學生主動學習少；講授具體知識多而講授科學思維方法少；課程內(nèi)容多而聯(lián)系少、重點難以把握；學生在學習過程中易產(chǎn)生畏難情緒等。

一是理論和實踐相脫節(jié)。該課程是一門理論和實踐性很強的課程，由于學生處于低年級階段，實踐經(jīng)驗嚴重缺乏，導致理論和實踐相脫節(jié)。在理論學習階段，學生更注重概念的記憶和公式的推導運用，無法運用所學知識解決實際問題。

二是學時較少而課程內(nèi)容較多。在學習過程中學生普遍反映課程內(nèi)容多、課時量少，很難跟上教學進度，無法及時消化吸收，學習興趣下降，課堂聽課學習效率難以達到理想效果。

三是教學內(nèi)容多但是聯(lián)系少。主要章節(jié)之間幾乎是獨立的，前后沒有緊密的聯(lián)系，學生學習起來感覺很零碎，無法形成系統(tǒng)，無法把握課程重點。

四是教學內(nèi)容主要是機械專業(yè)的基本知識，同學生的非機械專業(yè)關(guān)系不大，不明白學習這門課程的必要性，不能引起學生重視，認為課程內(nèi)容和以后的學習工作都沒什么關(guān)系。

2 教學改革措施

針對這些問題，通過改進教學方法，在精選教學內(nèi)容、加強實踐環(huán)節(jié)的前提下，著重提高學生的學習興趣，重點培養(yǎng)學生的科學思維和獨立自學能力，對提高教學質(zhì)量起到了很好的效果。結(jié)合本課程的教學實踐，在課堂教學方面進行了如下改革、創(chuàng)新：

2.1 采用多媒體教學方法，注重學習效率的提高

在課程教學的緒論部分，為了激發(fā)學生的學習興趣，吸引他們的注意力，精心制作了多媒體教學課件，用大量的圖片和視頻向?qū)W生介紹機械的分類，機械為人類生活提供的方便之處，結(jié)合自身的生活經(jīng)歷，讓學生自己分析如果沒有了民用生活機械，人們的生活將會變成什么樣子，從而讓他們明白機械的重要性，讓他們重視這門課程的學習。同時，查閱了許多書籍和電子資料，搜索與課程相關(guān)的內(nèi)容，用大量的圖片、聲音、錄像等資料補充教材中缺少的感性內(nèi)容，大量的視覺聽覺信息能夠盡快調(diào)動學生的興趣，形成強烈鮮明的感性認識。通過多媒體課件的輔助作用，增加課堂的課容量，豐富學生的實踐知識。

在教學過程中，發(fā)現(xiàn)許多學生想象不出各種連桿機構(gòu)是如何動作的，看不懂軸轂聯(lián)接的結(jié)構(gòu)形式、聯(lián)軸器、離合器等的結(jié)構(gòu)圖。為此，充分利用圖片和模型演示，特別是計算機動畫，使學生更容易理解難以講清楚的機構(gòu)工作原理，增加他們的感性認識；通過播放錄像，使學生對各種機構(gòu)的工作原理、零部件的結(jié)構(gòu)實質(zhì)及在各種機械中的實際應用有了深入了解，提高了學生的工程意識。

此外，根據(jù)目前學生的具體情況，依據(jù)教學大綱的要求，精心制作了CAI教學課件，其中包括課程學習、例題解析、習題解答、在線答疑、自我測試等模塊，涵蓋了各章節(jié)的內(nèi)容，強調(diào)每章重難點內(nèi)容，幫助學生了解分析和處理某些設計問題的基本方法，使其盡快掌握學習內(nèi)容。

2.2 加強實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實踐的能力

本課程主要針對近機械類專業(yè)的大一新生而開設，他們?nèi)鄙賹嵺`經(jīng)驗，對理論知識缺乏深刻的認識。結(jié)合課程中與日常生活密切相關(guān)的內(nèi)容，引導學生注意觀察生活中接觸到的各種機器，比如以開門關(guān)門、滑蓋手機為實例，讓學生理解運動副的形式。以內(nèi)燃機中連桿為例，給學生介紹構(gòu)件和零件的區(qū)別，讓他們能夠快速把握二者的不同之處。以顎式破碎機為例，詳細介紹機構(gòu)運動簡圖的繪制方法，以及應該注意的問題，并在課堂上自己動手畫圖，避免出現(xiàn)眼高手低的現(xiàn)象。以學生非常熟悉的汽車為例，介紹機器的主要組成部分，汽車的發(fā)動機屬于動力執(zhí)行元件；控制系統(tǒng)包括方向盤、操縱桿、剎車、油門等；而離合器、變速箱、傳動軸、差速器則屬于汽車的傳動系統(tǒng)；汽車車輪屬于執(zhí)行元件；此外還有各類儀表、車燈、雨刮器等輔助系統(tǒng)。這樣以來，學生準確掌握了課程內(nèi)容，對知識的理解也更加透徹。

在整個課程的教學過程中，時刻不忘以常見機器為例，介紹各種聯(lián)接件、鏈傳動、帶傳動等的學習內(nèi)容，使學生感受到機械學科知識的重要性，把枯燥的知識與生動形象的生活實例結(jié)合起來，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的思維習慣。另外，利用錄制的工程錄像，配合理論教學，組織參觀機械零件陳列室，增強學生的實踐認識。

2.3 加強輔導教學，培養(yǎng)學生獨立自主的學習能力每次上課結(jié)束時，都會要求學生自己閱讀教材或者查閱各種文獻資料，預習下節(jié)課的內(nèi)容，便于把握重點難點，同時對一些實際問題積極開展課堂討論，鍛煉學生的思維能力，培養(yǎng)自學能力和語言表達能力。每周都會安排時間進行輔導答疑，及時解決學習過程中遇到的問題，鞏固課堂知識，及時解答存在的各種疑問。

2.4 課程教學采用計算機輔助設計

本課程內(nèi)容包括工程制圖部分和常用的機械零件部分，要求一些學生采用Auto CAD軟件進行二維繪圖，另外一些學生采用Solid Works或者Pro/E等三維設計軟件對零件進行建模，幫忙他們掌握課堂內(nèi)容，還能夠提高他們利用計算機輔助設計的能力，拓展知識面，提高學習興趣。

3 結(jié)語

經(jīng)過近幾年來的探索與實踐，深深認識到《機械工程基礎》課程教學的改革是一個系統(tǒng)工程，必須在綜合課程教學的各個環(huán)節(jié)改革措施，才能取得良好的效果。通過教學改革的實踐，能夠提高自身的教學理論水平和實踐工作能力。在今后的教學工作中，需要不斷地在實踐中總結(jié)教學經(jīng)驗，使教學改革不斷完善與創(chuàng)新。

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[責任編輯：薛俊歌]