機械基礎課程群系統教學法研究

【摘要】本文首次提出機械基礎課程群系統教學法，以減速器的設計、制造為例。構建機械類鏈式理論教學和工程訓練實驗項目創新模式，探索培養學生實際工作能力和創新思維的可行機制。

【關鍵詞】機械基礎課程群系統教學法創新

【文獻編碼】doi:10.3969/j.issn.0480-9889(c).2010.11.012

近年來，機械工程專業學生的培養朝著復合型、工程應用和創新人才的方向發展，學生不僅需要具備堅實的理論知識，而且需要具備理解知識、掌握方法以及獨立解決工程實踐問題的能力。在教學內容和課程體系改革的進程中，不僅應加強基礎知識的傳授，更應注重工程實踐教學環節，它是提高人才素質與能力的重要途徑。因此，使工程設計的功能與方法從驗證理論知識擴大到應用知識與培養能力，從模仿設計上升到獨立思考與創新設計，從單一的沒計內容拓寬到綜合性設計，重構機械類專業的新型工程實踐教學體系，全面開展面向21世紀的工程實踐內容和方法的探索與實踐是十分必要的。而系統教學法對創新人才的培養起著積極而又重要的作用。

一、系統教學法及其研究狀況

系統教學是從學習動機的確立到學習結果的反饋，即從學習愿望的產生到愿望的滿足，揭示了人類掌握知識、形成技能和發展能力的過程。在系統教學理念指導下，教師在教學過程的設計中，把教學活動看做是一個完整的信息傳輸系統，堅持知識、能力和素質協調發展，繼續深化人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法等方面的改革，實現從注重知識傳授向重視能力和素質培養的轉變。同時，根據經濟社會發展和科技進步的需要，及時更新教學內容，將新知識、新理論和新技術充實到教學內容中，為學生提供符合時代需要的課程體系和教學內容;大力推進教學方法的改革，提倡啟發式教學，注重因材施教;優化課程結構，構建以核心課程和選修課程相結合、有利于學科交叉與融合的課程體系。

國內對系統教學法已經進行了較深人的研究。西南師范大學提出的“漸進式系統教學法”具有趣味性、刺激性、實戰性、創造性和系統性強等特點，有利于學生加強理論知識的學習，增強感性認識，提高綜合運用能力。東華理工大學研究的“嵌入式系統教學法”強調軟硬件密切聯系，并以應用為中心。浙江中醫學院藥學系的“角色互換式系統教學法”強調四個核心環節:確定教學目標，布置學習任務;學生的開放、自主學習;課堂分組討論，實施角色互換法教學;教師課堂總結，理論與實踐相結合。此外，還有學者提出“田徑系統教學法”，強調了教學內容的整體組合模式。采用這種全新的教學模式，可以全面調動學生學習的積極性，達到良好的教學效果。在國外，埃及的科學教育中心在過去兩年中一直積極地開展系統教學法的培訓，其中包括來自埃及幾所大學的化學教授們對大學化學教學的培訓項目。

二、機械基礎課程群系統教學法

基于國內外的研究，本文首次提出機械基礎課程群系統教學法，以典型機械——減速器的設計、制造為例，構建機械類鏈式理論教學和工程訓練實驗項目創新模式，探索培養學生實際工作能力和創新思維的可行機制。

(一)理論教學

按照系統論的“系統存在于環境中”的觀點，把機械工程專業的專業基礎教學課程作為一個系統，每門課程作為一個組成系統的單元體，專業基礎課程組作為一個系統。在課程安排上，打破傳統的以學科為主線安排課程的方法，按能力和實際應用需要來安排課程，將原來的機械制圖、工程力學、機械原理、機械設計等多門常規專業基礎課調整、綜合、改造成為工程機械設計基礎綜合化課程，整個教學內容分為7個單元。同時使學生在學習機械基礎課程時，就了解一臺具體機器的設計、制造。以減速器為例，教師在理論教學時應始終把握減速器設計、制造這個主題。

在理論教學中，強調“教、學、做”一體，將知識與技能有機融人到減速器主題項目任務中，以尋求“解決辦法”來引動和維持學生的學習興趣和動機，結合減速器的零部件進行理論教學。通過具體的題例，適當穿插講授相關內容的定義、概念及思路，然后再提出一些延伸問題，讓學生自己解決，把學習的主動權交給學生，教師只擔任輔導者和答疑者的角色。在課堂教學中，強調結論與過程的統一，堅持“感知(具體)-概括(抽象)-應用(實際)”的認識過程，使學生的認識活動建立在具體感知的基礎上。用實物、掛圖或多媒體展現機構和機械零部件的結構、工作原理，然后通過抽象概括，得出知識的結論并應用于實際。在這個過程中，使學生的思維得到訓練，既掌握知識，又提高能力。同時，堅持理論聯系實際，把基礎理論與設計實踐緊密結合，不斷將新的概念、新的思維方式和新的研究成果引入課堂，增加課堂信息量，引導學生涉足活躍的學科前沿。

(二)實踐教學

在加強理論教學的基礎上，應加快實踐教學內容的改革，促進教師不斷探索、了解和掌握本專業最新信息和技術動態，使教師所教和學生所學更加貼近生產實際，更加符合新形勢下企業對人才的特殊要求。在實驗教學方面，應減少驗證性實驗，有計劃地開設設計性、綜合性、創新性實驗項目，充分調動學生的自主性，開發他們的思維潛能。例如，圍繞減速器主題實施全方位的工程實踐活動，加強課程設計環節，建立課程設計系列，加大綜合設計力度，注重學生綜合能力的培養，在每個單元至少設囂一個綜合性實驗;同時，結合社會實踐融人工程意識和觀點，逐步形成完善的、能夠體現基礎性、系統性、實踐性和現代教學內容的工程實踐教學體系。

概而言之，注重實驗教學，培養學生綜合創新能力，主要應做到以下幾點:一是打破原有實驗模式，相近實驗課程組建實驗平臺體系;二是增開設計性、綜合性實驗，鼓勵創新精神;三是提高實驗室的利用率，建立開放實驗室。

綜上所述，高等教育改革的關鍵是教學質量的改革，教學質量的提高應體現在學生對理論知識的理解和對實踐的掌握，以及學生分析問題和解決問題能力的培養上。應通過整合課程理論體系、建立實驗創新教學平臺和實施全方位的工程實踐活動，將理論課教學與實踐操作、課堂教學與生產實踐和社會環境相結合，全面提高理論教學和實踐教學的質量，提高學生的綜合素質和創新能力。機械基礎課程群系統教學法有利于開拓一種新的機械課程群教學模式和新的人才培養模式，對培養和鍛煉學生的創新思維、創新能力具有極大的促進作用。

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【基金項目】2008年江南大學211建設教學改革立項項目

【作者簡介】劉利國(1962- )，男，山東淄博人，江南大學機械工程學院副教授，碩士生導師，博士。