周傳喜,華 劍,袁新梅
(長江大學機械工程學院,湖北 荊州 434023)
《機械原理》精品課程建設實踐
周傳喜,華 劍,袁新梅
(長江大學機械工程學院,湖北 荊州 434023)
闡述了《機械原理》精品課程建設的基本指導思想,從積極進行教學改革,促進課程建設;抓好青年教師培養工作, 建設好師資隊伍;深化實踐教學改革, 保證教學質量等3個方面探討了《機械原理》精品課程建設的具體措施。
機械原理;課程建設;實踐教學
《機械原理》是機械類各專業中研究機械共性問題的一門主干技術基礎課程[1],在機械類學生培養全局中,特別是在學生創新精神和創新能力方面占有十分重要的地位。其任務是使學生掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識、基本技能,學會常用機構的分析與綜合方法,并具有進行機械系統運動方案設計的初步能力。經過多年的教學改革和建設, 《機械原理》于2012年4月被評為長江大學校級精品課程。下面,筆者主要闡述《機械原理》課程建設的具體措施?。
根據學校的定位和辦學指導思想,課程組長期以來不斷更新教育教學觀念,改革課程內容體系,以培養應用型高級人才為目標,以教師隊伍建設為切入點,努力提高教學質量。這一思路已成為《機械原理》課程建設的基本指導思想。
近幾年來,課程組的老師們先后主持或參與了關于該門課程教學的多相省級與校級教研項目。
1)機械設計制造及其自動化品牌專業人才培養方案的研究與實踐(湖北省教育廳項目) 確定了人才培養定位:工程技術型;服務方向:石油石化行業和地方經濟建設;業務范圍:機械產品設計、制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等;專業特色:石油機械。
2) 機械原理雙語教學的研究與實踐(校級教改項目) 通過該教研項目的研究探索出了適合“機械原理”課程特色的雙語教學方法與教學手段;完成了“機械原理”課程雙語教學的一整套教學資料(包括課件、教案、專業詞匯表、教學大綱、教學進度表、習題集、試題庫等);將創新實踐與雙語教學相結合,讓學生參與將機械原理教學中的一些重難點機構尤其是國外創新機構以及本校學生和教師的發明制作成三維動畫,加強了學生對課程的理解和對創新的興趣,培養了學生創新和工程實踐動手能力。
3)機械原理形象教學手段的研究(校級教改項目) 通過該教研項目的研究,課題組在創新實踐活動中,以石油行業中最常用的抽油機為突破口,引導學生積極開展創新活動,大膽構思,大膽實踐,完成了多種新型抽油機結構方案的創新設計;針對常用的傳動裝置,引導學生對其性能進行分析,結合創新技法,提出改進方案。經過近幾年的實踐,已形成了具有石油行業特色的機械創新設計和三維動畫制作的創新實踐活動的特點,再將學生的創新成果應用于教學課堂,增強了廣大學生的興趣和自信心,同時也鍛煉了學生的動手能力。
4)機械原理多媒體教學課件研制(校級教改項目) 通過該項目的研究,制作出了形式多樣、教學內容豐富的多媒體課件,同時結合專業特點,加入了大量的和專業相關的實物模型演示部分的內容,另外還采用分步動畫繪圖、運動仿真等方式來輔助授課,同時通過課堂上不斷設疑的方式幫助授課,活躍了課堂氣氛,該項目的直接研究成果《機械原理》多媒體課件在2007獲長江大學首屆優秀多媒體課件二等獎。
1)實行青年教師導師制,發揮老教師的傳、幫、帶作用 為使青年教師站穩講臺、站好講臺,建設小組對教學團隊中的2名青年教師,分別指派2名教學經驗豐富、治學嚴謹、教學效果好、學術造詣深的教授擔任導師。負責指導青年教師熟悉各個教學環節、掌握教學規律;指導他們熟悉教學的特點和要求,幫助他們備課。這些舉措在1年左右時間內收到了顯著的效果,2名青年教師在學校組織的青年教師教學水平論證活動中均獲得了優秀的成績。
2)抓緊英語培訓,提高青年教師的雙語教學能力,不斷充實雙語教學團隊 筆者曾參加了長江大學首屆雙語教學師資培訓班,以優異成績通過了培訓考試。開設了機械學院首門專業基礎課程的雙語教學,并已順利完成了“機械原理”課程的4輪雙語教學實踐,受到學校督導專家和學生的一致好評。2011~2012學年第1學期,由筆者與另外一名青年老師成功完成了機械設計制造及其自動化專業09級全體本科生的《機械原理》(雙語)課程的教學實踐,從學生們的期末考試情況來看,其教學效果是肯定的,各班級課程平均分均高于往年該課程的漢語教學水平,從而也證明了面向全體學生的“機械原理”這門專業基礎課程采用雙語教學是可行的。
3)積極支持青年教師參加對外教學交流活動,促進青年教師保持教學的先進性 鼓勵和支持青年教師到外面去進行教學交流。3名青年教師先后參加了全國機械原理課程教學經驗交流會、國家機械原理精品課程骨干教師高級研修班和中南地區機械原理經驗交流會等教學經驗交流會議,使他們能始終站在機械原理課程教學的前沿,將先進的教學思想和理念融入到日常教學中,使廣大學生受益。
通過上述諸多措施,青年教師的教學能力明顯得到了提高,同時教研和科研能力也在不斷地增強。近5年內2次獲得校級教學質量優秀獎,在學校連續3屆的青年教師講課比賽中分別獲得了二、三等獎。課程組的其他2位青年教師也獲得了學校組織的青年教師教學水平認證優秀及學院教學質量優秀獎的好成績;指導的學生多次獲得湖北省大學生機械創新設計大賽的一、二、三等獎和優秀學士學位論文獎。
借助教改項目研究,提出了“三模塊,多層次”的創新實踐教學體系。該實踐體系中包括了實驗、實訓以及創新3個模塊,每個模塊中又各采用多個層次來實現模塊功能,同時保證以突出專業特設的石油機械這一主線貫穿于3個模塊之間[2]。考慮到機械設計及其自動化專業一大批學生畢業后會進入石油行業工作,同時為了培養學生獨立思考、解決實際問題的能力,在《機械原理》課程設計環節主要采取了以下措施:
1)課程設計題目多樣化 在課程設計題目上充分體現石油機械特色。雖然石油機械類型繁多,但結合課堂內容而適合作為本科生課程設計的設備并不多,經過詳細篩選,擬定了“游梁式抽油機主體機構綜合和分析”及“往復泵動力端機構設計和分析”等題目。為使題目多樣化,避免雷同,游梁式抽油機相關題目設置了常規抽油機、前置抽油機等類型,往復泵相關題目設置了對心和偏置2大類。實踐證明,學生對上述題目很感興趣,課程設計積極性得到提高。對于材料成型專業,則主要圍繞曲柄壓力機、 鋼筋切斷機等體現成型特色的系列機構來指導學生進行課程設計。課程設計題目要求3年不重復,每年一種類型,每位學生的設計參數完全不同。
2)課程設計教學手段多樣化 傳統的課程設計結果往往只停留在幾份圖紙和書面報告上,學生對他們所設計的方案是否可行不得而知,所以積極性不是很高,更不用說創新了。近幾年來,課程設計分專業出題,學生要采用計算機軟件對自己所設計的方案進行三維虛擬造型,進行運動學仿真及可行性驗證。學生們對三維虛擬造型都很感興趣, 學習 SolidWorks、 3Dmax、 UG等相關三維設計軟件的積極性也較高[3]。通過這一環節的訓練,不僅提高了學生對三維設計軟件的熟悉程度,而且還調動了他們的創新積極性,擴大了他們的思考空間,激勵他們改進設計,大膽創新。
3)課程設計內容體現教學重點和大綱要求 《機械原理》課程的任務是教會學生如何正確進行機構的分析和綜合。為此,設置課程設計的任務包括所設計設備的總體傳動方案的設計、連桿機構的尺度綜合、運動分析和受力分析,較好地將《機械原理》相關知識結合起來,較好地鞏固了所學知識,并鍛煉了學生綜合運用所學知識的能力。
4)課程設計中鼓勵學生創新 機構創新是《機械原理》教學的一個重要目的。為了鼓勵學生進行創新,允許學生自報自己感興趣的題目,但自報題目要經過指導老師審查通過,以確保其創新性和可行性,以免出現與以往創新大賽雷同或學生自行擬定的課程設計目標過高從而完不成的情況。在歷年舉辦的湖北省大學生機械創新設計大賽中,本專業獲獎的作品均有從機械原理課程設計中挑選出的作品,說明課程設計確實起到了激發學生創新的作用。
實踐表明,“三模塊,多層次”的創新實踐教學體系,提高了學生對實踐教學環節的重視程度,強化了學生動手能力和綜合實驗能力培養,加深了對課程內容的認識;為學生自主學習、發揮個人創造性提供了較大的空間。自2006年以來, 湖北省機械創新設計大賽已經舉行了3屆, 長江大學的參賽作品越來越多, 取得的成績越來越好, 特別是2010年還有一項作品入圍國家獎。
雖然《機械原理》課程已經被評為校級精品課程,但應以此為動力,不斷努力, 取得更大的成績。首先,要進一步完善課程教學網站建設,爭取盡快將在線答疑平臺利用起來;其次,還要加大實驗室建設力度,在現有實驗項目及實驗設備的基礎上,對實驗室進行升級改造,添置新的實驗設備,增加參加選開實驗項目的學生數,爭取成立開放性實驗室;最后,還要進一步加強本課程雙語教學團隊建設。
[1]張國海,范恒彥,和來香.機械原理精品課程的建設與實踐[J]. 安徽理工大學學報( 社會科學版), 2008(1):85-88.
[2]周傳喜. 機械類基礎課程實踐教學改革研究與實踐[J]. 長春理工大學學報,2011(11):183-184.
[3]管鋒,周傳喜.機械原理實踐性環節的教學改革與實踐[J]. 長江大學學報( 社會科學版),2011(4):121-122.
[編輯] 洪云飛
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.049
N4
A
1673-1409(2012)10-N149-03