《機械工程基礎》課程教學改革與實踐

邢莉　劉必榮　曹衛

【摘 要】《機械工程基礎》是非機械類專業的一門專業性較強、抽象概念較多的專業基礎課。本課程包括的知識內容較多，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，通過優化教學內容，改進教學方法，激發學生學習興趣，調動學生學習的積極性和主動性，提高學生學習效果。

【關鍵詞】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的一門技術基礎課，是培養學生工程素質的重要必修課。具有綜合性強、實踐性強、內容多、靈活性大等特點，是培養學生理論聯系實際能力、分析和解決實際問題能力、創造性思維和機械設計能力以及訓練工程師基本素質的重要課程之一。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的重要地位和發展歷史，可以提高他們的認知能力，增加他們的工程實踐經驗，搭建機械專業知識的基礎平臺，建立完整的感性認識，培養理論聯系實際的能力，從對專業知識一點不懂慢慢成為具有專業技能的高層次人才。

圖1 機械工程基礎課程的主要內容

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容較多、與自己的專業沒有聯系，因而學習興趣不高，課程的掌握也不理想。

1 教學現狀

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；課程內容多而聯系少、重點難以把握；學生在學習過程中易產生畏難情緒等。

一是理論和實踐相脫節。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，實踐經驗嚴重缺乏，導致理論和實踐相脫節。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容較多。在學習過程中學生普遍反映課程內容多、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。

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

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

2 教學改革措施

針對這些問題，通過改進教學方法，在精選教學內容、加強實踐環節的前提下，著重提高學生的學習興趣，重點培養學生的科學思維和獨立自學能力，對提高教學質量起到了很好的效果。結合本課程的教學實踐，在課堂教學方面進行了如下改革、創新：

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學生介紹機械的分類，機械為人類生活提供的方便之處，結合自身的生活經歷，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，搜索與課程相關的內容，用大量的圖片、聲音、錄像等資料補充教材中缺少的感性內容，大量的視覺聽覺信息能夠盡快調動學生的興趣，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，發現許多學生想象不出各種連桿機構是如何動作的，看不懂軸轂聯接的結構形式、聯軸器、離合器等的結構圖。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，使學生對各種機構的工作原理、零部件的結構實質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，根據目前學生的具體情況，依據教學大綱的要求，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，涵蓋了各章節的內容，強調每章重難點內容，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容。

2.2 加強實踐教學環節，培養理論聯系實踐的能力

本課程主要針對近機械類專業的大一新生而開設，他們缺少實踐經驗，對理論知識缺乏深刻的認識。結合課程中與日常生活密切相關的內容，引導學生注意觀察生活中接觸到的各種機器，比如以開門關門、滑蓋手機為實例，讓學生理解運動副的形式。以內燃機中連桿為例，給學生介紹構件和零件的區別，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，避免出現眼高手低的現象。以學生非常熟悉的汽車為例，介紹機器的主要組成部分，汽車的發動機屬于動力執行元件；控制系統包括方向盤、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；汽車車輪屬于執行元件；此外還有各類儀表、車燈、雨刮器等輔助系統。這樣以來，學生準確掌握了課程內容，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，介紹各種聯接件、鏈傳動、帶傳動等的學習內容，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合起來，培養學生理論聯系實際的思維習慣。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，培養學生獨立自主的學習能力每次上課結束時，都會要求學生自己閱讀教材或者查閱各種文獻資料，預習下節課的內容，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 結語

經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工程，必須在綜合課程教學的各個環節改革措施，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教學經驗，使教學改革不斷完善與創新。

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[責任編輯：薛俊歌]