煤炭應用型人才培養模式下機械設計基礎課程改革探討

楊剛　王靜

摘要：本文主要結合煤炭應用型人才培養和機械設計基礎課程的特點，分析目前課程教學中存在的問題，并從教學內容、方法、手段、考核等方面進行改革研究，從而提高學生的學習效果，增強他們面向生產一線的實踐能力。

關鍵詞：機械設計基礎；應用型人才；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）47-0224-02

機械設計基礎是一門面向非機械專業本科生開設的專業基礎課，主要研究各類機構的運行規律及其設計方法，有很強的理論性和應用性。該課程的學習將使學生對生產中直接使用的各類相關機械具有深刻的理解，并為其他課程的學習提供堅實的基礎。隨著近年來煤炭應用型人才的培養規模逐漸增大，該課程的開設意義也越來越重要。

煤炭應用型人才培養主要面向煤炭行業，培養面向生產一線的知識技能型的專門化人才，生源從煤企職工中擇優培養，畢業后回到原單位從事本專業的一線工作，需要具備扎實的專業基礎、廣闊的專業口徑。因此，必須加強學生對現場知識和技術水平的訓練，重點培養學生迅速解決問題和改良創新的能力。教育內容要強化實踐，密切聯系生產實際，教育方式要從重“教”輕“學”向以“教”助“學”逐漸轉變，相應地對教學內容和課程體系進行改革。這對于機械設計基礎課程教學提出極大的挑戰。如何在煤炭應用型人才培養模式下，針對機械設計基礎課程進行教學改革，是一個值得研究的課題。

一、機械設計基礎課程的現狀與問題

1.內容抽象。該課程內容包含機構自由度的計算和速度分析、漸開線齒輪的嚙合原理與強度計算、常見機構的特性和設計、軸的結構設計和連接等方面，既有復雜的運動理論，也有抽象的運動過程。這些運動的狀態和過程很難用語言給予精確描述，一般情況下只能在黑板上用靜態圖像來表達，極易造成理解上的局部和片面，使學生不能感受和掌握運動的連續性、實時性，因此在教和學雙方面均存在困難。

2.實踐不足。該課程的中心任務是增強各專業學生對機械的了解及應用，因此要注重培養學生的動手實踐能力。但是目前該課程的教學計劃對實踐環節缺乏重視，僅僅配置了4個學時的實驗和5天的課程設計。這使得學生不僅難以將理論與實踐融會貫通，而且容易在時間短、任務重的情況下造成消極的影響，如出現應付學習、抄襲造假等不端思想，扼殺了他們充足的創造想象空間和積極探索與創新的熱情。

3.學時偏少。該課程涉及面非常廣泛，教學任務繁重，教學計劃的44個課堂學時嚴重不足。為了完成教學內容，教師往往不得不省略某些內容，或采取“填鴨式”的授課方式。這樣的課程內容講不透、講不全，難以保證教學質量，而且容易使學生在這種極為被動的學習地位中產生困惑、疲勞甚至抵觸，從而對學習喪失興趣和自信。

二、機械設計基礎課程的改革措施

1.突出重點，調整教學內容。對課程整體結構進行優化，調整機械設計基礎課程的內容體系，打破以純理論研究為中心的傳統教學模式，建立起以知識應用與實踐為核心的新型教學模式，以此為重點，提高所占教學內容的比例。首先，選擇教學內容時，結合學生的基礎水平和能力范圍，在不削弱課程自身邏輯性和完整性的前提下，盡量弱化公式定理和學術理論的推導及演化，緊緊圍繞最基本的概念、原理、方法進行講述，但要講懂講透，其余理論方面的內容，指導感興趣的學生課后自學。其次，著力增強課堂知識與生產實際之間的聯系，充分增加應用實踐部分的教學比例，減少與現實聯系不緊密的內容，淘汰陳舊內容，并以現場各種常見機器為例進行講解，提高具備工作經驗學生的親切感、融入度和學習興趣，增強知識轉化與運用的能力。

2.與時俱進，更新教學手段。計算機的應用已經覆蓋了當今社會的各個領域，在機械設計基礎課程的教學改革中，也應當充分利用這一現代化工具。課程的一部分內容，如構件運動軌跡的求解、機構運動過程與狀態的計算等，均為從具體上升到一般的抽象內容，很難直接得出運動結論或規律，運動過程與形式也很難用語言準確地描述，需要學生具備極高的想象和理解能力，因此課程的教授與學習均存在很大的困難，教學效果不甚理想。通過在課堂中演示計算機仿真軟件制作的逼真的三維機械模型運行過程，并與之結合進行講解、分析、軌跡繪制，此類學習內容立刻由抽象到形象，由模糊到明確，由靜態到動態，由枯燥到有趣。這種教學方法手段的改進，不僅使學生對相應的課程內容提高了認知，加深了理解，而且極大地增加了學習的興趣與積極性。教師也可以從大量的板書和語言描繪等低效的重復勞動中節省極大的時間與精力，把重點集中在講解與推演上，增大課堂信息量，應對課堂反應，引導學生思考，從而提高教學質量與效果。

3.因材施教，提升教學方法。隨著時代的進步和人才培養需求的提升，傳統的“滿堂灌”、“填鴨式”等由教師單方面向學生強制進行知識輸出的教學方法早已經不合時宜，面臨淘汰，而針對應用型人才基礎單薄、能力較弱的特點，更不能直接套用這些死板過時的教學方法，而應當結合學生的特點因材施教，探索出適用的教學方法。由于教學法本身是一門不斷發展和完善的科學，因此教學法的改革一定要符合客觀自然規律并突出現代化特征。目前被普遍接受的現代教學方法有很多，如發現教學法、研究問題教學法、個性教學法等。這些先進的方法無不具有以人為本、個性化、開放性、創造性的教育理念，不僅改革了傳統教學活動中學生只能單向接收的被動學習地位，構建形成學生成為學習的主體主動學習、教師起到引導啟發等輔助作用的新型師生關系，而且這種啟發式、討論式的課堂氛圍，能夠培養學生主動思考的習慣、探索真理的方法、邏輯辨析的程序、應用創新的能力，從而在潛移默化中促進綜合素質的全面提高。機械設計基礎課程內容抽象，覆蓋面廣，在傳統的教學模式下，學生極容易無法消化、目標混亂，進而失去學習信心。教師應當吸取現代教學方法的精髓，大力倡導啟發式、引導式教學，使學生在迷惑和混亂中迅速理清思路，抓住重點，弄明白“是什么”、“為什么”、“怎么做”，然后在教師的指引下經過主動思考找出解決問題的方法，最后將自己的思考結果通過實驗實踐環節進行求證。

4.加強實踐，轉變考核方式。機械設計基礎課程目前的考核方式仍以期末閉卷考試成績為主要評判標準，并輔以較少比例的平時成績與實驗成績，這過于形式化、單一化，對于需要重點培養的技能方面則難以進行準確的考量，對學生的應用能力與創新能力更加難以評價，而且存在易于導向應試教育的弊端，難以反映出考生對于知識的真實掌握程度。機械設計基礎課程的考核思路需要轉變，方式需要改革，必須與應用型人才的培養目標相適應。可以采取以下4種方式：第一，在期末筆試的基礎上增加實踐環節的考核，根據實驗室的條件安排適宜的具體內容，如減速器模型的裝拆等；第二，加強平時實驗內容的考核，大幅提高學時數量與實驗成績所占比例；第三，增加課程設計的學時與學分；第四，將期末筆試的閉卷形式改為開卷與閉卷相結合，允許學生將比較重要但難以記憶、便于查詢的公式和定理作為資料帶入考場，將考核重點放在對知識的深刻理解和靈活運用中，減輕考生不必要的負擔。

三、結論

煤炭應用型人才培養模式框架下的機械設計基礎課程的教學改革，需要從教育思想、教學手段、重點內容等多方面著手進行，這不僅突出了該課程本身的基礎地位，而且加強了學生專業技能、實踐能力、創新思維等方面的培養。結合目前快速普及的綜采工作面，機械設計基礎課程的內容對煤炭企業乃至整個工業化、現代化社會的影響與推進作用日益顯著。在該課程的教學實踐中，教師要不遺余力地從各方面積極推進教學改革，把素質教育真正落實到教學過程中。

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