機械原理課程教學與課程設計一體化改革實踐

匡兵+何玉林+楊運澤

摘要：機械原理課程是機械類專業本科生的一門主干課程，機械原理課程設計是機械原理課程配套的實踐教學環節。針對機械專業應用型人才培養的需要，我院進行了機械原理課程教學改革，將課程教學與課程設計合為一體。從培養計劃、教學大綱、教學設計、課后作業和實驗教學各個方面進行了全方位的改革。通過課程改革，提高了學生的應用能力和創新能力。

關鍵詞：機械原理；課程設計；教學改革；知識應用能力；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0133-02

引言：

制造業是立國之本、興國之器、強國之基。改革開放后制造業持續快速發展，建成了門類齊全、獨立完整的產業體系。與世界先進水平相比中國制造業仍然大而不強，需要大批具有較強應用能力和創新能力的人才。高等院校作為人才培養的主力軍，要不斷加強學生應用能力和創新能力的培養。

《機械原理》是機械工程類本科專業的一門專業基礎課，在機械工程專業人才培養中具有重要的作用[1-2]。《機械原理》是一門具有較強應用性的課程，如何在課程中加強知識應用能力的培養是當前社會需求給《機械原理》課程提出的新問題。《機械原理課程設計》是《機械原理》配套的實踐教學環節，也是培養學生運用課程知識解決實際問題的關鍵環節之一[3-5]。但是目前《機械原理》和《機械原理課程設計》作為兩個獨立的教學環節，使得學生學習知識與應用知識之間有了距離。為此，需進行改革，將知識與應用銜接。

一、《機械原理》和《機械原理課程設計》相對獨立帶來的問題

目前，我校的機械類專業培養方案中，《機械原理》和《機械原理課程設計》是兩個相對獨立的教學環節，《機械原理》是理論課，而《機械原理課程設計》是實踐教學，一般安排在同一學期。在教學執行中，先完成《機械原理》課程的教學，待理論課考試后，才開始《機械原理課程設計》。這樣的教學安排，使得《機械原理》和《機械原理課程設計》這兩個教學環節之間有了時間差，容易造成理論知識和實踐應用的脫節。

《機械原理》課程的知識主要用于解決機械產品這運動部分的機構設計和分析問題，因此，其主要內容也分為機構分析和機構設計兩部分。機構設計部分通過介紹常見機構的設計知識，解決機械產品運動部分的設計選型問題。機構分析部分通過介紹機構結構、運動、力、效率和平衡等分析知識，解決機械產品運動部分設計當中的性能分析問題。由此可見，《機械原理》課程的知識與機械產品的設計息息相關。而在實際教學中，基本還是采用課堂講解課本知識加課后布置作業的模式。盡管應用了計算機和網絡等技術進行輔助教學，但很容易陷入將原來黑板和作業本上的東西搬到PPT和網絡上的模式。與學生在中小學學習中始終接觸到的模式基本一致，導致學生繼續沿用原來的學習方式：聽課、做作業、復習和考試。難以達到培養運用課程知識分析問題、解決問題能力的目標。

在《機械原理課程設計》中，學生需要運用《機械原理》課程的知識完成機構的設計分析，通過這樣的設計過程熟悉并應用知識。但目前《機械原理課程設計》一般安排在《機械原理》課程考核結束后。很多課程結束后不需要再用了。使得學生在課程考試后心理放松，加上多年來的習慣，造成了考試課程知識在考核結束后迅速被遺忘的現象。而《機械原理課程設計》一般是機械類專業學生第一次接觸到課程設計這種實踐教學環節，使學生很不適應。只是按部就班地完成了設計，并不清楚為什么要這樣。

在《機械原理》和《機械原理課程設計》中出現的上述問題，與被設計成兩個相對獨立的教學環節直接相關。為了提高教學質量，需進行改革以改變現狀。

二、《機械原理》和《機械原理課程設計》的一體化改革

針對目前《機械原理》和《機械原理課程設計》教學中存在的問題，結合社會對應用型人才的需要，進行課程一體化教學改革?！稒C械原理》和《機械原理課程設計》一體化教學改革是對課程的全面改革，需要對培養計劃、教學大綱、教學設計、課后作業和實驗教學各個方面進行全方位的改革。下面分別介紹各個方面的具體措施。

（一）培養計劃

目前在機械類專業的培養計劃中，《機械原理》和《機械原理課程設計》是兩個相對獨立的教學環節，一個是理論教學環節，另一個是實踐教學環節。在進行一體化改革后，原來的《機械原理》和《機械原理課程設計》合并為《機械原理》一個教學環節。在合并后的《機械原理》中，需要完成原來兩個教學環節中對學生不同能力的培養，因此需要在課程其他方面做相應的改革。

（二）教學大綱

在教學大綱方面，由于新的《機械原理》課程需要承載原來兩個教學環節的內容。所以在新的教學大綱中，既要有原來《機械原理》課程中機構設計和機構分析兩大部分的內容，也要加入課程設計中的要求。當然要把原來兩個教學環節的內容真正融合為一體，需要在教學設計、課后作業和實驗教學方面進行相應的改革。

（三）教學設計

在教學設計方面，需要采用項目引導法[6]。在《機械原理》整個教學過程中，結合工程設計項目對教學內容進行重新編排，以項目設計的需要為中心開展教學。先介紹工程設計項目的流程及其需要用到的知識，再結合設計項目的需要介紹相關章節的知識。這種結合項目需求的教學設計使得教學內容更貼近工程應用，在教學中向學生傳遞知識是用于解決工程問題的觀點。學生的學習也以項目需求為導向開展，從完成工程項目需要出發，根據項目的需要學習相關知識。

（四）課后作業

在課后作業方面，原來的《機械原理》課程作業主要是針對各章節知識的練習，用于幫助學生掌握相關內容。雖然有些練習來源于工程實際，但題目中與工程項目的相關信息不多。對于學生來說，看到題目也知道與工程相關，但總感覺與工程實際還是有差距。為此，我們針對工程項目的需要結合課程知識設計了一些大作業，強化了課程知識與工程應用的聯系。每個學生需要完成的大作業匯總之后就是一個課程設計。

（五）實驗教學

在實驗教學方面，原來的課程實驗以驗證相關理論知識為主，一些綜合性設計性實驗也只是在傳統實驗的基礎做了改進，與工程項目的結合度不夠高。在新的實驗教學中，增加了與學生大作業相關設計性實驗。學生在完成項目的設計時，不但要繪制機構運動簡圖，進行分析計算，還要在實驗室搭出主要機構。

三、結論

隨著我國經濟的發展，制造企業對具有創新能力的應用型人才的需求將不斷增加。為此，普通本科高校需要針對企業的需求改進學生的培養模式。針對目前教學中的問題，以提高學生的知識應用能力和創新能力為目標，進行了《機械原理》和《機械原理課程設計》一體化教學改革。從培養計劃、教學大綱、教學設計、課后作業和實驗教學各個方面進行了全方位的改革，真正實現理論教學與課程設計的無縫銜接。為在《機械原理》課程教學中提高學生知識應用能力和創新能力提供了一種具體方法，為培養符合制造企業需求的高素質機械工程人才做出了貢獻。

參考文獻：

[1]鄧嘉鳴，孟慶梅.機械原理教學改革探討與實踐[J].邊疆經濟與文化.2012，（2）：91-92.

[2]郝智秀，申永勝，陳國景.基于網絡的《機械原理》多媒體課件研制[J].電化教育研究.2009，（12）：47-49.

[3]席本強，王琦，曲輝.機械原理課程設計的創新型教學模[J].中國現代教育裝備.2010，（21）：94-95，98.

[4]黃小龍，劉相權.機械原理課程設計改革的研究與實踐[J].中國科技信息，2011，（24）：182，188.

[5]盧文娟.基于創新能力培養的《機械原理課程設計》改革實踐[J].科技視界.2015，（29）：81-82.

[6]簡潔.“項目引導、任務驅動”教學法在高職高專文科教學中的實踐與探索——以《商務談判》課程為例[J].教育教學論壇，2011，（30）：193-194，189.

The Integration of Mechanics Principle Course Teaching and Curriculum Design

KUANG Bing，HE Yu-lin，YANG Yun-ze

（School of Mechanical and Electrical Engineering Guilin University of Electronic Technology，Guangxi Univ.，Guilin，Guangxi 541004，China）

Abstract：Mechanical principle course is a main course for undergraduate students majoring in mechanical. Mechanical principle curriculum design is the practice teaching of mechanical principle course. Aimed at the requirement of cultivation of applied talents for major in mechanical engineering，the teaching reform of mechanical principle is carried out. The key of the reform is to put the curriculum teaching and curriculum design of mechanical principle into one. All aspects of training plan，teaching outline，teaching design，after class work and experiment teaching have carried on the omni-directional reform. Through the reform，students' application ability and innovation ability is improved.

Key words：mechanical principle； curriculum design； teaching reform； knowledge application ability； innovation ability