基于應(yīng)用能力培養(yǎng)的起重機(jī)械教學(xué)改革與實(shí)踐

肖淼鑫

（新鄉(xiāng)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

隨著鄭洛新國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)和“中國(guó)制造2025”試點(diǎn)示范城市群建設(shè)的推進(jìn)，學(xué)校不斷深入推進(jìn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，提出以人才培養(yǎng)為中心，以地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求為導(dǎo)向，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，推進(jìn)教育教學(xué)改革，培養(yǎng)“專業(yè)知識(shí)好、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、上手快可持續(xù)”的高級(jí)應(yīng)用型人才。這就要求院系要根據(jù)學(xué)校的發(fā)展定位，結(jié)合自身實(shí)際，不斷對(duì)課程進(jìn)行改革和實(shí)踐，使其適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，培養(yǎng)應(yīng)用能力強(qiáng)的高素質(zhì)人才。起重機(jī)械是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)（起重方向）的一門專業(yè)必修課，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，強(qiáng)調(diào)實(shí)用性、技術(shù)性和科學(xué)性的統(tǒng)一，是研究起重機(jī)械的典型結(jié)構(gòu)和工作原理的一門學(xué)科。隨著新工科專業(yè)的提出及高新技術(shù)如遠(yuǎn)程操控、人工智能的不斷發(fā)展和應(yīng)用，起重機(jī)械技術(shù)問題與挑戰(zhàn)不斷涌現(xiàn)，更加凸顯了加強(qiáng)課程教學(xué)改革的重要性。

然而，在應(yīng)用型本科院校的專業(yè)課程教學(xué)過程中，尚存在一些共性問題，主要反映在教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”方面，這些問題削弱了課程教學(xué)效果，難以真正培養(yǎng)出具有“專業(yè)知識(shí)好、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、上手快可持續(xù)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才，急需進(jìn)行有效的課程教學(xué)改革。

1 起重機(jī)械課程教學(xué)的現(xiàn)狀

（1）教學(xué)內(nèi)容多，適合的教材有限。起重機(jī)械在本科教學(xué)階段涉及的教學(xué)內(nèi)容主要包括起重機(jī)械的概論、類型及典型機(jī)型、承載能力與計(jì)算基礎(chǔ)、驅(qū)動(dòng)裝置、撓性構(gòu)件及其卷繞裝置、取物裝置、制動(dòng)裝置、四大工作機(jī)構(gòu)、輪壓、起重機(jī)剛性穩(wěn)定性和抗風(fēng)防滑、起重機(jī)械安全等，既涉及到理論公式推導(dǎo)、受力分析，又涉及到眾多工程實(shí)際概念，同時(shí)為貫徹落實(shí)“專業(yè)知識(shí)好、綜合素質(zhì)高”的人才培養(yǎng)模式，人才培養(yǎng)方案中通識(shí)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)所占比例較高，從而明顯壓縮了專業(yè)課的學(xué)時(shí)，如何在有限的理論和實(shí)踐教學(xué)課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生較好地掌握起重機(jī)械授課內(nèi)容，是每一位起重機(jī)械課老師面臨和思考的現(xiàn)實(shí)問題。另外，起重機(jī)械作為一門專業(yè)性較強(qiáng)的課程，國(guó)內(nèi)開設(shè)此課程的院校較少且多為老牌重點(diǎn)名校，因此其采用的教材多為理論性較強(qiáng)的版本，針對(duì)地方性應(yīng)用型本科院校來說，由于出版的此類教材較少，導(dǎo)致選擇合適的教材余地受到極大限制。若直接選用現(xiàn)有的起重機(jī)械教材，受制于學(xué)時(shí)較少，許多章節(jié)內(nèi)容無法講授。

（2）教學(xué)方法相對(duì)單一。在目前的起重機(jī)械課程教學(xué)過程中，由于課時(shí)數(shù)較少和教學(xué)內(nèi)容眾多的原因，很多教師多以多媒體授課方式為主（PPT）進(jìn)行起重機(jī)械理論知識(shí)的講解，形成了“以教師為主講”的“一言堂”教學(xué)模式。這種授課模式講授速度較快，板書內(nèi)容偏少，與學(xué)生之間的互動(dòng)交流不夠，教學(xué)方法相對(duì)單一、陳舊，課堂表現(xiàn)活力明顯不足，不能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性，學(xué)生只是被動(dòng)的接受。若學(xué)生沒有做好充分預(yù)習(xí)工作，很難適應(yīng)這樣的授課模式，對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解亦較為困難，從而影響到起重機(jī)械課程的實(shí)際教學(xué)效果。

（3）實(shí)踐教學(xué)效果不佳。為了培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)、上手快可持續(xù)的應(yīng)用型人才，理論和實(shí)踐必須緊密結(jié)合。而實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，也是構(gòu)建實(shí)踐育人體系的重要舉措。但起重機(jī)械目前在教學(xué)過程中，存在重理論輕實(shí)踐的問題。雖然起重機(jī)械加大了實(shí)踐學(xué)時(shí)，但地方高校對(duì)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入不足，實(shí)踐教學(xué)條件十分薄弱，受到設(shè)備資源的限制，每組學(xué)生規(guī)模較大，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間偏短，個(gè)別實(shí)驗(yàn)僅能作基本演示，實(shí)踐教學(xué)流于形式，往往不能達(dá)到有效的效果。同時(shí)，由于每組人數(shù)較大，導(dǎo)致教學(xué)過程管理實(shí)施難度增大，學(xué)生應(yīng)付現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，無法讓每位同學(xué)得到實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，實(shí)踐教學(xué)的效果也會(huì)大打折扣。

（4）學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣不濃。傳統(tǒng)的“以教師為主講”的“一言堂”教學(xué)模式，無法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也無法激發(fā)學(xué)生的互動(dòng)熱情。另外，起重機(jī)械教學(xué)內(nèi)容章節(jié)較多，部分章節(jié)內(nèi)容較為獨(dú)立與后續(xù)相關(guān)內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不夠緊密，課程內(nèi)容橫向跨度較大，導(dǎo)致客觀上學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在一定難度。起重機(jī)械課程屬于一門專業(yè)課，安排在大四上學(xué)期，其涉及的前續(xù)內(nèi)容較多，學(xué)生在力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程方面的基本功不夠扎實(shí)，亦加大了課程學(xué)習(xí)難度；同時(shí)，本學(xué)期很多學(xué)生面臨考研、考其它資格證書和找工作等實(shí)際情況，導(dǎo)致學(xué)生精力沒有完全放在課程本身學(xué)習(xí)上。受上述幾方面因素的影響，學(xué)生在總體上表現(xiàn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣不濃，課程考核的結(jié)果反映出學(xué)生對(duì)本課程的專業(yè)知識(shí)掌握不扎實(shí)，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的實(shí)際工程能力不強(qiáng)。

2 課程教學(xué)改革措施與實(shí)踐

（1）優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，編寫實(shí)用教材。起重機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多，若僅考慮授課的全面性、系統(tǒng)性，有限的課時(shí)無法順利完成授課內(nèi)容。因此，授課教師必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和需求，對(duì)所授內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，注重基本概念和原理，做到重點(diǎn)突出，思路清晰，并結(jié)合工程案例進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解，提高學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力。例如，作者所處學(xué)校的城市周邊遍布大量的起重機(jī)零部件及整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，他們主要生產(chǎn)橋架型起重機(jī)，對(duì)于變幅機(jī)構(gòu)知識(shí)能力的要求相對(duì)較低，因此在實(shí)際教學(xué)中就側(cè)重起重機(jī)的其它機(jī)構(gòu)講解，對(duì)變幅機(jī)構(gòu)的有關(guān)理論可以弱化，做到夠用就行。另外，受制于本課程專業(yè)性較強(qiáng)、受眾面較小的現(xiàn)實(shí)，選擇合適的教材版本也是一個(gè)難題，因此組織老師及企業(yè)工程師聯(lián)合編寫符合地方院校要求、企業(yè)對(duì)接良好的實(shí)用教材，就顯得迫在眉睫。

（2）采取多種教學(xué)方法相結(jié)合。當(dāng)前本課程授課主要以多媒體結(jié)合板書為主要教學(xué)手段，眾多的理論內(nèi)容、工作原理和串聯(lián)總結(jié)使得學(xué)生在課堂上無法完成高質(zhì)量學(xué)習(xí)，這種傳統(tǒng)的教學(xué)手段已經(jīng)無法適應(yīng)應(yīng)用型本科院校的教學(xué)現(xiàn)狀，使得教學(xué)質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。因此采取多種教學(xué)方式相結(jié)合，具體就是：充分利用網(wǎng)絡(luò)將視頻、多媒體課件、起重機(jī)工作動(dòng)畫以及案例庫等資料上傳資源庫，建立在線開放課程；打破單一授課模式，結(jié)合實(shí)際，根據(jù)需要實(shí)時(shí)將翻轉(zhuǎn)課堂、對(duì)分課堂等教學(xué)手段充分運(yùn)用到教學(xué)過程中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。這些措施的實(shí)施，打造一種線上線下緊密結(jié)合的教學(xué)模式，提高學(xué)生的培養(yǎng)效果。

（3）強(qiáng)化實(shí)景式教學(xué)和案例教學(xué)。高度重視實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)，加大資金投入，為落實(shí)實(shí)踐育人夯實(shí)基礎(chǔ)，也為實(shí)景式教學(xué)提供了條件。比如，學(xué)校投入150萬建成了起重機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)室，在講授起重機(jī)械的類型及某些機(jī)構(gòu)的工作原理和構(gòu)成時(shí)，可以將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合課堂上的圖片與現(xiàn)場(chǎng)按比例縮小的實(shí)物進(jìn)行展示對(duì)比，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，拉近學(xué)生與課程的距離。另外，組織老師深入起重機(jī)制造企業(yè)，收集真實(shí)案例并用于教學(xué)，組織學(xué)生討論，增強(qiáng)學(xué)生參與意識(shí)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，形成專業(yè)應(yīng)用能力。

（4）修訂教學(xué)大綱，改進(jìn)考核方式。根據(jù)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的辦學(xué)定位，隨著課程教學(xué)改革的推進(jìn)，在新版教學(xué)大綱修訂時(shí)，經(jīng)過充分調(diào)研和學(xué)生反饋，結(jié)合本課程特點(diǎn)，改進(jìn)考核方式。比如針對(duì)過去起重機(jī)械的考核注重期末考試成績(jī)，平時(shí)成績(jī)的構(gòu)成比較隨意的現(xiàn)象，通過改革，加大了過程性考核比例。目前起重機(jī)械課程的成績(jī)可以根據(jù)考試在線測(cè)試模塊成績(jī)、起重機(jī)試驗(yàn)成績(jī)、課后作業(yè)、平時(shí)活躍表現(xiàn)及期末考試成績(jī)構(gòu)成，其中期末考試成績(jī)僅占40%，加大了平時(shí)成績(jī)的占比。采取以上措施，能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，將學(xué)習(xí)課程知識(shí)用在平時(shí)，避免了過去考試前突擊現(xiàn)象的發(fā)生，提高了教學(xué)效果。

4 結(jié)語

起重機(jī)械是機(jī)械類專業(yè)（起重方向）的一門重要的專業(yè)必修課，傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式存在諸多不合理之處，推進(jìn)其教學(xué)改革是適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的迫切需要。起重機(jī)械具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性，強(qiáng)調(diào)實(shí)用性、技術(shù)性和科學(xué)性的統(tǒng)一，在教學(xué)改革中從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、多種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合、引入實(shí)景式教學(xué)和課程考核方式轉(zhuǎn)變等方面進(jìn)行嘗試和探索，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能動(dòng)性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力提升，最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做了有益實(shí)踐。