“金課”背景下地方應用型本科高校機械原理教學改革與實踐＊
——以蘭州工業學院為例

張繼林，王 亮，郭攀成，唐林虎，賈海深

（蘭州工業學院，甘肅 蘭州 730050）

2018年6月，教育部召開新時代全國高等學校本科教育工作會議。會議指出振興本科教育是當前高等教育改革和發展的核心任務。為了落實會議精神，教育部印發《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》（教高函[2018]8號）,提出淘汰“水課”打造“金課”，合理提升學業挑戰度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學質量[1-2]。教育部高等教育司司長吳巖認為“金課”具有高階性、創新性和挑戰性[3]。這要求高校一線教師在教育教學工作上投入更多的時間和精力，同時也要求學生為學業負責。高等教育已進入以結構調整和質量提升為核心的內涵式發展階段，隨之誕生了新的教育類型——應用型本科教育[4-5]。應用型本科高校為生產、建設、管理及服務一線培養，培養具有知識、能力和素質全面而協調發展的高級應用型人才。這要求高校以學生能力培養為中心，培養出具有工程實踐能力的人才。機械原理課程是一門集理論性、實踐性及創新性為一體的機械類專業基礎核心課程，其地位在整個培養體系中占有不可或缺的重要作用[6-7]。

本研究在“金課”背景下，結合蘭州工業學院（以下簡稱“本校”）機械類專業在培養過程中采取的措施，重點討論機械原理課程在應用型人才培養過程的教學改革和實踐，探索在培養過程中提高學生工程實踐能力的方式，以及打造成“金課”的途徑和措施，為人才培養提供寶貴的建議。

1 機械原理課程的特點

機械原理是機械類專業面向應用、實踐性和綜合性很強的專業基礎必修課，在培養學生創造性思維、綜合設計能力和機械工程實踐能力方面具有重要地位。

本課程的主要任務是通過課堂教學、實驗教學和課堂探討等環節，使學生掌握機構學和機械動力學的基本知識，獲得常用機構分析與設計的基本理論與基本方法，具有確定機械系統方案、分析和設計常用機構的能力，為將來從事機械設計工作打下堅實的基礎。

機械原理課程在培養學生的知識、能力、素質方面占有十分重要的地位。與理論力學等理論課程相比，機械原理涉及機械的相關機構，實踐性強；與專業機械課程相比，機械原理是機械中的共性問題不具體。目前的機械原理課程大多通過傳統的課堂講授和作業相結合的方式進行學習，同時學生沒有工程實踐經歷，學習難度大，難以達到“金課”背景下人才的培養。為了充分發揮機械原理課程的地位，培養符合社會所需人才，進行機械原理課程的教學改革和探索勢在必行。

2 課程教學改革與實踐

“金課”需要教師提高教學目標，提升教學內容和形式的創新性，增加考核評價過程的難度，培養學生的復合能力、創新能力和自主能力，地方應用型本科對學生實踐能力的培養更加注重。基于上述情況，機械原理課程急需進行教學改革，其研究思路如圖1所示。教師投入時間和精力，引入思政育人元素等，增加學生學習的難度性，引入學科競賽等，通過全過程考核，把教師和學生緊密結合，培養學生的綜合能力，達到新時代合格大學生的要求。教書育人作為教師的天職，教師在教書的過程中不斷育人，無形中達到育人的目的，因此教師必須深層次研究與探討教學內容，合理安排教學順序，逐步引導學生向創新能力方向發展。同時教師深入挖掘思政元素，結合課程內容進行育人，達到課程思政的目的。學生的職責是學習，在求學過程中不斷塑造自學能力、創新意識和奮發圖強的精神。為了學生在學校中達到學以致用的目的，將學科競賽和學生牢牢綁在一起。學到的知識在學科競賽中發揮效用，在學科競賽中取長補短，促使學生和教育健康發展。以往的考核只注重理論知識，只依靠期末考試的成績來反映學習的效果，目前這種考核形式不適用于“金課”背景下地方應用型本科高校，急需一種新的考核方式（全過程考核）。該考核方式增加過程性考核比例，降低考試成績所占比例，更加落實教育教學效果，為合格的應用型本科高校畢業生奠定基礎。教學是教師和學生共同作用的，通過過程考核把學生與教師的關系更加緊密聯系起來，共同促進教育教學發展。

圖1 研究思路

2.1 優化教學內容模塊，加強知識能力培養

機械原理的主要內容有引言、機構的結構分析、平面機構的運動分析、機械系統方案設計等11個單元。為了使教學更加系統化、層次化、遞進化，將教學內容整合為6個教學模塊，如圖2所示。首先構建學習機械的原理組成模塊；其次學習常用機構的運動特性和設計。第三學習機構運動學和機器動力學。最后學習機械系統的運動方案設計。教學知識從零碎到整體，從易到難，從簡單到復雜。學生能夠由淺到深，由點到面，由離散到系統，逐漸掌握課程的內容。

圖2 教學模塊

2.2 引入思政元素，達到育人目的

教師深入挖掘課程的德育內涵和元素，通過教學內容恰當引入思政元素，使學生具有正確的“世界觀、價值觀、人生觀”，學生在今后的學習和工作中發揮主觀能動性，實現自己的人生價值。思政教學內容及目標見表1。通過引入“大國重器”“中國創造”“甘肅精神”“工匠精神”“工程師文化”“優秀學生事跡”等專題，激發學生的民族自信心、愛國主義熱情和對中華歷史文化產生認同感，引導學生努力學習、練就本領，從現在開始準備好自己，提升自己的能力，擁有較強的實力。

表1 思政教學內容

2.3 引入學科競賽，培養創新能力

學科競賽是鍛煉學生智力，超出教材范圍的一種特殊的考試和競賽，是創新實踐能力提升的最佳平臺。目前與機械原理相關的學科競賽有全國數三維字化創新設計大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽和全國大學生機械創新設計大賽。以賽促學，加強學生動手能力、團隊協作及創新能力的培養。結合學科競賽的內容，讓學生動腦、動手完成機構運動示意圖的繪制，作為學生作業，同時學生可以自擬題目，進行機械創新方案設計。傳統的教學方式無法適應現階段教學要求，通過問題導入和啟發式教學，引導學生主動學習，激發內在學習動機。小班額授課，綜合應用課堂教授和演示、課堂討論、課堂練習以及實驗室現場授課，提高學生工程實踐能力。利用課外課堂，為學生搭建平臺，訓練學生的動手能力和創新意識。

2.4 強化考核制度，落實教育質量

以往的課程成績評定包括平時成績（考勤、實驗和作業）和期末考試成績，分別占30%和70%，期末考試占比較高，既不能較好地評價學生學習效果，又不能反映學生的創新能力，現如今強化課程考核制度。目前課程考核環節包括過程考核和期末考試，分別占40%和60%，其中過程考核包括課堂考勤、作業、課堂表現和實驗分別占過程考核的20%、30%、10%和40%。將學科競賽的相關內容作為作業成績的一部分，強化作業的過程考核，同時增加課堂表現，加強互動環節，調動學生的積極性，激勵學生奮發圖強。期末考試試題全部為主觀題型，探討試題答案不為一，能夠充分發揮學生想象力和主動性。

教師整合教學內容、引入思政元素、指導學科競賽和落實全過程考核，培養學生的綜合能力，學生通過實踐操作鍛煉動手和創新能力。全過程考核不僅考核學生學習的情況，而且考核教師的教學效果。使學生和教師處于同一個陣地，是“金課”對教師和學生的要求。通過學生和教師的努力，本校在上述學科競賽中取得了一些明顯的成績，制作了相應的作品，如“多功能地膜覆蓋機”“蔬菜捆綁機”“車載路錐自動收放車”“無碳小車”等作品。

3 結語

建設“金課”，是強化本科教育的核心問題，同時蘭州工業學院又是應用型本科高校。在這背景條件下，本校機械原理課程整合教學內容、引入思政元素，激勵學生的自信心和學習動力，培養學生正確的“三觀”，引入學科競賽，讓學生學習的課程具有難度，調動學習的興趣和積極性，培養學生的動手能力和創新能力，利用全過程考試，考核學生學習的情況和教師的教學效果。教學改革是一項長期而復雜的工作，需要教師和學生不斷的努力，只要改革就會進步，只要創新就會更好。