机械工程基础课程改革的新思路

摘要：在指出机械工程基础课程的现状及问题的基础上，对问题进行了分析，给出了教学顺序大调整及项目教学方式的整体解决方案，并关注具体的实施。

关键词：工程力学 机械设计基础 单缸内燃机 课程改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）30-0332-02

一、机械工程基础课程的现状及问题

“机械工程基础”课程是我院针对一年级学生设置的专业核心课程，包括工程力学与机械设计基础两部分，教学总数78学时。

该课程的总体目标是使学生获得常用机械的工作原理、使用手册和有关规范、设计机械传动装置和简单机械等等方面的能力。为今后在产品设计、产品加工、检验和设备维护等岗位群所需要的职业资格打下良好的基础。同时也需要通过本课程的学习获得必要的方法能力及社会能力，使学生具有职业发展和迁移的能力，即具有持续发展和终身学习的能力。

机械工程基础是根据高技能人才培养发展的需要和课程改革的要求应运而生，它在教学计划中起着承先启后的作用，是学生由偏重理论学习向结合工程实践学习的过渡和转折点；对建立学生工程意识、培养学生分析问题解决问题的能力、养成学生严谨的工作作风起到了潜移默化的作用。应该说它不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实践性和应用性。

然而现在的机械工程基础课程还是以理论为主，理论与实践没有紧密联系，甚至有些脱节；而且在课时大幅减少的情况下，机械工程基础又分割成了工程力学与机械设计基础两部分，这两部分也没有紧密关联。作为教学效果，学生总是反应没有学会，如果严格要求，一般的班级不及格率要超过40%。这样的效果是很成问题的。

二、模块化的项目作为解决方案

其实，工程力学与机械设计基础两部分之间有一个人所共知的联系，那就是工程力学可以为具体零件的设计服务，机构传动也为力学提供了最鲜活的例证。但是目前的课程中也没有太多体现。一直采用的是以课堂理论教学为主的教学模式，实践教学环节的薄弱导致了学生在实际操作中存在许多不足之处。究其原因，主要是由于传统的教学模式存在着先天不足。单调的教学手段降低了学生主动学习的兴趣，统一的教学内容和教学要求忽视了学生个体之间的差异。在以往教学改革实践中，强调理论联系实际，但只是在开始时将课程内容刻意地分为理论教学和实践教学两个部分，或者只是通过减少理论教学时间和增加实践教学时间，然后在实施过程中又机械地加以叠加。因此，这种改革只是一种形式上的改革，只有从突破传统模式上着手，才能从根本上改变这种状况。

首先，在课程的总体顺序上进行调整，传统的机械工程基础是先讲工程力学（又包括静力学和材料力学），后讲机械设计基础。其实材料力学在本课程中主要是为机械零件的设计来服务。现在可将两部分融合起来学习。具体的做法是机械设计分成单元模块与工程力学交替学习，而且是将机械设计部分放在前，工程力学在后的顺序进行。

其次，在课程的内容上突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。项目设计以单缸内燃机的拆装和性能分析、车床主轴箱的拆装和性能分析、齿轮减速器的拆装和设计为线索来进行。教学过程中，要通过校企合作，校内实训基地建设等多种途径，采取工学结合的形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力 。

学习性工作载体以减速器、单缸内燃机、车床主轴箱（自行车、电动车、小型缝纫机、修鞋机、牛头刨可作为替代项目）等典型机械来完成。比如单缸内燃机项目涵盖了多种机构，是培养学生知识、技能、职业态度较好的工作平台，有助于开阔学生的视野、开发思维、运用相关的专业知识解决问题。再比如一个车床主轴箱就涵盖了以上几门学科的内容：从轮系——主轴，这中间涉及齿轮、轴等零件的尺寸确定，涉及齿轮、轴等零件的材料和热处理方式的选择，涉及齿轮、轴等零件的结构图，涉及齿轮、轴等零件的加工工艺，涉及轴上零件装拆、轴承选择，涉及轮系传动比、末轮转速计算等。通过对各学科知识间的综合，将原本孤立的知识重新整合起来，形成系统，有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。

这些项目能覆盖课程大部分学习内容，通过工作任务的实施，引导学生的学习过程，设置典型工作任务的学习情境，学生在实施学习情境的过程中，能结合课程教授的知识，形成和加强运用力学知识及简单机械设计的能力。我们又提供了一些具有一定趣味性和实用性的机器（如踏板车和切割机等），作为兴趣小组在课余或假期时间完成的工作任务载体。

综上所述，可以形成如下的学习安排：

这样安排的好处是学生学到任何一部分，都有相应的伸手可及的实例。

课堂的组织与实施作为力学与机械设计部分可以区别进行。作为机械设计部分，以内燃机为例，首先分析内燃机的结构及组成，拆装旧机，了解更多的机构及零件，内燃机中连杆机构的简图绘制及自由度分析，观察其运动特点、分析连杆机构的动力特性。

新的教学模式实行后，“教室”的概念必将淡化，也将没有理论课和实训周的区别。新的教学模式中，项目课程是以将来工作任务和内容为参照点设置课程名称，根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，训练学生应获得的知识、技能与态度。这样无论从课程名称还是教学内容都将与市场联系得更加密切。

三、教学组织与实施

我们建立了“多样式课堂”，学习过程紧贴操作员和管理员的职业岗位培养目标；“多样式课堂”，包括多媒体教室，力学实验室、多功能机械拆装实训室，一体化教室、企业的生产现场、校内各个实训基地，按照不同的教学内容，设计以教师为主导、学生为主体的引导式、参与式、互动式、开放式、自学式等多样化的教学过程；采用案例教学、直观教学、现场教学等多种教学方法；采用板书、实物模型、示教板、投影仪、电子教案、电教片、多媒体课件等灵活多样的教学手段，实现传统的教学手段与现代教育技术手段的并用，使教学内容不再抽象难懂，在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，从学生实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。

注重各种软件的开发和利用，如“教学视频”、“在线答疑”、班级 QQ群等，让学生置身于网络学习平台中，积极自主地完成该课程的学习，为提高学生知识和技能提供了有效途径。置身实践性教学环境，在实地感悟—实践—掌握所学知识，课程计划逐步按照实现教、学、做结合，理论与实践一体化，实训、实习等教学环节的合理设计。

总而言之，新的课程教学体系以机械认识—机械设计—机械研究—机械创新为主线，把创新大赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学、实验、实践等各个环节中，从源头挖掘大学生创新的潜能，着重培养学生的工程实践能力、团队协作能力和综合创新能力。

参考文献：

[1]张水香．基于创新教育的《机械设计基础》课程改革初探[J].中小企业管理与科技，2009，(1):157.

[2]卢向民.职高机械基础课程教学改革探讨[J].科教导刊，2009，(26)：38-42.

[3]苗淑杰.加强精品课建设，推进“机械设计基础”课程改革[J].长春理工大学学报，2010，(9):117-118.[责任编辑 魏杰]

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