深化机械原理课程教学改革探析

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1、深化机械原理课程教学改革探析摘要：从人才培养目标出发，结合课程的特点和地位，提出了机械原理课程更加深化的改革方向：教学内容要注重系统性、完整性，适度增加学科前沿成果和方法；通过设计、制造典型课堂教学教具、结合网络技术开发虚拟实验和利用工程软件辅助完成课程设计任务丰富教学手段；采用任务驱动法推动学生自主学习、研究，转变教学方式为研究型教学。关键词：机械原理；教学改革；课程特点中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324(2013)39-0054-03一、引言十多年来，机械原理课程教学改革在教学内容的拓展、综合型实验项目的设计、课外科技创新活动的参与等方面已取得了丰硕的成

2、果。然而该课程目前仍然存在着诸如理论教学内容以传统内容为主，鲜有新技术、新理论的注入；实践教学内容改革滞后于理论教学内容改革，并孤立于本知识点或本课程之内，不具有系统性和延续性；教学手段以多媒体课件为主，鲜有创新；教学方式以教师的教为主导，难以调动学生学习积极性等问题。因此，机械原理课程改革不能止步于此，必须不断深化。探讨课程改革的深化方向，以期实现培养综合素质高、创新能力强的高级工程技术人才的目标，是非常值得探究的问题。二、教学内容改革在培养学生机械产品综合设计能力的全局中，机械原理课程承担着培养学生机械系统运动方案设计的重要任务。因此课程的教学内容在强调典型机构基本知识掌握的同时，还应

3、注重知识的系统性和完整性，并应考虑本课程内容与机械基础其他系列课程内容的有机衔接，使学生在刚刚接触专业基础课时就能从机械产品综合设计的全局角度理解、掌握和创新本课程所涉猎的知识。为此，课程可以考虑在如下方面进行深入改革。1•课堂教学内容。传统课堂教学中，单一机构的设计、分析要贯穿课程教学始终。这样的教学内容设置不利于学生养成完整性、系统性思维习惯，不利于学生掌握机械产品整体方案设计技能和增强方案创新设计能力。因此，机械系统整体方案设计应是教学的重点。课堂教学中应逐步渗入机构选型、机构组合和变异、机械系统运动方案设计和评价方面的内容，并使其逐步成为课堂教学的主导内容。此外，还应适度增加学科前

4、沿中重要的新成果和新方法。凝练、精简传统内容，增加学科前沿内容，紧跟科技发展动态，不断推陈出新，才能培养出创新意识强、创新思维活跃的创新型人才。2•实践教学内容。（1）课程设计：伴随着强调机械系统方案设计的课程内容改革的实施，作为实践环节之一的课程设计，必须将以机构运动学和动力学分析为主转成以机械系统运动方案设计为主。课程设计的任务不能仅局限于对牛头刨床、插床等机械系统的执行机构进行运动学和动力学分析，而应对有特定功能要求的机械系统进行整体运动方案设计。当然设计任务也要对典型机构设计、运动特性分析等内容进行强化，不过不应过分强调利用图解法设计机构和对机构进行运动分析，应鼓励学生利用工程软件

5、如ADAMS.Matlab等完成相应设计任务［1］。这样既训练了学生使用工程设计、分析软件的能力，又使学生掌握在机构设计和分析方面更为精确、使用更广泛的解析法。(2)实验教学内容：为增强学生的综合设计能力和提高学生的创新意识，实验教学内容需在传统验证型实验的基础上增添综合型和创新型实验。这两类实验要以机械系统整体运动方案设计为训练核心，拓展验证型实验的广度、深度和难度，更具有应用性、系统性和综合性。实验内容的设计应以强化学生形成机械系统的整体观念，使学生能够感知包括机械原理在内的机械基础系列课程，如机械设计、机械制造、几何精度和互换性、机-电一体化等的基础理论知识在机械系统设计中的综合运用

6、，并向学生展示机械系统运动方案设计在产品设计中的突出地位。三、教学手段改革教学手段是“教”与“学”之间的媒介，直接影响教学效率、教学效果和教学质量。1•课堂教学手段。历经十多年的教学手段改革，电子教案、多媒体课件和多媒体动画已经广泛应用于课堂教学中，这些多媒体教学手段在节省板书时间、提高教学效率、缓解学时缩短压力、调动学生的学习兴趣等方面优点突出。不过,要讲解如此之多典型机构的机械原理课堂上却从未见教师使用过任何典型机构教具给同学现场演示机构的演化过程或运动特性等知识要点。学过化学的人一定会记得化学课上教师当场演示化学试剂在化学器皿内热烈的化学反应，这种现场的视觉冲击，使学生对现象产生深刻

7、的印象和对现象本质产生强烈的探究欲望。与此类似，如果在机械原理课堂上,教师能够通过机构教具现场演示较链四杆机构的运动过程，演示利用钱链四杆机构演化出曲柄滑块机构，并且继续演化出导杆机构、摇块机构、定块机构等其他类型四杆机构的过程，一定能够轻松触发学生的学习热情，帮助学生深刻理解、掌握所学知识点，还能够激发出学生创新设计的激情。2•实践教学手段。（1）开发虚拟实验：在计算机技术高度发达的今天，在制造出实体机械产品之前，完全