周传喜,华 剑,袁新梅
(长江大学机械工程学院,湖北 荆州 434023)
《机械原理》精品课程建设实践
周传喜,华 剑,袁新梅
(长江大学机械工程学院,湖北 荆州 434023)
阐述了《机械原理》精品课程建设的基本指导思想,从积极进行教学改革,促进课程建设;抓好青年教师培养工作, 建设好师资队伍;深化实践教学改革, 保证教学质量等3个方面探讨了《机械原理》精品课程建设的具体措施。
机械原理;课程建设;实践教学
《机械原理》是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课程[1],在机械类学生培养全局中,特别是在学生创新精神和创新能力方面占有十分重要的地位。其任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识、基本技能,学会常用机构的分析与综合方法,并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。经过多年的教学改革和建设, 《机械原理》于2012年4月被评为长江大学校级精品课程。下面,笔者主要阐述《机械原理》课程建设的具体措施❶。
根据学校的定位和办学指导思想,课程组长期以来不断更新教育教学观念,改革课程内容体系,以培养应用型高级人才为目标,以教师队伍建设为切入点,努力提高教学质量。这一思路已成为《机械原理》课程建设的基本指导思想。
近几年来,课程组的老师们先后主持或参与了关于该门课程教学的多相省级与校级教研项目。
1)机械设计制造及其自动化品牌专业人才培养方案的研究与实践(湖北省教育厅项目) 确定了人才培养定位:工程技术型;服务方向:石油石化行业和地方经济建设;业务范围:机械产品设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等;专业特色:石油机械。
2) 机械原理双语教学的研究与实践(校级教改项目) 通过该教研项目的研究探索出了适合“机械原理”课程特色的双语教学方法与教学手段;完成了“机械原理”课程双语教学的一整套教学资料(包括课件、教案、专业词汇表、教学大纲、教学进度表、习题集、试题库等);将创新实践与双语教学相结合,让学生参与将机械原理教学中的一些重难点机构尤其是国外创新机构以及本校学生和教师的发明制作成三维动画,加强了学生对课程的理解和对创新的兴趣,培养了学生创新和工程实践动手能力。
3)机械原理形象教学手段的研究(校级教改项目) 通过该教研项目的研究,课题组在创新实践活动中,以石油行业中最常用的抽油机为突破口,引导学生积极开展创新活动,大胆构思,大胆实践,完成了多种新型抽油机结构方案的创新设计;针对常用的传动装置,引导学生对其性能进行分析,结合创新技法,提出改进方案。经过近几年的实践,已形成了具有石油行业特色的机械创新设计和三维动画制作的创新实践活动的特点,再将学生的创新成果应用于教学课堂,增强了广大学生的兴趣和自信心,同时也锻炼了学生的动手能力。
4)机械原理多媒体教学课件研制(校级教改项目) 通过该项目的研究,制作出了形式多样、教学内容丰富的多媒体课件,同时结合专业特点,加入了大量的和专业相关的实物模型演示部分的内容,另外还采用分步动画绘图、运动仿真等方式来辅助授课,同时通过课堂上不断设疑的方式帮助授课,活跃了课堂气氛,该项目的直接研究成果《机械原理》多媒体课件在2007获长江大学首届优秀多媒体课件二等奖。
1)实行青年教师导师制,发挥老教师的传、帮、带作用 为使青年教师站稳讲台、站好讲台,建设小组对教学团队中的2名青年教师,分别指派2名教学经验丰富、治学严谨、教学效果好、学术造诣深的教授担任导师。负责指导青年教师熟悉各个教学环节、掌握教学规律;指导他们熟悉教学的特点和要求,帮助他们备课。这些举措在1年左右时间内收到了显著的效果,2名青年教师在学校组织的青年教师教学水平论证活动中均获得了优秀的成绩。
2)抓紧英语培训,提高青年教师的双语教学能力,不断充实双语教学团队 笔者曾参加了长江大学首届双语教学师资培训班,以优异成绩通过了培训考试。开设了机械学院首门专业基础课程的双语教学,并已顺利完成了“机械原理”课程的4轮双语教学实践,受到学校督导专家和学生的一致好评。2011~2012学年第1学期,由笔者与另外一名青年老师成功完成了机械设计制造及其自动化专业09级全体本科生的《机械原理》(双语)课程的教学实践,从学生们的期末考试情况来看,其教学效果是肯定的,各班级课程平均分均高于往年该课程的汉语教学水平,从而也证明了面向全体学生的“机械原理”这门专业基础课程采用双语教学是可行的。
3)积极支持青年教师参加对外教学交流活动,促进青年教师保持教学的先进性 鼓励和支持青年教师到外面去进行教学交流。3名青年教师先后参加了全国机械原理课程教学经验交流会、国家机械原理精品课程骨干教师高级研修班和中南地区机械原理经验交流会等教学经验交流会议,使他们能始终站在机械原理课程教学的前沿,将先进的教学思想和理念融入到日常教学中,使广大学生受益。
通过上述诸多措施,青年教师的教学能力明显得到了提高,同时教研和科研能力也在不断地增强。近5年内2次获得校级教学质量优秀奖,在学校连续3届的青年教师讲课比赛中分别获得了二、三等奖。课程组的其他2位青年教师也获得了学校组织的青年教师教学水平认证优秀及学院教学质量优秀奖的好成绩;指导的学生多次获得湖北省大学生机械创新设计大赛的一、二、三等奖和优秀学士学位论文奖。
借助教改项目研究,提出了“三模块,多层次”的创新实践教学体系。该实践体系中包括了实验、实训以及创新3个模块,每个模块中又各采用多个层次来实现模块功能,同时保证以突出专业特设的石油机械这一主线贯穿于3个模块之间[2]。考虑到机械设计及其自动化专业一大批学生毕业后会进入石油行业工作,同时为了培养学生独立思考、解决实际问题的能力,在《机械原理》课程设计环节主要采取了以下措施:
1)课程设计题目多样化 在课程设计题目上充分体现石油机械特色。虽然石油机械类型繁多,但结合课堂内容而适合作为本科生课程设计的设备并不多,经过详细筛选,拟定了“游梁式抽油机主体机构综合和分析”及“往复泵动力端机构设计和分析”等题目。为使题目多样化,避免雷同,游梁式抽油机相关题目设置了常规抽油机、前置抽油机等类型,往复泵相关题目设置了对心和偏置2大类。实践证明,学生对上述题目很感兴趣,课程设计积极性得到提高。对于材料成型专业,则主要围绕曲柄压力机、 钢筋切断机等体现成型特色的系列机构来指导学生进行课程设计。课程设计题目要求3年不重复,每年一种类型,每位学生的设计参数完全不同。
2)课程设计教学手段多样化 传统的课程设计结果往往只停留在几份图纸和书面报告上,学生对他们所设计的方案是否可行不得而知,所以积极性不是很高,更不用说创新了。近几年来,课程设计分专业出题,学生要采用计算机软件对自己所设计的方案进行三维虚拟造型,进行运动学仿真及可行性验证。学生们对三维虚拟造型都很感兴趣, 学习 SolidWorks、 3Dmax、 UG等相关三维设计软件的积极性也较高[3]。通过这一环节的训练,不仅提高了学生对三维设计软件的熟悉程度,而且还调动了他们的创新积极性,扩大了他们的思考空间,激励他们改进设计,大胆创新。
3)课程设计内容体现教学重点和大纲要求 《机械原理》课程的任务是教会学生如何正确进行机构的分析和综合。为此,设置课程设计的任务包括所设计设备的总体传动方案的设计、连杆机构的尺度综合、运动分析和受力分析,较好地将《机械原理》相关知识结合起来,较好地巩固了所学知识,并锻炼了学生综合运用所学知识的能力。
4)课程设计中鼓励学生创新 机构创新是《机械原理》教学的一个重要目的。为了鼓励学生进行创新,允许学生自报自己感兴趣的题目,但自报题目要经过指导老师审查通过,以确保其创新性和可行性,以免出现与以往创新大赛雷同或学生自行拟定的课程设计目标过高从而完不成的情况。在历年举办的湖北省大学生机械创新设计大赛中,本专业获奖的作品均有从机械原理课程设计中挑选出的作品,说明课程设计确实起到了激发学生创新的作用。
实践表明,“三模块,多层次”的创新实践教学体系,提高了学生对实践教学环节的重视程度,强化了学生动手能力和综合实验能力培养,加深了对课程内容的认识;为学生自主学习、发挥个人创造性提供了较大的空间。自2006年以来, 湖北省机械创新设计大赛已经举行了3届, 长江大学的参赛作品越来越多, 取得的成绩越来越好, 特别是2010年还有一项作品入围国家奖。
虽然《机械原理》课程已经被评为校级精品课程,但应以此为动力,不断努力, 取得更大的成绩。首先,要进一步完善课程教学网站建设,争取尽快将在线答疑平台利用起来;其次,还要加大实验室建设力度,在现有实验项目及实验设备的基础上,对实验室进行升级改造,添置新的实验设备,增加参加选开实验项目的学生数,争取成立开放性实验室;最后,还要进一步加强本课程双语教学团队建设。
[1]张国海,范恒彦,和来香.机械原理精品课程的建设与实践[J]. 安徽理工大学学报( 社会科学版), 2008(1):85-88.
[2]周传喜. 机械类基础课程实践教学改革研究与实践[J]. 长春理工大学学报,2011(11):183-184.
[3]管锋,周传喜.机械原理实践性环节的教学改革与实践[J]. 长江大学学报( 社会科学版),2011(4):121-122.
[编辑] 洪云飞
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.049
N4
A
1673-1409(2012)10-N149-03