关于《机械原理》课程的几点教学探讨

李桂莉，戴向云，武洪恩

摘要：《机械原理》是工科院校机械类专业一门重要的专业基础课，在基础课和专业课之间起到承上启下的作用。现行的教学方法忽视了学生的主体作用，不利于学生的能力培养，因此，有必要加以改进。结合多年的教学实践，从唤起学生学习期待、激发学生学习兴趣、提高学生课堂效率和重视学生课外求知四个方面对课程教学进行了一些探索，实践证明这些探索确实在教学中加强了对学生能力的培养。

关键词：《机械原理》;学习兴趣;课堂效率;课外求知

中图分类号：G423.04     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2014）41-0207-03

伟大的思想家、教育家孔子先生将学习者的治学境界分为三个层次：知学，好学，乐学。知学仅是懂得而已，好学即是爱好学习，乐学则是以学为乐。我们也常常听说“教育的最高境界是和谐，是让学生在快乐的氛围中受到教育”。科学家们发现，一个人做他感兴趣的工作，他的才能可发挥80%以上，反之则不足20%。本文结合该课程教学实践，就如何进行这门课的教学谈几点见解。

一、唤起学生的学习期待

爱因斯坦认为他之所以成功，原因在于他具有强烈的好奇心。能否激发学生的学习期待，第一堂课的效果尤其重要。课前十分钟借助于多媒体，先把电脑桌面保护程序换成内燃机装配图，然后播放。先是一个个零件的安装、完成，然后是活塞运动，通过连杆带动齿轮转动。随着机构的运动，进气、压缩、燃烧、排气，一系列的动作，逐步把同学们的注意力吸引过来。然后开始边讲解边导入新课，继续播放一些常见的机器，如汽车、各种机床、摩天轮、豆浆机等，再播放一些精密机器，如显微镜、三坐标测量仪、卫星等，再拆解它们的结构组成，寻找它们的共同点，引导学生参与到教师所创设的趣味性、艺术性的课堂，使学生对机器机构零件等有了初步印象。下课后指引学生去机械基础实验室，通过模型，观看基本机构的特点、组成、运动原理，然后再打开电动模型箱，开启电源，观看并熟悉各种机构的运动规律。引导同学们明白只有学好了机械原理，掌握了机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会了各种常用基本机构的分析方法，并具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力，才能在以后的工作中改进旧机器，从而推陈出新制造新机器。唤起学生主动学习该课程的好奇心是引导他们进入思考学习的第一步。

二、提高学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，兴趣通常以需要为基础。人们若对某件事物或某项活动有需要，他就会热心于接触、观察这件事物，积极从事这项活动，去探索其奥秘。一旦书本上的内容与实际应用相结合，学生感觉学有所用，就会产生兴趣。周末带领学生去工程训练中心观看拆开的机床变速箱，了解轮系的变速功能;观看牛头刨床的传动箱，可见刀具的来回移动是连杆多杆机构的实际应用;通过观看不同种类的机床加工的零件的精度和速度的不同，说明机器的应用可以提高生产零件的精度、生产效率以及产品的质量。指导学生出门坐公交车时看车门的开启原理，看汽车自动卸货时料斗的倾倒，看机车吊车的吊运货物的运动等。在日常生活中处处有机构的应用，几乎可以说机械处处可见，无处不在。各种机构的学习，给学生提出了一些相应的思考问题，考虑应用哪些机构可以解决这些问题，并且比较找出它们的各自优缺点。通过学习这些与实际有着密切联系的知识，进一步提高了学生的学习兴趣，使学生用更高的热情将所学的知识掌握得更牢固。通过平时和学生交流，我们得到最多的信息是：同班同学比较，成绩好的绝大部分是喜欢学习并对学习有兴趣的同学。通过不同课程的比较，学生成绩差的课程通常是他们不大喜欢的课程。在教学中，提高学生的学习兴趣对提高教学质量起着不容忽视的作用。

三、提高学生的课堂效率

想要学生能够快速理解掌握所学到的知识，不断提高其自主学习的能力，从而提高其他各方面的综合能力，教师必须要提高课堂教学效率。

1.教师拥有丰富的理论知识。《机械原理》综合性强，知识面广，涵盖多个学科和多个领域，有关的理论和技术迅猛发展，单一的书本知识已经不能满足学生的需要，教师必须将最新的相关知识和技术成果介绍给学生。教师日常必须积极学习，不断积累，及时将最新的科技发展动态和成果补充到教学中。一直倡导的教师如果想给学生“一碗水”，他本身必须有“一缸水”的理论永远不会过时。教师必须是取之不尽用之不竭的“泉水”，不仅要拥有丰富的理论知识，还要不断丰富自己、提高自己，这是提高课堂教学效率的必要条件。在教学过程中，引入教师从事科研工作和技术服务中的实际案例和设计经验，既丰富了教学内容开阔了学生的视野，又激发了学生的学习热情。

2.采取灵活多样的教学方法。单一的教学方法是乏味的。一种方法再好，经常用也会失去它的魅力。为了激发、保持和巩固学生的学习兴趣，提高学生的课堂效率，大部分章节采用“框图”教学法，使绝大多数同学在较短的时间内理解并掌握所学的知识，在实际教学中已经得到了很好的验证。首先根据课程内容的层次结构和内容之间的内在联系，用框图的形式将要讲授的内容表示出来，使学生对要学习的内容及相互关系一目了然;再通过引出问题，展开讨论;然后进行归纳讲解，得出结论;最后进行课堂练习，课后练习巩固提高。上述步步深入的教学方法既直观地揭示了知识点间的内在联系，便于理解记忆，又符合认知规律和知识的建构主义理论，较好地综合运用了启发式教学、互动式教学、案例教学、动态教学等先进的教学理念和方法，因此受到学生的欢迎并取得了理想的教学效果。个别章节采用其他的教学方法，如“平面机构的运动分析”，用矢量方程图解法求机构的速度和加速度时，就可以与《理论力学》中的平面运动机构的运动分析对比学习。《理论力学》是《机械原理》的先修课，学习这部分知识时，采用对比法可以温故而知新。“机械的平衡”、“齿轮系”则可以直接采用步步深入法。如齿轮系，对传动比的计算，首先掌握定轴轮系的传动比计算，然后将周转轮系转化为定轴轮系—转化轮系求解，复合轮系的传动比计算中只需要分清楚哪部分是定轴轮系，哪部分是周转轮系，然后按各自的求解方法求解，最后将每一部分串联起来即可。采用灵活的教学方法，可以随时抓住学生的注意力，使同学们尽快理解和掌握各章节的知识。授课中，要充分利用学校里提供的优质教学资源，充分利用计算机仿真技术、虚拟现实技术和最新的多媒体平台，将机构的运动真实地呈现在同学们面前，提高了学生的学习兴趣，加快了学生的理解。多媒体课件的开发与运用大大提高了教学效率和教学质量，但也存在知识传授过快、学生来不及理解的问题。在运用多媒体技术教学过程中，根据教学内容的不同恰当地将传统教学方法——板书和现代教学手段——多媒体有机地结合使用，可以有效避免多媒体技术运用产生的副作用，避免了学生上课过程中的视觉疲劳，同时把知识点中的重点和难点书写在黑板上加以突出强调也能提高教学效果。endprint

四、重视学生的课外求知

德国著名的心理学家艾宾浩斯提出的著名的“艾宾浩斯遗忘曲线”说明遗忘速度最快的区段是学习后20分钟，一天之后遗忘速度大大减慢。复习的最佳时间是学习后的1～24小时。实践证明：要想达到较为理想的学习效果，单单指望课堂的50分钟是远远不够的，必须充分重视并利用好课余时间。只有合理有效地利用课余时间，才能取得最大的学习效益。

1.重视学生的个性差异。虽然说人的智力从总体上说没有多大的差别，但是单从某一方面，大学生也是各人有各人的特点。在教学的过程中，要利用课间多和学生交流，尽量了解每个学生的特点，因材施教。注重指导他们找到适合自己的学习方法，提高他们的学习能力。在教课过程中，注意总结归纳课程的系统性和所研究问题的规律性，随时提示学生如何学习。通过加强学习方法指导，培养学生自主获取知识的能力，从而提高课余时间的学习效率。上课伊始首先公开自己的各种联系方式，方便学生遇到问题及时询问解决。

2.充分利用拥有的教学资源。我校所有实验室对学生全面开放，学生可以在自己的自由时间去实验室观看实验，也可以自己动手演示各种实验。学院还定期向学生开放创新实验室，学生可以方便地在实验室里研制自己的产品，实现自己的构想。实习厂有各种普通机床、数控机床，学生可在实习老师的指导下拆开观看其结构。图书馆不仅有大量的馆藏图书可供学生免费借阅，还购买了大量的文献供学生在线阅读和下载。该课程结束后，有一周的课程设计，通常是在授课过程中教师就给出尽量多的题目，每个题目都给出一定的技术要求，让学生边学习边思考，每位同学可提出尽可能多的设计方案，最后汇总选择最佳方案对所学知识进行及时应用。教师要指导学生在课外时间充分利用学校已有的教学资源对所学知识进行消化理解，提高学生的知识水平和动手能力。

3.提供课程群的在线学习系统。建立课程群的在线学习系统，是方便学生课余学习的重要部分。学生主动学习时，随时可以用手机或电脑进入在线学习系统在线学习，也可以下载（电子教案、教学课件和教学录像等各种学习资料、专业培养计划、课程教学大纲等）到自己的电脑上。学生可以在线学习也可以在线检测各章节内容，还可以互相交流，疑难解答，通过时时检测知晓自己的不足，加强学习提高自己。

4.重视课余时间的辅导。教师要充分利用和同学们见面的时间解答学生的疑问。教师要利用课前时间，解答学生在课余时间学习过程中遇到的问题，利用课间时间帮助他们解决课堂上没有弄明白的知识点，利用在线学习系统解答问题，还可以安排定期的时间和地点或电话临时约定时间和地点答疑。

总体来说，在《机械原理》的课堂教学中，教师要从丰富生动的第一节教学内容开始唤起学生的学习期待，然后从课内教学到课外的各种教学资源的应用充分调动学生的学习兴趣、热情和创新精神，调动学生的学习积极性，使学生由被动学习变为主动学习，主动去挑战知识高峰，体验胜利的乐趣。只要我们不断地改进教学方法，加强与学生的互动，经常思考学生之所想、所需、所难，并及时和有针对性地采取措施、因材施教，一定能让更多同学乐学各门课程，从而提高他们的综合能力。

参考文献：

[1]姜维维.培养学生乐学思想[J].宿州教育学院学报，2013，16（3）：132-134.

[2]宋平峰.大学英语中的乐教与乐学[J].辽宁医学院学报（社会科学版），2013，11（1）：63-65.

[3]党亚丽.在课堂教学中培养孩子乐学和好学[J].职业教育，2013，（7）：89.

[4]方俊，吴小平.机械原理与理论力学运动学部分的比较和总结[J].教育教学论坛，2013，（12）：96-97.

[5]韩忠义.机械原理课堂教学中引入实际活动的探讨[J].创新教育，2013：183.

基金项目：特色名校建设（2013）教学研究项目建设资金

作者简介：李桂莉（1968-），山东日照人，讲师，博士生，主要研究机械设计理论;武洪恩（1969-），男（汉族），山东肥城人，副教授，博士，主要从事现代机械设计理论、数字图像处理等研究;戴向云（1977-），女（汉族），山东齐河人，讲师，博士生，主要从事现代机械设计理论、数控技术等研究。endprint