?。ǖ轮輰W院，山東 德州253023）
　　摘要：主要對機械專業(yè)的機械原理課程教學體系進行了探索，通過機械原理課程的理論教學和實踐教學的改革，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提高了學生的機械設計能力和創(chuàng)新實踐能力。
　　關鍵詞：機械原理；教學；創(chuàng)新
　　機械原理課程作為機械類專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎課，它具有較強的工程性、實踐應用性、創(chuàng)新性，在整個教學體系中起著承上啟下的作用。該課程主要講述機構的結構分析、運動分析、力分析和常用機構的運動原理和應用。學過這門課以后，學生能對現(xiàn)有機械的組成和運動情況進行分析，具有運用所學知識，組合新的機構及創(chuàng)造出新產品的能力。在培養(yǎng)學生的機械設計能力和創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質結構中占有十分重要的地位。
　　一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機械原理課程教學體系的建立
　　目前，國內外高校都十分注重培養(yǎng)大學生的科技創(chuàng)新和實踐能力，德州學院結合機械原理的精品課程建設，以培養(yǎng)和發(fā)展機械類本科生的綜合素質和實踐動手能力為目標，以創(chuàng)新教育為重點，以“激發(fā)創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，引導自主實踐，重在創(chuàng)新過程”為原則，對機械原理課程進行了全面的建設。機械原理課程建設總體框架如圖1所示。
　　二、通過理論教學模塊培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維
　　1.改革理論教學內容，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和思維
　　隨著企業(yè)對機械工程技術人員的設計、創(chuàng)新和新產品開發(fā)能力越來越重視，機械原理教學內容也應該隨之進行改革。以機構設計為核心構建課程體系和組織教學內容，加強對連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等機構的結構、應用特點的介紹，全面、系統(tǒng)地講授各機構的運動、動力性能。對與理論力學重復的部分如平面機構運動分析、力分析、剛性轉子平衡可適當減少課時，簡單介紹。
　　在教學內容上適當增加一些日常生活中的實例和工程機械的結構實例。講授機構時先以生活中的應用實例導入，再以各種機加工機床的結構作為實際工程機械實例深入學習。如講解連桿機構時，先以常見的推拉門窗、太陽傘等生活實例應用引入，然后進一步介紹在牛頭刨床的傳動機構。而這些機床的結構中如牛頭刨床中包含了機械中的連桿機構、齒輪機構、間歇運動機構等，使學生能夠將感性認識和理論知識結合起來，提高學生對機構有了直觀的認識。
　　同時在講授各個機構時應將其彼此聯(lián)系起來，如介紹凸輪機構的工作原理時，可以提問學生前面所學機構中哪些機構能夠實現(xiàn)主動件勻速轉動從動件移動，學生就會能夠將連桿機構中的曲柄滑塊機構聯(lián)想起來，然后可以進一步聯(lián)想起凸輪機構高副低代后就是連桿機構。接著讓學生將自己所知道的凸輪機構和兩機構聯(lián)合使用的應用實例舉出一二。這樣將前后所學內容連貫在一起，融合貫通起來，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。
　　2.改革理論教學方法和手段，強化學生的創(chuàng)新意識和思維
　　充分利用現(xiàn)代化的教學手段，增加課堂授課的信息量；在對教學內容進行深入研究的基礎上，結合機械原理的教學內容建立以圖片、動畫、錄像資料為主的素材庫。對各個機構的運動、分析及應用采用三維動畫演示，運用其形象、直觀、生動的特點，創(chuàng)造生動逼真的教學環(huán)境，優(yōu)化課堂教學，提高學生的學習興趣和素質。而學生在學習機械原理以前已經(jīng)進行三維實體軟件的學習，大部分三維動畫是由學生獨立完成的。這樣將三維實體軟件的應用與專業(yè)理論學習結合起來，不但使吸引學生的學習興趣，更培養(yǎng)了學生利用先進軟件工具解決具體工程問題的能力。學生拓寬了思路，進一步提高了創(chuàng)新意識。
　　同時，在德州學院的教學網(wǎng)中建設了機械原理課程教學網(wǎng)站，并被學院評為優(yōu)秀網(wǎng)站。網(wǎng)站內容包含教學課件、習題解答、在線復習、實驗指導、學生創(chuàng)新實例、師生互動平臺等內容。教師可以通過課程網(wǎng)站對學生進行答疑，增強了教師與學生學習的互動性。同時教學網(wǎng)站給學生提供一個自學的平臺，學生可根據(jù)個人興趣進行自主性學習，從而有效地化解理論課時少的矛盾。
　　三、通過實踐教學模塊提高學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力
　　1.設計合理的課后大作業(yè)，有助于提高學生的創(chuàng)新思維
　　在教學過程中，除了精選的理論基礎作業(yè)外，可以適當有針對性地布置課后大作業(yè)，規(guī)定一段時間內完成，利用課余時間分組進行評價。這些作業(yè)可以來源于實際生活，也可以來源于工程實際應用。通過完成作業(yè)達到學生對《機械原理》知識的綜合應用和提高。特別是學習到幾種常用機構時，比如講到連桿機構時，可以布置自動翻書架的設計、爬樓機器人機構設計等題目讓學生任選其一進行設計，也可以讓學生自己設計題目進行設計。既提高了學生設計自主性和創(chuàng)新思維，激發(fā)學生的學習興趣，又使不同程度的學生都能有所收獲。
　　2.積極進行實驗教學改革，提高學生的創(chuàng)新能力
　　2010年的人才培養(yǎng)改革中，提高了機械原理實驗課時量，增加到了12學時。近幾年，學院加大了對機械專業(yè)實驗室的投入，增加了創(chuàng)新實驗設備的購進。目前可做機械原理課程實驗的有機械設計基礎實驗室和機械創(chuàng)新實驗室。目前機械課程實驗教學中已由原來的以演示性、驗證性實驗為主轉變?yōu)橐跃C合性和設計性實驗為主?，F(xiàn)在的實驗教學中除保留了機械原理的認知實驗、機構運動簡圖的繪制、齒輪齒廓范成原理實驗等基本實驗外，增加了平面機構創(chuàng)意組合實驗、機構運動方案創(chuàng)新設計實驗、輪系創(chuàng)意組合實驗、慧魚創(chuàng)意組合實驗等實驗。規(guī)定了必修實驗的個數(shù)為5個，除此之外為選修實驗項目和學生自行設計實驗。為了提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，我們將機械創(chuàng)新實驗室對外開放，學生可以根據(jù)自己的實驗設想和具體方案，用現(xiàn)有的儀器設備，利用業(yè)余時間去實驗室將自己的實驗設計構思進行驗證。整個過程都是由學生親力親為，不但提高了學生對各種儀器的綜合操作技能，同時也加強了他們獨立思考、分析解決問題的能力和創(chuàng)新精神。
　　3.積極進行課程設計改革，鼓勵學生大膽創(chuàng)新
　　為了體現(xiàn)專業(yè)特色，同時又兼顧課程教學理論知識，我們對機械原理課程設計的題目、內容和考核方法進行了改革。課程設計題目避免重復，設計內容不光要有圖紙和設計說明書，還鼓勵學生要采用計算機軟件對自己所設計的方案進行三維虛擬造型，進行運動學仿真及可行性驗證。學生們對三維虛擬造型都很感興趣，學習Pro/E等三維設計軟件的積極性也較高。通過這一環(huán)節(jié)的訓練，不僅提高了學生對三維設計軟件的熟悉程度，而且還調動了他們的創(chuàng)新積極性，擴大了他們的思考空間，激勵他們改進設計，大膽創(chuàng)新。課程設計的考核還鼓勵學生做出所設計機構的實物，若方案可行并有實物模型做出的則課程設計成績評定為優(yōu)秀，鼓勵學生動手實踐，提高自身的實踐能力。
　　4.科技創(chuàng)新模塊以科技設計競賽為載體，促進學生創(chuàng)新素質提高
　　德州學院大力支持廣大學生參與各類科技文化競賽活動，制訂了《德州學院大學生科技文化競賽管理辦法》、《德州學院創(chuàng)新學分和技能學分認定辦法》等，對學生在第一課堂外實施的一系列創(chuàng)新和技能活動中取得的創(chuàng)新或技能成果給予一定的學分和物質獎勵，大大提高了學習的創(chuàng)新意識。而競賽都要求在符合大賽主體與內容的前提下，學生自行選擇設計題目。設計大賽一般要求提交模型或樣機，因此參賽學生不僅要構思，還要設計、制作和調試。將創(chuàng)新構思和實踐能力緊密結合起來。所以在競賽的具體實施過程中，從查資料、繪制圖紙、撰寫說明書到自己親手制作，以及作品的調試以及最后的競賽答辯，學生們經(jīng)歷了各個環(huán)節(jié)，對創(chuàng)新所需的實踐能力進行了全方位的訓練。
　　
　　四、結論
　　經(jīng)過幾年的機械原理課程的建設，取得了較好的效果。機械原理課程被評為德州學院優(yōu)秀課程。通過機械原理課程的學習，一方面，培養(yǎng)了學生獨立思考問題、分析問題的主動性；另一方面，也激發(fā)了學生的學習興趣，提高了他們的工程意識和創(chuàng)新設計能力。
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