徐向陽　董紹江　曹源文　潘雪嬌

摘 要：機(jī)械原理課程是機(jī)械專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的骨干課程。該文從機(jī)械原理理論教學(xué)與PBL教學(xué)的科技創(chuàng)新實踐相結(jié)合的角度，結(jié)合交通機(jī)械類大學(xué)生的機(jī)械原理學(xué)習(xí)實際情況，探討目前國內(nèi)高校機(jī)械原理理論教學(xué)與PBL創(chuàng)新實踐相結(jié)合的可行性，提出具體的結(jié)合措施以實現(xiàn)學(xué)生PBL科技創(chuàng)新培養(yǎng)與機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)二者之間的融合，達(dá)到提高交通機(jī)械類專業(yè)的機(jī)械原理課程教學(xué)效果之目的。研究成果對交通機(jī)械類專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)具有積極意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理教學(xué) PBL科技創(chuàng)新 實踐訓(xùn)練 卓越工程師 素質(zhì)培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（a）-0231-02

當(dāng)代世界各國競爭的核心是創(chuàng)新型人才的競爭，世界各國均在制定本國的工程創(chuàng)新型人才發(fā)展策略，美國提出加強(qiáng)科學(xué)、工程和技術(shù)教育，引領(lǐng)世界創(chuàng)新的國家戰(zhàn)略，歐盟提出三項大型工程教育改革計劃，日本也把發(fā)展創(chuàng)新型工程教育作為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的重要措施以確保競爭優(yōu)勢。我國提出的中國制造2025以及“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”要求高校注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)[1]。大學(xué)機(jī)械原理課程是機(jī)械專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的骨干課程，也是后繼其他機(jī)械類課程的基礎(chǔ)。PBL（提出問題型教學(xué)）是一種基于問題的教學(xué)，是通過發(fā)現(xiàn)并解決問題的模式達(dá)到理論課學(xué)習(xí)的目的。而以“挑戰(zhàn)杯”為代表的各類大學(xué)生課外科技創(chuàng)新實踐活動正可作為機(jī)械原理理論教學(xué)與PBL科技創(chuàng)新實踐相結(jié)合的嘗試載體，為探索目前培養(yǎng)大學(xué)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的有效途徑提供優(yōu)良的研究樣本。

1 機(jī)械原理教學(xué)和PBL科技創(chuàng)新實踐結(jié)合的可行性分析

從學(xué)生開展PBL實踐的硬件設(shè)施可行性來看，目前高校的實驗室條件可較高程度滿足PBL科技創(chuàng)新實踐。目前開設(shè)有機(jī)械類專業(yè)的高校均建有綜合實驗實驗室、工程實訓(xùn)中心等必要的教學(xué)實驗室，可為學(xué)生開展各類科技實踐活動提供所需的實驗場所及硬件條件。它們不僅具有實驗教學(xué)的功能，而且具有開展科技創(chuàng)新實踐的條件，因此，它們是學(xué)生開展PBL教學(xué)的科技創(chuàng)新活動的最佳場所。

從學(xué)生的學(xué)習(xí)階段與空閑時間來看，基于“機(jī)械原理”課程的PBL科技創(chuàng)新實踐活動是本科生的最佳選擇。這是因為機(jī)械原理課程均開在大二、大三階段，而學(xué)生在大一階段由于缺乏必要的理論知識和實踐技能而難以開展科技創(chuàng)新實踐活動，大四學(xué)習(xí)階段又需要花費大部分精力找工作或考研。因此，大二、大三的學(xué)生最適合進(jìn)行科技創(chuàng)新實踐活動，既具有一定的專業(yè)知識，又具有較多的閑余時間。從重慶交通大學(xué)機(jī)械專業(yè)調(diào)查結(jié)果來看，有70%多的大二、大三被調(diào)查學(xué)生認(rèn)為有充足知識儲備和充裕時間來開展科技創(chuàng)新實踐活動，其中卓越工程師班更是有95%以上的學(xué)生愿意參加。

從學(xué)?，F(xiàn)有資金條件來看，機(jī)械原理與PBL科技創(chuàng)新實踐結(jié)合的教改活動是現(xiàn)有資金支持力度下的最佳選擇。這是因為目前國內(nèi)高校的教學(xué)改革資金支持力度與其他學(xué)校建設(shè)相比普遍較少。充分利用現(xiàn)有資金支持力度及現(xiàn)有設(shè)施條件是進(jìn)行教改創(chuàng)新成敗的關(guān)鍵。把機(jī)械原理教學(xué)和學(xué)生PBL教學(xué)的科技創(chuàng)新實踐活動相結(jié)合，在充分利用現(xiàn)有資金支持力度與學(xué)校現(xiàn)有實驗室條件的基礎(chǔ)上，既能完成學(xué)生的創(chuàng)新實踐活動，又能起到通過PBL創(chuàng)新實踐完成機(jī)械原理理論課程教學(xué)。

2 機(jī)械原理教學(xué)和PBL科技創(chuàng)新實踐結(jié)合的具體措施

結(jié)合交通機(jī)械類專業(yè)機(jī)械原理教學(xué)要求及教學(xué)特點，可從以下幾方面措施開展PBL創(chuàng)新實踐下的機(jī)械原理理論課教學(xué)。

在教學(xué)大綱的框架內(nèi)，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)特色，有針對性的對機(jī)械原理課程，以實踐和工程應(yīng)用為目標(biāo)，依據(jù)“基礎(chǔ)、必需”的原則，精簡繁雜的理論分析、公式推導(dǎo)，力求設(shè)計方法簡明實用，著重突出應(yīng)用性、實用性，并增加了交通機(jī)械類典型設(shè)備所學(xué)的基本設(shè)計、使用與維護(hù)方面的常識和PBL創(chuàng)新基礎(chǔ)等新知識。

在教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)做出調(diào)整，引進(jìn)先進(jìn)的PBL問題型教學(xué)方法。目前機(jī)械原理教材的教學(xué)內(nèi)容仍然以傳統(tǒng)知識介紹為主，學(xué)生在上課的過程中會對所學(xué)知識產(chǎn)生疑慮，產(chǎn)生所學(xué)都是過時知識的感覺。為改變學(xué)生對課程的疑慮，在教學(xué)中需結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容和不同專業(yè)后續(xù)課程介紹一些相關(guān)的現(xiàn)代較流行的機(jī)械原理相關(guān)內(nèi)容，如，工程機(jī)械機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、計算機(jī)優(yōu)化技術(shù)、綠色設(shè)計等等，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開拓學(xué)生的視野，加強(qiáng)課程的吸引力。

通過學(xué)生項目引導(dǎo)PBL創(chuàng)新實踐。目前高校均設(shè)置有各類實驗室課程教學(xué)建設(shè)或?qū)W生創(chuàng)新實踐項目，結(jié)合該校的專業(yè)特點與機(jī)械原理課程實踐的需要，有針對性的設(shè)置一些學(xué)生創(chuàng)新項目。比如：當(dāng)機(jī)械原理中典型的桿件和傳動件及機(jī)構(gòu)運動系統(tǒng)缺乏時，可相應(yīng)設(shè)立“機(jī)械原理實驗教學(xué)儀器創(chuàng)新項目”，組織學(xué)生根據(jù)機(jī)械原理課程需要，在老師指導(dǎo)下針對相關(guān)教學(xué)實驗儀器自己申報并開展課題研究。在滿足學(xué)校機(jī)械原理教學(xué)設(shè)備需要的同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，加深卓越工程師教育培養(yǎng)的深度。

形成幫帶效應(yīng)的創(chuàng)新氛圍，并起到榜樣作用。學(xué)院應(yīng)把專業(yè)背景相同的教師、研究生、本科生組織到一起，開展師生“專業(yè)小組”的學(xué)術(shù)交流、創(chuàng)新結(jié)對，形成幫帶效應(yīng)，使學(xué)生積極地參與PBL科技創(chuàng)新活動。卓越班學(xué)生在自信心、榮譽(yù)感方面具有較強(qiáng)的自我意識，應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生積極性，使機(jī)械原理課的學(xué)生在機(jī)械創(chuàng)新能力方面保持較高的參與率，同時組織由教授與任課教師帶隊為學(xué)生進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)指導(dǎo)，提高其綜合創(chuàng)新素質(zhì)，并為其他班級起到很好地帶頭作用。

充分利用校內(nèi)外實踐活動基地。合理利用校內(nèi)外的實踐基地，一方面可以提高現(xiàn)有設(shè)施利用率；另一方面可以避免重復(fù)投入。各高校的機(jī)械類校內(nèi)外實踐基地都帶有較強(qiáng)的該校專業(yè)背景，重新投入勢必造成浪費，而且資金也不允許。因此，合理利用現(xiàn)有設(shè)施與現(xiàn)有實驗條件開展基于PBL的創(chuàng)新實踐的機(jī)械原理教學(xué)模式研究，是保障教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。充分利用現(xiàn)有條件，讓學(xué)生在現(xiàn)有專業(yè)實驗室或創(chuàng)新基地中利用科技創(chuàng)新完成機(jī)械原理學(xué)習(xí)，達(dá)到機(jī)械原理課程高效教學(xué)的目的。

3 結(jié)語

該文根據(jù)交通機(jī)械類卓越工程師工程素質(zhì)培養(yǎng)的需要，通過以“挑戰(zhàn)杯”為代表的各種大學(xué)生競賽活動，把PBL科技創(chuàng)新實踐與機(jī)械原理理論進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，起到以工程問題為導(dǎo)向的理論課創(chuàng)新教學(xué)模式，并借鑒國外PBL先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗與做法，結(jié)合國內(nèi)高校實際情況，研究基于PBL科技創(chuàng)新實踐的機(jī)械原理教學(xué)改革的可行性，并探討把機(jī)械原理實驗教學(xué)和學(xué)生PBL教學(xué)的科技創(chuàng)新實踐活動相結(jié)合的具體有效措施，對交通機(jī)械專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)具有重要的積極意義。

參考文獻(xiàn)

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