劉秀蓮　于克強(qiáng)

摘要：文章根據(jù)采礦工程專業(yè)卓越工程師裁人培養(yǎng)的要求，在分析機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程特點及采礦專業(yè)學(xué)生特點的基礎(chǔ)上，提出了培養(yǎng)卓越采礦工程師的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革思路和措施。

Abstract： In accordance with the requirements of cultivation of mining engineering professional excellence engineers， the paper proposes the teaching reform ideas and measures on Basic Mechanical Design for the cultivation of outstanding mining engineers base on the characteristics of Basic Mechanical Design and the mining students.

關(guān)鍵詞：卓越工程師；機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)；采礦工程

Key words： outstanding engineers；Basic Mechanical Design；mining engineering

中圖分類號：G423.07 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）07-0202-02

0 引言

知識經(jīng)濟(jì)時代，教育的使命在于知識的創(chuàng)新和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》以及《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中，均把“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”列為重大改革項目，以促進(jìn)我國由工程教育大國向工程教育強(qiáng)國轉(zhuǎn)變?！逗邶埥「叩冉逃C合改革試點實施方案》把我校列為實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點學(xué)校之一?！白吭接媱潯钡暮诵谋闶菍W(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。2012年，黑龍江科技大學(xué)最先在采礦專業(yè)成立了采礦卓越班。從基礎(chǔ)課教學(xué)的角度考慮，怎樣配合卓越計劃來開展課程教學(xué)，這是一個值得思考的問題。

1 采礦卓越班的學(xué)生狀況

采礦卓越班學(xué)生大部分來自農(nóng)村，且班級沒有女生，因此班級學(xué)習(xí)氣氛比較濃厚，班級具有很強(qiáng)的凝聚力，學(xué)生對機(jī)械有很大的興趣，并有一定的動手能力，對新鮮事物有很強(qiáng)的求知欲。

2 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的特點

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程具有一定的理論性和很強(qiáng)的實踐性，是介紹機(jī)械基礎(chǔ)知識和培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力的課程，主要以組成機(jī)器的常用機(jī)構(gòu)及通用零部件為研究對象。課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計通用零件和機(jī)械傳動裝置的能力，掌握重要機(jī)械參數(shù)的測定以及運動標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)設(shè)計資料進(jìn)行初步的工程設(shè)計能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、動手實踐和創(chuàng)新設(shè)計能力。

3 針對采礦卓越班的教學(xué)改革

3.1 合理設(shè)置授課內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程涉及知識面廣、知識點多，因而結(jié)合采礦專業(yè)的特點和需求，在授課內(nèi)容方面盡可能貼近專業(yè)背景即從教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)實例的選取、典型機(jī)械設(shè)備在行業(yè)中的應(yīng)用，到相關(guān)實踐環(huán)節(jié)的安排，都盡可能貼近采礦專業(yè)背景；學(xué)時的安排上應(yīng)該壓縮太專業(yè)的理論學(xué)時而提高實際應(yīng)用能力的學(xué)時。如在講解各種常用機(jī)構(gòu)如齒輪時，結(jié)合采礦專業(yè)的特點重點講解其組成、特點、工作原理及應(yīng)用，對理論性較強(qiáng)的公式等內(nèi)容則只強(qiáng)調(diào)公式中個參數(shù)的選取，意義即可，不必過多講解公式的推導(dǎo)；在引入案例時側(cè)重于與采礦專業(yè)相關(guān)的設(shè)備，如礦山機(jī)械、起重機(jī)械、帶式輸送機(jī)等，極大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)了知識的連貫性和統(tǒng)一性，對后續(xù)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，并且培養(yǎng)了學(xué)生的工程實踐能力。

3.2 案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的興趣

在傳統(tǒng)的黑板教學(xué)、實物和圖像等課堂講授的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，采用多媒體教學(xué)，將課程教學(xué)內(nèi)容條理化、簡明化和形象化，用學(xué)生日常生活中用的或常見的實物案例和錄像增加學(xué)生的理解，如在講解運動副時可通過教室內(nèi)的風(fēng)扇，門的合頁，校園內(nèi)的運動器材等形象生動地讓學(xué)生了解轉(zhuǎn)動副的組成及其工作原理，拓展教學(xué)空間，增加教學(xué)信息，盡量達(dá)到化繁為簡和化難為易的目的，豐富教學(xué)內(nèi)容。

為了讓學(xué)生能更好地了解機(jī)械零部件在礦山設(shè)備中的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教師利用各種機(jī)會到各地礦山、井下、礦山機(jī)械廠，煤機(jī)廠等進(jìn)行實地考察學(xué)習(xí)，拍攝了大量的礦山設(shè)備及其關(guān)鍵零部件（齒輪、軸、軸承、帶、帶輪、鏈條、鏈輪和箱體等）相片，并錄制了真實的相關(guān)機(jī)器的作業(yè)視頻畫面，把搜集到的大量資料整理后插入到多媒體課件中，從而在一定程度上豐富了課程內(nèi)容。同時，也為提高課程的講授質(zhì)量提供了有力保障。

3.3 課后作業(yè)與具體實際問題相結(jié)合

課后作業(yè)的主要作用是使學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固課堂上教師所講授的知識，但如果作業(yè)的內(nèi)容僅限于抽象的公式推導(dǎo)和數(shù)據(jù)分析，學(xué)生勢必以完成任務(wù)的心態(tài)去完成課后作業(yè)，而不會進(jìn)行深入思考與觀察，因此學(xué)生不僅對課后作業(yè)的興趣不高，而且可能產(chǎn)生逆反心理。為此課程組編撰了一系列與生活及工程實際相關(guān)的習(xí)題，包括鐘公交車車門開閉機(jī)構(gòu)運動見圖的繪制，汽車變速箱鐘齒輪機(jī)構(gòu)的各檔傳動比計算，螺旋式千斤頂?shù)淖枣i條件等，此類結(jié)合生活實用裝置與生產(chǎn)實際的題目大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，對學(xué)生起到了良好的課后訓(xùn)練作用。

3.4 發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)在課程教學(xué)中的作用

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程具有很強(qiáng)的實踐性，即使在課程講授中采用多媒體動畫和實驗等多種方式，但學(xué)生的實踐經(jīng)驗明顯不足，通過虛擬仿真技術(shù)在課堂中的應(yīng)用，可在一定程度上彌補(bǔ)相片或視頻的不足，提高學(xué)生對相關(guān)知識的理解。

針對機(jī)械中的典型零部件如齒輪、軸和軸承等，通過課堂講授可以讓學(xué)生了解掌握其特點，組成及工作原理，但學(xué)生并不能真正的了解它們真實的、具體的工作過程與實際應(yīng)用，通過虛擬仿真技術(shù)模擬現(xiàn)實設(shè)備，一方面，讓學(xué)生置身與計算機(jī)還原出的虛擬設(shè)備中，可以解剖開整個設(shè)備，并從各個角度了解、掌握其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各個組成零部件的機(jī)構(gòu)特點，彌補(bǔ)了相片或視頻的不足，從而讓一些抽象知識直觀化，具體化，加速學(xué)生對相關(guān)知識的理解、消化與吸收；另一方面鼓勵學(xué)生參與機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的虛擬設(shè)計，建立資源庫，不僅可以豐富教學(xué)素材，也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與應(yīng)用能力。

3.5 增加創(chuàng)新設(shè)計大賽

結(jié)合課程特點與專業(yè)特色，針對實際生產(chǎn)生活中的實例，在班級設(shè)置創(chuàng)新設(shè)計大賽，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，具體方式可以采用計算機(jī)應(yīng)用或?qū)嶋H小制作，從而提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力和實際動手能力。引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)機(jī)器或機(jī)械方面的小發(fā)明、新型傳動、機(jī)器人等知識，并在學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計作品中選出優(yōu)秀的參加學(xué)校組織的創(chuàng)新大賽，并相應(yīng)在平時成績中給予適當(dāng)加分措施，提高學(xué)生的積極性。

3.6 微信助學(xué)

卓越班雖然是小班上課，但也是1名教師面對30名學(xué)生，而且考慮學(xué)生的個性不同，僅憑課堂的交流時間，教師并不能掌握所有學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生存在的問題也不能及時反饋給教師并獲得解答。

通過微信，教師在課堂教學(xué)之外，可以把本次課程的重點難點內(nèi)容上傳到微信互動平臺以供學(xué)生課下反復(fù)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以隨時發(fā)表評論和回答問題，并對于個別不自信的學(xué)生還可以通過私聊方式獲得教師的解惑；教師可以了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，知識掌握程度，并且因此不是面對面交流，可以使學(xué)生與教師之間的溝通更隨性，更拉近教師和學(xué)生的距離，師生互動變得容易，從而進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.7 考核方式的改革

培養(yǎng)卓越工程師的核心思想是在加強(qiáng)文化知識的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化工程實踐能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，因此在課程考核方式上也應(yīng)該有所體現(xiàn)，即平時成績占50%，期中考試成績占20%，期末成績占30%。在考核中應(yīng)該重視學(xué)生能力，在平時成績中出勤及課堂表現(xiàn)占10%，作業(yè)10%，實驗10%，創(chuàng)新設(shè)計10%，其他10%（包括小制作、小發(fā)明，和科技論文等等），在平時表現(xiàn)中采取適當(dāng)加分策略鼓勵學(xué)生主動思考，積極發(fā)言；卷面考試分兩次期中和期末考試，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程內(nèi)容雜，章節(jié)之前關(guān)聯(lián)性不是很大，學(xué)時多，一般為60學(xué)時，因此當(dāng)課程快結(jié)束時，學(xué)生為了期末考試只能拿出大量時間和精力來復(fù)習(xí)書本上的知識點，考試內(nèi)容也多為課本知識點的再現(xiàn)，學(xué)生是為了考試而學(xué)習(xí)，造成了學(xué)生重知識而輕能力，而這與卓越計劃相違背，因此為了提高學(xué)生能力的培養(yǎng)，在卷面考核中增加期中考試，可以減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，把更多時間和精力解放出來，放在實驗、創(chuàng)新設(shè)計、小制作小發(fā)明上，從而提高學(xué)生的操作動手能力、創(chuàng)新能力。通過考核方式的改革，卓越班學(xué)生與普通采礦班學(xué)生的成績相對比，卓越班的平均成績，優(yōu)良率和及格率都比普通班要高（見表1），具有一定的推廣價值。

4 結(jié)束語

本文通過對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程特點及采礦專業(yè)學(xué)生的特點進(jìn)行分析，從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核方式上進(jìn)行了改革，有效調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，為采礦卓越班《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的實施進(jìn)行了有益探索，通過卓越班與普通班成績對比發(fā)現(xiàn)，以上改革措施具有一定的推廣價值，學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。

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