基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)械原理實踐教學(xué)改革

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1、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)械原理實踐教學(xué)改革【摘要】本文針對機(jī)械原理課程傳統(tǒng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的不足，以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合課外科技創(chuàng)新活動，對課程實驗的內(nèi)容和形式、課程設(shè)計的內(nèi)容和考核形式進(jìn)行了改革，突出實踐教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力機(jī)械原理實踐環(huán)節(jié)【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】0450-9889（2016）12C-0163-02機(jī)械原理是本科機(jī)械類專業(yè)和近機(jī)類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是研究機(jī)械的工作原理、組成原理、設(shè)計原理和方法的一門學(xué)科，在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)構(gòu)分析能力和設(shè)計能力、工程素質(zhì)和綜合能力等方面起著重要作用

2、，在機(jī)械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中也占冇重要地位，學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)依賴于教學(xué)各個環(huán)節(jié)的支撐。《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中提出要強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。可見，實踐教學(xué)是啟發(fā)創(chuàng)新思維、開拓創(chuàng)新的重要手段，是進(jìn)行工程實踐的必要途徑，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力起著關(guān)鍵作用。通過對我校機(jī)械類專業(yè)用人單位的調(diào)查，反饋的主要意見是：大多數(shù)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和解決實踐問題的能力較差；缺乏創(chuàng)新精神等。而

3、要提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力、處理和解決實際問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，其核心就是讓學(xué)生參與到工程實踐中去。本文從機(jī)械原理課程的實驗教學(xué)、課程設(shè)計和課外科技活動等實踐環(huán)節(jié)入手，分析了目前存在的問題以及改革的內(nèi)容和方法，為機(jī)械原理實踐教學(xué)的改革提供參考。一、機(jī)械原理實踐教學(xué)存在的問題我校機(jī)械原理課程傳統(tǒng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要存在以下幾個問題：課程知識與創(chuàng)新實踐結(jié)合不夠，實驗課未能在教學(xué)中和理論教學(xué)融合在一起，沒有發(fā)揮實驗教學(xué)的作用，忽視了將知識內(nèi)化為學(xué)生的能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。實踐教學(xué)與科技創(chuàng)新活動結(jié)合不夠，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和設(shè)計能力。課程設(shè)計獨(dú)

4、立設(shè)課，與理論課脫節(jié)，忽視了整體設(shè)計的理念，未能體現(xiàn)知識的整合和連貫性。因此，實踐教學(xué)不能很好地反映學(xué)牛綜合應(yīng)用知識的能力和創(chuàng)新能力，難以達(dá)到對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。二、改革實驗的內(nèi)容和方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識（一）開發(fā)虛擬仿真實驗，虛實結(jié)合，線上線下互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)主動意識。充分利用智能制造系統(tǒng)虛擬仿真實驗教學(xué)中心，新增機(jī)構(gòu)運(yùn)動運(yùn)動簡圖測繪虛擬仿真實驗、剛性轉(zhuǎn)了動平衡虛擬仿真實驗，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)時間預(yù)約后進(jìn)行自主實驗。機(jī)構(gòu)運(yùn)動運(yùn)動簡圖測繪虛擬仿真實驗與實際開設(shè)中的實驗相對應(yīng)，但實驗機(jī)構(gòu)更豐富，學(xué)生可以先在虛擬實驗中心反復(fù)

5、訓(xùn)練，熟能生巧，為學(xué)生參加實際的綜合實驗打下基礎(chǔ)。而剛性轉(zhuǎn)子動平衡虛擬仿真實驗克服了實驗室設(shè)備穩(wěn)定性差和臺套數(shù)少的缺點(diǎn)，通過虛擬實驗幫助學(xué)牛學(xué)習(xí)和理解重點(diǎn)和難點(diǎn)知識。（二）實驗內(nèi)容與工程實際應(yīng)用相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和創(chuàng)新意識。學(xué)生通過機(jī)構(gòu)運(yùn)動運(yùn)動簡圖測繪仿真實驗后，要求學(xué)生去實地考察、調(diào)研現(xiàn)實中的機(jī)器或設(shè)備，至少完成一種設(shè)備的分析，并提交照片、視頻和分析結(jié)果等相應(yīng)的資料，將實驗內(nèi)容應(yīng)用到工程實踐中去，讓學(xué)生更好地接觸工程實際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和產(chǎn)品創(chuàng)新意識，也為認(rèn)知實驗積累了豐富的素材。（三）將認(rèn)知實驗貫穿到整個教學(xué)過程中。認(rèn)知實驗

6、主要是進(jìn)入實驗室進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，其儀器設(shè)備主要是機(jī)械原理陳列柜、科技競賽作品、先進(jìn)的科研設(shè)備、科研成果轉(zhuǎn)化設(shè)備以及往屆學(xué)生搜集的一些機(jī)構(gòu)的視頻資料等。認(rèn)知實驗穿插在理論課的課前、課后或是課中，讓學(xué)生了解相關(guān)機(jī)構(gòu)的知識、設(shè)備的工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域等，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識和對參加科研項目的渴望，更好地促進(jìn)對課程知識的理解。三、改革課程設(shè)計的內(nèi)容和考核形式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力（一）課程設(shè)計以項目或任務(wù)的形式驅(qū)動，穿插到理論教學(xué)的始終，鼓勵學(xué)生主動創(chuàng)新。課程設(shè)計不再獨(dú)立設(shè)課，而是在理論課開始時教師就將一些設(shè)計要求布置給學(xué)生，主題側(cè)重于工程應(yīng)用，可以是課外

7、科技創(chuàng)新活動或科技競賽主題，也可以是生產(chǎn)實際中的產(chǎn)品改造等，學(xué)?？梢允且詡€人或團(tuán)隊的形式，自主選題和設(shè)計，通過查閱科技文獻(xiàn)、到生產(chǎn)實際中調(diào)研等，完成總體方案設(shè)計f結(jié)構(gòu)設(shè)計f計算分析f三維建模f相應(yīng)功能的動畫演示的全過程。學(xué)生在完成課程設(shè)計的過程中，充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性，不但可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、獨(dú)立思考和分析解決問題的能力，也在一定程度上提升了學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，還可以引起學(xué)牛對課程的重視，激起學(xué)生的求知欲。（二）考核側(cè)重學(xué)生實踐能力和素質(zhì)的評價。機(jī)械原理課程考核的目的就是讓學(xué)生把知識點(diǎn)學(xué)會并能應(yīng)用，改變以往理論考試定結(jié)果的形式，將理論

8、知識融入到相應(yīng)的實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)中，如將“機(jī)構(gòu)自由度計算”的理論考核融入到“機(jī)構(gòu)運(yùn)動運(yùn)動簡圖測繪實驗”中，“齒輪參數(shù)的計算分析”理論考核融入到“齒輪