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1課堂教學(xué)的改革與實(shí)踐
課堂教學(xué)是中國文化傳承的主要方式，一個(gè)有超前性、計(jì)劃性和創(chuàng)造性的課堂設(shè)計(jì)是知識傳承和能力培養(yǎng)的實(shí)用而有效的途徑。如何學(xué)好“工程力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”這門課，42學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)是關(guān)鍵，因而必須針對少學(xué)時(shí)多內(nèi)容的課程進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，達(dá)到調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提高理論學(xué)習(xí)效率和解決工程問題能力的效果。
1.1引導(dǎo)學(xué)生積極動腦
先提出有關(guān)教學(xué)問題，創(chuàng)設(shè)一個(gè)工程應(yīng)用環(huán)境。如講扭轉(zhuǎn)時(shí)，可以先將汽車傳動軸的實(shí)例提出，讓學(xué)生回答如何對軸的強(qiáng)度及大小進(jìn)行校核計(jì)算，從材料選擇到空實(shí)心軸的計(jì)算說起。然后，由教師總結(jié)，通過圖片、動畫、視頻等將結(jié)構(gòu)形狀和構(gòu)件的相互關(guān)系生動地展示在學(xué)生面前，再對軸進(jìn)行受力分析、理論推導(dǎo)和計(jì)算。針對重要的概念和公式，布置課外作業(yè)加深。這樣可使教學(xué)客觀化，晦澀的問題簡單化，枯燥的書本理論與工程聯(lián)系應(yīng)用化，增強(qiáng)了工程實(shí)踐知識，活躍了課堂氣氛。
1.2推動學(xué)生積極動口
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以課堂、教材、教師為中心的，形成了教師單向灌輸、學(xué)生被動接受的局面，這在客觀上限制了學(xué)生的思維空間。現(xiàn)代教學(xué)目標(biāo)應(yīng)以學(xué)生為主體，學(xué)生是認(rèn)識的主體，一切教學(xué)措施的安排最終都要落實(shí)到學(xué)生身上，充分調(diào)動學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力。課堂教學(xué)主要采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，從第一次課開始，就指導(dǎo)學(xué)生帶著2-3個(gè)工程實(shí)際問題，先預(yù)習(xí)教材，力爭找到解決問題的方法，第二次課回到課堂討論。課堂上接近一半的時(shí)間為學(xué)生發(fā)言討論，余下時(shí)間教師總結(jié)。總結(jié)內(nèi)容：概念清晰化、結(jié)構(gòu)明朗化、公式深刻化。方式以推動學(xué)生口述為主。通過任務(wù)驅(qū)動，學(xué)生在探索中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中不斷獲得成就感，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力、溝通能力和獨(dú)立解決實(shí)際工程問題的能力。
1.3鼓勵(lì)學(xué)生勤于動手
教師在平時(shí)的課堂教學(xué)中，只對重點(diǎn)知識講解，重要公式的應(yīng)用舉一反三，給學(xué)生留有自學(xué)和思考的余地，給學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出各種各樣問題的空間。通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生自身知識的不足和學(xué)習(xí)問題的情景，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能動性，鼓勵(lì)學(xué)生深層次探索。如：輪系課完畢，就布置學(xué)生課外作業(yè)：設(shè)計(jì)一個(gè)輪系，用最少的齒輪實(shí)現(xiàn)同軸反轉(zhuǎn)，且速比i=2。在講完理論力學(xué)時(shí)，課外作業(yè)為：設(shè)計(jì)一個(gè)最簡單廉價(jià)的200L油桶平地搬運(yùn)工具（完全人工作業(yè)）。充分相信學(xué)生的解決實(shí)際問題的能力，并加以鼓勵(lì)引導(dǎo)。回到課堂師生點(diǎn)評，確定ABCD最佳方案。通過這種理論聯(lián)系實(shí)際的任務(wù)驅(qū)動和自我探索，學(xué)生不僅加強(qiáng)了對所學(xué)知識的理解，同時(shí)提升了解決實(shí)際工程問題的創(chuàng)新能力。
2積極引導(dǎo)課外學(xué)習(xí)與實(shí)踐
課外學(xué)習(xí)與實(shí)踐能較快地拓展學(xué)生相關(guān)知識結(jié)構(gòu)和解決實(shí)際問題的能力提升。教師要有意識地設(shè)計(jì)一些課外作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生課外學(xué)習(xí)與實(shí)踐，一是擴(kuò)大學(xué)生視野，加深對課程內(nèi)容的理解，二是節(jié)約有限的課堂時(shí)間，充實(shí)課堂內(nèi)容，時(shí)間用在刀刃上。
2.1引導(dǎo)學(xué)生文獻(xiàn)檢索開闊視野
通過文獻(xiàn)檢索，歸納總結(jié)，解決工程實(shí)際問題，是工科學(xué)生應(yīng)該具備的基本技能。結(jié)合課程理論知識，由教師選題，讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，寫出文獻(xiàn)小節(jié)報(bào)告。例如，軸承課結(jié)束，布置課外作業(yè)：無油潤滑軸承技術(shù)現(xiàn)狀、大推力滑動軸承技術(shù)進(jìn)展等，要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行文獻(xiàn)分類整理，最后通過分析文獻(xiàn)，提出自己的設(shè)想或建議。通過對課程所涉及的文獻(xiàn)進(jìn)行廣泛的閱讀和理解，對該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、新水平、新動態(tài)、新發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容進(jìn)行綜合分析，寫出500~1000字的文獻(xiàn)小節(jié)。通過這一過程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，課堂知識得到了提煉，相關(guān)的學(xué)科知識及應(yīng)用得到了拓展。
2.2強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)習(xí)興趣
實(shí)踐出真知，實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識和加深對理論悟性的有效環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要途徑。例如，減速器拆裝實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生了解減速器各部分的結(jié)構(gòu)，考慮好拆裝順序，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動手能力。碳鋼材料的拉伸應(yīng)力應(yīng)變實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生對應(yīng)力形成過程、材料的比例極限σp、屈服極限σs、抗拉強(qiáng)度σb等有一個(gè)直觀的認(rèn)識，掌握許用應(yīng)力基本概念及使用方法，加深對桿拉伸狀態(tài)下基本幾何尺寸的計(jì)算。通過實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生仔細(xì)認(rèn)真的工作態(tài)度，加深了對理論知識的認(rèn)知程度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
2.3增加探索性問題，提高創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)教學(xué)作業(yè)是以課后作業(yè)為主，都是些常規(guī)練習(xí)，內(nèi)容簡單，答案唯一。這樣雖有利于“基本功”的訓(xùn)練，但“多學(xué)少悟”的培養(yǎng)不利于學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。針對工程問題的復(fù)雜性，實(shí)際問題是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的。因此，在課外作業(yè)中，適當(dāng)?shù)卦黾右恍┨剿餍詥栴}，能夠激發(fā)學(xué)生主動思考的能力。例如，在學(xué)習(xí)應(yīng)力時(shí)，對裂紋的危害及防護(hù)措施進(jìn)行舉例說明。通過查文獻(xiàn)，獨(dú)立思考，學(xué)生對力學(xué)分支———斷裂力學(xué)有了一定的理解，意識到工程上的許多災(zāi)難是由裂紋引起的。這樣的主動探索反過來提高了對書本理論知識的理解。一個(gè)學(xué)期進(jìn)行幾次這樣的作業(yè)后，對提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和研究實(shí)際問題的能力有明顯的幫助，增強(qiáng)了學(xué)生對工程概念的感悟。
3改革課程考評方式的實(shí)踐
傳統(tǒng)的考評方式多為閉卷考試，由于本課程內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)的特殊性，僅憑期末閉卷考試成績不能全面反映學(xué)生掌握知識和運(yùn)用知識的能力。為此，對考核內(nèi)容進(jìn)行了改革實(shí)踐。改革前，只采用期末考試作為學(xué)生的最終課程成績。改革后采用期末考試成績和平時(shí)成績相結(jié)合的方式對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)。學(xué)生成績考評內(nèi)容，一是考查理論知識的掌握情況，通過期末閉卷考試成績呈現(xiàn)。二是檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，通過平時(shí)課堂討論、課外作業(yè)成績體現(xiàn)。改革后，這種多元化的考核方式對學(xué)生知識的獲得、能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的提高有明顯的效果。
4結(jié)論
針對非機(jī)械類工科三本學(xué)生，“工程力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程短學(xué)時(shí)，而內(nèi)容不減的實(shí)際問題，從課堂教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、課外作業(yè)和考評方式等方面進(jìn)行改革。教學(xué)實(shí)踐證明，改革后能更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，課程教學(xué)效果得到改善，教學(xué)質(zhì)量明顯提高。通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、任務(wù)驅(qū)動等多種授課方式，引入文獻(xiàn)檢索、工程實(shí)踐問題討論、課外自學(xué)與探索等教學(xué)輔助手段，可以更好地完成教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)。
作者：柯斌清 楊立 孫育平 尹盛玉 單位：武漢工商學(xué)院
