创新人才培养的高校机械课程教学改革

2022-09-21 16:46:29 来源:写作指导

摘要:在高校的人才培养中,创新已成为我国高校教育中的重要目标。而机械课程是高校专业中实践性较强的一门工程类学科。为了更好的培养创新人才,应该加强对机械专业的学生进行创新能力的培养,改革教学方法,在开展素质教育的同时,提升学生在机械专业的实践运用能力。本文主要从教学理念、实践教学环节和教学设备三个方面分析了当前高校机械类课程教学现状,提出了创新人才培养理念下的高校机械课程教学改革对策。

关键词:创新人才培养;高校;机械课程;教学改革

1引言

机械课程属于理科的科目类别,课程内容具有很强的专业性,课程知识点难度大,涵盖的知识面广,在工程类行业中都会涉及到与机械有关的内容。为了能够让学生更好的掌握专业知识技能,教师在教学当中应采取创新的教学方法,让学生在课堂中发挥主体作用,这样才能实现其主观能动性,并进行自主学习。机械课程内容主要涉及各种零件、材料和新能源,为工程设计服务。如果要学好这门课程,就必须改变传统的教学方法,这样才能进行创新发展,完善机械类课程的教学方法。这样才能有效培养社会需要的创新型人才,为国家的经济发展提供人才支持。

2机械类课程教学现状

2.1教学理念相对传统

随着教改的不断深入,很多的高校开始相继提倡以创新人才为培养的目标的教学理念,并将其纳入到教学目标中,但是,仍然有不少的教师依旧在机械课堂上采用传统教学模式,在课堂上一味的进行知识的讲解,没有一个清晰的培养目标。高校机械课程内容的设置具有很强的综合性,所以学生在学习过程当中会存在跟不上课程进度的情况。目前,高校中关于机械课程的教学方式中仍然以教师为主体,忽略学生在学习上的主观能动性。如果要提高学生对于机械课程学习内容的理解程度,就要更新传统的教学理念,采取学生容易理解的教学方式。另一方面,高校虽然在机械专业设置的课程内容不多,但课程内容专业性较强,课程难度增大。部分院校的老师在进行创新型教育的时候,并未将创新型教育所要求的其他能力融入到创新型教育培养目标之中。许多高校教师采用专业教学方法,不断提炼学科知识,却没有去扩展专业方面的知识内容,学生除了能够学习到本专业的知识外,对于各方面综合能力的培养存在欠缺。为了适应现代教育的发展需求,培养专业的技术人才必须要进行教学方法、考核评价等方面的综合改革,不然就不能培养出技能型人才。忽略了学生知识系统的形成、创新能力的训练和性格品德的养成,导致创新型培养目标无法实施,创新型培养的教学方法尚有待完善。由于教学理念较为落后,尤其是培养学生的机械创新设计能力方面和实践能力方面,不能满足人才的发展需求,这就使得学生在创新类比赛方面能力比较匮乏。为此,教师要想使学生学好机械课程,就要求教师一定要对教学理念有效进行创新和改革[1]。

2.2缺乏实践教学环节,考核制度不合理

在高校的机械课程中,对于实践考核部分并未进行单独考核内容的设计,机械课程内容考核的主要方式是通过期末的考试成绩进行评定,此种课程设置方式就导致学生并不重视实践课程内容。另外,考核成绩一般是由实验报告和课堂考勤两部分所构成。通过分组形式,小组成员一起完成实验项目,在此过程中会出现项目贡献不均的问题,此类考核方式无法获得学生的真实成绩,导致考核并不严格、不公平[2]。

2.3高校机械专业方面的教学设备不完善

由于地域条件不同,有些经济不发达地区的高校,缺少必要的先进现代化教学设备。学校没有足够的设备和教学条件来满足机器教学的要求,导致教师无法在课堂教学中通过相关工具和模型进行演示和解释。另外,机械课程所需的专业设备普遍价格昂贵,这就导致学校即使进行相关设备的采购,数量也非常有限。因此,学生要想在学校学习课程中进行完整的实践训练,还是存在很多障碍,影响学生实践能力的锻炼。培养创新型人才,需保证机械课程的教学条件,有必要为学习机械课程配备相关的教学设施和设备。这也是许多学校面临的问题。

3在创新人才培养理念下的高校机械课程教学改革对策

3.1合理设置教学课程

对于进一步实现工程创新型人才培养目标的需要,学校必须根据当前普通高等学校机械工程专业在校生的实际学习状况,对现有的专业课程教育体系进行内容上的合理调整,改革课程,以克服现行课程体系内容不够细化的问题。而为了达到这些目标,在课程与基础理论教育方面,必须继续坚持工程实际与创新能力培训的核心。课程内容中应当体现机械工程专业发展的新研究成果与方法,同时,妥善处理教学内容在增长、课时要减少的问题,以及降低学习者压力,增加学生自主学习空间的问题。适当删减一部分在实践中已经不再用到的内容,或者针对在实际工作中必须用到的重要内容开展重点课程,着重培训学习者利用现代方法和技术手段来处理现实问题,锻炼学生实践运用的能力和基本功[3]。在机械工程教学中,加强现代机构方案设计方法和组织创新设计等方面的教学内容。例如,在机械设计教学中,加强现代工程设计方法、机械工程构件创新设计等方面的教学内容。在基础选修课设置方面,学校一方面要优化基础课程体系,引入优质的基础教材和专业课程,以提高学员的专业实力;另一方面也可以根据本校的具体情况合理设定校内自主选修课,以创新性培养为主要目标,逐步推出个性化课程,并利用探究性课程、实验性选修课符合学校的发展需要。

3.2丰富课程内容,运用多媒体教学

随着教学改革的发展趋势,现代化教育手段也在不断的深入发展。首先,教师可以利用多媒体技术来丰富基础课程内容,此方法有助于学生掌握和认识概念类的基础知识点。例如,利用多媒体方式播放课外素材,包括教学视频、机器原理的录像工作,如机械工作原理,促使学生深入认识相关的产品,也可以发挥网络技术在课程中的积极作用。通过Visio的高透明矢量图叠加技术,可以进行教学内容的理论推导和例题介绍;在进行机械三维立体动画教学时,可使用CosMotion模型来进行相关展示;使用Flash展示常用机构;使用Mathtype公式编辑器,创建课程中的基本公式等[4]。面对学校课程时限紧、教学内容多的问题,可利用课外学习时间,为学生提供机械课程的网上资源,将课程网站内容分为课程介绍、课程信息管理、教师简介、教育资源等。教育资源可提供助学型教材、思考题、练习题、习题回答、教学的重、难点分析等等内容。在网页中提供留言信箱,以便于学员对课堂上的困惑与疑问能及时地与老师交流。同时,在网页中还应配备相应的课程地址以及其他院校相关课程的地址,方便学生进行深入学习[5]。为了增进与学校的信息沟通与互动,教师可以通过QQ群或微信群,及时进行沟通。老师与学生一起回答教学提问,以学生掌握重点和难点教学内容。这一方法在教学作业和课程设计时都更为便利,因为往往一些学生所提出的问题都是其他学生也很容易出现的问题,在群内交流时等于完成了集中解答的过程。

3.3重视实践教学过程,提高学生实践能力

实践教学是课程教学内容最重要的环节之一,由于过去开展的社会实践活动大多为认识性、检验性实践,这类实践教学不利于学生思考问题能力和创新能力的养成,也不利于培养学生综合应用能力。要注重社会实践教学内容的重要性,第一,做好应用性的基本实验。比如组织学生进行装拆机械设备,像常用的机构减速器、普通机械等等一些通用机械[6]。拆装试验可以让学习者更加深刻的掌握机器内部结构、轴系零件的基本构造以及零件的安装定位的固定方法。通过拆装不同难易程度的测绘不同等级减速器,可以提高对转动支座,轴上传动零部件的位置及固定方式的认识,并能够提高学员的动手操作能力,为以后的课程设计奠定了一个很好的基础。其次,在机械性能试验室中增加了各种传动特性综合试验装置、连接的机械性能综合试验、轴系零件与传动机构之间的机械性能综合试验装置,进一步增进了学生对机械零件特性的认识,从而加强了教育有效性,也锻炼了学生的分析问题与动手能力。开展实训课程是课程内容的另一项重要实践性环节,学生经过此几个环节的实训,便能够综合利用所学知识处理工程实践问题,从而锻炼学习者分析问题与解决实际问题的能力。该实验环节主要注重于实训题目类型的选取、方法的设定、设计内容以及实现效果。根据学员能力差异,问题选择差异,通过各种技术手段完成规范设计,在规定的时限内自主完成设计任务,这样的实训方案可以赋予学生更多的发挥空间,有助于学生积极性与创造力的培养[7]。另外,通过引导学生积极参与教育科研项目或机械学科竞赛,进一步扩展知识领域,在老师的引导下,让学生更好地把机器学习理论和工程实践相结合,就可以极大程度增强学生的应用能力和创新能力。

3.4更新课程教学理念,培养学生创新能力

随着经济全球化的发展和国际交流合作的增多,培养专业技能的创新型人才显得尤为重要。高校为了适应社会具体的发展要求,需要重点针对国家科研教学研究机构以及一些企事业单位的技术创新系统、高等教育和职业教育的知识传播系统等内容来培养人才。虽然,近几年,高校在培养创新型人才方面的成果较为显著。但是相比于国外而言,还是存在一定的差距[8]。因此,在实践的教学过程中,一定要加强对创新人才的创新教育培养。例如,在机械设计专业教学中,学生创新能力的培养要先从课程教学内容入手,在原有的课程教学内容中增添创新内容,将现代化设计理念体现在教学内容中,促使学生进一步掌握创新性机械设计的理论知识和相关技术,发展学生的创新思维意识;增设机械创新设计课程,以便学生能够构建创新思维,掌握创新的具体方法,提升学生的创新能力和创新意识[9];拓展机械教学中的实验内容,增设一些综合性比较强的实验课,并开发创新型实验机械,构建搭接组合和模块式机械的组合模式,增强学生对机械设计专业的直观体验,以新颖的实验教学内容丰富学生的创新观念,提高学生的创新能力,以及提升学生的实操能力;通过开展一些课外创新实践活动,组织学生开展机械创新模型设计竞赛以及深入到相关制造企业中实地参观、感受机械制造的生产、包装、管理等全过程,促使学生创新能力的进一步提升[10]。

4结语

机械设计专业创新人才的培养要求高校对教学方法、教学理念以及课程设置等方面进行全面革新,将创新教育理念贯穿于整个教学过程中,通过增加开放性实验教学内容,组织学生开展机械模型创新设计竞赛,增加师生间交流互动,丰富教学氛围,构建创新教学体系,优化创新教学资源,为学生提供更多学习机会,从而提高学生创新能力、创新意识以及实践应用能力等,促进学生全面、健康发展。机械专业课程的创新教学改革之路长且艰,需要细化各个环节,着力为国家经济建设和社会发展培养出更多创新型实用人才。

作者:杜昊 单位:贵州大学机械工程学院