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摘要“機械工程基礎”課程與工程實際密切相關，拓寬學生知識面的同時，可以培養學生的創新思維。教學過程中，作者發現在非機類“機械工程基礎”課程中存在著課程內容繁多，課程結構緊密度不夠；學生不夠重視這門課程；課程缺少實驗環節；課程的課后討論環節較少等問題。并針對這些問題提出了一系列的對策措施，以期提高本課程的教學質量。

關鍵詞：非機類；“機械工程基礎”；問題；對策措施

非機類“機械工程基礎”的授課對象為電氣、管理、經濟、化工等專業學生。這些學生此前沒有學習過機械和力學相關課程；通過這門課程的學習，要對機械及其相關學科專業知識有較為深入的了解。學生在未來工作中可能會遇到很多機械工程相關問題，是否掌握這門課知識影響著學生在工作崗位上能力的發揮，同時也反映了高校的辦學水平。

1“機械工程基礎”教學中存在的問題

1.1課程內容繁多，課程知識面廣，導致結構緊密度不夠

這門課程涵蓋了理論力學、材料力學、機械設計基礎、機械原理四門課的部分知識。課程內容包括：機械的靜力分析、零件基本變形時的承載能力、強度理論與零件的組合變形、壓桿的穩定性、平面機構的運動分析、機械動力分析及零件的動應力、機械傳動的基本形式、常用連接等。[1]課程的任務是掌握機械工程相關的基本概念、基本理論和解決問題的基本思想方法，對常用平面機構和簡單的機械工程問題具有初步分析與選用能力；豐富機械工程常識，培養邏輯思維能力、抽象化能力。近年來，我校非機械類“機械工程基礎”的授課學時為48學時。由于教學內容繁雜，課時顯得捉襟見肘。這門課各部分知識的跨度很大，課程知識面廣，結構緊密度不夠。如何合理調整課程體系，保留課程主干內容，舍去相關次要內容；既兼顧課程內容的有機結合，又考慮各部分內容的銜接，需要授課教師進行合理的構思和課程安排。

1.2學生對課程重視度不夠

由于這門課程不是非機類專業學生的主干課程，學生不夠重視這門課程。因此如何調動學生的學習興趣，提高課堂效率，是授課教師的一個較為重要的任務。

1.3課程缺少實驗環節

實驗環節是機類課程中的重要環節，既有助于學生更好地理解理論教學內容，掌握必要的工程測試方法，又是提高學生創新思維和實踐能力的重要途徑。[2]對于理論力學和材料力學課程，都有相關8學時左右的實驗教學環節。由于本門課教學內容繁多、學時有限，沒有設置實驗環節。怎樣用相對有效地方法替代實驗環節，又成為授課教師的一個重要任務。

1.4課程的課后討論環節較少

由于這門課程是通識課程，學生在課后的學習時間較少。這就造成了學生不能及時消化課堂內容，學生帶著問題聽講后續的課程，形成惡性循環，聽課效果不好。

2提高“機械工程基礎”教學質量的對策措施

（1）針對“課程知識面廣，結構緊密度不夠”的問題，以“機械概述-受力分析-變形形式-承載能力-運動分析-動荷影響-傳動方式-設計方法”這一主線[1]串講課程，將課程涵蓋的理論力學、材料力學、機械設計基礎、機械原理四門課的基本內容進行銜接、貫通與融合，不讓學生感到內容割裂，力圖用有限學時講授課程。此外，由于課程內容龐雜，在每節課前用5分鐘對上節課程進行總結回顧，讓學生更加明晰課程的脈絡，有利于學生對這門課程知識的理解。將課程大綱發給學生，使學生更好地掌握課程脈絡，也便于學生課前預習課程。在課程主線的牽引下，精心組織好教學，最大限度地利用好有限學時。[3]在教學過程中，保留課程主干內容，舍去相關次要內容。比如：在“材料力學”課程中“壓桿穩定性”的歐拉公式部分要詳細講解公式的推導過程。但是在機械工程基礎課程中，由于學時有限，不能詳細講解公式的推導過程，也不能直接給出公式。于是，首先分析壓桿臨界力的相關因素，比如：材料、橫截面的尺寸和形狀、桿長、約束情況等，然后再給出歐拉公式。此外，可以把次要內容錄制成視頻，供學生課后學習。（2）適當引入工程實例和生活中與課程相關的趣味現象。比如：講解“壓桿穩定性”部分，給學生介紹魁北克大橋的工程悲劇，以及科學家對壓桿穩定問題的研究歷程。通過這些舉例增加學生對課程工程應用的思考，從而提高學生的學習興趣。授課教師可以錄制關于工程實例和趣味現象的視頻，讓學生自己在課下觀看，從而節約課堂時間。結合學生的專業，講解與本門課程相關的內容。比如：對于電氣專業學生，在講授受力分析時，可以給學生講輸電塔的受力分析題目，其中電塔的桿件可以看作二力桿，這樣學生會增加學習的熱情。通過板書和PPT的有機結合，能有效提高教學質量，調動學生的學習興趣。PPT能夠有效提高教學效率，[4]節約課堂時間，但是板書能夠提高學生的注意力，使學生跟著老師的講解思路掌握知識。雖然課程任務較重，但是仍然要用板書講解課程的重要部分。比如：在復合運動的基本概念部分，在黑板上畫出動點、動系、定系三者關系圖，加深學生對這部分內容的理解。在課程PPT中增加生動形象的動畫內容，[5]使學生能迅速明晰講課內容，還可以在一定程度上節約課堂時間。這門課程中有很多部分適合放置動畫，比如：平面機構運動分析部分的平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動等，機械傳動部分的帶傳動、齒輪傳動等。（3）課堂上開展一些簡易實驗，播放實驗視頻，彌補課程缺少實驗環節的缺憾。比如：在“壓桿的穩定性”部分，可以用鋼板尺做研究壓桿約束情況的簡易實驗，比較一端固定一端自由、兩端絞支、兩端固定的約束情況。再比如：在“材料拉伸和壓縮時的力學性能”部分，由于缺少實驗學時，可以在課堂上給學生播放材料應力-應變曲線和試件變形過程的同步視頻，使學生能同時看到應力-應變曲線和試件的變形特性，加深對應力-應變曲線關鍵點的理解。（4）針對“課程的課后討論環節較少”的問題，增加了課后答疑時間。此外，由于微信和QQ交流的便利性，可建立課程微信群和QQ群。在群里給學生進行答疑，學生之間也可以在群里進行充分討論問題，使得學生討論問題更加便捷，能夠充分吸收所學知識。

3結語

“機械工程基礎”是相關非機械類專業較為重要的課程，是高校培養人才的重要教育教學環節。本文提出了這門課程存在的問題，并針對這些問題提出了一系列的對策措施，促進學生的綜合素質與創新能力以及教學質量的提高。

參考文獻

[1]張克猛.機械工程基礎[M].西安:西安交通大學出版社,2016.

[2]徐志敏,吳瑩.基于“創新能力培養”的基礎力學實驗教學模式探索與實踐[C].2018年全國力學課程報告論壇,2018.

[3]張亞紅,劉睫,趙玉成.非力學專業理論力學教學改革的思考[J].力學與實踐,2003,(25).

[4]陳富,王嘉毅.大學教學中PPT應用效果研究[J].電化教育研究,2015(01).

[5]肖天燦.PPT動畫設計教學案例探討[J].課程教育研究,2020(20).

作者：張建勛 徐志敏 王芳文 單位：西安交通大學航天航空學院機械結構強度與振動國家重點實驗室 西安交通大學力學實驗教學國家示范中心