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1课堂教学的改革与实践
课堂教学是中国文化传承的主要方式，一个有超前性、计划性和创造性的课堂设计是知识传承和能力培养的实用而有效的途径。如何学好“工程力学与机械设计基础”这门课，42学时的课堂教学是关键，因而必须针对少学时多内容的课程进行有效的设计，达到调动学生的学习热情、提高理论学习效率和解决工程问题能力的效果。
1.1引导学生积极动脑
先提出有关教学问题，创设一个工程应用环境。如讲扭转时，可以先将汽车传动轴的实例提出，让学生回答如何对轴的强度及大小进行校核计算，从材料选择到空实心轴的计算说起。然后，由教师总结，通过图片、动画、视频等将结构形状和构件的相互关系生动地展示在学生面前，再对轴进行受力分析、理论推导和计算。针对重要的概念和公式，布置课外作业加深。这样可使教学客观化，晦涩的问题简单化，枯燥的书本理论与工程联系应用化，增强了工程实践知识，活跃了课堂气氛。
1.2推动学生积极动口
传统的教学模式是以课堂、教材、教师为中心的，形成了教师单向灌输、学生被动接受的局面，这在客观上限制了学生的思维空间。现代教学目标应以学生为主体，学生是认识的主体，一切教学措施的安排最终都要落实到学生身上，充分调动学生的思维能力、创新能力。课堂教学主要采用任务驱动教学法，从第一次课开始，就指导学生带着2-3个工程实际问题，先预习教材，力争找到解决问题的方法，第二次课回到课堂讨论。课堂上接近一半的时间为学生发言讨论，余下时间教师总结。总结内容：概念清晰化、结构明朗化、公式深刻化。方式以推动学生口述为主。通过任务驱动，学生在探索中学习，在学习中不断获得成就感，调动了学生的学习兴趣，同时也锻炼了学生的语言表达能力、沟通能力和独立解决实际工程问题的能力。
1.3鼓励学生勤于动手
教师在平时的课堂教学中，只对重点知识讲解，重要公式的应用举一反三，给学生留有自学和思考的余地，给学生发现和提出各种各样问题的空间。通过创设学生自身知识的不足和学习问题的情景，激发学生的创新能动性，鼓励学生深层次探索。如：轮系课完毕，就布置学生课外作业：设计一个轮系，用最少的齿轮实现同轴反转，且速比i=2。在讲完理论力学时，课外作业为：设计一个最简单廉价的200L油桶平地搬运工具（完全人工作业）。充分相信学生的解决实际问题的能力，并加以鼓励引导。回到课堂师生点评，确定ABCD最佳方案。通过这种理论联系实际的任务驱动和自我探索，学生不仅加强了对所学知识的理解，同时提升了解决实际工程问题的创新能力。
2积极引导课外学习与实践
课外学习与实践能较快地拓展学生相关知识结构和解决实际问题的能力提升。教师要有意识地设计一些课外作业，引导学生课外学习与实践，一是扩大学生视野，加深对课程内容的理解，二是节约有限的课堂时间，充实课堂内容，时间用在刀刃上。
2.1引导学生文献检索开阔视野
通过文献检索，归纳总结，解决工程实际问题，是工科学生应该具备的基本技能。结合课程理论知识，由教师选题，让学生查阅文献资料，写出文献小节报告。例如，轴承课结束，布置课外作业：无油润滑轴承技术现状、大推力滑动轴承技术进展等，要求学生查阅相关文献，并进行文献分类整理，最后通过分析文献，提出自己的设想或建议。通过对课程所涉及的文献进行广泛的阅读和理解，对该领域的研究现状、新水平、新动态、新发现等内容进行综合分析，写出500~1000字的文献小节。通过这一过程的学习和训练，课堂知识得到了提炼，相关的学科知识及应用得到了拓展。
2.2强化实践教学环节，提高学习兴趣
实践出真知，实践教学是巩固理论知识和加深对理论悟性的有效环节，是培养具有创新能力的高素质工程技术人员的重要途径。例如，减速器拆装实验，可以帮助学生了解减速器各部分的结构，考虑好拆装顺序，培养学生的观察能力和动手能力。碳钢材料的拉伸应力应变实验，可以使学生对应力形成过程、材料的比例极限σp、屈服极限σs、抗拉强度σb等有一个直观的认识，掌握许用应力基本概念及使用方法，加深对杆拉伸状态下基本几何尺寸的计算。通过实践环节的学习，培养了学生仔细认真的工作态度，加深了对理论知识的认知程度，激发了学生的学习热情。
2.3增加探索性问题，提高创新能力
传统教学作业是以课后作业为主，都是些常规练习，内容简单，答案唯一。这样虽有利于“基本功”的训练，但“多学少悟”的培养不利于学生创造力的发挥。针对工程问题的复杂性，实际问题是没有标准答案的。因此，在课外作业中，适当地增加一些探索性问题，能够激发学生主动思考的能力。例如，在学习应力时，对裂纹的危害及防护措施进行举例说明。通过查文献，独立思考，学生对力学分支———断裂力学有了一定的理解，意识到工程上的许多灾难是由裂纹引起的。这样的主动探索反过来提高了对书本理论知识的理解。一个学期进行几次这样的作业后，对提高学生的创新意识和研究实际问题的能力有明显的帮助，增强了学生对工程概念的感悟。
3改革课程考评方式的实践
传统的考评方式多为闭卷考试，由于本课程内容多、实践性强的特殊性，仅凭期末闭卷考试成绩不能全面反映学生掌握知识和运用知识的能力。为此，对考核内容进行了改革实践。改革前，只采用期末考试作为学生的最终课程成绩。改革后采用期末考试成绩和平时成绩相结合的方式对学生进行评价。学生成绩考评内容，一是考查理论知识的掌握情况，通过期末闭卷考试成绩呈现。二是检验学生运用所学知识解决实际问题的能力，通过平时课堂讨论、课外作业成绩体现。改革后，这种多元化的考核方式对学生知识的获得、能力的培养和素质的提高有明显的效果。
4结论
针对非机械类工科三本学生，“工程力学与机械设计基础”课程短学时，而内容不减的实际问题，从课堂教学、实践环节、课外作业和考评方式等方面进行改革。教学实践证明，改革后能更好地提高学生的学习兴趣，激发学生学习的主动性，课程教学效果得到改善，教学质量明显提高。通过创设教学情境、任务驱动等多种授课方式，引入文献检索、工程实践问题讨论、课外自学与探索等教学辅助手段，可以更好地完成教学内容和目标。
作者：柯斌清 杨立 孙育平 尹盛玉 单位：武汉工商学院
