当前位置：学院主页》创新创业教育研究指导中心主页》文章内容

“专创融合”视角下的机械原理教学探索

创新创业教育研究指导中心　发布日期：[2022-06-28 09:42:08]

 

“专创融合”视角下的机械原理教学探索

西安思源学院 周延波 李文汉

 

【摘要】机械原理是机械工程类专业的基础课程，在培养创新型人才中发挥着重要的作用。对于创新型人才而言，创新思维是首当其冲的，只有具备了创新思维，他们才能更好地进行创新和创造。鉴于此，在机械原理教学中，教师要注重“专创融合”，不断革新教学方法，加强学生创新思维的培养，从而将学生培养成为时代发展需要的创新型人才。

【关键词】专创融合；机械原理教学；创新思维

【 Abstract 】 Mechanical principle is the basic course of mechanical engineering specialty, which plays an important role in cultivating innovative talents. For innovative talents, innovative thinking is necessary, only with innovative thinking, they can better carry out innovation and creation. In view of this, in the teaching of mechanical principles, teachers should pay attention to the Integration of specialty and innovation, constantly innovate teaching methods, and strengthen the cultivation of students' innovative thinking, so as to cultivate students into innovative talents needed by the development of The Times.

【 Key words 】Integration of specialty and innovation; Mechanical principle teaching; application

引言

就当前机械原理教学来看，许多教师还停留在传统的“满堂灌”教学模式下，一味地注重传播基础知识，没有结合机械工程专业特点和发展趋势，运用创新思维来教学，忽略了学生的创新能力和思维的培养，以至于所培养出来的人才无法满足社会发展需要。在新一轮科技革命和产业变革的交汇时期，学生不仅要具备专业的知识和技能，还必须具备创新思维。在机械原理教学中应用创新思维，可以有效激起学生的学习热情，促使学生主动去探究、学习知识，进而让学生在知识学习过程中融会贯通，事半功倍，获得更好的发展。

一、创新思维在机械原理教学中应用的意义分析

创新思维是基于想象思维和联想思维的基础，运用先发散思维再收敛思维的方式，结合逆向思维、逻辑思维等，追求以新颖的方式解决问题的思维过程，其本质就是新的角度，采用新的方法去解决现有的问题。时代是不断发展的，这种发展要求当代学生具备一定的创新思维，能够从不同的角度去发现问题，并解决问题，唯有如此，社会才能进步，学生才能更好地适应社会发展。机械原理教学在培养当代社会发展所需的创新型人才中发挥着重大作用，但是在现代社会发展形势下，传统的教学已然不适用，不利于学生的全面发展，教师必须进行革新。创新思维是通过在现有认知水平的基础上，运用新的思维来解决未解决的问题以获得新的成果。在机械原理教学中应用创新思维，可以调动学生的学习热情，更好地培养学生解决问题的能力，帮助学生加快知识向技能的转化，从而将学生培养成为时代发展需要的合格的建设者和创新型人才^[1]。

 

二、当前机械原理教学中存在的问题

（一）未能体现学生的主体作用

就当前机械原理教学来看，整个教学环节依然是教师为主，教师主讲，学生负责听，学生的主体作用根本没有体现出来。创新思维模式下，只有让学生主动去学习，主动参与课堂，学生的思维才能得到提升和发展，由于机械原理教学中未能体现学生的主体作用，这也造成许多学生学习动力不足，注意力不集中，积极性、主动性不够，不能真正学好知识，学生的能力根本得不到提升。

（二）重理论、轻实践

机械工程专业实践操作性非常强，但是在机械原理教学中，教师看重的是理论知识的传授，不重视相应的实践指导，这也造成学生所学知识不能及时内化，学生的创新思维能力得不到提升。现阶段来看，许多学校都没有实训、实践操作基地，大部分课时局限于传统的教室，无法开设在实验室，即使有也是一些简单的实验室，实验课时很少，且实验都是偏向于知识认识性的，这类实验对学生的创新思维与创新能力培养没有足够的实际帮助。

（三）教学方法不合时宜

在机械原理教学中，教师选择什么样的教学方法直接影响到了教学质量。目前来看，很多教师过于注重课程的理论体系和知识结构，还在沿用“满堂灌”这种教学方法。“满堂灌”这种教学偏向于理论知识的传输，忽略了学生的实操能力培养，如果教师继续采用这种教学方法，势必会阻碍学生在机械原理教学中的成长，不利于机械原理教学目标的实现。

（四）学生的学习兴趣不高

 

学生作为教学的主体，学生的学习兴趣高低直接影响到了教学效果。机械原理课程抽象、系统，要求学生具有较强的数学、力学等基础知识，学生在学习这类知识时很容易丧失学习热情，再加上教师习惯于以本为本，照本宣科，使得学生认为机械原理课程非常枯燥、艰深。一旦学生失去了学习热情，教与学就无法实现统一，机械原理教学目标就难以实现。

三、创新思维在机械原理教学中的应用策略

（一）发挥学生的主体作用

学生是教学的主体，在知识学习过程中，只有发挥出学生的主体作用，学生才会主动去学习，学生的创新思维能力才会随之提升。在机械原理教学应用创新思维过程中，教师要革新观念，克服一言堂，适当将课堂的权利交还给学生，让学生进行头脑风暴做学习的主人，让学生在自主学习过程中提升能力^[2]。例如，在讲解到“柔性机构”时，机械原理涉及的机构形式非常多，不同的机构形式所呈现出来的特征也会不同，在具体教学中，教师可以组织学生发散思维广泛查阅资源，找出“柔性机构”相关知识点，然后利用“伪刚体模型法”，让学生能够发挥右脑的图形图像处理能力建立运动学模型。让学生自己查阅知识，可以深化学生的记忆，让学生形成系统的知识体系，发展学生的思维能力。

（二）理论与实践的结合

机械原理课程具有理论与实践相统一的特征，要想让学生学好这门课程，不仅要注重理论教学，还必须加强实践指导。在机械理论教学中，教师在强化理论知识教学的同时，还需要结合理论知识内容，组织学生参与实践，让学生在实践过程中内化知识，发展创新思维能力^[3]。依据不同知识点的特点，改革优化教学内容，合理选择教学方式，使学生在有限的教学时间内，既打好理论基础，又提高应用能力。借助于多媒体，进行机构的动态演示。比如，在“仿真研制”中，在讲解完相关理论知识后，教师可以鼓励学生利用ADAMS、SolidWorks等软件进行实践操作，让学生运用联想思维设计新的方案进行运动分析，然后组织学生对不同的方案进行综合评价，以此提高学生的判断能力。

（三）巧用案例

教学案例在机械原理教学中的作用是显著的，选择以教学内容相符的案例，组织学生进行案例讨论，可以拓展学生的思维，引导学生学会从不同的角度去认识问题、解决问题。在机械原理教学中，精选整合教学内容，在讲解教材内容外，穿插讲解诸多设计实例及技巧。教师要善于借助案例来引导学生学习，融入创新思维^[4]。如，在学习“连杆机构”时，结合教学内容，教师可以选择与之相匹配的经典案例，例如：挖掘机、起重机等，然后围绕案例内容组织学生学习。根据所选取的教学案例，并结合想象思维过程，教师可以将课本中的理论知识应用于先进装备后，让学生了解该装备的运动过程，让学生知道该装备在运动过程中会发生什么样的问题，并结合问题，组织学生探讨解决方案。通过案例教学，可以很好地渗透创新思维，激起学生的学习热情，拓展学生的知识结构。

（四）启发式教学

所谓启发式教学就是在教师的引导下，启发学生探究知识、获取知识的一种方法。启发式教学侧重于学生的想象和联想思维启发。在机械原理教学中，教师可以采用启发式教学方法来引导学生高效学习，培养学生的创新思维^[5]。如，在学习“机械的平衡”，在具体教学中，教师可以设计问题：“如何让回转构件平衡？”针对回转构件的平衡，教师可以先讲解相关基础知识，然后提出问题，例如：有的吊扇为什么会摆动，用什么方法可以减小或消除摆动，引导学生运用逻辑思维思考问题，让学生在思考问题的过程中发展思维，培养解决问题的能力。

（五）引入逆向思维

传统的教学要求的是学生按部就班的学习，这种教学使得学生不敢越雷池一步，严重束缚了学生思维发展，扼杀了学生的创新意识的萌芽。鉴于此，教师应当摆脱现状，突破常规。逆向思维是对司空见惯的事物或观点反过来思考的一种思维方式，这种思维是从问题的相反面深入地进行探索。逆向思维的引入为学生的创新思维能力培养奠定了基础。在机械原理教学中，教师要积极引入逆向思维，多从问题的反面进行提问，引导学生思考。例如，传统的帆船都是顺风行驶，那可不可以借助逆风驱动船或车行驶，用什么样的机械可以实现逆风行驶。逆向思维使学生去思索从已有事物的方法机制的背面来发明创造。思则变化，变则通达，引入逆向思维，可以让学生摆脱传统思想的枷锁，从而创造出崭新的事物^[6]。

（六）加强实验

机械原理课程知识抽象、系统，要突出知识、能力与素质三位一体的培养要求，教学内容既要考虑学科系统性、完整性，又要注重应用性和提高综合能力。许多知识是需要通过实验来完成教学。实验不仅可以让学生直观地认知、消化知识，同时也有利于学生创新能力的培养。合理设计教学实践环节。从易到难、从验证性试验到设计性实验，再到综合性实验。建设必要的实验室，开设机构创新实验，鼓励学生自主创新机构。作为教师，在课堂教学中，要积极组织学生参与实验，让学生多看实验、多动手、多思考，从而更好地发展学生的思维能力。如，在“平面机构的平衡”中，教师可以组织学生进行实验操作，让学生在实验操作中掌握平面机构的平衡的条件、方法。通过实验，不仅可以激起学生的学习兴趣，同时也有利于培养学生的动手能力、创新能力。

 

 

四、结语

综上，机械原理教学是一门应用型的课程，这门课程学科知识多，实践操作性强，要想让学生在教学过程中获得好的发展，教师就必须革新教学方法，激起学生的学习动力。创新思维模式下，在机械原理教学中，教师要积极融入创新思维，不断革新，通过改善与立异教学方法，使知识与实际更好地结合，从而提高教学效果，让学生在知识学习过程中提升创新思维能力，进而为学生今后的发展奠定基础。

 

 

【参考文献】

[1]宰广旭.巧借微课资源,助力思维创新——论微课在机械制图教学中的应用[J].南方农机,2020,51(06):91.

[2]赵曰超.探析如何在机械教学中培养学生的创新能力[J].现代职业教育,2020(08):62-63.

[3]张自强,赵京.科研思维在《机械原理》课程教学中的应用[J].教育现代化,2019,6(56):197-198.

[4]秦康生,朱桂云,周倚仿,张志高,袁世杰.如何在机械加工教学中增强大学生创新思维中的联想能力[J].科教文汇(上旬刊),2018(09):57-59.

[5]乔刚.创新思维在机械设计教学中的应用[J].山西青年,2016(23):174.

[6]魏兵,汤亮,邓援超,赵迪.TRIZ创新原理在机械专业课程教学中的应用[J].科技创业月刊,2015,28(23):151-152.