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原理》课程的作用和内容的细致分析，我们认为需要坚持其课程性与学科性的双重属性，以 科研思维贯穿教学；合理配置课堂教学、课后练习、课程设计的基本任务，做到不同教学环 节的相互配合和有机统一；强调多媒体手段与黑板板书有机结合，不过于依赖多媒体，以免 240 造成“两岸猿声啼不住、轻舟已过万重山”的浮光掠影式教学；要突出融入式教学与探索式 学习相结合的师生互动式教学模式，在《机械原理》课程的教与学中实现学生创新能力的培 养目标。 3.1 坚持课程性与学科性相统一，以科研思维统驭教学 根据上面的分析，机械原理兼有学科性和课程性双重属性，《机械原理》课程的主讲教 245 师应该身兼教师和科技工作者两重角色。《机械原理》课程需要在学科发展中不断汲取营养， 通过教学内容和方法的不断调整和优化，做到与时俱进，不落后于当今时代对优秀人才培养 的急迫需要。机械原理学科的最新发展是《机械原理》课程教改的基本依据。只有站在学科 发展的高度、带着研究和思辨的眼光来对待《机械原理》这门学科性基础专业课程的教学和 教改工作，才能真正将这门课程上成精品课程、上成对培养学生成为工程技术骨干和创新型 250 领军人才有用的课程。坚持课程性与学科性统一，以科研思维统驭教学，是上好、上活《机 械原理》课程的重要保障。 3.2 抓住重点，夯实基础，精选内容，帮助学生建立《机械原理》基础知识体 系 在课程内容增多、书本增厚的同时，《机械原理》课时却有所减少。如何在有限的课时 255 最大限度地培养学生对现代机器和机构的理解、分析和设计能力，需要主讲教师合理取舍课 堂内容、精心安排课内和课外任务、有效配置不同环节的教学功能。根据上面对《机械原理》 教学目标、机构与构成要素、理论体系和方法、课堂教学与课程设计等的基本认识，我们通 过几轮教改实践，逐步确定了课堂重基本概念和基本方法讲授、课后重课堂知识的理解和拓 展、课程设计重理论体系掌握和灵活运用的教学思路，以帮助学生初步建立起《机械原理》 260 的基础知识体系。 在课堂教学中，注重学生对基本概念的理解和掌握，并以基本概念贯穿始终，如压力角、 死点、瞬心、传动比、等效、相对运动原理等，在不同章节、不同机构的分析和设计中都反 复出现，抓住这些基本要点，前后串讲、有机联系起来，让学生在学习过程中逐步树立起对 机械原理自身基本知识及其本质的体会和理解。同时，在机构分析和设计中，引导学生能立 265 足机械原理问题解决需要，灵活运用其他学科的知识为我所用，从而提高解决机构问题的综 合运用能力。 3.3 以系统观加强设计训练，培育基本机构分析和现代机械运动方案创新能力 机械运动方案设计是《机械原理》课程的重要教学内容，作为《机械原理课程设计》独 立教学环节为学生提供了综合运用所学知识、进行现代机器运动方案设计的首次尝试的机 270 会，对帮助学生建立起对现代机器的基本认识、培养学生进行现代机械产品运动方案设计的 勇气和创新能力具有非常重要的作用。 通过课程设计，从机械产品设计的角度出发，促使学生以系统论的观点经历从市场需求 到机械运动简图的完整设计与求解过程，帮助学生打通对现代机器与传统机器的统一认识。 根据我们的研究[3]，现代机器与传统机器在功能结构上是一致的，二者的机械运动方案设计 275 过程相同，差别在于功能分解途径的多样化和功能元解空间的扩大与拓展。现代机械运动方 案设计的过程本质上就是工艺动作序列构思和求解的过程。通过设计训练，可以让学生对此 有深刻体会。 为达到好的训练效果，应合理定义课程设计任务，确保贴近生活、贴近科研，令学生有 创造的冲动和激情。设计题目的确定可以由老师提出，也可以由学生提出。设计按小组形式 280 进行，培育团队合作精神。在课程设计过程中，锻炼学生利用先进软件和平台的意识和能力， 培养遵循软件工程规则自行开发软件的规范行为。要保证课程设计全过程尽量与真实设计过 程一致、设计结果具有先进性和可行性，增强学生的自豪感和成就感，树立起创新的勇气和 信心，最终提高学生的创新与动手能力。 4 结论 285 《机械原理》课程地位独特，在机械工程专业大学生专业知识建立和创新思维的培养中 起奠基性作用。机械原理兼具学科性和课程性双重属性，要求主讲教师科研与教学并重，以 科研思维贯穿教学。上海交通大学的《机械原理》课程是上海市首批精品课程。我们在多年 科研工作中，逐步厘清了对现代机器本质的认识以及机构设计与创新在现代机械产品创新中 的重要作用，并以此指导《机械原理》课程的教学与教改工作，出版了反映新观点的系列教 290 材和教辅书籍，取得良好成效。网络匿名评教多年来一直得到学生好评。不仅所指导本科生 以第一作者身份在核心期刊发表多篇论文、申报多项国家发明专利，在2011 年4 月IFToMM 主办的第一届“机构与机器科学国际大学生奥林匹克竞赛”中，更是取得了个人金、银牌和 团体第二名的成绩。机构与机器科学的发展永无止境，《机械原理》课程的教学改革也会永 不停歇。我们会不断进行教学思想探讨，坚持科研与教学相互促进、以研促教，保证教学内 295 容与教学思想的前沿性和时代性，充分积极发挥《机械原理》课程在培养学生创新能力方面 的作用，在课程教学中着力推动重点高校高素质人才的培养。 [参考文献] (References) [1] 邹慧君.机械原理[M]. 北京：高等教育出版社，1999. [2] Marco Ceccarelli. Evolution of TMM (Theory of Machines and Mechanisms) to MMS (Machine and Mechanism Science): An Illustration Survey[C]. Proceedings of the 11th World Congress in Mechanism and Machine Science, April 1-4, 2004, Tianjin, China [3] 郭为忠,于红英.机械原理[M]，清华大学出版社,北京交通大学出版社，2010. [4] 郭为忠,梁庆华,邹慧君. 略论机电运动产品及其概念设计方法[A]. 机械设计,2001,18(特辑):50-52, 49 [5] 郭为忠,梁庆华,邹慧君. 机电一体化产品创新的概念设计研究[J].中国机械工程, 2002,13(16):1411 -1415 [6] 郭为忠,邹慧君. 机电产品运动方案创新的人机协同研究[J].计算机辅助设计与图形学学报, 2002,14(2):176-180 [7] 邹慧君,汪利,王石刚,郭为忠.机械产品概念设计及其方法综述[J].机械设计与研究,1998,14(2):9-12 [8] 邹慧君,廖武,郭为忠.机电一体化系统概念设计的基本原理[J].机械设计与研究,1999,15(3):14-17 [9] 邹慧君,郭为忠,田永利.广义机构及其应用前景[A].机械设计与研究,2000,16(增刊):32-34 [10] 邹慧君.机械原理课程设计手册[M]，北京:高等教育出版社，1998 [11] 邹慧君,郭为忠.机械原理学习指导与习题选解[M]，北京：高等教育出版社，2007 [12] 邹慧君,郭为忠,张青.紧随机械学科发展，更新教学体系和内容，认真编好《机械原理》系列教材[A]. 第六届机械类课程报告论坛,广州，2011.5.13-15. [13] 郭为忠,邹慧君,高峰.《机械原理》首届国际奥赛情况汇报与上海交大教改实践简介[R].第六届机械类课程报告论坛,广州，2011.5.13-15. 学术论文网Tag： |
