创新能力培养下的机械基础系列课程体系的改革

目前世界已经步入了知识经济这一时代，这个时代的主要特征就是大家越来越重视科技和人才的竞争，特别是对于科技创新能力和创新人才的竞争，因此，作为人口大国，我们必须加快对于学生的工程实践能力以及创新能力的培育。
一、机械基础系列课程简单介绍
此类课程的开设主要是为了能够实现机械工程专业人员的培育，从而制定的具体包括教学学科、内容、范围以及进程的一项专业的基础课程，我国此类课程主要传承的是20世纪50年代的苏联，集中的体现出市场无竞争、生产格局基本上保持不变的计划经济特点。并且根据机械行业特制定了相关的课程和体系，考察历史就可以清晰的发现，在计划经济的体制下，与国家的方针毫无意外的相一致，并且为我国的机械工程人才的培育作出了巨大的贡献，但是随着世界科技的不断发展，传统的机械基础系列课程已经和当前的教学模式存在着很大的差异，为了减少差异，近年来我国不断的对机械基础系列课程的体系和教学模式进行改革，以期能够紧跟时代的发展，壮大机械工程人员的队伍。但是这一想法很难实现的原因是难以和长期形成的积弊和思维。使得大部分改革仍旧不能够摆脱旧条款的方方面面的束缚，因此改革效果收获甚少，本文的主要目的是通过审视目前机械基础系列课程的现实问题，能够广泛的借鉴其他国家的教学模式或者体系，以学生的创新精神的培育为主，紧跟时代的步伐实现对于此类课程体系的改革和创新。
二、现行体系所存问题
（一）各个课程固守自封，缺乏连贯和融合性
目前，我国机械类课程的相关课程主要包括机械制图、机械原理、机械零件以及机械设计和互换性测量技术等机械主干课程，其他地区和学校也是大同小异，基本都是这几项作为主修课程，从广义的方向说，可能还包括理论力学、材料力学、机械制造基础，机械工程材料与金属艺学等涉及机械设计与机械制造的两类重要的技术基础课程。从以上来看，系列课程都详尽的保留着设计和加工的知识，体系总体来讲是很完善和健全的，但是各个课程之间却形成了分化与自守的局面，形成了自己单独的科目系统，这种影响以至于在后来很长的一段时间内即使经历了改革但是改革围绕着的还是本课程系统内部的各自独立的教学目标，同时又由于不断的拓展和扩充新内容使得与逐年削弱课时的趋势形成巨大的矛盾，知识的不断填充却面领着课时的不断减少，这种冲突必然会对课程质量造成影响。但是其实细致的观察研究就可以发现，课程相互之间是具有连贯性和融合性的，正由于这一点很多知识其实是存在重复的。就算面临着知识的不断填充和课时的减少，重合部分的知识可以节省很多的时间和精力。例如：齿轮的原理、力学关系和结构设计都是机械基础系列课程的内容，但是齿轮的画法则是“机械制图”的内容，而这类课程的安排一般是安排在一年级的，但是“机械设计基础”课程是设置在二年级或者三年级的，两个课程之间相隔一年或者两年，这样的课程安排会导致知识间断，既浪费学生的学习时间又浪费学校的课时安排，总而言之造成内容不必要的重复。以上这些是相关知识之间的顺序混乱造成的不便和低效率教学，但是诸如此类的问题还有很多，例如单纯的重复问题，主要体现在“机械制图”和“互换性与测量性技术”这两门课程之间存在着许多的内容重复，概括起来讲就是：1.本来连续的内容被打断，且中间间隔时间过长，造成知识很难形成一个整体。2.前后内容出现倒置或者不符合正常的教学规律。3.不同课程之间内容重复，造成学生的学习压力加大和学习课时紧张，降低教学效率。4.由于课程的间断性造成遗忘，让本来连贯的内容增加了记忆难度，影响了教学效果。
（二）缺乏创新意识的培养
工科教学一直把知识的传授作为主要的目标而忽略了实践能力的提升，教学过程中过多的把主要注意力放在了教师授课这一点上，而忽略了学生的主导位置，导致师生位置调换，使得学生的自主性和创造性得不到锻炼，难以发挥，并且忽视了学生的学习的过程，只是让学生成为了被动的接受知识的容器。还有就是学生对于老师传授的知识没有任何的怀疑和批判，只是一味的接受老师传授的知识，老师教给学生什么，学生就学什么。不仅是学生，老师也是依照课本进行讲解和知识的传授，自然学生也很少会发挥自己的质疑和批判的精神，对于所学的内容进行质疑和深入探究，只是简单地满足于所学知识。对于机械工程这类课程，除了理论知识其实实践也很重要，多年来加强实践课程就一直被呼吁，但是由于各种原因的限制，使得实践课程要不安排的课时很少，要不就是几乎没有。过度的重视理论知识的传授，虽然拥有了足够的应试的资格，但是学习一门技能的重点不仅是这样，更重要的是自己的动手操作能力，但是在目前的教育中，尚未形成独立的实验教学体系，学生在实践课程上是缺乏经验的，学生如果可以有足够的条件和时间进行实践，必然会不断的提升自己的各项能力，甚至使思维能力得到锻炼。同时还要加强学生与老师之间的交流和沟通，我们最熟悉的师生关系就是简单的上课和下课的教学工作，但是如果学生能够和老师之间加强沟通，不仅可以帮助学生更好的进行学习，如果学生可以通过沟通喜欢上一个老师，这对于学生来讲是很有利于学生学习的。因此，教师除了保持上课的师生关系，在平时课下，也要加强对学生生活的了解，重视学生在第二课堂的学习能力和综合素养各方面的培养。
（三）教学理念落后，内容缺乏交叉性
近年来，我国的绝大部分的学校是跳不出分块式的教学模式，传统的教学模式虽然在一定的程度上具有一定的内在逻辑，也是符合人对于知识的接受和增长的能力规律，但是这种模式的主要理念是传授知识，而不是专注于培养人的技能，因此在追求培养人的创新精神的今天，这种模式是相对无力的甚至是起到削弱作用的，教学内容缺乏交叉和融合，使得课程之间的关系、不能很好地衔接，因此，通过以上我们其实可以看出，只有不断的进行教模式的改革，才能够真正的培养出顺应时代发展的人才，以满足时代和社会对于人发展的要求。
（四）工程实践性环节薄弱
目前相对于机械工程类课程开设的实践课还是处于很尴尬的地位，一方面提倡和需要这一课程的开设，另一方面却面临着实践课开设的条件和时间不充足的问题，虽然学校在一定程度上为学生培养自己的实践能力创造了一个平台，但是仍然面临其它很多方面的问题，例如，各个实践环节的相对独立，这就使得课程的整体性和系统性难以在学生的脑海中留下印记，学生多是学一块是一块，很难能够自主得做到将学习到的东西联系到一起，形成一个整体，这样的结果就是导致学生对机械设计很难有全面的认识和理解，更有甚者直到毕业也没有形成对于设计规程和过程概念的完整的了解，也许能够画出一张完整的零件图和装配图都有很大的困难，而且设计信息不完整，关联信息还相互之间存在着矛盾，严重制约了学生工程实践能力的形成。
三、以创新能力为主，改革机械基础系列课程教学
（一）系列课程体系的优化和健全
课程的改革体系是机械类的专业机械基础系列课程的改革重点，如何优化与调整机械基础系列的课程是教学改革的重点，简单的说就是对原来的课程的体系进行有机组合和精简传统课程的门类和学科时间，例如：将“工程材料”和“金属削切原理”和“机械制造工艺学”合并为“机械制造技术基础”；将“机械原理”、“机械设计”合并成“机械设计基础”；并且新增加了“计算机设计与分析软件应用”等课程，此外针对一些顺序有问题的课程进行调整。
（二）以培养创新能力和改革机械基础系列的课程教学
针对学生缺乏创新精神这一缺点对现代教学提出改革，主要是针对以往教师是课堂主体这一现象，突出双主体理念，简单地说就是，老师是教的主体，学生是学的主体。双方都是主体，不能够在实际的课堂上忽视学生的主体地位，老师一直在不断的教授知识但是却忽略了学生学习的主体地位，不管学生的学习掌握程度，这就是错误的需要改正的。正如古人所讲，如果没有老师的教育创造就不会有学生的创造精神，这一观点不仅突出了双主体的观点还进一步的说明了教师在教学过程中的引导地位。教师在传授知识和素质精神不可替代的作用。另一方面教学的最终目的是为了学习，因此，在教学过程中，学生是知识的构建者，而学生是教学活动中最积极的存在要素。不论学生学习什么技能都离不开自身的学习积极性，想要实现学生自身智力活动的内化必须是学生自己所具备的素质来支撑，任何的因素都无法对其替代。因此知识传授的过程也要注重师生之间的互动，知识简单的传授和学生单方面的学习对于知识结构的掌握都是残缺的，必须要做到重视教师的传授的同时也要积极发挥学生在这个过程中的参与和主动性的作用。
（三）鼓励学生对知识的批判和质疑精神
不论是什么阶段的教育，我们追求的不仅仅是对于知识的尊重，更重要的是对于知识能够有自己足够独特的见地。这对于目前学生普遍缺乏的创新能力和思维的锻炼具有很重大的意义。很多的发达国家对学生的培养很注重对于这种质疑和创新精神的培育，世界万物本来就是瞬息万变，更何况过去由于各种因素的存在使得知识的探索是受限的，许多知识和理论的存在是需要我们给予怀疑并且给与重新审视的态度，这样的行为不仅仅是对自己的负责，同时也是对大家以及整个社会的负责，只有敢于提出自己独特的见解，才能够在潜移默化中形成和培养自己质疑和创新的精神，我们所追求的精神是对知识的不盲从权威，不迷信经典，在任何时刻都能够保持自己的清醒，这样才能不断的强大自己的创造精神。
（四）突破传统思维，改革与创新教学模式和理念
采取的方法和使用的手段对于教育目标的实现起到关键性的作用，不得不承认，灵活有效的教学方式和方法对于学生知识的掌握是具有很重大的作用的。美国的一位著名的学者提出了“做中学”的理念，这种方法从根本上改变了传统教学模式中的单纯灌输和学生被动接受的状况，并且试着让学生成为学习过程中积极主动的主导者，让老师成为学习过程中的协助者，帮助学生提出意见和想法，这样就可以大大的加强学生学习知识的主动性。但是如何在机械工程课程中做到“做中学”这一理念的贯彻还是十分有必要的，这种方法可以很好地将理论与实践结合在一起。当然机械工程课程中能够取得成功的关键是实践课程的广泛推广，只有重视学生实践能力的培养才能把这项课程由知识的学习转变到技能的掌握。
（五）突出“独立性”原则，贴近教学展开实践课程
机械基础系列课程需要通过理论课、实验课以及实习与课程设计等相关课程的相互配合，这里的实验课以及实习与课程设计就是实践教学环节。机械课程实验教学体系主要是分为四个部分：专业/基础实验课程、专业实验课程、创新实验课程。其中基础实验课程最主要的就是大学一二年级开设的大学物理和力学方面的课程，主要以基础方面的训练为主。机械基础实验课程包括专业基础和部分实验以及创新这三个方面的实验课程。由于专业基础实验课程和专业实验课程是整个学科的重点，因此要进行重点改革，总体的思路是充分彰显大工程观念，淡化各个科目的分科状态，促进学科之间的相互融合，也可以使得学习资源得到充分的利用。最终的目标是实现学员工程能力的提升，培养学生较强的工程能力以及独立创新意识和敢于质疑勇于突破的精神，能够顺应时代的发展以及社会岗位的需求。但是在机械基础实验课程的改革中需注意以下几个方面：首先就是能够删除陈旧重复以及单一的教学内容，增强一些设计性和综合性强的创新性的实验项目。
（六）贴近实际展开实践课程
课程的改革体系是机械类的专业机械基础系列课程的改革重点，如何优化与调整机械基础系列的课程是教学改革的重点，简单的说就是对原来的课程的体系进行有机组合和精简传统课程的门类和学科时间，例如：将“工程材料”和“金属削切原理”和“机械制造工艺学”合并为“机械制造技术基础”；将“机械原理”、“机械设计”合并成“机械设计基础”；并且新增加了“计算机设计与分析软件应用”等课程，此外针对一些顺序有问题的课程进行调整。其次是将实验从理论中脱离出来，实现单独的教学和考核形式。能够结合本校的具体实际情况以及条件，充分彰显各个专业的特色，并且做到能够满足不同层次和专业的教学活动的开展，满足不同的学习需求，最后就是按照不同的学生的层次进行教学活动的开展，首先就是要满足大三年级对于综合创新式训练的要求，以及大四年级对于专业课程训练。这样伴随着实验课程递进式的开设，使得不同专业不同层次的学生都能够得到锻炼和培训。既然是实践课程就必须让学生真正的进入到厂子中去得到锻炼，不畏艰难困苦，能够直面工作中可能出现的问题，可以直接向有经验的相关人员学习如何解决问题和如何更好的完成工作任务。
四、结束语
综上所述，可以看到近几年机械基础系列课程教学改革的步子呈现出不断加大的趋势，必须突破传统的思维方式，运用先进的教育理念和改革方式，在教学中坚持教师和学生双方为主的理念，并且鼓励学生能够勤学多问善思，敢于质疑和批判权威，同时在教学内容中能够广泛涉猎，增强知识之间的融合。让学生可以从一个角度看到多方面的知识的结合。将改革付诸于行动，不断找到开发机械基础系列课程教学的改革，从而实现我们在教育上不断追求和渴望超越的传统的障碍。