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摘要：课程教学是本科教学的核心，课程教学质量和建设水平是决定本科教学质量和人才培养水平的关键。本文从提高本科教学质量和创新性人才培养要求出发，分析了当前课程教学存在的问题，结合我校机械原理课程教学改革与建设的探索与实践，从课程教学观念转变、课程教学模式改革、教学内容更新、教学方法改革及强化实践教学等方面，提出了深化课程教学改革与建设的思路及做法。
关键词：课程教学；质量；创新；人才培养；教学改革；机械原理
创新教育是新时期高等教育的核心。为适应创新教育发展的要求，笔者结合西北工业大学机械原理课程改革和建设的实践与经验，谈谈提高本科课程教学质量和培养学生创新能力的课程教学改革与建设的思路及做法。
一、当前课程教学存在的问题
课程教学是本科教学的核心，是学生获取知识、培养能力和创新思维的重要教学途径。但从目前本科课程教学质量和人才培养水平来看，还存在以下突出问题：
1.目前课程教学仍处于单一知识传授的灌输式教学模式。普遍是用一本教材内容、一言堂授课方式和一份试卷考评的课程教学模式。其实质是以教师、课堂及教材为中心，强调教师课堂全程讲授和教会学生，而忽视了学生课外利用各种教学资源进行自主式、讨论式和探究式等多向思维、多模式的学习。复习考试靠任课教师划范围，从而导致课程教学“讲三、学二、考一”质量不高的现状。
2.受中学应试教育的影响，目前高校学生的学习方式仍是应试学习模式。其表现为更关心课程成绩的高低，平时学习投入少，考试前突击复习、死记硬背，从而导致部分学生“学一门、考一门、忘一门”的学习状况。所培养出的学生不仅基础不够扎实，还普遍缺乏学习的自主性和自学能力。
3.目前课程教学仍然存在着重理论、轻实践的倾向，加之实验建设难度大和投入不足，课程实验和实践教学仍为当前教学最薄弱的环节。尤其对工科院校的课程教学显得尤为突出，因而导致学生对知识理解不够深刻，缺乏巩固和领会，影响了对学生实践动手能力和发现新问题的创新能力的培养。
4.课程学习训练模式仍为单一的“听课+做题”模式，求解问题大都属于“已知+求解”的结构化问题。这类问题都是由教师事先精心设计好的，求解方法也是确定的。而对于科学、技术和工程中的实际问题，大多属于问题不完整、不充分的，求解方法也是不确定的非结构化问题，需要学生去调研再定义或设计，求解方法也需要在研究中探索确定。所以，传统的课程习题及实践教学环节均缺少对这种探究式学习方式的训练，所培养出的学生只能按部就班地解决问题，难以培养学生的创新思维和能力。
由于传统单一知识传授的课程教学模式是在计划经济时期适应继承性教育要求而产生的，已经不能适应当今知识经济时代对创新精神教育的要求，也不能满足受教育者的自身发展和终身学习的要求，难以调动学习者的学习动力，成为影响当前本科教育质量和人才培养水平的重要原因。因此，必须从教育教学观念转变入手，深化课程教学模式、教学内容体系与教学方法手段的改革，推进精品课程持续建设。
二、转变教学观念，改革教学模式，构建教学新体系
解决当前课程教学质量和人才培养水平不高的问题，首先要转变传统的教育教学观念，改革现行课程教学模式。可以从以下几个方面入手：
1.转变课程教学单一知识传授的教学观念，树立“以人才培养为本，以质量和创新为核心”的课程理念。课程教学要以学生的知识、能力和素质培养为主要任务，以服务于学生今后的自身发展和终身学习为教学目标。课程教学中要着力加强基础，拓宽知识面，开阔思维，尤其要努力激发学生的创新思维；着力加强学生学习、实践和创新能力培养；努力挖掘学生的发展潜力。
2.转变目前以教师、课堂和教材为中心的课程教学模式，建立以学生为主体、教师为主导的课程教学模式。教师在整个课程教学中的主导作用，就是要着力调动学生学习课程的兴趣和主动性，引导学生学习入门。因此，课程教学应以教师的课堂讲授为引导，以教材学习为基础，以学生自主学习为核心，使学生能充分利用课程教学的各种教学资源，采用多种学习途径和学习手段进行学习，提高学习质量和效率，培养学习能力，以利于个性发展。
3.强化课程实验和创新实践教学，使学生在实验与实践过程中学习。促进学生对知识的深刻理解和观察、发现新问题的能力培养。
4.改革课程教学单一重知识的教学质量考核与评价体系。课程教学质量不能只是以单一的教师讲授效果和学生的考试成绩为评价准则，而应以学生能力培养为中心。对学生来说，课程考试既要考查对课程基本内容的理解和掌握的程度，还要考核学生自我获取知识的学习能力、运用所学知识分析和解决实际问题的能力及创新能力。为此，需要建立一套合理的学生课程学习的综合考核与评价方法。对教师来说，也应在调动学生学习主动性、引导学生课程学习和提升学生分析解决问题的思维及能力的基础上，建立一套合理的课堂讲授和实践教学综合考核与评价指标，树立新的课程教学质量观。
为此，我校“机械原理”课程教学改革，密切围绕学生知识、能力和素质的培养，从理论教学、实验教学、课程设计和课外科技与竞赛活动的教学环节、教学内容和教学方法等进行了多方位改革探索。明确教学目标与定位，形成理论与实践、课内与课外、教与学紧密结合的课程教学新体系，积极营造学生自主学习和创新实践的课程教学氛围。
三、更新教学内容，拓展知识思维，建设精品教材
课程教学内容的改革是课程教学改革的核心问题，也是解决当前学生知识面窄、思维单一和创新与个性不足问题的关键。只有知识面宽，思维开阔，解决问题的思路和方法多，创新能力才会增强。因此，课程教学内容应着力围绕学生的知识、思维和能力的构建进行改革，包含理论教学、实验教学、课程设计及课外科技活动等环节内容的改革。其中理论教学内容改革是主导，其集中反映在教材内容的更新上。 对于“机械原理”这类机械类专业的主干技术基础课程来说，课程教学内容的更新应处理好如下几个关系：一是课程教学内容的基础性和先进性。要强调教学内容基础性，同时还要加强教学内容的先进性，要适当引入本学科较为成熟的一些新概念、新理论、新方法、新技术和新成果，使学生在掌握基础知识的同时，学习和了解本学科的一些新知识和新发展，开阔视野和思路，适应时代发展。二是教学内容的经典性与创新性。精炼和优化课程经典内容，突出内容的思想及方法，使学生学到本门课程最本质东西，并在分析和解决问题能力上获得提升；增加有关专著和参考文献的阅读引导，引入应用创新实例和创新设计情境，增强学习内容的开放性、趣味性和创新启迪性，激发学生兴趣，促进学生主动探究，使学生在掌握经典理论及方法的同时，领略一些鲜活知识和新思想、新方法，培养创新思维。三是教学内容的理论系统性与工程实践性。完善课程基础理论的系统性，使学生打下系统的基础理论知识，同时通过增添问题引出和拓展理论来源及应用的工程背景知识或生活与生产实例，加强理论联系实际，培养学生的工程观点和分析解决实际问题的能力。四是专业基础的共性与专业的个性。教学内容既要满足本专业大类、通才教育所需的专业基础共性知识，同时也要为适应专业个性和专才教育提供可选教或选学的内容，要拓展教学内容适应的专业面向和应用领域，丰富教学内容，增加内容可选性，以利于学生专业各类人才培养。此外，还要处理好当前课程教学学时少与教学内容扩充多的矛盾。总之，教师讲的内容要突出内容的思想及方法；而学生学的内容则要丰富，知识面要宽，难易跨度要大，选择的范围和灵活性要大，要适应个性化学习需要，促进学生自学和钻研。
我们在“十二五”国家重点规划教材《机械原理》（第8版）修订中进行了较大幅度更新。在保持本教材原有特色的基础上，优化了经典内容，突出内容的思想及方法，并增加诸如柔性机构、冗余驱动和欠驱动机构以及变胞机构等许多新知识，扩充许多机构创新应用实例和启迪学生观察、发现和探究身边问题的开放性例题及习题，以加强学生对非结构问题求解和创新思维训练。
四、改革教学方法，促进自主学习，建设共享资源
课程教学方法改革是深化课程教学改革的关键，而课程教学资源建设是课程教学方法改革的重要保障。课程教学方法改革和资源建设的目的就是要促进学生课程学习模式的转变，变“要我学”的被动学习为“我要学”的自主学习，提高学习质量，培养学习能力。主要改革措施如下：
首先，要加大课堂教学方法的改革。要变课程内容全程讲授的教学观念和照本宣科、灌输式的讲授为启发、引导式讲授。在课堂讲授内容上，要用最基本的内容或最简单的例子，重点把本门课程中所要解决的核心问题和分析、解决问题的思想方法讲清，使学生能够很快领悟，得以入门或开窍，提升学生分析能力；尽可能将本课程的基本知识与现代最新科学和工程技术中的问题与研究、发展与成果相联系，拓展学生知识，开阔视野，激发学习兴趣。在课堂讲授方式上，改变按章节照本宣科式的讲授方式，应以问题讲授为核心，以提出问题、分析解决问题和得出结论讲授为主线，结论尽量引导由学生给出。在教学手段改革上，变课堂全程依赖电子讲稿的讲授为采用粉笔、黑板、教具辅助电子多媒体教学手段，择优使用，丰富讲授内容，提高讲课效果，增大信息量。此外，开展专题讨论课对促进学生自主学习和增强学习效果也十分明显。在课程教学过程中，教师引导学生自己提出学习中遇到或需要解决的问题，从中确定讨论题目，组织专题讨论课，引导学生进行讨论，交流课程学习的心得和学习方法，达到互动学习，开阔思维的学习目的。
其次，要引导学生充分利用课程的各种教学资源，如教学陈列室的各种实物及模型、自助实验和课程网站上的全程授课录像等网络教学资源，进行自主学习。以增强学生的工程实践感性知识和动手能力，加深对知识的理解和掌握。
为了促进学生自主学习，还要加大力度建设课程优质教学资源和自学环境。我校一方面以《机械原理》主教材建设为龙头，配套建设如《学习指南》、《作业集》、《课程设计指导书》及《实验指导书》等系列辅助教材；另一方面积极开发学生普遍喜欢的适合电脑或手机学习的《机械原理学习指导》软件和网络多媒体教学课件，以及辅助机构分析与设计软件等数字化课程资源，同时加强课程教学资源整合和完善，创建了集教学模型、课外学习资料、自助实验和工程设计认知实物案例教学及网络教学资源环境为一体的课外开放式学习室，以满足学生自主和个性化学习的需要。
五、强化实践教学，促进能力培养，建设实践平台
实验教学的改革，应在加强课程基本实验教学、促进学生对课程理论知识理解和巩固的基础上，着力强化学生用实验方法及手段认知、表达、分析、研究和设计机械的技能训练。近年来我校在机械原理课程实验改革与建设中，开发了如“凸轮机构动力学”、“连杆机构平衡及动力学”等机械运动及动力参数测定与性能测试的综合研究性新实验，使学生加强了用实验测试方法分析和研究机械性能的动手能力和技能；引入了“行李捆扎机”和“小型冲压机”等真实机器系统并实施开放式实验，引导学生课外通过团队协作方式，完成对真实机器的拆卸测绘、理论建模分析，运用商用软件再造型建模及仿真分析，并与真实机器实验测试分析方法相结合，使学生搞清真实机械系统工作原理、运动及动力学性能，培养反求设计的技能，提高学生综合实验能力和工程素质。学生参与的热情很高，实验教学效果明显。
课程创新实践训练的教学改革，可将课内教学训练与课外科技制作相结合、理论设计与创新制作实验相结合、课程设计与课外大学生机械创新设计竞赛活动相结合，创建机械设计工程认识与实验教学中心和机械创新实践教学与实验中心等实践教学平台，为学生创造一个自主、创新设计实践的教学空间。在课程教学中，从课堂讲授和课程设计教学入手，引导学生注意观察、发现生活或生产中需要解决的新问题，提出创新题目，并指导学生进行创新构思和应用所学知识巧妙地解决问题，完成创新作品设计与模型实物制作，使学生获得创新实践的全程训练。
[责任编辑：余大品]
关键词：课程教学；质量；创新；人才培养；教学改革；机械原理
创新教育是新时期高等教育的核心。为适应创新教育发展的要求，笔者结合西北工业大学机械原理课程改革和建设的实践与经验，谈谈提高本科课程教学质量和培养学生创新能力的课程教学改革与建设的思路及做法。
一、当前课程教学存在的问题
课程教学是本科教学的核心，是学生获取知识、培养能力和创新思维的重要教学途径。但从目前本科课程教学质量和人才培养水平来看，还存在以下突出问题：
1.目前课程教学仍处于单一知识传授的灌输式教学模式。普遍是用一本教材内容、一言堂授课方式和一份试卷考评的课程教学模式。其实质是以教师、课堂及教材为中心，强调教师课堂全程讲授和教会学生，而忽视了学生课外利用各种教学资源进行自主式、讨论式和探究式等多向思维、多模式的学习。复习考试靠任课教师划范围，从而导致课程教学“讲三、学二、考一”质量不高的现状。
2.受中学应试教育的影响，目前高校学生的学习方式仍是应试学习模式。其表现为更关心课程成绩的高低，平时学习投入少，考试前突击复习、死记硬背，从而导致部分学生“学一门、考一门、忘一门”的学习状况。所培养出的学生不仅基础不够扎实，还普遍缺乏学习的自主性和自学能力。
3.目前课程教学仍然存在着重理论、轻实践的倾向，加之实验建设难度大和投入不足，课程实验和实践教学仍为当前教学最薄弱的环节。尤其对工科院校的课程教学显得尤为突出，因而导致学生对知识理解不够深刻，缺乏巩固和领会，影响了对学生实践动手能力和发现新问题的创新能力的培养。
4.课程学习训练模式仍为单一的“听课+做题”模式，求解问题大都属于“已知+求解”的结构化问题。这类问题都是由教师事先精心设计好的，求解方法也是确定的。而对于科学、技术和工程中的实际问题，大多属于问题不完整、不充分的，求解方法也是不确定的非结构化问题，需要学生去调研再定义或设计，求解方法也需要在研究中探索确定。所以，传统的课程习题及实践教学环节均缺少对这种探究式学习方式的训练，所培养出的学生只能按部就班地解决问题，难以培养学生的创新思维和能力。
由于传统单一知识传授的课程教学模式是在计划经济时期适应继承性教育要求而产生的，已经不能适应当今知识经济时代对创新精神教育的要求，也不能满足受教育者的自身发展和终身学习的要求，难以调动学习者的学习动力，成为影响当前本科教育质量和人才培养水平的重要原因。因此，必须从教育教学观念转变入手，深化课程教学模式、教学内容体系与教学方法手段的改革，推进精品课程持续建设。
二、转变教学观念，改革教学模式，构建教学新体系
解决当前课程教学质量和人才培养水平不高的问题，首先要转变传统的教育教学观念，改革现行课程教学模式。可以从以下几个方面入手：
1.转变课程教学单一知识传授的教学观念，树立“以人才培养为本，以质量和创新为核心”的课程理念。课程教学要以学生的知识、能力和素质培养为主要任务，以服务于学生今后的自身发展和终身学习为教学目标。课程教学中要着力加强基础，拓宽知识面，开阔思维，尤其要努力激发学生的创新思维；着力加强学生学习、实践和创新能力培养；努力挖掘学生的发展潜力。
2.转变目前以教师、课堂和教材为中心的课程教学模式，建立以学生为主体、教师为主导的课程教学模式。教师在整个课程教学中的主导作用，就是要着力调动学生学习课程的兴趣和主动性，引导学生学习入门。因此，课程教学应以教师的课堂讲授为引导，以教材学习为基础，以学生自主学习为核心，使学生能充分利用课程教学的各种教学资源，采用多种学习途径和学习手段进行学习，提高学习质量和效率，培养学习能力，以利于个性发展。
3.强化课程实验和创新实践教学，使学生在实验与实践过程中学习。促进学生对知识的深刻理解和观察、发现新问题的能力培养。
4.改革课程教学单一重知识的教学质量考核与评价体系。课程教学质量不能只是以单一的教师讲授效果和学生的考试成绩为评价准则，而应以学生能力培养为中心。对学生来说，课程考试既要考查对课程基本内容的理解和掌握的程度，还要考核学生自我获取知识的学习能力、运用所学知识分析和解决实际问题的能力及创新能力。为此，需要建立一套合理的学生课程学习的综合考核与评价方法。对教师来说，也应在调动学生学习主动性、引导学生课程学习和提升学生分析解决问题的思维及能力的基础上，建立一套合理的课堂讲授和实践教学综合考核与评价指标，树立新的课程教学质量观。
为此，我校“机械原理”课程教学改革，密切围绕学生知识、能力和素质的培养，从理论教学、实验教学、课程设计和课外科技与竞赛活动的教学环节、教学内容和教学方法等进行了多方位改革探索。明确教学目标与定位，形成理论与实践、课内与课外、教与学紧密结合的课程教学新体系，积极营造学生自主学习和创新实践的课程教学氛围。
三、更新教学内容，拓展知识思维，建设精品教材
课程教学内容的改革是课程教学改革的核心问题，也是解决当前学生知识面窄、思维单一和创新与个性不足问题的关键。只有知识面宽，思维开阔，解决问题的思路和方法多，创新能力才会增强。因此，课程教学内容应着力围绕学生的知识、思维和能力的构建进行改革，包含理论教学、实验教学、课程设计及课外科技活动等环节内容的改革。其中理论教学内容改革是主导，其集中反映在教材内容的更新上。 对于“机械原理”这类机械类专业的主干技术基础课程来说，课程教学内容的更新应处理好如下几个关系：一是课程教学内容的基础性和先进性。要强调教学内容基础性，同时还要加强教学内容的先进性，要适当引入本学科较为成熟的一些新概念、新理论、新方法、新技术和新成果，使学生在掌握基础知识的同时，学习和了解本学科的一些新知识和新发展，开阔视野和思路，适应时代发展。二是教学内容的经典性与创新性。精炼和优化课程经典内容，突出内容的思想及方法，使学生学到本门课程最本质东西，并在分析和解决问题能力上获得提升；增加有关专著和参考文献的阅读引导，引入应用创新实例和创新设计情境，增强学习内容的开放性、趣味性和创新启迪性，激发学生兴趣，促进学生主动探究，使学生在掌握经典理论及方法的同时，领略一些鲜活知识和新思想、新方法，培养创新思维。三是教学内容的理论系统性与工程实践性。完善课程基础理论的系统性，使学生打下系统的基础理论知识，同时通过增添问题引出和拓展理论来源及应用的工程背景知识或生活与生产实例，加强理论联系实际，培养学生的工程观点和分析解决实际问题的能力。四是专业基础的共性与专业的个性。教学内容既要满足本专业大类、通才教育所需的专业基础共性知识，同时也要为适应专业个性和专才教育提供可选教或选学的内容，要拓展教学内容适应的专业面向和应用领域，丰富教学内容，增加内容可选性，以利于学生专业各类人才培养。此外，还要处理好当前课程教学学时少与教学内容扩充多的矛盾。总之，教师讲的内容要突出内容的思想及方法；而学生学的内容则要丰富，知识面要宽，难易跨度要大，选择的范围和灵活性要大，要适应个性化学习需要，促进学生自学和钻研。
我们在“十二五”国家重点规划教材《机械原理》（第8版）修订中进行了较大幅度更新。在保持本教材原有特色的基础上，优化了经典内容，突出内容的思想及方法，并增加诸如柔性机构、冗余驱动和欠驱动机构以及变胞机构等许多新知识，扩充许多机构创新应用实例和启迪学生观察、发现和探究身边问题的开放性例题及习题，以加强学生对非结构问题求解和创新思维训练。
四、改革教学方法，促进自主学习，建设共享资源
课程教学方法改革是深化课程教学改革的关键，而课程教学资源建设是课程教学方法改革的重要保障。课程教学方法改革和资源建设的目的就是要促进学生课程学习模式的转变，变“要我学”的被动学习为“我要学”的自主学习，提高学习质量，培养学习能力。主要改革措施如下：
首先，要加大课堂教学方法的改革。要变课程内容全程讲授的教学观念和照本宣科、灌输式的讲授为启发、引导式讲授。在课堂讲授内容上，要用最基本的内容或最简单的例子，重点把本门课程中所要解决的核心问题和分析、解决问题的思想方法讲清，使学生能够很快领悟，得以入门或开窍，提升学生分析能力；尽可能将本课程的基本知识与现代最新科学和工程技术中的问题与研究、发展与成果相联系，拓展学生知识，开阔视野，激发学习兴趣。在课堂讲授方式上，改变按章节照本宣科式的讲授方式，应以问题讲授为核心，以提出问题、分析解决问题和得出结论讲授为主线，结论尽量引导由学生给出。在教学手段改革上，变课堂全程依赖电子讲稿的讲授为采用粉笔、黑板、教具辅助电子多媒体教学手段，择优使用，丰富讲授内容，提高讲课效果，增大信息量。此外，开展专题讨论课对促进学生自主学习和增强学习效果也十分明显。在课程教学过程中，教师引导学生自己提出学习中遇到或需要解决的问题，从中确定讨论题目，组织专题讨论课，引导学生进行讨论，交流课程学习的心得和学习方法，达到互动学习，开阔思维的学习目的。
其次，要引导学生充分利用课程的各种教学资源，如教学陈列室的各种实物及模型、自助实验和课程网站上的全程授课录像等网络教学资源，进行自主学习。以增强学生的工程实践感性知识和动手能力，加深对知识的理解和掌握。
为了促进学生自主学习，还要加大力度建设课程优质教学资源和自学环境。我校一方面以《机械原理》主教材建设为龙头，配套建设如《学习指南》、《作业集》、《课程设计指导书》及《实验指导书》等系列辅助教材；另一方面积极开发学生普遍喜欢的适合电脑或手机学习的《机械原理学习指导》软件和网络多媒体教学课件，以及辅助机构分析与设计软件等数字化课程资源，同时加强课程教学资源整合和完善，创建了集教学模型、课外学习资料、自助实验和工程设计认知实物案例教学及网络教学资源环境为一体的课外开放式学习室，以满足学生自主和个性化学习的需要。
五、强化实践教学，促进能力培养，建设实践平台
实验教学的改革，应在加强课程基本实验教学、促进学生对课程理论知识理解和巩固的基础上，着力强化学生用实验方法及手段认知、表达、分析、研究和设计机械的技能训练。近年来我校在机械原理课程实验改革与建设中，开发了如“凸轮机构动力学”、“连杆机构平衡及动力学”等机械运动及动力参数测定与性能测试的综合研究性新实验，使学生加强了用实验测试方法分析和研究机械性能的动手能力和技能；引入了“行李捆扎机”和“小型冲压机”等真实机器系统并实施开放式实验，引导学生课外通过团队协作方式，完成对真实机器的拆卸测绘、理论建模分析，运用商用软件再造型建模及仿真分析，并与真实机器实验测试分析方法相结合，使学生搞清真实机械系统工作原理、运动及动力学性能，培养反求设计的技能，提高学生综合实验能力和工程素质。学生参与的热情很高，实验教学效果明显。
课程创新实践训练的教学改革，可将课内教学训练与课外科技制作相结合、理论设计与创新制作实验相结合、课程设计与课外大学生机械创新设计竞赛活动相结合，创建机械设计工程认识与实验教学中心和机械创新实践教学与实验中心等实践教学平台，为学生创造一个自主、创新设计实践的教学空间。在课程教学中，从课堂讲授和课程设计教学入手，引导学生注意观察、发现生活或生产中需要解决的新问题，提出创新题目，并指导学生进行创新构思和应用所学知识巧妙地解决问题，完成创新作品设计与模型实物制作，使学生获得创新实践的全程训练。
[责任编辑：余大品]