文章以临沂大学为例，分析了机械类专业电子技术教学中存在的难题，论述了对电子技术进行教学改革的必要性，给出了解决机械类专业电子技术教学中存在难题的对策。该研究对于其他开设机械类专业的同类高校来说也具有重要的参考价值。
关键词：
机械类专业；电子技术；教学改革
引言
电子技术是临沂大学机械工程学院机械类本科专业的一门必修课，学生不仅可以从中学习到模拟电路和数字电路的理论知识，而且对于其实践动手能力的提高起着关键性的作用，所以机械类专业的各位师生普遍重视这门课程。由于机械类专业本身就开设大量机械类的课程，与非机械类专业特别是电类专业相比，电子技术课程明显具有课程内容较多，而学时安排偏少的特点。因此在学时减少的情况下如何合理地选择电子技术的教学内容，使其满足机械类专业的需求，是我们所有从事电子技术教学的高校教师共同关注的问题。
一、当前在机械类专业电子技术教学中存在的难题
（一）学生基础之间的差异
导致学生基础之间存在差异的原因比较多，其中因招生生源不同而引起的差异是最为主要的。临沂大学机械工程学院机械类专业现有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个本科专业，其中机械设计制造及其自动化专业有几个班级招收的是参加春季高考的学生（称之为高职本），由于他们在进入大学之前已经学习过与电工电子类专业有关的课程，因此在学习电子技术时感觉相对容易一些。而通过参加夏季高考考入的学生则是第一次接触该类课程，学习电子技术这门课程时则感觉相对吃力，导致出现了不少同学对这门课程的厌学现象。特别是随着机械类专业春季高考招生名额的逐年减少，这种现象已变得越来越严重。
（二）课程内容较多，学时安排偏少
在授课中我们选用的电子技术教材是秦曾煌主编的《电工学•电子技术》（第七版）（下册），其内容一共有十章：半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器、电子电路中的反馈、直流稳压电源、电力电子技术、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、存储器和可编程逻辑器件、模拟量和数字量的转换[1]。在机械类专业（机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程）人才培养方案中规定电子技术课时数为64学时，其中理论课48学时，实验课16学时。因此，要想在48学时内完成理论教学，16学时内完成实验教学，其难度可想而知。
（三）理论教学与实验教学缺乏有机结合
电子技术与机械类专业课程之间的联系也比较少，而机械类专业学生关注的重点在于机械类专业的课程，所以学生对电子技术没有足够的重视程度。电子技术课程的考核现在还是以理论课成绩为主，所以学生普遍认为只要把理论课学好了就可以，导致出现了对实验课不重视的一些错误看法。从师资方面来说，机械类专业没有科班出身的专门从事电子技术教学的教师，不得不由非机械类专业出身的教师来讲授。由于师资力量匮乏，任课教师既要讲授理论知识，又要担任实验教师，没有足够的时间和精力去开发适应机械类专业特点的实验，从而导致了理论教学与实验教学二者之间缺乏有机地结合。
（四）考核方式过于简单，考核结果以偏概全
电子技术理论课的考核通常是以卷面笔试成绩和平时作业考勤作为最终结果，但到底这二者分别占据多少比例才最为科学也是很难把握的，也无法去全面地考查学生是否灵活掌握运用所学知识。由于电子技术实验设备是一定的，而每年大约有300多名的学生，任课教师只有2到3名，所以任课教师必须花费大量的时间和精力来对学生进行实验课的考核，再加上学期结束时每个任课教师还要承担大约20场左右的考试监考任务，所以对实验课的考核大多是以实验报告和考勤情况作为最终考核结果。
二、关于解决机械类专业电子技术教学难题的对策
（一）尽量减少合堂授课，优先采用小班教学
目前电子技术教学主要采取合堂授课，由行器制造工程专业只有一个班，通常是与机械设计制造及其自动化专业的两个班合并在一起上课，因此任课教师只能采取一套完全相同的授课方式对这两个不同的专业进行讲授，无法做到与具体的专业特点结合起来，长此以往必须会导致教与学这两个环节之间的严重脱节。因此有必要对机械类专业进行具体细化，找准每个专业与电子技术的结合点，尽量减少合堂授课，优先采用小班教学的模式。从2014年秋季开始学院已在电工学课程的授课中采用小班教学，并取得了不错的教学效果。特别是今年学校已明确提出推进“大班授课，小班研讨”的教学运行机制，扩大小班授课班级的比例，因此我们也有必要将小班教学推进到电子技术课程的教学中去。
（二）合理选取教学内容，科学安排教学学时
为使电子技术与具体的机械类专业紧密结合起来，有必要根据机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个专业的具体需求，有针对性对电子技术课程的教学内容进行合理选取，使其更好地为专业需求服务。例如在机械电子工程专业中已把电子技术细化为模拟电路和数字电路两部分，分别在两个不同的学期开设，以突出显示电子技术在机械电子工程专业中的重要地位，同时也对理论讲授和实验操作的学时进行了科学地安排。同时学院领导也非常重视各种创新大赛，为学有余力的同学们开放了航模实验室，电子设计实验室等等，这些都极大地鼓舞了同学们学习电子技术知识的热情。
（三）转变教学思路，改革教学方式，采取理实一体化的教学方法
围绕当前国家建设创新创业大学的总体目标要求，我们需要充分认识到教师和学生在教学过程中扮演的分别是主导和主体的角色，必须转变电子技术的教学思路，由以教师的教为中心转变为以学生的学为中心，以兴趣驱动学生成为学习的主体。改革目前的教学方式，采取理实一体化的教学方法，由理论授课教师和实习指导教师（同时）、在大学课堂和企业车间（同地）、将专业理论知识和工程实践操作（同步）融为一个整体，由任课教师根据教学计划，引导学生完成根据机械类专业特点选取的教学内容的学习，从而实现理论与实践二者完美结合的教学目标。在2015年学院选拔了30名优秀学生组建了卓越工程师班，这部分学生在春季开学时先由电子技术教师带队到青岛某企业完成不少于两个月的车间实习任务，然后再回学校开始两个月的电子技术课程的理论学习任务，这种理实一体化的教学方法极大的提高了同学们学习电子技术的积极性。
（四）考核评价方法的改革
针对电子技术理论课单纯以学期结束时的笔试成绩和平时作业考勤成绩作为最终考核结果的问题，我们可以通过增加期中考试环节，或者对每个章节的内容都单独进行考试，也可以采取撰写课程相关研究论文的措施。在考试试题选取方面，可以采取教考分离的方法由外校专家出题，或者通过采购电子技术题库由电脑出题。对实验课的考核，我们可以考虑将平时考勤、实验报告、理论测试和实验操作四者结合起来作为最终考核结果[2]。对学生实验操作能力的考核可以通过随机分组的方式，同时也考查了同学们的团队协作精神。另外我们也在考虑如何把同学们参加各类电子设计大赛的获奖成绩融入到对他们电子技术课程的考核中去。
三、结束语
在文章中我们以临沂大学为例，针对机械类专业电子技术的教学现状，详细地分析了电子技术课程教学中存在的各类难题，并给出了解决相应难题的行之有效的对策。该研究对于我校机械类专业电子技术的教学具有重要的意义，对于其它存在类似情况的同类高校也有一定的参考价值。对机械类专业电子技术教学的研究是一项长期任务，为了早日实现国家要求的建设创新创业型大学的总体目标，更需要我们广大师生的共同努力来完成。
作者：卢兆信 单位：临沂大学机械工程学院
参考文献
机械类专业的学生，工作的对象是机械设备，现代机械设备已不是一个单纯的机械产品，而是机电液一体化的集成产品，机电液一体化技术的发展对机械制造模式及机械产品产生了深刻的影响[4，5]。因此，在机械类专业教学改革中，专业建设的核心内容，是制定与优化人才培养方案，探索培养满足机械需求的高等机械工程类人才。人才培养方案包括为实现教育目标所必须的课程体系、教学内容、教学方法、实践环节等基本内容。第一步，广泛调研，了解社会对机械工程人才综合素质与知识结构能力的需求；第二步，确定机械类专业人才在机电液综合能力方面的培养目标和培养模式，架构机械类专业学生机电液综合能力培养的理论教学体系。
（一）教学改革方法及创新点
专业建设包括课程整合、实验、实习、机电液综合课程设计等内容。教学改革解决问题的方法如图1所示。
（二）课程教学内容改革
我校机械专业成人高等教育，课程设置模式沿用传统的学科课程的组织模式，其特点是：分学科设置课程，根据社会发展需要，一般五年一次修订人才培养计划和培养目标，重点是整合并建设课程群，使课程体系具有科学性、特色性、系统性和可操作性。①夯实基础，机械类专业基础课程包括机械制图、机械零件、计算机绘图、金属材料与热处理、公差配合、工程力学、机械制造工艺等；②反映专业特色，专业必修课程主要有机械设计基础、电工电子技术、机械制造工艺基础、液压与气动、微机原理、数控技术、计算机辅助设计、机电传动控制、机电一体化系统设计。③宽口径，如机制方向选修课包括计算机辅助制造、数控编程与Mas-terCAM、精密制造和特种加工；机电方向、数控方向选修课有单片机原理及应用、特种加工、数控编程与MasterCAM。这可以拓宽学生的专业知识面，增强学生的适应性和创造性。④实践性环节，基本实验、基本操作技能训练课程有机械制图测绘、C语言课程设计、机械设计课程设计、机电液综合课程设计、电工电子认识实习、金工实习、生产实习。⑤专业综合能力培养有毕业设计、创新大赛、科技小组、社会实践等。这充分考虑了课程的实用性。
二、探究式教学法
采用科学合理的教学方法成为教学改革的必由之路。探究式教学法（InquiryTeaching），又称发现法、研究法，是指学生在学习时，教师只是给他们一些事例和问题，让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法[6]。教师根据实际的教学内容和学生特点，组织不同程度的探究活动。目前，我校成人教育机械专业有本科及专升本。为了加强实践应用能力的培养，适应大工程背景的工学结合的要求，学校在课程设计等实践环节，采用探究式教学方法。
三、机电液课程设计中探究式教学法的实施
我们把机械类专业的课程设计，即机电一体化课程设计（两周）、液压传动课程设计（一周）整合成机电液综合课程设计（三周）。整合成机电液综合课程设计的特点是它是机电液课程的综合复习，三者有机结合、融会贯通。在具体设计探究活动的过程时，由于课程设计时间的限制，教师一定要把握好探究内容与探究难度，要站在整体和全局的高度进行设计，逐级推进，系统安排，选择合适的内容让学生能完整地经历科学探究的全过程，以提高学生动手能力、解决实际问题能力和机电液的综合应用能力。教师布置任务：设计一小型混泥土输送泵车或混泥土搅拌机；具体要求：根据功率大小，设计机电液传动系统；同学们确定设计方案。课题小组一般4～5人为一组。教师提出问题，学生讨论后决定学习的重点内容，老师起指导作用，直到完成课题，解决问题。重点是强化实践环节，发挥学生学习的主观能动性。第一步，学生接受任务后进行讨论，查资料，确定设计方案，涉及的内容有机电传动、液压传动、传感器的应用、电路设计、数据采集与处理、计算机智能系统设计、机械结构设计等。第二步，学生分析项目任务后，开始查阅资料并复印部分论文，涉及的内容有机电传动、液压传动原理、传感器、产品样本等。引用别人的成果、学习别人所做的选择，这个过程能使学生开阔眼界，启发学生的创造思维。第三步，确定方案。方案确定需要教师和全课题组同学的参与、讨论、定夺。同学们先根据自己的设计任务谈谈对该任务的理解、已做的准备工作和将要实施的设计方案，如采用机电传动系统或液压传动系统，通过查阅相关资料后，确定设计方案并说明采用方案的理由，并将此方案展现给大家进行评判。这是同学们广泛听取和采纳别人意见的过程，这个过程确实使学生感到收获很大。
四、结论
关键词：高职；《机械CAD/CAM》；课程建设
进入21世纪后，计算机辅助设计与制造技术应用越来越普遍，企业对机械CAD/CAM人才的需求也越来越多、要求也越来越高。在这种社会需求下，高职院校机械类专业均开设了《机械CAD/CAM》课程，且作为机械类专业的主干课。《机械CAD/CAM》课程建设对于学生学习与就业有着重要的作用，在高职新课改的背景下，创新对《机械CAD/CAM》课程建设至关重要。尽管我国高职院校在《机械CAD/CAM》课程建设方面积累了丰富的经验，取得了重大的突破，但是在实际的《机械CAD/CAM》课程建设过程中，仍然存在很多问题，这些问题的存在严重影响了正常的《机械CAD/CAM》课程建设。本文主要研究我国高职院校《机械CAD/CAM》课程建设发展现状，针对出现的问题提出相应的解决策略，为我国高职院校在《机械CAD/CAM》课程建设方面的进一步发展提供借鉴。
一、优化课程体系
《机械CAD/CAM》课程是高职机械专业必修课程，它的知识面相比于其他学科要更广、实用性更强。因此，要想加强对《机械CAD/CAM》课程的建设，首先要对《机械CAD/CAM》进行优化课程体系建设。这不仅仅是教师教好《机械CAD/CAM》的前提，也是学生学好《机械CAD/CAM》的保障。优化课程体系建设主要从两个方面着手。第一，进行课程结构模块化设计，将整本《机械CAD/CAM》进行模块化组合，理顺课程体系，使教师和学生能够更为清晰地进行教和学。第二，针对机械类专业各自要求进行重点实施教学。《机械CAD/CAM》的教学要针对不同机械类的要求进行，而不是模式化、僵硬化，使得《机械CAD/CAM》教学适应各自机械专业课程要求。
二、突出能力培养
《机械CAD/CAM》学科是针对机械专业的学生设计的，它改变了以往实践教学与职业教学的关系，更加注重实践教学，培养学生的机械观察与创新能力。《机械CAD/CAM》学科既具有工具课的特点，又具有应用课的特点，是学生进行机械制造专业知识学习的重要法宝，它对学生的专业知识以及对于CAD/CAM的反应能力要求较高。《机械CAD/CAM》学科既注重理论又注重实践，将学生对《机械CAD/CAM》学科的学习转移到专业能力的培养上，这也是《机械CAD/CAM》学科的重要特色。
三、注重教学内容及应用，完善实习实训条件
《机械CAD/CAM》学科课程建设应该比较灵活，其课程建设应该与学生专业学习兴趣相联系，应与高职院校的教学具体要求以及进度相联系。另外，《机械CAD/CAM》学科课程建设要针对不同学生的专业学习能力以及专业学习水平进行相应的调整，防止出现课程设置与高职院校专业要求产生分歧。《机械CAD/CAM》学科比较注重实践操作动手能力。因此，高校应该加大对实习实训的资金投入，完善学校实践软硬件条件，既方便学生进行《机械CAD/CAM》学科自主学习，还有利于教师进行有针对性的《机械CAD/CAM》学科教学。
四、编写适用的教材，培养学生的学习兴趣和能力
为适应高职院校新课改新要求以及学生对于《机械CAD/CAM》不同的专业需求，高职院校应该进行《机械CAD/CAM》教材编写工作。在对《机械CAD/CAM》教材进行编写工作时应该注重结合工程实例，以实用、够用为基本原则，同时还应该做好关于《机械CAD/CAM》的课件与实训，保证学生理论学习与实践学习相结合。另外，开发适合学生自学的三维教学实训软件，提高学生的学习兴趣和积极性，锻炼动手操作能力。部分能力强的学生可组建团队参加机械CAD/CAM各类比赛，也可为中小企业解决一些实际问题，培养学生的钻研精神和解决实际问题的能力。
通过《机械CAD/CAM》课程建设的研究与实践，提高学生的创造性与工程职业素养，体现工学结合特色。使学生通过本课程的学习，初步掌握计算机辅助设计与制造的基本知识与技能，为今后从事工程技术工作，提高产品设计开发和创新能力打下基础。新时期、新背景下，加强对《机械CAD/CAM》课程建设的改革早已是必然趋势。我国高职院校在《机械CAD/CAM》课程建设方面积累了丰富的经验，但是在实际的《机械CAD/CAM》课程建设过程中，仍然存在很多问题。因此，高职院校有关部门及人员在深入研究《机械CAD/CAM》课程建设发展现状的同时，创新《机械CAD/CAM》课程建设策略，为我国高职院校在《机械CAD/CAM》课程建设方面的进一步发展提供借鉴与参考。
参考文献：
[1]闫波.《机械CAD/CAM》精品课程建设[J].机械职业教育， 2009（3）.
摘要：本文简要阐述了MOOC 的优势与缺点，对基于MOOC的教学模式进行了分析。针对机电专业，提出了混合教学模式的具体实施方法，对机电专业的相关课程进行了一系列改革和实践，从学习内容、教学实施和教学效果三个方面对混合教学案例进行分析，为混合教学在机电专业课程教学的广泛应用进行了有益的探索。
关键词 ：MOOC 网络课程教学模式混合教学
机械电子专业不同于机械学科其它专业，它不仅需要学习机械类课程，还要学习电子类课程，两个门类课程的学习方法差异较大，普通的教学计划难以满足学生与老师的需求。许多学生借助于网络，通过学科交叉学习的方式，将网络中的教师、课程和视频资源有机的结合，拓宽机械、电子课程的知识面。随着MOOC （Massive Open OnlineCourse，即大规模公开线上课程）的迅速发展，更多的机械电子专业学生选择在线学习，而忽略传统的课堂学习。网络课程面向网络所有学习者，可以进行“单对多”教学与“多对单”的学习，适用于远程教育和专业培训，没有时间限制，可以在任何有网络的条件下进行学习[1]。但是，随着课程和学生注册数的不断增长，教学效果适得其反。缺乏预修门槛和规模限制逐渐成为网络课程的短板[2，3]。由于机械与电子课程学习方法和所学基础知识差异较大，如学习者不具备授课所需的基础知识，将影响授课质量与进程。这不仅会影响学生的学习效果，也会影响教师的积极性。对于传统的课堂教学授课老师需要同时兼顾机械与电子两个门类的教学内容，应付繁重的教学任务、多媒体制作，这对每位老师来说都是不小的负担。因此对于机械电子专业，需要寻找一种更为有效的教学模式。因此本文尝试探索一种针对交叉学科的混合教学模式。
1 面向机电专业混合教学模式
混合教学模式是指将网络课程本地化，由任课教筛选和整理，供在校学生学习，并通过在线方式讨论答疑的课程模式。混合教学模式对学生设置入学门槛，规定预修课程，达到前期课程考核要求的学生才被允许学习课程。具体实施方法如下：
1.1 教师不再是课程的讲授者，而是课程的指挥者机械电子专业科目繁多，涉及交叉学科知识的选择与贯通，教师需要成为两个课程之间的指挥者和整合者。混合式教学将授课教师从传统的课堂教学和网络教学中解脱出来，让教师有更多时间专注于更重要的教学融合与互动环节，组织学生分组研讨，为他们提供专门指导，共同解决遇到的难题。
1.2 设置交叉课程预修门槛在传统的教学计划中，机械电子专业以机械类课程为主，电子类课程为辅，机械、电子学科的理论与实验课程比例严重不协调[4]。通常机电学院的电子类课程知识滞后，学生进入专业基础课和专业课阶段，由于理论基础薄弱，无法理解课堂教学内容，进而影响教学效果。因此，在进入重点专业课程前，教师提前将专业课程需要补充的知识和视频材料在大二学期就布置给学生。通过集中答疑的方式，在实体课堂教学中回答学生们预习中遇到的问题，了解学生已经掌握了哪些知识，哪些还没有被吸收，与学生一起完成预习作业与实验，做好专业课的前期工作。
1.3 指导学生建立学习小组MOOC 的学生基础不同，但却使用标准化的学习资料，完成同样的学习任务，无法得到主讲教师的单独指导和答疑。因此，引入学生讨论组学习方式，建立不同的兴趣小组与讨论组，根据兴趣组织具有针对性的学习活动，每个小组由1 名组长负责。例如，郑州轻工业学院机电学院机械电子系就要求参加“机械控制工程基础”课程的学生成立兴趣小组，如kalman 滤波小组、PID 小组与simulink 小组等，小组成员必须定期提交自学总结的文字材料，组长根据学习进度分配组员的学习任务。
1.4 将项目开发引入课堂按照每个小组的兴趣方
向，选择学生力所能及完成同时具有一定挑战性的开发项目。根据厂矿、企业实际需求选择开发项目，使学生提前了解和熟悉毕业后的工作，以实现学校与企业工作的“无缝连接”。由于机电专业需要兼顾机械与电子两个学科，因此项目中涉及的机械设计、控制系统设计、仿真等工作均由学生自己承担，保证每个学生具有充足的工作量，意在通过动手操作加深学生对知识的理解，提高解决实际问题的能力。
2 机械电子专业部分课程混合教学案例分析
2.1“单片机应用技术”课程的混合教学实验将传统的“单片机应用技术”课程分为两个阶段。第一个阶段采用在线视频教程补充电路基础知识，完成教师设计的在线课前作业。通过作业调查，确定学生已经掌握的知识和存在的困难，确认学习难点与重点。第二阶段开展课堂教学，并将学生每3 人分为1 组，选用开源硬件arduino 作为调试板，在规定时间内合作解决课堂中遇到的难题。小组调试通过后，学生就难点和重点内容独立接受测验，当场搭建电路并调试程序。与传统教学相比，采用混合模式学习的学生在结业考试中整体成绩提高了14％。实验班中98%的学生通过了单片机课程，教学取得了显著的成效。
2.2“机电传动控制”课程的混合教学实验本科“机电传动控制”课程在大三下学期开设，部分内容在其它相关课程已进行了学习，因此将教学过程分为三个部分。第一部分，简单介绍已学过的知识，通过测试的方式对学过的基础知识做快速复习，确定已学过知识中的薄弱部分，结合实例加深知识的理解。未学习的知识，教师选择相应的MOOC 公开课章节及教学视频，与教师课堂讲解结合，作为课堂教学主要内容。第二部分，申请实验课程，利用晚上和周末去实验室做实验，每3 人为1 小组，保证每名学生都独立承担实验并完成实验报告。第三部分，安排学生参加各种科技创新活动与机电类学科竞赛，扩展校外企业合作，培养学生的团队精神、实践能力和创新能力。通过调查获悉95%的学生认为教学内容可以激发自己的学习兴趣；82%的学生认为可以容易地理解和消化课堂知识。
机电专业教学模式的启示
由上述案例可知，混合教学模式不同于传统的课堂教学模式和网络课程模式，不再是统一化、标准化的教育模式。新的教学模式强化教师的引导作用，主要对教学方式和学生的学习方式进行调整，将网络教学、课堂教学和实践教学融入到教学实施的整个过程中。针对机电工程专业，混合式教学模式有两点启示：
3.1 通过教师引导强化薄弱课程的学习机械电子专
业教师多以教材作为核心内容，忽视了机械与电子学科之间的联系。学生对“机电一体化”的理解基本属于空白，实践更无从谈起。而在混合教学模式中教师不再是课堂上知识传播者和视频课程中的主角，而是教学过程的设计者。教师通过设置预修课程，利用网络资源或课堂讨论的方式弥补欠缺的知识，重点保持机械与电子学科知识的平衡，机械知识与电子知识学习并重。教师是“建筑师”，重点搭建机械与电子之间的桥梁，并利用实践活动强化学生对于知识的理解与应用。
3.2 积极拓展横向项目，实践与教学结合机械电子专业为交叉学科专业，重点在于机械装备与电子设备之间的集成与交互。只有通过实际操作与开发才能真正掌握机电一体化技术。目前各大院校设置有多种大学生创新活动项目，如机械创新设计大赛、挑战杯大赛等。教师可以鼓励学生积极参与大学生创新项目与校外企业的横向项目，将项目开发机制引入课后教学实践。通过在线指导、课堂讨论和操作演示，将理论学习与实际操作有机融合，强化对知识的理解，增强学生择业的硬实力。
4 结束语
机械电子专业为交叉学科专业，科目繁多，如何提高授课质量，有效地增强学生实际应用能力一直是个难题。交叉学科不仅要学习理论知识，更重要的是搭建不同学科之间的桥梁，知识融合与实践指导必不可少。与网络课程相比，混合教学带来一种新的教学方式，通过教师引导将线上教育资源与线下指导结合，将项目开发引入到实践教学中。通过在机电专业中实施混合教学方法，使学生在理论知识学习、实践能力锻炼等方面得到了全面提高，取得了良好教学效果。
参考文献：
[1]李征宇，化美艳.MOOC 的特点及其对传统高等教育的影响[J].软件导刊(教育技术)，2014(01):17-18.
[2]约翰·巴格利，陈丽，年智英.反思MOOC 热潮[J].开放教育研究，2014(01):9-17.
[3]康叶钦.在线教育的“后MOOC 时代”———SPOC 解析[J].清华大学教育研究，2014(01):85-93.
[4]王才东，杨文建，王辉“. 机电传动控制”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2013(10):73-74.
[关键词]机械原理 卓越工程师计划 教学内容与课程体系 CDIO 教学方法改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）01-0132-03
机械原理是机械类和近机类专业十分重要的主干技术基础课程，是理论课程向工程实践课程转换的过渡性环节，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用，在机械类高级工程技术人才培养的基础系列课程中是不可替代的。[1]但是，传统机械原理教学存在目标单一、内容陈旧、方法死板、考核简单片面等不足，与理论力学、机械设计等相关课程间存在教学内容重复或脱节、整体协调性不足等问题[2] [3]，导致教师讲课费力，学生听课乏力，教与学的效果不理想，甚至造成对立的师生关系。
学校针对机械设计制造及其自动化专业部级“卓越工程师教育培养计划”项目的实施需要，进行了基于项目的CDIO教学模式、基于网络资源和创意兴趣的自主学习模式等教学方法改革探索与实践。本文从机械原理的课程体系、教学方法等角度进行全面介绍。
一、面向卓越工程师教育培养计划的教学内容体系构建
处理好机械原理与理论力学、机械设计等专业基础课间分工和衔接，不同于机械制图与建模、刚体运动与力分析、零部件强度计算与校核、材料成型与加工等专一知识和能力的培养[4]，机械原理以培养学生面向机械系统的机构设计与分析能力为主，在机构学、机器动力学和常用机构等基本知识学习基础上，更加注重机械系统的设计和综合创新能力培养。[5]处理好机械原理课程内部各章节间内在关系，机械原理教学内容可划分为机械系统、基本原理和常用机构三大模块，构建各教学模块间有机联系，课程体系与教学模块关系如图1所示。
机械系统模块是培养学生系统观念的重要途径，利用完整的机械系统实例把课程知识点串联，贯穿绪论、机器人机构及其设计、机械系统方案设计等章节的教学全过程，形成闭环。
基本原理模块包括结构分析、运动分析、力分析、效率与自锁、机械平衡、机械运转速度波动调节等章节，重点讲授：1.机构结构分析中机构组成、自由度计算、组成原理和型综合等知识点;2.机构运动分析中解析法;3.平面机构力分析中运动副总反力和机构受力分析;4.机械自锁和速度波动调节。而与理论力学等前期基础课联系紧密的运动分析图解法采用实例化教学，在学生自学、练习、讨论基础上，点明速度影像和加速度影像等知识点;实践性较强的机构运动简图、机械平衡以实验教学为主线。
常用机构模块包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系和其他常用机构等章节，重点讲授：1.连杆机构中平面四杆机构设计的图解法和解析法;2.凸轮机构中轮廓曲线设计解析法;3.齿轮机构中渐开线直齿圆柱齿轮啮合定律、啮合传动、变位齿轮和斜齿圆柱齿轮;4.齿轮系的传动比和效率计算。而常见多杆机构、凸轮基本尺寸确定、渐开线特性、其他常用机构等知识点以自学、调研等自主学习方式为主。
二、基于认知规律的“以生为本”教学方法改革与实践
国内众多高校长期开展机械原理精品课程建设，使教学理论、课程体系、教学内容、教学方法与手段等研究工作不断深入，在教材、电子教案、电子教具、教辅参考资料、教学视频和网络平台等教学资源建设方面进展显著，为机械原理课程教学方法改革奠定基础。
（一）基于慧鱼组合模型的机械系统概念强化与贯穿
课程学习前，利用工程训练中心慧鱼创意组合模型，让学生按照已有拼装路线亲手搭建典型的机械系统模型，如各种类型机器人，使课程教学从“积木游戏”场景中开始，逐步了解机械原理所学的连杆、凸轮、齿轮及齿轮系等机构;课程教学结束前，要求学生根据学习内容，自主搭建一个新型的综合型机械系统。学生能够全程深度参与课程教学，实现寓教于乐，激发学生学习兴趣和热情。
以学生自主搭建典型机械系统模型为课程学习对象，贯穿机构结构分析、运动分析和连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系等教学全过程。引导学生发现并解决其隐藏的科学问题，包括概念理解、问题分析、问题求解等主要的学习环节，教师承担定义阐述、提出问题、思路引导、方法总结和疑难解答等辅工作，激发学生主观能动性，真正实现学生自主学习、教师辅助指导的教学模式。
（二）基于网络教学资源的自主学习模式实践
随着互联网技术的发展，大学校园内学生上网便捷快速，机械原理课程的网络教学资源十分丰富，如国家精品课程资源网[6]、江苏科技大学课程建设与辅助教学平台[7]、第一视频教程网[8]等，为机械原理课程的自主学习模式探索奠定基础。同时，在学校课程建设与辅助教学平台上开设相应的同步网络教学班级，实现课上课下同步进行。随着基于网络教学资源的自主学习模式推广，学生对机械原理课程的学习主动性和积极性逐步得到加强。
由于网络资源自主学习的时间、地点具有很大程度的自由，且学生对自主学习的效率存在差异，教师需做好前期引导和后期考核工作：每次课结束前，应明确下次课教学内容和对应的网络资源材料;每次课开始时，需通过提问、课堂练习等方法检查学生课后自主学习效果，对共同存在的疑难问题要及时解释，强化理解。基于网络教学资源的自主学习模式，不但调动了学生的主动性和积极性，而且自主学习环节实际上是一次学习阶段，课堂提问与检测环节则是二次学习阶段，课后作业、答疑等环节则是三次学习阶段，三者具有一定的时间差，对课程知识点的理论和吸收具有良好效果，尤其是课程教学。
（三）基于计算机和编程技术的项目式教学模式改革
项目式教学分为科技论文写作与课外大作业两类。在机械原理学科发展方向调研和文献查阅基础上，每位学生选择一个自己感兴趣的方向，如机械发展史、医疗机器人、生物机械、仿生机构、微小机械等，严格按照国家科技论文写作要求和规范撰写报告，包含题目、中英文摘要、中英文关键词、引言、正文、结论和参考文献等部分。
课外大作业是项目式教学的重点，引入计算机技术和Matlab软件进行机械原理课程课外大作业的解析法分析。课外大作业包括运动分析、力分析、连杆机构设计、凸轮轮廓曲线设计、齿轮轮廓曲线设计和速度波动调节这六种类型，要求全体学生自行分成3-4人一组，从六类大作业题目中分别选择三项，共同完成分析建模、编程求解、报告撰写、演示答辩等环节，各团队成员必须有明确的分工与协作，禁止以逸待劳现象。完成后要求提交大作业实践报告、Matlab程序源文件及分析建模的关键草稿纸等材料，实践报告应达到内容完整全面、字迹图标工整清晰、格式符合国家科技论文规范等要求，Matlab程序源文件应达到运行流畅、注释合理充分、格式整齐美观等要求。
项目式教学实施过程中，以学生为主体，教师起引导答疑作用，实现科研基本思路和规范的训练，培养学生运用计算机和编程技术进行学习、研究的能力，为学生后继其他课程的学习、课程设计、毕业设计以至毕业后科研创新打下良好的基础，培养学生进行科学研究或工程设计的良好习惯。
三、课程综合改革实践效果与注意事项
通过机械原理课程教学改革与实践，在掌握课程基本理论、基本知识和基本技能基础上，学生的机构设计、综合、创新等专业能力和系统性工程意识、基本的科研素养得到显著提高，在后续的专业课程、第二课堂（如课外科技制作、机械创新设计大赛等）、毕业设计等学习环节中充分发挥作用，尤其是第二课堂，机械类专业学生兴趣浓厚，积极主动，上手快，创意多，动手实践能力强。
由于机械原理课程教学改革涉及内容体系、课堂教学、课内实验、课外大作业和期末考试以及相应的考核方法，存在面广、点多、工作量大等问题。为保证课程教学与考核方法综合改革实践的效果，应注意以下几个事项：
（一）学生的兴趣与投入。课程学时不断压缩，课堂教学时间越来越短，但教学内容与要求反而提高，而课余活动（尤其是网络普及带来的网络活动）不断丰富，导致学习时间减少。针对现状，必须全面激发学生的学习兴趣，自主投入一定的课外时间用于课外学习，包括项目驱动式课外大作业、课外科技创新与制作等内容。
（二）教师的钻研与投入。目前高校普遍存在“重科研、轻教学”的问题，使职称评审、考核奖励等活动的科研成果要求不断提高，导致教师对教学的专研精神和精力投入不足，需从学校制度上做适当引导，如我校职称评审中的教学绿色通道和重金奖励的教学模范奖，将教学成绩、学生评价作为考核指标。
（三）课外学习资源的建设与应用。课外学习的硬件资源包括场地（如开放教室、实验室、机房等）和慧鱼组合模型、常用工具、常规机床等设备设施;软件资源包括课外大作业的项目和本科生创新计划、机械设计创新大赛等活动。
四、结束语
为从知识、能力和素质三个层次上提高机械原理课程教学质量，进行了课程体系梳理、教学方法改革与实践，构建有机统一的课程教学模块，实践基于慧鱼组合模型、网络教学资源、计算机和编程技术的新型教学方法，有效提高了学生知识水平、专业能力、工程意识和科研素养。
[ 注 释 ]
[1] 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2013.
[2] 于晓红，王小群，邱丽芳.机械原理与机械设计课程体系的优化整合[J].中国大学教学，2008（7）：34-36.
[3] 赵京，赖德华，门淑贵.以认知学习理论指导机械原理和机械设计课程的教学改革[J].大学教育科学，2004（2）：50-52.
[4] 陈文华，陈秀宁.“机械原理”课程改革的实践与探索[J].机械工业高教研究，2001（1）：71-74.
[5] 于晓红，韩建友，邱丽芳，等.深化机械原理课程教学改革[J].中国大学教学，2005（4）：25-26.
[6] http：// / details？uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac9291e8-0636 / 2014-02-20.
关键词：微课；翻转课堂；自主学习；机械制图
中图分类号：G4
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.01.077
0引言
近几年来，随着移动通讯网络的普及、社交APP的发展，生活和学习节奏越来越快。手机不离手，成为现代大学生的真实写照。无论课下还是课上，手机成为现代大学生的“随身标配”。
机械制图作为理工科院校的专业基础课，对培养专业技能和提高工程意识能力具有举足轻重的作用。但是在传统的机械制图教学中多媒体展示不够生动，讲授枯燥，学生对这种课程敬而畏之。大一新生从高中高压环境进入相对轻松的大学环境，手机成为他们放松的宣泄口。在传统机械制图课堂教学中，学生对多媒体教学这种授课方式渐渐的失去兴趣，容易导致学生注意力不集中，降低学习效率。他们更多的是需要独立的学习时间，独立自主的学习方式来完成课程的学习。由此可以看出学生这种对这门专业基础课的学习态度和个性化需求要求知识的获取途径和相关教师的教学方式正在发生变化。在这种背景下，微课在教育事业中蓬勃发展，并越来越多的得到推广。
1微课的教学影响及特点
微课作为信息时代一种新型的教学资源，是基于多媒体技术在5-8分钟时间段内针对一个知识点例如教材解读、例题精讲、重难点归纳等或者学习方法的讲授、教学经验的交流等一系列教学活动而进行针对性讲解的一种音视频展示。微课颠覆了高校教师对课堂教学的传统思维。
微课有别于传统视频课程。传统的视频课，一般录制时间较长。因此在录制的时候一旦出现错误，就要重新录制，浪费时间。微课录制时间短，也有助于教师对授课内容的把握，提高了教师的课堂设计能力。传统的视频课由于载体的原因和其他一些原因资源较为封闭，并且都是以教师讲授为主，与学生的互动甚少，学生缺乏学习兴趣和学习的主动性，因此微课也成为教师课堂教学的一个重要资源。
1.1短小精悍，随时随地可以学习
机械制图类的微课要求在较短的时间内将抽象的制图方面的知识点或者例题用直观的动画及具有感染力的讲解展现，既可以增强了视觉与听觉的冲击力和表现力，能在极短时间内吸引学生的眼球，又提高学生的学习兴趣，加深他们对学习内容的理解，学习效果更加明显。可以方便利用极短的时间迅速学一个知识点或者一个例题，学生学习的自主性大大提高。
1.2单体容量小，载体丰富，便于传播
微课都支持各种主流的流媒体格式，学生和老师都可以方便下载，可以灵活的在移动端播放和传播，便于学生与学生之间，老师与学生之间的互动与交流。互联网和移动设备的传播，方便了教师之间教学经验和方法的交流
1.3主题明确，结构独立
微课的教学目标比较单一，所以教学主题非常明确，主要围绕学科中某个知识点，如重点、难点、疑点等展开教学活动。而微课是基于某个知识点或教学主题建立起来的，各知识模块间松散独立，呈现出课程学习的结构相对独立的特点。
2基于微课的机械制图教学改革c实践
微课的主要作用：第一，满足学生个性化学习需求，帮助学生实现自主化的学习；第二，提高教师教学水平，提高教学效率。微课的用途可以分为两种：一种是课前预习或课上；另一种是课后复习、巩固和深化。而目前手机充斥校园的情况下，根据实际调查研究，布置课前预习任务收效甚微，所以微课主要还是用于复习使用。复习时，学生最喜欢的就是一个知识点的哪个点不会，就能够找到一个单独的某个不懂得知识点的讲解或活动过程展示微视频或者是某个习题的讲解。因此机械制图知识点划分以及习题讲解就是制作机械制图微课的重点内容。
根据本校的教学计划，机械制图96学时，其中课授80学时，课程设计16学时。课授80学时分两学期完成，每学期40学时。第一学期40学时，主要内容为第一章制图的基本知识，第二章基本体的投影，第三章立体交线的投影，第四章组合体，第五章轴测图。本文以第一章内容做教学设计节点划分作示意，第一章教学设计节点划分如表1所示。
3微课在机械制图教学中发展方向
随着本校测绘实验室的建立和完善，我校将逐步形成计算机绘图、测绘、徒手绘图、尺规绘图融为一体的机械制图教学模式。在这一教学模式的发展下，我校近年来连续几届获得“高教杯”制图大赛的一等奖、二等奖！
微课是一种新的教学理念和教学手段，可以提高学生的自主学习能力。通过笔者阅读大量文献并且结合本校实际情况研究，翻转课堂教学模式下机械制图的发展方向主要包括四个方面。
3.1三维CAD辅助教学
将三维CAD软件融合在微课的机械制图教学中，并且制作三维软件的微视频教学课程，学生不但可以学习掌握三维软件，而且可以带动机械制图课的学习，为高年级学习专业课做好铺垫，并且可以为高教杯，3D大赛，挑战杯等各种赛事打好基础。
3.2加强徒手绘图训练
徒手绘图在设计交流阶段以及一些现场测绘时经常被使用到。徒手绘图要求有较高的对空间想象能力，是工程技术人员必备的技术能力，也是目前教学改革模式下非常重要一项手段。
3.3结合实践，开设测绘实验
开设相关零件测绘实验，可以培养学生独立分析和解决问题的能力，并且可以培养学生的对机械零部件的认知度以及动手能力。
3.4翻转课堂教学
翻转课堂模式下学生的自主学习能力和语言表达能力都将得到训练和加强，翻转课堂模式下，学生课上或者课下观看微视频教程来完成课程的学习，并且在课上讨论视频中的疑难点，提高学习效率。
4结语
微课作为学生个性化、自主化学习的教学产物，是一种新生态网络教学资源，具有课程内容短小精悍、载体丰富、结构独立等特点。微课的特点决定了它在机械制图课程教育教学中必然具有广阔的应用前景。本文从微课教学的角度分析如何进行关于机械制图类课程的改革与建设。结合本校优势资源，渐渐形成实验测绘、徒手绘图、课堂多媒体教授的有机教学模式。作为一名高校教师应该顺应时展，把握时代命脉，更新教学理念，合理配置教学资源，优化教学设计，提高教学效率，实施有效的课堂教学行为，满足学生自主化学习的需求，在学生分享信息技术高速发展下的优质教育资源的同时，真正的提高校园人才培养教育质量，培养社会需要的全素质人才。
参考文献
[1]林胜.基于“微课”背景下高职院校《机械制图》教学模式改革探[J].高教论坛，2014，（10）.
[2]胡铁生，周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术，2014，（2）.
[3]许国玉.依托“技能竞赛和考试”提升机械制图创新教育[J].图学学报，2015，（4）.
随着社会经济的快速发展，社会对技能型人才的需求越来越旺盛。与之相对应地是，高质量的技能型人才紧缺，一些技校培养出来的学生难以符合企业发展的需求，难以快速地、无缝对接地参与到企业的生产实践中。特别是技校机械类专业，本身具有较强的实践性。企业在招募机械类专业的学生时，往往抱有来之能战的心态。因此，对于技校机械类专业而言，在人才培养的过程中，落实科学、全面、严格的实训教学的方式，能够最大化地提升机械类专业人才的实践操作能力。
技校机械类专业教学中存在的问题分析
技校机械类专业的实践性要求在教学过程中，必须注重理论教学与实践教学的结合，不断提升学生的实践动手能力，不断优化学生的实践操作能力，以有效地适应社会和企业的需求。但在当前技校机械类专业的教学过程中，存在着诸多的问题，严重影响和制约着学生实践动手能力的提升。一方面，在技校机械类专业的教学过程中，仍然采用传统的教学体制，即“2+L”的教学体制。这种教学体制将教与练人为地割裂开来，学生在技校需要经过两年时间的理论学习以及简单的技能操作。但这种技能操作与企业实际需求存在着较大的脱钩性，难以综合性提升学生的素养。待学生进入第三学年后，技校才会安排学生进入企业进行简单简短的实习。在学生实习这段阶段，虽然由经验丰富的员工辅助他们完成实习工作，但这些操作人员往往凭借经验办事，难以真正将核心思想和核心技能传授给学生。另一方面，在技校机械类专业的教学实践中，普遍缺乏对实训教学的重视。无论是技校管理者，还是教师，都将实训教学与学生实践实习混为一谈。其实这是非常错误的，前者是针对学生职业技能的训练和培养，后者则是简单性地完成实习工作。同时，传统的教学理念，往往过于注重“一对多”的教学传授，教师按部就班地讲解各类机械的操作技能，学生模棱两可地学习各类机械的操作技能，这本身难以优化学生的实习实践能力。再加上大部分技校缺乏科学完善的机械设备，缺乏供学生实训演练的操作设备，这些都会影响技校机械类专业实训水平的提升。
技校机械类专业实训教学的实践策略
技校机械类专业的实践性非常强，在教学实践中，应该完全参照职业资格标准和规范来实施实训教学，以综合性提升技校机械生的实践操作能力。
以职业资格为标杆，落实严谨的实训教学。在技校机械类专业的实训教学中，学校和教师应该完全参照职业标准和职业资格规范来实施教学工作，有效地提升教学的针对性，有效地提升教学的有效性。技校机械类专业为培养符合企业需求的，高素养的技能型人才，必须参照职业资格规范来实施实训教学工作。教师应该结合该校的实际情况，结合学生的实际职业诉求，开展针对性的实训教学工作。为强化实训教学工作的有序落地，必须匹配完善的目标，循序渐进地进行。在实训教学的过程中，为了确保学生掌握科学合理的操作技能，需要发挥教师的引导作用。教师需要按照规定化的流程，按照规范化的动作来分解性地进行演示，指导学生在实践操作中，格外注意动作的规范性和严谨性。此外，在实训阶段，为了确保学生能够全面理解理论知识与实训技能之间的关联性，教师应该给予充分的讲解和指导，并格外留意学生不规范的操作行为，及时指正及时指导。
以复合型技能人才为目标，不断细化实训方案。技校机械类专业的实训教学中，为了优化人才培养的质量，综合性地提升人才的技能，为社会培养复合型的一专多能的人才，需要技校机械类专业在实训过程中，以复合型技能人才为培养目标，不断落实严谨科学的培养方案，以全面提升人才的素养。在实训教学实践中，教师应该结合机械类专业学生未来可能就业的方向或者可能从事的岗位，将多项技能糅合在一起，以培养一专多能的人才。特别是在社会快速发展的新形势下，复合型人才是企业的热门需求。机械类专业的实训教学工作，必须注重突出学生的复合型技能，将学生在未来就业中可能从事的岗位以及周边技能统统纳入实训环节。此外，为培养高素质的技能型人才，还需要教师在充分了解W生特点和专业特色之后，为学生量身打造实训方案。实训方案要以精细为特色，为学生制定不同阶段的小目标，逐步完成实训工作。
新的课程改革在课程实施上倡导教学方式的多样化，注重学生自主地、富有个性地学习，突出学生在学习过程中的积极体验、乐于探究、勇于实验和勤于思考，从而实现三维培养目标的有机整合。本文以新课程下“机械能守恒定律”的教学为例，通过对该课堂流程的实录分析，浅谈实验探究能力和理论推导能力的有效结合的教学方式的基本设计理念、原则以及教育功能，如何采用此种教学方式充分激发学生学习的高度自主和能动性，实现有效的物理课堂教学。
关 键 词：教学方式、实验、理论推理、有效结合
物理规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习，加强科学探究，而物理实验既能为学生的自主学习、科学探究打下基础，又能为学生的自主科学探究提供物质的保证，所以许多教师在评价一节课的好坏时，也把实验的新颖、学生动手做实验的时间和实验能力培养等做为重要的评价标准。但是，他们却忽视了学生理论探究能力的培养，而理论推导能力可以说是物理规律的发现和发明的直接推动力。如何使二者完美地结合也应是我们物理教师应该关注、研究和探讨的问题，而不应该片面强调实验探究能力忽略理论推导能力。物理学史实证明许多物理学家在发现物理规律时，在实验条件不完全具备的情况下都发挥了他们的聪明才智，利用科学的理论推导得出了著名的物理规律公式。例如：自由落体运动规律就是逻辑思维和实验的完美结合。
本文以新课程下“机械能守恒定律”的教学为例，浅谈如何将实验探究能力和理论推导能力的有效结合，触发学生思维，点燃学生情感，充分发挥学生学习的高度自觉性和能动性，使物理课堂教学产生无穷的乐趣进而实现有效甚至高效的物理课堂教学。
一、课堂教学流程与分析
1.创设问题情境，生成课题
情景一：弹弓将弹珠弹出。
由现象得出：橡皮筋的弹性势能和弹珠的动能的转化。
情景二：滑板、滑轮、自行车等极限运动的视频。
由视频得出：极限运动中动能和重力势能在相互转化。
情景三：国际撑杆跳比赛的视频。
由视频得出：撑杆跳中动能、重力势能和弹性势能在相互转化。
设计目的：通过实验和视频明确教学主题，有效激活学生对动能和势能的认知，提出动能和势能是可以相互转化的，为师生互动生成新知识、探索新规律提供实际场景，增加感性认识。
2. 建立物理模型，深入研究
模型一：用一细绳一端固定，另一端连接一个小球，让小球在竖直平面上摆动，研究动能和重力势能的转化。
模型二：利用水平放置气垫导轨，将弹簧一端固定，另一端与滑块连接，让滑块在气垫导轨上运动，研究动能和弹性势能的转化。
设计目的：许多的物理定律和规律都是把实际的研究对象或物理过程抽象为理想化的物理模型，然后研究物理模型所涉及的物理量及其相互关系。物理教学中，应该注重培养学生理论建模的能力，让学生忽略次要因素，抓住事物的本质去解决问题，对复杂的事物简化，进行抽象，从而建立起物理模型。
3．设计实验探究方案，体验表象规律
实验一：利用模型一，用一拉力使小球缓慢向上做圆周运动，理论分析机械能是否变化，如何变化？
实验二：利用模型一，小铁球从某一高度释放，动能和重力势能在转化时，机械能是否变化？你通过什么简单方法可以检验结论的正确性呢？
实验三：利用模型一，将小铁球换成塑料小球，再次完成实验二，观察实验，得出在这个过程中机械能是否变化？
设计目的：通过实验观察，根据学生已有的知识引导学生猜测，拉力做正功使小球的机械能增加，空气阻力做负功使小球的机械能减小，通过对比实验理论分析在空气阻力忽略不计时，小球在摆动过程中只有重力做功，小球的机械能守恒。在实验探究中将静态的知识转化成动态的演示过程，激发学生的学习热情，唤起学生探究新知的愿望，让学生在理论猜测――验证――结论等一系列教学活动中体会机械能守恒的条件。通过学生参与探究体验，自主总结规律，有效避免教师的单向罗列与陈述，将自主探究与合作学习落到实处。
4．经历理论探究，验证实验结论
探究一：通过模型一，小球在只有重力做功情形下，根据功能关系定量计算动能的变化量和重力势能的变化量是否相同。
探究二：通过模型一，小球在除重力以为还有其他力做功情形下，根据功能关系定量计算动能的变化量和重力势能的变化量是否相同。
探究三：分组探究平抛运动、自由落体运动、在斜面上运动的物块情景，动能的变化量和重力势能的变化量是否相同。
设计目的：在实验探究结论的基础上，根据学生根据已有的功能关系知识引导学生理论推导机械能守恒的条件，从推导过程中体会重力做功不改变物体的机械能，而改变物体机械能的是通过非重力做功实现的，并通过理论推导证实实验结论的正确性。通过其他运动情景的理论探究过程，得出机械能守恒的条件是普遍适用的。学生通过参与理论探究体验，不仅体会到实验探究的重要意义，而且更加深入了理解机械能转化和守恒的思想。
5．成果交流，深入研究
5.1在小组交流的基础上，达成以下共识：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
5.2在以上结论的基础上，理论分析动能和弹性势能转化中，机械能守恒的条件。
设计目的：通过动能和重力势能发生相互转化中机械能守恒定律的得出，使学生感受到探究成功的喜悦与体验，增强学生探究物理的信心。利用物理的类比法进一步的通过理论探究动能和弹性势能转化中，机械能守恒的条件。
6．总结机械波守恒定律
学生得出结论：在只有重力或弹力对物体做功的条件下，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。
7．物理在生活中的应用
[习题] 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？ 在这个过程中机械能是否守恒呢？
二、 教学感悟
将理论探究和实验探究紧密的结合的教学方式才能把物理课上出物理味道，它通过学生亲历探究过程，促进个体思维的突破和能力的提升，激发了学生学习物理的兴趣，掌握学习物理方法，为学生的终身学习提供后续保障。
1．关注生活，培养学生的建模能力
物理学中概念与规律的发现，都源于一个具体的物理问题，美国教育家布朗认为：“学习的环境应放在真实问题的背景中，使它对学生有意义”，而真实的问题就存在于学生的生活中。但是，寻求解决问题的方法往往是迷雾重重，其中所用的方法或得到的理论却是最有效的和最简洁的。物理课堂上必须为学生营造一个个物理情境，还原知识产生背景。在“机械能守恒定律”教学中，利用很有视觉冲击力的“极限运动”，生活中打弹弓等实例，将动能和势能的转换关系包含其中。让学生利用刚刚学习的动能、势能概念，从这些复杂情景中抓住主要研究的问题，学会从实际情景中抽出理想模型，简化物理研究的过程。这也是物理教学和学习的核心，无论从应试还是能力提升都起到重要作用。
2．实验探究，初步体验物理规律的形成
高中教学中绝大部分的物理规律来源于对事物的观察与分析，透过事物的表象把握其本质，而关键性信息的获取和处理对能否发现物理规律起着决定因素，若能启发、引导学生亲自参与和发现规律的发现过程，学生对于规律的理解将会更加深刻，应用更加自如。
本节课运用类似理想实验来探究机械能守恒定律。在实验探究当中，选用铁球和塑料球的对比实验得出阻力对机械能守恒的影响，当阻力逐渐减小，观察出这个过程中小球机械能的一个变化趋势，最终推导出阻力为零的情况。通过模拟物理学家伽利略研究采用的理想实验方法，以可靠的实验事实为基础，突出主要因素，忽略次要因素，通过抽象思维得出机械能守恒定律的条件，将实验与逻辑思维紧密的结合在一起。
3．注重实际应用，通过理论探究加强学生科学思维训练及方法形成
看到的实验结论不一定反映了物理的本质，而且高中阶段有很多规律是无法通过物理实验来得出，例如万有引力定律就是利用了牛顿运动定律和对称性得出的。在教学中要通过理论推导和验证来探究物理规律，这样更能加强学生对于知识的理解，对它在实际生活中应用更有信心。学生通过理性探究，自觉的寻找生活中应用的物理知识、方法，并能把物理知识、方法用来解决生活中的现象，这样习惯的养成可以有效的提高学生的科学素质。
《机械能守恒定律》这节课的难点是机械能守恒的条件是只有重力做功。首先引导学生之前学习机功能关系，即合外力做功过程动能发生改变，重力做功的过程重力势能发生改变，而后理论分析实验中阻力做功、拉力做功等情况下机械能不守恒，理论探究机械能守恒的条件，即只有重力做功。通过师生互动、思维探究以及理论推导过程，深刻领会到物理学科的严谨性和流畅性，感受物理之美。让学生在探究、推理过程中得出结论，有利于培养学生的推理能力、分析归纳能力和探索发现能力，领悟理想研究方法。
4. 让实验探究与理论探究成为探究式教学的两翼
学生的科学探究并不意味着只动手操作进行实验活动，凡是有利于学生“构建知识”，形成“科学观念”，领悟“科学研究方法”的各种活动都属于科学探究范畴。在教学中要将这两种方式结合在一起。美国的物理学家最近评出“最美丽”物理实验，这些实验共同之处是：它们都“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂，这种美丽是一种经典概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论，就像是一座座历史丰碑一样，人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空，对自然界的认识更加清晰。
新课程要求学生通过物理学习能“体验科学探究过程”，从而提高学生的科学素养。学习过程更多的是学生体验的过程，将理论探究和实验探究紧密的结合的教学方式有利于学生体验科学探究过程，注意过程的体验，有助于学生知识的构建，方法的形成，能力的形成，并在学习过程中形成科学的态度和科学精神，掌握科学方法，成为解决问题的高手。同时在物理教学中注重物理过程的体验，能激发学生学习热情，有利于学生借助直接或间接经验将知识内化，并在探究过程中培养坚韧不拔、探索知识的科学精神，将科学知识和科学素养有机统一。
参考文献：
[1] 高中物理课程标准．人民教育出版社，2003 ．
【关键词】中职；机械专业；实践教学
在我国的教育体系下，职业教育就是以就业为基本导向并且在教育过程中随时体现职业性和实践性特点的教育层次。进行实践教学的基本目的就是培养出学生的动手操作能力和实践素质来增强岗位适应能力。近年来很多机械类企业对于毕业生都提出了不加培训直接上岗操作的要求，这就更加需要改进目前机械类专业的教学体系来进一步加强实践性。本文就对中职院校的机械类实践教学进行探讨。
一、优化机械类专业教学体系
对于中职类院校的机械类专业教学来说其教学体系是由硬件和软件共同组成的，硬件基础主要包括了实验室以及实习基地等，软件主要包括了教学内容和方式等。中职院校机械类专业的毕业生在掌握文化基础知识基础上必须有较强的操作能力，才可以实现毕业之后的无培训直接上岗。所以在进行教学体系改革和优化过程中必须以实践为核心来进行，遵循职业教学的教育规律来让学生逐步掌握职业技能。
笔者在经过教学实践之后认为，对于中职院校的机械类专业学生来说，教学体系的设计应该采取两步阶段、三模块的方式。在模块上分为基本实践、实训实践以及综合实践三个部分，在每一个模块内部分为教学以及实践两个阶段。基本实践为最初的初级阶段，以简单机械操作、测绘以及cad等为主要内容。实训实践指的是结合机械类专业安排职业实践学习，例如对数控技术专业就需要单独开设针对数控机床的维修、设计等课程，这是进行职业教育的第二阶段。综合实践就是以岗位群实习来进一步培养学生全方位的综合素质，这是进行实践教学的高级阶段。在学习方式上，努力发挥出学生的主体作用来增强学生在拟定实践步骤、独立完成实践设计的能力。
从学生学习周期角度来看，校内学习+校外实习的方式取得了很好的实际效果，也是对中职院校进行教学体系改革的要求。在这种模式下学生在校期间完成理论知识学习，然后到企业内顶岗实习一年，这样就可以实现学生毕业后直接上岗工作而不需要磨合。
二、促进机械专业教学内容改革
在针对中职院校机械类专业进行教学内容改革时，应该严格遵循大方向与小选择相结合的方针，以企业需求为基本导向来加强职业技能教育。尤其是在目前企业生产更新速度加快的背景下，在对教学内容进行设计时更加需要以企业生产为基本参考。按照就业为基本导向来对传统课程进行重组，体现出中职院校鲜明的教学内容和特点。
第一就是强化实践动手能力，通过增加实践展示以及实验的课时来巩固基础理论知识学习，同时起到提高实训技能的作用。第二就是拓宽学生的专业技能，在教学内容上突出专业特色时还应该加强一般能力的培养，例如计算机基本操作常识、基本英语能力以及使用计算机进行信息检索的能力，这样学生进入企业后不仅能够完成车间生产和基本维修工作，还可以通过计算机、外语来赢得更大的发展空间。第三就是重点突出核心技术能力，对于中职院校机械类专业学生来说其核心技术能力是机械cad或机械cam技术能力，主要是通过计算机绘图以及数控技术等环节来逐步实现全面学习。对学生核心技术以及综合能力的培养需要在综合实践以及专业实践环节来完成，这就要求老师增加探索教学内容来强化学生解决实际问题的能力。第四就是强调复合实践学习，由于机械生产逐渐复杂化，一台操作机器就可能涉及到多个工种，例如车床、磨合、钻孔或维修等；而一条生产线中就可能涉及到压力、热处理等多种工艺技术，随着目前一体化设备的逐渐普及就需要在教学中逐步增加复合实践教学，强调将不同专业以及不同工种所涉及的知识进行整合，这样不但可以提升学生的综合实践能力，还有利于促进学生主观能动性的发挥来增强适应能力。
三、促进实践教学与日常校园生活的结合
相比较高等院校学生来说，中职院校学生都还处于青春期的年纪，尤其是针对机械类专业来说，枯燥的操作训练、技术学习很容易导致学生积极性和主动性的缺失。这就要求中职院校进行实践教学时尽可能联系校园生活实际来增加学习的趣味性。例如实践学习与作品展示、竞赛结合来提升校园技术氛围，而竞赛形式的实践学习也有利于提升学生积极性。实践学习还需要结合校园日常生活，例如焊工专业学生的教学内容就可以结合环保材料等来设计校园垃圾车，而数控专业可以让学生自主设计、制作迷你车等。不仅如此，实践学习结合安全素质教育也是当下我国企业生产安全事故频发背景下提出的新要求，让学生在日常实践学习中就养成安全责任意识。
四、开拓中职院校校企合作新模式
中职院校发挥其在教学、办学上的优势，企业发挥出其在技术能力、实践空间上的优势来实现校企合作办学将是之后一段时间内中职院校发展的新趋势。而校企合作办学不应该仅仅停留在形式层面，对于中职院校，尤其是机械类专业学生来说还应该在教学内容设计、评价机制设计、录取考试以及教学体系等更深层次上展开。例如针对某一企业的特殊生产需求来“定制”学生来实现学生毕业和就业之间的无缝连接。在校企合作模式下中职院校要把握主动性和全局性，尽管校企合作模式中以企业需求来建构教学体系和教学内容，但还是不应抛弃基础知识以及机械专业综合技术的学习来降低学生失业后二次就业较困难的风险。
除了上述内容之外，中职院校还需要加强其硬件环境和软件条件建设，由于机械专业实践学习需要大量基础设备和实训材料，所以拓宽院校资金来源实现硬件建设升级以及强化软件条件是中职院校在之后发展中一个重要的课题。
结语：中职院校机械专业在以就业为基本导向的教学理念下的实践教学，其核心就是仅靠企业实现实践能力的提升，这就需要在优化校企合作模式以及教学体制、内容、评价机制改革等方面做更深入、更全面的探讨。
参考文献：
[1] 吕顺，林琳，余顺火，马道荣，杨雪飞.共建校内外实习基地 提升食品专业实践教学质量[J].农产品加工（学刊），2011（01）
[2] 苗传丽.浅议实践教学在教学中的作用[J].科技创新导报，2011（21）
[3] 韩晓.广告专业实践课程教学设计[J].才智，2011（05）
[4] 胡瑛.论新闻专业实践教学工作的开展[J].新闻传播，2011（03）
购物车(0)