机械设备维修工程学教学方法与实践

　　这篇机械工程师论文发表了机械设备维修工程学教学方法与实践，如何改善教学质量呢?有哪些提高机械设备维修工程学课程教学的措施呢?论文从教师队伍建设、教学理念、教学内容、考核方法、科研促进教学等方面对课程建设进行探索和实践，进行了如下探讨。

　　关键词：机械工程师论文,机械设备维修工程学,课程建设

　　机械设备维修工程学课程针对机械设备的维护、检查、安装、拆卸、修理，讲述基本故障理论、维修技术和维修管理方面的知识和技能，包括机械设备维护检修制度，零件部件失效类型、机理，润滑材料及润滑原理，拆卸工艺及方法，装配工艺及方法，修理工艺、方法和安装工艺及方法等内容。课程特点是理论和实践结合非常密切，对教师“教”的能力和学生“学”的能力都有较高要求。随着新时期工业发展的需要，在机械设备维修工程学课程建设方面以往所做的探索和实践还不够系统、全面和深入[1-4]，师资队伍建设力度不够大，教师的实践能力、教学经验和捕捉新知识和新技能的灵动性有待提升。教师的教学理念陈旧，仍然以教师为主体，以传播知识为主要任务，忽视了应用型人才的培养目标。教学内容更新速度缓慢，先进的概念、知识和技术不能及时充实。教学方法单一，课堂讲授多采用以教师讲、学生听的授课方式，教学内容多平铺直叙，课后作业简单枯燥无创意。考核方式单一，仍以考试为主，内容局限于教材，偏重死记硬背，不能体现对学生多方面综合能力的考核。开放性实验项目少，实验设备数量少，等等。本文结合辽宁科技大学机械设计及其自动化学院的机械设备维修工程学课程建设的探索与实践，阐述该课程改革实施路径，为教学改革和人才培养提供参考和借鉴。

　　一、加强教师队伍建设

　　(一)优化教师队伍结构

　　教师是高等院校的主体，高水平的教师队伍是高水平大学的重要标志。从年龄、学历、职称等几方面着手，优化教师队伍结构[5]。目前，任课教师6人，其中35-55岁5人;博士3人，硕士2人，本科1人;教授1人，副教授3人，讲师1人，梯队结构合理高效。

　　(二)加强教师实践训练

　　机械设备维修工程的实践性、科学性、综合性、创新性决定教师必须在拥有足够扎实的理论基础知识的同时，还要具备相当强的实践能力。近年来，很多青年教师从学校(学习)到学校(工作)，缺少必要的工程实践训练。为弥补这一不足，要求刚入职的青年教师必须参加实验教学环节，参与指导本科生生产实习和毕业实习。安排中青年教师到相关机械设备工厂挂职工作或学习，鼓励高级职称教师与企业共同完成科研项目，以提高教师的工程实践能力。

　　(三)新老教师“传、帮、带”

　　机械设备维修工程学课程理论与实践结合程度高，学科交叉特点明显。为帮助青年教师尽快地熟悉课程和实验内容，要求新开课教师首先进行至少一轮的助课和实验室工作，然后由资深教师“传、帮、带”。通过试讲、互相听课、教研讨论、集体备课等方式，提高青年教师的教学能力和综合素质。

　　二、更新教学理念

　　大学不是“职业培训班”，传授专业知识固然重要，但培养学生正确的价值观和探索、思考、学习以及践行的能力是根本[6]。新的教学观摒弃几千年来教师讲、学生听的授课模式，将教师的角色定位为研究者和创造者，由知识的提供者转化为学生学习发展的合作者、引导者及促进者，由教学的主角转换为“平等中的首席”[7]。教学中注重“以学生为本”，强调“以学生为主体，教师为主导”[8]。首先，教学过程中，教师的主要任务不是传播知识，而是启迪学生思维，介绍学习、研究的方法，使学生面对不断增加的知识和信息，懂得如何获取，如何选择，如何用所学的知识解决实际问题，懂得用正确的情感、态度、价值观去对待[7]。学生在课堂上感受到的是自由参与、随时提问、即兴讨论的氛围，得到的是获取理论分析和实践能力的方法，以及积极认真理性的思维习惯。其次，根据学生的实际情况(认知水平、兴趣特点等)设置教学方法和教学内容。机械设备涵盖各行各业，为了扩大学生的择业机会，不仅讲授课程知识体系中的内容，还从学生喜欢的就业行业和领域选择相关内容，思考、研究学生需要学什么，怎样才能学好。为学生提供更完善、更具现代意识、更富于人性化的教育服务。了解到一些学生对冶金机械设备和机器人感兴趣，在讲授中及时加入与冶金机械和机器人有关的设备故障案例和维修管理理念，引导学生查阅资料，参与讨论，在不偏离教学内容的前提下，满足学生的兴趣。第三，注重师生互动[7]。利用课堂和课间的交往鼓励学生动口、动脑、动手，积极参与课堂教学活动。充分发挥学生的主动性和创造性，使之真正成为学习的主人。课后通过各种方式的交往使师生平等对话，随时听取学生的反馈意见和要求。

　　三、充实教学内容

　　为了使学生更好更快地适应社会工作环境，课程教学内容不能一成不变。在不断讲授和学习的过程中，把最先进和前沿的机械设备维修制度、润滑材料、维修技术等知识和实例引入教学，丰富充实教学内容。在机械设备维修基础知识中，增加对全员生产维修(TPM——TotalProductiveMaintenance)的介绍及其在鞍钢等企业具体的实施办法以及在国际知名企业实施的效果。引入一些国外航空航天、军事设备上的维修管理方法，如PHM(Prognosticsandhealthmanagement——故障预测与健康管理)等，引入“创新维修智库”等新概念。在修复技术中，增加激光表面修复技术、空化水喷丸处理、磁研磨和复合喷涂等新技术的介绍。

　　四、创新教学方法

　　(一)“问题式”切入

　　在理论知识学习之前，结合工厂实际案例提出问题，激活学生的好奇心和求知欲。通过提问和引导，开启学生的思维，将学生分析问题的思路引导到即将学习的理论知识中来。比如，在讲授点检之前，举出某转炉氧枪绳断绳事故，让学生分析事故原因，引导学生在学习点检之前明确该工作的重要性。

　　(二)“启发式”引导

　　根据教学目的、内容、学生的知识水平，运用多种教学手段，采用启发诱导等办法讲授知识，调动学生学习的积极性和主动性，对学习能力的培养和智力水平的提高很有帮助[10-11]。课程教学中，采用思维导图式的“图示启发”讲解焊接技术的分类，围绕细长轴类零件变形的热校正是加热顶部还是底部的“讨论启发”，利用图片、实物、幻灯、录像和演示联轴器安装质量检查及调整的“观察启发”，将金属弹性后效和残余应力归类进行比较的“类比启发”和以静压润滑和动压润滑为中心，多角度发问的“发散启发”[12]，受到了学生的欢迎，效果显著。

　　(三)“文献扩展式”自学

　　由于学时限制，有些知识无法在课堂上讲解和讨论透彻，对于一些学生感兴趣的知识点，指导学生充分利用学校电子资源数据库查阅文献。通过自学扩展知识面，变被动为主动，提高了学生的学习兴趣，也增强了自信心。另外，使学生认识了专业文献数据库的意义和作用，督促学生养成专业文献资料检索的习惯，提高专业知识的自学能力和自主探索能力。

　　(四)“参与式”体验

　　“参与式”教学法包括三部分。第一部分是教师挑出部分课程内容由学生讲授，学生在讲解中体验传授知识的感受，发现自己对讲授内容准备的充分与否和对知识理解的透彻与否。第二部分是鼓励学生应用三维软件制作实验设备，以动画形式展示装配、拆卸和检测调整过程，发现自己对要求掌握的知识是否足够、扎实。第三部分是鼓励学生课余时间到实验室和工厂体验设备维护和管理的工作，以消化理解课程所要求掌握的内容。

　　五、改革考核方法

　　考核是衡量授课质量的主要方法。机械设备维修工程学课程的考核方法在实践中经历了数次改变，已经由一张期末考卷定成绩，变为考核成绩由“出勤及课堂表现+章末思考题解答+作业题+PPT演示+实验”几部分组成，更全面地体现了学生学习全过程。平时出勤以点名和提问为主。课堂表现包括听课状态、主动回答问题和提出质疑、认真记笔记等。章末思考题是课程重点内容的总结，要求学生每章结束时选择完成部分思考题，以检查掌握课程基础知识和重点内容的情况。作业题主要是计算题，结合工程实例，设计一些现场需要通过计算才能解决的实际问题，要求学生根据课程要求进行解答。PPT演示是要求学生按教师给定的题目，也可以自己选择与课程相关的题目，通过查阅资料，每人(也可以每组)做一份规定题目和内容、规定片数的演示文稿，然后学生主动要求或教师随机抽取几位学生演示，并回答教师和同学提出的问题，通过自评、学生互评和教师点评几个环节，巩固专业知识和提高专业素质。考核方式在实践中不断创新优化，可以通过制作与该课相关的教具模型，实际制作装配拆卸安装设备和零部件，将与该课相关的专利申请和获得竞赛的成绩作为成绩考核的一部分，尽可能体现考核方法的全面性、综合性、客观性和实用性。

　　六、科研促进教学

　　(一)师生共同参与科研

　　钱伟长曾说：“教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育。”[13]在高校中，教学与科研这两大基本职能相辅相成，互相促进，开展科学研究可使师生更加密切地合作，促进教学质量的提高。机械设备维修工程学教学团队的教师均主持和参加了不同层次的科研项目，如磁研磨技术，镁合金铸轧温轧技术，三环减速器的性能分析，秸秆煤成型机理论及试验研究等。科研中吸纳学生参加并在教师指导下承担部分研究工作，指导学生参加项目的部分研究工作。教师拥有丰富的理论知识，在科研过程中，能够将自己的学科内容用于实践，做到有的放矢，更大程度地提高学生解决问题能力。让学生参加科研，也培养了学生的创新意识和实践能力，特别是分析问题和解决问题能力，对毕业后从事的工作有较大的帮助。

　　(二)研制实验设备

　　机械设备维修工程学课程实践性强，必须借助实验消化理解，实验设备的研制非常重要。由师生共同研制完成的“齿轮安装质量检测及调整”、“联轴器安装质量检测及调整”实验台，经检查和使用达到了开放性实验要求。实验设备研制项目吸收了学生参与，由教师指导学生完成设计、加工、安装和调试，不仅解决实验设备的短缺问题，也历练了学生的实践能力，巩固了对课程内容的理解，是一举多得的好办法。

　　(三)编写教材

　　教材的内容、思路和表述方法对学生学习效果有重要影响。辽宁科技大学编写的《机械设备维修工程学》教材于2014年由冶金工业出版社出版后，已经连续3年被学生选用，使用效果较好。教材的内容和设计一改多年不变的陈旧单一模式，注重以工厂实际案例为知识导入点，以分析案例和解决案例问题为知识的融合点，引导学生通过案例领会和掌握必需的知识，提高机械设备维修工作中所需要的技能和素质。教材还以图片阐释了难以理解的知识点和技术难点，并配备了电子教材，包含一些通用机械设备维修的视频资料和电子教案等，以便使学生更好地理解课程内容，掌握所需要技能。

　　七、结语

　　辽宁科技大学机械设备维修工程学经过十几年的课程建设，明显改善了教学效果，提高了学生的创新能力、实践能力和解决实际工程问题的能力。随着科学技术的进步和发展，针对高校应用型创新人才培养目标，机械设备维修工程学课程建设在教师素质、教学方法、教学内容、考核方式以及科研促进教学等方面有待进一步探索和研究。

　　作者：刘震东 王立萍 游佳伟 宛宇 李爱华 朴景威 单位：辽宁科技大学机械工程与自动化学院 鞍山钢铁集团公司冷轧厂

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