基于应用能力培养的起重机械教学改革与实践

肖淼鑫

（新乡学院机电工程学院，河南 新乡 453003）

随着郑洛新国家自主创新示范区建设和“中国制造2025”试点示范城市群建设的推进，学校不断深入推进转型发展，提出以人才培养为中心，以地方经济社会发展需求为导向，创新人才培养模式，推进教育教学改革，培养“专业知识好、实践能力强、综合素质高、上手快可持续”的高级应用型人才。这就要求院系要根据学校的发展定位，结合自身实际，不断对课程进行改革和实践，使其适应地方经济的发展，培养应用能力强的高素质人才。起重机械是机械设计制造及自动化专业（起重方向）的一门专业必修课，具有很强的理论性和实践性，强调实用性、技术性和科学性的统一，是研究起重机械的典型结构和工作原理的一门学科。随着新工科专业的提出及高新技术如远程操控、人工智能的不断发展和应用，起重机械技术问题与挑战不断涌现，更加凸显了加强课程教学改革的重要性。

然而，在应用型本科院校的专业课程教学过程中，尚存在一些共性问题，主要反映在教师的“教”和学生的“学”方面，这些问题削弱了课程教学效果，难以真正培养出具有“专业知识好、实践能力强、综合素质高、上手快可持续的应用型工程技术人才，急需进行有效的课程教学改革。

1 起重机械课程教学的现状

（1）教学内容多，适合的教材有限。起重机械在本科教学阶段涉及的教学内容主要包括起重机械的概论、类型及典型机型、承载能力与计算基础、驱动装置、挠性构件及其卷绕装置、取物装置、制动装置、四大工作机构、轮压、起重机刚性稳定性和抗风防滑、起重机械安全等，既涉及到理论公式推导、受力分析，又涉及到众多工程实际概念，同时为贯彻落实“专业知识好、综合素质高”的人才培养模式，人才培养方案中通识课程和专业基础课程学时所占比例较高，从而明显压缩了专业课的学时，如何在有限的理论和实践教学课时内让学生较好地掌握起重机械授课内容，是每一位起重机械课老师面临和思考的现实问题。另外，起重机械作为一门专业性较强的课程，国内开设此课程的院校较少且多为老牌重点名校，因此其采用的教材多为理论性较强的版本，针对地方性应用型本科院校来说，由于出版的此类教材较少，导致选择合适的教材余地受到极大限制。若直接选用现有的起重机械教材，受制于学时较少，许多章节内容无法讲授。

（2）教学方法相对单一。在目前的起重机械课程教学过程中，由于课时数较少和教学内容众多的原因，很多教师多以多媒体授课方式为主（PPT）进行起重机械理论知识的讲解，形成了“以教师为主讲”的“一言堂”教学模式。这种授课模式讲授速度较快，板书内容偏少，与学生之间的互动交流不够，教学方法相对单一、陈旧，课堂表现活力明显不足，不能充分发挥学生学习能动性，学生只是被动的接受。若学生没有做好充分预习工作，很难适应这样的授课模式，对于知识点的理解亦较为困难，从而影响到起重机械课程的实际教学效果。

（3）实践教学效果不佳。为了培养实践能力强、上手快可持续的应用型人才，理论和实践必须紧密结合。而实践教学是培养学生综合素质和实践能力的重要环节，也是构建实践育人体系的重要举措。但起重机械目前在教学过程中，存在重理论轻实践的问题。虽然起重机械加大了实践学时，但地方高校对实践教学经费投入不足，实践教学条件十分薄弱，受到设备资源的限制，每组学生规模较大，实验操作时间偏短，个别实验仅能作基本演示，实践教学流于形式，往往不能达到有效的效果。同时，由于每组人数较大，导致教学过程管理实施难度增大，学生应付现象也时有发生，无法让每位同学得到实践锻炼的机会，实践教学的效果也会大打折扣。

（4）学生主动学习兴趣不浓。传统的“以教师为主讲”的“一言堂”教学模式，无法充分调动学生学习的积极性，也无法激发学生的互动热情。另外，起重机械教学内容章节较多，部分章节内容较为独立与后续相关内容关联度不够紧密，课程内容横向跨度较大，导致客观上学生在学习过程中存在一定难度。起重机械课程属于一门专业课，安排在大四上学期，其涉及的前续内容较多，学生在力学、机械设计课程方面的基本功不够扎实，亦加大了课程学习难度；同时，本学期很多学生面临考研、考其它资格证书和找工作等实际情况，导致学生精力没有完全放在课程本身学习上。受上述几方面因素的影响，学生在总体上表现为主动学习兴趣不浓，课程考核的结果反映出学生对本课程的专业知识掌握不扎实，应用所学知识分析问题和解决问题的实际工程能力不强。

2 课程教学改革措施与实践

（1）优化整合教学内容，编写实用教材。起重机械设计的内容较多，若仅考虑授课的全面性、系统性，有限的课时无法顺利完成授课内容。因此，授课教师必须对教学内容进行优化整合，结合地方产业优势和需求，对所授内容进行调整，注重基本概念和原理，做到重点突出，思路清晰，并结合工程案例进行知识点的讲解，提高学生利用所学知识解决实际工程问题的能力。例如，作者所处学校的城市周边遍布大量的起重机零部件及整机生产企业，他们主要生产桥架型起重机，对于变幅机构知识能力的要求相对较低，因此在实际教学中就侧重起重机的其它机构讲解，对变幅机构的有关理论可以弱化，做到够用就行。另外，受制于本课程专业性较强、受众面较小的现实，选择合适的教材版本也是一个难题，因此组织老师及企业工程师联合编写符合地方院校要求、企业对接良好的实用教材，就显得迫在眉睫。

（2）采取多种教学方法相结合。当前本课程授课主要以多媒体结合板书为主要教学手段，众多的理论内容、工作原理和串联总结使得学生在课堂上无法完成高质量学习，这种传统的教学手段已经无法适应应用型本科院校的教学现状，使得教学质量呈现下降趋势。因此采取多种教学方式相结合，具体就是：充分利用网络将视频、多媒体课件、起重机工作动画以及案例库等资料上传资源库，建立在线开放课程；打破单一授课模式，结合实际，根据需要实时将翻转课堂、对分课堂等教学手段充分运用到教学过程中，提高学生学习积极性。这些措施的实施，打造一种线上线下紧密结合的教学模式，提高学生的培养效果。

（3）强化实景式教学和案例教学。高度重视实验实训条件建设，加大资金投入，为落实实践育人夯实基础，也为实景式教学提供了条件。比如，学校投入150万建成了起重机仿真实验室，在讲授起重机械的类型及某些机构的工作原理和构成时，可以将学生带到实验室，结合课堂上的图片与现场按比例缩小的实物进行展示对比，增加学生的感性认识，拉近学生与课程的距离。另外，组织老师深入起重机制造企业，收集真实案例并用于教学，组织学生讨论，增强学生参与意识，实现互动教学，突出学生在学习活动中的主体地位，引导学生解决问题，形成专业应用能力。

（4）修订教学大纲，改进考核方式。根据学校应用型人才培养的办学定位，随着课程教学改革的推进，在新版教学大纲修订时，经过充分调研和学生反馈，结合本课程特点，改进考核方式。比如针对过去起重机械的考核注重期末考试成绩，平时成绩的构成比较随意的现象，通过改革，加大了过程性考核比例。目前起重机械课程的成绩可以根据考试在线测试模块成绩、起重机试验成绩、课后作业、平时活跃表现及期末考试成绩构成，其中期末考试成绩仅占40%，加大了平时成绩的占比。采取以上措施，能有效调动学生主动学习的积极性，将学习课程知识用在平时，避免了过去考试前突击现象的发生，提高了教学效果。

4 结语

起重机械是机械类专业（起重方向）的一门重要的专业必修课，传统的课程教学模式存在诸多不合理之处，推进其教学改革是适应形势发展，培养应用型人才的迫切需要。起重机械具有很强的理论性与实践性，强调实用性、技术性和科学性的统一，在教学改革中从优化教学内容、多种教学方法有机结合、引入实景式教学和课程考核方式转变等方面进行尝试和探索，充分调动学生学习的自主能动性，对培养学生的实践动手能力和工程应用能力提升，最终实现应用型人才培养目标的实现做了有益实践。