【教学创新心语】机械工程学院王芳：工程教育认证背景下《机械原理》教学创新与实践

首届全国高校教师教学创新大赛（天津赛区）日前落幕，本次大赛以“推动教学创新，打造一流课程”为主题，以“落实以本为本、推动教授上讲台、推进智慧教育、强化学习共同体、引导分类发展”为目标，旨在通过比赛引导高校教师潜心教书育人，推进教学改革，大力实施“以学生为中心”的课堂教新，提升课程高阶性、创新性和挑战度。

教师发展中心特推出“教学创新心语”专栏，对此次教师教学创新大赛市赛、校赛获奖教师教学创新成果进行分享。

教学创新，永远在路上！

一、主讲教师及课程介绍

王芳，天津科技大学机械工程学院副教授，硕士生导师。主讲本科生课程《机械原理》，主要研究方向为机械设计原理与方法、生理系统耦合及生物力学、康复工程学等。获得首届天津科技大学教师教学创新大赛一等奖。

《机械原理》课程是机械类各专业的一门重要的技术基础和主干课，是校一流建设课程，具有承上启下的作用。课程总体定位是以机构及机械系统设计为主线，通过课堂教学、实验教学、课程设计教学各环节，夯实机械系统运动设计知识基础，培养学生的机械创新设计意识和在掌握先进设计技术和分析方法的基础上提出问题、分析问题及解决问题的能力。

《机械原理》教学团队共有教师9人，其中教授2人，副教授4人，讲师2人，工程师1人。具有博士学位的教师5人。课程团队依托于机械基础市级实验教学示范中心，团队现有天津市青年教师教学基本功竞赛一等奖获得者1人，“天津市特聘教授”1人，“天津市中青年骨干创新人才”2人，“天津科技大学教学名师”1人，“天津科技大学课程思政教学名师培育人选”1人，为课程建设提供了重要的师资保障。

二、课程建设与创新

（一）创建完整系统的《机械原理》课程体系

以新工科为导向，按照《工程教育专业认证标准》，根据机械领域的发展趋势，深入研究专业培养目标及毕业要求。将先进的设计方法融入教学内容，对传统的教学内容进行优化与调整，构建了以图解法为基础，强化解析法的机械原理课程体系。通过不断深化教学改革，激发学生学习兴趣、培养创新思维、提高专业综合素质。课程教学团队形成了体系完善、内容丰富、适合机械工程本科学生使用的《机械设计（上册）-及其与机构分析和设计》、《机械原理与机械设计实验指导书》等优质规划教材。

                                                                           

（二）以课程设计和竞赛为载体，实现理论和实践有机结合

按照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，形成新“三中心”理论实践一体化教学模式。突出学生中心，以学生为主，从“教的好”向“学得好”转变。突出产出导向，以学生的学习效果和结果为中心，更多以学生最后学到了什么、学会了什么、学好了什么为中心。突出持续改进，不仅要培养所谓的结果，还要不断改进。

深化课程设计等实践教学改革，以课程设计为载体，将虚拟样机技术有机融入机械设计过程，通过训练达到学习方法、掌握手段、培养能力的目的。将虚拟样机技术引入《机械原理》课程中，从2013年1个专业开展试点教学及改革，到2020级实现2/3专业覆盖，从单一的牛头刨床的设计分析到结合专业培养目标设置的多样化课程设计题目，激发了学生学习兴趣，学生普遍反应收获较大，学习课程理论内容的同时，掌握了先进的设计方法和工具，提高了科学研究的能力与水平，培养了分析问题、解决问题和科技创新的能力。

结合机械类学生竞赛，突出多维过程考核，培养学生解决复杂工程问题的能力。以学生为中心，指导学生参与各类机械创新竞赛，将虚拟样机技术应用到机构创新设计和分析中，学生参赛作品获得了全国和天津市多项奖励，与虚拟样机技术引入课堂教学相辅相成。指导学生参加“全国大学生机械创新设计大赛”、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等，指导学生开展大学生创新创业训练计划项目。不断将理论教学改革与设计训练融合，提高学生实践能力。

（三）实现机械基础课程的无缝衔接和协同创新

我校机械基础系已经获批“天津市机械基础实验教学示范中心”，力学、金工、制图、机原、机设实验设备先进、齐全，为学生系统学习和掌握机械基础课程搭建了良好平台。

以天津科技大学机械工程学院基础教学团队的持续建设为契机，形成了重理论基础，强实践应用；重单门课程，强整体能力；重逻辑推导，强思维创新。着重培养“以学生为主体，以产品为导向，以设计为主线”的机械基础教学理念。建设了基于专业工程基础学习的集成融合式教学体系模式。

（四）深入挖掘德育融入点，精心设计教学案例

《华盛顿协议》对毕业生提出的12条毕业要求中，纯技术知识的要求不到一半，更多是关于沟通、团队合作、社会责任感、工程伦理等方面的内容。以专业认证的培养目标及毕业要求为准绳，对机械原理课程中包含的思政元素和承载的思政功能进行充分的挖掘，设计思政教学案例，落实工程教育专业认证持续改进，形成以学生为中心的多维能力培养的理论及实践教学体系。

（五）推进多维教学改革，努力打造一流课程

基于“高阶性、创新性、挑战度”思维，打破传统学习元素的单一性与学习空间的封闭性，推进多维教学模式教学改革，努力打造线上线下混合一流课程。深化课程设计等实践教学改革，结合机械类学生竞赛，突出多维过程考核，培养学生解决复杂工程问题的能力。

改革教学方法，采用理论教学与课程设计教学结合、课内学习与课外学习结合、自主学习与团队分工协作结合、线下教学与线上教学结合的多维教学结构，培养和提高了学生的学习兴趣和创新动力。采用线上与线下相结合的模式进行考核，线上与线下考核各占50%。

审稿人：郑帅