中国教育

    机械原理课程是清华大学机械大类各专业重要的平台课程。 该课程自1988年被评为“清华大学一类课程”以来，坚持与时俱进，不断进行教学改革的研究与实践，至今已连续16年保持这一称号。该课程1997和2001年连续两届获国家级教学成果二等奖，2002年获全国高等学校优秀教材一等奖，2003年获首届国家级教学名师奖，2004年被评为国家精品课程，实现了名校、名师、名教材、名课程。回顾课程建设与改革的历程，我们深深感到精品课程是长期积淀的结果。在这个过程中，师资队伍建设是重点，课程内涵建设是核心，教材和教学资源建设是基础。

一、师资队伍建设是精品课程建设的重点

    一门课程之所以能够成为精品，是主讲这门课程的教师们长期教学研究与实践的结果。因此，精品课程建设的首要任务，是建设一支高水平的师资队伍。

1．组织和鼓励教师进行高水平的教育教学研究，是提高师资队伍水平的重要途径

    高等教育是一门科学，要真正提高教学质量和水平，必须积极参加高等教育科学研究。没有高水平的教学研究成果，侈谈提高教学质量只能是一句空话。基于这样的认识，多年来，我们积极组织和鼓励教师自觉结合教育教学改革中所遇到的深层次问题进行教学理念、课程体系、教学内容、教学方法与手段等方面的研究，努力提高自身的教育教学水平。

    近年来，我们先后承担并完成了教育部、北京市教委、清华大学“ 211工程”和 “985工程”重点教学改革和教学研究项目15项，取得了一系列重要的研究成果，其中，两项成果通过教育部鉴定，被评价为“国内领先，并处于国际先进水平 ”。在总结教学研究和改革成果的基础上，在国内外学术会议及核心刊物上发表教育教学研究论文40余篇，部分论文在全国和北京市优秀教育科学研究论文评选中获奖。30余项教学改革和教学研究成果分别获得国家、北京市和清华大学的表彰和奖励。

    除了承担大量教育教学研究项目外，从事课程建设的教师还承担了大量的科研项目，学科方向涉及现代设计理论与方法、机构学与机械动力学等。教师通过科学研究及时了解本学科的最新研究成果，为研究型教学的开展奠定了坚实基础。

    教学研究和科学研究的丰硕成果，提高了教师的学术水平和教学水平，有利于教师在更高的起点上钻研教学，提高教学质量。

2．加强青年教师培养，是精品课程建设可持续发展的重要保证

    青年教师的培养是师资队伍建设的重点，它直接关系到精品课程建设的可持续发展。经过多年的实践，我们总结出了一套行之有效的青年教师培养办法。首先，结合课程建设的实际，落实青年教师培养计划，使青年教师有责任感和使命感。在制定培养计划时，注意从每个青年教师的实际出发，充分发挥其业务专长，使各种类型的优秀人才尽快脱颖而出。其次，通过组织青年教师观摩、试讲、参加教学基本功比赛和教育教学研究实践，组织专家听课、考评，不断提高青年教师的学术水平和教学水平。每一个青年教师在上岗讲大课之前，均要在老教师的指导和帮助下，完成听课、辅导、备课、在研究所试讲、在学校教学培训中心试讲这样一个全过程。在这个过程中，课程负责人通过为青年教师讲解教学大纲，修改教案，组织安排试讲，听课点评，带领他们参加相关的教改项目和教学研究课题，以及吸引他们撰写教学研究论文和参加教材建设，指导和帮助青年教师不断提高教学水平和学术水平。此外，我们还注意选派优秀青年教师到国外著名大学进修，以拓展学术视野，强化双语教学能力。几年来已派出3名青年教师赴国外进行教学考察与双语教学培训，他们回国后均在课程建设中发挥了很好的作用。经过几年的努力，这套青年教师培养办法已取得了显著成效，青年教师的学术水平和教学水平不断提高，多人获得国家级、省部级和校级教学奖励，已成为该课程的教学骨干。

3．课堂教学质量的好坏，是衡量师资队伍教学水平的重要指标

    提高教学质量的关键是提高课堂教学质量，因为它不仅是教师传授知识的重要场所，而且是以知识为载体培养学生思维方式与方法的重要途径，同时也是其它教学环节的基础。课堂教学质量的好坏，不仅是衡量师资队伍教学水平的重要指标，也是一门课程能否真正成为高水平精品课程的关键。

    在这一教学理念的指导下，多年来我们一直把提高课堂教学质量作为一件大事来抓。承担机械原理课程教学的教师，在学校进行的历次教学质量评估中均取得了优异的成绩，课堂教学质量受到学校督导组专家和学生的高度评价，专家指出：“在工程课的教学质量比较严峻的今天，课程负责人能坚定地抓课程的教学质量，重视培养青年教师，难能可贵，值得推广”；“课程内容选材适当，在基础、知识面、深度、传统与近代等方面的教学内容处理上下了功夫”；“教师备课认真，对课程内容掌握深刻熟练”；“教师上课有激情，讲课富于启发性，学生认为老师讲课真提神”；“注意引导学生掌握学习方法，重视学生思维方法的培养”；“教学手段先进，课件制作质量高，使用效果好”。2004年教育部国家工科教学基地验收专家组在基地验收期间，随机选听了该课程部分教师的课堂教学，给出了“课堂教学效果优秀”的评价，这样的评价在全国同类基地验收结论中尚不多见。

    通过精品课程建设，形成了一支以国家级教学名师为带头人、年龄与知识结构合理、教学科研互相促进的高水平的师资队伍。课程负责人为首届国家级教学名师奖获得者，主要讲员中两人获宝钢教育基金全国优秀教师奖，两人获清华大学教书育人奖，两人获清华大学青年教师最高奖——教学优秀奖，两人获清华大学实验技术成果奖，一人获清华大学青年教师教学基本功比赛一等奖和北京市青年教师教学基本功比赛二等奖。高水平的师资队伍为精品课程的建设和可持续发展奠定了坚实的基础。

 二、课程内涵建设是精品课程建设的核心

    课程内涵建设包括课程体系、教学内容、教学模式、教学方法与手段、评价体系的建立等，它们构成了精品课程建设的核心。我们的基本做法包括：

1．根据新世纪机械设计人才培养的新定位，改革课程体系和教学内容

    主动适应新世纪机械设计人才培养的新定位，建立了“以设计为主线、分析为设计服务、落脚点是机械系统方案创新设计”的机械原理课程新体系。根据该体系，将教学内容分为“机构的运动设计”，“机械的动力设计”和“机械系统的方案设计”三部分。该体系突出了整机、系统和发展，为全国首创，得到众多专家与同行的推崇，在全国具有较大影响。

2．构建研究型大学课程教学新模式

    将启发式、参与式和研究型学习的教学理念贯穿于教学全过程，将讲授型教学向研究型教学过渡。通过课堂教学、撰写科技综述小论文、讨论课、设计型研究型实验和项目训练，以知识为载体，培养学生分析和解决问题的思维方式方法及自主获取知识的能力。在课堂教学中，我们坚持启发式教学。为了建立教师授课—学生自学，以及教师－学生互动的教学模式，增设了小班专题讨论课，实行参与式教学。讨论课题目多为无标准答案的题目，教师提前将讨论题目上网，让学生自由组合分组做准备。在讨论课上，各组选派代表上台主讲，由教师和其他同学发问，最后由教师进行总结与点评。在这种环境下，学生们各抒己见，创造力和智慧相互激励。讨论课培养了学生对问题的研讨习惯，学会了如何讨论一些科学问题，其学习模式是研究型的，这种模式受到学生的高度评价。设置了设计型与研究型实验，让学生通过自学和查阅有关文献，自行设计实验方案，自行搭接实验装置，自己进行实验，观察实验现象，发现问题并分析产生问题的原因，提出相应对策，最后撰写研究报告和答辩。通过这一过程培养学生自主学习和获取知识的能力。

3．改革教学方法与手段

    根据课程特点，采用多种方法和多种媒体进行教学。坚持通过形象的动态仿真介绍课程研究对象及内容，激发学生学习兴趣，而兴趣是学习最好的老师；通过精彩的三维动画介绍各种机构的组成、类型和运动特点，培养学生的形象思维能力，而形象思维能力对于机械类专业学生的创造发明具有重要的启迪作用；通过设置场景和人机交互，调动学生主动参与学习进程，使其成为学习的主体；通过发挥多种媒体的综合优势，介绍学科的最新发展，激发学生的创新意识和培养创新能力，而创新意识和创新能力的培养是工程教育的核心。

4．建立新的评价体系和考核方法

    考试作为教学评价的重要手段，对学生的学习和教师的教学均具有重要的导向作用。我们长期坚持积极探索考试方法的改革，引导学生改进学习方法。新的评价体系改变了一次考试定终身的评价方式，重视对学生学习过程的评价与激励。在总成绩中平时作业占10％，讨论课表现占10％，实验研究和项目训练占30％，期末考试占50％。期末考试采取开卷考试，考试题目多为设计型题目，无标准答案、一题多解，强调工程背景，着意考察学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。同时，为学有余力的同学开辟免试通道，鼓励学生通过项目训练取得课程成绩。评价方式的这种改革为学生提供了宽松的学习环境，调动了学生学习过程中的积极性，促进了研究型学习，对培养学生的实际能力十分有利。

三、教材和教学资源建设是精品课程建设的基础

    教材与教学资源建设是精品课程建设的重要组成部分，它既是课程培养目标和基本要求的具体体现，也反映了教师的教学理念。

1．将课程体系和教学内容改革的成果落实在教材建设上，构建立体化精品教材

    结合课程体系和教学内容改革，花大力气进行新体系教材的建设。经过6年努力，一套反映改革成果的新体系教材《机械原理教程》、《机械原理辅导与习题》已于1999年正式出版。该套教材是全国机械原理新编教材中唯一一套被评为“‘九五’国家级重点教材”和“面向21世纪课程教材”的教材。教育部工科机械基础课程教学指导委员会和全国机械原理教学研究会专门为这套教材的出版召开了研讨会，来自全国66所高校的近80位专家和同行出席了这次研讨会，对这套教材给予了高度评价，认为它“体系新、内容新、方法新、质量高，无愧于国家级重点教材的称号”。

    结合“‘九五’国家级重点教材”和“面向21世纪课程教材”的建设,研制了一套集文字、图形、图像、动画、视频于一体的“机械原理多媒体教学系统”。该教学系统不仅可以用于教师课堂教学，而且可供学生课外自学、复习和网上答疑。该多媒体教学系统于1999年10月通过教育部鉴定，评价为：“是我国机械原理教学研究领域取得的重大成果，居国内领先地位，并达到国际先进水平”。该软件出版后已推广至全国近百所高校，受到普遍欢迎，为全国机械原理课程的改革和教学手段与方法的现代化作出了重要贡献。

    光明日报和中央电视台分别以“我国第一套机械原理多媒体教材问世”和“面向21世纪的教材革命”为题，对该套立体化教材进行了专题报导，指出它“是机械设计系列课程改革的一项重要成果，在教材体系、教学内容尤其是教学手段和方法上都有重大突破，”“在很大程度上改变了传统的教学模式，是一套真正意义上的多媒体教材”。

    该套立体化教材于2001年获国家级教学成果二等奖，2002年获全国普通高等学校优秀教材一等奖。

2．主动适应现代教育技术的飞速发展，加快课程网络教学资源建设

    信息时代的来到已使教育教学模式发生了巨大的变化，为学生提供一流的教学资源和营造自主学习的宽松环境将会成为教师的主要任务之一。基于这一认识，在多年教学和现代教育技术研究的基础上，结合高水平精品课程建设的要求，我们系统地进行了机械原理课程网络资源建设。它主要包括：机械原理系列多媒体教学课件、机械原理多媒体教学系统、新世纪机械原理网络课程、基于积件思想的机械原理素材库和智能化备课系统、智能型开放式网络作业辅导系统和机械原理课程网站等。

    “新世纪机械原理网络课程建设”项目是教育部立项启动的“新世纪网络课程建设工程”首批项目之一，由于多年来我们先后完成了多项国家级教学改革研究项目，同时潜心跟踪研究国内外教学的新理念和网络教育的新特点，所有这些都为我们进行机械原理网络课程建设奠定了雄厚基础。结合已有的多媒体技术研究和多媒体课件开发经验，组织了学术和教学水平兼备的教学一线教师，深入研究基于现代教育技术的教育理念、教学模式和技术手段，研制开发了高水平的机械原理新世纪网络课程。首先，选用精品文字教材作为网络课程开发的蓝本，保证了网络课程的高质量；其次，以知识的建构过程进行网络课程的教学设计，方便了学生自主学习和探索；第三，结合课程特点恰当的进行了媒体设计及各种媒体的综合运用，有利于不断激发学习者的学习兴趣；第四，针对机械类网络课程研制中出现的问题进行认真分析，研究对策，成功地解决了动画文件过大与网络带宽拥挤的矛盾，确保了动画质量和传递速率。曾在教育部组织的网络课程建设研讨会上做特邀技术专题报告，受到广泛关注。

    机械原理网络课程已于2003年4月顺利通过教育部项目办公室组织的首批网络课程验收，被评为优秀，并由高等教育出版社出版发行，项目办公室已向全国高校推荐该项成果。它的研制成功不仅对我国机械原理课程的教学改革起到了推动作用，而且对其他同类学科网络课程的研制与开发提供了有益的借鉴。
将信息化技术应用于课程教学，重视网络教学资源和环境建设。为了建立良好的学生自学环境，建立了 “机械原理课程教学网站”，“机械创新设计实验室”网站和“清华大学国家工科机械基础课程教学基地”网站，构建了开放式网络学习平台。学生可以通过教学网站了解本课程的相关信息，例如课程概况、师资队伍、课程简介、授课教材、参考资料、教学大纲、教学环节、教学课件、网络课程、作业布置、讨论课题目、考核方式、小论文撰写要求、教学实验、开放实验室、学生作品展示等，通过这些网站，学生还可以观看教师课堂教学的录像、下载电子教案和实验指导书、进行课后自测、参与讨论答疑、预约选做实验等，使本课程的学习更加丰富多彩。

    为了推动现代教育技术在机械原理课程中的应用，我们建立了现代教育技术实验室，构建了课件研发环境，完善了软、硬件平台的建设，促进了现代教学技术的研究和实践。

    精品课程建设是一项系统工程，要把课程建设成具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，任重道远，还需要我们继续努力。