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關鍵詞:機械設計基礎;教學方法;教學質量;教學改革
Reform and practice on experiment teaching of independent colleges
Tang Keyan, Zheng Fei
Chengdu University of Technology, Leshan, 614000, China
Abstract: Aiming at the contradiction between the more teaching contents of basis of mechanical design and the less class time, and meanwhile combined with the talents training objective, the teaching methods were discussed by putting forward some effective means as following: strengthening the introduction class, using the heuristic and interactive teaching, fully using the multimedia technology, summing up and summarizing well, using contrast method reasonably and so on. The students’ initiative and enthusiasm were stimulated. And the teaching effects and teaching quality have been improved.
Key words: basis of mechanical design; teaching methods; teaching quality; teaching reform
高等教育肩負著人才培養(yǎng)、服務社會的重要責任,為了適應21世紀國家經濟建設和社會發(fā)展的需要,各高校必須培養(yǎng)更多的應用型、創(chuàng)新型人才,使之具備一定的專業(yè)技術技能和新產品的設計與研發(fā)能力。21世紀初,教育部啟動了“新世紀高等教育教學改革工程”項目,其目的是深化教育改革,全面推進素質教育,開展人才培養(yǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃研究[1]。機械設計基礎是一門介紹機械設計基礎知識和培養(yǎng)學生機械設計能力的課程,它是以組成機器的常用機構及通用零部件為研究對象的學科[2]。課程的主要任務是培養(yǎng)學生設計通用零件和機械傳動裝置的能力,掌握重要機械參數的測定以及運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關設計資料進行初步的工程設計的能力,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題、動手實踐和創(chuàng)新設計能力[3,4]。機械設計基礎作為機械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課,是學生由基礎課轉向專業(yè)課學習的重要橋梁和紐帶,具有承前啟后的重要作用,在人才培養(yǎng)中占有舉足輕重的地位。
機械設計基礎課程涉及內容繁雜,且具有較強的實踐性和應用性。經過多年的教學改革和課程體系調整,機械設計基礎課已成為我院的一門優(yōu)秀課程。隨著科學技術的不斷發(fā)展和教學改革的進一步深化,課程教學內容也在不斷更新和增加,但課時卻在不斷減少,導致課程內容多和學時少之間的矛盾愈加突出。因此,如何采用靈活多樣的教學方法和教學手段提高學生的學習興趣,激發(fā)學習的主動性和積極性,使他們在較短的時間內更好地掌握基本理論和基礎知識,同時又具有一定的基本技能,是當前教師在課程教學過程中亟待解決的問題。
1 重視緒論課教學,激發(fā)學生學習興趣
在緒論課中,需要闡述課程的重要性,重點是介紹本課程的研究內容,即機器中常用的機構和通用零部件的工作原理和設計方法。如果僅采用傳統(tǒng)的掛圖或教學模型,難以全面展現出機器和機構的特征,因此,應綜合運用動畫、視頻、錄像等現代教學手段,將具體的機械產品,如內燃機、縫紉機、起重機等的結構組成及運動過程清晰地展示給學生,從而在課程講授之初,激發(fā)學生對課程的學習興趣,調動其積極性,后續(xù)學習的效果將大大提高。
2 認真?zhèn)湔n,精心組織教學內容
機械設計基礎具有“內容多,零件類型多,公式、參數、圖表多”以及實踐性強的特點,但課程學時數卻在不斷減少,這就要求教師必須認真?zhèn)湔n,精煉教學內容,精心組織教學過程。教學內容的少而精并不是單純地減少教學內容,而是要針對學科發(fā)展趨勢,以人才培養(yǎng)目標和市場需求為導向,恰當地精選教學內容,科學地組織教學內容,因材施教。因此,必須明確課程的基本教學要求,有目的性和針對性地精選教學內容,各章內容看似相互獨立,實則存在一定的聯系,在講授時可打破教材章節(jié)的先后次序,對教學內容合理調整,做到主次分明、邏輯嚴密,教學效果會更好。教師要認真?zhèn)湔n,精心組織教學過程,重點考慮如何引出問題,怎樣分析問題,如何解決問題并得到什么結論,以問題吸引學生的注意力,注重培養(yǎng)學生理論聯系實際并將理論知識用于解決實際問題的能力。
教師講授時,既要做到胸有成竹、信心滿滿,也要注重語言簡明扼要、生動活潑,語調抑揚頓挫、緩急有度,多引用生活中常見的事物或現象說明問題,同時還要恰如其分地使用肢體語言,活躍課堂氣氛,學生自然就會覺得生動、形象、有趣,提高學習興趣和效果。
3 采取啟發(fā)式、互動式教學方法
學生是教學過程的主體,而教師起主導作用,因此,傳統(tǒng)的灌輸式教學難以激發(fā)學生的主動性和積極性。啟發(fā)式、互動式教學則能使師生之間由單向的傳授關系轉變?yōu)殡p向互動關系,教師通過設置啟發(fā)性問題能夠激發(fā)學生學習的積極性和主動性,變“要我學”為“我要學”,從而提高學生分析和解決問題的能力,使學生的主體地位得以充分體現,真正實現教與學的互動。啟發(fā)式、互動式教學要求教師在整個教學過程中要精心設計問題,如在講解曲柄搖桿機構的死點特性時,可以先采用模型或動畫演示,讓學生有一定的感性認識,然后提問學生:踩踏縫紉機腳踏板時,為什么有時會踏死呢?以此調動學生積極思考,找出問題的原因和本質。在講解齒輪傳動能將回轉運動轉變成直線運動時,可以提問其他傳動形式是否也能夠實現相同的運動功能。采用啟發(fā)式、互動式教學方法,拉近了師生之間的距離,學生會覺得更加自然和親切,心情更加愉悅,更容易理解和掌握課程教學內容。
4 合理運用多媒體輔助教學
多媒體教學以其信息量大、形象直觀、交互性強,課堂教學輕松活潑、效率高等優(yōu)點,而廣泛應用于各類課程的教學過程中。多媒體教學已成為一種重要的現代教育手段,對于促進教學改革,提高教學質量具有重要作用。如在講授平面連桿機構時,可通過多媒體課件和相關的動畫,生動形象地演示桿長的變化、機架的改變與四桿機構類型的變化規(guī)律。又如在講解機構運動簡圖的繪制時,通過形象逼真的動畫,可將原本難以理解的機構運動狀態(tài)與運動關系生動地展示出來,使學生更容易理解和接受。再如在介紹四桿機構的設計時,多媒體教學能將設計結果通過動態(tài)仿真演示所設計機構的運動情況,以驗證所設計的結果是否滿足設計要求,提高學生的學習興趣。在介紹設計凸輪機構的輪廓曲線時,多媒體教學可以將設計的輪廓曲線展示成實際的凸輪機構,并演示機構的工作過程,幫助學生從理論向實踐轉變,不但提高學生理論聯系實際的能力,而且增加學生的成就感[5]。
采用多媒體手段進行教學時,多媒體課件作為教師與學生之間的重要信息傳遞載體,其質量直接影響教學效果。多媒體課件應能正確表達課程基本知識內容,突出重點和難點,具有一定的藝術性,但應避免過于花哨和凌亂,以免影響教學效果。圖片素材應按照教學內容進行設計,并盡可能自己動手繪制;動畫素材要使抽象復雜的問題變得形象、直觀,演示效果要好。最重要的是要將多媒體教學與黑板板書有機地結合起來,教師在講解的過程中,不能一直對著屏幕念教案,對重點和難點內容、重要的概念及公式等,應用板書加以闡述和強調,同時,多媒體課件應隨著學科知識的發(fā)展適時增加新的內容,便于學生及時了解學科發(fā)展趨勢。
5 做好歸納總結和合理對比
機械設計基礎各章節(jié)內容比較獨立,學生難以系統(tǒng)地理解和掌握。實踐證明,對各章節(jié)內容進行簡要的歸納總結,使學生對本章知識有一個宏觀的理解和把握,能夠大大提高學生的學習興趣和學習效率,能夠產生良好的教學效果,是一種十分有效的教學方法。如可將常見的機構歸納總結為:機構基本組成―分類與聯系―工作原理及運動規(guī)律―特點與應用場合―設計方法(圖解法和解析法);而對于各種機械傳動零部件,則可總結為:功能特點、類型、工作原理―失效形式―受力分析―設計準則―強度計算、結構設計等。通過歸納總結,一些原本看似凌亂無關的知識內容變得富有邏輯和條理,不僅提高了課程內容的系統(tǒng)性和整體性,也有助于加深學生的理解。
機械設計基礎課程每一章內容都有新的概念、公式等,而且公式繁多,學生在學習時容易產生厭倦和畏難情緒,難以有效地消化吸收,學習效果不佳。采用對比法進行教學,對照學生已熟悉的知識進行新知識的講授,學生在學習新知識的同時,又復習鞏固了已學過的知識,能夠有效地幫助學生在學習過程中建立有機的知識體系。例如:在講解蝸桿傳動時,將新授知識與斜齒輪傳動進行對比可發(fā)現,普通蝸桿傳動可看做是斜齒輪傳動―螺旋傳動―蝸桿傳動演變得到的,從而使學生理解斜齒輪傳動與蝸桿傳動的異同點,對蝸桿傳動的結構參數、失效形式、選材原則有清晰的輪廓[6]。教師進行講解時,只需針對蝸桿傳動的特點,重點講清蝸桿傳動設計應注意的事項即可,而無需過多地介紹設計公式。
6 改革實驗教學內容
實驗教學是課程體系的重要組成部分,機械設計基礎課程具有很強的實踐性,其實驗教學既有助于學生深刻理解和掌握所學的理論教學內容,又有利于培養(yǎng)和提高學生的工程意識和實踐能力。
傳統(tǒng)的實驗教學內容和設備比較陳舊,大多是演示性和驗證性實驗,學生基本是被動地做實驗,缺乏積極性和主動性,對實驗失去了興趣。因此,必須積極改革實驗教學方法,更新實驗儀器設備,合理設計實驗內容,對原有的實驗項目重新優(yōu)化組合,刪除落后的、不合時宜的演示性和驗證性實驗項目,只保留一些必要的項目,同時針對人才培養(yǎng)目標設計一些綜合性、創(chuàng)新性的實驗項目,構建新的實驗教學體系。新體系主要包括基礎認知實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新設計性實驗(見表1)[7]。
表1 機械設計基礎實驗層次與項目
除上述教學方法外,還有很多行之有效的教學方法。如在講解齒輪范成法加工實驗時,可以采用現場教學方法,帶領學生到校內實習工廠參觀齒輪的加工過程,現場解答學生的疑問,幫助學生更好地掌握這一知識點。此外,還應注重加強課程學習與工程實際的結合,多將工程實際問題作為例題進行講解,重點講授結構的設計及影響因素,對公式的應用簡單介紹即可。開放實驗室也是一種有效的方法,學生可根據實驗條件及自身的興趣愛好和知識水平,在教師指導下,自主設計實驗項目,自行擬定實驗方案,經指導教師審查通過后,自己選擇實驗設備,搭建實驗系統(tǒng),完成實驗操作,并進行總結,這樣不但鍛煉了學生的實際動手能力,而且提高了學生分析問題、解決問題的能力,也有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。師生之間建立平等和諧的關系對提高教學質量具有重要意義,教師與學生之間是一種相互學習、相互啟發(fā)、共同探索、共同進步的關系,建立兩者之間的新的更富現代氣息和人文精神的共處關系,才能真正實現教學相長[8]。
7 結束語
教學方法是保證教學具有鮮活生命力的關鍵,只有不斷地在教學實踐中探索總結、改進和提高,才能進一步提高教學效果和教學質量。機械設計基礎課程教學方法靈活多樣,教師在講授時應根據授課內容、授課對象等的不同,合理采用教學方法,使學生的學習興趣和主觀能動性得到最大限度的激發(fā),學生的主體地位得到充分展現,提高分析和解決問題的能力。為了進一步提高教學質量,實現培養(yǎng)21世紀高素質工程應用型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標,需繼續(xù)努力探索,進一步深化教學改革。
參考文獻
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關鍵詞: 高職教育 《機械設計》 課程改革 項目引領 任務驅動
高職《機械設計》是機械基礎系列課程中與實踐結合最緊密的技術基礎課,擔負學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要任務。在教學中開展創(chuàng)新教育是應該的也是必需的。對高職院校而言,僅僅做幾個實驗和一次課程設計是遠遠不夠的。結合工作經驗,我在《機械設計》課程教學中進行了試探性的創(chuàng)新教學改革,取得了一些經驗,現總結如下。
一、理論教學環(huán)節(jié)
理論教學環(huán)節(jié)是機械設計基礎教學改革的一個重要方面,我們主要從教學內容、教學方法及教學手段三方面進行新的嘗試。
1.教學內容
《機械設計》由于融合了《機械原理》和《機械設計》兩門課程,涉及的內容多,理論性、實踐性都比較強,如果面面俱到,老師講解起來就感覺力不從心,學生如聽天書。因此,為了適應新的人才培養(yǎng)模式,必須對教學內容做相應的調整:以能力為本位,項目引領,任務驅動。在分析了機械類學生將來從事的職業(yè)活動應具備的專業(yè)能力要求的基礎上,選擇了“牛頭刨床機械傳動系統(tǒng)分析”和“帶式輸送機機械傳動裝置設計”兩個項目及24個項目任務。學生通過對真實機床傳動機構和傳動裝置的觀測與分析,基于撰寫機構分析報告和設計計算減速器各零部件的工作過程展開學習,改變過去與任務相脫離、單純學習知識的課堂模式,循序漸進地引導學生掌握日后從事機械類工作應具備的與崗位工作相適應的綜合知識和技能,達到強化學生職業(yè)能力培養(yǎng)的目的。
2.教學方法
《機械設計》課程主要研究常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法,由于大多數學生缺乏實踐知識,在學習過程中普遍感到抽象、枯燥、難學,尤其是機械原理這部分知識,認為機構運動簡圖與實際機器相差甚遠,很難將兩者統(tǒng)一起來,因此有必要對教學方法進行改革。
(1)采用啟發(fā)式教學,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,提高教學質量。如在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內容時,我們就地取材,以雨傘作為教具。采用學生熟悉的生活工具模擬學習內容,不僅取材簡單,而且生動形象,容易與實際的機器相結合,克服結構運動、簡圖抽象。
(2)采用師生互動、類比等教學方式,激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。教師可介紹自己的工作實踐及創(chuàng)新經歷,這對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、提高綜合素質有很大作用。鼓勵學生自由選題開展小發(fā)明制作、軟件開發(fā)和教學論文撰寫等多種形式的創(chuàng)新活動。這種創(chuàng)新環(huán)境和氛圍幾乎能夠適應每一名同學,因而有利于學生脫穎而出,做出較好的創(chuàng)新業(yè)績。
(3)誘導激勵教學法。在課堂教學中要注重啟發(fā)式教學,鼓勵學生積極思考,敢于提出問題、回答問題,營造活躍的課堂氛圍,使學生養(yǎng)成積極主動思維的習慣。
3.教學手段
傳統(tǒng)教學系統(tǒng)是由老師、學生和教材這三個要素構成的,以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式,它隨著機械原理教學改革的深入,教學手段必須改革,否則難以完成相應的教學內容,也達不到相應的教學效果。教學手段的改革是以學生為主體,邊做邊學,工學結合。學習任務以工作任務單的形式下達,學生在“學習工作頁”的引導和教師指導下,自學、思考、查閱資料、搜集信息、調研分析、制訂計劃,借助計算機軟件和網絡平臺等,小組協同工作,完成工作任務,提交工作成果。學生在完成項目工作任務的行動過程中,主動構建機械設計的基礎知識和技能。
二、實踐教學環(huán)節(jié)
《機械設計》教學的另一重要部分是實踐性教學環(huán)節(jié),它包括實驗教學和課程設計。
1.實驗教學
實驗教學也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。以前機械設計基礎所開設的實驗多以驗證性的實驗為主,學生只需按照實驗指導書所列步驟進行,缺乏主動參與意識,不利于學生能力的培養(yǎng)。對機械設計基礎課程實驗教學的改革,應從以下方面進行:一是將某些驗證性的實驗通過電教片播放,為學生增加一些感性認識。二是新增設設計型機構方案構思組裝實驗,要求學生自己設計實驗,自己動手完成,不再依賴于教師。三是設計綜合性的實驗,通過對實際機器的綜合研究,培養(yǎng)學生的整體意識和工程意識。
2.課程設計
機械設計課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個環(huán)節(jié),其目的是培養(yǎng)學生綜合運用基礎理論知識的能力、工程分析能力和運用資料等基本設計能力。
高職《機械設計基礎》課程的實踐教學一般實驗為6學時左右,課程設計是進行減速器的設計,為期兩周,這些已經遠遠趕不上高職創(chuàng)新教學的要求,在嘗試教學中按照下表進行。
【關鍵詞】機械設計基礎 項目化教學 應用 教學效果
隨著我國高等教育改革的不斷深入,高等職業(yè)教育成為社會關注的熱點,面臨大好的發(fā)展機遇。同時,社會發(fā)展也對高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)工作提出了許多新的、更高的要求。高職教育必須樹立以職業(yè)崗位為導向,以專業(yè)技能形成為目標的教學觀,采用適合培養(yǎng)高技能、應用型人才目標的教學模式。而項目化教學法就是根據職業(yè)崗位能力培養(yǎng)的需要,密切聯系職業(yè)崗位工作實際,從職業(yè)崗位工作任務出發(fā),依據職業(yè)崗位和工作過程將課程教學內容的理論與實踐有機地結合起來,設計成專業(yè)技能訓練項目,以項目為載體實施教學,實現人才培養(yǎng)的目標。
一、項目化教學法內涵
項目化教學法,是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動,它是“行為導向”教學法的一種,在教學中,就是對課程進行項目化。課程項目化,是根據職業(yè)能力培養(yǎng)的需要,密切聯系地方產業(yè)發(fā)展實際,將專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程的教學內容設計成具體技能的訓練項目,根據項目組織教學與考核,使專業(yè)人才培養(yǎng)目標得以實現。教學目標是職業(yè)意識與職業(yè)技能的綜合培養(yǎng),課程教學內容是與專業(yè)密切聯系的項目,教學方法強調學生自主性、師生互動性與成果應用性緊密結合。
二、在高職《機械設計基礎》課程中應用項目化教學法的可行性及必要性
項目化教學是在特定的環(huán)境下,圍繞特定的項目而開展的教學活動。教材不僅是知識的載體,同時必須具備引導學生按工作過程開展自主學習和工作的功能?!稒C械設計基礎》課程的主要任務是使學生掌握常用機構和通用機械零件的基本知識,初步具備分析、選用、設計機械零部件及簡單機械傳動裝置的能力,具備運用標準、規(guī)范、手冊查閱有關技術資料的能力。在現行教材中,課程內容相對獨立、完整且自成體系,能夠按照“任務驅動、項目引導”的思路,優(yōu)化整合成項目課程。在項目內容的設計過程中,以任務為載體,將具體內容分解為若干個(相互關聯的)單元,確定每個單元課程的目標,高職《機械設計基礎》教材為項目化教學的實施在客觀上提供了可行性。
高職教育作為一種新的高等教育類型,肩負著培養(yǎng)高技能人才的使命。從驅動機制來看,高職教育是職業(yè)需求驅動的教育,強調以能力為本位,突出的是某一崗位或某些崗位的關鍵技能與職業(yè)知識,實施項目化教學法可以達到以上目標。同時還體現在:實施項目化教學是造就職教師資隊伍的需要;是職業(yè)教育服務當地社會經濟發(fā)展的需要;能有效地促進學生高質量就業(yè)。因此,在高職《機械設計基礎》課程中應用項目化教學法很有必要。
三、《機械設計基礎》課程項目化教學法的應用
(一)《機械設計基礎》課程項目化教學的總體設計
課程的總體設計重點圍繞常用機構的基本分析與綜合能力、常用機械零部件的結構設計與選型能力的培養(yǎng)和訓練。此外,通過常用機械傳動裝置結構與設計項目、綜合實訓項目的實施,形成小型機械及簡單機械傳動裝置的設計能力。同時,強調設計基本技能和綜合應用能力的訓練。設計基本技能主要包括:計算、繪圖、熟悉和運用設計資料(手冊、圖冊、標準和規(guī)范等)以及使用經驗數據、進行經驗估算和處理數據的能力等。綜合應用能力主要包括:培養(yǎng)理論聯系實際的設計思想,訓練綜合運用本課程和有關選修課程的知識,結合生產實際分析和解決工程實際問題的能力;制定合理的設計方案,選擇傳動機構和零件類型,正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料,以及較全面的考慮制造工藝、使用和維護等要求,進行結構設計,達到掌握機械零件、機械傳動裝置設計的一般方法和一般步驟等方面的能力。
(二)《機械設計基礎》課程項目化教學的實施
根據各個項目對學生需要掌握的基礎知識、基本理論和技能的要求,教師組織學生邊講邊練,有理論、有實訓,循序漸進,最終達到項目的教學目標。根據所授課班級學生人數的實際情況分成若干小組,以組長負責制進行學習、討論、訓練,保證每個同學聽清楚、看明白教師的講授、演練,每個同學有足夠的時間和條件進行實踐與訓練。每個項目的教學應該在專業(yè)教室(或實訓室)進行,按照項目課程體系實施教學,教學過程分為四個步驟:一是提出項目,認識工作任務、明確學習目標,即完成任務后所達到的能力目標。二是探究學習,對給定任務進行分析,收集相關信息,在教師引導下,師生共同探究,理解掌握相關知識點。三是完成工作任務,明確完成工作任務的工作流程、操作的具體要求,教師通過任務來引導,學生分組操作完成。四是總結與評價,組內及小組間相互檢查,小組代表陳述操作結果,教師組織學生對任務完成情況進行分析、總結、自我評價,同時教師進行點評,肯定成績、指出不足并提出修改意見。
(三)《機械設計基礎》課程項目化教學的教學評價
就高等職業(yè)教育來講,本課程的教學改革是以提高學習效率,培養(yǎng)綜合職業(yè)能力為目的,教學評價要體現評價內容多元化、整體化、過程動態(tài)化的評價特點。注重做好以下幾個方面:教學過程評價與期末考核評價相結合;理論知識考核成績與實訓技能考核成績相結合;能力與作業(yè)態(tài)度相結合;筆試、口試、操作相結合;開卷、閉卷相結合,將幾個模塊的成績按一定比例折算、綜合評定得到該課程總成績。
四、項目化教學法的教學效果
(一) 提高學生課堂學習興趣
興趣是學習的動力,項目化教學法以項目任務為主導,項目是經教師精心設計或學生自己提出,貼近生活,實用性強,通過互動合作,完成項目任務易產生成功感,學習自主性和主動性得以充分發(fā)揮。同時項目教學法重視活動過程,實踐與理論高度結合,教師在活動中起到引領、輔助作用,使學生從以往的純理論說教的被動學習中解放出來。
(二)培養(yǎng)學生的綜合能力
項目化教學法中的一個項目成果的實現,不僅僅是學生一個或幾個理論知識點的掌握,而在于在項目完成過程中各項思維品質的養(yǎng)成,學生實踐能力、職業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力、創(chuàng)新能力等綜合能力得到鍛煉與培養(yǎng)。
(三)學生的學科成績保持優(yōu)良態(tài)勢
以前學生對專業(yè)課的學習一般是通過考前死記硬背來對付考試,考過了,就忘了,達不到教學預期效果。通過項目化教學法學生在實踐與理解的基礎上能較輕松地掌握知識,并能形成長期記憶,基礎知識變得扎實。
(四)教師的自身素質得以發(fā)展
項目化教學法成了教學設計的首要任務,極大促進了教學、教研水平,同時教師自身的綜合素質也得到了發(fā)展。
五、項目化教學應用中應注意的問題
項目化教學在實施過程中,能較好地提高學生的學習積極性和主觀能動性,使學生能較好地理解和掌握課程要求的知識和技能,培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力及團隊精神和合作、溝通能力。但在應用中應注意以下幾個方面:
(一)基礎知識的掌握是項目完成的基石
傳統(tǒng)教學法的優(yōu)勢不能忽略,其在基礎知識點系統(tǒng)化方面條理清晰,所以我們把《機械設計基礎》課程總目標細分成一個個小目標,對必要知識有選擇性地編輯,把相關理論知識轉化成技能生成要素,使傳統(tǒng)的理論加例題的枯燥脫節(jié)模式轉變成完成崗位情境下的項目任務完成的技能生成新模式,使理論知識技能素材化、生動化,更易于接受。
(二)雙師型隊伍是實行課程項目化的保證
只有教師具備“雙師”素質,才能有效指導學生完成課程項目化方案設計、協同操作與實施教學等一系列任務。加快雙師型教師的培養(yǎng),就成為貫徹職業(yè)教育思想的根本措施。
(三)項目設計及其協同運作是實施課程項目化的關鍵
課程項目設計應先易后難,先簡后繁,循序漸進。要確保在實際運作過程中有眾多的教師和學生以及企業(yè)專家參與其中,協同運作,體現教學方式的靈活性、教學效果的有效性和教學成果的實用性。重視學生團隊建設,任課教師在分組前對分組原則、組員搭配、工作分工、成員數量等方面考慮周全,這樣才能使團隊協作效能好,有利于互相學習,共同進步。課程項目要立足于學校、企業(yè)和學生多方面互利共贏的目標進行設計,課程項目化開發(fā)方案的設計要有利于學生培養(yǎng),有利于教師成長,有利于學院發(fā)展,還要有利于企業(yè)發(fā)展。
(四)重視項目的選擇和完成項目后的評價
項目的設計要覆蓋大綱要求的專業(yè)知識,選擇項目要充分調研、分析和討論。如項目設計要貼近學生生活或社會問題,注重切實可行。同時,項目設計要體現漸進性;項目實施要先易后難,使學生的思維和實踐能力隨著項目的完成順序而逐步提高。項目教學要圍繞完成項目進行設計,學習過程成為一個人人參與的創(chuàng)造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程,評價學生學習效果應以完成項目的情況來評價。
(五)充分發(fā)揮教師在項目化教學過程中的主導作用
項目化教學對教師提出了更高的要求,要充分發(fā)揮教師在項目選擇、設計、實施、評價中的主導作用,教師負責整個教學的設計和組織、師生共同探討交流,以學生在實踐中發(fā)現知識,提高技能為根本。在教師的引導下,以學生為主體,充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)新精神。項目化教學在實施過程中,除了理論知識傳授外,更重要的是培養(yǎng)品學兼優(yōu)、合格的高職人才,教師要掌握豐富的人文社會知識、專業(yè)理論知識和具備良好的人格魅力,并能在教育教學過程中率先垂范,以達到最好的教育教學效果。
六、結束語
高職教育培養(yǎng)的是高素質、技能型人才,實踐證明,在高職《機械設計基礎》課程中應用項目化教學法,對激發(fā)學生的學習興趣,提高課堂效率,培養(yǎng)學生自主學習、分析、解決問題的能力以及提高學生的專業(yè)技能,實現本課程的教學目標起到很好的推動作用,為今后的課程教學奠定良好的基礎,同時,消除教學環(huán)節(jié)與工作環(huán)境之間的差異,使學生學習到的知識和技能能直接應用于實際環(huán)境中,縮短“學”與“用”之間的差距,使學生能很快適應崗位要求,實現“零距離”上崗。
【參考文獻】
[1]戴士弘. 職業(yè)教育課程教學改革[M]. 北京:清華大學出版社,2007:8-9.
[2]李培根. 機械設計基礎[M].北京: 機械工業(yè)出版社,2010.
[3]劉向紅.高職項目課程的開發(fā)與實踐[J].成人教育,2009(9):74-75.
關鍵詞:工作過程; 課程改革; 課程標準
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)10-144-001
一、引言
《機械設計基礎》是我院機車專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)基礎課程。通過本過程的學習,要求學生掌握機械設計的基本原理和設計方法,為將來從事軌道車輛檢測維修、運行維護、車輛制造等工作打下堅實基礎。本文通過對機械設計基礎課程教學的實踐,初步提出該課程以工作過程為導向,對課程進行了工作任務分解,以提高學生的能力。
二、傳統(tǒng)教學方式
機械設計基礎主要內容是機械原理和機械零件,主要討論機械設計與制造的基礎知識和常用方法。傳統(tǒng)教學方法,授課內容多,而實踐教學課時一直在壓縮;即使是實踐教學部分,仍以勞動性操作為主,對學生獨立獲取知識能力和創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)不夠。教學手段不盡如人意,很難取得好的教學效果。
三、教學改革的探索
1.基于工作過程的課程標準
課程標準是對一門課程從設計到實施的標準化規(guī)定,包括課程的性質、任務、目標、內容和實施等。它是教材編寫的重要前提、是課程組織與實施的綱領性文件、是教師教與學生學的依據、是課程考評的重要依據,是教育與企業(yè)標準相融合的媒介。我們在《機械設計基礎》課程標準實踐中,充分發(fā)揮其導向性,引導教師和學生把教學的重點從掌握系統(tǒng)完整的學科理論轉到增強學生的技術應用能力為主。
首先要確定課程理念,它是制訂課程標準的指導思想。我們以工作過程導向為課程指導思想,以機車專業(yè)學生崗位中機構和零件的①運行、維護、保養(yǎng);②裝拆、修配、改裝;③檢測、調試、查閱標準資料等典型工作任務為課程的能力主線,把課程歸納為上述三個職業(yè)核心能力。其次是確定課程總要求即課程的口標與專業(yè)培養(yǎng)口標一致。內容的組織突出能力培養(yǎng),保持知識、技能、態(tài)度三者的協調統(tǒng)一,融合職業(yè)標準并高于職業(yè)標準。從宏觀上說明通過本門課的學習,學生應掌握哪些知識、形成哪些核心能力與技能、養(yǎng)成哪些素質等。例如,在機械設計基礎課程中,圍繞職業(yè)核心能力,確定學生應掌握的三個學習情境(工作任務模塊):常用機構技術應用、常用傳動技術應用、常用零部件技術應用。形成機械設備檢修、維護、調試等職業(yè)工作能力與技能,樹立承擔機械設備檢修的安全責任心,培養(yǎng)良好的職業(yè)道德。
再次是確定學習目標與內容以就業(yè)為導向,以課程核心能力的培養(yǎng)或技術的形成為主線。通過典刑工作任務開發(fā)學習情境。以工作過程中常規(guī)性工作任務的技能和技術制定學習目標,產生學習內容
2.編寫配套教材
傳統(tǒng)的教材,是高等職業(yè)院校興起后編寫的試用性教材,是大學機械原理和機械零件以及原中專校機械原理和機械零件教材的大融合。教材中既有深奧的理論推導,又有許多知識的重復;新知識、新技術體現較少;章節(jié)編排不合理,不能適應高職學生的學習需要。
工作過程系統(tǒng)化,課程改革需要配套教材,關鍵在于課程的內容和結構是基于工作過程的系統(tǒng)化,而不是學科的系統(tǒng)化。教材的編寫以職業(yè)工作過程中應用的經驗和策略的習得為主,以適度夠用的概念和原理為基礎,整個過程中貫穿著“怎樣做”、“怎樣做更好”。機械設計基礎的課程內容采用工作任務驅動。在課程內容的每個項目中,確定特定的“行為領域和學習領域”,每個“學習領域”都反映了組成某項工作過程的“行為領域”。為了確保每個“學習領域”都與整體工作過程相關,每項工作任務都應被看作是工作系統(tǒng)中的一個組成部分,而不僅僅是一個獨立的工作任務
2.教學過程的改革
第一,組織多種教學形式,除了板書、講解等,還要聯系生活經驗或具體事例來創(chuàng)設情境,活躍課堂的氣氛,促進學生的思維。
第二,精心組織教學內容,把握重點,分解難點。
第三,教學與生產勞動相結合。把學生帶到校內外實習基地,進行現場教學和生產勞動。課程中學到的很多機構,在機床中都有應用,如帶傳動、鏈傳動、凸輪機構、齒輪傳動、螺旋傳動、液壓傳動等。例如,在學習螺旋傳動原理時,讓學生觀察數控機床工作臺的運動和普通機床工作臺的運動,數控機床工作臺的運動相較于普通機床工作臺的運動,運動精度要高得多。經觀察、思考,了解到數控機床工作臺的運動,是借助于滾珠絲杠來實現傳動的,而滾珠絲杠傳動是滾動摩擦,因而效率高、精度好;而普通機床中所采用的只是普通的T形螺紋傳動,而普通的T形螺紋傳動螺旋之間摩擦是滑動摩擦,所以效率低、精度較差。通過比較學習,使學生在實踐中獲得知識。
第四,教學手段現代化。教材中抽象的原理較多,教師難以用語言描述清楚,如齒輪傳動的嚙合原理。因此,教學中可以借助多媒體、幻燈片、視頻甚至機械零件實物進行輔助教學。在課件中將抽象的內容制成二維和三維動畫,將生產場面制成視頻影像,讓學生有身臨其境的感覺,在較短的時間內接受更多的信息。
四、改革考核方式
期末的考核有兩個目的:一是考察學生對本課程學習內容的掌握程度;二是檢驗教師的教學效果,以改進和提高教學質量?;诠ぷ鬟^程的教學改革是以實際工作任務為核心,有筆試,考查對知識的儲備和知識理解的深度;也有技能操作考試,主要考查以職業(yè)技能為主的機械設計應用能力,如減速器的設計。
五、總結
工作過程導向的職教課程能夠讓學生獲得一種全面的、和諧的、切實有效的教育。這種課程模式在國際上已經非常普及。
我國的職業(yè)教育主要是學校教育,應該以綜合職業(yè)能力發(fā)展為培養(yǎng)目標,應該注意教育課程與培訓課程的區(qū)別;職業(yè)教育的學習領域課程是以一個職業(yè)的典型工作任務和以工作過程為導向的完整教學單元。職業(yè)教育的特點應該轉向:學習的內容是工作,通過工作實現學習。
科研基金項目YQ1102
參考文獻:
[1]姜大源.職業(yè)教育學研究新論[M].北京教育科學出版社2007
您好,首先感謝您在百忙之中親閱一位普通學子的自薦書。
寒窗苦讀,為的是夢想的實現;如今,學業(yè)初成,振翼待翔,獲得一個施展才華的舞臺是我最大的心愿。臨近畢業(yè)之際,謹向貴公司自薦,現將本人情況作一個簡單介紹:
我是一名來自山東科技大學機械電子工程學院的2007屆本科畢業(yè)生,主修機械設計制造及其自動化專業(yè),大學四年,我認真完成了本專業(yè)開設的所有課程,各科成績良好,掌握了深厚的專業(yè)理論和技能,同時,我充分利用課余時間,閱讀了大量的相關書籍,拓寬了我的知識面,為畢業(yè)后的工作打下了堅實的基礎。我認為作為一名合格大學畢業(yè)生,知識是其左手,能力是其右手,而人品則是其靈魂。敏行捷思的朝氣、真誠豁達的品質和敬業(yè)務實的精神,是一個新時期人才必備的素質,而這正是我大學四年所追求的目標。
我出生于一個普通的農民家庭,農村生活鑄就了我淳樸、誠實、善良的性格,辛勤勞作的父母使我深知學習機會的來之不易,在大學里,認真、刻苦是我生活的概括。在競爭中獲益,在挫折中成長,四年,我變得更加堅強、自信和執(zhí)著。
懷著對未來美好的憧憬,我來接受您的甄選。當我陌生的名字映入您的眼簾,從您拿起我個人資料的那一刻起,我便心存感激,期盼與您有進一步的交流和探討。用青春寫下每一句承諾,讓時間來作證,給我一個機會,我會用成績來證明您的選擇。
隨信附上簡歷一份及主修課成績單一份。
再次感謝您在百忙之中所給予我的關注,并祝您的事業(yè)百尺竿頭,更進一步!
此致
敬禮
求職人:李克松
2007年3月
個人簡歷
個人概況:
姓名李克松性別男
籍貫山東省蒙陰縣民族漢族
畢業(yè)院校山東科技大學專業(yè)機械設計制造及其自動化
政治面貌共青團員學歷及學位大學本科、工學學士
聯系電話0532-6042012
計算機及英語水平:
通過計算機文化基礎考試,計算機網絡技術(三級)筆試,熟悉Windows98,Windows2007及windowsXP平臺的各種操作,能運用Pro/e進行產品設計制作和模具設計。順利通過國家英語四級考試,有一定的聽、說和翻譯能力。
實踐與實習:
2007年10月 牛頭刨床設計實習
2007年05月 機床電器實習
2007年09月 校辦工廠金工實習
2007年09月 澳柯瑪、雙星輪胎廠、益和電器參觀實習
2007年09月 青島四方機車廠生產實習
愛好與特長:
愛好體育、網絡和讀書,尤其愛好足球。具有很強的環(huán)境適應能力和實踐能力,自學能力強,責任心強,有團隊意識,遇事沉著冷靜,善于總結經驗不斷提高自身素質。
求職意向及應聘動機:
機械設計制造及其自動化專業(yè)及相關專業(yè)的企、事業(yè)單位的相關職位;全職。
我的人生信條一如耐克的廣告:Just do it!良好的工作氣氛和發(fā)展前景是我就業(yè)時首先考慮的,而加盟貴公司能夠充分發(fā)揮我的專長,實現企業(yè)和個人的共同發(fā)展。
一、傳統(tǒng)教學模式不足之處分析
長期以來,《機械設計基礎》課程我們采用的是傳統(tǒng)教學模式,教學主要分成兩大環(huán)節(jié),即理論教學和實踐教學,先完成理論教學和相關的實驗教學,然后再進行《機械設計基礎課程設計》的學習。理論教學是根據教材章節(jié)的先后次序安排的,這種方法雖然有利于集中傳授書本中的知識,然而教材各章節(jié)之間缺乏聯系,學生不知道學這些知識有何用,傳統(tǒng)的教學法是教師講、學生聽,這種脫離實際運用的教學,“教、學、做”相分離的模式,讓聽的學生如同在云里霧里,做的時候也不知道如何去動手,學生學習積極性都不高。對各個知識點掌握不夠,而各個知識點之間的關系更加無法透徹地了解,到了課程設計環(huán)節(jié),因為之前的內容,學生沒有真正地消化吸收,設計起來就很吃力。因此,教學改革勢在必行。
二、機械設計基礎課教學改革思路
我們按照基于工作過程系統(tǒng)化的思路,以能力培養(yǎng)為目標,圍繞培養(yǎng)學生的職業(yè)技能這條主線來設計教學內容及結構,理論知識以“必須、夠用”為度,簡化相關公式推導,注重應用性和實用性,注重培養(yǎng)學生的動手能力,合理安排理論知識傳授和學生動手實踐的比例,將原先的兩門課程融合為一門課程,理論與實踐穿行。設計了二個項目、一是汽車內燃機傳動裝置的設計,二是帶式輸送機傳動裝置的設計。
為完成這兩個產品的設計工作,我們重構課程結構,根據產品設計所需知識設計教學內容,開展課程學習。這樣做的好處是學生首先了解工作任務,為完成此任務需要學習的各知識點也明確了,使得原先看上去沒有關聯的章節(jié),獲得了聯系,從而讓學生明確了學習目的,有了目標才會有動力,才會對學習產生興趣,才有學習積極性,才會對知識點學習得更加透徹。
每個項目我們都設計了任務、任務下面設計了子任務,從而將教材內容重新序化,以真實工作任務及過程為依據整合了教學內容,實現教、學、做一體化,運用任務驅動、項目導向的教學模式來組織教學,改變傳統(tǒng)教學模式的弊端。這種教學模式符合行業(yè)和企業(yè)對人才職業(yè)能力的要求。
三、將項目教學法貫穿于整個教學過程中
教學實施前,首先對學生進行分組,根據學生的特長與能力劃分組,每組由6人左右組成,各組有負責人一名,負責制定計劃、分配任務、協調與監(jiān)督實施等各個方面的工作。課內、課外各環(huán)節(jié)都以小組活動形式來共同完成項目任務,從而彌補傳統(tǒng)教學中的不足,最終讓學生在有限的學習時間里既學習和運用需要掌握的知識和技能,又激勵和引導學生汲取實踐知識和職業(yè)技能。下面以項目二是帶式輸送機傳動裝置的設計中的一個任務――輸送機V帶傳動的設計為例介紹運用項目教學法。
我們通過重新序化教材內容,將此任務下設了帶傳動類型認知、輸送機V帶傳動的設計、帶輪設計三個子任務。每個子任務都設計了學生工作頁,工作頁中有任務布置、任務引導、基本概念、任務計劃、實施及檢查、評估。學生工作頁在上課前發(fā)給學生,讓學生提前了解任務內容,熟悉工作任務,如:帶傳動類型認知這一子任務,學生可以通過自學、上網、上圖書館等方式收集資料,了解帶傳動的各種類型的特點及應用。通過學生在項目進行前的準備,提前自學與項目有關的知識,預習相關內容,為進行項目教學做好充分準備,提高了教學效率;我們教學是在實訓室里進行,在課堂上再對照實訓中陳列的帶傳動機構展柜及含有帶傳動機構的傳動裝置進行觀察,通過多媒體課件進行展示、以動畫的形式讓學生觀看各種帶傳動的實際應用案例,學生在課堂上可以上網查找,在任務實施過程中,讓學生去使用、觀察、思考、討論、總結,在實際動運用中去體會、感受和領悟, 學生都能很好地完成工作任務;任務完成后,由學生進行自評、互評、及時指出問題所在,及時修改,學生通過自評和互評,進一步鞏固所掌握的知識,同時得到啟發(fā)。最后由教師提問,學生回答的方式進行總結,教師進行評價,順利地完成任務,達到教學目標的要求。
項目教學法是通過“項目”的形式來進行教學,它能較好的將理論和實踐結合在一起,是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,是典型的以學生為中心的教學方法,充分調動學生的學習積極性,讓學生體會到自己是課堂的主體,教師的一切活動是以學生為中心的。項目教學法將課堂為中心轉變?yōu)橐詫嶋H操作為中心,學生由被動接受變?yōu)橹鲃蛹橙 ⑻剿?,鼓勵學生運用已有的知識完成項目的同時,尋找新的解決問題的方法和途徑,推動學生主動性。提高學生對所學知識的綜合應用能力,從而創(chuàng)造了學生主動參與、自主協作、探索創(chuàng)新的新型教學模式。
1課程改革的總體思路
針對目前高等職業(yè)教育的發(fā)展趨勢,筆者認為:在教學理念上,可以打破以學科為中心、以理論知識為本位的傳統(tǒng)學科體系,擺脫學科系統(tǒng)性、完整性的束縛,緊緊圍繞高等職業(yè)教育人才的培養(yǎng)目標,以就業(yè)為導向,以學生為主體,以能力培養(yǎng)為中心,牢固樹立知識能力素質三位一體、辯證統(tǒng)一的教育質量觀,優(yōu)化課程體系,改革教學方式、方法,促進教學手段,將現代化設計理念和方法融入傳統(tǒng)課程,加強實踐教學,注重個性發(fā)展,突出崗位實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
2課程體系和教學內容的改革
2.1構建新型課程體系
根據柳州職業(yè)技術學院對機電類專業(yè)人才培養(yǎng)目標的定位,確定《機械設計基礎》課程目標為:具有對一般的工程實際問題進行受力分析的初步能力,掌握機械設計中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點以及設計方法,具有設計機械傳動裝置和簡單機械的能力。新的課程體系以此為依據,按照機械設計的基本程序為主線,結合高職教育特點,形成了工程力學金屬材料學機械設計理論基礎常用機構聯接機械傳動通用零部件機械系統(tǒng)設計綜述計算機輔助設計這一新的課程體系。該體系將傳統(tǒng)的理論力學、材料力學、機械原理和機械零件等幾門單列課程有機結合在一起,突出實用性和針對性。
2.2整合教學內容
按照教學效果總體最優(yōu)的原則進行合理取舍,按照重基礎知識,突出應用能力培養(yǎng);重工程意識,突出分析能力培養(yǎng)的原則,確定課程教學內容。在具體做法上,刪除枯燥的理論證明、公式推導,注重如何運用這些公式、定理、方法來解決實際設計問題,同時兼顧傳統(tǒng)課程在內容上的連貫性。如齒輪機構和齒輪設計部分,刪除了繁瑣的公式推導,而直接引用結論,完善設計所必須的基本知識和基本理論,增加基本設計方法和實踐性內容;如對機械設計部分,把齒輪傳動的設計計算應用、軸的設計、滾動軸承的選擇及設計、螺紋聯接的強度計算及螺栓聯接的受力分析、機械零件的疲勞強度設計等內容列為重點。對生產一線技術人員較多碰到的機械工程問題,以實例形式補充到教學內容中,以突出課程教學的工程實用性,學生學以致用,興趣大增。
2.3增加創(chuàng)新設計內容,灌輸現代設計理念
隨著時代的進步和科技的發(fā)展,生產方式已發(fā)生重大變化,機械設計學科涌現了許多新的前沿知識,一些新的設計理念與設計方法也不斷涌現。如計算機輔助設計(大批量定制技術中的產品模塊設計、產品變形設計、產品配置設計;新的設計理念中的綠色設計、產品全生命周期設計等),現代設計理念和設計方法與傳統(tǒng)設計理念和方法相比,發(fā)生了很大變化。本課程應緊跟現代科學技術發(fā)展,及時介紹一些新的設計理念和方法、技術、拓寬學生視野,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思路。
3教學方法和教學手段的改革
《機械設計基礎》是一門理論性和實踐性都很強的課程,課程內容中涉及到大量的機械傳動過程、機械零件構造、機械工作原理等難于用粉筆和語言來描述清楚的內容,更由于課時減少,學生沒有實際工作經歷,缺乏與此有關的感性認識,因此教師應充分利用多種教學手段,尤其是現代化的教學手段,將課程生動、直觀、輕松地呈現給學生。
3.1合理利用多媒體技術與教學課件提高教學效果
多媒體課件能將抽象、復雜的知識直觀化、形象化,創(chuàng)建生動的表象。課件精選了一些機械產品的應用實例的視頻、flash動畫文件,借助這些課件,學生可以在屏幕上看到各種各樣的零件,較易了解熟悉機構工作原理、組成與特征。還可利用多媒體課件設計高度逼真的虛擬情境,例如帶傳動中彈性滑動現象、四桿機構的運動特征及各種間隙運動機構原理、行星輪系與差動輪系的區(qū)別等,將一些黑板不易表達清楚、學生難于理解、實驗中又看不到的現象,通過多媒體課件直觀而形象的展示出來。
3.2采用實體模型、實例教學、現場教學
教學中,根據教學內容的需要,適時采用實體模型、教具、實例教學、現場參觀等教學手段,可以極大的增強學生感性認識。例如:在講四桿機構時,要求學生觀察縫紉機利用飛輪度過死點位置的生活實例,組織學生到現場參觀,讓學生觀察內燃機、牛頭刨床、汽油自動翻卸料裝置、公共汽車開關門裝置;又如,講授齒輪加工方法時,組織學生到齒輪加工車間觀察滾齒、插齒機的工作過程,了解課本內容在生產中的實際情況,這樣極大增強學生感性認識,拓展學生的思維能力和創(chuàng)造能力,調動學習積極性,激發(fā)求知欲。
3.3建設天空網絡課堂
隨著網絡技術的發(fā)展,校園網絡的普及,硬件和軟件的不斷健全,利用網絡進行輔助教學已日益彰顯其優(yōu)越性和重要性。教師將教學要求、教學內容以及教學測驗等材料,編制成多種形式的文檔存放在網絡服務器上,學生在課后時間可自行訪問網站,通過瀏覽網頁來達到學習、復習的目的。學生遇到疑難問題時,可以利用電子郵件、留言等方式向與教師交流,教師在網上給予解答,進行有針對性的個性化指導。
4改革課程設計,加強實踐能力培養(yǎng)
培養(yǎng)高職學生的實踐能力,是當前高職教育改革的一個重心,而機械設計課程設計是對學生的動手能力和創(chuàng)新能力的一次全面訓練。因此,改革機械設計課程設計的指導思想是加強學生實踐能力的培養(yǎng)。通過課程設計,培養(yǎng)學生理論聯系實際的設計思想,提高分析和解決工程實際問題的能力,對后續(xù)專業(yè)課程學習、畢業(yè)設計乃至今后工作具有重要影響。
4.1根據專業(yè)特點,結合實際創(chuàng)新選題
機械專業(yè)的課程設計,多年來基本上沿用傳統(tǒng)的齒輪減速器裝置設計。實際上,不同專業(yè)學生接觸的工程設備不同,各行業(yè)對于機械設備的使用也各有側重。因此,教師在選題時根據專業(yè)特點,結合各行業(yè)典型實際機構,選擇有生產背景的實踐課題,突出針對性和實踐性。另外,還可通過兩個途徑確定課題:一是引入一些較新的題目,如機械式無級變速器,齒輪連桿式步進機械等;二是與畢業(yè)設計聯系起來,從畢業(yè)設計中挑選出合適的傳動裝置部分,稍加修改作為課程設計的實際題目。
4.2教師有的放矢,悉心指導
我們改革了課程設計題目后,首先拋開了設計指導書,只給學生必要提示和列出參考書目,鼓勵學生去查資料,翻手冊,分組提出設計方案。教師組織方案研討會,讓學生各抒己見,充分展示研究和解決問題的過程和結論,分析比較各方案的優(yōu)劣,最后由老師做出點評和總結,給出指導性意見,確定方案。通過這樣的過程,學生改變了以往照搬指導書、機械模仿的習慣,知其然又知其所以然,思路清晰,目的明確,對所要設計的對象、方法、任務要求、時間安排等非常清楚。在后續(xù)的設計計算、草圖設計、裝配圖設計、零件工作圖設計、編寫設計說明書等幾個階段,教師應悉心指導學生從設計的工程實際出發(fā),正確采用各種技術標準和規(guī)范,教會學生借助于類比、初估等方法,邊繪圖、邊計算、邊修改、邊比較,交叉進行,樹立整體設計意識和創(chuàng)新意識。
4.3CAD技術的運用
熟練掌握CAD技術,已成為工科院校學生必須具備的基本技能。我們在課程設計中,將CAD技術設計理念引入到教學過程中,要求學生用CAD軟件繪制零件圖及裝配圖,提倡學生利用三維造型軟件如PRO/E、UG、CAXA等構建三維模型,建立虛擬樣機,實現運動和裝配仿真。從而對自己的設計有了直觀認識,并可驗證各部件各機構之間的位置和運動是否正確。運用CAD技術,節(jié)省了時間,增強了學生創(chuàng)新設計能力和計算機繪圖水平。
關鍵詞: 提高 機械設計基礎 教學方法 教學效果
《機械設計基礎》是機械類專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎課,在教學中具有承上啟下的作用,本課程是由《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》、《機械零件》四門課程綜合而成,其各部分內容之間聯系不緊密,教學中容易給學生造成“沒有系統(tǒng)性”、“理論性差”等錯覺,從而對這門課失去學習興趣,影響教學效果。怎樣才能讓學生有效的掌握必要的知識呢?這就給我們提出了一個有待解決的課題。結合多年《機械設計基礎》的教學與實踐,筆者就怎樣激發(fā)學生的學習興趣,組織好《機械設計基礎》課程教學做了以下的一些嘗試,取得了較好的教學效果。
一、合理安排教學內容,提高課堂教學效果
高職教育是培養(yǎng)具有高學歷、高素質的應用型人才的教育,因而,課程內容的取舍原則上應以應用為主,理論為輔;以結論為主,推理為輔;以能力培養(yǎng)為主,理論研究為輔。所以,在內容取舍中,《理論力學》部分應著重于靜力學部分使學生學會必要的分析與計算方法,加強學生的邏輯思維能力的培養(yǎng),并多練習,為零件的強度計算打下理論基礎;《工程力學》部分應著重于桿件的基本變形計算,為零件設計的強度校核打基礎;《機械原理》部分應著重于機構的基本類型特點和應用,并加強實踐分析與設計,以便學生能夠獲得必要的基礎知識和創(chuàng)
新能力;《機械零件》部分應著重于資料的查找,公式的應用和設計步驟,工藝規(guī)范等能力的培養(yǎng)與訓練。
二、充分發(fā)揮現代教育設施和教具的作用,增強學生的感性認識
合理利用多媒體教學,不僅可以節(jié)省課堂教學時間,還可以通過動畫等形象進行教學,從而提高教學效率。在多媒體資料的選擇上要和教材內容相匹配,可稍加擴展,但不能太多,資料中舉例要以課本上的例題為主。但采用多媒體教學,對于沒有進過工廠,各種機械常識、生產知識貧乏的高職學生而言,獲得的感性認識不全面,與直接接觸到實物有一定的差距。為此,在課堂教學中,應在條件允許的情況下輔以教具進行講解,讓學生通過有動感、有色彩、形象逼真的模型接受信息,給學生以鮮明的感性認識,降低學生對所學內容的認識難度。如在講解機構原理時,借助“鉸鏈四桿機構”、“凸輪機構”等機構的模型進行教學,隨著機構模型的演示,學生的多種感觀被調動起來,注意力高度集中,積極參與教學,對教學內容的接受和理解消化也容易了許多。
三、巧設課堂提問問題,激發(fā)學生學習興趣
學生的學習興趣對教學效果的影響是很大的。為了激發(fā)學生對本門課程產生濃厚的學習興趣,增強學習的主動性和積極性,在教學過程中,可以設置一些精巧的問題,在課堂教學中先將這些問題提出來,讓學生帶著問題去聽講課,充分吸引學生的注意力,使他們積極地去進行思考,在解決問題的過程中去學習新知識,提高學習效果。例如在講授帶傳動時,我首先向學生提出如下問題:在我們生活中,哪些設備上用到了帶傳動?學生們有的說汽車,有的說拖拉機,有的說傳送帶等等,課堂氣氛一下子活躍起來,說明學生對這個問題產生了興趣;接下來我又提出了問題,它有什么樣的特點和好處?要想搞清這些問題,就要學習好帶傳動這一節(jié)。這樣學生的學習興趣就被調動起來,學習的效果也顯著提高了。
四、善于歸納總結,啟發(fā)學生思維
無論什么時候,教師在課堂上的講解,都是學生獲取知識的重要途徑。但作為教師,如果重點不分,難點不清,講課中照本宣科,面面俱到,就會使學生反感,學習新知識的效果也不好。因此,教師要熟練掌握本門課程所涉及的知識,并對課程中的各種知識點進行歸納總結,把繁雜的書本內容整理提煉成比較精練簡潔的教稿,通過淺顯易懂的語言表達出來,使學生搞清哪些是需要一般了解的,哪些是必須掌握的,哪些是重點、難點。另外,在學習新知識的過程中,許多學生依賴心理較強,不能主動獨立地去思考和解決問題。針對這種情況,教學中要盡力體現以學生為中心,以教師為主導,強調學生的主體性,教育學生克服依賴心理,力求獨立思考和獨立解決問題。當學生在思維的轉折處或知識的重、難點處經過自身的努力,還感到無法解決時,教師要給予適當的指導,啟發(fā)學生的思維,解答學習中的問題,使學生看到希望,增強學習信心。
關鍵詞:三維設計;實踐性教學;畢業(yè)設計
近些年來,隨著我國經濟的快速發(fā)展,企業(yè)對人才的需求量越來越大,然而這些年來,高校學生就業(yè)形勢十分嚴峻,每年有許多大學生找不到合適的工作,雖然原因是多方面的,但其瓶頸之一就是我們高校培養(yǎng)的大學畢業(yè)生與企業(yè)需求的人才目標有較大的差距,如剛畢業(yè)的大學生缺乏相應的工作經驗,實際操作、動手能力差,不能快速適應崗位任職的要求等等。高等學校的根本任務是培養(yǎng)社會所必需的人才,作為培養(yǎng)具備機械設計制造基礎知識與應用能力,能在工業(yè)生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才的機械設計制造及其自動化專業(yè),如何在教學中改變這一現狀是我們教育工作者必須要深刻探討的一個重要問題。
一、轉變教育觀念,培養(yǎng)學生三維設計能力
觀念是指導人們行為的主觀意識,教師的主觀意識對教學工作影響很大。近十多年來,由于先進制造技術的快速發(fā)展,帶動了先進設計技術的同步發(fā)展,CAD、CAM、CAPP和CNC正在促使社會生產力發(fā)生革命性變革,虛擬產品開發(fā)將從根本上改變設計、試制、修改設計和規(guī)模生產、維護的傳統(tǒng)模式,通過在虛擬開發(fā)環(huán)境中生成數字化產品原型或軟產品原型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣件,進行測試,對其性能、可銷售性、可維護性、成本和外觀等進行預測和評價,來提高企業(yè)快速適應市場變化的能力,二維圖形表達物體的時代將逐漸被三維圖形所取代,三維建模及仿真對產品的設計起著舉足輕重的作用,許多企業(yè)已經在采用功能強大的三維設計軟件在開發(fā)產品,然而,目前無論是在機械制圖教科書中還是在講課內容上,主要還是以介紹AutoCAD軟件為主,雖然AutoCAD軟件具有三維數字造型的功能,但它沒有實現真正意義上的三維設計,不能實現尺寸驅動;三維功能不基于特征;三維模型和二維模型不共用統(tǒng)一的數據庫。因此,在機械制圖教學中教師要轉變觀念,壓縮傳統(tǒng)部分內容,增設三維軟件如Solid works、UG、Pro/E等三維實體造型軟件的教學,為培養(yǎng)學生初步的三維設計能力打下一個良好的基礎。機械設計課程設計是高校工科相關專業(yè)學生首次綜合應用課程相關知識及其他有關先修課程中所獲得的理論知識設計簡單機器的一個重要性的實踐環(huán)節(jié),對培養(yǎng)學生工程意識和工程實踐能力以及創(chuàng)新意識都起著重要作用。在這個環(huán)節(jié)中,教師可以要求學生對主要部件的非標準件進行三維實體設計,確定零件的結構形狀和尺寸,提高和強化學生三維實體結構設計的能力;按功能和結構要求對主要部件用三維設計軟件進行建模并進行模擬裝配和干涉檢查;生成二維裝配圖、零件圖,來達到熟練掌握工程圖的生成、編輯修改、尺寸標注方法。通過機械設計課程設計,進一步鍛煉了學生三維設計的能力。
二、改革實踐性教學環(huán)節(jié),注重工程素質訓練
工科教學中的課程實驗、課程設計、金工實習、生產實習使學生拉近了書本與工程實際的距離,幫助學生將書本知識運用于生產實際,完成從書本到現實、從理論到實踐的飛躍。因此,它是培養(yǎng)學生工程意識和綜合工程素質的重要環(huán)節(jié)。為此要加強和優(yōu)化實踐教學環(huán)節(jié),改變以往實習與實驗教學的從屬地位,建立起與理論教學有機結合、同步進行的實踐教學新體系。改變傳統(tǒng)的驗證性實驗為綜合性實驗和學生自主設計操作的實驗;開放實驗性,鼓勵學生多做實驗;根據自身情況選作相關實驗,并且對于每個實驗記予一定的學分。為了使學生具有較強的工程實踐能力及崗位適應能力,可以聘請企業(yè)人員兼職任教,并進行專業(yè)課的講座和企業(yè)教學。
機器的設計一般應包括兩大部分,即實現預定要求的運動設計和克服生產阻力實現預定工作能力的設計,它們分別是由機械原理和機械設計這兩門課程來承擔的。顯然,如果兩個課程設計各成一體,割裂了機械系統(tǒng)的設計思路,不利于學生綜合應用能力的培養(yǎng)。如果把機械原理課程設計與機械設計課程設計有機地結合起來,并采用計算機輔助設計,必將使學生從設計一開始就注重機械系統(tǒng)的設計,學生經歷了從運動方案設計到結構設計的全過程鍛煉,增加綜合分析問題的能力,實現了從知識形成能力的飛躍,為創(chuàng)新能力的發(fā)展打下了一定的基礎。
傳統(tǒng)的金工實習內容:車、銑、刨、磨、焊、鉗、鍛等實習工種對于培養(yǎng)學生動手操作能力起著非常重要的作用,但金工實習的內容應當隨著機械制造技術的發(fā)展而不斷豐富,縮短傳統(tǒng)的金工實習內容時間,增加機械拆裝實訓、數控加工實習內容和特種加工的內容,如在實習中讓學生完成從零件的編程到親自操作數控車床、數控銑床,完成整個零件的加工過程。
三、加強畢業(yè)設計的綜合訓練,提高工程技術應用能力
對于工科學生來說,畢業(yè)設計是學生在校學習的最后一個環(huán)節(jié),也是大學教育中的一個十分重要環(huán)節(jié),它是對學生四年所學知識的一個綜合性總結和各個方面能力的一次綜合開發(fā)與實踐的過程,它大約占用了整個大學教育時間的1/8,因此,它是實現培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計的策劃、組織和實施直接影響學生在校的最終教學質量、學生就業(yè)的競爭力。
為保證畢業(yè)設計質量,我們要求參加畢業(yè)設計指導工作的教師必須提前申請,經過教研室畢業(yè)設計領導小組討論通過后,向學生公布。學生自主選題與教研室協調相結合,原則上2~3人一個課題,設計內容既有相同又有不同,這樣安排的好處是既培養(yǎng)了學生在設計中的團隊合作精神,培養(yǎng)了學生的獨立設計能力,同時要求指導教師定時定點指導。在畢業(yè)設計中,教研室畢業(yè)設計領導小組對其全程進行跟蹤管理,安排不定期檢查和中期檢查,并要求學生在規(guī)定的時間上交設計的全部內容,經答辯小組予審后確認答辯資格。答辯中統(tǒng)一評分標準,嚴格分項打分。
畢業(yè)設計的題目可以是綜合性訓練的課題,也可以是來源于生產實際和教師科研項目的課題,但綜合性訓練的課題總量不超過畢業(yè)設計課題的1/4,這樣可以使大多數同學在畢業(yè)設計中能受到真刀真槍的訓練,另外還允許學校教師與企業(yè)工程技術人員共同來指導學生的畢業(yè)設計,也允許有部分學生到企業(yè)進行畢業(yè)設計。
參考文獻