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关键词:根基础观;情境教学;课程设计
近几年来,高职院校公共英语与专业英语的课程开设矛盾愈演愈烈,也产生了一些“去除公共英语,各专业只开设专业英语”的言论。公共英语到底何去何从,只单纯地用专业英语教学取代整个英语教学是否合适?笔者尝试以根基础观理论为基础,重构了高职英语课程结构,开发了典型的项目教学情境,将公共英语与专业英语课程进行了有机的整合,并运用于教学实践中,取得了良好的教学效果。
一、基于“根基础观”的课程开发思路
基础观主要有两类:
一类是基于建筑学的静态基础观,它要求事先将基础都打好,而且打好后就不再变化。我们传统的英语课程结构就是这样先打基础再学专业,好比“起高楼”,但如果学生基础学得太差,楼房就“起”不高。
第二类是基于生物学的动态基础观,即“根基础观”,它认为基础不是事先完全打好的,不是一成不变的,基础的形成是个生成的过程,是个发展的过程。“根基础观”是动态基础观,它的核心内涵就在于认为基础是动态发展变化的,因此,学习可以不必把所有的基础都打好后再接触专业内容,而是一边打基础一边接触专业,其基础的形成伴随专业的成长。基于根基础观的英语课程结构更贴合高职院校实际,更适合高职学生进行英语学习。
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图2所示的基于“根基础观”的英语课程结构,它不再按传统的做法先打基础再学专业(如图1),而是在学生进校后就让其接触到专业英语内容,最初是以基础英语为主,以专业英语为辅,随着时间的变化再逐步动态调整专业英语与基础英语的比例。同时,公共英语与专业英语也不是互相独立的两个课程,而是利用与专业相关的生活和工作情境如日常交流、外宾接待、求职、产品介绍、典型设备英文说明识读等,将公共英语课程与专业英语课程有机地整合为一体,最终建立起为专业系部服务的职教英语公共教学平台。
二、基于“根基础观”的英语课程设计内容
依据根基础观理论,笔者经过反复的研讨和实践,从电类专业入手,将公共英语课程与电类专业英语课程有机地整合为一个整体,选取12个情境项目作为公共英语与电类专业英语的整合课程内容。这些情境包括日常交流、交友聚会、购物、用餐、旅游出行、银行业务办理、住宿、就医、求职、外宾接待、产品介绍、设备说明识读,涵盖学习、生活、工作等多方面的内容。其中,学习生活的项目,如日常交流、住宿、旅游等可作为各专业通用项目,外宾接待、产品介绍、设备说明识读等项目则是电类专业的专有项目。
以上12个项目都源于学习、生活、工作的日常情境,能让学生身临其境,最大程度地激发学生的学习兴趣和热情。每个项目都划分了听、说、读、写、译五个教学活动模块,以项目Introduction & Greetings为例,项目目标是要求学生能掌握人们介绍和问候时的日常用语,能完成基本日常交流。知识包括:①听说:问候与介绍的常用句型和表达。②阅读:词汇、“no matter”句型结构。③翻译:单词和短语的运用。其主要训练方式手段有:①学生分组或分角色练习对话。②学生的发音及语调练习。③对不同国家人们介绍和问候的习俗作简要介绍。通过学习,学生最终能掌握并灵活运用有关介绍和问候的常用表达方式进行日常交流。
课程的项目考核评价由平时考核和期末考核组成。平时考核包括学生出勤、纪律、团队合作、责任心、文字与语言表达等。期末考核采用口试和笔试相结合的方式,口试方面,教师根据各个口语模块自拟考题,对学生进行相应的口语考核;笔试方面,教师对各单元的关键知识技能点进行综合考核。
基于根基础观的高职英语课程设计开发是高职院校英语课程改革的一种切实可行的新途径。与生活和工作密切相关的教学情境的开发,将极大地激发学生的学习热情和钻研精神,也进一步将公共英语与专业英语有机融合为一体。笔者在公共英语与电类专业英语的整合上进行了相关研究与实践,效果显著,但公共英语与其他专业类英语的整合以及相应情境开发还有待进一步研究。
参考文献:
[1]徐小贞.高职英语教育理论与方法[M].北京:高等教育出版社,2004.
关键词: 高职机械类专业 《机械设计基础》 课程设计 改革措施
《机械设计基础》课程设计是高职机械类专业学生的一项重要的实训环节,是针对《机械设计基础》所学专业内容进行的一项实训环节,目的是让学生了解和掌握常用机械零件、传动装置、简单机械的设计方法和步骤,是培养学生机械设计能力的一次较全面的设计训练,它对学生将来从事工程技术工作具有极其重要的意义和深远的影响。基于实训环节在高职教育中的重要地位和现行的教学方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改进《机械设计基础》课程设计的教学方法,提高《机械设计基础》课程设计的教学地位,进一步提高学生进行机械设计的独立工作能力和创新能力。
1.加强思想教育和引导,引起学生重视
以往的教学过程中存在一些问题,如有些学生对课程设计重视度不够,在实训的过程中往往依赖性较重,没有充分意识到《机械设计基础》课程设计对提高学生专业技术能力的重要性。因此,在课程设计一开始,教师就应当指出该课程设计的重要性,引导学生独立完成设计任务。另外,《机械设计基础》课程内容在教材中是各自独立成章的,缺乏整机设计思想。课程设计为将这些知识有机串联,创建整机设计理念提供了一个良好的平台,将课程设计看成是学生解决实际工程问题的初始训练。因此,《机械设计基础》课程设计对学生将来进行毕业设计乃至工作实践,都会产生重大影响,可见该课程设计是机械类专业学生解决工程实际问题的第一步实践。
2.改变传统的选题方式,注重选题意义
课程设计传统的题目是减速器的设计,这是因为减速器作为机器中一个独立部件,它的设计内容很具代表性,覆盖了机械设计课程中的绝大部分内容,便于巩固所学理论知识。然而,由于减速器毕竟只是一个部件,每届学生都重复同样的设计内容,缺乏创新精神,也不具备整机设计思想。因此,我认为应该将灌输式布置任务的方式改为开放引导的方式。具体做法是:教师在课程设计任务书中只给出工作机的工作要求,而实现工作机功能的方案则由学生自己确定。教师引导学生在方案的实施过程中尽量采用课程学过的知识。课程设计选题十分重要,所选题目要注意以下几点。
1)有可行性,学生能够利用所学知识完成设计任务。
2)有一定的典型性和知识覆盖面,能够将理论学习的大部分重要知识应用在课程设计中。
3)有工程背景,能够解决一些工程实际问题。
4)有创新空间,能够调动学生的创造性。
5)有一定的趣味性,能够调动学生的积极性。
3.强化整机设计思想,提高整机设计能力
各种机械设备都是由各种传动装置和各种零件组成,在理论知识学习中是在“化整为零”,在课程设计的学习中恰恰相反,是要把“零散”的知识通过一部完整的机器把它们串连起来。所以,在课程设计中,我们需要强化学生的整机设计思想,将机械传动设计和机械零件设计有机结合起来,从原动机的选择到中间传动系统的设计,再到执行系统的分析设计,形成一个完整的机械概念。解决这一问题的关键还是选题,教师要根据学生的总体情况,深入实际,搜集与学生所学专业相关机械的原始数据,经过反复论证,编写出课程设计指导书,经过两到三届的学生试用后,逐步修改定稿。
4.注重计算机绘图,加强计算机技术应用
当下计算机绘图已经十分普及,企业对这方面的人才需求也与日俱增,目前在机械领域经常用到的绘图软件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我校《机械设计基础》课程设计推荐使用AUTOCAD和UG软件,平面的图形可以用AUTOCAD绘制,立体的图形可以用UG绘制。将绘图软件引入《机械设计基础》课程设计,学生通过作零件图和装配图,强化AUTOCAD和UG的使用能力,强化读图识图的能力,也可以直接观察到机构处于不同位置时构件的运动和动力学情况。用UG建立零部件的三维立体图及零件装配过程图,这样的训练效果是其他方法难以达到的。
5.加强实训管理,重视答辩环节
《机械设计基础》课程设计一般为1―2周时间,需要完成机器的运动和动力分析,查找相关资料进行机器的传动系统设计,确定传动路线和方案,然后划分各种传动部分进行独立设计,再进行各个零件的结构设计或选择,最后要完成机器的总装图和各主要传动零件的零件图。整个过程设计内容多,时间紧,因此加强课程设计期间的管理显得十分必要。从课程设计开始就应当严格做好考勤工作,对不认真和有疑问的学生应当给予及时提醒,认真辅导,帮助他们解决设计中遇到的问题,为了提高学生独立设计能力,应当在课题布置上尽量做到“一人一题”,即使任务中要求机器完成的功能一样,也要在初始数据上加以区别,或要求学生以不同的方案来设计一样功能的机器设备。
答辩是课程设计的最后一个环节,也是课程设计中重要的考核阶段。为了避免盲目抄袭,考查学生的设计思想和对设计的各个环节的认识程度,在答辩过程中需要严格把关。首先要对确认有抄袭行为的学生予以严肃处理,对每个学生的设计说明书、图纸等认真考查后制作答辩提纲,做到对每位学生认真负责,在答辩过程中对每位学生作有针对性的提问和讨论,了解学生的想法和对相关知识的了解程度,对不正确的予以纠正,令其及时修改。因此答辩也是一个质疑和答疑的过程。同时在答辩中能发现设计的不足,作为今后改进课程设计教学的借鉴,从这个意义上说答辩又是一个总结提高的过程。认真做好答辩工作意义重大,直接影响最终课程设计的总体质量,做好这一点关键需要指导老师本着严谨的教学态度,严格要求学生,认真把好教学质量关。
总之,高职《机械设计基础》课程设计无论是对学生理论课程学习还是专业技能的提高都大有裨益,是机械类专业学生十分重要的实训环节,做好这个环节的工作是我们专业课教师的职责,以上一些改革措施对提高课程设计的教学效果有很大帮助,值得借鉴。
参考文献:
[1]胡家秀.机械设计基础.机械工业出版社,2001.
[2]匡兵.《机械设计课程设计》改革与探索[J].桂林电子工业学院学报,2005.
关键词:计算机应用基础;课程设计;创新创业
中图分类号:G642文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2020)27-0172-02
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
1引言
在“大众创业、万众创新”及“互联网+”经济新形态的时代背景下,大学生创新创业受到广泛的关注,各大高校也非常重视,将“创新创业”理念融人课程教学、走进课堂,在计算机应用基础课程中融人创新创业教育,是高等教育人才培养以及学生个体发展过程中不可或缺的部分。
创新创业理念融人计算机应用基础课程的课程设计整在计算机应用基础课程设计的基础上融人创新创业的理念,以创新创业综合案例为指引,引导学生以小组形式运用计算机基础课程中所学的办公软件的使用,以及上网搜索资料的能力,完成创新创业项目的开发,提升学生计算机基本技能的运用能力,体现学以致用的理念,让学生形成创新创业的思维,全面提升学生的创新创业素养。
2创新创业理念融入计算机应用基础课程的课程设计
2.1课程设计目标
创新创业教育作为素质教育的一种,受到各大高校的重视。各大高校大力提倡并重点推进创新创业教,以提升大学生创新精神以及创新意识、实际知识运用能力为目的,逐步建立创新创业教育体系。通过创新创业教育,学生有了创新创业思维的理念,能够发掘生活中的商业机遇,成为具有开创个性、创业能力、独立工作以及管理能力的职业人士,能更好地适应现代社会发展。
在计算机应用基础课程里加入创新创业理念,在掌握计算机应用技能的同时,注重学生创新创业实际应用能力的培养,培养学生的创新创业基础能力,促使学生积极参与到创新创业教育中,以提升大学生的创新创业能力,另外,提升学生的计算机技能的运用能力,突出计算机应用课程的针对性以及实践性。
2.2课程设计思路
以创新创业教育作为载体,选取合适的企业素材以及创业素材,综合运用所学计算机办公软件基本技能进行实际锻炼,以提升学生的计算机技能的运用能力和书写文档的技巧,掌握基本的计算机办公软件的运用能力,以提升学生的创新创业能力。
2.3创新创业理念融入计算机应用基础课程的具体课程设计
该课程设计结合目前计算机应用基础课程的课程设计特点(线上、线下的混合式教学),在线上学习之前的导学课中引入创新创业思想,在计算机应用基础课程里的线下课程授课部分,在学生掌握了计算机基础基本知识技能后,在线下的最后14课时里,以开发创新创业项目为目标,引导学生以小组形式运用计算机基础课程中所学的办公软件的使用,以及上网搜索资料的能力,完成创新创业项目的开发。有关创新创业部分的具体课程设计如表1。
2.4课程实施过程中要注意的事项
该课程设计是在结合目前计算机应用基础课程的课程设计基础上设计的,该计算机应用基础课程目前采用的是线上线下混合式教学模式,分为线上28课时,线下28课时。在实施该创新创业课程设计的过程中要注意的事项如下:
1)开课前的引导课里,需要导人该设计中的第一个设计点,让学生知道创新创业是怎么回事,怎么设计,启发学生的创新创业意识和思想,让学生组建创新创业开发团队,以便后面分组完成综合创新创业项目。
2)课程设计里的市场调研、评价项目调研,确定具体项目和编写项目申报书任务需要在学生掌握了运用office办公软件里的Word、Excel基本技能以及运用网络查询资料的能力之后开展。
【关键词】机械设计基础 实践课程 行为导向法
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)09C-
0052-02
一、实践课程的地位及重要性
在机械设计基础的教学中,理论教学对于高职类的学生来说是比较难于接受与理解的环节。在以往的教学环节里,对于较为简单的理论,学生还能理解,但一旦牵涉到较复杂的计算或者结构,学生立刻就表现出迷茫与排斥,教学效果不理想。学生们总在问一个问题:现在学的东西以后能干什么?这正是我们要仔细思考的问题。理论是为实践服务的,再高深的理论,如果不能应用于实践,也是没有意义的。因此,如何把理论应用于实际,然后再通过实践理解和深化理论,是我们课程改革中思考得比较多的问题。
在我们以往的课程安排中,有专门的实践环节课程设计,但课程设计是在理论教学结束后才开始,有的学生往往在设计过程中完全忘记了曾经学过的相关知识,需要重新对知识进行梳理,效率很低。因此,我们改革了以往的教学方法,让设计的思路和理念贯穿于教学过程,让学生在做中学、学中做,力图使学生学得轻松、有趣。
二、课程设计思路
我们考虑怎样把入门的门槛做到最低,让同学们不要对设计抱有神秘感和畏难的情绪。我们的课程切入点从学生们最常见的简单物体入手。机械无处不在,我们要找到简单的机械非常容易。在绪论里,我们不谈要学习哪些理论知识,而是发动大家找机械,学生开始还觉得很神秘、难度大,经过引导,他们发现原来机械就在我们身边,门上的铰链、屋顶的电扇、自行车,比如说日常常见的磨豆腐、打年糕……原来这些都是依靠机械,我们想想办法都可以实现,我们都可以对这些简单的东西加以设计。以后要做的是怎么样一步步把我们想要的东西用设计的语言表达出来。
一个机器的构成,分成原动机等五个部分(图1)。对于学生来说,最直接感受到的,就是执行部件,我们的思路就是从易到难,环环相扣,先从执行部件开始设计,然后就生产要求选用原动机,再就原动机和执行部件的传动比来设计和选用传动装置,最后是辅助系统和控制系统。设计思路就如同是一根主线,把机械设计基础的内容有机集合起来,学生的学习过程就是设计过程,机构的学习就是为了设计和选用,每一步目的明确,任务清晰。
三、思路的实践过程
绪论时我们重点介绍了这门课程的特点及用途,且加入了零件、构件等概念,并且拆解简单机器,让同学们有个初步认识。接着是绘制机构运动简图。然后我们先从四杆机构出发,结合日常见到的筛东西、磨豆腐等,布置设计任务,在四杆机构的讲解过程中,不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性,能转化为什么样的运动形式,现实生活中有哪些物品是用到了这些机构的,启发引导学生往设计任务上思考,学完四杆机构,学生也能就自己的任务作出简单的设计和构想。
一个机器少不了动力,因此我们在课程中增加了电动机的选用环节。学生设定了自己的运动机构的各种参数后,按部就班选用电动机,由此掌握了效率等概念,并且对整体的机器有了一个大概的认识,见到了轴承、联轴器、变速箱等词汇,虽然了解不深,但因为拆解了一个机器,学生们基本还是能接受。
电动机选择好了以后,就牵涉到减速的问题,这时我们就可以引进齿轮机构(包括蜗轮蜗杆)、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用,对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的,我们忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。在学习过程中就加入查手册选材料环节。把时间用到应用实践上。
齿轮有了,传动比有了。谁可以把运动和动力传递给齿轮呢?于是联轴器和联接就出场了,齿轮是靠键连接与轴传递运动和动力,电动机的运动和动力就是由联轴器联接电动机轴和带传动的。各类联接重点也是放在选择应用。
各类零部件都选用设计好后,轴就上场了,轴的结构设计是重点,我们通过举例比较分析,搞清楚什么样的轴结构是合理的,并且通过讲解和改错,明白为什么要有细节上的处理(这些机械制造基础已经有过讲解)。
最后是轴承,支撑轴的零部件。轴承的选用、轴承寿命计算是花时间较多的环节。
每一步就是一个设计环节,做的作业就是为自己设计的执行机构选用配套的运动机构和辅助系统。大家自己设计了一个机器,一个设计过程就完成了,同时完成的还有大部分的课程学习任务。对于凸轮、间歇机构等就放在了最后,由于前面已经学习过常用零部件的设计、选用,因此同学们学起来也并不吃力。
四、新思路实行的效果
课程改革前,由于内容之间相对独立,各机构之间的结构各有特点,相互之间联系少,课程重点不突出。学习时没有细化的明确任务和目标,学生接受很被动, 学生普遍反映这门课“难学”“不太理解”“听不懂”,通过率也是各类课程里面最低的。学生上课积极性不高,课堂气氛低沉,学习效果不好。
改革后,由于章节环环相扣,第一步就是学生为自己设计喜欢或相关的机构,后面的每一步都是为了实现机构的运动目标而实践,学生学起来有方向、有程序,特别是小组讨论方案,气氛非常活跃。教师在其中只是起到引导和帮助解决问题的作用,学习的主体是学生,思考的主体是学生,实践的主体还是学生,收到了较好的学习效果。
五、不足与思考
一是实践环节场地和师资有限。在学习过程中,我们很需要实物拆解的环节。但这些既需要各类机器,更重要的是需要较大的场地,还有就是需要有教师指导和协助,但场地和教师人手都是我们的瓶颈,这就使得拆解效果大打折扣,有人甚至只是看一眼(因为一个教师在这个环节没办法管理四五十个学生)。这个问题目前我们还没有太好的解决办法。
二是学生学习主动性不够。基本就是完成了任务就行,有的学生跟着小组混,学到的知识并不扎实。
三是还没有编撰校本教程。编写一本合适的教材,一直是我们的计划,但这个工程工作量较大,我们计划在近两年完成。
【参考文献】
[1]高晓丁.机械设计基础[M].北京:中国纺织出版社,2007
[2]陈玲.谈行为导向教学法的教学设计[J].职业教育研究,2007(9)
[3]罗红专,易传佩.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010
【基金项目】2011年度新世纪广西高等教育教学改革过程立项项目(2011JGB250)
关键词:精品课程;机械设计基础;教学内容;人才培养;专业建设
中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)11-0148-03
一、引言
精品课程建设工作是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,也是高等院校教学工作重要的基本建设内容。教育部关于“本科教学工程(原称“质量工程”)”的建设文件指出:“精品课程”是具有一流教师队伍、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。教育部的这一文件精神,为各级精品课程的建设与实践工作指明了方向和课程建设的标准与目标。
西安外事学院的“机械设计基础”课程经过多年建设,于2011年4月被评为校级精品课程,2011年11月被评为陕西省精品课程,2014年7月经省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程。总结几年来的建设工作,我们的工作重点及特色主要在以下几个方面。
二、创建课程新体系,改革课程内容
“机械设计基础”课程是一门综合性、实践性很强的技术基础课程,在高等院校机械类、近机类专业的教学计划中具有承前启后的重要作用,是培养学生创新精神、工业意识和综合机械设计能力的一门主干课程。
西安外事学院作为我国一所走在前沿的应用型本科院校,主要肩负着为国家培养应用型本科技术人才的重任。因此,“机械设计基础”课程内容的改革,必须符合学校的人才培养目标。
针对“机械设计基础”课程的特点,我们确定了本课程的教学改革思路是:更新教育思想和教学观念,以应用型本科技术人才培养为对象,进行课程整体优化组合,建设“机械设计基础”课程新的教学体系;以提高学生的综合设计能力、创新设计能力、工程实践能力为目标,构建课堂教学、计算机辅助教学、设计训练、实验教学与课外科技创新实践活动一体化的教学体系。
为此,构建的“机械设计基础”课程是对原专业教学计划中的机械原理、机械零件两门课程的基本内容进行整合而重组的一门新课程。围绕“常用机构”和“通用零部件”两条主线介绍其有关的工作原理、结构特点、设计方法等。在常用机构内容中,主要安排有平面机构结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构;在通用零部件内容中,主要介绍常用的机械传动(带传动与链传动、齿轮传动、蜗杆传动)、常用连接(螺纹连接、轴毂连接)、轴系零部件(轴、轴承、联轴器与离合器)等;此外,还安排有机械系统设计、现代设计方法等章的内容。通过本课程的学习(包括理论教学和实践教学环节),使学生着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和基本技能,培养学生具有一定机械设计能力,并为以后专业课程学习打下必要的基础。
在课程新体系的构建中,始终坚持以应用型本科人才的培养需要为目标,开展对课程内容的改革;对于课程的基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重理论联系实际,体现应用性特色;同时对课程内容组织贯彻“少而精”及“实用性”为原则,例如:在“齿轮传动”一章,打破传统习惯,分别把传统的“齿轮机构”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”三章内容合编为新“齿轮传动”一章,把“滑动轴承”、“滚动轴承”两章内容合编为新“轴承”一章,既避免有关内容重复,又达删繁就简自成体系。
三、教师队伍建设
教师队伍建设不仅是高等院校教学建设的重要内容之一,也是学科、专业和课程建设的基础和重要工作。目前,我校课程组已初步建成一支知识结构较为全面、年龄结构适合、学缘结构合理的“机械设计基础”课程教学团队。针对师资队伍建设工作,我们提出课程师资队伍建设要符合学校办学定位的目标,要适应教学需要和学科发展的目标,并以培养青年教师为重点,制定了具体培养计划和措施,现取得较好的效果。关于培养青年教师队伍的措施如下。
1.加强师德师风教育,以先进人物为榜样,树立爱岗敬业,忠于人民教育事业的崇高理想。
2.按照学校的师资队伍建设目标,制定好包括青年教师的师资队伍建设规划,并认真实施。
3.给青年教师压担子,让他们承担起教学和科研任务,在“干”中成长,而且教学和科研互动,协同发展。
4.实现教学岗位责任制,加强教学管理。积极开展教学教改研讨活动,提高教学素养和业务能力。
5.发挥老教师的作用,实行年轻教师导师制。为每位青年教师配备了教学指导教师,加强对青年教师的传、帮、带。
6、创造条件让青年教师走出去,到国外和国内其他大学学习访问,开拓视野。对提高学术及教学水平发挥了重要作用。
7.在实现青年教师全部硕士化的基础上,逐步实施青年教师博士化。
8.建立听课和评课制度,发挥老教师和系主任的教学监督作用,促进青年教师课堂授课质量的提高。
这些措施的实施,取得很好的效果,使青年教师茁壮成长,多名青年教师在学校举办的青年教师讲课竞赛中获得竞赛大奖,每位青年教师均已获得一项以上省级教改研究项目或省级科研项目,并在全国期刊上发表多篇教育教学教改研究论文;本课程的建设成果先后于2011年、2012年获校教学成果奖一等奖、二等奖,课程教学团队于2012年获校级优秀教学团队;已形成了一支学术和教学水平高,综合素质好、结构合理的师资队伍。
四、教学方法与教学手段
改革教学方法、采用先进的教学手段是提高课程教学质量的关键措施,在教学中,我们的做法如下。
(一)在教学方法上
1.转变教学观念,树立以学生为中心的思想,正确认识学生为主体、教师为主导的内涵,充分调动学生学习的主动性、积极性。
2.在课堂教学中,坚持理论联系实际的学风,把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合,根据应用性技术人才培养的实际需要,对基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,不断将新技术、新成果引入课堂,开阔学生设计视野。
3.在课堂教学中,根据“工学结合”、“教、学、做合一”的原则,“讲-练-实践”相结合,安排设计性大作业,提高学生的动手能力、工程训练与实践能力。
4.在教学中,根据课程各章的不同特点,分别采用工程案例教学、项目任务教学、小组讨论式教学、现场教学和探究式教学等不同教学方法。同时采用工学结合教学法、课外竞赛激励法、小组研讨法等教学方法,调动学生学习的积极性、主动性,并指导和促进学生自主学习能力的发展。
5.搞好课程设计教学,培养学生掌握机械系统方案设计、机械零部件工作能力设计和结构设计的能力。
6.在教学过程中,贯彻因材施教的思想,重视学生的个性发展,鼓励和引导学生积极参加各类课外科技创新竞赛活动,提高学生的动手能力、分析问题解决问题能力、创新实践能力。
7.改变以往以期末考试成绩定课程学习成绩的方法,采用平时考核、作业考核、实验考核和期末考试多项累加的方法确定学生的学习成绩,引导学生自觉的学习,全面、系统的学习。
(二)在教学手段上
1.积极采用现代教育技术,充分利用计算机技术和网络技术等现代信息技术,将多媒体教材引入课堂教学,丰富课程的教学信息量。在本课程教学中,实现了部分网络教学。
2.结合课程特点,制作了课程教学录像片、多媒体课件、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、图片库和课程测试题库,开发了课程CAI课件。
3.建成了常用机构和通用零部件陈列室、轴系零件拆装实验室、液压传动陈列室等,供学生参观和认知学习,提供了直观教学环境和开放式的教学环境。
4.开放了机械设计实验室和械计创新活动室,激励学生的学习兴趣,为培养和提高学生的机械设计动手能力、分析问题和解决问题能力以及参与科技创新活动提供了场所和便利。
在上述教学方法及有关措施下,本课程教学得到校内外专家的一致好评,课程组教师教学评价均获得学生“优良”的好评。学生的课程学习效果也取得丰富成果,如在教育部主持举办的“2014年全国大学生机械设计创新大赛”上,学生参赛的7件作品,全部获得陕西赛区省级奖,其中省级一等奖1项、省级二等奖1项、省级三等奖4项;学生在参加2013年“全国大学生工程训练综合能力竞赛”中,获得陕西赛区省级二等奖2项;学生积极参加Solidworks考试认证中心的认证,多名学生获得Solidworks考试认证中心颁发的“机械设计Solidworks证书”。
五、教材建设
教材建设是高等教育课程改革的重要组成部分,也是教学内容和课程体系改革的成果体现。早在1988年国家教委颁发的《高等学校教材工作规程(试行)》中就指出:高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,也是深化教学改革,提高教学质量的重要保证。基于高校教材是传授知识、培养技能的重要工具,在人才培养过程中扮演着极其重要的角色,所以,我们在精品课程建设规划中,针对教材建设制订了规划,组织了教材编写力量,先后出版了质量较好的《机械设计基础》、《机械设计基础课程设计》(国防工业出版社出版)两部精品教材。在《机械设计基础》教材编写中,我们坚持以应用型本科技术人才培养的实际需要为宗旨,遵循对机械的认识规律及循序渐进的原则,遵循理论联系实际和注重机械设计能力培养的要求,优化了课程知识体系;以常用机构和通用零部件为对象,以设计为主线,突出了机械系统方案设计、机械零部件的工作能力与结构设计,并吸纳了现代设计方法及技术。
由于“机械设计基础”课程的主、辅教材配套齐全,使用效果好。为培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型本科技术人才发挥了重要作用。
六、实践教学活动创新
“机械设计基础”课程实践教学环节包括实验教学、课程设计、设计作业训练和课外科技创新实践活动等内容。
1.实验教学。以培养学生动手能力为中心,利用机构和机械零件陈列室、机械设计基础实验室、汽车工程实验实训基地的开放式教学环境和条件,采用课内外相结合的教学体系和分模块、分项目的实验教学内容,全面培养学生理论联系实际的工作作风、动手操作能力、分析解决问题能力,促进学生的个性发展。
2.课程设计教学。“机械设计基础课程设计”是工科院校机械类、近机类学生在学习了机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合、机械设计基础、机械制造基础等课程之后首次进行的一次较全面、较系统、较长时间、较贴近工程实际的综合性设计训练,对于培育学生的设计意识,锻炼学生的设计能力,培养学生的创新精神,激发学生的学习兴趣,加深学生对课堂教学内容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意义。为了突显上述功能,我们对课程设计教学进行认真改革与建设,丰富和深化课程设计内容,实现设计题目多样化。以设计为主线,既有传动装置设计的传统题目,也有从生产实践中新开发的新题目。对完成的设计图纸,既可采用手工绘图方式完成,也可采用计算机辅助绘图方式完成。在完成的设计项目计算说明书中,必须有设计方案评价、设计工作总结等内容,否则不予通过。通过这些措施的实施,培养的学生设计能力发挥,促进学生分析解决问题能力和创新能力的提高。
3.设计作业训练。机械设计基础课程是一门设计性、实践性、综合性很强的课程,为了实现基础理论与设计实践的有机配合、实现“教、学、做合一”和“讲-练-实践”相结合,我们安排了“轴系零件”测绘、上机进行“计算机辅助设计”等的设计作业训练。通过设计作业训练,培养学生的机械结构设计能力、计算机辅助设计能力和绘图能力,为后续的专业课程学习以及日后从事机械设计工作打下良好的基础。
4、课外科技创新实践活动教学。借助本课程的学习,为了培养学生的创新意识、综合设计能力和团队协作精神,我们借助汽车工程实验实训中心和汽车工程技术创新基地,开展了学生课外科技创新实践及机械创新设计的实践教学环节。几年来,这一课外科技创新实践教学活动取得了丰硕的成果。
七、本课程的建设成果
1.建设出了一支知识结构和年龄结构合理,学术水平和教学水平高的师资队伍。教学与科研互动,共同协调发展,成果显著。几年来,课程组一位教师受到省级教书育人先进个人表彰;课程组先后完成了省级教改研究项目3项、省级科研项目4项、校教改项目5项,获校级教学成果奖4项,并获校级优秀教学团队一支;几年来,教学团队在国内外各类期刊及国际学术会议上发表科研论文40余篇、教改研究论文10余篇,获国家发明专利和新型专利2项。
2.创建了“机械设计基础”课程新体系,面向应用型本科技术人才,以培养学生综合设计能力为主线,以工程应用为目的,以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构,对教学内容作了重大的改革,以机械设计为主线,将机械原理、机械零件等课程的主要内容进行精选和融合,优化组合,使其成为一门完整体系的综合化课程,并编写出版了配套教材。
3.适应应用型本科技术人才培养需要,构建了“工学结合”、“教、学、做合一”的课程教学模式,注重实践性教学环节,加强基本设计训练,培养学生的工程意识和综合分析与设计能力,构建了课程的直观教学陈列室和新的实验教学体系,开放了课程实验教学环境,促进了学生的个性化发展。
4.重视教材建设,编写出版了“机械设计基础”课程教材3部,主、辅教材配套齐全,水平高,使用效果好,并将教学改革思路与成果融入到教材中。
5.以理论教材为蓝本,利用现代计算机信息技术和网络技术,建设出本课程的立体化教材系统及其素材库,并实现了网络化教学和精品资源共享。
本课程于2011年评为省级精品课程,2014年经陕西省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程,本教学团队将以此为新起点,继续奋发努力建设好这一省级精品课程。
参考文献:
[1]教育部.关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[R].教高[2003]1号.
[2]姚恩全.高校精品课程建设的理论与实践研究[J].东北财经大学学报,2006,(6):88-90.
[3]宋宝玉,张锋,王黎钦.机械设计精品课程建设的探索与实践[C]//中国机械工程学会机械设计分会主编.机械设计教学研究论文集(2009).北京:机械工业出版社,2009:95-97.
[4]张鄂.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010.
[5]张鄂.机械设计基础[M].北京:国防工业出版社,2014.
关键词:能力培养;程序设计;教学模式;教学评价
0 引言
中国当代教育家、上海大学校长钱伟长早在上世纪八十年代就明确提出,大学教育首先是培养一个全面发展的人,其次才是一个专门家。实践钱伟长教育思想,推进上海大学教育教学改革的深入开展,既是“通识教育”的需要,也是研究型大学教育教学改革的必然。研究型大学本科教育的教学目标,应是使学生的知识结构得以全面发展,并具有较强的自学能力、创新能力、实践能力和心理素质。
程序设计基础课程是大学非计算机专业学生的公共基础课程,如何开展该课程的教学活动,直接反映了教师的教学理念。程序设计基础课程的教学过程中,到底是选择面向对象的还是选择面向过程的语言,目前也有不少的争论。有观点认为大学第一门程序设计语言采用Java是弊多利少。笔者完全赞同裘宗燕教授的观点,程序设计基础课程不能仅仅围绕编程语言的各种机制展开教学,程序设计基础课程要让学生真正理解程序设计的基本概念,即掌握数据及其表示、变量的类型与值、基本的命令和流程控制结构、子程序的抽象、循环与递归、接口界面与实现的分离及其相互关联、复杂数据的组织、程序的复杂性及其控制手段等内容。笔者在教学中选择c语言作为程序设计基础课程的教学语言的主要考虑是,c语言是较理想的结构化语言,描述能力强,适用于初学者对程序设计的理解。
1 教学方法的探索
1.1 现状分析
大学的学习与高中期间的学习是完全不同的,但是不少学生还没有从高中应试教学的惯性中摆脱出来。许多学生已经形成了这样的学习依赖性:离开了考试不知道该怎么学习;离开了老师上课讲的,不知道还要学习什么;除了老师的板书,不知道教材和参考书才是真正要认真研读的资料。读大学被异化成了“听大学”,遇到考试变成了一味地“背答案”。且自我控制能力薄弱、时间安排能力差、心理成熟时间明显延后等特点十分突出。
程序设计课程的内容采用“听讲”、“背答案”的学习方式是根本无法掌握的,必须通过大量的实践训练才能感悟到程序设计的真谛。以往那种教师满堂灌式的教学方式已经明显不能适应教学实际,必须得到改进,必须让学生清醒地认识到,程序设计能力是与其在计算机上实际操作的时间成正比的。
1.2 精选教材,引导自学
为了让学生建立起程序设计的概念,教学中必须改变以往从程序语言的基本语法入手的教学方式,要让学生从对提出的问题的分析入手,逐步建立起程序设计的概念。为此,我们选取了清华大学出版社出版的优秀教材《解析c程序设计》作为主教材。该教材的最大特点在于,主要章节都设有“问题分析一新知识讲解一问题的实现一举一反三”等内容,十分适合学生的自学,同时也为问题驱动教学法和案例教学法的实施奠定了基础。鉴于教材独特的编写形式,教学上采用了精讲多练的方法组织教学,每周仅安排了一个学时的讲课,而学生练习的机时则安排了四个学时。
讲课主要讲解程序的基本概念和形式化的抽象方法,程序语言的语法规则留给学生自学掌握,同时安排了大量的实验来保证自学要求的完成。
1.3 学生演讲,自学提高
为了让学生掌握自学的能力、提高自学的效率,笔者在教学中让全体学生按自愿的原则组成学习小组,每个小组推选一位组长,由组长带领本小组成员一起学习。教师则将程序设计的基本概念分解到每个小组,作为该小组重点学习的内容来要求。并要求每个小组将本组的重点学习内容经过自学后,向全班同学进行汇报演讲,让其他小组的同学也能更深入地了解相关的内容。为了避免同组成员掌握程度相差太悬殊,要求演讲的学生不是由学生自己决定,而是由任课教师随机抽选,还要能够经受得住教师和其他同学的诘问,以此激励每个小组成员都要真正掌握对应的基本概念和基本编程方法。
1.4 团队协作,综合训练
程序设计基础课程教学中除了按小组组织自学外,还运用问题驱动法组织综合性设计性实验。笔者以学习小组为单位,给学生提出要求实现的基本目标作为问题进行认领,要求小组成员通过互相讨论、上网查阅等手段主动建构并综合运用所学知识来解决问题。这样,既保证了绝大部分学生能够完成要求,从而使他们建立起学习的兴趣。同时,为使基础较好的学生能充分发挥潜能,允许学生自己提出需要解决的问题,让优秀学生能给出更个性化的设计,从而进一步培养学生的创造性。
按学习小组提出问题要求的方法,可以进一步促进学生间的相互交流和研讨,培养学生的合作能力,包括组织能力、交往能力、独立学习能力和团队合作精神等。这种面向任务的教学方法给予学生最大的发挥空间,培养了学生分析问题与解决问题的能力。
2 教学手段的探索
2.1 运用现代教育技术实施教学
基于能力培养的课程教学需要相应的教学手段的支持。笔者在探索过程中,将课程教学全部安排在机房进行,讲课采用了在机房内安装教学广播软件的方法,教师既可以集中讲解程序设计的基本概念和实现方法、演示程序设计理念和步骤,又可以在学生实践过程中随时发现问题、随时作即兴讲授,而且学生可以立即在计算机上练习,领会消化教师讲过的知识点。
采用教学广播软件教学不同于常用的“计算机+投影”的教学,教师的演讲稿和操作过程可以直接发送到学生的计算机屏幕上,教师还可以远程指导学生在计算机上的操作,可以真正实现个性化教学和教学互动。
2.2 建设协同教学平台
基于能力培养的程序设计基础课程的教学,以学生的学习为核心,教师的主要作用是引领学生循序渐进地构建知识体系,掌握基本概念。由于课堂内教学时间的减少,需要在课堂教学之外给学生更多地提供学习的资源,因此,建设协同教学平台具有十分重要的意义。如图1所示,笔者利用校园网的教学应用服务系统,将课程教学大纲、教学要求、授课计划、作业和练习的与收集、学习论坛、参考资料等全部上网,为学生营造一个良好的自主学习氛围。利用多媒体课件和网络技术组织教学,符合当代青年学生的生活习惯,能激发学生的学习兴趣。现代教育技术手段、丰富的网络资源,也提升了课程的品质和内涵。
2.3 加强实践,注重编程能力培养
程序设计基础课程的教学,其核心是学生编程能力的训练,强调的是分析问题和解决问题能力的培养,学生只有通过 大量的练习,才能真正掌握编程语言的应用,逐步理解和掌握程序设计的基本思想和方法,才能具有程序设计的能力。因此仅仅采用编写短小的基本训练程序是不能让学生真正具有编程能力的,只有使基本训练和综合训练相结合才能达到教学目的。
基本训练的要求。每周明确课程学习的要求,将教学要求和基本训练的实验内容提前在网上公告。学生通过大量的作业练习,熟悉基本的语言知识,掌握基本的编程方法。练习题既有主教材上提供的,也有《大学程序设计(c)实践手册》辅导教材中的练习。
综合训练的要求。课程教学中安排了一个课程设计题目,采用综合训练的方式,帮助学生真正掌握程序设计的思想和方法。整个过程以学生独立完成为主,教师只提供必要的辅导。课程设计题目的程序代码一般都在300行以上,具有大量的子函数,且需要书写相应的设计报告。通过课程设计题的练习,使学生真正懂得了什么是程序设计,什么是程序接口与程序实现的隔离,也懂得了如何进行正确的程序调试,编程能力有所提高。
3 考核评价方法的探索
基于能力培养的程序设计基础课程教学,不仅要在教学方法、教学手段上进行探索,同时为了真正体现对学生应用计算机能力的培养,还需要在课程考核和成绩评价上进行积极的探索。
3.1 作业上传,强化过程考核
作业、实验结果的收集是检验学生学习情况的必要环节,既是教师了解学生学习成果的途径,也是评价学生学习成绩的重要组成。
由于学生的自我约束和时间安排能力较弱,笔者在教学过程中将实验要求分为基本要求、较高要求和提高要求三类:基本要求必须完成,是实验教学的底线;针对有一定基础的学生,较高要求尽量完成;针对优秀学生,提高要求设法完成。学生完成不同类型的实验可以得到不同等第的成绩:完成基本要求的得60分,完成较高要求的加20分,完成提高要求的再加20分。由于实验工作量安排较多,学生在上机实验过程中有一定的压力感,从而可以减少学生上机过程中玩游戏、上网、聊天等现象。
为避免学生只注重期末考试,轻视平时学习,笔者在教学过程中十分强调过程考核,学生平时实验完成作业练习和设计的成绩,占到学期总评成绩的30%~50%。平时成绩中既有基本训练的实验成绩,也有综合训练的课程设计成绩。
3.2 机试考核,强化编程能力训练
基于能力培养的程序设计基础课程的考试也要体现能检验学生编程的能力。笔者在教学过程中,对该课程的期末考核采用取消笔试、全部机考的方法,在自行研制开发的通用计算机考试平台上进行。该平台支持多种题型的考试,且不受应用环境的限制。在本课程的考试中,笔者设置了程序改错、程序填空和编程题三类题型,其中编程题占的比例达到50%。
关键词:《机械设计基础》课程;教学内容;教学模式;课程特色
《机械设计基础》课程是高等院校机械类或近机械类各专业的一门重要的专业基础课,具有很强的理论性和实践性,是专门培养学生具有一定机械设计能力的课程。《机械设计基础》课程于2010年被学院确立为精品课建设项目,2012年12月通过验收。经过两年多的建设,在优化教学内容、改进教学方法与手段、改革实践教学环节、创建“立体化”、“系列化”教材等方面形成了一定的特色也取得了一定的效果。在学院成功改设为沈阳工学院这个新形势下,对《机械设计基础》课程教学有以下几方面的设想:
1. 修订教学目标
基本知识目标基本相同,在能力目标上达到:
(1)具有绘制机构运动简图的能力、具有分析常用机构运动特性和应用常用机构的能力、具有合理确定机械系统(执行系统和传动系统)方案的能力;
(2)具有合理选用和设计常用机械零部件及简单机械传动装置的能力;
(3) 具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
在素质结构目标上达到:
(1)培养学生具有发现问题、分析问题和解决工程实际问题的能力;
(2)培养学生具有创新设计思维的能力;
(3)培养学生职业素质和岗位技能。
2. 构建新的课程体系
今年,在新的教改形式下,学院各专业在基础教育阶段实行大学科前提下的统一授课的教学模式。在这样的背景下,专业基础课也应转变教学理念,建设适应性强、易于实施创新的专业基础课程群,从根本上改变课程教学被动适应的局面,开创充满活力和新意、基础宽厚、专业适应性强的课程教学新局面。
机械与运载学院各专业基础课程有:工程制图与计算机绘图、互换性与技术测量、工程力学、机械设计基础。此专业基础课群也采用统一授课的教学模式,这样依托一定的项目训练将相关课程按其应用重新规划和重组,使相关知识有机结合,互为补充,互相照应,既避免了内容重复,又强化了彼此关联,更重要的是它们以相互关联的形式出现,有利于实施项目教学或案例教学,提高学生综合应用能力、实际思考能力和创新设计能力。建立专业基础课群也利于教学组织和管理,真正做到教、考分离。
专业基础课群在相同学时的理论教学中,注重基本原理和基本方法,在实践环节设置中,通过不同的项目及时间的长短来体现各专业人才培养目标。对专升本和考研的同学可以另行开班。
3. 教学内容体现应用与创新
根据本门课程的教学目标,将本科的各专业教学计划基本整合为96学时,其中包含6学时的课内实验。理论教学侧重常用机构和通用零部件的选择及常用机构和通用零件设计。在教学内容中穿插一些由工作经验编制而成的案例,以工程案例、实验和课程设计为主线,重点突出应用,如平面四杆机构类型中,每种类型都有应用并以选择题的形式进行能力测试;在常用间歇机构中,以牛头刨床、电影放映机等讲解应用;在轮系功用中,以汽车变速器和汽车后桥差速器为例讲解轮系的变速变向功用和运动合成与分解功用,并能融合职业岗位培训内容,讲解一些设备维修和维护的知识。配合新的课程体系,依托项目的机械设计基础课程建设安排了多个项目:颚式破碎机各构件尺寸设计、内燃机配气机构凸轮的设计、牛头刨床中摆动导杆机构及棘轮机构的设计、牵引机中单级圆柱齿轮设计、万能分度头的蜗杆传动设计、汽车变速器各档传动比的计算、分路传动中各齿轮传动比的计算、离心机普通V带传动系统设计、粘胶自动筛滤机连接螺栓及键的设计、二级圆柱齿轮减速器输出轴及轴承设计。
4. 改进教学方法与手段
(1)运用多媒体教学课件、动画演示等手段进行直观高效、生动形象的教学,将抽象的内容形象化,提高学生学习的主动性和积极性,充分调动学生潜在的创造性思维能力。
(2)侧重讲解一些特殊的设计方法来体现创新内容,例如:在平面机构的结构分析中,讲解拆分杆组法、在同类型机构的演化中,讲解转换机架法、在凸轮机构轮廓曲线设计和周转轮系传动比计算中,讲解反转法。在创新内容中还应注意引导学生的发散思维,即一个原理或一种方法举出不同的应用实例,使学生的思维更活跃,并采用对比的方法说明不同原理或不同方法之间的区别,以便正确选用。
(3)采用对比方法讲解概念、原理及设计方法的不同点,达到理解后记忆。
(4)以工程案例、实验和课程设计为主线,运用启发式、讨论式、提问式等教学方法,讲练结合。
(5)加强综合性设计实践环节的开发,组织学生构建机械运动方案创新设计案例展示、典型机械零部件结构表达展示以及评选优秀课程设计作品竞赛等活动,以培养学生的工程综合应用能力和创新能力。
(6)教学内容的改革相应的考试方法也随之进行了改革,其中平时成绩占50%,期末考试占50%,平时成绩中期中考试占20%,采用开卷或口试方式,提高学生的应用能力。
5.改革实践教学环节
在实验教学环节上,加大实验项目的开发,构建必修、选修和开放性实验教学体系。机械设计基础课程目前可以开出必修实验项目5项,10学时:(1)齿轮几何参数测量实验;(2)齿轮范成原理实验;(3)机构运动简图的测绘与分析;(4)减速器拆装实验;(5)轴系零件组合设计。开出选修实验项目1项:机构运动方案创新设计。各专业结合本专业的特点合理制定实验学时和项目。通过这些设计型、创新型实验的开发,可激发学生学习本门课程的兴趣,培养设计能力和实际动手能力以及创新思维能力。
在课程设计的实践环节上,增设一周的机械原理部分课程设计,设计题目有插床机械、压床机械和牛头刨床。机械设计部分的课程设计题目仍为二级圆柱齿轮减速器设计,但类型设定为直齿和斜齿,工作条件分为三种,工作机的各参数数据有三十余种,能够做到同一时间做课程设计的学生一人一题。还可以让少数学习好的学生自愿选择圆锥齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器题目进行设计[1][2]。
6. 创建“立体化”、“系列化”教材
(1)根据机械专业基础课群新的课程体系需要编写以项目为依托的《机械设计基础》主教材。教材注重联系工程实际和新技术的应用,在“以应用为目的,以必须够用为度“的原则基础上,各专业统一使用。
(2)配套教材
按照教材建设的需要,编写各项目的设计说明书、编写《机械设计基础》实验指导书等配套教材。
(3)多媒体课件
按照新课程体系的需要,重新修订《机械设计基础》教材配套的多媒体课件。
学生获得知识的丰厚程度和工作能力是教学改革是否成功的标准。为适应新形势下的需要,通过对教学目标、课程体系、教学内容、教学方法与手段、实践教学环节等方面的改革,必将取得较好的效果,为《机械设计基础》精品课建设做出应尽的贡献。■
参考文献
Abstract: Combining the returning circumstances of business professional demand and graduates,for the shortcoming of personnel training direction and machinery professional teaching system,this paper proposes some ideas of basic industrial engineering teaching design based on production,in the new employment situation,at the same time,it explores the classroom teaching to improve the teaching effect.
关键词:制造业;工业工程;教学设计
Key words: manufacturing;industrial engineering;teaching design
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)08-0172-02
0引言
近两年,我院机械工程系毕业生就业压力逐年增大,就业前景益现严峻。我系2010届毕业生共846名,截止2010年3月17日,就业率仅达84%,比09年同期96%的就业率降低了12个百分点。面对严酷的就业环境,我系组织教师对江苏、上海地区的14家机械制造类企业的技术人员、人力资源部门和相关领导进行调研,并对毕业生进行了信息回访。从反馈结果分析发现,影响我系应届毕业生就业的因素有很多,其中一个重要原因是我系专业结构和市场需求不完全对称,毕业生综合素质和能力与用人单位要求存在着一定差距,主要是在创新能力的培养方面比较欠缺,达不到企业的要求。
基于此,结合高职院校特点与企业用人实际要求,我对基于制造业的基础工业工程课程教学设计和培养重点,即具备工业工程的意识,有了一些感想和思考,把这些思考进行了整理,并结合自己这几年的教学经验写出了这篇文章,对我院完善机械制造人才培养提出一些思路和建议,希望对促进毕业生就业做出自己的一些贡献。
1机械制造专业企业人才需求调研与毕业生回访信息反馈
随着世界经济环境的变化,制造业已经成为我国经济发展的支柱产业,我国也正在成为全世界的制造基地。[1]而作为正在打造先进机械制造业基地的江苏、上海地区,外资、民营等中小企业愈来愈密集,产业集聚度不断提高,对机械制造专业的人才需求从长期来看仍将持续增长。通过对用人单位及毕业生的信息反馈,发现机械制造企业对专业人才的创新能力要求在不断提高,我系现有机械制造专业教学体系还有许多值得改进扩展的方面。我认为基于企业需求的基础工业工程课程教学设计的改革对培养高质量的具有创新特色的机械制造专业人才培养是非常重要的。
2现行机械制造专业教学体系和人才培养方向存在的不足
机械制造专业体系课程内容虽然丰富,但课程结构比较单一。尤其是缺乏必要的管理、工业工程方向的知识和技能。这已经影响了毕业生的就业竞争力和职业发展能力。因为生产管理技术、方法的知识在大部分台企和大中型企业里应用极为普遍,也更为重视。目前这些企业急需的是生产一线的熟练操作人员,对学历要求不高,多是职高、中专、技校的毕业生。这样的员工比较好管理,他们的工作就是操作。老板要求怎么做,就怎么做,同时企业也反映这些学校的毕业生的发展潜力小。因为基本的简单重复操作是一个熟能生巧的过程,陈年累月的做一件事,就不会表现出“笨”还是“巧”。所以在企业中,我系很多毕业生的师傅是不满20岁的初中毕业生也就不足为奇了。高职毕业生能够胜任一线操作的工作任务,但要迅速从大量职高、中专、技校的毕业生中脱颖而出,表现出明显的竞争优势和较强的综合素质,还必须具备独立思考、自主创新等能力。这些毕业生能在工作中发现一些可以改善的地方,而其他一般的员工或许很少会朝这方面想。这些毕业生有可能会告诉专业人员,而且还会在专业人员的指导下着手去处理,这样的毕业生才真正实现了我系提出的“能设计、精操作、会管理、通工艺、能创新”的新型装备制造业复合型高技能人才培养目标。
3在就业新形势下,努力开创基于制造业的基础工业工程课程教学设计
将基础工业工程课程纳入机械制造专业课程体系,是本次课程教学设计研究的主导思想。这里我提出了以下六点设想:
3.1 面对当前企业对技能型人才需求标准不断提升的现状,作为培养机械制造专业高技能人才的职业技术学院,我认为不仅要立足于基础机械类技术课程教学,更需要建立企业人才需求的意识,从培养学生创新能力出发,加强先进的生产管理技术与方法的课程教学。因此,为进一步理顺机械制造专业知识体系,建议增加教学中础工业工程课程的比重。
3.2 遵照高职培养目标,建立以创新意识培养为导向、以培养工业工程意识为重点的课程教学设计。注意平时强化学生的工业工程意识。让学生知道这是一种提高效率、简化优化的意识,可以用在学习、生活和工作的方方面面。具备了这种意识,在做事时就能知道哪件事先做,哪件事后做,就能做的更快、更好。这门课程最需要做的是教学生怎样去发现问题,这一点很重要。很多改善是从大家习以为常的流程中得来的,任何的操作都有改进的空间。这不光是存在于企业,在学校,在班级,甚至在每一个小组都有。操作是由动作构成的,所以不一定必须去现场,班上的每一次活动都可以看做是一个操作的集合。比如说通知人,收发作业,上台演讲,这些都是流程。有了流程就有了所需要的时间,这门课程的目的是让时间最短,那怎样可以缩短时间。这就是可以启发学生思考的问题。
3.3 增加5S(6S)优化现场管理方法的内容。该方法是优化现场管理的主要方法之一,在我系调研中,几乎所有企业都有应用且收到了良好的效果。毕业生对此也有切身的体会,即使拥有最先进的生产工艺或设备,工作场地一片混乱,工件乱堆乱放,其结果也只能是生产效率低下,员工越干越没劲。通过学习5S(6S)现场管理的新观念、新技术,塑造学生一丝不苟的敬业精神,培养他们勤奋、节俭、务实守纪的职业素养,使之成为具有良好素质、习惯的技能人才、为走上工作岗位后能快速达到现代工业企业对人才的发展要求打下良好基础。
3.4 依据机械制造专业人才的培养目标,在教学内容的组织编排上突出该课程的应用性和实用性。适当减少纯理论性的教学内容,注重方法、弱化技术,如关于方法研究中的程序分析、操作分析与动作分析等很多基础理论方法,不但要求学生准确掌握、更要求学生能结合实际工作熟练应用,并在应用中提出改进方案,且能对方案进行合理评判。而关于作业测定技术中秒表时间研究、工作抽样、预定时间标准等讲求较高系统性的理论方法作为了解内容。
3.5 在课内实验的基础上,增设大型综合实验,培养学生的综合设计能力。基础工业工程是一门应用性、实践性很强的课程,其中各种作业定额和作业方法都不是凭空臆造出来的,而是通过各种实验进行数据收集,再加以科学分析研究制定出来的。我系现有的实验条件有限,该课程开设的基本是验证试验,所以要打造大型综合性的创新实践平台,不断提高学生的综合应用水平和创新能力,减少纸上谈兵,提高实践环节的效果和质量。而课程设计等实践性环节的教学,应在课程教学中始终贯穿于设计主线,围绕设计课题来组织教学,突出使学生活学活用,理论与实践相统一。在生产实习实训中,也要注意充分发挥学生的想象力和创造力,尝试做改进方案,提高学生创新的积极性。
3.6 改变传统的教学模式。教师课堂教授,学生被动接受的教育方法和单一的黑板板书的教育手段,已严重影响了学生的学习积极性,培养工业工程意识也无从谈起。教师应通过各种相关的实际设计案例,从以“理论讲解为中心”的教学转变为以“案例分析为中心”的教学方式。通过案例,对枯燥费解的理论内容进行分析讲解,提高学生的学习兴趣和教学效果,同时培养学生理论联系实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力。另外要重视运用现代化的教学技术和手段,形成可视化教学,提高教学效率,同时调动学生学习的积极性和参与性。如借助多媒体课件讲解理论内容、利用多媒体影音资料或实物和学生一起分析讨论设计实例,启发学生思维,实现教学互动。借助系统仿真甚至是虚拟技术对学生进行生产实践训练。
4结语
综上所述,随着工业工程技术在国内众多企业应用的不断深入,机械制造专业教学体系建设也应做相应调整。如何令高职院校培养出来的机械制造人才真正满足企业的需求,是培养机械制造人才的重点和难点。本文拟通过对该课程的设计改革,希望能培养出具有机械制造行业背景支撑的,适应社会需要和受企业欢迎的优秀专业技能人才,进而为毕业生就业与职业发展铺就一条通道。
关键词:机械设计;教学改革;技能训练;工程素质
作者简介:曾珠(1972-),女,重庆北碚人,重庆市工业职业技术学院讲师,研究生,研究方向为机械设计基础,夹具。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2012)05-0041-02
在高等职业教育地位日渐明确、作用日渐突出的当今时代,高等职业教育如何与普通高等教育相区别,如何实现高等职业教育本身对于社会和国民经济的积极作用成为教育界内外人士共同关注的问题。作为一名从事高等职业教育工作的教师,笔者认为,必须在教育教学方面有所突破,站在一定的高度上,实行积极有效的课程及教学改革才是解决问题的出路。
一、《机械设计基础》课程的相关问题分析
《机械设计基础》是高等职业院校机电相关专业必修的专业基础课程,既居于基础性的地位,又带有较强的专业色彩。长期以来,由于受到了普通高等教育的影响,高等职业院校在进行该课程教学中,也存在较为严重的问题:
(一)学术化倾向
高职院校《机械设计基础》课程的学术化倾向体现在教材上表现为教材中概念、理论占有相当大的比重;表现在课堂上,就是教师在讲课时讲授了过多、过深的理论知识。实际上,这是沿用了普通高等教育的传统教学理念,其培养目标是将学生培养成为具有一定学术素养的高级知识分子。这样的教学模式与高等职业教育实际并不切合,也与高等职业教育培养目标背道而驰。其直接结果就是如果学生按照现有教学模式认真学习的话,只会导致毕业的学生高分低能,到实际工作中将会遇到很严重的问题,必须从头学起,即使对于时间的浪费,也是教育资源的浪费,还会影响到此类院校毕业生的出路,进而危及院校本身的生存[1]。何况面对高深的理论,并非所有高职生愿意并且能够坐下来认真攻读,而造成教学无效呢?这也是资源浪费。
(二)落后枯燥的教学手段
我国的高等职业教育起步较晚,教学方面多数情况下也是沿用传统教学手段,仅仅依靠干巴巴枯燥乏味的图纸和黑板粉笔等传统教学媒介落后的教育教学手段,对于学生来讲宛若听天书,需要充分发挥想象力才能够理解,对于教师则需要花费很大的气力来备课讲课布置作业,教学效果也不好。对于《机械设计基础》这样的课程来说,虽不能完全排除其理论内容,也不能将理论看得太过于重要。毕竟,高职生未来的工作并不要求他们有太高深的理论知识和素养,而是侧重于技术能力和实际操作能力以及相应的技术创造创新能力要求。本课程的教学手段也应该适应这一要求。
(三)忽视学生能力培养
长期以来,由于受上述问题的影响,高职院校《机械设计基础》课程只看到了其基础性而在学生能力培养方面存在着软硬件都较差的问题。从软件方面来讲,教学内容安排、教学手段、教学阶段以及教师的教学思想都没有充分重视到学生能力培养问题。一些教师认为《机械设计基础》无非就是一门基础课程,只要讲清楚基本理论知识就可以了……完全无视基本能力培养也是其重要方面;从硬件方面来看,高职院校机电专业要么没有与时代同步的实训教学仪器设备,要么即便有也是安排其他课程来使用,《机械设计基础》几乎没有机会带学生实际操作和训练。这就与教育部16号文件中培养实用型高技能人才的要求存在较大差距。
简单来说,以上问题可以归纳为人才培养模式和手段以及教学环境三大方面的问题。
随着时代的发展和技术的进步,社会和用人单位的需求在变化,本课程高职阶段的教学就必须相应作出改变和更新。
二、《机械设计基础》课程改革的思考与实践
鉴于以上问题,《机械设计基础》课程改革就成为当务之急。依据相关部门的精神,高等职业教育的培养目标是具备某一特定职业或职业群所需综合职业能力的,为生产和管理第一线服务的应用型、技术型人才[2]。其工作的主要特点是将设计、规划、决策转化为现实产品等物质形态,或对社会产生具体作用。这种培养目标直接决定着课程内容和课程标准。
笔者认为,《机械设计基础》课程改革应该从以下方面着手:
(一)教学内容体系改革
《机械设计基础》课程的教学内容有通用机构、零部件等的基本概念、运行原理,传动和滑动轴承等运作基础知识、联轴器与离合器工作原理等。根据学生层次和接受能力的不同,应该有所区别。比如,基础较差的学生、禀赋偏高的学生与中等的学生在具体的感知能力、理解能力与接受能力都存在差异,则教学中虽不可能做到面面俱到,也应该考虑到照顾多数学生,不能为了照顾后进而忽略大多数人,也不能为了引导先进而对那些学习本课程存在障碍的学生弃之不管。那样的话既有违公平,也不是高职院校的教育方向。
《机械设计基础》课程的教学内容体系的改革重点可以考虑:
1.过时落后内容的删减。不可否认,《机械设计基础》课程是一门具有悠久历史的课程,曾经在大中专院校开设多年,本科教育机电专业也要开设。但正是由于这一原因,才导致教学内容体系存在许多陈旧、落后的东西,对于当今机电行业来说,机器设备越来越精密、计算机远程控制(即数控)技术越来越先进,高职院校教学如果依旧停留在过去的教学内容中,明显不合时宜[3]。此类内容不加删减对学生造成的影响就将是他们难以适应新的机电行业要求,没上岗就会被淘汰。所以删减是必须进行的。
2.纯理论部分的压缩。不能否认,《机械设计基础》课程原有内容中存在大量纯理论内容。这部分内容对于学生来讲,尤其是高职高专学生而言,理解起来相对较难,并且除非继续进入更高一级学府深造,未来的实际价值不大。作为机电类企业需要的并不是拥有多么深刻理论知识的口头雄辩家,而是具有更强时间操作能力的应用性人才。企业也没有那么多时间和精力以及金钱来对高职高专毕业生进行专业培训,而且这一工作完全应该由学校完成。所以,纯粹理论的内容不能完全抛弃,却可以在一定程度上进行适当压缩,使其被限制在一定范围内就可以了。正如教育部文件所提出的那样理论只要“够用”就行,不必太高太深。
3.实训体系的强化。对学生实际应用能力和操作能力培养的重要途径就是实训―在高度真实的环境中对学生进行各种机构、零部件的操作训练,这将使学生得到现实的好处,就是理性知识与感性体验实现了结合,能力得到了训练和提高。因此,教学内容体系中的实训阶段不仅不能缺少,而且必须强化。要建立专业实训场所,或者与企业建立良好合作关系,带领学生参观、见习,甚至直接上手演练。还要有明确的实训计划,数量充足、素质较高的实训指导教师(可以外聘业内人士),每次实训课程都要有实训计划书、任务书、过程记录、实训报告,教师和学生都有实训日志之类资料存档,从而充实并强化实训阶段教学[4]。
(二)教学方法手段革新
对于一门像《机械设计基础》这样的老课程来说,教学方法和手段的老化也不能小看。毕竟时间已经来到了21世纪,随着国际国内形式的变化、经济和社会的进步,学生相对于过去的学生不论是心理还是性格情况有了相当大的变化,对于教学方法和教学手段也提出了更高的要求,如果教学方法教学手段不能让学生感兴趣或者学生不能理解甚至教师不受喜欢也会直接导致学生精神上的罢课,教学效果自然谈不上。况且当今教学教育的技术条件也有了很大改观,《机械设计基础》完全可以利用这些崭新的技术如3DMAX、PPT、FLASH等多媒体技术实现教学方式的革命性变化,教师和学生之间就课程问题也可以通过互联网或即时通讯软件等多种新渠道和媒介,使教育教学完全可超越时间和空间的限制而达到一个崭新的高度和境界。
从笔者自身进行《机械设计基础》课程教学的实践来说,这门课程的教学内容的确不能太过死板和教条,教学方法更要灵活机动,实训极端非常重要。如果课程教学毫无新意,就要招致学生的不良反应,影响教师形象、更影响教学效果。经常使用自编讲义,整合教材、添加不落伍于时代的新内容,使用多媒体教学,利用FLASH、PPT等新型教学方式,将僵死的东西动起来,使不便于理解的东西变得简单,而且经常和专业课教师“争抢”实训室,甚至带学生外出见习,从而课程受到学生热烈欢迎,教学效果不断提高。可见,对于有活力、有朝气的新世纪高职生,就应该使用有新意、有创意的教学方法和手段,有革新才会有进步就是这样的道理。
具体说来,教学上我在采用多媒体技术的同时,还将理论教学、现场教学、实验教学等教学手段相结合。通过CAI在机械基础教学中的运用,改进了教学方法,进一步提高了例如在讲述螺栓联接,齿轮传动,轮系,带传动,链传动和轴等章节的内容时,结合常见的桌椅、钟表、汽车、自行车等很熟悉的事物,比较直观亲切,贴近生活实用,便于展开联想思维,达到举一反三的目的。
另一个体会就是设置具有综合型、设计型的实验和课程设计环节对于《机械设计基础》课程相当重要:实验课的内容比较多,而且比较散,安排两个实践性环节,实验课和课程设计。一方面要求学生亲自动手进行实验,认真完成实验报告。达到验证、巩固和加深对所学理论知识的理解,同时可以使学生获得实验技能的初步训练。如机构简图测绘和减速拆装,通过实验熟悉和掌握各种机构的性能、特点和设计要求。课程设计可以安排三个阶段:即总体设计及计算、装配草图设计和工程图样和说明书的编撰。在每个阶段开始时,将本阶段要做的内容和涉及到的细节通过课件讲清楚,使学生知道方法和过程。这种课程设计环节对学生的设计训练非常有效,有利于他们深入细致地掌握本门课程,也有利于他们锻炼工程设计能力。
三、关于教师和学生的工程素质的研讨
实际上,以上问题的出现还有一个不能忽视的背景,那就是师生工程素质问题。在一定意义上说,《机械设计基础》课程教学中出现的诸多问题,都与教师自身的工程素质有内在的关系,也与教学中对于学生工程素质的磨练与培养的态度与重视程度有直接关系。(下转第45页)
正是由于本课程的部分任课教师本身缺乏工程素质或工程素质不高才导致教学中无法关注学生工程素质的培养[5],也由于学生工程素质问题不受关注或没有引起其足够的重视,才使得许多高职生出了校门就面临失业或者刚上岗就由于不能适应工作岗位而下岗,甚至一些人被迫改行做其他的工作,造成残酷的社会打击。这样的事其实完全可以避免或将其降低到最小程度,出路就在于从思想上、态度上、教育教学过程中切实将工程素质培养问题放到足够重要的位置上来,并采取切实有效措施,培养和提高师生共同的工程素质,这样才能从根本上解决《机械设计基础》课程存在的众多弊病。
其实这一要求可以说是教师、学生的职业素质问题。因为《机械设计基础》课程任课教师的职业素质就是除了教育教学能力以外最根本的就是工程素质,也就是说教师自己应该具有一定的工程资质如工程师高级工程师、机械师高级机械师等专业职称,并且亲自参与过相关工程就再好不过,换句话说有过机电相关行业从业经验的教师来讲授这门课程的话就会有明显的不同,有别于科班出身的教师,那些具有行业资质或有从业经验的教师必然更侧重于行业需求和能力培养以及学生素质养成。这样必然会给《机械设计基础》带来一缕清风,提升课程的教学效果,为学生就业,起码是今后在校学习以及日后终身学习打下坚实基础。
当然,《机械设计基础》课程也未必必须到社会上、到企业中选聘教师,对现职教师的培养和训练也是必不可少的,甚至可以同步培养老师和学生双方的工程素质。比如到企业见习实习,选派教师带队甚至挂职带队就是一种较好的思路,教师可以既是带队教师又是企业工作人员,对于学生管理和教师自身工程素质提高都将大有好处。另一个想法就是可以由院校出面接揽相关工程,从设计到施工验收,完全由院校和相关教师甚至有学生的参与,则同时有经济效益,又锻炼了教师、培养了学生,何乐而不为呢?这是一种较为理想的教学和培训模式。
四、结语
只要开动脑筋、敢于创新、勇于进步,《机械设计基础》课程就一定会解决现有问题,发挥应有作用,实现自身发展。
参考文献:
[1]陈立德.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,普通高等教育“十五”国家级规划教材(第三版),2007.
[2]李国斌.在机械设计基础课程教学中培养和提高学生的创新能力[J].番禺职业技术学院学报,2007(9):53-55.
[3]濮良贵,纪名刚,主编.机械设计[M].北京:高等教育出版社,第六版.1997.