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关键词:机械设计基础;教学方法;教学质量;教学改革
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
高等教育肩负着人才培养、服务社会的重要责任,为了适应21世纪国家经济建设和社会发展的需要,各高校必须培养更多的应用型、创新型人才,使之具备一定的专业技术技能和新产品的设计与研发能力。21世纪初,教育部启动了“新世纪高等教育教学改革工程”项目,其目的是深化教育改革,全面推进素质教育,开展人才培养战略规划研究[1]。机械设计基础是一门介绍机械设计基础知识和培养学生机械设计能力的课程,它是以组成机器的常用机构及通用零部件为研究对象的学科[2]。课程的主要任务是培养学生设计通用零件和机械传动装置的能力,掌握重要机械参数的测定以及运用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料进行初步的工程设计的能力,培养学生分析问题、解决问题、动手实践和创新设计能力[3,4]。机械设计基础作为机械专业一门重要的专业基础课,是学生由基础课转向专业课学习的重要桥梁和纽带,具有承前启后的重要作用,在人才培养中占有举足轻重的地位。
机械设计基础课程涉及内容繁杂,且具有较强的实践性和应用性。经过多年的教学改革和课程体系调整,机械设计基础课已成为我院的一门优秀课程。随着科学技术的不断发展和教学改革的进一步深化,课程教学内容也在不断更新和增加,但课时却在不断减少,导致课程内容多和学时少之间的矛盾愈加突出。因此,如何采用灵活多样的教学方法和教学手段提高学生的学习兴趣,激发学习的主动性和积极性,使他们在较短的时间内更好地掌握基本理论和基础知识,同时又具有一定的基本技能,是当前教师在课程教学过程中亟待解决的问题。
1 重视绪论课教学,激发学生学习兴趣
在绪论课中,需要阐述课程的重要性,重点是介绍本课程的研究内容,即机器中常用的机构和通用零部件的工作原理和设计方法。如果仅采用传统的挂图或教学模型,难以全面展现出机器和机构的特征,因此,应综合运用动画、视频、录像等现代教学手段,将具体的机械产品,如内燃机、缝纫机、起重机等的结构组成及运动过程清晰地展示给学生,从而在课程讲授之初,激发学生对课程的学习兴趣,调动其积极性,后续学习的效果将大大提高。
2 认真备课,精心组织教学内容
机械设计基础具有“内容多,零件类型多,公式、参数、图表多”以及实践性强的特点,但课程学时数却在不断减少,这就要求教师必须认真备课,精炼教学内容,精心组织教学过程。教学内容的少而精并不是单纯地减少教学内容,而是要针对学科发展趋势,以人才培养目标和市场需求为导向,恰当地精选教学内容,科学地组织教学内容,因材施教。因此,必须明确课程的基本教学要求,有目的性和针对性地精选教学内容,各章内容看似相互独立,实则存在一定的联系,在讲授时可打破教材章节的先后次序,对教学内容合理调整,做到主次分明、逻辑严密,教学效果会更好。教师要认真备课,精心组织教学过程,重点考虑如何引出问题,怎样分析问题,如何解决问题并得到什么结论,以问题吸引学生的注意力,注重培养学生理论联系实际并将理论知识用于解决实际问题的能力。
教师讲授时,既要做到胸有成竹、信心满满,也要注重语言简明扼要、生动活泼,语调抑扬顿挫、缓急有度,多引用生活中常见的事物或现象说明问题,同时还要恰如其分地使用肢体语言,活跃课堂气氛,学生自然就会觉得生动、形象、有趣,提高学习兴趣和效果。
3 采取启发式、互动式教学方法
学生是教学过程的主体,而教师起主导作用,因此,传统的灌输式教学难以激发学生的主动性和积极性。启发式、互动式教学则能使师生之间由单向的传授关系转变为双向互动关系,教师通过设置启发性问题能够激发学生学习的积极性和主动性,变“要我学”为“我要学”,从而提高学生分析和解决问题的能力,使学生的主体地位得以充分体现,真正实现教与学的互动。启发式、互动式教学要求教师在整个教学过程中要精心设计问题,如在讲解曲柄摇杆机构的死点特性时,可以先采用模型或动画演示,让学生有一定的感性认识,然后提问学生:踩踏缝纫机脚踏板时,为什么有时会踏死呢?以此调动学生积极思考,找出问题的原因和本质。在讲解齿轮传动能将回转运动转变成直线运动时,可以提问其他传动形式是否也能够实现相同的运动功能。采用启发式、互动式教学方法,拉近了师生之间的距离,学生会觉得更加自然和亲切,心情更加愉悦,更容易理解和掌握课程教学内容。
4 合理运用多媒体辅助教学
多媒体教学以其信息量大、形象直观、交互性强,课堂教学轻松活泼、效率高等优点,而广泛应用于各类课程的教学过程中。多媒体教学已成为一种重要的现代教育手段,对于促进教学改革,提高教学质量具有重要作用。如在讲授平面连杆机构时,可通过多媒体课件和相关的动画,生动形象地演示杆长的变化、机架的改变与四杆机构类型的变化规律。又如在讲解机构运动简图的绘制时,通过形象逼真的动画,可将原本难以理解的机构运动状态与运动关系生动地展示出来,使学生更容易理解和接受。再如在介绍四杆机构的设计时,多媒体教学能将设计结果通过动态仿真演示所设计机构的运动情况,以验证所设计的结果是否满足设计要求,提高学生的学习兴趣。在介绍设计凸轮机构的轮廓曲线时,多媒体教学可以将设计的轮廓曲线展示成实际的凸轮机构,并演示机构的工作过程,帮助学生从理论向实践转变,不但提高学生理论联系实际的能力,而且增加学生的成就感[5]。
采用多媒体手段进行教学时,多媒体课件作为教师与学生之间的重要信息传递载体,其质量直接影响教学效果。多媒体课件应能正确表达课程基本知识内容,突出重点和难点,具有一定的艺术性,但应避免过于花哨和凌乱,以免影响教学效果。图片素材应按照教学内容进行设计,并尽可能自己动手绘制;动画素材要使抽象复杂的问题变得形象、直观,演示效果要好。最重要的是要将多媒体教学与黑板板书有机地结合起来,教师在讲解的过程中,不能一直对着屏幕念教案,对重点和难点内容、重要的概念及公式等,应用板书加以阐述和强调,同时,多媒体课件应随着学科知识的发展适时增加新的内容,便于学生及时了解学科发展趋势。
5 做好归纳总结和合理对比
机械设计基础各章节内容比较独立,学生难以系统地理解和掌握。实践证明,对各章节内容进行简要的归纳总结,使学生对本章知识有一个宏观的理解和把握,能够大大提高学生的学习兴趣和学习效率,能够产生良好的教学效果,是一种十分有效的教学方法。如可将常见的机构归纳总结为:机构基本组成―分类与联系―工作原理及运动规律―特点与应用场合―设计方法(图解法和解析法);而对于各种机械传动零部件,则可总结为:功能特点、类型、工作原理―失效形式―受力分析―设计准则―强度计算、结构设计等。通过归纳总结,一些原本看似凌乱无关的知识内容变得富有逻辑和条理,不仅提高了课程内容的系统性和整体性,也有助于加深学生的理解。
机械设计基础课程每一章内容都有新的概念、公式等,而且公式繁多,学生在学习时容易产生厌倦和畏难情绪,难以有效地消化吸收,学习效果不佳。采用对比法进行教学,对照学生已熟悉的知识进行新知识的讲授,学生在学习新知识的同时,又复习巩固了已学过的知识,能够有效地帮助学生在学习过程中建立有机的知识体系。例如:在讲解蜗杆传动时,将新授知识与斜齿轮传动进行对比可发现,普通蜗杆传动可看做是斜齿轮传动―螺旋传动―蜗杆传动演变得到的,从而使学生理解斜齿轮传动与蜗杆传动的异同点,对蜗杆传动的结构参数、失效形式、选材原则有清晰的轮廓[6]。教师进行讲解时,只需针对蜗杆传动的特点,重点讲清蜗杆传动设计应注意的事项即可,而无需过多地介绍设计公式。
6 改革实验教学内容
实验教学是课程体系的重要组成部分,机械设计基础课程具有很强的实践性,其实验教学既有助于学生深刻理解和掌握所学的理论教学内容,又有利于培养和提高学生的工程意识和实践能力。
传统的实验教学内容和设备比较陈旧,大多是演示性和验证性实验,学生基本是被动地做实验,缺乏积极性和主动性,对实验失去了兴趣。因此,必须积极改革实验教学方法,更新实验仪器设备,合理设计实验内容,对原有的实验项目重新优化组合,删除落后的、不合时宜的演示性和验证性实验项目,只保留一些必要的项目,同时针对人才培养目标设计一些综合性、创新性的实验项目,构建新的实验教学体系。新体系主要包括基础认知实验、验证性实验、综合性实验和创新设计性实验(见表1)[7]。
表1 机械设计基础实验层次与项目
除上述教学方法外,还有很多行之有效的教学方法。如在讲解齿轮范成法加工实验时,可以采用现场教学方法,带领学生到校内实习工厂参观齿轮的加工过程,现场解答学生的疑问,帮助学生更好地掌握这一知识点。此外,还应注重加强课程学习与工程实际的结合,多将工程实际问题作为例题进行讲解,重点讲授结构的设计及影响因素,对公式的应用简单介绍即可。开放实验室也是一种有效的方法,学生可根据实验条件及自身的兴趣爱好和知识水平,在教师指导下,自主设计实验项目,自行拟定实验方案,经指导教师审查通过后,自己选择实验设备,搭建实验系统,完成实验操作,并进行总结,这样不但锻炼了学生的实际动手能力,而且提高了学生分析问题、解决问题的能力,也有利于学生创新能力的培养。师生之间建立平等和谐的关系对提高教学质量具有重要意义,教师与学生之间是一种相互学习、相互启发、共同探索、共同进步的关系,建立两者之间的新的更富现代气息和人文精神的共处关系,才能真正实现教学相长[8]。
7 结束语
教学方法是保证教学具有鲜活生命力的关键,只有不断地在教学实践中探索总结、改进和提高,才能进一步提高教学效果和教学质量。机械设计基础课程教学方法灵活多样,教师在讲授时应根据授课内容、授课对象等的不同,合理采用教学方法,使学生的学习兴趣和主观能动性得到最大限度的激发,学生的主体地位得到充分展现,提高分析和解决问题的能力。为了进一步提高教学质量,实现培养21世纪高素质工程应用型、创新型人才的培养目标,需继续努力探索,进一步深化教学改革。
参考文献
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[6] 杨元凤,鄢利群,杜永英.机械设计课程教学方法研究与实践[J].沈阳工程学院学报:社会科学版,2006,2(1):97-99.
关键词: 高职教育 《机械设计》 课程改革 项目引领 任务驱动
高职《机械设计》是机械基础系列课程中与实践结合最紧密的技术基础课,担负学生创新能力培养的主要任务。在教学中开展创新教育是应该的也是必需的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。结合工作经验,我在《机械设计》课程教学中进行了试探性的创新教学改革,取得了一些经验,现总结如下。
一、理论教学环节
理论教学环节是机械设计基础教学改革的一个重要方面,我们主要从教学内容、教学方法及教学手段三方面进行新的尝试。
1.教学内容
《机械设计》由于融合了《机械原理》和《机械设计》两门课程,涉及的内容多,理论性、实践性都比较强,如果面面俱到,老师讲解起来就感觉力不从心,学生如听天书。因此,为了适应新的人才培养模式,必须对教学内容做相应的调整:以能力为本位,项目引领,任务驱动。在分析了机械类学生将来从事的职业活动应具备的专业能力要求的基础上,选择了“牛头刨床机械传动系统分析”和“带式输送机机械传动装置设计”两个项目及24个项目任务。学生通过对真实机床传动机构和传动装置的观测与分析,基于撰写机构分析报告和设计计算减速器各零部件的工作过程展开学习,改变过去与任务相脱离、单纯学习知识的课堂模式,循序渐进地引导学生掌握日后从事机械类工作应具备的与岗位工作相适应的综合知识和技能,达到强化学生职业能力培养的目的。
2.教学方法
《机械设计》课程主要研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,由于大多数学生缺乏实践知识,在学习过程中普遍感到抽象、枯燥、难学,尤其是机械原理这部分知识,认为机构运动简图与实际机器相差甚远,很难将两者统一起来,因此有必要对教学方法进行改革。
(1)采用启发式教学,培养创新意识,提高教学质量。如在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时,我们就地取材,以雨伞作为教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容,不仅取材简单,而且生动形象,容易与实际的机器相结合,克服结构运动、简图抽象。
(2)采用师生互动、类比等教学方式,激发学生的创造性思维。教师可介绍自己的工作实践及创新经历,这对培养学生的创新意识、提高综合素质有很大作用。鼓励学生自由选题开展小发明制作、软件开发和教学论文撰写等多种形式的创新活动。这种创新环境和氛围几乎能够适应每一名同学,因而有利于学生脱颖而出,做出较好的创新业绩。
(3)诱导激励教学法。在课堂教学中要注重启发式教学,鼓励学生积极思考,敢于提出问题、回答问题,营造活跃的课堂氛围,使学生养成积极主动思维的习惯。
3.教学手段
传统教学系统是由老师、学生和教材这三个要素构成的,以教师为中心的传统教学模式,它随着机械原理教学改革的深入,教学手段必须改革,否则难以完成相应的教学内容,也达不到相应的教学效果。教学手段的改革是以学生为主体,边做边学,工学结合。学习任务以工作任务单的形式下达,学生在“学习工作页”的引导和教师指导下,自学、思考、查阅资料、搜集信息、调研分析、制订计划,借助计算机软件和网络平台等,小组协同工作,完成工作任务,提交工作成果。学生在完成项目工作任务的行动过程中,主动构建机械设计的基础知识和技能。
二、实践教学环节
《机械设计》教学的另一重要部分是实践性教学环节,它包括实验教学和课程设计。
1.实验教学
实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践环节,是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。以前机械设计基础所开设的实验多以验证性的实验为主,学生只需按照实验指导书所列步骤进行,缺乏主动参与意识,不利于学生能力的培养。对机械设计基础课程实验教学的改革,应从以下方面进行:一是将某些验证性的实验通过电教片播放,为学生增加一些感性认识。二是新增设设计型机构方案构思组装实验,要求学生自己设计实验,自己动手完成,不再依赖于教师。三是设计综合性的实验,通过对实际机器的综合研究,培养学生的整体意识和工程意识。
2.课程设计
机械设计课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节,其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。
高职《机械设计基础》课程的实践教学一般实验为6学时左右,课程设计是进行减速器的设计,为期两周,这些已经远远赶不上高职创新教学的要求,在尝试教学中按照下表进行。
【关键词】机械设计基础 项目化教学 应用 教学效果
随着我国高等教育改革的不断深入,高等职业教育成为社会关注的热点,面临大好的发展机遇。同时,社会发展也对高等职业教育人才培养工作提出了许多新的、更高的要求。高职教育必须树立以职业岗位为导向,以专业技能形成为目标的教学观,采用适合培养高技能、应用型人才目标的教学模式。而项目化教学法就是根据职业岗位能力培养的需要,密切联系职业岗位工作实际,从职业岗位工作任务出发,依据职业岗位和工作过程将课程教学内容的理论与实践有机地结合起来,设计成专业技能训练项目,以项目为载体实施教学,实现人才培养的目标。
一、项目化教学法内涵
项目化教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,它是“行为导向”教学法的一种,在教学中,就是对课程进行项目化。课程项目化,是根据职业能力培养的需要,密切联系地方产业发展实际,将专业基础课程和专业课程的教学内容设计成具体技能的训练项目,根据项目组织教学与考核,使专业人才培养目标得以实现。教学目标是职业意识与职业技能的综合培养,课程教学内容是与专业密切联系的项目,教学方法强调学生自主性、师生互动性与成果应用性紧密结合。
二、在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法的可行性及必要性
项目化教学是在特定的环境下,围绕特定的项目而开展的教学活动。教材不仅是知识的载体,同时必须具备引导学生按工作过程开展自主学习和工作的功能。《机械设计基础》课程的主要任务是使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识,初步具备分析、选用、设计机械零部件及简单机械传动装置的能力,具备运用标准、规范、手册查阅有关技术资料的能力。在现行教材中,课程内容相对独立、完整且自成体系,能够按照“任务驱动、项目引导”的思路,优化整合成项目课程。在项目内容的设计过程中,以任务为载体,将具体内容分解为若干个(相互关联的)单元,确定每个单元课程的目标,高职《机械设计基础》教材为项目化教学的实施在客观上提供了可行性。
高职教育作为一种新的高等教育类型,肩负着培养高技能人才的使命。从驱动机制来看,高职教育是职业需求驱动的教育,强调以能力为本位,突出的是某一岗位或某些岗位的关键技能与职业知识,实施项目化教学法可以达到以上目标。同时还体现在:实施项目化教学是造就职教师资队伍的需要;是职业教育服务当地社会经济发展的需要;能有效地促进学生高质量就业。因此,在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法很有必要。
三、《机械设计基础》课程项目化教学法的应用
(一)《机械设计基础》课程项目化教学的总体设计
课程的总体设计重点围绕常用机构的基本分析与综合能力、常用机械零部件的结构设计与选型能力的培养和训练。此外,通过常用机械传动装置结构与设计项目、综合实训项目的实施,形成小型机械及简单机械传动装置的设计能力。同时,强调设计基本技能和综合应用能力的训练。设计基本技能主要包括:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力等。综合应用能力主要包括:培养理论联系实际的设计思想,训练综合运用本课程和有关选修课程的知识,结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力;制定合理的设计方案,选择传动机构和零件类型,正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料,以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求,进行结构设计,达到掌握机械零件、机械传动装置设计的一般方法和一般步骤等方面的能力。
(二)《机械设计基础》课程项目化教学的实施
根据各个项目对学生需要掌握的基础知识、基本理论和技能的要求,教师组织学生边讲边练,有理论、有实训,循序渐进,最终达到项目的教学目标。根据所授课班级学生人数的实际情况分成若干小组,以组长负责制进行学习、讨论、训练,保证每个同学听清楚、看明白教师的讲授、演练,每个同学有足够的时间和条件进行实践与训练。每个项目的教学应该在专业教室(或实训室)进行,按照项目课程体系实施教学,教学过程分为四个步骤:一是提出项目,认识工作任务、明确学习目标,即完成任务后所达到的能力目标。二是探究学习,对给定任务进行分析,收集相关信息,在教师引导下,师生共同探究,理解掌握相关知识点。三是完成工作任务,明确完成工作任务的工作流程、操作的具体要求,教师通过任务来引导,学生分组操作完成。四是总结与评价,组内及小组间相互检查,小组代表陈述操作结果,教师组织学生对任务完成情况进行分析、总结、自我评价,同时教师进行点评,肯定成绩、指出不足并提出修改意见。
(三)《机械设计基础》课程项目化教学的教学评价
就高等职业教育来讲,本课程的教学改革是以提高学习效率,培养综合职业能力为目的,教学评价要体现评价内容多元化、整体化、过程动态化的评价特点。注重做好以下几个方面:教学过程评价与期末考核评价相结合;理论知识考核成绩与实训技能考核成绩相结合;能力与作业态度相结合;笔试、口试、操作相结合;开卷、闭卷相结合,将几个模块的成绩按一定比例折算、综合评定得到该课程总成绩。
四、项目化教学法的教学效果
(一) 提高学生课堂学习兴趣
兴趣是学习的动力,项目化教学法以项目任务为主导,项目是经教师精心设计或学生自己提出,贴近生活,实用性强,通过互动合作,完成项目任务易产生成功感,学习自主性和主动性得以充分发挥。同时项目教学法重视活动过程,实践与理论高度结合,教师在活动中起到引领、辅助作用,使学生从以往的纯理论说教的被动学习中解放出来。
(二)培养学生的综合能力
项目化教学法中的一个项目成果的实现,不仅仅是学生一个或几个理论知识点的掌握,而在于在项目完成过程中各项思维品质的养成,学生实践能力、职业能力、创业能力、创新能力等综合能力得到锻炼与培养。
(三)学生的学科成绩保持优良态势
以前学生对专业课的学习一般是通过考前死记硬背来对付考试,考过了,就忘了,达不到教学预期效果。通过项目化教学法学生在实践与理解的基础上能较轻松地掌握知识,并能形成长期记忆,基础知识变得扎实。
(四)教师的自身素质得以发展
项目化教学法成了教学设计的首要任务,极大促进了教学、教研水平,同时教师自身的综合素质也得到了发展。
五、项目化教学应用中应注意的问题
项目化教学在实施过程中,能较好地提高学生的学习积极性和主观能动性,使学生能较好地理解和掌握课程要求的知识和技能,培养分析和解决工程实际问题的能力及团队精神和合作、沟通能力。但在应用中应注意以下几个方面:
(一)基础知识的掌握是项目完成的基石
传统教学法的优势不能忽略,其在基础知识点系统化方面条理清晰,所以我们把《机械设计基础》课程总目标细分成一个个小目标,对必要知识有选择性地编辑,把相关理论知识转化成技能生成要素,使传统的理论加例题的枯燥脱节模式转变成完成岗位情境下的项目任务完成的技能生成新模式,使理论知识技能素材化、生动化,更易于接受。
(二)双师型队伍是实行课程项目化的保证
只有教师具备“双师”素质,才能有效指导学生完成课程项目化方案设计、协同操作与实施教学等一系列任务。加快双师型教师的培养,就成为贯彻职业教育思想的根本措施。
(三)项目设计及其协同运作是实施课程项目化的关键
课程项目设计应先易后难,先简后繁,循序渐进。要确保在实际运作过程中有众多的教师和学生以及企业专家参与其中,协同运作,体现教学方式的灵活性、教学效果的有效性和教学成果的实用性。重视学生团队建设,任课教师在分组前对分组原则、组员搭配、工作分工、成员数量等方面考虑周全,这样才能使团队协作效能好,有利于互相学习,共同进步。课程项目要立足于学校、企业和学生多方面互利共赢的目标进行设计,课程项目化开发方案的设计要有利于学生培养,有利于教师成长,有利于学院发展,还要有利于企业发展。
(四)重视项目的选择和完成项目后的评价
项目的设计要覆盖大纲要求的专业知识,选择项目要充分调研、分析和讨论。如项目设计要贴近学生生活或社会问题,注重切实可行。同时,项目设计要体现渐进性;项目实施要先易后难,使学生的思维和实践能力随着项目的完成顺序而逐步提高。项目教学要围绕完成项目进行设计,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程,评价学生学习效果应以完成项目的情况来评价。
(五)充分发挥教师在项目化教学过程中的主导作用
项目化教学对教师提出了更高的要求,要充分发挥教师在项目选择、设计、实施、评价中的主导作用,教师负责整个教学的设计和组织、师生共同探讨交流,以学生在实践中发现知识,提高技能为根本。在教师的引导下,以学生为主体,充分发挥学生的主动性和创新精神。项目化教学在实施过程中,除了理论知识传授外,更重要的是培养品学兼优、合格的高职人才,教师要掌握丰富的人文社会知识、专业理论知识和具备良好的人格魅力,并能在教育教学过程中率先垂范,以达到最好的教育教学效果。
六、结束语
高职教育培养的是高素质、技能型人才,实践证明,在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法,对激发学生的学习兴趣,提高课堂效率,培养学生自主学习、分析、解决问题的能力以及提高学生的专业技能,实现本课程的教学目标起到很好的推动作用,为今后的课程教学奠定良好的基础,同时,消除教学环节与工作环境之间的差异,使学生学习到的知识和技能能直接应用于实际环境中,缩短“学”与“用”之间的差距,使学生能很快适应岗位要求,实现“零距离”上岗。
【参考文献】
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关键词:工作过程; 课程改革; 课程标准
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)10-144-001
一、引言
《机械设计基础》是我院机车专业学生必修的一门重要的专业基础课程。通过本过程的学习,要求学生掌握机械设计的基本原理和设计方法,为将来从事轨道车辆检测维修、运行维护、车辆制造等工作打下坚实基础。本文通过对机械设计基础课程教学的实践,初步提出该课程以工作过程为导向,对课程进行了工作任务分解,以提高学生的能力。
二、传统教学方式
机械设计基础主要内容是机械原理和机械零件,主要讨论机械设计与制造的基础知识和常用方法。传统教学方法,授课内容多,而实践教学课时一直在压缩;即使是实践教学部分,仍以劳动性操作为主,对学生独立获取知识能力和创新思维能力培养不够。教学手段不尽如人意,很难取得好的教学效果。
三、教学改革的探索
1.基于工作过程的课程标准
课程标准是对一门课程从设计到实施的标准化规定,包括课程的性质、任务、目标、内容和实施等。它是教材编写的重要前提、是课程组织与实施的纲领性文件、是教师教与学生学的依据、是课程考评的重要依据,是教育与企业标准相融合的媒介。我们在《机械设计基础》课程标准实践中,充分发挥其导向性,引导教师和学生把教学的重点从掌握系统完整的学科理论转到增强学生的技术应用能力为主。
首先要确定课程理念,它是制订课程标准的指导思想。我们以工作过程导向为课程指导思想,以机车专业学生岗位中机构和零件的①运行、维护、保养;②装拆、修配、改装;③检测、调试、查阅标准资料等典型工作任务为课程的能力主线,把课程归纳为上述三个职业核心能力。其次是确定课程总要求即课程的口标与专业培养口标一致。内容的组织突出能力培养,保持知识、技能、态度三者的协调统一,融合职业标准并高于职业标准。从宏观上说明通过本门课的学习,学生应掌握哪些知识、形成哪些核心能力与技能、养成哪些素质等。例如,在机械设计基础课程中,围绕职业核心能力,确定学生应掌握的三个学习情境(工作任务模块):常用机构技术应用、常用传动技术应用、常用零部件技术应用。形成机械设备检修、维护、调试等职业工作能力与技能,树立承担机械设备检修的安全责任心,培养良好的职业道德。
再次是确定学习目标与内容以就业为导向,以课程核心能力的培养或技术的形成为主线。通过典刑工作任务开发学习情境。以工作过程中常规性工作任务的技能和技术制定学习目标,产生学习内容
2.编写配套教材
传统的教材,是高等职业院校兴起后编写的试用性教材,是大学机械原理和机械零件以及原中专校机械原理和机械零件教材的大融合。教材中既有深奥的理论推导,又有许多知识的重复;新知识、新技术体现较少;章节编排不合理,不能适应高职学生的学习需要。
工作过程系统化,课程改革需要配套教材,关键在于课程的内容和结构是基于工作过程的系统化,而不是学科的系统化。教材的编写以职业工作过程中应用的经验和策略的习得为主,以适度够用的概念和原理为基础,整个过程中贯穿着“怎样做”、“怎样做更好”。机械设计基础的课程内容采用工作任务驱动。在课程内容的每个项目中,确定特定的“行为领域和学习领域”,每个“学习领域”都反映了组成某项工作过程的“行为领域”。为了确保每个“学习领域”都与整体工作过程相关,每项工作任务都应被看作是工作系统中的一个组成部分,而不仅仅是一个独立的工作任务
2.教学过程的改革
第一,组织多种教学形式,除了板书、讲解等,还要联系生活经验或具体事例来创设情境,活跃课堂的气氛,促进学生的思维。
第二,精心组织教学内容,把握重点,分解难点。
第三,教学与生产劳动相结合。把学生带到校内外实习基地,进行现场教学和生产劳动。课程中学到的很多机构,在机床中都有应用,如带传动、链传动、凸轮机构、齿轮传动、螺旋传动、液压传动等。例如,在学习螺旋传动原理时,让学生观察数控机床工作台的运动和普通机床工作台的运动,数控机床工作台的运动相较于普通机床工作台的运动,运动精度要高得多。经观察、思考,了解到数控机床工作台的运动,是借助于滚珠丝杠来实现传动的,而滚珠丝杠传动是滚动摩擦,因而效率高、精度好;而普通机床中所采用的只是普通的T形螺纹传动,而普通的T形螺纹传动螺旋之间摩擦是滑动摩擦,所以效率低、精度较差。通过比较学习,使学生在实践中获得知识。
第四,教学手段现代化。教材中抽象的原理较多,教师难以用语言描述清楚,如齿轮传动的啮合原理。因此,教学中可以借助多媒体、幻灯片、视频甚至机械零件实物进行辅助教学。在课件中将抽象的内容制成二维和三维动画,将生产场面制成视频影像,让学生有身临其境的感觉,在较短的时间内接受更多的信息。
四、改革考核方式
期末的考核有两个目的:一是考察学生对本课程学习内容的掌握程度;二是检验教师的教学效果,以改进和提高教学质量。基于工作过程的教学改革是以实际工作任务为核心,有笔试,考查对知识的储备和知识理解的深度;也有技能操作考试,主要考查以职业技能为主的机械设计应用能力,如减速器的设计。
五、总结
工作过程导向的职教课程能够让学生获得一种全面的、和谐的、切实有效的教育。这种课程模式在国际上已经非常普及。
我国的职业教育主要是学校教育,应该以综合职业能力发展为培养目标,应该注意教育课程与培训课程的区别;职业教育的学习领域课程是以一个职业的典型工作任务和以工作过程为导向的完整教学单元。职业教育的特点应该转向:学习的内容是工作,通过工作实现学习。
科研基金项目YQ1102
参考文献:
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京教育科学出版社2007
您好,首先感谢您在百忙之中亲阅一位普通学子的自荐书。
寒窗苦读,为的是梦想的实现;如今,学业初成,振翼待翔,获得一个施展才华的舞台是我最大的心愿。临近毕业之际,谨向贵公司自荐,现将本人情况作一个简单介绍:
我是一名来自山东科技大学机械电子工程学院的2007届本科毕业生,主修机械设计制造及其自动化专业,大学四年,我认真完成了本专业开设的所有课程,各科成绩良好,掌握了深厚的专业理论和技能,同时,我充分利用课余时间,阅读了大量的相关书籍,拓宽了我的知识面,为毕业后的工作打下了坚实的基础。我认为作为一名合格大学毕业生,知识是其左手,能力是其右手,而人品则是其灵魂。敏行捷思的朝气、真诚豁达的品质和敬业务实的精神,是一个新时期人才必备的素质,而这正是我大学四年所追求的目标。
我出生于一个普通的农民家庭,农村生活铸就了我淳朴、诚实、善良的性格,辛勤劳作的父母使我深知学习机会的来之不易,在大学里,认真、刻苦是我生活的概括。在竞争中获益,在挫折中成长,四年,我变得更加坚强、自信和执著。
怀着对未来美好的憧憬,我来接受您的甄选。当我陌生的名字映入您的眼帘,从您拿起我个人资料的那一刻起,我便心存感激,期盼与您有进一步的交流和探讨。用青春写下每一句承诺,让时间来作证,给我一个机会,我会用成绩来证明您的选择。
随信附上简历一份及主修课成绩单一份。
再次感谢您在百忙之中所给予我的关注,并祝您的事业百尺竿头,更进一步!
此致
敬礼
求职人:李克松
2007年3月
个人简历
个人概况:
姓名李克松性别男
籍贯山东省蒙阴县民族汉族
毕业院校山东科技大学专业机械设计制造及其自动化
政治面貌共青团员学历及学位大学本科、工学学士
联系电话0532-6042012
计算机及英语水平:
通过计算机文化基础考试,计算机网络技术(三级)笔试,熟悉Windows98,Windows2007及windowsXP平台的各种操作,能运用Pro/e进行产品设计制作和模具设计。顺利通过国家英语四级考试,有一定的听、说和翻译能力。
实践与实习:
2007年10月 牛头刨床设计实习
2007年05月 机床电器实习
2007年09月 校办工厂金工实习
2007年09月 澳柯玛、双星轮胎厂、益和电器参观实习
2007年09月 青岛四方机车厂生产实习
爱好与特长:
爱好体育、网络和读书,尤其爱好足球。具有很强的环境适应能力和实践能力,自学能力强,责任心强,有团队意识,遇事沉着冷静,善于总结经验不断提高自身素质。
求职意向及应聘动机:
机械设计制造及其自动化专业及相关专业的企、事业单位的相关职位;全职。
我的人生信条一如耐克的广告:Just do it!良好的工作气氛和发展前景是我就业时首先考虑的,而加盟贵公司能够充分发挥我的专长,实现企业和个人的共同发展。
一、传统教学模式不足之处分析
长期以来,《机械设计基础》课程我们采用的是传统教学模式,教学主要分成两大环节,即理论教学和实践教学,先完成理论教学和相关的实验教学,然后再进行《机械设计基础课程设计》的学习。理论教学是根据教材章节的先后次序安排的,这种方法虽然有利于集中传授书本中的知识,然而教材各章节之间缺乏联系,学生不知道学这些知识有何用,传统的教学法是教师讲、学生听,这种脱离实际运用的教学,“教、学、做”相分离的模式,让听的学生如同在云里雾里,做的时候也不知道如何去动手,学生学习积极性都不高。对各个知识点掌握不够,而各个知识点之间的关系更加无法透彻地了解,到了课程设计环节,因为之前的内容,学生没有真正地消化吸收,设计起来就很吃力。因此,教学改革势在必行。
二、机械设计基础课教学改革思路
我们按照基于工作过程系统化的思路,以能力培养为目标,围绕培养学生的职业技能这条主线来设计教学内容及结构,理论知识以“必须、够用”为度,简化相关公式推导,注重应用性和实用性,注重培养学生的动手能力,合理安排理论知识传授和学生动手实践的比例,将原先的两门课程融合为一门课程,理论与实践穿行。设计了二个项目、一是汽车内燃机传动装置的设计,二是带式输送机传动装置的设计。
为完成这两个产品的设计工作,我们重构课程结构,根据产品设计所需知识设计教学内容,开展课程学习。这样做的好处是学生首先了解工作任务,为完成此任务需要学习的各知识点也明确了,使得原先看上去没有关联的章节,获得了联系,从而让学生明确了学习目的,有了目标才会有动力,才会对学习产生兴趣,才有学习积极性,才会对知识点学习得更加透彻。
每个项目我们都设计了任务、任务下面设计了子任务,从而将教材内容重新序化,以真实工作任务及过程为依据整合了教学内容,实现教、学、做一体化,运用任务驱动、项目导向的教学模式来组织教学,改变传统教学模式的弊端。这种教学模式符合行业和企业对人才职业能力的要求。
三、将项目教学法贯穿于整个教学过程中
教学实施前,首先对学生进行分组,根据学生的特长与能力划分组,每组由6人左右组成,各组有负责人一名,负责制定计划、分配任务、协调与监督实施等各个方面的工作。课内、课外各环节都以小组活动形式来共同完成项目任务,从而弥补传统教学中的不足,最终让学生在有限的学习时间里既学习和运用需要掌握的知识和技能,又激励和引导学生汲取实践知识和职业技能。下面以项目二是带式输送机传动装置的设计中的一个任务――输送机V带传动的设计为例介绍运用项目教学法。
我们通过重新序化教材内容,将此任务下设了带传动类型认知、输送机V带传动的设计、带轮设计三个子任务。每个子任务都设计了学生工作页,工作页中有任务布置、任务引导、基本概念、任务计划、实施及检查、评估。学生工作页在上课前发给学生,让学生提前了解任务内容,熟悉工作任务,如:带传动类型认知这一子任务,学生可以通过自学、上网、上图书馆等方式收集资料,了解带传动的各种类型的特点及应用。通过学生在项目进行前的准备,提前自学与项目有关的知识,预习相关内容,为进行项目教学做好充分准备,提高了教学效率;我们教学是在实训室里进行,在课堂上再对照实训中陈列的带传动机构展柜及含有带传动机构的传动装置进行观察,通过多媒体课件进行展示、以动画的形式让学生观看各种带传动的实际应用案例,学生在课堂上可以上网查找,在任务实施过程中,让学生去使用、观察、思考、讨论、总结,在实际动运用中去体会、感受和领悟, 学生都能很好地完成工作任务;任务完成后,由学生进行自评、互评、及时指出问题所在,及时修改,学生通过自评和互评,进一步巩固所掌握的知识,同时得到启发。最后由教师提问,学生回答的方式进行总结,教师进行评价,顺利地完成任务,达到教学目标的要求。
项目教学法是通过“项目”的形式来进行教学,它能较好的将理论和实践结合在一起,是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,是典型的以学生为中心的教学方法,充分调动学生的学习积极性,让学生体会到自己是课堂的主体,教师的一切活动是以学生为中心的。项目教学法将课堂为中心转变为以实际操作为中心,学生由被动接受变为主动汲取、探索,鼓励学生运用已有的知识完成项目的同时,寻找新的解决问题的方法和途径,推动学生主动性。提高学生对所学知识的综合应用能力,从而创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。
1课程改革的总体思路
针对目前高等职业教育的发展趋势,笔者认为:在教学理念上,可以打破以学科为中心、以理论知识为本位的传统学科体系,摆脱学科系统性、完整性的束缚,紧紧围绕高等职业教育人才的培养目标,以就业为导向,以学生为主体,以能力培养为中心,牢固树立知识能力素质三位一体、辩证统一的教育质量观,优化课程体系,改革教学方式、方法,促进教学手段,将现代化设计理念和方法融入传统课程,加强实践教学,注重个性发展,突出岗位实践能力和创新精神的培养。
2课程体系和教学内容的改革
2.1构建新型课程体系
根据柳州职业技术学院对机电类专业人才培养目标的定位,确定《机械设计基础》课程目标为:具有对一般的工程实际问题进行受力分析的初步能力,掌握机械设计中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点以及设计方法,具有设计机械传动装置和简单机械的能力。新的课程体系以此为依据,按照机械设计的基本程序为主线,结合高职教育特点,形成了工程力学金属材料学机械设计理论基础常用机构联接机械传动通用零部件机械系统设计综述计算机辅助设计这一新的课程体系。该体系将传统的理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等几门单列课程有机结合在一起,突出实用性和针对性。
2.2整合教学内容
按照教学效果总体最优的原则进行合理取舍,按照重基础知识,突出应用能力培养;重工程意识,突出分析能力培养的原则,确定课程教学内容。在具体做法上,删除枯燥的理论证明、公式推导,注重如何运用这些公式、定理、方法来解决实际设计问题,同时兼顾传统课程在内容上的连贯性。如齿轮机构和齿轮设计部分,删除了繁琐的公式推导,而直接引用结论,完善设计所必须的基本知识和基本理论,增加基本设计方法和实践性内容;如对机械设计部分,把齿轮传动的设计计算应用、轴的设计、滚动轴承的选择及设计、螺纹联接的强度计算及螺栓联接的受力分析、机械零件的疲劳强度设计等内容列为重点。对生产一线技术人员较多碰到的机械工程问题,以实例形式补充到教学内容中,以突出课程教学的工程实用性,学生学以致用,兴趣大增。
2.3增加创新设计内容,灌输现代设计理念
随着时代的进步和科技的发展,生产方式已发生重大变化,机械设计学科涌现了许多新的前沿知识,一些新的设计理念与设计方法也不断涌现。如计算机辅助设计(大批量定制技术中的产品模块设计、产品变形设计、产品配置设计;新的设计理念中的绿色设计、产品全生命周期设计等),现代设计理念和设计方法与传统设计理念和方法相比,发生了很大变化。本课程应紧跟现代科学技术发展,及时介绍一些新的设计理念和方法、技术、拓宽学生视野,培养学生创新思路。
3教学方法和教学手段的改革
《机械设计基础》是一门理论性和实践性都很强的课程,课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容,更由于课时减少,学生没有实际工作经历,缺乏与此有关的感性认识,因此教师应充分利用多种教学手段,尤其是现代化的教学手段,将课程生动、直观、轻松地呈现给学生。
3.1合理利用多媒体技术与教学课件提高教学效果
多媒体课件能将抽象、复杂的知识直观化、形象化,创建生动的表象。课件精选了一些机械产品的应用实例的视频、flash动画文件,借助这些课件,学生可以在屏幕上看到各种各样的零件,较易了解熟悉机构工作原理、组成与特征。还可利用多媒体课件设计高度逼真的虚拟情境,例如带传动中弹性滑动现象、四杆机构的运动特征及各种间隙运动机构原理、行星轮系与差动轮系的区别等,将一些黑板不易表达清楚、学生难于理解、实验中又看不到的现象,通过多媒体课件直观而形象的展示出来。
3.2采用实体模型、实例教学、现场教学
教学中,根据教学内容的需要,适时采用实体模型、教具、实例教学、现场参观等教学手段,可以极大的增强学生感性认识。例如:在讲四杆机构时,要求学生观察缝纫机利用飞轮度过死点位置的生活实例,组织学生到现场参观,让学生观察内燃机、牛头刨床、汽油自动翻卸料装置、公共汽车开关门装置;又如,讲授齿轮加工方法时,组织学生到齿轮加工车间观察滚齿、插齿机的工作过程,了解课本内容在生产中的实际情况,这样极大增强学生感性认识,拓展学生的思维能力和创造能力,调动学习积极性,激发求知欲。
3.3建设天空网络课堂
随着网络技术的发展,校园网络的普及,硬件和软件的不断健全,利用网络进行辅助教学已日益彰显其优越性和重要性。教师将教学要求、教学内容以及教学测验等材料,编制成多种形式的文档存放在网络服务器上,学生在课后时间可自行访问网站,通过浏览网页来达到学习、复习的目的。学生遇到疑难问题时,可以利用电子邮件、留言等方式向与教师交流,教师在网上给予解答,进行有针对性的个性化指导。
4改革课程设计,加强实践能力培养
培养高职学生的实践能力,是当前高职教育改革的一个重心,而机械设计课程设计是对学生的动手能力和创新能力的一次全面训练。因此,改革机械设计课程设计的指导思想是加强学生实践能力的培养。通过课程设计,培养学生理论联系实际的设计思想,提高分析和解决工程实际问题的能力,对后续专业课程学习、毕业设计乃至今后工作具有重要影响。
4.1根据专业特点,结合实际创新选题
机械专业的课程设计,多年来基本上沿用传统的齿轮减速器装置设计。实际上,不同专业学生接触的工程设备不同,各行业对于机械设备的使用也各有侧重。因此,教师在选题时根据专业特点,结合各行业典型实际机构,选择有生产背景的实践课题,突出针对性和实践性。另外,还可通过两个途径确定课题:一是引入一些较新的题目,如机械式无级变速器,齿轮连杆式步进机械等;二是与毕业设计联系起来,从毕业设计中挑选出合适的传动装置部分,稍加修改作为课程设计的实际题目。
4.2教师有的放矢,悉心指导
我们改革了课程设计题目后,首先抛开了设计指导书,只给学生必要提示和列出参考书目,鼓励学生去查资料,翻手册,分组提出设计方案。教师组织方案研讨会,让学生各抒己见,充分展示研究和解决问题的过程和结论,分析比较各方案的优劣,最后由老师做出点评和总结,给出指导性意见,确定方案。通过这样的过程,学生改变了以往照搬指导书、机械模仿的习惯,知其然又知其所以然,思路清晰,目的明确,对所要设计的对象、方法、任务要求、时间安排等非常清楚。在后续的设计计算、草图设计、装配图设计、零件工作图设计、编写设计说明书等几个阶段,教师应悉心指导学生从设计的工程实际出发,正确采用各种技术标准和规范,教会学生借助于类比、初估等方法,边绘图、边计算、边修改、边比较,交叉进行,树立整体设计意识和创新意识。
4.3CAD技术的运用
熟练掌握CAD技术,已成为工科院校学生必须具备的基本技能。我们在课程设计中,将CAD技术设计理念引入到教学过程中,要求学生用CAD软件绘制零件图及装配图,提倡学生利用三维造型软件如PRO/E、UG、CAXA等构建三维模型,建立虚拟样机,实现运动和装配仿真。从而对自己的设计有了直观认识,并可验证各部件各机构之间的位置和运动是否正确。运用CAD技术,节省了时间,增强了学生创新设计能力和计算机绘图水平。
关键词: 提高 机械设计基础 教学方法 教学效果
《机械设计基础》是机械类专业的一门主要专业基础课,在教学中具有承上启下的作用,本课程是由《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械零件》四门课程综合而成,其各部分内容之间联系不紧密,教学中容易给学生造成“没有系统性”、“理论性差”等错觉,从而对这门课失去学习兴趣,影响教学效果。怎样才能让学生有效的掌握必要的知识呢?这就给我们提出了一个有待解决的课题。结合多年《机械设计基础》的教学与实践,笔者就怎样激发学生的学习兴趣,组织好《机械设计基础》课程教学做了以下的一些尝试,取得了较好的教学效果。
一、合理安排教学内容,提高课堂教学效果
高职教育是培养具有高学历、高素质的应用型人才的教育,因而,课程内容的取舍原则上应以应用为主,理论为辅;以结论为主,推理为辅;以能力培养为主,理论研究为辅。所以,在内容取舍中,《理论力学》部分应着重于静力学部分使学生学会必要的分析与计算方法,加强学生的逻辑思维能力的培养,并多练习,为零件的强度计算打下理论基础;《工程力学》部分应着重于杆件的基本变形计算,为零件设计的强度校核打基础;《机械原理》部分应着重于机构的基本类型特点和应用,并加强实践分析与设计,以便学生能够获得必要的基础知识和创
新能力;《机械零件》部分应着重于资料的查找,公式的应用和设计步骤,工艺规范等能力的培养与训练。
二、充分发挥现代教育设施和教具的作用,增强学生的感性认识
合理利用多媒体教学,不仅可以节省课堂教学时间,还可以通过动画等形象进行教学,从而提高教学效率。在多媒体资料的选择上要和教材内容相匹配,可稍加扩展,但不能太多,资料中举例要以课本上的例题为主。但采用多媒体教学,对于没有进过工厂,各种机械常识、生产知识贫乏的高职学生而言,获得的感性认识不全面,与直接接触到实物有一定的差距。为此,在课堂教学中,应在条件允许的情况下辅以教具进行讲解,让学生通过有动感、有色彩、形象逼真的模型接受信息,给学生以鲜明的感性认识,降低学生对所学内容的认识难度。如在讲解机构原理时,借助“铰链四杆机构”、“凸轮机构”等机构的模型进行教学,随着机构模型的演示,学生的多种感观被调动起来,注意力高度集中,积极参与教学,对教学内容的接受和理解消化也容易了许多。
三、巧设课堂提问问题,激发学生学习兴趣
学生的学习兴趣对教学效果的影响是很大的。为了激发学生对本门课程产生浓厚的学习兴趣,增强学习的主动性和积极性,在教学过程中,可以设置一些精巧的问题,在课堂教学中先将这些问题提出来,让学生带着问题去听讲课,充分吸引学生的注意力,使他们积极地去进行思考,在解决问题的过程中去学习新知识,提高学习效果。例如在讲授带传动时,我首先向学生提出如下问题:在我们生活中,哪些设备上用到了带传动?学生们有的说汽车,有的说拖拉机,有的说传送带等等,课堂气氛一下子活跃起来,说明学生对这个问题产生了兴趣;接下来我又提出了问题,它有什么样的特点和好处?要想搞清这些问题,就要学习好带传动这一节。这样学生的学习兴趣就被调动起来,学习的效果也显著提高了。
四、善于归纳总结,启发学生思维
无论什么时候,教师在课堂上的讲解,都是学生获取知识的重要途径。但作为教师,如果重点不分,难点不清,讲课中照本宣科,面面俱到,就会使学生反感,学习新知识的效果也不好。因此,教师要熟练掌握本门课程所涉及的知识,并对课程中的各种知识点进行归纳总结,把繁杂的书本内容整理提炼成比较精练简洁的教稿,通过浅显易懂的语言表达出来,使学生搞清哪些是需要一般了解的,哪些是必须掌握的,哪些是重点、难点。另外,在学习新知识的过程中,许多学生依赖心理较强,不能主动独立地去思考和解决问题。针对这种情况,教学中要尽力体现以学生为中心,以教师为主导,强调学生的主体性,教育学生克服依赖心理,力求独立思考和独立解决问题。当学生在思维的转折处或知识的重、难点处经过自身的努力,还感到无法解决时,教师要给予适当的指导,启发学生的思维,解答学习中的问题,使学生看到希望,增强学习信心。
关键词:三维设计;实践性教学;毕业设计
近些年来,随着我国经济的快速发展,企业对人才的需求量越来越大,然而这些年来,高校学生就业形势十分严峻,每年有许多大学生找不到合适的工作,虽然原因是多方面的,但其瓶颈之一就是我们高校培养的大学毕业生与企业需求的人才目标有较大的差距,如刚毕业的大学生缺乏相应的工作经验,实际操作、动手能力差,不能快速适应岗位任职的要求等等。高等学校的根本任务是培养社会所必需的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业,如何在教学中改变这一现状是我们教育工作者必须要深刻探讨的一个重要问题。
一、转变教育观念,培养学生三维设计能力
观念是指导人们行为的主观意识,教师的主观意识对教学工作影响很大。近十多年来,由于先进制造技术的快速发展,带动了先进设计技术的同步发展,CAD、CAM、CAPP和CNC正在促使社会生产力发生革命性变革,虚拟产品开发将从根本上改变设计、试制、修改设计和规模生产、维护的传统模式,通过在虚拟开发环境中生成数字化产品原型或软产品原型代替传统的硬样件,进行测试,对其性能、可销售性、可维护性、成本和外观等进行预测和评价,来提高企业快速适应市场变化的能力,二维图形表达物体的时代将逐渐被三维图形所取代,三维建模及仿真对产品的设计起着举足轻重的作用,许多企业已经在采用功能强大的三维设计软件在开发产品,然而,目前无论是在机械制图教科书中还是在讲课内容上,主要还是以介绍AutoCAD软件为主,虽然AutoCAD软件具有三维数字造型的功能,但它没有实现真正意义上的三维设计,不能实现尺寸驱动;三维功能不基于特征;三维模型和二维模型不共用统一的数据库。因此,在机械制图教学中教师要转变观念,压缩传统部分内容,增设三维软件如Solid works、UG、Pro/E等三维实体造型软件的教学,为培养学生初步的三维设计能力打下一个良好的基础。机械设计课程设计是高校工科相关专业学生首次综合应用课程相关知识及其他有关先修课程中所获得的理论知识设计简单机器的一个重要性的实践环节,对培养学生工程意识和工程实践能力以及创新意识都起着重要作用。在这个环节中,教师可以要求学生对主要部件的非标准件进行三维实体设计,确定零件的结构形状和尺寸,提高和强化学生三维实体结构设计的能力;按功能和结构要求对主要部件用三维设计软件进行建模并进行模拟装配和干涉检查;生成二维装配图、零件图,来达到熟练掌握工程图的生成、编辑修改、尺寸标注方法。通过机械设计课程设计,进一步锻炼了学生三维设计的能力。
二、改革实践性教学环节,注重工程素质训练
工科教学中的课程实验、课程设计、金工实习、生产实习使学生拉近了书本与工程实际的距离,帮助学生将书本知识运用于生产实际,完成从书本到现实、从理论到实践的飞跃。因此,它是培养学生工程意识和综合工程素质的重要环节。为此要加强和优化实践教学环节,改变以往实习与实验教学的从属地位,建立起与理论教学有机结合、同步进行的实践教学新体系。改变传统的验证性实验为综合性实验和学生自主设计操作的实验;开放实验性,鼓励学生多做实验;根据自身情况选作相关实验,并且对于每个实验记予一定的学分。为了使学生具有较强的工程实践能力及岗位适应能力,可以聘请企业人员兼职任教,并进行专业课的讲座和企业教学。
机器的设计一般应包括两大部分,即实现预定要求的运动设计和克服生产阻力实现预定工作能力的设计,它们分别是由机械原理和机械设计这两门课程来承担的。显然,如果两个课程设计各成一体,割裂了机械系统的设计思路,不利于学生综合应用能力的培养。如果把机械原理课程设计与机械设计课程设计有机地结合起来,并采用计算机辅助设计,必将使学生从设计一开始就注重机械系统的设计,学生经历了从运动方案设计到结构设计的全过程锻炼,增加综合分析问题的能力,实现了从知识形成能力的飞跃,为创新能力的发展打下了一定的基础。
传统的金工实习内容:车、铣、刨、磨、焊、钳、锻等实习工种对于培养学生动手操作能力起着非常重要的作用,但金工实习的内容应当随着机械制造技术的发展而不断丰富,缩短传统的金工实习内容时间,增加机械拆装实训、数控加工实习内容和特种加工的内容,如在实习中让学生完成从零件的编程到亲自操作数控车床、数控铣床,完成整个零件的加工过程。
三、加强毕业设计的综合训练,提高工程技术应用能力
对于工科学生来说,毕业设计是学生在校学习的最后一个环节,也是大学教育中的一个十分重要环节,它是对学生四年所学知识的一个综合性总结和各个方面能力的一次综合开发与实践的过程,它大约占用了整个大学教育时间的1/8,因此,它是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计的策划、组织和实施直接影响学生在校的最终教学质量、学生就业的竞争力。
为保证毕业设计质量,我们要求参加毕业设计指导工作的教师必须提前申请,经过教研室毕业设计领导小组讨论通过后,向学生公布。学生自主选题与教研室协调相结合,原则上2~3人一个课题,设计内容既有相同又有不同,这样安排的好处是既培养了学生在设计中的团队合作精神,培养了学生的独立设计能力,同时要求指导教师定时定点指导。在毕业设计中,教研室毕业设计领导小组对其全程进行跟踪管理,安排不定期检查和中期检查,并要求学生在规定的时间上交设计的全部内容,经答辩小组予审后确认答辩资格。答辩中统一评分标准,严格分项打分。
毕业设计的题目可以是综合性训练的课题,也可以是来源于生产实际和教师科研项目的课题,但综合性训练的课题总量不超过毕业设计课题的1/4,这样可以使大多数同学在毕业设计中能受到真刀真枪的训练,另外还允许学校教师与企业工程技术人员共同来指导学生的毕业设计,也允许有部分学生到企业进行毕业设计。
参考文献