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机械设计基础

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机械设计基础

机械设计基础范文第1篇

为了调动学生的学习积极性,通过分析传统教学模式下“机械设计基础”课程教学过程中当前存在的问题,结合该课程的特点从教学方法、教学手段、教学内容、教材建设、实践教学等方面对课程教学的改革进行了研究。经过几年的研究与实践,课程教学效果得到了改善,学生的学习兴趣得到了激发,实践能力获得了锻炼。

关键词:

机械设计基础;教学研究;教学方法;近机类专业

“机械设计基础”课程是北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的一门重要专业基础课程,其任务是培养学生对机械机构的分析与设计能力,使学生初步掌握基本的设计理论和设计方法。课程在基础课与专业课之间起承上启下的作用,与后续课程衔接紧密,为今后学习专业课程以及工作打下必要的基础,可增加学生的专业适应能力,使其能满足市场经济对人才的需求,有利于学生就业选择。“机械设计基础”课程因其具有分散性、综合性及实践性和公式多、概念多及图表多等特点,给教学工作带来不小的困难,因此怎样充分地利用现有教学资源调动学生的学习积极性,变被动学习为主动学习,实现北京信息科技大学高素质应用型人才的培养目标,在本课程教学中研究与探索新的教学方法就显得更加迫切和必要了。

一、教学现状分析

1.工业工程、工业设计专业的学生在开始学习机械设计基础课程的时候,大多数学生以前极少关注机械的结构,对机械缺乏一定的感性认识,或对机械的整体认识是模糊的。

2.课程涉及的基础理论内容较广且相对独立,其特点是概念多、原理多、公式多、图表多,内容比较枯燥和单调,所学知识在学生以前的学习中很少接触,初学时往往会感到吃力[1]。在传统教学中,以教师讲授知识为主,学生只是被动地听讲;教学方法单一,无法吸引学生的注意力。

3.部分教学内容陈旧。教师过于注重单个机械零部件的讲解,而对实际工程的机械设计方法介绍不多,忽略了学生的能力与素质培养,使学生容易出现厌学、惧学、弃学的情绪,或为取得好成绩而“死记硬背”,出现“高分低能”的现象。

二、丰富教学方法,完善教学手段

1.教学方法多样化。采用图示教学法与任务驱动教学法相结合进行教学。(1)图示教学法。图示教学法是乌克兰教育家沙塔洛夫经过30多年的潜心试验与研究,提出的一种新的教学方法。该教学方法的核心是“纲要网络”图表,此图表是一种由文字、图形、公式、方框、流程线和表格等组成的教学辅助工具[2]。在讲解各章内容时,利用图表将各个概念、知识点、公式有机串联起来,使其相互关系形象直观地表达出来,有利于学生对所学知识的理解和记忆。按内容和应用可将图表分为“讲授型”和“概括总结型”。例如,在讲授“带传动和链传动”的知识时,当讲解到离心拉力Fc,可列举如图1所示的“讲授型”图表,并加以解释,如“当带作圆周运动时,带本身的质量将在圆周方向产生离心力Fc,而Fc将作用在带的全长上,因此在带各处的横截面上均产生离心拉应力σc;σc过大,将带来不良后果:①降低带的寿命。②带与带轮表面的正压力下降,导致最大摩擦力下降,从而降低带的传动能力。因此应限制带的速度。”在对带传动进行小结时,可采用如图2所示的“概括总结型”图表,由图表可知带是处于变应力状态下工作的,带中产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕向小带轮处。通过图表可将相关内容有机串联起来,让学生从烦琐的笔记中解脱出来,减轻了学生的学习压力,加深了学生对知识的理解和记忆。(2)任务驱动教学法。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,其特点是“学中用,用中学,以用促学”[3],改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心工作是根据教学内容设计任务[3]。如在讲授“平面连杆机构”一章时,教师先提出一些与平面连杆机构相关的问题,然后为学生设计了一项任务为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计”,设计的机械必须包含平面连杆机构,并对设计任务进行了一定的解释与提示,如休闲娱乐机械可以是小区活动场所的健身器材;家庭用机械可以是与生活密切相关的家庭用机电产品,包括窗户的开启机构、折叠桌椅、家用折叠梯子、雨伞等。此外,还要求工业设计专业的学生应用本专业知识对产品进行造型设计,工业工程专业的学生应用本专业知识进行产品进行成本核算,等等。在实施过程中,采用企业产品设计模式进行,由学生根据自身专长和兴趣爱好组队,每组3~5名学生,选出1名组长,领导本小组成员进行产品设计。鼓励小组成员进行实地调研,且每位成员均须提出自己的设计方案,由组长组织小组展开讨论,选择最佳设计方案。例如,有小组学生通过调研设计了一款新型家用折叠人字梯,如图3所示,应用了平行四边形机构使踏板同时展开或收起。伴随着一个接着一个的成就感,可培养学生对机械的学习兴趣,提高学生自主学习及与他人协作的能力,为将来工作岗位上的团队合作奠定基础。

2.完善教学手段。(1)利用多媒体与实物模型相结合的教学手段。多媒体课件具有信息量大、图文并茂、声光色结合的立体效果,能扩宽学生的眼界,便于理解,实物模型的示教能起到直观形象的作用。同时,在讲解重点内容时辅以传统的板书,使重点突出、要领清楚,达到教与学的互动效果。通过多种教学手段的应用,对提高学生的学习能力收到了较好的效果。例如,将雷达天线、缝纫机踏板、汽车前窗刮雨器、搅拌机、飞机起落架、牛头刨床等机构以动画形式显示,使死气沉沉的课堂变得生动活泼,增加了学生的感性认识[4]。让一些难以想象的机构生动地呈现在学生面前,便于学生理解。(2)引入计算机辅助工程技术。学生学习计算机软件的积极性普遍比较高,尤其是工业设计专业的学生。因此,在“机械设计基础”课程中将计算机辅助工程技术引入课堂教学,收到了良好的教学效果。例如,在讲解凸轮机构时,可演示如何应用ADAMS软件解决问题;在讲解轴系零部件时,可采用Pro/Engineer建立虚拟的减速器装配体,并将其演示给学生,使学生产生好奇心,萌发急于寻求答案的求知欲望,增强学习的自觉性。为了便于学生学习,开设了多项关于相关软件应用的开放性实验。3.丰富考核方式。为了增强学生对机械的总体认识,在开学之初便将机械发展史作为一项大作业布置给学生,并计入总评成绩。让学生自行学习查找相关资料,写出相关机械的发展历史,如中国机械发展史、世界机械发展史、汽车发展史、飞机发展史、机器人发展史等,让学生在查找资料的过程中,对机械及其发展有一个总体的认识[5]。同时,在应用任务驱动教学法教学过程中安排了设计任务,将根据学生完成的作品质量计算平时成绩并计入总评。

三、精练教学内容,进行教材建设

1.精练教学内容,挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材,可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连,挖掘生活中的“机械设计基础”课程教学素材,可以使枯燥的机械生动化,单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例,并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题,让学生感到所学内容有用、有趣[6]。例如,应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。

2.建设课程教材。因材施教,积极进行教材建设。课程组在老教师的带领和指导下,虚心向兄弟院校取经学习,以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究,应用图示教学法进行了教学实践,将积累的经验和教学成果固化进教材,正式出版了《机械设计基础》教材,并编写了《机械设计基础实验指导书》。

四、加强实践教学

1.引导学生进行大学生科技创新计划项目。以大学生科技创新计划项目为载体,引导学生进行主动实践、自主学习的实践教学模式。为了扩大学生的视野,提高他们实践动手能力,鼓励学生课余时间走进实验室进行学习与研究,使得学有所需的学生都有机会参与其中,充分利用实验室的各种资源,得到有益的锻炼和提高。工业工程、工业设计专业的学生先后开展了“基于人因工程学的超市货架设计”、“节•阅———公共绿色照明阅读桌创新设计”、“模块化组合式家具设计”等多项大学生科技创新计划项目的研究。有工业设计专业学生参与的捷能车队更是通过大学生科技创新计划项目的研究收获了多项成果,该团队设计的节能车多次获得Honda中国节能竞技大赛最佳技术奖、最佳设计奖、最吸引眼球奖等。

2.积极组织学生参加竞赛。组织学生参加机械创新设计大赛、三维数字化创新设计大赛,让学生真刀实枪的去干,利用课堂上教授的理论知识,品尝创新的滋味。工业设计专业学生参与设计的“家用多功能折叠购物车”、“防反光可调节黑板”等作品先后获得首都高校机械创新设计大赛的奖项。“农用翻土机设计”、“自动选种机”、“按摩椅设计”等作品获得了全国三维数字化创新设计大赛的奖项。

3.设置开放性实验。为了使课程实践环节得到进一步充实,增加实验学时,课程组开发了多项开放性实验,如“典型机构运动仿真分析与验证”、“典型机械拆装测绘与结构分析实验”、“小型机器人创意设计与制作实验”、“机械方案创新创意设计模拟实施与分析改进”、“常见机械传动系统建模与仿真分析实验”等,完成实验的学生可以获得创新学分,鼓励学生课余时间走进实验室。

五、结论

经过几年的研究与实践,北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的“机械设计基础”课程教学效果得到了改善,学生的学习兴趣得到了激发,学生的实践能力获得了锻炼。课程教学的改革与研究使学生能学以致用,增强了学习的自觉性,促使学生从“要我学”向“我要学”转变。

参考文献:

[1]刘相权“.机械设计基础”课程任务驱动式教学改革研究[J].中国电力教育,2014,(11):120-121.

[2]滕启.机械设计基础[M].北京:中国电力出版社,2013.

[3]刘相权.基于任务驱动教学法的《机械设计基础》教学研究[J].中国科技信息,2012,(24):177.

[4]李国珍.机械设计基础教学中的几点体会[J].辽宁师范大学学报,2009,32(8),增刊:197-198.

[5]宋瑞银,张美琴.应用型院校机械原理教学中的创新能力培养[J].辽宁师范大学学报,2009,32(8),增刊:170-172.

机械设计基础范文第2篇

1教学中存在的问题

1.1在专业教学计划中,有的仍保留着传统机械类课程的学科,《机械设计基础》课程的讲解需要有《高等数学》、《工程制图》、《金属工艺学》、《几何量公差与检测》、《理论力学》、《材料力学》等先修课程的知识作为基础,但各门课程的教学时数较少,采用传统单一内容的学科型体系教材,上述先修课程安排在《机械设计基础》课程之前开设,为学习《机械设计基础》课程作好充分的知识准备。

1.2在专业教学计划中.有的虽将传统的机械类课程进行了综合.内容多.涉及面广.但实际教学中,很多教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性.授学时存在随意压缩.教学内容随意增减教学内容取舍不当。《机械设计基础》包含《机械原理》和《机械设计》两部分的内容.教材配套不到位.未达到课程综合的真正目的。

1.3工程性和实践性不够突出。《机械设计基础》课程有很强的工程性和实践性.讲解时以工程应用为背景.通过理论讲解与工程实践相结合.使学生灵活运用各章节所学的知识.消除由于章节多而带来的“繁杂”感:保证在今后的实际工作中自觉运用所学知识指导机械设计.提高设计能力.培养创造精神。目前在理论教学与工程性和实践性方面有严重脱节现象。

1.4课程未能弓I入“现代机械学”的教学内容及设计思想随着科学技术的发展,现代机械的应用范围不断扩大。目前,大多数《机械设计基础》教材没有“现代机械学”这方面的内容,若适当增加这方面的相关内容,可以加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解。

1.5教学方法不够多样.教学手段比较单一。由于受传统教学思维的影响或者受到教学设施的限制,目前《机械设计基础》课程的教学主要是依靠教师的课堂讲解.缺乏实践训练教材.尽管大部分学校采用了多媒体辅助教学.但效果却不明显。

1.6教学手段落后。总之这门课程的教学''''由于无明确的课程开设目的定位、导致了教材无一套与所给教学时数相适应的系列教材,也无与教育培养目标相一致的课程内容。从而达不到教学目的:由于无开设这门课程的学要求.导致了各学校、各专业开设该课程的差异性、随意性很大从而其重要性也受到了严重忽视。因此,这门课程的教学改革研究迫切性和重要性也就不言而喻了。

2问题产生的原因与解决办法

2.1先修课程不足的问题,为保证《机械设计基础》课程体系的完整性和知识的连续性对学好该课程有重要的作用.因此.在制定人才培养方案时要经过充分的讨论如果实在没办法开足先修课程.也要留一定的学时供任课教师在讲解时补上先修课欠缺的内容.确保课程体系的完整性和知识的连续性。

2.2将传统的机械设计基础’按高校教育的要求进行综合,制定出新的、与高校教育的培养目标相适应的课程标准,编写出具有特色的新系列教材。

2.3工程性和实践性不够突出的问题主要是教师受到实际条件的限制或者教师未能深刻认识到实践教学对本课程的重要性。学校要为本课程的工程实践和实验创造必要的条件.保证实践和实验的顺利进行。通过增加实践性教学内容和习题,增加应用性的设计方法、经验数据和公式、图表,增加零、部件结构设计方面的方案比较与优化等内容.将学生引向实际设计.培养学生的设计能力和创新精神。

机械设计基础范文第3篇

【关键词】高职教育 机械设计基础 课程改革

0 引言

高等职业技术教育是为社会培养高等应用性实用型技能综合式人才,让学生充分就业。而《机械设计基础》是高职机械类专业一门很重要的主干基础课,主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等,但它同时也是一门能直接用于生产的设计性课程,旨在培养学生综合运用选修课程中所学知识和技能,解决机械工程实际问题的能力,为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。因此,它的教学直接影响到学生后续课程的学习,对培养学生具有机械设计知识、设计技能和创新设计的能力尤为重要。因此,如何教好这门课,是当前高职院校机械类专业需要认真研究探讨和解决的问题。

1 机械设计基础教学中存在的问题

随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,需要学生掌握的东西越来越多,既要学生掌握必要的理论知识,又要能对知识点进行运用,由于该课程涉及知识点多、难度大,并具有一定的实践性,高职学生自身基础知识的薄弱使他们对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识,学习效果差。如果只满足于给学生讲道理,这样的教学过程完成后,学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点,对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。传统的教学经常把理论与实践相分离来进行教学,这样的结果是学生到上设计课的时候已经忘记了前面学习的理论知识,不能很好地突破该课程的重点、难点,学生大多只是为了一时完成任务,勉强交上一份设计,但对于机械设计的实践运用能并没得到真正的提高。为了更好地帮助学生解决就业,培养社会需要的技能型人才,对教学方法的改进迫在眉睫。

2 整合课程内容,调整课程结构

2.1 对于教材中过深的、不必要的理论知识,予以大胆删除

高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性,其毕业生所从业的岗位,决定了他们没有必掌握计算公式、定理、方法等的推导过程,而更应注重于如何运用这些公式、方法等来解决实际设计问题。因此,对教材中一些过深的、不必要的理论推导、证明都应予以删除,以便学生集中精力掌握这些公式、定理、方法的实际应用,解决实际设计问题。这样更符合培养目标的要求。例如:平面四杆机构的设计方法中的解析法;齿轮传动中按轮齿齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计计算公式的推导过程;凸轮机构常用的从动件运动规律的推导过程等等都应删除。而以机械传动、机械零件的设计为重点,保证实用性。

2.2 落实课程设计所必要的基本知识和基本理论,侧重基本设计方法和实践性内容

机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法,是培养机械设计能力的根本保证,教学时应以设计为线索,以解决实际问题为目标,构建起设计基本知识和基本理论比较完备,设计方法实用、多样的基本内容体系。精讲“带传动设计”“齿轮传动设计”“轴的设计”等这些关乎减速器设计质量的课程内容,特别要增加实用性、实践性内容和习题,增加应用性的设计方法、经验数据和公式的使用、查图表等内容。突出应用性,将学生引向实际设计。

3 改革教学方法,提高教学效率

《机械设计基础》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,他们在学习过程中普遍感到抽象、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。

3.1 注重理论联系实际

在讲解机构时,列举了实际机器和日常生活中的应用实例,又特别介绍了与专业有关的金属切削机床等应用实例,因而增强了基础课与专业课之间的联系。在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时,我们就地取材,用雨伞作教具。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的特点。还可以组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学时,事先布置一些思考题,让学生带着问题一边参观一边讨论,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来。

3.2 适当运用现代教学手段

机械原理部分有一些机构的原理比较抽象,无法用语言形象地表达清晰,很难在学生中形成深刻的印象。如四杆机构的演化、死点位置的应用和危害及机构通过死点的方法,各种间歇运动机构的原理等,是教学环节中不易掌握的难点,由于学生没有太多的实际生产经历,很难通过想象加以理解。而CAI教学和传统的教学相比,具有直观、形象、信息量大等优势。运用计算机的动画制作技术,将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件,在讲授相关内容时巧妙地将现有教具与多媒体课件结合使用,使那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来,可以提高学生的学习兴趣,拓展延伸了实验教学空间,也提高教学效率,改善教学效果。

3.3 以实验教学促技能

机械设计实验是学生职业技能培养的重要环节,因为它的实验课题是以机械工程技术为背景的。因此,在丰富多彩的教学实验教学过程中,我们可以从注重实验室环境布置开始,自制一些文字、图片和教学挂板,介绍减速器的分类、发展趋势、加工过程及设计方法。还可以在课程设计期间全面开放实验室,学生可在实验室没课的任意时间进入实验室,针对自己选定的研究课题,进行探索性实验。一方面极大激发了学生的学习热情,培养了学生的实践动手能力、设计能力及科研能力。

3.4 搞好课程设计,培养学生的综合技能

机械设计基础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。要求学生从总体方案的布局到零部件结构设计一起完成,使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新,应要求学生自己设计多套方案,进行比较选择,充分发挥学生的想象力和创造性。在设计前应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装,使学生熟悉装置的基本构造,整体组成结构及各部分结构、功能和调整;各个零件之间的连接关系与特点 ,然后找出标准件与非标准件,明确传动装置布置形式与空间位置的关系,建起一个立体的概念,避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计,与生产实际相脱节。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的不足,应在设计中逐步给予讲解和补充,使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。

4 结语

总之,《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合,更好地面向社会、面向市场,适应企业需求和岗位需要,与生产实践紧密结合。全面推进教学改革措施,才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容,增加新发展的内容,拓宽学生的知识面;充分利用计算机的辅助教学作用,使计算机贯穿于整个教学环节,使教学方法上一个台阶,为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。

【参考文献】

[1]范林.机械设计基础教学改革探讨[J]. 天津职业院校联合学报,2008(3).

[2]黄立城. 对高职类《机械设计基础》课程教学的几点看法[J]. 职业,2011(17).

[3]江凌云. 机电一体化专业机械设计基础课程教学改革初探[J]. 大众科技,2006(06).

机械设计基础范文第4篇

[关键词]实验课程;机械设计;教学

[DOI]1013939/jcnkizgsc201519254

1《机械设计基础》课程教学及实验课程的现状[JP]

目前,大部分中职院校教学条件有限,在授课中教师任然是以示教板或多媒体课件的方式进行直观的讲授,学生只有被动的接受,很少主动地对内容进行思考,最终达到的效果也只是对理论知识的掌握,学生并不能积极主动的参与到教学中,难以提高学生学习兴趣。

机械行业在近几十年来得到了较快的发展,行业发展对机械设计也提出了新的要求。但在教学过程中,使用的教材还是以传统、经典的教学理论为主,缺乏先进技术的引入,导致《机械设计基础》的教学只是基础教学,教学内容缺乏新的设计理论和方法。

该课程主要讲授的内容是组成机器的一些常用机构和通用零件的机构、原理及应用等基本知识,要求学生初步具有分析、设计和选用机构及零件的能力,有较强的综合性和实践性,但内容繁杂,缺乏系统性。经常出现学生毕业工作后在实际的接触中对一些常用的机构和零件,例如联轴器、轴、轴承等仍不知所以然,甚至不认识。归根结底,我们中等职业教育的学生,学习基础差,课程内容虽然在生活中很常见,但平日里缺乏观察,学起来抽象,缺乏想象能力,又没有相关的工作经验,书本与黑板上出现的简单线条使他们无法与结构复杂的机械零件联系起来。

因此,在教学中首先应解决学生的感性认识,开设《机械设计基础》实验课程,以先进的教学理念为指导,做好教学目标设计。但在中职院校中,大多是因教学条件有限,实验室设备不健全,或者完全没有机械设计实验室,实验教学环节大多是被忽略的,造成学生不能对所学知识灵活的运用,理论与实践完全脱离。学生能力的培养比知识传授更为重要,实验教学目标必须突出社会所需的各种能力培养,出动手能力外,还要着眼于学生未来发展,关注知识综合应用能力、创新意识和思维设计,实现“学以致用”的终极目标。

2建立实验室及对实验室的几点要求

中职院校应对《机械设计基础》实验室引起重视,并建设本课程的专门实验室,具备实验与理论一体化教学的能力。结束教师带着模型与示教板进课堂的时代,实验室的建设首先按照以培养学生工程应用能力、创新设计能力为主线,计算机应用能力、工程实践能力、动手能力为辅线的思路展开;其次应与机械科学、机械工业现状与发展趋势相一致。实验室的建设实验室在规划时,应注重经济效益,以最小的投资,建设出最具特色的实验室。根据大纲对课程实验的要求,应配备足够数量的常规仪器与设备,具有独立的实验操作平台,将教学模型及常用机构、零件的展示柜环布于教室,添置投影仪与学生用电脑。

教师制作课程内容相关的多媒体课件,收集大量图片与视频材料,并根据教学内容与学生的接受能力安排在专业教室上课。讲授的同时,学生可直接观察零件或机构的模型,并通过老师的讲解,课件的演示,对所讲授内容得到更为深刻的理解与掌握,提高学习兴趣,并开设网络课堂。拟将各类拓展实验项目以网络为基础,开设与实物实验相对应的虚拟实验内容,使学生可以利用网络进行虚拟实验。例如齿轮范成实验,利用计算机仿真实验可代替一笔笔绘制类似加工过程,省时省力且更具体形象。

根据大纲对实验课程的要求,学生还要完成《机械设计基础》实验项目,这些实验项目不仅培养了学生的创新精神和实践能力,还加强了学生对仪器设备的操作、机械结构的拆装等实践动手能力,为学好后续课程打好基础。

3实验课程体系的建立

基于上述机械设计教学中出现的不足以及对实验室的建设,我们培养综合素质较高,且具有较强动手能力和创新能力的新型人才,要打破原有教学模式,提升试验课程的地位,建立新型试验课程体系。

31建立新型实验教学方法

首先按照目前教学大纲要求开设经典的实验,学生通过经典实验能对所学知识进一步掌握和灵活运用,能够提升学生的感性认识。其次为培养学生的创新能力和实践能力,我们新增开设综合性实验,综合之前学过的专业基础课程,涵盖材料、制图、极限配合、工程力学等多方面内容,培养学生的创新意识及综合实践能力。针对不同的实验项目,采用不同的教学模式。充分发挥学生的自主性,合理采用“项目驱动”法,以课题的形式让学生以团队合作的方式自主研究,评价其可行性,提高自学及讨论研究能力。

试验中要以学生为主体,发挥学生的主动性和钻研精神,教师在实验过程中以引导为主,重视理论指导,对于拓展性知识,教师首先要做好铺垫,以免学生因理论知识不足失去实验兴趣。在实验过程中,教师要积极鼓励学生创新,培养学生创新意识及能力,加强创新技法的应用,引导学生深入把握实验原理,强化动手环节和数据分析处理环节,培养学生的表达能力与沟通能力。

32建立科学的实验成绩评价体系

以往的机械设计考核中,只采用试卷考试的方法,将考试成绩作为评价学生学习能力的唯一标准,严重限制了实验课程考核的必要性。实验课程的评价方式只是根据学生的实验报告来打分,而且实验成绩作为平时成绩的一小部分,在总成绩中所占比例微乎其微。因此导致部分学生对实验课程不重视,不认真做实验,抄袭别人实验数据等现象。所以笔者认为,该课程成绩应以实验考核为主,采取实验理论和实验操作相结合的考试方式,书面考核重点理论知识并以占据总分小比例为辅。教师需根据培养目的和培养方案制定合理、公平的考核方案,督促学生认真完成每一个实验。考核的方式既包含书面考试、实验报告评价,还包括观察学生实验过程、展示技能,体现创新能多种形式进行综合评定。

33建设一体化师资力量

随着实验教学的不断改革,先进设备的应用,综合性实验内容的增加,这就要求教师不但要具备扎实的理论基础,还要有较强的实践动手能力,达到“一体化”教师的要求。21世纪是科技的竞争,归根结底是人才的竞争。现在大多数中职院校仍存在着理论教师只愿意承担理论教学,不愿承担实验教学任务,很少花时间去了解专业方面的新知识,更谈不上接触专业的前沿领域,对实验教学工作的重要性认识不足,缺乏对“一体化教学”的认知。要改变理论教师不兼实验教学的状况,鼓励和提倡理论教师担任实验教学,对于综合性、设计性的实验,理论教师最清楚课程当中要解决的问题,通过理论指导可进一步改进实验教学的效果,实验得到进一步完善,还能避免理论教学与实验教学相脱节的现象。

4结论

机械设计基础范文第5篇

关键词:机械设计基础 理实一体化 项目 成果

机械设计基础作为一门专业基础课正进行着课程改革,以适应不断发展的职业教育,其关键之处就是将理论知识更多地溶入实践操作过程,即所谓的理实一体化教学。作为一种不同于传统教学方法的创新教学模式,它具有理论教学与技能训练相结合,教学过程突出技能训练,有效提高教学质量和效率等特点,这种新教学模式的研究和推广充分体现了现代职业教育更加贴近经济生产的特色。在课程改革过程中,结合我校机电专业建设的特点,经过几年探索和实践,机械设计基础课程的教学改革取得了较明显的效果。即以实际工作过程为参照,对课程内容进行了科学的模块化处理,具体做到了“四个整合”(陈述性知识与实践性知识整合、理论知识学习与实践技能训练整合、专业能力培训与职业素质培养整合、工作过程与学生认知心理过程整合),并通过一系列科学的教学设计,将所要学习的内容细化成具体的学习情境,参考实践操作规程,制定出符合理实一体化教学特色的教学模块,使该课程的建设上了一个台阶。

一、深入研究,对课程教学内容进行科学的处理

多年来笔者一直从事机械设计基础课教学工作,由于教学理念以及设施设备等原因,以往对于该课程的教学内容大部分采取照本宣科的模式,以至于教师教得辛苦,学生学得痛苦。随着这几年学校对于实训设备的大量投入,以及现代教学理念的推广应用,该课程的教学模式有了质的变化。近几年来,在机械设计基础课教学过程中积极推广理实一体化教学模式,即理论实践一体化教学——充分利用现代教育技术,将理论、实验、实训等教学内容一体化设置;讲授、听课与实验、操作等教学形式一体化实施;教室、实验室与实训场地等教学硬件一体化设置;知识、技能与素质等职业要求一体化训练,由此形成融知识传授、能力培养、素质教育于一体的一体化教学模式。我们将机械设计基础课程的理论知识教学环节由原来的300多学时削减到100学时左右,大幅度增加实验和实训的时间分配。例如,在齿轮传动的教学过程中,我们用10个左右的学时讲一些简单的定义、尺寸计算、加工原理和安装维护等方面的知识,理论上做到够用。但是大幅度增加实训环节的课时量,这种新型教学模式从根本上有利于贯彻“能力为本位,就业为导向”的职教理念和创新人才培养模式,有力地推动了职业教育的良性发展。

具体到课程设置时,我们从职业教育的特点以及学生的实际能力出发,从社会的需求和学生就业岗位出发,建立以学生技能等级逐层递进为训练顺序,以技能及相关文化和职业道德为横向结构的教学体系。将理、实教学学时调整为3:7,减轻了课业负担,加强了技能培训,充分利用我校较好的硬件设施,使学生在拆卸中学原理,在装配中长技能,每一个学生均能在理论知识与实践技能相结合的学习环境下培养出较为全面的职业素养,几年下来,学生身上充分体现出理论知识基础实、兴趣浓、吸收快等特点。并结合新知识、新技术、新工艺、新方法,不断改进和调整教学方法和课程结构,使学生及时了解并掌握与经济发展相贴近的课程内容。将传统枯燥的“一支粉笔、一本教案、一张挂图”的教学模式转化为一堂利用现代化教学手段演示的生动、形象、具体的实际操作技能课,让学生全面接触实践操作,使教学内容与岗位实践融合,提高了学生的实际动手能力,形成了一切以培养学生技能为目的,提高学生职业素养为核心的体系。最终达到提升学生的劳动力价值和人力资本增值的核心竞争力目标。

二、编写制定出实用性较强的理实一体化教学方案

依据模块化、项目化的要求和项目课程标准及技能鉴定标准,按科学性、合理性、实用性、针对性、适时性、有效性原则编写出项目课程教学教案。具体在该课程的以下几个章节:1.螺旋传动;2.齿轮传动;3.饺链四杆机构;4.轴系零件;5.综合知识的课程设计。以上每个章节我们都编写了项目课程教学的课改教案、多媒体课件,添置配备了教学教模或实物教具(一般为3~4个学生一组)和部分学生自制教具。同时在编写教案处理教材时注重实践知识和创新内容的融入环节。针对社会需求,紧紧围绕机械设计基础课程的特点,进行课题训练,学生实习分组,根据课题和设备条件确定教学程序。例如:铰链四杆机构章节中机构方面内容的创新我们把它作为重点教学内容,并且让学生按照设计方案结合实际自己动手操作,去完成摇头式电风扇的机构创新构思设计,教师在此实施的过程中评价学生方案的优劣,从而推选出最佳设计方案。

通过这种理实一体化教学方法的实施和推广,学生的思维有了更广阔的施展空间,例如在生产实际中经常遇到螺纹滑扣的问题,我们就让学生运用所学的螺纹知识,结合理实一体化教学过程中学到的设计理念,设计出了图示中的“万能扳手”(如图所示),有效地解决了实际工作中遇到的问题,并获江苏省2009年度职业学校中职组创新大赛的三等奖。

三、教师队伍建设要求相应提高

在对课程教学计划重新制定的同时,也对教师的专业素质和适应能力提出了更高的要求,由于这种教学模式涉及到理论和实践两个方面,要求教师既要懂得理论讲授、又能够进行实践教学。为此,学校加大了对专业教师职业技能方面的培训力度,在教学不太紧张的阶段,安排部分专业教师参加各种各样技能培训,学校制定相应的政策鼓励教师利用假期或双休日到企业去锻炼,并且是带着教学中的疑难问题到企业去求解。另外我们还从长期合作的企业里引进优秀的工程技术和管理人员充实教学一线,聘请一支既有实践经验又有较高理论水平的工程技术人员作为兼职实习指导教师。通过这些措施,培养出一支合格的能开展理实一体化教学的师资队伍。

四、通过多种途径,设计出可行性较强的实训项目

要想真正实施好理实一体化教学,除了要求我们必须具有既能满足理论教学、又能满足实训教学的一体化教学场所,还要有一套可操作性强的学生训练项目。有了有可操作性的项目,结合学校现有的设施设备以及校企合作过程中的部分实习基地,就能够培养出社会真正需要的专业技术人才。因此我们首先对部分企业进行调研,然后依据企业需要与学校实际情况制定出一套行之有效的教学项目,同时根据项目内容对学校机电专业实验室和实训工厂进行了科学的规划和布置。例如增加设备的投入、学生动手制作一些小的实训器材、在实训工厂增设一些现代化教学设施等等。而且投入巨资即将完工的实训基地也充分考虑到这些,所有的一切都是为了保证能够有一套切实可行的实训项目让学生使用。

五、建立有效的教学质量评价体系

整个教学过程的教学质量评价可分为过程评价和结果评价,且以过程评价为主,评价方式参照企业质量管理体系的部分内容。首先通过分析调研确定评价要素,并在此基础上设定评价指标。评价指标的实施,尽可能排除感情因素的影响,设定一系列科学规范的评价规则,使教学质量评价指标形成系统,成为体系。例如,根据学生对操作技能掌握的程度不同可获得不同的成绩评价,并以适当的方式予以公布,这样学生对职业技能的掌握就有较高的主动性和积极性,教学效果就十分明显。通过建立这样一个科学实用的质量评价体系,让理实一体化的教学模式顺利推进。

总之,以项目课程理实一体化教学方法为核心的机械设计基础课程改革,已逐步成为学校机电类专业课改比较理想的模式。能否取得良好的教学效果关键在于项目的构建和是否编制出与之相适应的项目教材,这就需要我们有更大的课程改革步伐和决心。推而广之,职教课程改革如果能够始终紧扣理实一体化的理念进行,应该能够大放光彩。

参考文献: