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关键词:机械基础;教学设计;几点思考
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)14-112-01
一、熟知课程教学内容。
《机械基础》不同于《机械设计》其课程内容包括机械传动、常用机构、机械零件三个模块。其中,机械传动部分介绍带传动和链传动、螺旋传动、齿轮传动、轮系和减速器;常用机构部分介绍平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构;机械零件部分介绍联轴件、轴、轴承。其课程特点是内容涉及较广,各章节的相对独立性较大。
要想出色完成授课任务教师要注意把握教学内容的深度和广度。如果参照教材照本宣科,学生往往弄不清问题的根本,最终是《机械基础》成为普及机械机构的科普课程。如果一味给讲解原理、推到方程又容易是学生晕头转向,从而不知所云。例如:在进行其它类型齿轮传动的教学时,如果按照书上的纲目来进行讲解,很多学生课后只能够达到识别圆锥齿轮、涡轮、蜗杆等机械元件的水平。而对于重点的教学内容它们的传动特点以及维护保养方法却张冠李戴。究其原因就是齿轮传动种类太多,学生分辨不清它们之间区别于联系从而容易混淆。如果参照机械原理可以参照如图1所示脉络来进行教学设计,这样学生知道各类齿轮传动的“前世今生”就不再容易混淆了。
图1其它类型齿轮传动教学设计示意图
二、利用虚拟仿真技术激发学生学习兴趣。
传统教学中理论与实验是分离的。存在的教学方法单一、知识学习和实验动手操作相互分离,学生缺乏学习主动性和创造性等问题,通常采用虚拟仿真实验室来来进行课题实验教学。为了增加整个虚拟仿真实验室的操作趣味感,使学生在使用该系统时能感到沉浸性,可以采用游戏设计的理念,实现了多个场景的转换,使学生在使用中感到真实感。一般说来,虚拟实验室又称为虚拟现实(Virtual Reality),简称VR或称灵境技术,实际上是一种可创建和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统。此种虚拟世界由计算机生成,可以是现实世界的再现,亦可以是构想中的世界,用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互,使其系统在教学中具有三个显著特点,如图2所示。
图2虚拟仿真实验的特点
运用虚拟仿真技术可以完成实验操作,所取得的实验结果等效于甚至优于真实环境中所取得的结果,起到培养学生学习兴趣、提高学生的创新能力的作用,架起了学生形成感性认识与理性认识之间的桥梁,改变了单一的理论教学形式,避免了学生形成认知困难和现有装备不足的缺陷。从而极大提高学生的学习积极性。
三、课堂中灵活举例。
学生通过预习、听课、观察等教学活动,要求做到阐明常用机构与机械传动的工作原理和性能特点;按照以往的教学设计在讲解完机构的机构组成之后往往就是讲解应用举例了。教材中的例子要么已经过时要么学生根本就没见过,实际教学过程中很难引起学生共鸣。为了解决这一问题,就需要教师在教学活动中灵活举例而不要拘泥于教材。
要想做到灵活举例可按照图三来进行。教师在课前准备时要多发面收集集料包括图片、视频等,对于各类机构的应用举例更是多多益善。学生在预习时要建立起基本概念。在世界课堂教学活动中,教师在讲解完基本概念以及机构、组成之后首先布置讨论任务,让学生先根据自己的生活认知来进行举例。学生通过“头脑风暴”的方式尽可能的举出自己所认为的事例。对于学生的举例教师要逐一讲解,这对于教师是极大的挑战,但对于发散学生的思维益处很大。最后教学、学生一起总结、梳理出各类传动的特点。通过以上的方法和步骤学生对于各类机械传动的认识往往更加深刻,从而进一步提高了教学效果。
关键词:机械设计基础课程;教学探索与实践;教学方法;教学手段
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0207-02
机械设计基础课作为高等职业教育机电类各专业重要的技术性基础课程,对于提高学生的实践与创新能力起着非常重要的作用。本课程的学习,旨在培养学生对常用机构基本结构的分析、机械零部件选用及设计能力,使学生初步获得正确的管理、使用和维护机械的基本知识和要领,为后期专业课的学习以及从事本专业相关工作的可持续性发展打下良好的基础。探索并采用与专业及课程特点相适应的教学内容、教学过程、教学方法和教学手段,是提高教学质量之关键。本文根据机械设计基础的课程特点,就如何精选教学内容、正确采用各种先进的教学方法和手段,进行了探索与实践。
一、优化课程教学内容,培养学生工程素质
据教育部16号文件对高职机电类专业培养“高素质技能型人才”的人才培养目标,结合行业企业对人才职业能力的需求,优化教学内容,教学内容的选取以突出适用性为原则。机械设计基础的课程特点是理论性强,涵盖了机械原理、机械设计、工程力学等方面内容,知识点比较多,同时这门课程还具有很强的应用性和实践性,在教学安排时,应适当调整理论教学时数,增加一定的实践教学时数。
1.精选并更新理论教学内容。在教学内容的选取上调整思路,强调基本知识、基本原理和基本方法,注重理论知识与工程实际应用相融合。从实际应用出发,围绕机器组成,以工程实际项目及创新能力培养等为主选取知识点;以机构分析、零件选用、机械传动及创新设计为主线,引入能体现机械设计现状的、与日常生活和实际生产相关的新型机构及现代机械设计方法等最新成果,突出技术发展前沿,拓宽知识面,丰富课堂信息量,调动学生学习的兴趣及积极性,提高教学效果,完成课程教学及学习目标。
2.贴近工程,增加实践教学内容。接触本门课程前,学习学生对机械的了解局限于生活之中,缺少工程观念,缺乏抽象思维,无法将理论知识和工程实际相结合,但是他们的共性是好奇心强,很容易被新鲜事物所吸引。针对这一现状,我们在教学中穿插一定的实践教学环节。例如,开课前安排学生参观机构与刀具陈列室,机械原理及机械传动陈列室等;开课三周后,安排学生现场参观典型机械产品和现代化机械加工设备,并进行机械拆装实训,课程学习最后阶段安排实践性创新设计等。这一环节,使学生深切感受到工程,建立工程观念,实现理论与实践的有机融合,为课程的深入学习奠定必要的基础。
3.教学内容的组织与实施。机械设计基础课程的特点是各章节内容的关联性少,学生一接触本课程就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉。针对这一现状,教师应该怎么教?学生应该怎么学?在教学内容的组织和实施过程中,遵循由易到难、由简单到复杂、由具体到抽象的原则,对学生引导鼓励。针对需要解决的难题,采用教师引导,学生分组分析讨论的措施,调动学生的主观能动性,使学生成为课堂的主体,将教、学、做融为一体,激发学生的学习兴趣。
二、改进教学方法,培养学生的学习能力
在教学过程中,怎样才能把以教师为中心转变为以学生为中心,怎样才能充分调动学生自主学习兴趣和学习能力,是我们一直在思考和探索的问题。高职学生比较习惯和适合感性认知的教学方式,因此在课堂教学中,应以精讲多练为原则,以启发式教育为主,同时注重采用“对比式”、“案例式”、“演示法”、“现场教学式”等多种教学方法,对理论性较强的内容,可结合工程案例的分析进行讲解,以理论的应用为切入点,使学生能对基本概念有较具体的认识。对实践性较强的内容,则采取任务驱动、学做合一、行动导向的现场教学法等,强调以知识为载体,培养学生发现问题、理解问题、分析问题、解决问题的思维方式与方法。
1.启发式教学法。启发式教学重在调动学生“学”的积极性。在教学过程中,联系工程实际,充分调动学生学习的主动性和积极性,启发学生积极思考问题,加深对基本知识的理解和掌握,并在求解过程中进一步思考,培养创新意识,取得良好的效果。例如在讲解“机构的死点”内容时,首先播放缝纫机的工作过程以及飞机起落架在降落和起飞时相关工作视频与动画,继而抛出问题:飞机着陆时其起落架为什么能稳固地支撑在地面,起飞时又是怎样收缩回机身的呢?缝纫机脚踏板机构在工作时为什么会出现瞬间卡死甚至反转现象,又是怎样克服“卡死”而继续工作的?等等。学生进行观看视频并思考,随后在与学生相互讨论的基础上展开授课,引导学生对机构的运动进行分析,找出机构死点位置,引出“死点”概念,并对工程中众多实例进行剖析与归纳,说明“死点”在工程中的利用以及传动中“死点”的克服方法。合理的启发式教学法能使枯燥的理论知识与实际生活相结合,使“教”与“学”的过程具体又生动,使学生在主动学习的同时更加深刻地理解并掌握相关概念及原理,提高课堂效率。
2.对比式教学法。对比分析法是通过相关类型的对比激发学生积极思维,加深对各种事物和现象相互联系的系统化认识,并学会类似问题的处理方法。例如:在学到压力角的内容时,打破以往传统的授课顺序,先引出压力角的概念,再将齿轮的压力角、连杆机构的压力角、凸轮机构的压力角等加以对比,分析压力角在机构中的共性,判断压力角在每种机构运动过程中所起的作用、机构传动过程中压力角的瞬时变化情况以及对机构传动的影响等,掌握在机构设计时压力角的大小控制等问题。又如:在讲到凸轮机构从动件的运动规律时,将常见的等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动、正弦加速度运动等几种运动规律通过运动方程及运动线图进行分析比对,明晰每种运动规律的运动特点,总结其应用范围,加深理解,便于记忆。在机械设计课程教学中正确使用对比式教学方法,不但使学生易于掌握机械知识,在培养学生思维方式和创新意识方面也起着重要的作用。
3.案例式教学法。实行案例教学的宗旨是为了使学生成为教学的主体,有针对性地培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力与意识。例如:在讲解齿轮啮合传动时,首先给出汽车变速箱的工程案例,通过对传动过程的仿真模拟,实现对啮合传动的感性认识,掌握啮合传动的基本原理、类型及其在工程中的应用。通过案例引导学生分析讨论,学生可以获得初步的感性知识,以便于后续知识的学习与理解。
4.演示教学法。通过展示各种实物装置、模型、录像等进行的演示法教学,学生可以通过观察获得对机构与机器等的感性认识,促进学生对所学内容的理解与掌握。机械设计课程教学中,对于比较抽象的知识点,例如,对于联轴器与离合器的学习,就可采用演示法教学,首先通过爆炸图及动画对联轴器及离合器的结构及工作过程进行分解演示,学生对联轴器与离合器进行感观上的认识,了解联轴器及离合器的构成和应用,再进行理论讲解,使复杂问题简单化、直观化,使单调死板的课堂趣味化。
5.现场教学法。现场教学法是将抽象性的、不易理解的理论知识以现场实物的形式进行直观展现并进行讲解,使学生在亲身体验中学习知识、完成任务;例如在执行“带式输送机传动装置”的设计任务时,通过“观看带式输送机传动装置工作视频―教师现场示范拆装并现场讲解―学生分组拆装并现场提问―小组讨论,归纳总结”四步走的方法,学生可以掌握带式输送机传动装置的基本组成、工作原理以及设计时应该注意的事项,然后结合所学知识,在教师的引导下完成设计工作任务。现场教学法重在使学生在提高动手能力及实践操作能力的同时加深对知识的理解与掌握。
三、合理采用现代化教学手段,提高教学效果
机械设计基础课程实践性很强,课程内容包括机构工作原理、机械传动等,传统的、以教师为中心、语言加粉笔的教学模式需要教师花费大量的课堂时间来表达讲解,课堂信息量较少,无法从根本上解决少课时多内容等矛盾。
随着计算机技术的应用与普及,广泛采用多媒体技术与手段,充分利用多元化现代技术与多媒体相结合,针对相关知识特点,采用形象逼真的动画、爆炸图、图片等制成PPT、CIA教学课件或教学视频,虚实结合,教学过程中给学习者以强烈的视觉冲击,变抽象教学为直观教学,不仅扩大了课堂信息量,而且使教学内容更加形象、生动,学生兴趣高,教学效果好。
多媒体教学和传统教学手段各有所长,不能互相替代,所以在采用现代化教学手段的同时,应以传统教学手段的成熟模式为框架,根据教学内容的特点及学情不断调整,灵活运用,实现媒体教学和黑板板书教学有机结合,达到最佳教学效果。
四、结语
职业教育改革的目的是提高教学质量,而采用科学的教学方法和手段是提高教学质量的突破口。教无定法,只有结合课程内容和学情特点,不断挖掘并总结合理的教学方法和教学手段,才能获得更加理想的教学效果,提升人才培养质量。
参考文献:
工学结合的理论与实践一体化课程的涵义与特征
工学结合的理论与实践一体化课程是将理论学习和实践学习结合成一体的课程,它的核心特征是“理论学习与实践学习相结合;促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合;科学性与实用性相结合,符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合;学校教育与企业实践相结合”,学生通过对技术(或服务)工作的任务、过程和环境所进行的整体化感悟和反思,实现知识与技能、过程与方法、情感与价值观学习的统一。职业教育工学结合一体化课程的特点,概括为一句话就是“在工学结合的课程中,学习的内容是工作,通过工作实现学习”。即工作和学习是一体化的。
工学结合的理论与实践一体化课程改革与实践
1.以职业活动分析为基础,提炼岗位典型工作任务,明确课程目标
学校组织调查小组,实地走访了全市多个工业园区的对口企业,涉及机床制造、汽车整车生产、汽车零部件制造、饮料生产、机械零部件生产、电梯制造等20多家制造类企业,了解数控技术专业人员岗位典型工作流程、工作任务及岗位要求。在调研过程中,召开了实践专家研讨会,听取了企业专家、技术能手、往届毕业生和实习生的意见及建议。确定数控技术专业人员的典型工作任务主要有:机械工程图绘制与识读、计算机绘图、使用普通机床加工零件、使用数控机床加工零件、零件质量检测、机械零件工艺规程制定、机械装配、机械设备维护维修、机械产品设计、企业经营管理等。其中机械产品设计、机械设备维护维修、机械装配等对应课程“机械设计基础”。根据各典型工作任务的难易程度及相关性,整合归纳专业行动领域,再进一步转化为学习领域课程。
由此明确课程目标为:“使学生具有一定的机械设计及创新能力,具有机械设备安装与维护的能力。同时掌握构件的受力分析与强度计算,常用机构与传动的应用、设计与计算,常用机械部件的拆装与维护,以及典型机械系统的使用与维护知识。为学生后续专业课的学习及机械类产品的设计、制造、检测和维护等奠定基础。”
2. 以典型工作任务为依据,设计学习情境,确定学习任务
学习情境是在典型工作任务基础上,由教师设计用于学习的“情形”和“环境”,是对典型工作任务进行“教学化”处理的结果。在分析了数控技术专业学生应具备的专业能力要求的基础上,设计了“简易起重吊车构件的静力分析与尺寸确定”“牛头刨床机械传动系统分析”“ 单级直齿圆柱齿轮减速器主要零部件的设计与选用”和“机械装调”4个学习情境。学生通过对实际结构中构件强度的计算、真实机床传动机构和传动装置的观测与分析,基于构件尺寸确定、撰写机构分析报告和设计选用减速器各主要零部件的工作过程展开学习,改变了过去与任务相脱离、单纯学习知识的课程模式,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。
学习情境设计的重点,是设计与表述能够反映这一学习情境的学习任务。学习任务是用于学习的工作任务,全称为“工作与学习任务”,即“用来学习的工作任务,学习的内容是工作和通过工作完成的学习任务”,又称为“学习性任务”。学习任务是职业院校能实现的学习与工作任务,是学习领域课程的基本教学单元。本课程将4个学习情境具体化为22个学习性任务,如“单级直齿圆柱齿轮减速器主要零部件的设计与选用”这一学习情境就划分为齿轮传动设计、轴的设计、键连接的选用、轴承的选用、联轴器的选用、螺纹连接的选用等6个学习性任务。
3.以学习情境为出发点,设计课业,编写课业文本
课业是根据学习情境设计的、学生在教师指导下或自主完成的综合性学习任务,是学习情境的物质化表现。它帮助学生在学习新知识技能的同时获得关键能力,特别是与自我发展最紧密的学习能力。课业需要专门的文本文件来表达,主要包括针对教师的“课业设计方案”和针对学生的“学习材料”,简称“学材”。
“课业设计方案”是教师进行教学设计与教学实施的指导性文件,是工学结合一体化课程中采用的新型教案,主要包括学习任务、学习目标、学习内容、教学资源、教学组织与教学方法、教学流程和评价方式等。
“学材”是广义的教学材料的重要组成部分,也称为“工作页”。与传统的教科书相比,它是用于“直接帮助学生学习”的教学材料。“工作页”常以引导问题的形式出现,因此也被称为“引导课文”。它应从学生的工作和生活经验出发,激发学生学习的积极性;引发学生产生问题和疑问,促进学生思考和反思;突出学生的职业活动,让学生通过在工作情境中的经验性学习,构建自己的知识体系。例如,在“牛头刨床连杆机构分析”这一任务中,可从学生们熟悉的牛头刨床切削工件的过程入手,让学生观察切削速度和退刀速度是否相同,激发学生的学习兴趣;学生很容易观察出刨刀慢速切削、快速返回这一运动特点,自然会产生疑问:这是什么特性?是如何产生的?继而设置一系列引导问题:什么样的机构会产生这种特性?速度的差异和哪些因素有关?此连杆机构的传力性能怎样?如何保证机构具有良好的传力性能?让学生藉此来学习新的知识、制定计划、完成任务,并对获得的工作成果和经历的工作过程进行总结和反思;学生通过真实的机构分析过程,构建自己的有关连杆机构特性的知识体系,在获得专业知识的同时,体验工作世界,形成职业的认同感,并通过拓展学习“根据运动要求设计一连杆机构”来扩大学生的知识面。
4.以学生为主体,采用任务驱动、教学做一体化的教学模式
学习任务以“工作任务单”的形式下达,学生在“工作页”的引导和教师指导下,自学、思考、查阅资料、收集信息、调研分析、制定计划,小组协同工作,完成工作任务,提交工作成果。每项工作任务按照资讯、计划、决策、实施、检查、评估6个步骤完成。在完成具体工作任务的过程中,让学生掌握基本的方式方法,训练学生的基本设计技能和操作技能,学生始终处于教学过程的主体地位,学习的主动性积极性较高,学习效果较好。
采用“教、学、做”一体化教学。教:教会学生静力分析和强度计算、常用机构、机械传动及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识。学:让学生真正学到常用机构、机械传动等基本理论和失效形式及设计方法,掌握通用零部件的正确选用方法。做:让学生真正动手,进行简单的机械机构分析和零部件设计、装配,掌握简单传动机构及传动装置的工作性能、维修和保养知识。
学生通过任务完成过程寻求解决问题的方法,自主学习相关知识;讨论工作任务,学会与人合作,培养动手能力、职业素质和创新能力;通过汇报、答辩、演示等方式,进一步巩固所学知识,培养组织表达能力等。教师对学生完成的任务进行总结与点评,肯定成绩、找出存在的问题及解决的方法,让学生在学习的过程中体会成就感。
5.以过程控制的理念,对学生进行综合评价,突出能力本位考核
考核重点放在对学生的职业能力综合评价上,考核方式采用过程考核(70%)与期末理论考核(30%)相结合的方式,综合考核学生的知识运用能力、综合能力。其中过程考核分为平时考核与单元考核,平时考核依据平时成绩评定标准,按平时表现、出勤、作业情况进行考核,占20%;单元考核,依据单元考核评价标准,按学生完成每个学习性工作任务情况进行考核,最后计算平均成绩,占50%。期末理论考核主要考核学生对基本知识、基本概念、基本原理的理解与掌握程度,以闭卷笔试的方式进行。
【关键词】机械设计技术基础;教学改革;模块化;理实一体化
《机械设计技术基础》即是一门技术基础课,也是能直接用于生产设计的课程,教学目标是培养学生运用机械原理、常用机构,通用机械零部件的基本知识,掌握基本的设计计算方法,设计步骤,分析解决机械工程实际问题的能力;通过课程设计和各种实践教学手段,进行机械工程技术人员基本素质的训练,培养认真负责,严谨细致的工作态度和工作作风,为学生进入企业从事机械设计工作打下基础。
一、机械设计技术基础教学中存在的问题
1、公式多、图表多、选择系数多、标准规定多,基本概念和基本理论比较抽象,学生缺乏耐心和学习兴趣,使教学中存在着很大的难度。
2、理论性强、系统性强、实践性强、需要掌握的知识面广,学习难度大。
3、要成为一个合格的机械工程设计人员要求高。不仅要掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本设计方法和步骤,还要了解材料的选择,毛坯制造,加工设备的选择,加工工艺的确定,生产组织方式及制造成本等。
4、随着教学的改革和课程体系的调整,课时越来越少,需要讲授的内容越来越多。有的职业院校把金属工艺学、理论力学、材料力学、机械原理、机械零件都融汇到机械设计技术基础一门课,知识点太多,使学生很难联系起来融汇贯通。
5、传统的教学方法,板书加幻灯片,讲完布置作业的教学方法很难适应教学的需要,传递的信息量少,学生被动接受,达不到理想的教学效果。
为培养高素质技能型人才,满足社会不断发展的要求,对教学的模式和方法有必要改进行改革。
二、机械设计技术基础教学方法改革措施
1、调整教学内容
教学内容以适用够用为原则。重点在机械传动,常用机构,通用机械零部件的工作原理、结构特点、技术标准、加工工艺、材料选择、使用维护;掌握基本的设计原理、设计方法、设计步骤。删减那些过深、过时的理论推导和证明,高职培养的是技能型、适用型人才,没有必要把理论的推导,公式、定理的证明搞得清清楚楚,明明白白,应重点教会学生怎样实际运用这些基本理论、公式、定理、设计方法、技术标准、设计手册、技术资料来计算、查找、选择、确定所需要的参数;运用机械设计的基本原理和设计方法来进行构思和结构设计,解决工程设计的实际问题,这样即符合高职教育的培养目标,也能取得较好教学效果。
2、改革传统的课程设计教学模式
课程设计是重要的实践教学环节,通过具体的机械设计,培养学生综合运用机械设计技术基础和其他相关课程知识进行机械设计的能力,训练学生查阅标准、规范、手册和相关技术资料的能力。将原来理论教学结束后两周的课程设计溶入到理论教学的各个模块中。第一堂课就给学生下达《课程设计任务书》,使学生明白这门课学习后要完成的具体设计任务。以带式输送机减速器课程设计为主线,每一个模块给学生下达一个《学生工作任务书》,使学生知道这个模块学习后要完成减速器的哪部分的计算和设计,让学生带着工作任务去学习,把课程设计大量的设计计算工作分解到整个学期,学了就用,边学边用,提高学生学习的积极性,训练学生综合应用的能力,课程学习结束的同时完成相应的课程设计任务。
课程设计完成后,让学生把自己的设计拿来进行分组讨论,讲述自己的设计思路、设计方法、设计的特点,主要参数的确定,工程图的表达,相互之间进行分析比较、归纳总结,找出不足,进行完善,提高学生设计能力和设计水平。
3、采用模块化教学
打破教材章节的限制,把培养目标相同的相关的教学内容集中到一个模块,每一个模块都有培养的知识目标、能力目标、素质目标,使知识更加系统化,培养目标明确化。每一个模块配一个《学生工作任务书》使学生知道这个模块学习后要完成的工作任务,让学生目标明确,有的放矢的进行学习。例如在学习带传动这个模块时,把电动机的选择加入进去,因为电机的动力往往是通过皮带轮和联轴器来连接输出装置输出的,《学生工作任务书》要求学生学习这个模块后,计算带式输送机减速器需要的输入功率,分配各级传动的传动比,确定电机转速,根据功率和电机转速选择电动机,V型带型号及数量的确定,带轮的结构形状和尺寸的确定,带轮工程图的设计。
4、改革教学手段,加强实验教学
充分利用现代化的教学手段,改善教学效果。把理论和实践结合起来,进行理实一体化教学。利用各种软件进行多媒体课件开发,如利用Flash软件开发集图、文、声、像于一体的高质量课件,模拟演示四杆机构的运动过程,知识容量大,内容充实,生动形象,激发学生学习兴趣,增强教学效果;利用实物、模型进行课堂演示教学,增强学生的感性认识;利用机原机零实验室和实训车间让学生参观了解各种机构的运动形式和特点及通用机械零件的结构;在齿轮传动模块学习时,让学生进行减速器的拆装和测绘,使学生对齿轮传动的特点、标准中心距、齿轮侧隙、顶隙更充分的理解;在学习通用机械零部件的过程中,安排学生进行一周的普通机械加工实习,加深学生对机械零件结构和加工工艺的了解;把理论教学和实践教学有机结合起来,以机械设计为线索,以解决工程实际问题为目标,提高设计的科学性和实用性。
5、注重培养学生的工程意识和敬业精神
工程设计的目的是生产应用,设计时必须注重实用性和经济性,设计人员必须有高度的责任心,因此要把培养学生认真负责的敬业精神,严谨细致的工作态度和工作作风贯穿于整个教学过程中,即注重知识的学习又注重能力和素质的培养。教师要不断地创新、总结和完善教学方法,才能更好地进行教学,培养出适应社会需要和岗位需要的人才。
参考文献:
[1]机械基础与结构设计 重庆大学出版社.
关键词:机械基础 教学方法 学习兴趣 教学手段 探索
《机械基础》课程是中等职业学校机械类及工程技术类相关专业的应用性强的一门重要技术基础课程。其任务是:使学生掌握必备的机械基本知识和基本技能,懂得机械工作原理,了解机械工程材料性能,正确操作和维护机械设备;培养学生分析问题和解决问题的能力,使其形成良好的学习习惯,具备继续学习专业技术知识的能力;对学生进行职业意识培养和职业道德教育,使其形成严谨、敬业的工作作风,为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。
学生对本课程的掌握情况和熟练程度,不仅关系到后续专业课程的学习,而且反映了学生的基础课理论水平及职业技术素质。在教学中要十分重视充分应用各种教学方法和手段,发挥不同教学方法的长处,以提高学生的学习热情和效率,提高教学效果。我在长期的教学工作中对《机械基础》进行了一系列教改探索。
1、激发学生的学习兴趣
心理学家调查:“学习成败的诸因素中,有无兴趣占30%。”教育心理学名言:“兴趣是最好的老师。”托尔斯泰指出:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”布鲁纳也说过:“学习的最好的刺激,乃是对所学材料的兴趣。”学习兴趣是学生学好一门课程的关键。为激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习主动性,教师首先是上好第一节课,收拢学生的心。接着是上好每一节课,除了收拢学生的心以外,还要用知识的力量、老师为人师表的言行去征服和感染学生的心。
2、贯彻理论联系实际的原则
与公共基础课程相比,本课程更加结合工程实际;与专业技能课程相比,本课程更具有普遍意义;与其他技能课程相比,本课程更突出综合性、实践性和创新性。教师在讲授中应贯彻理论联系实际的原则,注重讲练结合,注重理论与日常生活、生产的融合。要多注意列举一些与生产、生活实际密切相关的例子,如在讲平面四杆机构时,列举缝纫机、汽车前窗刮雨器、公交车门的启闭、折叠板凳、折叠推拉门,讲凸轮机构时,列举补鞋机,讲齿轮传动时,列举汽车的变速系统,讲带传动和链传动时,列举缝纫机、自行车和摩托车,讲蜗杆传动时,列举电梯、钓鱼行竿等等,这些实用性很强的实例对学生有很大的吸引力,使学生认识到本课程中所学知识可直接用于生产实际,服务于生活,就在自己的身边,让学生感到这门课有学头,而非“没用”。 工程中的问题需要综合运用所学的基本知识去加以解决,所以在教学过程中,有意识地引入一些工程中的问题。
3、重视实践教学环节
实践教学内容包括实验、实习、实训、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)、学年论文等,也包括创业活动以及纳入教学计划的社会调查、科技制作、学科竞赛活动等。上述内容要形成科学合理的体系,对实现人才培养目标有重要作用。实践教学是评估中的关键性指标。实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。培养学生动手能力和操作基本技能是职业教育的重要环节之一。如组织学生到实习车间和生产企业中去参观,进行现场教学,使学生把所学知识系统地结合起来,达到不断深化以及灵活应用的目的,进而提高学生的感性认识。可以设置“齿轮参数测定”、“各种机械传动和减速器的装拆”、“轴承与齿轮的组合设计”等实训项目,通过实训来巩固和加深所学的理论知识,促进理论教学,提高教学效果。
4、教学方法和手段多样化
确定教学目的和相应的教学内容之后,如采用的教学方法和手段不适当,那要实现教学的目的仍然是一句空话。教学过程要本着学生为主体的思想,教法创新,由具体到抽象讲授知识。
4.1 引导学生进行对比
学生在感到惊讶、疑惑或者兴奋的时候,才能启迪思维,激发智力。积极采用启发式教学,引导学生逐步掌握知识和技能。运用相互联系、又容易混淆的事物和知识,引导学生进行对比,从而达到启发效果。比如:机器与机构,构件与零件,链传动与同步带传动,螺纹与蜗杆,零件强度与零件刚度等。
4.2 设置疑点
巴尔扎克说:“打开一切科学殿堂的钥匙毫无疑问是问号。”有效的提问不仅能激发学生的学习兴趣,同时还能启发思维,激励学生积极思考。课堂教学是师生情感交流的场所,教师要充分给予学生参与的权利和机会,充分体现教师的主导地位和学生的主体地位。教师善于提出问题,会影响学生养成“发现——提出”问题的好习惯,培养学生批判性思维,进而不断发现问题、提出问题。所以教师应该学会在适当的时候设计适当的问题,鼓励学生发表意见,从而有效地提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动机,提高教学效果。例如:V带传动中带与带轮之间产生的摩擦力越大越好吗?带轮和圆柱齿轮直径较大设计成腹板式、轮辐式有什么优势?铰链四杆机构中机架与其它三个活动构件有什么位置关系?常见的轴为什么设计阶梯形状?等。设置疑点的方式:自问自答,自己问,稍作停顿,自己回答;师问生答,老师问,引而不发,学生作答;只问不答,问而不答,让学生课后去思考。
4.3 充分运用实物、教具、挂图加强直观性教学力度