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[关键词]飞行机械设计 基础实验 教学改革
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2013)01-0240-01
机械设计基础课程的主要任务是使学员掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识,初步具有这方面的分析、设计能力,并获得必要的基本技能训练,同时,注意培养学员工程意识以及正确的设计思想和严谨的工作作风,而其中机械设计基础的实验课程,则是使学员掌握常用机构的组成、工作原理、设计方法的重要途径。[1-2]结合自身十余年的教学经验,本人对机械设计基础实验课程的各教学环节进行了反复思考,从方法、手段和内容等方面进行了探索和实践,并在此过程中对该课程进行了全面深入的改革。
一、当前实验教学中存在的不足
首先,在传统实验中,指导教员只侧重于教学员如何使用实验设备和仪器来达到实验目的,由于学员缺乏对测试方法的研究,因此在实验课程结束之后,学员并没有完整地认识到实验的一般方法和手段。
其次,传统的实验内容只是针对机械设计基础课程中的某一知识点而设计,缺乏与其他学科的交互与关联,已不能代表当今机械设计基础课程的发展方向和趋势。
再次,传统的实验成绩评价方式相对单一,只是简单地依据实验报告质量而定,在机械设计基础课程结业考试中并不涉及实验内容,因此,一些学员对实验报告完成不认真,从而很难达到实验教学的基本目的。
二、实验教学改革的实践与探索
(一)更新观念,确立机械设计基础实验教学新目标
1.培养学员的动手与工程实践能力
由行学员都是从高中直接考入航空大学,严重缺乏工程实践和动手能力。因此,在实验课程的这个环节中,应重点加强学员对设备和仪器的操作能力和常用机械结构的拆装能力,这样才能补充和完善理论课程教学中的不足,从而为学员初步搭建理论联系实际的桥梁。同时,要特别对航空机械中运用较多的机构进行重点讲解和操作,如航空维修中的千斤顶、活塞发动机中的凸轮顶杆机构、涡喷式发动机中各种齿轮等,这些知识对学员今后从事飞行实践都具有非常重要的指导意义。
2.培养学员对知识的综合运用和创新能力
培养学员对知识的综合运用和创新能力是飞行人才培养的一个主要目标,不仅要体现在理论教学上,更要在实验课程上得到全面的落实,如学员可以放弃书本中提到的零件间的典型组合,凭借自己的想象力,勇于创新,通过零件间的全新组合,来完成某一机械结构所具备的功能。
(二)对机械设计基础实验课程的结构进行优化,构建其新的体系
1.对相对落后的实验进行改造和更新
对于一些方法和手段比较落后的实验进行了突破和创新,如学员可根据计算机课程中的C程序知识,在程序中设定渐开线齿廓的包络线轨迹,利用打印机最终完成打印,从而彻底放弃利用范成仪的方法,这样既使实验省时省力,又可以向学员展示多学科融合的魅力。
2.新增开设设计性强的实验
通过购置相对先进的设备仪器,开设和新增了加强学员设计能力的综合性实验。如在实验《轴系结构设计》中,学员可利用各种传动机构和零件(轴、带、电机、齿轮和链等)设计各种不同的传动方案,这样不但使学员能够灵活应用所学知识,加深对各零件功能的认识,而且还可以对机械设计能力和创新能力进行重点培养。
3.建立开放式的感性认知实验
通过建立开放式的机构、零件陈列室和机械装拆实验室,使学员有更多的自主时间来安排学习。通过参观零件陈列室中的各平面连杆机构、间歇运动机构、螺纹、键、销、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器、制动器、轮系和不同的齿轮机构等,这些开放式的机构可以使学员对机构、零件的外表和内部构造有更直接清晰的认识,极大开拓了学员们的视野,确保能够补充和完善理论课程教学中存在的不足。[3]
4.完善和改革实验考核标准
可采取实验操作和实验理论相结合的考核方式,除实验报告评价、书面考试外,教员还可以通过技能展示、口头提问和观察学员实验过程等多种形式评定学员的实验成绩,并计相应的学分,以期对学员的实践能力能较合理地进行评价。
三、结语
经过改革和完善后的机械设计基础实验教学,可以较好地满足实验教学对培养军事飞行人才的要求,改革后的实验教学取得了良好的效果。随着航空大学教学改革的不断深化,对机械设计基础实验教学仍需进一步探索,以确保飞行人才培养目标和机械设计基础课程教学目标的全面实现。
【参考文献】
[1]苏静,黄力刚.高职机械设计基础实验课教学的改革与完善[J].济南职业学院学报,2010,80(3):85-86.
关键词: 机械设计 教学模式 教学改革
机械工业是国民经济发展的基础性产业,国民经济中各行业的发展,都有赖于机械工业为其提供装备。中国机械工业联合会于2011年3月29日的《“十二五”机械工业发展总体规划》将发展目标定位于由机械制造大国转变为机械制造强国。为了适应提升层次、提高素质、面向工程的人才培养模式的要求,必须在“机械设计”课程内容改革的同时,进行教学模式的改革。
“机械设计”课程是理工科大学为机械工程类专业学生开设的一门重要的专业基础课[1]。传统的教学模式以课堂教学为主,教学实验、课后作业和考试为课堂讲授内容服务,并设定机械设计课程设计环节,培养学生分析、解决问题的能力[2]。通过借鉴国内外著名高校机械工程教育的先进经验,结合我校机械设计课程教学的实际情况,我们对影响机械设计课程教学质量和教学效果的教材、教案、作业、考核标准等进行了深入分析,在此基础上对教学方法和教学手段进行了初步探索,提出了新的教学模式。新教学模式从我校地方综合性大学的特点出发,突出以学生为主,在学生现有知识结构条件下,根据建构主义教学理论,强调学习的主动性、社会性和情境性,以培养综合素质高、创新设计能力强的面向工程的机械工程应用人才。
一、采用多媒体教学手段,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。
教学手段应有利于学生工程实践能力和创新设计能力的培养。由于“机械设计”教学内容由抽象的概念和具体的零件构成,口头讲述无法使学生真正了解零件的工作实质,采用多媒体教学手段可加大教学信息量并有效改善教学效果[3]。
在课堂教学中,由于绝大部分学生没有工程实践经验,我们根据课程教学要求和特点,采用行之有效的多媒体教学方法,以激发学生的学习兴趣,对教学内容进行生动演示,并比较不同参数条件对机械零件或机构的影响效果,加深学生对学习对象的理解。
在多媒体教学过程中,我们首先选择加工或运动视频以培养学生面向工程的兴趣,增强学生对机械零件加工或传动过程的了解;其次采用动画演示机械零件传动的情况,采用ADAMS机构运动软件和PROE造型软件制作动画并应用于教学中,将抽象的知识转化成看得见、容易理解的知识。
二、结合工程应用进行讲授,加强学生工程实践能力的培养。
机械设计课程设计是理论联系实际的有效途径。通过传统教学模式的学习,有相当比例的学生在进行机械设计课程设计时不知道如何进行,这实际上是课堂教学中对工程实践能力培养的一种缺失。鉴于此种情况,我们在课堂教学中结合课程设计内容进行讲授。特别是在齿轮机构及传动部分,对课程设计内容、步骤,以及容易出现的问题都进行了阐述,从而使学生通过课程学习,进而能顺利完成课程设计任务。
在教学环节中加强实践环节的力度,结合课程内容讲授一些工程实例是加深学生理解、提高注意力的有效方法。教师都有一定的工程实践经验,在讲授过程中穿插自身或他人的工作案例,能够充分调动学生的学习积极性、启发学生思维和创造力,锻炼分析问题和解决问题的能力。
在日常生活中,学生或多或少接触了一些机械零件,对此有一定的感性认识,如链条、链轮、螺栓、滚动轴承等。在课堂教学中,我们根据建构主义教学理论,在学生现有知识结构基础上,剖析这些零件的结构及用途,引导学生的学习主动性,加深对这些零件的理性认识,扩展了认识的范围。
尽管是本科教学,学生仍然对科学研究抱有很高的热情,渴望了解当今机械工程研究中的前沿问题。教师都有较高的学位,在机械工程的某些方面进行过相关研究工作。在课程教学中结合讲授内容扩展到科学研究领域,可以激发学生的学习、创作热情,充分发展学生的个性和爱好,培养科研能力。
三、采用合理考核评价指标,提高学生学习的能动性。
通过课堂上教师的讲授及学生的学习,学生能获得机械设计的基本知识。考试是教学效果的主要评价手段。传统考试的主要形式是期末考试,这种考核评价方式有较多弊端。首先是造成学生通过考前突击来应付考试的现象,不利于学生综合应用能力的培养;其次是教师不能及时了解学生的学习情况,无法根据学生的学习情况调整教学方法和手段。
由于考试对学生学习和教师教学具有重要的导向作用,我们将考试作为教学效果评价的主要手段,同时辅以其他考评标准。
对于“机械设计”课程,学生的成绩包括四个部分:期末考试成绩、期中考试成绩、平时课后作业成绩、实验成绩。期末考试成绩占70%,其余三项分别占总分的一定比例,逐年有所调整。
期中考试采用随堂测验交卷的方式,考试题目的类型和期末考试相同,从而使学生进一步了解本课程的学习重点,避免了期末临时突击现象。
平时作业成绩的评定,每个学生一学期三次,作业题目为设计型题目,允许一题多解,并在课堂上进行讲评。在讲评中注重工程应用背景,澄清学生学习中的疑虑,培养学生综合应用所学知识解决实际问题和创新思维的能力。
“机械设计”实验环节着重考查学生的创新设计和测试能力。
四、结语
将新教学模式应用于“机械设计”课程教学,对比传统教学模式,学生的学习积极性得到较大提高,应用知识的能力得以提高。这种新教学模式有利于学生综合素质的提升,符合面向工程的现代人才培养要求。同时,新教学模式也给授课教师提出了更高的要求,促进了教师教学能力的提高。
参考文献:
[1]濮良贵,纪明刚.机械设计(第八版)[M].北京:高等教育出版社,2006.5.
[2]阎绍泽,申永胜,季林红等.机械设计基础系列课程的新教学模式[J].中国大学教学,2004,(6):28-29.
关键词: 机械设计;教学模式;创新设计;实践
中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0253-02
0引言
机械设计课程是机械专业的重要技术基础课,它在学生学好专业课程和培养实际设计能力等方面起着重要作用。其教学目标是使学生掌握常见零部件的基本知识,初步建立机械零件和简单机械系统设计的能力。近年来,我校机械设计课程经过省、校、院各级教改项目、精品课程建设,已经取得了一定的教改成果。本文结合笔者的教学实践,谈一些体会。
1针对教学内容特点,合理组织教案[1,2]
1.1 以工程设计过程为背景机械设计课程基本概念多,逻辑性差,缺乏系统性,实践性强。因此,不少学生在学习中感到比较吃力,没有头绪,抓不住重点。为解决这一问题就需要教师在组织教学活动中,充分理解教材内容的特点,合理组织教案。在教学内容的组织方面,我们追求教学内容新、课堂教学信息量大,注意将学生的能力培养和素质教育结合起来。在课堂教学以及实验教学中,设置了很多启发点,激励学生的学习积极性。具体方法:①以工程设计过程为背景,以掌握通用零部件设计能力和创新能力培养为主线,从整体和系统的角度,将课程知识体系整合为“机械设计总论”、“连接零部件的设计”、“机械传动设计”、“轴承设计”和“轴系部分设计”五大模块,体现学生设计能力培养的循序渐进性。②在强调和培养传统设计能力的基础上,结合具体章节(如齿轮传动、蜗杆传动及轴设计等)介绍现代机械设计的方法,旨在开阔学生的视野,提高学习兴趣。③对传统内容精简压缩,简化公式演绎推导,重结论、重应用。
1.2 突出工程观点机械设计课程是一门实践性很强的课程,而学生缺乏实践经验和感性认识,因此我们充分利用实验课、课程设计等实践环节,培养学生应用工程观点提高分析问题和解决问题的能力。实验课在传授知识和技能方面有着理论课无法替代的作用,它的特点是观察目标明确、清晰,原理结构易懂、有针对性,可动手操作等。我们要求学生仔细观察、分析,并将实际结果和有关原理进行分析、对比和归纳总结。如动平衡实验、螺栓组连接实验等几个验证性实验,目的就是验证理论知识,培养实验动手能力,同时提高学生应用工程观点分析问题的能力。课程设计是本课程及相关课程知识的一次综合运用,是学生第一次较全面的设计训练,是对学生设计思想、设计方法和设计能力的一次锻炼和检查。在此过程中,前一阶段教学中存在的问题会显露出来,因此这是系统培养和强化学生工程观点的一次难得的机会。
1.3 将单个零部件的设计与整机设计结合起来在实际的工业应用中,零部件往往不是单独使用的,它们要相互连接、配合形成系统进行工作。因此,机械设计课程教学的目标决不仅仅是为了能够进行单个零部件的设计,而是面向实际机械系统的设计。但目前国内高校机械设计课程的内容在编排上都是以零部件进行分块讲解,各个零部件之间没有很好地建立有机的联系,学生在学完整个课程之后虽然能够进行单个零部件的设计,但面临整机设计中的零部件之间相关问题设计往往无所适从。为此,我们在教学中每讲到某一个零部件的设计时总要抽出一定的时间详细介绍一下该零部件与其他零部件之间的关系、设计中如何进行相互协调等。
2合理使用教学方法与教学手段
2.1 采用多媒体教学,提高教学效果学校在多个校区建立了设备先进,条件优越的多媒体教室,能保证全校机械设计课程的多媒体教学。从2000年开始研究利用信息技术进行教学手段和教学方法的改革,进行多媒体课件的研制工作,完成了《机械设计基础》、《机械工程基础》、《机械设计》三门课程的多媒体课件,所用素材内容丰富、经典生动,学生反映良好,使用方便省时高效;使教师授课空间由二维的黑板扩展到了更真实、自然的多维空间,为改革传统的教学方法和教学手段提供了新的发展机遇。
2.2 多样化的课堂教学帮助学生掌握重点、克服难点理论课加强启发式,采用多媒体和黑板相结合,并辅以配套电子版教材,帮助学生听课与复习;习题课通过抓住典型习题,举一反三,以点带面;讨论课以实际工程为背景,使学生在分析能力提高中理解重点;实验课充分发挥开放实验室的作用,使学生在自主动手能力提高中突破难点。
2.3 建设“机械设计”省级精品课程网站利用校园网提供的网络教学平台, 为学生提供了教学课件、学习指导、复习思考题、练习题等大量的学习资源,节省了学时,提高了教学效率和教学质量,也培养了学生的自学能力。
3开放主题的小论文,培养学生主动获取知识的能力
由于学时的限制,在讲授机械发展史等内容时,只能给学生一些很粗浅的认识。我们尝试让学生对这部分内容进行自学,并且给学生获取比教材上内容更丰富和具体的知识的途径,要求学生以“各种机械的发展史”为主题写成学习小论文。学生通过查阅相关资料,对各种机器的相关技术及发展有了较深入的认识,并完成了诸如“机器人的发展”、“抽油机的发展”、“联合收割机的发展”、“轮式拖拉机的发展”等小论文的写作,并编辑成册,培养了学生主动获取知识的能力。
4工程实践能力和创新能力的培养[3-4]
以机械设计课程体系的教学内容为背景,以强化设计型、综合型和加强学生动手能力培养为目标,我们将原“机械设计”的实验环节从课程中剥离出来,于2006年构建了单独设置、学分单列的机械设计实验课程,并新编了“机械设计实验指导书”和“机械设计实验教学大纲”,按五大模块体系设置了5个实验项目,其中:创新设计型实验1个,综合型实验3个,验证型实验1个。对每个实验项目规定了难度等级,要求每位学生至少完成3个实验项目,其中包括2个必做项目和1个选做项目,便于因材施教和培养学生个性发展。
为进一步提高本科生科研能力、创新能力和实践动手能力,进一步激发学生的科技创新热情,依托西南地区较早建立的机械创新设计实验室,我校每年都举办大学生机械创新设计大赛,学生可根据自身的兴趣爱好和创新需求自由申请项目,也可申请参加教师从现有教学、科研、生产和管理研究课题中细化出来的项目或企业界设立的项目,学校给予经费支持,机械基础教学部配备指导教师。近几年来,学生的科技创新活动如火如荼的进行,优秀作品曾多次获得四川省“挑战杯”、全国“挑战杯”、全国大学生机械创新设计大赛奖项以及全国机器人足球锦标赛冠、亚军。
5加强师资队伍建设
机械设计课程教学组鼓励和支持青年教师在职提高学位,实行指导教师责任制,安排富有教学经验的老教师在教学和科研上对新进教师进行指导和帮助,实行一对一的传、帮、带,并订有明确具体的培养计划,帮助他们提高教学能力,过好教学关。要求新进教师必须经过听课、辅导答疑、批改作业、指导实验、指导课程设计、试讲、点评、讲近机类课程等阶段后,才能讲机类课程。经常开展有关本课程的教改与建设、教材建设、教学方法与手段运用以及老教师示讲、试讲等教学法活动;鼓励青年教师在教学方法、教学手段等方面勇于创新,创造条件鼓励教师参加各种学术会议。鼓励青年教师积极参与本课程组主持或参加的校级及省教育厅立项的课程建设与教改研究项目。另外,加大引进具有丰富实践经验的高级工程技术人才,把不同经历的教师融为一个有机整体,使教师间共同磋商,相互学习,取长补短。
6结束语
经过几年的实践,我校机械设计课程的教学取得了较好的效果。机械设计作为专业技术基础课,课程内容多且实践性强,需要积极探索各种教学方法和手段,紧密结合工程实际,培养学生的工程意识和创新设计能力。
参考文献:
[1]朱维兵.加强机械基础系列课程建设的思路和构架[J].高等教育研究(成都),2004,20(2):71-72.
[2]秦小屿.提高机械设计课程教学效果的几点思考[J].高等教育研究(成都),2009,26(1):50-51.
关键词:课程设计;机械设计基础;教学
兴趣是最好的老师。高效课堂重在提高学生的学习兴趣,把“要我学”变为“我要学”,才能真正实现课堂的高效率。《机械设计基础》作为一门专业基础课,在整个专业学习中,起到承前启后的作用,占有十分重要的作用。其职业能力要求:第一,比较系统地掌握常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计方法,初步具有分析机构和选择传动方案的能力;第二,掌握通用机械零部件的功能和结构特点,初步具有分析简单机械和设计简单机械传动装置的能力;第三,掌握机械设计的一般过程,具备运用标准、规范、设计手册、设计图册等设计资料的能力。知识目标:第一,掌握常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计方法,第二,掌握通用机械零部件的功能和结构特点,第三,掌握机械设计的一般过程。能力目标:第一,初步具有分析机构和选择传动方案的能力,第二,初步具有分析简单机械和设计简单机械传动装置的能力,第三,具备初步运用标准、规范、设计手册、设计图册等设计资料的能力。
《机械设计基础》给学生的印象是理论性强,抽象,与实践有一定的脱节,而培养目标在于实际工程问题。本人自2005年开始接受《机械设计基础》教学以来,有过失败,但也取得过成功。
一、重视提高学生的感性认识,提前布置设计任务
课程设计是工科学生从学习书本知识向模拟工程设计过渡的重要训练环节,对训练学生初步熟悉工程设计的基本方法和步骤,正确使用工具书,以及培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力等,都具有显著的效果,在教学中一直受到高度重视。一开始,我是按部就班地从键、销、螺纹、带轮、链条、齿轮、轴承、轴、联轴器和离合器的顺序讲,到十二月开始做课程设计,但效果不佳。我在辅导学生设计时发现,有不少学生对设计时所要用到的理论知识和基本方法掌握得不好。虽然在前面理论教学中已经学过,但此时却不会应用,有的甚至已经忘记了,辅导时很费力气,影响课程设计的顺利进行。学生在课程设计的过程中主要存在以下几个问题:第一,学生理解能力差,第二,计算能力不强,第三,灵活应用学过的知识解决问题的能力不高,第四,过度依赖老师的思想严重。主要原因有两点:一是学生的水平参差不齐,对理论知识理解掌握的差异较大,尤其是综合应用所学知识解决问题的能力普遍较差;二是钻研精神不够,主动性差。
针对以上问题,我首先提高学生的感性认识,带领学生参观C6136主传动系统,认真观察工作时的啮合状况,以及它的连接方式。其次提前布置设计任务,把课程设计融合到理论教学之中,课程设计是紧接在理论教学结束后进行的。把课程设计融合到课程的理论教学之中。在开学初把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生(学生暂不分组),让学生从学习本课程开始,就接触设计课题,在学习理论知识的过程中逐步熟悉设计课题。把设计课题分解成带传动、齿轮传动、轴传动和轴承等四个设计模块,融入有关章节的理论教学中去,把设计课题中的理论计算,如带传动设计、齿轮传动设计计算、轴的设计等,与教材中相应的练习题结合起来,作为课外练习布置给学生课后完成。并且画出相关的零件图,标出公差、尺寸、粗糙度。由于这些课外作业与课程设计联系紧密,学生大多十分重视,积极性很高。到进行课程设计时,设计课题中的理论计算部分已经经过了一次演练,大多数学生对设计计算的方法和步骤已经不再陌生。这时,只需用分组后各自的原始设计数据代替前面练习时的数据,将所作过的资料(计算)进行修改、连接整理,便可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把主要精力和时间用于装配图的结构设计和绘图,从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。
二、设计任务分解到人,保证每个学生都能认真投入到课程设计中去
每个学生都能积极参与并有所收获,是我组织实施课程设计的指导思想。为了实现这个目标,使每个学生都能认真地投入到课程设计中去,防止少数学生偷懒,我采取了以下措施。一是将设计题目分成一级齿轮传动、二级齿轮传动、蜗轮蜗杆传动几个课题,并给予不同的参数。二分组小、任务足,每个设计小组一般为4到6人。小组之间的原始设计数据各不相同,并且在小组内把设计任务分解到人,小组成员之间既相互合作,又都有自己的任务,人人都必须自己动手、抓紧时间才能按时完成。三是在设计过程中,强化平时考核,每周检查各小组的设计进度,记录每个学生的出勤情况,作为评定学生设计成绩的一个方面。四是准确把握设计工作量,在给每个学生分配设计任务时,根据能力不同区别对待,既做到任务充足,又保证每个学生只要抓紧时间都能按时完成。四是指导注重培养能力,对于大多数学生,指导的重点是设计的基本方法和步骤以及如何查阅设计资料和工具书;对较差的学生则以答疑的形式进行个别辅导。
图纸必须上机绘制,进一步提高学生计算机绘图能力。计算机绘图是工科学生的一项必备技能,早已纳入《机械制图》课程的教学之中。在进行《机械设计基础》课程设计时,学生已经初步掌握了计算机绘图的基本技能。因此,在课程设计期间,我将CAD机房向学生开放,要求学生所有图纸必须用AutoCAD绘制。通过实践,我觉得这样做有三点益处:一是满足了学生上机操作的愿望,有利于调动学生的积极性。二是在计算机上绘出的图纸干净整齐,避免了过去用图版绘图存在线条粗细不匀、图面难以保持干净等问题,学生把自己绘制的图纸打印出来,容易产生成就感,有利于增强学生的自信心,同时提高了绘图质量。三是给学生提供了一次把所学的CAD绘图技能应用于设计的机会,对进一步提高学生的计算机绘图技能大有益处。
三、充分重视检查环节,促进学生反思和提高
学生在完成设计后,把设计资料交给教师评阅,往往只关心成绩,而不关心自己的设计存在哪些问题,应当如何改进。因而,教师的评阅环节对学生的进步没有多大帮助。为了最大限度地提高课程设计的效果,尽可能使学生多受益,我在评阅设计资料时强化了纠错环节,通常在每一个模块结束时安排2节课进行纠错。先让学生互查,再由老师指出其中的问题,与学生一起讨论,解决学生在设计过程中碰到的实际问题。实践表明,以上做法能够较好地适应当前绝大多数学生的实际情况,充分调动学生的积极性,设计教学的整体质量有了明显的提高。效果最为显著的有两点:一是针对每个学生的实际水平分配不同的设计任务,使每个学生都必须认真去做,避免了过去按“优带差”分组常常演变成“优代差”的弊端。学习较差的学生不得不自己去完成设计任务,也和其他学生一样得到了锻炼,看到了自己的成绩,感受到成功的快乐,有利于增强他们的自信,对他们以后的进步大有益处。二是把课程设计贯穿到课程理论教学中,体现了理论联系实际的教学原则。不仅有效地提高了课程设计的效率,而且大大激发了学生的学习热情,使学生在学习有关章节时有了明确的针对性,看到了理论的应用性,学习的积极性明显增强,真正实现了课程设计与理论教学的互相促进,有利于该课程整体教学质量的提高。
通过“以工作过程为导向,项目任务为载体,以能力为本位,学生为主体,教师为主导”的教学实施,学生的积极性得以满足,学生的能力得到提高,良好的职业素养得以养成。
参考文献:
[1]赵志群.论职业教育工作过程导向的综合性课程开发[J].
职教论坛,2004(6).
[2]杨凤翔.工作过程导向课程开发方法的实践探索[J].职业技
关键词:高职高专;行业特色;综合型技能;改革探索
中图分类号:TH122-4;G712 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)007-000-02
一、引言
云南锡业职业技术学院依托行业企业办学,积极推进校企融合、工学结合的办学模式,坚持“质量立校、特色兴校、人才强校、服务荣校”的办学理念,加强与企业的融合育人、融合就业融合发展,注重学生动手能力的培养和职业岗位能力的训练,培养适应现代工业企业生产所需的高素质技能型人才,为云南省地方经济建设和有色金属行业提供人才支撑和智力支持,努力建设成为辐射行业和地图,综合实力强、人才培养质量高、特色鲜明的升级骨干高职院校。高职学生的特点主要为:(1)个人理想和现实差异的心理矛盾(2)文化基础差,入学成绩普遍偏低(3)自身素质与高校要求不适应(4)人生目标模糊,学习的主动性与自觉性不高(5)心理问题日渐增多(6)学习观念个性化、多样化。针对上述高职学生的特点,如何使学生更好掌握《机械设计基础》课程,以利于培养真正适应社会需要、行业需求的实用型人才作初步探索。
《机械设计基础》是机械专业主干技术基础课,主要包括机械原理和机械设计两部分的内容。本课程的教学目标分知识目标,能力目标和素质目标三个层面,知识目标在于传授常用机构和通用零件的知识,能力目标在于培养学生的创新设计能力,素质目标在于提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。但我校学生机械基础知识较差,实验学时基本为零,学生实践知识匮乏。面对这种现状,我们必须对《机械设计基础》课程教学进行改革,从课程认知、课程体系、教学方法与手段、实验与实践环节等方面不断地进行探索和实践,以提高教学质量。
二、行业认知与课程定位
随着近年来适龄入学人数的下降伴随全国各地如雨后春笋般新起的高职高专又多。造成本校的招生工作带来巨大的挑战。为了保证学校的正常运行,对学生的文化成绩也有所微调。由于录取分数段较低而且录取的机电一体化技术、机电设备维修与管理两个专业存在文理混招大部分学生学习能力较差,学习的主观能动性不足,都不太重视理论课程的学习。为了使学生在思想上能重视该课程的学习,提高学生学习的兴趣,坚定他们学好这门课程的信心,行业认知非常重要。课程初期不仅要使学生充分了解该课程的主要内容、特点及重要性,还要做好行业专业认知及课程定位。针对行业认知,我们为学生介绍机械学科的含义、范畴、课程设置及就业前景,以激发学生的求知欲望;针对课程定位,我们一般会联系身边的科学、生动的实例,如汽车、千斤顶,电葫芦、缝纫机、自行车和平衡车等,来激发学生学习和钻研的兴趣,使学生体会到该课程的重要性,由被动学习变为积极主动的学习。
三、课程体系的整合
高职院校针对人才培养目标和理论课时相对紧的特点,对《机械设计基础》课程内容进行了整合。本课程涉及到工程制图、工程力学(理论力学和材料力学)、工程材料与热处理、机械基础、液压传动和公差配合等,如何协调各课程之间的先后顺序这一重要环节,理顺各课程之间的关系,形成有条不紊的课程体系有着比较大的难度。例如,工程制图、公差配合与键、销、轴承等标准件的内容。材料力学与机械设计基础中的强度、刚度设计校核。为了更好的适应现代科技的快速发展,对《机械设计基础》课程中一些比较古典、抽象和深层次的内容进行删除,增加电、液为动力的机构组合,结合矿山设备如颚式破碎机、浮选机、输送机、液压支架、掘进机、井架、绞车等行业设备有较全面认识。
四、教学方法与手段更新
我校学生学情不理想,基础知识薄弱,已经习惯了老师在台上讲,学生在台下听的学习模式,这种课堂模式缺少了学生的能动和自主性,导致课堂气氛沉闷,教学效果不佳。针对这种学情,我们教学设计要注意以下几点:
(1)教学内容设计以“工程实际”为原则,轻理论重实用。例如,在讲述铰链四杆机构时,充分列举在缝纫机踏板机构、火车车轮联动装置、公交车自动门的开启和飞机起落架结构。(2)多媒体教学和常规讲授教学合理地结合。多媒体教学手段的利用,使得常规板书教学中可以融入图片、3D模型、动画(四杆机构、凸轮、机械传动、齿轮加工)等内容,直观生动。而且多媒体教学在教师的解说和引导下,会调动学生的思考和探讨,这样课堂气氛活跃,寓教于乐,学生受益不少。(3)理实一体化教学必须执行。学生大多数对机械产品不入门,对于常用零件和典型机构并不能深入了解,所以现场教学和实践环节就必不可少。结合我校的办学特点,可以深入各采选厂、冶炼厂请工厂的工程师进行现场教学,在现场通过观察实际的机械设备,指定学生讲述这里面的机械设计知识,最后由教师总结课程。
五、实验与实践环节的增加
《机械设计基础》是一门理论+实践的课程,要培养学生的思考技能和创新技能,就必须注重实验、实践教学。并且实践教学主要以生活中实际相关联的机械设备为主。
我校自开设机电一体化技术、机电设备维修与管理专业以来就已经充分配置了机械零件实验室。其中有带传动、链传动、齿轮、轴承、销、键、联轴器、离合器、平面四杆机构、凸轮结构、槽轮结构、轴系零件的组合、动平衡和减速器。在我多年的教学过程中,根据教学进度及时组织学生到实验室进行参观加强对理论知识的掌握,增加学生对所学内容的感性认识。同时,增加学生在实验室动手的机会,根据我校机械零件实验室具体的条件,我们安排了5个实验项目:机构运动简图绘制、凸轮轮廓检测(采用与相关软件联机)、齿轮范成原理、轴系零件组合和减速器拆装实验。
我校自2007年开设机电一体化专业以来一直缺乏《机械设计基础》课程设计这一环节,造成学生在进行毕业设计时工程制图读图和绘图的能力较差,机械传动的设计与校核基本不会。传统的课程设计都是老师统一命题,不同的是给定的初始条件不同,但学生进行减速器设计的过程大同小异基本上按照网络现有的或者参考书的照搬照抄。这样的教学使得学生独立思考的机会很少更没有任何创新,缺乏学生对机械课程整个体系的全局认识。针对传统的课程设计,并与国内外大型企业的应用软件接轨,我建议使用UG、Solid works、Inventor等通用型3D软件进行减速器的设计,学生在使用软件进行减速器造型过程中可以加入自己的构思。将《机械设计基础课程设计》任务分成两部分:一是在进行《机械设计基础》课程教学中就进行一些零件的软件设计,二是在学期末进行两周的校企合作的设计项目或技术革新项目,在项目完成过程中学生可以激发自身的创新设计理念。
六、结束语
针对高职高专自身的特殊性,《机械设计基础》课程的教学在我校存在的问题,提出了几种课程教学改革的措施;对行业认知和课程定位,课程体系的整合,教学方法和手段更新,实验与实践教学的增加。从培养目标实际出发以学生更好地就业充分调动学生学习的主动性、积极性,使他们学有所得,培养学生综合运用知识的能力为后续的课程奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]云南锡业职业技术学院章程.
[2]庄严,郭在云.机械设计基础[M].北京理工大学出版社,2012.
[3]胡迎花.高职高专《机械设计基础》课程教学改革探索[J].科技创新导报,2009,20:164.
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