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关键词: 机械设计基础 课程特点 教学方法 教学内容 考核方式
机械设计基础课程是高等学校工科非机类专业学生一门很重要的基础课,其中材料专业、电器专业、工业工程和工业设计,甚至管理类的某些专业等均会学习应用该课程的相关知识。这些专业的学生不具备机械专业相关的基础知识,进行该课程的教学对于老师和学生都是不小的挑战。目前对于该课程教学方式已经进行多方面的研究[1-5],对相关课程的教学具有一定的指导意义。笔者根据多年从事机械设计基础课程教学的体会,分析该课程的特点,然后了解相关专业学生的特长,从以下几个方面对该课程的教学方式进行探讨。
1.机械设计基础课程的特点
机械设计基础课程包括机械原理和机械设计两门课基础知识的综合,内容多,知识面广,主要研究机械中的常用机构的运动副、自由度计算、一些专用术语、通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和计算方法等。
2.相关专业学生的特点
机械设计基础课程主要是针对非机类专业学生的一门很重要的基础课,这些专业的学生不需要对机械设计的相关理论和方法深入学习只需掌握构件之间的连接、各种传动的结构及工作原理等知识。比如对管理类的学生,偏重文科知识的学习,对于首次接触机械通用零件和常用机构,常常会比较迷茫和不知所措。专业老师也很头疼,认为很简单的专业知识,花很长时间讲解,学生理解还是很困难。但是机械设计基础课程涉及的内容在生活中随处可见,比如一些常用的健身器材四杆机构脚踏器等,无论什么专业的学生在工作和学习中均避免不了会碰到。针对这些情况,根据多年机械设计基础课程教学的体会,在教学方法、教学内容及考核方式上进行改进,因材施教,从而达到比较好的教学效果。
3.教学方法的改进
(1)激发学生的兴趣
机械设计基础课程的内容对于工业工程和工业设计及管理类的某些专业的学生而言比较枯燥,如何激发学生的兴趣呢?首先借助多媒体技术展示一些生活中常见的一些机构比如拖把挤干器、手压抽水机、飞机起落架、画板支撑机构和雨伞等每个人都会接触的常用机构。同时结合机械设计基础的专业术语讲解,学生就相对容易接受和掌握,而且印象深刻。在教学过程中把近几年湖北省学生机械创新大赛的作品展示给学生,同时讲解各种机构设计的巧妙之处,机械设计并不枯燥,也是很有趣的,从而调动学生学习课程的积极性。
(2)加强实验教学
理论讲解对于学生来讲过于抽象,常常如堕五里雾中。结合学生情况,多组织学生到机械实验室参观各种常用机构和通用零件,对一些常用零件分别命名,使学生走近零件和常用机构,并且认识它们,结合处于东风公司专业厂所在的城市,寻找一些汽车零部件及各种不同失效形式的零件,让学生有一个感性认识,结合理论知识从专业的角度对失效方式进行总结和讲解,使学生感觉学有所用。针对一些常用机构,引导学生多动手,让一些机构动起来,然后先让学生寻找原动件,以及运动传递路线和执行构件,分析构件与构件的连接方式。结合课本内容老师演示一步一步讲解,这样学生就会学得有意思。
4.教学内容的改革
针对不同的专业学生,提炼关键内容,有重点地授课。比如对于工业设计专业的学生,毕业后主要从事工业产品创新设计及相关的服务模式和商业模式设计、平面广告设计等领域的开发、研究、策划。对于机械设计基础课程,学生只需掌握各构件之间的连接、一些常用传动机构及相关工作原理等知识,因此重点不在各构件的受力分析、具体设计和详细的理论计算,而是知道生活中有这些机构和通用零件,以及这些机构的工作原理,在具体地进行工业产品创新设计时,在不影响产品的主要功能下,对产品进行有创意的外观设计。
5.考核方式的改革
对于机械类专业的学生,机械原理和机械设计主要是以闭卷考试的方式进行考核,使学生对理论知识有一个深刻的掌握和理解。但是,对于非械机类专业的学生机械设计基础课程的考核方式要有所改变。先要明确学生学这门课的目的是熟悉和了解一些常用机构和通用零件的工作原理,具备最基本的机械设计基础知识。因此在考核方式上可进行如下方面的改革。
(1)课堂考核
当学习一些认为学生需要的知识点时,可课前告诉学生这部分要课堂考核,讲解后出一至二个题目让学生做,交上后,再讲一次,以加深学生对知识点的理解。举个简单的例子,公交车门开闭机械传动部分,先放动画,讲解工作原理,指出原动件,以及传动路线和执行构件和构件间的连接方式,让学生画出机构示意图,并且计算机构自由度,然后交上来,最后把正确的机构简图一步一步画出来进行详细讲解。根据学生所交资料的情况给相应的成绩。
(2)课堂讨论和讲解
当讲解到某一个与生活密切相关的零件或者机构,就让学生自由发言并相互讨论。比如火车上常用的拖把挤干器,把照片和工作过程放过以后,问学生坐火车注意到了没有,有没有其他形式的拖把挤干器,同时鼓励学生在生活中要多观察和思考。同时让每一个同学准备自己感兴趣的知识点给五分钟时间到讲台上讲解。这样学生由被动到主动学习课本知识,并且锻炼学生面对多人的敢于表现自己的能力,最后根据学生的表现情况给出成绩。
(3)制作模型
让学生根据观察分析生活中的常用机构,制作实物模型,这让学生兴趣很高。特别是工业设计专业的学生,尽情发挥专业特长,制作出各种各样形状和不同颜色的作品,而且具备机械常用机构的功能。这比一些机械专业的学生做的还要精致和漂亮。而且不同专业,不同的思维方式,常常诱发学生不同的创新思维。根据作品情况给一个成绩。
(4)开卷考试
利用最后一节课,出几道题,开卷考试并结课。结合几部分考核,给一个综合成绩。
6.结语
通过对机械设计基础课程特点及学生的专业特点进行分析,从教学方法、教学内容和考核方式上进行改革。在具体的教学实施过程中,激发学生的兴趣,发挥学生的特长,提高学生的能力。因此,教育工作者要不断探索出更多适合学生的教学方法,切实提高该课程教学质量,培养学生的工程意识,使所培养的学生更贴近、满足社会的需求。
参考文献:
[1]赵海贤,孙占刚.工业设计专业《机械基础》课程改革与实践[J].承德石油高等专科学校学报,2014,16(1):39-42.
[2]闫存富,孔令云,张崇杰.机械设计基础课程设计教学研究[J].中国电力教育:2014,297:125-126.
[3]张珂.机械设计基础课程数字化设计能力培养的教学改革思考和探讨[C].第二届心理学、国际会议管理和社会科学国际会议,2014,31:35.
关键词:机械设计基础 教学模式 教学实践 创新
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)08(b)-0000-00
基金项目:南京林业大学科研启动项目;江苏省高校自然科学基金(15KJB470007)。
作者简介:李娟(1987-),女,湖北洪湖人,博士,讲师,主要从事机械设计基础方面的教学工作。
0 引言
高等教育的根本任务是输送人才,以满足社会和人民群众的多元化需求。为了保证教学质量,取得良好的教学成果,课程教学模式应当与国家的发展方向相契合。如何提高课程教学质量,培养学生的创新能力,是当前我国高等教育改革转型中的重要课题[1]。机械设计基础是各高等院校机械类专业本科生必修的一门综合性、实践性很强的技术基础课程,包括机械设计与机械原理两部分的内容,是培养学生综合设计能力、创新能力的重要环节,并在整个专业中起着承上启下的作用[2]。
现有的关于机械设计基础的教学模式主要着眼于培养学生掌握课程的理论知识,采取各种教学手段,激发学生的学习兴趣[3]。然而这种教学理念只能从表面上让学生不排斥理论知识的汲取,却忽视了学生学习的主动性,造成了学生“不逃课但也不思考”、“眼睛盯着讲台,脑子一片空白”的现象,培养学生的创新能力难上加难。笔者根据教学过程中的实践经验,在传统教学模式呈现的不足与问题的基础上,从课程体系结构、课程设计实践、实验教学创新与课程考核方式四个方面改进现有的教学模式,探索培养学生创新能力的方法。
1 课程体系结构
机械设计基础是机械原理与机械设计两门课程的整合,要求学生了解和掌握常用机构与通用零部件的工作原理、结构特点等,教学内容繁杂、零散、抽象、枯燥。笔者在教学过程中发现,由于课程连贯性不强,学生容易产生被动、厌烦的情绪,学习效率非常低。通过与学生沟通交流后,采用互动启发式教学模式,效果显著。
以常用机构为例,这部分内容主要包括平面机构自由度分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构。课程中基础知识点的引入十分重要,它决定了学生接受与其相关的其他知识点的难易程度。首先,教师通过图片、动画、视频等教学手段列举一些平常所常见的平面机构器械如健身器材、家用电器、钟表、自行车等,引入平面机构的类型,与学生一起讨论平面机构的组成部分、结构特点、运动特点,同时分析平面机构的自由度。
其次,引导学生思考,以小组形式讨论他们对平面机构类型的判断,形成师生之间的互动,产生共鸣。在此基础上,发挥学生的想象力,对平面机构的结构进行演变、设计,培养学生的创新意识。对待创新能力有限的学生,可以通过讲解为主,启发为辅,使学生敢于肯定自己的想法,参与到讨论中,提高分析问题和创新的能力。最后,在平面机构的知识框架上进行扩展,导入凸轮机构、轮系和间歇运动机构,同时分析比较各机构结构特点、运动特性,进行归纳总结。
与常用机构相比而言,课程后半部分的的通用零件是为后续课程提供必需机械零件的基本知识,内容更为零散。如何将螺栓等常用连接零件,齿轮、带、链等传动机械,轴、轴承、联轴器等轴系零件这些内容连贯起来,是学好这部分内容的关键。学生往往对未知、新奇的事物比较感兴趣,因此利用学生的好奇心,教师可以做一些视频动画,对大型机械设备内部进行分段、分层剖析,从而展示零件结构与运动特性,比如汽车中的齿轮变速箱,行李输送机上的带传动,自行车上的链传动等等。
在此基础上,启发引导学生探索机械零部件的作用与工作原理、失效形式,同时观察学生的反应,并与学生互动,适当提出一些问题,扩展学生思维。其中,合理选择并设计零件尺寸是课程教学内容的重点与难点之一。通过结合实际课题,采取小组共同分析,培养学生运用标准、手册进行一般参数的通用零件和简单机械装置设计,提高学生的协作能力,激发成就感,加深对知识的掌握程度。
2 课程设计实践
课程设计是加强实践教学的重要途径,可以巩固加深对所学理论知识的理解,实现基础理论与设计实践的有机配合,在工科院校教学中占有十分重要的地位[4]。通过课程设计,使学生在掌握设计方法的基础上,培养学生的绘图能力与计算机辅助设计能力。由于接触实际工程项目少,学生刚接触到课程设计时往往会觉得困难。这需要通过选修课程辅助与外部教学实践两方面的配合来提高学生的学习效率。
机械专业的学生在大一和大二阶段已经完成了辅助设计课程(机械制图,工程制图与CAD等)的学习,为机械设计基础课程打下了一定的基础。但是笔者在教学过程中发现,由于空间想象能力有限,一些学生掌握的并不好,因此在本课程的课程设计中,表现非常吃力。教师需要指导学生选修一些辅助设计的课程,如CAD程序设计,Pro/E等,帮助学生对先修课程进行必要的回顾和复习,在此基础上,结合课程设计对象,鼓励学生进行程序编写,完成设计课题,提高学生机械设计创新能力。外部教学实践是指通过积极组织和指导学生参加各种课外设计竞赛活动,借助本课程的知识学习,进一步培养和提高学生的创新意识。同时,对于有科研条件的教师,可以进一步结合教师自身的科研项目与课题实践,比如利用仿真软件对机械零件结构进行强度分析和优化设计等,使教学内容紧跟学科前沿,培养学生的创新科研能力。
3 实验教学创新
机械设计基础的实验教学是必不可少的。在课堂中没有完全吃透、完全想明白的知识点,通过学生亲身动手实践,能够化虚为实,提高教学效率。然而,由于设备资源、实验课时的限制,实验项目的开展还停留在以教师讲解为主,学生重复教师示范的形式上,无法完成实验教学的预期效果[5]。
实际上,实验教学如果能够走出实验室,教学效果事半功倍。我们通过与企业合作,一方面让学生有机会参观机械零件实际的加工过程,将所学的理论知识和生产实践结合;另一方面让学生实际了解到企业生产加工机械零件过程中遇到的技术难题、局限与实际需求,启发学生运用所学知识,开动脑筋思考问题,激发学生的创新意识,分析问题,解决问题。同时,在与企业技术工人的交流中,能够让学生们开扩视野,触摸世界的前沿工程技术,使我们培养的人才能够跟上时代的脚步。在此基础上,学生带着问题和想法,走进实验室进行实验,很大程度上提高了学生创新能力的培养。
4 课程考核方式
课程考核检验学生对所学知识的掌握情况,也是教师对教学质量和教学效果的检测。课程考核方式实行以学生的综合素质为内在基础的能力考核[6],包括过程考核与期末考试。在教学过程中,笔者发现课后作业的完成情况非常糟糕,这与当今电子科技的飞速发展有关。由于互联网题库资源十分丰富,抄袭现象很严重。通过调整过程考核主次,以随堂测验为主,课后作业为辅,效果显著。课程进行到某一阶段,安排一堂课进行随堂测验,测验的形式并不局限于理论,形式包括理论知识重点、难点回顾,零件设计,传动方案设计等。在答疑环节,安排每周固定的时间段进行答疑,并且根据学生的随堂测验及作业情况,指定同学答疑,这样可以更加准确地掌握学生的学习状态,并根据答疑情况调整课程内容和课程进度。课后作业尽量以开放式的题目为主,结合现代工程技术,引导学生充分利用互联网与图书馆资源,进行发散思维,化不利条件为有利条件,提高学生收集整理资料的能力,鼓励个性发展。
5 结语
新时代的人才不仅需要掌握知识,更重要的是掌握学习知识的方法,分析问题的能力以及解决问题的思路。通过摸索,笔者在机械设计基础的课程教学工作中总结出了较合理的教学模式,学生反应良好。随着时代的发展,为了培养符合时代需求的人才,教学方法的改进和教学效果的提高仍然是无止境的,继续探索与时俱进的教学模式任道重远。
参考文献
[1] 佟林杰,孟卫东.我国高等教育内涵式发展“四维一体”模式构建[J].现代教育管理,2013(10):44-47.
[2] 张利萍.高等职业教育《机械设计基础》能力培养的教学方法[J].邢台职业技术学院学报,2009,26(3):16-17.
[3] 张鄂.应用型本科院校“机械设计基础”课程的教学改革与探索[J].教育教学论坛,2015(13):120-122.
[4] 张晓峰.机械设计基础的教学研究与探索[J].科技教育创新,2010(11):249-250.
关键词:翻转课堂;机械设计基础;教学模式;自主学习;微视频
教学模式和教学方法的探索与革新一直是高职教育所关注的核心问题。如何将学生的兴趣与教学内容相结合,如何将教学的重点由“教”向“学”转变等已经成为教学实践中必须面对和解决的问题。新一代信息技术的发展为信息化环境中的教育教学改革提供了必要的技术环境。
1 翻转课堂教学模式的基本理念
翻转课堂(“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”)教学模式源于美国,近几年在全球大受欢迎。其基本思路和做法是:借助于现达的网络信息技术环境,将传统“课堂教师讲授知识,课后学生复习、完成作业”的教学过程彻底翻转过来。课前,学生先通过观看教学视频、查阅资料、与老师、同学在线交流等方式进行知识学习;课中,教师则把主要的时间用于学生交流讨论、答疑、指导完成作业或者任务、组织并参与小组活动。教师也能有更多的时间与学生交流。在课后,学生自主规划学习内容、学习节奏、风格和呈现知识的方式,教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习,其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。
翻转课堂作为一种新兴的教学模式,它是在信息技术的支撑下为学习者构建个性化协作式的自主学习环境,以促进教育模式的改革和创新型人才的培养,促进教育信息化的真正实现。翻转课堂是一种颠倒知识传授和知识内化过程的教学理念,信息化教学是教育现代化的重要途径。
2 翻转课堂教学模式在“机械设计基础”课程中的应用研究
1、机械设计基础课程特点分析
机械设计基础是高职机械类专业的一门重要技术基础课程,它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识。课程教授学生机械设计基础知识,培养相关能力,提高学生的工程素质。由于课程本身知识点多、内容繁杂。传统教学课堂内主要是教师讲解基本理论为主、学生完成少量的课堂任务,课后布置作业为辅。在之前的教学实践中,存在课堂教学的不可重复性,学生理解比较吃力。
2、高职学生学习特点分析
(1)学习情绪化较强。对感兴趣的东西,学习积极性较高,而对于学习内容枯燥的东西,则学习效率较低。学生对实践性环节的学习兴趣,要明显高于理论课程的学习。
(2)学习自觉性和持久性不高。大部分学生在课堂外沉迷于网络游戏,靠抄袭和复制来完成课后作业。对于感兴趣的课程,也只能在课堂上随着老师的节奏学习,但这种兴趣不能坚持到课后,学习的持久性不高。
(3)拥有较充裕的课外时间。大部分高职学时在校期间是住校,课外时间充裕,在宿舍便于小组讨论和协作学习。学生信息素养能力较高,较利于翻转模式的实施。
3、C械设计基础课程课堂翻转教学实践
将翻转课堂教学模式结合高职“机械设计基础”课程特点相结合,建立如表1所示的机械设计基础课程翻转教学模型。该模型将翻转课堂划分为两个阶段:课前和课中。其中,课前阶段包括观看教学视频、针对性的课前任务练习,遇到问题解决途径以及疑难问题的反馈;课中阶段包括快速少量测评、解决问题并促进知识内化、复杂任务完成和总结反馈。
2.3.1 课前
在机械设计基础翻转课堂上,知识的传授移到课前,因此,教师需要提前供给学生一定的学习资料。课前,我们精心录制了三段视频:带传动的应用(3min),带传动的类型和特点(5min),带传动基本参数的计算(8min)。虽然每一个微课视频的时间并不长,但这是结合教学目标、教师经验、学生能力等各方面因素后所完成的具有较强针对性的教学工具。除此之外,还准备了相应的学案、重难点解析、任务示范、教师点评、练习分析以及与教学视频相关的三维模型包等资源。
学生登录网络平台,结合视频和各种教学资源,通过反复观看和练习来完成知识点的学习,通过习题分析和老师的点评来完成知识点的强化。学生在论坛区将疑难问题相互交流,老师时刻关注论坛,能即刻解决的个别问题尽量当场解决,不能即刻解决的问题或者难以理解的内容,要求学生记录下来,为课堂教学做好准备。
2.3.1 课中
在翻转课堂的教学模式下,课前经过深度预先学习的学生对带传动的原理、类型、应用、特点及参数的计算有了一定的理解和掌握,学生无法理解的问题,也通过了学案及时反馈。在课堂上教师可以有针对性的解决问题,同时提出设计带传动的任务,通过任务驱动和小组合作的方式,让每一位学生都参与到任务中来。在项目的进展中,如果小组内遇到无法解决的问题,可以直接咨询老师,老师巡视各组的项目进展,对有问题的小组及时给予指导。
(1)集中答疑
在课堂教学中首先重点讲解学生在课前预习中遇到的共性问题。比如如何区分平带和V带传动不同工作面的特点,带传动的工作应力分析,带传动的有效拉力的计算等问题。这些共性问题,教师在课堂上可以结合三维仿真软件分析讲解,解除疑惑。
(2)项目布置
解决学生的难点后,教师分发设计任务书,并提出设计项目:
设计一带式输送机传动系统中的高速级普通V带传动。电动机额定功率P=3 kw,转速n1=960 r/min,带的传动比i=2.5,工人双班制工作,工作机有轻微冲击,载荷变动小。
在任务开始前,教师对于任务作简单说明,并加以引导。
(3)分组实施
课前教师已经将不同层次和性格特点学生合理分成六组。小组合作学习法有利于学生高层次思维能力的发展,只有积极的情感体验和思维交流,才能促进学生全面素质的提高。小组成员根据任务安排,自行分工。教师则在项目实施过程中巡视查看各组学生的情况,随时了解学生的项目进展,指正容易发生的错误,并对大多数学生出现的共性问题进行集中指导。
(4)成果评价
项目完成后,教师要求各小组派代表上台展示汇报,谈谈自己及本组同学在项目实施过程中的心得体会,这样做也培养了学生的语言组织和表达能力。
(5)课后
教师将课堂上收集到的问题进行整理,并将这些在课堂上实时生成的资源及学生完成的任务书整理后打包网络共享,这些资源可以被长期保存,学生如果遇到问题时可随时查阅。通过课后的资源整合,可以有效地实现培优补差的教学目的。
3 翻转课堂实施中的反思
1、学生需要逐步培养自主学习的意识
翻转课堂的课前学习已经不仅仅是预习,而是要深度学习。课前有些学生主动学习能力比较差,不提前观看视频和完成相应课前任务,这部分学生就可能在这种教学模式中迷失。这是实施翻转课堂教学模式过程中遇到的最大障碍之一。为了促进这种教学模式的顺利实施,需要改革课程的考核方式,采取过程考核,加强课堂外的考核,将考核作为促进学生学习的杠杆。
2、教师的专业水平要求极高。
对于课程内容、学生特点、课程特点等要全面透彻的掌握,不论是在课前、课中或课后,都要求教师为这一堂课付出的时间更长,需要的知识更丰富。
3、教学资源制作要精细
用于翻转课堂的微课视频制作要精炼,微课视频的长度一般在几分钟到十几分钟之间,且教学目的要明确,知识点针对性要强。创建视频时要充分考虑学生特点,要适合高职学生的学习方法和习惯。除此之外,通过网络的视频要具有暂停和回放等功能,能满足学生能反复观看和选择性观看的要求,教师也可利用网络共享优质精品课视频。
4、学校的信息化环境要跟上
要顺利完成翻转课堂教学模式,需要每位学生拥有一台电脑,并且校园网络建设比较健全,网络交流比较方便,这些是能从事翻转课堂教学的硬件环境要求。
目前,我国大部分大、中型城市的高职院校具有比较完善的信息化学习环境,并且网络上具有丰富的优质教育视频资源,为翻转课堂在高职学生中应用提供了良好的条件。机械设计基础课程中采用翻转课堂教学模式,实现教学视频化、资源数字化、交流网络化、考核过程化;通过任务驱动和过程考核,激发了学生的自主学习兴趣。经过教学实践,取得了不错的效果,达到了提高教学质量的目的。
参考文献
[1]石彩华 翻转课堂教学模式在高职机械CAD课程中的实践应用研究 中教育技术 2015
[2]金陵 翻转课堂翻转了什么[J] 中国信息技术教育 2012
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。
Abstract: Mechanical Foundation is the professional basic course of mechanical specialty in secondary school. It makes students to master the necessary mechanical basic knowledge and basic skills, understand mechanical principle, understand mechanical engineering material performance, accurately express mechanical technology standards, correctly operate and maintain mechanical equipment, cultivate students' ability in analyzing and solving problems, make them form good study habits and have the ability to continue to learn professional technology.
关键词: 机械基础;项目教学;多媒体技术应用;实习教学
Key words: mechanical basis;project teaching;multimedia technology application;practice teaching
中图分类号:G718.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)34-0230-02
0 引言
机械基础课是中职学校机械类相关专业的一门基础课程。它的教学内容由三部分组成,分别是基础模块、综合实践模块和选学模块。其中学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求的是基础模块,以典型机械拆装、调试和分析为主的综合性实践教学内容的是综合实践模块,而选学模块是由学校根据专业培养的实际需要自主确定的选择性内容。该课程既有一定的基础理论,又有很强实践性,它能为学习和工作中的许多问题提供理论基础知识,比如维护机械设备、进行技术革新等方面。该课程涉及面广,知识点较多,概念抽象,理论性较强,学生由于缺乏感性认识,普遍感到此课程难学。因此,在教学过程中,要想让学生能够主动学习,需要教师深入思考和挖掘教材中的章节内容,必须突破传统的教学模式,积极探索,改革创新教学方法,培养学生综合技能,拓展学生的思维空间。因此,采用先进的教学方法,调动学生的学习积极性,是这门课教学的关键。
1 项目教学能够充分发挥学生团队合作精神
项目教学法,是将学科中的知识内容按教学要求分成若干个教学项目,由师生共同实施,并围绕着项目进行组织和开展教学活动的教学方法。在铰链四杆机构教学过程中,通过师生共同对平面连杆机构中的教学项目的确定,学生通过填写教师事先发放的学习资料,从中抽取若干个任务,然后确定项目的工作计划,来设计构件的尺寸,并绘制构件图样,进行讨论设计制作方案。根据项目制定的任务,让学生组成任务小组,进行分工,保证让每一名学生都有自已的工作。教师引导学生在完成项目过程中去理解知识、掌握知识和运用知识。每个人都要对自己工作中遇到的问题和解决方案进行总结,使项目实践过程成为一个人人参与的实践活动,此时重要的不是最终的结果,而是完成项目的这个过程。在项目实践的过程中,学生不仅能够理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,还能培养团队的合作精神,提高自己的分析问题和解决问题的能力,能向社会成功的推销自己,迈出坚实的一步。
2 实训和实习教学是培养学生动手能力的主要手段
在《机械基础》课教学过程中,重视实训和实习教学环节,坚持“做中学、做中教”,是完成好综合实践模块课程的重要的教学环节。因此,要完成好这门课的教学任务,除理论教学外,主要还需完成相应实训内容,如车装机床齿轮箱,了解齿轮的传动方式和特点;对涡轮蜗杆减速器的拆装,了解传动规律和特点;拆卸观察刨床的传动装置,了解曲柄滑块机构的传动原理和急回特性原理;制作将旋转运动变为直线运动的机构;这些都能培养学生的动手能力。通过这些实训可以提高学生的综合能力和操作技能,提升学生的专业技能和专业素质,将在书本上学到的知识,运用到实际工作中,真正做到学以致用。
对学生进行机械基础综合能力训练的一个重要环节就是阶段性实训和实习。教学中可以根据自己的专业背景,选择适合自己的实践课题,制作综合实践任务书,并且要求学生完成综合实践报告,以此来强化综合能力的培养。
通过构建先进的实训实习教学体系,把学生培养成为符合企业生产一线技术工人,是关系到学生能否顺利就业的问题。在此时,应建立以基本技能、专业技能、综合技能三大训练模块为主的实训实习教学体系。
3 多媒体技术改变传统式教学方法的途径
多媒体课件在《机械基础》课中的应用,改变了以往传统的黑板教学,对只具备初中文化程度的中职学生,其教学效果极为突出,它不仅能创造出一个图文并茂、生动逼真的教学环境,可以帮助学生提高空间想象力和思维能力,学生可以更直接的观察各机械装置的基本结构和运动状态,掌握各零件之间的位置关系和运动关系,从而增强学生学习的兴趣与积极性。
在学习凸轮时,通过FLASH动画展示了几个运动凸轮机构,经过简单的分析,让学生在看动画的过程中总结运动规律,再进一步说明凸轮是具有控制从件运动规律的曲线轮廓的构件,提出在已知从动件运动规律的条件下,凸轮轮廓曲线是如何求作的。又如在讲解平面连杆机构时采用CAI课件教学,将所讲的曲柄摇杆机构,曲柄滑块机构,齿轮机构,螺旋传动等的工作过程制成动画,加入到用power point做成的课件中,在演示时非常方便,可以停留在任何位置。死点、极位夹角等抽象概念也有明确的理解。通过录像、三维动画的演示,把这些自动机械展现在学生面前,使学生犹如走进了生产现场,拉近了课堂与生产实际的距离,多媒体课件不仅是教学的表达工具和改变教学方法的途径,也是提高学生学习兴趣的有效方式,运用多媒体技术模拟演示能把实际的东西有效地展示在学生面前,起到了意想不到的教学效果。
为了突出中等职业的教学特点,教师应针对《机械基础》课程的特点,将其课程体系调整为:机械的组成及特性—联接—机械传动—支承零部件—液压传动—机械设计综述,对机械基础课的一些共性问题进行综合阐述。钻研教材内容,合理安排教学,信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能,多媒体网络的建立为这提供了技术支持,传统的教学方法与现代化的教学手段相结合。使得学生自主学习,掌握学习的主动权。从教学内容、教学方法、教学手段和实训实习环节等方面进行机械基础课程的教学,必须将理论和实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养,教学方法是为教学目的服务的,该课程应使学生掌握应有的实践技能,为了提高学生的学习积极性,努力钻研教学方法。
参考文献:
[1]陈海魁.机械基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.