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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:
一、机械设计类课程实践教学现状分析
机械原理、机械设计、机械设计基础课程是高校培养学生进行机械设计能力的最基础的教学环节,它是一门和实践结合非常密切的课程。在教学方法上采取了课堂教学、实验和课程设计等方式进行,使科学研究和工程实践相结合,尽可能地让学生通过本门课程的学习,掌握有关机械设计实践方面的知识。
机械基础课程实验教学项目大致可分为演示性实验、验证性实验、设计性实验和综合性实验。演示性实验是通过实验项目的进行,增加学生对机械结构形式、种类和运动规律等认识和理解,比如:通过参观陈列室的各种机械零部件、简单机构、机械的动作和实际机械的运动等过程,增加学生的感性认识。验证性实验是通过实验现象,证明课堂教学的某种理论或规律。设计性实验是希望学生根据实验目的的要求,自行设计实验项目的试验方式、方法和步骤,增强学生的学习主动性,使学生对机械设计实践知识有一个深刻的认识。
综合性实验是包涵上述实验目的,检查学生对所学知识的综合运用能力的实验项目。由于实验项目多为演示性、验证性实验,部分综合性实验,在这些试验过程中,没有达到让学生理解机械设计的综合运用知识的目的。我们曾询问参加机械实验课的学生,对所学的实验课程有什么印象和体会,学生认为目前一些实验课程,让学生自己动手操作的太少,因此实验没有达到预期的目的。这种现象是目前很多实验课程中的普遍情况。
二、完善机械设计类课程实验教学的对策建议
(一)培养学生观察生话、发现问题的能力。
发现问题比解决问题更加重要。由于我国教育体制原因,学生长年学习只注重书本上的理论知识,忽略实践这一重要的环节、学生只顾读书,对身边的事情漠不关心,当布置设计型课题时不知道应该做什么样的题目,严重影响了学生探索知识的积极性、设计是为人服务的,设计的目的是拓展人的能力,使人生话更加舒适、工作更有效率、为人解决问题正是提高学生设计兴趣的重要手段、我们在课堂教学中增加对应教学内容的相应实例,让学生明自学习的机构、结构在具体工作、生活中是如何应用的、适当引导学生对案例中不满意的地方进行改进,促使学生主动思考。
(二)在课程教学中增加动手制作类实验项目。
为了实现学生动手实践的软着陆,我们首先在课程教学中增加机构、制作作业,例如设计制作突出产品特性的动态商业广告、设计制作等,让学生了解机构不是枯燥无味的画图,而是解决运动的重要手段。
(三)结合课程教学内容开设综合设计类型实验。
目前的实验项目,学生自主动手的机会太少,多数情况下学生只是以观众的身份参加实验,因此对实验的要求、内容和方式方法没有比较全面的体会。虽然实验前作了准备,但在实验过程中由于没有能够独立完成,对于整个实验的目的、要求和作用机理没有详细了解,同学注意的是如何完成自己的工作;不熟悉的实验项目,难以提高学生的学习兴趣,影响学生学习的效果。开设设计型实验项目应注意开设既符合课程要求、学生又比较熟悉的实验项目;机械设计类课程的实验项目还应注意注重基础内容的学习,尽量结合学生的生活环境。学时不够,可以增加课外学时,也可以结合开放性实验项目完善设计实验内容。
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;“1+N”评价体系;教学改革
中图分类号:G624.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0039-02
“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。
一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状
1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。
2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。
3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。
4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。
二、“机械设计基础”的教学改革
针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+N”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。
1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。
2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。
新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。
改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+N”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。
3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。
这种新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。
三、结语
由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。
在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。
参考文献:
[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉:华中科技大学,2011.
[2]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械,2006,(1).
【关键词】机械基础;教学方法;教学手段
“机械基础”课程是将机械制图、互换性原理、工程力学、工程材料、机械原理和机械设计等多门机械课程的内容,经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。电气信息类等非机械类专业的学生必须具备一定的机械基础知识,方能满足工程实际的需要,这已被长期的工程实践所证实,并早已成为人们的共识。传统的机械基础类课程有较明显的学科性质,理论性强、概念抽象,涉及的基础理论和知识面广、系统性强,并自成体系,经典理论多,教学方法与投入使用单一、枯燥,学生难以理解,教学效果难以保证。经过几年的教学实践,我不断摸索出一些新的教学方法和教学手段和大家共同探究。
1 多种教学方法的应用
1.1 课堂教学与实作教学相结合
在机械基础的教学过程中,为了让学生有更好的感观认识,根据各模块的需要在机械零部件学习实验室里组织教学,老师按照教学计划的安排对一些典型的机械零部件的结构、性能、材质、用法等进行现场讲解及演示,并让学生分组操作,用此方法增强学生对教材内容的理解。
1.2理论教学与课程设计相结合
机械基础课程的内容十分丰富,通过课程设计可以是学生得到一次系统、全面的复习,并掌握机械设计的基础知识、基础方法和基础技能,从而为今后从事机械工程设计打下良好的基础。多年来得实践表明,展开式一级圆柱齿轮减速器作为课程设计的题目是比较合适的。齿轮减速器设计过程中所需运用的知识包括本课程所学的全部主要内容,因此前期的理论学习对后期的课程设计就尤为重要,后期的课程设计既能巩固机械基础的基本知识,又能掌握机械设计的基本技能,树立联系实际的设计思想。
1.3将“灌输式”改为“启发式”
目前大多数教学模式是“灌注式”教学法,老师满堂灌,一言堂,漠视学生在教学过程中的主导地位。“教”与“学”是教学过程中的“双边”活动,应该通过教师在课堂上的语言和活动,启迪学生的思维。打开学生的思路,发挥其积极性和主观能动性,激发学生学习和探索知识的兴趣,是能够调节学习心态。强调教师的主导作用,使学生积极主动的参与到学习中去,让学生的个性得以充分展示,学生的主体地位得以体现。
启发式提问是指老师在教学的过程中把一些内容以问题的形式提出来,引导学生分析解决。接下来,自然地把涉及到的基本概念、定义等融入所设提问中去,并进行有针对性的讲解,再经过一番推理及演示得出结论(或答案),从而达到解惑的目的。即:提出问题―分析问题―解决问题。
2 现在教学技术手段的应用
2.1 充分利用教具
机械基础这门课可利用的教具较多,比如说四杆机构的教板、齿轮的模型、齿轮系的模型及挂图等等,老师充分利用这些教具在课堂上演示,让学生准确地观察其结构特征,机构间的相对位置和运动关系,以说明机构的工作原理和运动规律,这样讲理论知识直观化,学生轻松易懂。老师在演示完后,总结归纳,抓住关键,强化学生理解和记忆。
2.2 合理运用多媒体教学
多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。90年代起,随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体计算机已经逐步取代了以往的多种教学媒体的综合使用地位。因此,现在我们通常所说的多媒体教学是特指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。它又可以称为计算机辅助教学(computer assisted instruction,即CAI)。
机械基础的多媒体教学资源包括有仿真机构运动演示、动态课件等。通过多媒体教学的应用,将机械各零部件及各机构形象、直观地展现在课堂上,将实际生产的场景移植到教学中,增强了学生的工程意识。如在平面连杆机构的传统教学中,我们通常是用实体的铰链四杆机构在课堂上边演示、边作图、边讲解,虽然此方法比较直观地表达铰链四杆机构的运动,但讲到其基本性质、急回运动、极限位置、死点位置及机构的演化时就力不从心了,原因是这样反应不出机构的运动特性、受力情况、机构的演化过程。而采用多媒体课件后这个问题就迎刃而解了。我们可以通过Flash课件显示出铰链四杆机构运动的全过程、各构件的运动速度及位置,而且当曲柄与连杆两次共线时让连杆颜色改变使之与曲柄颜色相同而加深学生对机构极限位置的印象。