机械原理课程内容范文

时间:2023-09-24 16:15:23

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机械原理课程内容

篇1

机械原理课既有很强的理论性,又有较强的实践性。对于没有实践经验、基础知识薄弱且空间想象能力相对较差的三本院校学生来说,极易感觉学习内容枯燥乏味且不易理解,从而失去学习兴趣,进而导致学生在课堂上精神不能集中,甚至萎靡不振或“开小差”,教学效果难以保证。纠其原因除了基础差、学习起来有困难以外,更重要的是他们缺乏学习动机。主要体现在以下几个方面:1.对人生定位缺乏认识。2.对专业缺乏认识。因此,在机械原理课程教学中如何激发学生的学习兴趣,使学生既想学,又能学、会学且乐于学,是新时期三本学院机械原理课程教师面临的首要任务。

针对以上特点,本文特在教学内容及教学方法与手段上提出如下改革思路:

一、夯实基础,拓宽知识,进行教学内容的改革

机械原理是一个比较传统、成熟的课程。教学内容的改革上赋予了它更多的现代气息,在加强基础的同时,处理好“少而精”与“广而新”的关系。实际工程中使用较普遍的常规理论、方法仍然作为教学的基本内容,本着“少而精”的原则,加强基础,使学生必须掌握;本学科和相近学科的新知识、新发展作为新的教学内容让学生了解为主,体现“广而新”的原则,达到拓展学生的知识面,开阔思路和眼界的目的。因此,在经典的基本知识以外,我们保留了图解法的精华,同时鉴于计算机技术的广泛应用和学生的兴趣爱好,适当增加解析法的应用,加强了计算机辅助设计的内容,使学生把传统、古老的机械与日新月异的现代化技术联系起来。为了培养学生初步具有确定机械运动方案和合理选用机构的能力,教学内容上又增加了“机械运动方案的拟定”、“分析和设计机构”方面的内容介绍,并安排了对某一机械的改进或新机械的方案设计,使学生对所学知识融会贯通,达到应用知识解决实际问题的初步能力,将理论和实际结合得更紧密。在讲授必要的传统、经典知识、“三基”内容以外,积极吸收国内外有关科学研究成果,注重介绍本学科的研究前沿以及新知识、新材料、新工艺、新理论和新方法,以开阔学生的思路和眼界。

二、遵循“知识传授与创新及实践能力培养并重”的原则,不断地改革教学方法与教学手段

1.启发式教学模式。理论授课时,注重充分与学生进行交流:学生跟着老师的思路走,老师跟着学生的表情走(察言观色,掌握学生接受的程度)。引入项目研究、课内课外相结合等;在课堂教学中,通过教师的讲授来传授知识,采用教师启发、引导的方式,循序渐进地诱导、启发、鼓励学生对问题和现象进行思考、讨论,再由教师总结、答疑。尽可能结合工程实际,激发学生学习兴趣,有效缩小书本知识与生产、科研实际的距离。对于一些容易混淆的概念、知识点在个案中的运用分析、通过分析而进行归纳的基本理论和原则等方面的问题,都可以采用启发式的教学方法,既有利于提高学生学习的积极性、主动性,又有利于培养学生分析、解决问题的能力。通过这种讨论式、互动式的教学方法,可有效提高学生学习的积极性、主动性,也有利于学生分析问题、解决问题能力的培养和表达能力、团队合作能力的提高。

课程实验教学注重实验方法、实验过程,重视实验仪器的使用。在保证基本实验内容完成的基础上,鼓励学生自己拟订实验方案、实验方法,使学生能够独立实验,独立分析实验结果,这样就培养了学生独立工作的能力和创新意识。

2.多媒体教学手段。引入CAI课件、视频、动画等。2001年后,课程的教学手段从传统的挂图讲解、胶片投影教学,转变为课堂利用多媒体教学、实验室采用投影为主,挂图为辅的方式进行教学。由于应用先进的设备和仪器教学,改变了学生上课埋头记笔记、课后背笔记、老师考笔记的现象。课堂中增加了更多的师生互动环节,师生在课堂上共同讨论问题的时间多了,学生的兴趣也增加了。多媒体技术的运用,使许多理论知识变得“可视化”,直观而容易理解,加强了师生教与学的交互性。

3.网络教学。机械原理精品课程网及时更新最新研究进展,并将教学大纲、日历、习题、试卷、电子教案、动画素材、授课视频等上网,通过文字、声音、图片、视频等手段加强了教学感观性、时效性和现代教育技术气氛的感染力。利用教室的网络环境,可以引导学生了解最新研究进展与资讯,注意将最新的学术研究成果转化到教学中,培养学生的创新能力。

4.及时答疑。答疑方式多样,既有课间个别答疑,也有课外集体辅导答疑;既有实时的电话答疑,也有非实时的邮件答疑,还有留言答疑、QQ群答疑等。

篇2

关键词 机械原理 实例教学 课程改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.03.047

Abstract "Principle of Mechanical" is an important professional basic course in teaching plan of mechanical professional in higher industrial school, occupying the trunk status in the entire mechanical professional curriculum system, playing an important role in cultivating students' ability to analyze and solve problems and improve their innovation . In this paper, we combine and summary the preliminary work we have done in the content of the mechanical principle course reform and teaching methods in the North China University of Technology in recent years, mainly introducing "driven by instance teaching", which aims to arouse the students' learning positivity and closely combines the principle with engineering practice to make students have a better understanding of the course, exercising the ability to apply the theory to solve practical engineering problems.

Key words principle of mechanical; instance teaching; curriculum reform

0 引言

“机械原理”是一门专业基础课,主要研究内容包括机器与机构的分析与设计的原理,机构与机器的运动与动力学分析,对机械系统运动方案给出初步的设计。通过“机械原理”的学习,使学生掌握、了解机器与机构分析与设计的基本原理与方法,锻炼学生运用所学基本原理与方法分析、解决工程实际问题的初步能力。①

机械原理以往的课程体系主要体现的是一种学科体系,该体系对系统掌握机械原理的理论与方法是有益的,但这对初学者是有一定学习要求的,具体来说只对部分学习能力强的学生适用,而对部分学习能力较弱的学生将存在一定的难度,对该部分学生来说若不付出较大的努力,则机械原理课程的内容难以完全掌握。这种情况对于普通高校的机械专业学生具有一定的普遍性,针对这种情况需要在教学内容的安排与教学方法进行改变;而实例教学就是针对工程中的设计问题与工程案例而组织的一种教学方法,这种教学方法的实施也可以达到机械原理课程教学的基本要求。

1目前机械原理教学存在的主要问题

1.1 学生的课堂参与度不高

机械原理的知识体系是建立在高等数学、普通物理、机械制图和理论力学等先修课程的理论基础之上,而且本课程的许多理论知识又直接为学习机械设计及相关专业课等后续课程建立理论基础,②虽然本课程的教学具有专业基础课的性质,但同时在一定程度上又具有专业课的性质。

对于普通高等院校而言,部分学生的理论学习能力相对下降,再加上总体课业存在较重的情况,学生很难预先进行课程内容的预习,随着课程内容的增加与深入,与要达到的课程教学目标也渐远,造成进一步的学习困难,主动参与课程学习的积极性更低,如若授课人数过多,客观上也不利于学生主动参与课堂教学,再加上移动网络的广泛应用,吸引了部分同学的注意力。课堂教学如何最大程度地吸引学生,提高学生的参与度与积极性是一个现实的问题。

1.2 工程背景薄弱

一般机械基础研究除了具备基础性、科学性和创新性以外,也应具有应用型的本质特征,③而对于本科学生来讲,由于大多数学生缺乏工程实践知识和经验,对所讲的机构结构学、运动学和机器动力学等内容缺乏必要的感性认识,在一定程度上感到抽象、难学,实际机器与表达其运动特征的机构运动简图之间存在较大差距,很难将两者有机地联系起来,对于现实生活的机械产品也难有较好的感性认识,这就致使学生在机械系统运动方案创新设计环节中和完成习题时经常出现和所学理论脱节,甚至感到无从下手的状况。所提出的运动机构设计方案过于简单,或者作业完成耗时过长,教学效果不够理想。

因此,在讲授课程原理与方法时,应着力加强讲清相关的工程实例或工程应用背景,明确设计要求与具体的设计任务,这样有助于提高学生的注意力与兴趣。在教学过程中以学生为中心,结合工程实例与应用背景,不但可以丰富课堂教学内容,对提高学生学习的积极性,也具有积极的意义。

2实例教学在机械原理教学中应用

以实例教学为驱动的教学方法是一种将具体工程实例应用于教学,在此过程中能够提高学生理论水平和实践能力的教学方法,能够较有针对性地运用理论知识去分析问题,从而可以加深对课堂教学内容的理解。

2.1合理设计教学实例

机械原理课程不仅表现专业基础课的性质,而且会更多地表现专业课的性质,无论是概念设计还是方案设计,机械原理课程都起重要作用,对于创新设计机械原理的作用更加突出。从实际问题中提取出课程的教学实例,对于实现课程的教学目的,将起到支撑的作用。教学实例可来自工程案例、工程的设计问题、科研的实践过程中,该教学实例应尽可能涵盖机械原理课程多个教学知识点,应具有一定的综合性,不脱离现有的教学内容体系,而是将其融入其中。实际工程问题往往是复杂的,进行教学实例设计时,应在不失真的前提下,进而合理简化,形成规范的机构运动简图,明确已知条件和分析、设计任务,解决该任务所涉及的理论与方法,由于这种实际分析与设计任务的驱动,从而带动机械原理课程的教学。

在设计教学实例中应注重与其他机械基础学科的联系,要从机械系统的角度去分析机构的工作原理、特点及其在系统中的作用,确定机构设计的要求,要将整个机械课程为基础来研究机械问题。因此对工程实例的选择要尽量选择围绕本专业知识、技能与技能培养方向的实例,围绕该实例中所涉及的知识、能力、技能培养等重点;再有就是要选择贴合工程实际的实例,选择在生产生活中比较容易接受的、学生认可并容易理解的实例,最后就是工程实例的内容要对课程教学重点、难点有所侧重,利于学生快速把握关键问题,能够提出自己的见解。

2.2实例教学的实施

(1)实例1:压力机六杆运动与力分析。压力机六杆机构可用于冲裁成形、剪切成形等成形加工。该机构要求分析其滑块输出的速度、加速度,在受到成形阻力后,作用于曲柄轴上的驱动力矩的大小,为了要得到成形机的运动、受力、运转平稳及效率等性能,要对其进行图解法的运动与受力分析,为了要得到杆的合理尺寸及机械效率,要对整个成形过程进行解析法的运动与力分析,结合压力机六杆机构的设计分析要求,通过图解法与解析法进行运动与受力的分析的讲解,对压力机六杆机构再布置作业,要求学生课下完成。在这种项目驱动下,去分析讨论学习机械的运动分析,机械运动与力分析,会增强真实性与目的性,提高学习效率。

(2)实例2:牛头刨六杆机构的运动与力分析。牛头刨是一种常见的六杆机构形式,对该机构的设计包括有机构的速度、加速度、考虑摩擦与不考虑摩擦的受力分析等。从机构的结构的设计上根据六杆机构的综合方法可以设计出多种的六杆机构类型。对该六杆机构的分析可以分解为两种较简单的机构形式,导杆、连杆与滑枕组成摆杆滑块机构、曲柄、滑块与导杆组成摆动导杆机构,进行机构的运动分析时,对摆杆滑块机构的速度分析是一种典型的基点法,对摆动导杆机构的速度分析是一种典型的复合运动分析方法,这两种方法是图解速度分析的基本方法,同时设计要求给出切削全过程的速度分析,这时候可以采用矢量分析解析法,进行受力分析时,实施采用考虑摩擦的静力分析方法,不考虑摩擦的考虑惯性动态静力方法。同时还可以对机构的机械效率进行分析,对它的传力特性(压力角)进行分析。通过这个教学项目的实施把课程中的运动、力及效率的知识理论方法融在一个实际的问题当中,学生接受起来相对直观一些。

(3)实例3:成形机的动力学分析。成形机是一种由伺服电机驱动,通过减速器,滚珠丝杠带动滑台,滑台上装有辊膜,靠辊模实现对钢板的连续弯曲成形,辊模相当于数控机床的刀具。在成形过程中,辊模带载沿机床横向左右运动,其移动的位置有严格的要求,为此要对其进行运动力学分析,分析其稳态响应时间等,此项目的形成带动了机械运动方程分析的等效动力学方法教学,如何进行等效量的变换,如何建立等效动力学模型,如何对模型进行求解,理论与实践达到了较好的统一,也说明了理论对实践的指导意义。

(4)汽车雨刷器的机构设计:汽车雨刷器的机构设计可简化为根据雨刷的摆角范围进行四杆机构的设计。结合按急回特性要求设计四杆机构的方法,获得曲柄铰链中心的位置,讨论曲柄铰链中心的位置对该四杆机构的传力性能与连续性的影响,结合雨刷器无急回特性的要求,令极位夹角等于零获得曲柄铰链中心的位置。通过这个实例使学生加深了对四杆机构急回特性、传力特性及运动连续性的理解。

2.3实例教学驱动的教学方法的效果与问题

通过这种教学方法,能够使课堂上比较单一的理论、方法与工程实际有机联系起来,吸引了学生的注意力,并且提高了学生的积极性,从而提高了学生对课程教学内容的接受程度,由于工程实例的设计分析大多带有一定的综合性,对于提高学生的分析问题与解决问题的能力有较大帮助作用。实例驱动教学法的实施对工程实例设计还需要更加深入,特别是应带有一定的综合性,与其它课程内容的融合,不一定一次讲完,结合教学内容分次讲解,另外对学生布置作业完成实例的分析设计任务。

3 总结

通过一些工程实例教学,提高了学生的注意力与学习兴趣,调动了学生的学习积极性,使原先课程上较单一的理论、方法有了应用背景,加深了学生对课程理论、方法的理解,同时结合工程实例讲解课程内容,通常还带有一定程度的综合性,这种综合性的教学与实际的工程设计过程更为接近。对工程实例进行更深入的设计和引入更多的工程实例,相信对机械原理课程的教学会提供更大的帮助。

注释

① 孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2006:2-4.

篇3

当前,社会对中职学校的毕业生有着很大的需求,而中职的机械基础课程培养的学生更深受企业的青睐。因此,中职机械基础教学能够培养学生的技术基础,为学生更好地学习其他相关专业课程发挥基础性作用。机械基础教学内容具有一定的理论性和较强的实用性,是促进学生机械实际运用能力,加强学生的工程意识的重要途径。然而由于机械课程内容比较抽象,又具有极强的操作性,课程章节连接不紧密。同时,中职生缺乏机械加工及传动的实践经验,与教师配合还很困难。因此,机械基础教学就必须转变传统教学方法,不能仅仅依靠教师的讲授,而要让学生参与到教学和实践过程中,以创新的教学方法进行教学实践。

2 提高中职机械基础教学的措施

2.1 中职机械基础实践教学应有目的性

教师应结合机械基础课程内容,为学生创造到企业实习的机会。在机械加工现场参照实物讲解机械的工作原理和过程,有目的性地增强学生的感性认识。这些实习经验与学习机械基础后续课程应紧密相连,奠定机械专业的操作基础。企业实习内容应针对机械基础教学课程,应包括机械传动、常用机构及轴系零件和液压传动的基本知识、工作原理和应用特点;了解和掌握机械零件的工作特性、机械传动的原理和应用特点;学生还应跟企业的师傅学习维护和使用机械设备的知识和技能。通过在企业的机械加工和操作实习,机械教学就更加生动,促进学生对机械工作原理的理解。实践课是机械基础教学的重点内容,学生应按照教师的指导,按照实训步骤进行动手操作,遇到问题要积极思考,参照机械理论进行解决,这样更能加深对机械工作理论的理解。例如在讲解定轴轮系时,可以带学生去参观普通车床的主轴箱,感受它内部的齿轮传动特点,这样直观、鲜明的教学形式能够取得良好的教学效果。

2.2 加强师生互动教学

中职学校的机械基础教师应在专业课上有着丰富的知识,可以通过灵活多样的教学方法,将机械基础课程内容生动地传授给学生。对于每节课程的设计,教师都应结合企业生产现状,将教学内容的重点和难点,通过生活和工作中的实际案例进行分析,这样可以化解学生对抽象概念和复杂公式的畏难情绪。教师应对学生存在的难点问题进行互动讨论,以降低课程难度。教师应尽量避免抽象的机械概念和公式,而采用直观的教具和生动的比喻加深理解,化难为易。教师还应通过课程作业与学生进行互动,对在作业中存在的问题,在课堂上进行详细的讲解。在课堂进行辅导,能够加深学生对所学知识的理解,从而成为机械基础教学的重要组成部分。教师应指导学生从那些角度分析问题,并且应强调对机械结构实物观察的重要性,鼓励学生多查找参考资料,这样就可以拓展解题思路和专业视野。

2.3 培养学生的问题意识

在机械基础课程的教学中,教师提出与课程重点内容相关的问题,激发学生的思考,开展探究性教学。教师设置思考情境,通过学生的思考分析加深对知识的理解。例如,教师讲解棘轮机构时[1],可以让学生思考生活中骑自行车,脚踩自行车的反转踏板时,自行车却不能倒车的原因。再如,让学生思考蜗杆传动中涡轮转向应如何确定[2]?

2.4 采用多媒体案例教学方法

当前,由于信息技术的迅速发展,多媒体技术已经广泛应用于学校的教学中。特别是机械类课程,通过多媒体的教学能够改善教学环境,提高以学生为主体的教学的实现,通过直观、形象的教学图片等,增强学生的理解力。中职机械基础课程中的机械机构教学内容,客观上应有动态的演示。例如教学平面连杆机构、凸轮机构时,最佳的教学就是应用多媒体教学课件,把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置,在凸轮机构中从动件的运动规律进行直观、生动的演示。教师应选取具体案例并接近生活进行讲授,如缝纫机、内燃机、摇头风扇、汽车雨刷、饮水机等案例,促进学生对平面连杆机构、凸轮机构应用到机器上的理解[3]。因此,教师应采用多媒体案例教学方法扩大学生的空间想象和抽象思维。

3 结论

通过对中职学校机械基础教学的分析,教师应提高实践性教学,将机械理论与机械的实际应用相结合,提高学生的创新能力。教师可以组织学生到企业进行实习,参观机械原理室、零件陈列室,进行现场教学,促使学生加深对机械原理的理解。教师还应根据企业的需求、学生的实际情况,不断创新教学方法,精心设计教学内容,将机械基础课的教学教出成效。

参考文献

[1]罗小霞.浅谈机械基础教学应用探究性学习模式[j].职业,2010(09)

篇4

关键词 中高职衔接;工程机械专业;机械制图;CAD;课程标准

中图分类号 G712.3 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)11-0029-03

一、中高职课程衔接的内容

中高职专业衔接是构建课程衔接体系的基础。对接产业发展结构和劳动力市场变化,以专业群为平台,着力增强中高职相近专业的相容性和衔接性。

中高职培养目标衔接是构建课程衔接体系的立足点。职业教育人才培养要遵循技能发展的层次递进规律。中职教育旨在培养学生的“经验技能”,高职教育旨在培养学生的“策略技能”,高职是建立在中职基础之上、同一类型、不同层次的教育。

建立统一的课程标准是构建中高职课程衔接体系的核心。课程内容衔接要根据中高职相近专业大类的特点和要求,制定相互衔接的统一的课程标准,根据不同的培养目标对应的职业(岗位)群,确定其相应层次的知识结构和能力结构及其形成过程,在此基础上进行各个不同专业课程内容的整合,确定科学合理、实用有效的专业培养课程体系,以及确定合理科学的教学顺序和实施路线,既要避免中高职课程内容的重复,又要纵横拓展课程内容[1],真正实现课程内容衔接的连续性、顺序性和整合性。

课程内容衔接是构建中高职课程衔接体系的主体。课程内容衔接要注重实用性和个性化,合理划分结构和层次,实现理论与实践教学一体化。向学生提供宽泛的面向专业群的专业基础知识课程内容,提高学生职业素养和职业迁移能力。

二、工程机械专业中高职衔接课程标准设计的思路

广东省从2010年启动中高职衔接发展的试点项目,重点采用“3+2直通车”的中职与高职校际合作模式,即三年中职和两年高职进行衔接。广东交通职业技术学院的工程机械专业,有着近50年的办学历史,专业积淀深厚。目前,与广东省交通运输高级技工学校交通工程机械维修专业展开中高职衔接合作试点。经过企业调研,明确了中职学生就业的主要岗位是工程机械日常维修工和常见工程机械操作工;高职学生就业的主要岗位是公路机械化施工员、工程机械维修工、工程机械维修质检员和工程机械机务主管等,确定了中高职阶段人才培养的专业核心技能与素质要求,在此基础上建立学习内容模块,构建体现工程机械专业特点的中高职衔接课程体系,见图1。建设中高职衔接的网络平台,联合开发一些专业网络课程,高职对这些课程给出专业的核心技能要求,在中职第二年就可以开始学习。这样既让中职生学到了真正的技能,又保障了高职的生源质量。

课程标准是教学顺序和教学实施路线的核心。图1中的“主要衔接课程”是工程机械专业中高职衔接的关键,这些课程标准的制定关系到能否实现课程内容衔接的连续性、顺序性和整合性。专业基础课中,将中职的《机械识图》与《AutoCAD》整合为一门课程,与高职的《机械制图及CAD》衔接;中职的《电工基础》与《电子技术》整合为一门课程,与高职的《电子技术》衔接;中职的《机械基础》与高职的《机械基础技术应用》衔接。专业课中,将中职的《工程机械电气设备构造与维修》《工程机械底盘构造与维修》《工程机械发动机构造与维修》分别与高职的《工程机械电气设备检修》《工程机械底盘诊断与修复》《工程机械发动机诊断与修复》衔接。

以《机械制图及CAD》课程为例,其内容分为“中职部分”和“高职部分”。

课程总体设计思路是以工程机械专业职业(岗位)群和职业能力分析为依据,确定课程目标,设计课程内容,课程结构以识读和绘制图样的任务为线索,包括查阅相关国标、识读机械图样、手工及用CAD软件绘制机械图样、用CAD软件三维建模等任务,让学生通过识读、绘图等活动,构建空间投影概念,形成相应的职业能力。按照培养目标和学生的实际情况,中职重点突出识读、手工绘图、CAD软件的二维绘图能力的培养;高职重点突出CAD软件绘制复杂零件图、装配图、三维建模能力的培养,并融合相关职业资格证书的知识与技能要求。密切结合专业能力要求,采取一体化教学与现场教学交替的形式。积极开发网络学习资源,为学生提供多种学习媒体与学习机会,教学效果评价的重点是识读、绘制图样。

三、工程机械专业中高职衔接课程标准的具体内容

(一)课程目标衔接

一个有效的课程目标能够说明:学习的主要意图是什么,学生要想达到要求必须做什么,怎么知道何时学生行为已经达到了要求。中高职课程目标在设计和描述时应特别注意连续性、顺序性。例如,中高职衔接的《机械制图及CAD》课程标准中,中职部分的课程目标是:熟悉制图的基本知识和投影原理,建立空间想象能力;熟悉图样的表示方法、尺寸标注和技术要求,熟练地识读零件图;能够熟练地手工绘图;掌握AutoCAD软件的基本操作,熟练地用计算机绘制二维零件图和组装装配图。高职部分的课程目标是:使学生掌握正投影的基本原理、熟悉制图方面的国家标准,会查阅相关国标资料;提高读图能力、绘图能力;能徒手绘图;正确、熟练地利用AutoCAD软件进行二维绘图、三维建模和装配。

(二)课程内容衔接

主要对课程的性质、总课时、知识要点以及课程内容进行描述,具体要求见表1。

(三)职业能力衔接

将相关职业资格证书的技能和知识要求嵌入教学内容,使中高职学生能够获得的职业技能证书既不重复,又能够衔接得上。新的《机械制图及CAD》课程中,中职学生要达到广东省机械CAD中级绘图员的要求,高职学生要达到广东省机械CAD高级绘图员的要求。

(四)教学方法衔接[2]

《机械制图及CAD》是一门实践性很强的课程,必须通过多次读图、绘图的练习和上机实践,才能理解和掌握有关的知识内容。因此,课程标准中规定实践教学时间占50%,其余50%的理论教学在一体化教室进行。

由于中职生还没有系统建立三投影体系的概念,新的《机械制图及CAD》课程的中职部分,将内容分为识读、绘制图样和CAD软件基本使用技巧两个部分,先学习制图的基本知识和手工绘图,再学习CAD软件绘图。由于高职学生对制图基本知识、手工绘图和软件绘图均有一定基础,课程的高职部分便不再将制图知识与软件分开讲授,而是结合软件来完成制图各知识点的学习,安排由易到难的具体任务,以便将两者有机地糅合。

(五)教学评价建议

建立过程考核(任务考核)与期末考核(课程考核)相结合的方式,过程考核占60%,期末考核占40%,见表2。

参考文献:

[1]荀莉.中高职课程衔接研究现状综述[J].职教论坛,2012(13):47-52.

[2]冯波.基于工作过程的汽车定损与评估专业课程标准开发[J].职业时空,2012(10):31-32.

Design of Course Standards of Mechanical Engineering Specialty Linking Secondary and Higher Vocational Education

SHEN Ling

(Guangdong Vocational and Technical College of Traffic, Guangzhou Guangdong 510650, China)

篇5

关键词:机械制图;任务;教学实践

《机械制图》主要教学任务是培养学生的空间想象能力、识图能力和绘图能力。在中职机械制图课程的教学过程中如何提高教学效率达到该门课程的教学目标。

一、机械制图含义及教学任务

机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的语言。另外机械制图也是中职机械类及相关专业开设的一门基本必修课程之一。机械图样是机械行业中设计、制造、加工、装配产品的依据,是“工程界的技术言语”。在中职机械类专业开设的课程中,《机械制图》作为一门专业基础课,是机械类专业的一门主干课程。这门课程的教学任务主要是教学生学习正投影法,培养学生良好的空间想象能力,掌握制图相关标准、规定,使学生具备掌握一定的识图和绘图能力。教学的最终要求是读懂中等复杂程度的零件图和装配图,绘制一般零件图和简单装配图。

二、《机械制图》课程教学现状分析

(一)学生的基础参差不齐。学生的知识和能力水平差异很大,而《机械制图》是一门实践性较强的课程,课程的主要目的是培养学生具有一定的识图能力、空间想象和思维能力,同时具有一定的手工图示和计算机图示能力,学起来有一定的难度,因此在教学中采用统一的教学内容和教学目标已经不能适应各类学生的学习。

(二)学生缺乏学习能力。中职的学习与中学阶段有一定的差异,有一部分学生的学习习惯没有改变,还停留在被动学习阶段,学习缺乏主动性。进入中职后,上课的时间相对少了,有相当一部分时间可以自己支配,一下子不能适应。

(三)教学内容简单,与企业实践脱轨。在教学过程中,教学素材多依赖教材,很少有企业一线的生产图样出现在课堂上。教学内容仅仅停留在尺规绘图,对基本规定、原理的理解层面,空间想象能力及应用能力得不到有效激发,学生所学内容与生产实践严重脱节。有的学生平时学习不错,但在生产实践时,图纸看不懂,画不出,从而失去学习动力。

三、优化《机械制图》课程内容加强实践性教学环节

(一)制图基础模块的主要教学内容:机械制图国家标准的一般规定、常用绘图工具的使用、几何作图及平面图形的画法等。通过该部分的教学使学生初步理解机械制图国家标准的意义,掌握常用绘图工具的使用方法及一般平面图形的画图方法,为钳工实训的平面画线模块作好理论准备。制图原理模块的主要教学内容:正投影法的基本原理和基本特性,基本体、切割体、相贯体的投影,组合体的投影,轴测图的画法等。这部分教学内容的教学要求是使学生了解三视图的形成及其投影规律,掌握基本体、切割体、相贯体和组合体的投影规律,掌握轴测草图的画法。在实际教学中对那些理论性较强、难度较大、c中职学生职业能力关系不大内容作了删除处理,如立体表面点、线、面的投影分析;对轴测投影图内容的教学,只要求学生掌握正等轴测图的徒手画法,以培养学生的空间想象力,这样的处理降低了绘图难度。

(二)中职机械制造专业《机械制图》课程的任务是:培养学生具有一定的空间想象能力、形象思维能力和基本的绘图技能,掌握机械制图的基础知识和国家技术标准有关制图标准规定相关知识,具有一定识读中等复杂程度的机械图样的能力。职业教育是以能力培养为基础,职业为导向的专业技术教育,职业教育的目标是培养学生的综合职业能力、实践技能和创新能力。机械制图是一门既有理论又有实践的课程,在教学上要结合中职学生的特点,以“实践为本,理论够用”为原则,做好课程内容的优化。突出重点,降低难度,加强学生的空间想象能力、识图能力、绘图能力和创造性思维能力的培养。

(三)中职所培养的学生是面向生产第一线的操作型、应用型人才。中职学生学习机械制图的核心能力就是识图能力而识图与绘图是相辅相成的只有通过一些必要的绘图才能培养识图能力。绘图是识图的逆过程因此在教学过程中必须要求学生进行适当的绘图训练“以绘促识”。在加强实践性教育环节中要力争达到理论与实践的完美结合知识与应用的有机统一即将理论和实践教学融为一体遵循“讲―练―评―再练”的模式进行教学。在讲授完定量的教学内容后应结合教学内容和学生实际利用教材中的思考题和精心编制的课堂练习、课后作业对学生进行有针对性的训练并力求在训练中突出重点、难点。在学生做完适量的练习后教师根据学生的练习情况进行有针对性的评讲分析解决实践中遇到的问题。“再练”旨在通过再一次针对练习中突出的问题进行训练帮助学生弥补知识的缺陷巩固所学的知识进一步提高技能。在理论学习与技能训练的交叉进行中要注意及时总结提高防止理论与实践性教学的严重脱节。

注意直观教学和图例的选择绘制和识读机械图样的空间想象,主要是依据实体的空间形体投影规律。为了培养学生的空间想象能力,完成从实体到图例,使用直观教学法,先引导学生进行观察实体,再从观察中得出空间形体投影规律;也可以从教学的某些结论出发,先讲授有关的理论知识,再以实体的形式加以验证。以便把学生的注意力引向认识实体的空间特征,从而获得清晰的表象。

参考文献:

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在传统的机械类专业课程设置中,主干课程一般分为技术基础课程和专业方向课程。技术基础课程如工程力学、机械制图、公差与配合、机械工程材料、机械原理、机械设计、机械CAD等,这些课程组成为以机械设计课程为中心的机械类专业技术基础课程群,简称机械设计课程群[1]。传统的机械设计课程群的内容追求的是学科体系的完整性、学科间相对的独立性,结果出现了内容交叉及知识点衔接不紧密问题。对于课程的知识的要求,老师在对落后知识点的处理上,大多数只是蜻蜓点水般简单介绍,致使学生觉得内容繁杂及思路不清、理解不透彻,学习的效果差。在本专业课程教学的过程当中,仍存在着“重局部、轻综合,重理论、轻实践”的种种现象。机械设计课程是一门机械零构件设计、强度和刚度设计的综合性学科,和机械制图以及公差与配合等的课程联系非常紧密。受传统课程框架的制约以及授课学时的限制,课程改革只能是局部的,常常造成机械设计的实训环节内容单一,涉及的交叉课程综合运用问题也暴露无遗,尤其是在与精度设计内容相关的知识运用等方面,学生总是一味地照搬照抄,缺乏的是独立思考及解决问题的能力,在机械设计过程中,几乎看不到机器协调性很高的精度设计思想及工程设计中的创新,同时也达不到预定设计的要求,也说不上利用计算机软硬件提高设计效率。有些教材甚至还存在以下问题:某些技术概念陈旧,使用的教学实例已不符合现在技术要求,技术标准不是国家最新标准,烦琐的理论公式推导占用较大篇幅,课程设计部分选题脱离实际,等等。

以上问题已严重影响教学质量,致使学生缺乏创新能力和解决实际工程问题的能力,这与卓越工程师的培养目标根本不适应。东莞理工学院机械设计制造及其自动化专业,是国家教育部批准的高校“卓越计划”第一批试点专业之一。近年来,在机械设计专业“3+1”人才培养模式中,通过与企业的研讨沟通,不断完善人才培养方案,迫切需要以工程应用能力为主线的课程整合、教学课程体系的重构[4]。卓越工程师的培养目标下的新型机械设计课程群的建设与改革将势在必行!许多应用型工科院校课程群的建设仍处在初始阶段,课程群建设的概念和内容以及方法及体系的构建没有统一标准,在一定的程度上影响课程群的建设质量。因而对于课程群的建设与改革将是长期而复杂的过程,需要我们不断地努力探索与奋斗!

一、机械设计课程群的建设与改革指导思想

在“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的指导方针下,基于卓越工程师的培养目标,围绕着“一个中心、三个基本能力”进行机械设计的课程群建设和改革。在编写课程群网络课程时,打破课程内容的归属性,弱化了课程个性的概念,强化发课程内容间的融合、交叉和关联,树立了大课程的观念,从能力培养的目标层次上来掌握课程内容的分配与实施,进一步地优化专业结构和布局,对专业的建设进行科学与准确的定位。

在编写课程群网络课程时,还应当采用基于学习产出的教育模式(Outcomes-Based Education,缩写为OBE)进行课程体系设计。围着机械设计专业预期“学习产出”,反向设计各门课程,确定各门课程对于实现预期“学习产出”的贡献和程度,突出实现卓越工程师的能力培养。

二、机设课程群的建设内容

(一)修订培养计划和教学大纲,完善机械设计课程群体系

2013年,机械设计课程群的主要教师通过与数十家东莞大中型制造企业共同沟通研讨,对机械设计及其自动化专业的培养计划和教学大纲进行全面修订,新的培养计划和教学大纲是面向工业界,培养素质、知识、能力协调发展,基础扎实、知识面宽、工程意识和工程实践能力强,具有创新精神、较强的自主学习能力、优秀的职业道德,系统地掌握机械设计、制造、自动化的基本知识、基础理论和基本技能,具备从事机电产品和设备的研究设计、加工制造、技术管理、应用与开发、运行维护、经营销售等方面的工作能力和素质,得到机械工程师、制造工艺师和产品服务工程师等基本训练,适应珠三角地区特别是东莞市的制造业产业升级需要,具备国际化视野和现代工程师素质的应用型高级专门人才。根据新的培养计划和教学大纲,构建以工程应用为主线的,以传统机械设计理论与方法为基础的,着重提高学生工程素质及综合应用与创新设计能力培养的机械设计课程体系。

(二)基于OBE教育模式进行机械设计课程群体系设计

采用基于OBE教育模式进行课程群体系设计,其本质就是课程计划的“反向设计”,明确各门课程、每节课对于实现预期“学习产出”的贡献及程度。

根据新的培养计划和教学大纲,我校机械设计专业毕业生应是适应珠三角地区特别是东莞市的制造业产业升级需要的、具备国际化视野和现代工程师素质的应用型高级专门人才,即卓越机械工程师。教师要根据“学习产出”类型,使用多样化的教学方法。老师可以把自己与名人的工作实践经验和创新的经历,细致地介绍给自己的学生,激发学生的创新意识和学习热情。激励学生们自由选题,开展各种小发明的制作,以及软件开发与教学

论文撰写等多种多样的创新活动。在课堂教学中还要多鼓励学生积极思考,敢于提出问题、回答问题,使学生养成积极主动思维的习惯。

在理论教学方面,要多结合实际工作中的工程对象,实行理论分析计算与工程实际相结合的模式,将先进现代教学的工具及传统教学的方法有机地结合起来,摸索出一种手段先进的、生动活泼的、内容丰富的教学新模式。

任课教师应尽可能地创设丰富的教育环境,调动学生积极地参与到整个教学过程。在课程的教学上,教师也可以采取测验、问卷及项目等多种多样化的评价方法,对自己学生实际“学习产出”进行评估,根据评估结果及时调整该课程教学内容和改进教学方法。

(三)树立大课程观念,优化各课程内容,突出以机械设计课程为中心和工程应用能力的培养

1.打破各课程内容的归属性,弱化各课程个性概念,强化计算机技术在机械设计过程中的应用。机械设计课程群的目的是为机械产品设计服务,经过课程群的学习,帮学生培养基本机械设计的能力,也是机械设计制造及其自动化本科专业的培养目标。在课程群各门课程教学与改革中,要以机械设计为中心点,根据具体设计的程序,将零部件制造与设计进行完美的组合,同时,要充分考虑机电产品的具体设计要求,对于课程群的内容进行规划和整合。着重课程群的整体性建设,增强不同课程间的互补与整合,促使教学内容的有机结合,避免了缺失与重复,形成了完善及合理的课程群体系。

例如在编写《机械设计》及《公差与配合》的网络课程时,要突破课程内容界限,重新精简课程群组交叉的内容,运用“纲要信号网络法”,将典型零部件的运动设计及结构设计作为提纲,以具体设计方法为信息,把《机械设计》课程图表及公式和《公差与配合》的几何量公差及检测内容,纳入机械设计的信息图库,同时,充分发挥多媒体教学声像并茂的优势,充分与学生进行信息交流,加强了教学重点,彰显了机械设计知识的综合性与整体性。

计算机设计能力的提高,将有助于创新能力与解决实际工程能力的大幅提高。CAD/CAE技术的进一步发展引起了机械设计领域的大改革,机电产品的设计理论、方法和手段等,都发生了巨大的变化。机械设计的过程,从构思分析研究,以及加工工艺的制定和产品仿真的评价,均是运用计算机模拟出的三维空间完成的,它的设计分析过程,也十分符合产品的运行规律。因此,应将培养学生使用计算机设计的能力作为主要培养目标,将计算机设计的技术和各门传统的课程相连接,建立课程群体系,激发学生们在机械方面创新设计的潜力。课程群中计算机绘图、CAD等课程的设立,对于学生计算机设计能力的培养,打下了很扎实的基础;也在其他各课程教学的过程中,比如机械原理课程,运用计算机编程进行参数化设计,又增强了计算机的学习及应用。通过引进计算机辅助设计和分析,使计算机教育在整个大学阶段持续并逐步强化,从而使学生的计算机设计能力得到极大提高,达到提高学生创新能力与解决实际工程能力的目的。

2.整合精简课程重复内容,增加新技术、新概念、新的工程应用实例以提高学生的工程应用能力。对某些课程有重复内容的部分进行整合与删除。例如,《机械制图》与《公差与配合》课程中皆有极限、配合、形位公差等知识内容,可考虑将《机械制图》中相关知识点删除,同时在课时安排上进行一定调整。这样既避免了教师在教零件图与装配图知识时要花较多时间与精力去阐明极限、配合、形位公差等知识,又节约了教学课时,从整体上提高了教学效率。《工程力学》、《机械原理》、《机械设计》中也有一些知识点重复,如应力、应变等知识,可以进行合理整合与删除。

删除《机械原理》、《机械设计》等课程中比较复杂的理论公式的推导过程,只保留公式具体应用的说明。如《机械设计》课程中带传动中受力分析、有效拉力公式的推导过程;齿轮的接触应力强度和弯曲疲劳强度公式的推导过程等。

目前我校机械学院使用的部分教材中存在一些不符合时代特征的技术和工程应用实例,如滚动轴承标准等可能不是国家最新技术标准。利用学校图书馆的文献数据库查阅最新的相关知识,结合课程群教师的科研项目和东莞企业的先进技术,更新旧知识与技术标准,增加新技术、新概念、新的工程应用实例。在“机械设计课程群”的系列课程教学中,课程群教师应尽量以实际工程应用作为教学实例,通过课程群教师长期理论联系实际的教学,以达到培养及提高学生解决实际问题的能力。(四)把提高学生创新能力和解决实际工程问题能力进行课程设计教学内容及实验教学内容改革在所有课程设计的过程中,突出了课程设计的内容,贯穿了更加系统的观点,从全部方案设计及具体结构的设计,摸索出了一套系统的方法,来提高学生的综合设计能力及创新实战能力;充分利用现有实验、仪器设备,开展了创新设计的活动;利用现代的设计实验室设备、功能较强的设计平台以及面向工程实践的软件等,给自己的学生提供了把全新的现代设计方法运用于设计过程的良好平台。

鼓励自己的学生直接参加老师的科研课题,同时,作为本课程设计的题目及毕业设计的题目,把学生所学基本知识直接应用于工程实践。

保存培养学生基本技能的验证性实验,增强了学生综合性和设计性的实验项目。以现代的工程教育实践的观念作为指导,并且自主设计实验系统,设立具有工程特征的真实与虚拟的、综合设计的实验。学生实验的项目具备教学实验和工程实践背景相结合,培养工程实践的创新意识,训练工程实践的能力,来实现工程教育回归工程实践的教学目标。

建立多种多样的学生机械创新实践活动的平台,可以说是深化改革机械设计课程群实践的教学内容。研究与创新实践设计训练的平台,是学生们完成创新实验项目、制作设计产品的基地,如我校机械学院的机械创新团队,学生们都可以在老师们亲自指导下,完成“微型太阳能汽车”的设计与制造、装配和整机的测试,机器人创新团队近年来在各种国家机器人比赛中取得了优良的成绩;3D打印创新团队也在全国机械创新比赛和大学生挑战杯比赛中取得了优良的成绩。这些机械创新实践活动平台极大地提高了学生的工程实践能力和创新能力。

(五)强化机设课程群教学团队建设,促进教学团队持续性发展

教学团队的建设是课程群建设的关键所在,应该充分优化教学队伍的结构;充分发挥主动性和积极性,吸引国内外人才充实到教学的队伍中;激励中青年教师积极进取,获得博士学位;坚持将人才培养质量的提高作为团队工作的第一要务。通过教学研究、科学研究和国际交流提升教学队伍整体水平。目前我校机械工程学院已形成一支知识结构和年龄结构合理,责任感强、团结协作精神好,整体教学能力强,教学经验丰富,教学特色鲜明,教学效果好的机械设计课程群教学团队。本课程群的教学团队的特点是着重“理论教学、实验教学及工程应用教学”三元结合和相互促进,将机械基础理论、机械设计新技术和工程应用知识的传授放在首要地位,为学生工程应用能力和终身学习能力的形成打下扎实基础。

三、结语

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看图和画图是机械类的工科学生基本技能,这也是《机械制图》这门课程的终极教学目标,而高职类学生因基础薄弱,空间想象与空间思维能力较弱,看图是他们最大的困难,尤其是组合体相贯线、零件图、装配图这些重点、难点章节,学生普遍感觉枯燥、抽象、深奥,难以想象,因而学习兴趣不高、学习效果不好,直接影响学生对后续《机械设计》等课程的学习及毕业设计的完成。如果能将Solidworks三维设计软件引入机械制图课堂,将其与机械制图课程高度融合,充分利用其实体建模、虚拟装配、运动仿真、爆炸视图等重要功能,将一个个枯燥、生涩的二维视图以鲜活的三维实体或高度仿真的运动模型呈现在学生面前,不仅能吸引学生的注意力,还能激发他们的学习兴趣,极大地提高他们的空间想象和空间思维能力。

2 教学模式改革实践

2.1 与专业和企业研讨

本着“与专业结合、为岗位服务”的理念,课程组全体教师与专业教师座谈,同时邀请企业代表参加,了解专业后续课程对机械制图课程内容的针对性需求,以及本课程相关知识在企业的应用情况和岗位能力要求。调查表明:①各专业要求学生具有较强的看图、绘图能力及一定的创新设计能力;②企业需要员工具有解决实际问题独立学习新技术的能力。根据专业后续课程学习的基础性要求和企业的能力要求,确定本课程培养目标。通过研讨,确保《机械制图》教学内容满足专业和企业的需要,有助于学生对专业后续课程的学习和将来的就业与发展。

2.2 课程内容整合

将机械制图与Solidworks软件整合,课程内容模块化,《机械制图》课程涵盖的内容较多,为了适应学生学习,课程整合为5个教学实践模块,18个学习项目。我们在项目设计时已经充分考虑到专业和企业的需要,体现“与专业结合、为岗位服务”的设计理念。深圳职业技术学院机电工程学院的计算机辅助设计与制造、数控技术专业、机电一体化技术专业等各专业都为机类专业,可以实施此教学模式。详见表1。

2.3 实践教学组织与安排

将Solidworks软件与机械制图课程融合,利用Solidworks实体设计软件独特的可视化造型、装配、运动仿真方法和多媒体教学设备,将“机械加工厂”搬到课堂中来,现场完成零件加工、虚拟装配、运动仿真、图纸生成,构件一个交互式教学平台,使机械制图易教易学。如:

2.3.1 在学习第一个模块时,先简单介绍三维立体图的识读及其尺寸标注,再利用Solidworks软件进行三维实体造型,将一个个鲜活的三维实体模型以各种不同角度展现在学生面前,让学生全面了解并熟悉实体模型的各种结构组成,为后面学习机械零件做准备。

2.3.2 组合体三视图模块是学习的难点,以前学生对于回转体的相贯线普遍感到想象困难,作图无从下手,现在可以先利用Solidworks软件现场完成零件加工,形象直观地演示相贯线的形成过程及其空间形状、位置情况,再反过来将三维实体生成三视图,并进一步引导学生学习三视图的投影原理及正投影的“三等”规律,帮助学生提高空间想象能力,熟练掌握该部分内容。

2.3.3 学习机件的表达方法时,先根据需要选择各种典型机件,根据各种机件的零件图进行三维实体造型,再利用Solidworks软件将三维典型零件生成各种如基本视图、向视图、斜视图、局部视图等视图,再进一步将有孔有槽的典型机件生成全剖、半剖、局部剖、旋转剖、阶梯剖等剖视图或断面图,让学生进一步了解并熟悉复杂机件的各种孔、槽的典型结构、位置及其表达方法。

2.3.4 零件及其零件图模块,可引导学生在Solidworks环境中,进行零件图图纸的提取、制作及标题栏的填写,并将课后准配的零件实体,按照正确的表达方法生成零件图并正确地标注尺寸,让学生主动地去了解熟悉零件图的功能及组成,进一步地学会如何科学地表达具体零件。

2.3.5 讲解装配体及其装配图模块时,可以利用Solidworks的虚拟装配、模拟动画功能来展示设备的装配流程,将三维模型按照正确的顺序进行安装、拆卸来讲解设备的装配过程,并进一步生成爆炸视图,让学生直观、逼真、立体地了解部件的装配关系和内部结构,了解装配体的工作原理,快速读懂装配图。

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【关键词】对口高职 机械原理 课堂教学 教学改革

一、引言

《机械原理》是机械专业(对口高职)本科专业的主干课和学位课之一[1]。在机械类本科专业课程中起着从基础课过渡到专业课、从理论性课程过渡到结合工程实际的承先启后的桥梁作用[2-5]。通过该课程的学习,学生能够掌握机构学和机械动力学的基础理论、基本知识和基本技能,掌握机构结构的基本知识,常用机构的工作原理和运动特点,机构的运动学和动力学分析、机构组合基本知识,还能够了解分析与机构设计的新理论、新方法及发展趋势。

二、教学现状分析

机械设计制造及其自动化(对口高职)本科专业招生对象主要为中职院校考生。与普招本科学生相比,他们基础知识比较薄弱,其主动学习能力也相对较差。如何在有限的教学资源的前提下激发学生的学习兴趣,提高《机械原理》课程教学的质量,降低教学难度,增加学生对机构的组合及运动分析的理解能力,最终提高教学效果是摆在我们面前的一个重要的课题。

三、教学内容的改革

目前,现有的机械原理课程教材理论性偏重,缺乏实际应用知识。理论深度与机制对口高职本科专业学生的基础和能力不匹配,导致学生学习比较困难,影响学习兴趣,从而导致学习效果较差。本课程在教学过程中,以专业教学计划培养目标为依据,以岗位任务为基本出发点,以学生发展为本位,设计课程内容。充分利用课程特征,加大学生工程体验和情感体验的教学设计,激发学生的主体意识和学习兴趣。笔者结合机械原理课程的实际教学内容,对教学内容资源进行优化整合。将课程教学内容分为平面连杆机构分析与设计、凸轮机构分析与设计、齿轮机构分析与设计和轮系分析与设计四个模块。对每个模块设计学习情境。具体案例和效果如下。

在平面连杆机构急回特性的教学过程中,以牛头刨床为案例,引出急回特性的含义。让学生弄清楚急回特性的定义。由定义引出急回特性与极位夹角的关系。最后,通过定义找出行程速比系数与极位夹角之间的关系。这样大大降低了学生对急回特性的理解难度。以实际例子,使学生认识所学知识来源于生活,应用于生活,加深学生的学习印象,从而引起学生的学习兴趣。

四、教学方式的改革

机械原理课程理论较重,对前期课程理论力学的学习效果要求较高。针对对口高职的学生,由于其基础相对较差,机械原理课程处于“教师难教,学生难学”的状态。为了让学生真正掌握这一门课程的相关知识,不仅要对教学内容进行改革,还要对教学方式进行改革。传统的教学方式属于“赶鸭子上架”式的教学模式。教师不断地在课堂上进行知识点的灌输,这样往往效果较差。笔者一方面在传统教学上注重多媒体技术的运用,加大动画演示教学手段;并且在教学过程中尽量采用任务驱动式、模块化等现代教学方法。另一方面,增加学生说课环节。对教学班级学生进行小组划分,每个小组自己设计一个教学选段,进行课堂教学。每个小组课堂教学效果进行评比,结果作为期末成绩的一部分。通过这种方法,让学生由被动学习转向主动学习,增加学生对知识学习的主观能动性。

五、结束语

《机械原理》课程是机械设计制造及其自动化(对口高职)本科专业的核心课程之一。它在培养机械类高级工技术人才的过程中,具有增强学生对机械技术工作的适应性,培养其开发创新的能力,为以后学习机械设计和有关专业课程以及掌握新的科学技术打好工程技术理论基础。通过对机械原理课程教学内容和教学手段的改革,提高学生的学习兴趣,让学生从“要我学”向“我要学”的学习态度转变,从而达到满意的教学效果。

【参考文献】

[1]w京,魏珊珊.机械原理课程的教学改革实践[J].化工高等教育,2007(01):14-16.

[2]匡兵,孙永厚等.面向应用的《机械原理》教学改革实践[J].科技信息,2012(33):707-708.

[3]宋少云.面向工程的机械原理的教学改革[J].大学教育,2014(03):103-104.

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关键词:“工程机械”;学习平台;教学改革

一、“工程机械”课程内容

“工程机械”是针对机械及土木工程类专业学生开设的一门理论与实践相结合的技术基础课。该课程的主要内容包括三方面:工程机械主要组成部件的特点、作用和工作原理;以推土机、装载机、铲运机、挖掘机和起重机为例,介绍“工程机械”的分类、组成、特点、工作原理和作业方式;大型施工机械作业方式、施工特点等。课程的目的是在培养学生自学能力的同时,使学生树立工程意识,为学生将来从事机械制造等相关行业奠定基础。

二、课程存在的问题

1.教材内容更新较慢

“工程机械”主要涉及的是一些理论基础,其中相当一部分内容已经不适合现代社会中工程机械的发展;对于一些大型施工机械的相关内容,教材很少涉及,这与目前国家大规模的铁路与基础设施建设中大型施工机械的充分应用形成矛盾。

2.教学过程单向,教学手段单一

教学过程中主要以教师的单边教授活动为主,学生被迫强制接受;教师仅满足于学生模仿和最大限度地记忆,学生实践应用大多采用传统的习题训练来完成,缺少研究型、综合型的实践应用。

随着计算机技术和信息技术的普及,计算机辅助教学手段已使传统的教学方法发生革命性的变化。但本课程的教学仍然以幻灯片为主,对于机械的工作特点、工作过程不能直观地展现在学生的面前,学生理解有很大的局限性。

3.课时压缩和教学内容扩充之间的矛盾

由于教学改革的深入和素质教育的实施,人才的培养由知识型人才培养模式转变为能力型人才培养模式,导致出现授课学时不断压缩的现象,而教学内容却在不断丰富,这就要求必须尽快解决这一矛盾。

三、多渠道教学平台建设

1.优化教材内容

在教材内容设置上,博传统课程精华,采现代技术特色,加强先进性,体现基础性;打破传统教材系统性差、内容陈旧、科技含量低等弊端。授课时,注重从施工现场收集最新资料,结合国内外最新技术补充教学,保证授课内容与时俱进,注重理论教学与实践应用相结合的原则。

2.加强多样化实践教学

课堂教学和实践教学是“工程机械”教学的两个不可偏废的分支。因此,除加强课堂教学多样化建设外,在实践教学中,我们还可引进工程机械的电动模型以及一些工程机械的典型零部件,通过观察、动手拆装使学生的认识思维与实践达到统一;制作动画仿真效果图、逼真的模拟机械部件以及液压系统的工作过程,使授课内容活泼生动;播放现场施工录像,了解施工机械具体工作过程,教学内容与实际应用相结合。

3.制作课程主页,搭建网络沟通平台

“工程机械”课程的教学内容仅有48学时,课时安排比较紧张,可通过制作的课程主页来开拓学生视野,增加学生学习兴趣。主页包括课程的简介、授课大纲、教学日志、学习方法、授课录像、教案以及与课程内容相关的网站链接等内容。通过开设网络沟通平台、论坛等方式,校内外学生可以进行交流,牢固其自身知识体系。学生可通过网络留言的方式与教师进行课后答疑,教师也可以通过某一固定时间进行在线答疑解惑。

4.改革考核手段

“工程机械”对学生学习成绩的考核主要分为两部分:平时成绩和考试成绩,侧重于记忆模仿能力的考核,具有一定的片面性,也不利于学生对工程机械更深层次学习。

改革后,在考核中我们注重实际应用与理论知识相结合、平时成绩与期末考试成绩相结合的考核方式。对于考核内容,增加具有启发性、理解性的题目,考核时除了单一笔试之外,兼有实物提问、根据动画仿真图提问等多种形式,提高学生潜能,调动学生学习积极性、主动性,全面提高学生的素质。

综上所述,对“工程机械”课程进行的教学改革,一是促进教师与学生交流、沟通;二是促使教学内容灵活多变、教学手段丰富,提高教学质量;三是使得考核手段全面,激发学生学习动力。

参考文献:

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1合理安排教学内容

为提高教学质量,应使教学内容更具针对性和合理性。本课程结合高职教育特点并通过对食品企业以及相关行业的调研,分析其职业岗位的设置及其用人标准,对原课程内容进行了重新整合和设计,更加突出职业应用能力的培养。我校食品工程专业根据企业需求分为乳品、肉品、烘培等加工方向,由于目前市场上食品机械类教材涉及的内容较广泛,因此需根据实际情况自编讲义。在自编讲义过程中,我们坚持“以成果为导向”的课程设计理念进行编写,力求突出学生的主体地位以及学生职业能力的培养,最终使学生达到懂结构、懂原理、懂操作、懂维护、懂选型的学习目标。为此我们在教学内容组织与安排上(如乳品加工专业方向),制定了“1、2、3、4”基本原则,即1个主线:以乳品加工设备为主线;2个统一:理论与实践、知识与能力的统一;3个优先:内容的实用性优先于系统性、实践内容优先于理论内容、技能训练优先于知识教学,并使这两者相互协调起来;4个结合:教与学、学与练、课上与课下、校内与校外的相互结合。在此原则基础下,根据乳品加工工艺依次讲解相关机械设备,同时增加机械制图、机械基础等方面的知识,另外在每章内容后增加一些先进食品加工工艺及相关的设备介绍,以培养学生可持续发展的能力。

2增加实践学时分配

为提高教学质量,应加大实践学时分配。食品机械与设备课程内容涉及食品常用机械的结构、原理、选型、使用与维护等知识,是一门实践性与应用性较强的课程,而学生平时很少接触食品机械,在学完相应的理论知识后,应及时带领学生到实训基地或工厂进行参观学习,以增强学生对机械设备的感性认识,因此,为了提高教学质量,必须增加实践学时分配。实践内容主要包括对废旧机械设备进行拆装;根据生产工艺流程,正确操作相关设备并生产出合格产品;绘制机械结构并说出各部位作用;手工制作简单设备模型等,通过这些实践操作可激发学生学习兴趣。

3灵活运用行动导向教学法

为提高教学质量,教学过程中应尽量采取行动导向教学法。“行动导向”是指以职业行动和工作任务为主导的教学指导思想。行动导向教学法不是指一种具体的教学方法,而是一系列教学方法及技术的组成。行动导向教学法在高职食品机械与设备课程中应用可行且效果显著,这在教学实践中得到了证实。

(1)多媒体演示法。食品机械与设备涉及的结构图多且较复杂,随食品加工设备新品种的不断涌现及更新换代,传统的挂图已不能满足教学需要,因此充分利用多媒体技术,将教学内容以图、文、声、像的形式生动、形象、直观的表现出来,以激发学生的学习兴趣,这大大提高了教学效率和教学效果。

(2)现场教学法。对于典型的机械设备,可将理论课搬进实训基地进行现场教学,如在讲到旋风分离机时,让学生在现场先观察设备的外形结构,提醒学生注意进料口、出料口与排风口的相互位置,让学生思考为什么这么设计?为下一步的工作原理学习奠定基础。

(3)任务驱动教学法。任务驱动教学法就是让学生在典型任务的驱动下,通过自主探究和学习,在既定时间完成既定任务;其具体实施过程是兴趣导入、任务提出、任务实施、评价考核。如在讲到胶体磨、高压均质机时,让学生根据所查资料并以组为单位对设备进行操作并生产出相应的产品(如果汁),后进行组内自评和组间互评,这不仅使学生掌握相关知识,而且也培养了学生分析及解决问题的能力。