机械基础课程设计总结范文

时间:2023-04-11 23:55:07

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机械基础课程设计总结

篇1

关键词:中职学校;机械设计基础;教学方法

“机械设计基础”是机械各专业一门重要的专业技术基础课,它的主要教学任务是使学生了解常用机构,掌握通用零件的工作原理、特点和基本知识的应用,使学生初步掌握根据具体工作条件及相关标准、规范,选用机构及零件类型,能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核,能够设计简单机械传动机构。本文根据“机械设计基础”课程的实践教学经验,提出几点提高教学效率的见解,以期有助于提高“机械设计基础”课程教学质量。

1.理论知识要与实际应用相结合

“机械设计基础”课程综合应用“机械制图及CAD”“公差与配合”“金属材料”“工程力学”等课程理论知识解决常用机构及通用零部件的分析和设计工作,使学生掌握常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用,了解常用机构的基本理论和设计方法,让学生拥有机械设计能力,能独立设计简单机械及传动装置,让他们掌握系统的理论知识。由于该课程教学内容理论性强,内容抽象、知识繁杂、逻辑性差,内容枯燥、乏味,学生在学习本课程时,总是有些不力不从心,因此,教师在教学过程中要注意将理论知识与实际联系起来讲解。

2.课堂教学导入应该形象、生动、直观

一堂课中有效的教学导入不但能使学生积极地接受教师所授新知识,而且还可以控制学生的非智力因素,让学生快速将把注意力集中到学习任务上,起到事半功倍的效果。中职学生好奇心极强,做事凭兴趣,且自我约束能力差。因此,在讲授每个新的机构或零件时,教师应该要让学生对其有良好的感性认识,让学生通过有声、有色、直观的教学模型学习信息。这样能将学生的多种感官调动起来,参与教学活动中来,利用知觉规律组织教学,从而提高教学效率。

3.多媒体教学与传统教学模式有机结合

随着科技的飞速发展,教学手段越来越丰富,也越来越先进。在本课程各个教学环节中有机地运用多媒体教学,以克服传统教学模式的时间和空间限制,具有非常显著的效果。具体地讲,这门课程主要涉及常用机构与通用机械零部件,教师除了可以利用大量的实物模型进行讲授外,还应该结合学生学习情况制作多媒体课件,以此增强学生的感性认识,使教学活动变得生动、形象,教学内容更加丰富。

4.及时进行阶段总结、考核

这门课对中职学生来讲,还有一个学习特点,就是老师讲解时明白,看书一看也懂些,但就是不会应用相关知识解决实际问题。总而言之,学生对该课的学习还只是停留在表面的形式上,对课程的实质、其中的奥秘还没有真正领悟。当然,这需要从量变到质变的漫长过程。因此,教师要及时进行教学阶段总结,并分析它们之间的关系和注意事项,从而逐渐提高学生综合分析和解决问题的能力。

5.搞好系统总结与复习

课程结束后,老师要进行一次全面、系统的总结与复习,使学生对课程有较全面、深入的理解。复习时教师只需概括性地总结,没必要详细讲解,可针对学生情况编写复习材料。在复习材料中,教师应对各教学难点从不同深度进行全面、系统的总结和分析,使学生从复习资料中能一目了然地检阅自己的学习,老师再通过答疑、做示范答案等形式使问题得到及时有效的解决。这样,可以保证每位学生在复习过程中内最大限度地弥补学习的薄弱之处,收到最佳的学习效果。

“机械设计基础”课是中职学校机械类专业一门重要的技术基础课,是连接专业基础课和机械专业课的桥梁,在学生的知识结构中处于关键位置。这门课的学习为学生学习后续专业课及毕业后从事各种机械的维修和开发设计打下坚实的基础。因此,“机械设计基础”课程进行教学改革改进势在必行,提高教学质量是从事机械专业教学的每一位教师永恒的追求,也是一项长期而艰巨的任务。改良教学方法,对于该课程的教师而言任重道远,教师需要不断地探索和实践新的教学方法、不断地总结经验,才能适应当前社会对高技能人才的需求。

参考文献:

[1]陈立德.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]朱如鹏,郭学陶.机械设计课程设计[M].北京:航空工业出版社,1995.

篇2

论文关键词:高职;机械设计基础;教学方法

《机械设计基础》课程是工科专业一门重要的专业基础课,是对学生进行设计能力、创造能力、工程意识训练的主要课程,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。该课程具有较强的理论性与实用性,旨在培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。但是该课程涉及理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、机械零件、液压气压传动等多方面内容,知识面宽,理论性强,而学生对这些知识和理论却很生疏。因此,在教学中学生缺乏学习兴趣,教学难以取得较好的效果。为此,笔者着重对《机械设计基础》课程的教学方法进行了探讨和研究。

帮助学生建立总体的知识框架

在几年的《机械设计基础》教学实践中,笔者深有感触,该课程由于理论性过强,实践性缺乏,学生缺乏相应的感性认识,难以建立一个整体的知识框架,难以将各章节的知识点有机地结合起来,给教学带来了很大的困难。鉴于此,教师在讲解本课程每一章节前,首先应让学生对要讲到的知识结构体系有一个系统的总体认识,强调每一章节之间的联系及其应用,以及本课程在教学内容方面应着重讲哪些基本知识、基本理论和方法;其次,应在实践能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等,使学生从整体上把握好本课程的特点,帮助学生对本课程有一个总体的认识,从而建立一个总体的知识框架。

利用现代教学手段提高学生的学习积极性

在教学实践中,教师应充分利用实物、模型及挂图,通过在课堂中演示,增加学生的感性认识。学生在课堂上集中注意力的时间是比较短的,长时间地集中注意力,会引起他们的思维疲劳甚至厌烦。如果能利用现代多媒体教学手段,给学生一种具有新意的刺激,可以使学生的大脑皮层从原来的抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生的学习积极性。如讲到带轮时,播放带轮传动动画,可使学生有实际生活感,讲到轴系零件时,可适时地给学生在大屏幕上展示轴、键和轴上零件(比如一个带轮)配合的动画。利用现代教学手段的强大表现力吸引学生的注意力,必然会激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。

处理好教师与学生的角色

学生是信息加工的主体,是知识的主动建构者;教师是学生的帮助者、促进者和指导者。对高职教学而言,学是矛盾的主要方面,教是矛盾的次要方面。因此,教师应注意在“学”字上多做文章。

《机械设计基础》课程具有实践性强的特点,在传统灌输式课堂模式下,其内容的广泛性与学时的有限性之间的矛盾影响了学生的知识掌握和分析设计能力的培养,远远不能适应素质教育的要求。该课程有些内容是对现实的抽象概括,有些则是现实相关内容的直接描述。在教学中,教师对直接描述实践的内容可采取现场教学、模型演示、光盘观摩、动画模拟、课后作业、操作性实验等多种形式,提出问题让学生自己探究解决。在学生解决问题的过程中,教师予以启发和引导,这样就在不知不觉中完成了师生间的互动。在活动中,可将学生分成几个小组,让各小组成员共同完成某项任务,并进行小组团体考核,从而加强学生的团体协作能力、相互学习能力和探究能力的培养。 转贴于  注重学生对教师教学的反馈

教师教学的目的是让学生获得知识和能力。对教师教学效果的评价,学生最有发言权。学生是教学活动的主体,教师要关注学生的教学评价。

《机械设计基础》课程教学存在一定的难度。由于其理论性和抽象性比较强,一部分学生可能在学习过程中存在这样或那样的问题,为了使自己的教学有的放矢,教师必须注重学生的反馈信息。教师应加强与学生沟通,采取多种形式了解学生。针对学生学习中存在的问题,不断改进自己的教学方法,使自己的教学适应学生,适应课程,进而更好地达到教学目的。

充分利用多种教学手段

随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展,本课程需要向学生讲授的内容越来越多。要想在有限的教学课时内完成规定的教学内容,同时取得比较好的教学效果,教师必须精选教学内容,做到实用、够用。讲授时应突出重点和难点,结合本课程特点,重点讲清原理、设计方法、结构与应用。

要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中,充分利用实物、模型,增强学生的感性认识;通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解,提高学生的工程意识,激发学生的学习兴趣。可以引入CAI教学课件展示各类机构的运动过程,呈现不易观察的零件内部结构与动态特征,演示实际加工机床的运动与加工过程等,使学生的视觉活动和听觉活动有机结合,变枯燥的结构内容为形象生动的内容,增强学生的感性认识,启发和引导学生积极思维,增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。

总之,采用行之有效的多种教学手段,不但可以改变传统的教学方式,使课堂教学变得生动活泼,提高学生的学习兴趣与热情,同时可节省大量的讲授时间,使教师在同样的时间内给学生传授更多的相关知识和信息,使教学效果与质量都得到提高。在教学实践中,要认识到各种教学手段都有其自身的特点,在课程教学中应充分发挥各种教学手段的长处,使其相互补充,以取得良好的教学效果。

加强实践教学活动

《机械设计基础》课程是一门实践性很强的专业基础课,加强学生的实践教学,可以使学生的认识得到升华,从知识型到思考型再上升为创新型。应多让学生进入实验室开阔视野,通过实验和实践,使原来抽象的理论鲜活起来,从而激发学生的学习兴趣和创造力。另外,开设新的实训组合有利于使学生掌握机械工程领域常用的实战手段和方法,培养他们的分析与综合能力及运用现代技术手段解决工程实际问题的能力。

篇3

一、目前教学中存在的问题

(1)培养目标对于高职学生而言,将来所从事的职业大多是面向生产第一线。所以,学生应具有解决生产实际问题并在实际工作中应用的能力,而不需要象本科生那样,重点培养学生的创新和综合设计能力。因此,在教学中应加强学生对工程实际中常用机构、零件等知识的学习和结构的拆装等动手能力的培养。

(2)教学内容及教学时数目前,课程所选用的教材普遍存在内容不符合必须与够用的原则,有的教材重理论分析,轻实际应用,而与工程实际结合的相关内容偏少,且实例少;有的教材则是在本科教材基础上的压缩和删繁就简,而导致所含内容不够或教学时数较少与教学内容多的矛盾。高等职业技术教育培养的是高等技术应用型人才,必须要求实践性教学环节的课时数高于理论教学课时数。

(3)教学方法注入式教学与高职教育的教学特点不相适应。注入式教学在教育目标上,重知识的传授而忽视学生能力的培养,往往采用的是单向填鸭式的强制灌输,这样,既不利于学生个性的发展,也不利于学生创造性思维和创新能力等综合素质的培养。

(4)教学手段传统的教学手段与现代教育的大信息量、高要求相互矛盾。《机械设计基础》课程的特点是四多,即讲授的机构多、零件多、图表多及设计计算多,仅靠一块黑板、一支粉笔的陈旧教学手段显然会影响教学的效果和知识的传递。

二、教学改革的原则及基本思路

《机械设计基础》课程内容有较强的理论性和实用性。本着理论必须与够用及注重培养学生解决工程实际问题和创造性思维能力的原则来实施教学改革。具体思路如下:

(1)更新旧的教材体系,优化重组课程内容将《机械设计基础》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机械设计综述。这样安排就将以往的机械原理和机械设计两门单列的技术基础课程有机地融为一体,形成了课程新体系。课程新体系首先从机械的整体出发,从宏观上使学生了解机械整体的基本知识和要求,把握零件和整体的关系。从简易的联接入手,到各种机械传动、支承结构,以机械传动(除带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动外,还包括连杆传动机构、凸轮传动机构、棘轮传动机构和槽轮传动机构)为课题重点,把握各种机械传动的特点,为培养学生机械安装和调试能力打下良好基础。机械设计综述一章,强化了整机设计的内容,对机械设计的一些共性问题进行综合阐述,为两周的课程设计做准备。

优化重组课程内容。如齿轮传动部分尽可能减少繁琐的理论推导而直接引用,以突出工程实用。同时,将同一知识点的内容融合在一起,以增强知识的系统性和教学的连贯性。如齿轮传动与齿轮设计,带传动与链传动。另外,适当补充有关新知识与新技术,以扩大学生的视野,开拓学生的思路。在螺纹联接中增加介绍滚动螺旋传动,带传动部分增加同步带传动等新知识。

(2)提高教师的综合素质和工程素质,增强教师的敬业精神教师的综合素质应包括两个方面:一方面要有高度的责任心和敬业精神,另一方面要有较高的教学水平。青年教师其理论水平不比老教师低,能满足高职教育的教学需要。但由于市场经济等各种因素的影响,青年教师对教育工作的责任心和敬业精神,往往不如老教师,另外,大多数青年教师没有机会参加真正的机械工程设计,因此实践经验相对不足,工程意识相对单薄,在教学中往往照本宣科,不能做到理论联系实际,举一反三,难以激发学生的学习积极性。针对这些问题,应该要求青年教师上岗前便通过学校组织的岗前培训外,还可采取如下措施:一是青年教师在上讲台前要过好三关:即听课、备课和试讲关。二是通过听青年教师的课,并了解学生对青年教师教学的反映,及时对青年教师的教学工作加以总结,肯定其成绩,指出其不足之处。

(3)充分利用多种教学手段,改进教学方法,达到最佳教学效果随着教学改革的深入和课程体系的调整,机械设计基础课程的教学时数越来越少,但随着科学技术的进步和机械设计学科的发展,需要向学生讲授的内容却越来越多。如何在有限的教学时数内完成规定的教学内容,同时取得比较好的教学效果,除了要精选教学内容,讲授时突出重点、难点,缩短课堂讲授与板书的时间外,应充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段,特别是现代化的教学手段。在教学实践中,我们可充分利用实物和模型在课堂上给学生演示,增加学生的感性认识;通过播放录像带使学生对各种机构和零件的结构、工作原理和在各种机械中的实际应用有深入的了解,提高学生的工程意识,激发学生的学习兴趣;通过引入CAI教学,特别是计算机动画可使学生更形象地理解课堂上不易讲清楚的机构工作原理等,使课堂教学更生动、直观。总之,行之有效的多种教学手段的应用,不但可以改变传统的教学方式,使课堂教学变得生动活泼,提高学生的学习兴趣与热情,使教师在同样的时间内向学生传达更多的知识和信息,教学效果与质量都得到提高。因此,现代化的教学手段必须与传统的教学方法有机地结合起来,才能充分发挥教的主体教师和学的主体学生的主观能动性,对提高教学质量起到事半功倍的效果。

(4)改进实验教学,提高课程设计的质量机械设计基础实验是机械设计基础课程教学的实践环节,是学生学习该课程进行工程实践的主要途径,对于培养学生的工程实践素质、巩固理论知识、提高实践动手能力,具有不可替代的作用。对课程原有的实验进行了更新,淘汰了一些内容陈旧、验证性的实验。如:渐开线齿廓范成实验,而代之以带领学生到专业的齿轮加工厂参观,如泰隆减速机股份公司、飞船厂等,全面了解齿轮的加工过程,从毛坯、锻造、机加工、热处理等全过程。另外,为了配合课程设计,培养学生动手能力,增加减速机的拆装和轴的测绘两个实验。

机械设计基础课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个重要教学环节,它的实践性、综合性和整体性都比较强。课程设计的目的是使学生能综合运用机械设计基础及有关课程的理论和生产知识进行设计实践,使理论知识和实践密切结合起来,并在设计实践中学习和运用基本理论进行传动装置或简单结构的设计。通过课程设计培养学生分析问题和解决机械设计问题的能力,使学生在计算、结构设计和构思、运用并熟悉设计资料、标准、规范等方面必备的机械设计基本技能。

由于学生在课程设计过程中是第一次较全面的设计训练,尤其是结构设计和工艺设计问题。为了加强这一薄弱环节可采用多元化教学手段,从三个方面进行努力:1)在课堂教学中加强结构设计的教学内容。如联接、齿轮传动、带传动、轴等章节各上一次结构课,让学生增加感性知识。在课程设计之前,安排学生做减速器拆装实验,使每个学生自己动手把几种典型减速器拆开,了解各部分的结构以及其各附件作用,并完成一张轴系结构图,从中了解到结构设计要考虑的问题。2)利用现代教学手段使学生在课程设计前充分了解设计内容和常见错误。零件的加工是学生的一个薄弱环节,不了解这方面内容,学生难以设计出合理结构。针对这一情况,通过教学录像带,使学生了解箱体、轴、齿轮等常用零件的加工过程,并通过正确的结构和错误的结构进行对比,让学生加深印象。此外,还可以在多媒体教室利用课程设计CAI软件对学生进行任务布置,利用软件中动画功能和交互性能使学生全面了解设计内容和步骤的全过程(总体介绍、设计计算、装配图设计、零件图设计、编写设计说明书),收到了教师在黑板上讲解难以达到的效果。3)严格把关,规范课程设计全过程。课程设计共分六个阶段,即设计计算、装配草图设计、完成正式装配图、零件工作图设计、编写设计计算说明书、课程设计答辩。每个阶段,指导教师必须严格把关。通过严格的训练,学生不仅掌握简单机械的设计方法,而且对机械设计课程的内容又有更深的理解,对其他课程的有关内容也进行了一次全面的复习,同时也为以后的毕业设计打下了坚实的基础。

(5)规范课程教学的各个环节,加强对教学质量的监控规范课程教学的各个环节即对该课程的课堂教学,课程设计教学及实验教学的各个实施环节均要制订规范,提出详细要求,并要求教师在实践中遵照执行。同时,对考试和考核也进行规范,建立试题库和习题集,实现同一课程,同一试卷,教考分离,共同阅卷和同一评分标准,对学生的试卷及课程设计图纸及时存档。严格执行学校的教学管理制度,完善听、评课制度,加大教研室、系领导随机听课的频率,抽查学生作业,听取学生对任课教师的意见并及时反馈给任课教师,通过对课程教学全过程的监控,从而有效地保证教学质量。

篇4

关键词:机械工程控制;控制理论;教学改革;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)22-0061-02

随着现代科学的迅猛发展,传统的机械工程学科发生了极为深刻的变革。控制理论、微电子技术、计算机技术与机械制造理论与技术的结合,促使机械工程领域各个方面发生根本性的变化,并且促进了机械工程中先进制造技术的发展,《机械工程控制基础》课程的开设就是为了适应这一现代科学技术变革的需要。“机械工程控制”是一门研究“控制论”在“机械工程”中的应用的科学,同时,它又是一种方法论,是科技工作者分析和解决问题的有效手段。《机械工程控制基础》课程是一门专业基础课,主要面向机械设计制造及其自动化专业本科生开设,既为后续的数控技术、机电一体化技术、机械工程测试技术、机器人技术等专业课程提供理论基础,也为学生毕业后进一步深造,以及从事机电一体化控制相关领域的应用与研究工作打下必要的理论基础。本文从课程的教学目标出发,结合课程的特点,对课程的教学方法进行分析研究,提高学生学习兴趣,培养学生的知识综合能力,使课程教学达到良好的效果。

一、明确课程教学目标

教学目标是课程教学的主线,教学过程中要时刻谨记课程的教学目标,深入理解课程的教学要让学生掌握什么、理解什么、最终要达到怎样的效果,所有的教学手段、教学方法应紧紧围绕这一主线进行。我校开设的机械工程控制基础面向机械设计制造及其自动化专业,总学时40学时(其中实验6学时),根据学时的设置和课程内容的系统性要求,我们制定课程的教学目标如下:①使学生理解控制系统的基本概念和掌握自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法。②学会运用Matlab进行控制系统辅助设计和分析。③使学生能以动态(动力学)的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统;从整体而不是分离的角度,从整个系统中的信息传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为。④能结合工程实际,应用经典控制理论中的基本概念和基本方法分析、研究和解决其中的具体问题。教学目标的设定针对学生的个体发展需要,分层次,逐步提高。其中,既有共性,即所有学生必须掌握的,又包含个性,即体现学生自我发展的需要。

二、针对课程特点,制定教学方法

教学方法的制定应从课程的特点出发,才能达到良好的教学效果。工科类课程大多枯燥乏味,机械工程控制课程更加如此。机械工程控制基础课程内容涉及面广,课程的内容侧重理论,使得课程内容复杂且抽象,因此,如何提高学生学习课程的兴趣,从而发挥学生学习的主动性,是该课程教学中存在的普遍问题。

1.精彩的绪论,是激发学生兴趣的关键。机械工程控制基础课程的特定决定了该课程丰富的内涵,通过精彩的绪论内容,让学生进入课程中来,体会到课程的重要性,激发学生学习该课程的愿望,是整个课程教学成败的关键。①感性认识阶段。通过控制理论的发展历史、丰富的多媒体素材、控制理论在军事中的应用以及控制理论在家用智能电器中的应用,不但让学生耳目一新,又让学生感受到它与自己息息相关。②理性思考阶段。经典的实例和素材不单是简单的堆积,更要带领学生去深入的思考,通过讨论和师生互动的方式,让学生体会控制论的思想、方法,从而为理论教学奠定基础。

2.深入理解课程教学目标,系统化理论教学内容。课程的教学内容以系统建模―系统分析―系统校正为主线,首先让学生了解课程教学的总体结构。①了解系统模型:系统的微分方程、传递函数、频率特性模型之间的转换关系。②了解系统分析:时间响应分析、频率特性分析、系统的稳定性分析。③理解系统建模和系统分析的目的:系统的综合校正。通过使学生了解课程的总体结构,使学生明确学习目的。

3.深入理解课程教学目标,系统化理论教学方法。①侧重结论,淡化过程。结论的理解和总结贯穿于课程的始终,对结论的理解是课程教学目标的基本要求。结论的产生通常的教学过程是:物理模型―抽象―数学模型―分析―结论。在教学过程中应让学生理解和掌握这一分析结论的过程和方法,并淡化每一次结论分析过程中的数学推导过程,避免教学内容的枯燥和抽象使学生产生厌学的心理。②侧重应用,深化综合。通过具体化物理模型,应用基本概念与基本理论解决具体问题,最终使学生深入理解概念和理论的内涵。

三、理论与实践结合,提高学习兴趣

机械工程控制基础课程实验采用Matlab软件进行仿真分析,将课程理论应用通过软件进行实践应用,提高了学生对课程理论学习的兴趣,并加深了对理论知识的理解。课程的实验具体设置如下:①Matlab软件基本操作实验:应用Matlab软件进行基本的数学运算。②控制理论仿真基本操作实验:应用Matlab软件进行控制系统建模、时间响应分析、频率特性分析和系统的稳定性分析。③综合性试验:针对给定的系统及其性能指标要求,建立系统模型,应用Matlab软件进行系统的综合与校正。④设计性实验:自己设计控制系统,建立系统数学模型,进行Matlab仿真分析,应用自动控制原理实验箱,连接控制电路,分析系统。

四、以教学目标要求为基础,制定考试内容

机械工程控制基础课程中的基本概念、基本理论和基本方法,贯穿于课程的始终,对课程中基本概念、基本理论和基本方法的理解是课程的基本要求,但课程的教学目标更注重对知识综合应用能力的培养。因此,在考试内容的设置上应以综合试题为主,突出教学目标,通过知识的综合应用体现学生对基本概念、基本理论和基本方法的理解,避免学生考前突击、死记硬背、甚至考试作弊等现象。

五、改革考核方式,建立全程考核模式

机械工程控制基础课程的考核采用期末考试占60%,考勤占10%,作业占10%,实验占10%,文献查阅实例分析占10%的考核方式。采用全程考核模式,降低了期末考试在总成绩中的比重,使成绩构成多样化。作业的布置应少而精,使学生更多的思考问题,查阅资料,分析和解决问题,不但减轻了学生的学生负担,更锻炼了学生的自主学习能力。

本文就机械工程控制基础课程的教学目标和课程特点,分析了课程的理论教学方法,制定了课程实践教学内容与考试内容的设置,提出了课程的考核改革方法,实践证明,采用该教学方法,提高了学生的学习兴趣,锻炼了学生的自主学习能力,达到了良好的教学效果。

参考文献:

[1]杨叔子.机械工程控制基础[M].第六版.武汉:华中科技大学出版社,2011.

篇5

关键词 机械制造 自动化

中图分类号:TH12 文献标识码:A

1 21世纪我国实现农业现代化对农业行业人才的需求

国家“十一五”规划强调装备制造业要努力实现由“中国制造”走向“中国创造”,该专业的专业背景是装备制造业,加强该专业建设具有重要性、必要性和紧迫性。随着科学技术的发展,农业机械的内涵也在不断扩大。农业机械已不仅仅局限于拖拉机和耕耙播收等田间作业机械,而是农业生产过程中使用的各种机器设备的总称。从世界各发达国家的农业现代化发展历史可以看出,任何先进的农业技术要大面积推广、高效率规范化实施,都必须使用农业机械。农业机械是实现农业现代化的重要手段。改革开放以来,随着农村经济体制改革的不断深入,农业机械制造企业和农机服务业象雨后春笋般地不断涌现,并呈快速发展态势。农业机械产品质量不断提高,性能不断完善,新产品不断涌现,市场竞争也日趋激烈。但从国内目前情况来看,农业机械发展水平还比较低,设计制造技术相对落后,普及应用程度不高,与发达国家相比还落后几十年。在农机行业中,现有工程技术人员的比例严重偏低,人才断层现象严重,人才接续困难。此外,专业不对口,知识老化,学历层次低等现象也很严重。许多农机企业迫切期望大学毕业生前去工作。

2 加强专业建设,发挥优势,突出机械学院校机械设计制造及其自动化专业的专业特色

本专业牢牢把握装备制造业发展方向,将机械、电子、计算机、自动控制等学科有机交叉、渗透、融合,形成了以“机电结合为核心,以数控技术为龙头,以机械CAD、CAPP、CAM、CAT、CG有机交叉模块为主线”,以“产学研结合、理论教学与科研实践案例相结合、课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学特色,凸现出高素质复合型高级工程技术人才的培养特色。从我校机械设计制造及其自动化专业的发展历史、现有的学科水平、办学条件和师资队伍结构,以及农机行业发展对人才的需求态势可以看出,机械设计制造及其自动化专业的发展基础在农业机械,专业的学科优势也在农业机械。因此,在加强基础、拓宽专业面和保证本专业人才培养基本质量的前提下,仍应坚持以农业机械设计制造为本专业自身的特点和办学特色。只有这样,才能在现有条件的基础上,调动起各方面的积极性,扬长避短,在很短的时间内迅速建成高水平的学科体系;才能充分利用现有办学条件和发挥学科优势,培养出高质量的、独具特色的工程技术人才。

3 优化课程体系,加强实践教学

机械设计制造及其自动化专业的课程体系主要由必修课和选修课以及实践性教学环节组成。其中必修课包括公共课、基础课、技术基础课和专业课。选修课包括柔性专业方向课(限选课)、专业任选课、人文社科类公共选修课等。课内总学时为2520。实践性教学环节37周,主要包括教学实习、生产实习、课程设计、毕业实习和毕业设计等。优化课程体系,应体现加强基础、拓宽专业面和突出专业特色。课程设置中,以机为主,机、电、液、气、材相结合的技术基础课程是核心,是从事机械设备设计、制造、试验研究工作的知识基础。专业课时的比例控制在10%以内,既要体现专业特色,也要体现淡化专业。专业课程设置为:测试与传感技术、机电一体化技术、机械制造工艺、农业机械设计、机械系统设计等。

在专业任选课中,设置有关农学、生物学、经济学等方面的选修课程,以适度拓宽专业面,体现专业特色。这种适度扩大选修课种类和数量,适度放宽柔性专业方向选择权的做法,有利于调整学生的知识结构和能力结构,扩大专业知识面和增强素质培养。在实践性教学环节中,仍保留2周的农业机械生产实习,为农业机械及其装备的使用、维护、性能及结构设计奠定实践基础。尤其在专业课程设计与实践和毕业设计教学环节中,可根据学生所选柔性专业方向,分农业机械、农用运输机械、通用机械和其他一般机械进行设计与实践。这样既充分利用了现有条件,发挥了办学优势,又突出了专业特色,体现了人才培养的多样性,改变了相同专业的学生在知识结构和能力结构上千人一面的状况。

总之,学习机械设计制造及其自动化专业,拥有扎实自然科学基础、机械工程技术基础和较好人文社会科学基础,了解本学科前沿发展动态,具备较强的工程实践能力、自我获取知识能力、创新创业能力、组织管理能力、团队协作能力。成为拥有国际视野的复合型高级工程研究及工程应用型人才,为人类的发展繁衍做出贡献。

参考文献

[1] 程树珍.关于过程装备与控制工程专业核心课程教材体系的构建[J].化工高等教育,2003,1(75):57-58.

[2] 陶秀祥.过程装备与控制工程专业的知识体系与人才培养模式[J].煤炭高等教育,2005,5:91-93.

[3] 喻九阳.过程装备与控制工程专业建设的探讨[J].化工高等教育, 2004,3(81):17-19.

[4] 周勇军.过程装备与控制工程专业实验教学的改革与建设[J].实验室研究与探索,2004,12:165-169.

[5] 张锁龙.过程装备与控制工程专业生产实习管理的探索与实践[J].江苏工业学院学报,2004,3:59-61.

[6] 余历军.论过程装备与控制工程专业生产实习的功能与基地建设[J].高等理科教育,2004,6(58):95-98.

篇6

关键词 机械基础课程 创新教学 实验 设计

中图分类号:G424 文献标识码:A

Reform Experiments and Design Training and Promote Innovative

Teaching of Machinery Basic Courses

HAN Shangyun

(Guangzhou Public Utility Technician College, Guangzhou, Guangdong 510100)

Abstract Machinery foundation course as a professional basic course of machinery professional, has a strong theoretical and practical, is the successor of students studying professional courses necessary theoretical foundation courses, mechanical foundation courses on innovative teaching mechanical engineering training innovative talents with important effect. Based on the mechanical basis for curriculum reform experiment with design, develop and improve students' innovative design and practical ability, so as to promote innovative teaching mechanical foundation courses.

Key words machinery basic course; innovative teaching; experiment; design

1 在教学中增加研究性实验和创新性实验

我国的机械工程技工教育的教学目标就是为了培养具备工程实践能力和创新能力的技术人才,根据这一目标就可以发现,传统的机械基础教学实验注重于课程基本原理的演示、理论验证以及实验操作技术的掌握方面,而忽视了对学生的实验设计、实验技术、创新能力等培养,因此在教学中关于工程实践环节方面相对比较薄弱,而要培养和提高学生的动手能力和创新能力就需要各种试验进行配合。实验不仅仅只是对教材知识的验证和演示,而应该更加关注实验是否能够激发学生的创新思维和提高学生的动手能力。

因此,就可以在以往的实验项目基础上增加一些具有创新性与综合性的实验项目,如3DMC机构组合与创新实验、JPCC平面机构组装实验、轴线结构创意设计实验等。通过这些实验让学生亲自动手进行组装、调试、设计、研究,从而培养学生的综合能力。如在3DMC试验台的开发和研制中,就是按照机构组成原理和创造性思维原理进行设计的,它是具有综合性较强的智能化实验测试设备。这个试验台可以对学生在机械原理、机械设计学习中所萌发的各种创新性思维进行实现。试验台不仅包括了组成机构的高、低副杆组,组成这些杆组的各种构件、机架以及其它的辅助连接件等,也包括了关于机械转动方面的内容,有凸轮机构、齿轮机构、带传动、蜗轮蜗杆传动,通过对实验台的研究提高学生的机械传动方案的设计能力。通关试验台还可以对执行构件和中间任意构件的速度、位移、加速度进行测试通过进行实验,让学生将教材中的知识与自身的思维、动手能力相结合,对实验题目进行分析,对实验方案进行构思和优化,对试验设备进行拆装等,从而逐渐培养和提高学生的分析能力和解决问题的能力,将理论与实践相结合,通过实践让理论知识得到验证、延伸和创新。

2 对课程设计模式进行改革,使设计内容更具创新性

机械基础设计训练一般有课程设计和机械设计创新活动。在机械课程体系中,课程实践是一个非常重要的实践环节,传统的课程设计模式与设计内容已经不符合对创新人才培养的要求,因此需要改变课程设计。如在机械原理课程设计中,将原来使用解析法和图解法在做机构的运动分析改成了机械系统的运动方案设计。可以在完成理论教学后进行课程设计任务,也可以在理论教学完成一定程度就与其同步进行。提前将任务告诉学生,让学生做好准备,查阅资料。这样就可以发现问题,如果遇到不懂的问题就可以自己查阅资料进行解决,或者是教师在进行教学时,就可以针对性地去解决问题,从而提高学生的自学能力以及加深他们对知识的理解。在进行课程设计时,要本着学生是主体,而教师只是辅导的思想进行,提高学生的主观能动性。同时课程内容的设计要具有灵活性,可以让教师给出,也可以让学生自己拟定题目,而学生自定题目就要求他们要进行更多的调研工作,这样就可以了解更多的设计内容。在进行机械系统运动方案的设计时,可以分小组进行,这样学生通过交流合作发挥出集体的力量,同时学生个人也能够发挥出自己的独特见解,这样有利于学生综合素质和创新能力的提高。又如在机械设计中改变课程设计模式时,利用CAD编程代替原来的减速器传统设计模式,这样不仅可以让学生熟悉现代设计理论,同时也可以提高他们的计算机编程水平。在课程设计环节利用计算机仿真软件,可以辅助学生制作虚拟样机操作等。 (下转第107页)(上接第103页)

3 开展创新设计活动与创新型实验开发

在课程设计与创新设计中将实验装置作为相关载体,是课程改革的一项重要任务。在实验室中进行课程设计或创新设计,如通过对3DMC试验台的开发和研制中,完成一些学生的课程设计,通过试验台将学生在机械原理、机械设计学习中所萌发的各种创新性思维进行实现。对于各个基本结构,它们的性能是非常有限的,只是针对基本结构进行创新也是不容易的,如果将多个基本结构进行联合使其成为一个组合机构再进行利用,这样就能够满足人们对机械性能、运动规律和形式的需要。通过利用试验台提供的组合机构供拼装置,对组合机构进行创造和研究,从而让学生认识到各种组合结构的各种性能,为以后的机械创新和工程设计创造良好的条件。可以利用“黑箱”的形式来体现出课程设计内容中对机构的功能要求,在给出的机构创新设计题目中,要求学生对机构的功能要求进行仔细具体的研究,用多个子功能来表现总体功能,并对各个子功能的功能元解进行有效选择和确定实现对机构的功能设计。运用的方案需要具有灵活性,符合对题目的要求,对各个方案进行对比分析并进行交流,不断促进学习的提高。同时学生也可以自己给出题目,但关于构件方面做好要求控制在试验台配置范围内。在进行题目的设计时,要不断地研究,从中找到问题,并从中设计出具有创新性的实验,实现设计与试验的有效结合。

同时开展一些形式多样的机械创新设计活动,来激发学生对创新设计的积极性和主动性。将一些好的作品设计拿到机械创新设计比赛中进行评比,有利于验证设计的成果,同时可以加强技术的交流 。创新设计活动的开展为学生提供了一个展示自我、提升自我的良好平台。在实验室中也可以进行一些创新设计,将一些实验对学生开放,让他们对试验内容进行自主选择,并安排好设计步骤,通过老师的指导下,发挥自己的创造性思维和动手能力独立完成设计。通过这种实验设计,来提高学生的创造能力和实践能力。

4 总结

通过对机械基础课程教学的改革,不断加强实践环节教学,激发学生对学习的兴趣,调动他们对学习的积极性和主动性,这样提高了教学质量,同时也让学生得到了各种机械工程的实践训练,从而有利于培养和提高学生的工程实践能力、动手能力及创新能力等综合素质。

参考文献

[1] 徐建生,吕亚清,张志.基于项目制的《机械基础》课程创新模式[J].教育教学论坛,2013.27:46-48.

[2] 王世刚,林景凡,李西兵.机械基础系列课程创新教学平台的构建[J].科技信息(学术研究),2008.27:360.

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关键词:机械设计;机械传动;实践教学;教学方法

高职《机械设计基础》课程是工科类相关专业的一门重要的专业基础课,课程阐述了常用机构工作原理和通用零件的设计理论。根据近几年来对高职机电一体化专业、工程机械专业以及机械设备维修专业的毕业生跟踪调查,统计毕业生从事的工作岗位,主要是机械设备操作、设备维护保养、设备安装、调试和售后服务等岗位。这些工作对本课程知识的要求均不涉及机械零件设计方面的内容,而只要求对机械传动及其零部件熟悉即可。此外,学生缺乏生产实践经验,在课程学习中感觉抽象,难以理解,加之目前课时的不断压缩,更有必要对该课程的教学内容和教学方法进行改革。

一、课程名称更改为机械传动

《机械设计基础》无论从机械类专业角度和非专业的角度,很容易让学生产生误解,以为这门课主要探讨的是机械零件设计,好像与毕业后从事的技能型工作关系不大。实际上,《机械设计基础》主要探讨的是机械传动,零部件设计是次要的。高职机械类专业学生在学校期间要学的课程较多,用于机械设计基础课程的课时较少,一般在50~60时学时,从高职培养技能型专门人才的目标出发,学生在机械设计基础这门课程里,只要掌握机械传动方面的知识就可以了。如果在课程内容上做些调整,减除机械零件设计方面的内容,课程名称改成机械传动,使学生在学习这门课一开始就能领会到本课程的学习任务,把任何能从事施工的机械分成三大部分:动力部分(如内燃机、电动机等)、传动部分(如机械传动、液压传动等)和工作装置(如装载机装料装置、压路机的振动行走装置等)。将课程更名为机械传动,从课程体系上能体现高职机械类专业培养技能型人才的特点,也避免了非机械类专业人士对机械设计基础课程产生误解。

二、课程内容选取机械传动方面

将《机械设计基础》的主要内容进行分类,如表1所示

将表1的内容按照绝大多数企业岗位对高职机械类毕业生在《机械设计基础》课程的要求进行分类,第一部分机械传动方面,这部分在毕业生就业的工作岗位上应用比较多;第二部分机械零件设计方面,该部分在工作中能用到的很少。根据高职技能型人才培养知识够用的需求,可将第二部分内容删减。这样既保证了机械传动方面的教学课时,又减轻了高职学生学习机械设计理论计算方面的学习负担,进而可以提高学生对具体需求知识的学习效果。

三、课程教学方式方法的改革

机械传动部分的基本概念和基本理论比较抽象,如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到,又摸不着,在教学中存在着很大的难度。以往我们大多采用多媒体演示教学,虽然也能有动画演示,但毕竟抽象,学生理解起来还是不够直观。采用实践性较强的教学方法,可以很容易的解决这些教学中的困难。因此在这部分的教学中尽量多采用实践教学的方法来帮助学习和理解。将让学生通过看的理解变为直接的体验或揣摩,例如在认识平面机构的学习中,可以让学生亲自制作一个平面机构,使学生能在制作中揣摩和体会连杆机构的特性及制作要领,这个方法我在模具专业课程的教学中应用过,学生的学习兴趣大大提高,知识掌握效果比以往老师讲解效果更好。常用的实践教学法主要有实物教学法和实习教学法,这两种方法可以在具体的机械传动教学中灵活使用。

1.实验教学法。实验教学法,是指学生在教师的指导下,使用一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在机械传动课程教学中,由任课老师在课堂上做演示实验,以配合课堂教学。通过实验教学,可以使学生把一定的直接知识同书本知识联系起来,以获得比较完全的知识,又能够培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣,同时还可以培养他们的实际动手能力,为此,要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验,任课教师应与试验人员密切配合,根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作,提高实验的质量和效率。

2.实物教学。实物教学法是指在教学过程中,使用大量生活中真实的物体和教具,模拟生活情境来进行辅助教学的一种方法,它是一种既古老又有效的教学方法。在机械传动课程的教学中,有些教学内容离不开实物。在课堂上不易讲解透彻的机构,可以将其实物搬进课堂,对照实物进行讲解。再好的修辞,再好的演讲,也不如看到实物清楚明白。更好的教学方法,就是组织学生到工厂车间进行动态观察,从而使学生能充分地对机构的运动情况进行分析,这是课堂教学的延续和补充。例如,讲解摆动导杆机构运动简图的画法时,在牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解,则可收到事半功倍的效果。学生到工厂车间参观教学时,一定要做基本操作演示,切忌为了“保险、安全”而走马观花。在曾教过的工程机械专业的工学结合班上,便尝试过将学生直接带到工厂车间进行参观教学,学生通过眼观、手触,更直接更具体地感受到机械传动构件的应用,触发了他们极大的学习兴趣,在后面的教学中学生的配合性和主动性也显著增强,教学过程也进行得轻松自如。

3.实习教学。实习教学法是教师在校内外组织学生进行实际操作,将知识、技能运用于实践的方法。机械传动课程教学可以结合专业实习来进行,即在专业实习前,任课教师根据教学内容拟出实习思考题,让学生带着机械传动问题去实习,启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识,寻找尚未知晓的事物。例如,在齿轮传动机构拆装实习时,可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理;再通过讲解启发学生自己开动脑筋充分分析,热烈讨论,去理解该原理的现实意义,即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装,但仍然可使传动平稳的道理。因此,任课教师应充分利用好专业实习,认真加以引导,提高学生的积极性和思维能力,实习的结果要进行检查总结,以提高知识技能的运用水平。以上三种都属于实践教学法,在机械传动的教学中,还要根据学校的教学条件,学生的接受能力选择应用。

《机械设计基础》教学在整个专业教学计划中占有相当重要的地位,其课程内容应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合,更好地面向社会、面向市场,适应企业岗位需求,与生产实践紧密结合。而课程教学方法还需要教师在教学实践中不断创新、总结和完善,才能更好地推进机械类专业教学做一体化的教学模式的发展。

参考文献:

[1]陈立德.机械设计基础(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2004.

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    一、课程设计中融入创新设计的提出

    《机械设计基础》课程设计是学生进行的第一次较全面的、综合性的、理论联系实际的实践性环节。即按照一个简单机械系统的给定功能要求,拟定机械系统的传动方案、结构方案,并结合生产和使用条件(如选用材料,考虑制造及装配工艺等),对其中的某些机构进行分析和设计,完成机器零部件的设计。其中总体方案设计及零部件的结构设计是整个产品设计的关键,最具创造性,它直接决定产品的性能、质量及市场竞争力,因此课程设计重点放在机械系统方案设计和结构设计上。通过培养学生机械系统方案设计能力、机械结构设计能力、运用现代设计手段绘图和工程设计计算能力,使学生树立正确的设计思想,激发学生的创新意识、创新精神,从而培养他们的创新能力和工程实践能力。

    二、课程设计中创新设计的实施

    《机械设计基础》课程设计要求学生对总体方案及结构设计进行创新设计,首先课程设计内容的编排、题目的设置上应具有一定的系统性、综合性和开放性;其次,授课安排上采取先分散再集中的教学方式,解决设计内容多而时间紧的矛盾。基于这样的思想,我们制定了一套具体的实施方法。

    (一)创新设计选题创新设计题目要具有一定的系统性和综合性,满足《机械设计基础》课程设计要求,既包含机械传动系统的设计,即按照机械预期功能和主要性能指标,确定机械工作原理、运动形式的变换,又包含了机构设计(如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构等)、传动设计(如带传动、齿轮减速器等)。以生产线上的步进式工件输送机为例(图1)。电动机通过传动装置、工作机构驱动滑架往复移动,工作行程时滑架上的推爪推动工件前移一个步长S,当滑架返回时,由于推爪与轴间装有扭簧,推爪能从工件底面滑过,工件保持不动。当滑架再次向前推时,推爪已复位,并推动新的工件前移,前方推爪也推动前一工位的工件前移。其传动装置常由减速器和一级开式齿轮传动组成。输送时滑架受到的阻力F视为常数,滑架宽度为250mm,高度H为800~1000mm,使用折旧期5年,每天二班制工作,载荷有中等冲击,工作环境为室内、较清洁,三相交流电源,工作机构效率为0.95,按一般机械厂制造,小批量生产。该题目是机械原理与机械设计综合的课程设计题,符合创新设计的要求。该题工作机构除了用曲柄摇杆系统外,也可以采用其他机构实现步进输送,如凸轮连杆(加返回弹簧)用于小行程快速推进输送等,鼓励学生多角度思考,培养他们创造性思维方式。

    (二)授课方法和时间安排从不同角度、多个方面探索对一个问题有尽可能多的答案的创造性思维形式,是创造性思维的核心。在教学中,培养学生创造性思维能力的一条有效途径是多方向练习、多角度思考、多层次变化。但这势必造成内容多时间紧的矛盾,我们将课程设计内容贯穿于《机械设计基础》课程教学中,采取先分散后集中的教学方式有效地化解了矛盾。如将执行机构设计的内容融入到《机械设计基础》课程教学中,连杆机构内容教完后就将课程设计题目布置给学生,要求学生用连杆机构将执行机构部分设计出来;以后每讲完一种机构,学生就可以在原有机构的基础上进一步改进和创新。最后,当其他常用机构讲完后,学生通过查阅资料、教师辅导和讨论等方法,可以设计出多种执行机构的运动方案,然后对各种方案进行分析和比较,选出最佳方案。当带传动、齿轮传动讲完后,就让学生进行传动方案的拟定,并对传动零件进行设计计算;当轴系零、部件讲完后,要求学生完成轴系的结构设计,同时选择电动机,进行传动装置运动和动力参数的计算。这样,既可以使学生在集中教学时间内完成减速器设计,又可以提高《机械设计基础》课程的教学质量,使基本设计能力培养循序渐进,还避免了理论与实际的脱离。在课程设计集中教学的2周时间内,主要让学生完成以下内容:第1周,完成优选的执行机构方案的运动简图的绘制,减速器箱体、润滑及附件的设计,并手绘完成装配图。在这期间,教师在现场随时指导,有问题及时解答,使学生的设计能力及技能得以提高。装配图手工绘制,方便教师对学生现场指导,设计内容的多样性和独立性限制了相互之间的抄袭,较好地反映学生的真实水平。第2周,用计算机绘制完成轴、齿轮、箱体等典型零件的图纸,完成设计计算说明书。在这期间,各位学生根据自己设计的装配图拆分零件图。学生在此基础上最后完成设计计算说明书,不仅增进了对知识的掌握,也提高了独立工作的能力,可以收到较好的教学效果。最后答辩。

    (三)辅以计算机辅助设计手段随着计算机技术的迅速发展,我们将现代三维设计、分析与制造的理论及实践全面引入《机械设计基础》课程设计的教学全过程。要求学生采用三维设计软件(如UG)进行三维实体造型设计,完成零件与系统的设计。先建立三维模型,再形成二维投影,有利于学生设计能力和创新意识的培养。

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【关键词】机械设计基础 项目化教学 应用 教学效果

随着我国高等教育改革的不断深入,高等职业教育成为社会关注的热点,面临大好的发展机遇。同时,社会发展也对高等职业教育人才培养工作提出了许多新的、更高的要求。高职教育必须树立以职业岗位为导向,以专业技能形成为目标的教学观,采用适合培养高技能、应用型人才目标的教学模式。而项目化教学法就是根据职业岗位能力培养的需要,密切联系职业岗位工作实际,从职业岗位工作任务出发,依据职业岗位和工作过程将课程教学内容的理论与实践有机地结合起来,设计成专业技能训练项目,以项目为载体实施教学,实现人才培养的目标。

一、项目化教学法内涵

项目化教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,它是“行为导向”教学法的一种,在教学中,就是对课程进行项目化。课程项目化,是根据职业能力培养的需要,密切联系地方产业发展实际,将专业基础课程和专业课程的教学内容设计成具体技能的训练项目,根据项目组织教学与考核,使专业人才培养目标得以实现。教学目标是职业意识与职业技能的综合培养,课程教学内容是与专业密切联系的项目,教学方法强调学生自主性、师生互动性与成果应用性紧密结合。

二、在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法的可行性及必要性

项目化教学是在特定的环境下,围绕特定的项目而开展的教学活动。教材不仅是知识的载体,同时必须具备引导学生按工作过程开展自主学习和工作的功能。《机械设计基础》课程的主要任务是使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识,初步具备分析、选用、设计机械零部件及简单机械传动装置的能力,具备运用标准、规范、手册查阅有关技术资料的能力。在现行教材中,课程内容相对独立、完整且自成体系,能够按照“任务驱动、项目引导”的思路,优化整合成项目课程。在项目内容的设计过程中,以任务为载体,将具体内容分解为若干个(相互关联的)单元,确定每个单元课程的目标,高职《机械设计基础》教材为项目化教学的实施在客观上提供了可行性。

高职教育作为一种新的高等教育类型,肩负着培养高技能人才的使命。从驱动机制来看,高职教育是职业需求驱动的教育,强调以能力为本位,突出的是某一岗位或某些岗位的关键技能与职业知识,实施项目化教学法可以达到以上目标。同时还体现在:实施项目化教学是造就职教师资队伍的需要;是职业教育服务当地社会经济发展的需要;能有效地促进学生高质量就业。因此,在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法很有必要。

三、《机械设计基础》课程项目化教学法的应用

(一)《机械设计基础》课程项目化教学的总体设计

课程的总体设计重点围绕常用机构的基本分析与综合能力、常用机械零部件的结构设计与选型能力的培养和训练。此外,通过常用机械传动装置结构与设计项目、综合实训项目的实施,形成小型机械及简单机械传动装置的设计能力。同时,强调设计基本技能和综合应用能力的训练。设计基本技能主要包括:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力等。综合应用能力主要包括:培养理论联系实际的设计思想,训练综合运用本课程和有关选修课程的知识,结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力;制定合理的设计方案,选择传动机构和零件类型,正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料,以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求,进行结构设计,达到掌握机械零件、机械传动装置设计的一般方法和一般步骤等方面的能力。

(二)《机械设计基础》课程项目化教学的实施

根据各个项目对学生需要掌握的基础知识、基本理论和技能的要求,教师组织学生边讲边练,有理论、有实训,循序渐进,最终达到项目的教学目标。根据所授课班级学生人数的实际情况分成若干小组,以组长负责制进行学习、讨论、训练,保证每个同学听清楚、看明白教师的讲授、演练,每个同学有足够的时间和条件进行实践与训练。每个项目的教学应该在专业教室(或实训室)进行,按照项目课程体系实施教学,教学过程分为四个步骤:一是提出项目,认识工作任务、明确学习目标,即完成任务后所达到的能力目标。二是探究学习,对给定任务进行分析,收集相关信息,在教师引导下,师生共同探究,理解掌握相关知识点。三是完成工作任务,明确完成工作任务的工作流程、操作的具体要求,教师通过任务来引导,学生分组操作完成。四是总结与评价,组内及小组间相互检查,小组代表陈述操作结果,教师组织学生对任务完成情况进行分析、总结、自我评价,同时教师进行点评,肯定成绩、指出不足并提出修改意见。

(三)《机械设计基础》课程项目化教学的教学评价

就高等职业教育来讲,本课程的教学改革是以提高学习效率,培养综合职业能力为目的,教学评价要体现评价内容多元化、整体化、过程动态化的评价特点。注重做好以下几个方面:教学过程评价与期末考核评价相结合;理论知识考核成绩与实训技能考核成绩相结合;能力与作业态度相结合;笔试、口试、操作相结合;开卷、闭卷相结合,将几个模块的成绩按一定比例折算、综合评定得到该课程总成绩。

四、项目化教学法的教学效果

(一) 提高学生课堂学习兴趣

兴趣是学习的动力,项目化教学法以项目任务为主导,项目是经教师精心设计或学生自己提出,贴近生活,实用性强,通过互动合作,完成项目任务易产生成功感,学习自主性和主动性得以充分发挥。同时项目教学法重视活动过程,实践与理论高度结合,教师在活动中起到引领、辅助作用,使学生从以往的纯理论说教的被动学习中解放出来。

(二)培养学生的综合能力

项目化教学法中的一个项目成果的实现,不仅仅是学生一个或几个理论知识点的掌握,而在于在项目完成过程中各项思维品质的养成,学生实践能力、职业能力、创业能力、创新能力等综合能力得到锻炼与培养。

(三)学生的学科成绩保持优良态势

以前学生对专业课的学习一般是通过考前死记硬背来对付考试,考过了,就忘了,达不到教学预期效果。通过项目化教学法学生在实践与理解的基础上能较轻松地掌握知识,并能形成长期记忆,基础知识变得扎实。

(四)教师的自身素质得以发展

项目化教学法成了教学设计的首要任务,极大促进了教学、教研水平,同时教师自身的综合素质也得到了发展。

五、项目化教学应用中应注意的问题

项目化教学在实施过程中,能较好地提高学生的学习积极性和主观能动性,使学生能较好地理解和掌握课程要求的知识和技能,培养分析和解决工程实际问题的能力及团队精神和合作、沟通能力。但在应用中应注意以下几个方面:

(一)基础知识的掌握是项目完成的基石

传统教学法的优势不能忽略,其在基础知识点系统化方面条理清晰,所以我们把《机械设计基础》课程总目标细分成一个个小目标,对必要知识有选择性地编辑,把相关理论知识转化成技能生成要素,使传统的理论加例题的枯燥脱节模式转变成完成岗位情境下的项目任务完成的技能生成新模式,使理论知识技能素材化、生动化,更易于接受。

(二)双师型队伍是实行课程项目化的保证

只有教师具备“双师”素质,才能有效指导学生完成课程项目化方案设计、协同操作与实施教学等一系列任务。加快双师型教师的培养,就成为贯彻职业教育思想的根本措施。

(三)项目设计及其协同运作是实施课程项目化的关键

课程项目设计应先易后难,先简后繁,循序渐进。要确保在实际运作过程中有众多的教师和学生以及企业专家参与其中,协同运作,体现教学方式的灵活性、教学效果的有效性和教学成果的实用性。重视学生团队建设,任课教师在分组前对分组原则、组员搭配、工作分工、成员数量等方面考虑周全,这样才能使团队协作效能好,有利于互相学习,共同进步。课程项目要立足于学校、企业和学生多方面互利共赢的目标进行设计,课程项目化开发方案的设计要有利于学生培养,有利于教师成长,有利于学院发展,还要有利于企业发展。

(四)重视项目的选择和完成项目后的评价

项目的设计要覆盖大纲要求的专业知识,选择项目要充分调研、分析和讨论。如项目设计要贴近学生生活或社会问题,注重切实可行。同时,项目设计要体现渐进性;项目实施要先易后难,使学生的思维和实践能力随着项目的完成顺序而逐步提高。项目教学要围绕完成项目进行设计,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程,评价学生学习效果应以完成项目的情况来评价。

(五)充分发挥教师在项目化教学过程中的主导作用

项目化教学对教师提出了更高的要求,要充分发挥教师在项目选择、设计、实施、评价中的主导作用,教师负责整个教学的设计和组织、师生共同探讨交流,以学生在实践中发现知识,提高技能为根本。在教师的引导下,以学生为主体,充分发挥学生的主动性和创新精神。项目化教学在实施过程中,除了理论知识传授外,更重要的是培养品学兼优、合格的高职人才,教师要掌握丰富的人文社会知识、专业理论知识和具备良好的人格魅力,并能在教育教学过程中率先垂范,以达到最好的教育教学效果。

六、结束语

高职教育培养的是高素质、技能型人才,实践证明,在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法,对激发学生的学习兴趣,提高课堂效率,培养学生自主学习、分析、解决问题的能力以及提高学生的专业技能,实现本课程的教学目标起到很好的推动作用,为今后的课程教学奠定良好的基础,同时,消除教学环节与工作环境之间的差异,使学生学习到的知识和技能能直接应用于实际环境中,缩短“学”与“用”之间的差距,使学生能很快适应岗位要求,实现“零距离”上岗。

【参考文献】

[1]戴士弘. 职业教育课程教学改革[M]. 北京:清华大学出版社,2007:8-9.

[2]李培根. 机械设计基础[M].北京: 机械工业出版社,2010.

[3]刘向红.高职项目课程的开发与实践[J].成人教育,2009(9):74-75.

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关键词:教育教学环节 能力达成 评价方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0137-02

重庆大学机械工程学院针对工业工程、冶金工程、建筑环境与设备工程、工程力学等专业的非机械类本科生开设的机械设计基础课程,是学校通识教育课程中的一门重要的技术基础课程。该课程主要介绍常用机构和通用机械零部件的基本知识和基本设计方法,培养学生初步具有简单机械传动装置设计能力。在教学内容方面着重传授基本知识、基本理论、基本方法,在培养实践能力方面着重创新构思和设计技能的基本训练。为了不断提高该课程的教学质量,近年来在教育教学环节设计和能力达成的形成性评价方法上进行了一些探索。

1 明确课程培养要求

为了明确课程教学目的,首先根据国家、社会、时代对人才在知识、能力、素质三方面的要求[1],结合课程面向的非机类专业的工程特点,提出了本门课程的培养要求,如表1所示。该课程作为非机类专业学生的技术基础课程,课程教学应注重基础知识的掌握、能力的训练及创新精神的培养。

2 课堂教学环节设计

相对机械类的机械设计基础课程而已,该课程内容略简,学时略少,在课堂教育教学环节方面,按照学生为主体、课内和课外相结合、能力训练为主导的原则来进行设计。除了传统的课堂讲授以外,主要的教育教学环节有:

(1)引导式提问环节。

在课程教学过程中,在给出知识点之前,教师通过设置问题背景,以提问的方式引出知识点,激发学生兴趣进行主动思考[2]。例如,“大齿轮和小齿轮的宽度是不是应该相等?”“自行车链条的链节数应该是奇数还是偶数?”给学生搜寻自己相关的知识结构、做出判断的时间,在听取学生回答后,再步步引导分析,得出正确结论。这种方式有助于引导学生思考,加强对知识点的理解和记忆。

(2)逻辑归纳环节。

在课程教学中,教师运用类比法、对比法、分类法、列表法、流程图法等,把教材上大段铺叙的文字、原理推导或分散的结论等演变成清晰直观的图、表等形式,帮助学生对问题形成更加直观的认识和透彻的理解,同时有利于学生的逻辑思维、归纳思维和演绎思维能力的培养。在课程全部结束前进行一次课程总结,由教师和学生共同完成,通过回顾和梳理,帮助学生从更宏观的角度对课程的整体构架和各章内容要点形成全面、深刻的认识。

(3)自学与讲授结合环节。

安排部分课程内容以自学与讲授相结合的形式进行教学。例如,“计算平面机构自由度的注意事项”“轴上零件的固定”等章节,先要求学生自学并归纳知识点,再由老师串讲知识点,学生对照进行更正或补充,然后教师结合例题或关键问题讨论考察学生对知识的掌握情况,启发学生思考和分析,最后由老师总结。通过学生自学可以培养学生独立学习、总结提炼、发现问题和分析判断的能力;通过教师讲授可以完善和补充教学内容,引导学生思考,结合实例或讨论强化知识点的掌握,从而确保教学效果。

(4)专题训练环节。

根据课程内容布置专题训练作业。例如,凸轮廓线的设计和绘制,螺纹连接的选择、强度计算和绘图等等。这一环节的目的是通过动脑和动手强化学生对知识要点的理解,利于学生更好的掌握机械设计的基本过程和方法。

(5)知识拓展环节。

针对课程涉及的教学内容,安排1~2次非命题作业,引导学生进行知识拓展。例如,在“概论”章节,结合机械类型、发展等的介绍,要求学生结合自己专业自选一类机械设备(例如交通工具、通风设备、冶金设备)查阅其发展历史、现状及趋势,形成综述报告。又如,在“铰链四杆机构”章节,要求学生在自己专业相关的机械设备中找到三类铰链四杆机构的应用实例,给出机构实物图片和机构简图,并叙述其基本工作原理。学生通过文献检索和资料阅读分析进行知识拓展,提高探索兴趣,训练综述能力。该环节可由学生单独完成,也可分组完成。

3 能力达成的形成性评价方法探索

为了考察课程各个课堂教学环节对学生达到课程培养要求的效果,将二者对应起来设计了课堂教学环节效果评价表,对能力的形成性评价方法进行了探索[3]。表中每个单项的评分为0~3分(对应效果为:无,弱,一般,好)。通过初步调查并对评价结果进行统计,得出单项的平均分及各行各列的总分平均分(取整数)如表2所示。

初步调查结果显示,目前设置的课堂教学环节,对应前四项课程培养要求的效果评价较好,在创新能力培养方面较弱,有待加强。逻辑归纳环节虽然总分较低,但在基础理论教学方面的效果较好,可以继续完善。该评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系,但要通过该评价方法来研究教育教学环节与能力培养的基本规律,还需进一步细化和完善。

4 结论

针对非机械类本科生的机械设计基础课程进行了改革探索,从知识、能力、素质三方面明确了本门课程的培养要求,再针对课程要求设置引导式提问、逻辑归纳、自学与讲授结合、专题训练、知识拓展等课堂教学环节,再采用教学环节与课程要求对应的评价方法进行能力达成的形成性评价。初步研究表明,上述教学环节中对创新能力的培养不足,有待进一步改革;能力达成的评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系,还需进一步细化和完善以便为教育教学环节与能力培养的基本规律研究打下基础。

参考文献

[1] 李良军,严兴春,易树平,等.工程教育专业认证背景下本科毕业生基本要求分析与衡量―― 以欧美国家的本科毕业生基本要求为鉴[J].高等建筑教育,2013,22(4):27-33.