機械基礎教學設計范文
時間:2023-12-29 17:46:02
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篇1
本課程的教學目標是:使學生具備所必需的機械基礎知識和基本技能,初步形成解決實際問題的能力,為學生學習后續(xù)專業(yè)課程,參加技能鑒定,提高全面素質,增強職業(yè)應變能力、團隊合作能力和繼續(xù)學習的能力打下一定的基礎。
傳統(tǒng)的《機械基礎》教學,已經(jīng)不能適應現(xiàn)代學生的學習,課題組通過各類教師討論會(專業(yè)教師、基礎課程教師、兼職教師等)、深入企業(yè)施工一線調研走訪等形式,征集專業(yè)課教師和施工一線工程機械技術人員的寶貴建議,考慮學生技能鑒定需要的知識點等,總結前兩級學生的理實一體化教學改革,以工作崗位需求來構建基于工作過程的理實一體化教學模式,對教材編制、教學內(nèi)容、實施性教學大綱修訂、教學課時進行有效的調整和選擇。
一、教學模式的改革及培養(yǎng)學生專業(yè)興趣
(一)以工作崗位需求來構建基于工作過程的理實一體化教學模式
首先,認真進行企業(yè)調研,工程機械運用與維護專業(yè)就業(yè)方向通常為各大型工程機械企業(yè)的工程機械和工程機械配件的操作、運用與維護,管理銷售及售后技術服務等。按照工作崗位所應完成工作任務來了解所需的各項技能。然后,針對畢業(yè)生選取適合的工作崗位,將該崗位所涉及的理論與實踐的內(nèi)容進行梳理編訂,制定滿足該崗位需求的教學內(nèi)容,根據(jù)所需技能的特點,設計全新教學模式。經(jīng)過不同階段的學習,學生最終可以達到部分崗位頂崗實習的目標和需求。真正發(fā)揮提升理實一體化的作用。
(二)穩(wěn)定學生情緒,培養(yǎng)學生專業(yè)興趣
在傳統(tǒng)的教學模式中,更多的是以課堂為中心,輔以不成比例的實驗或實訓類的課程,學生不“知其所以然”,自然就無法真正“知其然”。如何由教師的一言堂轉變?yōu)閷W生能積極參與的教學活動?課程建設小組各位教師結合豐富的教學經(jīng)驗,針對學習單元內(nèi)容、教授班級、專業(yè)的迥異,將多媒體教學、實驗教學、行動導向教學、問題探究式法、小組討論法、實驗操作與理論教學理實一體化等各種教學方法靈活運用,按照基于工作過程的職業(yè)學校課程改革思路,真正做到“做中學,練中學,學中做”,學以致用。其目的只是實現(xiàn)――興趣是學生最好的老師。
(三)密切聯(lián)系實例,將學生興趣持續(xù)下去
教育是一門藝術,“教學成功的藝術就在于使學生對你所教的東西感興趣”。那么,如何把這種興趣持續(xù)下去,這就需要教師付出大量的心血。
在教學中,教師要密切聯(lián)系生產(chǎn)和生活中的具體實例,將學生興趣持續(xù)下去,使學生在教學中一直堅持興趣的持久性。
如在教學齒輪這部分內(nèi)容時,教師會在上新課之前,先給他們看一個圖片――三國馬鈞所造的指南車,告訴學生,他就是用這個東西在大霧彌漫的戰(zhàn)場上打敗敵人的,在學生的注意力被調動后,馬上引出正題――這個車就是利用齒輪傳動系統(tǒng)和離合裝置來指示方向。然后讓學生想想生活里還有什么東西是有齒輪的呀?學生會熱烈地討論“鐘表、水表、汽車”等等,教師夸獎他們喜歡思考的同時,告訴一些他們不清楚的,如汽車里的變速器里的行星齒輪結構,車床主軸箱里的齒輪結構等。同時給他們看大量汽車、飛機、輪船、機床等機器中齒輪的圖片,在大量的實例面前,教師勿需多言“同學們,這章很重要呀,齒輪很有用呀”,學生就已經(jīng)領悟了“齒輪的設計與制造水平將直接影響到機械產(chǎn)品的性能和質量。在工業(yè)發(fā)展中有突出地位,齒輪被公認為工業(yè)化的一種象征?!闭n堂效果很好。
(四)結合后續(xù)專業(yè)課,爭取興趣的發(fā)展性
《機械基礎》是一門從基礎課向專業(yè)課過渡的專業(yè)基礎課程,故授課中還應注意其承上啟下作用 ,引導學生注意本課程與其他課程知識的相互聯(lián)系,啟發(fā)學生將相關聯(lián)的知識結合起來綜合學習,對學習過的知識及時復習,溫故而知新。爭取學生學習興趣的發(fā)展性。
授課中遇到學生在后續(xù)專業(yè)課中將會用到的知識時,要特別強調,提醒學生注意。如講授向心角接觸軸承的兩種安裝形式時,強調正安裝和反安裝在后繼專業(yè)課程《土方機械》等將會應用;講授形位公差的標注時,聯(lián)系《CAD》的相關內(nèi)容。這樣,當學生在學習《土方機械》《CAD》等專業(yè)課相關內(nèi)容時,將不會無的放矢。各學科知識的相互綜合,有利于學生靈活應用各學科知識,改善知識結構,增加知識積累,提高學生的綜合分析能力和解決問題的能力。對把學生對專業(yè)學習的濃厚興趣繼續(xù)下去,有非常重要的意義。
二、教學內(nèi)容的改革及模塊化處理
課程的教學內(nèi)容直接影響到該課程是否能在專業(yè)課程體系中發(fā)揮應起的作用。課程建設小組的教師,熟悉本課程內(nèi)容,在教研活動中與基礎課教師、專業(yè)課程教師積極進行教學探討,充分了解涉及的前段和后繼課程,對將要教授專業(yè)的所有課程進行了較清晰的系統(tǒng)了解。結合企業(yè)調研中的崗位需求,與兄弟院校開展合作,于2012年8月由人民交通出版社編制出版了新教材《機械基礎》,同時靈活制定出實施性教學大綱。從以下幾個方面進行:
(一)系統(tǒng)了解各個專業(yè)的課程,具體進行教學內(nèi)容的取舍
對機械和機電專業(yè),會同期開設專門的《金屬工藝學》,專業(yè)課中有《液壓和液力傳動》課程,因此制定這2個專業(yè)的實施性大綱時,就可以把《金屬工藝學與熱處理》和《液壓》兩章完全刪除,并且告知學生原因。
數(shù)控專業(yè)沒有《金屬工藝學》課程,“金屬工藝學與熱處理”這部分內(nèi)容在本課程中就必須學習,但對他們的要求沒有機械類學生高,故只要求學生掌握簡單的常用材料和基本熱處理方法即可。
汽運專業(yè)學生,有《金屬工藝學》課程,沒有《液壓和液力傳動》課程,在制定大綱時需要去掉前者,但加入后者。“液壓”部分的要求也低于機械類學生。
這樣的課程安排,既防止學生學習的盲目性和重復性,又可以節(jié)省大量課時,還保證了學生知識體系的完整性,可謂一舉多得。
(二)方便學生接受,制定教學順序
為方便學生理解接受,打亂多年舊教材的教學順序,重新制定教學順序。按照從小到大:連接(零件)――機構――傳動-軸系(零部件)――最后總體裝配:減速器(機器);由淺到深:機械零件的結構、特點、應用――機械零件的精度與技術測量;由動到靜:由機械部分到材料部分。學生在理解上可以更好地由直觀到主觀,由易到難,學生在學習中更容易接受,不會產(chǎn)生畏難情緒。
(三)教學內(nèi)容以學生興趣為導向,注重理實結合
“興趣是最大的動力?!痹谛戮幣沤滩闹?,本著以學生興趣為導向的基本原則,采用大量生動形象的實例圖畫,注重生產(chǎn)和生活實際與機械基礎知識點的融合,練習計算等通過“卡通小螞蟻”的歸納總結、例題導入,活潑地實現(xiàn)教學意圖,并首次將“常用量具測量”與“機械零件的精度”歸入一個模塊單元,知識難點的有機結合,克服教學難點。
(四)按“出口”定方案,簡化《工程力學》的學習
考慮到現(xiàn)階段學生畢業(yè)生的崗位性質,《工程力學》中的相關計算可能用途不大,對專業(yè)課的學習亦無影響,所以,只需要講授給學生最基本的力學基礎,并且這些內(nèi)容針對各個專業(yè)實際,在不單獨使用專門章節(jié)講解的專業(yè)中,可以將力學部分常識放在機械零件、機構、傳動部分中涉及到的相關內(nèi)容中講解:
如在機構運動簡圖學習中,介紹鉸鏈等概念;在學習鍵聯(lián)結時,簡單解釋剪切和擠壓;在螺紋聯(lián)結章節(jié)中,簡要介紹拉伸和扭轉等概念。這樣不僅能節(jié)省大量課時,而且很利于學生對抽象力學概念的理解和接受。
(五)根據(jù)學生狀況,有目的地刪減或增加部分內(nèi)容
在教學中重點強調最基本,必須掌握的理論知識,簡化原理闡述,剔除無用的陳舊內(nèi)容和繁冗計算。講究針對性、實用性和直觀性。
為方便各個專業(yè)學習,故將教學內(nèi)容模塊化,分為除緒論外七大單元:緒論、連接、常用機構、機械傳動、軸系零部件、機械零件的精度與技術測量、工程材料、力學。其中將“機械零件的精度與技術測量”“工程材料”和“力學”部分劃為帶“*”部分,各個學校、不同專業(yè),可以視具體情況靈活選用。
三、教學方法的改革及多元化教學方式的靈活運用
基于工作過程的職業(yè)學校課程改革要求對教學方式進行大膽變革,教學方法改革的根本目的是:體現(xiàn)以學生為中心的教學氛圍,激發(fā)學生學習的主動性,傳授基礎知識、基本理論與實踐能力培養(yǎng)緊密結合,加強學生的工程意識、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
課程建設小組堅持育人為中心,十分重視教學方法的改革和先進教學手段的應用,形成了一套以形象式、啟發(fā)式、問題探究式、小組討論式等互動式教學為主,以多媒體動畫、圖片演示、模型演示、實驗課、習題課等為輔助的多元化教學模式,注重多媒體理論教學、實驗教學、行動導向教學的理實一體化結合,有效調動了學生的自學與創(chuàng)新積極性,大大提高了教學效果和效率。
(一)了解學生,建立良好的師生關系,合理分配學習小組
充分了解學生,與學生互信互動是課堂傳播知識的良好途徑。課程建設小組成員教學中堅持首先與學生建立良好的互信關系,并了解和掌握基礎較好的學生和學習有一定困難的學生基本情況,包括學生的基礎知識、思想動態(tài)、身體狀況、個人愛好、家庭境遇、在校表現(xiàn)及社會活動情況等,合理分配學習小組,為學習中的互信互動建立良好基礎。
(二)充分利用緒論課,激發(fā)學生求知欲和學習興趣,發(fā)揮學生學習潛能
《機械基礎》是本專業(yè)學生接觸的第一門專業(yè)基礎課程。緒論,是這門學科的伊始。首先,教師簡單講解機械的發(fā)展史,讓學生了解自己所學的專業(yè)――機械,對整個國家的發(fā)展是起著舉足輕重的作用。
從中國談起,遠在五千年前,我國就使用了簡單的紡織機械;晉朝的連機碓和水碾就是應用了《機械基礎》中提到的凸輪機構的原理。再到世界:到國外――舉世聞名的埃及金字塔的建成也是使用了機械工具。
從古代公元前2500年,歐亞地區(qū)使用兩輪和四輪的木質馬車就是機械開始談起,講到到現(xiàn)代:航天飛機、焊接機器人、智能機器人等等。最后回到現(xiàn)代日常生活,自行車、鐘表、冰箱、空調機、洗衣機等等這些都是機械。
這和以往傳統(tǒng)教學中直接給出機械和機器的概念相比,學生克服懼怕心理,興趣盎然,順利為后期專業(yè)課程奠定了基礎。
(三)采用形象直觀的多媒體演示教學方法,激發(fā)學生的學習興趣
《機械基礎》課程內(nèi)容與生活實際和生產(chǎn)現(xiàn)場緊密相連,涉及的課程和知識多,而且課程本身包含的內(nèi)容豐富,初學的學生大多感覺凌亂、頭緒多,甚至摸不清頭腦,常常有學生會感覺不知如何學好本門課程。
針對本課程內(nèi)容多、涉及面廣,在編制教材和電子課件制作中,課程建設小組大量應用各類生產(chǎn)和生活中的照片、圖片、動畫、錄像等形象手段,有效激發(fā)學生的學習興趣,增加課堂信息量,培養(yǎng)學生的形象思維能力。
(四)采用啟發(fā)式、問題探究式教學方法,激發(fā)學生的主動思維能力
為了提高學生的主動思維能力和創(chuàng)新能力,調動學習的積極性,課堂教學中,運用啟發(fā)式教學,通過適當?shù)卦O計一些教學環(huán)節(jié),如適當?shù)脑O問,誘導思維方向,以達到鼓勵學生積極思考、敢于提出問題、積極回答問題的目的,營造出健康活躍的課堂氛圍。
如在“凸輪機構”中對“易磨損”的特點,先問,“大家小時候,是不是幫媽媽繞過毛線嗎?”把學生注意力吸引過來,再看“繞線機構”的動畫,讓學生們通過思考及短暫的課堂討論來回答老師所提出的問題,通過這一環(huán)節(jié)之后,學生的腦海中已經(jīng)有了相關的知識及概念,這時老師再剖析上述問題時,他們的注意力就會格外集中,對知識的獲取效果也較好。
采用啟發(fā)式教學方法,極大地激發(fā)了學生積極主動思維的自覺性,實踐證明,采用啟發(fā)式教學法,學生的邏輯推理能力、分析判斷能力、解決問題能力、想象力、總結歸納力,都得到了鍛煉和提高。由于思維能力的提高,無形中對基礎知識、基礎理論的學習也起到了推動作用,這一切為學生創(chuàng)新思維的形成奠定了堅實的基礎。
(五)采用互動式、討論式的教學方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識
教學過程設計在教學活動中極其重要,它能影響學生的學習興趣、主動性、參與性及創(chuàng)造性。大到整門課程、小到每一節(jié)甚至每個小知識點的教學過程,都必須精心設計,達到激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的目的。
采用互動式、討論式的學習中,組織學生討論,發(fā)表自己的意見,在教師的引導下,最終得出正確、合理的結構。這樣做使學生真正參與到教學中來。
教師們在授課中注重與學生交流,經(jīng)常提出一些問題,引導學生的思路,使臺上、臺下融為一體,課堂氣氛活躍,調動學生的主觀能動性,教與學融為一體,使學生成為課堂的主體,創(chuàng)造條件讓優(yōu)秀學生有機會發(fā)表自己的學習體會和研究成果。
(六)注重多媒體理論教學、實驗教學、行動導向教學的理實一體化結合
課堂教學中,堅持以學生為中心,教師的作用主要為引導學生的方針,任課教師根據(jù)教學內(nèi)容,靈活地將啟發(fā)式、互動式、討論式等教學方法運用于教學中。根據(jù)課程需要和現(xiàn)有條件,將課堂教學與現(xiàn)場教學相結合,如在課程講授之前,組織學生參觀機械零部件陳列室,使學生對各類通用零部件有一個直觀的認識;在講授軸的結構設計時,組織學生觀看軸系零部件的組成、組裝動畫演示及進行軸系零部件實物拆裝,通過動畫和實物拆裝,熟悉軸上零件的軸向和周向定位方法及特點,明確軸結構設計中應注意的問題,學會軸結構設計的方法。
平面連桿機構的繪制與觀測實驗、凸輪機構的觀測實驗、V帶傳動的安裝、調試和張緊、滾動軸承、聯(lián)軸器、離合器的構造與拆裝實驗、齒輪減速器的構造認識和拆裝實驗等都安排在專業(yè)教室內(nèi),實驗操作與相關理論學習有效結合;理論難點部分:“機械零件的精度”與操作部分“常用量具測量”有機結合,即游標卡尺測內(nèi)外徑和檢驗孔軸尺寸精度、配合精度、外徑千分尺測外徑和檢驗軸尺寸精度不單獨開設,分別與尺寸精度、配合精度理論學習設置為一個學習情境項目,采用理實一體化教學,有效克服教學難點;金屬材料的性能測試也與金屬材料的性能理論設置為一個學習情境項目;漸開線齒輪各部分的名稱及標準直齒圓柱齒輪尺寸的計算練習采用行動導向,有效培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力和工程意識。
四、教學手段的改革及專業(yè)教室、多媒體教室、實驗室建設
學校在教學資源上大力投入,教師積極應用有效資源,改變傳統(tǒng)教學模式。利用配備齊全的專業(yè)教室和各個教室的多媒體設備,多媒體投影機和大屏幕可以給學生明顯的視覺效果;音頻控制臺可以靈活調節(jié)功放、音響等設備,可收到良好的聽覺效果;視頻展示臺可以方便展示各類零件、實物的大小、顏色和形狀。
充分調動學生的視聽感覺,滿足學生全方位感知的需求,使教學生動活潑,學生認識深刻、記憶持久,從而大大提高學生的學習興趣,增強學生的學習主觀能動性。我們結合學校和學生的特點,開發(fā)研制《機械基礎》多媒體課件。
積極采購必備實驗設施,教學中將現(xiàn)代化教學手段和模型、實物、機械設計陳列柜、黑板等傳統(tǒng)手段有機結合。
對于重點、難點內(nèi)容,通過動畫演示、機械設計陳列柜、模型、實物講解、學生小組討論,深入淺出,多媒體課件信息量大、圖像和動畫直觀性強,使學生形象直觀地理解問題的實質。
如教學凸輪機構、四桿機構等各類機構的運動,帶傳動、齒輪傳動等各類機械的傳動,螺紋連接的預緊與防松、齒輪諸多失效形式、輪系的張緊、軸承的內(nèi)部結構、公差配合中的配合關系等等,均是教學環(huán)節(jié)中不易掌握的難點,也是教學必須掌握的重點內(nèi)容,對沒有太多實際生產(chǎn)經(jīng)歷的學生,很難通過想象加以理解,通過多媒體課件、三維動畫的直觀演示,使學生一目了然,順利克服難點,很容易理解和掌握。多媒體課件合理、有效的使用,激發(fā)了學生主動學習的積極性,促進了學生創(chuàng)造思維的培養(yǎng),推動了機械基礎教學質量的提高。
五、考核方式的改革及有效激勵
為適應一體化教學模式,考慮本課程在專業(yè)中的重要性及課程特點,突出課程學習中,學生為學習的主體原則,課程考核評價方式采用“過程評價(即情境綜合評價)+課程終結評價(即期末成績)”,考試課60+40(分),考查課70+30(分)。建議機械類專業(yè)本課程為考試課,部分近機類專業(yè)如數(shù)控專業(yè)等為考查課。
(一)過程評價(情境綜合評價)
過程評價(情境綜合評價)主要考察學生的課堂學習情況、團隊協(xié)作情況、練習頁完成情況、工作任務完成情況四個方面。為體現(xiàn)學生為主體,評價主體引入學生、小組和教師參與。評價方式包含自評、組評、師評三種。對不同的學習情境,教師可對評價內(nèi)容一欄各項的分值自行設置,總分70,可參考《成都鐵路工程學校工程機械運用與維修專業(yè)教學標準暨課程標準機械基礎》中具體給定的學習情境分別評價,再根據(jù)情境評價權重(%),即每個學習情境在所有學習情境(100分)中的百分比,綜合計算出該課程的情境綜合評價得分。
考試課的過程評價(情境綜合評價)占總分的60%,考查課的過程評價(情境綜合評價)占總分的70%。
(二)課程終結評價(期末成績)
課程終結評價是對學生所學知識和技能進行總結性考核的方法。根據(jù)機械基礎課程的特點和需要,課程終結評價(期末成績)采用筆試,由教務科統(tǒng)一組織,安排在該課程結束后或學期末,集中時間考試。筆試時間一般為90分鐘。
考試課的期末評價占總分的40%,考查課的期末評價占總分的30%。
(三)有效激發(fā)學生的學習主動性
這樣的評價方式,充分體現(xiàn)以學生為學習中心的考核體系,有效激勵學生在《機械基礎》學習中的主觀能動性,大大提高學習興趣,實現(xiàn)大綱中的教學目標。
【參考文獻】
[1] 魯昕. 中國發(fā)展高層論壇講演[J]. 中國教育結構調整和現(xiàn)代職業(yè)教育,2014.
篇2
關鍵字:機械基礎 課程設計 教學改革
【中圖分類號】 G640
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,教育在不斷地改革和完善。然而在職校教學過程中,《機械基礎課程設計》是一門實用性較強的學科,可見讓學生學好這門課程是非常的重要的,因此,在經(jīng)濟全球化的今天,對其教學進行改革已成為當前重要的教學任務之一。機械基礎課程設計是職業(yè)院校機械專業(yè)的一門基礎課程之一,是連接學生理論知識和專業(yè)知識的橋梁,也是職業(yè)院校機械類專業(yè)的學生獨立進行的一次工程實踐活動,具有很強的實踐性和綜合性。那么如何做好課程設計,并且通過好的課程設計使學生的設計能力、實踐能力、協(xié)作能力等綜合能力有所提高。筆者結合自身的教學經(jīng)驗認為在機械基礎課程設計中,要想使學生學有所成,就必須對其教學進行一定的改革,從而提高學生的工程素質和培養(yǎng)學生各方面的能力,使學生終身受益。
一、機械基礎課程設計的內(nèi)容改革
1.1課程設計的目的。機械基礎課程設計是職業(yè)院校機械專業(yè)的一門基礎課程之一,是連接學生理論課和專業(yè)課的橋梁,也是職業(yè)院校機械類專業(yè)的學生獨立進行的一次工程實踐活動,具有很強的實踐性和綜合性。其教學的目的是增強學生的實踐能力、理解能力、交際能力以及協(xié)作能力,從而使學生快速、有效地學習,為以后的學習打下堅實的基礎。
1.2課程設計的內(nèi)容改革。課程設計的理念是培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德的實踐動手能力,適應經(jīng)濟發(fā)展地區(qū)的生產(chǎn)、建設、管理、服務的技術應用型職校人才。要對課程設計的內(nèi)容進行改革,其中選題是關鍵,應以“工作過程的人才培養(yǎng)”為原則,重視學生的實踐動手能力和專業(yè)水平的培養(yǎng)。在教學過程中教師應該盡可能的選擇學生能夠懂的、易掌握的題材將其課程設計中,從而使學生能夠完全掌握,在此基礎上教師還可以更深層次的介紹相關專業(yè)知識。在教學過程中,教師不應該用傳統(tǒng)的教學觀念將機械原理和機械課程設計分開來進行實驗,應對機械基礎課程設計進行改革,即將機械原理和機械課程設計融合為整個機械基礎課程設計,不要分開實施。改革后的課程設計有利于同學們實踐能力、協(xié)作能力、溝通能力、等綜合能力的提升,從而達到教學目的――建設綜合型人才。
二、改善教學的方法,重視各種能力的培養(yǎng)
2.1增加結構設計的訓練,提高學生感性認識與動手能力的培養(yǎng)?!稒C械基礎課程設計》是一門實用性較強的學科,也是機械內(nèi)專業(yè)學生的第一次全面的設計訓練,它的結構比較復雜難懂,然而受職校生生源差這一因素的影響,對其來說學習機械設計基礎課程更是如此。分別從以下兩方面來解決這一難題:一方面是加強教學過程中結構的設計(如:在講述聯(lián)接、齒輪的轉動、軸等課程時,都對其上一次結構課)。在課程設計之前,教師可以讓學生先做減速器拆裝的實驗,了解其各部分的作用,最后畫一張軸系結構圖,并從中學到知識和發(fā)現(xiàn)問題。另一方面是充分利用現(xiàn)代教學設施及手段,讓學生在上課之前有充分的準備,并且使他們對課程設計中所存在的問題及時得到解決。教師可以利用多媒體設備進行教學,使學生能更進一步的了解箱體、軸、齒輪、皮帶等常用零件的作用,并通過多媒體使其對機械中的零件直觀的了解,使學生對零件的印象加深。在教學過程中,為了讓學生更深入地了解課程設計的內(nèi)容和步驟,教師可以利用軟件中的動漫和交互性能,以此達到課程設計的效果和目的。
2.2重視對學生協(xié)作能力的培養(yǎng)。由于《機械基礎課程設計》是一門實踐性較強的課程,顧名思義學生之間的協(xié)作能力起著十分重要的作用。在基礎課程設計中,一般以小組為單位進行試驗,通過談論和總結,制定出自己的方案,最后通過各組討論指出每一組方案的優(yōu)缺點。可見,小組成員之間的協(xié)作能力是決定實驗成敗的關鍵因素。在此過程中,不僅可以增強小組成員之間的協(xié)作能力,還可以對學生獨立設計和思考能力的培養(yǎng),更可以在競爭中激發(fā)學生的學習興趣和工作熱情。在課程設計過程中,應遵循以學生為本的原則,充分發(fā)揮教師的主導作用,對學生出現(xiàn)的問題進行指導,從而使學生熟練地掌握設計中的每一步驟。
三、改革考核的方式,提高課程的質量
俗話說:“有因必有果,有始必有終”。在教學中教師只傳授知識,而不對其生進行考核是沒有任何效果的,這樣只是竹籃打水――一場空的表現(xiàn)。傳統(tǒng)的機械基礎課程設計教學的考核方式比較單一,即教師根據(jù)學生所完成的圖紙質量和其平時上課的表現(xiàn)情況作為考核指標,這種方式存在一定的不合理性和片面性。為了避免不合理性和片面性的產(chǎn)生,對學生的課程設計的考核方式有了一定的改革,即把考核的指標分為四部分,分別是平時考勤、設計草圖和圖紙質量、答辯、設計的計算,并通過一定的的比例進行考核評分。通過這樣的改革方式,不僅提高了學生在設計過程中的熱情度,還激發(fā)其在過程中活躍的思維能力和創(chuàng)新能力,也促使其表達能力和心理承受能力的提高。可見,通過對機械基礎課程設計中考核方式的改革,不僅能提高教學的質量,還能促進學生表達能力、實踐能力、綜合素質等綜合能力的提高。
四、結語
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科技的迅速發(fā)展,社會越來越需要機械實用型人才,《機械基礎課程設計》是一門實用性較強的學科,因此,加強和完善職校機械基礎課程設計教學的改革是職校機械類專業(yè)的重要教學任務之一。本文主要對職校機械基礎課程設計的教學內(nèi)容、教學方式以及考核方式的改革進行了分析,從而對全方位提高學生的課程設計水平與教學質量進行論述,最終達到教學目的與改革最終目標――使學生真正成為一個實踐能力、表達能力、社交能力、協(xié)作能力、工程能力強的綜合型人才。
參考文獻:
[1] 項筱潔.《機械設計》課程教學改革與探索[J]. 當代職業(yè)教育. 2011(06)
篇3
關鍵詞:混合式教學;能力培養(yǎng);自主學習;翻轉課堂;自主講課
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2017.05.077
0引言
國外最早的混合式教學概念是指線上的網(wǎng)絡教學與線下面對面教學混合,引入面對面教學來改進網(wǎng)絡教育互動的效率低的缺點。國內(nèi)混合式教學的首倡是北京師范大學何克抗教授,他結合國內(nèi)教學情況,認為混合式教學模式是把傳統(tǒng)教學方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡化教學的優(yōu)勢結合起來。江蘇科技大學張其亮從教學形式、教學技術上、教學手段上、教學目標上、教學評價五個方面對混合式教學進行了解讀。并結合翻轉課堂,探索了一種新的混合式教學設計模式。隨著高校信息化技術的不斷發(fā)展,各種網(wǎng)絡教學平臺也應運而生,采用混合式教學合理選擇和有效利用資源是適應信息化社會發(fā)展的需求。
可見混合式教學也可理解為運用多種教學技術、教學手段對教學資源進行有效整合。尤其是處于一個教學技術更新快,教學手段創(chuàng)新多的時代,很有必要結合環(huán)境和課程特點,進一步豐富混合式教學模式的內(nèi)涵,采用多種教學模式的混合,引導學生學習的主動性,激勵學生自主學習的積極性,啟發(fā)學生應用知識的創(chuàng)造性。本文以混合式教學理論為指導,探索了一種新的混合式教學設計模式,并在《機械設計基礎》課程中進行了應用,取得了較好的效果。
1課程概況
《機械設計基礎》是近機類學生修讀的一門基礎課,涵蓋了《機械原理》和《機械設計》兩門課程的核心內(nèi)容,知識點多、內(nèi)容跨度大,對先修課程要求高,需要熟練掌握制圖、力學等相關知識,部分章節(jié)理論性較強,要求學生用豐富的空間想象能力來理解比較抽象的理論,比如帶的彈性滑動、齒輪嚙合原理、齒輪的根切等。課程相對枯燥,對學生來說有一定的難度。因此,很有必要結合課程特點,不斷探索新的教學模式,來提高學生的學習效果和創(chuàng)新思維能力。
2學生情況
現(xiàn)在的學生從小接觸信息技術,能夠熟練應用網(wǎng)絡獲取感興趣的內(nèi)容,具備很強的自學潛力,只是沒得到有效的引導。如果還是沿用傳統(tǒng)的教學模式,很難將學生的心思留在課堂上。要想抓住學生的心,就必須結合學生和課程的特點,創(chuàng)新教育教學方式方法,通過多種多樣的教學形式將學生吸引到課程教學上,混合式教學模式的應用勢在必行。
3教學中存在的問題
3.1教學資源整合不夠,教學效果不顯著
近年來各高校都在推進數(shù)字化校園建設,軟硬件設施都有所提高,各種教學平臺、課程中心、網(wǎng)絡課堂甚至基于手機客戶端的微助教類軟件都在蓬勃發(fā)展,但是教師們對于新技術的應用還停留在較低的水平。雖然在課堂上使用了多媒體技術,但是還是沒改變傳統(tǒng)的教學方式,借助多媒體技術確實可以提高課堂節(jié)奏和講課效率,但從學生的角度來講卻加重了課堂負擔。在課堂節(jié)奏加快、內(nèi)容增多的情況下,還沿用傳統(tǒng)教學模式只會讓“滿堂灌”越演越烈,不能發(fā)揮出新技術的優(yōu)勢。
3.2教學方法單一,學生興趣難以調動
高校作為教學自由度相對較高的學校,也不斷涌現(xiàn)出了很多新式教學方法,比如近幾年流行的“翻轉課堂”、“微課”等,這些新方法的應用一開始確實能調動學生的興趣,但在使用上也有局限性,受限于課程類型和課程內(nèi)容,也只能進行有限的試點,實際上還是處于一個傳統(tǒng)教學模式主導的狀態(tài),并沒有充分調動學生的自主學習的積極性。
3.3理論多實踐少,未能充分開發(fā)學生自主學習潛力
《機械設計基礎》理論學時多,實驗學時少,沒有單獨的實踐環(huán)節(jié),學生動手實踐的愿望不能得到滿足。機械設計基礎課程中包含了很多常用機構和通用零件的相關知識,沒有實踐環(huán)節(jié)來鞏固和深化,學習效果必然就達不到預期。因此,在課堂之外就需要教師結合實際情況,思考并提供各種類型的實踐類大作業(yè),供不同興趣愛好的學生自由選擇,或是組隊或獨立的完成,充分發(fā)揮學生獲取信息的優(yōu)勢,開發(fā)學生自主學習潛能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。
4混合式教學模式改革
大學的課堂不僅僅是傳授知識,還要培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)造性思維,緊靠課堂時間很難做到,必須改變教學方式,根據(jù)課程內(nèi)容情況,合理采用多種教學模式,將課堂由課內(nèi)擴展到課外,把理論和實際緊密聯(lián)系起來,充分利用現(xiàn)代技術,將知識傳授由線下擴展到線上,給學生提供更多學習內(nèi)容,并結合當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,將實踐環(huán)節(jié)由校內(nèi)擴展到校外,加強實踐環(huán)節(jié)的創(chuàng)造性,為學生營造一個立體的學習空間。
4.1線上線下相結合
采用線上線下相結合,并不是將網(wǎng)絡課堂僅作為上傳課件或作業(yè)的工具。充分發(fā)揮網(wǎng)絡課堂的作用,可采用“翻轉課堂”的教學模式,錄制微視頻或者在網(wǎng)上搜集名校的微視頻,將其到網(wǎng)絡課堂,通過合理的引導,讓學生在課前自主學習,課堂上做匯報、討論,教師則有針對性的進行解惑答疑,并進行測評鞏固。讓學生成為課堂的主角,充分調動學生學習的主動性。
此外,對于概念性、認知性等要求不高的小節(jié),可讓學生自學,并在線完成相關習題。現(xiàn)在很多平臺都有客觀題自動批改和結果統(tǒng)計功能,既節(jié)省了改作業(yè)的時間,又能很清楚的統(tǒng)計出學生對該知識的掌握情況。在課堂學時不充裕的情況下,采用多種教學模式相結合,充分利用各種教學資源,合理優(yōu)化課堂教學內(nèi)容,才能擠出時間將重點知識講透徹,提高學生學習效果。
4.2教師講課和學生講課相結合
對于理論性不是太強的章節(jié),可讓學生自主講課。學生以4-5人一組為宜,教師提供教學大綱和指導要點,學生結合大綱和要點,搜集相關教學資料、制作課件并進行課堂講述和為其他同學答疑。學生自主講課的模式,可以充分發(fā)揮學生善用網(wǎng)絡的特長,通過小組合作提高自主學習效果,培養(yǎng)團隊合作意識。其次,合理的分工協(xié)作也有助于不同的學生發(fā)揮各自的優(yōu)勢。經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn)學生講課時課堂互動情況要好于教師講課,學生參與課堂的效率明顯提高。
4.3理論實踐相結合
就機械設計基礎課程而言,現(xiàn)有的實驗學時遠不能滿足學生動手實踐的需求,這就要求教師尋找其他途徑讓學生參與各種實踐活動。結合我校地處車城十堰之便,市內(nèi)有百余家汽車相關配套企業(yè),并且有大型的汽車配件貿(mào)易城,非常適合學生走出校園進行實踐活動。
在此列舉幾種實踐類大作業(yè)以供參考:(1)機構或者傳動裝置模型制作;可通過展示上屆學生的優(yōu)秀作品開闊學生思路,鍛煉學生動手能力。(2)健身器材測繪;理論聯(lián)系實際,加強學生對于各種常用機構的理解。(3)減速器拆裝測繪及三維建模;減速器作為機械設計中的典型機器,基本涵蓋了課程中所學的各種常用零件,其測繪建模可以有效的提高學生對于軸類零件設計這一難點知識的掌握,也為后續(xù)的機械設計基礎課程設計打好基礎。(4)調研汽車零部件交易市場;直觀了解各種常見通用零部件和汽車相關的專用零部件,提高對理論知識理解的深度。(5)了解某一類零件的工作原理,并搜集實物圖片和加工視頻;可加深學生對于課堂理論知識的理解,同時也可以擴充教師的資源庫。(6)了解機械某一相關行業(yè)發(fā)展狀況及其先進技術;培養(yǎng)學生搜集信息的能力,加深學生對于行業(yè)的了解。(7)搜集機械相關小典故,小常識??梢耘囵B(yǎng)學生的學習興趣,并讓其在課堂上進行分享,改善課堂氛圍。當然這些大作業(yè)并不需要每個都做,可以讓學生根據(jù)興趣,選擇其中的三到四個即可。
5考核方式改革
采用了新的教學模式,必然要有與之配套的考核方法,本文所講述的混合式教學方法,對學生課外自主學習、搜集信息、社會實踐都要求較高,要調動學生參與的積極性,有效的激勵是必不可少的。讓積極參與的學生得到認可,促使部分積極性不高的同學也參與進來,這就需要提高過程性考核的比例,比如可按實踐類的大作業(yè)成績占30%,在線練習占10%,實驗成績占10%,課堂表現(xiàn)占10%,考試成績占40%來分配。
此外,對于大作業(yè)要制定相對詳細的標準,讓學生自由發(fā)揮的同時也要結合課程特點和內(nèi)容,學以致用、學有所用,讓學生真正得到鍛煉,并通過實踐性的大作業(yè)展示和講解,讓學生真正感覺到學有所獲、學有所成,而不僅僅是最后一個簡單考試分數(shù)。
6Y論
本文在傳統(tǒng)教學的基礎上加入翻轉課堂、學生自主講課,拓展實踐類教學,進一步豐富混合式教學模式的內(nèi)涵,根據(jù)教學內(nèi)容情況,將部分章節(jié)采用翻轉課堂和學生自主講課的模式,鍛煉學生的自主學習能力、團隊合作能力和語言表達能力。并結合課程特點,提出了多種提高學習主動性的實踐類大作業(yè),讓學生在有選擇的基礎上,提高自主學習和合作學習能力。將學生的學習由課內(nèi)擴展到課外,將理論與實踐相結合,充分發(fā)揮地域和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,通過一系列的實踐活動,不僅鞏固了學生的理論知識,而且提高了學生的實踐能力。
參考文獻
[1]何克抗.從Blending Learning看教育技術理論的新發(fā)展[J].電化教育研究,2004,(3):16.
[2]張其亮.基于翻轉課堂的新型混合式教學模式研究[J].現(xiàn)代教育技術,2014,(4).
篇4
[關鍵詞]機械原理;機械設計;課程設計;內(nèi)容
[中圖分類號]G632 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2013)34-0179-02
機械原理和機械設計是職業(yè)學校機械專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,它是溝通學生理論課和專業(yè)課的橋梁。機械基礎課程設計是課程學習之后進行的綜合性,實踐性很強的課程,如何搞好課程設計,如何通過課程設計使學生的設計能力,實踐能力,協(xié)作能力等綜合能力得到提高,基礎知識得到鞏固,是從事本課程教師值得探討的問題。筆者在從事機械基礎課程設計的教學實踐中,為了培養(yǎng)學生的綜合能力和工程素質,進行了一些有益的改革嘗試,使學生受益匪淺。
1 機械基礎課程設計的內(nèi)容改革
1.1 課程設計的目的
機械基礎課程設計是職業(yè)學校機械類專業(yè)的學生在學完課程后獨立進行的一次工程實踐。該課程的最終目的是讓學生進行一次較全面的設計訓練,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際,提高綜合應用理論知識和生產(chǎn)實踐知識去分析和解決有關工程實際問題的能力,為以后的專業(yè)課程設計打下堅實的基礎。
1.2 課程設計的內(nèi)容改革
選題是課程設計內(nèi)容的關鍵,教師的選題應盡可能把教學過程中涉及的知識在課程設計中得到綜合體現(xiàn),同時要保證學生能夠按時完成。改革前,江蘇省張家港工貿(mào)職業(yè)高級中學機械原理和機械設計課程設計是分別進行的,互相之間沒有聯(lián)系。機械原理課程設計在第4學期開設,內(nèi)容以機構的運動分析為主;而機械設計課程設計在第五學期開設,以零件的強度分析和繪制裝配圖,零件圖為主。不論是機械原理還是機械設計,課程設計的題目和設計方案都是教師給定的,而且有設計題目的樣機,機械原理題目是插齒機插刀系統(tǒng)基本運動設計,機械設計課程設計的題目是減速器的設計。這樣的選題都有一定的依據(jù)。插齒機插刀系統(tǒng)的方案設計中涉及連桿機構,凸輪和齒輪等機構,能夠很好地反映教學的內(nèi)容,學生通過參觀樣機基本能夠在較快的時間內(nèi)完成規(guī)定的任務,所以兩周的設計過程顯得很輕松,真正能夠設計不同方案的學生并不多見,這樣在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面得不到很好的鍛煉。而減速器作為傳統(tǒng)的設計題目,其零件的選擇包括電機、皮帶、螺栓、齒輪、軸、軸承、鍵、銷、聯(lián)軸器、、密封以及箱體等,它的設計結合書本知識最多,而且難度適中,能夠較全面地反映機械設計課程內(nèi)容的教學要求。作為學生機械設計的題目在較長時間都沒有得到改變。而且單獨進行機械原理和機械設計的課程設計,最大的弊端是學生缺乏對整體機械的認識和系統(tǒng)工程的認識。為了使學生各方面的能力得到綜合提高,我們將機械原理和機械設計課程設計整合為機械基礎課程設計,設計題目暫時定為包裝機械(包括液體包裝機和固體包裝機)的設計。設計時間由原來的“兩周”加“三周”改為現(xiàn)在的“四周”,設計方式也做了相應的調整,原來不管機械原理還是機械設計均為三人一組,三人的設計題目,已知條件均相同,這樣可能會導致三人互相抄襲,而且多年的課設結果也反映出這樣安排的弊端;改革后仍為三人一組,但是三人是負責整機的設計,他們之間相互聯(lián)系而又互不相同。他們必須按照給出的設計任務,商定設計方案,其中一人的不合作就會影響整個小組的設計,導致方案失敗。這樣,學生在相互協(xié)作能力和創(chuàng)新能力方面均可得到相應的鍛煉。從總體的工作量來看,原來機械原理課程設計包括機構運動簡圖的繪制(1#);插刀的位移,速度,加速度線圖的繪制;凸輪的位移線圖和對應的凸輪工作圖;和編寫設計說明書。機械設計課程設計包括裝配圖的繪制(0#),軸和齒輪的設計,以及編寫設計說明書。改革后,機械基礎課程設計總體工作量基本保持不變,但同一組三人各有側重,把包裝系統(tǒng)分成三部分(輸送部分,熱封部分,裝料部分),每人負責其中一部分的設計,最后要求學生繪制出整個機械系統(tǒng)的機構運動簡圖(1#),相應的部件圖(0#),軸和齒輪(或凸輪)零件圖,和編寫設計說明書。經(jīng)過幾輪的嘗試后,打算每一組人數(shù)增加到6~8人,能夠在四周的課程設計過程中,相互分工,做出液體包裝機(或固體包裝機)的整機設計。
2 改善教學方法,注重能力培養(yǎng)
2.1 注重設計能力的培養(yǎng)
設計能力的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程,要完成一個好的設計,需要各門課程之間的相互支撐,相互融合。而目前許多課程的學習是孤立的,一門課程考核完成后即告結束。而針對機械類專業(yè)的特點,在課程的教學過程中不同知識的融合給課程設計提供了一次有益的嘗試。其中設計計算和結構設計是設計能力的兩個主要方面,我們將后者作為課程設計的重點。結構設計是確定零部件形體的主要階段,是一個難點。對于機械類專業(yè)的學生來說,由于機械基礎知識比較扎實,欠缺的是工程實踐經(jīng)驗,所以在進行結構設計時,思維局限在書本知識上。為此要求學生提出結構設計合理,表達清楚的設計意圖有一定的難度。所以,在實踐過程中要求學生設計產(chǎn)品時要考慮到產(chǎn)品的造型、制造、市場等生命周期,即學生的設計能夠解決工程實際問題,這樣首先可以激發(fā)學生的設計熱情。課程設計的全過程都要突出結構設計,鼓勵設計新穎結構,以結構合理性和工藝合理性作為評價結構設計部分的主要方面。同時在課程設計過程中,教師應善于給學生創(chuàng)造一個能夠發(fā)揮最大想象力的空間,在布置任務時,只給出設備能夠最后實現(xiàn)的功能,而不規(guī)定具體是如何實現(xiàn)的,這樣有利于學生在設計過程中最大限度地發(fā)揮自己的想象空間。教師在設計過程中還應注意引導學生發(fā)現(xiàn)問題,進而分析問題,解決問題。鼓勵學生大膽創(chuàng)新,在想象和創(chuàng)新中提高學生的自信心和設計能力。
2.2 注重實踐能力的培養(yǎng)
課程設計的題目應能夠符合工程實際的需要,一般設計的題目盡量選用真題。在以往的課程設計中,教師給出設計參數(shù),布置設計任務以后,學生一般參考樣圖進行繪制,這樣思維必然局限于教師的設計思路,對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)非常不利。在改革后,學生可以到機械廠和實驗室去參觀小型的裝置,這樣對機器有一個總體的印象,可以觀察機器的運動情況,同時學校還給學生提供了兩臺包裝機供學生裝拆,這樣學生可以從不同角度了解機器的結構,整個機器的組裝過程和零部件的形狀,立體感強,層次清楚,學生基本能夠從視覺角度感知機器內(nèi)外部的情況。而且,在實際項目的設計過程中,學生必須根據(jù)實際情況,從資料收集,設計計算和結構設計等方面考慮,提出合理的設計方法,這對于學生綜合設計能力的培養(yǎng)有一定的促進作用。
2.3 注重協(xié)作能力的培養(yǎng)
各同學之間協(xié)作能力的培養(yǎng)在課程設計過程中占有重要的地位。改革后在機械基礎課程設計中,一般以3人為一組。小組成員之間在形成具體的方案時要求各成員之間相互討論,在設計方案基本確定以后,組織一次小組間的討論,提出每組方案中存在的優(yōu)缺點。這樣既可以培養(yǎng)學生與他人之間的協(xié)作,又有獨立的構思和設計,分組設計帶來的一個意外收獲是形成了小組之間的良性競爭,這種競爭增加了學生的工作熱情,體現(xiàn)了學生是教學設計主體的原則。在課程設計過程中,教師是每組的一個成員,在教學過程中和學生共同討論設計方案的可行性,在關鍵的問題上對學生進行指導,掌握每位學生的設計進度。
3 改革考核方式,提高課程設計質量
最初課程設計的考核方式比較單一,一般是“師評”,即教師根據(jù)圖紙的質量和平時的印象給學生打分,這樣存在一定的不合理性,教師可能只關注圖紙的質量和課程設計的進度,存在一定的片面性。為了克服這種不合理性,在隨后的課程設計中作了一定的修改,但原則上還是每位同學均參加答辯,答辯的最后成績分階段給出,總共由四部分組成(平時考勤占10%,設計計算部分占20%,草圖和最后圖紙質量占40%,答辯30%)。經(jīng)過這樣的改革后,發(fā)現(xiàn)同學們在設計階段思維會更加活躍,自主性會得到更充分的發(fā)揮。而且由于答辯時面臨的是全班同學和老師,準備答辯和答辯的過程對每位同學的心理承受能力和口頭表達能力都得到了鍛煉。
通過從教學內(nèi)容,教學方式和考核方式的改革,學生才能從全方位真正提高課程設計質量,真正鍛煉同學們的能力,與課程設計目標相一致。
參考文獻:
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一、行動導向教學法的實施要素
行動導向教學法強調學生作為行動的主體,教師作為指導,強調所有的教學活動目標為提升學生的職業(yè)行動能力 [2 ]。在教學中結合就業(yè)崗位的能力需求,選擇教學內(nèi)容,設置教學情境,是我們授課追求的目標。在行動導向教學法的實施過程中,須完成如下的關鍵要素:
1.確定課程的職業(yè)行動能力目標
職業(yè)教育的根本目標在于培養(yǎng)優(yōu)質的員工,優(yōu)質員工必須具有良好的職業(yè)行動能力。我們通過對學生畢業(yè)后從事的機械制造類崗位的需求分析,確定好本門課程的能力目標,深入分析專業(yè)崗位需要的方法能力、社會能力、學習能力和語言表達能力,明確課程教學的職業(yè)行動目標。
2.確定課程實施的指導原則
行動導向教學實施時的完整模型包括資訊、計劃、決策、實施、檢查和評估6個步驟,這是課程規(guī)劃、方法選擇以及實施的基礎。通過這些環(huán)節(jié)的實現(xiàn),將被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,同時獲得“行動性”知識―即能力,體現(xiàn)對學生能力的培養(yǎng)。教師在這些環(huán)節(jié)中,創(chuàng)設學習情境,提供解決問題的材料、信息、理論知識及渠道等工具,伴隨著學生的學習過程。
3.設計以行動為導向的教學計劃、做好課程規(guī)劃
在這個環(huán)節(jié)中,要結合職業(yè)行動領域和職業(yè)法規(guī)的基礎確定工作內(nèi)容,由工作內(nèi)容確定學習領域的內(nèi)容及其教學目標,并結合企業(yè)的工作程序和業(yè)務程序設計教學情境,通過一體化的行動來實現(xiàn)職業(yè)行動能力的提高。在實施過程中,采用項目工作法、客戶訂單法、頭腦風暴法、工作站法等多種方法實現(xiàn)教學。對課程做好教學內(nèi)容、學習方法、學習監(jiān)控等多方面的學習情境規(guī)劃。在教學實施時,采用多種教學手段和媒介,充分考慮到學生的基礎和學情,設計好教學單元,充分調動學生的學習積極性,取得良好的教學效果。
二、行動導向教學法在機械設計基礎課程中的實施過程
機械設計基礎是機械制造與自動化專業(yè)的重要專業(yè)課程,它主要講授機械零件的組成、機械的基本結構、傳動原理、機械零件設計的方法等基礎理論知識,并針對典型機構及零件進行設計計算,是一門既有理論內(nèi)容,又有實踐內(nèi)容學習的課程。在教學中采用真實的項目作為載體,結合實際案例進行教學能夠更好的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。以減速器結構分析與選用項目為例,具體的實施過程如下:
1.資訊階段:首先給學生布置輪系的應用及特點、各種減速器的工作原理、減速器的結構和標準等工作任務,讓學生進行自學。學生能掌握減速器類型、作用及優(yōu)缺點、減速器選擇方法與拆卸、輪系類型與作用等知識內(nèi)容。
2.決策階段:針對傳動方案進行總體分析并確定最佳傳動方案、熟練進行減速器的拆裝、調整等任務。學生具備資料檢索、查閱的方法、初步掌握典型機械傳動比計算和分配的方法、能對各類減速器的性能進行分析并正確選用等基本技能。
3.計劃階段:完成對典型機構的應用性能進行比較,進行簡單的傳動方案的總體分析并確定最佳方案。對傳動裝置進行傳動比計算與合理分配,制訂項目檢查與評價標準。使學生具有典型機構的對照分析能力和傳動方案的選擇能力。
4.實施階段:此階段需要完成減速器類型、型號的選擇、減速器拆裝、調整方法等內(nèi)容。學生須要掌握減速器選用原則、傳動比計算與分配方法等相關技能。
5.檢查階段:此階段要完成減速器拆裝、減速器的維護和安裝精度、軸、齒輪尺寸和精度的測量、油灌注、更換與檢測、減速器虛擬仿真等相內(nèi)容。學生需要具有齒輪傳動選型、機構調試方法、工具應用等技能。
6.評估階段:此階段學生和教師分別評價工作過程的優(yōu)劣和工作結果的優(yōu)劣,提出存在問題與改進意見。學生須要具有評價能力、語言與文字表達能力及解決問題的能力。
通過這一過程的教學,使學生基本掌握減速器的結構及拆裝知識,掌握減速器結構分析及選用等知識。
三、課程實施中需要注意的問題
采用行動導向教學方法在課程實施時需要注意如下幾個問題:
1.采用行動導向方法進行教學時,要充分結合學生的知識基礎、學習能力等情況設計教學情境、并根據(jù)需要及時對教學過程進行修正,在教學實施時采用多種手段來完成教學目標,使學生學會自主學習,切實培養(yǎng)學生的自主學習能力。
2.在理論教學和實際教學內(nèi)容的選擇上要結合高職學生的學習特點。教學中教師是學習過程的組織者和協(xié)調者,完成任務的直接知識則由學生實施過程中掌握和學習。在教學準備時,精心設計小目標,對學生的思維進行正確引導,使學生掌握相關的知識,完成教學目標。在教學中根據(jù)學生的知識基礎及性格特點進行分組,使每組學生的學習能力相當,通過“以強帶弱”的方式促進后進生的成長,在教學中及時關注落后學生的學習,對其給予更多的幫助和指導,使其能夠在小組學習時取得較好的效果。 [3 ]同時對學生取得的學習效果,給予鼓勵及贊揚,并提升和引導其進行深入細致的學習。
3.在對學習效果的評價上,采用學生自我評價、學生互評、教師評價等方式進行綜合評價。主要評價學生解決問題的思路、方法和技能。通過學生平時課堂的出勤、紀律等內(nèi)容評價學生的學習態(tài)度;通過學生在每個項目訓練中知識運用能力、職業(yè)技能、自學能力評價學生的學習技能;通過考核對項目的分析能力、知識選擇能力、創(chuàng)新能力等指標來評價學生的綜合能力;在項目完成后,采用口試及答辯相結合的方式對學生的知識掌握情況進行評價。通過這個過程,讓學生自己體會其中的不足,得出經(jīng)驗和體會,以學生完成項目的過程和情況來評價學習效果。這種考核方案帶給學生的不僅是成績,團結協(xié)作、集體意識等也得到了彰顯,考核方案客觀公正。
篇6
摘要:化工設備機械基礎課程設計是林產(chǎn)化工專業(yè)的一門實踐技能訓練課程。本文從理論教學與課程設計的結合、題目庫建立、加強實習實踐環(huán)節(jié)和改革考核方式等方面進行了探索與實踐。實踐表明,這些改革措施明顯提高了課程設計的質量,更好地培養(yǎng)了學生的工程意識和工程設計能力。
關鍵詞:化工設備機械基礎;課程設計;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)52-0113-02
化工設備機械基礎是我校林產(chǎn)化工專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程,包括工程力學基礎、化工設備設計基礎以及機械傳動三部分內(nèi)容[1],各部分相對獨立,涉及到力學、材料學、化工生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設備和機器、工程制圖等內(nèi)容,具有很強的綜合性和實踐性。其課程設計是林產(chǎn)化工專業(yè)在其理論課結束后以學生為主體進行的第一次實踐設計課程,它起到融合幾門重要專業(yè)基礎理論知識、架起理論與工程實際、基礎與專業(yè)技術之間橋梁的作用,是培養(yǎng)林產(chǎn)品加工工程技術人才、訓練林產(chǎn)化工學生設計能力必不可少的環(huán)節(jié)[2],是提高學生搜集與應用資料、繪圖、運算、計算機、獨立分析與思維等能力的一次實踐訓練[3]。目的是使學生從化工設備的理論計算、結構設計、材料及加工工藝選擇到設備制造、檢驗和驗收有一個全面的訓練[4]。
一、理論教學與課程設計有機結合
按照林產(chǎn)化工專業(yè)的教學計劃,化工設備機械基礎課程理論教學在第十周結束,課程設計一般安排在第18、19周,共兩周時間。除了教師集中講解、輔導、分配設計任務和設計期間學生考核匯報及查找資料等必要的準備工作,要在8―9天時間內(nèi)完成全部設計,包括總體設計方案確定、設備及附件的強度、剛度、穩(wěn)定性計算和結構設計,編寫設計說明書和繪制設備的零件圖、裝備圖,比較緊張[5]。而且第18、19周又是學校的考試周,林產(chǎn)化工專業(yè)這段時間的考試較多,學生根本就不可能把大部分時間和精力放在課程設計上,所以可以在授課過程中就把設計任務書分配下去,讓學生根據(jù)課堂進度提前按照課程設計的相關參數(shù)進行設計計算。例如,講壓力容器時,就可以讓學生根據(jù)自己的設計參數(shù)確定容器內(nèi)徑和筒體壁厚;講完容器封頭設計就可以確定封頭形式和尺寸;講完容器零部件,就要求學生們?yōu)樗麄冊O計的容器正確選擇法蘭類型和具體尺寸、確定容器支座及其他容器附件;講完帶傳動后,就可以確定減速器V帶的截型、根數(shù)及帶輪的結構尺寸;講完齒輪傳動,就可以選擇齒輪材料、進行齒輪結構設計,等等。教學實踐表明,把課堂授課與課程設計有機結合在一起,不僅能加強課堂講授內(nèi)容的側重點,激發(fā)學生的學習熱誠,同時學生也能有時間、有目的性地復習回顧其他先修課程和查找設計資料,為課程設計做好前期準備工作。
二、結合工程實際,建立設計題目庫
以前林產(chǎn)化工專業(yè)的化工設備機械基礎課程設計基本上是壓力容器或減速器的設計。設計題目單比較單一,而且現(xiàn)有這兩個方面的設計資料很多,學生大多按著資料上的步驟進行計算、設計及繪圖就能輕而易舉地完成設計任務。在整個課程設計過程中,學生獨立運用所學先修課程知識、設計理論并結合生產(chǎn)實際的知識,綜合地分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力得不到提高。課程設計的選題應緊密結合工程實際,選用生產(chǎn)實際中的典型題目,搜集了生產(chǎn)實踐中的各類設計參數(shù),建立塔器、容器、換熱器、反應釜、減速器等幾組設計題目的題目庫。另外,課程設計選題也可以與合作的化工企業(yè)的相關設計任務相結合,根據(jù)企業(yè)需求和實際參數(shù)進行選題,直接貼近生產(chǎn)實際,企業(yè)可能更加注重設計方案的工藝可行性和經(jīng)濟效益,能提供許多計算相應生產(chǎn)成本的原始性資料,這樣學生也能獲得好的實戰(zhàn)設計訓練,使工程意識和工程設計能力得到提升[6]。同時,為照顧到學生設計計算能力以及理論知識水平的差別,設計題目又要成組具有相近性,以便學生間相互學習和幫助,提高課程設計的效率。題目設計好后,引導學生根據(jù)自己的興趣分組、分類進行合理選題,保證一人一題,題目各不相同。確保設計只能在獨立的基礎上完成,初步培養(yǎng)學生的獨立設計能力,樹立正確的設計思想,掌握化工設備機械設計的基本方法和步驟,為今后從事工程設計打下良好的基礎。
三、加強與生產(chǎn)過程的結合,提高學生的工程意識和工程設計能力
林產(chǎn)化工專業(yè)教學要以實際生產(chǎn)過程需要為總體目標,不但強調對所學專業(yè)知識的熟練掌握和應用,更加強調與生產(chǎn)過程的結合,強調課程教學與生產(chǎn)實際相結合[7]。本課程設計與工業(yè)生產(chǎn)設備、機器、材料及加工工藝等密切相關,因此在課程進行的第七周穿插了一周針對化工設備機械基礎課程和化工儀表及自動化的工廠認識參觀實習。在此實習過程中,指導教師要現(xiàn)場結合實際生產(chǎn)工藝,分析某些關鍵性設備在流程中的作用和具體結構,介紹這些化工設備的設計原則及注意事項,使學生了解設計與制造工藝是緊密結合不可分割的,獲得設備的有關制造工藝知識,加深同學們對所學知識的理解,以便在設計過程中能靈活應用。例如,在楊凌馥稷生物科技有限公司實習時就重點為學生介紹反應釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精餾塔、液體貯槽、氣體儲罐和減速器等的作用和結構,加深學生對這些設備和機器的感性認識。指導教師在指導中強化對學生工程意識的影響,使學生能夠熟悉和運用設計資料,如有關國家標準、手冊、圖冊、規(guī)范等,以完成作為工程技術人員在設計方面所必備的基本訓練。
四、改革考核方式,激發(fā)學生學習熱誠
考核是課程教學中重要的內(nèi)容,公正合理的考核方式是提高課程設計水平直接有效的措施。為了真實、合理地反映實際設計水平,一方面要力求設計題目、設計參數(shù)多樣化,另一方面就需要加強現(xiàn)場答疑,增加階段性的學生匯報和抽查考核。并建立課程設計QQ群,學生有問題可以隨時討論,老師也可在群里對一些帶普遍性的問題進行指導解答,并可隨時隨機檢查學生的設計情況和設計進度,這樣學生在課程設計中出現(xiàn)的問題就能及時的得到指正和總結。將學生在設計過程中匯報、抽查成績、設計說明書質量、零件圖和裝配圖質量、答辯情況等作為主要的考核依據(jù)。另外,要求學生盡可能地使用AutoCAD繪圖,強化學生計算機繪圖能力。而設計說明書要求手工書寫,這樣可以有效避免課程設計中出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象。這些考核方式可以在一定程度上激發(fā)學生的學習熱誠,提高實踐教學效果。
作為實踐性和綜合性非常強的化工設備機械基礎課程設計是培養(yǎng)學生工程意識和工程設計能力的重要實踐性教學環(huán)節(jié),是林產(chǎn)化工專業(yè)必不可少的專業(yè)教學內(nèi)容。本文提出從理論教學與課程設計的有機結合、題目庫建立、加強實習實踐環(huán)節(jié)和改革考核方式等幾個方面來進行課程設計教學改革探索,以期達到課程設計訓練的目的。實踐表明,通過化工設備機械基礎課程設計,初步樹立了學生正確的設計思想,培養(yǎng)了積極主動的學習態(tài)度和嚴肅負責的工作作風,為后繼工程設計的學習奠定了基礎,為培養(yǎng)工程類應用型人才發(fā)揮了積極的作用。
參考文獻:
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具體教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)的設計思路要圍繞具體教學目標,立足于學生實際情況,結合具體的教學環(huán)境等多種因素來進行。要充分發(fā)揮教師的主導作用,突破傳統(tǒng)教學思路之束縛,大膽創(chuàng)新。
一、可操作的教學目標
教學目標是評價教學活動的標準。因此,教學目標的設計科學性、客觀性和可操作性對教學活動程序設計有重要的指導作用。在初中數(shù)學的具體教學活動中,教師必須主導著學生按預定的教學目標進行,當然,這并不排除根據(jù)實際的活動情況臨時作必要的調整。
教學目標的設計首先要突出基礎目標,數(shù)學課程教學的目標包括數(shù)學基礎知識目標和數(shù)學基本能力目標。數(shù)學課程教學的基本知識目標和能力的目標具體體現(xiàn)在每一個知識點的教學活動和每一項能力訓練活動中,即要明確教學活動中要“學什么”和“練什么”。與傳統(tǒng)教學目標所不同的是:新課程在強調“雙基”教學的同時,更突出學生自主探究的學習過程的組織,即要強調學生“怎樣學”的設計,而不是“怎樣教”的設計。
二、可操作的數(shù)學情境創(chuàng)設
在教學過程中,教師要根據(jù)學生的實際設計具有啟發(fā)性的、能激發(fā)學生求知欲望的數(shù)學情境,使學生用自己的思維方式積極思考、主動探索、創(chuàng)新數(shù)學知識。具體表現(xiàn)在:一方面,情境可以包含激發(fā)學生已有知識與經(jīng)驗的消息,另一方面,也能將要學習的內(nèi)容進行設計后包含到情境中,以拉近與已有知識和經(jīng)驗的距離,為學生提供知識的生長點。因此,在情境創(chuàng)設中,根據(jù)學生的身心發(fā)展特點,選取一些與學生生活經(jīng)驗有關的題材,創(chuàng)設一些具有挑戰(zhàn)性和趣味性的情境,其教育意義是明顯的。
這里要說明的是情境創(chuàng)設不同于情境設置。“設置”意味著教師提供的只是一種現(xiàn)成的、未經(jīng)過加工的情境,其中并不含有激發(fā)學生問題意識和探究意識的價值預設,它所帶來的危害可能是對情境功能與價值指向的淡化。而“創(chuàng)設”預設了對教師創(chuàng)造的要求,它意味著教師的創(chuàng)造和精心設計,其目的在于激發(fā)學生的問題意識和探究意識。如講授“數(shù)軸”時,可以利用了溫度計來導入新課,在講授走進圖形世界時,可以利用各種模型進行直觀教學。
三、可操作的教學過程
數(shù)學教學過程是為實現(xiàn)既定的教學目標而在教師主導下展開的“教”和“學”的雙邊活動。教學過程的設計就是具體教學活動步驟的安排,體現(xiàn)著教師的教學思想、教學手段和方法及教學藝術程度。筆者認為教學過程的設計必須首先體現(xiàn)教學目標和實現(xiàn)目標的策略,數(shù)學課堂教學的基本結構應當包括“導入――提出問題;探究――思考、研究問題;交流討論――解決問題;總結――明確問題;實踐――應用問題”。一次教學活動的過程設計要根據(jù)教學目標,選定具體的豐富的內(nèi)容,這包括生活素材、基本練習、典型例題、能力訓練題、實踐題等。
四、可操作的教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)
具體教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)的設計思路要圍繞具體教學目標,立足于學生實際情況,結合具體的教學環(huán)境等多種因素來進行。要充分發(fā)揮教師的主導作用,突破傳統(tǒng)教學思路之束縛,大膽創(chuàng)新。
如教學“有理數(shù)的意義”,筆者的設計思路是:(1)從自然數(shù)的減法入手,提出問題:大家的掌握的數(shù)不夠用了。(2)提供一兩個實例,指出負數(shù)的實際存在及意義,引導學生尋找生活中負數(shù)并探究其表示的實際意義。(3)體驗有理數(shù)。如果設定向南為正,一步長為單位1,先據(jù)動作說出有理數(shù),再根據(jù)有理數(shù)做出動作。(4)比較“向南5步”與“向北5步”之異同,我們可以用數(shù)學的方式表達嗎?
思路(1)在于激起學生求知之欲;思路(2)在于引導學生理解負數(shù)應用的實際意義,引導學生發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學;思路(3)、(4)可以讓學生進一步感受有理數(shù)的意義,體驗數(shù)學表達方式簡潔、明確之特征;理解相反數(shù)、絕對值的實際意義;使學生體會學數(shù)學可以提高我們的細致的分析問題、解決問題的能力。
五、可操作的教學活動評估與檢測
對教學活動的評估是教師進行活動設計不可忽缺的重要環(huán)節(jié)之一。首先,評測是對學生學習活動過程和結果的評價,也是教師對教學活動設計與組織效果的檢測,具有重要的衡量和指導作用。其次,客觀科學的評測,有利于促進學生自主意識的形成和強化,進而促進學生的發(fā)展。
初中數(shù)學教學活動的評估與檢測的設計,可以從幾個方面來進行:一是圍繞教學目標來檢測學生對數(shù)學基礎知識的掌握情況和運用數(shù)學知識解題的基本技能形成狀態(tài);二根據(jù)學生參與數(shù)學教學活動的程度與熱情來檢測活動設計的科學性和藝術性,把嚴謹性和啟示性作為檢測的重要標準;三是根據(jù)教學活動過程中學生的具體表現(xiàn)來肯定或糾正學生的學習行為,把學生的學習行為和過程作為評價重點。四是設計和組織有針對性的活動來評價和檢測學生數(shù)學學習能力。
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關鍵詞:機械設計基礎;教學;心得體會
《機械設計基礎》(主編:榮輝、付鐵、楊夢辰)課程是本科近機類、非機類專業(yè)學生的教材,本校將其設置為本科汽車服務工程專業(yè)的主干課程。本課程是一門專業(yè)技術基礎課,以機械設計為核心。機械制圖、工程力學、機械制造基礎等是本課程的先修課,本課程同時也為后續(xù)專業(yè)課的學習打下基礎。本課程主要介紹常用機構(連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構、齒輪機構等)設計、通用機械零部件(齒輪、螺紋連接件、鍵、軸、軸承、聯(lián)軸器等)的設計、選用及機械系統(tǒng)設計等問題。
一理論教學方法
(一)教學重點
本教材是由機械設計制造及其自動化專業(yè)的兩本教材《機械原理》和《機械設計》壓縮而成,內(nèi)容豐富,而理論課時有限,所以在理論教學中應結合專業(yè)特點,抓住重點,講解一部分,讓學生自學一部分。理論教學的講授內(nèi)容為:機械零件材料學基礎、機械設計中的摩擦學基礎、平面機構的結構分析、平面連桿機構、凸輪機構、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、無級變速傳動、輪系、螺紋連接、軸、滾動軸承、機械系統(tǒng)的設計。理論教學的自學內(nèi)容為:間歇運動機構、鏈傳動、摩擦傳動、螺旋傳動、鍵連接、聯(lián)軸器、滑動軸承、機械的調速和平衡、現(xiàn)代設計方法。為了培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的學習習慣,提高學生學習的積極性,考試范圍以講授內(nèi)容為主、自學內(nèi)容為輔,以檢查其自學效果。
(二)教學方法
每次課一般由組織教學、承上啟下、新課講授、總結討論和布置作業(yè)等五個環(huán)節(jié)組成。雖然每次課的環(huán)節(jié)相同,但內(nèi)容不同。應針對教學內(nèi)容精心設計以上五個環(huán)節(jié)。(1)本課程是一門實踐性很強的課程,教學中一定要抓住設計這一關鍵,不宜只重理論而輕視設計,特別是結構設計尤為重要。在具體設計時,應先進行整機設計,在此基礎上再進行零件設計,保證零件的結構在整機中的合理性。(2)掌握機械零部件的設計規(guī)律。本課程是以零部件為研究對象,探討各類通用零部件的設計計算問題的。不同類別零件的工作原理、材料、載荷、應力等方面有很大差別,因而設計準則、計算公式也會完全不同,從表面看,似乎支離破碎、無章可循,但實際上機械零部件設計也有它自己的規(guī)律,這個規(guī)律與設計機械零部件時所考慮的問題是相同的。因此,機械零部件的設計程序也是相同的。一般情況下其分析問題的思路及程序為:類型應用工作原理失效形式設計準則計算方法結構設計:(3)在機械設計過程中,許多現(xiàn)象目前還難以用理論解釋清楚,有些數(shù)據(jù)也很難用純理論公式計算出來,故必須采用一些基于科研或實驗而得出的公式和數(shù)據(jù)進行估算,或直接選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。(4)使學生學習并掌握機械設計過程中先初選參數(shù)、再進行校核的設計方法。零部件所處的工作條件是多種多樣的,有的很復雜,這時需要憑經(jīng)驗或類比,先初定尺寸然后再進行校核。另外,零部件的尺寸參數(shù)有的是通過計算得到的,但另一些參數(shù)可能是由結構設計先確定尺寸,然后再進行各項必要的校核計算——這也是確定零件尺寸參數(shù)常用的方法。(5)使學生明白,機械設計過程中的許多問題的解答不是唯一的,可能有多種方案可供選擇和判斷。比如兩級齒輪減速器的設計,其高速級主動齒輪的齒數(shù)可在17~40之間選取,因此設計結果有多種。在講授本課程時,要讓學生盡快適應這一特點,安解決工程實際問題的實際方法及模式培養(yǎng)提高學生的機械設計能力。
二幾個知識點的教學心得體會
(1)在教學中一定要注意理論聯(lián)系實際,把教學內(nèi)容和生產(chǎn)、生活中的實例結。合起來,以取得良好的教學效果。比如講解機構運動簡圖的繪制、機構自由度的計算時,剛好碰到下雨天。講完相關的理論后,看到雨傘,我隨手拿起來,讓學生仔細觀察雨傘的結構,繪制其機構運動簡圖。這一環(huán)節(jié)使學生從枯燥的理論回到多彩的生活,讓課堂氣氛一下子活躍起來。他們一只手拿著傘,一只手拿著筆在紙上繪圖,極大地激發(fā)了其學習積極性。但學生繪制的簡圖均存在問題,對初學者是正常的。我讓幾個學生把自己繪制的簡圖畫在黑板上,然后公布正確答案。再結合專業(yè)理論,逐一分析其錯誤的原因,學生一下子掌握了機構運動簡圖的繪制要領。雨傘的機構運動簡圖如圖1所示。機構中n=7,,PH=0,其自由度為(2)在講解周轉輪系傳動比的計算方法時,教材中以圖2所示的周轉輪系為例,介紹用反轉法得到其轉化輪系,通過計算轉化輪系(定軸輪系)的傳動比,再結合已知條件,來間接地求解周轉輪系的傳動比。有學生提出,在圖2中,為什么行星輪的轉向是順時針的,而不是逆時針的。這個問題的實質是周轉輪系中行星輪轉向的判定方法。(3)在機械設計過程中,應注意有些設計參數(shù)的選擇有多種方案,應進行比較分析,確定合理的方案,進行設計,這也是本課程學習的難點。例如,按齒面接觸疲勞強度設計直齒圓柱齒輪傳動時,算出小齒輪分度圓直徑,而,若初選齒數(shù),則模數(shù),圓整為標準模數(shù),,這時,顯然滿足強度條件,但是傳動尺寸卻增大了,傳動裝置的成本也提高了,可見,初選的齒數(shù)不合適。應將1z減?。ǖ玬in1zz≥),使計算出的模數(shù)值接近于。故重取,圓整為m=5.2m,則小齒輪的分度圓直徑為,此數(shù)值既大于,又接近于,這樣的設計才合理。
參考文獻
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【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)34-0071-01
為重點突出高等職業(yè)技術教育的應用性、技術性和職業(yè)性特點,機械設計基礎課程的教育觀念,應緊密圍繞各專業(yè)人才的培養(yǎng)目標,對學生提出設計能力、創(chuàng)新能力、工程意識培養(yǎng)的教學目的,把培養(yǎng)適應工程實際的創(chuàng)新人才作為教學改革的根本目標,因此,機械設計基礎教學有必要在減少原理闡述、理論與實踐融為一體、在實驗及創(chuàng)新設計方面做改革,建立感性引導理性、實踐導入理論,從形象過渡到抽象的高等應用性專門人才的認識規(guī)律,進行實踐教學改革,以形成符合當前實際的應用型機械設計基礎課程。
一 目前實踐教學存在的問題
1.教學方式陳舊,對實踐教學重視不夠
教學仍停留在課堂教學的傳統(tǒng)模式下,對教學效果的評價依然是學生對課堂知識理解了多少,作業(yè)與考試能否順利通過等,幾個傳統(tǒng)實驗并不能激發(fā)學生的學習興趣。
2.實驗方式和內(nèi)容缺乏創(chuàng)造性
目前的實踐教學還限于實驗室中少數(shù)的教學模型和實驗設備,學生對實驗過程按部就班,按教師布置流程完成實驗,填寫規(guī)范劃一的實驗報告,不利于培養(yǎng)學生的應用技能。
3.學生的觀察分析問題能力與實際需求嚴重脫節(jié)
對于生產(chǎn)實踐中的常用機構、機械連接、機械零部件的認知理解能力明顯缺乏,對于機械設計的流程有畏懼感,對于“設計”有理解上的誤區(qū),覺得與自己的層次有距離。
4.沒有及時跟蹤先進技術的發(fā)展,學生學習動力不足
學習有前瞻性的認識,可以激發(fā)學生學習興趣,便于一部分學生對機械設計更進一步的深入學習,有方向感。
二 實踐教學改革探索
1.靈活運用教材處理知識點,使教學內(nèi)容符合學生實際
教材理論內(nèi)容多,有些內(nèi)容不符合學生實際,一些舉例離學生的生活和生產(chǎn)實際較遠,學生不易理解。如齒輪機構及設計這部分的內(nèi)容論證較多,有關實踐方面的內(nèi)容卻介紹得較少,這就要求我們不唯“本”,只唯“實”,通過企業(yè)專家的指導和畢業(yè)學生的反饋,及時修訂教學內(nèi)容,靈活處理教材知識點,滿足行業(yè)的需求。
2.構建富有層次、內(nèi)容豐富的實踐教學體系
第一,基礎實驗。在學習相關內(nèi)容之前設置的“啟蒙作業(yè)”:通過實物和模型的動態(tài)展示,讓學生得到有關機械設計與創(chuàng)新的“啟蒙教育”。引導學生對機械的組成及運動有初步認識,激發(fā)學生的學習興趣。
第二,測繪分析實驗?!皺C構運動簡圖測繪實驗”常使用的測繪裝置涵蓋縫紉機、內(nèi)燃機、牛頭刨床等,學生通過其中典型機構的運動簡圖的測繪,可以全面地認識機器及機構組成,學會如何從實物抽象出機構分析和設計的幾何模型――機構運動簡圖,為今后研究和創(chuàng)新設計機構奠定良好的基礎;軸系結構測繪、帶式運輸機測繪等對學生進一步掌握機械結構設計知識、了解結構設計的原則,并使學生具備了用基本實驗方法對機械結構初步剖析的能力,從而對更好地從事實際的工程設計有很大的幫助。
第三,性能測試實驗。此類實驗是通過實驗裝置測定機械傳動的各項運動參數(shù),使學生加深對常見機械傳動裝置傳動性能的認識和理解,從而掌握機械傳動合理布置的基本要求和機械傳動方案設計的一般方法。
第四,精心設計拆裝實驗。一組以學生自我訓練為主、培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才的實驗項目,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。進一步正確使用工具和量具分析構件相對運動情形,繪出棘輪機構簡圖等,使學生善于發(fā)現(xiàn)問題并參與討論探求新知,實事求是解釋出各種問題。
第五,創(chuàng)意組合設計實驗。利用機構運動創(chuàng)意組合測試分析實訓臺等創(chuàng)新設計裝置,提供多種搭接與運動參數(shù)實訓,學生可根據(jù)功能要求,自己進行方案設計,利用所提供的資源進行實訓測試操作和數(shù)據(jù)圖形處理,培養(yǎng)學生的綜合設計能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力。裝置配備角度傳感器、線性位移傳感器,并可將數(shù)據(jù)通過采集器上傳到上位機軟件,實時繪制出性能參數(shù)曲線,使學生對常見機構的組成及運動特點有更全面、更深入的了解,提高其機械設計與創(chuàng)新的能力。
第六,綜合性設計實驗。如帶式運輸機傳動裝置總體方案設計,使學生熟悉總體方案設計的過程,學會通過查閱大量的資料做好符合實際需求的設計,增強成就感,激發(fā)學習興趣,樹立學習自信心。
三 結束語
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關鍵詞:機械設計;教學內(nèi)容;教學主線。
《機械設計基礎》課程是機械類專業(yè)的一門重要的技術基礎課程。它的主要任務是使學生掌握各種常用機構及通用零件的工作原理、特點和應用的基本知識,使學生初步學會根據(jù)具體條件及與本課程有關的標準、規(guī)范,選用機構及零件類型,并能對機構的運動、零件工作能力進行簡單的校核,從而具有設計簡單機械傳動裝置的能力。對這門課程的教學,主要作了以下探索。
一、 合理安排各章順序開展教學
由于機《械設計基礎》所介紹的常用機構及通用零部件眾多,為了不使學生感到“繁雜”,合理安排各章順序是很重要的。
“軸”在機《械設計基礎》中是很重要的一章,軸的設計涉及到軸上的所有零部件。如聯(lián)軸器為標準零部件,在選擇時,其軸孔直徑影響到軸的最小直徑;齒輪的尺寸影響到齒輪所在位置處轉子的直徑;在進行軸的結構設計時,軸上傳動零部件的受力情況,影響到滾動軸承或滑動軸承型式的選擇,進而影響支承所在位置處軸的直徑及軸的結構。因此筆者在講授時,將“軸”的內(nèi)容安排在最后講。先介紹各種聯(lián)接、傳動及支承零部件的工作原理及其設計,然后通過介紹“軸” 的設計,將各種聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、滾動軸承及滑動軸承等零部件綜合在一起。這樣做容易使學生感到系 統(tǒng)性強、條理清晰。
二、圍繞一條主線開展教學
任何一門知識都具有系統(tǒng)性,《機械設計基礎》亦如此。因此課堂教學應圍繞一定的主線展開。
《機械設計基礎》上半部分主要介紹了三大類常用機構:平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構,其中各類機構又可劃分為很多種類。由于種類眾多,容易使學生感到內(nèi)容繁雜。為了使學生從總體上把握各類常用機構,在講解時以常見的往 復式四沖程內(nèi)燃機作為這一部分的教學背景或主線。使學生在學習某種常用機構時,聯(lián)想到其它常用機構,并進一步引 導學生主動分析各種常用機構的異同點 。
往復式四沖程內(nèi)燃機利用平面連桿機構變換運動形式(移動形式與轉動形式之間的變換),實現(xiàn)可燃氣體的進氣、 壓縮及排放;利用齒輪機構變換運動速度;利用凸輪機構變換運動形式(將轉動形式變換為移動形式),實現(xiàn)進氣閥與排 氣閥的開關;最后通過飛輪實現(xiàn)輸出轉速波動的調節(jié)。內(nèi)燃機工作過程所涉及的內(nèi)容包含了《機械設計基礎》上半部分 需要講授的所有主要內(nèi)容應該在第一章中給學生較詳細地介紹內(nèi)燃機的工作原理,并在以后各章的教學中加以利用。
如在講解曲柄滑塊機構時,講到該機構有兩種類型,即對心曲柄滑塊機構及偏置曲柄滑塊機構。然后提問:在內(nèi)燃機 中的曲柄滑塊機構究竟采用哪種類型?接下來講解這兩種類型的區(qū)別,即對心曲柄滑塊機構沒有急回運動,而偏置曲柄 滑塊機構存在急回運動。然后解釋內(nèi)燃機的輸出要求盡可能勻速輸出,故選用對心曲柄滑塊機構。這樣以實際工程機械為例講解對心曲柄滑塊機構及偏置曲柄滑塊機構的特點,能使學生印象深刻。
三、緊密聯(lián)系課程設計內(nèi)容開展教學
《機械設計基礎》下半部分是關于通用零部件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法。通用零部件種類 較多,如有螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、軸、滑動軸承、滾動軸承、聯(lián)軸器等,學生對這部分內(nèi) 容普遍感到“繁雜”。在介紹這部分內(nèi)容時可考慮與對應的課程設計內(nèi)容相聯(lián)系,如與帶式輸送傳動裝置(減速器)的設 計相聯(lián)系。
眾所周知,課程設計是高等工科院校相關專業(yè)學生運用所學相關理論知識解決工程實際問題的第一次較全面的設 計訓練,是機械設計課程的一個重要教學環(huán)節(jié)l21。因此筆者在《機械設計基礎》下半部分教學中以工程設計為目標,以減速器為主線。使學生在學習各種通用零部件時能夠密切聯(lián)系實際,同時能從全局高度理解各零部件間的關系。
如齒輪傳動設計,通常已知傳動方案、轉速比、傳遞功率及輸入軸轉速。筆者在講解時告訴學生,傳動方案是根據(jù)使用情況及各種傳動方式的特點首先確定的。傳動方案可以包括齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動或它們的組合。而在齒輪傳動部分,轉速比的選擇一方面與齒輪傳動類型、齒輪精度、方式有關,另外也與整個系統(tǒng)各部分傳動比的分配有關。傳動比的不同分配,決定了齒輪所受到的力的大小和齒輪的尺寸,同時對齒輪所在主軸的結構尺寸和滾動軸承的選擇產(chǎn)生影響。因此齒輪傳動設計不是孤立的,它對整個系統(tǒng)各零部件的設計都有影響,設計時應綜合考慮。
四、 在教學中引入現(xiàn)代機械教學內(nèi)容
傳統(tǒng)機械主要由原動機、傳動部分及執(zhí)行部分3部分構成,這也是機《械設計基礎》這門課所要講述的對象。但隨著科學技術的發(fā)展,現(xiàn)代機械的應用范圍不斷擴大。所謂現(xiàn)代機械是在傳統(tǒng)機械上集成了控制系統(tǒng)、測試系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)(如故障診斷、顯示等),以提高生產(chǎn)自動化水平、延長設備使用壽命、保護環(huán)境等。
目前大多數(shù)《機械設計基礎》教科書沒有“現(xiàn)代機械”這一方面的內(nèi)容介紹。筆者認為,一方面,教師應該強調現(xiàn)代機械仍然是以機械工程為基礎的,工科學生必須具備機械設計基礎知識,為后繼專業(yè)課程的學習及日后從事技術革新創(chuàng)造條件;另一方面,教師在講課時也應適當介紹一點現(xiàn)代機械特別是機電一體化機械方面的知識。這不但不會削弱所應講授的傳統(tǒng)機械方面的內(nèi)容,反而會加深學生對機械的發(fā)展及整個機械大系統(tǒng)的理解,增強學習機械設計基礎知識的積極性,消除“機械過時論”或“機械無用論”的錯誤思想。
五、 結 論
《機械設計基礎》是一門非常重要的技術基礎課,內(nèi)容較多,但課時相對較少。研究如何在教學中培養(yǎng)學生機械大系統(tǒng)的觀念、工程意識、機械設計能力、創(chuàng)新意識是非常重要的。而教學內(nèi)容、教學方法的不斷改進,有助于提高學生的學習興趣,增強他們學習的主動性,為今后進行相關機械設計工作打下良好的基礎。
參考文獻:
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[作者簡介]熊細保(1947—),男,江西豐城人,漢族,江西渝州科技職業(yè)學院副教授,主要從事機械類專業(yè)教學工作。