應(yīng)用型人才培養(yǎng)機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)研究

時間:2022-06-08 10:56:40

導(dǎo)語:應(yīng)用型人才培養(yǎng)機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

應(yīng)用型人才培養(yǎng)機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)研究

摘要:在工科機械和機電類專業(yè)中《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是其重要的專業(yè)基礎(chǔ)和主干課程,對培養(yǎng)應(yīng)用型復(fù)合型人才具有重要作用。文章主要闡述了基于地方應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)目標(biāo)和基礎(chǔ)實踐性較強課程特點的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》專業(yè)課程的教學(xué)改革與探索,實現(xiàn)理論教學(xué)和實踐應(yīng)用的融合,使學(xué)生能夠提高對專業(yè)課理論和實踐知識學(xué)習(xí)的積極性,訓(xùn)練和強化學(xué)生的實踐動手能力與應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型人才;《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程;教學(xué)改革;實踐性;多元化

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是在普通工科高等院校近機械類和機電類相關(guān)專業(yè)中必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)和主干課程,對培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計與制造、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、實踐應(yīng)用能力等方面具有不可替代的重要作用。該類課程的教學(xué)目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握機構(gòu)學(xué)和機械動力學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能,并具有一定分析和解決機械運動方案和機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力[1]。同時在實際的教學(xué)過程中,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門理論性較強的課程,其教學(xué)內(nèi)容主要進行機械原理,常用機構(gòu)以及零部件講解,各種常用的機構(gòu)如平面連桿機構(gòu),凸輪機構(gòu)等介紹,分析各種傳動機構(gòu)如帶傳動,鏈傳動,齒輪傳動。在教學(xué)策略和方法上以授課教師陳述性講解介紹為主,學(xué)生自行動手實踐較少,普遍存在課堂教學(xué)強化灌輸基本知識、學(xué)生課堂參與度較低及實踐應(yīng)用能力培養(yǎng)弱化的問題,在實際教學(xué)進程中由于學(xué)生知識面不全、基礎(chǔ)知識薄弱,教師基本上很少安排實際工程設(shè)計案例進行知識點分析與鞏固的案例教學(xué)[2]?!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的專業(yè)性基礎(chǔ)性知識要求很強,如果教師在教學(xué)過程中只是進行基本原理的講解,沒有進行必要的實踐訓(xùn)練和應(yīng)用能力培養(yǎng),學(xué)生在學(xué)習(xí)時就會普遍感覺到很吃力、機械概念抽象不直觀、知識點難以理解,很難達(dá)到較好的教學(xué)效果[3]。在教學(xué)中滲透多層次、全方位的考核評價、教學(xué)模式以及實踐考核,能夠解決地方應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)過程中所存在的應(yīng)用性不足的突出問題,在教學(xué)實踐中逐步完善和成熟教學(xué)模式,以期為地方應(yīng)用型高校機械類課程應(yīng)用實踐在人才培養(yǎng)中的作用指明方向[4]。

一、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)現(xiàn)狀

(一)課前缺少預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)中,尤其是機械類專業(yè)的學(xué)生缺乏對材料力學(xué)、工程力學(xué)、機械原理等課程的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。因沒有效的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),就會造成學(xué)生對本次堂課教學(xué)的主要內(nèi)容及重難點把握不準(zhǔn),對教師課堂教學(xué)思路不清,各個知識點之間的聯(lián)系也不能充分掌握,就存在教師只顧完成授課任務(wù)、學(xué)生被動接受的問題,因?qū)W生對上課內(nèi)容的不熟,師生間就課程內(nèi)容和教學(xué)方法等的交流很少,嚴(yán)重影響了教師上課的進度和效果以及學(xué)生的接受程度,造成教學(xué)效果也會大大降低,沒有達(dá)到應(yīng)用的課堂教學(xué)要求[5]。

(二)課上缺少必要的交流和互動

課堂并不是教師一個人的課堂,應(yīng)該突出學(xué)生的課堂主體,存在授課教師在課堂上“口若懸河”,學(xué)生在下面“自娛自樂”,課堂成為教師的“一言堂”,沒有積極調(diào)動學(xué)生參與課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。課堂上教師與學(xué)生之間沒有溝通、交流與必要的反饋,課堂成為教師完成規(guī)定教學(xué)任務(wù)的地方,學(xué)生處于被動地接受知識境地。由于缺少交流和互動,課堂氛圍低沉,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低。

(三)課后缺少鞏固練習(xí)

大學(xué)的學(xué)習(xí)模式是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師輔以指導(dǎo),更多地培養(yǎng)學(xué)生自我解決問題的能力,大學(xué)教師不再像中學(xué)時期那樣,為鞏固課堂教學(xué)效果,在課后布置鞏固練習(xí),同時學(xué)生自己也很少進行課后知識的鞏固練習(xí)。普遍存在課后很少學(xué)生再回去復(fù)習(xí)課本和相關(guān)資料的問題,這就造成學(xué)過的知識點很快便被遺忘,達(dá)不到應(yīng)用的教學(xué)效果。對于《機械設(shè)計基礎(chǔ)》這類專業(yè)性很強的課程,如只是在課堂時間進行學(xué)習(xí),不利用課后時間加以實踐鞏固訓(xùn)練,學(xué)生很難達(dá)到學(xué)以致用。

(四)教學(xué)模式固化

當(dāng)前的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)模式和其他類課程的教學(xué)在本質(zhì)上沒有太大的區(qū)別,教師按照既有的教學(xué)計劃,選用合適的教材和一些教輔材料,利用多媒體在課堂上給學(xué)生以展示課程內(nèi)容,課堂上師生互動不足,一些機械結(jié)構(gòu)只做示范性演示,學(xué)生很難理解其內(nèi)在實質(zhì)與原理,課程實踐教學(xué)內(nèi)容和課時安排較少,以示范性教學(xué)為主,學(xué)生參與度低。對于地方應(yīng)用型本科院校而言,以為地方經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)所需的綜合應(yīng)用型人才,要更加重視對學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立解決問題能力的培養(yǎng)。固化的教學(xué)模式使學(xué)生形成固化的思維模式,無法提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和實踐應(yīng)用能力[6]。

(五)考核評價機械

當(dāng)前《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的考核形式主要以期末考試成績?yōu)橹鳎?0%期末成績+30%平時成績兩部分而構(gòu)成),通過期末卷面考核評價學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程,實踐應(yīng)用能力評價比例低,沒有突出應(yīng)用能力的考核評價。平時成績包括:課后作業(yè)、課堂考勤率和實驗報告成績。這種以最后期末一張試卷分?jǐn)?shù)為主的考核評價方式來衡量學(xué)生對課程的整體掌握程度,明顯不具有合理性,缺乏過程性考核,應(yīng)以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為要點,開展過程性和多元性考核,這樣才能更加準(zhǔn)確的評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,真正使考核成為提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的指揮棒。

二、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革

(一)改革完善教學(xué)大綱,突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)大綱主要包括課程性質(zhì)與任務(wù)、課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容與要求、教學(xué)實施、考核與評價等部分,改革重點是課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及其實施以及考核評價體系。課堂教學(xué)是課程教學(xué)大綱實施的主戰(zhàn)場,課程教學(xué)大綱制定得是否合理直接關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的完成狀態(tài),鑒于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)和課程實踐性強的特點,應(yīng)修改現(xiàn)有教學(xué)大綱,突出應(yīng)用型能力培養(yǎng)?!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程應(yīng)以“實踐為主,應(yīng)用為本”為教學(xué)導(dǎo)向。機械設(shè)計系列課程包含《機械設(shè)計基礎(chǔ)》和其專業(yè)設(shè)計課程兩大部分,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程主要包括機械原理和機械設(shè)計,是機械設(shè)計系列課程體系中一個重要的子系統(tǒng)?!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容與體系的形成有較長的歷史,而隨著工業(yè)技術(shù)的高度發(fā)展和人才培養(yǎng)目標(biāo)的改變,其所涉及領(lǐng)域越來越寬闊、知識更加豐富多彩,特別是21世紀(jì)信息時代和地方應(yīng)用型高校對人才培養(yǎng)目標(biāo)雙重要求下,陳舊落后的教學(xué)內(nèi)容、更新緩慢的教材不能滿足現(xiàn)代機械設(shè)計的教學(xué)要求,要充分運用現(xiàn)代設(shè)計理論、方法與手段,這樣才能獲得最佳的設(shè)計效果。另外,產(chǎn)品的設(shè)計不僅是完成圖紙和說明書,課程設(shè)計中應(yīng)加大實踐教學(xué)的課時和學(xué)生自主實驗內(nèi)容,讓學(xué)生自己利用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)從產(chǎn)品的試驗研究、設(shè)計、制造、安裝、使用維修等產(chǎn)品的全過程進行綜合分析,提出最優(yōu)化的設(shè)計方案。因此,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程在教學(xué)內(nèi)容、課程結(jié)構(gòu)與體系、教學(xué)方法及考核評價上面臨著新的問題和新的機遇?;诘胤綉?yīng)用型高校人才培養(yǎng)的目標(biāo),在教學(xué)大綱編制過程中,突出地方性、應(yīng)用型的特點,課程教學(xué)目標(biāo)定位于培養(yǎng)地方急需的機械創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用型人才,在教學(xué)內(nèi)容中增加機械設(shè)計實踐教學(xué)計劃、適當(dāng)壓縮機械原理與機械傳動原理的課時,由于《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的實踐性較強的特點,在具體教學(xué)實施過程中加大機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械零部件設(shè)計、機械裝配以及機械結(jié)構(gòu)測繪的直觀虛擬仿真實驗演示教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生自主完成機械設(shè)計實踐項目,注重過程性和實踐性考核環(huán)節(jié),加大對學(xué)生參與程度以及學(xué)生自我考核評價的比例。課堂教學(xué)采用項目任務(wù)式形式、分組協(xié)調(diào)完成、虛擬仿真實踐,學(xué)生自主評價,考核評價學(xué)生實際參與實踐教學(xué)的程度,增加學(xué)生自主設(shè)計項目和評價,注重考核學(xué)生應(yīng)用機械設(shè)計知識解決實際工程問題的綜合分析能力。

(二)理論聯(lián)系實際,強化實踐能力培養(yǎng)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和多媒體技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用,合理運用多媒體技術(shù),全面提升教學(xué)效果。傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體技術(shù)相結(jié)合,豐富課堂教學(xué)手段,可以更加直觀地讓學(xué)生了解所學(xué)知識,可以通過文字、圖片和視頻相結(jié)合的方式給學(xué)生更直觀的演示和感受,活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性?;凇稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程實踐性的特點,建立一批機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、機構(gòu)運動、機械裝置等虛擬仿真實驗教學(xué)項目,通過計算機虛擬仿真實驗,演示機械結(jié)構(gòu)的運動、受力及裝配過程等,可讓學(xué)生自主操作分析,教師輔以必要的指導(dǎo),讓每一位學(xué)生自主動手實際操作虛擬平臺,通過學(xué)生自己操作,可以發(fā)現(xiàn)問題所在,自主分析原因并尋找解決問題的方法,充分應(yīng)用所學(xué)知識解決實際工程問題,真正達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)?!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門實踐性很強的課程,很多理論內(nèi)容必須依靠實驗實訓(xùn)才能得以驗證理論,如果實驗課與理論課的銜接沒做好,很容易導(dǎo)致課程的教學(xué)目標(biāo)無法達(dá)到。實驗實訓(xùn)課與課堂理論課是相輔相成的,通過增加機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與拆裝、機械結(jié)構(gòu)運動仿真、機械裝置工程應(yīng)用等虛擬仿真實驗項目,讓學(xué)生自主操作、自我評價、團隊協(xié)作,通過實驗項目培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和分析、解決工程實際問題的能力。實踐教學(xué)是鞏固理論知識和加深對理論知識認(rèn)識的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高實踐動手能力的重要途徑。

(三)改革教學(xué)模式,實現(xiàn)以學(xué)生為本

授課教師在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的課程教學(xué)中,應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的教師“一言堂”這種單一的教學(xué)方法,應(yīng)根據(jù)學(xué)生各自的專業(yè)特點、學(xué)生層次和課程特點,對課程教學(xué)模式進行優(yōu)化與改革。同時,為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和積極性,使學(xué)生更好的掌握課程教學(xué)知識,教師可以組織學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組,每個組員都可以從課本上或者相關(guān)資料中選取一個項目,組員之間相互解答與討論,并將最終結(jié)果上交給教師作為作業(yè)的一部分,教師進行必要的點評,教師從中選取一些比較好的題目為全班進行講解,從而提高學(xué)生的參與度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課程的教學(xué)過程體現(xiàn)以學(xué)生為本、教師輔助指導(dǎo)的教學(xué)模式,以學(xué)生需求為導(dǎo)向,根據(jù)學(xué)生反饋及時修改教學(xué)內(nèi)容與實施路徑?,F(xiàn)階段,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的授課教師在課堂教學(xué)過程中,普遍采用以教師為核心的傳統(tǒng)教學(xué)模式,這種教學(xué)模式極易使學(xué)生對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程產(chǎn)生厭煩且難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)校和教師重視教學(xué)體系的完整性和系統(tǒng)性,對學(xué)生思維模式及自身素質(zhì)的創(chuàng)新設(shè)計不足。教師在教學(xué)過程中往往會對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容進行抽象化講解,使得學(xué)生難以接受機械設(shè)計基礎(chǔ)知識和理論,導(dǎo)致很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)的熱情。在課題教學(xué)和實踐教學(xué)過程,應(yīng)增加學(xué)生在課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方式、教師策略及考核評價等方面的參與程度,及時接受和分析學(xué)生對課程教學(xué)的反饋信息并做出相應(yīng)教學(xué)的修改。

(四)多元化教學(xué)與考核,實踐與理論并重

機械原理與機械設(shè)計的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)目前仍以傳統(tǒng)實驗課程形式進行組織與考核評價,并且大多數(shù)為物理實物實驗,實驗教學(xué)形式缺乏多樣化和靈活性,實驗內(nèi)容的深度和靈活度不夠,而且對課程及其學(xué)科知識點之間的關(guān)聯(lián)性體現(xiàn)不強,針對這些問題,應(yīng)以突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)組織開展多元化的實驗教學(xué)形式與考核體系。主要包括:基于課堂知識的傳統(tǒng)基礎(chǔ)實驗教學(xué)模式、開放互動式實驗教學(xué)模式、科學(xué)研究創(chuàng)新型實驗教學(xué)模式和強化自主考核評價體系等?!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是專業(yè)主干基礎(chǔ)課程,課程評價大多數(shù)仍然采用最終期末考試成績?yōu)橹鞯膯我豢己伺c評價方式,缺乏過程性和自主參與性考核,無法全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和能力水平,顯然無法滿足應(yīng)用型復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求,因此,基于地方應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)的要求,構(gòu)建一套針對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的多元化考核內(nèi)容與方法,根據(jù)課程的教學(xué)情況與實際特點,將理論教學(xué)環(huán)節(jié)的考核要素分為以下幾個部分:日常課堂考核(上課出勤率,回答問題,課堂討論,課后作業(yè)等)、學(xué)習(xí)報告考核、期末考試考核等。合理設(shè)置各部分的所占比例,建立考核成績的綜合評定方法(應(yīng)用能力、實踐能力、自主程度等),實現(xiàn)課程評價與考核,方式多元化,能夠極大地調(diào)動學(xué)生積極性,從而全方位的提高學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果,真正使考核起到指導(dǎo)教學(xué)的指揮棒作用。

三、營造自主學(xué)習(xí)與評價的教學(xué)環(huán)境

良好的課堂氛圍直接關(guān)系到教師的課堂教學(xué)效果和學(xué)生課堂的學(xué)習(xí)效率。教師作為課堂的組織和實施者,課堂氛圍很大程度上是由授課教師決定的,老師的教學(xué)方式方法、教學(xué)理念理論、教學(xué)的手段等,都會對課堂教學(xué)氛圍有一定的影響?;拥恼n堂,輕松的課堂,和諧的課堂都會是激發(fā)學(xué)生興趣的前提條件。作為專業(yè)課教師,針對課程實踐性強和理論深奧的特點,我們可以從以下幾個方面進行一些改進:(1)創(chuàng)設(shè)良好的課堂氣氛,要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,及時將問題拋向?qū)W生,引導(dǎo)學(xué)生自主開展學(xué)習(xí)項目,教師輔助指導(dǎo)。(2)構(gòu)建新型師生關(guān)系,營造民主和諧的課堂氣氛,改變教師“一言堂”的現(xiàn)狀,形成“亦師亦友”的良好師生關(guān)系。在課堂和實踐教學(xué)實施中增設(shè)互動性的教學(xué)項目,教師加入學(xué)生的項目組中去,共同討論分析,解決問題,教師僅僅是項目組的學(xué)習(xí)成員,參與項目討論,而非主導(dǎo)和決定者。(3)合理利用多媒體技術(shù)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,教師要積極學(xué)習(xí)新的教學(xué)理論和技術(shù),將計算機等現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中,如開展虛擬仿真實驗教學(xué),課程教學(xué)更具有直觀性,使枯燥的理論變得更加直觀便于學(xué)生理解,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、結(jié)語

“師者,傳道授業(yè)解惑也”。教育不僅僅是單方面的傳授知識,要善于發(fā)現(xiàn)在教學(xué)中所存在的問題,再進行有針對性的改革與探索,如《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程,教師應(yīng)采積極采用相應(yīng)的機械原理設(shè)備的計算機模型,構(gòu)建虛擬仿真實驗教學(xué)項目,利用這一新技術(shù)資源將模型帶到課堂和實驗室中,在課程講解同時進行直觀演示和互動。針對地方應(yīng)用型高校人才的培養(yǎng)目標(biāo),新工科背景下《機械設(shè)計基礎(chǔ)》專業(yè)課程的教學(xué)應(yīng)該做到立體式知識框架的構(gòu)建、理論聯(lián)系實際的教學(xué)模式以及多元考核評價,這樣有利于老師授課思路清晰化,使教學(xué)過程易于做到深入淺出,激發(fā)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)與評價。

作者:陳守東 劉曉娜 張金標(biāo) 單位:銅陵學(xué)院