时间:2023-07-07 16:16:41
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教学内容延伸的方法
第一、以互动讨论式教学代替填鸭式教学模式。讲相应内容前留给学生要查的相关资料及了解该内容的最新动态的作业。老师要大量查阅相关资料,仔细筛选与该内容相关的有必要让学生掌握的知识。上课时讲完教材基本内容的前提下留时间讨论相关内容的发展状态及生产实践中的应用情况。讨论的时间老师根据课堂内容及学生的互动情况灵活掌握,有必要时基本内容的讲解和讨论交叉进行。
根据学生讨论的情况结合老师课前准备总结本次课堂内容,强调需掌握的基本知识及相应的新技术新理论以及这些知识在生产实践中的应用。
第二、对教学内容的合理布局。讲授不是把教材内容一成不变的讲给学生,而是以教材为参考重新组织内容,多一些参考书和资料。比如濮良贵,纪名刚主编的《机械设计》教材中把螺旋传动放在第二篇联接里跟螺旋联接一起讲解。而卜炎主编的《机械设计》教材中把这部分内容放到机械传动里讲解而且讲解也较详细。对机制专业来说机械传动是重要内容,所以讲授这部分内容时放到机械传动讲解较合适,讲解这部分内容时可参考卜炎主编的《机械设计》教材的螺旋传动部分。
第三、教师的知识储备及实践经验。首先、教师单纯以课本为准讲解,跟学生自己学没什么区别。
这种教学使学生对课堂失去的兴趣、对老师失望。作为专业基础课教师,必须时刻充实完善自己的专业知识,让自己的专业知识始终更新保持活力。方法有读研读博,或跟自己的导师及原来的科研团队时刻保持联系,随时掌握最新专业动态。具备条件可申请课题,科研教学并行,以科研促进完善教学。
其次、机制设计是实践性很强的学科。这要求教师要有一定的实践经验,教授时理论联系生产实际,这样讲解不仅课堂效果好、学生的知识掌握更有目的性,提高学生的课堂热情。老师多参观生产一线,多跟企业联系。有条件利用假期可以到优秀的先进的的制造行业去进修,提高自己的实践水平。
注意的问题
首先、内容的延伸必须以掌握机械设计基本知识为前提。我院用的教材是濮良贵,纪名刚主编高等教育出版社出版的“十五”国家级规划教材。该教材从1906年开始由人民教育出版社出版第一版,到现在的第八版,经历了40多年的教学实践和先后七次精心修订,该书的内容体系得到了不断提高和锤炼。
内容是介绍整台机器机械部分设计的基本知识,重点讨论一般尺寸和常用工作参数下的通用件的设计,培养学生设计一般机械的能力,该课程在整个教学计划中有承上启下作用。所以内容的延伸必须以教材为基础,在掌握基本知识的前提下延伸,好比地基打好才能建高楼大厦。特别注意的是内容的延伸不能把机械设计课的教学变成新技术新方法介绍的概述性教学。
其次在内容延伸时讲究方法策略,根据教学内容适当延伸,充分考虑学生的接受程度和课时允许范围内。比如讲齿轮传动时,一般情况下齿轮传动不易用于传动距离过大的场合,讲这部分内容时可以简单介绍齿轮传动自行车,学生易理解而且与实际联系紧密。齿轮传动自行车的原理结构详细讲解的话课时就不够了,想进一步了解的同学们自己查找资料,有问题可以课后讨论。
结语
【关键词】中职机械基础课程教学
21世纪的机械制造业是一个现代化的崭新的产业。机械制造业不再是传统意义上单纯的机械加工,而是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学和管理科学等学科为一体的新兴技术与新兴工业的综合体。为了使教育与经济建设更加紧密地结合,大力发展现代制造业,国家“十五”科技教育发展规划提出:必须加快职业技术教育的发展步伐。数控技术、先进加工工艺的应用,先进加工设备的使用和维护,现代集成制造系统理念的贯彻,都急需大批高中级技术型、创新型的应用人才,而培养应用型人才正是高等职业技术教育义不容辞的责任。在新形势下,如何让机械基础课的教学适应或紧跟制造业飞速发展和新技术变革空前活跃的时期,建立高职机械制造业科学的人才培养体系,是一个重要的课题。
一、以就业为导向,对课程内容改革
随着我国市场经济体制的进一步完善,企业的用人机制越来越完善,就业的竞争日趋激烈,中职毕业生的就业岗位已被定位为高素质的劳动者,这就要求在教学中,无论在教学内容还是教学方式上,都要围绕培养既懂理论又能动手操作的“应用型人才”这一中心而进行。在《机械基础》这门专业基础课教学中,课程内容也应该以就业为导向进行改革,从培养合格的劳动者出发,选取合适的教学内容进行教学。
按照这一思路,可以对教学内容进行调整,对那些多而杂的知识进行取舍,以够用、实用为准。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型,建立机械运动简图应该是机械设计的基础,因此应把机构的结构分析、机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号、机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机械传动和零件设计部分,应减少理论和公式的推导,把重点放在结论的应用上,如零件结构的性能、参数选取的原则、零件失效的原因等等。比如多种传动方式的组合、工作原理、结构特点及其应用与维护;又如,轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等。类似这样的内容都是一些实践性很强的技术问题,是中职学生就业岗位群对从业人员所要求的基本知识和技能,应该让学生切实理解、会用。在学习了这些基本知识的基础上,再举一些工程实例,如车床主轴支撑的例子,通过实例,使学生重点掌握轴承的组合结构,轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过这样的整合,使学生既学会了轴承的基本知识,又掌握了轴承的应用技术,同时使学生明确轴承在工程实际中的重要地位。
二、激发学生学习兴趣,提高课堂教学效果
学习兴趣是学生学习的动力源泉。当一个学生对某门学科发生兴趣时,他总是心情愉快地去学习,积极主动地获取知识。《机械基础》不同于《语文》、《历史》等学科,很多内容枯燥乏味,在课堂教学中,更要重视培养学生的学习兴趣,努力创设轻松愉快、生动活泼的课堂气氛。职业中学的学生好奇心较强,心理学上称这种特征为“潜兴趣”,教学时充分利用“潜兴趣”就能激发学生的学习兴趣,使之在快乐中学习。如在学习变速机构时,向同学们介绍驾驶员在驾驶汽车时,经常用右手拨动右侧的拨杆,根据路况使汽车行驶速度时快时慢,有时还要把车向后倒。告诉学生驾驶员拨动拨杆的操作,是在改变一对齿轮传动比的大小和方向,从而改变车轮的转速和转向。使学生感到很新奇,从而激发学生的学习兴趣。本学科的很多内容如各种机构的教学,要求有动态的演示,在缺乏教具和设备的情况下,采用多媒体辅助教学,使枯燥的内容变得生动形象,可以充分调动学生的学习积极性,如在学习铰链四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构时,采用CAI课件,把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置,凸轮机构的从动件运动规律,以及间歇运动机构的特点生动形象地进行演示,在教学过程中,师生之间的信息交流和反馈得以加强。声、像、文、图并茂的教学信息,增强了教学的艺术效果,加深了学生对学习内容的认识和理解。总之,在课堂教学中,教师应根据学生的现有水平和能力,充分利用各种教具仪器,如挂图、实物、动画等现代化教学手段,提高课堂教学效率。
三、注重理论联系实际,加强直观教学和实训教学
为了提高学生的学习积极性和学习兴趣,学校可以专门设置常用机构和通用机械零件的陈列室,陈列一些来自生产生活实际且有趣的机构和机械零件的模型或实物,如搅面机构、奔马机构、指南车、脚踏水车、水排、机械钟表、各种机械传动机构零件以及一些简易机械等等。在讲授《机械设计基础》的第一课时就让学生参观陈列室,通过参观,提高学生学习这门课程的兴趣,也可以让学生加深对机械的感性认识,为以后学习打下基础。在教学中讲到某个机构或机械零件时,再让学生参观陈列室,使学生对机构和机械零件的认识由感性上升到理性,这样有利于提高教学效果,激发学生的学习兴趣。在课堂教学中要多注意列举一些与生产、生活实际密切相关的例子。如在讲凸轮机构时,列举补鞋机;在讲齿轮机构时,列举玩具汽车和汽车、机床变速箱;在讲各种机械传动和机械零件时,列举自行车和摩托车等,使学生认识到《机械设计基础》课程中所学知识可以直接用于生产实际,服务于生活,让学生感到这门课程很实用。同时,要十分注意加强实训教学,可以设置“机构创意设计”、“齿轮参数测定”、“各种机械传动和减速器的装拆”、“轴承与齿轮的组合设计”等实训项目,通过实训来巩固和加深学生对理论知识的理解,提高教学效果。此外,要注意多利用模型或实物、挂图等直观性的教学辅助工具,讲课时让学生看一些常用机构和机械零件的录像,进一步提高学生的感性认识,复习、巩固《机械设计基础》课程中所学的有关知识。这样,学生就会感受到《机械设计基础》课程很有用,学习兴趣就会大大提高。
四、合理利用多媒体教学
专业基础课的教学大多都是采用封闭式教学,教师对于教材的处理十分重要。必须做到前后知识应衔接,讲解由易到难,重点难点做到心中有数。这样学生在学习过程中就会学得更轻松,同时在心理上对教师产生信任和接纳,对自己会产生自信心,教和学便会形成一种良性循环。教具是专业基础课学习的一项重要工具,它有助于学生加深对书本知识的理解,提高学生的学习兴趣。老师在组织好教材的同时,采用相应的教学模型。如:在学习画零件的剖面图时,拿一个已剖开的零件模型组合体,先让学生去想象剖开面,绘出草图,然后把模型分开,对照剖面,看看自己的草图是否正确。在这个简单的过程中,通过摸型,大大提高了学生的空间想象能力和观察能力,学生的兴趣有了,也就有了上进心,对自己产生自信,学生的学习状况就会在无形中得到提高。其次可配合教材采用一些演示实验,可以提高学生的观察能力和分析事物的能力,也有利于学生学习兴趣的提高。合理地采用机械传动模型的演示,有助于学生对每种机械传动在直观上的认识,能够深刻理解每种机械传动的工作原理,结构和特点。也便于记忆和以后的应用。
五、积极塑造教师形象,提高老师在学生心中的地位
学生喜欢上自己的课,这对于一个教师来说是一种荣誉,同时也是进一步提高教学效果的前提。有些教师的教学效果也不能说不好,但学生对他的课不感兴趣,或感到枯燥无味,或感到负担很重,或对该教师有这样那样的意见。这不能不说是我们教学工作中的一种缺陷。如果我们能根据学生学习的特点,努力处理好课堂教学问题,让学生喜欢上自己的课,那么,我们的教学工作就有可能进入好上加好,锦上添花的境界。如何让学生喜欢自己的课呢?教师要努力提高自身的业务素质和课堂教学艺术,让自己上的课丰富多彩。教师良好的业务素质包括以下几个方面:牢固的专业基础,广博的文化知识,流畅的语言表达,丰富的感情内涵,能说较标准的普通话,能写较漂亮的汉文字。教师良好的课堂教学艺术体现在:新颖别致,构思巧妙的教学设计;通俗易懂,条理清晰的分析讲解;幽默风趣,内涵丰富的语言表达;启迪思维,深入浅出的启发引导;沉着冷静,应变自如的教学机智;有条不紊,精炼周密的板书设计。我们在日常的教学工作中,应该抽出一定的时间,学习知识,训练技能,让自己的业务素质进一步完善,教学艺术进一步提高,以便在教学中厚积薄发,应用自如,左右逢源,丰富自己的课堂教学内容,让自己的课上得生动活泼,从而树立良好的教学形象,激发学生学习的兴趣。教师不仅是知识的传播者,而且是模范。教师的一言一行,学生看在眼里,记在心里,还会极力模仿。孔子有言:“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从”。只要不断加强自身的师德修养,不断使自己的专业技能更加精湛,我们才能成为学生心目中的好教师,才能在学生的心目中占据一席之地。
总之,中职《机械设计基础》课程是机械类专业的主干课程,地位十分重要。中职学生基础知识掌握有限,实际经验缺乏。因此,有必要加强直观和多媒体教学手段来激发学生的学习兴趣;要根据学生掌握的现有知识摸索一些规律,总结一套使学生易懂、易学、易掌握的教学方法;要深入现场进行教学,理论联系实践,增强学生的感性认识,培养学生的实践技能。教师要不断地探索、研究,使中职《机械设计基础》课程教学更科学、更合理、更有效。
参考文献
[1]谢利民,郑百伟.现代教学基础理论[M].上海:上海教育出版社,2003.
[2]乔丽平.浅谈《机械基础》教学[J].职业教育研究,2005,(7).
关键词:机械牵伸;罗拉表面线速度;罗拉转速;传动比;传动路径;主动轮;被动轮;齿数连乘
牵伸计算一直是棉纺工艺计算的重要内容,教材中虽然列出了内容和公式,但篇幅较小且讲解不够系统。因各种设备传动、构造繁杂往往让学生眼花缭乱手足无措,如果教学中不能及时摸索到规律,总结技巧,往往是前面还未搞懂后面又有新的问题,造成恶性循环。虽然棉纺设备的工艺传动因机型的不同差异很大,计算的内容也十分丰富,既然棉纺机的传动形式多为机械式传动,那么机械的传动和计算理论便是解决这一问题的关键,下面就谈谈对牵伸计算的规律和技巧在教学中的一些感悟。
所谓牵伸是纺纱设备将喂入品抽长拉细,使其中的纤维伸直、平行、分离的工艺过程。牵伸计算中的机械牵伸是一个难点,它的定义式为:
下面就有关机械牵伸的问题分两种情况阐述如下:
一、当牵伸元件都属同一传动系统时(同一电机传动)
此种情况占纺纱设备的绝大多数,根据:
而i前后的计算可依据传动系统图,通过齿数,传动轮直径的比值求得。
先看下面的例子,有一牵伸装置须条由后罗拉(d2)输入,前罗拉(d1)输出,求e12。
牵伸装置须条前进方向
由此,我们可以看出,e12由两部分相乘而得,第一部分( )第二部分( )则是以喂入件(后罗拉)轴端齿轮数比上它相对应的另一齿轮的齿数之值构成。
由机械传动原理,我们可以得到同一传动系统中机械牵伸的计算式中,第二部分以喂入件轴端齿轮(或其他传动轮)为起始点,该传动轮作主动轮,相应的确定各传动副中的主、被功能,将喂入件―输出件的各主动轮连乘作分子,各被动轮连乘作分母,两者比值就是第二部分所需计算的值,即机械牵伸的方法为:
教学中,应用这一规律计算时必须强调的求解步骤:
(1)应首先确定d1、di的传动必须由同一电动机传动,即属同一传动系统。
(2)确定喂入件、输出件的位置,并由喂入件作起始点,判明传动系统图中自喂入件―输出件的传动路径。
(3)以喂入件轴端齿轮(或传动轮)为主功能,确定i1传动副中的各主、被动轮,将它们分别代入上式计算即可。
下面仍以国产FA506A细纱机为例,计算前后罗拉之间的总牵伸倍数,以说明其简便与正确:
国产FA506A型细纱机传动系统图
二、当牵伸元件不在同一传动系统时
这种情况只有少数纺纱设备中存在,如,梳棉机中,此时根据定义式:
应用速度计算中转速计算的方法分别求得n前、n后,再代入计算即可。
关键词: 中职 《机械基础》 课程改革
机械专业是培养机械行业生产、管理、服务第一线需要的技术应用型人才,随着市场经济体制的建立,科技进步和产业结构的调整,机械行业对高级应用型人才的综合能力要求也越来越高,对复合型人才的要求越来越高。而反观传统的机械专业的培养模式、课程体系、教学方式,就会发现课程设置单一、知识面和专业面窄、课程难以形成完整的体系、教学内容陈旧、教学方法和教学手段落后等不足之处。为了改变这种状况,适应当今社会对机械工程专业人才的需求,培养出基础扎实、知识面宽、创造能力强、素质高的机械工程人才,调整教学内容,改革课程体系势在必行。
课程改革是最基本的教学建设。《机械基础》是一门重要的专业基础课程,为了突出中职的教学特点,提高教学质量,本文就该课程在教学内容、教学方法、教学手段和实践环节等方面的问题,提出一些改革意见。
一、整合课程内容,建立和完善课程体系
中职的教学内容及课程体系应强调理论知识的应用,必须按照一线生产实际需要授课,其课程体系必须突出能力与素质的培养,其教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。据此,教学内容调整的思路是强调基本知识、基本原理,注重实际应用,引入反映机械设计理论和方法的新概念、新理论、新方法,介绍各种新型机构和新的机械设计方法,力求在压缩课内学时的前提下,拓宽知识面,增加信息量,提高教学效果。
《机械基础》是以机构运动简图为研究模型的,建立机械运动简图应该是机械设计的基础,因此应把机构的结构分析、机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号、机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对机构设计部分的内容,要通过多媒体技术动画演示,让学生直观地了解机械传动和零件间的传动关系,从而减少繁杂的语言讲述,多作计算公式的推导过程、零件结构和一些设计参数的选取原则的介绍,并加强对机械运行的介绍,比如多种传动方式的组合、原理、特点,以及工程实际中的应用、维护,等等。应增加一些本专业的最新动态的介绍,多向学生介绍一些机械的新发展、新思路,以开阔学生的眼界。要克服传统教学重设计计算轻结构设计,以及与工程实际技术问题紧密结合的部分的缺陷。如滚动轴承这一章,轴承装置设计这部分内容在传统教学中往往不作为重点,而这部分内容是生产一线技术人员直接接触最为广泛的实际问题。因此,可以把这章内容进行重新整合,把轴承装置设计这部分内容作为重点,要求学生重点解决轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题,在学习这些基本知识的基础上,再举一些工程实例,如CA614OA车床主轴支撑的例子。通过这个实例,学生能重点掌握轴承的组合结构,轴承的调整,以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过这样的整合,学生既能学会轴承的基本知识,又能掌握轴承的应用技术,同时能明确轴承在工程实际中的重要地位。
二、改革教学方法,提高教学效率
面对未来社会对人才培养的要求,如何在传授知识的同时,着重加强学生创新能力和综合素质的培养,已成为教学改革中一个重要的问题。针对《机械基础》课程的特点,我们采用“精讲多练、加强自学、分析讨论”三环节相结合,以启发式教育为主的教学方法。
精讲基本概念、基本理论、基本方法,力求使知识容易理解、掌握和记忆。如对机构的结构分析进行精讲时,平面连杆机构的设计、凸轮机构设计、平面齿轮机构的设计都只精讲一种基本结构形式的设计方法,其他结构形式的设计要求学生自学。对机械设计的概念,学生只听不练自然不能掌握。因此,在各章节都应安排相应的练习,还要安排一些阶段性的综合练习,提高练习的综合程度,注重方法的运用和掌握,注意对各种理论、方法的综合应用进行总结,使学生学牢学活知识,具有应用知识的能力。
分析讨论课是开发学生智能、锻炼学生胆量、培养学生科学思维能力的一个重要的教学方法。因此,在教学中应安排一些课堂讨论,课堂讨论的内容可以是概念题讨论、综合题讨论、自选题讨论。在整个教学过程中,启发式教学是激发学生积极思维的首要方法,它可以使学生加深对基本知识的理解,并在求解过程中进一步思考,进而进一步提出科学的设想。教师在讲课过程中一定要善于设疑、质疑,要特别注意在新旧知识的衔接转换处提出新问题,提出的问题最好能引起几种回答,以此激发学生积极思考,使学生在恰当的情境中作出正确的回答和判断。
三、利用现代教学手段,激发学生学习兴趣
中职学生年龄普遍较小,缺乏社会实践知识,所以对专业课的学习觉得索然寡味。要克服以上弊端,达到教学的最佳目的,关键在于融教与学为一体,最大限度地提高学生的学习积极性。在《机械基础》中适当运用直观教学的手段,改革程式化的教学方法,采用实物激励法、模型演示法、巧用挂图法、实践教学法可以增强学生的感性认识,提高学生的工程知识和业务技能,提高教学效率,改善教学效果。
关键词:机械设计基础;“1+N”评价体系;教学改革
中图分类号:G624.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0039-02
“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。
一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状
1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。
2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。
3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。
4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。
二、“机械设计基础”的教学改革
针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+N”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。
1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。
2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。
新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。
改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+N”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。
3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。
这种新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。
三、结语
由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。
在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。
参考文献:
[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉:华中科技大学,2011.
[2]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械,2006,(1).
一、教师应从培养合格劳动者的目标出发,选取合适的教学内容进行教学
按照这一思路,我们可以对教学内容进行适当调整。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型,建立机械运动简图应该是机械设计的基础,因此应把机构的结构分析、机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号、机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机械传动和零件设计部分,应减少计算公式推导过程的介绍,增加零件细部结构的设计介绍和一些设计参数选取原则的介绍,并加强对机械运行的介绍,比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等。可增加一些本专业最新动态的介绍,多向学生介绍一些机械的新发展、新思路,以开阔学生的眼界。在过去的教学中,通常只重视设计计算,认为只要会计算就达到要求了,而轻视了结构设计以及与工程实际技术问题紧密结合的部分,使教学与实际脱节。如轴承这一节:轴承装置设计这部分内容在教学中往往不作为重点,而这部分内容是生产一线技术人员直接接触最为广泛的实际问题。因此,可以把这章内容进行重新整合,把轴承装置设计这部分内容作为重点,要求学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题。在学习了这些基本知识的基础上,再举一些工程实例,如CA614OA车床主轴支撑的例子,通过这个实例,使学生重点掌握轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过这样的整合,使学生既学会了轴承的基本知识,又掌握了轴承的应用技术,同时使学生明确了轴承在工程实际中的重要地位。
二、提高学习兴趣,增强教学效果
现在职业学校面临的问题是:学生基础知识差,不少人对学习失去了兴趣。但是我们也应该看到这样一个事实:这些学生思想活跃,求新求奇思想重,对周围世界十分敏感好奇,他们喜欢观察事物,凡是觉得新鲜的就想了解,凡是自己喜欢的就会去做。因此我认为,要想让学生能够主动学习,就要使其对专业感兴趣、对课程感兴趣甚至对任课教师感兴趣,而这些兴趣的培养可以通过教学过程中实施趣味教学来实现。
因为职业学校学生文化基础较差,虽然学校所开设的课程已相对简化,但由于学生理论水平比较薄弱,《工程力学》和《机械制图》学得不够扎实,加上缺乏基本的机械常识,所以在机械基础的学习过程中,想象不出一些零件的结构,受力情况分析不透。因此教学中应首先降低难度,让学生有学习本课程的兴趣。 若照本宣科,不进行教学信息的双向交流,必然会学之无味、学之困难。为唤起并始终保持学生的学习兴趣,创造和谐的学习气氛,可根据学生活跃好动的特点,在教学中采用趣味教学法,创设情境,启迪思维,引导学生积极主动地参与教学。要做到这些,教师必须思路清晰,善于归纳和表达,能够把复杂的内容转化为纲目了然、脉络分明、易于理解和掌握的知识。《机械基础》对于刚刚初中毕业的职校生来说,无疑是有较大难度的课程,容易出现两种极端:程度高一点的学生为了取得好成绩便“死记硬背”;程度低一点的学生,一旦无法战胜困难,就会放弃学习以致产生厌学情绪。针对这些情况,我认为教学中关键要上好第一节课。俗话说“兴趣是最好的老师”,如果能让学生对本门功课产生浓厚的兴趣,可以讲在本课程的教学任务中已完成了40%。这就要求教师具有渊博的知识良好的口才,能引导学生在有趣的谈吐中学到有用的知识,与学生进行有效的交流。
三、重视理论联系实际,提高教学效果
《机械基础》是各个工种的专业基础课,与各工种专业课联系紧密。作为机械专业的教师,应当不仅具有机械方面的理论知识,而且对于在生产中使用的各种加工方法,机床及设备的有关知识,也要有一定程度的掌握和了解、也就是说我们应努力成为“双师型”教师。只有这样,才能在教学中熟练地将理论与实践结合,上课时才能得心应手。
例如在举例讲解时应尽可能使用见过或使用过的设备,如讲解四杆机构,可以结合家用缝纫机的踏板机构。如果有可能的话,理论课教师应主动与实习老师联系,组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学。现场教学前事先布置一些思考题,让学生带着问题一边参观一边讨论。在参观实习中,教师可以对学生提出的问题进行有针对性的讲解,告诉学生这台设备采用了哪些机构、某个零件采用了什么机构,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来,使学生具体地领会各种机构在机器中的应用。这样,学生上课时就有了一定的感性认识,就不会觉得抽象,就会产生学习兴趣。我们再因势利导,使学生的感性认识上升为理论,教学效果就会大大提高。
关键词:机电一体化技术;理论教学改革;实践
作者简介:熊小琴(1983-),女,湖北黄冈人,武汉生物工程学院机电工程系,讲师;谢丹(1983-),女,湖北荆州人,武汉生物工程学院机电工程系,讲师。(湖北 武汉 430415)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0033-02
众所周知,制造业是我国的支柱性产业,也是自动化程度较高的行业。如今为提高产品质量与生产效率,制造企业越来越多地采用自动化生产设备和制造技术,而自动化生产制造的核心技术是机电一体化技术。所谓机电一体化技术即机械技术与电子技术的融合,是一项集控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机信息技术等于一体的综合性技术。
通过为期三年的机电一体化专业教学实践及对走上工作岗位的机电一体化专业毕业生的访谈,笔者了解到目前机电一体化专业毕业生的瓶颈所在,即学校学习的理论知识较多用不上,能用得上的理论知识又不知如何应用于实践,普遍动手能力较差。针对这一现象,结合目前机电一体化人才市场对毕业生的具体需求情况,笔者对其主讲课程“机电一体化技术”的教学改革进行了研究与探索。对该课程的教学改革提出了自己的思路,目的在于提高学生的动手能力,以尽可能地减少理论与实践脱节的现象。
一、课程理论教学改革
1.教学内容的取舍应以够用为原则
相对于重点院校,三本院校的机电一体化专业学生在知识接受能力及学习积极性方面稍差一些,有关基础课程学得不够扎实,给本课程的学习带来较大的困难。
首先,作为教师要认清这种形势,在给学生讲授“机电一体化技术”课程之前应先给学生定位,定位包括依据学生原有的知识结构及目前市场上对该专业岗位能力的具体要求针对性地选择教学内容,并以够用为原则。如在讲授机械传动技术时,由于学生缺乏系统建模所需的积分变换方面的数学知识,而且已上岗学生基本上主要从事操作性工作,所以就可将机械传动系统的数学建模忽略,重点讲授机械传动系统的特性及常见机械传动系统的故障分析及处理方法;又如在讲授机电一体化技术时,考虑到从事机电一体化相关工作的毕业生主要从事电机驱动控制,尤其是步进电机驱动控制,因此将伺服传动技术,尤其是步进电机伺服传动技术作为教学重点。
其次,作为教师要认清每个学生知识结构存在个体差异,这种个体性必然会导致参差不齐现象的出现,因此选择课程内容时应遵循在够用的基础上尽可能地使大部分同学能够接受。如每堂课开始时,首先给学生讲授该堂课所必须掌握的基本知识,然后再进行扩展,这样既可照顾到起点较低的学生又可给基础较好的学生有进一步学习的空间。
2.充分运用现代化教学手段,不断提高教学效果
相比于原来单一的粉笔教学,多媒体能把现场图片、声音、动画等展现给学生,使学生接受到更多信息,教学效果会好很多。尤其是对于“机电一体化技术”课程,由于机电一体化技术普遍应用于自动化设备(如数控机床、加工中心、机器人等)和自动化生产线(如柔性制造系统等),而学生基本未见过上述自动化设备和生产线,即使有些学生见过,也应未见过其内部核心结构,然而它正是涉及到机电一体化技术的关键部位,那学生就无法了解自动化设备和生产线是如何利用机电一体化技术进行工作的。
另外机电一体化技术是集控制技术、伺服传动技术、传感检测技术、计算机信息技术等于一体的新兴综合性学科,具有涉及面广、综合性强的特点。因此,要想学生掌握好该课程并懂得应用该课程的知识点,就必须在教学过程中将自动化设备中的内部结构及其工作过程展示给学生,在没有多媒体之前这种展示是难以实现的,但有了多媒体之后这种展示是很容易实现的,并且是很直观的。借助于多媒体不仅可以将现实中的自动化设备搬至课堂上,而且还可以让学生清晰地看到其内部结构及其工作过程。这样在课堂教学中既有理论讲解又配有图片及动画,图文并茂,学生的学习兴趣大增,教学效果便可以得到极大提高。同时,教师在教学的过程中再结合实体教学,教学效果便可以达到事半功倍的效果。
3.注重知识向能力转化,培养学生的实践能力
“机电一体化技术”课程至少由五种知识体系构成,而学生在学习“机电一体化技术”课程之前已分散地学习了该课程所包含的部分知识体系,但是在学生的脑海中只是将这些知识体系当中的部分知识进行了简单的堆积,并没有形成一个完整的知识系统。因此,教师在上课时除了讲解基本知识之外,应更多地注重讲解各部分知识体系的内在联系以及如何使用所学的知识体系构建和分析机电一体化系统,进而使知识转化为分析和解决问题的能力。如在讲授机电一体化技术时结合学生比较熟悉的数控机床进行讲授,并利用实践教学时间带领学生进入机电实训室,提出与实践相关的问题,让学生结合课堂所学的理论知识进行思考并作答;又如在讲授机电一体化技术应用时结合历年高职院校参加的机电一体化技能竞赛作品进行讲授,这激发了学生对机电一体化技术的学习兴趣,从而为学生将知识转化为分析和解决问题的能力打下坚实基础,也使学生积累了一定的实践经验。
另外,掌握知识与提高能力是相互依存、相互促进的。能力是在学习知识的过程中逐渐形成的,而能力的提高又促进知识的学习和积累。所以,在教学过程中教师要注重传授学生知识的同时注意开发学生的智力,培养其学习的能力,并着力使学生学习的各种知识转化为学生相应的实践能力。
4.理论教学和实践教学紧密结合,防止理论和实践脱节
理论联系实际是教学应该遵循的重要原则,对于“机电一体化技术”课程教学尤其如此,对此应做好以下三点:
第一,教学过程中采用“启发式”教学,引导学生学好理论,以理论为主导,同时注意联系实际讲授基本原理、基本知识,且要讲透彻,整个课程内容强调理论知识的针对性和应用性。如在讲授传感检测技术时结合典型的机电一体化系统——数控机床和工业机器人。一般情况下,这两种系统不会用到教材编写的所有传感器, 因此对于教材中的传感器均详细讲解并无必要, 于是这一板块的教学设置偏重于光栅、光电编码器、测速发电机三种传感器,压缩理论推导,强调三种传感器的应用及其在检测系统中的连接问题。
第二,教学过程中积极推动“行动导向教学法”,重视培养学生运用知识的能力,通过教学实践(如实验、参观和实训等)引导学生如何做到理论联系实际。如在学生一周的实训期内,由教师将学生分组并布置实训任务,通过实训指导书和实训任务书让学生了解实训要求和规范,随后监控整个实训过程,尽量发挥学生的主观积极性。学生在规定的时间内对整个实训任务进行思考、研究、分析和实施,完成实训项目。规定的实训时间到,每组学生停止工作,由教师对每组实训结果进行现场公开演示、点评,根据综合表现评定成绩。通过这种公开点评的方式让各组认识到不足,形成组间竞争,促使各组不断改进技能,从而促进运用知识能力的提高。
第三,教学过程中组织各类有效的教学实践,如引入集传感器技术、电子电气技术、P L C技术、装配技术、传动技术和机械技术等于一体的机电一体化综合教学培训系统。学生通过机电一体化综合教学培训系统不仅可以进行各单科知识的学习和实践,而且还可以进行机电一体化系统的综合训练。培养和树立学生的实践精神,使学生乐于实践,勇于实践,勤于实践,具有较强的创新精神和创新意识,在实践中不断发现问题并解决问题。
二、课程实践教学改革
实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是包括机电一体化在内的相关专业教学的重点。在实际操作中应结合本校实践教学的基本条件,紧紧围绕机电一体化专业的教学大纲开设与本专业培养目标一致的综合性实验课,以达到预期的目的。如建立以机电一体化设备维修能力培养为主线的实践教学体系,即基本技能训练—专项技能训练—综合技术应用能力训练。基本技能训练、专项技能训练主要在学院内完成,且侧重单项技能训练,主要包括金工实习、数控实训等,同时学生还要进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、铣、线切割的编程和操作)的训练;综合技术应用能力训练由学院和企业共同完成。
三、结语
随着我国制造业自动化程度的提高,企业对机电一体化专业毕业生提出了更高的要求。面对这种要求,三本院校或高职院校只有培养出适应机电一体化人才市场需求的毕业生才能在市场竞争中占有一席之地。本文针对培养适应市场需要的机电一体化专业的学生,对“机电一体化技术”课程的教学改革进行了探索与思考,在教学中实行理论实践一体化教学,不断优化教学内容,在教学实践中取得了较好的效果。在今后的教学工作中,根据企业对学生知识结构和操作技能的要求设计出更多与机电一体化技术实际应用相关的教学项目,并且这些项目具有一定的前瞻性,能够提高学生的综合技术应用能力,使学生更快更好地掌握机电一体化技术,更好地应用这门技术,从而更好地适应制造业自动化的需要。
参考文献:
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[3]梁景凯,盖玉先.机电一体化技术与系统[M].北京:北京工业出版社,2011.
关键词:机械基础 建议 实践 多媒体辅助教学 课程设计
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-342-02
近几年来,《机械基础》已作为机械制造类专业学生必学的专业基础课,随着机械制造类产品和现代化机械制造技术在各行各业的广泛应用,越来越受到社会和各大院校的重视。因为该学科内容理论性和实践性都很强,所以不仅要求学生对理论知识要掌握扎实,还要具备能将所学理论很好的与实践相结合的能力。目前,该课程在教学上存在着教学模式落后,教学内容因循守旧,教学手段单一和学生缺乏学习兴趣等一些问题,学生集中反映课程内容枯燥、抽象和繁杂。针对上述问题,笔者在课堂教学与课后实践中的试验后,提出以下几点改革建议。
1 对教学内容合理选择与综合
精心设计最适合学生的课程体系,强调机械基础理论知识与其在实践生产中的应用是紧密相连的,重新确定学科难点和重点,重新编排教学内容的详略和章节顺序,突出该学科的专业特点,努力构件完整的课程新体系。它包括基础机械理论、连接、机械传动、常用零件和机械基础知识的总体融合。新的课程体系有利于学生先从整体上大致了解机械基础的基本知识点和学习要求,掌握零件和机器整体的关系,其次从连接入手,再到各种常用机构的运动,最后到各种机械传动的实践应用,该学科以连接、常用机构、机械传动(带传动、齿轮传动、链传动)、支撑零部件等知识为难点和重点。
删除课程内容中相对繁琐的理论证明、公式推导和抽象概念,更加注重怎样运用这些原理、方法、公式等来解决生产实践中出现的问题。完善该学科的基本理论知识,以连接、常用机构、机械传动等为重点,积极调动学生参加学习实践活动。真正做到加强专业基础理论知识与生产实践相结合,保证做到学以致用。
2 注重专业基础理论知识与生产实践相结合
每个学科课程的第一节课对学生来说都是非常重要的,当然《机械基础》也不例外。有些学习《机械基础》的学生对学习该学科目的不明确,这就要求该学科教师在学生第一次课的时,要清楚明白的把课程的重要性讲透彻,进而增加学生学习课程的兴趣,怎样增加学生的学习热情,让学生变被动为主动,已成为当代教师必须努力思考的重要问题。
该学科课程教学目和任务清楚的讲出,该学科是“为以后进学习有关机械制造专业的课程或学习其他专业课程中与机械相关的知识打下相应的理论基础,为从事与机械相关的管理、工艺、制造工作的相关技术人员,对了解掌握各种设备的正确使用和安全维护、机械的传动的工作原理及正确处理设备的故障等方面提供相关的专业基础知识”,但一些学生对这句话也只是从字面上进行理解。若在讲《机械基础》理论知识的同时,能将该课程知识内容与学生所学的专业实践相结合,他们的学习热情和学习兴趣将会有很大提高。
3 采用多媒体进行辅助教学
以前传统的教学方法更加注重学科教学的系统性,而更多忽视各个学科课程知识点间的相关联系,上课时在教学过程中,出现了脱离生产实际,更多注重理论教学,使学生感到课程知识的乏味、空洞和枯燥,学生理论与实践的综合应用能力发挥的不充分的现象。
在课堂上利用多媒体进行辅助教学有很多优点,如可以使老师所要讲授的内容更加形象直观、声形并茂感、主题鲜明、寓教于乐且染力强,能很大程度的增强学生学习的兴趣。随着科技的不断发展,教师的教学方法也在不断完善,不再是单纯的注重传统那些教学方法,他们利用多媒体上的一些软件来优化课堂。是课堂内容更加形象直观,学生从中获得“间接”经验也更加容易。这样学生能更加清楚明白地了解各种机械传动的工作原理和运动状态,掌握各种机械装置的内部结构,明确机器中各构件间的相对运动关系,使各种复杂的研究分析变得简单、清晰、明了。
4 以传统教学方法为基础的同时对教学方法进行完善
通过使用教学任务驱动法,来培养学生综合运用知识和实践的能力。日前在课堂教学改革中主要应用两种方法:(1)教学任务驱动法;(2)项目教学法。它们都非常注重以学生为教学主体,老师为教学主导,通过师生互动的模式学习。由于制定“任务”要比制定“项目”相对简单,且制定“任务”时更注重掌握基础知识,所以很多教师在课堂上常使用任务驱动法。任务驱动法的模式常为制定任务、提出任务、自主学习和完成任务。在课堂上要加强培养学生自主学习的能力,教师每次上课时都应提前准备好本节课的学习任务清单,此任务单应明确该节课的教学目标,教学难点和重点,学生课前需根据任务单完成的准备工作,然后上课时与老师共同解决该节课的重难点知识。学生通过对任务的讨论和分析,清楚明了的掌握了哪些与任务相关联的知识是之前学过的,哪些知识是以前没学现在通过老师的指导学会的,进而完成了学习新知识的目的。由于采用了任务驱动教学法后,学生自学的能力普遍有了很大提高,而且学生团队合作意识也有很大加强。
5 课余时间利用计算机网络化来丰富学生的知识水平
上世纪90年代开始,网络技术已成为计算机技术最显著的成就之一。计算机网络技化的兴起和快速发展给教育、工业生产、科学技术、人们的日常生活、政治以及军事带来了翻天覆地的变化。由于网络化的存在全球的经济和生产生活被连成一体。现在计算机网络化在学生的学习生活中占有重要地位。课余时间利用计算机网络来帮助学生预习老师将要讲的知识点,使学生能提前对要讲的知识做到心中有数,不断增加了学生独立学习新知识的自信心。课后学生利用计算机网络可以下载更多学习资料,来巩固课堂上还没有完全消化吸收的知识内容。不仅如此越来越多的网络学校和学习软件也如雨后春笋般的发展起来。这些网络教学资源对提高学生的知识水平起到了很大的作用。
计算机网络化教学可以更好地帮教师实施情景化教学。在课堂上,当教师设定某个特定的教学情境时,可以播放从计算机网络中下载的动画和声音等,来调动学生积极参与的意识。教育学家杜威曾说过:“为了激发学生的思维,必须有一个实际的经验情境,作为思维的开始阶段。”在这样的情景课堂教学中,老师不但培养了学生的动脑和动手能力,还培养了学生发现和解决问题获得实际经验的能力。
教师通过《机械基础》的课程教学,明确了今后人才培养目标和方向,在课堂教学中不断地改革教学方法和更新教学内容,积极提高学生的学习热情,全力展开各种各样的教学实践,培养社会实践能力和实际应用能力,真正让学生做到理论与实践结合,为学生以后的就业打下坚实地基础。
参考文献:
[1] 张福润,徐鸿本,刘延林.机械制造基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.
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[3] 栾学钢,赵玉奇,陈少斌.机械基础[M].北京:高等教育出版社,2010.
关键词:教材;教材内容;组织形式;编写模式
0引言
“机械设计基础”课程是工科院校机械类及近机类各专业的一门综合性、应用性和实践性很强的专业基础课程。通过本课程知识的学习,使学生对机械的概念有清楚的认识,掌握机构和通用零部件设计的基本知识和设计技能,培养学生机械设计能力及分析、解决工程实际问题的能力。由于该课程实践性强,许多知识点都有一定的工程实际背景,对于没有工厂实践经验,缺少机械方面知识的学生而言,课程学习具有一定的难度。而教材是开展教学活动的主要资源,是学生系统地获取知识的最重要的平台。因此,为了更好地帮助学生建立机械概念,尽快掌握机械设计基础方面的知识和设计能力,课程团队在积累多年教学改革与课程建设的成功经验,认真分析汲取其他高等院校机械设计基础课程教学改革成果的基础上,面向应用型本科人才培养,精心编写了有特色,适用于机类、近机类专业的《机械设计基础》教材,已由北京大学出版社出版。本教材在保持其原学科的系统性和科学性的前提下,在教材内容、组织形式、编写模式等方面进行了改进。
1教材内容
应用型本科教育在于其“应用性”,为此,教材以机械设计为主线,从实际应用出发,着重介绍基本知识、基本理论和设计方法内容;着重介绍公式建立的前提和意义,强调公式在工程设计中的实际应用,淡化计算公式的理论推导;强调学生的应用能力的培养。在机械零部件设计部分,遵循零部件的“结构特点—工作原理—失效形式—设计准则—材料选择—受力分析—强度计算—结构设计”的规律性加以介绍,使内容脉络更清晰,便于学生对教学内容的理解。因为零部件设计最终结果要反映在零件图上,而目前较多的机械设计基础教材已将原有的零件工作图删除掉。为了使学生掌握标准、规范的零件工作图的表达,教材中对带传动、齿轮传动、轴等各典型零件的设计,都附有相应的最新国家标准的零件工作图示例。教材中还增设了结合工程实际应用的工程案例导入内容和课后阅读材料,即突出了教学内容与工程实际的结合,又开拓了学生的工程视野。
2教材组织形式
为了使学生对机械整体有个清楚的概念及认识,了解机械设计的一般过程,教材在机械零件设计部分,以项目为牵引、以设计为主线,按照从整体到局部,从认识到分析表达,再到设计这样的思路来构建教材体系的。首先以典型机械—带式输送机为项目载体,让学生认识机械的全貌,然后围绕其结构组成逐一分解展开教学内容。将带式输送机分解,分析机器的结构组成,初步了解机器中的传动零件(带传动、齿轮传动等)、支承零件(轴、轴承)、联接件(螺纹联接、轴毂联接及联轴器和离合器)的作用及相互联系,然后再逐一分析各组成零部件的基本知识、设计理论和设计方法。内容最终落在设计上,通过设计例题,系统地完成带式输送机从电动机的选择,到机器中各典型零部件的设计,将理论知识点穿插在项目教学中,有利于学生掌握整部机械的设计过程,也引导学生树立工程意识,增强实践能力,也便于理论教学和课程设计同步进行。对教材中的各种零部件及定位装置、装置、密封装置等的类型和特点等内容均以图表的形式清晰地列出,把零散的知识内容进行归纳整理,使内容简明扼要、信息集中、条理清晰,便于不同结构间的区分比较。以往教材中的机构和零件结构都用简图形式表达,学生较难读懂其结构特点、工作原理等。本教材则大量采用了机构和零部件的三维实体图和实物照片图,其直观性较强,增强了学生对机构、机械、零部件的感性认识,降低了学生的学习难度。
3教材编写模式
教材内容按模块设置。传统教材是以学科逻辑为基础组织教材知识结构的,本教材按照常用机构及其各通用零部件在机械中所起的作用不同,将全部内容归纳为机械设计基础知识、常用机构及其设计、机械动力学基础、机械传动设计总论、传动零件及其设计、支承件及其设计、联接件及其设计等7个模块。符合人们认识问题的一般规律,也使学生对常用机构及其各通用零部件在机械中的功用、类型的划分有了更明确的认识,做到主题明确、条理清晰。为了使学生了解各模块的主要教学内容及其在工程实际机械中的应用,在教材各模块的开篇,分别以蜂窝煤成型机、曲柄压力机、带式输送机等工程实际应用案例为教学导入,在认识机械的全貌及工作过程情况下引出模块的教学内容,引导学生进入学习情景,提高学生的学习兴趣。在各模块教学内容结束后,还增设了项目实训大作业等内容,以培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力及设计能力。在各章内容开始,安排有教学提纲和教学目标,使学生充分了解教学重点,通过学习以达到的教学要求。各章内容结束,还配有教学内容在工程实际中应用的阅读材料,以引导学生树立工程意识,拓宽工程视野。
4结束语
本教材编写本着知识化、项目化、应用化、工程化的理念,力求在原有教材基础上有所改进,使学生在使用本教材学习时易读、易懂,尽快掌握知识并应用知识,提高工程实践能力及设计能力。通过在教学中对本教材的使用,感觉效果良好。
参考文献:
[1]苗淑杰,刘喜平.机械设计基础[M].北京:北京大学出版社,2012.
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