时间:2023-06-26 16:24:00
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械传动基本知识,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:一体化教学;单元设计;实验实训;课程设计
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1005-1422(2013)11-0103-03
一、引言
根据全国高职院校的教学改革经验,工学结合、教学做一体化是目前高职院校广泛推崇的一种教学模式。但是,这一教学模式的实施必须具备一定的师资力量、物质设备、实习场地等条件。要做到每一个专业、每一门课程都全面实行一体化教学模式,实施起来难度较大,这就需要有一个循序渐进的过程,即一个过渡期。在这一过渡期,我们该如何做?就目前大部分高职院校的现状来看,课堂教学仍然占了较大的比重,在这种情况下,如何设计教学内容和教学模式,是每一位教育工作者值得深思和探讨的问题。
二、从实际出发,积极推进课程教学的单元、整体设计(一)课程教学的整体规划与设计
机械设计基础不仅是一门技术基础课,而且也是一门能直接用于生产的设计性课程。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法,更重要的是培养学生的实际机械设计能力。高等职业教育要办出特色,就应按职业岗位所需的知识结构和能力结构以及生产实际需要来构建以职业技术能力为主的课程体系。据此,应将机械设计基础以章节划分的课程内容设计成为若干个教学单元:机械的组成及特性、联接、机械传动、支承零部件、机械设计综述等。本课程新的课程结构,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,把握每个模块和整体的关系,从简易的联接入手,到各种机械传动、支承结构;以机械传动为课程重点,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奠定良好基础。
(二)教学单元内容设计
高职教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用,要求按照一线生产实际需要授课,其课程体系突出能力与素质的培养,教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。按照这一思路,需对教学内容进行调整:(1)机械设计都是以机构运动简图为研究模型的,建立机械运动简图是机械设计的基础,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。(2)对机构设计部分的内容,过去是以讲授图解法为主,随着计算机辅助机械设计的广泛应用,其教学内容应该逐渐转换为以讲授解析法为主。(3)对于机械传动和零件设计部分,应减少计算公式的推导过程,增加零部结构设计的内容和一些设计参数的选取原则,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,多向学生介绍机械方面的新发展、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,认为学生只要会计算就达到要求了,而轻视结构设计,以及结构设计与工程实际技术问题紧密结合的部分,导致教学与实际脱节。如滚动轴承这一章,轴承装置设计在教学中往往不作为重点,但却是生产一线技术人员接触最为广泛的内容。因此,可以把这章内容进行重新整合,把轴承装置设计作为重点,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CA6140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。
1对课程单元、整体设计及一体化教学的思考
(三)单元设计要坚持“必须够用”原则
进行单元教学设计时,需坚持“必须够用”原则,删除不必要的理论推导和证明。高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性,毕业生所从业的岗位决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等的来龙去脉像研究型人才那样了解得清清楚楚,而应注重于如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际问题。
如机械设计基础中凸轮机构从动件运动规律中的速度、加速度方程的推导过程;带传动即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间的关系式的推导过程等都应删除或略讲。与先前所学课程重复的内容、偏深偏难而又不实用的内容、因科学技术发展进步而落后的内容也应删除。
(四)单元设计需不断完善
进行单元教学设计时,不断完善必要的基本知识和理论,增加基本设计方法和实践性内容。机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法,是培养学生机械设计能力的根本保证。而以往的教材对此注意不够,具体表现为:(1)基本设计计算原理和设计方法介绍得较少,致使学生解决实际问题的思路少、方法少。例如:平面四杆机构的设计,一般教材只介绍按给定连杆的2个(或3个)位置设计,以及按行程速比系数设计等两三种方法;轴上零件的定位固定,一般也只介绍轴肩、轴环、套筒等几种方法。(2)对设计方法和步骤缺少分析、总结和归纳,不利于学生整体设计思想方法的形成。(3)实用性、实践性内容少,不利于学生应用所学理论知识和方法解决工程实际问题能力的培养。
(五)单元设计的评价
一堂职业教育的好课既要看教师是否认真进行了突出职业能力培养的单元教学设计,又要看是否圆满地按照设计进行了实施,取得预定的教学效果。综合起来,主要应从以下几个方面进行评价。
1.单元目标的评价。单元目标包括职业能力目标和知识目标。单元目标一经设定,应当严格遵照执行,不能随意更改。但可以将其进一步分解细化,确定重点、难点及解决办法,使之更加明确、具体,更具可检验性。另外,还可结合课程教学内容的实际,适当添加德育或人文目标,但不能盲目拔高或扩张。
职业能力目标同知识目标一样,不能随意更改。必须对训练项目实施步骤、方式、训练素材、所需场地器材及工具、安全事项、考核方法等做出规划与安排。
2.单元教学过程的评价。单元教学过程的设计与实施是实现培养目标的途径,是提高课堂教学效果和效率的重要环节,也是单元教学设计和现场实施中最重要、最难、最能体现教师教学能力的环节,因此,这是单元教学评价的重要方面。应重点考核职业能力训练过程、步骤、方法、手段的设计与实施是否符合学生职业能力提高和知识认知的规律,是否能够激发学生的学习兴趣和内在动力,重点是否突出,难点是否得到有效化解,实训条件是否准备充分,教师操作是否熟练,指导学生是否得法,各步骤时间分配是否合理等等。
三、推进“教、学、做”一体化模式,提高教学效率和质量针对机械设计基础课程的特点,真正实现“教、学、做”一体化教学模式,提高教学效率和质量,需做好以下几方面的工作:
(一)理论联系实际,激发学习动力
机械设计基础是与工程实际联系紧密的课程,教学过程中应特别注重理论联系实际。如讲解平面机构时,可列举实际机器(内燃机、汽车等)和日常生活中(缝纫机的踏板机构、农用水井压水机构等)的应用实例,并介绍与专业有关的金属切削机床――牛头刨床的应用实例,增强基础课与专业课之间的联系,使理论知识和实际应用有机地结合起来,激发学生学习的动力。
(二)讲练结合,精讲多练
对机械设计基础基本概念的讲解要强调联系实际,讲练结合,即在各章节安排相应的练习,还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,并具有应用知识解决问题的能力。
分析讨论是开发学生智能,锻炼学生胆量,培养学生科学思维能力的有效教学方法。讨论的内容可以是概念题讨论、综合题讨论、自选题讨论。例如,经常布置一些较重要的概念性思考题,让学生课外思考,下一次上课进行提问。适当讨论,这样可以促进学生课外自学,加深对基本概念的理解。
(三)建立必备的实验、实训条件
机械设计实验、实训是学生职业技能培养的重要环节,因为实验项目是以机械工程技术为背景的,如通过渐开线直齿圆柱齿轮参数测定和减速器的结构分析、装配实验等,使学生学习和掌握具体的测试技术、测量方法,熟悉测量工具与设备。教师在指导过程中还可进行一些创新,设计并提出一些新的实验内容,如可选用一些磨损过的齿轮和使用过的减速器,通过分析,提出一些具体的修理、调整、改进的意见和解决问题的方案。这样,既巩固和加深了理论知识,又使理论知识与实践能力培养有机结合起来,同时使学生觉得学有所用。
(四)搞好课程设计,培养学生综合技能
机械设计基础的课程设计是把学生学过的各学科知识较全面地综合应用到实际工程中去,力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上,从设计思想上培养学生的工程设计能力。首先,在选题上要考虑培养目标,有针对性,有侧重面:可选二级减速传动装置作为设计题目,其中,一级为v带传动,另一级为单级斜齿圆柱齿轮传动。这样的选题,既包括本课程的主要内容,又使学生得到较为全面的训练。在设计之前,应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装,使学生熟悉装置的基本构造,整体组成结构及各部分结构、功能、装置和调整;各个零件之间的连接关系与特点,然后找出标准件与非标准件,明确传动装置布置形式与空间位置的关系,建起一个立体的概念,避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计,与生产实际相脱节。在设计过程中,许多参数不可能完全由计算决定,需要借助画图、初选或初估等手段,并且通过画图、计算、修改交叉进行,同时要求学生认真阅读参考资料,学会查阅相关手册等。
参考文献:
大家好,我本次说教材的科目是《机械基础》。我将从七大方面来完成:课程定位与培养目标、课程内容设计、课程教学实施、课程教学资源、课程考核与评价、课程特色、展望。
【关键词】课程;定位与培养目标;内容设计;教学实施;教学资源;考核与评价
一 课程定位与培养目标
1培养目标:
本门课是我院港航工程系轮机管理专业和船机修造专业的一门核心专业基础理论课。本专业学生的适任岗位是机修工、符合内河一类及以下船舶轮机适任资格的毕业生。我们培养的人才不仅要具备专业能力、社会能力、还要具备方法能力。专业能力包含掌握船舶柴油机、辅机的构造和工作原理等知识能力,还包括船舶柴油机的维护、管理拆装、修理等操作技能。专业能力解决了学生生活和生存的问题,是职业核心能力。人是社会的人,还要与人共处,因此,我们的人才还要具备社会能力,学会共处、学会做人。学校的教育不是终身教育,还要求我们培养的人才在离开校园后学会学习、学会工作。
2课程定位:
机械基础既是专业基础理论课程,为学生学习机械工程知识,培养维修技能,学习主干专业课(《船舶柴油机》与《辅机》)提供了课程支撑;又有较强的实践性,为学生胜任工作岗位提供了技术支撑。本课程在学生的学习链上起到了承上启下的作用,是学生由偏重理论学习向结合工程实践学习的过渡和转折点。也是从基础课程过渡到专业课程的一座桥梁。成为连接先修的《机械识图》与后续的《轮机基础》、《船舶柴油机》《船舶辅机与电器》《机舱管理》等课程的桥梁,并共同构建船舶轮机专业知识体系,培养学生的核心职业能力。与其他公共课程,如数学德育计算机,一起构建学生的专业能力,方法能力和社会能力三维能力体系。
综合考虑本专业特点和职业岗位的需求,本课程的目标要兼顾学生的生存能力和发展能力,将目标分解为以下三个:
①知识目标:是职业核心能力,解决了学生的基本生存问题。包含知识和技能的掌握。
掌握知识:一般机械中机械传动、机构、部件、液压传动工作原理。熟悉常用零、部件的性能、分类、应用,会查相关的国家标准。会对机械传动系统、机构、液压传动系统进行简单的分析和计算。掌握技能:能综合运用所学知识,解决简单的工程问题。
②能力目标:学会学习,学会工作,是基本发展能力。重在培养学习兴趣,培养理论联系实际的学习方法。
③素质目标:职业人都是社会的人,还要学会共处,学会做人。
培养学生团队学习的学习习惯。是基本发展能力。
二、课程内容设计
1 课程教学理念:由于掌握技能与掌握知识是基本生存能力,是三维能力体系中的关键能力,学生的工作岗位是一线实操型人才,因此教学理念是以能力为本位,重视实践能力的培养,利用形象直观的教学方法学习概念原理性知识,并将概念原理等知识融入到具体操作项目及任务中深化,突出职业技术教育特色,也满足了专业和岗位需求。
2 教学内容 :以够用为度
选择以下教学内容:
带传动、螺旋传动 平面连杆机构 轴、键、销及其联接
链传动、齿轮传动 凸轮机构 轴承、联轴器、
蜗杆传动、轮系 其他常用机构 离合器、制动器
上述教学内容的选择,不但为专业课的学习打下理论基础,也为适应岗位、胜任岗位打下了一定的技术基础。
传动的类型包含机械传动和液压气压传动,机械传动是传统技术,液压气压传动是新技术。机械传动的组成包含常用传动、常用机构、轴系零件。将整个课程内容分成四大模块,常用传动(20课时),常用机构(10课时),轴系零件(10课时),液压气压传动(18课时),6节机动,总课时64节。
3 重点难点
(1)划分:
根据学习专业课所需的理论知识储备,及胜任工作岗位的技术储备,确定课程重点如下:螺旋传动、齿轮传动、轮系的组成及工作原理、平面连杆机构、凸轮机构、液压传动的组成及工作原理。
由于本课程不是单纯的理论课,具有较强的实践性,工程特点突出,对于缺乏实践经验和空间想象能力的学生,很难理解工作原理及机器的组成及零件的结构;
本课程及机械识图、数学、物理等课程的知识,学生的基础知识及认知能力存在局限性,很难看懂原理图及相关的计算。
因此,教学难点为:工作原理图的识读、传动比的理解及计算、齿轮的参数及计算
(2)解决办法:
重点:是教学中的基本知识体系,利用现代的教学手段(PPT、FLASH)增强直观性,借助实物模型及两缸柴油机的拆卸,引导学生思考,归纳组成,总结工作原理,以讲解法演示法为主。
难点:放慢速度,减小坡度,循序渐进,针对学生的形象思维能力强,利用形象直观的教学方法。利用实物、模型、图片、动画、生活中的机械化解难点。适当采用任务驱动法教学。
三、课程教学实施
1 教法
教法为学法服务,教学为目标服务,教法为内容服务,是用教材“教”,而不是简单的“教”教材,因此我在选择教学方法时,综合考虑教学目标与任务,课程内容特点,学生的实际情况,各种教学方法的局限性。灵活选用教学方法。
教学目标不但要培养学生掌握书本上的相关知识的能力和实际操作的能力,还要培养方法能力,培养兴趣及与人相处、学会做人的社会能力。教法的选择要兼顾学生的主导地位及团队合作学习。用任务驱动法,分组教学法,讲授法,讨论法
本课程是一门技术基础课程,同时也是一门应用性很强的工程技术课程。课程涉及面广,知识点多,前后章节的知识逻辑性不强。教法选择,要时刻把握将理论内容与工程实际紧密结合,用项目教学法,任务教学法,将前后章节的各知识点串起来。(两缸柴油机的拆卸)
教育实践和科学研究都证明,我们的教育对象主要具有形象思维强的特点,因此选择教法,重在引导学生以形象思维手段来理解把握概念理论等知识点。用演示法。演示图片,动画、实物
每种教法都有局限性,我在选择教法时,综合考虑各方面的情况,根据不同的教学内容灵活选用教学方法,真正做到“教学有法,教无定法”。
综合考虑上述几个因素,本课程我采用了演示法、讲授法、现场拆装教学法、身边机械认知法、分组教学法、讨论法、项目教学法任务驱动法等教学方法
2典型案例分析
例如,在教学中,在完成了机械传动的相关章节之后,我安排了120柴油机的拆卸这个项目。将前后章节的内容串起来,进行系统学习,不仅完成了理论与实践的结合。而且将技术基础课与专业课《柴油机》有机地结合起来,真正实现理论为实践服务,技术基础课为专业课服务。(具体内容见表1)
四、课程教学资源
1 教材 中国劳动社会保障出版社第四版的机械基础
编排思路:以专业教学培养目标为依据,以岗位需求为基本出发点,以常用机械传动、常用机构、轴系零件、液压传动、气压传动为模块,设计教学单元。每一教学模块关联各种设备的相关内容。
编排优势:与其他版本教材相比,本教材有如下优势:
以学生能力为本位,重视实践能力的培养,突出职业教育特色。
紧跟时代的脉搏,及时充实新知识、新技术、新设备、新标准等方面的内容。
贯彻职业资格证书与学历证书并重、职业资格证书制度与国家就业制度相衔接的政策精神,教材内容兼顾知识与技能两方面的要求。
针对相关知识点,设计了很多贴近生活的导入和互动性训练,意在拓展学生思维和知识面,重视学生的形象思维特点,将生活与学习有机地联系起来,提高学习兴趣,降低学习难度。
2教学手段:手段为目的服务。将传统与现代的教学手段有机地结合起来。灵活组合教具模型、实物、黑板板书、PPT课件、图片、FLASH等教学手段。经过研究表明,采用PPT课件及FLASH动画等先进教学媒体,声像合一,视觉与听觉合一,形象直观,符合学生的形象思维特点,3小时后的记忆率高达90%,3天后的记忆率高达75%。而传统的教学手段,只有70%和40%。因此在选用教学手段时,我以现代教学手段为主,以传统教学手段为辅。尤其在使用FLASH时,我坚持“教为学”的思想,防止课件的声像喧宾夺主,影响学生学习。在每个动画演示一遍后,紧紧围绕教学内容及教学目标,巧妙设问,再重复演示,学生带着问题看动画,有的放失。看完动画,再回答问题。
五、课程考核评价
考核评价是对学生能力高低的认定。结合我系学生的智力结构和智力类型,将过程性评价与结果性评价结合起来。结果性评价就是学习考试成绩,分为阶段考试成绩和期末考试成绩,考核学生掌握知识点的能力,可以量化评价。过程性评价即平时成绩,包括习题、课堂提问、课堂参与、相互协调能力,实际动手能力,考核学生的实操能力及学习能力及社会能力,但是课堂参与、相互协调能力,实际动手能力很难量化。还需继续摸索。
六、课程特色
本课程的教学设计,力求将专业基础课与专业课紧密地衔接起来,利用学生的形象思维能力学习理论概念原理等知识点。
增加了柴油机的拆卸分析,液压泵的拆卸分析。
七、展望
期望随着学校二期工程培训楼的落成,能根据需要,将课堂搬到实训室,借助实训室的工具,能看到学生的平面连杆机构创意作品。
参考文献:
[1] 加涅,教学设计原理,上海华东师范大学出版社,1999.
[2]邓泽民,职业教育教学论,中国铁道出版社,2011.
[3] 戴士弘,职业教育课程教学改革,清华大学出版社,2007
1参照专业认证标准对机械设计类课程内容的改进
根据国家机械设计制造及其自动化专业毕业培养标准中对毕业能力要求之4“具有设计机械系统、部件的能力”要求,整合现有教学内容,形成了基础知识递增和设计能力递进的机械设计类课程教学环节结构。其中先修课程包括数学类、工程力学、机械制图、公差与技术测量等基础课和专业基础课。为达到“具有设计机械系统、部件的能力”的毕业要求,设计了课程教学及课内实验、基础设计能力培养、创新设计能力培养三个能力递进培养环节。
2机械设计类课程教学及课内实验
课程教学及课内实验教学环节分为机械原理和机械设计两个部分,每部分。含课内实验,课程内容及培养目标如下:机械原理课程是一门培养学生机械机构运动设计与分析的技术基础课,主要研究机构的结构分析、运动分析和动力分析,常用机构设计的基本理论和方法,机械系统传动方案的规划与设计,其主要任务是培养学生:第一,理论联系实际的学风,设计实践能力和创新精神。第二,掌握机构运动方案设计的能力。第三,具有机械系统运动简图的绘制,计算机辅助机构分析和设计的能力。机械原理实验教学是机械原理课程教学中的实践环节。在实验中通过安排部分课程基本理论的验证性实验,使学生进一步加深对课堂教学内容的理解。通过增设一些综合性、设计性实验,培养学生基本知识、基础理论与实际项目需求的理论知识应用能力,同时培养学生创新意识和能力。通过设立较多的选修实验,促进学生的个性发展。机械设计课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课,在教学内容方面着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和创新思维,通过对本课程的学习,使学生掌握常用机构和机器中各种通用零件的基本理论和基本知识,初步具有机械结构方面的分析、设计能力,同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。机械设计实验教学通过设立部分验证性实验,使学生进一步加深理解课堂教学的内容;通过设立一些综合性、设计性实验,培养学生理论联系实际的能力及机械结构设计的创新意识和创新能力;通过强调学生参与实验的全过程,培养学生的动手操作能力;通过设立较多的选做实验,满足学生的求知欲,促进学生的个性发展。
3基础设计能力培养
机械设计课程设计是机械设计基础类课程的重要实践性环节,通过对机械传动装置和简单机械的设计,使学生综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,熟悉机械设计的一般规律,掌握机械通用零部件及简单机械的设计理论及设计方法。培养学生理论联系实际的正确设计思想,树立工程意识,培养独立分析和解决工程实际问题的能力,为毕业设计和以后从事工程设计工作打下良好的基础。课程的教学目的:第一,学习机械设计的一般方法、步骤,掌握机械设计的一般规律。第二,学会从机器的功能要求出发,合理选择传动机构的类型,制定传动设计方案,正确计算零件的工作能力,确定它的结构、形状、尺寸及材料,并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题,培养机械设计能力。第三,进行机械设计基本技能训练,例如计算、绘图,运用标准、规范、手册、图册和设计资料,以及使用经验数据和处理数据等。第四,通过编写设计说明书,提高学生文字表达能力,掌握撰写技术文件的有关要求;培养学生运用计算机撰写论文的能力。第五,训练学生用CAD绘图的能力。机械综合课程设计是形成机械装备设计能力的重要实践性教学环节。内容以车床或铣床的主传动系统设计为主线,以所学过的机械制造装备的基础知识为支撑,完成主传动系统设计、操纵装置布置、工程分析计算等环节的训练。其目的是在相关先修课程学习后,进行机械结构设计综合训练,使学生掌握机械系统分析和设计的基本步骤和方法,培养和锻炼学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。
4创新设计能力培养
学生创新设计能力培养包括机械产品创新设计与仿真和机械创新设计与制作两个环节:机械产品创新设计与仿真是学生以项目组的形式自主开展的为期一年的研发与制作项目,在学院的统一命题下完成一项任务。提高学生自主学习、问题求解、团队协作、项目管理、综合创新等方面的能力和素质。机械创新设计与制作是结合学生已有的知识储备,充分发挥学生的创新设计思维,通过机构综合模拟现实自然界生物的动作行为,并辅以相应的控制系统达到机构的协调运动。在教师的启发和指导下,学生以组为单位自主地进行相关内容科技文献检索、方案设计、虚拟仿真、绘制加工图纸、撰写设计说明书并进行答辩,通过工程实践培养学生灵活运用所学机械设计知识的能力。
5结论
机械设计类课程是机械类专业主要专业基础课程之一,是机械类专业各个方向的专业基础,在机械类专业人才培养课程体系中有着极其重要的地位。我校机电工程学院机械基础部承担着全校机械基础类课程的教学任务,多年来先后面向“本科教学工作水平评估”、“卓越工程师人才培养计划”、“CDIO工程教育模式试点”进行了一系列教学改革研究,在教学方法和质量上取得了良好的效果。现已将机械设计基础课程建设成为校精品课程。此次针对工程教育认证专业标准要求,将机械设计类课程从理论课、实验课、课程设计几个方面,对课程内容和培养目标进行了详细梳理,使其完全符合机械设计制造及其自动化专业工程教育认证标准,为专业认证工作的顺利实施提供了必要的保障。
作者:宁慧燕 苗淑杰 刘喜平 刘春香 徐莉 付彦虹 毕凤阳 单位:黑龙江工程学院机电工程学院
关键词:机械基础;实践教学体系;构建与实施;综合实践;创新能力
机械基础实践教学体系是针对工科机械类、近机类专业开设的相关实验实训项目,主要对学生在机械工程基础方面进行综合性很强的基本实验、技能训练和综合实践,重点培养机械工程类学生的基本职业素养和基础能力。中国制造2025对机械制造业人才提出新的要求,要求员工不再是简单的操作工,必须有较强的综合实践能力、分析问题解决问题能力和一定的创新能力。因此,必须对原有的实践教学系统进行重构,建立符合先进制造业要求的,集工程素养、创新能力、综合实践能力培养为一体的基础性实践教学体系。
1教学体系重构的基本思路
传统的机械基础课程主要包括“机械制图与CAD绘图”“工程力学”“机械设计基础”“机械制造技术”“技术测量”等系列课程,其传统对应的实验项目和内容主要是认知或验证类,设计型、创新型的实验几乎没有,教学体系的设置无法适应新形势对人才综合素质的要求,学生的创新能力无法得到有效培养。通过教学体系的整合,加大了创新设计类实验和先进制造技术实训项目的比例,重点培养学生的实践能力和创新能力。通过学校的校企合作办学平台,依托政府、行业协会和企业,多渠道、多种方式共同培养学生的工程综合实践能力和创新创业能力。
2实践教学体系构建的主要内容
以原有传统的机械基础实验室和实训中心为基础,重新构建了由“机械基础实验中心、技能训练中心和综合实践及创新训基地”二中心一基地共6个平台、15个模块组成的新型实践教学平台,如图1所示。该平台是分层次、模块化的教学体系,包含了多个实践模块,可以满足不同层次、不同专业学生的需求,有利于提高实践训练水平,培养学生的工程意识、实践能力和创新能力
2.1基础实验中心
主要培养学生的工程素养和分析问题的能力,同时注重培养学生的创新设计能力,在实践教学课程的设置上加强机械基础系列课程之间的联系。在保留原有开设的机械制图、机械结构认识与实验、制造工艺认识与等传统实验项目基础上,增设了机械创新设计展示室、机械创新设计实验室、以三维实体造型创新设计为载体的三维设计实验室、CAD/CAM实验室等。引入企业生产中的实际案例,按照基本的认知规律,按机械构造认知机械零件识读与绘图机械构造分析机械零件的选用与设计机械创新设计等顺序依次进行机械的引导认知、基础实验、综合实验和创新设计,将多门机械基础类课程的实验教学环节融为一体,形成完整的机械基础课程实验教学体系[2],同时培养了学生的职业素养和创新意识。
2.2技能实训中心
为适应科技发展的新要求,在培养学生具有一定的工程实践能力基础上,还必须培养学生掌握一定先进制造业技术,因此增加了现代制造技术技能操作及综合性的实训项目。在原有的机械零部件拆装与测绘实训、材料成形实训、常规机械加工实训的基础上,增设了先进加工技术的相关实践项目,如:数控车工实训、数控铣工实训、数控加工中心机床操作、三维数字化测量、逆向工程实训、特种加工实训等实训模块,根据专业的不同,老师可选择其中若干个模块进行教学。通过先进制造技术的多项技能训练,学生可对先进制造工艺有一个基本认识,初步掌握现代制造业的基本技能。
2.3综合实践及创新基地
依托学校的校企合作办学平台,创新地方政府支持引导、科技园区介入、学校和企业主体参与的合作育人、合作就业的人才培养模式,通过校企合作办学、产学研合作等方式,探索“校中厂”“厂中校”等多元主体共建实践教学基地的有效形式,将企业实际生产中的典型案例引入到课堂的教学当中,拓宽知识面,增加课堂信息量,培养学生的工程综合素养和创新创业能力,如图2所示为福州职业技术学院政校企合作办学的框架图。引导学生参加创新设计协会、机械加工、机械维修等专业协会和专业社团,通过这些协会和社团为学生提供创新设计平台和综合技能训练。
3实践教学体系的组织实施
3.1基础实验环节主要是培养学生专业基本素养和基本实验能力
这一环节主要是通过各类基础实验、课程综合设计等教学,培养学生掌握机械工程技术人员应具备的基本知识和技能。教学过程中可引入企业生产中典型案例,通过常用或通用的零部件的分析和设计来提高学生的综合实践能力和创新设计能力。例如传统的机械设计实验室主要配置有:各种机械传动机构的组成展示柜、常用通用零件结构的展示柜、各类齿轮减速器和蜗杆蜗轮减速器;相应安排的主要实验课程为:通过演示讲解使学生了解各类传动机构和机械零件的工作原理,通过拆装和测绘训练学生掌握基本的测绘方法、了解减速器的基本构造、掌握轴类零件的结构设计方法等。而新增设的机械创新设计实验室主要组成部分有:轴系结构设计实验箱、机械系统创意组合设计实训台等,可安排实施平面机构组成原理的拼装设计、轴系结构创新设计、平面机构创新与设计[3]、机构系统方案的创新与设计、典型机构的拼装与设计等实训项目,学生可以自行设计组合各种传动方案,如:由电机、V带、十字万向节、蜗轮蜗杆、槽轮机构组合的传动机构;电机、V带、圆锥齿轮、九级变速器、联轴器、链、槽轮机构组合的传动机构;手轮、联轴器、链、槽轮机构组合的传动;等等。通过实验,培养学生的机构创意组合设计能力,还可培养学生的工程实践能力。教学过程中可以选取企业生产中常用设备的零部件作为案例,引导学生在此基础上按用途改进或设计一个机械或者一个简单系统。教学过程可采用分组教学法,要求学生以小组为单位进行设计,将专业基础知识和创新设计融合在一起;鼓励学生自主学习和研究性学习,注重培养学生的团队合作精神和创新能力,提高学生的综合素质。
3.2技能实训环节主要是培养学生的综合实践技能
技能实训平台包括基础实训和先进制造实训2个模块。基础实训模块在传统的机械基础实训项目中增加了综合实践项目,如机械传动安装与调试实训室由多级变速箱、汽车后桥差速器、齿轮减速器、蜗轮蜗杆传动机构、多种带传动、多种链传动和多种齿轮传动等多种机械部件组成,可安排:机械零部件图及装配图识读、钳工基本操作技能实训、多级变速箱的装配与调整、汽车后桥差速器的装配与调整、机械传动的安装与调整、机械系统运行与调整等实训项目。通过实训培养学生的机械识图、常用工具和量具的选择及使用、机械零部件和机构工艺与调整、装配质量检验等综合能力。在实训项目安排中,既可将各部件作为独立的模块进行训练,也可将各部件组成综合的机械系统进行训练。如:多级变速箱,主要由箱体、齿轮、花键轴、卡簧、键、深沟球轴承、端盖、手动换档机构等组成,可完成多级变速箱的装配工艺及精度检测实训。先进制造平台包括:数控加工、三维数字化测量和特种加工实训模块,可根据不同的专业特点选择实训的模块,实训内容可引入企业的真实工作任务作为教学案例,把职业资格标准的内容融入到实训教学内容,聘请企业技术人员担任实训指导教师,并鼓励学生参加各类技能竞赛。技能实训平台相关实验室除了完成正常实验实训计划外,业余时间可向学生开放,鼓励学生到实训场所参加专业实践活动。
3.3综合实训环节主要是培养学生的综合实践能力
通过社团协会、校企合作平台训练学生的综合实践能力。鼓励学生积极参加专业社团,如“数控加工”“产品结构与三维设计”“机械创新设计”等兴趣社团,邀请企业技术人员参与社团活动的指导,同时结合全国或全省的机械创新竞赛的项目开展活动。通过组织社团活动,增强了学生的团队合作意识,培养了学生的实际操作能力、创新和分析问题解决问题的能力。通过校企合作平台开展各种形式的合作办学。与福建省机床工具行业协会、武汉华中数控股份有限公司等企业合作办学,开展数控加工与机床维修的实践项目;同时利用这一平台,师生共同参与企业的技术服务和科研等工作,使学生具备一定的技术开发和科研能力。与福州莱博特科学仪器有限公司校企共建三维数字化测量与逆向工程实训平台,共同开展培训、技术服务和科研工作,为校内实训创建真实的岗位训练、职场氛围和企业文化;与福州市科技局、集力众创企业咨询公司联合成立了“联合众创空间”,该平台是福州市科技局资助设立的万众创新综合服务平台,也是科技项目前期孵化的基地,为学生在机械制造、机器人、3D打印方面提供了咨询服务,引导学生参与企业的产品设计开发工作,并为学生提供了创新创业空间。
4结束语
实践教学是培养大学生综合素养和实践能力不可缺少的重要环节,经过整合优化后的机械基础实验平台形成了由“基础实验、技能训练、综合实践及创新实训”3阶段共6个平台组成的、符合先进制造业要求的,集工程素养、创新能力、综合实践能力培养为一体的基础性实践教学体系,为实践教学的实施提供了坚强保障。
参考文献:
[1]徐小兵.机械专业人才创新能力“一二三三五”培养模式探索[J].创新与创业教育,2013(8):11-12.
[2]蔡小华,何竞飞,汤涛,等.大机械基础实验平台的整合与探索[J].教育教学论坛,2016(6):252-254.
【关键词】机械结构分析与设计 考核方式 改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2015)02C-0082-02
高职教育人才培养目标是培养面向生产一线的应用与技能型人才,高校正是围绕这一目标展开各类教学活动,并以考核作为教学质量的最终检验指标。作为高职教育的教学出口,考核成为培养高质量学生的关键,课程考核方式的正确与否直接影响到高职院校的教学和人才培养质量。在机械结构分析与设计中加大对教学实践环节和综合能力的考核,以提高学生实际操作及解决工程中实际问题的能力。
一、课程考核方式改革的意义
课程考核是教学评价的重要手段,在整个教学活动中起着非常重要的作用:检测学生对基本知识掌握程度;督促学生学习,引导学生重视知识的积累;及时发现教学中的问题,找出原因并及时进行教学理念和方式的改进,进一步提高课堂的教学质量。
从目前看,部分高职院校的机械结构分析与设计课程都会在教学内容及教学方法等方面进行改革,但仍沿用传统的课程考核方式。考核形式单一,题目类型主要是客观题(填空、选择、判断、计算题与简答题),方式主要是笔试,实践能力和创新能力考核涉及很少。成绩评定一般平时成绩占30%,期末成绩占70%。平时以出勤和提问为主,期末考试仅凭一张试卷。这样的考试有其局限性,主要表现为:第一,期末考试的时间和内容十分有限,无法全面概括学到的所有知识,进而也就无法对学生的学习情况进行一次全面的检测,存在片面性。第二,由于平时成绩在总成绩中所占的比重过小,导致学生对平时成绩不重视,主要表现为逃课和不认真上课。第三,期末考试成绩在总成绩中所占的比重过大,导致学生上课不认真,考前做突击,这样不仅无法提高教学质量,还容易助长学生侥幸和投机的心理,无法实现学校培养高素质学生的目标,偏离了课程考试本来目的。
因此,学校应根据原有考试中存在的问题,结合实际情况进行改革,注重学生学习成效的考核,减少期末考试成绩在总成绩中所占的比重,并通过项目的完成增加学生实践动手能力及职业素质养成等方面的考核,使学生转变对考试的认识,尽量做到从应试教育到能力教育的转变。
二、改革课程考核内容
机械结构分析与设计课程以职业能力培养和职业素养养成为总体目标,在培养学生较强工程意识及创新能力的同时,强化先修课程,培养学生从无限的知识系统中汲取和提炼所需知识的能力。通过本课程学习,使学生可以从整体上了解机械的传动原理,认识机械系统的结构组成,能识别各个机械的零部件及其作用,并且会分析各种传动机构的特点以及其适用场合。培养学生的创新能力以及设计一般复杂程度的机械传动结构的能力。通过小组协作完成项目任务等方式,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
基于机械结构分析与设计课程的教学目标,课程教学评价采用了终结性评价和过程性评价相结合的方式。终结性评价用于考查学生对基本知识的掌握情况,可以通过笔试、口试等方式进行考核。为着重考核学生综合运用知识分析问题、解决问题的能力,进一步强化学生的语言表达能力,培养学生良好的心理素质,通过改革考试方式,逐步推动教学手段与方法的变革、教学内容的创新,不断提高学校的教学水平和教学质量,除了笔试之外,增设了课程口试环节。过程性评价主要用于在项目实施的过程中,从学生参与项目教学的态度、在项目教学活动中所获得的体验、学习及工作方法与技能的掌握情况等方面来进行考查评价。考核权重设计为总评成绩100分,平时成绩占20%,项目成绩占40%,期末考核成绩占30%,口试成绩占10%。改革后的考核方式突出课程教学过程性考核,由多种考核方式构成,时间与空间按需设定的多次考核综合评定成绩的课程考试模式。
三、具体实施
机械结构分析与设计课程开设的时间跨度为两个学期。课程教学项目的设计以生产和生活中的典型机械的分析与设计为载体,内容包括3个教学项目:机械中的常用机构分析;机械系统结构分析及拆装;机械传动装置及零部件设计。考核从三方面进行:一是理论知识点的考核。理论教学的内容采用课堂提问、阶段性考核和综合考核等多种方法,可以是闭卷、开卷、半开卷、面试、综合型设计大作业等形式或多种形式相结合。二是实践环节的考核。在每一次实验中通过现场操作、分析报告、面试等形式来考查学生对实验设备的应用能力、实际动手能力以及实验结果的分析综合能力。三是综合能力训练的考核。量化评分每一个设计阶段学生的设计能力,全面跟踪学生的学习态度,随时掌握学生在每一个设计阶段的实际表现,逐步提高学生对课程综合能力训练的重视度,保证课程综合能力训练的质量。具体评价内容及评分标准如表1、表2所示:
表1 第一学期评价内容及标准
序号 考核模块 考核项目 考核标准 比重 考核方式
1 机械中的常用机构分析 1.以个人和小组为单位完成平面机构运动简图的绘制
2.以小组为单位完成一种(几种)机械的机械结构分析
3.团队协作和自主学习能力的考核 1.平面机构运动简图绘制认真、规范、项目齐全
2. 成员参与率高
3.调查分析报告撰写符合要求
20% 1.绘制平面机构运动简图及计算机构自由度,上交报告
2.小组展示与成果汇报
2 机械系统结构分析及拆装 1.以小组为单位对减速器箱体结构工艺性研究
2.以小组为单位对一种或几种机械产品的驱动与传动装置分析
3.以个人为单位绘制机床主轴箱传动系统图 1.项目报告、研究报告,主题鲜明
2.成员参与率高,团队合作意识强
3.作业按时独立完成,质量好
20% 1.小组作品展示,上交实践项目报告、研究报告
2.随机抽一名小组成员进行小组活动过程与结果汇报
3.上交作业及报告
3 平时考勤、作业及学结 作业、考勤及模块学结 1.按时完成作业
2.总结撰写认真
3.语句流畅,无错别字
20% 1.上交学结
2.学生交流学习体会
3.听老师点评
包括2个学习模块 1.平面机构运动简图及自由度的计算
2.常用机构分析
3. 轴系结构分析
4.车床机械传动系统分析 期末考核 40% 笔试
表2 第二学期评价内容及标准
序号 考核模块 考核项目 考核标准 比重 考核方式
1 课程设计 1.综合运用所学知识能力的考核
2.正确性与合理性的考核
3.查阅技术资料及提取相关信息能力的考核
4.创新设计能力的考核
5.制图标准与规范的考核 1.学生收集材料的准备工作、总体设计、阶段任务的完成情况、学习的态度等方面
2.在本组内同学进行互评与自评
3.从学生上交材料的完整性、正确性、创新性及规范化等几个方面评分
4. 答辩 40% 1.上交设计说明书及图纸
2.答辩
3.出勤与学风
2 平时考勤、作业及学结 作业、考勤及模块学结 1.按时出勤,按时完成作业
2.总结撰写态度认真
3.语言真诚,语句流畅,无错别字 20% 1.上交学结
2.学生交流学习体会
3.听老师点评
包括2个学习模块 1.构件的受力分析及平衡问题的求解
2.构件变形及强度计算
3.传动装置的总体设计
4.传动件的设计
5.轴系结构设计 期末考核 40% 笔试
通过近年来对机械结构分析与设计课程的教学改革,尤其在考核方式上的改革,激活了学生积极向上的多元智力因素,提高了学生对该课程的兴趣,增强了学习的动力。同时,教师的教学行为也发生了变化,通过师生间的平等对话与交流,教育行为体现出了更多的平等意识和对学生的人性关怀,建立了全新的师生关系。
总之,改革课程考核方式是培养卓越人才和应用型人才的必然选择,改变原先由试卷决定学生成绩的方法,强调学生的学习过程,逐渐增强学生的学习兴趣,使学生从“要我学”转变为“我要学”,注重“学习实效”,着眼于创新精神和实践能力的培养,使学生的动手能力和综合素质得到明显的提高。
关键词:机械设计;教学内容;教学主线。
《机械设计基础》课程是机械类专业的一门重要的技术基础课程。它的主要任务是使学生掌握各种常用机构及通用零件的工作原理、特点和应用的基本知识,使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范,选用机构及零件类型,并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核,从而具有设计简单机械传动装置的能力。对这门课程的教学,主要作了以下探索。
一、 合理安排各章顺序开展教学
由于机《械设计基础》所介绍的常用机构及通用零部件众多,为了不使学生感到“繁杂”,合理安排各章顺序是很重要的。
“轴”在机《械设计基础》中是很重要的一章,轴的设计涉及到轴上的所有零部件。如联轴器为标准零部件,在选择时,其轴孔直径影响到轴的最小直径;齿轮的尺寸影响到齿轮所在位置处转子的直径;在进行轴的结构设计时,轴上传动零部件的受力情况,影响到滚动轴承或滑动轴承型式的选择,进而影响支承所在位置处轴的直径及轴的结构。因此笔者在讲授时,将“轴”的内容安排在最后讲。先介绍各种联接、传动及支承零部件的工作原理及其设计,然后通过介绍“轴” 的设计,将各种联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、滚动轴承及滑动轴承等零部件综合在一起。这样做容易使学生感到系 统性强、条理清晰。
二、围绕一条主线开展教学
任何一门知识都具有系统性,《机械设计基础》亦如此。因此课堂教学应围绕一定的主线展开。
《机械设计基础》上半部分主要介绍了三大类常用机构:平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构,其中各类机构又可划分为很多种类。由于种类众多,容易使学生感到内容繁杂。为了使学生从总体上把握各类常用机构,在讲解时以常见的往 复式四冲程内燃机作为这一部分的教学背景或主线。使学生在学习某种常用机构时,联想到其它常用机构,并进一步引 导学生主动分析各种常用机构的异同点 。
往复式四冲程内燃机利用平面连杆机构变换运动形式(移动形式与转动形式之间的变换),实现可燃气体的进气、 压缩及排放;利用齿轮机构变换运动速度;利用凸轮机构变换运动形式(将转动形式变换为移动形式),实现进气阀与排 气阀的开关;最后通过飞轮实现输出转速波动的调节。内燃机工作过程所涉及的内容包含了《机械设计基础》上半部分 需要讲授的所有主要内容应该在第一章中给学生较详细地介绍内燃机的工作原理,并在以后各章的教学中加以利用。
如在讲解曲柄滑块机构时,讲到该机构有两种类型,即对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构。然后提问:在内燃机 中的曲柄滑块机构究竟采用哪种类型?接下来讲解这两种类型的区别,即对心曲柄滑块机构没有急回运动,而偏置曲柄 滑块机构存在急回运动。然后解释内燃机的输出要求尽可能匀速输出,故选用对心曲柄滑块机构。这样以实际工程机械为例讲解对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构的特点,能使学生印象深刻。
三、紧密联系课程设计内容开展教学
《机械设计基础》下半部分是关于通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。通用零部件种类 较多,如有螺纹联接、键联接、销联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器等,学生对这部分内 容普遍感到“繁杂”。在介绍这部分内容时可考虑与对应的课程设计内容相联系,如与带式输送传动装置(减速器)的设 计相联系。
众所周知,课程设计是高等工科院校相关专业学生运用所学相关理论知识解决工程实际问题的第一次较全面的设 计训练,是机械设计课程的一个重要教学环节l21。因此笔者在《机械设计基础》下半部分教学中以工程设计为目标,以减速器为主线。使学生在学习各种通用零部件时能够密切联系实际,同时能从全局高度理解各零部件间的关系。
如齿轮传动设计,通常已知传动方案、转速比、传递功率及输入轴转速。笔者在讲解时告诉学生,传动方案是根据使用情况及各种传动方式的特点首先确定的。传动方案可以包括齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动或它们的组合。而在齿轮传动部分,转速比的选择一方面与齿轮传动类型、齿轮精度、方式有关,另外也与整个系统各部分传动比的分配有关。传动比的不同分配,决定了齿轮所受到的力的大小和齿轮的尺寸,同时对齿轮所在主轴的结构尺寸和滚动轴承的选择产生影响。因此齿轮传动设计不是孤立的,它对整个系统各零部件的设计都有影响,设计时应综合考虑。
四、 在教学中引入现代机械教学内容
传统机械主要由原动机、传动部分及执行部分3部分构成,这也是机《械设计基础》这门课所要讲述的对象。但随着科学技术的发展,现代机械的应用范围不断扩大。所谓现代机械是在传统机械上集成了控制系统、测试系统及其它辅助系统(如故障诊断、显示等),以提高生产自动化水平、延长设备使用寿命、保护环境等。
目前大多数《机械设计基础》教科书没有“现代机械”这一方面的内容介绍。笔者认为,一方面,教师应该强调现代机械仍然是以机械工程为基础的,工科学生必须具备机械设计基础知识,为后继专业课程的学习及日后从事技术革新创造条件;另一方面,教师在讲课时也应适当介绍一点现代机械特别是机电一体化机械方面的知识。这不但不会削弱所应讲授的传统机械方面的内容,反而会加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解,增强学习机械设计基础知识的积极性,消除“机械过时论”或“机械无用论”的错误思想。
五、 结 论
《机械设计基础》是一门非常重要的技术基础课,内容较多,但课时相对较少。研究如何在教学中培养学生机械大系统的观念、工程意识、机械设计能力、创新意识是非常重要的。而教学内容、教学方法的不断改进,有助于提高学生的学习兴趣,增强他们学习的主动性,为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。
参考文献:
[1]杨可桢,程光蕴。机械设计基础[M]。北京:高等教育出版社,1999。
[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。
[3]徐龙祥,欧阳祖行。机械设计[M]。北京:航空工业出版社,1999。
[作者简介]熊细保(1947—),男,江西丰城人,汉族,江西渝州科技职业学院副教授,主要从事机械类专业教学工作。
Abstract: Mechanical Foundation is the professional basic course of mechanical specialty in secondary school. It makes students to master the necessary mechanical basic knowledge and basic skills, understand mechanical principle, understand mechanical engineering material performance, accurately express mechanical technology standards, correctly operate and maintain mechanical equipment, cultivate students' ability in analyzing and solving problems, make them form good study habits and have the ability to continue to learn professional technology.
关键词: 机械基础;项目教学;多媒体技术应用;实习教学
Key words: mechanical basis;project teaching;multimedia technology application;practice teaching
中图分类号:G718.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)34-0230-02
0 引言
机械基础课是中职学校机械类相关专业的一门基础课程。它的教学内容由三部分组成,分别是基础模块、综合实践模块和选学模块。其中学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求的是基础模块,以典型机械拆装、调试和分析为主的综合性实践教学内容的是综合实践模块,而选学模块是由学校根据专业培养的实际需要自主确定的选择性内容。该课程既有一定的基础理论,又有很强实践性,它能为学习和工作中的许多问题提供理论基础知识,比如维护机械设备、进行技术革新等方面。该课程涉及面广,知识点较多,概念抽象,理论性较强,学生由于缺乏感性认识,普遍感到此课程难学。因此,在教学过程中,要想让学生能够主动学习,需要教师深入思考和挖掘教材中的章节内容,必须突破传统的教学模式,积极探索,改革创新教学方法,培养学生综合技能,拓展学生的思维空间。因此,采用先进的教学方法,调动学生的学习积极性,是这门课教学的关键。
1 项目教学能够充分发挥学生团队合作精神
项目教学法,是将学科中的知识内容按教学要求分成若干个教学项目,由师生共同实施,并围绕着项目进行组织和开展教学活动的教学方法。在铰链四杆机构教学过程中,通过师生共同对平面连杆机构中的教学项目的确定,学生通过填写教师事先发放的学习资料,从中抽取若干个任务,然后确定项目的工作计划,来设计构件的尺寸,并绘制构件图样,进行讨论设计制作方案。根据项目制定的任务,让学生组成任务小组,进行分工,保证让每一名学生都有自已的工作。教师引导学生在完成项目过程中去理解知识、掌握知识和运用知识。每个人都要对自己工作中遇到的问题和解决方案进行总结,使项目实践过程成为一个人人参与的实践活动,此时重要的不是最终的结果,而是完成项目的这个过程。在项目实践的过程中,学生不仅能够理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,还能培养团队的合作精神,提高自己的分析问题和解决问题的能力,能向社会成功的推销自己,迈出坚实的一步。
2 实训和实习教学是培养学生动手能力的主要手段
在《机械基础》课教学过程中,重视实训和实习教学环节,坚持“做中学、做中教”,是完成好综合实践模块课程的重要的教学环节。因此,要完成好这门课的教学任务,除理论教学外,主要还需完成相应实训内容,如车装机床齿轮箱,了解齿轮的传动方式和特点;对涡轮蜗杆减速器的拆装,了解传动规律和特点;拆卸观察刨床的传动装置,了解曲柄滑块机构的传动原理和急回特性原理;制作将旋转运动变为直线运动的机构;这些都能培养学生的动手能力。通过这些实训可以提高学生的综合能力和操作技能,提升学生的专业技能和专业素质,将在书本上学到的知识,运用到实际工作中,真正做到学以致用。
对学生进行机械基础综合能力训练的一个重要环节就是阶段性实训和实习。教学中可以根据自己的专业背景,选择适合自己的实践课题,制作综合实践任务书,并且要求学生完成综合实践报告,以此来强化综合能力的培养。
通过构建先进的实训实习教学体系,把学生培养成为符合企业生产一线技术工人,是关系到学生能否顺利就业的问题。在此时,应建立以基本技能、专业技能、综合技能三大训练模块为主的实训实习教学体系。
3 多媒体技术改变传统式教学方法的途径
多媒体课件在《机械基础》课中的应用,改变了以往传统的黑板教学,对只具备初中文化程度的中职学生,其教学效果极为突出,它不仅能创造出一个图文并茂、生动逼真的教学环境,可以帮助学生提高空间想象力和思维能力,学生可以更直接的观察各机械装置的基本结构和运动状态,掌握各零件之间的位置关系和运动关系,从而增强学生学习的兴趣与积极性。
在学习凸轮时,通过FLASH动画展示了几个运动凸轮机构,经过简单的分析,让学生在看动画的过程中总结运动规律,再进一步说明凸轮是具有控制从件运动规律的曲线轮廓的构件,提出在已知从动件运动规律的条件下,凸轮轮廓曲线是如何求作的。又如在讲解平面连杆机构时采用CAI课件教学,将所讲的曲柄摇杆机构,曲柄滑块机构,齿轮机构,螺旋传动等的工作过程制成动画,加入到用power point做成的课件中,在演示时非常方便,可以停留在任何位置。死点、极位夹角等抽象概念也有明确的理解。通过录像、三维动画的演示,把这些自动机械展现在学生面前,使学生犹如走进了生产现场,拉近了课堂与生产实际的距离,多媒体课件不仅是教学的表达工具和改变教学方法的途径,也是提高学生学习兴趣的有效方式,运用多媒体技术模拟演示能把实际的东西有效地展示在学生面前,起到了意想不到的教学效果。
为了突出中等职业的教学特点,教师应针对《机械基础》课程的特点,将其课程体系调整为:机械的组成及特性—联接—机械传动—支承零部件—液压传动—机械设计综述,对机械基础课的一些共性问题进行综合阐述。钻研教材内容,合理安排教学,信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能,多媒体网络的建立为这提供了技术支持,传统的教学方法与现代化的教学手段相结合。使得学生自主学习,掌握学习的主动权。从教学内容、教学方法、教学手段和实训实习环节等方面进行机械基础课程的教学,必须将理论和实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养,教学方法是为教学目的服务的,该课程应使学生掌握应有的实践技能,为了提高学生的学习积极性,努力钻研教学方法。
参考文献:
[1]陈海魁.机械基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
1.1教学内容的系统性
分析教学的整体内容可以发现,每一个章节基本上都是在分析某一种机械零件,单章内容主要由基本内容、理论知识和基本用途这几部分构成。教师在教学的过程中应当将课程教学内容分成两个部分来讲,一是基本知识线,主要包括机械零件的用途、特点、具体应用和维护方法;二是分析设计线,主要包括机械零件的工作原理、结构设计特点、设计步骤等。在具体的教学过程中,教师会根据内容的特殊性选择较为合适的教学路线,以方便学生理解,但是,一般都不会脱离这两条教学路线。教师在整体的教学过程中应当将教学的重点放在分析设计上,着重讲解各个分散的内容之间的联系与影响,与此同时,还要注重对机械零部件之间的横向比较,对不同机械传动、不同零部件间的差异进行分析,培养学生综合分析问题的能力。
1.2教学内容的研究性
研究型教学模式的最终目标是使学生能够学以致用,所以,教师在设计教学方案时,应以科研为先导,将科研引进教学过程中。教学内容应当体现出机械设计教学的前沿动态及研究进展,将机械设计研究型教学模式的特点体现出来。另一方面,教师应当指导学生探究科研型课题。让学生开展科研课题探究,可以充分发挥学生的探究精神,使学生将理论知识运用到实践中去,同时还可以培养学生的创新思维。
2教学方法
机械设计教学过程中存在很多抽象的概念,在传统教学模式中根据老师的口头描述学生根本没有办法真正理解。研究型教学模式的课程气氛是灵活的、形象生动的,根据研究型教学模式的特点,提出了以下几种教学方法。
2.1互动式教学方法
互动式教学法就是教师提出与教学内容相关的问题,让学生来回答,这种方法可以使教师了解学生对知识的掌握程度以及存在的困惑,可以帮助教师调整授课的重点及节奏,保证学生充分理解教学内容。互动式教学强调处于主导地位的是学生,所以,教师在教学过程中要提出可以发散学生思维的问题,让学生进行探讨,教师在一旁进行指导。教师的任务不是简单地对知识进行讲解,而是引导学生进行思考,探索未知的领域,在学习的过程中发现问题,锻炼创新能力。
2.2将枯燥无味的内容转变为形象生动的内容
机械设计课程是一门注重综合能力的学科,主要培养对零件进行计算的能力、设计手册资料的能力及机械结构设计能力。在这几个能力当中,学生的机械结构设计能力最差,许多学生无法在脑海中想出零件之间的构造,看不懂联轴器跟离合器的构造图,无法理解其运行过程。所以,教师在教学过程中应当充分发挥多媒体教学的优势,将零件的结构实质突显出来,演示零件的装配方式。在动画演示之后对学生进行知识讲解,使枯燥的内容转变为具体、形象的画面,帮助学生更好地理解机械的结构。
2.3培养学生的创新能力
在实际教学过程中应用自编动画软件可以将抽象的内容转变为具体的、便于理解的知识。如在“蜗轮蜗杆传动”这个知识点的授课过程中,学生仅靠书本上的平面设计图很难理解其转动原理,所以,在类似章节的授课中,教师可运用自编软件将该结构及工作原理逼真化,提高学生的学习效率。这不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以激发学生的创作热情,使学生投入到科研技术研究中去,挖掘学生的潜力,培养其创新能力。
3结语
【关 键 词】 课程建设;机械基础;教材开发
《机械基础》是一门从基础课程向专业课程过渡的专业基础课程,课程的教学内容直接影响到该课程能否在专业课程体系中发挥应有的作用。
在《机械基础》精品课程建设中,课程建设小组教师,熟悉本课程内容,在教研活动中与基础课教师、专业课程教师积极进行教学探讨,充分了解涉及的前段和后继课程,对将要教授专业的所有课程进行了比较清晰的系统了解。结合企业调研中,工程机械技术人员的建议,与兄弟院校合作,于2012年8月由人民交通出版社编制出版了这一本,不需增减,可以直接用来授课的一本新颖教材《机械基础》(图解全彩版)。现将教材的研发过程简单记录。
一、《机械基础》教材编写思路
教材研发思路主要从以下几个方面进行考虑:
1. 抓住学生兴趣点。从实例出发。始终以学生兴趣为导向。在每个章节中注重生产和生活实例结合。要多用“图解”,“图片+简要的文字说明”是最好的表达方式。
2. 编排顺序,根据多年教学,讲解中,按照从小到大:连接(零件)――机构――传动-轴系(零部件)――最后总体装配:减速器(机器);由浅到深:机械零件的结构、特点、应用――机械零件的精度与技术测量;由动到静:由机械部分到材料部分,学生在理解上可以更好的由直观到主观,由易到难,学生在学习中更容易接受,不会产生畏难情绪。
3. 简化原理阐述,剔除无用的陈旧内容和繁冗计算。讲究针对性、实用性和直观性。
4. 教、学、做有机结合。工作过程和认识过程兼顾,突出科学性和实用性。理论部分建议采用“行动导向教学”,结合多媒体教学,同时与操作部分、练习部分有机结合, 真正做到“做中学,练中学,学中做”,学以致用。
5. 难点部分:“机械零件的精度”,与操作部分“常用量具测量”有机结合,可以有效克服难点。
6. 保留简单计算:齿轮尺寸计算和定轴轮系传动比计算。针对学生实际,建议有效利用行动导向教学,用大量实例和相互学习及评价,在课堂内完成。
7. 每个单元的主体内容要求,具体参见教材编排大纲。
8. 对课后作业,精选基本知识点对应练习,真正做到以题巩固,学以致用。
二、《机械基础》教材编写过程
(一)前期调研
课题组多次召开教学研讨会,课题组成员、《机械基础》任课教师、基础课教师、专业课程教师积极进行教学探讨,充分了解《机械基础》涉及的前段和后继课程,对将要教授专业的所有课程进行了比较清晰的系统了解,对相关知识点进行专业论证。课题组成员利用假期,深入企业工厂一线进行实地考察,结合企业调研中,工程机械技术人员的建议,及对毕业学生的调查,做出初步的教材编写大纲。机械基础课程与其他课程的关系如下:
前期课程:
1. 《数学》为《机械基础》课程支撑的主要是基本计算能力、一些常用字母概念及单位应用能力。
2. 《机械制图》为《机械基础》课程支撑的主要是基本识图能力。
后期课程:
1. 《机械加工技术》需要《机械基础》课程支撑的主要能力是:尺寸精度、配合精度、几何精度的相关基本概念,相关的技术标准。游标卡尺测内、外径检验孔轴零件的尺寸精度和配合精度。外径千分尺测外径检验轴零件的尺寸精度。
金属材料的性能、黑色金属材料、有色金属材料、非金属材料等各类材料的分类和牌号,各类材料性能和实际应用,了解钢热处理的基本形式。
2. 《内燃机构造与维修》需要《机械基础》课程支撑的主要能力是:螺纹零件、键、销、联轴器和离合器等常用连接零部件及连接方法的特点、类型及适用场合,相关标准及选用方法。
平面四杆机构、凸轮机构等机构的组成、工作原理。
3. 《底盘构造与维修》需要《机械基础》课程支撑的主要能力是:螺纹零件、键、销、联轴器和离合器等常用连接零部件及连接方法的特点、类型及适用场合,相关标准及选用方法。
平面四杆机构等机构的组成、工作原理。
齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系、减速器、等传动的组成、工作原理、分类;齿轮传动、蜗杆传动、定轴齿轮系的传动比计算及简单选用方法;减速器的结构及简单拆装。
4. 《液压与液力》需要《机械基础》课程支撑的主要知识点是:齿轮传动的组成、工作原理;力学基础知识。
5. 《工程机械驾驶》需要《机械基础》课程支撑的主要能力是:螺纹零件、键、销、联轴器和离合器等常用连接零部件及连接方法的特点、类型及适用场合,相关标准及选用方法。
平面四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等各类机构的组成、工作原理;各类机构的特点和生产生活应用实例;各类机构的工作运行情况;各类机构的组成构件的常用材料和结构。
带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系、减速器、螺旋传动等各类常用传动的组成、工作原理、分类;各类常用传动的传动特点和生产生活应用实例。
6. 《土方机械》需要《机械基础》课程支撑的主要能力是:联轴器和离合器等常用连接零部件及连接方法的特点、类型及适用场合,相关标准及选用方法。
平面四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等各类机构的组成、工作原理;各类机构的特点和生产生活应用实例;各类机构的工作运行情况;各类机构的组成构件的常用材料和结构。
带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系、减速器、等常用传动的组成、工作原理、分类;各类常用传动的传动特点和生产生活应用实例;各类常用传动的失效形式、基本加工方法、组成传动的零构件的材料与结构;减速器的结构及简单拆装。
轴及轴承的分类、结构、材料、型号,轴系零件的定位方式。
7. 《桥隧机械》需要《机械基础》课程支撑的主要能力是:联轴器和离合器等常用连接零部件及连接方法的特点、类型及适用场合,相关标准及选用方法。
平面四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等各类机构的组成、工作原理;各类机构的特点和生产生活应用实例;各类机构的工作运行情况;各类机构的组成构件的常用材料和结构。
带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系、减速器、等常用传动的组成、工作原理、分类;各类常用传动的传动特点和生产生活应用实例;各类常用传动的失效形式、基本加工方法、组成传动的零构件的材料与结构;减速器的结构及简单拆装。
轴及轴承的分类、结构、材料、型号,轴系零件的定位方式。
(二)教材编写研讨会
2011年12月17~18日,人民交通出版设在北京召开教材编写研讨会第一次会议,课题组负责人蒋丹与会。会议主要议题:
(1)研讨、贯彻新时期教材开发指导思想,以此为基础展开教材编写工作;
(2)汇报、讨论课程大纲及编写思路,修订和完善编写方案;
(3)确定编写分工及进度计划。在会上,与参编兄弟院校教师认真讨论课题组的编写思路与大纲,进行修订,定出《机械基础》教材编排大纲。并初步定出各个单元编写教师名单。
(三)教材编写、统稿、定稿、出版
2011年12月~2012年5月,由人民交通出版社牵领,主编蒋丹教师于2012年1月给出示范章节,并制定出计划,发放各参编院校。几个月内,主编教师与参编教师,频繁交流,积极沟通,编著教师积极、认真、敬业,用严谨的治学态度、准确的专业知识,在最短的时间内于2012年5月初完成各个章节的初稿。刘宏亮、王振华两位主审认真审阅,主编教师在一个月内顺利完成核实、校正,于2012年5月正式交稿。《机械基础》(图解全彩版)于2012年8月由人民交通出版社正式出版发行。
三、《机械基础》教材编排和学时建议分配
为方便各个专业学习,将教学内容模块化,分为除绪论外七大单元:连接、常用机构、机械传动、轴系零部件、机械零件的精度与技术测量、工程材料、力学。其中将“机械零件的精度与技术测量”“工程材料”和“力学”部分划为带“*”部分,各个学校、不同专业,可以视具体情况灵活选用。建议安排50~80学时进行教学。带“*”单元内容,为各个专业、学校视实际情况灵活选学内容。
【参考文献】
[1] 东北工学院《机械基础》编写组. 机械基础[M]. 北京:冶金工业出版社,1978.
1虚实结合在机械设计实验教学中的具体应用
1.1关于带动性能测试实验。带传动在机械传动中的使用,是当前机械设计课程中最为基础的实验之一。教师让学生进行带传动实验,主要目的就是为了能够让学生更好地观察带传动的弹性滑动的现象;教师在进行实验教学的过程中,还要让学生了解带的初拉力和带速的相关参数改变对带传动产生的影响,从而让学生学会掌握转速、扭矩以及带传动效率的测量方法。为了能够更好地实现这个实验,首先教师在实验教学中要能够采用智能带和链传动组合实验台,这个实验台能够在不同的负载情况下,来让学生进行手工记录主动轮转速、转矩以及被动轮转速和传动效率曲线。这个实验台的运用,不仅具有传动带弹性滑动曲线和传动效率曲线测试的功能,还能够让学生更加直观地观察到传动带的弹性滑动情况。另外,在带动性能测试实验中,其通过相关数据输入到自行编写的虚拟仿真程序中,能够让学生通过这个程序来进一步的了解和掌握弹性滑动的变化过程。1.2螺栓性能测试实验。关于螺栓性能测试实验,也是需要采用虚实结合的实验方法来进行的。具体步骤,首先实验教师要通过实物的螺栓组以及单螺栓来联结静与动态的综合实验台,这样能够让学生更好地了解和掌握在实际机械工程中螺栓性能测试的方法和手段,尤其是对于如何掌握测量螺栓的应变量来对螺栓的应力以及具有的刚度进行分析和研究。
2虚拟实验与传统实验相结合的实验模式
2.1关于传统实验教学模式存在的主要问题。在过去传统的机械实验过程中,实验的主要内容和步骤基本上是已经固定好的,因而学生在实验过程中只要按照具体的实验步骤来进行操作就可以了。在现阶段,由于大多数学校在实验课进行教学都会受到多方面的限制,同时专业的实验设备台也较少,因而很多学生在做相关的实验报告经常会出现抄袭他人实验报告的现象,这种实验教学长期下来,不仅影响发挥学生的主观能动性,还在一定程度上阻碍了提高学生解决问题的能力。2.2虚拟实验教学模式及优点。关于虚拟实验,就是一种以计算机软件来代替实验元件的新型实验方法,这种新型的实验系统具有的特点就是扩展性和重用性。在实验教学中运用这种教学方式不仅能够更好地开展个性化实验,还能够进一步地培养学生在机械设计上的创造性。与此同时,这种教学模式在一定程度上改变了传统实验的模式,进而使其能够达到传统仪器及实验室无法比拟的效果。此外,这种试验系统还具有交互界面友好、实验形象直观、操作灵活简便、开发成本低廉和易于实现网络化等优点。2.3虚拟实验设置的原则。关于虚拟实验设置的原则,主要有以下几点。2.3.1工程化原则。在实验教学中进行虚拟实验,主要是为了能够强化学生在实验环境的工程化的工程意识。对于当前网上虚拟实验的工程化,则就是要求学生能够通过虚拟实验所建立的有关虚拟仪器仪表和虚拟设备的构建来学习和掌握对真实部件的操作和使用,通过这样的方式能够让学生在实验中更好地体验到机械的工程化。2.3.2交互性原则。对于实验中的交互虚拟实验,其也成为模拟实验,它是一种仿真的实验软件。学生在实验中对机械进行相关的模拟实验,能够在一定程度上提高自身的实际操作技能。虚拟实验作为当前实验教学的重要辅助手段,是不能够代替实际实验操作的。对于传统的实验教学,具有真实性和艺术性,这种实验教学方式,虚拟实验是做不到的,而对于虚拟实验,其是具有灵活性和安全性,这也是传统实验教学缺乏的。
3高校机械专业采用虚实结合的实验教学模式
作为专业的实验教师,要想能够更好地体现出当代虚拟实验和传统实验在教学中的互补性,可以在实验教学中结合这两种实验模式所具有的优点来进行教学。因而教师在进行实验教学时,首先将具备实验条件的相关实验项目,采取先虚后实的实验模式来进行教学,这样能在一定程度上提高实验教学效果和教学质量。如果教师对于一些实验室布局实验条件的相关实验项目,就可以采用虚拟实验方式来进行教学活动。3.1采用先虚后实的实验模式。当教师结束实际教材理论知识后,可以给学生布置相关的实验来让其完成。这样学生可以利用空闲时间来完成相关的机械实验。通过这种方式,能够让学生在教师进行实验教学前就已经了解有关机械设计的实验,进而在一定程度上减少了教师的讲解时间,与此同时,还有效地提高了学生学习机械专业课程的积极性和主动性。学生在完成相关的虚拟实验后,教师可以安排学生在实验室里进行真实的机械实验,比如让学生进行电路实验中的联线、测量中读数据等相关的实验。通过真实的实验来进一步的锻炼学生的动手操作能力。3.2虚拟实验模拟。对于一些学校在实验室教学上不具备实验条件的情况,即控制工程实验、测试技术试验、数控试验等条件,教师则可以采用虚拟实验项目的方式来进行实验教学。比如在控制工程实验室中,教师可以利用MATLAB的软件来进行机械实验教学,除此之外,还能够开设关于不同阶级系统的时域分析、频域分析以及线性系统稳定性分析等相关的实验项目。对于学生在实验过程中进行的相关实验,其主要是借助于MATLAB语言提供的控制系统的函数来进行的。
4结语
总而言之,在实验教学中采用虚实结合的方式来进行教学,不仅全面推进了学生在实践能力上的发展,而且还为当前机械行业培养了更多的专业性人才。在现如今信息化发展的背景下,教师通过虚实结合的实验教学来开展活动,不仅有效地解决了一些对于实验条件较差和实验经费不足而影响教学质量的问题,还能够将传统的实验模式与虚拟实验模式相结合,进而提高教师在实验教学中的质量和效果。通过这种方式既满足了当前社会信息发展的需要,还在一定程度上提高了学生的综合素质。
作者:刘婷 单位:济宁职业技术学院
参考文献
[1]葛文杰.对机械基础课程教学方法改革的思考与探讨[J].中国大学教学,2009(10):4-7.
【关键词】溢流阀;教学;说案
一、说大纲
根据《大纲要求》要求,学生通过学习要深入掌握溢流阀的工作原理及主要特点。掌握溢流阀的应用场合。了解溢流阀的主要性能。
二、说教材
1.教材分析:本节课是《液压传动》教材的第五章-控制阀 第二节-压力控制阀之一,编排在液压传动的基本知识、油泵、油马达、油缸之后,流量阀方向阀液压附件、液压系统之前,从知识系统的角度讲,起到了承上启下的作用,就象两块钢板中间的焊缝,因此,学好本节课具有十分重要的意义。
1) 课程性质:液压传动是研究以液体作为传动介质来实现各种机械传动和控制的一门学科,本学科是一门专业基础课。机械、电子(计算机)、液压三者相结合的机电液一体化技术有人这样比喻:电子是神经,液压是肌肉,机械是骨头。一语道破这门课的性质。
2) 课程任务(目标):通过《液压传动》的学习使学生掌握液压技术的基础知识,为以后从事矿山机械自动化及使用维修方面的工作打下基础。
2.教学目标:
认知目标:使学生认识、掌握溢流阀的结构和工作原理。情感目标:理解溢流阀工作过程及其在液压系统中的作用(没有它不行)。技能目标:1)通过分析溢流阀的工作情况,能进行不同工作环境、条件下的性能判断。2)培养学生的分析能力和运用所学知识解决实际问题的能力。
3.教学重点、难点
本节课的教学重点是直动式溢流阀的工作原理,本节课的教学难点是先导式溢流阀的工作原理。
三、说学生(学生、学员基本情况分析)
1、初中毕业的学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象来支持。
2、学生在没有学习本节知识之前,已了解了油泵、油马达、油缸的知识,初步掌握了其工作原理、结构特点,具备学习溢流阀的专业基础知识和基本技能。
3、技校生文化基础相对普遍较差,专业实践底子薄或根本无专业实践的经历,玩心大,学习的积极性普遍较弱,上课精力较难集中,需要教师的敬业精神和现代化的教学手段来支持。
四、说学法
学生是学习的主体,要让学生能主动积极的学习,选择方法是很重要的。在全面推进素质教育的今天,教学中做到“授人鱼,不如授人以渔”这句话显得更为重要。我在学法指导上可分为:⑴、使学生学会发现问题和分析、解决问题的能力。学生只有有了疑问,才有学习的动力,而问题的解决恰好就是建立新的知识结构的过程,从而培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力;⑵要鼓励学生自己去寻找解决问题的方法,特别是一些具有代表性的方法,如本节课的“溢流阀工作过程”,并将此方法迁移应用到其它方面(人体血压高易造成脑溢血、流鼻血)。注重激发学生求知欲望和学习兴趣,解除学生畏难、厌学的心理障碍,从而更加轻松愉快的掌握学习内容。
五、说教法
1.兴趣引入法
在教学方法上这节课我采用兴趣引入法,集中学生注意力,充分调动学生学习积极性和主观能动性,使学生较快的进入学习状态。
例如:请同学们用口诀叙述:液压泵、液压缸、液压马达的共性。(展示多媒体画面)我运用口诀压韵、好记、易懂、有趣的特点,把文化课的学习方法运用到专业课教学上,把专业课的知识总结、系统起来,实现了专业课教学的创新。
2.启发式教学法以启发式教学为主,启发诱导学生思维,可以达到事半功倍的效果。
例如:控制阀是如何分类的?试猜想:如果执行元件停止,油泵继续工作,系统应该会出现什么情况?如果你是一名设计师,如何去预防和解决?
3.视觉图象法
青蛙对飞行的昆虫扑捉百发百中,对静止的物体却毫无反应,学生对色彩的、立体的、动的图象反映敏感、积极,而且记忆深刻,能过目不忘,更符合人的自然认知规律。直动型溢流阀工作原理、先导型溢流阀工作原理是本节课的重点和难点,教材展示的仅是纯黑白的、线条的文字和图片,理论性强而且抽象,学生不易理解和掌
握。
六、说教学程序设计
为达到上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性、自觉性,在教学编排上,本着由易到难、由浅入深、循序渐进的原则,本节课教学程序设计如下:
1.复习设疑,启发探究欲望
2.认定目标:向学生交代这节课的教学内容、教学要求、教学重点、难点。
3.导学达标:在这一环节中,我用感性到理性的教学法。
1)采用听――想――观看――动的程序,首先让他们听老师讲、教学软件讲。
2)然后我将运用视觉图象教学法,看多媒体画面,想工作原理,让多媒体画面动起来,刺激学生的记忆功能,强化直观教学效果。把学生“带入”阀体内部。(边讲边播放多媒体课件)通过音、像、动作给学生一种身临其境的感觉,使抽象的东西变得形象具体化,使深奥的理论简单化,从而突破重点,化解难点。
4. 巩固反馈,知识迁移 1)溢流阀的拓展应用
分析:(1)溢流阀在远程压力控制回路中的应用;(2)溢流阀在多级压力切换回路中的应用
通过分析使学生认识到溢流阀不仅在系统中起溢流阀和安全阀的作用,还能起远程压力控制作用和多级压力控制作用。(教材上没有,属补充内容)
2)小结总结直动式溢流阀和先导式溢流阀的结构特点;总结直动式溢流阀和先导式溢流阀的工作原理共同点;对所学知识进行系统和回顾,进一步突出重点和难点。
3)课堂练习 (1)叙述直动式溢流阀和先导式溢流阀的工作原理。(前后桌四人一组)
(2)画出直动式溢流阀和先导式溢流阀的职能符号。
关键词:高职非机械专业 机械基础课程 改革
前言
在高职非机械专业机械基础课程的改革中,应该把握相关的原则,才能够进一步促进课程改革的顺利进行。因此,本文主要通过分析了2个方面的内容。一是,高职非机械专业机械基础课程改革应该遵循的原则。二是,具体的改革措施。
1、课程改革应遵循的原则分析
1.1 做好课程改革的定位
在高职非机械专业机械基础课程的教学,主要是培养生产第一线的、从事非机械类技术工作的高等技术应用性人才[1]。因此,我们应该将机械基础课程定位为“机械工程素质教育课”。主要的依据就是高职所培养的是技术应用性人才,要将素质教育贯穿于高等职业教育人才培养工作的始终。因此,将非机械类的机械基础课程性质定位成一门以“机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课,不仅符合工程实际对高等应用性人才基本素质的要求,也符合学校对课程性质定位认识的变化趋势。
1.2根据机械基础课程设置上存在的不足进行改革
就目前高职非机械专业机械基础课程设置上,主要存在着以下几个方面的问题。一是,忽视了一切以学生的发展为教学的根本目标,将课程的设置过于的专业化,没有把专业自身的特点与学生发展的需求进行有机的结合,进而培养出来的学生的专业知识较硬,但是专业能力较低,无法全面的适应社会的需求和满足学生的发展[2]。二是,缺乏完整的教育理论体系。三是,学生能够进行自主选择的选修课不是很多,并且选修课没有受到教师和学生的重视。
2、改革措施分析
2.1 课程设置应以就业为导向
在进行机械基础课程改革中,需要以就业为导向进行课程的设置,对机械基础课程内容进行有针对性的调整。如今高职教育与社会上对专业人才的需求上存在着一定的矛盾,主要是很多企业非常需要技术型的专业人才,然而从学校走出来的学生,专业知识不足,专业技能欠缺,不能够满足社会上对于人才的要求[3]。因此,我们在进行专业基础课程改革中,应该充分的了解社会上需要怎样的人才,进而结合社会的需求,建立开放性和多样性的高职非机械专业机械基础课程体系,不断的培养学生的综合能力,提高学生的综合素质,使学生能够胜任企业的工作,并且在工作中有所建树。
2.2 建立机械基础课程研发的团队
要想全面进行高职机械基础课程改革,不是一个人的力量或者几个人的力量所能够完成的,这需要所有教师和所有学生共同努力。因而,我们需要建立研发的团队,要求所有教师都积极的参加,甚至是可以允许学生参加。课程研发的团队应该进行明确的分工,有到学生中去收集意见的,有整理资料的,然后大家将所有的资料收集全,然后共同进行高职机械基础课程改革的研究[4]。另外,在进行课程改革的过程中,如果遇到困难,还可以邀请机械教育专家团队进行相关方面的指导,让专家不断的参与到本校的机械基础课程的改革中,研究中适合当代学生发展需求的机械基础课程。另外,除了邀请教育专家之外,我们还应该邀请企业具有丰富实践经验的人才参加到课程的改革中,具有实践经验的人是最有发言权的,他们最了解企业需要什么样的技术,需要怎样的人才,因此,邀请企业人才在课程内容的编排上能够更加具有实用性,也能与企业的需求直接接轨。
2.3 研发特色课程
高职在非机械专业机械基础课程改革上,应该根据自身学校的特点和专业的特点,研发具有本校特色的机械基础课程[5]。作为生产第一线的非机械类的高等技术应用性人才或管理人才应具备的机械工程基本知识应是非常实用的,而对于一些理论性强、过程推导性内容、设计性内容的需求不是很大或者说是很少的。我们将教材内容与工程实际紧密结合,这就决定了教材的实用性特色。因此,高职院校根据专业的特点,并且充分的利用教育资源,积极的探索和研发具有本校特色的机械基础课程,不断的培养社会所需要的人才,促进学生的发展。
2.4对必修课和选修课的内容进行调整
高职机械基础课程设置上,必修课所占的比例过高,而选修课所占的比例过低,选修课与必修课比例的分配上较为不合理,进而严重的阻碍了学生的个性发展。因此,我们应该调整选修课和必修课的比例。必修课涉及到工程材料、工程力学、机械传动与机械零件等学科的基础知识,是教材的主体内容,同时也是生产第一线的非机械类的高等技术应用性人才必备的机械工程基本知识[6]。选修课涉及到化工容器、毛坯成型和零件加工方法等知识。由此可见,选修课的课程不丰富,且课时偏少,而必修课的内容就比较多,并且课时占了很大的比例。因而,我们可以适当的减少必修课中过于理论性的内容,反之将具有实践性的内容添加到选修课中,供学生根据自己的爱好和兴趣,选择性的学习。
3、结束语
本文通过对高职非机械专业机械基础课程改革进行了研究和探讨,通过本文的分析我们了解到,在进行机械基础课程改革中,教师应该把握相关的改革原则,并且采取积极有效的改革措施,提高机械基础课程改革的质量,使改革之后的课程设置能够满足学生的学习需要和发展需要,不断促进高职学校教学的进步,促进学生的进步。
参考文献:
[1]李慧芳.基于非机械类专业机械基础课程双语教学的实践和探讨[J].高教论坛. 2010(05).
[2]江凌云.高等职业教育机电一体化技术专业课程改革初探[J].商情(科学教育家). 2011(04).
[3]李铁成.高职高专机械基础课程教学内容体系改革的研究[J].河南工业大学学报(社会科学版). 2011(04).
[4]吴勇军,董冠强.利用三维设计软件构建机械工程课程[J].三门峡职业技术学院学报. 2005(02) .