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時(shí)間:2022-02-11 08:45:58
序論:寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)范文,愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),旨在通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì),培養(yǎng)工程類(lèi)人才的分析能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、應(yīng)變能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。針對(duì)現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題,提出幾點(diǎn)改進(jìn)的建議,以期學(xué)生能從課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)取得更大的收獲,培養(yǎng)出更適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的工程應(yīng)用人才。
關(guān)鍵詞:
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);實(shí)踐環(huán)節(jié);工程應(yīng)用
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》作為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的延續(xù),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是工科院校機(jī)械類(lèi)學(xué)生第一次獨(dú)立自主設(shè)計(jì),主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。也是一次對(duì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)模式的探索。隨著社會(huì)和企業(yè)對(duì)人才需求的變化,要求機(jī)械類(lèi)工程應(yīng)用人才具有扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)、良好的動(dòng)手操作能力、獨(dú)立思考能力,具有發(fā)現(xiàn)、分析和創(chuàng)新性的解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。這也對(duì)我國(guó)大中專(zhuān)院校的教學(xué)質(zhì)量提出了新的要求和目標(biāo)。與此同時(shí),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)作為一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養(yǎng)與企業(yè)需求相符合的工程應(yīng)用型人才這一目標(biāo),從機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核制度等方面進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)踐。
1“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”現(xiàn)階段存在的問(wèn)題
1.1題目單一,束縛學(xué)生創(chuàng)新力
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目多為以減速器為主體的傳動(dòng)機(jī)械裝置。主要包括對(duì)傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容,成為各大高校常用的典型課程設(shè)計(jì)題目。采用“教師隨機(jī)輔導(dǎo),學(xué)生自主作業(yè)”的教學(xué)模式,主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。題目單一帶來(lái)的后果就是網(wǎng)上參考資料泛濫,或者往屆學(xué)生設(shè)計(jì)資料外流等各種原因造成的學(xué)生抄襲情況嚴(yán)重的現(xiàn)象。導(dǎo)致與學(xué)校開(kāi)設(shè)這門(mén)課程的目的有所偏離,更重要的是這種現(xiàn)象嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新力。
1.2設(shè)計(jì)任務(wù)大,時(shí)間緊
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐周期大多為三周,通常在理論課程后進(jìn)行,根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)差異,可分為單級(jí)齒輪減速器和二級(jí)齒輪減速器。課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)大量的參數(shù)計(jì)算,需要學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上能夠熟練使用設(shè)計(jì)手冊(cè),而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要全面考慮強(qiáng)度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問(wèn)題,學(xué)生在缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的情況下很難順利完成設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中還融合了工程力學(xué)和幾何公差與測(cè)量方面的知識(shí)。這些課程開(kāi)始時(shí)間與課程設(shè)計(jì)間隔過(guò)長(zhǎng),很多學(xué)生無(wú)法快速學(xué)會(huì)將這些知識(shí)運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)當(dāng)中。初次之外,繪圖工作量較大,一般要求學(xué)生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖,書(shū)寫(xiě)一本課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。種種原因都導(dǎo)致學(xué)生時(shí)間緊迫,無(wú)法在有限的時(shí)間里面完成優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。
1.3管理方式存在差異
理論教學(xué)主要在課堂進(jìn)行,有教師主導(dǎo),嚴(yán)格按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)度教學(xué)。而課程設(shè)計(jì)一般指定一個(gè)固定教室,以班級(jí)為單位。在課程設(shè)計(jì)期間,要求學(xué)生按照教學(xué)時(shí)間集中在教室進(jìn)行學(xué)習(xí),在此期間,教室隨機(jī)進(jìn)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和考勤。這種管理模式對(duì)學(xué)生的自律性要求極高,事實(shí)證明,大部分學(xué)生并不能?chē)?yán)格按照要求時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成設(shè)計(jì)任務(wù),導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程延后,設(shè)計(jì)質(zhì)量下滑。
1.4學(xué)生態(tài)度不端正
課程設(shè)計(jì)考核以答辯形式為主,很多學(xué)生認(rèn)為不管過(guò)程如何,都不會(huì)出現(xiàn)不及格的情況。這種心理使得大部分學(xué)生態(tài)度不端正,缺乏對(duì)該課程的重視。導(dǎo)致的后果就是最終的設(shè)計(jì)成果質(zhì)量較差,甚至為學(xué)生抄襲提供的正當(dāng)?shù)慕杩凇_@與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的目的是相背離的。
1.5缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程題目大多為減速器傳動(dòng)裝置,要求學(xué)生獨(dú)立完成。為了保證每位學(xué)生數(shù)據(jù)不會(huì)重復(fù),一般可根據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)不同劃分,這樣也可以減少抄襲現(xiàn)象。然而,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng),工作量大;涉及的理論知識(shí)相對(duì)寬泛,且學(xué)生又都缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這樣問(wèn)題都會(huì)影響設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量。一般課程設(shè)計(jì)都會(huì)安排教師進(jìn)行指導(dǎo),為培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和分析問(wèn)題的能力,教師一般都其監(jiān)督和引導(dǎo)作用。一旦遇到疑難問(wèn)題,而指導(dǎo)教師又不能及時(shí)出現(xiàn)并予以解答,學(xué)生只能束手無(wú)策。作者通過(guò)對(duì)學(xué)生觀察,發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中獨(dú)自為營(yíng),遇到問(wèn)題只會(huì)埋頭思考,反復(fù)琢磨卻無(wú)處求解,對(duì)很多設(shè)計(jì)過(guò)程要么不求甚解,要么抄襲其他人。最終在這個(gè)環(huán)節(jié)的收獲也是寥寥無(wú)幾。
1.6考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的最后成績(jī)主要由課堂考勤、進(jìn)度檢查、數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確與否、作圖質(zhì)量和答辯等幾部分組成,分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)檔次。與筆試形式的考核不同,這種考核方式?jīng)]有一個(gè)明確的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。由于每位指導(dǎo)老師評(píng)估成績(jī)時(shí)的側(cè)重點(diǎn)不一樣,導(dǎo)致考核時(shí)上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產(chǎn)生的影響就是經(jīng)常有學(xué)生對(duì)自己獲得的成績(jī)與預(yù)期有所偏差。這種現(xiàn)象也極大地打擊了部分學(xué)生的積極性,對(duì)該課程環(huán)節(jié)在全校的印象產(chǎn)生消極作用,不利于對(duì)下一屆學(xué)生課程的開(kāi)設(shè)和管理。
2提高“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”水平的方法
2.1從題目改革入手,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力
國(guó)外高校注重實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),建立創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制和多渠道、多層次開(kāi)展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是世界上許多科技強(qiáng)國(guó)高等教育改革的目標(biāo)。日本把科學(xué)技術(shù)中創(chuàng)造力作為一個(gè)重要的發(fā)展戰(zhàn)略。德國(guó)將學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新能力作為新世紀(jì)教育的重要部分之一。我國(guó)的高等教育也提出深化教育改革,加強(qiáng)素質(zhì)教育,開(kāi)展提升創(chuàng)新的教育。提高學(xué)生的實(shí)踐能力,培養(yǎng)求異思維;注重個(gè)性發(fā)展,是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的必要途徑。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目的是鞏固所學(xué)理論知識(shí),重在引導(dǎo)學(xué)生將課堂所學(xué)融入到設(shè)計(jì)當(dāng)中。因此,減速器設(shè)計(jì)基本滿足這一要求,這也是課程設(shè)計(jì)題目常年不變的原因所在。題目和數(shù)據(jù)不變導(dǎo)致的后果就是學(xué)生思維受限,缺少對(duì)新事物的好奇心以及解決問(wèn)題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規(guī)中矩,缺少創(chuàng)新點(diǎn)。21世紀(jì)的人才培養(yǎng)模式是:“低重心、寬口徑、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念,加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的改革和建設(shè),著重培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng)新能力。為達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo),我們可率先從課程設(shè)計(jì)題目改革開(kāi)始。減速器傳動(dòng)裝置所包含的設(shè)計(jì)內(nèi)容確實(shí)能全面的概括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門(mén)課的是知識(shí)點(diǎn),不需要刻意回避對(duì)改題目的選用,但參與課程設(shè)計(jì)的學(xué)生專(zhuān)業(yè)各有不同,包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、車(chē)輛工程、工業(yè)工程和材料專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。我們可以從學(xué)生的專(zhuān)業(yè)不同入手,結(jié)合各專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)對(duì)題目適當(dāng)調(diào)整,例如車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)的是與汽車(chē)工程有關(guān)的設(shè)計(jì)人才,學(xué)生對(duì)汽車(chē)的認(rèn)識(shí)和興趣也相對(duì)較大。為此我們刻意將減速器設(shè)計(jì)改為變速器的設(shè)計(jì),這樣既能與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)聯(lián)系起來(lái),也能考核學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)掌握情況,以此類(lèi)推,對(duì)材料專(zhuān)業(yè)可在考核機(jī)械傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)同時(shí)側(cè)重考核對(duì)減速器的材料選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這些細(xì)微的改動(dòng)既符合課程設(shè)計(jì)開(kāi)始的目的,又能結(jié)合學(xué)生專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)。除此之外,教師還可以自主擬題,或者將一些適合學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新比賽的題目引入課程設(shè)計(jì)當(dāng)中去,讓學(xué)生又更多的選擇空間。同時(shí),這些新題目參考資料較少,更能激發(fā)一部分學(xué)生對(duì)未知的挑戰(zhàn),激勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,提出更多有創(chuàng)新的想法,最終設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新力的優(yōu)秀作品。
2.2合理安排設(shè)計(jì)時(shí)間,保證設(shè)計(jì)質(zhì)量
課程設(shè)計(jì)題目通常都是幾個(gè)學(xué)生做一個(gè)題目,只在數(shù)據(jù)上有所不同。課程設(shè)計(jì)的開(kāi)設(shè)一般都在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程之后,理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立,而對(duì)于在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要運(yùn)用的其他相關(guān)課程的知識(shí),也與課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的時(shí)間相距較大。這些客觀原因都給學(xué)生的設(shè)計(jì)帶來(lái)不便,除去設(shè)計(jì)所花費(fèi)的時(shí)間,學(xué)生還要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)回顧以前學(xué)習(xí)的課程知識(shí)。這樣造成的后果就是時(shí)間不夠,最終只能敷衍了事。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何安排時(shí)間。首先,傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)下達(dá)時(shí)間較晚,學(xué)生準(zhǔn)備不充足,容易手忙腳,這是由理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)而導(dǎo)致的。為此可將課程設(shè)計(jì)任務(wù)融入理論教學(xué)當(dāng)中,分階段的穿插在教學(xué)過(guò)程中,使學(xué)生能夠明確設(shè)計(jì)要求,帶著設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)課堂。既有利于學(xué)生掌握課程內(nèi)容,又能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí),學(xué)生還可以利用課余時(shí)間研究課程設(shè)計(jì)任務(wù),及時(shí)請(qǐng)教老師。這樣既能縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,也能減輕教師的指導(dǎo)任務(wù)。逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。其次,就作者觀察,大部分學(xué)生在接到設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)始,或是埋頭思考,或是無(wú)所適從,缺乏交流和溝通。而現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才的需求上更多的是要求協(xié)同合作,在實(shí)際生產(chǎn)中,任何一個(gè)機(jī)械設(shè)備也不可能單靠一個(gè)人設(shè)計(jì)完成,也不可能單靠一個(gè)人的設(shè)計(jì)方法完善所有功能,必須融合團(tuán)隊(duì)所有人員的思想。因此,必須在學(xué)生階段培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力。最后,課程設(shè)計(jì)任務(wù)中要求學(xué)生手工繪制裝配圖和零件圖,工作量較大。而且與現(xiàn)代企業(yè)的設(shè)計(jì)模式存在差異,為避免學(xué)生與企業(yè)脫軌,可適當(dāng)引入計(jì)算機(jī)輔助軟件,培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力。
2.3改革考核制度,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維
傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)考核方式主要是答辯形式,一方面考核學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)完成的情況,一方面考核學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。由于指導(dǎo)教師不同,每個(gè)人心中的考核標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異,導(dǎo)致最終學(xué)生的成績(jī)也各有不同。解決方法之一是統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn),在組織答辯之前,所有的指導(dǎo)教師可以集中討論,對(duì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)統(tǒng)一認(rèn)識(shí);其二是根據(jù)學(xué)生選題難度劃分不同評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),如:選擇常規(guī)題目和自選題目的學(xué)生在創(chuàng)新性上存在差異,可將創(chuàng)新能力作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn);個(gè)別學(xué)生在繪圖過(guò)程中使用的計(jì)算機(jī)輔助工具,可將對(duì)軟件的操作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn);或者由學(xué)生組織團(tuán)對(duì)設(shè)計(jì)并參與相關(guān)賽事,可將團(tuán)隊(duì)合作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。這些新型的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可極大地激勵(lì)學(xué)生靈活應(yīng)用計(jì)算機(jī)工具,創(chuàng)新性的分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題。最終培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)模式的綜合性機(jī)械類(lèi)應(yīng)用人才。
3結(jié)論
本文結(jié)合了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)的對(duì)人才的需求,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐課程存在的題目單一、設(shè)計(jì)任務(wù)大、時(shí)間緊、理論是實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)生態(tài)度不夠端正、缺少團(tuán)隊(duì)合作精神、考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異等方面的問(wèn)題提出相關(guān)的解決方法,為提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)水平提供一定借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]李慧芳.非機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2011,(21)
[2]楊楊.提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)效果的方法[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用,2011,(07).
[3]楊可楨,程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2013,(06).
[4]黃建蓉.優(yōu)化教學(xué)手段提高機(jī)械基礎(chǔ)課教學(xué)質(zhì)量[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2010,(17).
[5]謝勇.如何提高機(jī)械基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)效果[J].教學(xué)實(shí)踐,2017,(01).
[6]韓夢(mèng)潔,張德祥.美國(guó)高等教育制度的傳承、變革與啟示[J].中國(guó)高教研究,2014,(1):39-44.
[7]李建中.美國(guó)大學(xué)的創(chuàng)新教育及啟示[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育,2012,3(4):103-106.
[8]王盛水.從美國(guó)高等教育的特點(diǎn)看創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高校教育管理,2012,6(2):65-71.
[9]吳越,李曉斌.高等教育強(qiáng)國(guó)發(fā)展的三維模式:日本的探索[J].中國(guó)高教研究,2013,(5):57-61.
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)課程;設(shè)計(jì)教學(xué);質(zhì)量
0引言
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干課程,該課程在學(xué)生綜合能力培養(yǎng)中起著重要作用。為此,許多學(xué)校都在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中下足了功夫,但是整體來(lái)看,我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中始終存在內(nèi)容單一、創(chuàng)新性差等問(wèn)題,這不得不引起我們的重視。
1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問(wèn)題
1.1內(nèi)容陳舊
長(zhǎng)期以來(lái),機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目都以減速器設(shè)計(jì)為主,課程設(shè)計(jì)題目可謂是千年不變。多年不變的題目,只能導(dǎo)致抄襲現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。一些學(xué)校為了避免學(xué)生抄襲雖然會(huì)在減速器設(shè)計(jì)中更改一些數(shù)據(jù),但是許多學(xué)生在減速器設(shè)計(jì)中,都是直接從網(wǎng)上下載設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),對(duì)數(shù)據(jù)尤其是圖紙標(biāo)注數(shù)據(jù)稍加修改,就不再理會(huì)其他東西。這種機(jī)械式的模仿設(shè)計(jì),必然會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和思考積極性,這對(duì)學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展極其不利。
1.2學(xué)時(shí)少,教學(xué)壓力大
近年來(lái),隨著新型機(jī)械、技術(shù)工藝的興起,一些新的課程也逐漸進(jìn)入到機(jī)械類(lèi)課程體系中來(lái),機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)課時(shí)也隨之被壓縮。而另一方面,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容卻沒(méi)有任何變化,教師要在更少的科室內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),學(xué)生在較少的課時(shí)內(nèi)仍要學(xué)到同樣多的東西,這對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn),機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量也可能會(huì)因此而大打折扣。
1.3教學(xué)手法單一
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容不僅包括常用機(jī)械機(jī)構(gòu)、通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和機(jī)械設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法等內(nèi)容,還涉及高等數(shù)學(xué)、工程制圖、工程力學(xué)、金屬材料及加工等方面的知識(shí)。整體來(lái)說(shuō),機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容具有概念多、公式多、圖表多、內(nèi)容枯燥等特點(diǎn),這給教師的教學(xué)能力和教學(xué)技巧都提出了較高的要求。但是,許多教師在教學(xué)中都存在照本宣科的思想,除了必要的教輔工具,他們很少會(huì)借助其他工具、資料來(lái)教學(xué)。有的教師因?yàn)榻虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)不足,難以設(shè)計(jì)一些全局問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題討論和研究,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。
2提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的策略
2.1全面進(jìn)行課程設(shè)計(jì)
系統(tǒng)論告訴我們,所有的課程及課程教學(xué)都是一個(gè)系統(tǒng)的工程,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)也不例外,并且,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)對(duì)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性要求更高。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中,學(xué)校要遵循系統(tǒng)論原則,做好課程整體設(shè)計(jì),明確機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),細(xì)分機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)能力目標(biāo)、認(rèn)知目標(biāo)。然后,將理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)教學(xué)結(jié)合起來(lái),做好課程全面、系統(tǒng)的設(shè)計(jì),立足于課程設(shè)計(jì)任務(wù)之上提升設(shè)計(jì)教學(xué)的高度,要求學(xué)生不僅要根據(jù)設(shè)計(jì)題目分析參考材料,深入進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,還要進(jìn)行設(shè)計(jì)比較和創(chuàng)新,設(shè)計(jì)出多種可行性方案并從中篩選出最優(yōu)方案。如在平面連桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型和應(yīng)用教學(xué)中,教師可以舍棄教材所用的演化法,借助多種演變途徑將各種平面連桿機(jī)構(gòu)演變出來(lái),并本著創(chuàng)造性設(shè)計(jì)理念,分組合利用多媒體課件或者模型演示平面連桿機(jī)構(gòu),對(duì)兩連架桿的類(lèi)型進(jìn)行歸納總結(jié)。這樣不僅消除了學(xué)生的理解障礙,還能提高教學(xué)質(zhì)量。
2.2合理安排課時(shí),科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程知識(shí)點(diǎn)繁多,內(nèi)容瑣碎,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),要以一定的課時(shí)、科學(xué)完善的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系建設(shè)中,學(xué)校既要多開(kāi)設(shè)一些自然工程課程,還要建立健全機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)管理機(jī)制、保障機(jī)制、監(jiān)督考核機(jī)制,明確機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù),保障機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課時(shí),為機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)打好基礎(chǔ)。與此同時(shí),做好課程內(nèi)容選擇和組織工作,設(shè)計(jì)理念和思維遷移到生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域,啟發(fā)人們的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性活動(dòng)。比如,將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)理念向服裝造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域滲透,采用衣片組合方式、變異法進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。在高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中,教師還要科學(xué)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間管理,如提前下發(fā)課程設(shè)計(jì)要求,將課程設(shè)計(jì)過(guò)程和機(jī)械設(shè)計(jì)課程同步進(jìn)行,以確保課堂教學(xué)有序進(jìn)行。在學(xué)生完成課堂課程設(shè)計(jì)的條件下,教師還要鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自已的需要選擇課程設(shè)計(jì)題目,選取機(jī)械設(shè)計(jì)大賽中的工程對(duì)象為設(shè)計(jì)題目,引導(dǎo)學(xué)生積極參與社會(huì)實(shí)踐和自主學(xué)習(xí),爭(zhēng)取使學(xué)生在開(kāi)放性的設(shè)計(jì)中鍛煉和提高自身的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
2.3創(chuàng)新教學(xué)手法,提高教學(xué)質(zhì)量
新穎有趣的教學(xué)手法,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。這就要求機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師應(yīng)積極參加工程設(shè)計(jì)、研究工程課題,努力學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)手法和技巧,不斷豐富自己的工程設(shè)計(jì)知識(shí),提高自己的教學(xué)能力,以滿足機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)需求。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中,教師既要注意機(jī)械設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)知識(shí)和知識(shí)的連貫性,做好教學(xué)設(shè)計(jì),巧妙導(dǎo)入新知識(shí)。還要引入多種教學(xué)方法,并使多種方法相互滲透,如教師可將傳統(tǒng)的講授法與目標(biāo)教學(xué)法、探討互動(dòng)式教學(xué)法與多媒體教學(xué)法、情境教學(xué)法結(jié)合起來(lái),針對(duì)不同內(nèi)容采用不同方式進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生愉快地投入到學(xué)習(xí)中去。如講述與數(shù)據(jù)推理、運(yùn)算有關(guān)的知識(shí)時(shí),教師要利用板書(shū)來(lái)演示整個(gè)推理的過(guò)程。而在講述與齒輪受力分析有關(guān)的知識(shí)時(shí),教師可以將分析討論法與多媒體教學(xué)法結(jié)合起來(lái),先講述齒輪受力和運(yùn)動(dòng)情況,再用多媒體演示相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生對(duì)所講的知識(shí)有一個(gè)全面、感性的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上,教師還可以借助課程設(shè)計(jì)總結(jié)和討論,讓學(xué)生提出自己不懂或感覺(jué)含糊的問(wèn)題,然后借助生生討論、師生交流等幫學(xué)生釋疑解惑,以使學(xué)生有更大的收獲。
3結(jié)語(yǔ)
卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃是落實(shí)我國(guó)教育改革和人才發(fā)展規(guī)劃的重要舉措,其目的在于為創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略提供高質(zhì)量的工程技術(shù)人才保障。高等學(xué)校作為工程教育的高地,在培養(yǎng)具有扎實(shí)基礎(chǔ)理論知識(shí)的高素質(zhì)人才方面發(fā)揮了極大作用。但我國(guó)高等教育體系長(zhǎng)期以來(lái)存在重理論輕實(shí)踐、重模仿輕創(chuàng)新的弊端,在面臨工程實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候,學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力明顯不足,難以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求。因此,目前高教界正在積極探討培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的方法和途徑。
2機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程具有涉及知識(shí)面廣、理論聯(lián)系實(shí)踐的特點(diǎn),主要由理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)組成。以我校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)為例,理論教學(xué)依然以教師多媒體講授為主,主要原因:①多媒體圖文并茂,動(dòng)畫(huà)、視頻豐富;②教師備課相對(duì)容易,但這也忽視了多媒體重難點(diǎn)不突出的弊端,學(xué)生短時(shí)無(wú)法接受大量的信息。在教學(xué)方法上忽視案例教學(xué)、問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)等方式的運(yùn)用,影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力培養(yǎng)。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)以帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)為任務(wù),其設(shè)計(jì)對(duì)象仍為一級(jí)圓柱齒輪減速器,概因減速器設(shè)計(jì)理論成熟,可以做到有章可循,而且減速器中齒輪、軸、軸承等零件的設(shè)計(jì)恰是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程研究的主要內(nèi)容之一。但從課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果看,還存在以下不足:①學(xué)生缺乏工程實(shí)踐,對(duì)減速器認(rèn)識(shí)也僅是“聽(tīng)說(shuō)”,特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)完全依靠指導(dǎo)書(shū)中例圖,沒(méi)有自己設(shè)計(jì)思路;②學(xué)生對(duì)力學(xué)、圖學(xué)等先修課程知識(shí)綜合運(yùn)用能力較差,特別是繪圖質(zhì)量不高;③教學(xué)模式單一,設(shè)計(jì)任務(wù)相同僅設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不同。學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中缺少交流與協(xié)作,個(gè)別學(xué)生抄襲別人資料,學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得不到鍛煉。
3機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革思路
3.1融合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容于理論教學(xué)、引入工程實(shí)例
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程主要內(nèi)容包括兩部分:①研究常用機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法等;②研究一般條件下通用零部件的類(lèi)型、作用、設(shè)計(jì)計(jì)算方法。實(shí)際教學(xué)中對(duì)第一部分內(nèi)容注重于機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容、圖解法內(nèi)容和單個(gè)機(jī)構(gòu)而不是機(jī)械系統(tǒng)的介紹;對(duì)第二部分內(nèi)容仍將機(jī)械零件分成:常用傳動(dòng)(齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng))、機(jī)械連接(螺紋連接、鍵連接、銷(xiāo)連接)、機(jī)械支承(軸、軸承)、其它零部件(機(jī)座、箱體)幾部分,部分和部分之間缺少一定的聯(lián)系,知識(shí)點(diǎn)比較零散。為此,應(yīng)融合實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐內(nèi)容于理論教學(xué),在課程教學(xué)之初就提出機(jī)械設(shè)計(jì)的最終目的是“設(shè)計(jì)機(jī)械”,以兩種典型的機(jī)器——四沖程內(nèi)燃機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)裝置——減速器為例,介紹內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),從而提出內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)組成包括三大機(jī)構(gòu):連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu),它們是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的重點(diǎn)內(nèi)容;從機(jī)械制造的角度介紹減速器的零件組成:齒輪、軸、軸承、螺栓、箱體等,從而引出課程的另一部分重要內(nèi)容——機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)教材的內(nèi)容根據(jù)授課專(zhuān)業(yè)的不同進(jìn)行適當(dāng)取舍,由于我校的一些近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)如材料、安全工程等專(zhuān)業(yè)力學(xué)、金工實(shí)習(xí)等先修課程開(kāi)設(shè)的不足,在帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中若一味地講解受力分析,學(xué)生勢(shì)必難以接受,應(yīng)拋開(kāi)推導(dǎo)過(guò)程而重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用。將案例作為課堂教學(xué)的基本素材,把學(xué)生引到工程問(wèn)題的現(xiàn)場(chǎng),借助于多媒體的情景再現(xiàn),首先讓學(xué)生用工程語(yǔ)言描述工作過(guò)程,其次讓學(xué)生提出工程問(wèn)題并構(gòu)思解決問(wèn)題的方案。這不僅有助于學(xué)生提高感性認(rèn)識(shí),更重要的是讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)應(yīng)用的成就感。
3.2重點(diǎn)改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
基于減速器應(yīng)用的廣泛性、教學(xué)示范效果的典型性、設(shè)計(jì)方法的成熟性,減速器設(shè)計(jì)仍是檢驗(yàn)學(xué)生理論知識(shí)掌握和運(yùn)用熟練程度的最好的載體。但應(yīng)該改變以往在給學(xué)生布置設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)就給出設(shè)計(jì)方案的作法,而是僅給出工作機(jī)的工作要求和工作參數(shù),對(duì)原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置由學(xué)生自己選定。由于學(xué)生對(duì)機(jī)械的感性認(rèn)識(shí)和工程實(shí)踐知識(shí)十分缺乏,不能將所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來(lái),更不會(huì)應(yīng)用于工程實(shí)際,因此將減速器拆裝測(cè)繪綜合實(shí)驗(yàn)安排在課程設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)之后進(jìn)行。通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)減速的功用、結(jié)構(gòu)組成有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),對(duì)提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量有直接的幫助。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,在組織學(xué)生討論之前提出的幾種不同設(shè)計(jì)方案,比較各方案中各傳動(dòng)裝置的形式及布置的先后順序并確定出最優(yōu)方案。這樣每一位同學(xué)都有提出自己設(shè)計(jì)思路的機(jī)會(huì),通過(guò)交流發(fā)言使每一位學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身學(xué)習(xí)的主體地位,在課程設(shè)計(jì)之初就積極參與到解決工程實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中來(lái)。在以往指導(dǎo)教師分配給學(xué)生的數(shù)據(jù)不同,可以避免學(xué)生抄襲。但由于現(xiàn)代信息的發(fā)達(dá),網(wǎng)絡(luò)上只要提供數(shù)據(jù)就可以提供設(shè)計(jì)過(guò)程,這就造成了部分學(xué)生的“信手拈來(lái)”??梢愿鶕?jù)班級(jí)學(xué)生數(shù)量將其分成5~6個(gè)設(shè)計(jì)小組,每個(gè)小組一組數(shù)據(jù)所算得的傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)應(yīng)該是一致的,而在傳動(dòng)比分配時(shí)各級(jí)傳動(dòng)比又可以是不同的。學(xué)生一邊計(jì)算一邊交流,不僅了解了其他人的設(shè)計(jì)思路,發(fā)現(xiàn)自身問(wèn)題也可隨時(shí)解決。
3.3機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程考核方式改革
學(xué)生最關(guān)心的必然是課程考核成績(jī),因此機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的改革與探索必須得到學(xué)生的配合與支持。如果課程考核方式不能客觀地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性必將受挫。隨著社會(huì)對(duì)人才能力需求的提升,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的廣泛性、能力要求的全面性與有限的學(xué)時(shí)之間的矛盾就日漸顯現(xiàn)出來(lái),一方面教師教學(xué)中要保證課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、全面性;另一方面學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)又感到時(shí)間緊、任務(wù)重,因此傳統(tǒng)的教學(xué)模式及考核評(píng)價(jià)方法與機(jī)械類(lèi)卓越工程師能力要求已不相適應(yīng)。在我校,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的總評(píng)成績(jī)由兩部分組成,其中考試成績(jī)占70%,平時(shí)成績(jī)(包括出勤和課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn))占30%。近年來(lái)針對(duì)課程考核方式也進(jìn)行了改革。但平時(shí)成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中占的比重仍較小,且平時(shí)成績(jī)的組成仍比較簡(jiǎn)單,缺少行之有效的評(píng)價(jià)內(nèi)容體系。應(yīng)以機(jī)械類(lèi)卓越工程師培養(yǎng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)的能力培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),適當(dāng)增大平時(shí)成績(jī)的比例,并尋求可以定量化考核的評(píng)價(jià)內(nèi)容。因此可以提高平時(shí)成績(jī)的比例到40%,增加課堂討論發(fā)言、創(chuàng)新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、大作業(yè)等環(huán)節(jié),其占總成績(jī)比例為10%,通過(guò)這種形式提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與性,提高學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,達(dá)到課程教學(xué)目的。
4結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的機(jī)械類(lèi)卓越工程師的重要環(huán)節(jié)。隨著社會(huì)對(duì)機(jī)械類(lèi)人才綜合素質(zhì)要求的逐步提高,各高校對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程相繼進(jìn)行了改革,但無(wú)論如何都是基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中對(duì)課程內(nèi)容體系、課程設(shè)計(jì)和課程考核評(píng)價(jià)方法等方面都進(jìn)行了積極的探索,這些措施的實(shí)施收到了大量有益的效果。將繼續(xù)按照制定的基于卓越工程師培養(yǎng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)的知識(shí)和能力目標(biāo)要求,完善機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法和體系。
作者:陳國(guó)輝 楊松華 宋勝偉 單位:黑龍江科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]曾敏.基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索[J].當(dāng)代職業(yè)教育,2015(1):20-22+42.
關(guān)鍵詞: 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 資源優(yōu)化與共享 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程包括機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是工科院校中機(jī)械類(lèi)、近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課,在本科教學(xué)工作中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。通過(guò)學(xué)習(xí)這些課程,培養(yǎng)學(xué)生的“工程綜合”和“工程應(yīng)用實(shí)踐”能力[1,2]。近年來(lái),隨著普通高校的擴(kuò)招,學(xué)生的個(gè)性差異較大,許多高校本科生為多批次錄取,雖為本科,但學(xué)生的學(xué)習(xí)水平參差不齊。在社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的方針指導(dǎo)下,以學(xué)生為本,進(jìn)一步推進(jìn)教學(xué)改革,把教學(xué)資源進(jìn)行整合優(yōu)化,借助多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)用性和時(shí)效性等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)資源共享。
1.課程教學(xué)資源的優(yōu)化與共享
機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)為技術(shù)基礎(chǔ)課程,屬于本科生的必修課程,該課程與工程應(yīng)用聯(lián)系緊密,具有公式多、圖表多、圖形多等特點(diǎn),由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異的存在,過(guò)去單一的教學(xué)方法已無(wú)法滿足培養(yǎng)需求[3],因此,機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)方式應(yīng)由過(guò)去以教師和教材為中心向以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體,課堂為主導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心,教材為主導(dǎo)、課程資源為中心轉(zhuǎn)變。新時(shí)期的大學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,充分利用課程資源實(shí)現(xiàn)自主、自助學(xué)習(xí)。為此,課程組充分利用網(wǎng)絡(luò)資源及兄弟院校的優(yōu)良經(jīng)驗(yàn),從教學(xué)方法、教材建設(shè)、課件設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行資源的優(yōu)化整合。
隨著多媒體技術(shù)的深入發(fā)展,教學(xué)方法要改革,要綜合分析運(yùn)用。傳統(tǒng)教學(xué)中教師與學(xué)生心與心的碰撞與情感交流,是任何媒體不及的;借助多媒體,可以節(jié)省時(shí)間,信息量大,利用動(dòng)畫(huà)功能,形象、直觀地反映機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,較靜態(tài)圖片易于理解,使不便于描述的難點(diǎn)有所突破。為此,課程組進(jìn)行大量調(diào)研,借助課程研討會(huì)與兄弟院校交流經(jīng)驗(yàn),合理制定教學(xué)大綱,編寫(xiě)教學(xué)要求,制作多媒體課件,為適應(yīng)不同專(zhuān)業(yè)、不同層次學(xué)生的要求,同時(shí)考慮不同教師的教學(xué)特點(diǎn),教學(xué)課件以求大同存小異為原則。同時(shí),在課件的制作過(guò)程中,讓不同層次的學(xué)生參與,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中便于理解和掌握,制作滿足不同層次和不同教學(xué)需要的教學(xué)課件,提高資源共享率。
多媒體技術(shù)的運(yùn)用可以刺激學(xué)生的感官,動(dòng)畫(huà)部分可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,尤其突出的是連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)和輪系等。如果整個(gè)授課過(guò)程全部采用多媒體課件,時(shí)間長(zhǎng)了,學(xué)生容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞,產(chǎn)生教學(xué)形式過(guò)于單一的感覺(jué),可采取例題用黑板講述,或講課過(guò)程中增加實(shí)例討論,實(shí)踐證明多種教學(xué)方法的綜合應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生良好的效果??傊?,在課堂教學(xué)過(guò)程中,教師將多媒體課件與板書(shū)有機(jī)的結(jié)合運(yùn)用,將增進(jìn)師生間的情感交流和良好互動(dòng),使得學(xué)習(xí)氣氛和諧,達(dá)到比較理想的教學(xué)效果。
大學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅局限于課堂學(xué)習(xí),尤其是每年有許多學(xué)生要參加研究生入學(xué)考試,機(jī)械基礎(chǔ)課程作為專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課是所考科目之一,學(xué)生需要課下學(xué)習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)。為此,課程組編寫(xiě)了相應(yīng)的教材,有《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》和《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,教材中增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,即在每章后附加實(shí)踐環(huán)節(jié)練習(xí),此練習(xí)通過(guò)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦熟悉和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的一個(gè)過(guò)程練習(xí),比如在學(xué)完“鏈傳動(dòng)”一章之后,設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)為:“觀察一輛變速自行車(chē)的滾子鏈傳動(dòng),分析有幾種傳動(dòng)比,松緊邊的位置,鏈接頭形式,并觀察張緊輪的位置,如何調(diào)整鏈條的松緊程度?!边@個(gè)環(huán)節(jié)可以由老師帶著做,也可以由學(xué)生課下自己做。同時(shí),為方便學(xué)生自學(xué),課程組專(zhuān)門(mén)為學(xué)生制作多媒體課件,該課件模擬教師課堂教學(xué)流程,深入淺出地詳細(xì)講解,例題量大且題型多,并附加基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)試,重點(diǎn)、難點(diǎn)明確,放置于我校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”精品課中,學(xué)生可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的輔助學(xué)習(xí)功用實(shí)現(xiàn)自主、自助學(xué)習(xí)。
“知之者不如好之者,好之者不如樂(lè)之者”,通過(guò)教學(xué)資源的優(yōu)化與共享,學(xué)生方便靈活地廣泛涉獵知識(shí),提高能力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下良好的理論基礎(chǔ),以便更好地服務(wù)社會(huì)。
2.改革工程實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化與共享
實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)人才目標(biāo)的重要環(huán)節(jié),知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐,能力來(lái)自于實(shí)踐,各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要。我國(guó)的某些理工科重點(diǎn)高等院校如清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)、武漢理工大學(xué),針對(duì)“重實(shí)踐”提出的教學(xué)理念、教學(xué)方式和方法及教學(xué)內(nèi)容的改革已經(jīng)全面展開(kāi)。因此,應(yīng)針對(duì)我校特點(diǎn)對(duì)實(shí)踐教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化整合,實(shí)現(xiàn)共享,為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。
2.1對(duì)實(shí)驗(yàn)資源整合優(yōu)化,加快實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
我校是由幾所學(xué)校合并而成的,許多實(shí)驗(yàn)資源重復(fù),如機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)演示臺(tái)就有多套、同類(lèi)減速器若干臺(tái)、動(dòng)平衡機(jī)多臺(tái)、齒輪范成儀多臺(tái)等,并且多而雜的教學(xué)模型占據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)室空間,為此,對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合,淘汰落后和多余的模型和儀器,改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備,對(duì)“機(jī)器與機(jī)構(gòu)陳列柜”研發(fā)配置聲控裝置,并與機(jī)構(gòu)的測(cè)繪實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ),使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更翔實(shí)、有趣。為豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,購(gòu)置一些新型的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備,更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,完善實(shí)踐教學(xué)體系,開(kāi)設(shè)出能夠培養(yǎng)工程意識(shí)和綜合能力的實(shí)驗(yàn)。購(gòu)置了QM-ZXI型組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)箱,通過(guò)此套設(shè)備學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)拆裝軸系。通過(guò)購(gòu)進(jìn)HK2B-Ⅱ型機(jī)構(gòu)組合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)臺(tái),開(kāi)設(shè)了“機(jī)構(gòu)系統(tǒng)創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)”,利用此平臺(tái),學(xué)生可以進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),再到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上搭接組裝,然后對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析改進(jìn),加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)課程增強(qiáng)了自選性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,提高了學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展科學(xué)研究工作的素質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)室向全校師生開(kāi)放,鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)而優(yōu)則創(chuàng),在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自主研發(fā)設(shè)計(jì)的“高壓電線除冰裝置”獲得2010年河北省首屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽河北省一等獎(jiǎng),“火災(zāi)逃生地震避險(xiǎn)多用桌”、“救援千金頂”獲得2010年河北省首屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽河北省三等獎(jiǎng),“社區(qū)太陽(yáng)能路燈電池板清潔裝置”獲得2012年河北省大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽三等獎(jiǎng);“自行車(chē)一體化鏈?zhǔn)匠錃馔病鲍@得2012年河北省大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。
2.2建立網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)。
多媒體技術(shù)的發(fā)展,為網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)提供了便利條件。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維造型技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真技術(shù)等創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)一步豐富精品課網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容。如“桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析”可以改變構(gòu)件尺寸觀察運(yùn)動(dòng)軌跡變化,“軸系裝配工藝”可以清楚說(shuō)明零件間的相互位置關(guān)系、零件裝配工藝等,“軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)”指出尺寸的合理性及如何修正錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)。將大量的實(shí)例分門(mén)別類(lèi),不但在不增加教學(xué)設(shè)備的情況下加大了實(shí)踐教學(xué)比重,而且實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)環(huán)境的靈活性,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.3完善課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。
課程設(shè)計(jì)是非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。以往課程設(shè)計(jì)安排在課程教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行,現(xiàn)在將課程設(shè)計(jì)任務(wù)安排在相應(yīng)課程的教學(xué)過(guò)程中,將任務(wù)書(shū)下發(fā)給每一位學(xué)生,教師以課程設(shè)計(jì)為主線組織教學(xué),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)利用課外時(shí)間收集資料和考慮各種復(fù)雜問(wèn)題,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性進(jìn)行創(chuàng)新思維。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中設(shè)計(jì)方案,利用實(shí)驗(yàn)室資源,不斷完善自己的設(shè)計(jì)方案,通過(guò)課程設(shè)計(jì)主線,使學(xué)生感受到本課程各部分內(nèi)容的有機(jī)聯(lián)系。同時(shí),將學(xué)生合理的設(shè)計(jì)方案補(bǔ)充到實(shí)踐教學(xué)中,使課堂教學(xué)不再停留在課本上。根據(jù)我校的實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn),結(jié)合國(guó)內(nèi)外高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略,編寫(xiě)《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》教材,并將有關(guān)內(nèi)容置于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,方便學(xué)生自主學(xué)習(xí),也為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供有益的幫助,深受學(xué)生的好評(píng)。
3.結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程資源優(yōu)化與共享的研究,提高教學(xué)信息資源收藏質(zhì)量,對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行整合和深加工,豐富教學(xué)內(nèi)容,完成網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè),多手段、多方法地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,最終達(dá)到實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息資源的共建、共知與共享的目的。今后將不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和完善,為人才的培養(yǎng)提供更優(yōu)質(zhì)的資源,進(jìn)行交流與共享。
參考文獻(xiàn):
[1]于雷.面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的機(jī)械類(lèi)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2010,32(3):90-92.
[2]高慧琴.機(jī)械原理[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2009.
[3]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4]毛平淮.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.
[5]鄭數(shù)琴,常艷紅.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程體系與教學(xué)方式的改革與實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力.2014(10):036-037.
關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)改革;獨(dú)立學(xué)院
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2013)30-0085-02
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程,是學(xué)生由理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課程學(xué)習(xí)的重要橋梁和紐帶。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容是研究機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法[1]。課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)通用零件和機(jī)械傳動(dòng)裝置的能力,掌握重要機(jī)械參數(shù)的測(cè)定并具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行初步的工程設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、動(dòng)手實(shí)踐能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力[1-2]。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程涉及的基礎(chǔ)理論內(nèi)容較廣且相對(duì)獨(dú)立,實(shí)踐性較強(qiáng),學(xué)生缺乏工程意識(shí)和實(shí)踐能力,因此學(xué)習(xí)起來(lái)較困難,容易失去學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想。這就要求教師在課堂上采用多種教學(xué)手段與方法,使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中能更多地接觸實(shí)踐,更有興趣地學(xué)習(xí)這門(mén)課,更好地培養(yǎng)工程素質(zhì)[3]。
1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)改革思路與目標(biāo)
高等教育肩負(fù)著科教興國(guó)和人才培養(yǎng)的雙重使命,必然要適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的要求。傳統(tǒng)的以傳授知識(shí)為中心的教學(xué)理念很難實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),因此必須要建立一種新的教學(xué)理念來(lái)指導(dǎo)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維為最終目的,使學(xué)生能了解本學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),具備從事工程技術(shù)方面工作所必需的基本理論知識(shí)和基本技能,能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。為此必須靈活采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生愉快而自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程設(shè)計(jì)能力,使機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育和服務(wù)社會(huì)于一體,為學(xué)生就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。
2 教學(xué)內(nèi)容的改革
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容繁雜,基本概念、公式、圖表等繁多,而且公式的推導(dǎo)過(guò)于冗長(zhǎng),缺乏系統(tǒng)性,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,信心不足。因此,結(jié)合成都理工大學(xué)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),以工程應(yīng)用為主線,以“必須夠用”為原則,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選和優(yōu)化整合,刪除落后的內(nèi)容及復(fù)雜公式的推導(dǎo)過(guò)程等,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)和基本設(shè)計(jì)方法的講解,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)公式的理解與應(yīng)用,總結(jié)前后內(nèi)容的系統(tǒng)性和規(guī)律性,注重零件參數(shù)確定的方法與零件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì),盡可能選用典型性和啟發(fā)性的工程實(shí)例,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生解決工程應(yīng)用問(wèn)題能力的培養(yǎng)。同時(shí)適時(shí)地更新教學(xué)內(nèi)容,保持教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和科學(xué)性,拓展學(xué)生的知識(shí)面,加強(qiáng)工程觀念和綜合分析應(yīng)用能力的培養(yǎng),使學(xué)生既具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又能很好地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中。
3 改進(jìn)教學(xué)方法,采用先進(jìn)教學(xué)手段
以教師課堂講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法,往往偏重于教師單方面知識(shí)的傳授,忽視了學(xué)生的自主學(xué)習(xí),教學(xué)效果不佳。因此必須采用靈活多變的教學(xué)方法和教學(xué)手段,加強(qiáng)與學(xué)生之間的互動(dòng)與交流,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。
3.1 互動(dòng)式教學(xué)方法
傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法忽視了學(xué)生的主體地位,只重視教師的“教”,忽視了學(xué)生的“學(xué)”,不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主觀能動(dòng)性的培養(yǎng)?;?dòng)式教學(xué)方法可使師生間單方向知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)。教師在遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的前提下,充分發(fā)揮主導(dǎo)作用,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境,精心設(shè)計(jì)啟發(fā)性問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,喚起學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索問(wèn)題的興趣。
例如,教師在講授帶傳動(dòng)能夠?qū)⒒剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)時(shí),可以設(shè)置問(wèn)題:還有什么傳動(dòng)方式也可實(shí)現(xiàn)相同的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換?這樣就可將前面所學(xué)到的齒輪齒條傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等與帶傳動(dòng)聯(lián)系到一起,不但能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還將前后知識(shí)聯(lián)系到一起,便于理解和掌握。通過(guò)互動(dòng)式教學(xué)方法,教師的職責(zé)不再只是簡(jiǎn)單的傳授知識(shí),更重要的是要引導(dǎo)學(xué)生去積極思考,突出學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生積極思考,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有意識(shí)學(xué)習(xí)的心理狀態(tài),變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),真正地實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)。
3.2 加強(qiáng)多媒體教學(xué)與板書(shū)相結(jié)合
采用多媒體教學(xué)方法能夠有效增加課堂教學(xué)信息量,并有效解決教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少的問(wèn)題。通過(guò)形象生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)、視頻等多媒體手段,可將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)逼真地展現(xiàn)給學(xué)生,幫助學(xué)生理解和接受其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。例如,通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示桿長(zhǎng)的變化、機(jī)架的改變等來(lái)講授平面四桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型的變化情況;將四桿機(jī)構(gòu)的一些應(yīng)用實(shí)例如攝影平臺(tái)、飛機(jī)起落架、縫紉機(jī)踏板、雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)等做成動(dòng)畫(huà),能使枯燥的內(nèi)容變得形象生動(dòng),學(xué)生更容易理解和接受。
多媒體課件應(yīng)按照教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì),要突出重點(diǎn)和難點(diǎn),能將抽象的、難以理解的內(nèi)容變得簡(jiǎn)單直觀,演示效果好,但不能過(guò)于花里胡哨,否則會(huì)適得其反。為了充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),學(xué)院對(duì)多媒體教學(xué)制定了相關(guān)要求:教師進(jìn)行多媒體教學(xué)時(shí)不能坐著,應(yīng)面對(duì)投影屏幕或?qū)W生,要加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)與討論,不能脫離板書(shū)教學(xué),而且要加強(qiáng)精煉板書(shū)教學(xué),對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)、公式的推導(dǎo)等要以板書(shū)為主。通過(guò)形象生動(dòng)的多媒體教學(xué)和板書(shū)教學(xué)相結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性,收到良好的教學(xué)效果。
3.3 采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方法
教師可針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不同,合理組織現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),做到理論聯(lián)系實(shí)際。例如,進(jìn)行齒輪加工實(shí)驗(yàn)時(shí),可安排學(xué)生直接到工廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí),教師根據(jù)齒輪加工的實(shí)際情況,可提出一些問(wèn)題讓學(xué)生思考討論,并解答學(xué)生的疑問(wèn),這樣既能加深理解和鞏固,又有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。
4 加強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新是科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的源泉,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我國(guó)21世紀(jì)人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容[4]。在教學(xué)過(guò)程中,特別是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),要注重加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面
在學(xué)院的支持下,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件得到了很好的改善,打破了傳統(tǒng)的以單一性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的模式,增加了綜合性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。認(rèn)知性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是幫助學(xué)生加強(qiáng)理論知識(shí)的理解,鞏固所學(xué)的知識(shí);綜合性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解典型機(jī)械零件的實(shí)驗(yàn)方法,掌握機(jī)械參數(shù)的測(cè)定原理,提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力,加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力及分析解決問(wèn)題能力的培養(yǎng);創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,如通過(guò)平面機(jī)構(gòu)任意組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)和軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)等創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,學(xué)生可自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,并使學(xué)生在此過(guò)程中掌握了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法,提高了機(jī)械設(shè)計(jì)能力。
此外,為了更充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,目前正計(jì)劃將部分實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定時(shí)開(kāi)放,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛(ài)好和知識(shí)結(jié)構(gòu),自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與改進(jìn),自主選擇設(shè)備并調(diào)試,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室對(duì)進(jìn)一步提高學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力具有重要意義。
4.2 課程設(shè)計(jì)教學(xué)方面
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)和查閱相關(guān)資料進(jìn)行工程分析和機(jī)械設(shè)計(jì)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),能幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí),同時(shí)還有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
課程設(shè)計(jì)以減速器設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)題目,由于學(xué)生缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為了增強(qiáng)學(xué)生做好課程設(shè)計(jì)的積極性和主動(dòng)性,課程設(shè)計(jì)開(kāi)始前,先組織學(xué)生進(jìn)行減速器的拆裝,使學(xué)生對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)和工作原理有初步的感性認(rèn)識(shí),然后再下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)打破傳統(tǒng)的給定參數(shù)和設(shè)計(jì)方案的做法,只給定功能要求,由學(xué)生根據(jù)功能要求進(jìn)行分析,自行擬定設(shè)計(jì)方案,然后分組討論、分析、比較優(yōu)化,最終確定本次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案,再進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核以及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。鼓勵(lì)有能力的學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段對(duì)所作課程設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的設(shè)計(jì)與分析。如指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用二維CAD軟件繪制減速器裝配圖和零件圖,運(yùn)用Pro/E、Solidworks等完成三維設(shè)計(jì),并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬仿真,對(duì)自己的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,要逐漸培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,鼓勵(lì)學(xué)生勇于提出自己的設(shè)計(jì)方案,敢于否定不合理的方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新能力。
5 構(gòu)建合理的成績(jī)?cè)u(píng)定體系
成績(jī)?cè)u(píng)定方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣有重要的影響,因此必須改變傳統(tǒng)的以期末考試決定成績(jī)的不合理做法,要重視學(xué)生的平時(shí)成績(jī),將成績(jī)?cè)u(píng)定貫穿于課程教學(xué)的始終。具體方法是:總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)(20%)+作業(yè)成績(jī)(10%)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)(10%)+期末考試成績(jī)(60%)。其中,平時(shí)成績(jī)指學(xué)生的出勤及回答問(wèn)題等方面。新的成績(jī)?cè)u(píng)定方法更有利于對(duì)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程和應(yīng)用能力進(jìn)行檢查與評(píng)定,能夠有效避免學(xué)生平時(shí)不努力考前突擊的弊端,能較全面地反映學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握情況。
6 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作為一門(mén)重要的必修課程,必須以全新的教育理念,全面推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段等的改革,并在改革中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),使之有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,滿足對(duì)21世紀(jì)人才培養(yǎng)的需要,更好地為國(guó)家建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]楊可楨,程光蘊(yùn),李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].5版.北京:高等教育出版社,2006.
[2]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].8版.北京:高等教育出版社,2007.
關(guān)鍵詞CDIO;機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)課程;教學(xué)改革
引言
CDIO(構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)行(Operate))是由美國(guó)麻省理工學(xué)院聯(lián)合瑞典幾所高校共同開(kāi)發(fā)的一種全新工程教育理念和實(shí)施體系,其核心理念就是以產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程,培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)、個(gè)人素質(zhì)、協(xié)作能力、工程-社會(huì)大系統(tǒng)適應(yīng)及調(diào)控能力,①其理念正好與工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)是契合的。因此,為切實(shí)支撐專(zhuān)業(yè)認(rèn)證,培養(yǎng)具有工程理念的高素質(zhì)、創(chuàng)新型工程人才奠定基礎(chǔ),倡導(dǎo)CDIO工程理念,重構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系和課程內(nèi)容,開(kāi)展教育教學(xué)改革具有非常重要的理論和實(shí)用意義。
1優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程具有較強(qiáng)的理論性,同時(shí)又要與實(shí)踐緊密結(jié)合,基于CDIO理念的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程教學(xué)改革首先需要重構(gòu)課程體系和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。課程體系要凸顯整機(jī)設(shè)計(jì),強(qiáng)化工程理念,將各門(mén)課程有機(jī)地結(jié)合起來(lái),進(jìn)而構(gòu)建一種集專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)、工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體、體現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)無(wú)縫對(duì)接的課程體系。②以CDIO從最初的產(chǎn)品構(gòu)思到最后機(jī)器成品運(yùn)行的工程教育理念為“主線”,建立基于整機(jī)設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系如圖1所示。
1.1以各門(mén)課程為子系統(tǒng),進(jìn)行課程內(nèi)容的優(yōu)化重構(gòu)
以往課程內(nèi)容的理論學(xué)時(shí)偏多,實(shí)踐學(xué)時(shí)匱乏,重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)狀難以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題所需要的綜合能力,容易造成“學(xué)而無(wú)用”。為充分體現(xiàn)學(xué)科和技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系,使得理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,課程內(nèi)容的整合要突出設(shè)計(jì)性和工程實(shí)用性,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)服務(wù)于工程實(shí)踐。以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為例,原有的一些教學(xué)內(nèi)容過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論公式的推導(dǎo)和論證,在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi),使得培養(yǎng)工程應(yīng)用和實(shí)踐能力的教學(xué)內(nèi)容不斷弱化,因此,在新的課程內(nèi)容優(yōu)化重構(gòu)中,需要弱化一般性公式的詳細(xì)推導(dǎo),重在設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法的介紹,如“齒輪傳動(dòng)”一章內(nèi)容優(yōu)化為:簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算公式的推導(dǎo),重在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)思路以及對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中各環(huán)節(jié)的把握,并將齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算、查表、數(shù)據(jù)處理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等融入例題中詳細(xì)講解。在講述齒輪傳動(dòng)的受力分析時(shí),將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類(lèi)傳動(dòng)的受力分析整合在一起進(jìn)行講述,這樣便于學(xué)生類(lèi)比掌握受力分析的要點(diǎn)和方法。
1.2以工程應(yīng)用為主線,實(shí)現(xiàn)課程體系教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合
知識(shí)是由淺入深的,學(xué)習(xí)也是循序漸進(jìn)的,因此,每門(mén)課程內(nèi)容的設(shè)置要考慮與前續(xù)課程知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系?!翱v向整合”就是將機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系中各門(mén)課程建立前后內(nèi)在聯(lián)系,要講新帶舊,要引舊聯(lián)新,使學(xué)生“溫故而知新”?!皺M向整合”就是各門(mén)課程要彼此聯(lián)系,有機(jī)整合。例如:機(jī)械設(shè)計(jì)課程中關(guān)于零部件的教學(xué)內(nèi)容要與機(jī)械原理課程的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)相聯(lián)系;機(jī)械設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中有關(guān)精度和工藝的知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系;機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作要與機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系。總之,通過(guò)各門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合,要貫穿整機(jī)設(shè)計(jì)的理念,使學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)理論有系統(tǒng)而完整的把握。
2精心“設(shè)計(jì)”教學(xué)環(huán)節(jié),改進(jìn)教學(xué)方法
CDIO開(kāi)放式的教學(xué)模式首先需要教師轉(zhuǎn)變?cè)仍诮虒W(xué)中純粹的以教為主的角色,更重要的是需要教師更新教學(xué)理念和教學(xué)思想,因此教學(xué)方式和教學(xué)方法的改革是課題研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。(1)根據(jù)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的需求,圍繞學(xué)生工程能力和素質(zhì)的培養(yǎng),重新進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),課程組教師要深入研究當(dāng)前國(guó)內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢(shì),在教學(xué)方法與手段上不斷改革和創(chuàng)新,在傳授給學(xué)生專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的同時(shí),引領(lǐng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,形成一種學(xué)與做有機(jī)融合的學(xué)習(xí)方式,從而加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的理解。(2)探索“CDIO做中學(xué)”的教學(xué)模式,課堂教學(xué)多引入工程設(shè)計(jì)案例,課程的推進(jìn)采用設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式,例如在課程開(kāi)始之初,就布置有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)的課題給學(xué)生,根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度,安排學(xué)生以小組學(xué)習(xí)和討論交流的方式進(jìn)行課題分階段設(shè)計(jì),通過(guò)這種方案分析、小組學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的方式,貫徹CDIO在做中學(xué)的理念,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力,提高工程意識(shí)和設(shè)計(jì)技能,這樣既能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)興趣,培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和精神。(3)搭建開(kāi)放式課堂,在時(shí)間、空間和教學(xué)內(nèi)容上加以擴(kuò)展和延伸。對(duì)于實(shí)踐性和工程性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容,可以走出教室,把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室、工程訓(xùn)練中心和工廠,從而創(chuàng)造一個(gè)開(kāi)放的課堂空間和開(kāi)放的教學(xué)環(huán)境,使得學(xué)生更易于吸收和消化課堂的知識(shí)內(nèi)容。為了訓(xùn)練學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用能力,除了充分把握好第一課堂教學(xué),還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂,教師要指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽和參與教師的科研項(xiàng)目等,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),在第二課堂,使創(chuàng)新能力培養(yǎng)與第一課堂的教學(xué)融于一體,從而探索出一條集理論研究與工程能力培養(yǎng)相互促進(jìn)的途徑。
3重點(diǎn)改革實(shí)踐教學(xué),凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念
課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要環(huán)節(jié),而以往課程體系中各門(mén)課程的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基本上是各自獨(dú)立的,缺少相互關(guān)聯(lián)。例如“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”中,主要是從運(yùn)動(dòng)的角度,訓(xùn)練機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計(jì)能力,沒(méi)有考慮具體的材料和結(jié)構(gòu),更沒(méi)有考慮制造工藝和經(jīng)濟(jì)性等要求;到了“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”,主要訓(xùn)練學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中各零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算能力,設(shè)計(jì)對(duì)象基本是齒輪減速器,運(yùn)動(dòng)方案一般是固定的,容易讓學(xué)生墨守成規(guī),限制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展;輪到機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì),內(nèi)容又是與前序設(shè)計(jì)對(duì)象無(wú)關(guān)聯(lián)的工藝設(shè)計(jì);最后在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作階段,對(duì)象又變化了,于是就照貓畫(huà)虎,用現(xiàn)成的圖紙和工藝進(jìn)行加工,這種各自為陣的課程設(shè)計(jì)安排顯然違背了整機(jī)設(shè)計(jì)的思想,學(xué)生的能力培養(yǎng)只能趨于碎片化,而真正需要的整機(jī)綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力不能得以鍛煉和培養(yǎng)。因此,為了切實(shí)提高學(xué)生的工程意識(shí)和設(shè)計(jì)技能,改革選擇課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)為突破口,通過(guò)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的重新整合和優(yōu)化,使得各個(gè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容前后關(guān)聯(lián)和有機(jī)結(jié)合。③為了凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念,訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)技能,將圖1所示課程體系中的四大課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行,依次按方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品實(shí)物制造編排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容,做到課程設(shè)計(jì)的完整性、系統(tǒng)性和綜合性,從而訓(xùn)練學(xué)生從機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、性能仿真、工藝設(shè)計(jì)到加工制造和組裝調(diào)試的整機(jī)設(shè)計(jì)能力。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,成立獨(dú)立穩(wěn)定的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),期間配備專(zhuān)門(mén)的指導(dǎo)教師,每個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)對(duì)象固定,始終貫穿于各個(gè)課程設(shè)計(jì),具體以典型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造為載體,例如無(wú)碳小車(chē)或是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)對(duì)象等,要求分階段完成對(duì)象的各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù),即依次設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試一臺(tái)機(jī)械產(chǎn)品,讓學(xué)生從一開(kāi)始就注重整機(jī)設(shè)計(jì),增強(qiáng)綜合分析問(wèn)題的能力。④機(jī)械原理與創(chuàng)新綜合課程設(shè)計(jì)為機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)提供系統(tǒng)方案、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算和分析,在接下來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中,通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算和選型,將前序設(shè)計(jì)得到的方案具體實(shí)物化,繪制出相應(yīng)的裝配圖和零件圖,同時(shí)又為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)提供了圖紙和精度設(shè)計(jì)技術(shù)文件,而機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容又為最終的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作提供了工藝指導(dǎo),從而大大提高課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的連貫性和實(shí)用性。為了保障以上改革的順利實(shí)施,根據(jù)我校的實(shí)際情況,依托學(xué)校的大學(xué)生素質(zhì)教育中心的加工設(shè)備制造出實(shí)物,使得學(xué)院的理論教學(xué)與大學(xué)生素質(zhì)教育中心的實(shí)訓(xùn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫結(jié)合,也使得教學(xué)資源得以充分利用。
4結(jié)束語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]材料化學(xué);機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)方法;教學(xué)內(nèi)容
1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)以及教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題
1.1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是以一般尺寸通用零件的設(shè)計(jì)為核心的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)性課程,是一門(mén)理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。與材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)其他課程相比,該課程具有明顯不同的特點(diǎn)。該課程知識(shí)面廣,具有“關(guān)系多”、“要求多”、“門(mén)類(lèi)多”、“公式(符號(hào))多”和“圖表多”等特點(diǎn)[1]?!瓣P(guān)系多”指該課程與多門(mén)先修課程關(guān)系密切。在課程的學(xué)習(xí)中需要用到高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、材料成型基礎(chǔ)、理論力學(xué)等多個(gè)先修課程的內(nèi)容來(lái)解決通用化的機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)問(wèn)題。然而,由于專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的特殊性,該課程的部分先修課程,如高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等,同該課程安排在同一學(xué)期進(jìn)行講授學(xué)習(xí),這就造成課程和知識(shí)體系之間不能很好的銜接?!耙蠖唷毙枰獙W(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中從零件的強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝、經(jīng)濟(jì)性和安全性等諸多方面統(tǒng)籌考慮。“門(mén)類(lèi)多”則是指不同的零部件具有不同的特點(diǎn),其設(shè)計(jì)方法也不盡相同。此外,“公式多”是指計(jì)算多,有解析式、半解析式、經(jīng)驗(yàn)的、半經(jīng)驗(yàn)的及定義式,不同公式具有不同的應(yīng)用范圍?!胺?hào)多”、“圖表多”則要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分認(rèn)識(shí)符號(hào)物理意義以及圖表的正確識(shí)別和應(yīng)用。由于材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在以往的知識(shí)構(gòu)架中沒(méi)有相關(guān)的概念,學(xué)生學(xué)習(xí)基本符號(hào)、公式和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算的難度較大。此外,針對(duì)于抽象的機(jī)械構(gòu)型和物理運(yùn)動(dòng)方式,構(gòu)思并分析其結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程也相對(duì)較為復(fù)雜,因此該課程的學(xué)習(xí)具有較大的難度[2]。1.2教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。以往的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中,老師多以講授和討論的方式進(jìn)行教學(xué),忽略了材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)體系與其他專(zhuān)業(yè)知識(shí)架構(gòu)之間的差異和學(xué)生的個(gè)體差異。學(xué)生的基本讀圖能力、零件的精度要求、理論力學(xué)中的材料應(yīng)力、應(yīng)變、剛度、強(qiáng)度等多方面基礎(chǔ)均較為薄弱。采用板書(shū)、多媒體課件和簡(jiǎn)單的實(shí)物教具等途徑很難直觀地將抽象的物理概念、機(jī)械構(gòu)型和運(yùn)動(dòng)過(guò)程展現(xiàn)給學(xué)生,進(jìn)而很難在課堂上引發(fā)學(xué)生共鳴,導(dǎo)致教學(xué)效果較差。比如在齒輪傳動(dòng)章節(jié),直齒輪的嚙合傳動(dòng)相對(duì)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)過(guò)程較為容易理解;但是斜齒輪和錐齒輪的傳動(dòng)過(guò)程則相對(duì)復(fù)雜,理解起來(lái)較為困難。在這一部分的課程學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠明顯感覺(jué)到學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的差異。相對(duì)于文字或公式較多的多媒體課件,包含flash動(dòng)畫(huà)、視頻影像的課件內(nèi)容則能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在一定程度上增加學(xué)生對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過(guò)程的理解。對(duì)于零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算、強(qiáng)度校核等問(wèn)題,學(xué)生學(xué)習(xí)仍然較為吃力。比如V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、螺紋連接設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核等內(nèi)容,不僅要求學(xué)生從多個(gè)角度分析設(shè)計(jì)問(wèn)題,同時(shí)計(jì)算過(guò)程復(fù)雜,一般需要用到多個(gè)公式并查詢數(shù)個(gè)參數(shù)圖表。這就導(dǎo)致學(xué)生在零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核的教學(xué)過(guò)程中往往不知所云,喪失學(xué)習(xí)興趣,難以達(dá)到人才培養(yǎng)大綱既定的教學(xué)目標(biāo)。重新組織教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)合理的教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程對(duì)于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果顯得至關(guān)重要。
2教學(xué)內(nèi)容的再組織和教學(xué)方法的探索
2.1教學(xué)內(nèi)容的再組織。材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目的在于培養(yǎng)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生工程知識(shí)能力的和創(chuàng)新素養(yǎng),其專(zhuān)業(yè)目標(biāo)在于培養(yǎng)應(yīng)用型的技術(shù)型人才。因此,在課程教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有必要進(jìn)行復(fù)雜的理論推導(dǎo)過(guò)程,只需要讓學(xué)生明白如何使用公式以及公式的適用范圍和情況即可。比如,在滑動(dòng)軸承章節(jié)中涉及到的“流體動(dòng)力理論基本方程”和“油膜承載機(jī)理”的推導(dǎo)過(guò)程。這一推導(dǎo)計(jì)算過(guò)程中涉及到流體力學(xué)、微積分等知識(shí),超出學(xué)生的已有知識(shí)范圍。因此在教學(xué)過(guò)程中該內(nèi)容可以酌情略去,保留液體動(dòng)壓油膜形成的必要條件。即只需要讓學(xué)生明白液體動(dòng)力軸承正常工作的必要條件。學(xué)生學(xué)完后能夠運(yùn)用這一基本原理進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的工況分析。經(jīng)過(guò)教學(xué)內(nèi)容的重新組織,不僅能夠讓學(xué)生感受到學(xué)有所用,學(xué)以致用,還能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心、獲得感和成就感?;谝陨戏治龊涂紤],在滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,將教材中內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)縮減顯得十分必要[3]。在綜合考量學(xué)生學(xué)習(xí)能力和課時(shí)安排的基礎(chǔ)上,摒棄以往的“填鴨式”教學(xué)。以學(xué)生的接受能力為出發(fā)點(diǎn),在保證知識(shí)體系完備的情況下,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的再組織。輕理論分析,重應(yīng)用實(shí)踐,力求講授內(nèi)容少而精,深入淺出,對(duì)于提升教學(xué)效果具有重要作用。2.2教學(xué)方法探索。目前,多數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的講授仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,即以教師為教學(xué)活動(dòng)的主體。這一教學(xué)方法存在諸多缺點(diǎn)。比如,“滿堂灌”式教學(xué)過(guò)程缺乏互動(dòng),學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),學(xué)生在課堂中的參與度較低,課堂氛圍較差。不僅如此,教師也很難把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,也就不能適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度。如果這些問(wèn)題得不到解決,機(jī)械設(shè)計(jì)課程很難取得良好的教學(xué)效果。確保學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位、采用線上線下混合教學(xué)模式以及安排合理的課程設(shè)計(jì)對(duì)于提升教學(xué)效果具有重要作用。(1)強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體,增加課堂互動(dòng)。學(xué)生始終是教學(xué)的對(duì)象和主體,學(xué)生的有效參與是課堂良好教學(xué)效果的保證。如何增加學(xué)生的課堂參與度,將學(xué)生置于課堂的主體地位值得教師在教學(xué)過(guò)程中不斷探索和調(diào)整。隨著教學(xué)改革的深入,諸如案例教學(xué)法、問(wèn)題教學(xué)法等教學(xué)方法不斷涌現(xiàn),結(jié)合課程特點(diǎn)和章節(jié)內(nèi)容特點(diǎn),嘗試適用的教學(xué)方法能夠增加師生互動(dòng),提升學(xué)習(xí)效果[4-5]。比如在學(xué)習(xí)滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)一節(jié)時(shí),教師先對(duì)一個(gè)典型的軸系固定形式進(jìn)行講授,拋磚引玉,然后組織學(xué)生分組討論,并分析給出其他組合設(shè)計(jì)中軸系時(shí)如何實(shí)現(xiàn)固定的,最后則由學(xué)生完成其他組合設(shè)計(jì)內(nèi)容的講解[6]。這一過(guò)程不僅能夠活躍課堂氣氛,增加師生互動(dòng),防止學(xué)生在課堂上“置身事外”。同時(shí)以學(xué)生為主體地位的課堂,顯著增加了學(xué)生在課堂的參與度,提高學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率。(2)線上線下混合教學(xué)模式的應(yīng)用。針對(duì)于課程內(nèi)容多,課時(shí)安排少的基本情況,采用線上線下混合教學(xué)模式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在課外時(shí)間的學(xué)習(xí)積極性。借助河南城建學(xué)院“學(xué)在城建”網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái),教師課外在教學(xué)平臺(tái)上傳學(xué)習(xí)資料,供學(xué)生課外時(shí)間學(xué)習(xí)。部分簡(jiǎn)單知識(shí)通過(guò)這一線上平臺(tái)后,作為學(xué)生預(yù)習(xí)或自學(xué)的內(nèi)容。課后,通過(guò)平臺(tái)上傳相關(guān)習(xí)題測(cè)驗(yàn),進(jìn)行教學(xué)效果把控。此外,教師在平臺(tái)教師端口還可以掌握學(xué)生在課下的學(xué)習(xí)行為,而且能夠?qū)W(xué)生課下學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合評(píng)判。將這一評(píng)判結(jié)果與課程的平時(shí)成績(jī)進(jìn)行掛鉤,進(jìn)而帶動(dòng)學(xué)生課下參與的積極性。此外,還可以依據(jù)平臺(tái)反饋結(jié)果適時(shí)調(diào)整后續(xù)課堂的教學(xué)內(nèi)容。(3)重視課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),其目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)的能力[7]?;趯?zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)適當(dāng)調(diào)整課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,并將其與其他專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行關(guān)聯(lián),不僅有助于機(jī)械設(shè)計(jì)課程的融會(huì)貫通,也有利于學(xué)生加深對(duì)其他專(zhuān)業(yè)課程的理解。此外,新穎的設(shè)計(jì)題目能夠避免學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上直接下載課程設(shè)計(jì)結(jié)果。比如,電極材料涂布機(jī)減速器的設(shè)計(jì),這一課程設(shè)計(jì)完成的先決條件在于學(xué)生了充分解電極材料涂布機(jī)的基本工作原理和電極材料涂布的工藝參數(shù),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的收集。通過(guò)參與這一課程設(shè)計(jì),不僅能夠加深其對(duì)新能源材料相關(guān)內(nèi)容知識(shí)的掌握程度,又能夠滿足機(jī)械設(shè)計(jì)課程的綜合能力培養(yǎng),進(jìn)而達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。