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【關(guān)鍵詞】《機械設(shè)計基礎(chǔ)》;《汽車構(gòu)造》;結(jié)合教學(xué);教學(xué)改革
本文的研究以高職高專《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)改革為導(dǎo)向,結(jié)合汽車類專業(yè)課程《汽車構(gòu)造》教學(xué)過程,在分析汽車類學(xué)生實踐教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合高職高專人才培養(yǎng)目標及實踐教學(xué)目標、教學(xué)要求及教學(xué)特點,遵循以職業(yè)能力為本位的原則,探討高職高?!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中教學(xué)方案的設(shè)計、教學(xué)方法與手段的創(chuàng)新。積極探索《機械設(shè)計基礎(chǔ)》和《汽車構(gòu)造》結(jié)合教學(xué)的教學(xué)新模式。以教學(xué)實證研究為基礎(chǔ),探討如何改革實踐教學(xué)模式,全面提高學(xué)生的理論修養(yǎng)和實踐動手能力。
一、教學(xué)方法和手段改革
針對高職院校汽車工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學(xué)目的是以認知為目標,我們提出兩點改革意見:
(1)要輕文字描述,重圖片、模型和實物的認識,把機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中大量的概念和工作原理等利用多媒體軟件轉(zhuǎn)換成汽車構(gòu)造中具體的圖片演示、生動的三維立體動畫演示,以及豐富的視頻演示等。例如在講解輪系原理和結(jié)構(gòu)時,在授課中利用多種汽車變速器的掛圖和動漫視頻資料。使學(xué)生對汽車變速器構(gòu)造、設(shè)計目的、使用效果等產(chǎn)生非常深刻的印象,符合汽車工程專業(yè)培養(yǎng)的基本目標。
(2)部分內(nèi)容采取在專業(yè)教室授課的手段,借助教學(xué)模具和實物進行結(jié)構(gòu)和原理的講解。專業(yè)教室與普通多媒體教室的主要區(qū)別是布置了汽車各部分總成及零部件陳列架。在專業(yè)教室授課時,可隨時針對具體的實物講解理論知識,使學(xué)習(xí)的過程直觀和簡單,可以很好地提升課堂教學(xué)效果。如講解萬向聯(lián)軸器時,借助萬向節(jié)實物可以使學(xué)生一下認識到十字軸萬向節(jié)運動的不等式性和準等速、等速萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)特點,使課本中的難點變簡單。
二、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革
機械設(shè)計基礎(chǔ)和汽車構(gòu)造課程除了設(shè)置理論課之外,還有機械原理、汽車構(gòu)造實訓(xùn)課程,理論和實踐分開授課,機械原理和汽車構(gòu)造實訓(xùn)課程各自為政,非常不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。為此針對課程實踐教學(xué),提出理論實踐一體化授課,機械原理和汽車構(gòu)造實訓(xùn)交叉結(jié)合進行,開放性實驗室的實踐教學(xué)改革思路,為全面提高學(xué)生實踐效果創(chuàng)造條件。
(1)理論實踐一體化授課,機械原理和汽車構(gòu)造實訓(xùn)交叉結(jié)合進行是指機械設(shè)計基礎(chǔ)和機械原理認知實驗,汽車結(jié)構(gòu)拆裝實驗與理論教學(xué)進度同步安排,交叉結(jié)合,按各部分結(jié)構(gòu)總成為單元,每完成一個部分的理論授課,就安排一次實驗課程。如在講解完平面連桿機構(gòu)原理后,先到機械原理認知實驗室,認識各種平面連桿機構(gòu)的原理和結(jié)構(gòu),再到汽車構(gòu)造實訓(xùn)室,了解汽車構(gòu)造中相關(guān)的平面連桿機構(gòu)的實際應(yīng)用和結(jié)構(gòu),使得學(xué)生認識到枯燥難懂的理論知識的應(yīng)用價值,提高其學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果。
(2)完善實驗室開放制度,并切實落實實驗室開放。機械原理、汽車結(jié)構(gòu)等實驗室除在課內(nèi)教學(xué)時間供學(xué)生使用外,更應(yīng)在學(xué)生課余時間定時、定員向本專業(yè)的學(xué)生開放。并安排專業(yè)實驗教師定期指導(dǎo),使學(xué)習(xí)主動性好的學(xué)生有更多時間深入學(xué)習(xí),增強實際操作能力。開放實驗室可以使學(xué)生根據(jù)自己的時間自由參觀學(xué)習(xí),避免不必要的重復(fù)學(xué)習(xí)。在實驗課堂上不解的疑難問題,沒有掌握的操作要領(lǐng),都可以利用課后到實驗室加深體會,簡單的可以對照課本利用實物自學(xué),弄不懂的,每個實驗室都有實驗教師,可以隨時請教。并且不受課堂上單一實驗的限制,學(xué)生可以自由出入每一個實驗教室,把前后章節(jié)的知識聯(lián)系起來。最后學(xué)生可以到整車模型實驗室把全書內(nèi)容連貫到一起,對所學(xué)知識有一個系統(tǒng)的了解,促使學(xué)生對所學(xué)知識由感性認知上升到理性認識,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可以根據(jù)自己的特點由淺入深地學(xué)習(xí),這種集知識性、趣味性、實用性于一體的學(xué)習(xí)方式,大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使他們的學(xué)習(xí)水平很快提高。當(dāng)然實驗室的開放對實驗室管理和實驗教師安排提出了更高的要求。
三、教學(xué)設(shè)備和師資隊伍建設(shè)
(1)教學(xué)設(shè)備 機械設(shè)計基礎(chǔ)和汽車構(gòu)造課程的結(jié)合教學(xué),將理論教學(xué)引入實驗室現(xiàn)場,首先要解決的關(guān)鍵問題就是必須要有與教學(xué)內(nèi)容相配套的結(jié)構(gòu)設(shè)備。該問題的解決可以通過整合汽車工程實訓(xùn)中心已有的汽車構(gòu)造結(jié)構(gòu)設(shè)備資源來解決。
(2)師資隊伍 機械設(shè)計基礎(chǔ)和汽車構(gòu)造課程的結(jié)合教學(xué),還需要專業(yè)教師具有比較豐富的理論和實踐經(jīng)驗(既要熟悉機械設(shè)計又要懂汽車構(gòu)造),較強的實踐能力。在本課題的主要成員中,有2位教師曾經(jīng)在研究所和企業(yè)從事過30多年車輛產(chǎn)品研究開發(fā)工作,具有比較豐富的工程實踐經(jīng)驗;另有1位教師曾經(jīng)在實驗室工作多年,具有很強的實踐動手能力。通過課題組成員的優(yōu)勢互補和老教師對青年教師的培訓(xùn),可以構(gòu)建一支既有比較深厚的基礎(chǔ)理論,又有較強的實踐能力的教學(xué)團隊,解決師資隊伍問題。
四、教學(xué)改革的成效
(1)學(xué)生更具體的理解了各種機械原理極其應(yīng)用,更加重視了每一個教學(xué)環(huán)節(jié),提高了學(xué)習(xí)樂趣。實現(xiàn)了從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變,以端正的態(tài)度、良好的學(xué)風(fēng)來配合任課教師,鍛煉自身的綜合能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力及團隊協(xié)作意識。
(2)教師更加注重了每一個教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標準,提高了教師參與教學(xué)改革的積極性與主動性,使《機械設(shè)計基礎(chǔ)》與《汽車構(gòu)造》教學(xué)相長,實踐類課程教學(xué)與理論類課程教學(xué)活動融為一體,各類教學(xué)活動相互促進、相互補充、相得益彰,在學(xué)校的整體教育、教學(xué)過程中發(fā)揮了更大的作用。
(3)有力的促進了理論課教師、實踐課教師及實驗室人員、學(xué)生之間的溝通與交流。
(4)通過對課程教學(xué)條件、教學(xué)師資、學(xué)生狀況、教學(xué)管理等各方面的考察,及時發(fā)現(xiàn)和解決教學(xué)過程存在的問題,保證了課程教學(xué)各環(huán)節(jié)處于良性循環(huán)狀態(tài)。
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機械原理是機械系一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它主要研究機械的設(shè)計以及力學(xué)分析,為機械設(shè)計過程中的方案設(shè)計階段服務(wù)。由于方案設(shè)計在機械設(shè)計中占據(jù)著舉足輕重的地位,所以機械原理就成為機械類學(xué)生一門十分重要的課程,也成為考研的專業(yè)課之一。
但是在幾年的教學(xué)過程中,筆者發(fā)現(xiàn),機械原理的講授內(nèi)容有很多已經(jīng)過時,在工程設(shè)計實踐中幾乎沒有用處,而我們卻花費了大量的時間來做仔細的講解;而對于工程急需的部分內(nèi)容,我們卻很少涉及;另外,我們過于強調(diào)分析而忽視了設(shè)計,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完機械原理以后,甚至簡單地以為機械原理只是理論力學(xué)的延伸,是理論力學(xué)的一種應(yīng)用;最后,課程設(shè)計內(nèi)容幾十年來都在做牛頭刨床的力分析。雖然我們也追加了某種機器的方案設(shè)計部分,但是因為課程設(shè)計時間少,學(xué)生實際上把大量的精力耗費在力分析上面,而對于方案設(shè)計只是匆匆?guī)н^,這實際上混淆了機械原理的主要目的,又起到一種誤解作用。
針對上述情況,許多機械原理一線教學(xué)的老師都提出了自己的改革方案,有些老師把許多計算機軟件如AutoCAD,PRO/E,ADAMS,RecurDyn, MATLAB等引入機械原理的教學(xué)中,[1-3]有的對機械原理的內(nèi)容進行重新組合分塊而加強學(xué)生的動手部分,[4]有的對于課程設(shè)計給定了多種題目,并采用先進的計算機虛擬設(shè)計手段來進行課程設(shè)計。[5]筆者在上述方法的啟發(fā)下,也進行了一些教學(xué)改革,改革的主要目的是面向工程,希望機械原理能夠真正地為工程設(shè)計服務(wù)。下文對筆者的一些改革進行簡要介紹。
一、設(shè)計與分析地位的界定
機械原理總體上分為兩塊內(nèi)容:機構(gòu)的設(shè)計以及力學(xué)分析。機構(gòu)的設(shè)計包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)和輪系的設(shè)計。而力學(xué)分析部分包括:運動分析、速度波動分析、力分析、機械效率、機構(gòu)的平衡。
在工程師的實際設(shè)計中,我們發(fā)現(xiàn),他們很少用到分析的內(nèi)容,如果用到機械原理,主要是在進行機構(gòu)的設(shè)計。所以,從工程實際應(yīng)用而言,機構(gòu)的設(shè)計部分應(yīng)該占據(jù)主導(dǎo)地位。但是我們的傳統(tǒng)教學(xué)卻習(xí)慣于從分析開始,在介紹了機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析以后,就花費了很多時間介紹運動分析、力分析、機械效率、機械平衡、速度波動的調(diào)節(jié),讓學(xué)生感覺好像在學(xué)習(xí)理論力學(xué),只不過把解析法換成了圖解法;而對某些內(nèi)容只是感覺比理論力學(xué)處理的對象更多一些,方法都來自于理論力學(xué)。學(xué)生要到第8周才開始進入機構(gòu)的設(shè)計部分,此時學(xué)期已經(jīng)過半。這給學(xué)生造成一種強烈的感覺,機械原理就是理論力學(xué)的延伸。顯然,這是一個誤區(qū),對于學(xué)生正確地理解機械原理的核心是不利的。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法對分析部分花費了太多的精力,而實際上,這些內(nèi)容在實踐中用處不大。運動分析這一部分,是當(dāng)機構(gòu)處于某個位置時,用作圖法把構(gòu)件的速度和加速度求出來。在實踐中需要面對的一般都是整個周期,需要得到整個周期內(nèi)的加速度,用圖解法會相當(dāng)困難,所以在工程設(shè)計中幾乎都不會用到這種方法。對于力分析更是如此,力分析要求在運動分析結(jié)束后拆分桿組,再用動靜法來進行靜力分析,過程十分繁瑣,在設(shè)計實踐中不可能使用。換一句話說,這種方法只具有理論上的意義。但這并不意味著這些內(nèi)容不需要,應(yīng)該盡量簡化,只闡述其思路就足夠,并不需要花費很多時間。
對于運動學(xué)花費太多的教學(xué)時間的結(jié)果,導(dǎo)致機構(gòu)設(shè)計部分這個主體內(nèi)容課時被壓縮,學(xué)時顯得相當(dāng)緊張。因為沒有充足的時間來講解這部分內(nèi)容,最后的方案設(shè)計部分有些老師甚至都來不及展開,就進入了課程設(shè)計階段。這樣,學(xué)生甚至都沒有弄清楚機械原理就是用來做方案設(shè)計的,這對于他們理解機械原理的作用顯然是不利的。
有鑒于此,筆者以為,從為工程服務(wù)的觀點出發(fā),機械原理應(yīng)該強調(diào)設(shè)計而適當(dāng)降低分析的地位。在機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析介紹完以后,應(yīng)該馬上進入機構(gòu)的設(shè)計部分,以便讓學(xué)生明白機械原理就是來做機構(gòu)設(shè)計的。應(yīng)花費11周左右的時間后,對于力學(xué)分析部分用3周共6次課左右結(jié)束,基本上相當(dāng)于一次課結(jié)束一章的內(nèi)容。這樣,就有充足的時間用來講解機構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容,使得機械原理的教學(xué)內(nèi)容能夠真正對工程設(shè)計發(fā)揮作用。
二、機構(gòu)設(shè)計部分的講解方式
機構(gòu)設(shè)計包括兩塊:簡單機構(gòu)的設(shè)計及機械系統(tǒng)的方案設(shè)計。簡單機構(gòu)的設(shè)計包括:連桿機構(gòu)、凸輪結(jié)構(gòu)、齒輪機構(gòu)的設(shè)計以及輪系傳動比的計算。對于每一塊內(nèi)容,應(yīng)該分成三個部分來講解:理解、設(shè)計與分析。
理解,就是迅速接受前人在這種機構(gòu)設(shè)計方面所積累的經(jīng)驗。比如連桿機構(gòu),第一步就是理解,弄清楚各種連桿機構(gòu)的關(guān)系以及它們在工程實際中的應(yīng)用;對于凸輪機構(gòu),弄清凸輪機構(gòu)的類型及其應(yīng)用;對于齒輪機構(gòu)而言,理解占據(jù)最重要的地位,因為齒輪機構(gòu)的正確嚙合條件、無側(cè)隙嚙合條件、定傳動比條件都是很重要的內(nèi)容,通常老師都會花費不少精力在這一塊內(nèi)容上面。
設(shè)計是主體。連桿機構(gòu)的設(shè)計,是機械原理的重頭戲。傳統(tǒng)的設(shè)計方法是老師用粉筆+直尺+圓規(guī)進行的,這實際上很不方便。在實際工程設(shè)計中,設(shè)計人員不大可能用鉛筆、直尺來設(shè)計,而AutoCAD是他們最常用的工具軟件,所以,用AutoCAD來進行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是最合適的方式,這使得他們?nèi)蘸笤谛枰獣r,很自然地就用AutoCAD來做方案設(shè)計。另一個方面,用AutoCAD進行連桿機構(gòu)的設(shè)計比直尺、圓規(guī)要優(yōu)越很多。如剛化反轉(zhuǎn)法是連桿機構(gòu)設(shè)計的重要方法,手工操作十分麻煩,而用AutoCAD則輕而易舉?;贏utoCAD的種種優(yōu)越性,筆者強烈建議,教師在上課時就直接用AutoCAD來進行連桿機構(gòu)設(shè)計的教學(xué),何況在使用多媒體以后,用AutoCAD可以放大比例看清楚其中的每一個細節(jié),這都具有黑板教學(xué)不可比擬的優(yōu)越性。
凸輪機構(gòu)的設(shè)計,也建議以圖解法為主,此時仍舊是用AutoCAD教學(xué)。以圖解法為主的原因是,這種方法能夠清晰地說明原理。而對于凸輪機構(gòu)的設(shè)計而言,弄清楚原理相當(dāng)重要。至于解析法,把公式推出來后,說明其意義就可以了。齒輪機構(gòu)的設(shè)計則強調(diào)是根據(jù)中心距和傳動比來設(shè)計齒輪機構(gòu)的,這也是設(shè)計中最經(jīng)常出現(xiàn)的問題。
三、課程設(shè)計的處理
課程設(shè)計通常包括兩個內(nèi)容:牛頭刨床的動 力分析和飛輪的設(shè)計,以及某機構(gòu)的方案設(shè)計。課程設(shè)計一般是一周的時間,前者在課程設(shè)計中通常要花費4-5天左右,由于時間關(guān)系,方案設(shè)計只能草草地做兩個機構(gòu)運動示意圖。顯然,這并不符合機械原理教學(xué)的主要目的。
機械原理教學(xué)的主要目的是教會學(xué)生做方案設(shè)計。最后的課程設(shè)計內(nèi)容應(yīng)該強化這一點,但是現(xiàn)有的教學(xué)方式卻沒有突出這一點。由于把主要時間花費在牛頭刨床的動力分析上面,讓學(xué)生誤以為機械原理的主要目的是做機構(gòu)分析的,這顯然并不利于學(xué)生對于機械原理主要內(nèi)容的把握。另外,由于時間的限制,學(xué)生對于所做的方案設(shè)計基本上只是畫出一個示意圖,都沒有確定一些主要尺寸,這使得方案設(shè)計做得很草率。
課程設(shè)計同樣應(yīng)該強化機構(gòu)設(shè)計部分,對于傳統(tǒng)的牛頭刨床的力分析部分,建議使用ADAMS來做輔助計算,這是比較實際的方式,一般學(xué)生建模結(jié)束后,最多一天的時間就可以用ADAMS做完飛輪的設(shè)計,從而有足夠的精力來做機械系統(tǒng)的方案設(shè)計。至于方案設(shè)計本身如何處理,許多研究者已經(jīng)提出了較為成熟的改革方案,這里不再贅述。
四、結(jié)語
機械原理作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,從其根本意義上來說,是為方案設(shè)計服務(wù)的,但是傳統(tǒng)的教育模式并沒有突出這一點。在授課時強調(diào)設(shè)計而弱化分析,在設(shè)計時突出用AutoCAD來繪圖而少用手工繪圖,在課程設(shè)計中加強方案設(shè)計而用ADAMS來進行牛頭刨床的機構(gòu)分析,這會加強設(shè)計的成分,而且所用的方法可以切實在工程設(shè)計中發(fā)揮作用。本文采用上述方法進行了機械原理的教學(xué)改革,取得了較好的效果。
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關(guān)鍵詞:工程機械概論;教學(xué)改革;工程實踐能力
一教學(xué)體系有序系統(tǒng),優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)
面對以具有機械制圖、機械原理、機械零件、電工與電子技術(shù)、微機控制原理、測試與傳感技術(shù)、液壓傳動等機械專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)生,作為工程機械專業(yè)的導(dǎo)論課,“工程機械概論”課程試圖綜合并引領(lǐng)工程機械底盤設(shè)計、工程機械底盤原理與性能、工程機械傳動與控制、工程機械發(fā)動機與底盤構(gòu)造、工程機械運用與管理等后續(xù)專業(yè)課程的內(nèi)容,專門闡述工程機械領(lǐng)域內(nèi)各類專業(yè)知識的總體結(jié)構(gòu)框架和它們之間相互關(guān)系,使學(xué)生明確各專業(yè)課程的作用和地位,為他們深入學(xué)習(xí)專業(yè)課起到提綱挈領(lǐng)和拋磚引玉的作用。
二教學(xué)內(nèi)容合理整合,突出教學(xué)重點
工程機械種類繁多,用途各異,不可能在授課過程中逐一介紹,在本課程的教學(xué)過程中,為了使學(xué)生對于工程機械有一整體性的了解,授課過程中不是直接進入具體工程機械的學(xué)習(xí)介紹,而是專門安排一次綜述性質(zhì)的知識講解,在這一講中首先從工程機械的服務(wù)領(lǐng)域、歷史的發(fā)展、從不同角度對工程機械的分類以及現(xiàn)代化工程接卸的發(fā)展趨勢進行闡述,在基本概念上讓學(xué)生對工程機械有一整體性的認識。隨著現(xiàn)代工程機械向自動化、智能化方向發(fā)展,及時收錄最新的工程機械產(chǎn)品,以主流設(shè)備為主,淘汰老舊的設(shè)備以及裝置。在后續(xù)課程中選取若干的工程施工中常用和典型的通用和專用工程機械,系統(tǒng)講授各類工程機械的各種裝置和總成的作業(yè)原理,包括動力、傳動、行走、作業(yè)(工作原理、構(gòu)造性能、操縱控制方法和作業(yè)特點)等,以反映工程機械的整體知識。這樣的課程設(shè)計可以使學(xué)生對各種工程機械結(jié)構(gòu)組成有一提高挈領(lǐng)的了解,使他們領(lǐng)會今后不論在設(shè)計或使用任何一種工程機械時,機器的各個總成和裝置都與此種機械的作用功能有著密切的連接,也有助于他們更好的理解各門專業(yè)課程的作用與地位。
三教學(xué)方式新穎多樣,強化實踐創(chuàng)新
鑒于目前較少的課時數(shù)和較大課程容量的現(xiàn)實狀況,只有通過網(wǎng)絡(luò)線上線下的混合式教學(xué)才能在有限的教學(xué)時間內(nèi)不斷充實拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。對于本門課程,在教學(xué)過程中積極開展線上線下混合式教學(xué),線上是指學(xué)生利用在線課程講解視頻、在線PPT、遠程虛擬仿真實驗等互聯(lián)網(wǎng)手段對基礎(chǔ)知識進行課前學(xué)習(xí);線下則為在課堂上,教師不再講解基礎(chǔ)的或者簡單的理論知識,而將時間用于重點和難點問題的講解和答疑學(xué)生的問題,促使學(xué)生更好地掌握知識。例如在挖掘機械這一章節(jié)中,相關(guān)基礎(chǔ)知識學(xué)生可以通過班級群中的微課視頻和在線PPT進行學(xué)習(xí),相關(guān)案例操作可以訪問我校反鏟式液壓挖掘機工作性能虛擬仿真實驗進行仿真操作,通過在線學(xué)習(xí)和仿真實驗操作,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)本節(jié)課程的重難點為工作裝置的工作原理和運動特點、挖掘包絡(luò)圖的線段組成和整機作業(yè)穩(wěn)定性及相關(guān)概念;同時掌握整機作業(yè)挖掘力及其分布規(guī)律。教師在實際的課程教學(xué)中只針對重難點進行講解即可,同時在課后學(xué)生線上學(xué)習(xí)復(fù)習(xí)時進行線上輔導(dǎo),學(xué)生主動學(xué)習(xí)和思考的能力得以培養(yǎng),學(xué)習(xí)效果明顯提高。我校工程機械專業(yè)已通過工程教育專業(yè)認證,為培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力,在授課過程中注重工程實例講解,從小項目開始,以學(xué)生為主體,教師引導(dǎo)的教學(xué)方式,將學(xué)生分成若干個小組進行合作學(xué)習(xí),以實際工作需求為導(dǎo)向分析學(xué)生需要掌握的基本技能,并將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標進行細化,編制一個個的教學(xué)項目,并根據(jù)教學(xué)項目之間存在的邏輯關(guān)系來確定教學(xué)形式以及教學(xué)進度。通過提出問題、分析問題的方法來驅(qū)動學(xué)生自主查閱資料、提出問題,進而培養(yǎng)學(xué)生解決問題和主動實踐的能力,在分析過程中教師可以通過播放視頻、圖片以及一些真實的數(shù)據(jù),模擬現(xiàn)場方式清晰地將工程實例呈現(xiàn)在課堂上,系統(tǒng)地擴展關(guān)聯(lián)性課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生在解決實際問題過程中建立一種“一點多面”的思維,有效地提高了解決工程實際問題的能力。這種任務(wù)驅(qū)動式或項目化的教學(xué)模式,可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高教學(xué)效果。
四教學(xué)評價客觀科學(xué)注重過程管理
傳統(tǒng)的終結(jié)性考核方式很難對學(xué)生的活動參與度、合作競爭意識、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣等方面進行有效評價,不利于學(xué)生個性化學(xué)習(xí)與發(fā)展需求的滿足。為更加科學(xué)客觀地進行教學(xué)評價,在本門課程的教學(xué)實踐中采取過程管理的形成性評價方式進行成績評定。在評價過程中以激勵性、導(dǎo)向性、批判性和多元性為原則,教師通過建立學(xué)生學(xué)習(xí)檔案,通過對自我評價、他人評價、階段性測評、課堂質(zhì)疑、項目參與深度與頻率等因素進行考評給予學(xué)生成績。過程性評價可有效激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動力和主動學(xué)習(xí)的意識。通過分析學(xué)生學(xué)習(xí)檔案相關(guān)信息的分析進而進行教學(xué)內(nèi)容和方式方法的有效調(diào)整與創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞 機械原理 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
機械原理課程在我國高校中已經(jīng)開設(shè)多年,是機械類專業(yè)的一門主干課程。民辦三本院校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標,機械原理的教學(xué)工作就更加重要。現(xiàn)針對所在院校機械原理教學(xué)中存在的問題提出一些改進方法。
1 目前存在的問題
1.1 學(xué)生總體學(xué)習(xí)能力及社會影響
自高校進行擴招以來,社會上對于大學(xué)生的概念理解發(fā)生了劇烈的變化,天之驕子的光環(huán)慢慢褪色,而隨著帶來的是大學(xué)生滿大街,現(xiàn)在大學(xué)教育已經(jīng)成為了社會工作人員的基礎(chǔ)條件。此方式確實提高了全民的基礎(chǔ)素質(zhì),但對于專業(yè)學(xué)科帶來的影響就是學(xué)生的基礎(chǔ)條件參差不齊,現(xiàn)在社會對于中高端專業(yè)人才的需求是有限的,但高校特別是名校的人數(shù)劇增就會給民辦院校的學(xué)生帶來很大的學(xué)習(xí)壓力。另外,民辦院校學(xué)生本身的學(xué)習(xí)自控能力比較差,在日常的學(xué)習(xí)中逃課、睡覺、早退現(xiàn)象已成為家常便飯。此種環(huán)境下院校學(xué)生就會產(chǎn)生嚴重的兩極分化。
1.2 教師教學(xué)方式及個人經(jīng)驗
三本院校在師資方面最大的特點就是年輕教師非常多,中高級職稱教師嚴重缺乏,本科教學(xué)工作大多由年輕教師承擔(dān),年輕的教師對于新穎的教學(xué)方式接受能力強,但缺乏實踐經(jīng)驗,造成在教學(xué)過程中太多地依賴于教學(xué)課本和教學(xué)視頻,就造成了教師知識的被動接受,以此方式教育學(xué)生必然會產(chǎn)生連鎖的“死學(xué)”反應(yīng)。
1.3 課程學(xué)時壓縮
隨著我國高校教學(xué)體制的不斷變革更新,在學(xué)生日常學(xué)習(xí)中加入一些新課程、增加實踐環(huán)節(jié),并且減少學(xué)生一周的學(xué)習(xí)時間,從而擴展學(xué)生的知識領(lǐng)域,提高學(xué)生的動手實踐能力。但這樣的代價就是壓縮專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)學(xué)時,使得課時需求量大的機械原理課程不得不進行課時壓縮,從而造成了此學(xué)科教學(xué)中難點和邊緣技術(shù)原理簡講或直接跳過,與后續(xù)專業(yè)課程脫節(jié)。
1.4 教學(xué)資源有限
機械原理課本知識枯燥無味,教師在課堂上講解后需要大量詳盡的現(xiàn)場試驗環(huán)境才能夠讓學(xué)生更深刻地掌握原理并便于以后工作的實際使用需求。但實際情況是機械原理課程所要求的試驗環(huán)境都較為苛刻,不是一個廠房或一臺設(shè)備所能夠完成的,試驗設(shè)備一般都與計算機等信息設(shè)備互動。此種試驗環(huán)境建設(shè)成本高,就決定了院校針對此類實驗室的建設(shè)種類和數(shù)量上不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
2 改革措施
2.1 教學(xué)內(nèi)容改革
機械原理從開始開設(shè)此門課程到現(xiàn)在大多使用的是圖解法。圖解法確實很多的好處,能夠在基礎(chǔ)條件簡單的情況下,直觀、清晰地表達機械復(fù)雜的原理技術(shù),故圖解法在我國高校的教學(xué)中占用很大的時間比例。但隨著信息技術(shù)的發(fā)展,任何技術(shù)原理的表現(xiàn)方式都發(fā)生了很大的變化,對于機械也不例外。機械是一門結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)環(huán)相扣的學(xué)科,而信息技術(shù)是能夠提高人們的工作效率,這兩種技術(shù)的結(jié)合就產(chǎn)生了機械原理課程新的教學(xué)方法——解析法?,F(xiàn)在解析法之所以被各個院校提至如此高地位,一是因為現(xiàn)在高校中計算機的要求和教育已經(jīng)成為一門基礎(chǔ)教育,學(xué)生必須要掌握基礎(chǔ)的編程語言,具備了使用新方法實現(xiàn)原理互動的基礎(chǔ);二是因為現(xiàn)在社會需求的機械人才都是和計算機聯(lián)系在一起,不會使用相關(guān)的軟硬件操作就等機械學(xué)科還沒有入門。鑒于此在日常的教學(xué)過程中應(yīng)該加大解析法的投入,使學(xué)生能夠及早地著手新技術(shù)的使用。 (下轉(zhuǎn)第183頁)(上接第131頁)
2.2 教學(xué)方法改革
機械原理課程涉及內(nèi)容太多,而教學(xué)課時有限,如何在有限的時間內(nèi)完成整門課程的教學(xué)是每位教師在學(xué)期開始前必須進行規(guī)劃的事情。教師應(yīng)該著重進行課前備課、課堂講解、課下答疑,讓學(xué)生能夠明白此門課程教學(xué)的重點。當(dāng)然在學(xué)習(xí)教材重點知識的同時,教師也應(yīng)該及時了解現(xiàn)在社會關(guān)于機械原理的新技術(shù)和見解,只有教學(xué)者掌握相對完整的知識才能夠傳教給學(xué)生以正確的技術(shù)原理和設(shè)計理念。這也就要求我們的教師在日常教學(xué)備課中要保持年年備新課、年年有不同。
應(yīng)該重視“第一堂課”,犧牲“第一堂課”時間讓學(xué)生以小組的方式討論,分別闡述自己對于此門課程的理解,以及講解自己在日常生活中遇到的哪些問題應(yīng)該屬于機械課程的范疇。通過此方式讓學(xué)生自己意識到自己所學(xué)課程的大致方向,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也使教師能夠了解到這個班級的學(xué)習(xí)氛圍和大致的個人趣向,便于以后的教學(xué)。
民辦院校中通常是一門課程一個教師一級學(xué)生一個學(xué)期的模式,這樣的模式下評價教學(xué)效果具有很大的不確定性。如果在正常的教學(xué)過程中,讓一個機械原理教研組的教師隨機地去替另一個老師上某節(jié)課,在上課的過程中體會這個班級學(xué)生的反應(yīng),從而提取這兩名教師教學(xué)方式的不同點。通過這種方式能夠讓同一個教研組教師之間加強溝通,督促教師不斷地學(xué)習(xí)新技術(shù)。
2.3 教學(xué)手段改革
使用多媒體技術(shù)帶來了很多好處,它能夠?qū)C械原理枯燥無味的理論課變成有聲有色有畫的形象課程,確實能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高了授課效率和效果。但多媒體教學(xué)還是不能夠完全取代粉筆黑板的教學(xué)方式。對于需要詳細進行講解的知識點教師應(yīng)該以板書的方式進行講解,比如機構(gòu)運動分析,是課程的重點也是難點內(nèi)容,可以采用板書,加強學(xué)生的理解,這樣是對于知識的尊重、也是對自己和學(xué)生的尊重。
2.4 實踐環(huán)節(jié)改革
實踐環(huán)節(jié)包含實驗和課程設(shè)計。傳統(tǒng)的機械原理實驗大多是演示型、驗證型實驗,缺乏綜合性實驗,學(xué)生通過實驗掌握的只是和實驗相關(guān)的幾個獨立的知識點,很難培養(yǎng)學(xué)生擬定機械系統(tǒng)方案、創(chuàng)新設(shè)計新機器的能力,因此需要對實驗進行改革。減少驗證型實驗,如取消齒輪范成實驗,傳統(tǒng)的齒輪范成實驗是在范成儀上完成的,費時費力,可以采用計算機仿真的方法展現(xiàn)齒輪加工的過程以及標準齒輪和變位齒輪的不同。增設(shè)綜合性實驗,并增加實驗時間,如機構(gòu)組合與創(chuàng)新實驗,此實驗是最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動力操作能力,可以開設(shè)創(chuàng)新實驗室,并定期開放,學(xué)生可以在規(guī)定時間內(nèi)完成機構(gòu)的設(shè)計,真正提高學(xué)生的獨立創(chuàng)新能力。
機械原理課程設(shè)計在不少院校中都沒有直接的體現(xiàn),都是和機械設(shè)計課程設(shè)計放在一起。機械原理主要講機構(gòu)的運動原理和設(shè)計;而機械設(shè)計則是講零件的設(shè)計方法,在日常的教學(xué)中應(yīng)該將兩者的課程設(shè)計分開。并且可以打破常規(guī),可以在教學(xué)過程中將題目給學(xué)生,提早讓學(xué)生介入課程設(shè)計中,學(xué)生在課余時間可以思考設(shè)計方案,不懂的地方也有充分的時間與老師溝通,通過此方式學(xué)生提交上來的課程設(shè)計種類繁多,借此也達到了機械原理課程的教學(xué)目的,對于教師、學(xué)生雙方都提交了滿意的期末答卷。
中圖分類號: G356.6 文獻標識碼: A 文章編號:
在這些年的教育教學(xué)中,為了使中職學(xué)生更好的掌握機械基礎(chǔ)知識,在不斷的教學(xué)實踐中,總結(jié)出以下提高教育教學(xué)效果的措施如下:
1 .中職機械基礎(chǔ)實踐教學(xué)應(yīng)有目的性
教師應(yīng)結(jié)合機械基礎(chǔ)課程內(nèi)容,為學(xué)生創(chuàng)造到企業(yè)實習(xí)的機會。在機械加工現(xiàn)場參照實物講解通用機械的工作原理和過程,有目的性地增強學(xué)生的感性認識。這些實習(xí)經(jīng)驗與學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程緊密相連,奠定通用機械的操作基礎(chǔ)。
企業(yè)實習(xí)內(nèi)容應(yīng)針對機械基礎(chǔ)教學(xué)課程,應(yīng)包括機械傳動、常用機構(gòu)及軸系零件和液壓傳動的基本知識、工作原理和應(yīng)用特點;了解和掌握機械零件的工作特性、機械傳動的原理和應(yīng)用特點;學(xué)生還應(yīng)跟企業(yè)的師傅學(xué)習(xí)維護和使用機械設(shè)備的知識和技能。通過在企業(yè)的機械加工和操作實習(xí),機械教學(xué)就更加生動,促進學(xué)生對機械工作原理的理解。實踐課是機械基礎(chǔ)教學(xué)的重點內(nèi)容,學(xué)生應(yīng)按照教師的指導(dǎo),按照實訓(xùn)步驟進行動手操作,遇到問題要積極思考,參照機械理論進行解決,這樣更能加深對機械工作理論的理解。例如在講解定軸輪系時,可以帶學(xué)生去參觀普通車床的主軸箱,感受它內(nèi)部的齒輪傳動特點,這樣直觀、鮮明的教學(xué)形式能夠取得良好的教學(xué)效果。
2.加強師生互動教學(xué)
中職學(xué)校的機械基礎(chǔ)教師應(yīng)在專業(yè)課上有著豐富的知識,可以通過靈活多樣的教學(xué)方法,將機械基礎(chǔ)課程內(nèi)容生動地傳授給學(xué)生。對于每節(jié)課程的設(shè)計,教師都應(yīng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀,將教學(xué)內(nèi)容的重點和難點,通過生活和工作中的實際案例進行分析,這樣可以化解學(xué)生對抽象概念和復(fù)雜公式的畏難情緒。教師應(yīng)對學(xué)生存在的難點問題進行互動討論,以降低課程難度。教師應(yīng)盡量避免抽象的機械概念和公式,而采用直觀的教具和生動的比喻加深理解,化難為易。教師還應(yīng)通過課程作業(yè)與學(xué)生進行互動,對在作業(yè)中存在的問題,在課堂上進行詳細的講解。在課堂進行輔導(dǎo),能夠加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解,從而成為機械基礎(chǔ)教學(xué)的重要組成部分。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生從那些角度分析問題,并且應(yīng)強調(diào)對機械結(jié)構(gòu)實物觀察的重要性,鼓勵學(xué)生多查找參考資料,這樣就可以拓展解題思路和專業(yè)視野。
3. 培養(yǎng)學(xué)生的問題意識
在機械基礎(chǔ)課程的教學(xué)中,教師提出與課程重點內(nèi)容相關(guān)的問題,激發(fā)學(xué)生的思考,開展探究性教學(xué)。教師設(shè)置思考情境,通過學(xué)生的思考分析加深對知識的理解。例如,教師講解棘輪機構(gòu)時,可以讓學(xué)生思考生活中騎自行車,腳踩自行車的反轉(zhuǎn)踏板時,自行車卻不能倒車的原因。再如,讓學(xué)生思考蝸桿傳動中渦輪轉(zhuǎn)向應(yīng)如何確定?
4. 采用多媒體案例教學(xué)方法
當(dāng)前,由于信息技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于學(xué)校的教學(xué)中。特別是機械類課程,通過多媒體的教學(xué)能夠改善教學(xué)環(huán)境,提高以學(xué)生為主體的教學(xué)的實現(xiàn),通過直觀、形象的教學(xué)圖片等,增強學(xué)生的理解力。中職機械基礎(chǔ)課程中的機械機構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,客觀上應(yīng)有動態(tài)的演示。例如教學(xué)平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)時,最佳的教學(xué)就是應(yīng)用多媒體教學(xué)課件,把曲柄搖桿機構(gòu)的急回特性、死點位置,在凸輪機構(gòu)中從動件的運動規(guī)律進行直觀、生動的演示。教師應(yīng)選取具體案例并接近生活進行講授,如縫紉機、內(nèi)燃機、搖頭風(fēng)扇、汽車雨刷、飲水機等案例,促進學(xué)生對平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)應(yīng)用到機器上的理解。因此,教師應(yīng)采用多媒體案例教學(xué)方法擴大學(xué)生的空間想象和抽象思維。
3 結(jié)論
通過對中職學(xué)校機械基礎(chǔ)教學(xué)的分析,教師應(yīng)提高實踐性教學(xué),將機械理論與機械的實際應(yīng)用相結(jié)合,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師可以組織學(xué)生到企業(yè)進行實習(xí),參觀機械原理室、零件陳列室,進行現(xiàn)場教學(xué),促使學(xué)生加深對機械原理的理解。教師還應(yīng)根據(jù)企業(yè)的需求、學(xué)生的實際情況,不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,將機械基礎(chǔ)課的教學(xué)教出成效。
【關(guān)鍵詞】食品機械與設(shè)備 教學(xué) 多媒體 實踐
【中圖分類號】TS203-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)17-0046-01
《食品機械與設(shè)備》課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課程,內(nèi)容繁多,涵蓋了食品工業(yè)方方面面的機械設(shè)備,并涉及機構(gòu)原理與性能、選擇與維護,是一門系列式、集成式的課程,具有實用性強、應(yīng)用面廣、與實際生產(chǎn)聯(lián)系十分密切的特點。同時,該門課程基礎(chǔ)理論性強、內(nèi)容抽象,學(xué)習(xí)難度大,不易掌握,很難達到大綱規(guī)定的教學(xué)目標。由于教師備課容量極大,課時又少(48課時),在如此短的課時內(nèi)完成大量的教學(xué)任務(wù)非常困難。為了順應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和教育改革不斷深入的要求,在新的形勢下,作為任課教師必須努力改革原有的教學(xué)方法與手段,便之與時代同步,才能使教學(xué)效果更好,才能得到學(xué)生的滿意[1]。筆者根據(jù)自己幾年來的教學(xué)經(jīng)驗就此問題進行分析與探討。
1、《食品機械與設(shè)備》 課程的特點
《食品機械與設(shè)備》與《食品工程原理》、《食品工藝學(xué)》、《食品工廠設(shè)計》等課程密切相關(guān),本課程的學(xué)習(xí)為學(xué)生在以后從事實際工作中選用各種先進的食品加工機械和進行技術(shù)革新打下必要的基礎(chǔ)。《食品機械與設(shè)備》作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)主干課程,具有其自身的特殊性。本課程既需要一定的理論基礎(chǔ)又需要生動的直觀性,把抽象思維和形象思維有機結(jié)合在一起,這對缺乏機械感性認識的食品專業(yè)學(xué)生來說有一定難度。因此,任課教師應(yīng)從課程的特點出發(fā),精心安排教學(xué)內(nèi)容,不斷改進教學(xué)方法,努力解決教與學(xué)所存在的問題,以提高教學(xué)質(zhì)量。 2、《食品機械與設(shè)備》課程的改革
由于《食品機械與設(shè)備》課程是一門實踐性很強的課程,要達到預(yù)期的教學(xué)效果,最好是學(xué)生盡可能接觸設(shè)備的實體,由于我院是以工藝教學(xué)為主,學(xué)生對有關(guān)機械方面的知識學(xué)得很少,機械基礎(chǔ)薄弱,學(xué)生在學(xué)習(xí)中只能靠教材中的結(jié)構(gòu)圖來想象機械設(shè)備的結(jié)構(gòu),這給教與學(xué)帶來了很大困難,學(xué)生聽課吃力,大大地影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為了改變這種狀況,一方面,學(xué)校投入了一定的資金購入了部分教學(xué)模型,增加了課堂講授的實效,另一方面,就只有通過教學(xué)方法和手段的改革來調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。
2.1 課程授課內(nèi)容的調(diào)整
由于農(nóng)副產(chǎn)品種類繁多,加工性能各不相同,使得食品機械具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類別繁多(目前全世界有食品機械3000多種,我國有食品機械28類,約1800多種)、定型設(shè)備少,這就使“食品機械與設(shè)備”課程的授課內(nèi)容多,因時間關(guān)系不可能全面講授。目前,我在《食品機械與設(shè)備》課程的教學(xué)中以講授食品原料的初級加工機械為主,精、深加工機械為輔,按單元操作劃分章節(jié),授課中以設(shè)備共性內(nèi)容為主,個性內(nèi)容為輔進行講述,重點講授食品機械與設(shè)備的工作原理、工作過程、主要結(jié)構(gòu)組成、主要技術(shù)參數(shù)的確定和選擇等內(nèi)容,這也是現(xiàn)在教科書普遍采用的編排方式,這種編排方式雖然條理清除,但綜合應(yīng)用性不強[2]。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合應(yīng)用能力,在新的教學(xué)方案中增加了兩次探討課,讓學(xué)生就所學(xué)過的現(xiàn)有食品機械為依據(jù),以某種食品產(chǎn)品的生產(chǎn)過程為主線,探討產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程、采用的生產(chǎn)機械、可能產(chǎn)生的問題及解決方法等,從而拓寬學(xué)生的視野,增加學(xué)生對學(xué)習(xí)食品機械課程的興趣。
2.2 多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)和信息技術(shù)在教育中的廣泛應(yīng)用,教育領(lǐng)域正發(fā)生著深刻的變革。多媒體技術(shù)的最大優(yōu)勢在于利用圖形、圖像、動畫、視頻等向?qū)W生提供形式多樣、功能各異的感性材料。實驗心理學(xué)家Treichre通過大量的實驗證實,人類獲取信息中,83%來源于視覺,11%來源于聽覺,1.5%來源于觸覺。可見,通過多種感官的刺激獲取信息量比單一聽教師講大得多。因此,《食品機械與設(shè)備》課程的教學(xué)正可以利用多媒體技術(shù)將大量的信息傳授給學(xué)生。
提高課堂教學(xué)的趣味性是講好課的關(guān)鍵,多媒體教學(xué)為課堂教學(xué)提供的教學(xué)環(huán)境,使得課堂上信息的來源變得豐富多彩[3],正好可以達到提高教學(xué)趣味性的目的。在教學(xué)過程中,根據(jù)課程特點,將教學(xué)內(nèi)容精簡制作成多媒體課件,引入大量的有關(guān)設(shè)備的動畫、視頻、仿真圖像、實物圖片等素材[4],這樣,在課堂上,教師即可以發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)點,深入淺出的講解,調(diào)動學(xué)生的思維,引起學(xué)生注意聽課,又可以充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢。如在講解碟片式離心機時,先將離心機的實物照片給學(xué)生看,由此告訴學(xué)生主要組成部件,然后通過結(jié)構(gòu)圖詳細講解其主要結(jié)構(gòu)及工作原理,再通過動畫演示,形象的反映出離心機運動的工作原理過程,使學(xué)生一目了然,最后作歸納總結(jié)。通過以上的講解,學(xué)生基本掌握了課程內(nèi)容,使教學(xué)過程更為生動,學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容也更容易理解,使教學(xué)質(zhì)量得到了很好的保證。
2.3 結(jié)合機械與設(shè)備使用中的實際問題進行教學(xué)
專業(yè)課教師要多下基層,“食品機械與設(shè)備”課教師更應(yīng)如此。自從承擔(dān)《食品機械與設(shè)備》課程的教學(xué)任務(wù)以來,筆者每年都要到工廠去,并帶領(lǐng)學(xué)生到不同的食品加工廠參觀學(xué)習(xí),同時邀請相關(guān)的技術(shù)人進行生產(chǎn)技術(shù)裝備的講解[5]。這不僅幫助學(xué)生將課堂上學(xué)到的理論知識與實踐結(jié)合,讓他們帶著問題去進行實習(xí),同時調(diào)查企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備存在的問題。這種直觀的了解有助于學(xué)生對食品機械設(shè)備的認識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3、 結(jié)束語
通過多年的教學(xué)實踐,筆者深刻體會到教學(xué)內(nèi)容必須緊密聯(lián)系市場經(jīng)濟下食品工業(yè)的生產(chǎn)實際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣,就可以使學(xué)生在掌握知識的同時,加強能力的培養(yǎng),取得較好的教學(xué)效果。隨著教學(xué)改革的不斷深入,我們還會繼續(xù)探索新的教學(xué)方法,多媒體教學(xué)是伴隨著現(xiàn)代化教育技術(shù)出現(xiàn)的,只有遵循教育教學(xué)規(guī)律,科學(xué)、合理地運用多媒體技術(shù),才能使其更好地為教學(xué)服務(wù),達到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)合格人才的根本目的。
參考文獻:
[1] 張劍,艾志錄,李夢琴等.《食品機械與設(shè)備》教學(xué)方法改革的探索與實踐,現(xiàn)代食品科技,2006,3:208-210,213.
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)主線。
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是機械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握各種常用機構(gòu)及通用零件的工作原理、特點和應(yīng)用的基本知識,使學(xué)生初步學(xué)會根據(jù)具體條件及與本課程有關(guān)的標準、規(guī)范,選用機構(gòu)及零件類型,并能對機構(gòu)的運動、零件工作能力進行簡單的校核,從而具有設(shè)計簡單機械傳動裝置的能力。對這門課程的教學(xué),主要作了以下探索。
一、 合理安排各章順序開展教學(xué)
由于機《械設(shè)計基礎(chǔ)》所介紹的常用機構(gòu)及通用零部件眾多,為了不使學(xué)生感到“繁雜”,合理安排各章順序是很重要的。
“軸”在機《械設(shè)計基礎(chǔ)》中是很重要的一章,軸的設(shè)計涉及到軸上的所有零部件。如聯(lián)軸器為標準零部件,在選擇時,其軸孔直徑影響到軸的最小直徑;齒輪的尺寸影響到齒輪所在位置處轉(zhuǎn)子的直徑;在進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,軸上傳動零部件的受力情況,影響到滾動軸承或滑動軸承型式的選擇,進而影響支承所在位置處軸的直徑及軸的結(jié)構(gòu)。因此筆者在講授時,將“軸”的內(nèi)容安排在最后講。先介紹各種聯(lián)接、傳動及支承零部件的工作原理及其設(shè)計,然后通過介紹“軸” 的設(shè)計,將各種聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、滾動軸承及滑動軸承等零部件綜合在一起。這樣做容易使學(xué)生感到系 統(tǒng)性強、條理清晰。
二、圍繞一條主線開展教學(xué)
任何一門知識都具有系統(tǒng)性,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》亦如此。因此課堂教學(xué)應(yīng)圍繞一定的主線展開。
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》上半部分主要介紹了三大類常用機構(gòu):平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu),其中各類機構(gòu)又可劃分為很多種類。由于種類眾多,容易使學(xué)生感到內(nèi)容繁雜。為了使學(xué)生從總體上把握各類常用機構(gòu),在講解時以常見的往 復(fù)式四沖程內(nèi)燃機作為這一部分的教學(xué)背景或主線。使學(xué)生在學(xué)習(xí)某種常用機構(gòu)時,聯(lián)想到其它常用機構(gòu),并進一步引 導(dǎo)學(xué)生主動分析各種常用機構(gòu)的異同點 。
往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機利用平面連桿機構(gòu)變換運動形式(移動形式與轉(zhuǎn)動形式之間的變換),實現(xiàn)可燃氣體的進氣、 壓縮及排放;利用齒輪機構(gòu)變換運動速度;利用凸輪機構(gòu)變換運動形式(將轉(zhuǎn)動形式變換為移動形式),實現(xiàn)進氣閥與排 氣閥的開關(guān);最后通過飛輪實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速波動的調(diào)節(jié)。內(nèi)燃機工作過程所涉及的內(nèi)容包含了《機械設(shè)計基礎(chǔ)》上半部分 需要講授的所有主要內(nèi)容應(yīng)該在第一章中給學(xué)生較詳細地介紹內(nèi)燃機的工作原理,并在以后各章的教學(xué)中加以利用。
如在講解曲柄滑塊機構(gòu)時,講到該機構(gòu)有兩種類型,即對心曲柄滑塊機構(gòu)及偏置曲柄滑塊機構(gòu)。然后提問:在內(nèi)燃機 中的曲柄滑塊機構(gòu)究竟采用哪種類型?接下來講解這兩種類型的區(qū)別,即對心曲柄滑塊機構(gòu)沒有急回運動,而偏置曲柄 滑塊機構(gòu)存在急回運動。然后解釋內(nèi)燃機的輸出要求盡可能勻速輸出,故選用對心曲柄滑塊機構(gòu)。這樣以實際工程機械為例講解對心曲柄滑塊機構(gòu)及偏置曲柄滑塊機構(gòu)的特點,能使學(xué)生印象深刻。
三、緊密聯(lián)系課程設(shè)計內(nèi)容開展教學(xué)
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》下半部分是關(guān)于通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本的設(shè)計理論和計算方法。通用零部件種類 較多,如有螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、軸、滑動軸承、滾動軸承、聯(lián)軸器等,學(xué)生對這部分內(nèi) 容普遍感到“繁雜”。在介紹這部分內(nèi)容時可考慮與對應(yīng)的課程設(shè)計內(nèi)容相聯(lián)系,如與帶式輸送傳動裝置(減速器)的設(shè) 計相聯(lián)系。
眾所周知,課程設(shè)計是高等工科院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生運用所學(xué)相關(guān)理論知識解決工程實際問題的第一次較全面的設(shè) 計訓(xùn)練,是機械設(shè)計課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)l21。因此筆者在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》下半部分教學(xué)中以工程設(shè)計為目標,以減速器為主線。使學(xué)生在學(xué)習(xí)各種通用零部件時能夠密切聯(lián)系實際,同時能從全局高度理解各零部件間的關(guān)系。
如齒輪傳動設(shè)計,通常已知傳動方案、轉(zhuǎn)速比、傳遞功率及輸入軸轉(zhuǎn)速。筆者在講解時告訴學(xué)生,傳動方案是根據(jù)使用情況及各種傳動方式的特點首先確定的。傳動方案可以包括齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動或它們的組合。而在齒輪傳動部分,轉(zhuǎn)速比的選擇一方面與齒輪傳動類型、齒輪精度、方式有關(guān),另外也與整個系統(tǒng)各部分傳動比的分配有關(guān)。傳動比的不同分配,決定了齒輪所受到的力的大小和齒輪的尺寸,同時對齒輪所在主軸的結(jié)構(gòu)尺寸和滾動軸承的選擇產(chǎn)生影響。因此齒輪傳動設(shè)計不是孤立的,它對整個系統(tǒng)各零部件的設(shè)計都有影響,設(shè)計時應(yīng)綜合考慮。
四、 在教學(xué)中引入現(xiàn)代機械教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)機械主要由原動機、傳動部分及執(zhí)行部分3部分構(gòu)成,這也是機《械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課所要講述的對象。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代機械的應(yīng)用范圍不斷擴大。所謂現(xiàn)代機械是在傳統(tǒng)機械上集成了控制系統(tǒng)、測試系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)(如故障診斷、顯示等),以提高生產(chǎn)自動化水平、延長設(shè)備使用壽命、保護環(huán)境等。
目前大多數(shù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教科書沒有“現(xiàn)代機械”這一方面的內(nèi)容介紹。筆者認為,一方面,教師應(yīng)該強調(diào)現(xiàn)代機械仍然是以機械工程為基礎(chǔ)的,工科學(xué)生必須具備機械設(shè)計基礎(chǔ)知識,為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及日后從事技術(shù)革新創(chuàng)造條件;另一方面,教師在講課時也應(yīng)適當(dāng)介紹一點現(xiàn)代機械特別是機電一體化機械方面的知識。這不但不會削弱所應(yīng)講授的傳統(tǒng)機械方面的內(nèi)容,反而會加深學(xué)生對機械的發(fā)展及整個機械大系統(tǒng)的理解,增強學(xué)習(xí)機械設(shè)計基礎(chǔ)知識的積極性,消除“機械過時論”或“機械無用論”的錯誤思想。
五、 結(jié) 論
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,內(nèi)容較多,但課時相對較少。研究如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生機械大系統(tǒng)的觀念、工程意識、機械設(shè)計能力、創(chuàng)新意識是非常重要的。而教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的不斷改進,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強他們學(xué)習(xí)的主動性,為今后進行相關(guān)機械設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]楊可楨,程光蘊。機械設(shè)計基礎(chǔ)[M]。北京:高等教育出版社,1999。
[2]朱如鵬,郭學(xué)陶。機械設(shè)計課程設(shè)計[M]。北京:航空工業(yè)出版社,1995。
[3]徐龍祥,歐陽祖行。機械設(shè)計[M]。北京:航空工業(yè)出版社,1999。
[作者簡介]熊細保(1947—),男,江西豐城人,漢族,江西渝州科技職業(yè)學(xué)院副教授,主要從事機械類專業(yè)教學(xué)工作。
關(guān)鍵詞:汽車機械基礎(chǔ) Pro/Engineer 教學(xué)
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)07(a)-0140-01
Pro/Engineer是美國PTC公司推出的CAD/CAE/CAM集成軟件,在機械行業(yè)被大量使用,是目前工程技術(shù)人員使用的最廣泛的三維CAD軟件之一[1]。它具有強大的零件建模、機構(gòu)運動仿真和加工仿真等功能,能十分方便的制作《汽車機械基礎(chǔ)》中涉及的各類汽車機械零件、汽車運動機構(gòu)動畫。作者把三維造型軟件Pro/Engineer引入《汽車機械基礎(chǔ)》教學(xué)過程中,取得了很好的教學(xué)效果。
1 利用Pro/Engineer制作虛擬教學(xué)模型
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,教學(xué)模型一直是重要組成部分,是輔助教學(xué)較有力的工具,能幫助學(xué)生深刻地理解教學(xué)內(nèi)容。在全國職業(yè)院校都提倡基于工作過程教學(xué)改革的今天,教學(xué)模型依然起到很重要的作用。而傳統(tǒng)的汽車類專業(yè)教學(xué)模型因其價格昂貴、易損害、不便攜帶等缺點,無法帶入教學(xué)課堂,日益不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要。Pro/Engineer軟件能提供很好的三維建模技術(shù),可以方便地制作適合我們教學(xué)的三維汽車零件虛擬模型,并實現(xiàn)整車虛擬裝配,通過現(xiàn)代多媒體技術(shù)可以很好的展示給學(xué)生,從而實現(xiàn)真正意義上的“教、學(xué)、做”一體化,讓學(xué)生更加直觀的來認識各種機構(gòu)原理及汽車機械零件,極大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,達到了輔助教學(xué)的目的。例如,在講解緒論時,為了讓學(xué)生了解機構(gòu)和機械零件在汽車上的應(yīng)用,利用三維制圖軟件Pro/Engineer十分強大的三維建模和裝配模塊,并進行整車零件的拆裝,大大激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。而通過反復(fù)練習(xí)虛擬裝配(見圖1),在汽車整車拆裝時(見圖2),加深學(xué)生對汽車構(gòu)造的了解,為以后進行專業(yè)課學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
2 利用Pro/Engineer突破教學(xué)難關(guān)
在《汽車機械基礎(chǔ)》教學(xué)過程中,教育對象多是普通高中考上的學(xué)生,涉及到汽車的機構(gòu)原理、機械零件均比較抽象,純粹的理論講解無法使學(xué)生真正意義上理解并掌握知識。在教學(xué)各環(huán)節(jié)中引入Pro/Engineer軟件制作虛擬的汽車機械零件,并通過模擬仿真實現(xiàn)現(xiàn)實中的常見機構(gòu)運動,可以使教材中的機構(gòu)原理具體化,在教學(xué)時只需要在多媒體上運行即可,不用到實訓(xùn)車間現(xiàn)場講解,很容易實現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化,由于是虛擬化制作,制作成本便宜,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。例如:在講《凸輪機構(gòu)》時,我首先以凸輪機構(gòu)的模型引入,說明這就是我們今天要學(xué)的東西,然后找學(xué)生演示各類凸輪模型,參與教學(xué)。隨著機構(gòu)的演示,學(xué)生的多種感觀被調(diào)動起來,并且對直觀的模型產(chǎn)生極大興趣。這時可以啟發(fā)學(xué)生思考“凸輪機構(gòu)的組成、各類凸輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用場合、從動件的基本類型”等問題,通過模型,給予講解。最后演示汽車發(fā)動機的配氣機構(gòu)原理,讓學(xué)生更深入地了解其運動特點。
3 利用Pro/Engineer進行汽車零件的拆裝
汽車上大概有上萬個零部件,它們之間的裝配關(guān)系也比較復(fù)雜。Pro/Engineer有著十分強大的三維建模和裝配模塊,可以實現(xiàn)汽車整車零件的建模和裝配,引入Pro/Engineer軟件,不僅讓學(xué)生熟悉汽車零部件的構(gòu)造,而且熟悉各零部件之間的裝配關(guān)系,起到了良好的教學(xué)效果。例如,《汽車機械基礎(chǔ)》課程中,在講解軸系零件、軸上零件的固定,軸、軸上回轉(zhuǎn)零件齒輪以及鍵連接之間的關(guān)系時,利用軟件操作這些零件的裝配過程,使學(xué)生更直觀的掌握了鍵連接,軸的結(jié)構(gòu),軸上零件的固定等相關(guān)知識。利用Pro/Engineer軟件建立的由軸、齒輪、鍵裝配的汽車后輪驅(qū)動差速器裝置,學(xué)生通過練習(xí)可以對先前學(xué)習(xí)的內(nèi)容形成一個完整的概念,很好的達到了教學(xué)效果。
4 利用Pro/Engineer擴展汽車相關(guān)專業(yè)知識
《汽車機械基礎(chǔ)》雖然包含了較多的汽車零件和運動機構(gòu)原理知識,但對整個汽車工業(yè)來說,大多數(shù)知識均沒涉及到。Pro/Engineer提供了很多汽車設(shè)計模塊,基本涵蓋了汽車設(shè)計的各個行業(yè),包括汽車零件設(shè)計,汽車零件鈑金加工,成型汽車零件用的模具設(shè)計,關(guān)鍵零部件的數(shù)控加工、汽車整車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等,簡單來說,Pro/Engineer軟件幾乎涵蓋了汽車設(shè)計、零件加工及裝配的各環(huán)節(jié),通過課堂進入Pro/Engineer軟件即可以擴展學(xué)生的視野,也點燃了學(xué)生學(xué)習(xí)汽車專業(yè)課的熱情和興趣。
現(xiàn)代教學(xué)論認為:學(xué)生學(xué)習(xí)知識不是一個被動吸收、機械記憶、反復(fù)練習(xí)、強化儲存的過程,一個有意義的學(xué)習(xí)過程應(yīng)該是學(xué)生以一種積極的心態(tài),調(diào)動原有的知識和經(jīng)驗解決新問題,同化新知識,并構(gòu)建他們自己的認知結(jié)構(gòu)的過程。把Pro/Engineer軟件引入《汽車機械基礎(chǔ)》課堂教學(xué)中,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,能較好的滿足上述學(xué)習(xí)要求。
參考文獻
[1] 董國耀,李莉.關(guān)于圖學(xué)教育改革與發(fā)展[M]//面向2l世紀的圖學(xué)教育.北京:機械工業(yè)出版社,2000.
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計基礎(chǔ)課程;教學(xué)探索與實踐;教學(xué)方法;教學(xué)手段
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)20-0207-02
機械設(shè)計基礎(chǔ)課作為高等職業(yè)教育機電類各專業(yè)重要的技術(shù)性基礎(chǔ)課程,對于提高學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力起著非常重要的作用。本課程的學(xué)習(xí),旨在培養(yǎng)學(xué)生對常用機構(gòu)基本結(jié)構(gòu)的分析、機械零部件選用及設(shè)計能力,使學(xué)生初步獲得正確的管理、使用和維護機械的基本知識和要領(lǐng),為后期專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及從事本專業(yè)相關(guān)工作的可持續(xù)性發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。探索并采用與專業(yè)及課程特點相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)方法和教學(xué)手段,是提高教學(xué)質(zhì)量之關(guān)鍵。本文根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程特點,就如何精選教學(xué)內(nèi)容、正確采用各種先進的教學(xué)方法和手段,進行了探索與實踐。
一、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)
據(jù)教育部16號文件對高職機電類專業(yè)培養(yǎng)“高素質(zhì)技能型人才”的人才培養(yǎng)目標,結(jié)合行業(yè)企業(yè)對人才職業(yè)能力的需求,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容的選取以突出適用性為原則。機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程特點是理論性強,涵蓋了機械原理、機械設(shè)計、工程力學(xué)等方面內(nèi)容,知識點比較多,同時這門課程還具有很強的應(yīng)用性和實踐性,在教學(xué)安排時,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整理論教學(xué)時數(shù),增加一定的實踐教學(xué)時數(shù)。
1.精選并更新理論教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容的選取上調(diào)整思路,強調(diào)基本知識、基本原理和基本方法,注重理論知識與工程實際應(yīng)用相融合。從實際應(yīng)用出發(fā),圍繞機器組成,以工程實際項目及創(chuàng)新能力培養(yǎng)等為主選取知識點;以機構(gòu)分析、零件選用、機械傳動及創(chuàng)新設(shè)計為主線,引入能體現(xiàn)機械設(shè)計現(xiàn)狀的、與日常生活和實際生產(chǎn)相關(guān)的新型機構(gòu)及現(xiàn)代機械設(shè)計方法等最新成果,突出技術(shù)發(fā)展前沿,拓寬知識面,豐富課堂信息量,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及積極性,提高教學(xué)效果,完成課程教學(xué)及學(xué)習(xí)目標。
2.貼近工程,增加實踐教學(xué)內(nèi)容。接觸本門課程前,學(xué)習(xí)學(xué)生對機械的了解局限于生活之中,缺少工程觀念,缺乏抽象思維,無法將理論知識和工程實際相結(jié)合,但是他們的共性是好奇心強,很容易被新鮮事物所吸引。針對這一現(xiàn)狀,我們在教學(xué)中穿插一定的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。例如,開課前安排學(xué)生參觀機構(gòu)與刀具陳列室,機械原理及機械傳動陳列室等;開課三周后,安排學(xué)生現(xiàn)場參觀典型機械產(chǎn)品和現(xiàn)代化機械加工設(shè)備,并進行機械拆裝實訓(xùn),課程學(xué)習(xí)最后階段安排實踐性創(chuàng)新設(shè)計等。這一環(huán)節(jié),使學(xué)生深切感受到工程,建立工程觀念,實現(xiàn)理論與實踐的有機融合,為課程的深入學(xué)習(xí)奠定必要的基礎(chǔ)。
3.教學(xué)內(nèi)容的組織與實施。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的特點是各章節(jié)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性少,學(xué)生一接觸本課程就會產(chǎn)生“沒有系統(tǒng)性”、“邏輯性差”等錯覺。針對這一現(xiàn)狀,教師應(yīng)該怎么教?學(xué)生應(yīng)該怎么學(xué)?在教學(xué)內(nèi)容的組織和實施過程中,遵循由易到難、由簡單到復(fù)雜、由具體到抽象的原則,對學(xué)生引導(dǎo)鼓勵。針對需要解決的難題,采用教師引導(dǎo),學(xué)生分組分析討論的措施,調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,使學(xué)生成為課堂的主體,將教、學(xué)、做融為一體,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、改進教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
在教學(xué)過程中,怎樣才能把以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心,怎樣才能充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力,是我們一直在思考和探索的問題。高職學(xué)生比較習(xí)慣和適合感性認知的教學(xué)方式,因此在課堂教學(xué)中,應(yīng)以精講多練為原則,以啟發(fā)式教育為主,同時注重采用“對比式”、“案例式”、“演示法”、“現(xiàn)場教學(xué)式”等多種教學(xué)方法,對理論性較強的內(nèi)容,可結(jié)合工程案例的分析進行講解,以理論的應(yīng)用為切入點,使學(xué)生能對基本概念有較具體的認識。對實踐性較強的內(nèi)容,則采取任務(wù)驅(qū)動、學(xué)做合一、行動導(dǎo)向的現(xiàn)場教學(xué)法等,強調(diào)以知識為載體,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、理解問題、分析問題、解決問題的思維方式與方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)法。啟發(fā)式教學(xué)重在調(diào)動學(xué)生“學(xué)”的積極性。在教學(xué)過程中,聯(lián)系工程實際,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,啟發(fā)學(xué)生積極思考問題,加深對基本知識的理解和掌握,并在求解過程中進一步思考,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,取得良好的效果。例如在講解“機構(gòu)的死點”內(nèi)容時,首先播放縫紉機的工作過程以及飛機起落架在降落和起飛時相關(guān)工作視頻與動畫,繼而拋出問題:飛機著陸時其起落架為什么能穩(wěn)固地支撐在地面,起飛時又是怎樣收縮回機身的呢?縫紉機腳踏板機構(gòu)在工作時為什么會出現(xiàn)瞬間卡死甚至反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,又是怎樣克服“卡死”而繼續(xù)工作的?等等。學(xué)生進行觀看視頻并思考,隨后在與學(xué)生相互討論的基礎(chǔ)上展開授課,引導(dǎo)學(xué)生對機構(gòu)的運動進行分析,找出機構(gòu)死點位置,引出“死點”概念,并對工程中眾多實例進行剖析與歸納,說明“死點”在工程中的利用以及傳動中“死點”的克服方法。合理的啟發(fā)式教學(xué)法能使枯燥的理論知識與實際生活相結(jié)合,使“教”與“學(xué)”的過程具體又生動,使學(xué)生在主動學(xué)習(xí)的同時更加深刻地理解并掌握相關(guān)概念及原理,提高課堂效率。
2.對比式教學(xué)法。對比分析法是通過相關(guān)類型的對比激發(fā)學(xué)生積極思維,加深對各種事物和現(xiàn)象相互聯(lián)系的系統(tǒng)化認識,并學(xué)會類似問題的處理方法。例如:在學(xué)到壓力角的內(nèi)容時,打破以往傳統(tǒng)的授課順序,先引出壓力角的概念,再將齒輪的壓力角、連桿機構(gòu)的壓力角、凸輪機構(gòu)的壓力角等加以對比,分析壓力角在機構(gòu)中的共性,判斷壓力角在每種機構(gòu)運動過程中所起的作用、機構(gòu)傳動過程中壓力角的瞬時變化情況以及對機構(gòu)傳動的影響等,掌握在機構(gòu)設(shè)計時壓力角的大小控制等問題。又如:在講到凸輪機構(gòu)從動件的運動規(guī)律時,將常見的等速運動、等加速等減速運動、余弦加速度運動、正弦加速度運動等幾種運動規(guī)律通過運動方程及運動線圖進行分析比對,明晰每種運動規(guī)律的運動特點,總結(jié)其應(yīng)用范圍,加深理解,便于記憶。在機械設(shè)計課程教學(xué)中正確使用對比式教學(xué)方法,不但使學(xué)生易于掌握機械知識,在培養(yǎng)學(xué)生思維方式和創(chuàng)新意識方面也起著重要的作用。
3.案例式教學(xué)法。實行案例教學(xué)的宗旨是為了使學(xué)生成為教學(xué)的主體,有針對性地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力與意識。例如:在講解齒輪嚙合傳動時,首先給出汽車變速箱的工程案例,通過對傳動過程的仿真模擬,實現(xiàn)對嚙合傳動的感性認識,掌握嚙合傳動的基本原理、類型及其在工程中的應(yīng)用。通過案例引導(dǎo)學(xué)生分析討論,學(xué)生可以獲得初步的感性知識,以便于后續(xù)知識的學(xué)習(xí)與理解。
4.演示教學(xué)法。通過展示各種實物裝置、模型、錄像等進行的演示法教學(xué),學(xué)生可以通過觀察獲得對機構(gòu)與機器等的感性認識,促進學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解與掌握。機械設(shè)計課程教學(xué)中,對于比較抽象的知識點,例如,對于聯(lián)軸器與離合器的學(xué)習(xí),就可采用演示法教學(xué),首先通過爆炸圖及動畫對聯(lián)軸器及離合器的結(jié)構(gòu)及工作過程進行分解演示,學(xué)生對聯(lián)軸器與離合器進行感觀上的認識,了解聯(lián)軸器及離合器的構(gòu)成和應(yīng)用,再進行理論講解,使復(fù)雜問題簡單化、直觀化,使單調(diào)死板的課堂趣味化。
5.現(xiàn)場教學(xué)法。現(xiàn)場教學(xué)法是將抽象性的、不易理解的理論知識以現(xiàn)場實物的形式進行直觀展現(xiàn)并進行講解,使學(xué)生在親身體驗中學(xué)習(xí)知識、完成任務(wù);例如在執(zhí)行“帶式輸送機傳動裝置”的設(shè)計任務(wù)時,通過“觀看帶式輸送機傳動裝置工作視頻―教師現(xiàn)場示范拆裝并現(xiàn)場講解―學(xué)生分組拆裝并現(xiàn)場提問―小組討論,歸納總結(jié)”四步走的方法,學(xué)生可以掌握帶式輸送機傳動裝置的基本組成、工作原理以及設(shè)計時應(yīng)該注意的事項,然后結(jié)合所學(xué)知識,在教師的引導(dǎo)下完成設(shè)計工作任務(wù)?,F(xiàn)場教學(xué)法重在使學(xué)生在提高動手能力及實踐操作能力的同時加深對知識的理解與掌握。
三、合理采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高教學(xué)效果
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實踐性很強,課程內(nèi)容包括機構(gòu)工作原理、機械傳動等,傳統(tǒng)的、以教師為中心、語言加粉筆的教學(xué)模式需要教師花費大量的課堂時間來表達講解,課堂信息量較少,無法從根本上解決少課時多內(nèi)容等矛盾。
隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用與普及,廣泛采用多媒體技術(shù)與手段,充分利用多元化現(xiàn)代技術(shù)與多媒體相結(jié)合,針對相關(guān)知識特點,采用形象逼真的動畫、爆炸圖、圖片等制成PPT、CIA教學(xué)課件或教學(xué)視頻,虛實結(jié)合,教學(xué)過程中給學(xué)習(xí)者以強烈的視覺沖擊,變抽象教學(xué)為直觀教學(xué),不僅擴大了課堂信息量,而且使教學(xué)內(nèi)容更加形象、生動,學(xué)生興趣高,教學(xué)效果好。
多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)手段各有所長,不能互相替代,所以在采用現(xiàn)代化教學(xué)手段的同時,應(yīng)以傳統(tǒng)教學(xué)手段的成熟模式為框架,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點及學(xué)情不斷調(diào)整,靈活運用,實現(xiàn)媒體教學(xué)和黑板板書教學(xué)有機結(jié)合,達到最佳教學(xué)效果。
四、結(jié)語
職業(yè)教育改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量,而采用科學(xué)的教學(xué)方法和手段是提高教學(xué)質(zhì)量的突破口。教無定法,只有結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)情特點,不斷挖掘并總結(jié)合理的教學(xué)方法和教學(xué)手段,才能獲得更加理想的教學(xué)效果,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻: