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關(guān)鍵詞:《機(jī)械設(shè)計(jì)》;實(shí)踐環(huán)節(jié);實(shí)驗(yàn)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)22-0028-02
由于歷史的原因,目前傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是以對(duì)某些重要理論的驗(yàn)證為主而設(shè)置的,這些實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生鞏固和深入了解教師在課堂上所講授的知識(shí)有著重要的作用,但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,過(guò)去單一的以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的模式日益表現(xiàn)出不足的一面,主要表現(xiàn)在偏理論,輕實(shí)踐,對(duì)提高學(xué)生動(dòng)手能力和主觀創(chuàng)新性思維幫助不大。《機(jī)械設(shè)計(jì)》是高等工科院校機(jī)械類(lèi)專業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,就課程的內(nèi)容而言,本身就是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,具有創(chuàng)新性、實(shí)踐性、綜合性的特點(diǎn)。在整個(gè)課程體系中起著承上啟下的重要作用。從課程內(nèi)容及教學(xué)要求看,涉及前期的數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、物理等課程的基礎(chǔ)知識(shí),要綜合運(yùn)用這些知識(shí)才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)本課程的內(nèi)容。而本課程對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)也具有重要意義和作用。要培養(yǎng)學(xué)生初步具有獨(dú)立設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的能力,就必須在教學(xué)環(huán)節(jié)中有效利用有限的時(shí)間科學(xué)合理的安排學(xué)生的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)。在這方面,本校機(jī)械設(shè)計(jì)教研室的老師們通過(guò)多年的探索,開(kāi)發(fā)了一批綜合性、創(chuàng)新性試驗(yàn),達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的目的,從而培養(yǎng)高素質(zhì)的卓越工程師。
一、完善和改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
《機(jī)械設(shè)計(jì)》是一門(mén)傳統(tǒng)課程,在歷史上漫長(zhǎng)的教學(xué)實(shí)踐中,前輩教師們已經(jīng)開(kāi)設(shè)了一系列行之有效的實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)都很重要,部分實(shí)驗(yàn)是需要保留的,但也需要根據(jù)現(xiàn)在的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行改進(jìn)和完善,特別是隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,這些實(shí)驗(yàn)過(guò)去是采用單一的紙、筆記錄數(shù)據(jù),再加以分析的方法,而現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為聲、光、電一體,數(shù)據(jù)與圖形結(jié)合的高效而形象的實(shí)驗(yàn)。在具體的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的實(shí)驗(yàn)中,要充分利用這些科學(xué)技術(shù)的新成果,改進(jìn)和完善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。在具體實(shí)踐中保留了若干重要的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)與傳動(dòng)效率實(shí)驗(yàn)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程中非常重要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生在張緊初拉力不變和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不變的情況下,在五種不同的負(fù)載作用下,測(cè)得主從輪轉(zhuǎn)速并計(jì)算彈性滑動(dòng)率和效率,繪制出效率和彈性滑動(dòng)曲線,驗(yàn)證教師在課堂上講授內(nèi)容,從而加深并進(jìn)一步理解相關(guān)的概念。減速器拆裝實(shí)驗(yàn)使學(xué)生具體形象地了解軸系結(jié)構(gòu),通過(guò)拆裝和簡(jiǎn)單測(cè)繪加深對(duì)滾動(dòng)軸承,軸上零件的定位方法的理解,為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。其他一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)如機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪等重要認(rèn)知實(shí)驗(yàn)也作了保留。
二、開(kāi)設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
為進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的本門(mén)課程的理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)題的能力,使學(xué)生從原理上對(duì)于機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析,并通過(guò)機(jī)械零件設(shè)計(jì)將原理上的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成實(shí)際的結(jié)構(gòu),并且使其具有合理的結(jié)構(gòu)和較高的效率。本校教師購(gòu)置和開(kāi)發(fā)了機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新搭接及運(yùn)動(dòng)測(cè)試實(shí)訓(xùn)平臺(tái)4臺(tái),在此基礎(chǔ)上再自主設(shè)計(jì)了搭建若干種新型機(jī)構(gòu)的組合方案,使學(xué)生建立一套完整的、系統(tǒng)的從原理到實(shí)際結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)體系。我們可以在學(xué)習(xí)中就對(duì)學(xué)生提出機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的有關(guān)要求,題目也可提前布置。為開(kāi)闊學(xué)生思路,選題實(shí)現(xiàn)了多樣化,老師可以給每個(gè)學(xué)生布置不同的題目。題目中要求學(xué)生作多種方案的對(duì)比,能提出不同方案并進(jìn)行分析對(duì)比,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生具有一定的機(jī)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。可讓學(xué)生在設(shè)計(jì)中學(xué)會(huì)運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊(cè)及其他參考資料,但也要防止學(xué)生生搬硬套或抄襲等情況發(fā)生。鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì),但也要注意團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。具體措施有:①采用教師指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法,教師要將實(shí)踐課上要思考和解決的問(wèn)題提前布置給學(xué)生,要求學(xué)生必須通過(guò)案例分析、企業(yè)實(shí)踐、仿真模擬對(duì)機(jī)械原理相關(guān)知識(shí)進(jìn)行深化理解,以便達(dá)到很好的學(xué)習(xí)效果;②學(xué)生上講臺(tái)展示自己的實(shí)踐課程作業(yè),其余小組同學(xué)也參與到對(duì)其作業(yè)的討論中,最后由指導(dǎo)教師統(tǒng)一集中進(jìn)行實(shí)踐作業(yè)的課堂點(diǎn)評(píng)和升華;③采取指定答疑時(shí)間和答疑教師的方式進(jìn)行定時(shí)定點(diǎn)輔導(dǎo),采用網(wǎng)絡(luò)答疑的方式進(jìn)行一對(duì)一的專題輔導(dǎo);④課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課評(píng)價(jià)與考核依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,要求學(xué)生以書(shū)面形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括測(cè)試數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理結(jié)果及分析、思考題等。考核方式是考查實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)課考核成績(jī)確定以五級(jí)制計(jì)算,并以10%比例計(jì)入課程總成績(jī)。通過(guò)近兩年的實(shí)踐,學(xué)生自主搭接各類(lèi)萬(wàn)向連軸節(jié),帶傳動(dòng),齒輪傳動(dòng)及各種機(jī)構(gòu),理論聯(lián)系實(shí)際,收到了良好的教學(xué)效果。
三、編制多媒體參數(shù)化模擬實(shí)驗(yàn)
近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展,使教學(xué)實(shí)現(xiàn)形象化成為可能,在教學(xué)實(shí)踐中,編寫(xiě)動(dòng)畫(huà)課件,尤其是可參數(shù)化的課件,使學(xué)生在課余時(shí)間可以隨時(shí)打開(kāi)電腦學(xué)習(xí),許多過(guò)去難以講解的內(nèi)容,在運(yùn)用了多媒體技術(shù)后都變得不再那么困難了。在近幾個(gè)學(xué)期,先后編制出了齒輪范成、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)、螺栓連接等多方面的參數(shù)化課件,使教學(xué)兩方面都得到了許多的便利。以鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為例,有曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu),究竟是哪一種機(jī)構(gòu),取決于四桿的長(zhǎng)度比,而雙搖桿機(jī)構(gòu)中兩連架桿搖動(dòng)的范圍是在兩死點(diǎn)之間,編制了動(dòng)畫(huà)課件后,學(xué)生只要輸入不同桿長(zhǎng),軟件就自動(dòng)判斷出活動(dòng)范圍,把機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和活動(dòng)情況真實(shí)地以動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)出來(lái)。這就為教師課堂演示和學(xué)生的自主復(fù)習(xí)提供了便利和直觀的方式。目前,本校教師正繼續(xù)開(kāi)發(fā)一些能用于學(xué)生課外完成作業(yè)和自主學(xué)習(xí)的參數(shù)化動(dòng)畫(huà)課件。從以上這些從實(shí)踐中得來(lái)的體會(huì)不難看出,培養(yǎng)卓越工程師的教學(xué)方式應(yīng)該更能加強(qiáng)動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力的鍛煉,同時(shí)引進(jìn)新的教學(xué)手段,保留傳統(tǒng)教學(xué)中的優(yōu)良實(shí)踐環(huán)節(jié),使學(xué)生在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)中增長(zhǎng)知識(shí),提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
四、注重課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)
課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的首個(gè)環(huán)節(jié),也是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的初次嘗試。在教學(xué)上,要使學(xué)生初步掌握自己使用技術(shù)資料的能力。教師應(yīng)在課堂上講清楚課程設(shè)計(jì)的步驟和作法,引導(dǎo)學(xué)生自行計(jì)算,查資料,同時(shí)要注意學(xué)生的差異性。由于學(xué)生之間的能力差異,有些同學(xué)制圖純熟,設(shè)計(jì)中理論聯(lián)系實(shí)際的能力強(qiáng),上手很快;而有的同學(xué)由于前期課程掌握不夠優(yōu)秀,眼見(jiàn)別人快完成了,自己卻進(jìn)度很慢,從而產(chǎn)生煩躁和焦慮的不良情緒,甚至覺(jué)得自己天生就不是學(xué)機(jī)械的料,干脆抄別人的。因此,教師要根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分組,對(duì)有些同學(xué)要鼓勵(lì)其做得更好,充分發(fā)揮想象空間;而對(duì)有的同學(xué)只要求掌握基本內(nèi)容,會(huì)模仿即可,要因材施教。
參考文獻(xiàn):
[1]胡恩明,等.人才培養(yǎng)模式改革研究與實(shí)踐[M].北京:高等教育出版社,2004.
關(guān)鍵詞:高職 微課資源 機(jī)械制造基礎(chǔ)
中圖分類(lèi)號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)07(b)-0103-02
現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展使人們?cè)诓恢挥X(jué)中步入了“微時(shí)代”。利用移動(dòng)通信終端的短時(shí)間、碎片化的學(xué)習(xí)方式被越來(lái)越多的現(xiàn)代人接受,一種新穎的資源表現(xiàn)形式“微課”,因其“主題突出、情境真實(shí)、方式靈活、便于傳播、應(yīng)用簡(jiǎn)單”等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為我國(guó)信息化教育的重要焦點(diǎn)之一。本文基于高職《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程特點(diǎn),探索建設(shè)適合高職院校課程教學(xué)的微課資源,能有效推動(dòng)了教學(xué)資源的共享與應(yīng)用。
1 微課的定義
佛山市教育局胡鐵生認(rèn)為:“微課”是由多種資源有機(jī)構(gòu)成、以微視頻為主要載體和呈現(xiàn)方式、基于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的、支持多種學(xué)習(xí)方式的微型網(wǎng)絡(luò)課程資源[1]。黎加厚認(rèn)為:“微課”(亦稱“微課程”)是指有著明確的教學(xué)目標(biāo),內(nèi)容短小,時(shí)間在10分鐘以內(nèi),集中說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題的小課程[2]。焦建利則認(rèn)為:“微課是以闡釋某一知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo),以學(xué)習(xí)或教學(xué)應(yīng)用為目的,以短小精悍的在線視頻為表現(xiàn)形式的教學(xué)視頻[3]。
本文借鑒胡鐵生對(duì)微課的界定:微課是以微視頻為核心,圍繞一個(gè)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)、疑難問(wèn)題等進(jìn)行分析講解的一種學(xué)習(xí)資源。其核心是長(zhǎng)度為5~15min的微型教學(xué)視頻,并包含與該視頻內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的“微教案、微課件、微練習(xí)、微反思”等輔教與學(xué)的資源。
2 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》微課資源的建設(shè)目的
《機(jī)械制造基礎(chǔ)》是高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械類(lèi)專業(yè)一門(mén)重要的、涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)的技術(shù)技能課程,對(duì)應(yīng)于機(jī)械加工工藝員、機(jī)床操作員等崗位。課程涉及的資源信息龐大,內(nèi)容形式多樣,主要包括冷熱加工方法的原理、工藝及設(shè)備,課程緊密聯(lián)系工程實(shí)際,實(shí)踐性強(qiáng)。對(duì)于實(shí)踐加工經(jīng)驗(yàn)缺乏的學(xué)生來(lái)講,該課程內(nèi)容缺乏嚴(yán)密的邏輯性,略顯枯燥難懂,很容易讓學(xué)習(xí)者失去學(xué)習(xí)的興趣和耐心。
在Web 3.0迅猛發(fā)展的今天,筆者嘗試著利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù),為《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)一系列的微課資源,使教學(xué)資源的展示變得更加短小、精致、生動(dòng)、形象,使教學(xué)跨越時(shí)間、空間的限制,提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,提高課程教學(xué)質(zhì)量。
3 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》微課資源建設(shè)的原則
3.1 以學(xué)生為本
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,微課資源建設(shè)一定要把學(xué)生作為首要受眾。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為:知識(shí)是學(xué)習(xí)者在一定的情境下,利用必要的學(xué)習(xí)資料,借助教師和學(xué)習(xí)伙伴的幫助,通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得。因此,在建設(shè)微課資源過(guò)程中應(yīng)為學(xué)習(xí)者構(gòu)建既符合教學(xué)主題又接近真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,創(chuàng)設(shè)既能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣又有利于學(xué)習(xí)者對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行意義建構(gòu)的問(wèn)題,建設(shè)配套的微課資源,通過(guò)練習(xí)、測(cè)試、學(xué)習(xí)反思、在線討論等活動(dòng),將授課過(guò)程真實(shí)地展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前,為學(xué)習(xí)者提供真正意義上虛擬課堂,使學(xué)生在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)意義的建構(gòu)。
3.2 突出“微”特性
生活在Web3.0時(shí)代的學(xué)生,他們的注意力穩(wěn)定性在變?nèi)酢⒊掷m(xù)注意力時(shí)間在變短、認(rèn)知注意力呈現(xiàn)碎片化。為適合碎片化學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式的需求,微課的核心要素“微視頻”相對(duì)精品課、資源共享課中的視頻時(shí)間更短(通常為5~15min),其容量也較小(不足百兆),有利于網(wǎng)絡(luò)的傳播和分享。其教學(xué)設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循微型化原則,減少學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。微課的教學(xué)與傳統(tǒng)意義上的課堂講解相比,其教學(xué)主題更突出,教學(xué)內(nèi)容更具體、精煉,通常情況下一節(jié)微課只講一個(gè)知識(shí)點(diǎn),力求通過(guò)短小精悍的教學(xué)視頻讓學(xué)生學(xué)到最關(guān)鍵的知識(shí)。
3.3 注重實(shí)效性
高職類(lèi)課程的培養(yǎng)目標(biāo)是:在工學(xué)結(jié)合的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)需要,服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)、管理和服務(wù),具備一技之長(zhǎng)的高技能人才。因此高職類(lèi)微課資源建設(shè)一定要注重實(shí)效性。理論講授型微課應(yīng)以知識(shí)點(diǎn)講解為目標(biāo),切實(shí)解決教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn);實(shí)踐演示型微課應(yīng)注重程序性知識(shí)的傳授,以全真(或仿真)工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),拍攝時(shí)要充分利用校內(nèi)、校外實(shí)訓(xùn)基地,構(gòu)建真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,清晰的展示操作要領(lǐng)與工作流程。
4 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》微課資源的設(shè)計(jì)
4.1 前端分析
4.1.1 學(xué)習(xí)內(nèi)容分析
《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容主要包括:金屬材料與熱處理、金屬冷熱加工和機(jī)械加工工藝等相關(guān)知識(shí)。我們根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)要求,以“必需、夠用”的原則對(duì)該課程進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼希_(kāi)發(fā)了基于工作過(guò)程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)方式:把課程內(nèi)容分解為三個(gè)學(xué)習(xí)情境(11個(gè)課業(yè)),主要講解工程材料相關(guān)知識(shí)、金屬切削的基本規(guī)律及控制、金屬切削刀具、機(jī)加工工藝?yán)碚摗Mㄟ^(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可較全面地了解機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和與機(jī)械制造相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí);能根據(jù)工程要求正確選用常用材料及熱處理方式;能根據(jù)工藝要求正確選用金屬切削機(jī)床和加工工藝方法;掌握安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保和先進(jìn)制造技術(shù)的相關(guān)知識(shí);具備分析和檢測(cè)機(jī)制產(chǎn)品質(zhì)量的初步能力。
4.1.2 學(xué)習(xí)者的需求分析
學(xué)習(xí)對(duì)象是湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系相關(guān)專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生,其主要特征為:他們是在網(wǎng)絡(luò)影響下成長(zhǎng)起來(lái)的一代,對(duì)新事物的接受能力非常強(qiáng),喜歡尋求刺激、追求新鮮感,可以樂(lè)此不疲地從網(wǎng)上下載音樂(lè),隨時(shí)自拍并上傳照片,在QQ和微信等社會(huì)媒體上發(fā)表自己的觀點(diǎn),但難以坐下來(lái)專心讀書(shū),甚至難以專心面對(duì)面地與人聊天。他們思維活躍、創(chuàng)造性強(qiáng)。經(jīng)常求新、求變,不能安于現(xiàn)狀,善于從網(wǎng)絡(luò)上接受新信息、學(xué)習(xí)新東西,所以歡迎能方便自學(xué)的學(xué)習(xí)媒體。
4.1.3 學(xué)習(xí)者的初始能力分析
高職層次的高校錄取門(mén)檻低,學(xué)生的整體素質(zhì)不夠高,理解能力差異較大。學(xué)校的學(xué)生有的來(lái)自中職,有的來(lái)自普通高中,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和素質(zhì)參差不齊,要求學(xué)習(xí)媒體能夠因材施教。
4.2 細(xì)化知識(shí)點(diǎn)
知識(shí)點(diǎn)的概念,從不同的視角可得到不同的理解。在本文中,筆者認(rèn)為:知識(shí)點(diǎn)是教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中傳遞教學(xué)信息的基本單元,是意義相對(duì)完整的媒體(如視頻、聲音、文字、動(dòng)畫(huà)、圖畫(huà)等)相互協(xié)調(diào)以表達(dá)一個(gè)局部的邏輯意義的知識(shí)的集合。一門(mén)課程的學(xué)習(xí)可以看成是學(xué)習(xí)者對(duì)一系列知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程。
根據(jù)知識(shí)內(nèi)容的粒度大小,知識(shí)點(diǎn)可分為元知識(shí)點(diǎn)和復(fù)合知識(shí)點(diǎn),元知識(shí)點(diǎn)是指內(nèi)容結(jié)構(gòu)不可再分的知識(shí)點(diǎn),復(fù)合知識(shí)點(diǎn)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上元知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成,多個(gè)知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)知識(shí)模塊(或主題單元)。以學(xué)習(xí)情境2“加工可調(diào)支座”中的課業(yè)2.2為例,在保持知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的完整性和一致性的前提下;依據(jù)知識(shí)點(diǎn)屬性和規(guī)律及學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn),遵循教學(xué)規(guī)律,將“車(chē)刀”這一教學(xué)內(nèi)容分為:車(chē)刀的結(jié)構(gòu)、車(chē)刀的組成、車(chē)刀的幾何角度3個(gè)知識(shí)點(diǎn)(如圖1所示),車(chē)刀的組成又細(xì)分為前刀面、后刀面等6個(gè)元知識(shí)點(diǎn)(如圖2所示)。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解是相互獨(dú)立的,又是循序漸進(jìn)的,具有一定的邏輯性,筆者可以在10min左右將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解透徹。
4.3 確定微課的類(lèi)型
在對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)分之后,微課資源開(kāi)發(fā)者應(yīng)該根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)的類(lèi)型選擇合適的方法、步驟和組織形式,綜合運(yùn)用視頻、音頻、文字、圖片等多媒體素材對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行表現(xiàn),這樣才能使其更加貼近學(xué)習(xí)者,更易于被理解。目前,我們根據(jù)課程特點(diǎn)主要開(kāi)發(fā)了“理論講授型”和“實(shí)踐演示型”兩種微課,分別講解陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)。
以學(xué)習(xí)情境2“加工可調(diào)支座”中的課業(yè)2.2為例,“車(chē)刀的結(jié)構(gòu)”“車(chē)刀的組成”“車(chē)刀的幾何角度”等微課為“理論講授型”微課,這類(lèi)微課通常以語(yǔ)言傳遞信息,可采用講授法、啟發(fā)法、討論法等方式,圍繞單一知識(shí)點(diǎn),以教師為主導(dǎo)展開(kāi)教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生的知識(shí)編碼情境,采用適當(dāng)突出、強(qiáng)調(diào)、重復(fù)等呈現(xiàn)方式。“裝夾套類(lèi)零件”“鉆中心孔”“鉆孔”“車(chē)削內(nèi)孔”“攻螺紋”等微課為“實(shí)踐演示型”微課,主要講解程序性知識(shí)。這類(lèi)微課應(yīng)以活動(dòng)為載體,以直接感知或?qū)嵺`訓(xùn)練為主,其設(shè)計(jì)思路為:呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)呈現(xiàn)正例引導(dǎo)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵特征。可現(xiàn)場(chǎng)拍攝高級(jí)技師(教師)的示范操作,亦也拍拍學(xué)生的正確(錯(cuò)誤)操作,經(jīng)后期剪輯、編輯而成。
4.4 微課資源要素設(shè)計(jì)
微課的資源要素構(gòu)成,應(yīng)突破單一資源類(lèi)型的限制,形成以微視頻為核心,包含微視頻、微教案、微學(xué)案(或任務(wù)單)、微實(shí)驗(yàn)、微練習(xí)、微課件等支持性資源,以及微反思、微點(diǎn)評(píng)、微反饋等基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)衍生出來(lái)的擴(kuò)展性資源,形成一個(gè)的半結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)頁(yè)化、開(kāi)放性、情景化的完整的、動(dòng)態(tài)生成的交互性教學(xué)應(yīng)用環(huán)境,如圖3所示。
關(guān)鍵詞:機(jī)械基礎(chǔ);探索
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)04-018-01
機(jī)械基礎(chǔ)是機(jī)電類(lèi)專業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,是對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力和工程意識(shí)培訓(xùn)的主要課程,隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,也要求我們培養(yǎng)的學(xué)生具備較高的綜合素質(zhì),工程素質(zhì)是其中重要的一環(huán)。而作為在機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)中占重要地位的實(shí)驗(yàn)教學(xué),則因?yàn)閳?chǎng)地及職業(yè)技術(shù)院校基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)時(shí)壓縮等問(wèn)題得不到較好的開(kāi)展,如何在較少學(xué)時(shí)下建設(shè)高效、實(shí)用的機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)室是我們目前亟待需要解決的問(wèn)題。
一、在功能設(shè)置上,應(yīng)堅(jiān)持理論牽引、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、兼顧研發(fā)
建設(shè)符合少學(xué)時(shí)機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)室,明確其功能十分重要。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室可以滿足哪些基本教學(xué)需求,可進(jìn)行哪些方向的拓展訓(xùn)練,可支撐哪些創(chuàng)新型、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)等都是我們需要考慮的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,在專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)上,歸納起來(lái)一是要堅(jiān)持以理論教學(xué)為牽引。職業(yè)院校的實(shí)驗(yàn)室一般以對(duì)已知的理論和原理進(jìn)行驗(yàn)證為主,其目的是為幫助學(xué)員鞏固和深化學(xué)到的理論知識(shí),培養(yǎng)其操作和實(shí)踐能力,因此在建設(shè)時(shí)因充分考慮教學(xué)的哪些是重點(diǎn)內(nèi)容,盡量對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容能進(jìn)行多種手段的驗(yàn)證及原理的展示,如趣味自動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)展示、齒輪范成原理、凸輪輪廓檢測(cè)、曲柄搖桿動(dòng)態(tài)測(cè)試、帶傳動(dòng)效率測(cè)試等;二是注重學(xué)生的操作性。實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅僅是展示給學(xué)生看,也需要學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐,這是對(duì)其實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng),如通過(guò)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)意組合、平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合等獲得一定的安裝技能;在進(jìn)行分級(jí)變速、齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)的安裝、調(diào)試過(guò)程中了解齒輪減速器等常見(jiàn)設(shè)備工作的基本原理和調(diào)試方法;通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、帶鏈傳動(dòng)的搭接掌握其機(jī)構(gòu)運(yùn)行的基本原理和規(guī)律;三是注重實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)性。實(shí)驗(yàn)室既是學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的場(chǎng)所,也是教師展開(kāi)科研的場(chǎng)所,同時(shí)還是學(xué)院興趣俱樂(lè)部活動(dòng)的場(chǎng)所,實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)過(guò)程中要充分考慮這三方面的結(jié)合,在學(xué)時(shí)減少的情況下創(chuàng)建開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,為學(xué)生開(kāi)展俱樂(lè)部活動(dòng),開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供平臺(tái)。
二、在運(yùn)行模式上,堅(jiān)持高效為主,實(shí)現(xiàn)課內(nèi)課外的有機(jī)結(jié)合
建設(shè)實(shí)驗(yàn)室是為了使用,如何將建好的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備最大限度發(fā)揮作用是我們目前要解決的首要問(wèn)題。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前部分職業(yè)院校實(shí)踐學(xué)時(shí)占到總課時(shí)量的40%,以“實(shí)操、實(shí)案”為理念的實(shí)踐教學(xué)已經(jīng)深入機(jī)械類(lèi)課程教學(xué),能在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所解決的問(wèn)題就不帶入理論課堂,能讓學(xué)生動(dòng)手解決的問(wèn)題就盡量讓學(xué)生動(dòng)手。如在部分職業(yè)院校了解到,機(jī)械基礎(chǔ)課程30%都可以在實(shí)驗(yàn)室完成,采用邊講邊看、邊看邊做的形式,抽象理論與實(shí)際運(yùn)動(dòng)不脫節(jié),理論計(jì)算與動(dòng)手構(gòu)建不脫節(jié),利用最短時(shí)間最大限度的培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。同時(shí),在解決了認(rèn)知實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,綜合和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)內(nèi)仍然不夠,必須要采取課內(nèi)與課外相結(jié)合的形式,充分利用學(xué)生的課余時(shí)間,開(kāi)設(shè)興趣課堂,舉辦專題講座性實(shí)驗(yàn),大大提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率。
三、在建設(shè)方式手段上,采用場(chǎng)地建設(shè)與虛擬互補(bǔ)的形式
【關(guān)鍵詞】機(jī)械基礎(chǔ) 資源庫(kù) 多媒體
【中圖分類(lèi)號(hào)】C41 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-9646(2008)08(b)-0238-02
信息技術(shù)與課程整合是我國(guó)面向21世紀(jì)教育改革的新視點(diǎn),它與傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)有著密切的聯(lián)系和繼承性關(guān)系,同時(shí)又具有一定的相對(duì)獨(dú)立性特點(diǎn)。研究并實(shí)施信息技術(shù)與課程教學(xué)的整合,對(duì)發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)個(gè)性,構(gòu)建學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神均具有十分重要意義。教育信息化的主要任務(wù)是為學(xué)校的教育服務(wù),而建設(shè)一個(gè)豐富、優(yōu)質(zhì)、適合本地教育所需要的資源庫(kù)是教育信息化的重要保證,其中資源建設(shè)是教育信息化的核心問(wèn)題,也是教育信息化工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
校園網(wǎng)絡(luò)在各級(jí)學(xué)校的廣泛建立,為教學(xué)現(xiàn)代化提供了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。缺乏教學(xué)資源已嚴(yán)重制約著學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展,成為學(xué)校教育信息化的巨大障礙。學(xué)校網(wǎng)上教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)已迫在眉睫。
1 機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)內(nèi)容
機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)資源庫(kù)為教學(xué)活動(dòng)提供了資源共享的平臺(tái),它的最大的優(yōu)勢(shì)就在于資源的共享和再運(yùn)用。機(jī)械基礎(chǔ)系列課程教學(xué)資源庫(kù),包括了《機(jī)械制圖》、《金屬工藝學(xué)》、《工程材料》、《互換性與測(cè)量技術(shù)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程的多媒體教學(xué)資源。資源庫(kù)包括多媒體素材庫(kù)、課件庫(kù)、自測(cè)試題庫(kù)、案例庫(kù)、資料庫(kù)等。
(1)資源庫(kù)教學(xué)支撐環(huán)境建設(shè)。教學(xué)支撐環(huán)境可為遠(yuǎn)程教育的施教者和學(xué)習(xí)者提供完整的教學(xué)輔助與輔導(dǎo)工具,包括素材收藏夾、網(wǎng)絡(luò)課件協(xié)作工具、多媒體集成軟件和網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上討論、網(wǎng)上作業(yè)等教學(xué)輔助軟件及各類(lèi)教學(xué)及管理的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。
(2)多媒體素材庫(kù)建設(shè)。教學(xué)素材庫(kù)是一個(gè)具備科學(xué)性、實(shí)用性、方便性特征的大型知識(shí)庫(kù),服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè),是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育教學(xué)資源建設(shè)的重要內(nèi)容。素材庫(kù)的類(lèi)型主要有圖片素材庫(kù)、動(dòng)畫(huà)素材庫(kù)、音頻和視頻素材庫(kù)、教案庫(kù)。庫(kù)中有大量常用機(jī)構(gòu)的工作原理及運(yùn)用零部件結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫(huà)、圖像、知識(shí)點(diǎn)的介紹、機(jī)械加工工藝過(guò)程等。
(3)課件庫(kù)建設(shè)。這是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的機(jī)械基礎(chǔ)系列課程的教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施的教學(xué)活動(dòng)的總和。該庫(kù)以網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)為主體,網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)要按照一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略去組織教學(xué)活動(dòng),并搭建相應(yīng)的教學(xué)平臺(tái)和媒體素材庫(kù),實(shí)現(xiàn)開(kāi)放性、交互性、自主性、研究性和協(xié)作性學(xué)習(xí)。課件庫(kù)有機(jī)械基礎(chǔ)系列課的網(wǎng)絡(luò)課程、電子教案、學(xué)生自學(xué)自測(cè)CAI課件、實(shí)驗(yàn)MCAI課件、各門(mén)課的學(xué)習(xí)指導(dǎo)等內(nèi)容。
(4)其他專題資源庫(kù)建設(shè)。專題資源庫(kù)為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的平臺(tái),主要有自測(cè)試題庫(kù)、案例庫(kù)、資料庫(kù)、網(wǎng)上答疑、互動(dòng)交流等。自測(cè)試題庫(kù)有各門(mén)課的自測(cè)試題。案例庫(kù)有各種零部件的失效原理分析及圖像、優(yōu)秀設(shè)計(jì)、典型結(jié)構(gòu)的分析。資料庫(kù)介紹各種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、材料(金屬、非金屬材料)、各種型材、教學(xué)論文等內(nèi)容。網(wǎng)上答疑和互動(dòng)交流平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)課程輔導(dǎo)答疑,師生交流互動(dòng)。
通過(guò)對(duì)教學(xué)資源的整理、歸納并集成入庫(kù),可成為教師教學(xué)活動(dòng)的資源平臺(tái),減少了教師備課和教學(xué)活動(dòng)的難度,提高了教師的教學(xué)效率,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)了教育教學(xué)活動(dòng)的改革。
2 機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)資源庫(kù)的特點(diǎn)
機(jī)械基礎(chǔ)系列課程資源庫(kù)全面支持自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。特別是多媒體教學(xué)素材,主要包括圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等,對(duì)課程的基本概念、規(guī)律和原理進(jìn)行科學(xué)模擬,對(duì)各種現(xiàn)象、過(guò)程運(yùn)用多媒體技術(shù)進(jìn)行描繪,深入、深刻、生動(dòng)、細(xì)膩地展示認(rèn)知過(guò)程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。資源庫(kù)教學(xué)內(nèi)容完備,創(chuàng)意新穎,科學(xué)性強(qiáng),制作精美,具有可選擇、可組合、可再創(chuàng)造等特點(diǎn)和功能,為教師利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)提供了有力的資源和工具支持,不僅能夠減輕教師自己制作課件的負(fù)擔(dān),更能幫助教師擴(kuò)開(kāi)思維,提高教學(xué)水平,突破了傳統(tǒng)教學(xué)方式和時(shí)空對(duì)教師學(xué)生的活動(dòng)限制。
資源庫(kù)整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),充分發(fā)揮信息技術(shù)的交互與智能化優(yōu)勢(shì),在教學(xué)思想和資源庫(kù)的構(gòu)建技術(shù)上具有先進(jìn)性;體現(xiàn)教學(xué)改革方向,滿足教學(xué)實(shí)際需求,資源庫(kù)界面友好,操作方便,具有實(shí)用、易用的特點(diǎn);學(xué)科的相關(guān)概念、原理與規(guī)律,經(jīng)過(guò)科學(xué)模擬、構(gòu)建出“虛擬的真實(shí)”情景,實(shí)現(xiàn)認(rèn)知過(guò)程中感知、想象、推理、思想、觀念的“可視化”;根據(jù)教材內(nèi)容與教學(xué)需求的變化,實(shí)時(shí)更新和充實(shí)資源庫(kù)內(nèi)容,不斷增強(qiáng)資源庫(kù)功能,具有較強(qiáng)的開(kāi)放性。
遵循各門(mén)課程的教學(xué)大綱,與教材完全配套,并跟蹤新教材及時(shí)更新。形式多樣,包含各種媒體的資源;所有資源可以有效分離,可以重新組合,形成了一個(gè)海量的知識(shí)庫(kù)。精心組織和篩選,與學(xué)校的教學(xué)研究聯(lián)系緊密,并可以動(dòng)態(tài)增加。多種學(xué)科結(jié)合,學(xué)科之間的資源可以交叉和綜合,有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合使用知識(shí)的能力。
3 多媒體資源建設(shè)體會(huì)和應(yīng)注意問(wèn)題
(1)從實(shí)際出發(fā),避免追求表面,處處濫用。多媒體資源的作用是輔助教師的“教”;促進(jìn)學(xué)生自主地“學(xué)”;用來(lái)突破課堂教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn);提高課程教學(xué)質(zhì)量與效率。多媒體資源雖具有多媒體、超媒體的功能,但在教學(xué)過(guò)程中它僅僅是一種媒體的作用。多媒體功能的發(fā)揮是有賴于一定的條件的,并不是說(shuō)在教學(xué)中采用了多媒體就一定能改善教學(xué),更不是說(shuō)多媒體用得越多越好,還需多考慮在什么條件下用,如何使用,而不是處處濫用。
既然多媒體是為課堂教學(xué)服務(wù)的,故資源的好壞應(yīng)該體現(xiàn)在其使用效果上,使用資源時(shí),必須從實(shí)際出發(fā),注重實(shí)效。那種為了趕時(shí)髦,為運(yùn)用而運(yùn)用的做法將會(huì)造成教學(xué)的失誤。媒體的使用不再于多而在于精,恰當(dāng)運(yùn)用多媒體手段還需鉆透教材,找準(zhǔn)最佳作用點(diǎn)進(jìn)行有的放矢,起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。
(2)緊扣教材重點(diǎn),避免隨意呈現(xiàn),喧賓奪主。課程教學(xué)過(guò)程中,多媒體的運(yùn)用能夠把被感知的對(duì)象形象直觀地呈現(xiàn)出來(lái),通過(guò)音響、色彩、動(dòng)態(tài)畫(huà)等刺激學(xué)生的多種感官,不斷激發(fā)學(xué)生的興趣,使他們的注意力更為集中、穩(wěn)定、持久,思維更為積極活躍,從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。但在許多課堂實(shí)踐中,有些課件卻或多或少地偏離了教學(xué)目標(biāo)。適當(dāng)?shù)匾檬潜匾?但如果引用過(guò)多就會(huì)沖淡教學(xué)主題。在不失時(shí)機(jī)發(fā)揮媒體作用的同時(shí),還需考慮展示媒體的最佳時(shí)機(jī),以最佳的方式呈現(xiàn),從而幫助學(xué)生解決問(wèn)題,切不可隨意呈現(xiàn),喧賓奪主。
合理使用多媒體教學(xué),能有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,化抽象為具體,把難以理解的內(nèi)容或不容易觀察到的事物用媒體充分顯示出來(lái),調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)直觀功能,為突破難點(diǎn)創(chuàng)造出良好的氛圍。這樣使靜態(tài)的知識(shí)動(dòng)態(tài)化,而動(dòng)態(tài)的畫(huà)面與學(xué)生的思維活動(dòng)緊密相聯(lián),學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到發(fā)揮,思維能力和空間想象力得到發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙瑩,邰亞峰.高校校園網(wǎng)與教學(xué)信息資源庫(kù)的建立與研究.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2006,(3):87-88.
摘要:工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)在高等院校中屬于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課程,這門(mén)課程具有很強(qiáng)的理論和實(shí)用性,但是在高校日常的教學(xué)中比較重視理論知識(shí)的講述,輕視技術(shù)以及實(shí)踐方面的教學(xué),為此在新形勢(shì)下對(duì)《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)進(jìn)行改革,不僅提高學(xué)生們對(duì)《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)的興趣,而且提高了學(xué)生們的實(shí)踐能力。
關(guān)鍵詞:《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》;課程教學(xué)改革;實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)49-0085-02
一、《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程的作用
《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容有工程力學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等內(nèi)容,在工程力學(xué)基礎(chǔ)上又包含了機(jī)械零件基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)的概述、機(jī)械傳動(dòng)以及產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的圖例和剖析等。學(xué)習(xí)《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程,除了要了解一些器械零件外,更關(guān)鍵的在于設(shè)計(jì),需要通過(guò)對(duì)客觀事物的觀察,用一定的設(shè)計(jì)技巧來(lái)將工業(yè)機(jī)械中的空間和審美表現(xiàn)出來(lái),可以鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造力,將自身的思想用設(shè)計(jì)表現(xiàn)出來(lái)。雖然有的學(xué)生在之前沒(méi)有繪畫(huà)的基礎(chǔ),所以需要通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)來(lái)提高自身的設(shè)計(jì)基礎(chǔ),提高自己的設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力。在改革后的《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》的課程教學(xué),學(xué)生們培養(yǎng)了自己的工程意識(shí),對(duì)自身的設(shè)計(jì)思維和方式進(jìn)行創(chuàng)新,提高了自身對(duì)工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的方案。
二、《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》的課程教學(xué)存在的問(wèn)題
1.工程意識(shí)薄弱,對(duì)機(jī)構(gòu)及零部件認(rèn)識(shí)不足。在高校的《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》的教學(xué)中沒(méi)有為學(xué)生安排參觀的課程,因此學(xué)生對(duì)機(jī)械的了解知識(shí)通過(guò)生活中偶爾的接觸,在思想里并沒(méi)有形成較深的意識(shí),也缺少有關(guān)工程的概念。高校的《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》的教學(xué)沒(méi)有將理論的知識(shí)與實(shí)際進(jìn)行有效的結(jié)合,進(jìn)而使得教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際產(chǎn)生脫節(jié)的現(xiàn)象,不利于學(xué)生的實(shí)際操作。
2.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整。《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》是一項(xiàng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程,很多內(nèi)容比較經(jīng)典,但是由于近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)的普及使得機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)方法都有了很大的提升和進(jìn)步,人們運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì),用圖解的方法來(lái)使得教學(xué)的方式更加形象、易懂,會(huì)把解析的方法留給學(xué)生來(lái)進(jìn)行。但是在實(shí)際的教學(xué)中,教師的教學(xué)內(nèi)容都是已經(jīng)設(shè)定好的,并沒(méi)有考慮到學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況,進(jìn)而導(dǎo)致理論知識(shí)較多,實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)較少,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生重理論輕實(shí)踐。
3.教學(xué)方法和手段有需進(jìn)一步改革。傳統(tǒng)的《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容多,而且學(xué)習(xí)的時(shí)間也比較緊張,因此教師們會(huì)采用“滿堂灌”的方法進(jìn)行教學(xué),進(jìn)而讓學(xué)生沒(méi)有時(shí)間去對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行深刻的反思。雖然現(xiàn)在的教學(xué)中已經(jīng)結(jié)合了現(xiàn)代化的方式,但是也沒(méi)有讓學(xué)生更好的接觸到工程的實(shí)踐,進(jìn)而就會(huì)使得學(xué)生沒(méi)有教好的感性認(rèn)識(shí),造成自身工程意識(shí)不足,需要提高。
4.實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)偏少。《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)一般是4個(gè)學(xué)時(shí),2周的課程設(shè)計(jì),從中可以看出實(shí)踐的環(huán)節(jié)所占的時(shí)間較少,而且在實(shí)踐課程中的實(shí)驗(yàn)都是一些演示性的,缺少相應(yīng)的創(chuàng)新,所以需要增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí),在課程上也需要讓學(xué)生多接觸一些機(jī)械的模型或者是實(shí)物,這樣就可以將學(xué)生學(xué)習(xí)到的理論與實(shí)際結(jié)合,增加學(xué)生們學(xué)習(xí)的動(dòng)力,培養(yǎng)學(xué)生們的操作感。
三、新形勢(shì)下《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革
根據(jù)表可以得知課程教學(xué)改革后該課程教學(xué)方式的區(qū)別,以下是對(duì)改革后《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法描述。
1.加強(qiáng)工程教育,引入工程實(shí)例。在《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》的課程改革中,加強(qiáng)了課堂教學(xué)和工程之間的聯(lián)系,而且在新形勢(shì)下該課程的大綱中也引進(jìn)了一些比較典型的工程實(shí)例,將機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)加入到了教學(xué)的方法中,主要采取了一些大的工程為教學(xué)例子,著重要培養(yǎng)學(xué)生們的工程意識(shí)與工程的實(shí)踐能力,并且將這種教育方式與科學(xué)相融合,讓學(xué)生們可以通過(guò)工程的教學(xué)來(lái)提高自身對(duì)工程的意識(shí),而且也可以讓學(xué)生有解決問(wèn)題的能力。
2.精選和更新教學(xué)內(nèi)容。新形勢(shì)下的課程改革的思路是讓教學(xué)的內(nèi)容注重基本知識(shí)、原理和方法,在此基礎(chǔ)上增加了一些實(shí)際的課程,將近期產(chǎn)生的一些有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)中的最新成果適當(dāng)?shù)奶砑拥秸n程中,向?qū)W生們介紹與生活相關(guān)的一些新的現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)方法,最重要的是可以反映出最前沿的知識(shí)面,進(jìn)而增加課堂中所傳授的知識(shí)信息量,進(jìn)而調(diào)整學(xué)生們學(xué)習(xí)的態(tài)度,可以反映出改革后的教學(xué)效果。在之前的機(jī)械設(shè)計(jì)n程中基本上都是通過(guò)教師一人來(lái)完成的,從側(cè)面上可以看出缺少相應(yīng)的科學(xué)技術(shù),進(jìn)而會(huì)影響學(xué)習(xí)的效果。因此,在改革后的教學(xué)中加入了CAD的技術(shù),先用圖紙來(lái)設(shè)計(jì)然后逐漸的CAD化,這樣的改革可以讓學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣得到提高,而且也培養(yǎng)了學(xué)生計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力。
3.教學(xué)方法的改革。為了讓學(xué)生通過(guò)改革后的《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)后提高自己設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力和工程的實(shí)踐能力,需要教師們的教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)“精講多練、自我學(xué)習(xí)以及課內(nèi)外相結(jié)合”的方式,加強(qiáng)學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力。首先,在理論內(nèi)容的講解上要精簡(jiǎn)。本課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,因此在理論知識(shí)的講授時(shí)需要把握住其中的精華,將重要的基本知識(shí)進(jìn)行講解,總結(jié)其中的竅門(mén)進(jìn)而讓學(xué)生能更加容易的掌握,給學(xué)生們預(yù)留出更多的時(shí)間。其次,要安排相應(yīng)的練習(xí),在課堂上需要為學(xué)生們預(yù)留出一定的練習(xí)時(shí)間,這樣可以加深學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容,進(jìn)行綜合的練習(xí)可以讓學(xué)生們學(xué)會(huì)對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行總結(jié),進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用。最后,要加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師要將新舊知識(shí)進(jìn)行銜接,提出更多的新的想法,讓學(xué)生激發(fā)自身的新思想和新思維,用啟發(fā)的教學(xué)方式來(lái)代替生搬硬套的方式,讓學(xué)生的思維得到鍛煉。
4.加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)動(dòng)手能力。實(shí)踐教學(xué)是新形勢(shì)下《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革后最重要的環(huán)節(jié),因?yàn)楣I(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)課程本來(lái)就是強(qiáng)調(diào)了學(xué)生們的動(dòng)手能力。針對(duì)該課程中應(yīng)用極強(qiáng)與實(shí)踐薄弱的不相對(duì)應(yīng),應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)提高實(shí)踐的薄弱。首先要增加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室,在之前所設(shè)置的基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)的陳列室上來(lái)增加一些新型的以及典型的實(shí)物,可以和相應(yīng)的工廠聯(lián)系,對(duì)一些零部件進(jìn)行收集,增加學(xué)生對(duì)機(jī)械零件的接觸機(jī)會(huì),進(jìn)而提高自己的感性認(rèn)識(shí)。將驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上增加一些綜合型較強(qiáng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),開(kāi)設(shè)相應(yīng)實(shí)用性的方案,讓學(xué)生將自身學(xué)習(xí)的興趣提高,通過(guò)動(dòng)手設(shè)計(jì)、組裝來(lái)制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而提高學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。
四、總結(jié)
《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》課程是一門(mén)注重技術(shù)和實(shí)踐的課程,在新形勢(shì)的趨勢(shì)下對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行有效的改革,結(jié)合機(jī)械中常用的一些機(jī)構(gòu)和零件進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算。通過(guò)改革要求學(xué)生更加注重自身實(shí)踐能力的培養(yǎng),在教學(xué)內(nèi)容、方法以及手段上都進(jìn)行了有效的改革,進(jìn)而使得教學(xué)中加入相應(yīng)的工程實(shí)例,將教學(xué)的方法進(jìn)行更新,挑選精選的課程,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的應(yīng)用,最終使學(xué)生提高自身的動(dòng)手能力,為設(shè)計(jì)提高新的思路。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞] 課程設(shè)計(jì);三維模型設(shè)計(jì);UG軟件
[作者簡(jiǎn)介] 梁永江,柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程講師,工學(xué)碩士,研究方向:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造教學(xué)和設(shè)計(jì),廣西 柳州,545006
[中圖分類(lèi)號(hào)] G42 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-7723(2013)03-0079-0002
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》是高職院校機(jī)械專業(yè)設(shè)置的一項(xiàng)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),是學(xué)生首次運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其他先修課程的理論知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐。通過(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生可初步掌握簡(jiǎn)單機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)方法和步驟,可以了解機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序,熟悉和掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法及步驟,學(xué)會(huì)查找和運(yùn)用有關(guān)技術(shù)信息及資料,逐步培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力和增強(qiáng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力。
一、高職高專機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
目前,高職院校機(jī)械類(lèi)及近機(jī)械類(lèi)專業(yè)課程設(shè)計(jì)一般采用減速器為設(shè)計(jì)對(duì)象,設(shè)計(jì)題目一般為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括電動(dòng)機(jī)選型、傳動(dòng)方案選擇、v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核、減速器箱體設(shè)計(jì)、螺栓連接選型、鍵連接選型、方式設(shè)計(jì)、附件設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)的工作量為減速器裝配圖一張、齒輪和軸類(lèi)零件工作圖各一張、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。以往的教學(xué)方式也一直沿用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法:計(jì)算、查資料、圖板或Autocad繪圖。整個(gè)過(guò)程要求學(xué)生思路清晰,基礎(chǔ)知識(shí)尤其是二維制圖讀圖基本功扎實(shí),但由于高職高專的學(xué)生理論基礎(chǔ)與綜合能力相對(duì)較薄弱,設(shè)計(jì)計(jì)算、分析、繪圖能力相對(duì)較差,很多學(xué)生在繪圖的過(guò)程當(dāng)中對(duì)基本的三視圖關(guān)系解讀困難,在工程制圖時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)中零部件內(nèi)容,裝配關(guān)系不了解,導(dǎo)致信心不足及后面的胡編亂造、抄襲、敷衍了事,達(dá)不到課程設(shè)計(jì)的最終目的。
二、在課程設(shè)計(jì)中使用三維設(shè)計(jì)軟件的可行性和必要性
隨著CAD/CAM 技術(shù)的飛速發(fā)展和日益普及,基于三維模型的設(shè)計(jì)已日益發(fā)展和成熟,高職高專近機(jī)類(lèi)的專業(yè),在開(kāi)設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程及計(jì)算機(jī)輔助繪圖的同時(shí),也開(kāi)設(shè)了三維軟件如Pro/E、UG、Catia等課程。筆者多年來(lái)從事機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及三維設(shè)計(jì)軟件教學(xué),從多年的教學(xué)反饋來(lái)看,由于基于三維模型的設(shè)計(jì)相對(duì)直觀,解決了令很大一部分學(xué)生讀圖識(shí)圖的困難,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣很高。從教學(xué)的效果來(lái)看,學(xué)生用三維軟件進(jìn)行課程設(shè)計(jì)是完全可行的。但由于課程設(shè)置和學(xué)時(shí)編排困難等原因造成機(jī)械設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)軟件課程的教學(xué)始終沒(méi)有有效地結(jié)合起來(lái)。一方面,學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)時(shí)普遍感覺(jué)抽象,很多學(xué)生感覺(jué)困難甚至放棄,從而出現(xiàn)設(shè)計(jì)抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重,教學(xué)效果甚微的情況。另一方面,學(xué)生學(xué)完三維軟件后也沒(méi)有有效地加以實(shí)踐。因此,應(yīng)將三維軟件應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)甚至是后期的畢業(yè)設(shè)計(jì),可以在很大程度上提高高職高專學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的積極性,實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的最終目的,也能將三維設(shè)計(jì)軟件有效應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì),培養(yǎng)出能適應(yīng)CAD/CAM 技術(shù)的飛速發(fā)展、適應(yīng)企業(yè)新技術(shù)快速發(fā)展的高技能人才。
三、UG軟件為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)提供的功能
(一)三維實(shí)體建模與修改
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)邊計(jì)算、邊修改、邊畫(huà)圖的三邊設(shè)計(jì)過(guò)程,畫(huà)圖與計(jì)算修改是互相補(bǔ)充,交叉進(jìn)行的,一些零件的尺寸可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式獲得,但有一些零件的尺寸則需要通過(guò)畫(huà)圖、即裝配后根據(jù)結(jié)構(gòu)才能確定。如減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,因?yàn)橄潴w中大部分尺寸的確定都是和其他零件尤其是軸系零件安裝定位的整體設(shè)計(jì)要求相關(guān)聯(lián)的,很容易出現(xiàn)嚴(yán)重的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤卻難以發(fā)現(xiàn)的情況,發(fā)現(xiàn)后修改也相當(dāng)困難,有時(shí)甚至需要重新畫(huà)圖。
UG軟件的裝配建模是用于產(chǎn)品的模擬裝配,支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。即在裝配過(guò)程中可以直接建立和編緝組件,一邊裝配一邊建立組件,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題并進(jìn)行修改,所有修改直接反映到組件部件文件;也可以獨(dú)立創(chuàng)建單個(gè)組件部件,然后添加到裝配體中,一旦對(duì)組件部件進(jìn)行了修改,所有引用該組件的裝配體自動(dòng)更新。這就為機(jī)械設(shè)計(jì)的邊畫(huà)圖邊修改的交叉進(jìn)行提供了技術(shù)便利。
(二)裝配與拆裝動(dòng)畫(huà)
UG軟件的裝配爆炸圖能將裝配體中的組件沿指定的方向和距離偏離原來(lái)的實(shí)際裝配位置,用來(lái)表達(dá)裝配體中各組件的裝配關(guān)系。此外,UG軟件提供的裝配序列可以使用戶控制一個(gè)裝配體的裝配和拆卸順序,并可以創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)模擬組件的安裝和拆卸過(guò)程。教師可以在指導(dǎo)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用裝配爆炸圖對(duì)減速器箱體中的零件裝配關(guān)系進(jìn)行很輕松的講解,學(xué)生做完設(shè)計(jì)后也可以對(duì)成果進(jìn)行裝配演示,極大程度改變了傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)中學(xué)生不理解,教師不知如何教的現(xiàn)狀。
(三)出具裝配及零件的二維工程圖
課程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是在裝配圖的繪制上,學(xué)生由于空間與平面的思維轉(zhuǎn)換能力不足,不管是手工繪圖還是Autocad繪圖,常出現(xiàn)讀圖制圖困難的情況。而UG軟件的二維工程圖紙可以由三維模型自動(dòng)生成,且圖紙嚴(yán)格地與三維模型相關(guān),設(shè)計(jì)的三維模型有修改會(huì)及時(shí)反映到二維工程圖中,輔助學(xué)生進(jìn)行三維與二維之間的轉(zhuǎn)換,從而也鞏固和提高了學(xué)生的二維平面圖的讀圖制圖能力。
四、運(yùn)用UG軟件進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施辦法和建議
教師在課程設(shè)計(jì)中所起的作用主要是引導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì),教會(huì)學(xué)生查資料的方法,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力及與其他小組成員協(xié)同合作的能力。減速器的零件設(shè)計(jì)中,很多零件是標(biāo)準(zhǔn)件,教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件的外掛建立如螺栓螺母齒輪的三維模型,以減輕學(xué)生建立零件的負(fù)擔(dān),從而將更多的精力放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)最終要以一定的設(shè)計(jì)結(jié)果表現(xiàn)出來(lái),傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生最終上交的設(shè)計(jì)結(jié)果材料包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、一張減速器裝配圖和若干張零件圖,設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定多數(shù)是以只看圖紙的方式,而運(yùn)用UG軟件輔助進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)最大的弊端與多數(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助繪圖一樣,很容易發(fā)生學(xué)生之間互相抄襲的現(xiàn)象。所以,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行分組,每組學(xué)生給定不同的數(shù)據(jù)。此外,設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定方式,采用成果匯報(bào)及答辯、平時(shí)設(shè)計(jì)表現(xiàn)相結(jié)合的方式。答辯過(guò)程中師生間的相互交流是教師評(píng)定設(shè)計(jì)質(zhì)量高低最有效的手段。通過(guò)答辯老師能夠發(fā)現(xiàn)總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程中所存在的問(wèn)題,同時(shí)也是學(xué)生自我檢驗(yàn)的最有效的方式,通過(guò)答辯鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言組織和表達(dá)能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生宏觀地看待問(wèn)題的能力和總結(jié)能力。
五、結(jié) 語(yǔ)
在CAD/CAM技術(shù)迅猛發(fā)展的形勢(shì)下,高職高專的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)方式也要相應(yīng)地進(jìn)行改革與創(chuàng)新,在課程設(shè)計(jì)中運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,進(jìn)一步開(kāi)闊學(xué)生工程設(shè)計(jì)思路,提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)水平與設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力,能夠很大程度地激發(fā)高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的興趣,全方位提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出真正意義上的高技能技術(shù)人才。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 段成燕,劉喜平,等.基于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式下機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的探討[J].價(jià)值工程,2010,(29).
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)目標(biāo);分層分類(lèi);運(yùn)用分層教學(xué)
在教學(xué)活動(dòng)中倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與,倡導(dǎo)在教師的正確引導(dǎo)下,學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)、參與和實(shí)踐,提升對(duì)機(jī)械專業(yè)的認(rèn)知程度,逐步形成正確的機(jī)械思維。機(jī)械專業(yè)教學(xué)面向不同層次的學(xué)生,因此在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)針對(duì)學(xué)生的接受能力以及個(gè)性特點(diǎn),采取分層分類(lèi)的教學(xué)方法開(kāi)展教學(xué),不再過(guò)于強(qiáng)調(diào)理論推導(dǎo)、論證和知識(shí)的灌輸性,而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的教學(xué)感受,只有這樣才能夠有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)
開(kāi)設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的目的是讓學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的機(jī)械知識(shí),提升學(xué)生的機(jī)械思維能力與機(jī)械運(yùn)用能力。為了實(shí)現(xiàn)高等教學(xué)機(jī)械人才的培養(yǎng)目的,教師要明確技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)要求,還原機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最原本的特征,讓學(xué)生理解機(jī)械經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成知識(shí)的過(guò)程。同時(shí)根據(jù)企業(yè)對(duì)于機(jī)械人才標(biāo)準(zhǔn)的反饋,進(jìn)一步明確機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)要求,實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置的優(yōu)化。將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程涉及到的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、理論力學(xué)等課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新安排,實(shí)現(xiàn)機(jī)械理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,將掌握基礎(chǔ)知識(shí)、理論運(yùn)用以及機(jī)械技能作為教學(xué)的重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)的發(fā)展。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程分層分類(lèi)教學(xué)方法
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是較為專業(yè)、復(fù)雜的課程,涉及到知識(shí)面較為廣闊,對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求較高。但由于不同的學(xué)生學(xué)習(xí)能力是不相同的,因此有必要針對(duì)不同水平的學(xué)生開(kāi)展分層分類(lèi)教學(xué)。例如,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程分層分類(lèi)教學(xué)分班是按學(xué)生上學(xué)期或上學(xué)年的綜合排名分A、B班,A班為學(xué)習(xí)能力接受較好的學(xué)生,B班為學(xué)習(xí)能力接受一般的學(xué)生。對(duì)于B班教學(xué)主要以基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)為主。以齒輪教學(xué)為例,讓學(xué)生掌握齒輪的定義、常見(jiàn)的損壞形式、齒輪中心距和傳動(dòng)比的計(jì)算,要求學(xué)生對(duì)于這些基礎(chǔ)內(nèi)容要熟練地掌握。對(duì)于A班教學(xué)主要以能力提升為主,要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下進(jìn)行能力拓寬,能夠運(yùn)用知識(shí)去解決實(shí)際的工程問(wèn)題。同樣以齒輪教學(xué)為例,要求學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)內(nèi)容前提下,能夠結(jié)合實(shí)踐完成齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
三、分層分類(lèi)教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的具體運(yùn)用
(一)針對(duì)不同水平的學(xué)生開(kāi)展啟發(fā)式教學(xué)
啟發(fā)式教學(xué)在任何教學(xué)階段都應(yīng)該放在首位,這是因?yàn)槿说恼J(rèn)知影響著人對(duì)事物的看法和觀點(diǎn),機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、極限測(cè)量、機(jī)械制造技術(shù)等課程都可以采用啟發(fā)式教學(xué)。教師設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)應(yīng)根據(jù)班級(jí)學(xué)生的實(shí)際情況,將教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵問(wèn)題提出來(lái)讓學(xué)生多加思考,并針對(duì)不同水平的學(xué)生開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生沿著教學(xué)主線進(jìn)行開(kāi)放性思考。例如在進(jìn)行齒輪知識(shí)教學(xué)時(shí),教師可以讓B班學(xué)生們學(xué)習(xí)思考齒輪有哪些種類(lèi),不同類(lèi)型的齒輪有哪些特性?常見(jiàn)的齒輪損壞類(lèi)型有幾種,分別發(fā)生在什么樣的場(chǎng)合?什么情況下齒輪可以和軸做成一體?齒輪的安裝定位方式有哪些,怎樣才能保證齒輪的安裝定位準(zhǔn)確可靠?對(duì)于B班學(xué)生主要是幫助學(xué)生理解最基本的齒輪知識(shí),讓學(xué)生能夠?qū)τ邶X輪形成較為直觀的認(rèn)識(shí)。對(duì)于A班學(xué)生則在B班教學(xué)的基礎(chǔ)上,提問(wèn)大齒輪和小齒輪的強(qiáng)度計(jì)算以及如何進(jìn)行設(shè)計(jì)?設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的相關(guān)問(wèn)題如何解決?教師通過(guò)層層設(shè)問(wèn),將學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,學(xué)生根據(jù)老師設(shè)置的問(wèn)題進(jìn)行思考,讓學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題,最終解決問(wèn)題。同時(shí)也提出了按學(xué)生學(xué)號(hào)個(gè)位數(shù)分組的教學(xué)方法,教學(xué)效果很好。
(二)增設(shè)多樣化教學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
太過(guò)單一的教學(xué)形式以及教學(xué)方法會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生一種疲憊。學(xué)生有自己的思考方式、對(duì)于社會(huì)、學(xué)習(xí)都有自己的想法,會(huì)形成一種自我認(rèn)知的心理。學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)已經(jīng)不再是對(duì)于更廣闊知識(shí)的追求,更多的是看重一些實(shí)際的應(yīng)用。教師需要運(yùn)用多樣的教學(xué)方法,盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),想辦法讓學(xué)生去挑戰(zhàn)、去探索難題,增添學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高自身的學(xué)習(xí)水平。對(duì)于B班學(xué)生教學(xué)來(lái)說(shuō),要以學(xué)生為中心,將學(xué)生作為教育的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),把握住學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。站在學(xué)生的立場(chǎng),去精心地編排課件,用心構(gòu)思教學(xué)方式。運(yùn)用情景教學(xué),讓學(xué)生自己準(zhǔn)備課件或者學(xué)習(xí)課題,上臺(tái)來(lái)講述自己的學(xué)習(xí)觀點(diǎn),使學(xué)生參與到教學(xué)中去,作為學(xué)習(xí)主體存在;對(duì)于A班學(xué)生來(lái)說(shuō)要注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,激發(fā)學(xué)生的求知欲與探索欲,以平面四桿機(jī)構(gòu)知識(shí)學(xué)習(xí)為例,以四桿機(jī)構(gòu)四桿長(zhǎng)度之間的關(guān)系來(lái)判斷四桿機(jī)構(gòu)屬于雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)還是曲柄搖桿機(jī)構(gòu),讓學(xué)生去分析四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)時(shí)如何沖過(guò)死點(diǎn),每個(gè)桿件在運(yùn)動(dòng)中的速度、角速度以及受力情況都是怎么樣的,增設(shè)多樣化教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(三)改革目前的考核方法
教師要注重考核檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)掌握情況,監(jiān)測(cè)教學(xué)成果的重要環(huán)節(jié)。在教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握最基本的理論知識(shí),更要讓學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、思考能力、自我總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力,這些綜合能力才能體現(xiàn)出學(xué)生綜合素質(zhì)。為了更好地提升考試的作用效果,應(yīng)該針對(duì)不同水平的學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的測(cè)試。對(duì)于B班學(xué)生的測(cè)試要以書(shū)本上的基礎(chǔ)知識(shí)為主,要求學(xué)生對(duì)于基本知識(shí)、概念、理論能夠掌握,并能夠?qū)⒒A(chǔ)知識(shí)與生活生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來(lái),熟練運(yùn)用基本知識(shí);對(duì)于A班學(xué)生的測(cè)試,應(yīng)該包含各個(gè)方面的考核,才能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度以及運(yùn)用程度。可以包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、大作業(yè)、實(shí)踐創(chuàng)新能力等,這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)過(guò)程中的以人為本思想,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在考試中,應(yīng)該加大開(kāi)放性試題以及實(shí)驗(yàn)性試題在總分?jǐn)?shù)中的比例,引導(dǎo)學(xué)生不斷在學(xué)習(xí)過(guò)程中注意觀察,不斷思考,細(xì)心總結(jié)。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。
(四)加強(qiáng)繪圖軟件分層教學(xué)
繪圖軟件是機(jī)械類(lèi)專業(yè)必須掌握的軟件,只有學(xué)生掌握了CAD、UG、CAXA、SolidWorks等繪圖軟件后,才能夠?qū)C(jī)械件有更為清楚的認(rèn)知。對(duì)于B班學(xué)生可以要求其必須掌握CAD的基本操作,對(duì)CAD繪圖的快捷鍵、圖層的設(shè)置、線型線寬的調(diào)整、塊插入等命令要熟練掌握。在學(xué)生掌握基本的繪圖命令后,可以讓學(xué)生去繪制一些較為復(fù)雜的機(jī)械零件,再結(jié)合繪圖中的全剖、旋轉(zhuǎn)剖、半剖、階梯剖、向視圖等內(nèi)容,從而以一種循序漸進(jìn)的情感教學(xué)方式幫助學(xué)生掌握CAD繪圖技術(shù);對(duì)于A班級(jí)學(xué)生則不僅要求其掌握CAD,同時(shí)要求其對(duì)SolidWorks、ProE、CATIA等三維軟件也能夠熟練運(yùn)用,并能夠運(yùn)用三維軟件進(jìn)行機(jī)械件的設(shè)計(jì)。通過(guò)零部件相互之間的位置以及配合關(guān)系,在保證零部件之間配合的前提下,完成零部件設(shè)計(jì)。除此之外在通過(guò)施加裝配約束以及裝配分析,可分析裝配體各零部件之間的關(guān)系,同時(shí)通過(guò)隱藏(顯示)某些零部件,進(jìn)而清晰地顯示出裝配體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。機(jī)械專業(yè)是制造行業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè),機(jī)械專業(yè)人才不僅要擁有專業(yè)的機(jī)械理論知識(shí),而且還需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這就對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)提出了較高要求。通過(guò)運(yùn)用分層分類(lèi)教學(xué)法,有針對(duì)性地幫助學(xué)生提升機(jī)械理論實(shí)踐能力,加快學(xué)生對(duì)于機(jī)械新理論、新方法的掌握,從而有效促進(jìn)機(jī)械人才的培養(yǎng)。
作者:王宏臣 單位:淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]陸萍,董玉平.機(jī)械設(shè)計(jì)課程CAI系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社科版),2009.
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)方法;教學(xué)質(zhì)量;教學(xué)改革
Reform and practice on experiment teaching of independent colleges
Tang Keyan, Zheng Fei
Chengdu University of Technology, Leshan, 614000, China
Abstract: Aiming at the contradiction between the more teaching contents of basis of mechanical design and the less class time, and meanwhile combined with the talents training objective, the teaching methods were discussed by putting forward some effective means as following: strengthening the introduction class, using the heuristic and interactive teaching, fully using the multimedia technology, summing up and summarizing well, using contrast method reasonably and so on. The students’ initiative and enthusiasm were stimulated. And the teaching effects and teaching quality have been improved.
Key words: basis of mechanical design; teaching methods; teaching quality; teaching reform
高等教育肩負(fù)著人才培養(yǎng)、服務(wù)社會(huì)的重要責(zé)任,為了適應(yīng)21世紀(jì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要,各高校必須培養(yǎng)更多的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才,使之具備一定的專業(yè)技術(shù)技能和新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)能力。21世紀(jì)初,教育部啟動(dòng)了“新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程”項(xiàng)目,其目的是深化教育改革,全面推進(jìn)素質(zhì)教育,開(kāi)展人才培養(yǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃研究[1]。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是一門(mén)介紹機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的課程,它是以組成機(jī)器的常用機(jī)構(gòu)及通用零部件為研究對(duì)象的學(xué)科[2]。課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生設(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)定以及運(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)的能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力[3,4]。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作為機(jī)械專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是學(xué)生由基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)的重要橋梁和紐帶,具有承前啟后的重要作用,在人才培養(yǎng)中占有舉足輕重的地位。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程涉及內(nèi)容繁雜,且具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)改革和課程體系調(diào)整,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課已成為我院的一門(mén)優(yōu)秀課程。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和教學(xué)改革的進(jìn)一步深化,課程教學(xué)內(nèi)容也在不斷更新和增加,但課時(shí)卻在不斷減少,導(dǎo)致課程內(nèi)容多和學(xué)時(shí)少之間的矛盾愈加突出。因此,如何采用靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,使他們?cè)谳^短的時(shí)間內(nèi)更好地掌握基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)又具有一定的基本技能,是當(dāng)前教師在課程教學(xué)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。
1 重視緒論課教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在緒論課中,需要闡述課程的重要性,重點(diǎn)是介紹本課程的研究?jī)?nèi)容,即機(jī)器中常用的機(jī)構(gòu)和通用零部件的工作原理和設(shè)計(jì)方法。如果僅采用傳統(tǒng)的掛圖或教學(xué)模型,難以全面展現(xiàn)出機(jī)器和機(jī)構(gòu)的特征,因此,應(yīng)綜合運(yùn)用動(dòng)畫(huà)、視頻、錄像等現(xiàn)代教學(xué)手段,將具體的機(jī)械產(chǎn)品,如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)、起重機(jī)等的結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)過(guò)程清晰地展示給學(xué)生,從而在課程講授之初,激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)其積極性,后續(xù)學(xué)習(xí)的效果將大大提高。
2 認(rèn)真?zhèn)湔n,精心組織教學(xué)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)具有“內(nèi)容多,零件類(lèi)型多,公式、參數(shù)、圖表多”以及實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),但課程學(xué)時(shí)數(shù)卻在不斷減少,這就要求教師必須認(rèn)真?zhèn)湔n,精煉教學(xué)內(nèi)容,精心組織教學(xué)過(guò)程。教學(xué)內(nèi)容的少而精并不是單純地減少教學(xué)內(nèi)容,而是要針對(duì)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì),以人才培養(yǎng)目標(biāo)和市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,恰當(dāng)?shù)鼐x教學(xué)內(nèi)容,科學(xué)地組織教學(xué)內(nèi)容,因材施教。因此,必須明確課程的基本教學(xué)要求,有目的性和針對(duì)性地精選教學(xué)內(nèi)容,各章內(nèi)容看似相互獨(dú)立,實(shí)則存在一定的聯(lián)系,在講授時(shí)可打破教材章節(jié)的先后次序,對(duì)教學(xué)內(nèi)容合理調(diào)整,做到主次分明、邏輯嚴(yán)密,教學(xué)效果會(huì)更好。教師要認(rèn)真?zhèn)湔n,精心組織教學(xué)過(guò)程,重點(diǎn)考慮如何引出問(wèn)題,怎樣分析問(wèn)題,如何解決問(wèn)題并得到什么結(jié)論,以問(wèn)題吸引學(xué)生的注意力,注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際并將理論知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
教師講授時(shí),既要做到胸有成竹、信心滿滿,也要注重語(yǔ)言簡(jiǎn)明扼要、生動(dòng)活潑,語(yǔ)調(diào)抑揚(yáng)頓挫、緩急有度,多引用生活中常見(jiàn)的事物或現(xiàn)象說(shuō)明問(wèn)題,同時(shí)還要恰如其分地使用肢體語(yǔ)言,活躍課堂氣氛,學(xué)生自然就會(huì)覺(jué)得生動(dòng)、形象、有趣,提高學(xué)習(xí)興趣和效果。
3 采取啟發(fā)式、互動(dòng)式教學(xué)方法
學(xué)生是教學(xué)過(guò)程的主體,而教師起主導(dǎo)作用,因此,傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)難以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。啟發(fā)式、互動(dòng)式教學(xué)則能使師生之間由單向的傳授關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)關(guān)系,教師通過(guò)設(shè)置啟發(fā)性問(wèn)題能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,從而提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生的主體地位得以充分體現(xiàn),真正實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)。啟發(fā)式、互動(dòng)式教學(xué)要求教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中要精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,如在講解曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)特性時(shí),可以先采用模型或動(dòng)畫(huà)演示,讓學(xué)生有一定的感性認(rèn)識(shí),然后提問(wèn)學(xué)生:踩踏縫紉機(jī)腳踏板時(shí),為什么有時(shí)會(huì)踏死呢?以此調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考,找出問(wèn)題的原因和本質(zhì)。在講解齒輪傳動(dòng)能將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)時(shí),可以提問(wèn)其他傳動(dòng)形式是否也能夠?qū)崿F(xiàn)相同的運(yùn)動(dòng)功能。采用啟發(fā)式、互動(dòng)式教學(xué)方法,拉近了師生之間的距離,學(xué)生會(huì)覺(jué)得更加自然和親切,心情更加愉悅,更容易理解和掌握課程教學(xué)內(nèi)容。
4 合理運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)
多媒體教學(xué)以其信息量大、形象直觀、交互性強(qiáng),課堂教學(xué)輕松活潑、效率高等優(yōu)點(diǎn),而廣泛應(yīng)用于各類(lèi)課程的教學(xué)過(guò)程中。多媒體教學(xué)已成為一種重要的現(xiàn)代教育手段,對(duì)于促進(jìn)教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量具有重要作用。如在講授平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí),可通過(guò)多媒體課件和相關(guān)的動(dòng)畫(huà),生動(dòng)形象地演示桿長(zhǎng)的變化、機(jī)架的改變與四桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型的變化規(guī)律。又如在講解機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制時(shí),通過(guò)形象逼真的動(dòng)畫(huà),可將原本難以理解的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)關(guān)系生動(dòng)地展示出來(lái),使學(xué)生更容易理解和接受。再如在介紹四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),多媒體教學(xué)能將設(shè)計(jì)結(jié)果通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真演示所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況,以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在介紹設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的輪廓曲線時(shí),多媒體教學(xué)可以將設(shè)計(jì)的輪廓曲線展示成實(shí)際的凸輪機(jī)構(gòu),并演示機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程,幫助學(xué)生從理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)變,不但提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,而且增加學(xué)生的成就感[5]。
采用多媒體手段進(jìn)行教學(xué)時(shí),多媒體課件作為教師與學(xué)生之間的重要信息傳遞載體,其質(zhì)量直接影響教學(xué)效果。多媒體課件應(yīng)能正確表達(dá)課程基本知識(shí)內(nèi)容,突出重點(diǎn)和難點(diǎn),具有一定的藝術(shù)性,但應(yīng)避免過(guò)于花哨和凌亂,以免影響教學(xué)效果。圖片素材應(yīng)按照教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì),并盡可能自己動(dòng)手繪制;動(dòng)畫(huà)素材要使抽象復(fù)雜的問(wèn)題變得形象、直觀,演示效果要好。最重要的是要將多媒體教學(xué)與黑板板書(shū)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),教師在講解的過(guò)程中,不能一直對(duì)著屏幕念教案,對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容、重要的概念及公式等,應(yīng)用板書(shū)加以闡述和強(qiáng)調(diào),同時(shí),多媒體課件應(yīng)隨著學(xué)科知識(shí)的發(fā)展適時(shí)增加新的內(nèi)容,便于學(xué)生及時(shí)了解學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。
5 做好歸納總結(jié)和合理對(duì)比
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)各章節(jié)內(nèi)容比較獨(dú)立,學(xué)生難以系統(tǒng)地理解和掌握。實(shí)踐證明,對(duì)各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要的歸納總結(jié),使學(xué)生對(duì)本章知識(shí)有一個(gè)宏觀的理解和把握,能夠大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,能夠產(chǎn)生良好的教學(xué)效果,是一種十分有效的教學(xué)方法。如可將常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)歸納總結(jié)為:機(jī)構(gòu)基本組成―分類(lèi)與聯(lián)系―工作原理及運(yùn)動(dòng)規(guī)律―特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合―設(shè)計(jì)方法(圖解法和解析法);而對(duì)于各種機(jī)械傳動(dòng)零部件,則可總結(jié)為:功能特點(diǎn)、類(lèi)型、工作原理―失效形式―受力分析―設(shè)計(jì)準(zhǔn)則―強(qiáng)度計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。通過(guò)歸納總結(jié),一些原本看似凌亂無(wú)關(guān)的知識(shí)內(nèi)容變得富有邏輯和條理,不僅提高了課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和整體性,也有助于加深學(xué)生的理解。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程每一章內(nèi)容都有新的概念、公式等,而且公式繁多,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易產(chǎn)生厭倦和畏難情緒,難以有效地消化吸收,學(xué)習(xí)效果不佳。采用對(duì)比法進(jìn)行教學(xué),對(duì)照學(xué)生已熟悉的知識(shí)進(jìn)行新知識(shí)的講授,學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí),又復(fù)習(xí)鞏固了已學(xué)過(guò)的知識(shí),能夠有效地幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中建立有機(jī)的知識(shí)體系。例如:在講解蝸桿傳動(dòng)時(shí),將新授知識(shí)與斜齒輪傳動(dòng)進(jìn)行對(duì)比可發(fā)現(xiàn),普通蝸桿傳動(dòng)可看做是斜齒輪傳動(dòng)―螺旋傳動(dòng)―蝸桿傳動(dòng)演變得到的,從而使學(xué)生理解斜齒輪傳動(dòng)與蝸桿傳動(dòng)的異同點(diǎn),對(duì)蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、失效形式、選材原則有清晰的輪廓[6]。教師進(jìn)行講解時(shí),只需針對(duì)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn),重點(diǎn)講清蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)即可,而無(wú)需過(guò)多地介紹設(shè)計(jì)公式。
6 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程體系的重要組成部分,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)既有助于學(xué)生深刻理解和掌握所學(xué)的理論教學(xué)內(nèi)容,又有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐能力。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和設(shè)備比較陳舊,大多是演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生基本是被動(dòng)地做實(shí)驗(yàn),缺乏積極性和主動(dòng)性,對(duì)實(shí)驗(yàn)失去了興趣。因此,必須積極改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,更新實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目重新優(yōu)化組合,刪除落后的、不合時(shí)宜的演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,只保留一些必要的項(xiàng)目,同時(shí)針對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)一些綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。新體系主要包括基礎(chǔ)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)表1)[7]。
表1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)層次與項(xiàng)目
除上述教學(xué)方法外,還有很多行之有效的教學(xué)方法。如在講解齒輪范成法加工實(shí)驗(yàn)時(shí),可以采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方法,帶領(lǐng)學(xué)生到校內(nèi)實(shí)習(xí)工廠參觀齒輪的加工過(guò)程,現(xiàn)場(chǎng)解答學(xué)生的疑問(wèn),幫助學(xué)生更好地掌握這一知識(shí)點(diǎn)。此外,還應(yīng)注重加強(qiáng)課程學(xué)習(xí)與工程實(shí)際的結(jié)合,多將工程實(shí)際問(wèn)題作為例題進(jìn)行講解,重點(diǎn)講授結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及影響因素,對(duì)公式的應(yīng)用簡(jiǎn)單介紹即可。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室也是一種有效的方法,學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件及自身的興趣愛(ài)好和知識(shí)水平,在教師指導(dǎo)下,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,自行擬定實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)后,自己選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備,搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),完成實(shí)驗(yàn)操作,并進(jìn)行總結(jié),這樣不但鍛煉了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,而且提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,也有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。師生之間建立平等和諧的關(guān)系對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義,教師與學(xué)生之間是一種相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā)、共同探索、共同進(jìn)步的關(guān)系,建立兩者之間的新的更富現(xiàn)代氣息和人文精神的共處關(guān)系,才能真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)[8]。
7 結(jié)束語(yǔ)
教學(xué)方法是保證教學(xué)具有鮮活生命力的關(guān)鍵,只有不斷地在教學(xué)實(shí)踐中探索總結(jié)、改進(jìn)和提高,才能進(jìn)一步提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法靈活多樣,教師在講授時(shí)應(yīng)根據(jù)授課內(nèi)容、授課對(duì)象等的不同,合理采用教學(xué)方法,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性得到最大限度的激發(fā),學(xué)生的主體地位得到充分展現(xiàn),提高分析和解決問(wèn)題的能力。為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)工程應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo),需繼續(xù)努力探索,進(jìn)一步深化教學(xué)改革。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:造型 仿真 虛擬模型庫(kù)
1 概述
機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是工科類(lèi)各專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課,為了直觀教學(xué),使學(xué)生更快掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,擴(kuò)展學(xué)生的思維,一般教學(xué)中普遍采用實(shí)物教具模型、多媒體課件輔助教學(xué),這些教學(xué)手段雖然可以在一定程度上增強(qiáng)教學(xué)的直觀性,但還存在許多不足。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展,搭建計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái),構(gòu)建虛擬模型庫(kù),建立虛擬實(shí)驗(yàn)室,將在教學(xué)中發(fā)揮更大的作用。應(yīng)用虛擬模型庫(kù),學(xué)生既可以在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上動(dòng)手操作,也可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比,學(xué)生能夠更加直觀地理解學(xué)習(xí)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)興趣,得到更好的學(xué)習(xí)效果。
2 課程的教學(xué)現(xiàn)狀
目前,機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,利用實(shí)物教具模型、多媒體課件等手段輔助教學(xué),這些教學(xué)手段存在以下幾方面的問(wèn)題:①實(shí)物模型不易攜帶,且易損壞,不便于保管[1],課堂上不可能學(xué)生人手一件,由于課時(shí)的原因,學(xué)生不可能仔細(xì)研究模型,不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不佳。②實(shí)物模型更新速度慢,成本高,舊模型基本沒(méi)有再利用的價(jià)值,造成很大浪費(fèi)[2]。③機(jī)械部件組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理的教學(xué)中,對(duì)于教材中靜態(tài)的裝配圖、原理圖,不能完整地表達(dá)機(jī)械部件的所有結(jié)構(gòu),不能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)演示,學(xué)生看圖、讀圖困難[3],不利于學(xué)生準(zhǔn)確掌握教學(xué)內(nèi)容。
3 虛擬模型庫(kù)的特點(diǎn)
與實(shí)物教具模型、掛圖和多媒體課件相比,虛擬模型庫(kù)有以下特點(diǎn):①虛擬模型庫(kù)儲(chǔ)存在虛擬實(shí)驗(yàn)室的電腦或U盤(pán)中,比實(shí)物模型、掛圖攜帶方便,不易損壞,便于保管,學(xué)生不僅可以在課堂中觀看,課下還可以在自己的電腦中觀看。②虛擬模型庫(kù)比教學(xué)實(shí)物模型和掛圖更新?lián)Q代容易,且可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)改變虛擬模型的結(jié)構(gòu),既避免了因舊模型沒(méi)有利用價(jià)值而造成的浪費(fèi),又可以提高學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。③虛擬模型庫(kù)能夠完整地表達(dá)機(jī)械部件的所有結(jié)構(gòu),給學(xué)生的學(xué)習(xí)提供方便。
4 虛擬模型庫(kù)的構(gòu)建
構(gòu)建基于造型與仿真軟件的虛擬模型庫(kù)需要有一些的軟、硬件條件的支持,硬件需要一個(gè)具有50臺(tái)計(jì)算機(jī)的機(jī)房作為教學(xué)課堂,軟件需要UG.NX、Pro/E/、ADAMS等軟件。利用三維造型軟件的實(shí)體造型功能,把教學(xué)中的截割體、相貫體、常用件、標(biāo)準(zhǔn)件及部件等匯聚起來(lái),將實(shí)體造型的各構(gòu)件裝配成各種機(jī)構(gòu),建立起虛擬模型庫(kù)。建立的模型庫(kù)不僅模型精度高、質(zhì)感好、形象逼真、色彩豐富、能夠進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)演示、運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析、仿真干涉檢查,而且可直接調(diào)用實(shí)體模型,實(shí)時(shí)修改實(shí)體模型的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu),大大提高了學(xué)生的空間思維能力、想象力和創(chuàng)新能力。構(gòu)建虛擬模型庫(kù)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)資源共享。模型庫(kù)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,學(xué)生在課后學(xué)習(xí)中遇到困難,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)打開(kāi)模型庫(kù),尋找相同、相似的模型進(jìn)行觀察,鞏固課堂的知識(shí)。另外,學(xué)生可以通過(guò)將自己的繪圖與模型庫(kù)中對(duì)比,檢驗(yàn)自己的讀圖、繪圖能力,有助于學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),從而提高學(xué)習(xí)效果。
4.1 建立基礎(chǔ)模型庫(kù)。在UG.NX、Pro/E/、ADAMS軟件的支持下建立基礎(chǔ)模型庫(kù),庫(kù)中的圖形文件成為零件庫(kù)的原形零件文件。
4.2 創(chuàng)建衍生模型庫(kù)。創(chuàng)建形狀結(jié)構(gòu)相似而略有不同的模型庫(kù),其特點(diǎn)是便于學(xué)生比較不同形狀結(jié)構(gòu)的圖形繪制和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況。如創(chuàng)建剖切面位置不同的剖切零件、不同的疊加情況下的零件、構(gòu)件不同組合的機(jī)構(gòu)(兩種不同插秧機(jī)、牛頭刨床、顎式破碎機(jī)等),利于學(xué)生觀察實(shí)際零件和機(jī)構(gòu),觀察不同情況下圖形的繪制情況和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
4.3 創(chuàng)建新模型庫(kù)。在教學(xué)中,教師可以根據(jù)學(xué)生的想象力實(shí)時(shí)改變零件、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),快速制作教學(xué)模型,提高學(xué)生的空間想象能力和創(chuàng)新能力。
4.4 機(jī)械教學(xué)模型庫(kù)的應(yīng)用。學(xué)習(xí)相貫線、截交線和組合體時(shí),為幫助學(xué)生想象,一般利用模型輔助教學(xué),每個(gè)實(shí)物模型是固定的結(jié)構(gòu),難以實(shí)時(shí)地、任意地控制,利用模型庫(kù)不僅可以觀察模型的結(jié)構(gòu)、組合體的形成過(guò)程、截交線或相貫線的形成及變化趨勢(shì)等,而且可以實(shí)時(shí)改變模型庫(kù)中模型的結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生舉一反三,提高空間想象力;學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)件、常用件、零件圖、裝配圖,學(xué)生按照實(shí)物想象裝配體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的繪制比較困難,利用模型庫(kù)可以動(dòng)態(tài)演示裝配體的裝配過(guò)程,使學(xué)生仔細(xì)觀察裝配體中零件之間的裝配關(guān)系,把握裝配體的特點(diǎn)和要求,必要時(shí)還可剖切模型,讓學(xué)生觀察模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
5 結(jié)論
基于造型和仿真軟件的虛擬模型庫(kù),具有成本低、操作靈活、修改更新方便、便于觀察模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系、易于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析等優(yōu)點(diǎn),改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式,克服了傳統(tǒng)實(shí)物教具模型和普通多媒體課件的不足。在教學(xué)中,教師利用模型庫(kù)組織、指導(dǎo)學(xué)生觀察和學(xué)習(xí),學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的空間想象力、觀察能力和創(chuàng)造力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,造型與仿真軟件的廣泛應(yīng)用,虛擬模型庫(kù)在機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用將更加廣泛。
參考文獻(xiàn):
[1]陳靜.基于VB環(huán)境下的教學(xué)模型庫(kù)的開(kāi)發(fā)與研究[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào),2007,4:115-120.
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