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機械原理和機械設計是機械專業的兩門主干課程,因此這兩門課的教學工作就顯得比較重要。機械類課程的特點就是機械零部件種類比較多,相對比較復雜。在機械原理和機械設計課程的教學過程中,運用立體化教材可以對教學進行輔助,使教學更加形象、生動,從而提高課堂教學的效果。
1 立體化教材簡介
立體化教材主要是指通過現代教育技術,將多種具有相互作用的媒體和資源有效整合,從而形成的更加直觀形象的教材。立體化教材就外在形式來講可以分為紙質教材、電子資料、音像制品和網絡出版物等種類。立體化教材不僅能夠滿足教育市場的需求和教學的需要,而且可以促進教學改革,改變教學方式,提升教學能力。立體化教材主要由主教材、學習指導書、參考書和試題庫等內容組成,這幾種教材相互配合、共同作用,促進課堂教學的實施。以下我們就重點介紹機械原理、機械設計課程立體化教材的幾種形式。
2 機械原理、機械設計課程立體化教材的主要形式
2.1 CAI課件
CAI課件是一種教學系統,它主要通過三維動畫和仿真等技術對教學內容進行呈現,最終達到教學的目的。同時CAI課件還是一種計算機軟件,它是相關專業人員專門開發的、用于教學的單獨運行軟件,該軟件主要包括圖形、圖像、動畫、聲音和文本等媒體素材,對于提高課堂的教學效果和提高授課效率都有很大的幫助。機械原理和機械設計等課程由于包含許多復雜的機械結構和機械運動,傳統的教學方法不能很好展示,因此運用CAI課件可以把這些機械零部件的結構和運動過程更好地展示出來,更加有利于教學。CAI課件還可以在教師、同學之間相互傳閱,方便快捷,避免了頻繁更換光盤等麻煩。
2.2 電子教案
電子教案在現代的教學活動中得到了廣泛的應用,它不僅能夠供教師在課堂上教學使用,而且能夠方便學生在復習的時候使用。教學內容通過電子教案展現出來,更加生動形象,不僅能夠激發學生的學習興趣,拓展學生的思維,而且能夠改變教師傳統的教學方式,控制教學節奏,優化教學效果。此外,幻燈片等電子教案在實際應用的過程中,教師可以根據實際情況和需要進行修改,可操作性強,能夠滿足不同層次的學生和學校教師的需要。在機械原理和機械設計等課程的教學過程中,電子教案的應用比較廣泛,但是要想能夠發揮更好的教學效果,電子教案的制作應該具有更高的要求。比如在教學的過程中,教師應該合理地控制好教學的進度,這就要求電子教案能夠過程放慢或者過程加快,以適應教師教學的節奏。因此,要想使電子教案更好地發揮作用,我們就應該對電子教案的制作更加合理、更加完善。
2.3 試題庫
試題庫不僅包括大量的試題,還應該包括整個試題管理系統。試題庫管理系統不僅能夠根據不同學科和章節自定義目錄,而且能夠對試題進行編輯,這樣我們就可以快速方便地對試題進行錄入。對于學校而言,試題庫軟件能夠快速生成一份完美的試卷,這樣就可以把老師從繁瑣的命題工作中解放出來,不用再為出題、命題而煩惱。利用試題庫,教師可以根據大綱的要求和實際需要,給學生提供在線測試。試題庫還能夠很好地實現教考分離,為教學質量評估創造好的條件,因此我們應該合理地利用試題庫資源。在機械原理和機械設計的教學過程中,教師可以通過試題庫生成一份試卷,讓學生完成,以達到檢驗學生的學習成果和教師的教學效果的目的。此外,教師可以把與機械原理和機械設計相關的典型例題錄入試題庫管理系統,學生通過試題庫完成這些試題,避免以后在這些問題上出現錯誤。
2.4 網絡課程
網絡課程同樣是立體化教材的主要形式之一。隨著計算機網絡技術的發展,網絡課程在教學的過程中起到越來越重要的作用。網絡課程主要是以網頁的方式為使用者呈現,它是學生通過網絡進行遠程學習的教材,對于學生的自主學習、課外輔導等方面都有很大的作用。
完整的網絡課程主要包括教學內容系統、虛擬實驗系統和學生檔案系統。教學內容系統主要包括教學目標、教學內容、教學計劃、多媒體素材等方面,它是網絡課程的主要組成部分,學生進行網上學習主要就是通過教學內容系統實現的。虛擬試驗系統主要是指教學過程中的實驗情景、結果呈現、數據分析等。學生檔案系統主要包括學生的密碼、個人賬號等。大力發展網絡課程不僅是教育信息化建設的需要,而且是教學模式改革的需要和創新人才培養的需要,因此大力推廣網絡課程具有十分重要的意義。在機械原理和機械設計的學習過程中,學生可以利用網絡課程進行自主學習,對沒有聽懂的內容可以在網上多看幾遍,這樣不僅鍛煉了學生的自主學習能力,而且拓寬了學生的思維,使學生對知識的學習更加有興趣,學習效果也得到了很大提升。
3 機械原理、機械設計課程立體化教材的主要特點
3.1 利用先進教學手段充實教學內容
由于機械原理和機械設計等課程屬于比較傳統的課程內容,因此課程內容上面變化不大。通過立體化教材和先進的教學手段,可以使教學內容更直觀、更形象、更具體,使學生對學習更有積極性,更加愿意主動學習。立體化教材還可以對機械原理和機械設計課程中的內容全新闡述,賦予課程內容新的理解,拓寬學生的思維角度。對于課程原文中一筆帶過的概念和內容學生如果有不理解的地方,可以通過立體化教材進行更深入的學習,這無疑增加了學生的課外輔導,使學生的知識體系更加完善。此外,有一些高等出版社研制開發的新教材還加入了最新的科研成果,使學生隨時關注科技發展的新動態,這樣可以讓學生更加關注各項科技成果在機械行業中的應用,增加機械專業學生的自豪感,激發他們的學習興趣。
3.2 利用網絡課程鍛煉學生的自主學習能力
目前來說,我國大力開展素質教育。素質教育的實施注重學生的全面發展,隨著教學改革的不斷深入,部分課程的基礎內容被大量削減,同時新的教育政策要求學生更加自主地學習。尤其是我國的大學教育,傳統的教學方式已經不能滿足社會發展的需要,現代社會要求的是更加自主的學習。網絡課程能夠為學生提供自主學習的平臺,有效彌補教師課堂講授內容的不足,為學生提供更為廣闊的學習空間。學生可以登錄相關的網站下載關于機械原理和機械設計課程的資料,這樣可以為自主學習提供很好的幫助。學生還可以在網上找到機械課程方面的試題,自我在線檢測答疑。網絡課程可以有效地鍛煉學生的自主學習能力,彌補了課堂教學中存在的不足,使很多優秀的學生變得更加優秀,沒有掌握好相關專業知識的學生能夠提升自己的學習效果。此外,有一些比較抽象復雜的機械原理,學生在課堂上難以理解,這時候就可以通過網上的視頻、動畫展示等資料來對這些難題進行逐一破解。
3.3 利用輔助教材補充主教材內容
對于機械專業的學生來講,機械原理和機械設計這兩門課程非常重要,是整個專業課的基礎課程。然而,要想在機械行業有所發展,單單掌握這兩門課程是遠遠不夠的,因此需要輔助教材發揮作用。機械原理和機械設計這兩門課程傳授的僅僅是理論上的知識,沒有與實際情況具體結合,因此遠遠不能滿足學生專業發展的需要。
3.4 緊密結合課程內容和體系的改革進行立體化教材建設
機械原理和機械設計的立體化教材建設必須與課程的內容和體系的改革進行結合,才能發揮出作用,提高教學效果,提升教學效率。在進行立體化教材建設時,不能脫離了機械課程的實質,要圍繞著教學內容和教學本質進行教材建設,否則不僅不能使教學效果提高,還會起到相反的作用。此外,機械原理和機械設計的立體化教材建設還應該與我國教育體系的改革相結合,適應新時代培養機械類人才的要求。立體化教材的建設還應該不斷推陳出新,打破固有的教材模式,在教材的設計上講究創新,使教材更加直觀形象、容易理解。此外還應該體現立體化教材設計的人性化,使學生更喜歡這種立體化教材的方式,這樣才能激發學生的學習興趣,改變學生的學習方式,使學生更加愿意學習,更加積極地探索新的學習方法和思路,從而最終提高教師課堂的教學效果,提高教學效率。
關鍵詞:工程力學 機械設計基礎 單缸內燃機 課程改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2011)30-0332-02
一、機械工程基礎課程的現狀及問題
“機械工程基礎”課程是我院針對一年級學生設置的專業核心課程,包括工程力學與機械設計基礎兩部分,教學總數78學時。
該課程的總體目標是使學生獲得常用機械的工作原理、使用手冊和有關規范、設計機械傳動裝置和簡單機械等等方面的能力。為今后在產品設計、產品加工、檢驗和設備維護等崗位群所需要的職業資格打下良好的基礎。同時也需要通過本課程的學習獲得必要的方法能力及社會能力,使學生具有職業發展和遷移的能力,即具有持續發展和終身學習的能力。
機械工程基礎是根據高技能人才培養發展的需要和課程改革的要求應運而生,它在教學計劃中起著承先啟后的作用,是學生由偏重理論學習向結合工程實踐學習的過渡和轉折點;對建立學生工程意識、培養學生分析問題解決問題的能力、養成學生嚴謹的工作作風起到了潛移默化的作用。應該說它不僅具有較強的理論性,同時具有較強的實踐性和應用性。
然而現在的機械工程基礎課程還是以理論為主,理論與實踐沒有緊密聯系,甚至有些脫節;而且在課時大幅減少的情況下,機械工程基礎又分割成了工程力學與機械設計基礎兩部分,這兩部分也沒有緊密關聯。作為教學效果,學生總是反應沒有學會,如果嚴格要求,一般的班級不及格率要超過40%。這樣的效果是很成問題的。
二、模塊化的項目作為解決方案
其實,工程力學與機械設計基礎兩部分之間有一個人所共知的聯系,那就是工程力學可以為具體零件的設計服務,機構傳動也為力學提供了最鮮活的例證。但是目前的課程中也沒有太多體現。一直采用的是以課堂理論教學為主的教學模式,實踐教學環節的薄弱導致了學生在實際操作中存在許多不足之處。究其原因,主要是由于傳統的教學模式存在著先天不足。單調的教學手段降低了學生主動學習的興趣,統一的教學內容和教學要求忽視了學生個體之間的差異。在以往教學改革實踐中,強調理論聯系實際,但只是在開始時將課程內容刻意地分為理論教學和實踐教學兩個部分,或者只是通過減少理論教學時間和增加實踐教學時間,然后在實施過程中又機械地加以疊加。因此,這種改革只是一種形式上的改革,只有從突破傳統模式上著手,才能從根本上改變這種狀況。
首先,在課程的總體順序上進行調整,傳統的機械工程基礎是先講工程力學(又包括靜力學和材料力學),后講機械設計基礎。其實材料力學在本課程中主要是為機械零件的設計來服務。現在可將兩部分融合起來學習。具體的做法是機械設計分成單元模塊與工程力學交替學習,而且是將機械設計部分放在前,工程力學在后的順序進行。
其次,在課程的內容上突出對學生職業能力的訓練,理論知識的選取緊緊圍繞工作任務完成的需要來進行,同時又充分考慮了高等職業教育對理論知識學習的需要,并融合了相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求。項目設計以單缸內燃機的拆裝和性能分析、車床主軸箱的拆裝和性能分析、齒輪減速器的拆裝和設計為線索來進行。教學過程中,要通過校企合作,校內實訓基地建設等多種途徑,采取工學結合的形式,充分開發學習資源,給學生提供豐富的實踐機會。教學效果評價采取過程評價與結果評價相結合的方式,通過理論與實踐相結合,重點評價學生的職業能力 。
學習性工作載體以減速器、單缸內燃機、車床主軸箱(自行車、電動車、小型縫紉機、修鞋機、牛頭刨可作為替代項目)等典型機械來完成。比如單缸內燃機項目涵蓋了多種機構,是培養學生知識、技能、職業態度較好的工作平臺,有助于開闊學生的視野、開發思維、運用相關的專業知識解決問題。再比如一個車床主軸箱就涵蓋了以上幾門學科的內容:從輪系――主軸,這中間涉及齒輪、軸等零件的尺寸確定,涉及齒輪、軸等零件的材料和熱處理方式的選擇,涉及齒輪、軸等零件的結構圖,涉及齒輪、軸等零件的加工工藝,涉及軸上零件裝拆、軸承選擇,涉及輪系傳動比、末輪轉速計算等。通過對各學科知識間的綜合,將原本孤立的知識重新整合起來,形成系統,有利于進一步提高學生分析問題和解決實際問題的能力。
這些項目能覆蓋課程大部分學習內容,通過工作任務的實施,引導學生的學習過程,設置典型工作任務的學習情境,學生在實施學習情境的過程中,能結合課程教授的知識,形成和加強運用力學知識及簡單機械設計的能力。我們又提供了一些具有一定趣味性和實用性的機器(如踏板車和切割機等),作為興趣小組在課余或假期時間完成的工作任務載體。
綜上所述,可以形成如下的學習安排:
這樣安排的好處是學生學到任何一部分,都有相應的伸手可及的實例。
課堂的組織與實施作為力學與機械設計部分可以區別進行。作為機械設計部分,以內燃機為例,首先分析內燃機的結構及組成,拆裝舊機,了解更多的機構及零件,內燃機中連桿機構的簡圖繪制及自由度分析,觀察其運動特點、分析連桿機構的動力特性。
新的教學模式實行后,“教室”的概念必將淡化,也將沒有理論課和實訓周的區別。新的教學模式中,項目課程是以將來工作任務和內容為參照點設置課程名稱,根據專業課程目標和涵蓋的工作任務要求,確定課程內容和要求,訓練學生應獲得的知識、技能與態度。這樣無論從課程名稱還是教學內容都將與市場聯系得更加密切。
三、教學組織與實施
我們建立了“多樣式課堂”,學習過程緊貼操作員和管理員的職業崗位培養目標;“多樣式課堂”,包括多媒體教室,力學實驗室、多功能機械拆裝實訓室,一體化教室、企業的生產現場、校內各個實訓基地,按照不同的教學內容,設計以教師為主導、學生為主體的引導式、參與式、互動式、開放式、自學式等多樣化的教學過程;采用案例教學、直觀教學、現場教學等多種教學方法;采用板書、實物模型、示教板、投影儀、電子教案、電教片、多媒體課件等靈活多樣的教學手段,實現傳統的教學手段與現代教育技術手段的并用,使教學內容不再抽象難懂,在教學中要積極改進教學方法,按照學生學習的規律和特點,從學生實際出發,以學生為主體,充分調動學生學習的主動性、積極性。
注重各種軟件的開發和利用,如“教學視頻”、“在線答疑”、班級 QQ群等,讓學生置身于網絡學習平臺中,積極自主地完成該課程的學習,為提高學生知識和技能提供了有效途徑。置身實踐性教學環境,在實地感悟―實踐―掌握所學知識,課程計劃逐步按照實現教、學、做結合,理論與實踐一體化,實訓、實習等教學環節的合理設計。
總而言之,新的課程教學體系以機械認識―機械設計―機械研究―機械創新為主線,把創新大賽中反映出的創新能力所需的理論知識、專業技能反饋到教學、實驗、實踐等各個環節中,從源頭挖掘大學生創新的潛能,著重培養學生的工程實踐能力、團隊協作能力和綜合創新能力。
參考文獻:
[1]張水香.基于創新教育的《機械設計基礎》課程改革初探[J].中小企業管理與科技,2009,(1):157.
關鍵詞:機械制圖;精品課程;應用型人才培養;實踐教學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)15-0094-03
機械制圖課程是工科類各專業學生必修的一門技術基礎課,在生產實踐中充當著機械工程與產品信息的載體,在工程界起著表達、交流設計思想的語言作用。其教學目的是通過本課程的學習,培養學生以國家標準為基礎繪制、閱讀工程圖樣的能力,從而使學生掌握一般機械圖紙的設計方法及步驟,培養學生一定的機械設計能力,以及對工程實際問題的分析和解決能力,在學生能力培養培養中占有重要的位置。基于《機械制圖》是研究機械圖樣繪制和閱讀規律與方法的一門科學,由于該課程的教學質量關系重大,為了提升課程教學效果,以適應社會對應用型工科高素質人才的需要,幾年來,我們課程組對機械制圖課程進行精品課程建設,并以加強能力培養為導向,對課程的教學及實踐環節進行了多方面的改革和探索,取得了一定成效,得到了學生們及同行的認可。
一、課程教學改革措施
1.創新課程教育理念。“機械制圖”是一門研究繪制和閱讀機械圖樣的技術基礎課。所謂機械圖樣,是指準確地表達機件(機器或零、部件)的形狀和尺寸以及制造和檢驗該機件時所需要的技術要求的圖紙。機械圖樣是人們表達設計思想、傳遞設計信息、交流創新構思的重要工具之一,也是現代工業生產部門、管理部門和科技部門中的一種重要的技術資料,在工程設計、制造、施工、檢驗、技術交流等方面有著極其重要的地位,因此,機械圖樣被喻為“工程界的語言”。設置“機械制圖”課程的目的,是培養學生繪制和閱讀機械圖樣的基本能力,即通過該課程學習,使學生掌握繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法,培養學生的形象思維能力,因而本課程是一門既有系統理論又有較強實踐性的技術基礎課。
然而,在本課程的教學中,學生普遍存在的難點是,難以建立“實物”與“圖樣”之間的形象思維,這樣直接導致的問題是,見到機件實體難以表達出正確的圖樣,而見到圖樣后又難以想象出對應的空間實體。為培養和發展學生的空間思維和空間想象能力,在教學中,我們貫徹“從空間到平面,再回到空間”(即實物圖樣實物,見圖1)的教育理念,即重視實體空間幾何關系的分析以及空間幾何元素與其投影之間的相互關系,并通過一系列繪圖、看圖練習,進行歸納總結與分析,使學生掌握繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法,取得較好教學效果。
2.改革和更新課程教學內容。為了適應應用型工科人才培養的需要,課程組對傳統《機械制圖》課程內容進行改革,故將傳統的“畫法幾何”(以初等幾何和正投影法為基礎,把空間幾何體用平面圖樣表達出來,從而在平面圖樣上解決空間幾何問題)、“機械制圖”(以國家標準為基礎繪制、閱讀工程圖樣的能力)與現代繪圖技術“計算機輔助繪圖”(以交互式計算機繪圖為重點,介紹AutoCAD繪圖軟件,使學生通過學習能夠繪制各種機械圖樣)三門課程進行融合,組建為新的“機械制圖”課程,為此,并將新“機械制圖”課程內容設計為六大模塊,分別為:制圖基礎(介紹國家制圖標準、繪圖工具使用)、投影理論(介紹基本幾何要素投影、組合體投影、軸測圖)、表達方法(介紹視圖表達、剖視剖面表達、尺寸標注)、專業制圖(介紹標準件常用件、零件圖、裝配圖)、繪圖技術(介紹尺規繪圖與測繪、計算機輔助繪圖技術)、計算機繪圖基礎(介紹計算機繪圖系統的組成與配置、交互式繪圖軟件使用等),教學實踐結果表明,課程新內容的設計符合應用型工科人才培養的需要,并取得較好教學效果。
3.加強課程的直觀教學。為了提高課程的教學效果,在學校的支持下,課程組建設出了“機械制圖模型室”,即配設了相關的教學模具,建設了多錐體、多柱體、基本體、疊加體直觀模型庫和相關的典型零件與裝配圖掛圖庫,這些直觀教學用具建設既為課程中的空間點、線、面投影等較為抽象問題的講授提供了幫助,又為零件構形等直觀教學提供了基礎。利用這些資源作為輔助教學手段,提高了學生的認知水平和教學效果。所建設出的機械制圖模型室,不僅為增強學生對正投影法原理、點線面的投影規律的理解,以及基本體與疊加體、立體表面截交線、相貫線的認識與理解提供了有效幫助,而且通過這些資源作為輔助教學手段,能夠較好提高學生對機械零件的認知水平和教學效果。
4.改革課程教學方法和教學手段。改革了傳統的“粉筆+黑板”授課方式,將先進的教育思想和科技含量高的現代教育手段引入課堂教學。為此,課程組先后開發出《機械制圖》課程多媒體課件30余集、素材庫60余件、動畫片20余集。采用多媒體課件教學,能充分發揮課件容量大、密度高、信息廣泛等優勢,內容生動、直觀逼真,有利于提高課堂教學效果。將計算機輔助教學以及多媒體課件引入課程教學中,并取得了較好的教學效果。配合本課程的省、校級精品資源共享課程建設,課程組利用多媒體和計算機網絡技術建設出“機械制圖”課程立體化教材和教學支撐系統,并在校園網上建設出本課程的網站,列示了本課程的各種教學資源,為學生對本課程的學習提供了較好的教學資源和環境。此外,將本課程的部分章節視頻教學錄像鏈接在校園網上,為學生學習提供幫助。
5.加強課程的實踐教學。為了加強學生本課程計算機繪圖能力的實踐教學,在學校的支持下,我院建設了為“機械制圖”課程教學專用的CAD機房和計算機輔助設計(CAD)開放實驗室,為學生的繪圖上機實踐教學和計算機繪圖能力培養提供了便利。為增強學生的動手能力和識圖繪圖能力,教學中還加強了課程的實驗內容,先后開出了“軸套類零部件測繪”、“減速器裝拆與測繪”、“虎鉗的裝拆與測繪”等實踐教學項目,并利用CAD機房建設了三維動畫庫,以提高學生的機件測繪與繪圖能力。
6.將計算機輔助繪圖全面引入“機械制圖”課程教學。為適應計算機技術的廣泛應用和現代工程設計的需要,本課程將計算機輔助繪圖全面引入“機械制圖”課程教學中,主要以國際著名繪圖軟件AutoCAD使用為基礎,培養學生的計算機繪圖能力。同時,并將三維實體繪圖軟件的應用引入課堂教學,使計算機繪圖技術的表達形式更加生動、直觀,極大激發了學生對本課程的學習興趣和學習積極性。為了增強學生的計算機繪圖能力,課程組利用計算機輔助設計(CAD)開放實驗室條件,每學期利用課外時間分別開設了AutoCAD、Solidworks等與“機械制圖”課程緊密聯系的選修課程,進一步培養和提高學生應用計算機繪圖能力和計算機輔助設計軟件的能力。
7.舉辦CAD技能競賽,提高學生現代設計技能。在我院計算機輔助設計(CAD)開放實驗室建成后,在工學院的支持下,從2012年開始,課程組每年舉辦一次“西安外事學院CAD技能大賽”,學生參賽熱情高、參賽人數多,有力地促進了學生對本課程的學習興趣,提高了學生現代設計技能。
8.促進學生獲取CAD設計資格證書。為了適應計算機繪圖技術的飛速發展,保證計算機繪圖教學的與時俱進,以促進應用型本科技術人才的培養,在學校的支持下,2008年我院成功申辦了陜西省唯一的SolidWorks考試認證中心,使我校成為陜西省唯一的Solidworks考試認證中心的主考院校,主要用于我國計算機繪圖員職業技能的鑒定工作。為此,在計算機繪圖教學中,除了以AutoCAD為主體教學軟件以外,還向學生開出了“SolidWorks計算機輔助設計”選修課,以提高學生對CAD軟件的應用能力。幾年來,每年使多名學生獲得“全國信息化工程師崗位技能證書”(全國信息化應用能力考試――AutoCAD機械設計考試)和“SolidWorks操作技能證書”,為學生就業提供了重要技能。
9.建設精品課程,實現優質教育資源共享。利用建設省、校級“機械制圖”精品資源共享課的時機,在校園網上,建設出了“機械制圖”精品共享資源,包括課程介紹、教師隊伍、教學方法與手段、教學大綱、實踐教學大綱(典型零部件測繪)、授課教案(電子課程教案)、多媒體課件(ppt格式)、教學資源庫(課程圖片庫、電子掛圖、三維動畫庫、電子模型庫、視頻庫等)、習題集、模擬試題庫、參考文獻、教學法研究、教學效果與成果(校外專家評價、學校教學督導專家評價、校內同行評價、學生評價等)、教學錄像、學生典型的二維CAD零件圖及裝配圖作品集、典型CAD三維實體造型的作品集、學生獲得的相關CAD操作技能證書等,為高校師生和社會學習者提供了內容豐富的優質課程教學資源,實現了優質資源的公開、共享和交流。
10.積極建設精品教材,服務課程教學。1988年11月,前國家教育委員會頒發的《高等學校教材工作規程(試行)》中指出:“高等學校教材是體現教學內容和教學方法的知識載體,也是深入教學改革,提高教學質量的重要保證。”幾年來,課程組一直十分重視并積極加強精品教材及其輔助教材的建設工作,以便為課程教學提供優秀的知識載體和工具。2014年,課程組主編出版教材兩部:《機械制圖礎》、《機械制圖習題集》(西南交通大學出版社,2014);幾年來,課程組還參編出版課程輔助教材三部:《UG NX4 CAD精通篇》(化學工業出版社,2006)、《AutoCAD2007機械設計實例精解》(化學工業出版社,2008)、《AutoCAD2010實例教程》(西北工業大學出版社,2010)。這些教材在“機械制圖”課程教學和應用型人才培養中均發揮了重要作用。
二、課程教學的實踐效果
在加強能力培養的“機械制圖”精品課程教學改革與實踐中,課程組先后取得的主要實踐成果如下:
1.先后獲得校級教學成果獎4項:《機械制圖》教學內容的整合與更新(校教學成果優秀獎,2009.3);機械制圖與AutoCAD一體化教學模式研究(校教學成果優秀獎,2012.12);緊貼應用型人才培養需要,機械基礎系列專業基礎課程改革與建設(校教學成果獎一等獎,2012.12);應用型工科人才培養的課程建設與改革(校教學成果獎一等獎,2015.7)。
2.完成校級教改項目3項:《機械制圖》教學內容的整合與更新(2009B5);以教促學――以學生為中心的交互式教學法在省級精品課教學中的應用研究(2015B9);融合第二課堂,提升CAD能力,推進工程制圖教學改革與實踐(2015B10)。
3.2012年4月,本課程獲得校級精品課程;2013年12月經專家評選,被省教育廳批準為“陜西省省級精品資源共享課”。
4.主編出版課程精品教材兩部:《機械制圖基礎》、《機械制圖習題集》;參編出版課程輔助教材三部:《UG NX4 CAD精通篇》、《AutoCAD2007機械設計實例精解》、《AutoCAD2010實例教程》。有力支持了本課程的教學需要和學生CAD技能培養的需要。
5.建設出“機械基礎系列”專業基礎課校級優秀教學團隊一支;課程組一位教師被表彰省級教書育人先進個人;一位教師獲得校教學名師獎;先后有四名教師獲校優秀教師和校先進個人。
作為應用型本科院校的一門重要技術基礎課,“機械制圖”課程的教學改革對培養具有較強設計實踐能力和創新能力的應用型人才具有重要的促進作用。幾年來,課程組在培養應用型本科技術人才的實踐過程中,對“機械制圖”課程的教學內容、教學方法、實踐性教學環節以及增強學生能力培養上進行了一些改革與探索,已取得較好的教學效果,這不僅提高了本課程的教學質量,而且還先后獲得了校級精品課程和省級精品資源共享課程,出版的精品教材和課程輔助教材已得到全國多所高校的使用,教學實踐證明本課程的改革是成功的,對應用型工科人才的能力培養起到了積極作用。
參考文獻:
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關鍵詞:機械設計基礎;項目化教學;理實一體化;教學資源庫
作者簡介:姚彩虹(1968-),女,山西芮城人,廣西機電職業技術學院機械工程系,副教授。(廣西南寧530007)
基金項目:本文系廣西機電職業技術學院2011年教研教改立項課題“基于校企合作高職院校實訓基地建設研究”的部分研究成果。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0085-02
“機械設計基礎”課程旨在培養學生掌握基本分析方法、選擇常見機構和選擇一般工作條件下常用參數范圍內的零部件的能力,并初步具有設計一般機械零件的能力,從而培養學生創新思維和創造能力。該課程不僅為學生后續專業技能的掌握打下良好的理論基礎,而且也能使學生在今后從事專業工作時,直接運用它去分析和解決實際技術問題奠定堅實基礎。因此,“機械設計基礎”課程是高職院校機械類專業一門重要的專業基礎課,也是從理論性、系統性較強的基礎知識向實踐性較強的專業知識過渡的核心課程。
該課程不僅具有理論性、實踐性和綜合性很強的特點,而且與前續課程關系密切,尤其眾多的概念、數學關系式和煩瑣的分析方法,對基礎薄弱及“淡化理論,崇尚技能”的高職學生而言,難以激發學習興趣;如果沿用傳統的教學模式,教學效果往往事倍功半,因此,探討“機械設計基礎”課程改革具有十分重要的現實意義。
一、“機械設計基礎”教學中存在的主要問題
1.高職學生綜合素質下滑顯著,教學面臨嚴峻挑戰
近年來,隨著高校不斷擴招,高職生源質量持續下降,學習積極性不高。另外,學生缺乏明確的定位和職業規劃,局限于就業的兩極化認識誤區:其一,反正將來只是當毫無技術含量的一線操作工,理論知識學與不學沒關系,學好學壞一個樣;其二,思想比較浮躁、急功近利、好高騖遠,缺乏嚴謹求實的學風,未能充分認識到知識和技能的重要性。由此,學生對相關學科的基礎知識的掌握不扎實,對學科之間的交叉理解能力不強。“機械設計基礎”是一門綜合性較強的專業基礎課程,它綜合運用了工程力學、機械制圖、金屬工藝學、公差配合與技術測量等課程內容,而且要求學生還要有一定的計算分析能力。學生普遍把“機械設計基礎”視為最難學的課程之一。
2.理論和實踐脫節,知識與技能缺乏良性互動
“機械設計基礎”課程具有概念多、公式多、符號多、名詞多、圖表多和系統性差、邏輯性差的特點,容易出現理論教學抽象乏味現象。而所開設的實驗課和課程設計,或停留在驗證層面,或流于形式,缺乏具有實用價值的真實項目作為支撐,學生的學習激情難于觸發。由于理論教學和實踐教學未能充分銜接,學習興趣不斷淡化,知識和技能難于提升。
二、教學改革措施
1.重構課程體系,優化教學內容
隨著科學技術的快速發展和生源狀況的改變,高職教學內容必須改革。遵循高技能人才成長發展規律,以學科建設、專業建設的崗位群及職業能力為依據,重新制訂課程標準、教學計劃和教學內容。
“機械設計基礎”課程教學內容具有較強的實踐性,與工程實踐聯系密切,在教學過程中應結合工程實際。按照基于工作過程的理念進行課程開發和設計,用專業課程中學生加工制造的產品為載體,進行課程內容的規劃設計,科學設計學習性工作任務,讓學生在真實的設計工作中掌握相關知識和技能,培養學生的創新工程意識。
2.教學方法和教學手段的改革
(1)改進教學方法。好的教學內容只有通過好的教學方法和形式與之相結合,才能收到好的教學效果。傳統的課堂教學中簡單強調知識的傳授,只專注于知識的詮釋,其教學方式限制了學生的思維,使得學生忘記了思考,只是被動地聽課,最終導致學生對問題的理解不夠深刻、記憶不夠牢固、應用脫節,教學效果不好。為此,應在下面三方面有所突破。
1)把單向傳授改為雙向傳遞。為了提高課堂教學效果,教師在向學生傳授知識和技能的同時,接受來自學生的反饋,提倡互問互答的討論式、互動式教學方法。教師通過學生的反饋信息,及時了解學生掌握情況,并促進教學方法的進一步完善,實現教學互促,提高教學質量。
2)改變單一的“滿堂灌、填鴨式”的教學方法,采用引導式、啟發式、參與式等多種教學方法,實施探究式教學。在教學過程中,引導學生積極思考、提出問題、分析問題、解決問題,不僅能充分調動學生的學習積極性,而且也培養了學生的邏輯思維方法和創新意識。
3)實施理―實一體化、工學結合的項目教學法。本課程的主要內容來源于實踐,應用于實踐,有著非常深刻的工程實際背景,因此在教學過程中,應注重結合實際工程實踐,做到理論與實踐相結合。根據現代教育教學理念,實施理―實一體化教學,使實踐教學與理論教學互相滲透、互為補充,為學生更好地理解基礎知識、提高實踐技能、培養創新意識提供良好的平臺,也為實施項目教學奠定了基礎。
項目教學法不僅能實現理論與實踐有機結合、局部與整體結合、課堂及學校內外結合、分析問題與解決問題相結合,也能充分調動學生的主觀能動性,貫徹“教師為主導,學生為主體”的現代教育思想。而且,項目教學能讓學生充分領略完整的工程項目鏈條,通過分析、解決工程面臨的各種問題,實實在在地看到自己的成果;不僅增強自信心,也能充分發掘學生的創造潛能,使學生在工作中學習,學習中工作,提高他們解決實際問題的綜合能力。
(2)更新教學手段。好的教學內容和好的教學方法需要通過合適的教學手段表現出來,應采用學生喜聞樂見、靈活自由、形象生動的教學手段,提高學生學習興趣,調動學習主觀能動性。為此,結合“機械設計基礎”課程特點和學生現狀,主要采取了下面兩方面的措施。
1)采用先進的教育教學手段,積極主動地運用現代化教學工具,使用電子課件和多媒體教學技術來提高課堂教學效率。多媒體技術是一種把聲音、文字、圖像、圖形、動畫等多種媒體信息,通過計算機進行交互式綜合處理的技術,具有形象、直觀、信息量大等特點。合理利用交互式多媒體課件進行授課,一方面可使傳統教學手段難以表達或抽象的內容變得生動直觀,增加學生的感性認識,培養學生的學習興趣;另一方面通過多媒體網絡教學平臺,促進互動式教學實施,把傳統課堂的教學實現多方位拓展,提高學生自主學習能力,激發學生的思維能力與想象力,提高教學質量。
2)引入生活現象和工作崗位中典型案例,是項目教學法和互動教學的立足平臺,通過演示和現場講解,也能強化理論和實際的聯系。舉例不僅可以加深學生對概念的理解,生動的例證則更能有效地啟發學生好奇心和求知欲,調動學習積極性。生活中有許多和課本理論中有關的現象,以身邊的現象作為例證,不僅可以幫助學生加深對抽象理論知識的理解和應用,又能促使學生形成科學的思維方法。利用工作崗位中的案例,不僅強化學以致用理念和工程素質能力,也為學生職業認知、規劃和定位奠定了基礎。
3.建設課程教學資源庫,拓展學習時空緯度
網絡教學信息資源系統能為各類教學內容提供高效的存儲管理,為使用者提供方便快捷的存取功能,為師生教學互動提供工作平臺,為教學管理者提供資源訪問效果評價分析,實現資源共建共享,從而提高教學資源對象的利用率,促進教學資源更好地為教學服務。
“機械設計基礎”課程的教學內容較多,但課時卻較少。高職大班教學的特點決定了教師與學生的溝通時間有限,在有限的課堂時間內即使采用前面介紹的多種教學方法和教學手段,也難以實現預期的教學目標。由于網絡教學不受時間與空間的限制,拓寬了學生的學習空間和時間的自由度,對于學生在課堂上不容易消化掌握的內容,利用教學資源庫平臺,通過網絡課堂實現自主探究式學習,以完成教學目標。
4.積極開展課外活動
利用教學資源庫,對技能和創新能力提升有一定的局限性。為此,一方面,不僅實驗、實訓教學場所進行開放式管理,為學生提供實踐學習平臺,同時也為培訓取證提供支撐。另一方面,讓學有余力的學生參與到立足于“校企合作、工學結合”的技改項目中來;同時,鼓勵學生參加創新設計制造大賽,加強技能訓練,培養學生實踐能力和創新能力,全面提高學生自身素質和綜合職業技能。
三、教學改革應用實踐
1.教學內容重構和教學資源庫建設
要在有限的教學周期內完成教學內容,需要對教學內容進行優化整合和精選。如:將新知識、新技能納入課程體系,拓展學生的知識面,刪減一般性公式的詳細推導,強化工程設計思維的相關內容,強化機械部件結構工藝及使用、安裝調試與維護的內容,注重相關理論的應用性和實用性。
“機械設計基礎”課程網絡教學構建了網絡課程資源庫、課程電子教案庫、課程標準相關文件庫、媒體素材庫、VOD視頻庫、習題及試題庫、工程案例庫、設計手冊、網絡資源鏈接、軟件資源庫、互動訪問平臺,通過設置豐富的欄目和人性化的友好界面,把教學中的基本內容、難點、重點全方位地放到網站上,為學生自由瀏覽學習提供完善的網絡平臺。
2.教學方法和教學手段
物料傳送機械裝置在日常生活和生產實踐中應用廣泛,不僅學生容易接受,而且所涉及的知識和技能在“機械設計基礎”課程中具有典型的代表性。下面以物料傳送機械裝置項目為例,簡要說明教學方法和教學手段應用情況。
首先在第一堂課,介紹物料傳送機械裝置項目基本情況,其作為本課程教學資源庫及多媒體教學核心案例具有十分重要的地位,通過查看資源庫了解所用的知識點、技能及相互關系,對學生進行分組,強化學習觀念和學習方法的轉化。其次,通過多媒體演示和現場參觀形式,讓學生直觀感受物料傳送機械裝置組成、工作過程和工藝要求及參數,以生動的學習情境和實用平臺激發學習積極性。最后,根據項目教學法“資訊決策計劃實施檢查評估”六個基本環節組織實施教學,利用資源庫提供項目教學法所涉及的任務書、各類表格、模板等相關內容,指導教學工作有序開展。
總之,以工程化項目為背景,放手讓學生根據功能要求,通過互動探討自主完成:選擇和設計傳動機構與驅動機構、完成方案設計、確定加工方法,自主完成安裝、調試、驗證和設計說明書整理及答辯考核等各項任務,使學生在工作過程中不斷發現問題,應用所學知識和技能解決所遇到的問題,充分發揮學生主觀能動性、合作精神和創新設計能力。
四、結論
“機械設計基礎”課程的教育教學改革和實踐,極大地調動了學生學習主動性,使學生由被動式學習轉向主動式、探究式學習,促使學生勤于思考、發現問題、分析問題、積極想辦法解決問題,也使學生的實踐技能、創新能力和教學質量有了進一步提升,為學生的職業能力和職業持續發展奠定了良好的基礎。
參考文獻:
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為了適應現代社會對機械專業人才創新能力提出的新要求,培養學生既有動手能力、創新能力又要具備一定的理論深度,本文針對機械制造技術基礎課程進行了一系列的教學改革,構建了實踐教學體系,將理論教學與金工實習、課程實驗、專業課程設計、生產實習等實踐環節有效結合,提高學生在接受知識信息、綜合分析問題及工程實踐等方面的能力。
2改革內容與舉措
針對機械制造技術基礎課程的上述特點,為達到創新能力培養的預期目標,本文從以下幾方面進行了課程教學的改革。
2.1加強金工實習教學
金工實習是機械類專業學生學習機械制造技術基礎及工程材料等課程必不可少的實踐基礎課,是機類與非機類有關專業教學計劃中重要的實踐教學環節。機械金工實習包括車工,銑工,特殊加工(線切割,激光加工),鉗工,砂型鑄造等實踐環節,它對于培養學生的動手能力有很大的意義,同時可以使學生了解傳統的機械制造工藝和現代機械制造技術。按照本校本專業學生的教學計劃,金工實習在前,機械制造技術基礎理論教學在后,由于沒有針對性地建立兩者的有機聯系,導致學生們的學習是孤立、片面的進行,無法真正達到金工實習的教學效果。本文將機械制造課程的教學任務提前,在進行金工實習時,安排專業教師詳細講述金工實習與機械制造技術基礎課程的內在聯系,并向學生介紹課程的主要內容,在金工實習的整個過程中,指定專業教師對學生進行理論講解、輔導和答疑,深化實習內涵,使學生清楚地認識到金工實習并不是孤立的,提高實習的積極性和主動性,從而為將來的理論課程學習打下良好的基礎。
2.2優化改革課堂教學體系
為實現學生創新能力的提高,首先要讓學生深入、扎實地掌握理論知識,考慮到該課程知識面廣、信息量大、理論性強的特點,本文運用先進的計算機技術,建立機械制造技術基礎課程的電子教案、多媒體課件等教學素材,在保持原有核心教學內容的基礎上,輔助以大量的圖片、三維動畫與實際加工影像等,豐富形象教學內容,增強學生學習的積極性;同時進行創新性教學模式的探討,變單一教學模式為多樣化教學模式,提高學生學習的主動性,達到較好的課堂教學效果。
2.3構建實驗教學新模式
目前本課程的實驗內容包括:刀具幾何角度測量、工藝系統靜剛度測定、機床主軸箱拆裝實驗等,多半是傳統的驗證性實驗。通常是由專門的實驗員教師進行題目的下達、內容的指導和成績的評定,實驗員教師無法了解課堂教學的進度和深度,專業課教師不能真正掌握學生實驗操作情況,同時驗證性實驗的目的是使學生掌握課程基本原理,通過親自動手操作驗證并加深學生對理論的認識,但沒有設計性實驗相輔助,就會欠缺了對學生研究創新能力的培養。針對本課程的實驗教學進行以下改革:
(1)對傳統的驗證性實驗(如刀具角度測量等)進行方法和手段的改進,讓專業課教師參與到學生的實驗過程中,結合課堂的講解情況與實驗員教師進行內容的協調與安排,由實驗員教師提前下達任務,學生在動手操作驗證后講解自己的實驗過程和結果,并給出必要的理論支持,變被動學習為主動學習,大大提高了實驗教學的效果。
(2)增設創新性實驗環節,根據課堂所學知識和實驗室現有設備設計實驗,由學生自主搭建實驗平臺,在實驗中發現問題和尋找解決問題的方法等等,激發學生的創造性思維,提高學生的創新能力。
2.4改革生產實習和課程設計
機械制造技術基礎生產實習和課程設計是對該課程進行實踐教學的兩個重要環節,通過這兩個實踐環節,將學生們的課堂理論在實踐中加深理解和進一步驗證,可更好培養學生實踐創新能力。在生產實習過程中,學生可以進一步接觸到真正的企業生產,將對零件、刀具、夾具、機床等裝備的認識實現從理論到實物的轉換,借助課程設計中進行的機械制造技術基礎課程的總結與應用,實現對學生理論知識的考查、鞏固和加深。本文針對機械制造技術基礎課程設計進行題目選編、時間進度改革、典型零件和夾具的建模與仿真等多項內容改革,并將課程設計融合到機械制造技術基礎理論課程的教學和生產實習中,提前下達設計題目,讓學生在課程學習和生產實習的過程中熟悉設計任務,引導其積極、主動地學習相關知識。
3總結
關鍵詞:機械精度設計;網絡教學;教學模式;教學資源
1課程特點及教學難點
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出要加強網絡教學資源體系建設,開發網絡學習課程,創新網絡教學模式[1]。基于網絡教學的課程教學模式改革是實現教育教學方法創新與優質教學資源共享的重要途徑。機械精度設計課程又稱互換性與技術測量,是我校機械類與近機類專業本科生,包括機械工程及自動化、機械電子工程、車輛工程、熱能與動力工程、過程裝備與控制、安全工程、材料加工工程、核工程與核技術等專業本科生必修的技術基礎課。該課程研究機械設計和制造過程中的公差配合與檢測技術,介紹有關國家標準的規定與實施方法,教學內容包括互換性的基礎知識、典型件的互換性、測量技術基礎和尺寸鏈等4大部分[2]。但這幾部分內容在邏輯上聯系不緊密,概念術語繁多,教學內容枯燥抽象,教學難度大。同機械原理、機械設計等技術基礎課程相比,該課程教學的軟硬件顯得比較單薄,教學方法單調,教學資源匱乏。該課程僅有24個教學學時,一般是一周一次課,內容多學時少的狀況導致師生之間課堂互動不足,一方面教師專注于講解教材內容,難以充分關注學生的反應;另一方面學生疲于聽講,無法適時深入思考和理解教學難點。師生之間缺乏必要的、及時的交流也必然影響教學質量。該課程的教學質量不理想成為了制約學生機械創新設計能力和工程實踐能力提高的瓶頸。因此,對該課程開展基于網絡教學的教學模式改革是十分必要的。
2課程網絡教學平臺
該課程教學網站(圖1)是利用華南理工大學教育技術中心自主開發的“教學網站動態生成平臺”搭建的。該平臺采用結構,具備完善的后臺功能,可讓教師將工作重心放在教學內容和教學方法的設計上,以所見即所得的方法搭建教學網站[3]。平臺還提供了資源庫模板、視頻資源模板、首頁模板、學生管理模板、作業模板、論壇模板、多模塊頁、下載及文章發表模板、靜態圖片新聞模板、登錄模板、投票模板、超鏈接模板、播放器模板、資源搜索模板、網站訪問量統計模板、樹型列表模板、普通靜態頁面、有邊框靜態頁面、分段靜態頁面、主持人介紹等共20個模板,方便教師根據需要靈活搭建各種模塊和管理各類資源。該課程網絡教學平臺將信息技術與課程教學進行深層融合,教學資源緊密結合課程教學需要,突出理論聯系實際的指導思想,以提高創新設計和工程實踐能力為導向,以方便教師教、學生學為出發點,以資源豐富、充分開放共享為基本目標,確保課程資源的系統完整,注重課程資源的適用性和易用性。該課程網絡教學平臺具備網上教學、答疑輔導、實驗指導等功能,不僅包含課程簡介、教學大綱、教學日歷、課程教案、課程組成員介紹、教學課件、重點難點指導、參考資料目錄、實驗項目介紹、課程建設規劃、學生管理等基本教學資源,而且還涵蓋素材資源庫(包括圖片、動畫、微視頻)、案例庫(包括鉆模板、活塞與氣缸、齒輪液壓泵、減速器齒輪的配合設計)、試題庫及答案(近年期末考試題及答案)、教學論壇(即教學BBS,設置了若干個討論區,供師生課后發帖交流)、在線討論(即聊天室,供師生在線交流)、實驗演示(實驗目的、原理、規程介紹)、儀器介紹(實驗儀器的用途、結構介紹及照片)、作業系統(無紙化提交、批改作業)、加工方法介紹(常規加工方法的微視頻)、國家標準(與本課程有關的國家標準電子版)、問卷調查(了解教學狀況與教學需求)和在線自測/考試系統等拓展教學資源。
3課程教學模式改革與實踐
根據教育部提出的促進信息技術與教育教學深度融合的方針要求,課程組基于網絡教學平臺對機械精度設計課程進行了教學模式改革與實踐。在教學過程中采用啟發式教學法、案例教學法、研究型教學法等方法開展教學。注重講授與自學相結合、討論與交流相給合,強調師生之間的互動和交流,采取自主學習、探究式學習、問題式學習等學習方法,激發學生的學習積極性、創造性和主觀能動性,充分調動學生參與到知識的探究與問題的解決過程中,在追尋問題解決方案過程中獲得知識和技能,培養學生的創新思維和創造能力。首先教師通過學生管理模塊將從學校教務管理系統中導出的選課學生班級名單批量導入到課程網絡教學平臺中,建立用戶名和初始登錄密碼均為學生學號的學生賬戶,學生登錄后可修改密碼和個人信息。通過學生管理模塊,教師還可以獲得每位學生的登錄次數和使用時長等信息,并可將其作為平時成績評定的一個參考。學生通過課程描述模塊可以了解課程教學大綱和教學日歷,還可以獲知課程教學重點和難點,有針對性地提高學習效率。課程團隊模塊提供了各位任課教師的信息,包括其研究方向和研究項目,便于學生根據自己的興趣申請參加教師的科研項目,獲得科研實踐學分,或者邀請任課教師指導本科生自己的研究計劃項目或者創新創業項目。教師可靈活利用教學資源模塊開展課堂教學,學生則可通過教學資源模塊下載課程教學課件和教學素材進行課外學習。其中教學素材包括一些教材上無法提供的動畫和微視頻,形象生動的數字化資源能夠將幾何公差帶、體外(體內)作用尺寸、尺寸和幾何公差之間相關要求等抽象的、難以理解的內容展示出來,現場加工與檢驗的錄像能把一些機械零部件的生產制造過程以及一些幾何誤差的檢驗方法呈現出來,這有助于基本不具備工程經驗的學生學習實踐性較強的知識點。模擬試題部分提供了多套往年的全真試題及其答案,便于學生考前復習,提高復習效率。教學案例部分則優選了幾個難度適中的機械零部件的精度設計案例供教師選擇開展案例教學與研究型教學,以提高學生的學習興趣與參與程度[4]。教師可以通過教學管理模塊管理學生用戶及其權限,可通過作業管理功能作業,學生可以在此提交作業。在線討論功能可實現師生課后在約定答疑時間實時互動,在線答疑。問卷調查功能可讓教師獲得學生對課程教學的意見和建議,了解學生的學習狀態和要求,并將此作為完善網絡教學平臺和改進教學方式的依據。學生可以通過課程實驗模塊預習各個實驗項目內容,熟悉各種實驗儀器的功能和結構組成,通過實驗演示功能的圖片、動畫和視頻可了解實驗目的、實驗步驟或預先獲知大致的實驗結果,這樣可以更充分地做好實驗前準備,改進實驗教學效果。擴展資料模塊提供常規的冷加工和熱加工工藝過程的視頻,有助于學生理解各種加工方法的原理及其所能獲得的加工精度。國家標準技術文件集合收集了尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、尺寸鏈和各種典型件公差規定和誤差檢測的國家標準的pdf文件,有利于學生全面了解機械精度設計與技術測量的國家標準體系,樹立標準化的意識,為其將來從事機械工程技術工作提供基礎訓練。教學論壇模塊則給師生提供了課外交流互動的機會,學生可于非在線答疑時間在各個討論區發帖子提出問題、討論問題,還可以瀏覽前幾屆學生碰到的一些難點問題,從而避免走彎路,提高學習效率。教師可以在課后空余時間解答問題、點評問題,所有學生都可以看到答復,從而避免逐個重復地回答共性的問題,提高工作效率。在線測試模塊提供了試題庫和試卷庫,題型有選擇題、判斷題、填空題和簡答題等,學生既可以從試題庫中選擇試題進行練習來檢驗自己對各個知識點的掌握情況,也可以將試題組合成試卷進行模擬考試來檢驗學習效果,試卷在學生提交后可自動批改并顯示成績和各道題的正誤情況。
4總結
在基于該網絡教學平成課程學習之后,學生反映良好,普遍認為:網絡平臺資源能緊密結合課程教學需要,理論聯系實際,有利于系統地學習機械精度設計知識,了解其在整個機械設計過程中的重要性;教學資源豐富,尤其是視頻和動畫等資源非常利于學習和理解抽象的概念和術語,各種拓展資源有利于開闊視野,彌補工程經驗的不足;使用方便,較好地考慮了課程資源的適用性和易用性,便于課外預習和復習,開放共享程度高;師生互動便利,學生可以很方便地將課后碰到的問題及時向教師反映并得到解答;在線測試和模擬試題便于學生了解考試要求和復習重點,提高復習效率;教學案例緊密結合工程實際,有利于學生工程思想的培養和實踐能力的提高。因此,基于網絡教學平臺的機械精度設計課程教學模式改革有利于激發學生的學習興趣,拓寬學生的知識面,也有利于培養學生的創新思維,增強學生分析問題、解決問題的能力,從而改進課程教學效果,提高課程的教學質量,促進機械類專業的三大設計基礎課協同發展,為學生今后進行專業課程設計和畢業設計打下堅實的理論和實踐基礎,最終有助于提高學生創新設計和工程實踐能力以及就業競爭力,為推進經濟發展方式轉變提供強有力的人才支撐和智力保障。
作者:李旻 張鐵 胡廣華 單位:華南理工大學機械與汽車工程學院
參考文獻:
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關鍵詞:機械創新設計;教學;行動導向教學法
機械專業以具備相當實踐能力和創新能力的管理人員,維修人員為培養目標。人員未來就業多為一線生產崗位。受限于傳統教育模式的諸多因素,國內機械專業學生往往自身綜合素質不達標,學習基礎薄弱,專業知識掌握不夠,對所學專業及未來方向缺乏清醒認知,導致專業技能教學開展難度大。尤其是機械創新設計課程,其對學生具備的發散性思維,綜合能力,專業知識都有著較高的要求,容易使學生產生厭倦或畏懼心理,缺乏學習興趣和學習激情。因此,在開展教學工作時如何選取科學合理的教學方法來提升教學效果,是一個必須深入研究的課題。
一、行動導向教學法
作為一種全新教學方法,行動導向教學法最典型的的表現在于其是以學生未來面對的就業崗位需求為標準進行教學情境設計,通過實際操作最終達到提升學生綜合能力的目的。在機械專業所包含的課程中,機械創新設計課程是最主要的拓展課程之一,能夠培養學生創新能力,激發學生發散性思維,將學生掌握的專業知識,專業方法與實際行為聯系起來。不僅將學生培養成符合標準的專業性人才,更滿足了社會職業隊相關人才的需求。
二、行動導向教學法促進機械創新設計教學
(一)教案設計方案
對于學生來說,自身對所學課程所擁有的興趣比教師更為重要。因此,想要達到最佳的教學效果,必須選取多種行之有效的教學方法來激發學生自身的學習熱情,調動起主觀能動性,該表傳統單純進行知識灌輸的教學模式。從事機械創新教學的教師,必須擁有激發學生對該課程學習興趣的能力。
首先,教師在開展機械創新課程教學時,應當堅持教學內容與實例緊密結合。例如,上課時可以選取往屆學生制作出的機械構建讓學生學習參觀,以此作為激勵手段,激發學生學習熱情。進行機構組合原理講解時,要結合實際生產和生活,提取機構組合在日常家用電器及社會生產中的應用,增加教學內容與生活的貼近程度。通過對實例的講解,首先消除學生對于復雜機械結構及原理的畏懼心理,激發其好奇心。
其次,教師在進行具體講解時,要注意課堂教學和實際應用的聯系。使學生保持學習興趣。教學課程中的操作往往較為簡單且重復性很強,不容易引起學生興趣。教師可以采取先分解課題,而后根據具體課題列舉出機械設計中出現概率較高的機械組合和現象,并將實施此類組合時注意事項告知學生,做到實際應用與教學內容緊密結合。同時,教師還可以組織學生運用掌握的理論知識對機械組合進行分析,通過討論總結出優缺點,并最終將至歸納為相關的方法和法則。學生通過自己動手實驗,完成組合并實現正常運行,能夠獲取很高的成就感。
第三,教師可以組織學生進行制作活動并結合相應形式的競賽機制。學生內心往往有著很強的好奇心和對成功的渴望。結合這種心理特點,教師組織學生通過參與多種制作競賽活動。通過競賽,為學生提供展示自我能力的平臺,同時能夠發現優秀的人才并著重加以培養,營造出良好的學習氛圍。制作競賽活動能夠有效提高學生對創新課程的學習興趣,促進理論與實際的相互結合,提升教學效果。
最后,教師還應當在合適的實際進行總結評價。對學生進行相關實驗,參與相關活動中的表現及出現的問題進行點評和歸納總結。保證教學工作開展效果。
(二)行動導向教學法在創新課教學中的實施
教師在進行教學前應做好詳細的中北工作。例如,制定明確的教學任務,制作多媒體教學課件。組織活動前要對學生進行詳細分工,并為之提供所需的制作材料,儀器等設備。該項工作完成后,教師應當將課程內容和需要完成的目標向學生詳細說明,并通過任務書的形式下發到學生手中,告知學習主題,任務完成時間及需要注意的各類事項。作為行動導向教學方法的主體,任務完成階段,教師應當對學生進行引導,使其明確完成任務所需的思路和基本方法,并結合學生實際情況進行小組劃分,督促學生進行團體合作,最終完成任務。任務完成后,還應組織學生對作品展開討論分析,總結出作品所具備的特點和規律,并對作品做出積極客觀的評價。行動導向教學方法的引入,有效啟發學生的學習興趣,提高實際動手能力。實際創作的作品,都是學生創新精神的體現。事實證明,雞血創新課程與行動導向學習法的結合,能夠提高學生掌握專業技能速度,培養解決問題能力,激發其創造力和團隊意識。學生畢業后走上崗位,往往具備很強的實際操作能力,發現問題能力和團隊協作精神,獲得用人單位一致好評。
三、結語
通過改變傳統教育模式中單純知識灌輸的教學方法,將行動導向教學方法引入到機械創新設計教學中,堅持以實際行動為教學導向,注重對學生能力的提升,為學生創造出一種與實際工作狀況和工作氛圍相似的學習氛圍。堅持以學生為主體,以實際任務推動教學工作的開展。實驗,制作競賽等活動的組織,能夠促使學生將所學知識與實際操作相結合,提升其動手能力,鞏固專業知識,增強解決問題能力,為學生未來就業打下堅實基礎,滿足社會崗位對創新型,綜合型,高素質人才的需求。
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[3] 趙鵬媛,郭建英.基于行動導向的中職機械專業基礎課改革成果初探[J].廣東教育(職教版),2015,(7):38-39,47.
關鍵詞: 網絡互動 教學溝通 教學資源庫
曾經有一個發生在我身上的笑話,我和同事都教機械制圖和機械設計基礎這兩門課程,為了偷懶,我們約定每人做一門課程的教學PPT,然后對方只需要根據自己的要求修改就行。本來這是很完美的計劃。沒想到有一天,上學期教這兩門課程的老師看到我在做PPT,說他有一版這樣的PPT,我只要根據自己的要求改一改就行。我恍然大悟,目瞪口呆。原來他那版PPT也不是他自己做的,是他在名牌大學網站上下載的。我雖然對現有的PPT做了一些更新,加入了一些自己的想法,確實省去了很多時間。但問題在于教師之間缺乏溝通,沒有及時整理教學資料,沒有建立共享的資源庫。事后,我們教研組開會時提出討論了關于教學資源共享的問題,并馬上付諸行動。我們教研組針對機電一體化專業的多門課程進行了探索與研究,建立了機電一體化專業豐富的教學資源庫,也有了自己組的網絡平臺,那里有老師們做的課件,有老師們下載到的好的教學素材,有好的教學視頻等教學資源,從而提高了教學效率。
一、網絡互動,讓教學溝通更無限
教研組的存在是為了提高教學質量。把同一教學任務的教師組織在一起,以研究改進教學工作為目的,其任務為討論及制定各科教學進度,研究教學內容及教學方法。教研活動不但是教師增強專業能力重要舞臺,還是教師形成專業歸屬感與學科崇拜的發源地。教研活動在教學中的地位十分重要。但是傳統教研活動存在不容忽視的弊端:受空間時間的限制,參加活動的人員必須在固定時間、地點才能進行,且只能有少數教師發言,點到即止,大多數教師的觀點難以充分表達;過于注意發揮個別優秀教師的示范功能,而忽視廣大教師的共同參與作用,不利于集體智慧的形成;在教研點評時,不少教師(尤其是剛參加工作不久的青年教師們)經常不好意思發言、提意見,使教研效果大打折扣。如何改進傳統的教研工作,更好地發揮團隊效能,是我們教研組一直在思考的問題。
現如今網絡技術愈加成熟,為了便于教師交流經驗、溝通與聯系,方便通知學校及教研組活動等各項事宜,提高工作效率,節約紙張,我們吳中中等專業學校機電組教師建立了機電教研組QQ群號。教師們對本學科的教學內容、教學形式、教學理念進行討論,可以暢所欲言,可以提問,也可以為他人解疑,可以更方便教師間的交流,方便看到教研組的相關信息或活動通知。機電教研組QQ群的創建,讓網絡教研真正成為教師成長和教育教學的助燃劑。
Blog的全名是Web log,中文意思是“網絡日志”,后來縮寫為Blog,而博客(Blogger)就是寫Blog的人。從理解上講,博客是“一種表達個人思想、網絡鏈接、內容,按照時間順序排列,并且不斷更新的出版方式”。它通常由簡短且經常更新的張貼文章組成,這些文章的內容和目的各不相同,有的相當于博客本人的隨筆和日記,有的則是一群人基于某個特定的主題或共同利益領域的集體創作,且都包含許多其他網站的超級鏈接和評論,通過網站傳達實時信息。教師博客的建立,讓教學有了生機。如我現在教機械制圖,一直在關注http:///wuzhigy這個機械制圖教學博客,這一博客采用了一種新的教學形式,所講述的知識點來源于教材,力求高于教材,給學生提供一種新穎的學習方式。教師可以把這個博客作為自己教學的補充和鑒賞,給學生鞏固知識,當然還可以把此博客和一些我發現的網上好的資源放入教研組群里,讓大家一起分享學習。網絡不但可以使在同一個學校的專業教師得到更有效的溝通,而且可以使我們與其他學校的教師們溝通、切磋,共同提高教學質量。如果有條件,教師可以就自己教學內容建立博客,還可以在博客中記錄教學的點點滴滴,有個人的教學反思,也有聽課后的感悟,大家在自覺的反思行為中不斷磨煉,欣賞別人,讓教學溝通更無限。
二、整理資料,建立教學資源庫
建立專業教學資源庫是促進主動式、協作式、研究型、自主型學習,形成開放、高效的新型教學模式的重要途徑,是教學智慧的分享。
信息在互聯網中的傳播是不限距離的,信息復制是不限數量的。這兩個特點,使信息共享更具存活性。互聯網就是為信息共享而生的。這里不再贅述互聯網的建設,而要闡述互聯網時代,建立共享理念的重要性。
共享可以讓人進步。我是一個有著六年教學經驗的老師,但是學術不斷更新,我要不停地學習。對于白天要上課的內容可以很好地在互聯網上和同行交流、看論壇,看別人的課件是最好的最節約時間的學習方法。我還會解答網友的問題,與別人分享自己的看法是促進思考的途徑。
共享避免重復勞動。科學文化的進步都是站在前人的肩膀上的。我們不需要去埃菲爾鐵塔上面研究自由落體運動,有時可以直接拿別人的東西使用,節約時間做其他更加迫切的事情。還可以在網絡上找到相關資料,進行修改、處理、使用,節約更多的時間研究如何讓一堂課變得生動有意義。
教研組創建了教研組QQ群后,繼而又鼓勵建立教師的個人博客。教研組針對機電一體化專業的多門課程進行探索與研究,建立機電教研組自己的教學資源庫。
1.資源集中化。每個教師教學多年,多多少少有一些資料,可以把自己的教學資料都曬出來,放在一起,也就是資源集中化。
2.資源整理。機電專業各門專業基礎課程如《機械制圖》、《機械設計基礎》、《機械制造工藝學》、《數控技術應用》、《PLC技術》、《傳感器技術》等既是相對獨立又是緊密聯系的,只有處理好它們之間的關聯,才能使學習者更好地領會本專業的特點,更有效地掌握好專業知識和專業技能。在對本專業課程建立資源庫之前應該先整合本專業的基礎課程的主要知識點。例如,講到螺紋連接時,幾門專業基礎課均有所涉及,都介紹了螺紋種類、參數和常見的幾種連接方式,在教學資源的利用方面都有共同點,如連接動畫、圖例和一些文字資源都可以共享。同時,考慮到各門課程之間的有機聯系,可以將這些課程的知識點、重點、難點提煉出來,篩選后整合,將課程綜合化,其掌握知識的側重點有所不同,比如《機械制圖》側重于畫法,《機械基礎》側重于連接與傳動關系。《機制工藝學》則側重于其加工與制造工藝,這些側重點是環環相扣的,體現同一專業學科之間的關聯。《制圖》是基礎,《工藝》知識用于生產加工,《機械基礎》則是零件在實踐中的應用,它們都是融于專業體系中的。整合資料時,將這些知識點串聯,有利于實現專業知識的系統化。在整合資源時,要處理好各門課程主要知識點的關聯,先整理知識,再整合資源。
另外,機械制圖和計算機繪圖,傳統教學中機械制圖和計算機繪圖是作為兩門獨立課程進行教學的,但是,現在有些學校已經大膽嘗試將機械制圖和計算機繪圖整合在一起,進行教學。《機械制圖》課程按照從二維到三維的方向講,而《計算機繪圖》按照從三維到二維的方向輔助學習,兩門課程在內容上相輔相成,讓學生掌握二維圖形到三維圖形的對應關系,基于這些,我們教研組把這一任務當做一次重要的教學模式的改革來抓。具體整合的課程內容可分為幾個教學階段實施。
(1)基礎知識教學階段。《機械制圖》講解投影法基礎知識:點、線、面的投影;《計算機繪圖》講解的是CAD軟件的基本操作:平面圖形的繪制、編輯及其技巧。
(2)基本立體和簡單形體教學階段。《機械制圖》講解基本立體的繪制、截交線和相貫線的畫法及簡單形體的投影;《計算機繪圖》學習三維建模的基本方法、基本立體的三維建模、編輯基本立體形成簡單形體。
(3)組合體教學階段。《機械制圖》講解組合體的畫圖和讀圖;《計算機繪圖》學習三維形體的編輯(布爾運算及三維編輯技巧)、復雜形體的建模。
(4)機件表達方法教學階段。《機械制圖》講解機件表達的各種畫法:視圖、剖視、斷面及規定和簡化畫法;《計算機繪圖》負責形體的編輯、三維實體投影成二維圖形的方法及圖形的編輯。
(5)零件圖教學階段。《機械制圖》講解零件圖的畫圖、標注及讀圖:《計算機繪圖》學習零件裝配形成裝配體及其編輯、生成二維工程圖及對其標注。
在每個教學階段的實施過程中,關鍵問題是注意兩門課程的有機結合及輔助。可以借助三維幫助理解二維平面圖的意義,借助二維平面圖消化三維立體的投影特性。比如,講解零件圖部分時,可以把零件結構的畫法與三維模型的編輯結合在一起,使二維和三維達到一體化,使學生深刻理解二維零件圖的同時,掌握三維零件立體的結構特點和建模方法,一舉兩得。從某種意義上來說,可以淡化兩門課程,而理解為“機械制圖及計算機繪圖”一門課程,也就是整合的意義所在。
3.建立資源庫。我們沒有花過多的費用進行學術數據庫的建設。我們機電組的教學資源庫的創建是我們全體組成員共同利用一個假期完成的。我們在教研組長的帶領下按有序的步驟,明確的分工,保存和管理資源。
我們按照素材類(視頻、動畫)、課程級資料(試題庫、課件類、競賽訓練、教學、教案、教學設計類)進行歸類整理。建立機電專業教學資源庫,給教師提供了素材,節省了時間,同時我們還對資源庫進行隨時更新。當然,機電專業教學資源庫還不夠全面,如果可以的話,應更完善。不僅應該有專業的教學素材,還應該有專業信息、技能鑒定、自主學習等方面的內容,同時遵循“邊建邊用,共建共享,持續更新”的方案建設,我想在不久的將來,隨著我校課程建設和專業建設的不斷發展,我們機電教育資源庫建設規模將更完善和更系統,不斷滿足機電類教學的需要,爭取更大的成績。
如果一個學校能夠共享很多教學資料和教學研究成果,則不但使多年沉淀下來的東西能夠很好地發揮作用,而且能夠節約很多不必要的重復勞動,推而廣之到全中國、全世界,教育一定會進入一個新篇章。
參考文獻:
[1]劉凌波.教師合作教學的策略與思考[J].課程改革研究,2007(9):5-7.
關鍵詞:精品課程;課程群;機械控制;教學模式
作者簡介:曾孟雄(1957-),男,四川自貢人,三峽大學機械與材料學院,教授;歐陽文(1988-),男,湖北天門人,三峽大學機械與材料學院碩士研究生。(湖北 宜昌 443000)
基金項目:本文系湖北省精品課程“機械工程控制基礎”的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0121-02
課程建設是高校教學改革的重要方面。隨著課程建設向縱深發展,從側重數量到側重質量的提高進而開展精品課程的建設,由單門課程建設向多門課程建設而引發課程群建設。根據相鄰課程在時間和內容上的銜接關系相互支撐和強化,利用課程群組的關聯性優化整合課程體系,以促進教學理念轉變和教學方式的變革。
一、課程群的學科專業屬性與建設模式
課程群是指從屬于某個學科的相互之間有著合理分工并能滿足不同專業教學要求的系統化的課程群體。[1]學科性和專業性是劃分課程群的基本依據。課程體系與課程內容的確定與協調都必須依照學科界限來劃分;專業性在課程群建設中的課程體系確定及各課程在教學中的作用等方面也發揮著組織與協調作用。課程群的劃分既要考慮到學科因素也不能忽視專業因素的影響。
課程群建設是一個系統工程,絕不是將幾門課程簡單設計后加以綜合就能夠實現的。課程建設并非單獨意義的課程研制,是泛指與課程相關因素及條件的建設與完善。開展課程群建設就是要通過教學資源的有機整合,用系統工程的理念推進課程群內相關課程的整體建設,促進教學方式與教學手段的改進,激發學生自主學習系統知識與技能訓練的積極性。按照“寬”的教學理念,強調理論與實踐并重,增強各課程的聯系與融合,提高課程綜合性及教學內容的更新,促進教學理念的轉變和教學方式的變革。[2]
課程建設模式一般有四種:以課程或精品課程為單位進行建設的課程模式或精品課程模式;以課群為單位進行建設的課程群模式;既有面上課程又有優化重組的課程+課群模式;以精品課程為核心的課程群模式。以精品課程為核心的課程群建設模式是先對主干課程進行優化組合,再根據課群頂層設計確定具體合適數量的課程,在普遍建設的基礎上以一兩門課程為核心進行精品課程建設,打造有特色的高質量課程,進而以精品課程這個“點”帶動整個課程群這個“面”。該建設模式容易實現資源的有效利用,突出重點,以“點”帶“面”容易產生課程群的整體效應。
二、精品課程與課程群之間的關系
課程群內相關課程之間的聯系有串聯式和并聯式兩種。[3]串聯式課程之間是前后順接,關系緊密,不可分割或顛倒,構成一條教學主線。并聯式課程之間可根據不同專業、不同要求靈活組合。通常以串聯式關系的課程列為專業基礎課,并聯式關系的課程列為專業主干課進行系統教學,同時通過案例教學、課程綜合設計等環節加強課程群內各課程之間的橫向聯系與交叉綜合。
精品課程是指具有特色和一流教學水平的示范性課程。以精品課程為核心的課程群模式理順了精品課程和課程群建設的關系。因為課程群建設評估指標所涉及的主要方面與精品課程評估指標要求大體一致,精品課程建設與課程群建設的關系應該是相輔相成的關系。課程群建設比單門課程建設面大,“面”上建設有基本要求,而精品課程建設在課程群建設的基礎上,有國家指標要求,因此可集中優勢力量,精心建設其中的一兩門課程。在建設進程上形成院系合格課程-校優質課程-校精品課程-省級或國家級精品課程的梯級建設模式。從教學實際出發,在重點課程群建設的基礎上,依托各類教學研究項目,理順課程群與精品課程之間的關系,突出精品課程建設。這種在課群基礎上建設精品課程,又以精品課程促進課群建設,用精品課程的“精”對其他課程的教學改革起到較強的示范作用,對整體教學效果起到帶頭作用,同時也容易突破課程教學條件的“瓶頸”制約。
三、以精品課程為核心的機械控制類課程群建設
1.特色專業建設下的機械控制類課程群組
以本校機械設計制造及其自動化省級品牌專業建設和國家特色專業建設為依托,以機械工程控制基礎省級精品課程為龍頭,積極開展機械控制類課程群建設。我校機械控制類課程中,機械工程控制基礎課程于2009年獲湖北省精品課程,機電傳動控制、運動控制系統、液壓傳動與控制等課程是機械專業的機械控制類系列課程,同時也是學位課程或主干課程。這些課程在內容上相互關聯遞進,在時間上相互銜接呼應,組成了一個聯系緊密的課程系列整體。“突破單一課程建設模式限制,開展特色專業機械控制類課程群組建設”是課程建設綱領。以精品課程為核心,整合優化控制類課程群組體系,本著整合拓寬和更加注重應用的原則,對機械控制課程群組的內容體系進行改革。研究課程群的建設模式,加強培養方案中各課程教學環節的合理安排和整體優化,加強課程體系、教學內容、教學方法和手段等方面的改革與建設,處理好理論教學與實踐教學的關系,積極推進教材、教學參考資料和教學課件三位一體的教材建設,加強高水平師資隊伍建設,以特色標志水平,以特色證明質量,以特色顯示活力,從而促進教學基本建設,提高辦學實力,更好地適應水電行業社會經濟發展的需要。
2.機械控制課程群教學內容的貫穿融合
本校機械控制課程群涉及的相關課程都是圍繞機械工程研究對象,依據控制原理和手段進行不同方式的控制。[4]因此在控制思路和控制方案上存在一定的相似性和類比性,在不同課程的教學中需要貫穿融合。課程群組的各門課程都要貫徹控制基礎理論的系統分析方法,在講課過程中有課程群組的整體概念。在本課程建設項目研究中充分結合各課程特點,進行課程群組教學體系和教學內容的協調與優化。在教材選用與建設、教學內容選擇、教學順序安排、教學資源共享、實驗設備通用等方面展開全面的研討,以期獲得機械控制類課程群整體教學資源的優化和教學質量的提高。
3.以創新精神與創新能力培養為目標的教學方法與教學手段的改革
在課程群建設中采用靈活多樣的教學方法和教學手段,充分利用現代教學技術和先進儀器設備技術進行理論和實驗教學,利用圖解分析類比實物的方法結合工程施工現場實例進行啟發式的課堂教學,活躍課堂氣氛,引導學生主動去思考和分析問題,培養學生的創新精神和創新能力。
(1)倡導“以學生為中心”的教學觀念:課程群教師努力探討以學生為中心的教學模式,把學生當作教學活動的主體開展互動教學,努力提高他們學習興趣及教學活動的參與積極性。課程教學內容在注重基本知識和基本技能的同時,更注重培養學生的實踐能力與創造能力,為全面提高教學質量提供可靠保障。教師提供控制案例,學生組成興趣小組進行控制方式設計與控制過程的實驗實踐,學生成果則以幻燈片方式在課堂上進行匯報演講。課程群的所有課程都利用學校網絡課程平臺“求索學堂”開展互動教學和論壇討論并取得很好效果。
(2)注重創新精神與創新能力的培養:摒棄重知識傳播輕創新能力培養和以教師為主的填鴨式教學模式,注重提高學生的積極性和創造性,營造寬松民主和諧的教學氛圍。[5]在課程群建設中結合三峽工程建設選定控制類的課題進行討論式教學,激發學生主動學習的積極性和運用所學知識分析和解決實際問題的能力。這種方式取得了很好的教學效果,在近幾年學生參加國家級和省級的機械創新大賽中,以控制類研究成果獲獎級別和獲獎次數為最多。
(3)零距離接觸的現場教學:采用工程實際與理論零距離接觸的現場教學方式,豐富學生視野,提高理論教學的實踐應用性。對課程群中的機電傳動控制和運動控制系統及液壓傳動與控制等課程,利用學校毗鄰三峽工程和葛洲壩工程的優勢,設計零距離接觸的現場教學,到大型施工現場開展工程實際與理論的現場教學,以培養學生的工程設計意識和工程可靠性意識。
4.重點開展教材建設出版精品教材
在課程群建設中,非常重視推進教材、教學參考資料和教學課件三位一體的特色教材建設。課程群教師先后在電子工業出版社出版了“十一五”系列規劃教材《機械工程控制基礎》《機械工程控制基礎學習指導與題解》《智能檢測控制技術及應用》等,同時重視豐富教學參考資料,滿足課程教學的需要。承擔教學工作的教師都編寫有適合課程教學的講義、教案、課件及其他教學參考資料;對課程群內的所有課程都編寫有符合本學院實驗設備條件的實驗指導書,并對部分課程編寫創新綜合實驗教材。
5.研究跨課程實驗運行機制與建設課程群綜合實驗室
實踐教學是制約課程建設及提高教學質量的瓶頸之一,實驗室建設是課程群建設的主要組成部分,實驗室建設水平和實驗教學環節質量對培養學生動手能力和創新能力具有重要作用。在實驗室建設上,從課程群的整體角度出發,充分考慮購買和開發的實驗設備應具有的跨課程實驗開出能力,同時充分發揮課程群團隊的科研優勢,將承擔科研項目的研究成果轉化為自主知識產權的實驗教學資源,建設了課程群綜合實驗室,搭建了創新綜合控制實驗平臺,建立了跨課程創新實驗運行機制,開展了機械類大學生創新綜合實驗活動,為課程群綜合實驗室的建設提供配套的政策資金支持,使學生跨課程綜合性實驗制度化規范化。課程群綜合實驗室的可持續發展已成為學生開展課外科技創新活動的重要基地。
四、結束語
精品課程與課程群建設是高等學校教學質量與教學改革工程的重要組成部分,也是加強素質教育、培養復合型、應用型、創新型人才的重要手段。開展以精品課程為核心的機械專業控制類課程群建設,具有自身的特色:一是通過整體統籌,站在課程群高度優化整合課程內容,使群內各門課程在內容上相互銜接,相互支撐、循序漸進;二是推進教學新理念,實現課程群專題講座、創新設計大賽和畢業設計選題三位一體緊密結合的教學新觀念,提高學生的創新設計能力和畢業設計質量;三是以省級精品課程為核心推進課程群內的系列課程建設,培育推動新的精品課程。實踐證明,研究與建設的效果非常顯著,對我校機械專業學生的知識、能力、素質的培養起到了重要作用,努力使我校機械專業人才培養滿足水電行業機械裝備設計與制造領域的需要。
參考文獻:
[1]龍春陽.課程群建設:高校課程教學改革的路徑選擇[J].現代教育科學,2010,(2).
[2]吳松林.機械設計制造及其自動化專業課程群建設[J].職業技術教育,2009,(26).
[3]翁其能.工程學科精品課程建設與創新人才培養[J].教育教學論壇,2012,(S1).