基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文(通用10篇)
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇1
基于机械拆装工作室的机械基础课程项目化教学研究
摘 要:基于机械基础课程教学中出现的学生理解需要与工作实际难结合的矛盾,提出基于机械拆装工作室,探讨项目化教学在机械基础课程教学的可行性与有效性。
关键词:机械拆装机械基础项目化教学
机械基础课程是行业领域极为重要的一门专业基础性理论课程,一直以来的教学多以传统的理论知识传授为主,教师以理论授课为中心,而学生更多的是作为听众,被动的接受课程的知识与信息。为改变传统教学,本文尝试基于机械拆装工作室以项目化教学探寻机械基础课程教学的有效途径。[1]
一、《机械基础》传统教学的思考反思
对于中等职业教育的学生来说,学生起点相对不高,思维模式、理解能力较弱,且专业意识尚未很好的形成,这种传统的教学方式就显现出明显的不足了:第一,传统教学无法充分激发学生的学习兴趣,容易导致学生的专业基础不牢固,对后期的专业发展造成影响;第二,传统教学过于偏重理论知识的讲解,容易忽视学生职业能力的培养,导致学生在学习过程中难以吸收和转化为相应的职业能力。[2]
基于这种状况,《机械基础》的课堂教学中可引进机械拆装工作室,整合基础知识和机械装置的拆装技能,以项目为依托来组织教学,一来使学生直观的接触到机械零件实物、并在装拆的过程中实现工作原理可视化,二来可以使学生提前接触并适应企业的工作环境和要求。[3]
二、基于工作室项目教学的具体实施
技工教育课程的内容需以职业活动为导向,课程的实训和主要课堂活动都应紧紧围绕职业能力目标的实现,尽可能的取材于职业岗位活动和实际工作流程,因此在《机械基础》课程中应引进机械拆装项目化教学。设计的总体原则是“基于一点、贯穿一线,服务一面”。
首先,是基于机械拆装工作室这个起点。这样不仅是转换了教学场地,更是实行机械拆装项目教学的基础。通过引入真实的工作场景和操作项目,现场、实物、直接可视化的原理呈现,都可以有效实现。如:齿轮减速箱拆装项目,学生在工作室通过拆解零件,再结合对相应部分知识链接的分析及分享,就更有利于学生认识齿轮,理解其安装及啮合的条件等。
然后,要贯穿项目教学内容选择和排序的主线。根据项目的实施及完成需求来选择教学内容,根据机构件拆装的部分和顺序来对知识点进行合理重排,并且根据项目进程中各个项目组的表现以及项目完成情况建立课程评价体系。如:齿轮减速箱拆装项目完成后紧接着的是车床主轴箱拆装项目,结合“齿轮-轴-轮系-轴承”的知识顺序设计,让知识成体系,使教学有效贯穿全线。
同时,还要服务整体行业要求。工作室项目化教学的推进更有助于培养学生都团队意识和职业能力,帮助学生掌握专业知识和操作技能的同时,培养学生良好的职业素养,为更好的适应行业要求和企业需求打下坚实的基础。如:拆装项目实施过程中的学生分工、拆解零件的摆放顺序、清理要求、工具的取用及管理、拆解及安装的步骤要领、安全工作要求、场地卫生要求等职业要求和素养习惯,均能随着教学的推?M自然有效的形成。
具体的实施步骤如下:
1.设计主线、制定项目,选择重构教学内容。针对学生情况及专业特点,结合行业要求,设计整体教学主线,制定小型台钻拆装项目、齿轮减速箱拆装项目、车床主轴箱拆装项目、四冲程内燃机拆装项目等,选择与之相对应的基础知识作链接,融入项目整体推进。
2.教学对象分组。根据项目情况、教学要求、实际需求等因素,在老师的主导下,成立项目小组。通常,一个自然班可根据人数情况组建8-10个项目小组,并引导学生确定小组的组织架构和人员分工,明确谁主导、谁跟零件、谁跟工具、谁负责链接知识的查阅等。要求不同的项目,分工要进行调整和轮换,让全体同学均能参与到不同的角色分工中去。
3.项目展示及讨论分析。项目及分组情况确定后,教师集中展示项目并引导各小组对项目进行分析,适度的帮助小组理解项目,提示他们项目的主要内容、涉及的原理及知识点、项目的要求及目标,引导学生从哪些方面入手,引导他们运用正确的方法讨论,并解答各个项目小组提出的疑问。
4.制定项目计划。引导各小组,在项目正式开始实施之前,制定相应的工作计划,分解项目内容,细化步骤,明确责任人,提交教师审阅,经同意或指导修改后方可确定并组织实施。
5.项目实施。各小组开始实施项目,教师通过巡查指导,对各组项目实施进程及完成情况进行监管控制,直至项目最终完成。
6.小组分享。项目结束后,组织各种学生讨论交流心得:本次项目完成情况如何,遇到了哪些困难,是如何解决的,有没有可以规避的方法,下次遇到改做哪些调整,过程中的收获等等。
7.总结与评价。教师对各组项目完成情况做总结性分析。这里要反复强调操作规程要求、安全工作要求、6S管理要求等。同时,对于项目中关于知识链接部分的内容,学生完成情况、自主学习的方法及效果等,也需要重点总结。最终根据整个实施过程中各小组各成员参与课程项目的情况,对学生进行评价。
三、基于工作室项目教学的注意事项
1.要确保学生的主体地位和参与度。项目教学强调学生的主体地位、自主学习,教师则处于主导地位。既然是主导,就要注重发挥学生所长,在建立小组时,注重将不同性别、不同优势的学生整合到一起,帮助他们凝结成团队,并引导他们发掘自己在团队中的作用。有参与感、成就感的激励,学生主动学习的兴趣自然更容易被调动起来。
2.要注重职业素养的养成。对于课程对象群体的学生来说,职业素养的养成是显得尤为重要的。教学过程中,教师应注重引导和规范学生严格遵守行业操作规程、作业流程规范、企业检验规范、安全生产制度、环保管理制度以及“6S”管理规定等。
3.要注重知识迁移能力的培养。机械装置拆装项目的设计,目的是让学生在亲身参与拆装项目的过程中,认识并理解机械设备的结构、原理、设计理念、执行结果以及影响执行结果的各类因素。这就要求学生有足够的知识迁移能力。从项目分析,到知识链接,从公差配合,到机械拆装应用,再到零件图、装配图的认识等,均要求学生通过先分工合作后独立完成的顺序循序渐进的进行。
综上所述,基于工作室的机械基础课程项目教学,有效的结合了专业基础课程教学与中职学生的特点,以学生为主体,以就业为导向,精心选取设计项目并实施项目化教学。既调动了学生学习的积极性、主动性,也激发了学生的团队合作精神和知识迁移能力,帮助学生掌握专业知识和操作技能的同时,注重良好职业素养的养成,为其今后能快速适应工作岗位和社会环境打下坚实的基础。
随着市场经济的不断发展与深入,行业发展也将会面临诸多新的问题,我们的教学也要与时俱进。相信随着改革的不断推进,学生对市场、对行业的适应性、专业能力、团队合作能力也会大幅提高,而我们也将为企业,为社会培养输送更多更高素质的专业型技能人才。
参考文献
[1]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践,职业技术教育,2009(32).[2]麻灵.基于“项目导向的工作室”人才培养模式的研究和探索,中国西部,2016(11).[3]吴斌、陶洪、曾凡林.基于工作室平台的高职学生职业素质培养,职教论坛,2006(6).
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇2
多年来, 机械专业为我国工程技术的发展及其应用的普及培养了大批人才。但是培养质量不尽如人意, 学校缺乏根据市场和产业发展的实际需要定制人才的培养体系, 不能及时调整培养计划和合理调配教学资源, 培养出来的人才往往具有较完整的专业知识体系, 但缺乏实际训练, 实践动手能力较弱;另一方面教材更新慢, 内容陈旧, 难以反映最新技术的发展前沿;课程设置不合理, 这些因素使得学生在校学到的是较为陈旧的知识和落后的技术, 不能满足社会和产业发展的需要[1,2]。
针对《机械基础》课程教学人才培养过程中所暴露出的众多问题和弊端, 结合多年来《机械基础》教学、课程设计、实习工作及指导学生参加全国各项创新大赛的经验, 提出“作品+项目+导师”培养方案。该模式能够充分发挥机电工程学院和校工程实践中心各自的优势进行合作办学, 通过本创新教学模式的实施, 高校可以根据企业用人需求, 特别是服务于复合型创新人才要求, 有针对性地培养人才, 实行定单式培养。该方案增强了人才培养的适应性和实用性, 构筑高校、学生和企业获利的共赢平台, 从而实现人才培养和社会需求的无缝对接。
二、新型创新模式培养方案
1. 一条培养主线。
以机械创新项目作品为主线, 引领《机械基础》系列课程的教改实施, 从第二学期起至第六学期止, 做到案例教学的不断线, 从第二学期起对机械类学生布置创新机械作品任务, 教学内容、教学计划及培养方案必须满足学生完成一个完整的机械作品为目标进行设置。从第二学期起, 学生在学习生活等各项活动中有意识地进行观察、思考、探索、积累, 并在导师的指导下, 确定自己的作品内容。通过有针对性的培养计划的支撑和有侧重点的课堂学习、资料查询、课外自学、金工实习、课外科技活动、工程实践中心创新实践平台等环节, 学生可在三年时间内逐步进行、逐步修改并逐步完善和完成自己的作品, 第六学期安排“机械综合创新课程设计”, 形式上可不集中, 全面检验本教改方案的改革效果, 在设计中学生需完成三年来积累的构思的独创作品, 并与机械创新大赛时间衔接。
2. 两个教学调整。
本方案的创建首先涉及到教学内容、教学计划两个方面的调整, 要保证本教学模式的顺利实施, 原有的教学内容和培养计划必须进行调整;将课程进行合理调配, 学校部门间的互动, 包括教务处、学院以及专业教研室等各级部门的通力合作, 使教学内容和教学计划达到新型培养模式的要求。
3. 三个软件平台。
要实现现代化的社会需求, 一些传统的逐渐被淘汰的工程方法在教学计划和实施中将逐步缩减, 代之当前流行的通用的学生设计机械作品必须用到的软件:Solid Work、Ansys、Materlaber平台, 用此类软件学生可快速进行作品仿真、结构设计修改、关键结构的运动学和动力学分析等。
4. 四项改革措施。
要确保本改革方案的顺利实施, 必须辅以必要的改革, 将进行四项改革措施:教学内容改革、教学方法改革、考试模式改革和课程设计改革。
5. 突出两个特色。
一是人才培养的实践性特色。利用校工程实践中心自身的优势, 整合工程实践教学中心金工实习教学资源与机电工程学院相关专业工程化实验设备、校内实习设备资源, 形成工程化离散制造实体平台, 整合数字化三维CAD、CAPP、CAM、PDM等先进制造技术软件, 形成数字化设计制造虚拟公共平台, 两者融合形成工程教育与实践公共平台的建设思路, 该平台可为本教改方案提供有力的支持。二是人才培养的实战型特色。我校机械类学生多次参加全国机械创新大赛、全国挑战杯大赛等活动, 在全国性的竞赛性舞台上充分展现了自身的实力, 并多次获得全国机械创新大赛、全国挑战杯大赛的一等奖和二等奖, 本改革方案的实施将平时积累的机械创新作品通过大赛的检验, 更加促进学生在实战中锻炼和发挥学生的创新精神, 使学生得到实战的锤炼和完善。
6. 重在导师引导制。
本教改方案是机械类学生创新性教育的一个重要环节。为了抓好这个环节, 采用“导师制”, 即每名学生拥有一名导师, 导师在专业介绍、项目的遴选、作品的选定、基础课程的安排、课外科技活动的开展以及作品设计的全过程对学生予以具体指导, 使得方案的实施切实得以保障。
通过本教改方案的实施, 将打破传统课程的界限、学习理念的束缚以及设计场所和设计时间等限制, 以创新作品为主线, 以机械创新项目为核心, 以计算机三维设计和仿真为主要工具, 以工程实践中心为实践平台, 以大学生机械创新设计大赛、挑战杯大赛及三维数字化大赛为背景依托, 将分散的知识点与机械系统有机地联系起来, 将孤立的、验证性的、模仿性的设计与独创性的、综合性的、创新性的跨过时间和课程界限的机械创新作品设计有机结合起来, 使学生对所学知识不再感到抽象和零碎, 使知识更加系统和完整, 也使学生能够站在机械系统的高度更好地了解和掌握各种常用机构和典型零部件, 进而培养学生综合运用机械设计知识分析和解决实际问题的能力, 不断提高学生工程实践能力和创新意识, 从而为社会培养和输送合格的引领现代潮流的一代创新人才。
三、改革实施方案
1. 导师制度建设。
本教改方案中导师制度的建设起到至关重要的作用, 按照“稳定、培养、引进、借智”的人才队伍建设思路, 以精心遴选导师组成为基础, 在全学院范围内遴选, 重点范围在《机械基础》课程创新团队骨干、往届学生课外科技活动的指导教师及设计经验丰富的专业教师。导师应具有无私的奉献精神、精湛的业务能力和强烈的事业心。同时, 优化导师队伍结构, 加强导师队伍建设, 完善质量监控体系, 建立和保障激励机制。
2. 培养方案调整。
根据本项目教学目标和教学内容的改革, 必须对旧的培养计划做出适当调整。总的思路, 调整后的培养方案总学时将与旧的培养方案大体一致。计算机辅助设计CAD和三维SOLIDWORD作为主要工具贯穿全过程。旧的培养方案将计算机辅助设计CAD安排在第五学期、三维SOLIDWORD安排在第六学期, 而第四学期和第五学期学生正要运用CAD, 却没学, 用过了又再学, 学生没有积极性, 如此教学安排等于白白浪费时间和学时, 必须做出调整。由于理论力学和材料力学原理部分与大学物理知识点部分重叠, 可适当缩减学时, 而新增现代化的快速分析技术有限元和ANSYS课程。新增“机械综合创新课程设计”, 两周实践学时, 拟安排在第六学期。时间安排尽量与机械创新大赛时间衔接。
3. 教学方法创新。
传统的教学模式存在很大不足, 直接影响了课程的教育质量和教学效果, 因此切实加强《机械基础》课程的创新与改革是至关重要的, 为此本方案着力于项目教学、教学模式、考试体系、课程设计等四个方面的改革与创新。项目教学法是理论与实际结合的一种教学方法。项目教学法通过制定、指导有实际意义的项目, 组织学生自主学习设计项目, 进行自主学习和操作。通过项目设计的锻炼, 培养了学生的专业技能, 锻炼了学生的工作能力和适应环境的能力, 提高了学生的工程设计能力和素质, 为学生参与就业市场的竞争和将来适应企业环境奠定了基础。本方案实施新的教学模式, 授课形式拟采用新的研究型教学体系, 激发学生兴趣的机制, 从根本上解决学生厌学的问题。本方案实施课程考试改革, 调整平时成绩与期末考试的成绩比例, 平时作业增加专题论文形式。期末考试试卷由闭卷部分和开卷部分组成, 主要考查学生分析问题、解决问题的能力和综合运用知识的能力。本方案的拟实施课程设计的改革, 在第六学期新增“机械综合创新课程设计”, 两周实践学时, 每个学生在导师的指导下, 通过查阅资料自主确定课程设计的题目, 设计的要求通常在第二学期就布置下去, 学生可以小组为单位集体协作, 增加团队协作意识, 同时将课程设计与学生的课外科技活动、创新实践、创新大赛等活动联系起来, 给学生发挥创造才能留下更大的空间和舞台。
4. 工程实训基地建设。
工程教育与实践公共平台, 开展以机电工程学院、工程实践教学中心和管理学院为主, 并面向全校的理论课程、理论课程体系、实践教学环节、实践教学体系、实践-创新教学教育体系的创新性实践探索。学校设置工程教育与实践公共平台创新教学团队, 针对目前学校教学投入不足的现状, 提出了整合工程实践教学中心金工实习教学资源与机电工程学院相关专业工程化实验设备、校内实习设备资源, 形成工程化离散制造实体平台, 整合数字化三维CAD、CAPP、CAM、PDM等先进制造技术软件, 形成数字化设计制造虚拟公共平台, 两者融合形成工程教育与实践公共平台的建设思路, 提出了融实训、实验、实习等课内实践环节和创新创业课外科技实如金工实习和设计类实训课程设计和毕业设计, 工程类创新性实验、校内实习, 工程设计制造类学科竞赛、课外科技活动等, 必将为本项目的实施提供有力的支持。
四、结论
高素质的机械创新人才培养和结构合理的人才结构是我国基础工业参与国际竞争和持续发展的根本保障。本创新教学模式提出“作品+项目+导师”培养方案。该模式能够充分发挥机电工程学院和校工程实践中心各自的培养过程。在设计中学生需完成三年来积累的构思的独创作品, 并与机械创新大赛时间衔接, 使学生通过自己设计的、有创新性的作品更好地完成学业, 培养创新素质。
摘要:探索全新的基于项目制的《机械基础》课程创新型教学体系模式。研究体系的结构构成、实施过程、实训基地建设。结果表明:该模式能够充分发挥机电工程学院和校工程实践中心各自的优势进行合作办学, 采取多种方式积极参与机械类人才的培养过程。通过本创新教学模式的实施, 高校可以根据企业用人需求, 特别是服务于复合型创新人才要求, 有针对性地培养人才, 实行定单式培养。
关键词:项目制教学,课程改革,创新
参考文献
[1]葛文杰.机械基础系列课程教学改革研究与实践[J].西北工业大学学报, 2003, (9) :83-85.
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇3
关键词 创新能力培养 机械制造技术基础 理论教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 概述
在知识经济与经济全球化的今天,培养具有创新精神和创新能力的高素质人才是社会对高校的要求和期望。①机械工业作为制造业的基础行业,为国民经济建设提供技术装备,它的发展更是需要大量全面发展、综合素质优秀的专业人才,机械工程教育模式必须与快速发展的机械工程技术相适应。从事机械工程高等教育必须创新教育理念和运行机制,跟上时代前进的步伐,大力推行以发展学生创新能力为核心的创造教育。
机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业非常重要的一门专业技术基础课,该课程内容覆盖面广、信息量大,包含金属切削原理与刀具设计、金属切削机床概论与设计、机械制造工艺学、机床夹具设计原理等多门学科的内容。②③同时机械制造技术基础也是一门重在实践的课程,教材中的很多知识需要在实践中学习和掌握,仅凭根据教材进行理论讲解和习题练习远远达不到教学效果,学生不能真正地感受到所学知识的用途,更谈不上如何应用。
为了适应现代社会对机械专业人才创新能力提出的新要求,培养学生既有动手能力、创新能力又要具备一定的理论深度,本文针对机械制造技术基础课程进行了一系列的教学改革,构建了实践教学体系,将理论教学与金工实习、课程实验、专业课程设计、生产实习等实践环节有效结合,提高学生在接受知识信息、综合分析问题及工程实践等方面的能力。
2 改革内容与举措
针对机械制造技术基础课程的上述特点,为达到创新能力培养的预期目标,本文从以下几方面进行了课程教学的改革。
2.1 加强金工实习教学
金工实习是机械类专业学生学习机械制造技术基础及工程材料等课程必不可少的实践基础课,是机类与非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。④机械金工实习包括车工,铣工,特殊加工(线切割,激光加工),钳工,砂型铸造等实践环节,它对于培养学生的动手能力有很大的意义,同时可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。
按照本校本专业学生的教学计划,金工实习在前,机械制造技术基础理论教学在后,由于没有针对性地建立两者的有机联系,导致学生们的学习是孤立、片面的进行,无法真正达到金工实习的教学效果。本文将机械制造课程的教学任务提前,在进行金工实习时,安排专业教师详细讲述金工实习与机械制造技术基础课程的内在联系,并向学生介绍课程的主要内容,在金工实习的整个过程中,指定专业教师对学生进行理论讲解、辅导和答疑,深化实习内涵,使学生清楚地认识到金工实习并不是孤立的,提高实习的积极性和主动性,从而为将来的理论课程学习打下良好的基础。
2.2 优化改革课堂教学体系
为实现学生创新能力的提高,首先要让学生深入、扎实地掌握理论知识,考虑到该课程知识面广、信息量大、理论性强的特点,本文运用先进的计算机技术,建立机械制造技术基础课程的电子教案、多媒体课件等教学素材,在保持原有核心教学内容的基础上,辅助以大量的图片、三维动画与实际加工影像等,丰富形象教学内容,增强学生学习的积极性;同时进行创新性教学模式的探讨,变单一教学模式为多样化教学模式,提高学生学习的主动性,达到较好的课堂教学效果。
2.3 构建实验教学新模式
目前本课程的实验内容包括:刀具几何角度测量、工艺系统静刚度测定、机床主轴箱拆装实验等,多半是传统的验证性实验。⑤通常是由专门的实验员教师进行题目的下达、内容的指导和成绩的评定,实验员教师无法了解课堂教学的进度和深度,专业课教师不能真正掌握学生实验操作情况,同时验证性实验的目的是使学生掌握课程基本原理,通过亲自动手操作验证并加深学生对理论的认识,但没有设计性实验相辅助,就会欠缺了对学生研究创新能力的培养。
针对本课程的实验教学进行以下改革:(1)对传统的验证性实验(如刀具角度测量等)进行方法和手段的改进,让专业课教师参与到学生的实验过程中,结合课堂的讲解情况与实验员教师进行内容的协调与安排,由实验员教师提前下达任务,学生在动手操作验证后讲解自己的实验过程和结果,并给出必要的理论支持,变被动学习为主动学习,大大提高了实验教学的效果。(2)增设创新性实验环节,根据课堂所学知识和实验室现有设备设计实验,由学生自主搭建实验平台,在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等,激发学生的创造性思维,提高学生的创新能力。
2.4 改革生产实习和课程设计
机械制造技术基础生产实习和课程设计是对该课程进行实践教学的两个重要环节,⑥通过这两个实践环节,将学生们的课堂理论在实践中加深理解和进一步验证,可更好培养学生实践创新能力。在生产实习过程中,学生可以进一步接触到真正的企业生产,将对零件、刀具、夹具、机床等装备的认识实现从理论到实物的转换,借助课程设计中进行的机械制造技术基础课程的总结与应用,实现对学生理论知识的考查、巩固和加深。
本文针对机械制造技术基础课程设计进行题目选编、时间进度改革、典型零件和夹具的建模与仿真等多项内容改革,⑦并将课程设计融合到机械制造技术基础理论课程的教学和生产实习中,提前下达设计题目,让学生在课程学习和生产实习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识。
3 总结
学生创新能力的培养是各高校面临的一项重要任务,不仅涉及到教师的创新素质、学校的创新环境,还和学生自身的创新思维有关,目前在这方面的工作仍处于起步和探索阶段。为配合创新能力培养的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2010-2011级本科生十个班级为试点班级,从理论教学和实践环节等多个方面对机械制造技术基础课程的教学改革进行了初步尝试,并取得了一定的效果。
基金项目:本文系“山东科技大学群星计划项目”(项目编号:QX2013224)的研究成果;本文系“2013年山东省特色名校工程建设—机械制造技术基础课程资源库”的研究成果
注释
① 刘秀莲.培养机械专业大学生创新能力的方法探索[J].中国电力教学,2013(16):30-31.
② 王素玉.机械制造技术基础[M].北京:清华大学出版社,2012.
③ 张树森.机械制造工程学[M].沈阳:东北大学出版社,2001.
④ 傅水根.创建有中国特色的工程实践教学体系[J].中国大学教学,2004(7):24-26.
⑤ 朱从容.机械制造技术基础课程实践教学改革探讨[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2012(3):6-7.
⑥ 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京:机械工业出版社,2004.
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇4
机械设计基础课程是高职院校机械类专业一门重要的专业基础课程,是使学生了解与掌握机械工作的基本原理和机械设计的基本方法,拓宽学生的知识面,为专业课的学习打基础的课程。该课程在基础课和专业课之间起到了桥梁作用,在学生的知识结构中具有承上启下的关键地位。学生通过该课程的学习,认识和了解机械系统的组成与结构、机械系统的功能与工作原理,能正确选择和使用通用机械,了解机械设计的基本内容、基本要求和基本方法。通过机械设计基础课程设计的训练,达到能设计简单机械和机械结构的目的。高等职业教育的培养目标是培养高技能应用型人才,这就要求课程的教学也必须与培养目标相适应,同时对机械设计基础课程的教学提出了新的要求。
工程思想就是基于课程的本质特点,把教材中的基本概念、理论和方法与工程实际相联系,以达到实用、高效、经济为目的的思想观念。机械设计基础是一门综合性、实践性、设计性很强的课程,根据课程培养目标并针对课程特点,运用工程思想指导教与学的全过程,在教学内容上优化课程体系,在教学方法上抓主干,在教学手段上采用多媒体教学。引导学生认识和领会建立工程思想对于高职院校人才培养所具有的重要性,既是深化课程教学改革的必然要求,也有利于实现人才培养目标。
1 在教学内容上,整合教学资源使其得到优化
既注重“实”,强调知识的实用性,又力求“新”,把握知识的前沿性。去掉一些过时的实用性不强的课程内容,删掉一些繁杂的理论及公式推导,去除一些不能作为后续课程基础的部分内容。集中精力和时间保证课程重点内容的学习和训练。如教材中间歇运动机构、变位齿轮、锥齿轮机构等部分作为供学生阅读的自学材料;强度理论等内容改为简述,直接给出各项计算公式,等等。按照重点优先、循序渐进的原则组织教学。课程教学的主要内容可概括为:平面机构的结构分析——平面机构的机械原理——机械传动(齿轮传动、带传动)——轴系零件——课程设计。为了让学生感到课程内容条理清晰,重点突出,且具有较强的系统性和实用性,提高学生的学习兴趣。在教学过程中,从机械的组成、机器的特征及功用等基本概念入手,再到用平面机构运动简图来表达平面机构的结构方式,及齿轮传动、带传动、键销联接、联轴器、轴承等内容,各章从介绍其组成、结构原理、特点、适用场合及主要功用,参数及公式的选用等为重点,为培养学生原理方案设计能力和结构设计能力打基础。把握并处理好课程的教学内容、教学重点和教学难点之间的关系是设计教学内容的关键,要结合专业培养目标精心设计。在教学过程中,既要注重机构的基本原理和零部件的基本特点、应用场合的介绍,又要合理淡化设计计算部分的内容;既要通过引入专业机械使用的具体实例,重点介绍各典型机构在应用中的工艺动作特点,又要科学规划全部教学任务的安排,避免出现顾此失彼的情况发生。因此,教师必须在课前结合课程内容准备好教案,通过模拟和仿真手段,将机构或机器的工作过程展示给学生,加深学生对机构工作原理的理解,掌握机械零部件的应用特点和适用的场合。
2 在教学方法上,抓住主干组织教学
“抓主干”就是针对课程公式多、系数多、图表多、概念多的特点,从教学内容中找出带有规律性的东西,以此作为一条教学的主干。一般来说,人们对逻辑性强的知识容易掌握和记忆,对只需机械记忆的东西难以掌握、容易忘却。本课程研究的是机械中常用机构和通用零件的设计,内容繁多且看起来比较零碎,逻辑性相对较差,但实质上其中有很多规律性的东西。在教学过程中,我们尽量理出一条线索,形成教学的一条主干,将有关知识联系起来,使学生在潜移默化中提高了掌握工程设计一般规律的能力。
如在讲解各传动设计时,其教学主线是:工作情况分析——受力分析——失效形式分析———选择设计准则——设计计算。
先进实用的教学方法是提高教学效果的重要手段,可以获得举一反三的良好效果。教学方法是指教学活动的外部形式,与教学目的、教学内容、教学对象和教学活动主体有着必然的内在联系。因而教学方法的选择应科学并应适应教学需要。
教学中要根据学生工程知识薄弱的实际及机械设计基础课程的特点,发现学生比较习惯和适合感性认知的教学方式。因此,在课堂教学中,采用精讲多练,以启发式教育为主的教学方法,同时注重采用“对比分析式”、“例题式”、“讨论式”“案例式”和“现场教学”等多种教学方式,注重以知识为载体,培养学生理解问题、分析问题的思维方式与方法。
3 在教学手段上,运用现代教育技术,保证教学效果
教学中涉及的图例、图表、规范、实物模型较多,显现出较强的演示性和应用性特点。受条件限制,传统的教学模式是“黑板+粉笔”式的教师讲授,辅之以普通教具的演示。这一授课方式的弊端表现为学生对所学内容不易理解,易遗忘,教学效果差,效率低。同时还面临着学时减少,教授内容增多的矛盾。另外,一方面教学对象来自高中,未接触过生产实际,对机械和机械零件的结构、类型接触较少,工程知识薄弱,而课程中的常用机构、机械传动、联接件等知识在课堂上讲,既费时又费力,效果较差,给理论课程教学带来很大困难。要达到好的.教学效果,完成教学任务,在课程体系改革的过程中,学时又在减少的同时,教学手段一定要改革。多媒体课件以其图文并茂、形象直观、内容丰富等特点,使单位学时的信息量扩大,教学内容更加形象生动,学生印象深刻并易于理解和掌握。先进的教学手段,在一定程度上,辅助了教学,教学效率得到提高,学生在学习的过程中学习兴趣得到提高。
组织安排学生到机械设计与制造课程专用教室上课,专门课程教室是融现代手段和传统手段为一体的教学场所。教室里除配有计算机、录像机、投影仪等设备外,还设置有按体系分类、陈列机构和零部件的实物或模型以及图片的橱窗(柜),各种机械应用的录相和实例照片。这些教具不仅有静态的,也有动态的,有手动的,还有电动的。它能使学生看清结构及其内部构造,在教师的引导下,自觉地观察、认识、思考、逐步形成概念,掌握原理、结构。进而理解机构和零部件的工作原理、组成等,为课程后续内容的学习打下基础。
4 结 语
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇5
日期: 2007-4-26 18:04:19 浏览: 267 来源: 学海网收集整理 作者: 泰兴职业高级中学 吴震峰
摘要:传统的教学模式注重对对的知识的传授,而忽视对学生的自主学习、创新意识和实践能力的培养。在中等职业学校课程教学中实施研究性学习,改变学生以单纯的接受教师知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识,并将所学知识运用与实践,从而培养学生的创新精神和社会实践能力,进而实现职业教育的培养目标。关键词:机械基础;研究性学习;探究;创新
在中等职业学校课程教学中实施研究性学习是新课程改革中的一个“亮点”,是极富生机活力的课程形态和学习方式。“研究性学习”就是在教师的指导下,学生用类似科学研究的方法,从自然、社会和学科领域中发现问题并选择研究课题,通过亲身体验,发现问题,调查研究,动手操作,表达交流等探究性活动获取知识、形成理念、提高技能、优化思维、培养情趣、习得方法的学习过程。它是以学生的自主性、实践性、探索性学习为基础的一种学习方式。研究性学习的目的在于改变应试条件下学生以单纯的接受教师知识为主的学习方式。为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识,并将学到的知识运用与实践,从而培养学生的创新精神和实践能力,进而实现职业教育的培养目标。
笔者就在机械基础课程教学过程中尝试了研究性学习,取得了一定的成效:
一、结合教学内容,开展研究性学习,有利于充分培养学生自主学习的积极性。
传统的教学模式注重知识的传授,偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用,仅仅立足于被动地接受教师的知识传授,学生在学习过程中无学习兴趣可言,因而也就别谈对学生进行科学思维能力的培养,更谈不上对学生进行创新意识和创造才能的培养了。为了充分培养学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,我尝试在《机械基础》课程教学中实施研究性学习,帮助学生在开展有效的接受学习的同时,创设环境,在课程教学的章节中设置研究性学习课题,使学生形成一种对知识进行主动探求,并重视解决实际问题的主动积极的学习方式。通过让学生开展自主学习,学生自己提出问题、分析和解决问题,使学生真正体会到“获得成功”的乐趣。如在学习习近平面四杆机构知识时,知识点为绘制机构运动简图、判别机构的类型、画机构受力图.我让学生根据知识点,通过自主学习、分组讨论的方式归纳出机构运动简图和构件受力图的画法,判别机构的类型。课堂教学中布置学生设计三折叠伞的机构运动简图,通过小组研究讨论,初步认识研究性学习的方法,帮助学生建立自主学习的积极性.课后布置这样一个课题:
图示为一电炉的炉门,关闭的位置为E1,开启的位置为E2,试设计一四杆机构来操作该炉门。要求:1)明确四杆机构的基本形式是什么?它是由什么样的机构演化而来的?2)该机构中存在曲柄吗?3)画出该机构的极位夹角;4)如何避免平面连杆机构的死点?5)机构设计方案如何实现优化?6)你还能想出其它的设计方案吗?等等.通过这一系列的问题,先让学生初步明确如何进行研究性学习,为后面放手让学生进行研究性学习作好准备。当学生在近一周的准备、实施、讨论、查阅资料、教师指导等这些工作后,进行分组总结时,每组的总结报告都很精彩。虽设计方案相对粗糙,通过研究性的学习学生不仅实现了机构基础课程教学目标,而且培养了学生的综合职业能力,突出了学科的技能性、实践性和应用性.学习活动中05(4)班的汪黎明同学通过研究性学习中小组讨论、交流合作的方式克服了自身的语言障碍,赢得了学生们的一片掌声。课后,很多同学都围着我表示乐于上我的课,希望以后多采用这种教学方式,一是让他们能真正学到点东西,学习的内容与社会应用联系密切;二是能充分体现自我,在整个学习过程体现学生了的主体地位,让每个学生都得到发展;三是也能从中融洽师生之间的感情,同时使他们之间学会合作交流,为今后走向社会,并能立足于社会打下基础。
二、结合学科特点,发掘研究性学习的课题,有利于学生获得亲身参与研究探索的体验。
研究性学习围绕的问题一般来源于学生的学习和生活实际,来源于学生生活的现实世界。它远比学生在课堂和课本中所面临的世界更广阔、深远而且更生动。具有较强的现实性,有助于开阔学生的视野,积累知识。《机械基础》是基于实验(训)基础上的一门专业技能基础性学科,很多概念、机构都与实验(训)、实例有关。课堂教学中若能正确、适时地组织学生进行实验(训)探究,不仅能极大调动学生的学习积极性,同时还能化解难点、理清思路,更好地掌握概念和规律等。如平面机构在折叠椅、折叠伞等方面的应用、极位夹角的绘制、四杆机构的应用等等,通过让学习观察、探索、讨论等方式去亲身体验和研究探索,最终让学生逐步弄清课程教学内容。通过这种方式的教学,并且能长期坚持下去,则可以充分培养学生的动手操作能力、实验观察能力、科学探究能力,获取信息、传递信息、处理信息的能力,分析和判断的能力及团结协作的能力。
三、围绕“问题”展开研究性学习,利于培养学生发现问题和解决问题的能力。
研究性学习的开端要选择课题,即提出问题。我国著名的教育学家陶行知先生说过:“发明千千万,起点是一问”。因此,从发现问题、提出问题、分析问题到解决问题,其中提出问题是关键。因为,一方面,问题的提出是建立在一定的知识积累和方法运用的基础上的,没有一定的知识积累和恰当的方法运用,就不可能提出有价值的问题。另一方面,一个好的问题的提出,能有效的激发学生探究问题、解决问题的兴趣,也能在主动探究的过程中学习新知识,积累解决问题的新方法。例如,在学习力的平移定理时,学生联想到人在单手骑自行车时平衡的情况,进而联系到大型机动车行驶中单手操纵的平衡问题,有学生提出用类似于铰链四杆机构的装置(主动力施加在摇杆)来代替力偶的作用;在学习非金属材料时学生联想到眼镜的材料;在研究上图示作业时学生能够提出炉门如何自身旋转180°的问题;等等。这些问题提出后,鼓励学生通过研究性的学习去解决问题,大大的培养学生发现问题和主动解决问题的能力.四、研究性学习是以学生的自主性、实践性、探索性学习为基础,从而培养学生收集、分析、处理及利用信息的能力的学习方式。
研究性学习一改传统被动的接受式教学模式,强调对所学知识、技能的实际应用,注重学习的过程和学生的实践与体验。特别强调学生的自主探究学习。当学生选定研究课题后,自己收集并处理信息;自己动手实验,自己分析、归纳,同时进行讨论、交流、辩论既可以在学生间进行,也可以在师生间进行。在《机械基础》课程教学中,由于课程的综合性特点,鼓励学生开展学科间综合.如在学习绘制极位夹角、力在轴上投影时,学生就需要运用机械制图中的投影和作图法来完成;在设计炉门方案、解决国产农用点播机种子播种不流畅问题时,学生通过到图书馆翻阅资料、查阅杂志、上网搜索等方式收集信息,把收集到的材料和调查研究所得到的信息进行归类汇总,小组内或同学之间充分交流,并进行比较分析,思考那些信息有用,还有那些信息缺漏,找出与研究性学习题目相关联的信息材料,然后对信息进行加工整理。我们从中不难发现在“研究性学习”过程中,这将会进一步培养了学生收集、分析、处理及信息的能力。
五、研究性学习实现了学生学习方式的改变,激发了学生探索、创新的欲望。
传统教育中评价学生好坏的唯一标准就是期中、期终考试,即考试分数高,被称为好学生,否则就是差生。而研究性学习,在传统教材学习理解的基础上,注重过程考核,通过学生平时的积累和综合职业能力的体现来综合评价学生。我是通过学生参加研究性学习活动时记录下每一位学生自己在研究性学习过程中的操作步骤、与他人合作和交流的过程、就某课题在实施过程中的成败得失以及进行这项活动的心得体会、有待改进和提高的方方面面或提出自己的一些看法等来综合评价学生的。
每一次研究性学习课题中,学生在完成老师布置的学习任务时,会把社会、图书馆、阅览室、互联网当作主要渠道寻找信息,进行广泛的阅读,参与社会实践,他们主动地提出问题,敏锐地发现问题,不断地寻求解决问题的方法,获得研究探索的亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的思维品质,对在研究性学习中突现的“灵感”或“创新”的想法或做法,也可以提出来与其他同学进行探讨和延伸,从而产生积极的情感,激发起探索、创新的欲望。因此他们能以积极创新的态度对待学习,用批判性思维方式来看待已有的文献资料,用创造性的态度与行为方式去经营今后漫长的人生。
六、注重学生探究学习的过程,培养学生对社会的责任心和使命感,使学生学会分享与合作。
在《机械基础》中开展研究性学习,是一个参与社会实践活动的过程,在课程教学研究中,创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究成果,尊重他人的想法,发展乐于合作的团队精神。加强了学生对社会市场的了解和认识,增进了学生与本专业、行业的交流。培养了学生的对社会的责任感和使命感。
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇6
根据《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》文件精神,按照“对接产业(行业)、工学结合,促进职业教育深度融入产业链,有效服务经济社会发展”的职业教育发展思路,学院对机械制造专业的一些课程进行了理实一体化教学改革。《机械制造技术》作为机械制造专业的一门重要专业课,理所当然成为了改革重点。学院和企业联手,让学生设计和生产的产品用于实际,这样充分调动了学生学习积极性。经过全院师生历时两年的努力,全面改革了该课程的教学方法、教学内容、教学过程以及教学情境等,基本实现了《机械制造技术》基于生产过程的理实一体化教学。并取得了较好的教学效果。下面就基于工作过程的《机械制造技术》理实一体化教学探讨如下。
一、教学设计
(一)整体思路
整体思路中突出以社会需求为导向,以学生动手能力为核心。通过企业调研,专家论证等步骤确定学生的培养方向、制定合适的课程标准、课程项目。然后与企业联手构建基于过程的理实一体化的教学平台,在该平台上实现课程的理实一体化教学,学生不仅要掌握理论知识,还要动手设计、生产实际产品,为企业服务,充分的实现了理论与实际相结合。
(二)模块化教学
《机械制造技术》涵盖内容多,在教学过程中可将其分成机械工程材料及热处理、金属切削基本原理等六大模块。每个模块之间既相互独立又相互依托,如先进制造技术模块就需要用到机械工程材料及热处理等模块的知识,而它本身又是机械制造实训模块的基础。
(三)项目式驱动
课程的每个模块又可细分为若干个项目,在理实一体化教学中,以项目形式驱动可规范教学过程、提高学生的学习积极性。如在先进制造技术教学模块中,可以将其分成6个小项目。
(四)任务式实施
课程项目按照“工作任务由简单到复杂”这一主线来进行,整个过程可由若干个具体任务组成,每个任务在专职教师的指导下由学生独立自主地完成,有序地提高学生的综合能力。电火花加工的任务实施过程,分为6个具体任务:任务1为机床认识;任务2为零件分析;任务3为零件加工工艺制定;任务4为程序编制及参数设置;任务5为工件安装及刀具找正;任务6为加工产品。
任务过程由产品分析、项目决策等逐步由简到易地实现。首先由教师以提问的形式提出项目并引导学生决策,然后学生分成若干小组进行项目的准备及实施,最后加工出具体的产品零件,并对产品及教学效果进行评价,及时发现问题,及时纠正。任务实施过程中每个小组的成员按照生产企业的员工进行项目操作。
二、教学实施
(一)现场教学
在实习场地进行现场教学,针对实物进行讲解,让学生在理性认识的同时进行感性认识,效果更好。现场教学分为现场理论教学及现场演示,在这过程中教师不仅教会学生理论知识并即时传授实践知识,让学生将学到的.知识立即付诸于实践,牢牢掌握所学知识。
(二)实际操作
现场理论教学后,学生当场进行动手操作,对所学理论知识立即消化并掌握。将学生分成若干小组,每组一台机床,学生可同时练习机床操作、程序编制、参数设置及刀具、工件安装等实际操作。
(三)加工产品
在进行完理论教学和动手操作后,学生就进行实际生产,加工实际零件。每组一台机床,学生分工合作加工实际产品。不仅增加了动手能力,还培养了团队合作精神。
三、评价体系
学生成绩的评定由5部分组成,每一部分所占权重不一样。考核是校验学生学习情况的重要措施,而考核分数是激励学生学习兴趣,提高教学质量的重要手段。在教学中,对表现突出的学生可适当给予加分,这样使学生更加努力思考问题,从而提高教学效果,如在讨论中回答问题正确可以适当加分。
四、结论
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇7
关键词:《机械制造基础》,教学方法,教学手段,课程改革
引言
《机械制造基础》是我校机电、数控专业的专业课 ,教学目的是使学生掌握常用工程材料的选择、毛坯与零件加工方法的确定,为将来从事工艺设计及制造工作奠定基础;该课程综合性、实践性强,对学生工程实践能力的培养具有其他课程不可替代的重要作用。为调动学生学习《机械制造基础》的积极性与主动性,提高学生的动手能力,对该课程的教学进行了一定的改革尝试,真正做到“理论与实践相结合”。
1.目前 《机械制造基础 》课程教学中存在的问题
机械制造基础课程大部分都是在工程材料、机械制造基础、金属切削机床、切削原理、切削刀具和机床夹具设计五门课程的基础上整合的一门专业基础课,内容多,加上有些教学内容抽象、复杂且涉及实际制造场景,仅靠传统的方法教学,很难让学生理解和掌握,为调动学生学习《机械制造基础》的积极性与主动性, 提高学生动手能力, 必须针对该课程的特点,探索新的教学方法和教学模式。
2.改革课程教学大纲
本着“教学内容突出基础理论知识够用为度,加强对实践能力培养”这样的原则,大纲各章节的内容应根据专业的特点从总体培养目标中的各单项能力目标的主要内容、知识点、技能要求确定。由于本门课程实践性、应用性很强的特点,因此要以培养学生实践能力为中心,以强化应用为重点,确立以提高综合素质、培养创新意识和增强工程实践能力为目标的实践教学模式,合理地确定实训内容及学时分配,充分体现实践教学与理论教学相结合。
3.重组教学内容 ,调整知识布局
原有的机械基础课程是以学科体系建立起来的, 注重向学生传授基础理论知识, 而忽略了对工程意识和创新能力的培养, 一些学生学完课程仍无法对机械制造建立比较完整的认识。因此,机械基础课程体系改革要将学生的能力培养放在首位,去除与实践生产不发生联系的一些内容,如工程材料部分的“晶体结构”“铁碳相图”等,再比如互换性与测量技术的章节中,极限与配合,形状与位置公差的知识点早已在机械制图及CAD课程中讲授过, 那么只需用几张企业的产品图温故知新。
4.改革教学方法和教学手段 ,提 高教学质量
在《机械制造基础》课程的施教过程中,应采用理论教学、实训教学、现场教学、课堂讨论等多种形式相结合的方法进行, 要根据不同章节的特点和学生所要掌握的专项技能的要求,把实训、现场教学等实践性教学环节融入教学过程中,尽量为学生创造亲手操作的机会,不断强化应用、强化实践。
4.1理 论教学环节
以多媒体技术为主的理论教学, 在原有基础上重新制作CAI课件 ,增加一些加工现场的录像 ,通过多媒体将丰富的教学资源以生动、具体、直观的形式予以展现,既能加大课堂信息量,又能提高教学效率和教学质量。比如热处理,金属材料成形工艺(铸造,锻压与焊接等),仅理论讲解,没有实物对象,没有真实的工作环境和生产过程是非常空洞乏味的, 为解决问题,收集企业热处理工艺过程、铸锻焊件制造过程的真实录像资料,在理论讲解的同时辅助播放,使学生仿佛置身于生产车间,增强了真实感。
4.2实 训教学环节
把理论知识寓于实际操作之中,加强技能培训。在我校实践环节中,主要是车工、钳工与数控机床的实习教学。
4.2.1车工实习项目 : 让学生按照生产车间的图纸来车削阶梯轴,并用滚花刀进行滚花。通过车工实习,可以让学生掌握以下几个方面的技能:学会车刀的磨制与安装,车工基本操作,能够使用一些量具,了解车床组成及功用。
4.2.2钳工实习项目 , 在装有台虎钳的实验台上做成鸭嘴形状的锤头。通过钳工实习,可以让学生掌握以下几个方面的技能:能够熟练掌握画线、锯切、锉削、钻孔、攻丝等加工技能;能够根据图纸独立加工零件, 在加工方法的选择、工艺编排上,具有一定的自我创新与实践能力。
4.2.3数控实训项目 :学生按照图纸进行外形、型腔轮廓的加工及对孔的加工。通过数控实习,可以掌握加工中心与数控车床的操作,工件的装夹,刀具的选用与拆装,程序的编制与输入,掌握工艺的编制。
在实训教学中,可以让学生积极思考并发现问题,从而培养学生的动手操作能力、创造性思维能力和严谨的工作作风。
4.3现 场教学环节
实训教学是现场教学的一种形式, 但毕竟接触到的产品有限或者缺少企业生产的那种氛围, 所以, 对一些传动轴、套筒、齿轮及箱体等典型零件的加工可以通过参观制造厂家获得最直接的感性认识,现场再加以讲解,可以使学生加深对典型零件的工艺流程的理解,在掌握书本知识的同时扩大视野。
4.4课堂讨论环节
专业课的课堂上其实也可以形式多样, 比如教学时运用实物讲解,讲解夹具组成时,可以拿一些钻夹具与铣夹具的实物或模型让学生自己上来拆分与组装;采用案例分析教学,如以典型零件的材料及成形工艺选择为例,针对典型零件齿轮、主轴、曲轴、弹簧等不同零件的不同工况条件和使用性能要求,逐一分析其失效形式,并进行合理选材,正确安排其热处理工艺、冷热加工工艺等,达到学以致用的目的;采用内容比较法,让学生自己从书上或网上找相同与不同点,比如讲解刀具材料时, 要求学生自己对高速钢与硬质合金刀具材料进行比较,并能举出实例。再比如热处理中的正火、退火、淬火和回火,列出表格比较它们的工艺过程、加热温度、冷却介质、组织、性能特点及应用实例等内容,进行归纳总结,便于学生记忆掌握。
4.5理论联系实际法的应用
在课程中适当引入生活中的实例, 通过理论联系实际就可以把知识直观化和简单化, 能让学生直接感受到所学知识的必要性和重要性,提高学习的兴趣和动力。如在讲解金属材料的种类和应用时,就可以用生活中接触到的一些机械零件进行练习。
结语
基于四位一体精密机械学基础课程创新教学模式研究论文 篇8
关键词:测控专业 精密机械设计 CBE教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)12(a)-0078-01
1 传统的《精密机械设计》课程在测控专业中应用的局限性
《精密机械设计》是测控专业学生全面掌握精密测量技术的必要课程,只有学会了这门知识,学生们才能对精密测量设备的结构设计原理和基本加工要求有深刻的理解和认识,才能成为集测量、控制、电路设计、机械设计等各项技能于一身的通才,才能从测控行业的激烈竞争中脱颖而出。
作为非机械类专业的测控学生,没有学习过《机械原理》《切削原理》《工程材料》等机械专业基础课,这本身就给《精密机械设计》的课程教学带来了很大困难。再加上总体学时由80学时改为64学时,使得本已严峻的《精密机械设计》课程教学更加雪上加霜。
如何才能在學时缩短、理论基础不足的情况下,更好地完成《精密机械设计》课程教学,使学生不但掌握相关理论、更具备相关的专业技能,已经成为测控专业教学工作必须要解决的问题。
2 CBE教学模式及其特点
CBE的英文原意是Competency Based Education,在国内一般翻译为能力本位教育,即教育是以培养学生能力为第一要义的。CBE教学模式诞生于美国,之后传入加拿大,在北美得到了广泛的应用。到了20世纪80年代,CBE模式被借鉴到欧洲的英国、大洋洲的澳大利亚和新西兰,标志着其在全球范围内的影响开始扩大。进入21世纪以后,美洲、欧洲、澳洲、亚洲都掀起了CBE教学模式在实践中应用的热潮。这种全新的理念进入中国以后,给很多课程和专业的教学带来了勃勃生机,江苏、山东、山西、广东、北京、上海等地的高校相继引入CBE教学理念,都取得了不错的效果。
CBE教学模式的突出特点表现在以下三个方面:
(1)CBE模式以培养学生的能力为第一要义,并将能力定位为知识、技能、态度、反馈有机结合的一种综合素质,从而体现出与传统教学的本质区别,更加适应当前社会的实际需求。
(2)CBE的教学模式从分析学生所在行业的实际需求开始,有针对性地制定教学计划和教学方法,更加注重学生主动性的激励和实践教学环节的比重,对学习成绩的考核也采取更加灵活和弹性的方式,更容易激发学生学习的热情和培养学生的创造力。
(3)CBE教学模式中,教师除了但任教学任务之外,还扮演着教学的管理者、学生的引导者和合作者、工程项目的策划者和分析者的角色。所以,教师更像是学生的朋友,和学生的关系更加密切,也就更容易让学生放松心境去开展学习和研究工作。
3 《精密机械设计》课程的CBE模式改造
CBE模式的特点,对于测控专业的《精密机械设计》课程的教学工作,是非常适用的。可以说,测控专业的学生开展《精密机械设计》课程的学习,不是追求更深的理论学习,而是要掌握可以应用与仪器仪表的维护中应用机械设计的能力。
为此,在多年的测控专业《精密机械设计》课程教学工作中,笔者进行了CBE教学模式的尝试和探索,建立了具体的改造方案,其相应措施如下:
(1)教学模式的CBE改造。
①教学目标的明确。
CBE模式教学的第一步,就是必须要理清行业需求。随着时代的进步、社会需求的变化、测控专业的整合,《精密机械设计》课程的教学目标也已经发生改变。在CBE模式改造后,这个目标可以明确为:以培养学生利用精密机械设计知识解决仪器仪表中的实际问题为核心目标。
②合理的课时分配。
从CBE模式来看,一般会更注重实践教学环节,理论教学比例相对较少甚或以学生自学为主,很多情况下,基本理论是渗透于工程实践教学之中的。这种思路对于测控专业的《精密机械设计》课程是否合适,已经在笔者的教学实践中得到了初步验证。目前,在理论学时和实践学时的比例上,我们的配置方案是1∶1,以后这个比例还会向实践学时倾斜。
③适当的教学内容选择。
CBE模式强调以工程实践作为教学的载体,这对测控专业的《精密机械设计》课程教学是有启发意义的。在目前的教学实践中,已经把连杆机构、轴、齿轮、联结件等常用机械部件的教学,改造成一个个具体的设计实例,有运动仿真动画等形式引起教学主题,辅以理论基础知识教学,避免长篇累牍的概念定义和公式推导,代之以具体的设计任务,让学生们自行设计,在设计中掌握相应理论。
④教学手段的多样化。
CBE模式特别注重学生的兴趣和态度,是一种以学生为主体的教学模式,这比传统教学中以教师为主体的方式要更加合理。为此,只有采用更加丰富的教学方法,才能充分激发学生的学习兴趣。在理论教学环节,我们尽量采用多媒体教学课件,课件中尽量辅以声音、图像、动画等形式的素材。教学过程中,还应多采用提问、类比、联想等方式,充分调动学生的学习积极性。实践教学环节,我们采用小型设计任务、课后兴趣小组、创新实验团队等形式,多角度激发学生的创造性思维,切实锻炼学生的动手能力。
(2)教师技能的CBE锻造。
用CBE模式改造测控专业的《精密机械设计》课程教学,教师扮演着引导者、合作者、策划者、管理者多种角色。所以,只有任课教师真正理解了CBE教学理念,将全部身心和智慧都投入其中,努力提高自身的CBE教学技能,才能真正地搞好《精密机械设计》课程的教学工作。为此,我们的教师除了要求熟练《精密机械设计》课程的各个教学环节外,还利用业余时间补修了《心理学》《管理学》《项目管理》等知识,以便于更好地运用CBE模式完成教学工作。
参考文献
[1]鲍振博,刘源,刘玉乐.《精密机械制造工程》课程教学改革的实践探索[J].天津农学院学报,2009,16(4):51-54.
[2]周秀华.CBE理论及推行的探讨[J].职教论坛,2000,4:13-15.
机械设计基础课程教学大纲 篇9
课程代码:030103 学时数:80 理论环节学时数:80 学分:6 开课单位:基础教研室
一.课程的性质、地位和作用
本课程是机械类专业的一门必修的专业基础课,是连接基础课和专业课的桥梁课程,具有承上启下的作用。通过本课程的学习,为学生在今后的工作中解决机械设计问题打下一定基础,同时也为学生学习后继课程和新的科学技术提供必需的预备知识。二.本课程的教学目的和要求
本课程研究机械分析与设计方面的有关基础问题, 学生学完课程后应达到下列基本要求:
1、对一般机械中的平面机构能绘出其运动简图,计算其自由度,判断其运动确定性;
2、具有按已知的几何条件和运动条件对几种主要的平面机构进行运动设计的某些基本知识和能力;
3、具有按某些已知的动力条件分析和设计机械的初步知识,基本技能训练方面:(1)具有与本课程有关的解题、运算、作图、使用技术资料和使用计算机等方面的基本技能;
(2)了解一些有关的最基本的机械实验方法;
(3)对其它常用机械,有关的工程常识及新技术成果和发展方向,有一般性的了解;
4、学生能较熟练地掌握通用零件设计所需的基本知识;
5、学生在机械零件设计方面得到必要的基础理论训练;包括:重要零件的工作情况分析、失效形式研究、工作能力准则判定、以及主要计算公式的推导等;
6、对学生进行一定的基本技能训练。包括:机械零件的设计步骤的确定、参数选择、结构设计、图算结合、编制技术文件、实验等技能的训练。
三.本课程的相关课程
(1)本课程安排在高等数学、工程力学、机械制图、金属工艺学课程之后;
(2)高等数学应为本课程提供下列个别基础:曲率半径、曲率中心的求法、渐开线、摆线、抛物线等的议程和性质;
(3)工程力学应为本课程提供下列个别基础:摩擦力计算、摩擦角与自锁现象、滚动摩擦、刚体平面运动的速度和加速度、绝对瞬心、动能定理、惯性力的主矢和主矩、达朗伯原理、自由度等。
(4)机械制图是机械设计的工程语言,是表达机械设计的必要手段。(5)金属工艺学为本课程建立金属材料基本知识及机械零件的材料选用。四.课程教学内容及学时分配
4学时(3)铰链四杆机构的基本特性。(4)简单四杆机构的设计。
教学的重点与难点
平面连杆机构的工作特性,平面连杆机构的运动设计。
(8)
圆柱齿轮传动的重合度。
(9)齿廓切削方法、渐开线标准齿轮无根切现象的最少齿数。(10)齿轮传动失效形式及防止失效的相应措施。(11)齿轮常用材料及热处理。
(12)直齿圆柱齿轮传动的计算:载荷分析、齿根弯曲强度与齿面接触强度计算,各种参数及系数的选择和设计步骤。
(13)斜齿圆柱齿轮传动。
(14)斜齿圆柱齿轮传动的计算:当量直齿圆柱齿轮的啮合几何要素计算及相应强度计算。(15)直齿圆锥齿轮传动。
(16)直齿圆锥齿轮传动的计算:当量直齿圆柱齿轮的啮合几何要素计算及相应强度计算。(17)齿轮传动的结构设计与传动的润滑。教学的重点与难点
(1)轮齿主要失效形式,载荷系数,材料与热处理(2)齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算
(3)斜齿轮和锯齿轮受力分析和强度计算的特点,当量齿轮(4)变位齿轮强度计算的特点
(3)周转轮系的传动比计算。(4)混合轮系的传动比计算。教学的重点与难点
(1)定轴轮系转向判别,转化轮系法求解周转轮系传动比方法(2)轮系的组成分析
(6)组合设计:配合、游隙、预紧、调整和装诉。(7)润滑和密封。教学的重点与难点
(1)滚动轴承的类型、特点、代号,滚动轴承的疲劳点蚀(2)寿命计算、当量动、静载荷,滚动轴承的组合结构设计
2、主要参考书
孙桓,机械原理:西北工业大学出版社 黄锡恺,机械原理:高教出版社 张世民,机械原理:中央电大出版社 黎庶慰,机械原理:高教出版社 申永胜,机械原理:清华大学出版社
机械设计基础课程设计教学大纲 篇10
课程编号: INDE2021
大纲执笔人:杨宏兵 课程名称:机械设计基础课程设计
大纲审稿人:王传洋 英文名称:Prectice Course of Machine Design 课程学时:54
课程设计学时:2周 授课单位:机电学院 指导方式:集中分散相结合 适用专业:工业工程及近机类专业
一、课程设计教学目的及基本要求:
本课程是工业工程等近机类专业本科生的设计实践必修课,是机械设计基础课程中的一个重要教学实践环节。通过课程设计,把在机械设计基础及其他有关先修课程(如机械制图、理论力学、材料力学、工程材料及成型工艺等)中所获得的理论知识在实践的设计工作中综合地加以运用,使这些知识得到巩固和发展,并使理论知识和生产实践密切地结合起来。
本课程的主要任务是进行机械装置与产品的全过程设计训练,激发学生在产品设计中的创新意识,了解机械产品设计的一般步骤,完成从方案构思与方案设计,到技术设计和设计计算说明书的编写的全过程,掌握机械产品设计的基本方法与技能,培养学生的独立工作能力和团队合作精神,初步具备一个机械设计工程师的能力。
课程设计的进行方式是在教师指导下由学生独立完成。每个学生都应该明确设计任务和要求,并拟定设计计划,注意掌握进度,按时完成。设计分段进行,每一阶段的设计都要认真检查,没有原则错误时才能继续进行下一段设计,以保证设计质量,循序完成设计任务。设计过程中要独立思考、深入钻研,主动地、创造性地进行设计。要求设计态度严肃认真。在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。
二、课程设计内容及安排
课程设计的内容:设计满足功能要求的常用机构(四杆机构、凸轮机构、或齿轮机构)。
1.设计方法:
应用功能分析与分解、机械运动方案设计、参数设计、结构工艺设计和分析评价,及机构创新方法;机械运动方案的构思与拟定、机械运动方案的评价、简单系统和机械零件的参数设计、结构设计;确定标准零件的工程设计要求,预测可能发生的失效形式,采用正确的设计理论和设计方法,根据设计规范设计机械系统和机械零件。
2.设计训练:
对某简单功能机器进行设计,给定一个产品的功能和要求,运用方案设计方法,形成产品设计方案,从功能、制造、设计投入和现有的条件出发,对方案进行评估,然后进行详细设计,收集参考资料(如:产品目录、手册和教科书等资源),来分析其中特殊的机械零件进行失效分析,包括刚度、静强度和疲劳强度,从而确定通用零件的尺寸,如:带传动、滚动轴承、齿轮和轴,决定某个零件是采用标准件还是自己设计、制造。
三、课程设计报告要求
设计成果为课程设计报告,设计报告包括设计说明书和可视化的设计方案。设计训练的最终成果体现为设计说明书打印文本、设计方案的三维视图、装配图、零部件图。通过设计训练,不仅强化学生对设计方法、设计过程、基本机构和零件设计、设计成果表达、设计文档等方面的动手能力,还强化计算机在设计工作中的应用和工具的能力。
设计小组应具有协同合作精神,设计训练采取设计小组的形式,以培养学生在设计活动中的分工、协作的合作精神,以提高对实际设计工作的适应能力。
四、课程设计考核方法及成绩评定
1.提交课程设计报告,报告应包括:方案设计,图纸设计,计算说明书等内容。
2.答辩,回答答辩小组成员的问题。
3.课程设计成绩:成绩由平时成绩(30%)、图纸成绩(30%)、设计说明书成绩(20%)、答辩成绩(20%)综合构成。
五、课程设计时间安排
设计准备(布置任务、看录像,减速器装拆实验,看展览、资料)1天; 1.设计基本计算(传动方案确定,选电机,传动计算)
1天; 2.装配草图设计(完成所选方案的装配草图)
4~5天; 3.绘制装配图
1.5~2天; 4.绘制零件图
1天; 5.编写设计计算说明书及准备答辩
1天;
6. 答辩
0.5天。
教材及主要参考书:
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