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(淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 淮安 223003)
摘要:針對高職教育壓縮理論課時而教學(xué)內(nèi)容并未減少的實(shí)際情況,將“工程力學(xué)”和“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”兩門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化整合。通過采用“并行”和“串聯(lián)”方式進(jìn)行授課,及時將“工程力學(xué)”課程知識應(yīng)用到后續(xù)“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”中,既節(jié)約了教學(xué)時數(shù),又提高了教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞 :工程力學(xué);機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ);課程優(yōu)化整合;高職教學(xué)
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)07-0110-03
“工程力學(xué)”是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,研究工程構(gòu)件最普通、最基本的受力、變形、破壞以及運(yùn)動規(guī)律,為“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計”等技術(shù)基礎(chǔ)課和一些專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。原有“工程力學(xué)”課程內(nèi)容包括理論力學(xué)和材料力學(xué)兩大知識模塊,“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程內(nèi)容則包括機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計兩大知識模塊?,F(xiàn)在我們將“工程力學(xué)”和“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”合并為一門“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程,其中力學(xué)部分分配了約20學(xué)時,機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)部分分配了約70學(xué)時(含6學(xué)時的實(shí)驗(yàn))。這不僅考驗(yàn)教師的教學(xué)組織能力、授課方式及技巧,還考驗(yàn)學(xué)生的接受能力。如何在教學(xué)時數(shù)大幅減少,而教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容幾乎沒有變化的情況下,把這門整合后的課程上好,對教育工作者帶來了很大挑戰(zhàn)。近十幾年來,筆者一直從事“工程力學(xué)”和“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”等課程的教學(xué),熟悉相關(guān)知識點(diǎn)之間的銜接,針對學(xué)時減少等課程整合后的問題,試著對授課方法作了一些調(diào)整,對授課內(nèi)容順序進(jìn)行了優(yōu)化整合,對相關(guān)知識點(diǎn)作并行講授,收到了理想的教學(xué)效果。
兩課程的教學(xué)內(nèi)容分析
(一)工程力學(xué)
機(jī)械類專業(yè)的“工程力學(xué)”課程教學(xué)主要是為后續(xù)課程“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”服務(wù)的,機(jī)械設(shè)計中用到的設(shè)計理論都是源于工程力學(xué)中材料力學(xué)部分,而材料力學(xué)的學(xué)習(xí)又必須以理論力學(xué)為基礎(chǔ),所以理論力學(xué)的靜力學(xué)概念和公理、受力分析、力系及平衡是機(jī)械設(shè)計的必備知識。材料力學(xué)中的材料力學(xué)基本概念、桿件變形基本形式、軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓、扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形及彎扭組合變形這些內(nèi)容,在機(jī)械設(shè)計中是必不可少的,所以這些內(nèi)容也是必要的教學(xué)內(nèi)容。
(二)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)
“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程主要是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會機(jī)構(gòu)原理分析、傳動參數(shù)計算及典型零件的設(shè)計或選用,為學(xué)習(xí)后續(xù)機(jī)械制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝等專業(yè)課程進(jìn)行必要的知識儲備。機(jī)構(gòu)自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、帶傳動、齒輪傳動、輪系、螺紋聯(lián)接和鍵聯(lián)軸、軸承等內(nèi)容都是必須學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)。
兩課程知識點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性分析
(一)工程力學(xué)各知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)分析
“工程力學(xué)”課程各知識點(diǎn)之間是密切關(guān)聯(lián)的:(1)靜力學(xué)概念,這部分內(nèi)容主要是對力學(xué)中相關(guān)名稱的規(guī)范性定義或描述,是力學(xué)工作的“語言”,它貫穿整個力學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)過程,是后續(xù)力學(xué)課程各章節(jié)的基礎(chǔ)知識。(2)靜力學(xué)公理,揭示了作用在物體上各個力之間的內(nèi)在規(guī)律,是前人總結(jié)出來的規(guī)律,學(xué)習(xí)它后可以對物體進(jìn)行正確的受力分析。(3)受力分析,主要介紹構(gòu)件的受力分析步驟及方法。受力分析貫穿工程力學(xué)的始終。教會學(xué)生進(jìn)行正確受力分析技巧在工程力學(xué)教學(xué)中顯得尤為重要。(4)力系及平衡,這部分知識主要揭示在平衡狀態(tài)下,作用在物體上各作用力之間存在的內(nèi)在聯(lián)系,為建立各個作用力之間的關(guān)系提供理論支持,進(jìn)而可以利用平衡來分析和求解作用在物體上未知的力。它是我們由已知世界探索未知世界的連桿。(5)材料力學(xué)基本概念、桿件變形基本形式,是材料力學(xué)基礎(chǔ)知識,為我們研究材料變形、受力分析提供了方法。(6)軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓、扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形及彎扭組合變形,揭示了工程中或機(jī)械中構(gòu)件最基本的變形規(guī)律、強(qiáng)度校核和尺寸設(shè)計方法,是后期機(jī)械零件設(shè)計的理論依托。由以上分析可見,工程力學(xué)各部分知識點(diǎn)之間的關(guān)系如圖1所示。
(二)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)各知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)分析
“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程各知識點(diǎn)之間是密切關(guān)聯(lián)的,共同構(gòu)成一個有機(jī)的整體:(1)機(jī)構(gòu)自由度是分析機(jī)構(gòu)和機(jī)器運(yùn)動情況的理論基礎(chǔ)。我們設(shè)計的機(jī)構(gòu)或機(jī)器一定要按照人為設(shè)定的軌跡運(yùn)動,既然這樣,大多數(shù)運(yùn)動裝置設(shè)計時就要先進(jìn)行自由度計算。若自由度和機(jī)構(gòu)的主動件的數(shù)目相同,則該裝置就能按照設(shè)計的軌跡工作,否則該機(jī)構(gòu)根本就不能動或運(yùn)動過自由。(2)平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)是機(jī)器中常見的基本機(jī)構(gòu),復(fù)雜的機(jī)構(gòu)和機(jī)器一般是由這些機(jī)構(gòu)組成的。(3)帶傳動、齒輪傳動、輪系是機(jī)器中常見的傳動系統(tǒng),設(shè)計機(jī)械時也要進(jìn)行傳動系統(tǒng)的設(shè)計。(4)軸是機(jī)器中重要的零件。軸是用來支撐機(jī)器中回轉(zhuǎn)零件的,是整臺機(jī)器的核心。(5)軸承也是機(jī)器中重要的零件,它是用來支撐軸的,以保持軸的回轉(zhuǎn)精度。(6)聯(lián)接是介紹機(jī)器中零件之間最常見的聯(lián)接方法,在機(jī)器選用某一型號的此類聯(lián)接時要進(jìn)行軸向拉伸、擠壓強(qiáng)度或扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算。
所以,我們在教學(xué)過程中,通過設(shè)計一整臺機(jī)器將上述各知識點(diǎn)相互關(guān)聯(lián)起來,其相互關(guān)系如圖2所示。
(三)兩課程各部分知識點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性分析
“工程力學(xué)”和“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”兩門課程之間,有許多知識點(diǎn)具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性:(1)“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”在進(jìn)行機(jī)構(gòu)自由度分析時,運(yùn)動副的類型和工程力學(xué)中約束類型及性質(zhì)有關(guān)聯(lián)。(2)平面連桿機(jī)構(gòu)的識圖、連桿機(jī)構(gòu)特性分析時壓力角和傳動角的確定和工程力學(xué)中的受力分析有關(guān)聯(lián)。(3)凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)特性分析和工程力學(xué)中受力分析有關(guān)聯(lián)。(4)帶傳動、齒輪傳動、輪系的設(shè)計所依據(jù)的是工程力學(xué)的受力分析、力系及平衡、強(qiáng)度計算。(5)螺紋聯(lián)接和鍵聯(lián)接和工程力學(xué)中的受力分析、軸向拉伸與壓縮和剪切與擠壓強(qiáng)度計算密切相關(guān)。(6)軸設(shè)計要進(jìn)行受力分析、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度設(shè)計及彎扭組合強(qiáng)度校核無不與工程力學(xué)相關(guān)。(7)軸承的失效分析是利用工程力學(xué)中的受力分析來進(jìn)行的。
兩課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合
基于以上對每門課程各個知識點(diǎn)及兩課程之間各知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)性的分析,將各部分內(nèi)容按照圖3方式進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化整合。
首先,以靜力學(xué)概念和公理作為基礎(chǔ),將“工程力學(xué)”課程受力分析、力系及平衡兩部分知識點(diǎn)與“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”中機(jī)構(gòu)自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)及間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)知識并行到一起。學(xué)生先學(xué)習(xí)受力分析和力學(xué)及平衡部分知識,再學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等知識。
其次,因“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”中的聯(lián)接部分需要進(jìn)行擠壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、軸向拉伸與壓縮強(qiáng)度計算或考慮彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形部分的知識,所以需要“工程力學(xué)”的軸向拉伸、剪切與擠壓、扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形等知識作為鋪墊。
再次,齒輪傳動、輪系及帶傳動需要以受力分析、強(qiáng)度理論、機(jī)構(gòu)自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)等知識為基礎(chǔ),所以應(yīng)將這部分知識放到后面講授。
最后,軸及軸承用到力系及平衡、扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形、組合變形等知識,所以將這兩部分知識安排到組合變形后面學(xué)習(xí)比較合理。在講組合變形強(qiáng)度理論后就講授軸的知識會收到較好的應(yīng)用效果。
優(yōu)化整合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)效果比較(以我院機(jī)械制造與自動化專業(yè)為例)
機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)總教學(xué)時數(shù)90學(xué)時,其中力學(xué)部分占20學(xué)時,機(jī)械設(shè)計占70學(xué)時。傳統(tǒng)講授順序是先用20學(xué)時將力學(xué)內(nèi)容全部先講完,然后再花70學(xué)時從機(jī)械設(shè)計原理講到機(jī)械零件設(shè)計。傳統(tǒng)教學(xué)方式,在實(shí)施過程中經(jīng)常會出現(xiàn)以下情況,即講零件設(shè)計時用到的受力分析學(xué)生已經(jīng)感覺很陌生,老師不得不又花時間將前面的知識點(diǎn)再請出復(fù)習(xí)一下。本來在這種教學(xué)方式下,教學(xué)時數(shù)就相對緊張。再經(jīng)?;〞r間去溫故知識點(diǎn),這就讓教學(xué)時數(shù)顯得更加吃緊。這種現(xiàn)象導(dǎo)致的結(jié)果就是老師不停的趕進(jìn)度,學(xué)生來不及消化就匆匆學(xué)習(xí)新章節(jié)。
如講光滑接觸面約束時,大概10分鐘講授,20分鐘舉例,講這部分內(nèi)容學(xué)生很容易理解和接受。但到后續(xù)機(jī)械設(shè)計課程中學(xué)習(xí)平面連桿機(jī)構(gòu)傳力特性時,要用到這部分知識,這距離上次這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)間隔至少一個月了。學(xué)生已經(jīng)對光滑接觸面約束力特點(diǎn)顯得很陌生了。那么老師就得先花大概5分鐘的時間去復(fù)習(xí),然后用20分鐘左右去講壓力角和傳動角概念,接著再用30分鐘時間去舉例講授或練習(xí)各種平面連桿機(jī)構(gòu)壓力角和傳動角的分析。共用時85分鐘。
經(jīng)過優(yōu)化組合后,光滑接觸面約束剛講完,就講平面連桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動角概念,大概需用時間25分鐘,然后就以平面連桿桿機(jī)構(gòu)為例,練習(xí)光滑接觸面約束力的方向分析、壓力角和傳動角分析,大概用時35分鐘。這種方式共用時60分鐘。
通過比較,優(yōu)化整合教學(xué)可節(jié)約25分鐘的教學(xué)時數(shù)。不僅如此,通過現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,學(xué)生做到了對知識點(diǎn)及時消化、吸收和應(yīng)用。
這種優(yōu)化整合式教學(xué)效果還可以從以下表格數(shù)據(jù)中得到啟發(fā)(以2011級制造專業(yè)1班和2班為例)。
由上表不難看出,優(yōu)化整合不僅在教學(xué)時間上顯得寬裕,而且學(xué)生在課程堂上就能將學(xué)習(xí)內(nèi)容消化吸收,及時應(yīng)用,學(xué)習(xí)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)方式。
綜上所述,“工程力學(xué)”和“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”是緊密聯(lián)系的兩門課程,將各部分知識優(yōu)化整合,不僅能節(jié)約教學(xué)時數(shù),還能增強(qiáng)教學(xué)效果,為后續(xù)其他專業(yè)課程的教學(xué)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:中職教學(xué);機(jī)械基礎(chǔ);有效課堂
機(jī)械基礎(chǔ)涉及的知識點(diǎn)非常多,學(xué)生在掌握這些知識的時候會感到吃力,而且由于目前中職學(xué)校的生源質(zhì)量參差不齊,導(dǎo)致教師在教學(xué)過程中也不好掌握教學(xué)的方式。中職學(xué)校的教育目的不同于普通學(xué)校,在提高學(xué)生理論知識水平的同時還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力,使他們能夠成為社會所需要的專業(yè)型人才。
一、有目的的引導(dǎo)教學(xué)
機(jī)械基礎(chǔ)課程的開展就是為了機(jī)械類專業(yè)學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)知識,但是教師不能將基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)要求學(xué)生死記硬背。灌輸?shù)慕虒W(xué)方式只會讓學(xué)生產(chǎn)生枯燥的感覺,從而會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。所以,教師應(yīng)該通過引導(dǎo)的方式來增加學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)的興趣,首先,教師應(yīng)該使學(xué)生明確學(xué)習(xí)這門課程的目的,讓他們了解這門基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),對他們以后專業(yè)技術(shù)的掌握甚至以后步入工作崗位都有很重要的作用。然后,在學(xué)習(xí)這門課程的時候,教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)方式,為學(xué)生留下足夠的思考空間,當(dāng)學(xué)生碰到知識上的疑問,不要直截了當(dāng)?shù)馗嬷麄兇鸢?,而是通過引導(dǎo)他們自主思考和主動探究的方式找到解決問題的方法。教師在教學(xué)的過程中也應(yīng)該學(xué)會巧設(shè)懸念,為學(xué)生設(shè)置有意思的問題,讓他們帶著興趣進(jìn)行學(xué)習(xí)。這樣引導(dǎo)的教學(xué)方式不僅能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)效率,讓他們有一個扎實(shí)的專業(yè)知識,而且還能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,為學(xué)生以后進(jìn)行技術(shù)操作時打下一個良好的基礎(chǔ)。
二、理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式
中職院校是企業(yè)一線工作人才培養(yǎng)的教育基地,所以,中職教育如果僅僅重視理論知識的學(xué)習(xí)就會失去中職教育的意義,產(chǎn)生本末倒置的教學(xué)效果,這種方式培養(yǎng)出的學(xué)生不能很好地適應(yīng)社會生活,很難在以后的工作崗位中表現(xiàn)出色,所以,為了符合中職教育的要求,應(yīng)該在進(jìn)行機(jī)械基礎(chǔ)的教學(xué)中理論結(jié)合實(shí)踐操作同時進(jìn)行,這樣學(xué)生才能更深刻地理解理論知識。實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)相結(jié)合更符合中職教育的教學(xué)要求。機(jī)械基礎(chǔ)課程的開設(shè)本來就是為學(xué)生以后學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)的技能做準(zhǔn)備。機(jī)械基礎(chǔ)只是重視理論知識的學(xué)習(xí),這些知識學(xué)習(xí)起來會讓學(xué)生感到晦澀難懂。紙上談兵的教學(xué)方式不能夠真正地掌握專業(yè)技術(shù),學(xué)生必須經(jīng)過觀察、親自動手操作,才能明白一些機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作原理和構(gòu)造,所以,教師應(yīng)該在教授機(jī)械基礎(chǔ)的時候,留出一定的時間進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)練習(xí),給予學(xué)生進(jìn)行動手操作的機(jī)會,這樣的教學(xué)方式既能加強(qiáng)學(xué)生對機(jī)械基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),還能培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能,為以后學(xué)生步入工作崗位做好鋪墊。例如,在學(xué)習(xí)機(jī)械傳動裝置的時候,教師應(yīng)該結(jié)合傳動裝置的實(shí)際結(jié)構(gòu)以及工作運(yùn)轉(zhuǎn)對機(jī)械傳動裝置的原理進(jìn)行講解,這樣能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)裝置的原理構(gòu)造時有一個現(xiàn)實(shí)的根據(jù),不至于單純地僅靠憑空的想象來進(jìn)行理解和記憶,提高學(xué)生的實(shí)踐工作能力。
三、提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣
社會對中職學(xué)生的要求越來越高,不僅需要他們深刻地掌握理論知識,而且要求他們能夠自如地應(yīng)用這些知識,所以中職學(xué)生的每一門專業(yè)課程都必須從他們的興趣出發(fā),因?yàn)樗麄儸F(xiàn)在在學(xué)校學(xué)習(xí)的這些技術(shù),就是學(xué)生以后在社會上立足安命的根本,如果沒有對自己所學(xué)的課程產(chǎn)生興趣,他們在以后的道路上就很難走得更遠(yuǎn),浪費(fèi)了在學(xué)校學(xué)習(xí)的這些時間和精力,所以,教師應(yīng)該幫助學(xué)生建立起對機(jī)械基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的興趣,這就要求教師在課堂上能夠具有活躍課堂氛圍的能力。課堂教學(xué)幾乎是中職教學(xué)的主體教學(xué)方式,所以,為了能夠達(dá)到滿意的教學(xué)效果,首先應(yīng)該激發(fā)學(xué)生上課的熱情,如,在講授液壓傳動中的換向閥工作原理、液壓基本回路工作原理的內(nèi)容時,教師可以利用多媒體課件輔助教學(xué),利用多媒體圖文可變、生動活潑的特點(diǎn),清楚地展示換向閥工作時各油路的通斷情況。而介紹液壓回路的課件則能清楚反映油液的流動方向、各控制元件的動作順序及執(zhí)行元件的工作情況。這樣,活躍的課堂形式具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)感染力,能夠由點(diǎn)及面地大面積調(diào)動學(xué)生的積極性。另外,在教學(xué)條件允許的情況下,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行一次機(jī)械技能大賽,通過競爭和合作更好地運(yùn)用所學(xué)的理論知識,提高學(xué)生的專業(yè)技能以及應(yīng)用能力,做到活學(xué)活用,為以后工作打好基礎(chǔ)的同時,也會大大地提高學(xué)生對機(jī)械基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的興趣。
四、培養(yǎng)學(xué)生知識的運(yùn)用能力
在中職機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)中,教師更要注重學(xué)生對知識的運(yùn)用能力,這樣才能真正地提高學(xué)生各方面的能力。知識的運(yùn)用能力需要教師在教學(xué)的過程中進(jìn)行合適的引導(dǎo)。其實(shí),很多機(jī)械基礎(chǔ)知識都能夠在生活中進(jìn)行運(yùn)用,所以,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)到的理論知識以及專業(yè)技能應(yīng)用于生活中,在生活中注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及實(shí)際操作的能力,經(jīng)常性地進(jìn)行實(shí)踐技能的練習(xí),對提高學(xué)生的技能水平有著極大的促進(jìn)作用。中職學(xué)生只有將知識進(jìn)行運(yùn)用的時候才會發(fā)揮學(xué)習(xí)的價值,而且聯(lián)系生活的教學(xué)方式能夠促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)到知識的消化,使學(xué)生真正掌握到有價值的技能,充分認(rèn)識機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。培養(yǎng)學(xué)生的知識運(yùn)用能力也是為了將來學(xué)生步入社會打好基礎(chǔ),是真正地為了學(xué)生的未來發(fā)展而考慮,在這樣的教學(xué)方式下,學(xué)生在中職學(xué)校中才能找到實(shí)現(xiàn)自己價值的途徑,所以,無論在課堂教學(xué)中還是在生活的實(shí)踐中,都要以學(xué)生的發(fā)展為前提,這樣才能取得令人滿意的教學(xué)效果。
中職機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)方式應(yīng)該符合中職教育的教學(xué)要求,教學(xué)效果的好壞不是通過對學(xué)生卷面成績的考核進(jìn)行衡量的,所以在很大程度上都要與普通高中的教學(xué)方式有所區(qū)分,真正將學(xué)生培養(yǎng)成社會所需要的實(shí)踐型人才,這樣才能為學(xué)生的發(fā)展和以后的工作做好鋪墊,每一種教學(xué)方式都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),所以,在進(jìn)行教學(xué)方法的選擇和改進(jìn)的時候應(yīng)該從長遠(yuǎn)的利益進(jìn)行考慮,綜合多方面的因素建立更加完善的有效教學(xué)模式。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:機(jī)械制圖;知識點(diǎn);動手能力
一、課堂中積極強(qiáng)化鞏固所學(xué)知識點(diǎn)
機(jī)械制圖的識圖能力、繪圖能力是依靠學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖知識實(shí)踐的過程中獲得的。繪圖、識圖能力的提高也會促進(jìn)基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能的掌握,他們之間是相輔相成的關(guān)系,但是有了知識不一定就有了能力。在知識的掌握到能力的獲得這個過程中離不開教師的引導(dǎo)、學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練。對基礎(chǔ)知識點(diǎn)進(jìn)行及時的強(qiáng)化和鞏固有助于學(xué)生把所學(xué)的知識最終轉(zhuǎn)化成能力。機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識涉及多種內(nèi)容,學(xué)好了這些知識點(diǎn)對于學(xué)生今后學(xué)習(xí)其他專業(yè)性學(xué)科有很大幫助,因此,教師必須重視學(xué)生基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),例如投影原理、識圖的基本方法、繪圖的基本技巧等,在課堂中要特別加強(qiáng)對這些知識點(diǎn)的訓(xùn)練,進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化、鞏固,使學(xué)生在這個過程中提高自身的識圖、繪圖能力。
二、積極培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,提高繪圖能力
技校教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力為主,繪圖能力的獲得有助于學(xué)生識圖能力的提高,而要提高學(xué)生的繪圖能力,則需要通過大量的實(shí)踐訓(xùn)練來鍛煉學(xué)生的動手能力,并逐漸形成自身的技能。而機(jī)制繪圖課中學(xué)生的動手能力培養(yǎng)一般從以下幾個方面入手:繪制簡單的零件圖、零件圖的相關(guān)設(shè)計、平面圖形的設(shè)計等。教師在教學(xué)過程中要采取少講多練的措施,多給學(xué)生動手鍛煉的機(jī)會,讓學(xué)生在動手過程中感受學(xué)習(xí)繪圖知識的樂趣,從而提高自身的繪圖操作能力。
此外,教師在對學(xué)生進(jìn)行動手操作能力培養(yǎng)時,訓(xùn)練要有針對性,要考慮學(xué)生的不同情況,針對學(xué)生對知識掌握水平的不同,選擇具有針對性的訓(xùn)練內(nèi)容。訓(xùn)練的內(nèi)容應(yīng)遵循由淺入深、由表及里的循序漸進(jìn)原則,從基本的概念題到綜合設(shè)計題,一步一步來,使學(xué)生逐漸接受。對于那些基礎(chǔ)稍弱的學(xué)生可以放低訓(xùn)練目標(biāo)要求,例如只掌握某些零件圖的基本畫法,對于那些基礎(chǔ)較好的學(xué)生可以增大訓(xùn)練的難度,例如對某些零件圖的繪圖,可以在學(xué)生掌握基本畫法的基礎(chǔ)上要求學(xué)生做多個零件圖的拼畫,通過有針對性的訓(xùn)練使不同水平的學(xué)生都可以共同進(jìn)步,亦可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的繪圖能力。
三、改變教學(xué)方法,提高識圖能力
傳統(tǒng)教學(xué)模式都是采用教師“一言堂”的教學(xué)方法,機(jī)械制圖這門課實(shí)踐性強(qiáng),這樣的教學(xué)方法不利于學(xué)生識圖能力的提高,因此我們要改變落后的教學(xué)方法。現(xiàn)代信息技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)非常成熟,各行各業(yè)都離不開它,如果將機(jī)械制圖與信息技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合,充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用,將會極大地提高課堂教學(xué)效果。特別是多媒體的運(yùn)用,可以把一些抽象、復(fù)雜的知識點(diǎn)通過多媒體直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前。例如一些建筑工程圖樣,傳統(tǒng)的教學(xué)方法無法將圖直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前,對于識圖的方法學(xué)生掌握起來就存在一定的困難,如果采用多媒體技術(shù),就可以把立體形狀展示出來,順利完成立體―平面―立體之間的轉(zhuǎn)換過程,使學(xué)生一目了然,通過這樣的方法不僅提高了學(xué)生的空間思維能力、觀察能力,利用多媒體技術(shù)還可以制作三維模型,利用CAXA等軟件對模型進(jìn)行各種操作,有利于加強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解,提高學(xué)生的空間想象能力,學(xué)生的繪圖能力也自然能夠得到提高,繪圖能力提高的同時,識圖能力也得到相應(yīng)發(fā)展。
四、改革評價考核方式,凸顯繪圖識圖重要性
傳統(tǒng)考核模式主要是以學(xué)期結(jié)束的期終測試為主,并且以學(xué)生的成績作為唯一的評價標(biāo)準(zhǔn),這樣的考試方式存在一定的片面性。采取平時考核與期終考核結(jié)合的方式,也就是一周一小評或者一月一小評期終再進(jìn)行大評的方式,而考核的方式不要僅僅關(guān)注學(xué)生表面的成績,更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)識圖、繪圖的過程,評價內(nèi)容可以是學(xué)生的職業(yè)能力評價、方法評價、紀(jì)律表現(xiàn)評價等。評價考核可以分成教師評價、小組評價、學(xué)生自我評價,這樣的考核評價方式不僅能提高學(xué)生的積極性,還能促進(jìn)學(xué)生懂得和運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題,在這個過程中提高自身的識圖能力、繪圖能力,遠(yuǎn)比傳統(tǒng)考核模式效果要好得多。
隨著科技的不斷發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)也在不斷發(fā)展,已經(jīng)深入到社會的各行各業(yè),成為一門基礎(chǔ)工業(yè),這對于學(xué)生各方面能力提出了更高的要求。面對嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),我們需要不斷地訓(xùn)練以此促進(jìn)對學(xué)生識圖、繪圖能力的提高,這就需要教師有足夠的耐心,付出更多辛勤的汗水,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,最終促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:機(jī)械基礎(chǔ) 建議 實(shí)踐 多媒體輔助教學(xué) 課程設(shè)計
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)012-342-02
近幾年來,《機(jī)械基礎(chǔ)》已作為機(jī)械制造類專業(yè)學(xué)生必學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課,隨著機(jī)械制造類產(chǎn)品和現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用,越來越受到社會和各大院校的重視。因?yàn)樵搶W(xué)科內(nèi)容理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng),所以不僅要求學(xué)生對理論知識要掌握扎實(shí),還要具備能將所學(xué)理論很好的與實(shí)踐相結(jié)合的能力。目前,該課程在教學(xué)上存在著教學(xué)模式落后,教學(xué)內(nèi)容因循守舊,教學(xué)手段單一和學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣等一些問題,學(xué)生集中反映課程內(nèi)容枯燥、抽象和繁雜。針對上述問題,筆者在課堂教學(xué)與課后實(shí)踐中的試驗(yàn)后,提出以下幾點(diǎn)改革建議。
1 對教學(xué)內(nèi)容合理選擇與綜合
精心設(shè)計最適合學(xué)生的課程體系,強(qiáng)調(diào)機(jī)械基礎(chǔ)理論知識與其在實(shí)踐生產(chǎn)中的應(yīng)用是緊密相連的,重新確定學(xué)科難點(diǎn)和重點(diǎn),重新編排教學(xué)內(nèi)容的詳略和章節(jié)順序,突出該學(xué)科的專業(yè)特點(diǎn),努力構(gòu)件完整的課程新體系。它包括基礎(chǔ)機(jī)械理論、連接、機(jī)械傳動、常用零件和機(jī)械基礎(chǔ)知識的總體融合。新的課程體系有利于學(xué)生先從整體上大致了解機(jī)械基礎(chǔ)的基本知識點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求,掌握零件和機(jī)器整體的關(guān)系,其次從連接入手,再到各種常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動,最后到各種機(jī)械傳動的實(shí)踐應(yīng)用,該學(xué)科以連接、常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動)、支撐零部件等知識為難點(diǎn)和重點(diǎn)。
刪除課程內(nèi)容中相對繁瑣的理論證明、公式推導(dǎo)和抽象概念,更加注重怎樣運(yùn)用這些原理、方法、公式等來解決生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題。完善該學(xué)科的基本理論知識,以連接、常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動等為重點(diǎn),積極調(diào)動學(xué)生參加學(xué)習(xí)實(shí)踐活動。真正做到加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,保證做到學(xué)以致用。
2 注重專業(yè)基礎(chǔ)理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合
每個學(xué)科課程的第一節(jié)課對學(xué)生來說都是非常重要的,當(dāng)然《機(jī)械基礎(chǔ)》也不例外。有些學(xué)習(xí)《機(jī)械基礎(chǔ)》的學(xué)生對學(xué)習(xí)該學(xué)科目的不明確,這就要求該學(xué)科教師在學(xué)生第一次課的時,要清楚明白的把課程的重要性講透徹,進(jìn)而增加學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣,怎樣增加學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生變被動為主動,已成為當(dāng)代教師必須努力思考的重要問題。
該學(xué)科課程教學(xué)目和任務(wù)清楚的講出,該學(xué)科是“為以后進(jìn)學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械制造專業(yè)的課程或?qū)W習(xí)其他專業(yè)課程中與機(jī)械相關(guān)的知識打下相應(yīng)的理論基礎(chǔ),為從事與機(jī)械相關(guān)的管理、工藝、制造工作的相關(guān)技術(shù)人員,對了解掌握各種設(shè)備的正確使用和安全維護(hù)、機(jī)械的傳動的工作原理及正確處理設(shè)備的故障等方面提供相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識”,但一些學(xué)生對這句話也只是從字面上進(jìn)行理解。若在講《機(jī)械基礎(chǔ)》理論知識的同時,能將該課程知識內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)實(shí)踐相結(jié)合,他們的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣將會有很大提高。
3 采用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)
以前傳統(tǒng)的教學(xué)方法更加注重學(xué)科教學(xué)的系統(tǒng)性,而更多忽視各個學(xué)科課程知識點(diǎn)間的相關(guān)聯(lián)系,上課時在教學(xué)過程中,出現(xiàn)了脫離生產(chǎn)實(shí)際,更多注重理論教學(xué),使學(xué)生感到課程知識的乏味、空洞和枯燥,學(xué)生理論與實(shí)踐的綜合應(yīng)用能力發(fā)揮的不充分的現(xiàn)象。
在課堂上利用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)有很多優(yōu)點(diǎn),如可以使老師所要講授的內(nèi)容更加形象直觀、聲形并茂感、主題鮮明、寓教于樂且染力強(qiáng),能很大程度的增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。隨著科技的不斷發(fā)展,教師的教學(xué)方法也在不斷完善,不再是單純的注重傳統(tǒng)那些教學(xué)方法,他們利用多媒體上的一些軟件來優(yōu)化課堂。是課堂內(nèi)容更加形象直觀,學(xué)生從中獲得“間接”經(jīng)驗(yàn)也更加容易。這樣學(xué)生能更加清楚明白地了解各種機(jī)械傳動的工作原理和運(yùn)動狀態(tài),掌握各種機(jī)械裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu),明確機(jī)器中各構(gòu)件間的相對運(yùn)動關(guān)系,使各種復(fù)雜的研究分析變得簡單、清晰、明了。
4 以傳統(tǒng)教學(xué)方法為基礎(chǔ)的同時對教學(xué)方法進(jìn)行完善
通過使用教學(xué)任務(wù)驅(qū)動法,來培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識和實(shí)踐的能力。日前在課堂教學(xué)改革中主要應(yīng)用兩種方法:(1)教學(xué)任務(wù)驅(qū)動法;(2)項(xiàng)目教學(xué)法。它們都非常注重以學(xué)生為教學(xué)主體,老師為教學(xué)主導(dǎo),通過師生互動的模式學(xué)習(xí)。由于制定“任務(wù)”要比制定“項(xiàng)目”相對簡單,且制定“任務(wù)”時更注重掌握基礎(chǔ)知識,所以很多教師在課堂上常使用任務(wù)驅(qū)動法。任務(wù)驅(qū)動法的模式常為制定任務(wù)、提出任務(wù)、自主學(xué)習(xí)和完成任務(wù)。在課堂上要加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,教師每次上課時都應(yīng)提前準(zhǔn)備好本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)清單,此任務(wù)單應(yīng)明確該節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn),學(xué)生課前需根據(jù)任務(wù)單完成的準(zhǔn)備工作,然后上課時與老師共同解決該節(jié)課的重難點(diǎn)知識。學(xué)生通過對任務(wù)的討論和分析,清楚明了的掌握了哪些與任務(wù)相關(guān)聯(lián)的知識是之前學(xué)過的,哪些知識是以前沒學(xué)現(xiàn)在通過老師的指導(dǎo)學(xué)會的,進(jìn)而完成了學(xué)習(xí)新知識的目的。由于采用了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法后,學(xué)生自學(xué)的能力普遍有了很大提高,而且學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識也有很大加強(qiáng)。
5 課余時間利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化來豐富學(xué)生的知識水平
上世紀(jì)90年代開始,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為計算機(jī)技術(shù)最顯著的成就之一。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技化的興起和快速發(fā)展給教育、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、人們的日常生活、政治以及軍事帶來了翻天覆地的變化。由于網(wǎng)絡(luò)化的存在全球的經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)生活被連成一體?,F(xiàn)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化在學(xué)生的學(xué)習(xí)生活中占有重要地位。課余時間利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來幫助學(xué)生預(yù)習(xí)老師將要講的知識點(diǎn),使學(xué)生能提前對要講的知識做到心中有數(shù),不斷增加了學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)新知識的自信心。課后學(xué)生利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以下載更多學(xué)習(xí)資料,來鞏固課堂上還沒有完全消化吸收的知識內(nèi)容。不僅如此越來越多的網(wǎng)絡(luò)學(xué)校和學(xué)習(xí)軟件也如雨后春筍般的發(fā)展起來。這些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源對提高學(xué)生的知識水平起到了很大的作用。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)可以更好地幫教師實(shí)施情景化教學(xué)。在課堂上,當(dāng)教師設(shè)定某個特定的教學(xué)情境時,可以播放從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中下載的動畫和聲音等,來調(diào)動學(xué)生積極參與的意識。教育學(xué)家杜威曾說過:“為了激發(fā)學(xué)生的思維,必須有一個實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)情境,作為思維的開始階段?!痹谶@樣的情景課堂教學(xué)中,老師不但培養(yǎng)了學(xué)生的動腦和動手能力,還培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的能力。
教師通過《機(jī)械基礎(chǔ)》的課程教學(xué),明確了今后人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向,在課堂教學(xué)中不斷地改革教學(xué)方法和更新教學(xué)內(nèi)容,積極提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,全力展開各種各樣的教學(xué)實(shí)踐,培養(yǎng)社會實(shí)踐能力和實(shí)際應(yīng)用能力,真正讓學(xué)生做到理論與實(shí)踐結(jié)合,為學(xué)生以后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)地基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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[3] 欒學(xué)鋼,趙玉奇,陳少斌.機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2010.
論文摘要:在設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)中,如何將基本的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識滲透給學(xué)生,目前是個模糊且值得探討的問題。如果直接沿用工科專業(yè)所開設(shè)的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、材料力學(xué)、金屬工藝的教學(xué)方法來對待工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的教學(xué)顯然不再適用。因此,要進(jìn)行改革。要根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和能力培養(yǎng)等方面研究出一套符合專業(yè)發(fā)展需求的、學(xué)生可以方便接受的教學(xué)模式,從而促進(jìn)專業(yè)的深層次發(fā)展以及學(xué)生能力的提高。
工業(yè)設(shè)計專業(yè)是結(jié)合了藝術(shù)、人文、歷史、經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)等學(xué)科,著重研究人—產(chǎn)品—環(huán)境—社會等關(guān)系的一個復(fù)合型學(xué)科。近年來工業(yè)設(shè)計專業(yè)得到快速的蓬勃發(fā)展,根據(jù)統(tǒng)計資料,在全國已有超過一百所院校開設(shè)了工業(yè)設(shè)計學(xué)科,有超過四百所院校開設(shè)了設(shè)計類學(xué)科,但在基礎(chǔ)研究上,特別是系統(tǒng)的教學(xué)研究上相對滯后而無法滿足日益發(fā)展需求的設(shè)計教育狀況。工業(yè)設(shè)計是工、文、理兼容的學(xué)科,學(xué)科跨度大,培養(yǎng)人才的目標(biāo)、方式均有別于其他專業(yè),因此對教學(xué)的形式研究尤為重要。要使教學(xué)方式上符合人才目標(biāo)培養(yǎng)的要求,就必須對教學(xué)模式進(jìn)行改革,以適合學(xué)科專業(yè)的發(fā)展需求。
在基礎(chǔ)教學(xué)中,工程技術(shù)基礎(chǔ)是輔助造型基礎(chǔ)課程知識面的完善及造型能力的提高,使造型實(shí)用化的一個保證。因此,機(jī)械原理基礎(chǔ)知識,機(jī)械零件基礎(chǔ)知識,材料力學(xué)方面的基礎(chǔ)知識,金屬材料特性及工藝方面的基礎(chǔ)知識以及非金屬材料特性及加工方法的基礎(chǔ)知識,應(yīng)該對學(xué)生有所滲透和講解。這些內(nèi)容對工業(yè)設(shè)計專業(yè),應(yīng)該是必備的。不然,在紙面上完成了造型設(shè)計之后,要進(jìn)一步完成草模制作,仿真模型制作以至造型得以應(yīng)用,將會舉步為艱。對于學(xué)產(chǎn)品設(shè)計這樣一個方向,表現(xiàn)的就更加突出。產(chǎn)品設(shè)計共有四大要素:人的要素、技術(shù)要素、市場環(huán)境要素、審美形態(tài)要素。由此可見,技術(shù)要素(主要指工程技術(shù))是本學(xué)科學(xué)生培養(yǎng)的一個不可缺少的因素。長期以來,工程技術(shù)含概的各個分支課程已形成了一種相對穩(wěn)定的傳統(tǒng)教學(xué)模式,即在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式方法上都是典型的工科類教學(xué)辦法。對于由藝術(shù)類招考錄取的工業(yè)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生是不適用的,因?yàn)樗囆g(shù)類考生無論是數(shù)學(xué)知識還是邏輯思維都相對薄弱,沿用是不可取的,只能量體裁衣。即根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)和需求,在教學(xué)方法上創(chuàng)造一種適合于工業(yè)設(shè)計專業(yè)的教學(xué)模式,進(jìn)行工程技術(shù)基礎(chǔ)知識的滲透。
1、方法合理事半功倍
前面提到,工程技術(shù)基礎(chǔ)是輔助造型基礎(chǔ)課程的一個知識面,因而在開展造型基礎(chǔ)課程的同時,滲透工程技術(shù)基礎(chǔ)知識,使造型基礎(chǔ)課題在方案設(shè)計,模型制作,市場推敲一系列環(huán)節(jié)中順利完成。這樣,不但不會導(dǎo)致學(xué)生的厭學(xué)心理產(chǎn)生,反而會激發(fā)學(xué)生的熱情和好奇心理,有強(qiáng)烈的沖動去了解,去實(shí)踐,從而將知識的被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),效果自然產(chǎn)生。
在我?guī)н^的造型基礎(chǔ)課程中,有一部分課題是這樣布置的。觀察身邊的自然物和人工物,剖析其結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)動關(guān)系,制作一動態(tài)玩具模型。要求造型新穎,選材恰當(dāng),運(yùn)動關(guān)系合理,制作方便,有一定的實(shí)用性。該課題要求在四周內(nèi)完成。前期,老師統(tǒng)一組織學(xué)習(xí)相關(guān)的知識點(diǎn)(以案例分析的方式進(jìn)行),分解課題開展的步驟。接著,分組(課程組老師全部參與)審閱方案,包括方案的合理性,方案的可操作性,學(xué)生必須將方案做細(xì)。方案通過之后,著手模型制作。這時,學(xué)生的選材,加工都是自主進(jìn)行的,碰到制作中的工藝問題,運(yùn)動關(guān)系問題,裝配問題,有老師和實(shí)踐制作車間的師傅共同指導(dǎo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)作欲望都得到了提高,課題完成的很順利,質(zhì)量也不錯,個別特用心的同學(xué)制作出的模型還很有價值。在最后的課題評價中,學(xué)生的探究意識仍不減,還希望老師給予更多的意見。
由此看來,好的教學(xué)方法確實(shí)能夠收到事半功倍的效果。
2、重點(diǎn)問題巧妙處理
第一通過案例分析引出相關(guān)的知識點(diǎn)。
從實(shí)際出發(fā),以典型的產(chǎn)品設(shè)計為案例。譬如手機(jī)的翻蓋和滑蓋設(shè)計,這兩種類型的手機(jī)在外型上看,都是有兩部分裝配而成。從運(yùn)動關(guān)系上分析,翻蓋手機(jī)允許有一個旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動關(guān)系,且旋轉(zhuǎn)運(yùn)動有一定的限度,手機(jī)蓋關(guān)閉后,要求有適中的自壓緊狀態(tài);滑蓋手機(jī)允許有一個移動的運(yùn)動關(guān)系,且移動位移有一定的限度,手機(jī)蓋關(guān)閉后,要求有很好的回位狀態(tài)。通過分析,可以馬上給學(xué)生引出幾個工學(xué)方面的概念,“自由度”、“限位”、“自壓緊”、“回位”等。如果這些概念硬生生地提出來講解,可能會給學(xué)生講的一頭霧水,但是通過實(shí)際產(chǎn)品的應(yīng)用,學(xué)生們就會馬上有所聯(lián)系,進(jìn)而理解這些概念,并且領(lǐng)會處理的辦法。
第二利用現(xiàn)代教學(xué)手段進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的動畫演示。
譬如之上提到的自由度的問題,通過一個案例了解了一種形式,要想把這個概念涉及的種種類型以及應(yīng)用一一講解出來(包括多自由度),恐怕又會引起學(xué)生的不理解,那么,最好的辦法,就是將枯燥的板式教學(xué)用多媒體課件展示,通過形象的動畫演示,學(xué)生本身就會有一種興趣,且理解起來又直觀。所以這種教學(xué)形式既能生動地表述既抽象又無味的概念,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能增大學(xué)習(xí)的信息量,可謂一招多得。
第三動手實(shí)踐過程中培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)的意識。
模型制作階段,學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計方案,要選擇不同的材料,不同的材料有不同的成型辦法。如果是動態(tài)模型制作,又會選擇不同的傳動關(guān)系。如此多的問題,如果是老師一一地去解答,工作量會非常之大,如果學(xué)生不主動問的,可能問題就不了了之了。所以,在這個階段,最好是提醒同學(xué)有一種主動探討,主動查閱資料學(xué)習(xí)的精神,這樣不但提高了學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力,又能夠培養(yǎng)學(xué)生的堅(jiān)韌精神。對于自身實(shí)在解決不了的問題,再來請教老師和師傅。此舉在我的授課過程中不斷嘗試,且都收到了良好的效果。
3、結(jié)束語
工程技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)可以說是工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學(xué)的一個難點(diǎn),如何做到師生雙方的愉快學(xué)習(xí),是筆者一直在探討的問題。教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,除了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革與探討外,還必須更新教育觀念,強(qiáng)調(diào)教學(xué)效果,運(yùn)用新技術(shù)手段加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的可視性、可傳性、可用性,從而建立一套針對設(shè)計專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)體系。以上是筆者在多年的工程技術(shù)基礎(chǔ)授課過程中積聚的一點(diǎn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),希望能夠給同行帶來一點(diǎn)啟示。
參考文獻(xiàn)
1柳冠中.建立"人為事物"的概念(M).99設(shè)計教育論,大連:大連人民出版社1999.10
【摘要】《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程主要講述機(jī)械生產(chǎn)中比較常見的機(jī)械工藝、加工精度、裝備等相關(guān)知識,培養(yǎng)學(xué)生獲取和綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)的能力。在這門課程教學(xué)中,教師采用項(xiàng)目化教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),可提升學(xué)生解決工程實(shí)踐問題的能力。
【關(guān)鍵詞】《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》;項(xiàng)目化教學(xué);實(shí)踐模式;考核方式;改革
項(xiàng)目化教學(xué)法是行為導(dǎo)向教學(xué)法的一種,是通過實(shí)施一個完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動,主要是把理論和實(shí)際有機(jī)結(jié)合,為學(xué)生提供動手操作的機(jī)會,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能。
一、項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程主要是培養(yǎng)學(xué)生熟練應(yīng)用金屬切削原理、刀具、工藝規(guī)程編制、加工精度分析、機(jī)床夾具等相關(guān)知識體系,解決工程實(shí)踐問題的能力,是機(jī)械制造專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的專業(yè)骨干課程。本課程采用項(xiàng)目化教學(xué)模式,主要是對教學(xué)案例進(jìn)行合理設(shè)計,保證其具有實(shí)踐性和機(jī)械制造專業(yè)代表性,從而為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供實(shí)踐性指導(dǎo),幫助學(xué)生對案例中涉及的知識和技能進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)際操作和分析研究,讓學(xué)生掌握相關(guān)內(nèi)容,以此提高教學(xué)效果。
二、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施模式構(gòu)建
下面主要從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法和教學(xué)手段三個方面談項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施模式構(gòu)建。
(一)教學(xué)設(shè)計
教學(xué)方案設(shè)計體現(xiàn)專業(yè)化、現(xiàn)場化。以實(shí)際為導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計包含教學(xué)目標(biāo)設(shè)計、教學(xué)策略設(shè)計和教學(xué)評價設(shè)計三大指標(biāo)。目標(biāo)設(shè)計體現(xiàn)學(xué)生的工藝能力、方法能力和社會能力,項(xiàng)目要做到具體、實(shí)際可檢驗(yàn)。策略設(shè)計體現(xiàn)現(xiàn)場化特點(diǎn),通過工作任務(wù)、技術(shù)知識的相關(guān)性描述,讓學(xué)生有機(jī)會去實(shí)踐任務(wù)并獲得具體的工作體驗(yàn)。整個教學(xué)環(huán)節(jié)要處處體現(xiàn)師生之間的密切交流與合作。
(二)教學(xué)方法
項(xiàng)目必須有實(shí)踐性,讓學(xué)生親臨其境。項(xiàng)目以典型機(jī)械產(chǎn)品零件為載體,使工作任務(wù)具體化,盡量保證每個項(xiàng)目在一個教學(xué)單元,完成結(jié)果檢測指標(biāo)化,并能夠激起學(xué)生的參與主動性和積極性。教師在教學(xué)的時候可利用自主探討法、合作學(xué)習(xí)法、討論法、角色轉(zhuǎn)換法等多種方法進(jìn)行教學(xué),提升教學(xué)質(zhì)量。
(三)教學(xué)手段
目前最有效的教學(xué)手段是將學(xué)生帶到工廠里,在工廠生產(chǎn)現(xiàn)場開展實(shí)地教學(xué)。2014年起,梧州學(xué)院機(jī)械制造專業(yè)結(jié)合學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展工作,實(shí)施“廠中有校、校地協(xié)同育人”教學(xué)模式改革,將學(xué)生帶到中船華南船舶機(jī)械有限公司、梧州奧卡光學(xué)儀器有限公司等大中型企業(yè)進(jìn)行《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的現(xiàn)場實(shí)地教學(xué),由工廠科技人員結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)情況組織具體項(xiàng)目來授課,課程內(nèi)容主要圍繞培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械零件的工藝編制、工藝系統(tǒng)的正確選擇及使用等技能,以產(chǎn)品零件實(shí)際生產(chǎn)工作過程為依托,進(jìn)行課程改造,注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成,實(shí)行理實(shí)一體化教學(xué),將教室與工廠生產(chǎn)現(xiàn)場合二為一,使學(xué)生親臨其境,親身體驗(yàn)工作氛圍。師生反映教學(xué)和學(xué)習(xí)效果十分明顯。
三、項(xiàng)目內(nèi)容實(shí)例
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程包含的金屬切削原理與刀具、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計與應(yīng)用、金屬切削機(jī)床構(gòu)造與設(shè)計等內(nèi)容,特別適合于采用項(xiàng)目教學(xué)法展開教學(xué)。其主要先修課程為機(jī)械制圖、公差配合與測量技術(shù)、工程材料及熱處理、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計等,先修實(shí)踐環(huán)節(jié)為金工實(shí)習(xí),同步實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)為車、銑、數(shù)控加工訓(xùn)練。
為保證學(xué)生畢業(yè)后能夠熟練地運(yùn)用所學(xué)知識,并勝任崗位要求,我們依據(jù)各專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與職業(yè)能力的成長規(guī)律,組織課程的四個項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容,分別是軸類加工、套類加工、箱體類加工和齒輪類加工,最終達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的。
比如中船華南船舶機(jī)械有限公司是國內(nèi)生產(chǎn)船用起重機(jī)、錨機(jī)的龍頭企業(yè),齒輪加工是該企業(yè)的特L之一。在多次深入企業(yè)調(diào)研后,我們選擇貼近工廠實(shí)際的齒輪加工典型項(xiàng)目,以工廠實(shí)際齒輪加工為載體,讓學(xué)生在工廠實(shí)地學(xué)習(xí),實(shí)地了解齒輪加工的全部工藝過程。
我們將該課程的教學(xué)內(nèi)容、計劃學(xué)時、項(xiàng)目名稱、能力目標(biāo)、知識點(diǎn)、訓(xùn)練方式及結(jié)果作如下總結(jié)。
項(xiàng)目名稱:圓柱齒輪工藝制定、加工與檢測計劃,共16學(xué)時,其中理論8學(xué)時,實(shí)踐8學(xué)時。
能力目標(biāo):(1)正確分析圓柱齒輪零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及功用;(2)正確分析零件圖;(3)確定加工工藝路線;(4)制定工藝規(guī)程;(5)成品檢測。
知識點(diǎn):(1)成形法和展成法的概念及原理;(2)齒廓表面加工設(shè)備的類型及結(jié)構(gòu)組成;(3)齒輪加工設(shè)備的成形運(yùn)動特點(diǎn);(4)齒輪加工刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料及所完成的工藝結(jié)構(gòu);(5)測量工具的使用。
訓(xùn)練方式:工廠技術(shù)人員現(xiàn)場示范講解,學(xué)生實(shí)際操作,自主學(xué)習(xí)。
結(jié)果:工作報告總結(jié)及加工實(shí)物展示。
四、教學(xué)考核方式的改革
(一)考核內(nèi)容
考核內(nèi)容從應(yīng)會知識、實(shí)作技能、平時成績和作業(yè)完成情況等四個方面進(jìn)行鑒定,主要由課程中所涉及的基礎(chǔ)知識組成,涵蓋零件圖、裝配圖分析,項(xiàng)目工藝規(guī)程制定,所需工藝系統(tǒng)、裝備及材料,項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容及步驟和完成項(xiàng)目的注意事項(xiàng)等。
例如前面圓柱齒輪工藝制定項(xiàng)目及配分?;A(chǔ)知識40分。其中圓柱齒輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及齒輪加工機(jī)床運(yùn)動特點(diǎn),刀具的種類、材料及結(jié)構(gòu),齒輪加工工藝,各類夾具的結(jié)構(gòu)各占10分。實(shí)踐操作40分。其中能正確分析圖樣,熟悉零件結(jié)構(gòu)、功用占10分;能正確制定加工工藝規(guī)程占15分;能正確選擇設(shè)備、工裝及零件質(zhì)量檢測占15分。綜合素質(zhì)20分。其中工作態(tài)度、紀(jì)律和出勤情況、5s管理內(nèi)容執(zhí)行情況、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神各占5分。
(二)考核方法
項(xiàng)目教學(xué)的評價應(yīng)注重學(xué)生在項(xiàng)目活動中能力的發(fā)展,測評內(nèi)容包括學(xué)生參與活動各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)和作業(yè)質(zhì)量。我們的考核主要采取了兩種形式。
1.實(shí)作技能考核占50%。主要是各個教學(xué)項(xiàng)目的應(yīng)會知識、實(shí)作技能、平時成績和作業(yè)完成情況等四個方面的綜合平均得分。
2.期末閉卷考核占50%。在學(xué)期全部課程結(jié)束時進(jìn)行,主要從知識的掌握及應(yīng)用情況考查學(xué)生對本門課程的掌握程度,以便找出學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題,督促學(xué)生將學(xué)習(xí)的過程貫穿于全學(xué)期,以鞏固所學(xué)內(nèi)容。
五、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:機(jī)械控制工程基礎(chǔ);教學(xué)改革;教學(xué)研究
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》是高等院校機(jī)械設(shè)計、機(jī)械電子等專業(yè)的必修課程,也是許多高校機(jī)電類專業(yè)的考研專業(yè)課,是對專業(yè)基礎(chǔ)課及高等數(shù)學(xué)、電學(xué)、力學(xué)等知識點(diǎn)的匯總?,F(xiàn)階段,我國的高等教育改革正在不斷深入,工業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速,知識更新周期不斷縮短。在高校教育中,主要著重于培養(yǎng)具有扎實(shí)的基礎(chǔ)、廣泛的知識面、高素質(zhì)、高能力、適應(yīng)性強(qiáng)、具有創(chuàng)新能力的人才。本文結(jié)合《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》的教學(xué)實(shí)際情況,依據(jù)課程的性質(zhì)與特點(diǎn),通過分析在教學(xué)過程中存在的問題,對《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革方法進(jìn)行研究。
1 課程性質(zhì)與特點(diǎn)
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》作為一門工業(yè)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,除要求學(xué)生掌握基本原理之外,更應(yīng)該使學(xué)生能夠以動態(tài)的觀點(diǎn)來認(rèn)知一個機(jī)械控制系統(tǒng),以看待一個整體的角度從信息的傳遞、處理與反饋這三大要素來分析系統(tǒng)的動態(tài)性能,能夠結(jié)合工程實(shí)際,應(yīng)用控制理論中的相關(guān)原理對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行分析研究。
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》將高數(shù)、力學(xué)等基礎(chǔ)課程與機(jī)械專業(yè)課程聯(lián)系起來,既是一門理論性很強(qiáng)的課程,課程內(nèi)容比較抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)較為吃力,又是一門理論與實(shí)際緊密聯(lián)系的課程,包含的信息較多,工程的發(fā)展較快,教師很難系統(tǒng)、全面地講授。本科院校學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時,主要是由教師進(jìn)行理論講授,然后進(jìn)行閉卷理論考試。而傳統(tǒng)的教學(xué)模式更是只注重理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)很少甚至沒有,教師將公式定理講述給學(xué)生,學(xué)生只是學(xué)會了使用公式、定理,卻對其所表示的實(shí)際意義知之甚少,理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié),使學(xué)生對其理解流于表面,大大限制了學(xué)生思考的主觀能動性和應(yīng)用實(shí)踐的能力。
2 教學(xué)過程中存在的問題
2.1 內(nèi)容繁雜導(dǎo)致學(xué)生掌握起來比較困難
由于課程的系統(tǒng)性及理論性較強(qiáng),課程內(nèi)容比較抽象,涉及知識面較廣,包含了許多數(shù)學(xué)方面的知識,如微積分、復(fù)變函數(shù)、線性代數(shù)等,對學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握要求較高,尤其是復(fù)變函數(shù),很多專業(yè)并未開設(shè)這門課程或選修此課,學(xué)生對這方面不夠重視,基礎(chǔ)知識掌握程度不高。這就要求教師提前講授一些相關(guān)內(nèi)容,如拉氏變換就是學(xué)習(xí)控制工程的必備基礎(chǔ),需額外占用學(xué)時,但是專業(yè)課程學(xué)時本就緊張,對于本課中繁雜的教學(xué)內(nèi)容更加捉襟見肘。
2.2 理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)
以往《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程內(nèi)容比較側(cè)重于理論研究,多是一些數(shù)學(xué)公式推演,課程內(nèi)容比較陳舊,很少有與現(xiàn)今社會工程實(shí)踐中控制理論的發(fā)展相結(jié)合的內(nèi)容。板書式教學(xué)也大大限制了教學(xué)內(nèi)容,課程只能介紹一些經(jīng)典控制理論的內(nèi)容,這部分的知識大多適合在板書上講授,經(jīng)典控制論主要適用于一些單輸入、單輸出的線性定常系統(tǒng),比較容易進(jìn)行理論推導(dǎo),對現(xiàn)代控制理論只涉及到一小部分,但這些內(nèi)容對生產(chǎn)實(shí)際中控制系統(tǒng)的研究是很難滿足的。
2.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的不足
一般院校的機(jī)械專業(yè)設(shè)置都偏向機(jī)械設(shè)計及制造方向,只有少部分偏向機(jī)械電子方向,所以對課程設(shè)置不夠重視。而對于生產(chǎn)實(shí)際來說,各行各業(yè)的自動化程度都是越來越高的,機(jī)械控制理論的實(shí)用性也越來越強(qiáng),對學(xué)生日后的工作學(xué)習(xí)有很大的幫助,這也導(dǎo)致課程對于實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的需求量大大提高。
2.4 學(xué)時太少,與教學(xué)內(nèi)容不符
在高校教育中,大多數(shù)的專業(yè)課程都存在著教學(xué)內(nèi)容太多而課時太少的矛盾,本門課程尤為嚴(yán)重,一般只有40~50學(xué)時,這些時間單單用來講授課程中繁雜的基礎(chǔ)知識就已經(jīng)很勉強(qiáng)了,還要在其中穿插相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程,尤其很多專業(yè)沒有開設(shè)過積分變換的相關(guān)課程,教師還要將這部分內(nèi)容額外講述,導(dǎo)致本來就已經(jīng)不足的學(xué)時更加捉襟見肘。
3 教學(xué)改革方法的研究
3.1 選擇適合本校教學(xué)情況的教材
教材是教師和學(xué)生之間聯(lián)系的重要紐帶,是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要工具,教材的內(nèi)容既要包含本門課程的基本理論知識,也要符合本專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)與原則。因此,在選擇教材時需要充分考慮教材的知識結(jié)構(gòu)、教師講授課程的方法、學(xué)生對教材內(nèi)容的接受程度以及教材的難易程度等?;诒緦I(yè)的培養(yǎng)方向偏向于機(jī)械設(shè)計及制造,沒有開設(shè)過《積分變換》《復(fù)變函數(shù)》等相關(guān)課程,學(xué)生對拉普拉斯變換的相關(guān)內(nèi)容十分陌生,在選取教材時要優(yōu)先選擇帶有拉普拉斯變換章節(jié)內(nèi)容的書籍,以便學(xué)生彌補(bǔ)相關(guān)內(nèi)容。
3.2 強(qiáng)化基礎(chǔ),合理安排教學(xué)進(jìn)程
本門課程的系統(tǒng)性很強(qiáng),前后內(nèi)容相關(guān),所以就要求教師要善于整理,幫助學(xué)生融會貫通。如穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性是評價系統(tǒng)性能的重要指標(biāo),通過時域分析、頻域分析和穩(wěn)定性分析的學(xué)習(xí),可以對這幾項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析計算,在系統(tǒng)進(jìn)行綜合設(shè)計時滿足其性能要求??刂评碚撝行枰莆盏闹R點(diǎn)較多,并且這些知識點(diǎn)在教材中較為分散,而彼此之間又有一定的聯(lián)系,教師在講授某個知識點(diǎn)時要將與其相關(guān)聯(lián)的已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)做一個簡單回顧,以便學(xué)生將前后內(nèi)容連貫起來。如在傳遞函數(shù)中介紹的幾種典型環(huán)節(jié),它是頻域分析中的重要基礎(chǔ),在講授頻域分析時就需要將其重新介紹以加深印象。
3.3 采用多樣化的現(xiàn)代教學(xué)工具,豐富課堂內(nèi)容
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》是一門理論性很強(qiáng)的課程,利用現(xiàn)代教育技術(shù)和工具進(jìn)行教學(xué),制作生動直觀的電子課件,形成以黑板、教學(xué)模型、計算機(jī)多媒體、掛圖及實(shí)物等多樣化教學(xué)工具相結(jié)合的授課方式。
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》包含的很多內(nèi)容都需要進(jìn)行復(fù)雜的計算步驟和畫圖過程,花費(fèi)了大量的時間。如函數(shù)方框圖的化簡、伯德圖和奈奎斯特圖的繪制等,有時還需大量的彩色粉筆作圖才能清楚體現(xiàn)出來,浪費(fèi)時間和精力,也很難集中學(xué)生的注意力。如果利用多媒體電子課件的動畫效果,使圖形能夠按照繪圖的步驟一步一步地展示給學(xué)生,既清晰又生動,大大激發(fā)了學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的熱情和興趣。合理利用多媒體等現(xiàn)代教育工具可以節(jié)約時間,提高教學(xué)效率,將繁多的教學(xué)內(nèi)容用多媒體形象生動的表現(xiàn)出來,提高教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)教學(xué)效果,還可以將課程相關(guān)學(xué)科的一些發(fā)展現(xiàn)狀補(bǔ)充進(jìn)去,做到“與時俱進(jìn)”。
3.4 引入MATLAB 軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)生單純地掌握理論內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到課程學(xué)習(xí)的目的,必須將理論應(yīng)用到實(shí)踐中,通過實(shí)踐對理論的理解進(jìn)行進(jìn)一步的檢驗(yàn),這對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性是十分有利的。隨著計算機(jī)的普及,學(xué)生對使用計算機(jī)軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)興趣越來越大,因此,將MATLAB仿真引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是非常必要的,可以使實(shí)驗(yàn)課程從傳統(tǒng)的利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行演示性實(shí)驗(yàn),發(fā)展成為具有驗(yàn)證性、創(chuàng)新性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中,由教師給出實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,學(xué)生自行編制相關(guān)的MATLAB語言程序,之后再進(jìn)行調(diào)試,直至完成實(shí)驗(yàn)。
MATLAB是一個精度較高的計算語言,經(jīng)常用于工程科學(xué)計算中,可在一個較為容易使用的環(huán)境中將計算可視化和軟件編程緊密結(jié)合。MATLAB軟件是進(jìn)行控制系統(tǒng)分析及設(shè)計的常用工具,Simulink就是其中一個重要的組件,提供了圖形化的用戶界面及動態(tài)系統(tǒng)建模、分析和仿真的集成環(huán)境。運(yùn)用Simulink 模塊進(jìn)行仿真設(shè)計,可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到將系統(tǒng)與動態(tài)方程相關(guān)聯(lián)。如單位階躍系統(tǒng)的一階時間響應(yīng)、二階時間響應(yīng)、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)頻率特性圖的繪制、系統(tǒng)的根軌跡的繪制等都可以作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。并且MATLAB作為最常用的控制系統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,應(yīng)用是極其廣泛的,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以更好地掌握這種現(xiàn)代模擬軟件設(shè)計工具。
4 結(jié)論
通過對《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革,引入了MATLAB仿真軟件進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),大大彌補(bǔ)了課程中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的缺失。采用多樣化的教學(xué)手段,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性,培養(yǎng)了學(xué)生分析解決實(shí)際工程問題的能力和創(chuàng)新設(shè)計能力,提高了教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:機(jī)械基礎(chǔ);思維模式;教學(xué)方式
當(dāng)前就業(yè)市場對技能型人才的需求量日益增大,《機(jī)械基礎(chǔ)》課程則是技能型人才培養(yǎng)中的必修課程,是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握后續(xù)專業(yè)課程的基石。通過對多年教學(xué)實(shí)踐的統(tǒng)計分析,筆者認(rèn)為中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的學(xué)生在《機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)有以下特點(diǎn):(1)學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱,專業(yè)知識匱乏,缺乏課程學(xué)習(xí)的良好前提條件;(2)學(xué)生不具備必要的識圖、作圖能力,缺乏課程學(xué)習(xí)的一般要求;(3)學(xué)生思維模式和方法單一,缺乏深入學(xué)習(xí)課程的能力;(4)課程內(nèi)容多,涵蓋面廣,在課堂上引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的認(rèn)識較為困難。
根據(jù)《機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)的上述特點(diǎn),同時考慮到當(dāng)前廣泛提倡的素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生多樣化的思維方式、科學(xué)的態(tài)度、求實(shí)的品質(zhì)、創(chuàng)新意識和開拓進(jìn)取的精神,筆者在《機(jī)械基礎(chǔ)》課程中進(jìn)行了開發(fā)學(xué)生多種思維模式的教學(xué)研究和實(shí)踐,旨在強(qiáng)化《機(jī)械基礎(chǔ)》課程的學(xué)習(xí)效果,拓展課程的教學(xué)模式,從而促進(jìn)技能型人才的素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。
思維模式開發(fā)的思路、原則和目的
《機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)中思維模式開發(fā)的思路如下:通過改變傳統(tǒng)的課堂授課思路、模式和方法,在不改變課時數(shù)量、教材的前提下,培養(yǎng)學(xué)生的思維模式,完善學(xué)生的思維方法,提高學(xué)生的思維能力,使技能培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,打牢學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),從而既改善課程的教學(xué)效果,又完善學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
《機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)中思維模式開發(fā)的原則如下:(1)以對具體學(xué)生群的具體分析為基礎(chǔ);(2)以課程教學(xué)過程為基本載體;(3)以開拓性的課程教學(xué)方式為途徑;(4)以課程教學(xué)效果和學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)為評價標(biāo)準(zhǔn)。
《機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)中思維模式開發(fā)的目的如下:(1)探索《機(jī)械基礎(chǔ)》課程新的教學(xué)方式;(2)強(qiáng)化課程教學(xué)的實(shí)際效果;(3)改進(jìn)學(xué)生的思維模式,為專業(yè)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
思維模式開發(fā)的具體實(shí)施方法
變化性和靈活性思維模式的開發(fā)途徑對學(xué)生變化性和靈活性思維模式的開發(fā),主要利用課程的習(xí)題進(jìn)行,通過一題多變,包括題型變換、條件變換兩種形式,不斷使學(xué)生轉(zhuǎn)換對同一問題的觀察和認(rèn)知角度。以習(xí)題“帶傳動的工作原理”為例,可設(shè)計選擇題如:帶傳動主要是依靠來傳遞運(yùn)動和動力((A)帶和兩輪接觸面之間的正壓力(B)帶的緊邊拉力(C)帶和兩輪接觸面之間的摩擦力(D)帶松邊拉力);可設(shè)計填空題如:帶傳動主要依靠傳遞運(yùn)動和動力;可設(shè)計為判斷題如:帶傳動主要依靠帶的拉力來傳遞運(yùn)動和動力。雖然習(xí)題的三種題型能達(dá)到相同的教學(xué)效果,但是不同題型對學(xué)生思維方法的要求卻不盡相同。選擇題側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的求同性和排異性思維;填空題側(cè)重于完善學(xué)生的邏輯性思維;判斷題側(cè)重于強(qiáng)化學(xué)生的辨析性思維。由此可以看出,合理地利用習(xí)題,通過簡單的題型變化,對學(xué)生思維模式的培養(yǎng)能取得不同的效果,可以開發(fā)學(xué)生變化性和靈活性的思維模式。同樣,變換同一習(xí)題的前后條件,對學(xué)生思維模式的培養(yǎng)也有一定的效果。
系統(tǒng)性和條理性思維模式的開發(fā)途徑對學(xué)生系統(tǒng)性和條理性思維模式的開發(fā),主要通過一個原理(知識點(diǎn))的多途徑解釋、一個問題的多角度提問等方式進(jìn)行,其目標(biāo)是充分調(diào)動學(xué)生大腦中儲存的相關(guān)信息,促成各類知識、信息的融會貫通,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生思維的系統(tǒng)性和條理性。以知識點(diǎn)——螺紋自鎖性為例,對這一知識點(diǎn)的闡述,可以通過以下方法進(jìn)行:(1)平鋪直敘法。由命題開始逐步講解其原理和基本方法——由于螺紋的升角通常小于當(dāng)量摩擦角,所以普通螺紋具有自鎖性,且細(xì)牙螺紋的自鎖性更好。(2)意義反推法。先闡述螺紋自鎖性的實(shí)踐價值,再反推到原理和基本方法。(3)實(shí)物引導(dǎo)法。先展示實(shí)物或模型,在實(shí)際認(rèn)識的基礎(chǔ)上再闡述原理和基本方法。通過對同一知識點(diǎn)的多模式闡述,學(xué)生可以系統(tǒng)地聯(lián)系到已經(jīng)具備的知識,從而強(qiáng)化對自身知識體系的回顧,建立系統(tǒng)性的知識體系結(jié)構(gòu),進(jìn)而完善依托自身知識體系分析解決問題的能力,達(dá)到開發(fā)分析性思維模式的目標(biāo)。
推理性和逆向性思維模式的開發(fā)途徑推理思維和逆向思維屬于是兩種重要的科學(xué)思維方式。這兩種思維的外在表現(xiàn)是“條件——目標(biāo)”和“目標(biāo)——條件”之間的正向與反向推演。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師往往只注重從條件到目標(biāo)的推演,而忽視從目標(biāo)到條件的反演,這導(dǎo)致學(xué)生逆向思維能力的缺失。為此,筆者認(rèn)為教學(xué)中應(yīng)當(dāng)同時開發(fā)學(xué)生的推理性和逆向性思維模式,從而完善學(xué)生對理論和實(shí)際問題的認(rèn)知角度和方法,拓寬學(xué)生的知識面。以“齒輪傳動的磨損失效的原理”為例,在推理性思維模式下可以這樣講解:兩輪速度差——摩擦力產(chǎn)生——摩擦力導(dǎo)致磨損——磨損失效;在逆向性思維模式下則這樣闡述:什么是失效——失效的原因——磨損——磨損的原因——摩擦力——摩擦力產(chǎn)生的原因——兩輪速度差。顯然,不同的講解思路能引導(dǎo)學(xué)生以不同的思維方向考慮問題,從而促使學(xué)生深刻認(rèn)識到“條件——目標(biāo)”之間的辯證關(guān)系。
遷移性和創(chuàng)造性思維模式的開發(fā)途徑遷移性思維就是利用已有知識解決新的問題。要解決新問題,必須聯(lián)想與新問題有關(guān)的知識,利用這些知識去分析、綜合、推理和轉(zhuǎn)化。在知識遷移中思維,提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。創(chuàng)造性思維是在遷移性思維的基礎(chǔ)上,克服思維定勢,在常規(guī)思路之外發(fā)現(xiàn)解決問題的新方法。當(dāng)前很多學(xué)校已經(jīng)開始開展了研究性教育活動,這類活動的目的就是培養(yǎng)學(xué)生遷移性和創(chuàng)造性思維能力,通過學(xué)生“尋找問題—提出問題—研究問題—解決問題”這一過程來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在具體教學(xué)中,遷移性和創(chuàng)造性思維模式的培養(yǎng)主要有以下途徑:(1)知識點(diǎn)之間的隨機(jī)遷移。如在講解齒輪傳動的效率時,可以從運(yùn)動副的特點(diǎn)切入。(2)舊知識到新知識間的順序遷移。比如在講解“氣壓傳動”時,鑒于該傳動和舊知識點(diǎn)“液壓傳動”在傳動原理和傳動特點(diǎn)上都有相似之處,因此可以設(shè)計從“液壓傳動”遷移到“氣壓傳動”的授課過程。(3)圖形、文字、實(shí)物間的對應(yīng)遷移。如從溢流閥、減壓閥的結(jié)構(gòu)比較可從溢流閥圖形符號推導(dǎo)減壓閥的圖形符號。(4)本課程與相關(guān)課程間的關(guān)聯(lián)遷移。在《機(jī)械基礎(chǔ)》中涉及很多物理知識,如力的分解、速度與功率的關(guān)系等,因此在教學(xué)中,可以從物理學(xué)知識逐步遷移到本課程相關(guān)知識點(diǎn)。(5)課程學(xué)習(xí)與能力素質(zhì)間的連帶遷移。通過上述遷移性思維模式的專門訓(xùn)練,并在遷移過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力,開發(fā)了學(xué)生遷移性和創(chuàng)造性思維模式。
思維能力開發(fā)的實(shí)踐和結(jié)論
基于上述學(xué)生思維模式開發(fā)思路和途徑,筆者進(jìn)行了相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐。根據(jù)課堂教學(xué)中學(xué)生思維的活躍程度和課程的考核結(jié)果,學(xué)生在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出了多樣化的思路和認(rèn)識,對課程理解的深度、廣度也都有了明顯的提高。這初步證明筆者所提出教學(xué)方法的可行性。
參考文獻(xiàn)
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機(jī)械基礎(chǔ)課程是對口單招考試中機(jī)電和機(jī)械兩個專業(yè)學(xué)生專業(yè)理論考試的主要科目之一。它主要考察學(xué)生對機(jī)械傳動、常用機(jī)構(gòu)、軸系零件及液壓傳動等方面知識的理解和掌握程度,以及對這些知識進(jìn)行定性、定量分析和計算的基本能力和綜合應(yīng)用這些知識的能力。
我們目前通常采用的復(fù)習(xí)形式為三輪復(fù)習(xí)法,大致把復(fù)習(xí)分為三個階段,每段時間里的復(fù)習(xí)目的各有側(cè)重,時間長短也不同,而第一輪復(fù)習(xí)是從9月份到第二年1月中下旬,主要目的是基礎(chǔ)能力過關(guān),只有在一輪復(fù)習(xí)中夯實(shí)基礎(chǔ),下面在二輪、三輪復(fù)習(xí)中的沖勁才足,就像運(yùn)動員參加100米比賽一樣,能一鼓作氣沖到終點(diǎn),獲得成功。
一般而言,一輪復(fù)習(xí)中考生的復(fù)習(xí)障礙主要有概念不清、公式不會運(yùn)用、計算不準(zhǔn)、原理模糊等。這些都是理解的障礙,同時也是記憶的障礙,針對這種現(xiàn)象,筆者在復(fù)習(xí)過程中首先要求學(xué)生全面閱讀教材。閱讀教材這一環(huán)節(jié)有助于把以前零碎的不成系統(tǒng)的知識整體化,可以找出一些以前被忽視的環(huán)節(jié)或死角,有助于把那些未必理解深刻的知識深刻領(lǐng)會。在這一基礎(chǔ)之上,對各知識點(diǎn)進(jìn)行梳理和歸納,使知識系統(tǒng)化。最終達(dá)到查出所有理解上的障礙,為全面準(zhǔn)確地記憶打下可靠基礎(chǔ)的目的。
教師在復(fù)習(xí)過程中要起到主導(dǎo)作用,因在一輪復(fù)習(xí)中,各門課程都在抓學(xué)生,時間有限,所以教師的“教”就顯得尤其重要。以往我們在復(fù)習(xí)過程中都是把所有的知識重新講授一遍,這種復(fù)習(xí)法對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生比較適合,但綜合高中大部分學(xué)生在高二時對知識點(diǎn)的掌握程度已達(dá)50%以上,所以采用這種方法對大部分學(xué)生來說感到缺乏新意,復(fù)習(xí)缺乏目的性。為了更有效地利用時間,得到最大的投入產(chǎn)出比,筆者嘗試采用復(fù)習(xí)學(xué)案,充分體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位。但這種復(fù)習(xí)方法,必須以教師在上課前先對本節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容做好充分準(zhǔn)備為基礎(chǔ)。
二、復(fù)習(xí)法的運(yùn)用
1.明確基本的復(fù)習(xí)要求
一是掌握各類齒輪傳動的各分力的方向的判別方法。
二是熟練做出受力圖。
2.讓學(xué)生帶著這些要求去閱讀教材
附復(fù)習(xí)學(xué)案:
復(fù)習(xí)課題:各類齒輪傳動的受力分析。
(1)基礎(chǔ)知識:
說出法向正壓力(Fn)的三個分力。
完成三個分力方向判別的基本方法內(nèi)容(見下表)。
齒輪類型 Fr Ft Fa
直齒圓柱齒輪傳動
斜齒圓柱齒輪傳動
直齒圓錐齒輪傳動
蝸桿蝸輪傳動
(2)典型例題:
例:如圖1所示為齒輪z1,z2,z3,z4所組成的復(fù)合機(jī)構(gòu)。
①若z1為左旋的斜齒圓柱齒輪且要求使軸Ⅱ上所受軸向力最小,則軸Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的旋轉(zhuǎn)方向分別如何?
②齒輪z1,z2能正確嚙合的條件是_____________。
圖2為一斜齒圓柱齒輪―蝸桿傳動,小齒輪由電機(jī)驅(qū)動,已知蝸輪的輪齒為左旋,其轉(zhuǎn)動方向如圖所示:
①蝸桿的旋向是____,轉(zhuǎn)動方向是____(在圖上表示);
②為使蝸桿軸軸承承受軸向力最小,則齒輪2的旋向是_____。
③畫出齒輪2和蝸桿3在嚙合點(diǎn)受力圖。
由于學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同,在學(xué)習(xí)上會存在一定程度的差異,針對這種差異,教師在學(xué)生邊復(fù)習(xí)邊完成復(fù)習(xí)講義的過程中,要走到學(xué)生中去,看看學(xué)生完成的總體情況,尋找學(xué)生還存在哪些問題,其中哪些問題比較集中,哪些是個別的,以便在下面講解時把握好側(cè)重點(diǎn)。
3.學(xué)案完成后讓學(xué)生討論問題
學(xué)生經(jīng)過自己動手、動腦,這樣既能突破難點(diǎn),又能從中得到啟示。然后教師再結(jié)合自己看到的情況歸納總結(jié),講解點(diǎn)撥。通過這個環(huán)節(jié),既可大大提高課堂效率,又能充分挖掘?qū)W生的潛能,發(fā)揮他們的主觀能動性。
4.基礎(chǔ)知識完成后精講例題
在這個過程中,所選的題目要有針對性,能讓學(xué)生體會到知識點(diǎn)在解題中的應(yīng)用。
5.練習(xí)
習(xí)題一定要精選,能全面考查各知識點(diǎn),同時題目還要有層遞性,需要學(xué)生思考探究,以提高學(xué)生作業(yè)的有效度。完成后,教師一定要批改,通過批改再去發(fā)現(xiàn)問題,最后通過評講來解決遺留的問題。