《机械结构分析与设计》课程整体设计

摘 要: 研究了机械结构分析与设计这门课程的整体设计,重点分析了学生情况,进行了教学方法、教学内容、教学考核等方面的设计。

关键词: 机械结构分析与设计; 教学方法; 教学内容

中图分类号: G427 文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)04-0115-02

机械结构分析与设计(也称作课程)是机械设计制造类、设备类等专业的一门专业技术基础课程。它不仅要求学生掌握一定的结构基础分析,更要求学生具有一定创新设计的能力。

近几年,在围绕这门课程的教学内容和方法上各个学校教师都进行了多种改革,但仍然存在不少问题,例如:这门课程与其他课程的联系不够紧密,教科书各章内容独立,教学设计只重视结构不注重设计,学生学习没有创新思想,理论与实际脱节等。针对以上存在的问题,结合笔者在教学过程中的经验,从整体出发,作出了有意义并有效的课程整体设计。

一、课程设计思路

本课程开设的时间跨度一般为两个学期。它是由理论基础课程向专业课程过度、承上启下的一门课程。因此它必然是在院校机械设计制造类、机电设备类专业工学结合人才培养模式下,通过社会调研、邀请行业企业实践专家对该专业所涵盖的岗位进行工作任务和职业能力分析的基础上开发的一门课程。

本课程设计贯彻了教学过程理论与实践相结合、学习内容与职业岗位要求相结合、“从做中学”的原则,突出实践导向,按照应用知识的方式来进行学习。本课程在内容安排上,注意从感性到理性,从形象到抽象,从局部到整体再到局部,符合人的一般认知规律。在教学方法上突出任务引领和行动导向,促进学生多元智能发展,强调综合职业能力培养,使学生掌握正确的学习和工作方法,树立良好的职业意识,为其职业能力进一步发展奠定良好的基础。

二、课程目标

1. 专业能力目标

(1)学生了解机械部件的拆卸和装配的全过程,会使用机械拆装工具对部件进行拆装和调整。

(2)学生能识别典型机械零部件,并能解释机械零部件的功能、工作原理、技术参数及其运动方式。

(3)能分析与设计一般复杂程度的机械传动结构。

2. 方法能力目标

(1)初步学会通过多种途径、运用多种手段收集完成工作任务所需要的信息

(2)从学习和生活中发现机械结构问题,提出探究方案,与他人合作,开展调查研究,提出解决问题的对策并实施。

3. 情感目标

(1)养成求真务实、认真细致的工作态度,爱岗敬业、吃苦耐劳的职业道德。

(2)能自主学习,会思考,能够通过认真细致地观察,发现、分析和解决问题。

(3)能与他人进行交流和沟通,有较强的团队协作精神。

三、教学内容的设计

本课程的学习对象为大一的新生,经过近几年对学生各方面的调查,发现高校大一的高职学生在知识技能和学习方法以及心理上都存在着几个方面的共性。在知识技能方面,高中基础知识掌握的不牢固,特别是数学和物理等科目;在学习方法上面,学生以往所受的教育是填鸭式的教育。因此,缺乏自主学习的习惯,对老师的依赖性过强,查阅资料自己完成任务的能力比较弱;在心理方面,大一新生对新事物比较好奇,学习兴趣比较高,但做事比较随意,兴趣容易转移。针对高校学生的这些特点,在这门课程的内容设计上应重点从学生的兴趣入手,通过任务引领以及项目教学方法使学生通过学习达到课程教学目标。

1. 通过社会调研、与企业专家合作设计出合适的学习情境,并根据每个学习情境的内容设定项目任务,学生每学习一个学习情境,必须要完成相应的一个或几个任务(如表1)。

2. 加强各科目之间联系,重视创新设计

我校机械结构分析与设计的前继课程有机械制图,同时开始的课程有cad、ug、互换性与技术测量基础等课程,后续是专业性课程。笔者主要是利用创新设计来要加强这些科目之间的联系。

首先,学生在完成各个项目所规定的任务之后,要根据各项目内容通过实地考察、网络收集等方式确定各组创新设计的题目。

其次,学生在进行创新设计中,要进行方案设计、可行性分析、任务分配、实物模型制作等内容。设计结果要求出二维和三维图形,与机械制图、cad、ug等课程联系起来。

最后,创新设计要求学生进行成果汇报,学生可以使用ppt、动画、视频等对自己整个设计过程进行汇报,并回答学生们和老师们的提问。

学校专门开设有创新设计的选修课,对于一些比较优秀的同学或设计,会给予物质等方面的资助,并推荐参加全区或全国创新设计大赛。通过创新设计这样一种方式,培养学生团队协助、理论联系实际、勤于思考动手等能力。

四、教学方法的设计

机械机构分析与设计课程有专用的实验室和电化教室,在教学过程中采用视频、动画等方式像学生展示机构的组成;利用项目分组、任务驱动方式提高学生学习兴趣与动手能力;利用虚拟动画、实践拆装提高学生对机构的认识;利用学校网站资源帮助学生课后复习与自学。这些教学方法的使用主要是加强学生对理论知识的应用与实践,培养学生运用基本理论与知识解决实际问题的能力。

五、考核方式

本门课程常规的考核主要是期末考试的方式,这种方式仅限于学生对书本理论知识的考核,遏制了学生设计能力方面的发展,因此,在考核方式方面做如下设计:

考勤10%+项目考核50%+期末考试40%+加分(创新设计)

项目考核考查要点及评价方式如表2所示

本门课程的整体设计,是笔者在近几年教学基础上总结出来地,但鉴于条件有限,实施过程中还有很多不令人满意之处。展望以后的教学改革,笔者还是认为必须从学生分析问题和解决问题的能力方面着手,把本课程真正变成一门设计课程。

参考文献:

[1] 王世辉主编.机械设计基础[M].重庆:重庆大学出版社,2005.

[2] 韦林主编.机械结构分析与设计[M].北京:北京理工大学出版社,2009.