高职《机械设计基础》课程教学改革研究

时间:2022-08-12 01:06:48

高职《机械设计基础》课程教学改革研究

根据目前毕业生就业岗位的实际需求,从人才培养模式的整体目标出发,学院针对机械类机械设计基础课程的教学目标、教学内容、教学方法与手段、实践教学、考核方法进行了改革。

机械设计基础 课程改革 教学方法 教学手段

《机械设计基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课,它是学生在学完基础课程后必须学习的一门过渡性课程。新形势下的高职院校人才培养本着“必须、够用”的原则,强化学生的实践能力,培养高素质技能型人才。这些实际需求迫切需要先进的教学理念、合理的人才培养模式与之相适应,那么以往的教学内容和教学模式不能适应新的教学要求。因此,我们依据新的人才培养目标,对这门课的课程标准、教学内容和教学方法与手段、实践教学、考核方法等方面进行了改革研究。

一、重新确立培养目标并修订课程标准

我院机械类专业的毕业生主要面向工业企业从事机械设备的操作、安装、调试、维修和更新改造,机械制造工艺规程的编制,产品质量分析与控制,生产技术管理及营销等工作。根据就业岗位,我院对机械类专业培养目标定位为培养“服务于生产第一线职业岗位群的中、高级技能型人才”。根据培养目标对原有课程标准进行了全面修订,重新组织和完善了课程教学内容。课程目标定位为“掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及基本设计方法,具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。只有明确了教学目标,教师才能有的放矢地做好教学工作,从而提高教学质量。

二、结合人才培养要求,整合教学内容

授课内容上以“必须、够用”为度,传统的机械设计基础课程由《理论力学》、《机械原理》、《机械零件》三门课程构成,内容体系庞大,本着符合“必须与够用”的原则,新的课程教学内容,针对人才培养对机械设计基础课程的要求,按照重在基础知识,突出动手能力培养及分析能力的培养的原则。筛选了传统的理论力学、机械原理和机械零件等课程的内容,并将这些内容有机地结合在一起,优化了教学内容,突出了高职的特征。全部教学内容分为两个教学情境:

情境一:以典型的加工设备牛头刨床做载体,以分析各种常见机构的工作原理、结构特点、失效形式及使用维护为教学重点。

情境二:以带式输送机为载体,介绍常用机械零件及传动系统的结构特点、失效形式及使用维护为重点,会常用机械零件及传动系统的基本设计方法;将力学中的扭转、弯曲强度计算与轴的设计结合,将剪切和挤压强度计算结合在螺栓联接、键联接当中,以利于学生将力学的理论知识与实际应用相结合,去掉复杂的公式推导及验证内容,直接引用结论;把课程设计融合在课后作业中。通过教学内容整合,减轻了学生负担,避免学生对纯理论学习可能产生的厌倦心理,还可以减少理论课授课时数,为实践能力的培养和强化留出了空间。机器始终贯穿在全部教学过程之中,使学生感到课程内容清晰,且具有较强的系统性和实用性。

三、采用丰富的教学方法和教学手段

《机械设计基础》课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容,由于课时有限,教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容,学生没有实际工作经历,缺乏与此有关的感性认识。改革后,教师充分利用多种教学方法和手段,尤其是现代化的教学手段,将课程生动、直观、轻松地呈现给学生,因而增强了学生学习兴趣,提高了教学质量。具体做法如下:

1.教学方法

(1)现场教学。以牛头刨床这个典型的机械加工设备为载体进行现场教学,介绍机器的组成和工作原理,以此训练学生分析机械系统的的能力,为学生学习机械设备类专业课程打基础。

(2)案例教学法

在进行常用机构的教学时,以牛头刨床的机构分析为总任务,再将其分解为若干个常见机构结构分析的子任务,以此贯穿常用机构部分的内容。每一部分均由教师先从牛头刨床中引出任务,再介绍相关机构。

(3)任务驱动法

在通用零件部分教学时,以带式输送机传动装置的设计为总任务,再将其分解为若干子任务,以此贯穿通用零件部分的内容。每一部分教师均先从设计任务中引出问题,再介绍相关零件的基础知识、选用及基本设计方法,最后举例讨论。设计任务就是学生的作业,学生边学边练,课程结束时完成其主要的设计计算。

这样做,使机构和零件不离开机器,在机器中学机构和零件,使学生对机器形成一个具体的、完整的认识,从而掌握机械系统分析和设计的一般方法。

2.教学手段

(1)采用实验室一体化教学。将课程安排在机械原理实训室进行,采取多媒体课件讲解、模型演示和实验操作相结合的方法。在机构陈列室学习,能增强学生对机械、机构、零件、部件的认识,使深奥的知识、难以看懂的图与图纸与实物联系起来变得通俗易懂,又培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力;讲授时使用电子教案、演示系统(实物演示、投影仪、CAI课件)相结合,充分利用了教学资源,这种讲课模式受到学生好评,收到良好的教学效果。

(2)加强实践环节。为突出实践环节,新建两个机械设计实训室、一个机械原理实训室和一个拆装实验室。机械原理实训室和机械设计实训室主要面向《机械设计基础》课程教学和实验实训任务。

在机械设计基础实验这个重要的实践环节,保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》,因为这两个实验均对学生进一步掌握机械结构及设计知识,了解结构设计的原则,而且还对学生的动手能力进行了锻炼。增设了《齿轮参数测定》《齿轮范成原理》、《带传动实验》、《轴系结构设计》等实验,这些重要的实践环节,加强了学生对常用机构、零件结构知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养,是对理论课程教学不足很好的补充和完善。

(3)采用灵活多样的考试方式。采取过程考评(任务考评)和期末考评(课程考评)相结合的方法。强调过程考核的重要性,过程考评占60%,期末考评占40%。在考试方法上采用开卷与闭卷相结合,笔试、口试与讨论相结合,以增强考试内容的综合性与灵活应用性,突出对能力的考核。在考核方法上强调了过程考核,使学生在学习过程中有了紧迫感,注重学习过程,从而提高了教学效果。

综上所述,根据高职教育的特殊性,机械设计基础课程的教学应瞄准市场对人才的需求目标,明确方向,不断地改革教学目标、教学内容、教学方法、教学手段及考核方法等环节,从实用出发,就能调动学生的学习兴趣,提高教学质量,需要我们不断地在实践中创新、总结和完善。

参考文献:

[1]郭攀成.机械设计基础课程教学内容和改革与实践[J].中国电力教育,2009,(4).

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

[3]陈海波.《机械设计基础》课程整合教学模式的探索[J].湖南科技学报,2009,(4).

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