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机械设计教程

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机械设计教程

机械设计教程范文第1篇

关键词:机械设计;教学;课程特点;改进措施

0引言

《机械设计》是高校机械类专业学生的一门核心技术基础课。其内容主要阐述了一般工业生产中普通常见的机器所涉及的相关知识:包括机器设计的基本原则、设计计算理论、结构要求、材料选择及普通机器中所应用的几种关键机构的介绍,如连接部分、传动部分、轴系部分等。其主要目的是培养学生有一定的设计思想,可以通过本门课程的学习提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力[1]。

1《机械设计》课程的特点

《机械设计》课程在培养学生工程实践能力方面有重要作用,本课程学习结束后要求学生掌握机器的设计,包括结构设计及工艺安排、力及应力分析、强度计算、材料选择及经济环保诸多方面考虑,该课程特点有以下几点:①和前期很多课程均有联系,比如机械制图:结构的图形表示、公差与配合:机器设计的精度、机械制造基础:热加工及冷加工工艺过程、材料力学:所设计机构的刚度及强度、理论力学:所设计机构的静力学及动力学、等课程。②公式多:有理论式、经验式、半经验式、定义式。图表多:结构图、曲线图、标准图、实验图等。③实践性强:不仅要理解书面知识,更要将书面知识应用于实践,即可以独立根据要求设计出机器。④重点多:差若毫厘失之千里,每个构件的微小疏忽都有可能导致整台机器不能正常工作。⑤结果多样性:该门课程结束后解决同一问题结论多样化,在能达到要求的前提下,结论只有设计过程更优,没有对错。

2《机械设计》课程课堂教学目前存在的问题

2.1课时少、内容多

随着高校教育教学改革,各个学科专业都在压缩课时,大部分高校专业课基础课、专业课的教学压缩为48-60课时或者更少,教材中内容较多,这将导致很多内容不能详细讲授。《机械设计》课程和很多前期课程联系较紧密,在学习本门课程时需要大量的前期已修课程知识作为贮备,如果学生对前期所修课程掌握不好,加上本门课本身内容较多到导致学生在学习过程中感觉道苦闷,教师在讲授过程中也会有很大困难。

2.2教学定位模糊

《机械设计》课程不同于其他专业课程,该门课程实践性、创新性很强。目前我国机械设计基础薄弱,市面上出版的书籍分为两类,一类用于专科层次教学的内容较简单的书籍、一类为用于本科层次的书籍。用于本科层次的书籍基都涵盖了复杂的知识体系,培养目标基本是科研型人才,其在编排过程中就缺少应用型人才的培养案例。因而对学生实践动手能力的培养有较大的缺陷,在经济发展过程中科研型人才需求量较少,而需要大量的工程技术人员,此背景下学校课堂教学定位的模糊使得学生毕业后面临较大的就业压力。而繁杂的理论知识学习使得学生在创新意识、创新能力方面投入不足[2]。

2.3学生兴趣缺失

《机械设计》课程特点导致本门课程学习有一定难度,同时课程在学习的过程中所涉及的内容较多:如连接部分的螺纹连接、键及花键连接和铆接、焊接。传动部分的带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等。在前边的应力分析过程中,问题比较抽象、在后边具体常见零部件学习过程中有大量图表和很多公式推导。内容晦涩乏味。在讲授过程中,大部分同学不能将前后知识对比、归纳、总结。导致很多同学对整本书的知识有一个完整的体系,即便授课教师反复讲,一部分同学还认为各个章节各自独立、没有联系,不知道为什么学习。从而导致学习对本门课程产生畏惧心里,同时也对学习本门课程没有什么兴趣。

2.4教学方法单一

目前高校基本都采用多媒体技术辅助教学,多媒体技术丰富的动画画面可以动地展示所讲授知识点的工作原理及过程。但是在整个学期的学习过程中,一直是授课教师在前边讲授,学生被动的接收繁多的,零碎的知识点,时间久了学生也会失去学习的兴趣[3],使得教学质量大打折扣。

3问题的改革措施

3.1优化教学内容

教学内容最好做到对知识点既不重复,又无遗漏。这就要求从课程体系及教材上进行改革。在知识点的选用上要以“需要”为准绳,以“够用”为尺度,以“会用”为目的[4]。市场上现存的教材中,大多数都是课时少、内容多,这就要求在选用教材时既要兼顾知识的先进性又要把握知识的理论深度;既关注理论知识讲解,又兼顾实践能力的培养,使这些方面有一个合适的教学时间分配。并且制定合理的教学计划、选取少而精的教学内容,有的放矢、合理安排。对于一些过深的,复杂的推导过程应放弃不讲。

3.2准确定位

教学在教学之前要结合所在学校对自身的定位对《机械设计》课程有一个明确清晰的定位。如果学校定位是培养“国际一流大学”或为“国家科技发展储备人才”,那么选用理论深度、知识面全的书籍作为教材较为合适。如果学校定位是“服务地方经济”,为社会经济发展培养合格人才时,在选用教材时就要偏重于知识应用的一些教材。这样,在教学开始前定位明确,把握侧重点。将课堂教学和实际工作相对接,也有利于学生毕业后的就业。

3.3培养学生兴趣

在《机械设计》课程讲授时讲清本课程在机械类专业课程中的地位及和其他课程的关系、本课程的性质、及重要性。机械类专业主要是培养将来经济建设、社会进步中的所需的大量的工程师的实践性较强的一个专业[5]。对学生讲清工程师对人类社会的贡献,让学生为将来成为一名工程师而感到自豪,对未来清晰正确的认知有助于提高学生学习的积极性。讲清《机械设计》课程的特点,本课程由于研究对象而所具有的一些特有的特点。讲课时尽可能展示人类目前为了改造自然所设计的一些机器设备及我国现阶段所设计的比较高端的机器设备。提高学生学习本门课程的兴趣。

3.4改进教学方法

传统的教学是教师在前边讲,学生在下边听,这一过程较为被动。为了提高教育教学质量,可采用“课堂教学-参观实习-动手实践”多形式相互交叉的教学方法。在有条件的情况下,多安排学生去工厂参观学习,在参观过程中可以联系书本理论知识或者将现场正在加工、装配的机器零部件的理论知识给学生讲解,将理论和应用联系起来。或者可以在废品收购站买一些报废的机器,分组将这些东西让学生拆卸,在拆卸的过程中观察机器里边的结构形式、安装方法。然后将拆卸的东西装回,通过这一过程中让学生感受机器零部件的制造精度、工艺路线等知识,讲理论知识彻底转化为动手实践的能力。

4结论

《机械设计》课程在培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力方面有重要作用。是培养学生从一个“在校学习学生”转变为“工作中的工程师”的所必须的过程和重要的途径。通过对《机械设计》课程现存问题的思考得出来一些改进的措施。在今后的教学中不断发现问题并不断改进完善这些措施。使教学内容、教学方法、教学手段都得到改进。提高《机械设计》课程教学质量,为社会发展提供合格的人才。

参考文献:

[1]濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]张怀英,李芳.机械设计类课程教学改革探析[J].湖北函授大学学报,2013(01):75-76.

[3]韩衍昭.《机械设计基础》教学过程中的几点思考[J].管理工程师,2013(2):73-75.

[4]吴琳.电工电子技术课程改革教学的思考[J].中国科技信息,2010(16):260-261.

机械设计教程范文第2篇

虽然传统的机械设计理论教学模式确有其优势,但在培养学生动手能力方面却有所欠缺,故应有所革新。本文综合我校当前教学当中所存在的问题,并分析现有的机械设计的教学模式,从相关方面详尽说明了理论教学与课程设计并行的教学模式。

关键词:

机械设计理论教学;并行;教学研究

一、引言

机械类专业的教学不像其他专业教学一般,多以理论为主,机械类专业较为偏重的是实际操作,多上手才能得到更多的锻炼,才能对本专业有更好的认识。由于扩招政策的推行,导致了现今大学生的可以动手操作的机会显著减少,这对于学生以后的发展也有一些小小的影响。在以往的教学过程中,总是先进行机械设计的理论课教学,待理论课教学进行两到三周之后,再加入实践设计课程。这种教学课程安排虽有其可取之处,但也有其不足之处,例如会造成知识的断层,为解决这一问题,提出了理论教学与课程设计并行的教学模式。

二、对传统教学模式的分析

传统的机械设计教学模式是将理论教学与实操教学分开进行的,这是一种分离式的教学模式。在这种情况下,即使带教老师有着长达数年的教学经验,在课堂上可以让学生学到扎实的基础知识,但实际操作的欠缺仍旧是一大硬伤。这是现今人才培养过程中普遍存在的重学轻用现象。正因为这种分离式的教学模式,使得理论课程与实践课程看起来好像完全不同的,没有联系的样子。开展这两门课程的初衷是为了使他们相辅相成,使得学生通过实践课程可以更好的理论知识,所学到的理论知识也能很好的指导实践操作。但这一目的似乎并未达到,反而有所背离,致使学用脱节。学用脱节是导致学生尽管很好的学习了理论知识,但仍不能很好的应用理论知识指导实践操作的根本原因。当学生开始课程设计时,因为前面所提到的这些原因,他们并不能很好的将自己所学到的知识应用到课程设计中去,也不知道该从那个点着手,不能深究问题,最后只能仓促了事,着实令人惋惜。这便是这种分离式教学所带来的不好之处,虽然就这种教学模式也有其存在的必要性,也有其可取之处,但笔者认为,瑕不掩瑜,只有进行完善与整改,才能使的教学模式变得更加的科学合理。

三、对并行教学模式的探索

任意选取一班学生,进行机械设计理论教学与课程设计并行模式的试点班级,以下为主要做法:

(一)同时进行理论教学与课程设计

以往传统教学模式理论教学与课程设计的开展是有时间差的,在本次探索实践中,打破了传统的桎梏,两项教学工作同时进行,即开课就开始布置课程设计,使得课程设计与理论教学结合的更为紧密。这将以往的课程设计进行了拆分重组,目的是为了更符合这种两者同时进行的新模式。

(二)以具体项目为主线进行教学工作设计

项目的选取要选取涉及面较广,最好可以综合机械设计的基础知识及其进阶。减速器设计极为符合这一要求,这一项目包括了教材中的诸多内容,比如教材中所提到的零件的传动,连接部分以及零件承受外界压力的程度等[1]。选取这一项目作为主线,能够使得学生对于基础知识的掌握更加深入,对一些通用常用的设计方法也可以有所了解,有所掌握。将减速器设计作为主线来进行教学是很可行的。除此之外,对于教学设计,笔者认为,应该整合课程与项目,确保项目设计中所涉及到的一些设计知识尽可能都的包括在教学内容当中,在进行教学安排时也应考虑项目的工作进展,争取“知”与“行”可以达到高度统一。此外,在教学的过程中也应该根据实际需要,进行讲解。

(三)以学习任务的形式促使学生产生兴趣

将全班进行分组,并将减速器设计的项目进行拆分,拆分所得的几个小项分别分配给各个小组,并保证小组内成员人人都可以参与到此项目的设计当中来,并在设计当中均能起到一定的作用。这种任务分配的方式,更能激发学生学习的动力,使得每个学生都参与到这项活动中来,这对于学习兴趣的培养也是极有益处的。此外,还可以增加答辩之类的项目,让每一位同学都能站到讲台上阐述自己的想法与设计,这对激发学生创新思维有很大的帮助。

四、模式变革的效果

通过模式变革的实验,所得结果多积极向上,改善较大多体现在以下几个方向:

(一)学生主导学习,学习兴趣明显提高

传统学习模式多由老师主导学习进度,进行模式变革,采用理论教学与课程设计并行教学的模式后,学习进度变为由学生主导,增强了灵活性,也大大提升了学生的学习兴趣,使得学生学习更为主动,之前所出现的一些不好的现象例如开小差,打瞌睡等小动作[2]也有所减少。

(二)师生之间交流增多,效果显著

理论教学与课程设计并行教学模式,极大程度的激发了学生深入探究的积极性,越深入,发现的问题便也越多,此时便会主动向老师请教,和老师进行交流,师生之间的思想碰撞也能给对方带来灵感的火花,无论是对于教师还是学生,都极有帮助。

(三)拥有足够设计时间,质量得到明显提升

传统教学模式留给学生进行课程设计的时间并不充裕,经过变革之后,课程设计的时间被大大拉长,也给了学生能够深入探究的机会,这对设计质量的提升起到了不可忽视的作用。

五、结论

虽然本次实验只是初步尝试且还有一些不足之处,但机械设计理论教学与课程设计并行教学模式所带来可以的好处是显而易见的,笔者认为可以将这一模式同样也应用到机械类专业的其他课程中去,唯有使知行合一,才能更好的应用所学到的知识,最不应该空怀宝藏却不知其应用之法。知理论,懂实践,才是上佳之道。

参考文献:

[1]迎春,王利华.机械设计理论教学与课程设计并行教学模式的探索[J].时代教育,2015,12(21):14-16.

[2]庞兴华,解芳.CDIO教学模式在机械设计教学中的研究和实践[J].教书育人:高教论坛,2015,22(33):134-138.

机械设计教程范文第3篇

《机械设计基础》课程属于机械方面的设计基础课程,是高等学校非机械类或机械类专业的一门重要的技术基础课,主要讲授关于机械常用机构和一般通用零件设计的基本知识、基本理论和基本方法,培养学生具有设计简单的机械及相应的分析问题与解决问题的能力。这门课程的实践环节安排是2周的减速箱设计,这个实践环节的课程设计题目陈旧、重复,学生中存在抄袭和生搬硬套的现象,不利于培养学生的创新和实践能力。国内很多老师将逆流式教学法、案例教学法、分层教学法、问题式教学法、行为导向教学法应用到了《机械设计基础》课程教学与实践中,取得了一定的效果。针对此问题,本文提出将项目教学法应用到《机械设计基础》的课程设计中。

二 传统教学的不足之处

《机械设计基础》课程是一门专业基础课,涉及材料力学、理论力学、金属材料加工工艺多门课程的知识,书本中设计原理的内容和公式较多,而且也是一门实践性非常强的课程。传统《机械设计基础》的授课环节主要采用“教师讲,学生听”被动的教学模式,这种方式导致很多学生对课程不感兴趣、不上课、作业抄袭等现象。实验环节包括8学时的实验和2周的课程设计。传统的课程设计题目是一级或二级减速箱设计,学生往往只是按照课程设计指导书中的设计步骤,以及《机械设计基础》教材中机构的设计计算步骤进行课程设计,教师日常针对问题进行答疑。这种实践环节的方式存在题目陈旧、理论和实践联系少的缺点,导致很多学生抄袭和生搬硬套,创新能力差。

三 项目教学法的定义和实施过程

项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。

项目教学法一般按照以下五个教学阶段进行:(1)明确项目任务:通常由教师提出一个或几个项目任务设想,然后同学生一起讨论,最终确定项目的目标和任务。(2)制定计划:由学生制定项目工作计划,确定工作步骤和程序,并最终得到教师的认可。(3)实施计划:学生确定各自在小组中的分工以及小组成员合作的形式,然后按照已确立的工作步骤和程序工作。(4)检查评估:先由学生对自己的工作结果进行自我评估,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题,学生解决问题的方法以及学习行动的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。(5)归档或应用:项目工作结果应该归档或应用到企业、学校的生产教学实践中。

四 项目教学法的具体实施

1.明确项目

项目的研究内容要能激发学生的积极性,符合机械设计基础教学大纲,覆盖面广,难度适中,工作量两周能完成。通过该项目的研究,学生能掌握机械常用机构的设计和机械原理的设计。项目一般都来自机械系老师与企业合作的一些横向课题,例如,混合动力履带推土机终传动的设计,项目分成动力学分析、运动分析、关键零部件的设计三个模块。老师根据实际情况给学生6~8个项目。

2.制定计划

老师根据项目数目将全班分成6~8个项目组,每个项目组有一个项目经理和5个组员。项目经理负责制定项目计划和时间安排,老师负责项目计划的审核。审核通过方可进行后续的实施。

3.实施计划

计划制定好,项目经理按照计划将任务分给项目成员;成员按照项目计划查阅资料和设计。成员定期碰头介绍工作进展以及执行中的困难,项目组成员讨论。老师负责困难的答疑。

4.检查和评估

老师根据小组的项目计划内容定期检查和提问。项目完成后,成果以项目报告的方式提交。项目以PPT的方式进行小组汇报,每个小组项目经理指定一人汇报,汇报时间不超过10分钟,汇报结束后,老师提问5分钟。小组成员可以回答。老师根据汇报情况和项目报告内容给出评定成绩,最终的成绩作为小组所有成员的成绩。

五 结束语

第一,项目教学法应用到机械设计基础课程设计中激发学生的兴趣。项目的题材来源于真实的项目。

第二,项目教学法的应用培养了学生的团队意识和集体荣誉感。项目最终的成绩取决于整个项目组的完成情况,任何一个人都会影响成绩。

第三,项目教学法的应用锻炼了学生的创新能力和解决问题的能力。项目方案制定、方案实施都要靠自己查资料、思考、交流才能完成。

参考文献

[1]阳尧端.逆流式教学法在机械设计基础教学中的应用[J].职教与经济研究,2008(2):37~40

[2]任国强、罗啸峰.案例教学法在《机械设计基础》教学中的应用[J].四川职业技术学院学报,2011(1):85~86

[3]高琳.“分层教学法”在《机械设计基础》课程设计中的应用[J].科技创新导报,2011(32):183~184

机械设计教程范文第4篇

关键词:机械设计;基础课程;教学方法;改革

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1008―3561(2015)02―0056―01

当前的机械课程基础课程之中,内容量大,但是课时却很少。这是很大的一个矛盾。所以,必须采用新颖的教学方法和教学手段,提高学生的学习兴趣,解决学生的学习困难。这其中,要求学生要具有一定的基础知识和能力。

一、利用对绪论的解读和教导,吸引学生的学习兴趣

在课程最前面,往往会有绪论这个部分。这个部分是对课程重要性的一个阐述和讲解,并着重介绍这门课程的主要的研究内容。要将机器中经常用到的结构和零件的组成和特点等都指出,讲解机器的工作方法和工作原理。所以,在进行这一部分教学的时候,要采用新颖大胆的教学手段,综合运用现代科技手段,包括多媒体、绘画等,将产品的参数、特点都表现出来。这样一来,就可以极大地调动学生的学习积极性,使得学生的学习效率大大提高。

二、教师要注重对课堂教学质量的把关

由于机械设计的基础课程内容很多,需要记忆和背诵很多有关的公式、参数等,而且还要求学生要具有很强的实践性。但是,学生的有关课时却在不断地减少,这就产生了巨大的矛盾。为了解决这个矛盾,就需要教师将课堂变得精简充实,丰富多彩。这里说的精简,不是说对教学内容进行剪切,减少教学内容,而是指将教学内容进行浓缩,使得学生在课堂上,用更短的时间,学到更多的内容。教学的内容,要根据学生的具体情况还有学校的实际情况进行设计,尽量做到针对每一个学生,都有最适合的方案。做到因材施教,有教无类。在课前,教师要对教学内容先进行一个课前预习,要了解和掌握本章课程的课程要求,然后,有选择地选取重点内容,进行重点突破。从表面上看,教材的内容是零散孤立的,但是,实际上,教材内容是联系的。在进行课堂教学的时候,教师要把联系教材内容的那条线整理出来,不必按照章节的顺序进行授课,而是要使得教学的效率实现最大化。在进行课程教学的时候,教师要做到成竹在胸,语言要简明扼要,不要废话,不要长篇累牍地宣讲。

三、要和学生积极互动

在课程学习的过程中,真正的主体是学生,而不是教师。教师起到的是主导作用。教师对学生进行引导,通过一定的教学方式和教学手段,引起学生的学习兴趣,让学生更加主动积极地进行课程学习,这才是重中之重。在此过程之中,需要教师和学生积极互动,相互学习。只有互动式的学习方式,才能做到这一点。要改变传统的师生之间的关系,建立起新型的师生关系。

四、运用多媒体手段帮助教学的进行

通过多媒体进行教学,具有很多传统教学手段所无法企及的优势。首先,通过多媒体教学,可以传播大量的信息。其次,这一方式直观强烈,交互性强,课程进行之中,趣味性强,可以极大地提高学生的学习热情和学习效率。因此,多媒体教学已经极其广泛地被运用到了现代的教学之中。多媒体教学,是现代教学手段的一个极其重要的组成部分,极大地促进了教育改革的实施和进行,对教学质量的提高,有着极大的促进作用。运用多媒体进行教学的时候,多媒体课件的质量,直接决定了教学的质量。多媒体课件的内容对教学效果的重要性不言而喻。制作多媒体课件,一定要注重实用性,要突出重点,帮助学生解决学习中的难点。同时,要尽可能地具备一定的艺术性。但是,一定要注意,不能喧宾夺主,将艺术性变成了花里胡哨,凌乱不堪,这是不可取的。

五、做好总结和对比工作

基础设计这门课的每个章节的内容比较零散,所以,一定要做好总结归纳工作。只有这样,学生才能对书本内容有一个直观深刻的记忆。通过对每一个章节内容的总结和归纳,可以让学生系统地理解和掌握这门课的主要内容,这对于学生学习效率的提高,有着极大的促进作用。对比工作,就是将每个章节的内容在归纳整理之后,做好对比工作。通过对比,可以了解内容之间的差异,让学生更好地对所学内容的不同和相关性进行理解。这样,通过总结归纳和对比理解,学生可以在宏观的角度上对教学内容有一个完整的理解,还可以在微观的程度上,对教学内容进行更好地掌握,这是很有益处的。

总而言之,机械设计的基础教学工作有着极其重要的意义和作用,我们一定要对其重视起来,及时有效地解决好这门课程所面临的一系列问题。只有这样,才能培养出合格的、有利于时展的人才,才能推动社会的不断进步和发展。

参考文献:

机械设计教程范文第5篇

关键词: 机械设计基础;分层教学;创新设计

中图分类号: G712 文献标识码: A 文章编号: 2095-8153(2017)02-0093-04

一、引言

机械设计基础是高职机械大类专业中的一门重要的专业基础课程[1]。原教学计划规定,同一个专业(甚至几个相近专业)使用同一本教材,执行同一个课程标准。教学检查发现,该门课程考试卷面成绩及格率不足一半,许多学生反映课程“内容枯燥”、“听不懂”。该门课程要求“懂得常见机构的工作原理;能根据工作要求设计简单机构;具有一定的创新设计能力。”这三个方面的难度呈递进关系,为了提高课程考核及格率,将卷面三个方面的权重由4:5:1,调整为4:6:0,或5:5:0,以期降低难度,但及格率仍然不高。分析原因,主要是由于高职生源差异性太大,有普高生,也有中职生。其中,普高生入学成绩最高接近普通本科分数线,而最低只有150分(总分750分),学生的学习基础参差不齐。许多学生数学基础(包括计算能力)很差,而机械设计需要弄懂大量的力学公式,熟悉繁杂的运算过程。这对那些数学基础很差的学生来说,是有相当难度的,很多学生因此望而生畏。为了照顾基础差的学生,教师只好简化课程内容,只讲原理部分,不讲设计部分。但又有学生反映,学了该课程后连简单的机构也不设计,没有任何收获,使主讲老师左右为难。为解决课程枯燥的问题,湖北职业技术学院曾于2009年试行项目制教学和任务驱动模式教学,试图调动学生自主学习的积极性和主动性,但由于每个学生的学习意愿不同[2],结果只有少数学生能跟上课堂教学节奏,大部分学生只能照抄作业。导致一部分学生学不好,大部分学生不愿学的尴尬局面。长期教学实践要求我们寻找一种因材施教,满足学生差异化需求的课程分层教学方案。

二、课程分层方案探索

1.人才培养目标的层次性分析

教育部职业教育与成人教育司2012年的《高等职业学校专业教学标准(试行)》中,将高职机械制造与自动化专业的人才培养目标规定为“面向制造业生产一线,培养德、智、体、美、劳全面发展,具有良好的职业道德和创新精神,掌握现代制造及自动控制的理论知识、应用技术和操作技能,从事机械零部件制造与装配、机电设备安装与调试,以及维修、自动控制技术应用的高端技能型专门人才”[3]。 从中可以看出,该专业人才培养目标是有层次性的。第一个层次是技能岗位,如零部件的加工与装配;第二个层次是一般技术岗位,如设备安装、调试、维修;第三个层次是技术管理类岗位,如自动控制技术应用推广、设备管理等。从高职机械制造与自动化专业学生毕业3年后的就业情况看,近六成的学生从事的是第一个层次的岗位,从事技术岗位和技术管理岗位的学生约占三成(还有一部分学生从事非专业的工作)。毕业工作5年后,从事技术和管理工作的学生比例有所上升。课程是为人才培养目标服务的,课程目标要支撑人才培养目标。既然人才培养目标和学生实际就业岗位具有明显的层次性,那么支撑人才培养目标的课程目标也可以具有层次性。学生的学习基础及其自身的学习意愿具有明显的差异性,因而课程分层教学的探索十分必要和紧迫。从2012年开始,湖北职业技术学院在机械制造与自动化专业中开始试行机械设计基础分层教学的实践探索。

2. 课程分层的思路

课程分层不能弃人才培养目标于不顾,不能为了迁就学生学习基础及其接受能力而想当然地确定层级标准。应该从人才培养目标出发,针对不同层次的职业岗位的要求确定[4]。也就是说,专业课程分层探索应该以专业人才培养目标为导向,而不应以教师或学生的主观意愿为导向。对于高职机械制造与自动化专业来说,技能岗位主要进行零件加工、部件装配和机械日常维护工作,并不涉及复杂的设计计算。学生只要能够读懂零件图、装配图,弄懂机械工作原理就能胜任技能岗位的工作。因而课程教学内容主要包括常见机构的结构和工作原理。而一般技术岗位,则包括简单工装设计、设备安装、调试和机械维修工作。因而仅仅懂得常见机构的结构、原理还不够,还要能进行常见机构的运动设计、结构设计和工作能力设计。对于技术管理岗位,则还要求具有一定的创新设计能力。针对职业岗位及其工作内容的不同,相应地确定不同的课程内容,并据此确定课程的层级,如表1所示。

3.课程分层教学的实施

课程分层教学能否取得实效,教学的组织实施至关重要。由于机械大类专业中均开设了《机械设计基础》课程,这些专业对该课程的要求比较接近。为了使分层教学后的学生人数达到建制班要求,合理降低教学成本,湖北职业技术学院打破专业限制,允许机械制造与自动化、模具设计与制造、数控技术、机电一体化技术四个专业的学生自主选择该课程的层级进行学习。三个层级的课程安排见表2。

由表2可以看出,三个层级标准要求的理论和实践教学环节均有明显的不同。高层级的教学内容包含低层级的教学内容。对于机械设计基础C级标准而言,因仅要求学生掌握各种常见机构的工作原理,并进而掌握完整机器的工作原理,所以舍弃掉那些繁复的计算内容,教学中更多地引用实际机械作为案例,采用动画、视频等直观教学方法,引导学生分析机构的工作原理。实践教学环节也主要是工厂参观、机构陈列室参观和动手拆装机械。实践证明,大量采用直观的、看得见、摸得着的实物或影像资料进行教学是一种十分有效的教学方法,特别是对那些基础比较差的学生来说更是如此。对于B级标准而言,则要求掌握简单机构的设计计算,因而不可避免地涉及到静力学知识、结构设计和工作能力计算等内容。实践教学环节中增加了56学时的课程设计内容,以期通过设计一套传动系统将课程中所涉及的主要知识点贯穿起来,达到学以致用的目的[5]。对于A级标准而言,选择这一级的一般是拔尖学生,人数较少,所以不独立编班,要求学生在学习B级课程的基础上,同时参加第二课堂活动。湖北职业技术学院在开展机械创新设计第二课堂活动中积累了较为丰富的经验。小组活动选题一般直接采用当年或下一年全国大学生机械创新设计比赛的题目,把课程分层教学与参加全国机械创新设计大赛结合起来,增加课程吸引力。教学中大量采用最新的实际开发项目作为案例,以拓展学生视野,开发学生潜能,提高学生创新设计能力。

4.课程考核

湖北职业技术学院实行学分制,并规定只要修完必修课的最低层级,对于专业学分不足部分可以通过素质学分补足,实现专业学分与素质学分有条件互通。这样做,既保证了专业最低要求,又可满足学生个性化需求,顺应高职院校“双创”教育的新形势。机械设计基础C级6学分,B级和A级均8学分,学生在A级课程中通过机械创新设计活动取得国家专利、比赛获奖,经教务部门认定后,可以另外给予素质学分。如果学生选择C级课程导致专业总学分不足,可以根据自己兴趣参加文学鉴赏、市场营销、演讲与口才等选修课程或跨专业课程的学习,取得更高的素质学分补足。因此,机械设计基础的课程考核笔试环节只需两种试卷――C类卷和B类卷。

三、课程分层教学的效果

机械设计基础课程实行分层教学试点后,约有60%的学生选择C级课程,30%的学生选择B级课,选择A级课的学生占10%左右。由于学生根据自己的学习基础自主选择相应的层级,教师在组织教学时更有针对性,达到了因材施教的目的,学生学习兴趣大大提高。近三年,该课程卷面成绩平均及格率由此前不足一半增加到85.4%(不含补考)。学生对课程“非常满意”和“满意”的比例由此前12.1%、60.3%分别增加到30.4%和56.2%。学校安排专门老师负责指导机械创新设计第二课堂活动,使机械创新设计活动常态化开展。在第四届、第五届、第六届全国大学生机械创新设计大赛中,湖北职业技术学院学生代表队与本科院校大学生同台献技,取得两个全国一等奖,两个全国二等奖的优异成绩。

四、结语

为适应高职机械制造与自动化专业生源的多样化、学生学习基础及其自身学习意愿的差异性,以专业人才培养目标为导向,把机械设计基础课程分为三个层级,实行分层教学,因材施教,满足学生的不同需求。课堂教学效果明显改善,人才培养质量显著提高,满足了社会对机械制造与自动化专业不同层次人才的需求。

[参考文献]

[1]万志坚,李家林,童玉清. 高职《机械设计基础》任务驱动式课堂教学改革实验[J].职业技术教育,2013(2):33-36.

[2]龚厚仙. 基于项目驱动的《机械设计基础》课程改革[J].职业技术教育,2011(17):31-33.

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