機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教材革新思索

時間:2022-03-17 04:11:00

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機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教材革新思索

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有很強(qiáng)的理論性和實踐性,是學(xué)生獲得職業(yè)基礎(chǔ)能力的核心課程。主要是培養(yǎng)學(xué)生具有常用機(jī)械零部件設(shè)計計算和一般機(jī)械零件的測繪能力,基本的手工繪圖和計算機(jī)繪圖能力,為今后在產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品加工、檢驗和設(shè)備維護(hù)等崗位群所需要的職業(yè)資格打下良好的基礎(chǔ)。同時也需要通過本課程的學(xué)習(xí)獲得必要的方法能力及社會能力,使學(xué)生具有職業(yè)發(fā)展和遷移的能力,即具有持續(xù)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的能力。然而隨著教育部近幾年不斷出臺的一系例有關(guān)高職教育的文件【1]提出的對高職類院校的課程改革【1】的新的要求,高職類院校的課程應(yīng)充分體現(xiàn)高等教育和職業(yè)教育這兩大特征。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革就不僅僅局限于課程的綜合化改革。為了適應(yīng)于這一新形式,我們課程建設(shè)團(tuán)隊自2006年12月至2007年7月經(jīng)半年多的時間,通過網(wǎng)上問卷調(diào)查,畢業(yè)生所在企業(yè)的回訪調(diào)查和企業(yè)對學(xué)生的能力要求等幾方面的調(diào)研,通過企業(yè)和學(xué)校的共同參與,進(jìn)行本專業(yè)職業(yè)技術(shù)領(lǐng)域典型工作任務(wù)的分析,從而提出本課程的地位、作用及內(nèi)容框架,課程整體預(yù)設(shè)能力目標(biāo),項目的設(shè)計,課程的總體方案設(shè)計及課程的單元設(shè)計。該課程的教學(xué)改革研究不僅涉及到某個行業(yè)、某個學(xué)校的某個專業(yè),而是關(guān)系到眾多院校機(jī)械類的各個專業(yè)。因此希望通過對該課題的研究對各機(jī)械類專業(yè)具有適應(yīng)性和一定的指導(dǎo)意義。

1教學(xué)的現(xiàn)狀與問題

目前,該課程在教學(xué)中主要存在一下幾個問題:1)高等職業(yè)教育要體現(xiàn)雙元制教育,要求學(xué)校和企業(yè)共同承擔(dān)學(xué)生的培養(yǎng),要求學(xué)生的大部分時間應(yīng)該在生產(chǎn)實訓(xùn)基地或者企業(yè)。而我們目前大多數(shù)高職院校還做不到。學(xué)生即就是在校實習(xí),由于資源緊缺,很難保證每個學(xué)生。所以,學(xué)生的動手能力較薄弱。2)在各個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中,各個專業(yè)白成一體,缺乏統(tǒng)一的課程內(nèi)容和課程標(biāo)準(zhǔn)。使得這門課程的內(nèi)容可留可棄。,課時可多可少課程的重要性沒有體現(xiàn)出來。例如:航空制造工程系、材料系及自動化系都在開設(shè),但各個專業(yè)的課時安排相差較大,計輔100H,機(jī)制108H,數(shù)控78H,機(jī)設(shè)104H,數(shù)維80H,模具80H,機(jī)電一體化80H’液壓與氣動66H。3)現(xiàn)有的教材內(nèi)容陳舊,不能滿足現(xiàn)在知識經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展要求,有些教材仍然是七八十年代的老教材,沒有把機(jī)械方面前言的知識加入進(jìn)去。例如傳動部分仍是帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動等,新的一些前言的傳動機(jī)構(gòu)幾乎沒有。4)教學(xué)手段、教學(xué)方法落后,由于該門課程有很強(qiáng)的實踐性。學(xué)生在學(xué)習(xí)時覺得枯燥、乏味,在課堂上我們往往采用的是單向“填鴨式”的強(qiáng)制灌輸,采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段學(xué)生理解起來難度很大,自然掌握的程度也就較差了。在教學(xué)中應(yīng)適時的采用多媒體教學(xué)、CAI課件、現(xiàn)場教學(xué),增加學(xué)生的直觀性。5)該門課程所開設(shè)的實驗多為驗證性和演示性實驗,學(xué)生自己動手操作的很少。例如齒輪的參數(shù)測量、漸開線齒廓的范成法加工齒輪等,學(xué)生只要按照老師所演示的步驟來完成,做出來的結(jié)果幾乎都一樣,這樣就失去了實驗的意義。6)該課程的課程設(shè)計一般為一周到兩周時間,一般題目都是齒輪減速器的設(shè)計,學(xué)生一般5個人左右一組來完成,從傳動方案的制定到電機(jī)的選擇、齒輪設(shè)計、軸的設(shè)計、鍵的選擇和校核,基本上按照教材的例題就可以做出來,學(xué)生設(shè)計中照抄的較多,最終的設(shè)計成果是“圖紙”和“說明書”,有的大同小異,很難體現(xiàn)每個學(xué)生的綜合運用知識的能力。

2教學(xué)改革的基本思路

為了使我們的課程更加符合企業(yè)對人才培養(yǎng)的要求,充分體現(xiàn)高等職業(yè)教育的高等教育和職業(yè)教育兩大特性,與本科教育相比,高職類教育教學(xué)理念與教學(xué)設(shè)計注重行業(yè)和企業(yè)對人才職業(yè)能力的要求,以真實工作任務(wù)及過程為依據(jù)整合、序化教學(xué)內(nèi)容,重視教、學(xué)做合一性,采用任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向的教學(xué)模式;本科教育則重視研究性、探究性學(xué)習(xí),協(xié)作性學(xué)習(xí)等現(xiàn)代教學(xué)理念在教學(xué)中的應(yīng)用。因此,高職教育和本科教育在體系上有著完全不同的結(jié)構(gòu),這就意味著課程設(shè)計的理念不同,課程設(shè)計的思路上就不能照搬傳統(tǒng)的本科教育的教學(xué)模式,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,必須建立一套符合高職教育的具有鮮明職業(yè)特色的教育系統(tǒng)。

1)課程設(shè)計思路四改革

在對機(jī)械制造類相關(guān)行業(yè)和畢業(yè)生近幾年就業(yè)崗位群分析的基礎(chǔ)上,通過與企業(yè)與行業(yè)技術(shù)、管理專家的溝通交流,分析出就業(yè)崗位群的實際工作任務(wù),對這些工作任務(wù)進(jìn)行分析、整合,確定工作任務(wù)對知識的共性要求,并對所需的職業(yè)資格及能力進(jìn)行分析,從而構(gòu)建以真實工作過程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域即課程。例如:通過對畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查,機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生就業(yè)崗位主要分布在機(jī)械產(chǎn)品加工、工藝編制、產(chǎn)品檢驗、設(shè)備調(diào)試與維修等部門,從事工藝設(shè)計、制造、高技能操作、小型產(chǎn)品設(shè)計、制造、生產(chǎn)及設(shè)備維護(hù)等工作。通過對這些崗位的分析,知這些崗位中多數(shù)崗位要求學(xué)生具有二維和三維CAD的職業(yè)資格證書,而本課程正是針對學(xué)生職業(yè)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)而設(shè)的一門核心課程。

2)教學(xué)內(nèi)容改革

由上面對專業(yè)群的崗位群進(jìn)行分析,該課程從一下四個方面進(jìn)行課程內(nèi)容及項目的選取。a)以實際應(yīng)用選取知識點.b)圍繞實際項目選取知識點;c)以產(chǎn)品設(shè)計選取知識點;d)以創(chuàng)新能力培養(yǎng)及軟件的應(yīng)用選取知識點。將課程的學(xué)科體系進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu),通過若干學(xué)習(xí)情境的設(shè)計,以方法(對象)、現(xiàn)象、機(jī)構(gòu)、零部件為載體,將知識點的學(xué)習(xí)溶入到學(xué)習(xí)情境中,從具體到抽象、從現(xiàn)象到本質(zhì),從局部到總體、從簡單到復(fù)雜的有序安排符合學(xué)生的成長規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容和項目。如圖1所示。

3)教學(xué)內(nèi)容的組織與安排改革

目前,對于大多數(shù)專業(yè)在內(nèi)容的組織和安排上都采用老師課堂講解,學(xué)生被動接受,老師講什么就是什么,學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間較小,也沒有發(fā)揮學(xué)生的主體地位。針對目前的現(xiàn)狀。對本課程教學(xué)內(nèi)容的組織、安排的基本思路我們遵循學(xué)生認(rèn)知能力培養(yǎng)的基本規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生從接受任務(wù)到任務(wù)完成都必定會遵循“資訊—決策一計劃一實施一檢查一評估”基本的工作流程翻。教學(xué)內(nèi)容的組織我們采用以機(jī)構(gòu)為載體、認(rèn)識機(jī)構(gòu)的過程及對機(jī)構(gòu)進(jìn)行正確的分析為任務(wù)作為學(xué)習(xí)情境設(shè)計的主線。例如圖2所示。通過對實際中學(xué)生了解的工業(yè)產(chǎn)品從感性具體認(rèn)識到抽象的受力分析,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又更利于學(xué)生的理解掌握。

4)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新

我們教學(xué)團(tuán)隊結(jié)合該課程的特點及不同的教學(xué)內(nèi)容,采用了任務(wù)驅(qū)動、工學(xué)結(jié)合、行動導(dǎo)向、案例教學(xué)等不同的教學(xué)模式。力爭做到教、學(xué)、做一體化。本課程是一門既有一定的理論性,又有較強(qiáng)的實踐性課程,為此,對理論性較強(qiáng)的內(nèi)容,我們結(jié)合工程案例的分析進(jìn)行講解,以理論的應(yīng)用為切人點,使學(xué)生能對基本概念有較具體的認(rèn)識。對實踐性較強(qiáng)的內(nèi)容,則采取任務(wù)驅(qū)動、學(xué)做合一、行動導(dǎo)向的現(xiàn)場教學(xué),按照工作過程六步法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會通過資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價來完成本課程每一項工作任務(wù)。整個學(xué)習(xí)活動的設(shè)計充分體現(xiàn)內(nèi)容的實用性,學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、發(fā)展性、綜合性,學(xué)習(xí)過程的開發(fā)性和學(xué)習(xí)效果的評價性的特點。例如:如圖3所示,對于齒輪、軸、軸承的講解,我們首先讓學(xué)生自己動手拆裝減速器,介紹齒輪、軸、軸承、等的作用,接著就以齒輪、軸、軸承、帶聯(lián)軸器等的設(shè)計為子項目,講解學(xué)習(xí)相關(guān)的知識。學(xué)習(xí)結(jié)束后,總結(jié)學(xué)習(xí)的齒輪、軸、軸承等的知識,設(shè)計一套完整的方案,設(shè)計相應(yīng)的減速器,在設(shè)計的過程中可以訓(xùn)練學(xué)生的查表、查閱相關(guān)資料的能力。設(shè)計完成后,手工或采用相關(guān)的繪圖軟件繪制裝配圖及零件圖。以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計產(chǎn)品、繪圖的動手能力。在完成整個任務(wù)的過程中,使學(xué)生掌握相應(yīng)的知識和專業(yè)機(jī)能。

5)教學(xué)方法的改革

針對該課程的特點,我們將傳統(tǒng)教學(xué)方法(黑板加粉筆)與現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合,揚長避短,形成了與課程教材配套的多媒體立體化教案,體現(xiàn)了多元化的現(xiàn)代教育技術(shù)方法與手段。在教學(xué)中充分利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備,自制了完整的plat教學(xué)課件,將CAI譚件,錄像插播片,實物模型及現(xiàn)場參觀等多種手段科學(xué)組合,使教學(xué)形象、生動、高效、學(xué)生喜聞樂見,計算機(jī)輔助教學(xué)的形象化特點和生動性、趣味性也大大激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,加深了對所學(xué)內(nèi)容的理解,從而提高了整體教學(xué)質(zhì)量和水平。同時也增加了教學(xué)信息量和提高了教學(xué)效益。

6)實驗教學(xué)的改革

實驗教學(xué)是實踐教學(xué)中的重要組成部分,在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,實踐能力和創(chuàng)新精神等方面發(fā)揮著極其重要的作用。該課程的實驗分為“驗證型”、“綜合型”和“設(shè)計型”三大類,對于綜合型的實驗,由于我院的實驗資源有限,現(xiàn)在開設(shè)的很少;而且目前多數(shù)院校都存在學(xué)生多實驗設(shè)備少的情況,很難保證每個學(xué)生單獨完成。隨著計算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù)【4]的飛速發(fā)展,在該課程的實驗開設(shè)中,引入計算機(jī)仿真技術(shù),開設(shè)仿真實驗,可以彌補傳統(tǒng)實驗中的不足,大大提高實驗教學(xué)質(zhì)量,使實驗教學(xué)向科學(xué)化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。例如利CAD/CAM/CAE軟件,設(shè)計機(jī)構(gòu)、零件和產(chǎn)品的三維動態(tài)模型,通過動態(tài)演示觀察其運動特性、組成及工作情況,并可以對零件進(jìn)行虛擬裝配。組成新的機(jī)構(gòu)。如圖4、5所示。

3總結(jié)

隨著高等職業(yè)教育的不斷完善,為了更好實現(xiàn)學(xué)生就業(yè)后盡可能實現(xiàn)和企業(yè)“零距離”接軌,大力推進(jìn)教學(xué)改革和課程體系的調(diào)整,我們應(yīng)該及時轉(zhuǎn)變教育觀念,對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程從教學(xué)模式、教學(xué)的組織和安排等幾方面改革和嘗試,在實踐一總結(jié)—再實踐中不斷完善,取得更好的教學(xué)效果,提高學(xué)生就業(yè)的核心能力。