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關(guān)鍵詞 機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗 多媒體課件 開發(fā) 設(shè)計
中圖分類號:G423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0 前言
隨著社會信息化程度的不斷提高,計算機在社會各個領(lǐng)域里已經(jīng)得到了廣泛的普及和應(yīng)用。多媒體教學(xué)集聲音、圖像、視頻和文字等為一體,具有生動形象的學(xué)習(xí)效果,作為一種有效的輔助教學(xué)手段,在課堂教學(xué)中產(chǎn)生了積極的作用。將機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗用多媒體課件的形式展現(xiàn),利用計算機模擬動畫,將機械原理陳列柜的零件和實驗室的機構(gòu)模型制作成多媒體動畫,靈活、逼真地展示機構(gòu)運動狀況,使學(xué)生可在任何時間、任何地點學(xué)習(xí),將對機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗課程的學(xué)習(xí)起著推動作用,教學(xué)效果將會上一個新臺階。
1 課件開發(fā)設(shè)計
1.1 開發(fā)工具的選擇
PowerPoint的多媒體編輯功能較強大、內(nèi)置豐富動畫、過渡效果和多種聲音效果,并有強大的超級鏈接功能,能直接調(diào)用外部文件,制作出集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體的演示文稿。故此,在設(shè)計多媒體課件采用微軟公司開發(fā)“PowerPoint2003”軟件。選擇“AutoCAD2006”和“Pro/ENGINEER”等軟件作為機構(gòu)的運動仿真軟件。
1.2 課件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗多媒體課件結(jié)構(gòu)主要以樹狀結(jié)構(gòu)為主,如圖1示,目錄的大標(biāo)題下是各實驗的鏈接,每個實驗都包括實驗?zāi)康?、實驗設(shè)備、實驗原理、實驗步驟等。多媒體課件的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括以下方面:節(jié)點設(shè)計、鏈的設(shè)計以及由此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計。
1.2.1 節(jié)點設(shè)計
根節(jié)點是學(xué)習(xí)者進(jìn)入系統(tǒng)學(xué)習(xí)遇到的第一個節(jié)點,同時也是其它任何節(jié)點都能返回的中心節(jié)點。圖2的目錄頁是課件設(shè)計根節(jié)點。從目錄頁可以進(jìn)入課件中的每個實驗。
1.2.2 鏈的設(shè)計
鏈的設(shè)計主要涉及節(jié)點之間的聯(lián)結(jié)及其表示方式。課件中鏈的設(shè)計除實驗一為樹性鏈以外,其他實驗的鏈設(shè)計均采用線性鏈結(jié)構(gòu)。為方便學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)和實驗中快速地查詢,瀏覽各實驗內(nèi)容,在目錄頁只需點擊想學(xué)習(xí)的實驗標(biāo)題,則可進(jìn)入各實驗部分。為了能使學(xué)生和老師更方便地瀏覽課件的各個部分,在課件的每個分頁上加入了一個“目錄”按鈕、一個“返回”按鈕和一個“后退”按鈕。如圖3所示。
由于實驗一層次較多,所以在各頁面特意設(shè)置了一個“返回上一層”按鈕,使學(xué)生和教師能更方便地瀏覽到實驗一的各部分內(nèi)容。動畫、外部的文件等由于格式的特殊性及其容量的限制,采用超鏈接的方式來處理。點擊該機構(gòu),它就會播放動畫頁面,如圖4a、b示。
1.3 課件主體的制作
課件設(shè)計中文字內(nèi)容的引入采取逐步引入方式,每段文字引入時伴隨有動畫效果以弓起學(xué)生的注意,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
1.4 課件腳本設(shè)計
制作腳本是多媒體開發(fā)人員制作多媒體課件的直接依據(jù)。為增強課件的藝術(shù)氣氛和感染力,采用圖形、動畫、聲音等多種手段進(jìn)行片頭片尾設(shè)計。主界面設(shè)計采用菜單、圖標(biāo)、熱區(qū)等方式,使學(xué)生對實驗內(nèi)容進(jìn)行選擇。
1.5 素材的搜集
1.5.1 文本素材
課件中文字材料通過自己編輯獲得。在機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗多媒體課件中,大部分的文字素材由原有的自編《機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書》修改篩選。在力求保證課件內(nèi)容完整的同時,適當(dāng)?shù)丶尤胍恍┡c機械設(shè)計基礎(chǔ)相關(guān)的知識內(nèi)容。
1.5.2 圖像、動畫素材
形象而生動的動畫能夠提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。對機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗而言,一些機構(gòu)的運動,如果只是單純的看圖形或者口頭講解,學(xué)生理解不透徹。通過插入機構(gòu)運動仿真動畫,讓學(xué)生對對機構(gòu)運動有感性了解。課件中一些復(fù)雜的動畫素材直接從網(wǎng)上直接下載,大部分機構(gòu)用“Pro/ENGINEER”軟件先將機構(gòu)零件畫出來,然后組織裝配,再使用“Pro/ENGINEER”的動畫生成功能,生成該機構(gòu)動畫。
2 結(jié)論
機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗課件的開發(fā)設(shè)計主要是對文字、圖像和動畫等素材進(jìn)行處理,將原本枯燥的文字以豐富多彩的形式展現(xiàn),使學(xué)生能隨時學(xué)習(xí)實驗課程,對激發(fā)學(xué)生對實驗課程的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性起到積極推動作用。
參考文獻(xiàn)
[1]郭京波,高國生,汪西應(yīng),基于Authorware的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》實驗CAI課件開發(fā)機械設(shè)計與制造,2D04,8(4).
[2]居毅,機械設(shè)計實驗教學(xué)的創(chuàng)新實踐和探索,實驗室研究與探索。2002,21(3).
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新教學(xué);微課;機械設(shè)計;視頻開發(fā)
創(chuàng)新教育已成為當(dāng)今教育教學(xué)改革研究和實驗的一個重要課題。創(chuàng)新教育是一種開發(fā)創(chuàng)新能力和創(chuàng)造潛力的活動,貴在傳授創(chuàng)新知識,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,開展創(chuàng)新教育活動。創(chuàng)新教育的關(guān)鍵,是對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維方法的訓(xùn)練。筆者在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革實踐中,結(jié)合微課的開發(fā)與實踐,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面進(jìn)行了一些探索。
一、營造創(chuàng)新教育的情境,利用微課輔助教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
微課這一概念最早被美國高校教學(xué)的設(shè)計師提出,又被稱為微型課程。我國于2010年首次提出微課的概念。微課是以微視頻為主要的教學(xué)載體,記錄教師的各個教學(xué)環(huán)節(jié),為學(xué)生提供便利的在線視頻教學(xué)。近年來,隨著高校微課教學(xué)課程的廣泛開展,為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,同時也訓(xùn)練了他們積極鉆研的思維能力。在課堂實際教學(xué)中,可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容中的重難點課題,設(shè)計靈活實用的微課。比如在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中,可以利用已經(jīng)制作完成的PPT課件,將PPT導(dǎo)入Camtasia軟件中,制作成微課視頻,應(yīng)用到實際教學(xué)中去。讓學(xué)生利用課外時間去鞏固消化,提高學(xué)生的自學(xué)能力,讓學(xué)生更能適應(yīng)社會的發(fā)展。通過微課制作應(yīng)用于實踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。微課不僅能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,還有意識地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,既起到了教師的引導(dǎo)作用,又讓學(xué)生的發(fā)散思維得到了鍛煉,而且小組合作模式還有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識。
二、通過教學(xué)手段的改革創(chuàng)新來培養(yǎng)學(xué)生
的發(fā)散性思維及創(chuàng)新思維加強發(fā)散思維能力的訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要環(huán)節(jié)。實踐是思維的源泉與動力,只有通過實踐才會發(fā)現(xiàn)問題,從而激發(fā)學(xué)生去解決問題。比如在機械設(shè)計及基礎(chǔ)課程中,為了提高學(xué)生對理論課程的參與度,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、動手能力和創(chuàng)新能力,可以增加試驗和設(shè)計的環(huán)節(jié),結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計相對應(yīng)的微課形式。
1.機械傳動機構(gòu)的試驗
實驗裝置的設(shè)計模式為多種傳動組合,如動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的組合。通過多種組合形式來完成帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動的學(xué)習(xí)。相應(yīng)的傳動環(huán)節(jié)在重難點部分均可做成微課的形式展示給學(xué)生,讓學(xué)生在課余時間充分消化教材中的重難點部分。
2.機構(gòu)創(chuàng)意組合設(shè)計實驗
該實驗通過對汽車雨刮器的設(shè)計,使學(xué)生對平面連桿機構(gòu)的組成、運動特點及結(jié)構(gòu)特性等問題有更全面、更深刻的理解。機構(gòu)組合實驗部分可以起到培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計能力及實踐動手能力的作用。該部分內(nèi)容可以設(shè)計成視頻微課,通過錄制教師講解視頻的方式解決實際教學(xué)問題。
3.輪系部分的創(chuàng)新設(shè)計實驗
學(xué)生通過拆裝減速器或者拆裝和拼裝各個輪系,對輪系結(jié)構(gòu)、類型、特點、應(yīng)用及傳動比的計算與自鎖問題、周轉(zhuǎn)輪系齒數(shù)的確定等問題,有更清晰、更全面、更深刻的理解。該類型實驗可以通過錄制白板(可汗模式)進(jìn)行同步錄制教學(xué)實驗過程,從而制作成微課。
三、通過先進(jìn)的計算機輔助設(shè)計技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力及職業(yè)素養(yǎng)
關(guān)鍵詞:Authorware;多媒體課件;課堂交互
一、引言
隨著信息時代的來臨,課堂早已不局限于簡單的講和聽,多媒體教學(xué)漸漸取代了單一的課堂。如今,基于PowerPoint、Flash、Authorware等軟件的多媒體課件被廣泛的應(yīng)用,其中,Authorware雖然相比之下現(xiàn)在的使用者較少,但其獨特的流程圖編程和強大的互動功能仍受大眾所認(rèn)可,在實際教學(xué)應(yīng)用中受到了學(xué)生的一致好評。Authorware是由Macromedia公司開發(fā)的一種專用于多媒體制作的軟件,它的最早版本出現(xiàn)于1987年。其獨特的流程圖編程方式、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法以及基于圖標(biāo)的設(shè)計方式使多媒體開發(fā)變得不再困難。Authorware就此成為世界公認(rèn)的領(lǐng)先的開發(fā)因特網(wǎng)和教學(xué)應(yīng)用的多媒體創(chuàng)作工具,被譽為“多媒體大師”,且隨著之后的版本不斷更新,其功能也越來越強大,至今已更新到Authorware7.0。
二、總體框架
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》多媒體課件基本功能模塊主要分為其他模塊和課程模塊兩大部分,每個模塊由若干子模塊所組成,其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。課程模塊即課件的主體部分,其中包括教師上課要講的每一條知識點,和相關(guān)的圖片、動畫等元素。課程模塊按照章進(jìn)行分組,每一章又分為若干個小節(jié),每一小節(jié)根據(jù)具體內(nèi)容包含若干頁。每一頁中,用顏色和字號來突出重點知識點和專業(yè)名詞。本模塊通過合理、清晰的布局,幫助學(xué)生加深對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容的理解。其他模塊主要包含視頻播放器、游戲部分和實驗仿真部分。其中,游戲部分可以讓師生在學(xué)習(xí)之余有適當(dāng)?shù)姆潘桑灰曨l播放器包含本課程所涉及的機械結(jié)構(gòu)的運動動畫,有助于學(xué)生理解其原理;實驗仿真部分通過程序模擬出了齒輪范成實驗和減速器拆裝實驗,令師生可以隨時進(jìn)行實驗,加深理解。這三者都是獨立的exe文件,靠Authorware自帶的計算圖標(biāo)嵌入到多媒體課件之中。
三、多媒體課件的編譯過程
下面以《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第一章第一節(jié)的第一頁(1-1-1)為例,講述多媒體課件的具體編譯過程。(1)插入一個顯示圖標(biāo),命名為“bj”。為這個顯示圖標(biāo)插入準(zhǔn)備好的背景圖片,并其大小適應(yīng)全屏。這個顯示圖標(biāo)在之后的每一頁中都要用做背景,直接復(fù)制粘貼即可。(2)插入一個顯示圖標(biāo),命名為“1”。插入文本框“§1-1運動副及其分類”并置于頁面最上方的中間,設(shè)置字體為“宋體”,字號為“36”;插入另一個文本框“一、自由度、約束”.(3)插入一個等待圖標(biāo),將屬性中的“單擊鼠標(biāo)”、“按任意鍵”選中,將“顯示圖標(biāo)”取消選中,這樣可以在單擊鼠標(biāo)或者按任意鍵的時候才繼續(xù)播放課件。(4)插入一個顯示圖標(biāo),命名為“2”,插入文本框“自由度構(gòu)件間的獨立相對運動”,并將“自由度”三個字的顏色設(shè)置為藍(lán)色,以突出專業(yè)名詞。再插入一張相關(guān)圖片作為教學(xué)輔助,幫助理解。(5)復(fù)制步驟(3)中的等待圖標(biāo)(6)同上步驟交替插入顯示圖標(biāo)和等待圖標(biāo),直到當(dāng)前頁面合理的放置了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。(7)插入一個擦除圖標(biāo),并在屬性中設(shè)置“被擦除的圖標(biāo)”,將當(dāng)前頁面中除了“bj”以外的所有顯示圖標(biāo)都選中,以防止在頁面跳轉(zhuǎn)時出現(xiàn)差錯。(8)插入一個導(dǎo)航圖標(biāo),選擇屬性中的“類型”為“跳到頁”,設(shè)置“目的地”為“任意位置”,在“頁”中選中“1-1-2”。
四、結(jié)語
通過實際教學(xué)驗證,Authorware制作的多媒體課件在機械設(shè)計基礎(chǔ)中有非常多的優(yōu)點:Authorware的生動性,可以讓很多枯燥乏味的問題變得生動有趣;Authorware;的交互性,可以很好的帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;Authorware多媒體課件的制作過程中,教學(xué)者可以充分發(fā)揮現(xiàn)代科技的優(yōu)勢,在課件中加入很多課外知識,更好的擴展學(xué)生的知識面。Authorware多媒體課件的應(yīng)用,可以更好的帶動學(xué)生對于課堂的期待性,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。Authorware可以將抽象的教育內(nèi)容具象出來,將復(fù)雜的編寫過程簡化起來,它展現(xiàn)在學(xué)生眼前的是一套圖文并茂的有聲教材,這正好符合面向全體、面向未來、面向世界的先進(jìn)教育理念,在教學(xué)中受到了學(xué)生的一致好評和高度贊揚。
參考文獻(xiàn):
[1]云紅艷,楊厚俊,趙志剛,杜祥軍,李琳.基于Authorware實現(xiàn)的計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的仿真[J].實驗室研究與探索.2016,35(2).
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關(guān)鍵詞:精品課程;機械設(shè)計基礎(chǔ);教學(xué)內(nèi)容;人才培養(yǎng);專業(yè)建設(shè)
中圖分類號:G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)11-0148-03
一、引言
精品課程建設(shè)工作是高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分,也是高等院校教學(xué)工作重要的基本建設(shè)內(nèi)容。教育部關(guān)于“本科教學(xué)工程(原稱“質(zhì)量工程”)”的建設(shè)文件指出:“精品課程”是具有一流教師隊伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理等特點的示范性課程。教育部的這一文件精神,為各級精品課程的建設(shè)與實踐工作指明了方向和課程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)與目標(biāo)。
西安外事學(xué)院的“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程經(jīng)過多年建設(shè),于2011年4月被評為校級精品課程,2011年11月被評為陜西省精品課程,2014年7月經(jīng)省教育廳批準(zhǔn)又被升級改造為省級精品資源共享課程??偨Y(jié)幾年來的建設(shè)工作,我們的工作重點及特色主要在以下幾個方面。
二、創(chuàng)建課程新體系,改革課程內(nèi)容
“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程是一門綜合性、實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課程,在高等院校機械類、近機類專業(yè)的教學(xué)計劃中具有承前啟后的重要作用,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、工業(yè)意識和綜合機械設(shè)計能力的一門主干課程。
西安外事學(xué)院作為我國一所走在前沿的應(yīng)用型本科院校,主要肩負(fù)著為國家培養(yǎng)應(yīng)用型本科技術(shù)人才的重任。因此,“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程內(nèi)容的改革,必須符合學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
針對“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的特點,我們確定了本課程的教學(xué)改革思路是:更新教育思想和教學(xué)觀念,以應(yīng)用型本科技術(shù)人才培養(yǎng)為對象,進(jìn)行課程整體優(yōu)化組合,建設(shè)“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程新的教學(xué)體系;以提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新設(shè)計能力、工程實踐能力為目標(biāo),構(gòu)建課堂教學(xué)、計算機輔助教學(xué)、設(shè)計訓(xùn)練、實驗教學(xué)與課外科技創(chuàng)新實踐活動一體化的教學(xué)體系。
為此,構(gòu)建的“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程是對原專業(yè)教學(xué)計劃中的機械原理、機械零件兩門課程的基本內(nèi)容進(jìn)行整合而重組的一門新課程。圍繞“常用機構(gòu)”和“通用零部件”兩條主線介紹其有關(guān)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、設(shè)計方法等。在常用機構(gòu)內(nèi)容中,主要安排有平面機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、輪系和間歇運動機構(gòu);在通用零部件內(nèi)容中,主要介紹常用的機械傳動(帶傳動與鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動)、常用連接(螺紋連接、軸轂連接)、軸系零部件(軸、軸承、聯(lián)軸器與離合器)等;此外,還安排有機械系統(tǒng)設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計方法等章的內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)(包括理論教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)),使學(xué)生著重掌握機械設(shè)計的基本知識、基本理論、基本方法和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生具有一定機械設(shè)計能力,并為以后專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。
在課程新體系的構(gòu)建中,始終堅持以應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)需要為目標(biāo),開展對課程內(nèi)容的改革;對于課程的基本理論以“必需”、“夠用”為度,淡化公式推導(dǎo),注重理論聯(lián)系實際,體現(xiàn)應(yīng)用性特色;同時對課程內(nèi)容組織貫徹“少而精”及“實用性”為原則,例如:在“齒輪傳動”一章,打破傳統(tǒng)習(xí)慣,分別把傳統(tǒng)的“齒輪機構(gòu)”、“齒輪傳動”、“蝸桿傳動”三章內(nèi)容合編為新“齒輪傳動”一章,把“滑動軸承”、“滾動軸承”兩章內(nèi)容合編為新“軸承”一章,既避免有關(guān)內(nèi)容重復(fù),又達(dá)刪繁就簡自成體系。
三、教師隊伍建設(shè)
教師隊伍建設(shè)不僅是高等院校教學(xué)建設(shè)的重要內(nèi)容之一,也是學(xué)科、專業(yè)和課程建設(shè)的基礎(chǔ)和重要工作。目前,我校課程組已初步建成一支知識結(jié)構(gòu)較為全面、年齡結(jié)構(gòu)適合、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理的“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學(xué)團隊。針對師資隊伍建設(shè)工作,我們提出課程師資隊伍建設(shè)要符合學(xué)校辦學(xué)定位的目標(biāo),要適應(yīng)教學(xué)需要和學(xué)科發(fā)展的目標(biāo),并以培養(yǎng)青年教師為重點,制定了具體培養(yǎng)計劃和措施,現(xiàn)取得較好的效果。關(guān)于培養(yǎng)青年教師隊伍的措施如下。
1.加強師德師風(fēng)教育,以先進(jìn)人物為榜樣,樹立愛崗敬業(yè),忠于人民教育事業(yè)的崇高理想。
2.按照學(xué)校的師資隊伍建設(shè)目標(biāo),制定好包括青年教師的師資隊伍建設(shè)規(guī)劃,并認(rèn)真實施。
3.給青年教師壓擔(dān)子,讓他們承擔(dān)起教學(xué)和科研任務(wù),在“干”中成長,而且教學(xué)和科研互動,協(xié)同發(fā)展。
4.實現(xiàn)教學(xué)崗位責(zé)任制,加強教學(xué)管理。積極開展教學(xué)教改研討活動,提高教學(xué)素養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力。
5.發(fā)揮老教師的作用,實行年輕教師導(dǎo)師制。為每位青年教師配備了教學(xué)指導(dǎo)教師,加強對青年教師的傳、幫、帶。
6、創(chuàng)造條件讓青年教師走出去,到國外和國內(nèi)其他大學(xué)學(xué)習(xí)訪問,開拓視野。對提高學(xué)術(shù)及教學(xué)水平發(fā)揮了重要作用。
7.在實現(xiàn)青年教師全部碩士化的基礎(chǔ)上,逐步實施青年教師博士化。
8.建立聽課和評課制度,發(fā)揮老教師和系主任的教學(xué)監(jiān)督作用,促進(jìn)青年教師課堂授課質(zhì)量的提高。
這些措施的實施,取得很好的效果,使青年教師茁壯成長,多名青年教師在學(xué)校舉辦的青年教師講課競賽中獲得競賽大獎,每位青年教師均已獲得一項以上省級教改研究項目或省級科研項目,并在全國期刊上發(fā)表多篇教育教學(xué)教改研究論文;本課程的建設(shè)成果先后于2011年、2012年獲校教學(xué)成果獎一等獎、二等獎,課程教學(xué)團隊于2012年獲校級優(yōu)秀教學(xué)團隊;已形成了一支學(xué)術(shù)和教學(xué)水平高,綜合素質(zhì)好、結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍。
四、教學(xué)方法與教學(xué)手段
改革教學(xué)方法、采用先進(jìn)的教學(xué)手段是提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵措施,在教學(xué)中,我們的做法如下。
(一)在教學(xué)方法上
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,樹立以學(xué)生為中心的思想,正確認(rèn)識學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的內(nèi)涵,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性。
2.在課堂教學(xué)中,堅持理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng),把基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實際、設(shè)計實踐緊密結(jié)合,根據(jù)應(yīng)用性技術(shù)人才培養(yǎng)的實際需要,對基本理論以“必需”、“夠用”為度,淡化公式推導(dǎo),不斷將新技術(shù)、新成果引入課堂,開闊學(xué)生設(shè)計視野。
3.在課堂教學(xué)中,根據(jù)“工學(xué)結(jié)合”、“教、學(xué)、做合一”的原則,“講-練-實踐”相結(jié)合,安排設(shè)計性大作業(yè),提高學(xué)生的動手能力、工程訓(xùn)練與實踐能力。
4.在教學(xué)中,根據(jù)課程各章的不同特點,分別采用工程案例教學(xué)、項目任務(wù)教學(xué)、小組討論式教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)和探究式教學(xué)等不同教學(xué)方法。同時采用工學(xué)結(jié)合教學(xué)法、課外競賽激勵法、小組研討法等教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,并指導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。
5.搞好課程設(shè)計教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生掌握機械系統(tǒng)方案設(shè)計、機械零部件工作能力設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。
6.在教學(xué)過程中,貫徹因材施教的思想,重視學(xué)生的個性發(fā)展,鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生積極參加各類課外科技創(chuàng)新競賽活動,提高學(xué)生的動手能力、分析問題解決問題能力、創(chuàng)新實踐能力。
7.改變以往以期末考試成績定課程學(xué)習(xí)成績的方法,采用平時考核、作業(yè)考核、實驗考核和期末考試多項累加的方法確定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,引導(dǎo)學(xué)生自覺的學(xué)習(xí),全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。
(二)在教學(xué)手段上
1.積極采用現(xiàn)代教育技術(shù),充分利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù),將多媒體教材引入課堂教學(xué),豐富課程的教學(xué)信息量。在本課程教學(xué)中,實現(xiàn)了部分網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
2.結(jié)合課程特點,制作了課程教學(xué)錄像片、多媒體課件、常用機構(gòu)和通用零部件的三維動畫插播片、圖片庫和課程測試題庫,開發(fā)了課程CAI課件。
3.建成了常用機構(gòu)和通用零部件陳列室、軸系零件拆裝實驗室、液壓傳動陳列室等,供學(xué)生參觀和認(rèn)知學(xué)習(xí),提供了直觀教學(xué)環(huán)境和開放式的教學(xué)環(huán)境。
4.開放了機械設(shè)計實驗室和械計創(chuàng)新活動室,激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為培養(yǎng)和提高學(xué)生的機械設(shè)計動手能力、分析問題和解決問題能力以及參與科技創(chuàng)新活動提供了場所和便利。
在上述教學(xué)方法及有關(guān)措施下,本課程教學(xué)得到校內(nèi)外專家的一致好評,課程組教師教學(xué)評價均獲得學(xué)生“優(yōu)良”的好評。學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果也取得豐富成果,如在教育部主持舉辦的“2014年全國大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”上,學(xué)生參賽的7件作品,全部獲得陜西賽區(qū)省級獎,其中省級一等獎1項、省級二等獎1項、省級三等獎4項;學(xué)生在參加2013年“全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽”中,獲得陜西賽區(qū)省級二等獎2項;學(xué)生積極參加Solidworks考試認(rèn)證中心的認(rèn)證,多名學(xué)生獲得Solidworks考試認(rèn)證中心頒發(fā)的“機械設(shè)計Solidworks證書”。
五、教材建設(shè)
教材建設(shè)是高等教育課程改革的重要組成部分,也是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的成果體現(xiàn)。早在1988年國家教委頒發(fā)的《高等學(xué)校教材工作規(guī)程(試行)》中就指出:高等學(xué)校教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體,是進(jìn)行教學(xué)的基本工具,也是深化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證?;诟咝=滩氖莻魇谥R、培養(yǎng)技能的重要工具,在人才培養(yǎng)過程中扮演著極其重要的角色,所以,我們在精品課程建設(shè)規(guī)劃中,針對教材建設(shè)制訂了規(guī)劃,組織了教材編寫力量,先后出版了質(zhì)量較好的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》(國防工業(yè)出版社出版)兩部精品教材。在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教材編寫中,我們堅持以應(yīng)用型本科技術(shù)人才培養(yǎng)的實際需要為宗旨,遵循對機械的認(rèn)識規(guī)律及循序漸進(jìn)的原則,遵循理論聯(lián)系實際和注重機械設(shè)計能力培養(yǎng)的要求,優(yōu)化了課程知識體系;以常用機構(gòu)和通用零部件為對象,以設(shè)計為主線,突出了機械系統(tǒng)方案設(shè)計、機械零部件的工作能力與結(jié)構(gòu)設(shè)計,并吸納了現(xiàn)代設(shè)計方法及技術(shù)。
由于“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的主、輔教材配套齊全,使用效果好。為培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)、寬口徑應(yīng)用型本科技術(shù)人才發(fā)揮了重要作用。
六、實踐教學(xué)活動創(chuàng)新
“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實驗教學(xué)、課程設(shè)計、設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練和課外科技創(chuàng)新實踐活動等內(nèi)容。
1.實驗教學(xué)。以培養(yǎng)學(xué)生動手能力為中心,利用機構(gòu)和機械零件陳列室、機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗室、汽車工程實驗實訓(xùn)基地的開放式教學(xué)環(huán)境和條件,采用課內(nèi)外相結(jié)合的教學(xué)體系和分模塊、分項目的實驗教學(xué)內(nèi)容,全面培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)、動手操作能力、分析解決問題能力,促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展。
2.課程設(shè)計教學(xué)。“機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計”是工科院校機械類、近機類學(xué)生在學(xué)習(xí)了機械制圖、工程力學(xué)、工程材料、公差與配合、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造基礎(chǔ)等課程之后首次進(jìn)行的一次較全面、較系統(tǒng)、較長時間、較貼近工程實際的綜合性設(shè)計訓(xùn)練,對于培育學(xué)生的設(shè)計意識,鍛煉學(xué)生的設(shè)計能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意義。為了突顯上述功能,我們對課程設(shè)計教學(xué)進(jìn)行認(rèn)真改革與建設(shè),豐富和深化課程設(shè)計內(nèi)容,實現(xiàn)設(shè)計題目多樣化。以設(shè)計為主線,既有傳動裝置設(shè)計的傳統(tǒng)題目,也有從生產(chǎn)實踐中新開發(fā)的新題目。對完成的設(shè)計圖紙,既可采用手工繪圖方式完成,也可采用計算機輔助繪圖方式完成。在完成的設(shè)計項目計算說明書中,必須有設(shè)計方案評價、設(shè)計工作總結(jié)等內(nèi)容,否則不予通過。通過這些措施的實施,培養(yǎng)的學(xué)生設(shè)計能力發(fā)揮,促進(jìn)學(xué)生分析解決問題能力和創(chuàng)新能力的提高。
3.設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門設(shè)計性、實踐性、綜合性很強的課程,為了實現(xiàn)基礎(chǔ)理論與設(shè)計實踐的有機配合、實現(xiàn)“教、學(xué)、做合一”和“講-練-實踐”相結(jié)合,我們安排了“軸系零件”測繪、上機進(jìn)行“計算機輔助設(shè)計”等的設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練。通過設(shè)計作業(yè)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計能力、計算機輔助設(shè)計能力和繪圖能力,為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及日后從事機械設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。
4、課外科技創(chuàng)新實踐活動教學(xué)。借助本課程的學(xué)習(xí),為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、綜合設(shè)計能力和團隊協(xié)作精神,我們借助汽車工程實驗實訓(xùn)中心和汽車工程技術(shù)創(chuàng)新基地,開展了學(xué)生課外科技創(chuàng)新實踐及機械創(chuàng)新設(shè)計的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。幾年來,這一課外科技創(chuàng)新實踐教學(xué)活動取得了豐碩的成果。
七、本課程的建設(shè)成果
1.建設(shè)出了一支知識結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)合理,學(xué)術(shù)水平和教學(xué)水平高的師資隊伍。教學(xué)與科研互動,共同協(xié)調(diào)發(fā)展,成果顯著。幾年來,課程組一位教師受到省級教書育人先進(jìn)個人表彰;課程組先后完成了省級教改研究項目3項、省級科研項目4項、校教改項目5項,獲校級教學(xué)成果獎4項,并獲校級優(yōu)秀教學(xué)團隊一支;幾年來,教學(xué)團隊在國內(nèi)外各類期刊及國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表科研論文40余篇、教改研究論文10余篇,獲國家發(fā)明專利和新型專利2項。
2.創(chuàng)建了“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程新體系,面向應(yīng)用型本科技術(shù)人才,以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力為主線,以工程應(yīng)用為目的,以“必須、夠用”為度,以講清概念、強化應(yīng)用為重點的原則來確定本課程的主要內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu),對教學(xué)內(nèi)容作了重大的改革,以機械設(shè)計為主線,將機械原理、機械零件等課程的主要內(nèi)容進(jìn)行精選和融合,優(yōu)化組合,使其成為一門完整體系的綜合化課程,并編寫出版了配套教材。
3.適應(yīng)應(yīng)用型本科技術(shù)人才培養(yǎng)需要,構(gòu)建了“工學(xué)結(jié)合”、“教、學(xué)、做合一”的課程教學(xué)模式,注重實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),加強基本設(shè)計訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和綜合分析與設(shè)計能力,構(gòu)建了課程的直觀教學(xué)陳列室和新的實驗教學(xué)體系,開放了課程實驗教學(xué)環(huán)境,促進(jìn)了學(xué)生的個性化發(fā)展。
4.重視教材建設(shè),編寫出版了“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教材3部,主、輔教材配套齊全,水平高,使用效果好,并將教學(xué)改革思路與成果融入到教材中。
5.以理論教材為藍(lán)本,利用現(xiàn)代計算機信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建設(shè)出本課程的立體化教材系統(tǒng)及其素材庫,并實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)和精品資源共享。
本課程于2011年評為省級精品課程,2014年經(jīng)陜西省教育廳批準(zhǔn)又被升級改造為省級精品資源共享課程,本教學(xué)團隊將以此為新起點,繼續(xù)奮發(fā)努力建設(shè)好這一省級精品課程。
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關(guān)鍵詞:機械設(shè)計基礎(chǔ) 理實一體化 項目 成果
機械設(shè)計基礎(chǔ)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課正進(jìn)行著課程改革,以適應(yīng)不斷發(fā)展的職業(yè)教育,其關(guān)鍵之處就是將理論知識更多地溶入實踐操作過程,即所謂的理實一體化教學(xué)。作為一種不同于傳統(tǒng)教學(xué)方法的創(chuàng)新教學(xué)模式,它具有理論教學(xué)與技能訓(xùn)練相結(jié)合,教學(xué)過程突出技能訓(xùn)練,有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率等特點,這種新教學(xué)模式的研究和推廣充分體現(xiàn)了現(xiàn)代職業(yè)教育更加貼近經(jīng)濟生產(chǎn)的特色。在課程改革過程中,結(jié)合我校機電專業(yè)建設(shè)的特點,經(jīng)過幾年探索和實踐,機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革取得了較明顯的效果。即以實際工作過程為參照,對課程內(nèi)容進(jìn)行了科學(xué)的模塊化處理,具體做到了“四個整合”(陳述性知識與實踐性知識整合、理論知識學(xué)習(xí)與實踐技能訓(xùn)練整合、專業(yè)能力培訓(xùn)與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)整合、工作過程與學(xué)生認(rèn)知心理過程整合),并通過一系列科學(xué)的教學(xué)設(shè)計,將所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容細(xì)化成具體的學(xué)習(xí)情境,參考實踐操作規(guī)程,制定出符合理實一體化教學(xué)特色的教學(xué)模塊,使該課程的建設(shè)上了一個臺階。
一、深入研究,對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的處理
多年來筆者一直從事機械設(shè)計基礎(chǔ)課教學(xué)工作,由于教學(xué)理念以及設(shè)施設(shè)備等原因,以往對于該課程的教學(xué)內(nèi)容大部分采取照本宣科的模式,以至于教師教得辛苦,學(xué)生學(xué)得痛苦。隨著這幾年學(xué)校對于實訓(xùn)設(shè)備的大量投入,以及現(xiàn)代教學(xué)理念的推廣應(yīng)用,該課程的教學(xué)模式有了質(zhì)的變化。近幾年來,在機械設(shè)計基礎(chǔ)課教學(xué)過程中積極推廣理實一體化教學(xué)模式,即理論實踐一體化教學(xué)——充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),將理論、實驗、實訓(xùn)等教學(xué)內(nèi)容一體化設(shè)置;講授、聽課與實驗、操作等教學(xué)形式一體化實施;教室、實驗室與實訓(xùn)場地等教學(xué)硬件一體化設(shè)置;知識、技能與素質(zhì)等職業(yè)要求一體化訓(xùn)練,由此形成融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體的一體化教學(xué)模式。我們將機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的理論知識教學(xué)環(huán)節(jié)由原來的300多學(xué)時削減到100學(xué)時左右,大幅度增加實驗和實訓(xùn)的時間分配。例如,在齒輪傳動的教學(xué)過程中,我們用10個左右的學(xué)時講一些簡單的定義、尺寸計算、加工原理和安裝維護等方面的知識,理論上做到夠用。但是大幅度增加實訓(xùn)環(huán)節(jié)的課時量,這種新型教學(xué)模式從根本上有利于貫徹“能力為本位,就業(yè)為導(dǎo)向”的職教理念和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,有力地推動了職業(yè)教育的良性發(fā)展。
具體到課程設(shè)置時,我們從職業(yè)教育的特點以及學(xué)生的實際能力出發(fā),從社會的需求和學(xué)生就業(yè)崗位出發(fā),建立以學(xué)生技能等級逐層遞進(jìn)為訓(xùn)練順序,以技能及相關(guān)文化和職業(yè)道德為橫向結(jié)構(gòu)的教學(xué)體系。將理、實教學(xué)學(xué)時調(diào)整為3:7,減輕了課業(yè)負(fù)擔(dān),加強了技能培訓(xùn),充分利用我校較好的硬件設(shè)施,使學(xué)生在拆卸中學(xué)原理,在裝配中長技能,每一個學(xué)生均能在理論知識與實踐技能相結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境下培養(yǎng)出較為全面的職業(yè)素養(yǎng),幾年下來,學(xué)生身上充分體現(xiàn)出理論知識基礎(chǔ)實、興趣濃、吸收快等特點。并結(jié)合新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法,不斷改進(jìn)和調(diào)整教學(xué)方法和課程結(jié)構(gòu),使學(xué)生及時了解并掌握與經(jīng)濟發(fā)展相貼近的課程內(nèi)容。將傳統(tǒng)枯燥的“一支粉筆、一本教案、一張掛圖”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為一堂利用現(xiàn)代化教學(xué)手段演示的生動、形象、具體的實際操作技能課,讓學(xué)生全面接觸實踐操作,使教學(xué)內(nèi)容與崗位實踐融合,提高了學(xué)生的實際動手能力,形成了一切以培養(yǎng)學(xué)生技能為目的,提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)為核心的體系。最終達(dá)到提升學(xué)生的勞動力價值和人力資本增值的核心競爭力目標(biāo)。
二、編寫制定出實用性較強的理實一體化教學(xué)方案
依據(jù)模塊化、項目化的要求和項目課程標(biāo)準(zhǔn)及技能鑒定標(biāo)準(zhǔn),按科學(xué)性、合理性、實用性、針對性、適時性、有效性原則編寫出項目課程教學(xué)教案。具體在該課程的以下幾個章節(jié):1.螺旋傳動;2.齒輪傳動;3.餃鏈四桿機構(gòu);4.軸系零件;5.綜合知識的課程設(shè)計。以上每個章節(jié)我們都編寫了項目課程教學(xué)的課改教案、多媒體課件,添置配備了教學(xué)教模或?qū)嵨锝叹撸ㄒ话銥?~4個學(xué)生一組)和部分學(xué)生自制教具。同時在編寫教案處理教材時注重實踐知識和創(chuàng)新內(nèi)容的融入環(huán)節(jié)。針對社會需求,緊緊圍繞機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的特點,進(jìn)行課題訓(xùn)練,學(xué)生實習(xí)分組,根據(jù)課題和設(shè)備條件確定教學(xué)程序。例如:鉸鏈四桿機構(gòu)章節(jié)中機構(gòu)方面內(nèi)容的創(chuàng)新我們把它作為重點教學(xué)內(nèi)容,并且讓學(xué)生按照設(shè)計方案結(jié)合實際自己動手操作,去完成搖頭式電風(fēng)扇的機構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)思設(shè)計,教師在此實施的過程中評價學(xué)生方案的優(yōu)劣,從而推選出最佳設(shè)計方案。
通過這種理實一體化教學(xué)方法的實施和推廣,學(xué)生的思維有了更廣闊的施展空間,例如在生產(chǎn)實際中經(jīng)常遇到螺紋滑扣的問題,我們就讓學(xué)生運用所學(xué)的螺紋知識,結(jié)合理實一體化教學(xué)過程中學(xué)到的設(shè)計理念,設(shè)計出了圖示中的“萬能扳手”(如圖所示),有效地解決了實際工作中遇到的問題,并獲江蘇省2009年度職業(yè)學(xué)校中職組創(chuàng)新大賽的三等獎。
三、教師隊伍建設(shè)要求相應(yīng)提高
在對課程教學(xué)計劃重新制定的同時,也對教師的專業(yè)素質(zhì)和適應(yīng)能力提出了更高的要求,由于這種教學(xué)模式涉及到理論和實踐兩個方面,要求教師既要懂得理論講授、又能夠進(jìn)行實踐教學(xué)。為此,學(xué)校加大了對專業(yè)教師職業(yè)技能方面的培訓(xùn)力度,在教學(xué)不太緊張的階段,安排部分專業(yè)教師參加各種各樣技能培訓(xùn),學(xué)校制定相應(yīng)的政策鼓勵教師利用假期或雙休日到企業(yè)去鍛煉,并且是帶著教學(xué)中的疑難問題到企業(yè)去求解。另外我們還從長期合作的企業(yè)里引進(jìn)優(yōu)秀的工程技術(shù)和管理人員充實教學(xué)一線,聘請一支既有實踐經(jīng)驗又有較高理論水平的工程技術(shù)人員作為兼職實習(xí)指導(dǎo)教師。通過這些措施,培養(yǎng)出一支合格的能開展理實一體化教學(xué)的師資隊伍。
四、通過多種途徑,設(shè)計出可行性較強的實訓(xùn)項目
要想真正實施好理實一體化教學(xué),除了要求我們必須具有既能滿足理論教學(xué)、又能滿足實訓(xùn)教學(xué)的一體化教學(xué)場所,還要有一套可操作性強的學(xué)生訓(xùn)練項目。有了有可操作性的項目,結(jié)合學(xué)?,F(xiàn)有的設(shè)施設(shè)備以及校企合作過程中的部分實習(xí)基地,就能夠培養(yǎng)出社會真正需要的專業(yè)技術(shù)人才。因此我們首先對部分企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,然后依據(jù)企業(yè)需要與學(xué)校實際情況制定出一套行之有效的教學(xué)項目,同時根據(jù)項目內(nèi)容對學(xué)校機電專業(yè)實驗室和實訓(xùn)工廠進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)劃和布置。例如增加設(shè)備的投入、學(xué)生動手制作一些小的實訓(xùn)器材、在實訓(xùn)工廠增設(shè)一些現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施等等。而且投入巨資即將完工的實訓(xùn)基地也充分考慮到這些,所有的一切都是為了保證能夠有一套切實可行的實訓(xùn)項目讓學(xué)生使用。
五、建立有效的教學(xué)質(zhì)量評價體系
整個教學(xué)過程的教學(xué)質(zhì)量評價可分為過程評價和結(jié)果評價,且以過程評價為主,評價方式參照企業(yè)質(zhì)量管理體系的部分內(nèi)容。首先通過分析調(diào)研確定評價要素,并在此基礎(chǔ)上設(shè)定評價指標(biāo)。評價指標(biāo)的實施,盡可能排除感情因素的影響,設(shè)定一系列科學(xué)規(guī)范的評價規(guī)則,使教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)形成系統(tǒng),成為體系。例如,根據(jù)學(xué)生對操作技能掌握的程度不同可獲得不同的成績評價,并以適當(dāng)?shù)姆绞接枰怨?,這樣學(xué)生對職業(yè)技能的掌握就有較高的主動性和積極性,教學(xué)效果就十分明顯。通過建立這樣一個科學(xué)實用的質(zhì)量評價體系,讓理實一體化的教學(xué)模式順利推進(jìn)。
總之,以項目課程理實一體化教學(xué)方法為核心的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革,已逐步成為學(xué)校機電類專業(yè)課改比較理想的模式。能否取得良好的教學(xué)效果關(guān)鍵在于項目的構(gòu)建和是否編制出與之相適應(yīng)的項目教材,這就需要我們有更大的課程改革步伐和決心。推而廣之,職教課程改革如果能夠始終緊扣理實一體化的理念進(jìn)行,應(yīng)該能夠大放光彩。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】軟件仿真;機械設(shè)計基礎(chǔ);項目式教學(xué)
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是工科院校機械類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在教學(xué)中占有重要的地位。該課程主要闡述了關(guān)于機械零部件的基本知識、基本理論及基本設(shè)計方法,是一門研究機械共性問題的主干課程,學(xué)生對這門課程的掌握狀態(tài)會直接影響到后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此,該課程的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容要適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,并且要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,項目式教學(xué)模式的引入無疑是一個解決問題的很好的方法。
1.《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程項目式教學(xué)的探討
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020 年)》明確提出:“把提高質(zhì)量作為重點。以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,推進(jìn)教育教學(xué)改革。實行工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實習(xí)的人才培養(yǎng)模式?!弊鳛楦呗氃盒?,培養(yǎng)優(yōu)秀的生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線的應(yīng)用人才是當(dāng)前的核心目標(biāo),課程的建設(shè)與改革都是為了實現(xiàn)這一目標(biāo)而服務(wù)的。基于這個理念,對于高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院來說,要以“工學(xué)結(jié)合”作為切入點來進(jìn)行項目式教學(xué)的課程改革建設(shè)。
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的改革建設(shè)也須從培養(yǎng)機械生產(chǎn)一線技術(shù)應(yīng)用型人才的目標(biāo)入手,要求該課程應(yīng)該多注重培養(yǎng)學(xué)生掌握通用零部件的工作原理和設(shè)計準(zhǔn)則,熟悉常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點和工作原理,并初步具有分析和設(shè)計機械零部件的能力。而《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的最大特點就是理論知識含量較大,所以在以往的教學(xué)中我們都會采取傳統(tǒng)的教學(xué)模式“課件+習(xí)題”,在授課時運用多媒體課件,有時會借助大量的掛圖、模型等進(jìn)行講解,幫助學(xué)生理解和掌握新知識,然后在課后布置大量的習(xí)題,讓學(xué)生練習(xí)鞏固。但高深的理論知識對于高等職業(yè)院校的學(xué)生來說的確過于枯燥,掌握起來難度太大,這樣的教學(xué)手段對目前的高職教育來說明顯力不從心,雖然能讓學(xué)生從感觀上對所學(xué)內(nèi)容有表層的了解,卻無法讓學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行靈活運用。特別是對于作為專業(yè)基礎(chǔ)課程的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》,該課程的涉及面較廣,應(yīng)用性較強,各章節(jié)的內(nèi)容彼此獨立,于是收效不是很好,學(xué)生興趣不高等諸多問題就暴露了出來。
學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容落后于企業(yè)的生產(chǎn)實際,教材內(nèi)容滯后于生產(chǎn)發(fā)展,這是職業(yè)教育面臨的有待解決的客觀實際問題,無疑項目式教學(xué)模式是解決這一問題的突破點。項目式教學(xué)模式主要是以實際的工程項目為對象,例如在企業(yè)中經(jīng)常使用的工具、設(shè)備中的常用零件和機構(gòu),將這些工具和設(shè)備作為項目進(jìn)行分解,并將分解后的部分與所要講授的機械設(shè)計基礎(chǔ)理論知識點相鏈接,在教學(xué)中讓學(xué)生參與項目設(shè)計的全過程。對于實際的工程項目則需要教師在企業(yè)中作大量調(diào)研,從企業(yè)的崗位設(shè)置和需求出發(fā)進(jìn)行篩選,最重要的是這些項目必須是企業(yè)中的一些新工藝、新方法、新產(chǎn)品的典型案例,同時要能夠突出教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)特色。通過這樣的教學(xué)項目將學(xué)校教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)之間架起了一道橋梁,可以使學(xué)生所學(xué)的知識真正做到“從企業(yè)中來,到企業(yè)中去”。
但項目式教學(xué)在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中的運用也會遇到一些阻礙。首先由于學(xué)生剛接觸機械專業(yè)知識,對實際生產(chǎn)中的一些零件及機構(gòu)都很陌生,其次是從企業(yè)引入的項目通常是多個零件及機構(gòu)的組合,相互之間的聯(lián)動關(guān)系僅憑想象很難理解,而如果通過拆卸工具或設(shè)備讓學(xué)生更加全面地了解熟悉這些內(nèi)容,不僅成本高,而且執(zhí)行起來難度也會更大。另外,要想在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)中真正實施項目式教學(xué)模式并不是一件容易的事,因為這門課程不僅涉及到理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理和機械零件的相關(guān)理論知識,而且它的運用隨著機械行業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展也在發(fā)生著日新月異的變化,所以教學(xué)項目的選擇若要適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展,可能每年都要發(fā)生變化,這對要求教師時刻與企業(yè)保持聯(lián)系,并且要提高教師的綜合能力。因此,進(jìn)行機械設(shè)計基礎(chǔ)課程建設(shè)時,我們必須突破傳統(tǒng)的教學(xué)手段,改變教師傳統(tǒng)的教學(xué)理念,才能更好地配合項目式教學(xué)模式的實施。
2.軟件仿真輔助教學(xué)的作用
在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)中,我們以前只是從教材提供的教學(xué)內(nèi)容出發(fā)來設(shè)計教學(xué)過程,但在引入項目式教學(xué)模式后,教學(xué)方法的選擇應(yīng)該考慮企業(yè)采用的設(shè)計手段,目前借助軟件的強大功能進(jìn)行設(shè)計已成為了企業(yè)的常用方法,所以,軟件的介入可以讓學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間就能夠適應(yīng)企業(yè)的工作模式,畢業(yè)后能夠直接滿足或者較快適應(yīng)企業(yè)相關(guān)崗位的需求。
軟件仿真輔助教學(xué)方法具有很大的優(yōu)點。首先,可以利用軟件三維造型的功能,將所有的零件和機構(gòu)進(jìn)行隨意的拆裝、放大、旋轉(zhuǎn),能夠選取零件的不同部位,改變對模型的觀察方向,非常接近現(xiàn)實中的產(chǎn)品零件。以前面對二維圖紙學(xué)生會很難想象出零件和機構(gòu)的空間狀態(tài),這種方法會有利于讓學(xué)生對各種零件和機構(gòu)空間結(jié)構(gòu)及組成有更深的了解。其次,可以利用軟件的裝配功能,顯示各零件之間的相互位置關(guān)系,各機構(gòu)之間的連接關(guān)系。以前裝配圖的學(xué)習(xí)是學(xué)生面臨的最大問題,而運用軟件進(jìn)行裝配,可以讓同學(xué)們在學(xué)習(xí)設(shè)計的同時熟悉零件的結(jié)構(gòu)工藝性及零件拆裝順序等相關(guān)知識,老師也可以通過動態(tài)的演示給學(xué)生正確的示范。另外,可以利用軟件的運動仿真功能,把各種復(fù)雜的機構(gòu)通過形象生動的動畫演示出來,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中加深感性認(rèn)識。
除了運用軟件仿真輔助教學(xué)外,還應(yīng)該讓學(xué)生運用軟件仿真進(jìn)行設(shè)計實踐。因為這種方法來自于企業(yè)的常用設(shè)計方法,所以學(xué)生要掌握這種方法必須要有實踐過程。在這個階段的學(xué)習(xí)中,學(xué)生為主體,教師只是起到輔導(dǎo)作用。學(xué)生可以根據(jù)自已的實際情況,自主選擇設(shè)計命題,可以按自已的想法進(jìn)行設(shè)計,也可以根據(jù)企業(yè)提供的要求進(jìn)行題材選定。在設(shè)計中根據(jù)自已的設(shè)計理念隨意組合所學(xué)的不同機構(gòu),根據(jù)需要改變參數(shù),并通過軟件的仿真輔助驗證自己設(shè)計的正確性。這種角色的互換,讓學(xué)生在真實的產(chǎn)品設(shè)計過程中,檢驗自已的綜合機械設(shè)計職業(yè)能力,并將機械設(shè)計與加工聯(lián)系起來,既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
采用這樣的教學(xué)手段并配以相應(yīng)的實踐,不僅可以使學(xué)生較好地掌握各種常用機構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點等,而且可以使一些在普通條件下無法觀察的過程生動地顯示出來,增強學(xué)生對抽象的零件和機構(gòu)的理解,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得更加直觀。
3.結(jié)論
在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中,采用項目式教學(xué)模式能夠較好地使理論與實踐相結(jié)合。為了讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識,在教學(xué)中應(yīng)用軟件仿真進(jìn)行輔助教學(xué),可以克服以前機械設(shè)計基礎(chǔ)課程傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足。借助軟件的各種功能,通過將復(fù)雜的二維圖形演變?yōu)樯鷦有蜗蟮娜S造型,同時通過軟件的模擬、運動仿真及動畫技術(shù)的應(yīng)用,也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)的趣味性。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:《機械設(shè)計》;實踐環(huán)節(jié);實驗
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)22-0028-02
由于歷史的原因,目前傳統(tǒng)的《機械設(shè)計》課內(nèi)實驗是以對某些重要理論的驗證為主而設(shè)置的,這些實驗對于學(xué)生鞏固和深入了解教師在課堂上所講授的知識有著重要的作用,但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,過去單一的以驗證性實驗為主的模式日益表現(xiàn)出不足的一面,主要表現(xiàn)在偏理論,輕實踐,對提高學(xué)生動手能力和主觀創(chuàng)新性思維幫助不大?!稒C械設(shè)計》是高等工科院校機械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,就課程的內(nèi)容而言,本身就是一門實踐性很強的課程,具有創(chuàng)新性、實踐性、綜合性的特點。在整個課程體系中起著承上啟下的重要作用。從課程內(nèi)容及教學(xué)要求看,涉及前期的數(shù)學(xué)、機械制圖、物理等課程的基礎(chǔ)知識,要綜合運用這些知識才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)本課程的內(nèi)容。而本課程對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)也具有重要意義和作用。要培養(yǎng)學(xué)生初步具有獨立設(shè)計機械產(chǎn)品的能力,就必須在教學(xué)環(huán)節(jié)中有效利用有限的時間科學(xué)合理的安排學(xué)生的教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)。在這方面,本校機械設(shè)計教研室的老師們通過多年的探索,開發(fā)了一批綜合性、創(chuàng)新性試驗,達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生的實際動手能力、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計能力和團隊合作精神的目的,從而培養(yǎng)高素質(zhì)的卓越工程師。
一、完善和改革傳統(tǒng)實驗
《機械設(shè)計》是一門傳統(tǒng)課程,在歷史上漫長的教學(xué)實踐中,前輩教師們已經(jīng)開設(shè)了一系列行之有效的實驗,這些實驗都很重要,部分實驗是需要保留的,但也需要根據(jù)現(xiàn)在的教學(xué)實踐進(jìn)行改進(jìn)和完善,特別是隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,這些實驗過去是采用單一的紙、筆記錄數(shù)據(jù),再加以分析的方法,而現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為聲、光、電一體,數(shù)據(jù)與圖形結(jié)合的高效而形象的實驗。在具體的《機械設(shè)計》課程的實驗中,要充分利用這些科學(xué)技術(shù)的新成果,改進(jìn)和完善傳統(tǒng)實驗。在具體實踐中保留了若干重要的傳統(tǒng)實驗。帶傳動彈性滑動與傳動效率實驗是機械設(shè)計課程中非常重要的驗證性實驗,在實驗中要求學(xué)生在張緊初拉力不變和主動輪轉(zhuǎn)速不變的情況下,在五種不同的負(fù)載作用下,測得主從輪轉(zhuǎn)速并計算彈性滑動率和效率,繪制出效率和彈性滑動曲線,驗證教師在課堂上講授內(nèi)容,從而加深并進(jìn)一步理解相關(guān)的概念。減速器拆裝實驗使學(xué)生具體形象地了解軸系結(jié)構(gòu),通過拆裝和簡單測繪加深對滾動軸承,軸上零件的定位方法的理解,為后續(xù)的課程設(shè)計打下一個良好的基礎(chǔ)。其他一些傳統(tǒng)實驗如機構(gòu)運動簡圖測繪等重要認(rèn)知實驗也作了保留。
二、開設(shè)機械設(shè)計綜合設(shè)計實驗,加強結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗
為進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的本門課程的理論知識,培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識獨立解決有關(guān)本課程實際問題的能力,使學(xué)生從原理上對于機械的運動學(xué)、動力學(xué)分析,并通過機械零件設(shè)計將原理上的設(shè)計轉(zhuǎn)化成實際的結(jié)構(gòu),并且使其具有合理的結(jié)構(gòu)和較高的效率。本校教師購置和開發(fā)了機械系統(tǒng)創(chuàng)新搭接及運動測試實訓(xùn)平臺4臺,在此基礎(chǔ)上再自主設(shè)計了搭建若干種新型機構(gòu)的組合方案,使學(xué)生建立一套完整的、系統(tǒng)的從原理到實際結(jié)構(gòu)的設(shè)計體系。我們可以在學(xué)習(xí)中就對學(xué)生提出機械系統(tǒng)方案設(shè)計的有關(guān)要求,題目也可提前布置。為開闊學(xué)生思路,選題實現(xiàn)了多樣化,老師可以給每個學(xué)生布置不同的題目。題目中要求學(xué)生作多種方案的對比,能提出不同方案并進(jìn)行分析對比,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生具有一定的機構(gòu)和機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計的能力??勺寣W(xué)生在設(shè)計中學(xué)會運用設(shè)計手冊及其他參考資料,但也要防止學(xué)生生搬硬套或抄襲等情況發(fā)生。鼓勵學(xué)生獨立完成設(shè)計,但也要注意團隊精神的培養(yǎng)。具體措施有:①采用教師指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法,教師要將實踐課上要思考和解決的問題提前布置給學(xué)生,要求學(xué)生必須通過案例分析、企業(yè)實踐、仿真模擬對機械原理相關(guān)知識進(jìn)行深化理解,以便達(dá)到很好的學(xué)習(xí)效果;②學(xué)生上講臺展示自己的實踐課程作業(yè),其余小組同學(xué)也參與到對其作業(yè)的討論中,最后由指導(dǎo)教師統(tǒng)一集中進(jìn)行實踐作業(yè)的課堂點評和升華;③采取指定答疑時間和答疑教師的方式進(jìn)行定時定點輔導(dǎo),采用網(wǎng)絡(luò)答疑的方式進(jìn)行一對一的專題輔導(dǎo);④課內(nèi)實驗課評價與考核依據(jù)實驗報告,要求學(xué)生以書面形式完成實驗報告,實驗報告內(nèi)容應(yīng)包括測試數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理結(jié)果及分析、思考題等??己朔绞绞强疾閷嶒炦^程及實驗報告。實驗課考核成績確定以五級制計算,并以10%比例計入課程總成績。通過近兩年的實踐,學(xué)生自主搭接各類萬向連軸節(jié),帶傳動,齒輪傳動及各種機構(gòu),理論聯(lián)系實際,收到了良好的教學(xué)效果。
三、編制多媒體參數(shù)化模擬實驗
近年來,隨著計算機多媒體技術(shù)的發(fā)展,使教學(xué)實現(xiàn)形象化成為可能,在教學(xué)實踐中,編寫動畫課件,尤其是可參數(shù)化的課件,使學(xué)生在課余時間可以隨時打開電腦學(xué)習(xí),許多過去難以講解的內(nèi)容,在運用了多媒體技術(shù)后都變得不再那么困難了。在近幾個學(xué)期,先后編制出了齒輪范成、鉸鏈四桿機構(gòu)、帶傳動、螺栓連接等多方面的參數(shù)化課件,使教學(xué)兩方面都得到了許多的便利。以鉸鏈四桿機構(gòu)為例,有曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu),究竟是哪一種機構(gòu),取決于四桿的長度比,而雙搖桿機構(gòu)中兩連架桿搖動的范圍是在兩死點之間,編制了動畫課件后,學(xué)生只要輸入不同桿長,軟件就自動判斷出活動范圍,把機構(gòu)的類型和活動情況真實地以動畫表現(xiàn)出來。這就為教師課堂演示和學(xué)生的自主復(fù)習(xí)提供了便利和直觀的方式。目前,本校教師正繼續(xù)開發(fā)一些能用于學(xué)生課外完成作業(yè)和自主學(xué)習(xí)的參數(shù)化動畫課件。從以上這些從實踐中得來的體會不難看出,培養(yǎng)卓越工程師的教學(xué)方式應(yīng)該更能加強動手能力和創(chuàng)造能力的鍛煉,同時引進(jìn)新的教學(xué)手段,保留傳統(tǒng)教學(xué)中的優(yōu)良實踐環(huán)節(jié),使學(xué)生在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)中增長知識,提高動手能力和創(chuàng)新能力。
四、注重課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)
課程設(shè)計是提高學(xué)生工程設(shè)計能力的首個環(huán)節(jié),也是學(xué)生理論聯(lián)系實際的初次嘗試。在教學(xué)上,要使學(xué)生初步掌握自己使用技術(shù)資料的能力。教師應(yīng)在課堂上講清楚課程設(shè)計的步驟和作法,引導(dǎo)學(xué)生自行計算,查資料,同時要注意學(xué)生的差異性。由于學(xué)生之間的能力差異,有些同學(xué)制圖純熟,設(shè)計中理論聯(lián)系實際的能力強,上手很快;而有的同學(xué)由于前期課程掌握不夠優(yōu)秀,眼見別人快完成了,自己卻進(jìn)度很慢,從而產(chǎn)生煩躁和焦慮的不良情緒,甚至覺得自己天生就不是學(xué)機械的料,干脆抄別人的。因此,教師要根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分組,對有些同學(xué)要鼓勵其做得更好,充分發(fā)揮想象空間;而對有的同學(xué)只要求掌握基本內(nèi)容,會模仿即可,要因材施教。
參考文獻(xiàn):
[1]胡恩明,等.人才培養(yǎng)模式改革研究與實踐[M].北京:高等教育出版社,2004.