對機械原理課程的認(rèn)識范文

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對機械原理課程的認(rèn)識

篇1

關(guān)鍵詞: 食品機械教學(xué) 問題 對策

1.前言

食品機械[1]-[4]是食品工業(yè)的基礎(chǔ),食品生產(chǎn)的機械化程度是衡量一個國家食品工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。食品機械的發(fā)展為食品工業(yè)的發(fā)展提供了有利的保證,沒有先進的食品機械工業(yè)也就不會有現(xiàn)代化的食品工業(yè)。食品機械又是食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的一門必修的專業(yè)課,在食品工程專業(yè)課程設(shè)置中占有非常重要的地位。這門課程在培養(yǎng)學(xué)生工程觀點,提高學(xué)生工程技能方面起著至關(guān)重要的作用。但是,由于多種因素的影響,在食品機械教學(xué)過程中,存在著很多急需解決的問題,因此,需要針對這些問題提出一些切實可行的對策,使這門課程能夠真正起到其應(yīng)有的重要作用。

2.存在的問題

2.1學(xué)生的機械基礎(chǔ)知識比較薄弱。

食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生,其基礎(chǔ)課之一“畫法幾何和機械制圖”的總學(xué)時只有60學(xué)時,這門關(guān)鍵的基礎(chǔ)課其實包含兩門課程:“畫法幾何”和“機械制圖”,各自僅為30學(xué)時,這對于剛?cè)雽W(xué)的大學(xué)一年級,還在適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方法的學(xué)生來說簡直是杯水車薪。學(xué)生在修食品機械這門課之前很長時間沒有涉及過與這門課有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課,很多看圖和制圖方面的知識基本上都“還給老師了”,很多常識性的知識都忘到九霄云外了,因此很多學(xué)生學(xué)習(xí)“食品機械”這門課時覺得很吃力,一個學(xué)期下來,幾乎所有章節(jié)都學(xué)得不扎實。因此,教師開始講授食品機械這門課之前,要簡單復(fù)習(xí)一下機械制圖的有關(guān)內(nèi)容,這樣就占用了食品機械的部分教學(xué)和學(xué)習(xí)的部分課時。

2.2學(xué)時壓縮嚴(yán)重,學(xué)時數(shù)太少。

過去,食品機械這門課的理論教學(xué)的學(xué)時是60學(xué)時,課程結(jié)束以后還有40學(xué)時的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)“食品機械課程設(shè)計”。因此,這門課的總學(xué)時是100學(xué)時。對于有機械知識基礎(chǔ)的學(xué)生來說,這門課至少需要54個學(xué)時。但是,食品工程專業(yè)的學(xué)生在機械方面的知識基礎(chǔ)較差,一開始接觸這門課時很不適應(yīng),等到適應(yīng)這門課的時候,課程基本上要結(jié)束了,也就是說,等到這門課結(jié)束的時候?qū)W生才剛剛有點“感覺”。因此,對于嚴(yán)重壓縮了學(xué)時的《食品機械》,想在短短的48學(xué)時內(nèi)就學(xué)好是有一定難度的。

2.3課程順序安排混亂。

學(xué)習(xí)食品機械這門專業(yè)課,需要先學(xué)過相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課如食品工程原理[5]、食品工藝學(xué)等[6]??墒?,實際情況卻是:這三門課幾乎同時進行,由于“食品工程原理”和“食品工藝學(xué)”這兩門的課時中都經(jīng)常出現(xiàn)的矛盾是:這兩門課的很多內(nèi)容甚至在“食品機械”課程快結(jié)束時學(xué)生才接觸到。一些學(xué)校實踐教學(xué)環(huán)節(jié)“認(rèn)識實習(xí)”和“生產(chǎn)實習(xí)”甚至安排在這三門課之后。這樣一來,不管是教師講授還是學(xué)生學(xué)習(xí)都很吃力,上課效果可想而知,往往是老師費了九牛二虎之力,很多學(xué)生好像在聽天書,老師和學(xué)生都很苦惱,老師認(rèn)為學(xué)生“太笨”,學(xué)生認(rèn)為老師講課水平太低。

2.4感性認(rèn)識少,實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)。

現(xiàn)在很多學(xué)校為了擴大學(xué)生的知識面,新開了很多課程,這樣一來,多種專業(yè)課的課時受到嚴(yán)重壓縮,連原來工科學(xué)生的三周必修的實踐課“生產(chǎn)實習(xí)”都變成了形式,而且這門課已經(jīng)沒有任何意義了。原因如下:現(xiàn)在的生產(chǎn)實習(xí)一般都安排在這些專業(yè)課結(jié)束后的學(xué)期末,或者下一個學(xué)期的開始一兩周,基本失去了生產(chǎn)實習(xí)的意義。

3.對策

為了提高食品機械的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,提高學(xué)生對該課程的掌握程度,針對目前在教和學(xué)的過程中存在的問題,現(xiàn)提出如下對策。

3.1適當(dāng)增加畫法幾何與機械制圖的課時量。

應(yīng)該將“畫法幾何與機械制圖”的教學(xué)要求提高一些,具體做法可以通過適當(dāng)增加該課程的課時量,讓學(xué)生在通過多次物體的立體圖和平面圖的對照后,對該課程從感性認(rèn)識快速上升到理性認(rèn)識,直至完全掌握這門課程。這門課程的基礎(chǔ)打好了,學(xué)生在學(xué)習(xí)與之相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課如“食品機械”時,就可以很容易地掌握,不至于連機械的平面圖都看不懂。

3.2增加食品機械的教學(xué)課時量。

為了使學(xué)生扎實地掌握“機械制圖”這門課,首先要適當(dāng)增加“機械制圖”的課時量,這樣教師可以有足夠的時間進行細(xì)致的講解和示范,學(xué)生就能把這門基礎(chǔ)課掌握好,從而有利于對“食品機械”的學(xué)習(xí)。由于食品機械的內(nèi)容較多,因此還需要增加“食品機械”的教學(xué)工作量。

3.3合理調(diào)整專業(yè)課的順序。

學(xué)習(xí)“食品機械”課程,學(xué)生首先修過“食品工程原理”和“食品工藝學(xué)”這兩門先修課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)食品機械時,對生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝沒有一個完整和清楚的認(rèn)識。因此,課程設(shè)置順序嚴(yán)重倒置。解決這個問題的有效途徑就是先修完“食品工程原理”和“食品工藝學(xué)”兩門課后,在這之間穿行認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí),再進行“食品機械”的教學(xué)工作。

3.4增加實踐環(huán)節(jié)。

由于專業(yè)和課程大調(diào)整,學(xué)生實踐的機會大大減少,實踐教學(xué)課時也明顯降低。不僅僅實踐的科目減少,現(xiàn)有保存的實踐科目的實際學(xué)時數(shù)也嚴(yán)重縮水,具體表現(xiàn)在:認(rèn)識實習(xí)取消,生產(chǎn)實習(xí)流于形式,即使安排3周的生產(chǎn)實習(xí),學(xué)生實際實習(xí)時間也不足10天。生產(chǎn)實習(xí)現(xiàn)在實際上變成了“認(rèn)識實習(xí)”3周中總共只有不到10天的實習(xí)機會,而且在這短短的10天中,每天也只是利用一半的時間到一些工廠或者企業(yè)“看一看”。在看的時候,由于工廠講解人員講解和操作速度較快,加上學(xué)生很多,絕大多數(shù)學(xué)生不能“湊”到講解老師跟前,既聽不到老師講的內(nèi)容,又看不清生產(chǎn)線和具體工序和設(shè)備。因此,應(yīng)該恢復(fù)認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí),并且使之更具體化、實際化和有效化。

3.5采用多媒體教學(xué)。

采用多媒體教學(xué)手段,使學(xué)生從對機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理圖的直觀感受中,增強對該課程的認(rèn)識和理解。

4.結(jié)語

通過以上幾個措施,“食品機械”這門課教和學(xué)的效果都將得到大幅度提升,希望學(xué)校能夠盡快改變目前這種教和學(xué)都處于艱難的境地,使學(xué)生加深對教材內(nèi)容的理解,拓寬學(xué)生的知識面,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與創(chuàng)新意識。

參考文獻:

[1]陳斌,劉成梅,固林.食品加工機械與設(shè)備.北京:機械工業(yè)出版社,2008.

[2]華澤釗,李云飛,劉寶林.食品冷凍冷藏原理與設(shè)備.北京:機械工業(yè)出版社,1999.

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[4]蔣迪清,唐偉強.食品通用機械與設(shè)備.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1996.

篇2

關(guān)鍵詞:機械原理課程設(shè)計;機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計;機構(gòu)尺度綜合;機構(gòu)仿真

《機械原理》是高等工科院校機械專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課[1,2],《機械原理課程設(shè)計》則是使學(xué)生較全面系統(tǒng)地掌握及深化機械原理課程的基本原理和方法,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,提高分析和解決工程實際問題的能力的重要實踐環(huán)節(jié)。

一、問題的提出

我校《機械原理課程設(shè)計》所選用的設(shè)計題目以往多為針對不同類型的連桿機構(gòu)進行運動分析及動態(tài)靜力分析。機構(gòu)的類型機構(gòu)及尺寸由教師指定,一般為平面六桿機構(gòu)。班級各學(xué)生所需分析的機構(gòu)類型或機構(gòu)的尺寸不同。

隨著科技的進步與發(fā)展,對高等教育的要求也在不斷提高。培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才,提高工科學(xué)生的綜合能力已成為機械工程教育工作者的共識。在此大環(huán)境下,對《機械原理課程設(shè)計》進行改革,將以分析為主的《機械原理課程設(shè)計》改變?yōu)椤皺C械系統(tǒng)運動方案設(shè)計[3,4]——型綜合——尺度綜合——運動動力分析”的設(shè)計型《機械原理課程設(shè)計》,勢在必行。

二、設(shè)計型《機械原理課程設(shè)計》

課題組首次在大三詹天佑班及車輛專業(yè)部分學(xué)生中試點,進行了設(shè)計型《機械原理課程設(shè)計》的探索與實踐。

課題組在充分調(diào)研查閱的基礎(chǔ)上,選用文獻[5]作為主要參考教材,并自編了與之配套的任務(wù)書等教學(xué)資料。

1.設(shè)計的目的及任務(wù)。設(shè)計型《機械原理課程設(shè)計》的目的在于:使學(xué)生鞏固理論知識,并使其對于機械的組成結(jié)構(gòu)、運動學(xué)以及動力學(xué)的分析與設(shè)計建立較完整的概念;掌握機械運動方案設(shè)計的內(nèi)容、方法和步驟,培養(yǎng)機構(gòu)選型與組合和確定運動方案的能力;培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)、歸納、總結(jié)和獨立思考與分析的能力。其任務(wù)為:針對某種簡單機器(它的工藝動作過程比較簡單)進行機械運動簡圖設(shè)計,包括機械系統(tǒng)運動方案的設(shè)計與評定,機構(gòu)尺度綜合等。

2.設(shè)計題目。本次《機械原理課程設(shè)計》選擇了“圓盤型自動包本機進本系統(tǒng)”、“水稻插秧機”等六種機械系統(tǒng)作為設(shè)計與分析的對象。各個機械系統(tǒng)由多個能夠完成具體工作的機構(gòu)組成,其各組成機構(gòu)必須動作協(xié)調(diào),方能實現(xiàn)預(yù)期要求的功能。教師根據(jù)各機械系統(tǒng)所包含的具體工作機構(gòu)的數(shù)目,將學(xué)生分為2~4人一組,每位學(xué)生在完成所要求的整體機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計的前提下,還須獨立完成該機械系統(tǒng)中的指定工作機構(gòu)的型綜合、尺度綜合及其運動分析(動力分析部分為選作)。因此,任意一名學(xué)生的工作均需各自完成,不可能“拷貝”他人成果。

3.設(shè)計內(nèi)容及要求。設(shè)計型《機械原理課程設(shè)計》要求學(xué)生根據(jù)教師下達(dá)的任務(wù)書完成:①全組討論及提出兩個以上系統(tǒng)設(shè)計方案;②經(jīng)比較、選優(yōu),確定系統(tǒng)最終方案;③每個學(xué)生設(shè)計分析總體系統(tǒng)中的一個機構(gòu);④每個學(xué)生對自己設(shè)計的機構(gòu)運用解析法完成機構(gòu)運動分析;運用解析法選作機構(gòu)受力分析;⑤每個學(xué)生運用軟件選作機構(gòu)的仿真與驗證;⑥完成設(shè)計說明書。

三、《機械原理課程設(shè)計》指導(dǎo)方法的改革

1.《機械原理課程設(shè)計》前期工作?!稒C械原理課程設(shè)計》為期兩周,為使學(xué)生能夠有充分的時間消化理解《機械原理課程設(shè)計》的內(nèi)容,做好先期準(zhǔn)備工作,我們提前一周半進行《機械原理課程設(shè)計》授課。許多學(xué)生聽課后即開始查閱資料,重溫課程設(shè)計中所用到的相關(guān)先修課程的知識,討論方案,主動找老師答疑等,教師也插空到班級輔導(dǎo),收到良好的效果。

2.集思廣益,確定機械系統(tǒng)運動方案。各組學(xué)生擬定出兩個以上機械系統(tǒng)運動設(shè)計方案。所有參加設(shè)計型《機械原理課程設(shè)計》的六十多名學(xué)生一起進行討論,集思廣益,優(yōu)選機械系統(tǒng)運動方案。具體做法為:每組選派一名學(xué)生主講,其他學(xué)生補充,借助PPT介紹本組初定的幾種設(shè)計方案,指出各方案的優(yōu)缺點及篩選原因,其他學(xué)生提出問題及建議。通過討論,學(xué)生對許多概念、基本理論有了新的認(rèn)識和理解,鞏固了課堂教學(xué)中學(xué)到的知識,并且各組學(xué)生取長補短,相互學(xué)習(xí),開闊了思路,對本組原有的設(shè)計方案又有了許多新的設(shè)想。

3.理論聯(lián)系實際,完成機構(gòu)設(shè)計。由于所承擔(dān)的任務(wù)不同,每個學(xué)生必須獨立完成總體系統(tǒng)中一個機構(gòu)的設(shè)計,難度較大。指導(dǎo)教師與實驗室老師一道,帶領(lǐng)學(xué)生參觀各類機構(gòu)模型,演示各類機構(gòu)動畫,講解各類機構(gòu)的優(yōu)缺點及適用場合,一一解答學(xué)生的各種問題。指導(dǎo)學(xué)生運用solidworks軟件對自己設(shè)計的機構(gòu)進行仿真與驗證。

4.綜合運用知識,對機構(gòu)進行運動分析和力分析。教師對運用解析法對機構(gòu)進行運動分析和動態(tài)靜力分析進行了較為詳細(xì)的講解,對運用solidworks軟件和ADAMS軟件進行機構(gòu)的運動分析和力分析的方法及常見問題的解決進行了輔導(dǎo),使得學(xué)生在求解機構(gòu)的運動過程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在課程設(shè)計的各環(huán)節(jié)中強化學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。教師在課程設(shè)計整個過程中注重對學(xué)生查閱文獻、基礎(chǔ)理論知識的掌握、各科知識的融會貫通、理論聯(lián)系實際、獨立思考、綜合運用所學(xué)知識解決實際問題、動手能力、克服困難、創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作精神等多方面的能力進行培養(yǎng),并在對每位學(xué)生單獨進行答辯的過程中加以考核。強化了對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),效果較為理想。許多學(xué)生感慨,這次課設(shè)雖經(jīng)歷了許多困難,但收獲了知識,獲得了成功的喜悅。

四、結(jié)束語

開展“設(shè)計型《機械原理課程設(shè)計》”,收效明顯:

1.使學(xué)生進一步鞏固和加深了對理論知識的理解,并逐步掌握了工科學(xué)生應(yīng)具備的理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)方法。

2.調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,使學(xué)生動手實踐能力、創(chuàng)新設(shè)計能力、團結(jié)協(xié)作精神和綜合素質(zhì)得到了提高。

3.促進了師資的培養(yǎng),教師自身的業(yè)務(wù)水平得到提高,隊伍得到了鍛煉。

參考文獻:

[1]孫桓,陳作模,葛文杰.機械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]謝進,萬朝燕,杜立杰.機械原理[M].第二版.北京:高等教育出版社,2010.

[3]孟憲源,姜琪.機構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[4]鄒慧君.機械原理課程設(shè)計手冊[M].北京:高等教育出版社,1998.

篇3

關(guān)鍵詞:機械原理;教學(xué)改革;機械創(chuàng)新設(shè)計

中圖分類號:G642.0文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-9324(2018)02-0128-02

一、引言

“機械原理”是機械工科專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,主要研究各種機構(gòu)的共性問題[1,2],機械原理課程理論抽象,研究內(nèi)容寬泛,并對前期的基礎(chǔ)課程有較高的要求,因此導(dǎo)致很多學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理,覺得機械原理課程深奧,內(nèi)容枯燥、課程索然無味。

與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”教學(xué)是利用機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,通過創(chuàng)新設(shè)計大賽作品的制造,促進學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí),督促學(xué)生自己提出問題、分析問題、解決問題,最后最大化地激發(fā)學(xué)生的機械創(chuàng)新能力[3,4]。目前,湖南文理學(xué)院有效地將機械創(chuàng)新設(shè)計大賽與機械原理課程相結(jié)合,并取得了卓有成效的成果。

二、與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”教學(xué)的實施過程

通過多年來參與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,我校對機械創(chuàng)新設(shè)計大賽與機械原理課程教學(xué)相結(jié)合積累了大量的經(jīng)驗,下面對其實施過程予以介紹。

(一)主辦機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題解析會

委派骨干老師參加歷屆的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽主題解析會,對每一年的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的比賽主題有一個正確和深刻的理解,避免以后的作品出現(xiàn)跑題現(xiàn)象。骨干老師參加完主題解析會后,召集所有的學(xué)生和全院的老師,在學(xué)院內(nèi)部把主題解析清楚,并以自由提問和臨場解答的方式,盡量讓學(xué)生理解每一屆的主題。另外還邀請2名在往屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽中取得優(yōu)秀成績的學(xué)生介紹經(jīng)驗,一方面讓學(xué)生了解機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的整個流程,另一方面提高學(xué)生參與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的積極性。

(二)開展與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽主題相一致的工程創(chuàng)新三維設(shè)計大賽

為了提高全體學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并進一步認(rèn)識機械原理課程對于機械產(chǎn)品設(shè)計的重要性,我校在全體大二學(xué)生中主辦工程創(chuàng)新三維設(shè)計大賽,并要求全體學(xué)生自發(fā)成立三人協(xié)同小組,為各個協(xié)同小組配備一名指導(dǎo)老師。在此階段,學(xué)生在小組內(nèi)充分討論和互相學(xué)習(xí),并階段性地與指導(dǎo)老師探討設(shè)計方案,通過反復(fù)查找資料和充分的方案論證,最終完成產(chǎn)品三維圖形的繪制。完成此過程,學(xué)生需要自發(fā)學(xué)習(xí)機械原理的相關(guān)知識,并與指導(dǎo)老師充分交流。為了完成三維圖形的繪制,學(xué)生還需要自學(xué)三維制圖軟件。通過2個月左右時間的訓(xùn)練,各個小組基本都能拿出一個合理的方案。學(xué)院組織三維設(shè)計大賽評比,由學(xué)校挑選的5名專業(yè)老師作評委,評選出優(yōu)秀作品15件參加下一階段的實物制作,并為期間表現(xiàn)優(yōu)秀的小組和作品頒發(fā)獎狀,一方面是對學(xué)生工作的肯定,另一方面也是對他們的鼓勵,提高他們學(xué)習(xí)的積極性。

(三)實物作品的制作

進入實物作品的制作階段,首先要解決的就是經(jīng)費的來源。我校歷來就重視學(xué)科競賽,教務(wù)處有專用的用以支持學(xué)科競賽的經(jīng)費,學(xué)院內(nèi)部也為實物制作預(yù)留了一定的經(jīng)費。因此,此階段所需費用得到徹底解決。更為重要的是,為了讓學(xué)生盡早盡好地完成作品的制作,我們對所屬的機械廠和加工中心作了硬性要求,學(xué)生提出作品加工要求后必須在3個工作日內(nèi)得以滿足,并要求學(xué)生自己完成作品的機械加工,這樣做的目的也是為了提高學(xué)生的生產(chǎn)實踐能力,讓學(xué)生能夠掌握產(chǎn)品的制作流程,也為機械制造基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

三、近幾年學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽成果

自從學(xué)院將機械原理教學(xué)與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽相結(jié)合后,老師和學(xué)生在思想上都更加重視學(xué)科競賽,學(xué)校也加大了機械創(chuàng)新設(shè)計大賽作品的經(jīng)費投入,近幾年涌現(xiàn)出大量高質(zhì)量的機械創(chuàng)新設(shè)計作品,在省內(nèi)競賽中也取得了顯著的成績。以下為湖南文理學(xué)院機械工程學(xué)院在近兩屆機械創(chuàng)新設(shè)計大賽獲得的一等獎和二等獎的作品匯總表。

實踐證明:在課程在近三年的考試中,2006屆學(xué)生機械原理課程及格率只有56.5%,2007屆學(xué)生機械原理課程及格率提高到81.2%,說明了機械創(chuàng)新設(shè)計大賽促進了機械原理課程的學(xué)習(xí),這為學(xué)生今后從事機械設(shè)計、研究和產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)新奠定了重要的基礎(chǔ)。與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”實踐教學(xué)極大地提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣。通過與傳統(tǒng)教學(xué)法的結(jié)合,使學(xué)生掌握了機械原理課程的基本概念和核心能力,提高了其機械創(chuàng)新設(shè)計能力。

四、結(jié)束語

機械原理是機械工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,為了增強學(xué)生對機械原理課程的適應(yīng)能力和挖掘其開發(fā)創(chuàng)新能力,通過與機械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機械原理”教學(xué)改革,可以顯著提高學(xué)生的機械原理知識和機械創(chuàng)新設(shè)計能力。

參考文獻: 

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[3]周永清.機械原理創(chuàng)新教具學(xué)具進課堂[J].實驗技術(shù)與管理,2016,33(2):11-13. 

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關(guān)鍵詞:新工科;實驗教學(xué);創(chuàng)新

一引言

為進一步促進我國工程教育的深化改革,加快建設(shè)我國向工程教育強國的轉(zhuǎn)變,更好地推進我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的升級,2017年,教育部提出了新工科建設(shè)[1]。建設(shè)與發(fā)展新工科成為我國由制造強國向創(chuàng)造強國發(fā)展的必然要求,高校培養(yǎng)新工科人才對當(dāng)今社會新經(jīng)濟發(fā)展有重要戰(zhàn)略意義。大學(xué)生是實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的人才儲備,新工科人才的培養(yǎng)是當(dāng)今社會對高等學(xué)校的迫切要求,也是高校義不容辭的職責(zé)[2]。

二機械原理課程地位

機械原理課程是機械類各專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基本課程,其知識面更寬、適用性更廣、更接近工程實際,在培養(yǎng)新工科人才中將起到不可或缺的重要作用。本課程研究的內(nèi)容主要包括機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識、機構(gòu)的運動分析、機器動力學(xué)、常用機構(gòu)的分析與設(shè)計和機械系統(tǒng)的方案設(shè)計等問題[3]。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握各種機構(gòu)中的一些共性問題,理解基本原理,并初步具有設(shè)計機械系統(tǒng)方案的能力。本課程的學(xué)習(xí)為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好理論基礎(chǔ),為機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計打下良好基礎(chǔ),為機械的合理使用和革新改造打下良好基礎(chǔ)。本課程在創(chuàng)新機械所需的知識結(jié)構(gòu)中占有核心地位,在高層次的人才培養(yǎng)中具有提升學(xué)生對機械新產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新能力的作用[4]。

三實驗教學(xué)現(xiàn)狀

機械原理實驗教學(xué)是機械原理課程整個教學(xué)過程中的一個重要部分,是學(xué)生將機械的理論知識與工程實際相結(jié)合的必要手段,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)起著關(guān)鍵作用[5]。但是,目前的實驗教學(xué)存在一定的問題,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

(一)考核方式不完善

傳統(tǒng)的機械原理實驗教學(xué)一般是作為理論教學(xué)的輔助手段,大多依托于相應(yīng)的理論課程。對實驗教學(xué)的考核也是依托于課程成績,沒有單獨的考核成績,只是作為最終課程考核成績的一小部分,一般占10%左右。實驗考核大多以實驗報告完成情況作為評分依據(jù),很難體現(xiàn)出學(xué)生對知識的掌握程度。因此教師更加注重學(xué)生對課堂理論知識的掌握和理解,對實驗教學(xué)的重視程度不夠;學(xué)生為了應(yīng)對課程考試,也僅僅是注重對理論知識的學(xué)習(xí),對實驗課程學(xué)習(xí)的重視程度也不夠。這嚴(yán)重阻滯了學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),對學(xué)生的培養(yǎng)極為不利。

(二)實驗教學(xué)模式滯后

傳統(tǒng)的機械原理實驗缺乏系統(tǒng)性,沒有形成一個完整的實驗教學(xué)體系[6]。實驗教學(xué)的基本要求僅僅停留在學(xué)生加深對理論知識的理解以及對課堂上所學(xué)理論知識的驗證,沒有發(fā)揮實驗教學(xué)的真正作用。在實驗的開設(shè)過程中,往往以教師的講解為主,學(xué)生很少思考,對實驗的原理和儀器的測試方法處于一知半解,甚至完全不懂的狀態(tài),不主動參與實驗,做實驗的積極性不高,只是照本宣科的按照實驗指導(dǎo)書的步驟和方法進行,不能充分發(fā)揮學(xué)生作為實驗課堂的主體作用。這種實驗的開設(shè)對學(xué)生自身的鍛煉意義不大,學(xué)生只是為了完成任務(wù),不能真正參與其中,實踐動手能力差,不能滿足當(dāng)今社會對人才培養(yǎng)的要求。這些實驗的開設(shè)沒有體現(xiàn)實驗課程對學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的價值,只是加深了對理論知識的理解。

(三)實驗手段簡單

傳統(tǒng)的機械原理實驗中,實驗手段比較簡單,主要以認(rèn)知性和驗證性試驗為主,綜合設(shè)計性實驗沒有發(fā)揮作用[7]。例如機構(gòu)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計實驗,學(xué)生沒有設(shè)計思路,為了應(yīng)付實驗,搭建的機構(gòu)過于簡單,而且完全按照書上已有的模型進行搭建,沒有自己的思考。這種實驗由于學(xué)時有限,沒有獲得充分的重視。但這種實驗恰恰是最能鍛煉學(xué)生的,培養(yǎng)學(xué)生如何根據(jù)所學(xué)知識解決現(xiàn)實生活中遇到問題的能力,能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀作用,有理論教學(xué)不可替代的作用。

四實驗教學(xué)改進措施

新工科背景下對大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力提出了更高的要求,傳統(tǒng)實驗教學(xué)顯然已經(jīng)不能滿足對人才培養(yǎng)的需求。針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的不足,提出以下改進措施。

(一)加強實驗教學(xué)的考核

加強機械原理實驗教學(xué)的考核,可以增加本實驗課程在整個機械原理課程成績中的比重;也可以單獨開設(shè)機械原理實驗,單獨考核,單獨計入學(xué)分。實驗教學(xué)的考核可以根據(jù)學(xué)生出勤、實驗完成度、實驗創(chuàng)新性、實驗報告等綜合情況進行評分。這樣學(xué)生對實驗課程的重視程度也會提高,可以大大提高學(xué)生對于實驗課程學(xué)習(xí)的自主性和積極性。

(二)構(gòu)建實驗教學(xué)體系

根據(jù)機械原理教學(xué)模式的改革,結(jié)合我校機械原理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及實驗室實際情況,采用逐層遞進的方式構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系。1.認(rèn)知性實驗。這是第一階段實驗,帶領(lǐng)學(xué)生走進機械的世界,學(xué)生可以根據(jù)機械原理陳列柜中的語音講解以及動畫演示,對課堂上所學(xué)的理論知識有一定的感性認(rèn)知。2.驗證性實驗,包括機械運動簡圖的測繪,漸開線齒輪參數(shù)測量實驗,齒輪范成實驗,轉(zhuǎn)子動平衡實驗。這是第二階段實驗,此類實驗的開設(shè)可以增加學(xué)生對機械原理課程中理論知識的掌握,實驗學(xué)時不必過長。3.綜合設(shè)計性實驗,包括平面(空間)機構(gòu)創(chuàng)意組合實驗、機械系統(tǒng)裝配訓(xùn)練實驗、機械運轉(zhuǎn)速度波動調(diào)節(jié)實驗。這是第三階段實驗,此類實驗的開設(shè)目的是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及讓學(xué)生掌握現(xiàn)代化的實驗測試手段和方法,適當(dāng)增加實驗學(xué)時。

(三)增加綜合設(shè)計性實驗

綜合設(shè)計性實驗是當(dāng)前實驗教學(xué)的趨勢。在保留傳統(tǒng)實驗課程內(nèi)容的同時,應(yīng)大大增加綜合設(shè)計性實驗的開設(shè)比例,以此增強學(xué)生綜合認(rèn)識問題和解決問題的意識和能力,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。如平面機構(gòu)創(chuàng)意組合實驗,教師可以根據(jù)實際生活中存在的一些問題,讓學(xué)生們思考如何運用所學(xué)知識設(shè)計一個方案來解決這些實際問題。學(xué)生可以分小組完成也可以獨立完成,運用所學(xué)的平面機構(gòu)的知識,提出設(shè)計方案,畫出機構(gòu)運動簡圖,計算自由度,驗證設(shè)計方案的可行性,在試驗機構(gòu)上進行機構(gòu)的搭接訓(xùn)練。在搭接過程中,學(xué)生可以加深對機構(gòu)組成原理的認(rèn)識。同時還可以利用試驗機構(gòu)上配套的計算機仿真軟件對搭建的機構(gòu)運動參數(shù)進行測試,掌握測試方法,提高動手實踐能力。在此基礎(chǔ)上,還可以增加空間機構(gòu)創(chuàng)意組合測試分析實驗。學(xué)生在解決生活中實際問題的同時,會大大增加其自信感和成就感,激發(fā)學(xué)生的熱情和興趣,營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。這類實驗的開設(shè),能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,對學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力有很大的提高。

(四)營造開放式實驗環(huán)境

機械原理課程是大學(xué)生接觸的與工程實際聯(lián)系最緊密的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,其教學(xué)內(nèi)容豐富且抽象,這對實驗教學(xué)提出了頗為嚴(yán)苛的要求。學(xué)生對機械的認(rèn)知完全借助于實驗室。就我校目前的機械原理實驗室而言,僅在開設(shè)實驗課時對學(xué)生開放,而且個別實驗設(shè)備出現(xiàn)了閑置的現(xiàn)狀。這就要求學(xué)校對實驗室的開放時間進行合理安排,每個工作日定期對實驗室進行開放,這樣可以保證有需求的學(xué)生能隨時接觸到實驗設(shè)備,為學(xué)生搭建一個良好的實驗環(huán)境。同時還可以提高實驗設(shè)備的有效利用程度,減少實驗設(shè)備的閑置時間,合理利用資源。開放性的實驗環(huán)境可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,給予學(xué)生更多自由發(fā)揮的空間,引導(dǎo)鼓勵學(xué)生參加機械類的學(xué)科競賽,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

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關(guān)鍵詞:機械原理;課程改革;教學(xué)手段;發(fā)展

基金資助:湖南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度青年專項資助課題(項目號:XJK013QGD010),2013年全省普通高校實踐教學(xué)建設(shè)項目“機械類專業(yè)校企合作人才培養(yǎng)基地”(項目號:湘教通[2013]295號)

由于近年來,《機械原理》課程教學(xué)時數(shù)不斷減少,且教學(xué)課程仍然沿用20世紀(jì)50年代建立的以機構(gòu)分析為主的舊教學(xué)體系,雖然這種體系曾經(jīng)對培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力起過重要的作用,但是隨著時代的進步和社會的發(fā)展,這種傳統(tǒng)的教學(xué)體系已不能滿足現(xiàn)代社會的要求[1]。因此我校進行了機械原理課程改革,更新教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)方法、引進先進教學(xué)手段,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和自覺創(chuàng)新能力。

1、教學(xué)內(nèi)容的改革

機械原理教學(xué)內(nèi)容改革的原則首先是在進行傳統(tǒng)的、經(jīng)典的機構(gòu)設(shè)計與分析理論和方法進行系統(tǒng)的講授時要做到取其精華去其糟粕,并將重點突出實踐應(yīng)用。如重點講授對機械機構(gòu)結(jié)構(gòu)的分析、機構(gòu)運動分析和諸如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等一系列常用機構(gòu)的設(shè)計理論與設(shè)計方法,而在課程所要求對力的分析和機械的平衡中所用的基本理論,就只需直接引用,將重點放在如何運用這些理論來解決機械原理課程中的問題。因為在學(xué)生已修的力學(xué)課程中已經(jīng)做了重點的講授[2]。然后,還要做到緊跟機械發(fā)展的腳步,盡力讓學(xué)生能即時了解機械原理機構(gòu)設(shè)計的新理論、新方法以及學(xué)科發(fā)展的前沿的內(nèi)容,使學(xué)生的視野和知識面得到最大的擴展,從而達(dá)到樹立學(xué)生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)不斷學(xué)習(xí)新方法來解決問題的能力。

2、教學(xué)方法的改革

過去我們學(xué)生的機械原理課程設(shè)計一直是由教師指定的一個特定的題目,沒有做到多樣化,整個設(shè)計內(nèi)容綜合了機械原理的所有主要原理和知識。學(xué)生處于被動接受的狀態(tài),能進行自主設(shè)計和內(nèi)容的部分非常少,無法提高學(xué)生自覺創(chuàng)新能力,不利于學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。因此我們將機械原理的課程設(shè)計的重點放在自主設(shè)計和內(nèi)容的創(chuàng)新上后,要求著重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生機構(gòu)方案構(gòu)思的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用和實際動手的能力,力爭通過這樣的課程設(shè)計初步培養(yǎng)使學(xué)生具有一定的工程素質(zhì)和實踐能力。為此,我們從課程設(shè)計選題、方案內(nèi)容構(gòu)思等方面都做了許多方面的改變。要達(dá)到體現(xiàn)自主設(shè)計和創(chuàng)新的目的,選題非常重要,它直接關(guān)系到設(shè)計和創(chuàng)新性,同時如何選題本身也是一個發(fā)現(xiàn)問題和解決的過程,學(xué)生自主選題本身就是學(xué)生創(chuàng)新的體現(xiàn)。如果按照過去的模式,則無疑浪費了對一次學(xué)生創(chuàng)造性獨立選題能力的訓(xùn)練,也使學(xué)生失去了發(fā)揮主觀能動性的機會[3]。大多數(shù)學(xué)生受應(yīng)試教育的影響,普遍存在一些問題,如具有依賴性,缺少自主發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力,因此對自主選題往往不知從何處入手。根據(jù)這一實際情況,鼓勵學(xué)生多出去觀察實物和分析周圍事物和通過自身去獲取信息。例如查閱資料、觀看機械模型、到學(xué)校工廠實地考察、或到附近機械廠實習(xí)等等。又如有的學(xué)生決定設(shè)計“機械手”機構(gòu),在查閱大量資料的基礎(chǔ)上,又到一些具有高自動化的工廠去實地參觀,去直觀的感受和測量第一手?jǐn)?shù)據(jù),由此作出了非常不錯的課程設(shè)計。通過對自主選題和內(nèi)容的新要求。學(xué)生完成課程設(shè)計后會發(fā)現(xiàn)自身各方面的能里都有了不同程度的提高。如創(chuàng)新能力、實際動手能力、獲取數(shù)據(jù)的能力、計算分析能力、獨立解決問題的能力,還完成了機械專業(yè)知識的綜合和整合,讓學(xué)生初步建立起工程意識,極大的滿足學(xué)生的求知欲望和體現(xiàn)自身創(chuàng)新性的要求。

3、教學(xué)手段的改革

采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率,采用多媒體教學(xué)儀可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解程度,而且也省去了教師許多板書時問,增加課堂教學(xué)的信息量,提高了課堂教學(xué)的質(zhì)量。[3]基于此筆者學(xué)校著手建立了多媒體的專用教室,并且配備了多媒體投影系統(tǒng)和相關(guān)的電教設(shè)備,編制和購買了相應(yīng)的一系列教學(xué)軟件。因此在“機械原理”的課堂教學(xué)中,老師們可以采用直觀教學(xué)、電化教學(xué)和計算機輔助教學(xué)等現(xiàn)代化教學(xué)手段,比如利用機構(gòu)運動的動態(tài)模擬和三維動畫演示,直觀形象地展示課常教學(xué)的內(nèi)容。極大提高學(xué)生的感性認(rèn)識,使學(xué)生易于且樂于接受課堂的教學(xué)內(nèi)容。從而達(dá)到提高課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率的目的。

4、結(jié)語

機械原理課程改革對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和工程素質(zhì)的提高具有重要的意義。本次課程改革,不僅對課堂的教學(xué)內(nèi)容進行改革、教學(xué)方法和教學(xué)手段進行改革。通過課程改革對學(xué)生的機械專業(yè)素養(yǎng)及創(chuàng)新能力有了大幅提高。再輔以課堂教學(xué)內(nèi)容與實踐相結(jié)合,又加強了實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革。改變過去高等教育中重知識輕能力、重專業(yè)輕素質(zhì)、重科學(xué)輕工程的思想具有非常重要的意義。對于學(xué)生成為高綜合素質(zhì)的機械專業(yè)人才有重要的意義。

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關(guān)鍵詞:中職;機械基礎(chǔ);興趣;教學(xué)方法

當(dāng)前,社會對中職學(xué)校的畢業(yè)生有著很大的需求,而中職的機械基礎(chǔ)課程培養(yǎng)的學(xué)生更深受企業(yè)的青睞。中職機械基礎(chǔ)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ),為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)其他相關(guān)專業(yè)課程發(fā)揮基礎(chǔ)性作用。機械基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容具有一定的理論性和較強的實用性,是促進學(xué)生機械實際運用能力,加強學(xué)生的工程意識的重要途徑。然而由于機械課程內(nèi)容比較抽象,又具有極強的操作性,課程章節(jié)連接不緊密。同時,中職生缺乏機械加工及傳動的實踐經(jīng)驗,與教師配合還很困難。因此,機械基礎(chǔ)教學(xué)就必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方法,不能僅僅依靠教師的講授,而要讓學(xué)生參與到教學(xué)和實踐過程中,以創(chuàng)新的教學(xué)方法進行教學(xué)實踐。我校對《機械基礎(chǔ)》進行了一系列教研教改探索,經(jīng)過實踐,取得了一定的效果。

“興趣是最好的老師”,心理學(xué)家研究表明:人們對自己感興趣的事物總是力求探索它,認(rèn)識它;興趣是一個人力求認(rèn)識并趨向某種事物特有的意向,是個體主觀能動性的一種體現(xiàn)。所以,產(chǎn)生興趣是學(xué)好本課程的關(guān)鍵。只有在興趣的驅(qū)動下,學(xué)生才會自主學(xué)習(xí),學(xué)生好學(xué)比教師好教更有效果。為培養(yǎng)學(xué)生的興趣,產(chǎn)生更好的教學(xué)效果,我們從以下幾個方面作了教學(xué)改革和嘗試。

一、多媒體案例教學(xué)

當(dāng)前,由于信息技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于學(xué)校的教學(xué)中。特別是機械類課程,通過多媒體的教學(xué)能夠改善教學(xué)環(huán)境,提高以學(xué)生為主體的教學(xué)的實現(xiàn),通過直觀、形象的教學(xué)圖片視頻等,增強學(xué)生的理解力。中職機械基礎(chǔ)課程中的機械機構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,客觀上應(yīng)有動態(tài)的演示。例如教學(xué)平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)時,最佳的教學(xué)就是應(yīng)用多媒體教學(xué)課件,把曲柄搖桿機構(gòu)的急回特性、死點位置,在凸輪機構(gòu)中從動件的運動規(guī)律進行直觀、生動的演示。教師應(yīng)選取具體案例并接近生活進行講授,如縫紉機、內(nèi)燃機、搖頭風(fēng)扇、汽車雨刷、飲水機等案例,促進學(xué)生對平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)應(yīng)用到機器上的理解。因此,教師應(yīng)采用多媒體案例教學(xué)方法擴大學(xué)生的空間想象和抽象思維。

二、模型教學(xué)

如果課程內(nèi)容較復(fù)雜,我們就先以簡單的模型導(dǎo)入,讓學(xué)生首先通過有動感、有顏色和形象逼真的模型來直觀認(rèn)識所述內(nèi)容,從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。有了感性認(rèn)識,就降低學(xué)生認(rèn)識難度。如縫紉機、汽車前窗刮雨器、公交車門的啟閉、拖拉機自動卸料等都是平面四桿機構(gòu),電影放映機的卷片機構(gòu)屬于槽輪機構(gòu)這一間歇運動機構(gòu);如果直接讓學(xué)生觀察實物,不少學(xué)生會因找不到頭緒浪費一定的時間,而簡單直觀的模型則讓學(xué)生一眼就可以看出其工作過程,了解其工作原理。

三、實地參觀教學(xué)

實地參觀教學(xué)可以使學(xué)生接觸實際事物,使教學(xué)活動和生產(chǎn)實際緊密地聯(lián)系起來,增強學(xué)生感性認(rèn)識,加深對教材理論知識的理解。在《機械基礎(chǔ)》教學(xué)中,第七章內(nèi)容為機械傳動。當(dāng)學(xué)習(xí)鏈傳動時,我就帶學(xué)生到車棚,讓學(xué)生觀察自行車摩托車鏈傳動情況;當(dāng)學(xué)習(xí)帶傳動、齒輪傳動時,就把學(xué)生帶到學(xué)校車間,讓學(xué)生觀察普通車床中帶傳動齒輪傳動情況。當(dāng)學(xué)習(xí)輪系、變速機構(gòu)時,就讓學(xué)生觀察車床上的相關(guān)結(jié)構(gòu),使抽象的內(nèi)容變得具體、有形、簡單,學(xué)生不會因為無從想起而對這門學(xué)科產(chǎn)生厭惡心理,更有利于學(xué)生掌握。在學(xué)完曲柄搖桿機構(gòu)后,組織學(xué)生到學(xué)校實訓(xùn)車間或工廠企業(yè)參觀,認(rèn)真觀察牛頭刨床、往復(fù)式運輸機和插床等設(shè)備的工作原理。讓學(xué)生觀察牛頭刨床的進給動作,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)進刀時慢,退刀時快,更進一步了解曲柄搖桿機構(gòu)的急回特性。再如在講授完凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)、離合器、聯(lián)軸器和制動器之后,請工人師傅給予現(xiàn)場操作。任課教師邊參觀邊講解,這樣就會使學(xué)生對所學(xué)知識有了更深的印象。同時參觀教學(xué)法還能使學(xué)生受到愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞等良好的職業(yè)道德教育,可謂是一舉多得。

四、實踐教學(xué)

本課程不但有較強的理論性,而且與工程實際結(jié)合緊密,注重實踐性教學(xué)是學(xué)生學(xué)好這課程的重要環(huán)節(jié)之一。在介紹螺旋傳動中差動螺旋傳動時,同學(xué)們對其工作過程不太清楚,我們又介紹了差動螺旋傳動的一個應(yīng)用實例-千分尺。千分尺是機械專業(yè)學(xué)生技能訓(xùn)練時常用的一種量具,可是由于差動螺旋傳動工作原理理解不透徹,所以千分尺的工作過程也不明白。于是我們就設(shè)計了這樣一個項目任務(wù),每小組自制一把簡易的千分尺。讓中職生來設(shè)計制作這么一種精密的量具,對大家來說可是一個不小的挑戰(zhàn),但同學(xué)們的熱情很高,馬上動手準(zhǔn)備起來。首先是觀察千分尺的形狀,四處研究請教差動螺旋傳動工作過程,接下來是準(zhǔn)備材料,一個有兩段螺紋的螺桿,兩個螺母(一個做為固定螺母,一個做為活動螺母)。項目任務(wù)的結(jié)果是:同學(xué)做的千分尺各式各樣,雖然不怎么美觀,更談不上精密,但同學(xué)們已完全掌握了差動螺旋傳動工作過程,同時也已能熟練使用千分尺了。

職業(yè)教育的重要環(huán)節(jié)之一就是要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和操作基本技能。我們通過實踐性教學(xué)來促進理論教學(xué),提高了學(xué)生獨立分析能力、綜合應(yīng)用能力及動手能力,又為今后從事的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

通過對中職學(xué)校機械基礎(chǔ)教學(xué)的分析,教師應(yīng)根據(jù)不同章節(jié)的內(nèi)容采用多種不同的教學(xué)方法。將機械理論與機械的實際應(yīng)用相結(jié)合,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。促使學(xué)生加深對機械原理的理解。教師還應(yīng)根據(jù)企業(yè)的需求、學(xué)生的實際情況,不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,將機械基礎(chǔ)課的教學(xué)教出成效。為學(xué)生今后的專業(yè)成長和發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

參考文獻:

[1]《機械基礎(chǔ)》李世維主編.高等教育出版社2000

[2]《機械設(shè)計基礎(chǔ)》黃森彬主編.北京:機械工業(yè)出版社,2001

[3]李文靜.《機械基礎(chǔ)》課直觀教學(xué)的新嘗試[J].河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2001.

篇7

一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機械原理課程教學(xué)體系的建立

目前,國內(nèi)外高校都十分注重培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新和實踐能力,德州學(xué)院結(jié)合機械原理的精品課程建設(shè),以培養(yǎng)和發(fā)展機械類本科生的綜合素質(zhì)和實踐動手能力為目標(biāo),以創(chuàng)新教育為重點,以“激發(fā)創(chuàng)新興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,引導(dǎo)自主實踐,重在創(chuàng)新過程”為原則,對機械原理課程進行了全面的建設(shè)。機械原理課程建設(shè)總體框架如圖1所示。

二、通過理論教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維

1.改革理論教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和思維隨著企業(yè)對機械工程技術(shù)人員的設(shè)計、創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)能力越來越重視,機械原理教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該隨之進行改革。以機構(gòu)設(shè)計為核心構(gòu)建課程體系和組織教學(xué)內(nèi)容,加強對連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用特點的介紹,全面、系統(tǒng)地講授各機構(gòu)的運動、動力性能。對與理論力學(xué)重復(fù)的部分如平面機構(gòu)運動分析、力分析、剛性轉(zhuǎn)子平衡可適當(dāng)減少課時,簡單介紹。在教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)增加一些日常生活中的實例和工程機械的結(jié)構(gòu)實例。講授機構(gòu)時先以生活中的應(yīng)用實例導(dǎo)入,再以各種機加工機床的結(jié)構(gòu)作為實際工程機械實例深入學(xué)習(xí)。如講解連桿機構(gòu)時,先以常見的推拉門窗、太陽傘等生活實例應(yīng)用引入,然后進一步介紹在牛頭刨床的傳動機構(gòu)。而這些機床的結(jié)構(gòu)中如牛頭刨床中包含了機械中的連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等,使學(xué)生能夠?qū)⒏行哉J(rèn)識和理論知識結(jié)合起來,提高學(xué)生對機構(gòu)有了直觀的認(rèn)識。同時在講授各個機構(gòu)時應(yīng)將其彼此聯(lián)系起來,如介紹凸輪機構(gòu)的工作原理時,可以提問學(xué)生前面所學(xué)機構(gòu)中哪些機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)主動件勻速轉(zhuǎn)動從動件移動,學(xué)生就會能夠?qū)⑦B桿機構(gòu)中的曲柄滑塊機構(gòu)聯(lián)想起來,然后可以進一步聯(lián)想起凸輪機構(gòu)高副低代后就是連桿機構(gòu)。接著讓學(xué)生將自己所知道的凸輪機構(gòu)和兩機構(gòu)聯(lián)合使用的應(yīng)用實例舉出一二。這樣將前后所學(xué)內(nèi)容連貫在一起,融合貫通起來,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。

2.改革理論教學(xué)方法和手段,強化學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,增加課堂授課的信息量;在對教學(xué)內(nèi)容進行深入研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合機械原理的教學(xué)內(nèi)容建立以圖片、動畫、錄像資料為主的素材庫。對各個機構(gòu)的運動、分析及應(yīng)用采用三維動畫演示,運用其形象、直觀、生動的特點,創(chuàng)造生動逼真的教學(xué)環(huán)境,優(yōu)化課堂教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和素質(zhì)。而學(xué)生在學(xué)習(xí)機械原理以前已經(jīng)進行三維實體軟件的學(xué)習(xí),大部分三維動畫是由學(xué)生獨立完成的。這樣將三維實體軟件的應(yīng)用與專業(yè)理論學(xué)習(xí)結(jié)合起來,不但使吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更培養(yǎng)了學(xué)生利用先進軟件工具解決具體工程問題的能力。學(xué)生拓寬了思路,進一步提高了創(chuàng)新意識。同時,在德州學(xué)院的教學(xué)網(wǎng)中建設(shè)了機械原理課程教學(xué)網(wǎng)站,并被學(xué)院評為優(yōu)秀網(wǎng)站。網(wǎng)站內(nèi)容包含教學(xué)課件、習(xí)題解答、在線復(fù)習(xí)、實驗指導(dǎo)、學(xué)生創(chuàng)新實例、師生互動平臺等內(nèi)容。教師可以通過課程網(wǎng)站對學(xué)生進行答疑,增強了教師與學(xué)生學(xué)習(xí)的互動性。同時教學(xué)網(wǎng)站給學(xué)生提供一個自學(xué)的平臺,學(xué)生可根據(jù)個人興趣進行自主性學(xué)習(xí),從而有效地化解理論課時少的矛盾。

三、通過實踐教學(xué)模塊提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

1.設(shè)計合理的課后大作業(yè),有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新思維在教學(xué)過程中,除了精選的理論基礎(chǔ)作業(yè)外,可以適當(dāng)有針對性地布置課后大作業(yè),規(guī)定一段時間內(nèi)完成,利用課余時間分組進行評價。這些作業(yè)可以來源于實際生活,也可以來源于工程實際應(yīng)用。通過完成作業(yè)達(dá)到學(xué)生對《機械原理》知識的綜合應(yīng)用和提高。特別是學(xué)習(xí)到幾種常用機構(gòu)時,比如講到連桿機構(gòu)時,可以布置自動翻書架的設(shè)計、爬樓機器人機構(gòu)設(shè)計等題目讓學(xué)生任選其一進行設(shè)計,也可以讓學(xué)生自己設(shè)計題目進行設(shè)計。既提高了學(xué)生設(shè)計自主性和創(chuàng)新思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又使不同程度的學(xué)生都能有所收獲。

2.積極進行實驗教學(xué)改革,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力2010年的人才培養(yǎng)改革中,提高了機械原理實驗課時量,增加到了12學(xué)時。近幾年,學(xué)院加大了對機械專業(yè)實驗室的投入,增加了創(chuàng)新實驗設(shè)備的購進。目前可做機械原理課程實驗的有機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗室和機械創(chuàng)新實驗室。目前機械課程實驗教學(xué)中已由原來的以演示性、驗證性實驗為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃C合性和設(shè)計性實驗為主?,F(xiàn)在的實驗教學(xué)中除保留了機械原理的認(rèn)知實驗、機構(gòu)運動簡圖的繪制、齒輪齒廓范成原理實驗等基本實驗外,增加了平面機構(gòu)創(chuàng)意組合實驗、機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗、輪系創(chuàng)意組合實驗、慧魚創(chuàng)意組合實驗等實驗。規(guī)定了必修實驗的個數(shù)為5個,除此之外為選修實驗項目和學(xué)生自行設(shè)計實驗。為了提高學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力,我們將機械創(chuàng)新實驗室對外開放,學(xué)生可以根據(jù)自己的實驗設(shè)想和具體方案,用現(xiàn)有的儀器設(shè)備,利用業(yè)余時間去實驗室將自己的實驗設(shè)計構(gòu)思進行驗證。整個過程都是由學(xué)生親力親為,不但提高了學(xué)生對各種儀器的綜合操作技能,同時也加強了他們獨立思考、分析解決問題的能力和創(chuàng)新精神。

篇8

關(guān)鍵詞:獨立學(xué)院;機械原理;教學(xué)改革;創(chuàng)新能力

中圖分類號:K826.16文獻標(biāo)識碼:A

0前言

就目前而言,獨立學(xué)院的的培養(yǎng)目標(biāo)大都定位于應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng),人才的培養(yǎng)模式必須與人才培養(yǎng)的目標(biāo)相適應(yīng)。應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式,除了包括理論課程體系和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置外,更重要的在于課程的優(yōu)化,從而達(dá)到應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的預(yù)設(shè)目標(biāo)。目前,獨立學(xué)院學(xué)生有上課遲到、曠課,除了學(xué)生自身的原因,還存在課堂教學(xué)不能滿足學(xué)生發(fā)展需要這個主要矛盾。

1教學(xué)內(nèi)容的改革

目前,《機械原理》的教材偏向于對現(xiàn)有的各種工程機構(gòu)的分析,為了提高學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力,在課時不變的情況下(48學(xué)時),必須對教學(xué)內(nèi)容做相應(yīng)的調(diào)整。

獨立學(xué)院有必要聯(lián)合編寫特色教材。首先對理論力學(xué)中重復(fù)的內(nèi)容進行刪減。獨立學(xué)院教師在教學(xué)過程中可以根據(jù)自己院校的特點在內(nèi)容的選擇上,有所側(cè)重,有所選擇。近些年來,隨著機械原理教學(xué)改革的深入和課程體系的調(diào)整,面對獨立院校學(xué)生的現(xiàn)狀,如何使學(xué)生在較短的時間內(nèi)掌握好基本內(nèi)容,并具有機械設(shè)計意識和提出問題、分析問題及解決問題的能力,需要我們?nèi)フJ(rèn)真思考、勇于探索和敢于嘗試。其次,同學(xué)們對現(xiàn)實生活中的工程機械非常感興趣,對理論性很強的知識則學(xué)習(xí)積極性下降很多,先看實驗錄像,再通過實驗錄像來分析原理,最后總結(jié)知識要點及其重要性,從而收到良好的教學(xué)效果。

2教學(xué)方法的改革

2.1教學(xué)手段的靈活化

要將計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代實驗技術(shù)相結(jié)合,靈活應(yīng)用。我院機械系的學(xué)生大一開始學(xué)習(xí)CAD平面設(shè)計軟件,大二開始學(xué)習(xí)solidworks軟件。學(xué)生有了軟件和設(shè)計概念的基礎(chǔ),在上《機械原理》課程時,可以將三維軟件引入《機械原理》課程教學(xué)改革的方法,通過將三維引入課堂教學(xué),把枯燥的機械專業(yè)理論轉(zhuǎn)化為直觀動態(tài)的仿真模擬,讓學(xué)生獲得直觀感性認(rèn)識,提高學(xué)習(xí)興趣,也提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

2.2教學(xué)場所的多樣化

教學(xué)場所作為教學(xué)手段應(yīng)用的環(huán)境,不必總是拘泥于教室。實驗室和學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)的工廠都是良好的現(xiàn)場教學(xué)手段,讓學(xué)生走出課堂、步入工程現(xiàn)場,讓理論聯(lián)系實際。

3創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新來自觀察,來自實踐,可以有計劃地設(shè)置主體(例如機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、慧魚大賽),引導(dǎo)學(xué)生的課外科技創(chuàng)新活動。我們的目的在于通過這一主體活動,引導(dǎo)更多的學(xué)生進行應(yīng)用型學(xué)習(xí)。我校新引進了慧魚的一系列產(chǎn)品,目的在于讓學(xué)生在拼裝各種模型的過程中,不斷思索不斷創(chuàng)新。

4考核方法的改革

為了更好的落實本專業(yè) “一線工程師” 的人才培養(yǎng)目標(biāo), 所以提高學(xué)生的動手能力勢在必行。在考核方式上,根據(jù)我校實際情況, 在40分的平時成績中, 改變過去以點名和教師對學(xué)生的大概印象來評分的模式。即:出勤考核占10分,回答問題和作業(yè)占10分,實驗占20分。 實驗包括操作和撰寫實驗報告, 操作增加了學(xué)生的動手能力, 撰寫實驗報告對培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力、 熟悉和深化某一專業(yè)知識點大有益處, 同時對于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)的提高作用明顯。

5結(jié)語

只有將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等教學(xué)改革應(yīng)用到《機械原理》中,才能更好地為教學(xué)服務(wù),才能顯著提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻:

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關(guān)鍵詞:機械設(shè)計基礎(chǔ) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 教學(xué)手段 課程改革

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是機械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課,它的教學(xué)直接影響到學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。隨著高職教育的不斷發(fā)展,客觀上要求我們?nèi)ネ晟坪蛣?chuàng)新,加快高職《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程改革,以滿足人才培養(yǎng)的需要。

一、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程存在的問題

1.培養(yǎng)目標(biāo)不明確

對于高職學(xué)生而言,將來所從事的職業(yè)大多是面向生產(chǎn)第一線。所以,學(xué)生應(yīng)具有解決生產(chǎn)實際問題并在實際工作中應(yīng)用的能力,而不需要像本科生那樣,重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和綜合設(shè)計能力。因此,在教學(xué)中應(yīng)加強學(xué)生對工程實際中常用機構(gòu)、零件等知識的學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)的拆裝等動手能力的培養(yǎng)。

2.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整

課程所選用的教材普遍存在內(nèi)容不符合“必須與夠用”的原則,高等職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)的是高級技術(shù)應(yīng)用型人才,必須要求實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的課時數(shù)高于理論教學(xué)課時數(shù)。

3.教學(xué)方法、手段需進一步改進

由于教學(xué)內(nèi)容較多,學(xué)時有限,教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學(xué)習(xí)內(nèi)容。教師處于主動,學(xué)生處于被動,所以不利于調(diào)動學(xué)生的積極性以及培養(yǎng)他們的獨立思考問題、獨立解決問題的能力。我們的學(xué)生沒有實際工作經(jīng)驗,對機械的了解只限于生活中接觸的范圍。雖然傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)實現(xiàn)了并重,但是這些手段還不足以使學(xué)生真正地了解現(xiàn)實的工程實踐以及具有較強的感性認(rèn)識,對學(xué)生工程意識的培養(yǎng)還存在一定的不足。

4.考核方式單一,不能突出能力培養(yǎng)

期末考試成績定終身是沿用至今的成績評定制度。然而,它并不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和實際水平,有的學(xué)生平時不學(xué)習(xí),靠考前突擊,仍然可以通過考試。因此,這種成績評定制度不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也不利于知識的理解和掌握。

二、課程改革的基本思路

在教學(xué)理念上,強調(diào)“理論聯(lián)系實際”“理論為實踐教學(xué)服務(wù)”,內(nèi)容上以“必須、夠用”為度。《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革應(yīng)緊緊圍繞著以學(xué)生為主體,以能力培養(yǎng)為中心,以專業(yè)必備要求為知識基本點,加強實踐教學(xué)。以現(xiàn)代教育技術(shù)為手段,優(yōu)化課程體系,改革教學(xué)和考試方式、方法,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力和為專業(yè)教學(xué)服務(wù)為目標(biāo),建立全新的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)體系。

三、課程內(nèi)容改革與實踐

1.培養(yǎng)目標(biāo)定位、修訂教學(xué)大綱

根據(jù)專業(yè)定位對原有教學(xué)大綱進行了全面修訂,重新組織和完善了課程教學(xué)內(nèi)容。課程目標(biāo)為“掌握機械設(shè)計中常用機構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計方法,具備通用機械正確使用、維護及分析常見故障的能力”。

2.建立全新課程內(nèi)容體系

新的課程教學(xué)內(nèi)容,選擇牛頭刨床和帶式輸送機這兩個典型的設(shè)備為載體,把有關(guān)常用機構(gòu)和通用零件的內(nèi)容融合在載體分析中。將力學(xué)中的扭轉(zhuǎn)、彎曲強度計算與軸的設(shè)計結(jié)合,將剪切和擠壓強度計算結(jié)合在螺栓聯(lián)接、鍵聯(lián)接當(dāng)中,以利于學(xué)生將力學(xué)的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,避免學(xué)生對枯燥的純理論學(xué)習(xí)可能產(chǎn)生的厭倦心理。

四、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門理論性和實踐性都很強的課程,學(xué)生沒有實際工作經(jīng)歷,缺乏與此有關(guān)的感性認(rèn)識。因此,教師應(yīng)充分利用多種教學(xué)手段,將課程生動、直觀、輕松地呈現(xiàn)給學(xué)生。教學(xué)方法、教學(xué)手段如下:

1.現(xiàn)場教學(xué)

以牛頭刨床這個典型的機械加工設(shè)備為載體進行現(xiàn)場教學(xué),介紹機器的組成和工作原理,以此訓(xùn)練學(xué)生分析機械系統(tǒng)的的能力。

2.案例教學(xué)法

在進行常用機構(gòu)的教學(xué)時,以牛頭刨床的機構(gòu)分析為總?cè)蝿?wù),再將其分解為機器的認(rèn)知、平面機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、平面連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、間歇機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析等子任務(wù),以此貫穿常用機構(gòu)部分的內(nèi)容。每一部分教師均先從牛頭刨床中引出問題,再介紹相關(guān)機構(gòu),最后舉例討論。

3.任務(wù)驅(qū)動法

在通用零件部分教學(xué)時,以帶式輸送機傳動裝置的設(shè)計為總?cè)蝿?wù),再將其分解為電動機選擇、帶傳動件設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計、聯(lián)接設(shè)計、軸的構(gòu)設(shè)計、軸承設(shè)計等子任務(wù),以此貫穿通用零件部分的內(nèi)容。每一部分教師均先從設(shè)計任務(wù)中引出問題,再介紹相關(guān)零件設(shè)計的理論和方法,最后舉例討論。設(shè)計任務(wù)就是學(xué)生的作業(yè),學(xué)生邊學(xué)邊練,課程結(jié)束時完成其主要的設(shè)計計算。

4.采用實驗室一體化教學(xué)

將課安排在機械原理實訓(xùn)室進行,采取多媒體課件講解、模型演示和實驗操作相結(jié)合的方法,充分利用教學(xué)資源,提高教學(xué)效果。

5.增設(shè)實驗、實訓(xùn)項目,提高學(xué)生的實踐及動手能力

在機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗這個重要的實踐環(huán)節(jié),加強學(xué)生對機構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)和機械設(shè)計等工程實踐知識和對儀器設(shè)備的動手操作、機械結(jié)構(gòu)的裝拆等實際動手能力的培養(yǎng),是對理論課程教學(xué)不足很好的補充和完善。保留了《軸系結(jié)構(gòu)測繪》和《減速器結(jié)構(gòu)裝拆實驗》。增設(shè)了《齒輪范成原理》是為了驗證“范成法加工齒輪的原理以及齒輪加工中的根切現(xiàn)象”;《帶傳動實驗》是為了驗證理論課教學(xué)中的“帶的彈性滑動及帶傳動的效率變化情況”?!遁S系結(jié)構(gòu)設(shè)計》實驗,學(xué)生根據(jù)所提供的原始條件(如齒輪傳動類型、齒輪圓周速度、蝸桿跨度等),自行選擇合適的零件(如軸承、軸承蓋、密封件、軸套類型),按照軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路進行模擬設(shè)計或裝配。

通過建立開放式的機構(gòu)、零件陳列室和機械裝拆實驗室,使學(xué)生有更多的自主時間來安排學(xué)習(xí),以期發(fā)揮學(xué)生在實驗教學(xué)中的積極性與主動性,從而加強學(xué)生對機構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)等工程實踐知識和對儀器設(shè)備的動手操作、機械結(jié)構(gòu)的裝拆等實際動手能力的培養(yǎng),確保對理論課程教學(xué)不足的補充和完善。

五、采用靈活多樣的考試方式, 提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力

在考試方法上采用開卷與閉卷相結(jié)合,筆試、口試與討論相結(jié)合,以增強考試內(nèi)容的綜合性與靈活應(yīng)用性,突出對能力的考核。

綜上所述,根據(jù)高職教育的特殊性,機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)瞄準(zhǔn)市場對人才的需求目標(biāo),不斷地改革教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等環(huán)節(jié),從實用出發(fā)就能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們學(xué)有所得、學(xué)有所長,能更好地為后續(xù)課程打下良好基礎(chǔ),機械設(shè)計課程改革需要我們不斷地在實踐中創(chuàng)新、總結(jié)和完善。

參考文獻:

[1]郭攀成.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容和改革與實踐[J].中國電力教育,2009,(4).

篇10

關(guān)鍵詞: 應(yīng)用型 機械原理 CDIO工程理念 教學(xué)改革

一、機械原理在應(yīng)用型本科中的重要性

隨著高等教育的普及化,對高層次應(yīng)用型人才需要逐漸增加,應(yīng)用型本科教育對于滿足中國經(jīng)濟社會發(fā)展起到積極的促進作用。應(yīng)用型本科重在“應(yīng)用”二字,在人才培養(yǎng)模式上,應(yīng)用型本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo),以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線,涉及學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案,以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程體系,重視學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),為生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線培養(yǎng)具有深厚學(xué)科基礎(chǔ)理論和較強職業(yè)能力的高級應(yīng)用型人才。

《機械原理》是應(yīng)用型本科院校機械專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,機械原理是許多機械產(chǎn)品和現(xiàn)代技術(shù)裝備的基礎(chǔ)和技術(shù)的核心。本課程主要研究機構(gòu)組成原理、機構(gòu)運動學(xué)及機器動力學(xué)等,通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握機構(gòu)學(xué)和機器動力學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能,并初步具有機構(gòu)分析和設(shè)計機構(gòu)的能力。掌握機械原理的相關(guān)知識不僅對培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和綜合能力具有重要作用,而且在整個機械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)中占據(jù)重要地位。

二、傳統(tǒng)概念的機械原理教學(xué)的不足之處

機械原理課程來源很早,并且教學(xué)方法在逐漸完善,但是傳統(tǒng)意義上的機械原理教學(xué)具有不足之處[1]。

1.課程設(shè)計題目陳舊

當(dāng)前很多高?!皺C械原理課程設(shè)計”選題主要是對減速器、螺旋千斤頂裝置進行設(shè)計和靜力分析,并在此基礎(chǔ)上確定校核計算和繪制圖紙。無論是用手工繪制圖紙還是CAD軟件繪制圖紙,設(shè)計中都要無數(shù)遍地查詢設(shè)計手冊,過于側(cè)重理論,偏重以往的圖表公式,往往參考上一屆的學(xué)生設(shè)計結(jié)果,對設(shè)計過程和結(jié)果一知半解,學(xué)生稱之為“瞎抄”,這種模式是傳統(tǒng)的高等教育人才培養(yǎng)模式,在歷史上曾發(fā)揮過重要作用。但是,隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級,對應(yīng)用型人才需求越來越多,同時實際要求也越來越高。一些弊端隨之凸顯,設(shè)計過程與工程實踐完全脫節(jié),設(shè)計的產(chǎn)品沒有考慮如何加工和安裝,學(xué)生在設(shè)計過程中僅是被動地接受知識,無法真正培養(yǎng)工程應(yīng)用能力,對工程意識的建立、工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)等都有不利影響。

2.設(shè)計方法一成不變。

機械原理作業(yè)和課程設(shè)計主要采用查詢機械手冊選型,采用手工計算校核相結(jié)合的方法。這曾經(jīng)是機械設(shè)計的主流方法,在最初起到了很重要的作用。但是這樣的設(shè)計方法帶來了一些弊端,設(shè)計過程過于緩慢、枯燥,完全不能滿足快速發(fā)展的社會需求。

3.題目統(tǒng)一,沒有差別。

高等教育的普及化對高校開放了大門,學(xué)生數(shù)量增多,但是獨生子女成為高校學(xué)生的主流,學(xué)生個體差異很大。這些差異包括性格,對基礎(chǔ)知識和社會知識的掌握。傳統(tǒng)教學(xué)普及式的教育必然安排一樣的作業(yè)和練習(xí)。作業(yè)和課程設(shè)計全班甚至全年級共做一個題目,事實上學(xué)生沒有自己完成,本身的惰性認(rèn)為別人做出了,自己也能做出,就不用再做了,興趣缺失成為高校學(xué)生普遍現(xiàn)象[2],更不要提培養(yǎng)創(chuàng)新能力了。

4.輕實踐,重理論。

教材是成熟的技術(shù),一些高校還采用很久以前的教材,這些教材有很多經(jīng)典的知識,但對于機構(gòu)的講解,學(xué)生從書本上見到的只是直線和圓組成的機構(gòu)簡圖,對于現(xiàn)實生活的機械產(chǎn)品難有感性認(rèn)識。缺乏總體設(shè)計理論,不能夠把不同的機構(gòu)有效地組織成新的機構(gòu)。

由于存在以上問題,使得本來是應(yīng)用型強大、思維靈活發(fā)散的機械原理教學(xué),變成只講理論,不懂實物的說教,教學(xué)過程枯燥,學(xué)習(xí)目標(biāo)不確定,學(xué)習(xí)激情減退,教學(xué)質(zhì)量下降的填鴨式教學(xué),對培養(yǎng)適合工程需要的應(yīng)用型人才是不合適的。這就要求改變機械原理的教學(xué)方法,把CDIO工程理念應(yīng)用到機械原理的教學(xué)中顯得很有必要。

三、基于CDIO工程理念的機械原理教學(xué)改革實踐

CDIO(Conceive構(gòu)思—Design設(shè)計—Implement實施—Operate運作)是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生主動實踐的方式學(xué)習(xí)工程,能培養(yǎng)學(xué)生的四大能力(即理論知識、個人素質(zhì)和發(fā)展能力、協(xié)作能力、工程—社會大系統(tǒng)適應(yīng)與調(diào)控能力)[3]。結(jié)合CDIO教學(xué)模式,不僅使學(xué)生對今后可能從事的職業(yè)及所需具備的相關(guān)技能有大致了解,而且有利于推動特色專業(yè)建設(shè),使專業(yè)特點更加鮮明[4]。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求,我們基于CDIO工程理念對機械原理課程的教學(xué)進行如下改革實踐。

1.變化作業(yè)和課程設(shè)計題目,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。

首先,課后作業(yè)體現(xiàn)以人為本,以學(xué)生為主的理念,一改以往全班同學(xué)布置一個題目的習(xí)慣。在生活和生產(chǎn)中提出題目,也鼓勵學(xué)生自選題目完成作業(yè)和課程設(shè)計,如打包機、自動升降臺、洗瓶機、自動門鎖、自動上水器等。這樣不僅擴大了題目的數(shù)量和類型,而且學(xué)生覺得有趣,能夠?qū)嶋H解決問題,從而提高了興趣,也給了學(xué)生自主安排進度、自己設(shè)計的空間,使他們學(xué)會了獨立思考、積極創(chuàng)新、相互協(xié)作。特別是在設(shè)計過程中,學(xué)生采用各種方式獲取相關(guān)的資料,經(jīng)常在圖書館和網(wǎng)上學(xué)習(xí)各種知識,并且相互討論,不僅增長了知識,而且提高了各方面的能力。然后對提出的各種方案進行評價,找出最佳方案,培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計的能力。

2.采用現(xiàn)代設(shè)計方法,提高設(shè)計的趣味性和快捷性。

提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是保證教學(xué)質(zhì)量提高的條件[5]。以往的課程設(shè)計和作業(yè)的檢查結(jié)果僅僅是幾張圖紙和設(shè)計報告,這樣設(shè)計的機構(gòu)或者機器能否在實際中應(yīng)用,取決于采用的模板的正確性的高低,所以學(xué)生設(shè)計的積極性不高。隨著計算機虛擬設(shè)計技術(shù)的發(fā)展,采用軟件進行機構(gòu)設(shè)計和虛擬裝配,并對機構(gòu)進行運動學(xué)仿真成了設(shè)計的發(fā)展方向,很多企業(yè)設(shè)計了相關(guān)軟件,而且學(xué)生學(xué)習(xí)計算機軟件的積極性很高,在作業(yè)和課程設(shè)計環(huán)節(jié),要求學(xué)生采用軟件設(shè)計、裝配和校核顯得很有必要。如對凸輪機構(gòu)進行設(shè)計時,傳統(tǒng)方法采用反轉(zhuǎn)法,需要學(xué)生具備掌握分度和截取線段的能力,由于累計誤差的存在,往往造成同一個題目會出現(xiàn)好幾種凸輪圖形,這樣既浪費了時間,又不能提高精度。采用企業(yè)開發(fā)的軟件進行設(shè)計時,僅僅輸入導(dǎo)程就可以生成凸輪形狀,既快捷又可以驗證學(xué)生平時的想法,有利于提高興趣。對裝配中的干涉問題,傳統(tǒng)方法是通過理論計算,任務(wù)量大,由于繪圖誤差而出現(xiàn)誤差,采用軟件(如Pro/E等)對機構(gòu)設(shè)計方案進行虛擬設(shè)計、裝配和運動學(xué)仿真,并快速驗證干涉性。軟件的虛擬功能的運用加快了機械設(shè)計的步伐,提高了驗證的速度和精確性。學(xué)生通過這樣的練習(xí)和鍛煉,不但提高了軟件設(shè)計的熟練程度,而且看到自己設(shè)計的成果的虛擬動畫,大大提高了成就感和學(xué)習(xí)興趣,出現(xiàn)了老師沒有想到的結(jié)果,強化了教學(xué)效果。

3.采用小組完成同一題目的方式,鍛煉學(xué)生的協(xié)調(diào)合作能力。

由于學(xué)生人數(shù)的增加、教學(xué)時間的安排和教學(xué)進度的要求,課程設(shè)計采用每人一個題目成了機械原理課程設(shè)計的軟肋,很容易造成學(xué)生大面積抄襲,既不利于學(xué)生能力的提高,又浪費了時間。采用一組完成一個題目的方式,每組設(shè)一個組長,負(fù)責(zé)安排設(shè)計進度和領(lǐng)導(dǎo)小組人員進行整體方案設(shè)計,每個小組成員負(fù)責(zé)其中一個環(huán)節(jié)的設(shè)計和校核。由于組長是大家選舉出來的,很有領(lǐng)導(dǎo)能力,有利于整個小組工作的開展。設(shè)計題目是學(xué)生自己選的,興趣較高,從心理上學(xué)生已經(jīng)把課程設(shè)計當(dāng)成了愉悅的工作,參與意識非常高,設(shè)計的積極性高。在有限的時間內(nèi)完成課程設(shè)計,小組成員能充分發(fā)揮特長,協(xié)調(diào)一致,相互探討,形成協(xié)助意識,增強團隊意識和責(zé)任感,有利于快速適應(yīng)未來的工作崗位。

4.擴展課外知識,提高實際應(yīng)用能力。

培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的就是為地方經(jīng)濟服務(wù)。在機械原理課程的講授過程中,以應(yīng)用型為主要目標(biāo),教材內(nèi)容具有滯后性,要培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)下的應(yīng)用型人才,就要結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣v解機械行業(yè)中所用到的機械原理的相關(guān)知識和機構(gòu)原理。基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體課堂教學(xué)是將多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于課堂教學(xué),實現(xiàn)教學(xué)過程的創(chuàng)新和優(yōu)化[6]。通過播放科技展覽的視頻和實地參加科技展覽的方式,讓學(xué)生接觸實際所采用的機構(gòu)知識。

四、結(jié)語

以應(yīng)用型為主的CDIO工程理念在機械原理教學(xué)實踐中,優(yōu)點明顯,能夠有效提高學(xué)生的工程能力和個人綜合能力。通過實踐,學(xué)生建立了工程理念,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,提高了團隊合作能力,很多學(xué)生已經(jīng)不再把《機械原理》課程的作業(yè)和課程設(shè)計看成負(fù)擔(dān),而是樂在其中。

參考文獻:

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[4]陸繼慶,徐慶.基于CDIO模式的“電子技術(shù)綜合設(shè)計”課程改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2011,33(5):22-23.