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技工院校机械设计基础课程整合初探

  • 投稿少林
  • 更新时间2015-09-18
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文/赵飞虹

摘?要:本文根据新形势下现代工业的日益发展需要及技工院校机械设计基础课程教学中的问题和经验,对机械设计基础课程整合的必要性、关键问题及对策作了探讨。

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关键词 :技工院校 机械设计基础 整合

随着新技术、新工艺的不断涌现,各专业的知识框架不断调整,以就业为导向的技工教育课程设置、教学内容、教学方法也将顺应潮流,进行不断的修整改革。机械设计基础是一门理论性、系统性较强的课程,又因涉及内容众多,设计繁复不能很好地被学生吸纳。基于此,笔者提出对该课程进行整合改革。

一、进行课程整合的必要性

1.课程整合是技工教育发展的需要

技工教育具有明确的导向性,即以学生就业为导向,以培养高技能人才为目标。它强调以能力为本位,重视学生实践动手能力的培养。现有大部分机械设计基础教材过于强调学科体系的完整性,注重学生设计、计算能力的培养,不符合当前技工院校学生整体素质偏低的基本学情;同时与工程力学的衔接不够好,一般院校两课独立设课,分开教学,不能很好地实现知识的融合,需要教师不断重复讲解,挤占了大量的课时。同时因为内容枯燥复杂,导致学生丧失学习兴趣,教学效果不佳。所以,将此等专业基础课进行合理的整合,是技工教育发展的必然趋势。

2.课程整合是行业发展的需要

随着现代工业的不断发展,机械设计中模块化趋势日益显现,标准件应用愈加广泛,使得技工院校机械设计基础的教学重点由设计向合理选用转变。同时,计算机辅助设计技术不断发展,进一步提升了机械设计项目的效率和质量,广泛为企业(行业)所采纳。为此,技工院校机械设计基础应适时进行课程整合,推陈出新,减少教育的滞后性,以期培育成果能被企业所接纳。

二、课程整合中的关键问题及对策

1.整合课程内容,建立更加科学合理的课程体系

“整合”不是简单的合并,而是通过某些方式彼此衔接,实现资源共享和协同工作,形成一个有价值有效率的整理。可见要求整合后的机械设计基础课程内容上更符合技工院校的整体学情,更贴近现代生产实际。具体做法有如下几方面。

其一,选取内容上推陈出新,去除传统教材中现实生活中已淘汰的或不适用的内容,增加新技术、新方法。如去除传统老旧过时的机械分析与设计内容,增加计算机辅助设计和运动分析。

其二,针对技工院校学生自身学习特点,压缩传统和叙述性内容,减少理论性较强内容的公式推导、理论计算,突出应用性和实用性,不过分强调知识的系统性和完整性。如弱化材料力学中强度、刚度等的计算,将一些专业理论知识有机地融入到实验、实践环节中,真正做到因材施教,为学生减负。

其三,内容整合,将机械设计基础与工程力学课程中的知识点揉为一个整体,进行集中串讲,如齿轮传动的受力分析、轴的强度计算等内容,利于学生理解和掌握。

其四,突出专业特色,目前大多数院校机电专业、机制专业、模具专业甚至是汽车专业的专业基础课程授课内容均一致,与专业形成“两层皮”割裂的状态,导致学生误以为这些课程无用,学习兴趣不浓。为此,此次整合应根据不同专业,选取不同的工程实例,组织相应的教学内容,做到学以致用。例如,针对汽车专业的学生,教师应选用汽车组件、零件作为实例讲解;针对维修专业的学生,选用各种机床部件、零件作为实例,并以这些工程机械作为分析对象,讲述工作原理,分析机构特点、进行设计等。授课内容为学生所熟悉,又关乎专业,容易引起学生兴趣,激发学习热情。

2.整合教学方法和手段,注重工程意识及实践能力的培养

传统教学中,机械设计基础课程的教学不外乎老师讲、学生听,学生进行“满堂灌”的被动式学习。学生除了熟记公式、原理,卷面上获得一个高分外别无所获。这也解释了为什么在校拿高分的学生到企业进行独立设计与开发时无从下手,不能很好地实现理实转化。因此,整合课程内容的同时还必须对教学方法、教学手段进行整合改革。

传统教学中以教师为主导,通常结合典型案例讲解知识点,学生通过例题了解某个知识点,但无法获知其在整个系统中的作用、与其他知识的链接等,以至于无法运用。由此我们将传统的“知识传授型”教学模式向“能力培养型”转化。通过学生自身动手探究、验证、获得知识和技能,强调以学为主,注重学生在教学过程中的参与性和主动性,让学生真正体会到学以致用,提高学生的职业素质和技能。

在具体实施中,以模块、项目教学的方式展开教学。例如将典型的平面机构作为一个模块来展开教学,可以选取牛头刨床作为实例,学生通过自己动手拆装,了解牛头刨的基本结构、各机构各自的特点及相互的传动关系,掌握带传动、齿轮传动、曲柄导杆机构等常用平面机构的工作原理,对机构的应用形成感性认识,再由教师讲授其中涉及的平面机构常见的理论知识,学生通过测绘、组装、试运行,使得理论知识得以升华,最终起到指导实践的作用。在这里课堂不再是常规的教室,而是设在了车间;学生也不再是规规矩矩地坐着听,而是以动手探究、小组讨论、总结的方式获得知识;教师在此过程中起到组织、管理、协调和监督的作用,学生在整个教学过程中处于主体地位,提升了其主人翁意识,使其增进了对专业的理解,培养了他们的工程实践意识。

在教学手段中,光凭粉笔、挂图、模型等传统教具进行演示的方法已无法满足当前的教学需要。以多媒体网络技术为主体的电化教学可以使抽象问题变得直观,复杂问题变得简单,动态问题变得可视,在提高教学效率的同时也提升了教学效果。例如两齿轮的啮合原理通过动画模拟,直观地将啮合过程展示给学生,使其轻松理解教师的教学意图。当前计算机辅助设计的发展也为该课程教学提供极大的便利,原先需要复杂计算、推导的内容,只要通过相应软件对某种机构进行设计计算,便可轻松获知,如齿轮传动中的受力分析、机构间的相互干涉等。

三、课程整合中的相关问题

1.实践环节的配套改革

本课程中的实践教学除配合理论教学外,主要是培养学生观察、测量、分析能力及对专业(职业)的忠诚度。因此在设立实践项目时一方面需要考虑学校自身的硬件配套,另一方面需要紧密联系市场,淘汰老旧过时、引进新技术、新发明,定期更新实践教学内容,尤其是在配套的课程设计过程中,应结合技工院校学生自身学习特点,减少计算的难度和数量,突出应用软件辅助设计,重点放在结构设计方面。

2.任课教师的素质培养

相比传统教学,改革后的教学对于教师自身素质提出了更高要求,一方面要求教师自身具备工程实践意识,有较强的动手能力去指导学生,另一方面要求教师知识更加系统化、全面性,具备熟练运用新技术的能力,如各计算机辅助设计软件的应用、全媒体的制作使用等。

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参考文献

[1]张明辉,餻宝海.机械设计基础教学改革初探[C].全国机械设计教育研讨会议,2008.

[2]易磊隽,高新红.整合《机械设计基础》课程的探索与实践[J].成都航空职业技术学院学报,2006(3).

(作者单位:宁波技师学院)