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關鍵詞: 高職高專數控技術專業 《機械設計基礎》 教學方法 課程教學設計 教學改革
《機械設計基礎》是高職高專數控技術專業必修的一門主干職業基礎課。數控技術專業學生就業領域主要面向制造業,主要就業崗位(群)是數控機床的操作、編程、工藝規程編制與實施;相近就業崗位(群)是生產管理等。本課程的先修職業基礎課程為機械制圖、計算機繪圖、工程力學、金屬材料與成型工藝,并進行了金工實習。后續課程為有機械制造技術、液壓與氣動技術等職業技術課程。本課程為學生畢業后從事上述工作崗位打下堅實的基礎,對學生完成整個專業的學習,起到承上啟下的重要作用,是學生獲得職業基礎能力的橋梁與紐帶,因此教好本課程具有十分重要的意義。
1.課程教學目標
本課程使學生掌握常用機構與通用零件的基本原理、性能特點、使用、維護的基礎知識和設計方法,培養學生具備選用、維護和改造簡單傳動裝置及零部件的初步能力,培養學生正確的設計思想與嚴謹的工作作風。《機械設計基礎》課程與實踐聯系非常緊密,學生畢業后走向工作崗位做實際工作,參與設備的論證、預研制、改造或維修的工作,難免做設計一類的工作,接觸到各式各樣的運動機構或各種通用零部件,課程的學習為將來的職業發展奠定了基礎。
2.課程內容分析和課時分配
2.1本課程主要包括兩方面的內容。
在機械設計的基本知識和機械中常用的機構包括平面連桿機構、凸輪機構、間隙運動機構、齒輪系;機械傳動包括螺紋連接與螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動。通用零部件包括軸和軸轂連接、軸承、其他常用零部件,并簡要介紹了國家標準。
2.2課時分配。
根據教學大綱,本課程總共70個教學課時,其中機械設計的基本知識部分占12個課時,在機械中常用機構部分占22課時,機械傳動部分占23課時,通用零部件部分占13課時。
教師在制訂具體的教學進度計劃時,須安排四次觀察與認知實驗配合教學,每次實驗占用2課時,共8個課時。第一次為綜合性認知實驗,第二次重點是常用機構的認知實驗,第三次重點是機械傳動的認知實驗,第四次重點是通用零部件的認知實驗。
3.教學設計與實施
3.1學情分析。
3.1.1不利條件
目前高職高專學生入學分數較低,理論基礎較差,學習的積極性、主動性不強,缺乏抽象思維,自律性差。
3.1.2有利條件
根據數控技術專業教學計劃,本課程開在第三學期,在學完了《機械制圖》、《計算機繪圖》、《工程力學》、《金屬材料與成型工藝》,并進行了金工實習和數控機床認識實習之后,學生已經具備了比較扎實的力學、制圖、金工、材料等先修課程的良好基礎,具備了一定的識圖、計算能力,對生產實踐有了初步的了解,為本課程的學習奠定了一定的基礎,且學生好奇心強,容易被新鮮事物吸引。
3.2課程特點。
在本課程中各章相對獨立性較強,學生一接觸本課程,就會產生“沒有系統性”、“邏輯性差”等錯覺,因此為本課程的教學帶來一定的難度。然而在本課程中,雖然不同的研究對象涉及的理論基礎不同,相互沒有多大的聯系,但最終的研究目的只有一個,即設計出能夠應用的機構、零件等。
根據以上分析,本課程的教學中心為機構和零件的原理及選擇,教學的重點和難點是培養學生的獨立思考和設計能力。
3.3教學模式、教法選擇和師資條件。
3.3.1教學模式
本課程教學可采用“文字教材、多媒體教材、機械原理與機械零件的實物觀察實驗和學習指導”四位一體模式。
文字教材是本課程教學的基本指南,教學內容符合本課程教學大綱的要求,但其內容不能代替多媒體一體化全部教學內容,特別是涉及生產實際、感性認知、形象思維等方面,必須有多媒體教材補充。
多媒體教材內容包括各章節基本內容的講解、歸納,重難點內容的專題講解,現場錄像教學,動畫及圖表、圖形的形象演繹等。借助于計算機圖形學技術和多媒體技術,加強直觀性教學,做到教學內容直觀形象。
機械原理與機械零件的實物觀察實驗:通過機械中常用機構與通用零部件的實物或模型展示,并借助電腦控制技術系統形象地解說,增強真實感,身臨其境,提高學習興趣、降低學習難度。
學習指導主要包括各章節的基本要求、學習指導、典型例題、習題提示和自我測驗。
3.3.2教法選擇
教師在本課程的教學過程中,供選擇的教學方法有很多種,可以靈活地加以串用或并用。
3.3.2.1講授法教學。對于機械設計的基本知識、涉及設計計算部分的教學主要采用講授法。例如對于“定軸輪系傳動比”計算公式的推導,以講授為主,課件感知引導為輔。講授法可使學生在有限時間內盡快地掌握新知識,加深理解。
3.3.2.2演示法教學。對于常用機構、機械傳動和通用零部件的基本原理、基本知識部分的教學,以演示法教學為主,講授引導為輔。在多媒體演示和實物模型演示的過程中,通過提問和討論的方式讓學生主動、思考,在直接觀察中分析問題,增強感性認識,從而突破難點。
3.3.2.3壓力教學法。對于應知應會的基本知識、重點內容,通過課堂提問和讓學生上黑板做題等方式,人為地給學生制造一些學習壓力,有利于知識的掌握、消化和吸收。
例如:在講《螺紋連接和螺旋傳動》這一章中,螺紋的類型、特點和參數,常用螺紋連接(螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接和堅定螺釘連接)的基本特點和選用等基本知識可用提問的方式加以鞏固;在平面機構自由度的計算、標準直齒圓柱齒輪外形尺寸的計算、齒輪系傳動比的計算等教學過程中,在公式和典型例題講解之后,出幾道典型習題,讓學生集體思考,并讓幾名學生上黑板計算,再讓其他學生糾錯,最后老師講解。這樣可提高學生的注意力,增強教學效果,也可作為對學生考核的一部分。
3.3.2.4討論法。積極開展師生的雙向互動活動,調動學生的學習主動性和積極性,培養學生舉一反三和綜合運用所學知識的能力。例如:在機械傳動的設計常用機構和通用零部件的選用的教學中,老師提出問題,讓大家開展討論,可大大增強學生的學習興趣。
3.3.3教學條件和師資力量
3.3.3.1我院擁有充足的供教學使用的多媒體教室,主教學樓28間,實訓樓10間,信息大樓計算機教室10間。
3.3.3.2可供數控技術專業學生實訓的實訓室有鉗工實訓室、車工實訓室、數控實訓室、數控仿真實訓室、機械基礎實訓室等。
3.3.3.3機械設計基礎課程教學團隊有專任教師4人、兼課教師2人、外聘教師4人,其中高級職稱1人,中級職稱9人,均具有豐富的實踐和教學經驗。
3.4課程教學設計的做法
3.4.1在課堂教學中,可以觀看在生活中常見機構和工程運用較廣機構的錄像片及動畫,使學生對該課程萌發濃厚的興趣,認識其重要性,使他們感覺到機械設計并非遙不可及,通過努力學習就能達到。
3.4.2在教學組織上,根據高職教學的特點,“必需、夠用”的原則,強調應用性,可以簡化公式的數學推導過程,避免知識內容過深過細。有些推導過程只是為了加深對本概念的記憶,不做掌握要求。把重點放在結論具體應用上,一般性的內容在廣度方面適可而止,節約課時用于實踐性環節。
3.4.3在每章內容講解時,不僅要講清內容和基本原理,而且要通過舉例、多媒體教學手段、實物或模型觀察實驗,講清其在工作中的用途。
3.4.4每次課后均有思考題和習題,并有課外作業,課后教師定期輔導和答疑,有助于學生抓住課程重點,加深對課程難點內容的復習和理解。
3.4.5在每章或每個單元內容教學完畢后,及時進行階段性小結,承前啟后,讓學生對課程的諸多內容有整體認識和系統化意識。
3.4.6為加強重難點的消化吸收,在整個教學過程中階段性地安排習題課,以學生為主體,以習題為平臺,積極開展分組討論活動。在練習過程中,結合生產實踐中的實例,增強學生“舉一反三”、“靈活運用”的能力,講清具體應用的方法,培養學生的實際工作能力,激發學習熱情。
3.4.7在教學實踐中,應遵循以教師為主導,學生為主體的教學原則,注重對學生能力的培養,采用鼓勵式教育,讓學生在寬松、愉快的氣氛中吸收知識、獲取營養。
3.5考核方式和教學效果。
3.5.1考核方式
根據我院“2+1”教學改革和數控技術專業中本課程教學大綱要求,本課程考核類型為“考試”課。平時成績占50%,包括出勤及課堂紀律占20%、課堂回答問題、作業、平時測驗和期中考試占30%;期末考試成績占50%,主要以閉卷考試的形式進行。
3.5.2教學效果評價
通過學生網上評教、教師評學、學院教學督導員抽查、系部或教研室主任聽課、教師相互聽課等形式反饋,提出教學建議。通過上課提問、作業批閱、平時測驗、期中考試等形式,教師掌握教學效果,適時改進教學的方式、方法。
4.課程教學特色描述
4.1基本思路。
以課程目標為主線,打破傳統的課程界限,從實現各專項能力的需要出發,以“必需、夠用”為原則組織相應的課程內容并進行必要的教學內容整合,使課程內容服務于目標能力,注重人的思維方式,重點培養創新思維,使學生在學習過程中學習目的明確,學習興趣濃厚。
4.2教學手段。
本課程在教學中都采用了先進的多媒體教學手段,表現方式上體現了多元化的現代教育技術方法與手段,充分利用現代化教學設備和PPT教學課件,將CAI課件、錄像插播片、實物模型及現場參觀等多種手段科學組合,使教學形象、生動、高效、學生喜聞樂見。計算機輔助教學的形象化特點和生動性、趣味性大大激發了學生主動學習的積極性,加深了對所學內容的理解,從而提高了整體教學質量和水平,也增加了教學信息量,提高了教學效益。我們的感受是現代教育技術最能在本課程的教學中發揮作用,多媒體手段的采用為教師的教和學生的學大大提供了方便。
4.3教材建設。
從高職教育的特點出發,選用貼合高職院校學生實際的教材,更加突出理論聯系實際,有利于學生應用所學知識分析問題、解決實際問題的綜合能力,將傳統教學方法與現代多媒體教學手段有機結合,揚長避短。
4.4實驗和現場參觀實習。
以機械設計基礎課程教學內容為背景,繼金工實習和數控機床的認知實習之后,加強培養學生理論與實際聯系和動手能力,開設實驗課,并利用業余時間組織學生去工廠現場參觀。此外,我們結合課程,積極開展機械設計興趣小組活動,為學生的創新設計提供了施展才華的舞臺。
5.教學改革
5.1在教學上。
5.1.1在課堂講授之后,創造條件組織學生到工廠參觀,觀看、分析、討論各種機器上的各種常用機構和零件。
5.1.2組織學生開展簡單典型機構、機器和零部件的設計大賽或開展興趣小組活動,激發學生的學習熱情、培養學習的應用能力和設計興趣。
5.1.3利用現有的機械原理與機械零件實驗室,在學生認知、觀察、聽取講解之后,結合實訓中的機器和學生日常生活中的機械,理解和掌握課堂內容。
5.2在考核上。
在考核方式上,實行學習階段的全程性考核制,改變過去的一次性終結考試,成為將階段性的考核與期末綜合考試相結合的辦法。
這樣有利于教師及時發現教學中的不足并加以改進,減少學生學習的功利性,有利于加強教師對學生的日常學習管理,引導學生掌握良好的學習方法,從根本上改變應試教育制約學風、考風的狀況,促進學生良好品質的形成,全方位多角度地準確反映出一個學生的真實成績和綜合能力。
參考文獻:
[1]陳立德.機械設計基礎.高等教育出版社,2007.8.
一、教師應從培養合格勞動者的目標出發,選取合適的教學內容進行教學
按照這一思路,我們可以對教學內容進行適當調整。機械原理和機械零件設計都是以機構運動簡圖為研究模型,建立機械運動簡圖應該是機械設計的基礎,因此應把機構的結構分析、機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號、機構運動簡圖的建立作為重點講授內容。對于機械傳動和零件設計部分,應減少計算公式推導過程的介紹,增加零件細部結構的設計介紹和一些設計參數選取原則的介紹,并加強對機械運行的介紹,比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應用、維護等。可增加一些本專業最新動態的介紹,多向學生介紹一些機械的新發展、新思路,以開闊學生的眼界。在過去的教學中,通常只重視設計計算,認為只要會計算就達到要求了,而輕視了結構設計以及與工程實際技術問題緊密結合的部分,使教學與實際脫節。如軸承這一節:軸承裝置設計這部分內容在教學中往往不作為重點,而這部分內容是生產一線技術人員直接接觸最為廣泛的實際問題。因此,可以把這章內容進行重新整合,把軸承裝置設計這部分內容作為重點,要求學生重點掌握軸承的安裝、配合、緊固、調節、、密封等實踐性很強的技術問題。在學習了這些基本知識的基礎上,再舉一些工程實例,如ca614oa車床主軸支撐的例子,通過這個實例,使學生重點掌握軸承的組合結構、軸承的調整以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響。通過這樣的整合,使學生既學會了軸承的基本知識,又掌握了軸承的應用技術,同時使學生明確了軸承在工程實際中的重要地位。
二、提高學習興趣,增強教學效果
現在職業學校面臨的問題是:學生基礎知識差,不少人對學習失去了興趣。但是我們也應該看到這樣一個事實:這些學生思想活躍,求新求奇思想重,對周圍世界十分敏感好奇,他們喜歡觀察事物,凡是覺得新鮮的就想了解,凡是自己喜歡的就會去做。因此我認為,要想讓學生能夠主動學習,就要使其對專業感興趣、對課程感興趣甚至對任課教師感興趣,而這些興趣的培養可以通過教學過程中實施趣味教學來實現。
因為職業學校學生文化基礎較差,雖然學校所開設的課程已相對簡化,但由于學生理論水平比較薄弱,《工程力學》和《機械制圖》學得不夠扎實,加上缺乏基本的機械常識,所以在機械基礎的學習過程中,想象不出一些零件的結構,受力情況分析不透。因此教學中應首先降低難度,讓學生有學習本課程的興趣。
若照本宣科,不進行教學信息的雙向交流,必然會學之無味、學之困難。為喚起并始終保持學生的學習興趣,創造和諧的學習氣氛,可根據學生活躍好動的特點,在教學中采用趣味教學法,創設情境,啟迪思維,引導學生積極主動地參與教學。要做到這些,教師必須思路清晰,善于歸納和表達,能夠把復雜的內容轉化為綱目了然、脈絡分明、易于理解和掌握的知識。《機械基礎》對于剛剛初中畢業的職校生來說,無疑是有較大難度的課程,容易出現兩種極端:程度高一點的學生為了取得好成績便“死記硬背”;程度低一點的學生,一旦無法戰勝困難,就會放棄學習以致產生厭學情緒。針對這些情況,我認為教學中關鍵要上好第一節課。俗話說“興趣是最好的老師”,如果能讓學生對本門功課產生濃厚的興趣,可以講在本課程的教學任務中已完成了40%。這就要求教師具有淵博的知識良好的口才,能引導學生在有趣的談吐中學到有用的知識,與學生進行有效的交流。
三、重視理論聯系實際,提高教學效果
《機械基礎》是各個工種的專業基礎課,與各工種專業課聯系緊密。作為機械專業的教師,應當不僅具有機械方面的理論知識,而且對于在生產中使用的各種加工方法,機床及設備的有關知識,也要有一定程度的掌握和了解、也就是說我們應努力成為“雙師型”教師。只有這樣,才能在教學中熟練地將理論與實踐結合,上課時才能得心應手。
例如在舉例講解時應盡可能使用見過或使用過的設備,如講解四桿機構,可以結合家用縫紉機的踏板機構。如果有可能的話,理論課教師應主動與實習老師聯系,組織學生到生產現場或學院實訓基地進行現場教學。現場教學前事先布置一些思考題,讓學生帶著問題一邊參觀一邊討論。在參觀實習中,教師可以對學生提出的問題進行有針對性的講解,告訴學生這臺設備采用了哪些機構、某個零件采用了什么機構,把課堂理論知識和實踐知識有機地結合起來,使學生具體地領會各種機構在機器中的應用。這樣,學生上課時就有了一定的感性認識,就不會覺得抽象,就會產生學習興趣。我們再因勢利導,使學生的感性認識上升為理論,教學效果就會大大提高。
【關鍵詞】高職教育 機械設計基礎 課程改革
0 引言
高等職業技術教育是為社會培養高等應用性實用型技能綜合式人才,讓學生充分就業。而《機械設計基礎》是高職機械類專業一門很重要的主干基礎課,主要內容包括機械傳動知識、常用機構、軸系零件等,但它同時也是一門能直接用于生產的設計性課程,旨在培養學生綜合運用選修課程中所學知識和技能,解決機械工程實際問題的能力,為后繼專業課程教學和學生日后從事設計工作打下堅實基礎。因此,它的教學直接影響到學生后續課程的學習,對培養學生具有機械設計知識、設計技能和創新設計的能力尤為重要。因此,如何教好這門課,是當前高職院校機械類專業需要認真研究探討和解決的問題。
1 機械設計基礎教學中存在的問題
隨著教學改革的深入和課程體系的調整,《機械設計基礎》課程的知識不斷更新,需要學生掌握的東西越來越多,既要學生掌握必要的理論知識,又要能對知識點進行運用,由于該課程涉及知識點多、難度大,并具有一定的實踐性,高職學生自身基礎知識的薄弱使他們對各章節之間的教學聯系缺乏清晰的認識,學習效果差。如果只滿足于給學生講道理,這樣的教學過程完成后,學生僅僅簡單地記住了一些名詞術語或要點,對知識點的理解和運用仍然沒有質的提高。傳統的教學經常把理論與實踐相分離來進行教學,這樣的結果是學生到上設計課的時候已經忘記了前面學習的理論知識,不能很好地突破該課程的重點、難點,學生大多只是為了一時完成任務,勉強交上一份設計,但對于機械設計的實踐運用能并沒得到真正的提高。為了更好地幫助學生解決就業,培養社會需要的技能型人才,對教學方法的改進迫在眉睫。
2 整合課程內容,調整課程結構
2.1 對于教材中過深的、不必要的理論知識,予以大膽刪除
高等職業教育培養目標強調的是人才的應用性,其畢業生所從業的崗位,決定了他們沒有必掌握計算公式、定理、方法等的推導過程,而更應注重于如何運用這些公式、方法等來解決實際設計問題。因此,對教材中一些過深的、不必要的理論推導、證明都應予以刪除,以便學生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實際應用,解決實際設計問題。這樣更符合培養目標的要求。例如:平面四桿機構的設計方法中的解析法;齒輪傳動中按輪齒齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設計計算公式的推導過程;凸輪機構常用的從動件運動規律的推導過程等等都應刪除。而以機械傳動、機械零件的設計為重點,保證實用性。
2.2 落實課程設計所必要的基本知識和基本理論,側重基本設計方法和實踐性內容
機械設計所需的基本知識和基本理論、緊密結合工程實際且多樣化的設計方法,是培養機械設計能力的根本保證,教學時應以設計為線索,以解決實際問題為目標,構建起設計基本知識和基本理論比較完備,設計方法實用、多樣的基本內容體系。精講“帶傳動設計”“齒輪傳動設計”“軸的設計”等這些關乎減速器設計質量的課程內容,特別要增加實用性、實踐性內容和習題,增加應用性的設計方法、經驗數據和公式的使用、查圖表等內容。突出應用性,將學生引向實際設計。
3 改革教學方法,提高教學效率
《機械設計基礎》課程主要研究常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法,由于大多數學生缺乏實踐知識,他們在學習過程中普遍感到抽象、難學,尤其是機械原理這部分知識,認為機構運動簡圖與實際機器相差甚遠,很難將兩者統一起來。因此有必要對教學方法進行改革。
3.1 注重理論聯系實際
在講解機構時,列舉了實際機器和日常生活中的應用實例,又特別介紹了與專業有關的金屬切削機床等應用實例,因而增強了基礎課與專業課之間的聯系。在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內容時,我們就地取材,用雨傘作教具。采用學生熟悉的生活工具模擬學習內容,不僅取材簡單,而且生動形象,容易與實際的機器相結合,克服結構運動簡圖抽象的特點。還可以組織學生到生產現場或學院實訓基地進行現場教學時,事先布置一些思考題,讓學生帶著問題一邊參觀一邊討論,把課堂理論知識和實踐知識有機地結合起來。
3.2 適當運用現代教學手段
機械原理部分有一些機構的原理比較抽象,無法用語言形象地表達清晰,很難在學生中形成深刻的印象。如四桿機構的演化、死點位置的應用和危害及機構通過死點的方法,各種間歇運動機構的原理等,是教學環節中不易掌握的難點,由于學生沒有太多的實際生產經歷,很難通過想象加以理解。而CAI教學和傳統的教學相比,具有直觀、形象、信息量大等優勢。運用計算機的動畫制作技術,將一些難以想象和無法用語言表達的機械運動過程和工作原理制成多媒體課件,在講授相關內容時巧妙地將現有教具與多媒體課件結合使用,使那些難以想象的機械運動過程和工作原理演示出來,可以提高學生的學習興趣,拓展延伸了實驗教學空間,也提高教學效率,改善教學效果。
3.3 以實驗教學促技能
機械設計實驗是學生職業技能培養的重要環節,因為它的實驗課題是以機械工程技術為背景的。因此,在豐富多彩的教學實驗教學過程中,我們可以從注重實驗室環境布置開始,自制一些文字、圖片和教學掛板,介紹減速器的分類、發展趨勢、加工過程及設計方法。還可以在課程設計期間全面開放實驗室,學生可在實驗室沒課的任意時間進入實驗室,針對自己選定的研究課題,進行探索性實驗。一方面極大激發了學生的學習熱情,培養了學生的實踐動手能力、設計能力及科研能力。
3.4 搞好課程設計,培養學生的綜合技能
機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個環節,其目的是培養學生綜合運用基礎理論知識的能力、工程分析能力和運用資料等基本設計能力。要求學生從總體方案的布局到零部件結構設計一起完成,使設計更加系統和完整。為鼓勵學生創新,應要求學生自己設計多套方案,進行比較選擇,充分發揮學生的想象力和創造性。在設計前應先組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝,使學生熟悉裝置的基本構造,整體組成結構及各部分結構、功能和調整;各個零件之間的連接關系與特點 ,然后找出標準件與非標準件,明確傳動裝置布置形式與空間位置的關系,建起一個立體的概念,避免出現閉門造車和照抄照搬式的設計,與生產實際相脫節。對于學生中普遍存在的工藝知識和公差知識的不足,應在設計中逐步給予講解和補充,使學生通過設計全面掌握和鞏固機械設計的相關知識。
4 結語
總之,《機械設計基礎》教學應與生產實踐、技術推廣、社會服務緊密結合,更好地面向社會、面向市場,適應企業需求和崗位需要,與生產實踐緊密結合。全面推進教學改革措施,才能取得良好的效果。必須刪掉陳舊或重復的教學內容,增加新發展的內容,拓寬學生的知識面;充分利用計算機的輔助教學作用,使計算機貫穿于整個教學環節,使教學方法上一個臺階,為學生學習專業課和走向工作崗位打下堅實的機械設計基礎。
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【關鍵詞】機械基礎;教學方法;探索
《機械基礎》是中等職業學校機械類專業一門主要的技術基礎課,具有涵蓋面廣、知識量大、章節聯系松散、與生產實際結合緊密、理解和記憶的內容多等特點。學生在學習中容易出現對工作原理理解不清、對應用特點產生混淆,分析問題、解決問題的能力較弱等現象。所以,怎樣優化《機械基礎》課教學方法,提高其教學效果便成了課堂教學研究的一個重要內容。筆者在《機械基礎》教學中通過積極探索,大膽實踐,取得了一定的成效。
一、合理設置問題,激發學生思維的積極性
古人云:“學起于思,思起于疑”。恰當的課堂提問會引起學生對某一問題的懸疑,使其思維處于高度自覺和主動狀態,從而吸引學生去探索這一問題。教學實踐證明,教師授課前應認真鉆研教材,針對學生的實際,精心設計問題,使之富有啟發性,切合學生接受能力;更為重要的是問題的設置必須緊扣課文,要有利于實現教學目標要求,并有助于培養思維和分析問題的能力。如在講解螺紋種類及應用時,可有針對性地提出以下問題:(1)臺虎鉗中螺紋是什么形狀?(2)自行車軸上螺紋是什么形狀?(3)車床上絲杠螺紋是什么形狀?(4)三種螺紋截面形狀是否相同?為什么?再想一想,生產生活中,哪些場合用到螺紋?雖然螺紋在日常生活中學生比較經常接觸到,但需要經過仔細觀察比較后才能正確回答出。學生回答問題后,教師自然引導他們得出結論:自行車軸上螺紋采用三角形螺紋,因而聯接強度高,自鎖性能好;而臺虎鉗和車床中傳動螺紋采用梯形螺紋,因而其強度高,螺紋對中性好,傳動效率高。通過合理設疑,然后舉例驗證,既激發了同學們的學習動機,活躍了課堂氣氛,又培養了學生的探索精神。
教師在設置問題時,要善于引導學生應用所學知識去分析問題、解決問題。如在講完“鉸鏈四桿機構”這個章節時,可以根據日常人騎自行車現象,設計問題:人騎自行車包含哪幾種傳動機構?學生往往會認為只有一種鏈傳動機構,其實還包含鉸鏈四桿機構中的曲柄搖桿機構,即車身為機架,腳踏板為曲柄,小腿相當于連桿,大腿相當于搖桿,是以曲柄為主動件的曲柄搖桿機構。這樣設置問題既緊扣大綱要求,又聯系實際,使學生對所學的知識融會貫通,提高了教學效果。
教師還應為學生創設一些提問討論的機會,鼓勵學生敢于發表不同的見解,創設一種寬松的教學氛圍,讓學生學會自己去發現問題,解決問題。如在分析液壓系統的基本回路時應從工作循環著手。要完成下列“快進—工進—快退—卸載”工作循環,系統必定具備以下幾種基本回路:因其可進可退,故一定具有方向回路;可實現快進、工進,說明速度可調節,所以具有速度控制回路;能完成卸載,故還有壓力控制回路。但是為什么能完成工作循環?各回路中液壓元件是什么?作用如何?由學生自已發現問題,解決問題。這樣他們對各回路中各元件的作用就比較清楚了。
二、理論教學與實踐教學相結合,增強學生的感性認識
《機械基礎》作為一門機械類專業基礎課,其所有知識都是建立在生產實踐基礎之上并和現代機械工業密切聯系的,所以教學中要進行理論與實踐的結合,以增強學生的感性認識。課堂中可采用實物直觀演示教學、現場參觀教學、電化教學等形式,讓傳動系統運動起來,使學生在動手實踐中領悟系統的工作原理和運動特點。如在講到鉸鏈四桿機構時,為了讓學生理解該機構的類型和不同類型的鉸鏈四桿機構的工作性質,可先利用學校自制的模型進行現場演示,再分別取不同的構件作機架便可發現三種類型:曲柄搖桿機構、雙搖桿機構、雙曲柄機構,接著引導學生觀察不同類型的鉸鏈四桿機構工作有什么差異,學生會發現在曲柄搖桿機構中曲柄的轉動和搖桿的擺動是可以轉換的,但當以搖桿為主動件時,要實現運動的順利進行,需要一定的方法,否則會卡死。最后再結合實際例子進行講解,如家用縫紉機的腳踏板機構是采用以搖桿為主動件的曲柄搖桿機構,而且是利用飛輪的慣性作用通過死點位置;公共汽車車門的啟閉機構是采用反向平行雙曲柄機構等。再如可以組織學生到實訓車間參觀學習,讓學生身臨其境,增強學生的感性認識,加深對教材中理論知識的理解。可帶領學生參觀各種車床,將車床的主軸箱箱蓋打開,讓每一個學生都能更直觀地觀察到齒輪傳動與變速的過程,觀察軸上零件(齒輪、帶輪、軸承)的軸向固定和周向固定方法。通過人工移動大溜板,觀看齒輪齒條傳動過程;掛自動走刀,觀看刀架縱向和橫向自動進給與變速過程。現場總結齒輪機構的主要類型(平面與空間齒輪傳動、直齒、斜齒、外嚙合、內嚙合、齒輪齒條;低速、中速、高速等)及其在機械傳動中的應用(傳遞運動及動力,改變速度大小和方向)。上完“曲柄搖桿機構”和“導桿機構”后,可組織學生到工廠去觀察牛頭刨床設備。在工廠師傅加工零件的過程中,學生通過仔細觀察牛頭刨床機構的運行情況,就能夠較快理解“曲柄搖桿機構”和“導桿機構”這兩種機構的運動規律;通過觀察牛頭刨床進刀時慢、退刀時快這一現象,就容易明白曲柄搖桿機構具有急回特性等特點。教師此時還可向學生簡要介紹即將要學習的間歇運動機構中的“棘輪機構”—牛頭刨床進給機構的組成及運動特點。通過理論教學與實踐教學的有機結合,可以不斷增強學生的感性認識,使他們能夠對教材中的知識點作很好地“消化”。
三、確定教學主線,化繁為簡,以利于學生對知識的靈活運用
任何一門知識都具有系統性,《機械基礎》亦如此,因此課堂教學應圍繞一定的主線展開,這樣學生在學習時就會對所學內容有一個整體認識,而不會產生錯亂的感覺,有助于他們對知識的靈活運用。
《機械基礎》內容共分為四大部分:機械傳動、常用機構、軸系零件、液壓傳動,其中各類機械傳動、常用機構又可分為很多種,由于種類眾多,容易使學生感到內容繁雜,造成在學習中產生畏難情緒。為了使學生能夠從總體上把握好各類傳動機構的知識內容,教師在講解時可以常見的往復式四沖程內燃機作為這一部分的教學主線,讓學生在學習到某種機構時,聯想到其它機構,并進一步引導他們主動分析各種機構的異同點。
往復式四沖程內燃機是利用平面連桿機構變換運動形式(移動形式與轉動形式之間的變換),實現可燃氣體的進氣、壓縮及排氣;利用齒輪機構變換運動速度;利用凸輪機構變換運動形式(將轉動形式變換為移動形式),實現進氣閥與排氣閥的開關。內燃機工作過程所涉及的內容包含了傳動中各類主要機構,在緒論課“機器與機構”內容的教學中應較詳細地介紹內燃機的工作原理,并要在以后各章節的教學中加以引用。如在講解曲柄滑塊機構類型時,我們知道該機構有兩種類型,即對心曲柄滑塊機構及偏心曲柄滑塊機構。這時可以先提問:在內燃機中的曲柄滑塊機構究竟采用哪種類型?接下來講解這兩種類型的區別,即對心曲柄滑塊機構沒有急回運動,而偏心曲柄滑塊機構存在急回運動。然后解釋:對內燃機的輸出要求是盡可能勻速輸出,故選用對心曲柄滑塊機構。這樣以實際工程機械為例分析對心曲柄滑塊機構及偏心曲柄滑塊機構的特點,能使學生印象深刻。又如在講解“凸輪機構”這一章節時,也可以內燃機為例,介紹內燃機利用凸輪機構將軸的轉動轉換為閥門的直線運動,但主軸轉動與活塞直線運動之間的轉換是利用曲柄滑塊機構實現的。接著提問:為什么不能應用凸輪機構來實現主軸轉動與活塞直線運動之間的轉換?這時,應先引導學生回顧前一章節的內容:平面連桿機構(包括曲柄滑塊機構)由低副組成,能夠傳遞較大功率;再引出凸輪機構的特點,即凸輪機構能實現較復雜的運動輸出,但凸輪與從動桿間為高幅接觸,易磨損,不能傳遞較大的力,故常用于控制裝置。由于這些差別,所以內燃機中是利用凸輪機構實現閥門開關的控制,而利用曲柄滑塊機構實現功率的傳遞。在同一個實際工程機械中,對比講解不同機構的工作特點,使學生既對所學各種傳動機構有一個整體認識,也加深了對機構間異同點的認識,達到圍繞教學主線、舉一反三、靈活運用的目的。
四、加強學科間聯系,提高學生分析和解決實際問題的能力
《機械基礎》作為一門機械類專業基礎課,它和《工程力學》、《機械制圖》、《金屬材料與熱處理》、《機械制造工藝基礎》等課程有著密切的聯系。在教學時要和這些課程的內容進行有機結合。如在講到“軸”時,可以車床主軸箱為例并結合上述幾門學科中的知識進行講解。一個車床主軸箱就涵蓋了以上幾門學科的內容:從輪系——主軸,這中間涉及齒輪、軸等零件的尺寸確定,涉及齒輪、軸等零件的材料和熱處理方式的選擇,涉及齒輪、軸等零件的結構圖,涉及齒輪、軸等零件的加工工藝,涉及軸上零件裝拆、軸承選擇,涉及輪系傳動比、末輪轉速計算等。通過對各學科知識間的綜合,將原本孤立的知識重新整合起來,形成系統,有利于進一步提高學生分析問題和解決實際問題的能力。
以上是筆者對《機械基礎》課教學方法的一些看法和思考。在教學實踐中,筆者應用這些教學方法,化繁為簡,有效地突破了教學難點,使學生較好地理解并掌握了各傳動機構的基本知識、工作原理和應用特點,掌握了分析機械工作原理的基本方法。
參考文獻:
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關鍵詞:創新性學習;化工機械;教學;措施
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)04-0014-01
一、引言
高職院校是培養具有創新意識和創新能力的應用型專門人才的重要陣地。化工機械與設備是化工類專業高職院校所開設的一門必修課,其涉及學科眾多,有著非常強的綜合性與應用性。通過專業知識的教學,能夠幫助學生掌握一定的化工機械與設備方面的技術知識,了解化工機械與設備行業典型設備的設計、制造、運行、維護,為學生在畢業后從事相應的化工機械與設備工作奠定堅實的基礎。
二、高職院校化工機械與設備專業教學中存在的問題
以我們日常教學為例,在化工機械與設備專業教學中,主要存在以下幾個方面的問題。
1. 課題設計單一
化工機械與設備專業的指導老師一般是指導兩個班級,在教學時,為兩個班設計的大多是一個題目,只是問題不同。例如,兩個班都是精餾塔設計,之間的差異就是對精餾塔的塔徑進行計算或是對操作壓力進行計算。因為題目相對簡單,有些學生覺得缺乏挑戰性。在教學上,多年都是一個課題類型,導致學生對于學習的熱情降低,無法提高學生的創新力。
2. 理論課與實踐課不能緊密結合
化工設備機械基礎課程是為了讓學生掌握化工設備的設計、使用等基本知識和基本技能。此課程是專業理論課結束后所進行的一個教學環節,一般設計的時間為一個星期。這就導致課程理論知識與實際應用之間存在著時間上的間隔,且學生對于化工機械與設備的認識也比較空洞抽象。因此,學生在設計的時候,因為專業理論與現實設計不能完全吻合,且時間較為緊張,為了能夠趕圖紙,大多數都是找書照搬。這就無法達到課程設計的基本目的,難以培養學生的創新能力。
三、創新性學習
培養高素質的應用型人才,是高職院校的教學目標。為了提高教學質量,我們要更新觀念,對教學方法進行改革創新。
1. 根據不同的專業,設置化工機械與設備的設計題目
合理的教學環節,對于提高學生的綜合能力有著非常重要的作用。因此,需要根據不同的專業,合理地進行題目設計。以制藥專業為例,可讓學生進行攪拌式反應釜的設計;若是生物專業的學生,可讓學生進行發酵工程中發酵罐或是種子罐的設計。采用該種具有針對性的方法,主要是為了讓學生對自身專業的不同設備進行深入了解,提高實際能力。不同的指導老師進行授課時,也可相互交流,必要的時候還可聯合進行課程設計。
2. 靈活的教學方式
化工機械與設備課程與化工或者是機械理論的基礎課有所不同,其不同之處在于,更加注重理論知識是否能夠靈活地應用于實際生產過程中。在當前的教學過程中,一般是采用黑板教學的傳統方式。這樣,在教學力學性能、機械性能、耐腐蝕性能等理論知識時,許多學生會感覺非常枯燥乏味,教師也非常容易出現照搬書本的情況。針對該種情況,教師應當根據不同內容,靈活采用不同的教學方式。比如,進行化工設備材料與機械傳動知識的講授時,為了讓學生更好地對化工設備材料的選擇及V形帶的傳動、齒輪的傳動等各種機械傳動的特點進行理解,可以采用多媒體的教學手段,通過動畫、圖片或短片的方式,生動地將枯燥的理論傳授給學生,激發學生的學習興趣。
3. 工學與產學結合的人才培養模式
為了應對市場對人才的新要求,高職院校要積極與當地各企業進行聯系,了解人才需求狀況,針對自身情況不斷完善,迅速提高人才培養質量。以本溪市為例,本溪市有多家企業與我校化工機械與設備專業進行合作。比如,2002年~2009年,我們對350名相關專業的學生進行了畢業跟蹤調研,主要涉及化工機械與設備專業人才的需求、崗位要求、職業能力等幾個方面。通過調查了解,我們對在校學生學習的課程進行適當調整,最終形成一種工學與產學結合的創新人才培養模式。
4. 完善檢查與評價方式
檢查與評價是教學過程的重要環節,對提高教學質量,促進學生綜合能力的提高,培養學生的創造力和想象力具有重要作用。有的學生為了能夠盡早完成圖紙設計,一般是采用照抄的方式。為了避免部分學生頻繁出現的抄襲、圖紙式樣相似、計算內容雷同的情況,高職院校教師可從兩方面進行控制:一方面要求學生針對設計參數進行多樣化設計,另一方面可時不時地進行階段考核,并將階段考核的成績作為學生畢業時的重要依據。同時,可以開設班級QQ群,方便學生相互交流學習心得。通過這些方式,能夠有效減少抄襲、雷同的現象,激勵學生文明競爭,培養學生的創新思維。
四、結語
化工機械與設備是化工類專業高職院校所開設的一門必修課,其涉及學科眾多,有著非常強的綜合性與應用性。文章分析現階段高職院校教學中存在的問題,并針對這些問題制定相應的教學措施。只有確立教學重點,才能不斷提高學生的實踐能力,更好地培養合格人才。
參考文獻:
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【關鍵詞】機械基礎;企業;核心競爭力;重要性
一、《機械基礎課》對提升企業核心競爭力重要性
職業院校培養的工科人才主要是進入到企業一線工作,其能力將直接關系到企業未來的發展。隨著現代企業制度的逐漸完善,新技術對企業發展已經越來越重要。特別是企業為了進一步提升發展速度,大批引進先進的機器設備,讓這些現代化的機械設備真正運轉起來為企業發展做貢獻,這才能推動企業發展。而讓機械設備運轉的關鍵是掌握機械基礎相關知識,只有具備了機械基礎基本原理,才能把握好機械設備操作流程,機械設備才能運轉起來。因此,學習《機械基礎》這門課為企業培養高技術人才來講是非常重要的,只有企業擁有了這些高技術人才,才能讓現代化的機械設備轉化成生產力,進而推動企業實現跨越式發展。
二、如何提升企業《機械基礎》教學實效性
通過上面的論述得知,《機械基礎》對企業提升核心競爭力是非常重要的,因此,需要抓好《機械基礎課》教學工作,只有將教學工作抓好,才能為企業培養大量的一線技術人員,才能更好的推動企業跨越式發展。
1、讓學生明確《機械基礎》對個人及企業發展重要性,激發興趣
職業院校是培養能掌握一技之長的一線高技能人才,作為《機械基礎》課的教師,應該向學生講清楚,《機械基礎》這門課對提升學生技能的重要性。也就是向學生講清楚,未來走上工作崗位后,需要面對大量的現代化機械設備,只有能熟練操作機械設備,才能生產出現代化機械產品,才能實現個人價值,推動企業發展,進而實現個人發展。教師在激發學生學習興趣的時候,可以采取多樣化的方法:
(1)直觀與實訓教學相結合法。該方法要求教師充分結合企業生產以及日常生活的實例來傳授相關知識。比如,在學習“變速結構”相關內容時,教師需要讓同學明確在汽車駕駛過程中,需要用手撥右側撥桿,從路況實際情況出發,來確定汽車速度快慢。與此同時,還應該強化實訓教學,設定“機構運動簡圖測繪”、“齒輪參數測定”、“機構創意設計”等項目,采用實訓的方式既加深學生所學到的理論知識,還進一步提升學生學習興趣。
(2)利用教具、模型、掛圖法。《機械基礎》涉及到的常見結構運動過程與內部結構較多,為了讓學生更好的了解相關知識,讓學生能把握本質,教師需要在授課過程中使用教具、模型等教學實物,將深奧的理論知識形象化,讓學生具備特定的感性認識,能激發學生繼續學習,進而掌握基礎知識帶你,并且能激發學生《機械基礎》學習興趣。
(3)切實利用好多媒體教學。多媒體課件能通過零件內部結構、外形、互相運動等經計算呈現給學生,讓學生經由動態畫面,來明確知識學習意圖。例如,使用Flash課件觀察鉸鏈四桿機構運動整個過程、各個構件運轉速度和位置,來幫助學生了解結構運動基本原理。多媒體教學具有生動性,能讓教學更加具有實效性,讓原理、運動變得更為簡潔,進而提升學生學習自信心,激發學生學習興趣。
2、科學教學方法提振《機械基礎》教學實效性
(1)溫故知新法。復習舊知識后倒入新知識,這能讓學生在接受新知識的同時,能集中學生注意力。比如教師在講授《輪系》時,可以采用下面的方式進行導入:上一章探討了齒輪傳動中的諸多優點,已經成為當前現代機械中常見機械傳動方式。但是只有兩個互相 嚙合齒輪構成的簡單齒輪傳動結構未能滿足機械傳動基本要求。比如,大傳動比和大的傳動距離,假如只依托一對齒輪,機構外廓尺寸會更大。如果齒輪增加數目,既滿足傳動需要,還改變該缺陷,這由相互嚙合齒輪構成的主動軸以及從動軸齒輪系統可稱之為是輪系。
(2)情境創設法。教師為了進一步增強教學效果,可以采用創設情境的方法。在整個教學的進程中,設計教學情境,這能產生意志傾向與情感傾向。一般情況下來說,教師可以采用和生活經驗相結合或者是與實際例子相結合的方式來創建情境,能大大活躍課堂氛圍,激發學生思維與求知欲。
(3)循序漸進法。《機械基礎》課中使用的專門性術語、定律和理論較為抽象,因此需要采用循序漸進的方式來講明白基本的理論與概念。比如使用性能與工藝性能、強度與硬度、常用件與標準件、淬硬性與淬透性、作用與反作用力的定律、零件與構件等相關的概念以及基本定理,在進行教學的過程中,做到循序漸進,注意比較,盡量列舉生活實例,這能深化學生理解。
(4)歸納總結法。歸納總結法是教師在講授完某一章節內容后,需要及時回顧,歸納和章節相關的內容,總結重難點,讓一個章節的知識成為互相聯系整體。這能讓學生掌握基本思路,還能記憶所學基本知識。教師在教授完相關章節后,需要積極展開比較與總結,進而尋找異同點。比如,講解完傳動與鏈動后,能展開比較,比較其傳動化公式、涉及范圍、工作環境以及準確性等。
3、教師要提升個人素養,明確企業技術發展動向
教師為提升教學效果關鍵,教師要有綜合素養,才能進一步提升學生素質。《機械基礎》這門課講解的生動,才能將抽象理論轉變為直觀性,讓枯燥條文更為生動有趣,除了教師具備基本的表達技能外,還應該掌握機械專業基礎知識。教師還需要將知識來不斷武裝自己,調整與社會發展不相適應的落后知識結構,這能培養社會需要的操作技能,進而提升勞動者素養。
4、培養學生自學能力,為進入企業工作提前做準備
要進一步提升教學效能,還應該不斷培養學生自學素養,這為教師重要責任,是教學方法改革的前提。將學生在學校中學到的知識運用到實踐教學中,切實解決好企業生產中的問題,離不開自學能力,不能對當前的知識開展更新,能適應企業未來改革需要,就會讓社會淘汰。因此,在教學過程中,需要有意培養學生自學能力。
5、指導學生深入企業進行實踐,實現校企無縫對接
為了讓學生能將學到的知識更好深入到教學實踐中,需要學生深入到企業中,去積極展開實踐。因為,在《機械基礎》教學中只借助模型、掛圖等不能充分解決學生在學習中對實踐作用的理解。因此,教師應該積極組織學生到企業中,去到實習地點展開實踐,經過教師現場指導,能大大提升學生動手實踐技能。
總之,《機械基礎》與企業核心競爭力之間有著密切關系,要進一步明確《機械基礎》對提升企業核心競爭力的重要地位,讓師生多關心與企業生產相關的機械基礎知識,讓學生明確《機械基礎》對個人發展重要性,激發興趣,科學教學方法提振《機械基礎》教學實效性,教師要提升個人素養,培養學生自學能力,指導學生深入企業進行實踐,實現校企無縫對接,為企業發展培養更多的優秀人才。
參考文獻
[1]專業課教學中滲透創業教育理念初探[J].湖南大眾傳媒職業技術學院學報,2007,1.
關鍵詞:問題;理論;實踐;學科
【中圖分類號】 G718 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1671-1297(2012)09-0030-01
中等職業學校《機械基礎》課程具有涵蓋面廣、知識量大、章節聯系松散、與生產實際結合緊密、理解和記憶的內容多等特點。學生在學習中容易出現對工作原理理解不清、對應用特點產生混淆,分析問題、解決問題的能力較弱等現象。筆者通過近十年從事《機械基礎》課程教學中的經驗和體會,通過探索研究,取得了一定的成效。
一 合理設置問題
教學實踐證明,教師授課前應認真鉆研教材,針對學生的實際,精心設計問題,使之富有啟發性,切合學生接受能力;更為重要的是問題的設置必須緊扣課文,要有利于實現教學目標要求,并有助于培養思維和分析問題的能力。例如:在講解螺紋種類及應用時,可有針對性地提出以下問題:(1)臺虎鉗中螺紋是什么形狀?(2)自行車軸上螺紋是什么形狀?(3)車床上絲杠螺紋是什么形狀?(4)三種螺紋截面形狀是否相同?為什么?再想一想,生產生活中,哪些場合用到螺紋?雖然螺紋在日常生活中學生比較經常接觸到,但需要經過仔細觀察比較后才能正確回答出。學生回答問題后,教師自然引導他們得出結論:自行車軸上螺紋采用三角形螺紋,因而聯接強度高,自鎖性能好;而臺虎鉗和車床中傳動螺紋采用梯形螺紋,因而其強度高,螺紋對中性好,傳動效率高。通過合理設疑,然后舉例驗證,既激發了同學們的學習動機,活躍了課堂氣氛,又培養了學生的探索精神。
教師在設置問題時,要善于引導學生應用所學知識去分析問題、解決問題。例如:在講解“鉸鏈四桿機構”這個章節時,可以根據日常人騎自行車現象,設計問題:人騎自行車包含哪幾種傳動機構?學生往往會認為只有一種鏈傳動機構,其實還包含鉸鏈四桿機構中的曲柄搖桿機構,即車身為機架,腳踏板為曲柄,小腿相當于連桿,大腿相當于搖桿,是以曲柄為主動件的曲柄搖桿機構。這樣設置問題既緊扣大綱要求,又聯系實際,使學生對所學的知識融會貫通,提高了教學效果。
教師還應為學生創設一些提問討論的機會,鼓勵學生敢于發表不同的見解,創設一種寬松的教學氛圍,讓學生學會自己去發現問題,解決問題。例如:在分析液壓系統的基本回路時應從工作循環著手。要完成下列“快進-工進-快退-卸載”工作循環,系統必定具備以下幾種基本回路:因其可進可退,故一定具有方向回路;可實現快進、工進,說明速度可調節,所以具有速度控制回路;能完成卸載,故還有壓力控制回路。但是為什么能完成工作循環?各回路中液壓元件是什么?作用如何?由學生自已發現問題,解決問題。這樣他們對各回路中各元件的作用就比較清楚了。
二 理論與實踐相結合
《機械基礎》課堂中可采用實物直觀演示教學、現場參觀教學、電化教學等形式,讓傳動系統運動起來,使學生在動手實踐中領悟系統的工作原理和運動特點。例如:在講授鉸鏈四桿機構時,為了讓學生理解該機構的類型和不同類型的鉸鏈四桿機構的工作性質,可先利用學校自制的模型進行現場演示,再分別取不同的構件作機架便可發現三種類型:曲柄搖桿機構、雙搖桿機構、雙曲柄機構,接著引導學生觀察不同類型的鉸鏈四桿機構工作有什么差異,學生會發現在曲柄搖桿機構中曲柄的轉動和搖桿的擺動是可以轉換的,但當以搖桿為主動件時,要實現運動的順利進行,需要一定的方法,否則會卡死。最后再結合實際例子進行講解,例如:家用縫紉機的腳踏板機構是采用以搖桿為主動件的曲柄搖桿機構,而且是利用飛輪的慣性作用通過死點位置;公共汽車車門的啟閉機構是采用反向平行雙曲柄機構等。再如可以組織學生到實訓車間參觀學習,讓學生身臨其境,增強學生的感性認識,加深對教材中理論知識的理解。可帶領學生參觀各種車床,將車床的主軸箱箱蓋打開,讓每一個學生都能更直觀地觀察到齒輪傳動與變速的過程,觀察軸上零件的軸向固定和周向固定方法。通過人工移動大溜板,觀看齒輪齒條傳動過程;掛自動走刀,觀看刀架縱向和橫向自動進給與變速過程。現場總結齒輪機構的主要類型及其在機械傳動中的應用。上完“曲柄搖桿機構”和“導桿機構”后,可組織學生到工廠去觀察牛頭刨床設備。在工廠師傅加工零件的過程中,學生通過仔細觀察牛頭刨床機構的運行情況,就能夠較快理解“曲柄搖桿機構”和“導桿機構”這兩種機構的運動規律;通過觀察牛頭刨床進刀時慢、退刀時快這一現象,就容易明白曲柄搖桿機構具有急回特性等特點。教師此時還可向學生簡要介紹即將要學習的間歇運動機構中的“棘輪機構”-牛頭刨床進給機構的組成及運動特點。通過理論教學與實踐教學的有機結合,可以不斷增強學生的感性認識,使他們能夠對教材中的知識點作很好地“消化”。
三 加強學科聯系
《機械基礎》作為一門機械類專業基礎課,它和《工程力學》、《機械制圖》、《金屬材料與熱處理》、《機械制造工藝基礎》等課程有著密切的聯系。在教學時要和這些課程的內容進行有機結合。例如:在講到"軸"時,可以車床主軸箱為例并結合上述幾門學科中的知識進行講解。一個車床主軸箱就涵蓋了以上幾門學科的內容:從輪系——主軸,這中間涉及齒輪、軸等零件的尺寸確定,涉及齒輪、軸等零件的材料和熱處理方式的選擇,涉及齒輪、軸等零件的結構圖,涉及齒輪、軸等零件的加工工藝,涉及軸上零件裝拆、軸承選擇,涉及輪系傳動比、末輪轉速計算等。通過對各學科知識間的綜合,將原本孤立的知識重新整合起來,形成系統,有利于進一步提高學生分析問題和解決實際問題的能力。
以上是筆者對優化《機械基礎》課程教學方法的一些看法和思考。在日常教學實踐中,筆者應用這些教學方法,化繁為簡,有效地突破了教學難點,使學生較好地理解并掌握了各傳動機構的基本知識、工作原理和應用特點,掌握了分析機械工作原理的基本方法。
參考文獻
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汽車機械基礎是中等職業教育培養應用型人才模式下構建的新課程,它融合了《機械制圖》、《互換性與技術測量》、《工程材料》、《工程力學》、《機械原理》、《機械零件》、《液壓傳動》等多學科的課程,具有內容多、教學課時少的特點,中職學生基礎差、起點低,學習起來有很大難度。這門課是一門專業基礎課,對這門課的掌握得如何直接關系到學生對后續專業課的學習。如何激發學生學習興趣、培養職業能力,以堅持“應用”為主,“必需、夠用”為度原則對課程教學內容進行優化整合,并與項目化教學中的內容進行適當聯系是本文主要的研究對象。
1.以崗位需求來培養學生
汽車運用與維修專業主要面向“汽車后市場”,培養具有與本專業相適應的文化水平和良好的職業道德,掌握一定的專業理論知識、具備本專業的實踐技能和經營管理能力,能從事汽車維修、檢測、車輛改裝、汽車技術管理、汽車營銷、評估、保險等,德、智、體、美等方面全面發展的高素質勞動者和中初級專門人才。這就要求學生具有良好的職業素養和技術能力。
1.1職業素養
1.1.1能自主學習汽車新知識、新技術,具有對知識不斷學習、不斷實踐和提高的探索精神。
1.1.2能通過各種媒體資源查找所需信息。
1.1.3具有較強的表達能力和人際溝通能力及適應新環境的能力。
1.1.4具有團隊精神和協作精神。
1.1.5能從維修案例中尋找共性舉一反三,不斷積累汽車維修經驗。
1.1.6具備工程技術人員應具備的認真、踏實、嚴謹的工作作風。具備安全操作意識、品質管理意識。
1.1.7培養社會責任感和可持續發展意識。通過本課程所學的知識技能,將來畢業后能勝任崗位要求,又能適應汽車運用與維修市場的變化和發展需要。
1.2技術能力
1.2.1掌握機械制圖基本知識,具備一定的識圖能力,并可根據圖樣進行汽車零件的檢驗,修配,進行總成和部件的正確拆卸和裝配。對繪圖能力的要求可相應降低。
1.2.2掌握金屬材料、非金屬材料及汽車運行材料的分類、品種、規格、使用特性、牌號和發展趨勢。能識別常用金屬材料牌號、初步具備分析非金屬材料特性和應用狀況的能力及提高材料性能的方法。掌握選擇、使用汽車運行材料的技能,能對在用油的質量進行監測評估。
1.2.3掌握各種機械傳動,如四桿機構、螺紋連接、鍵連接、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、凸輪機構等在汽車上的應用以及它們的運動特性、結構特點和工作原理。
1.2.4掌握液壓傳動的工作原理,了解汽車常用的液壓回路、液壓元件,初步能分析汽車液壓元件常見故障。
1.2.5能夠正確使用各種維修工具、量具。
2.以行動導向為教學方法的改革探索
2.1教學內容
學生學習汽車機械基礎,是第一次真正接觸汽車結構,也是學生職業能力培養和職業素養養成的第一個環節。針對學生和課程的特點,按照學生職業能力培養的普遍規律,確定采取先分析認識汽車機械總體構造,再以汽車作為一種機械組成部分,以汽車發動機構造、汽車傳動系統、汽車行駛系統、汽車轉向系統及汽車制動系統的工作任務來設計學習情景,選用汽車發動機、底盤的典型機構或裝置為載體,安排項目來組織教學過程。
2.2教學方法
傳統的《汽車機械基礎》教學方式大多是“灌輸式”。教師講解,學生認真學習,但效果并不理想。根本原因就是沒有考慮到中職學生的起點低、基礎差的特點。為克服學生的畏難情緒,在課程組織和安排上,要加強學生的感性認識,采用項目教學法,開展自主學習,以汽車結構認識實訓導入知識學習,提出理論問題,并通過汽車結構實例分析來解決理論問題,形成以“明確項目任務—獲取信息,制訂計劃—做出決定—實施計劃—檢查評估”5個環節來組織教學,逐步培養和提升學生的汽車機械基本維修能力。在教學內容上,將傳統的教學內容糅合到完整的汽車機械中,建立學生整體的汽車機械意識,每一個知識點都以具體汽車機械結構為依托,做到教、學、做結合,加深對專業認識、技能的理解和應用,培養學生的基本職業能力。
2.2.1明確項目任務。通常由教師提出一個或幾個項目任務設想,然后同學生一起討論,最終確定項目的目標和任務。比如汽車上有很多常用件采用鍵連接,曲軸與曲軸皮帶輪之間的連接方式是什么連接?在拆卸曲軸皮帶輪時應注意哪些問題?在這個過程當中讓學生了解鍵的相關知識,并且讓學生有正確選用鍵的相關知識。
2.2.2獲取信息,制訂計劃。學生根據教師提供的相關參考資料,制訂項目工作計劃,確定工作步驟和程序,并最終得到教師的認可。比如讓學生查閱維修手冊,按照維修手冊規定準備這個項目所需的工量、制定操作工藝流程,培養學生查閱技術資料的能力。
2.2.3做出決定。根據各小組確定的曲軸皮帶輪拆裝的計劃,提出各種各樣的方案,最后由全班討論,確定本項目的最佳方案。在這個過程當中學生也能學到很多知識。
2.2.4實施計劃。學生確定各自在小組中的分工,以及小組成員合作的形式,然后按照已確立的工作步驟和程序工作。在這個過程當中重點考核學生對工量具的使用是否正確,操作工藝是否合理,動作是否規范。
2.2.5檢查評估。先由學生對自己的工作結果進行自我評估,再由教師進行檢查評分。師生共同討論、評判項目工作中出現的問題,學生解決問題的方法以及學習行動的特征。通過對比師生評價結果,找出造成各組結果差異的原因。
【Key words】Hydraulic transmission; pneumatic transmission; curriculum reform, ;innovation experiment
0 前言
?C械之間動力的傳遞主要有三種方式:機械傳動、機電傳動、液壓與氣壓傳動,而現在的機械結構綜合應用了這幾種傳動方式的優點,大幅度地提高了傳動效率和平穩性。其中液壓與氣壓傳動廣泛應用于工業生產和生活實際中,在機械設備中發揮著重要的作用,特別是隨著現代計算機控制技術的發展,液壓與氣動技術已經逐漸發展成包括控制、檢測、傳動等一體化的一門自動化技術。《液壓與氣動技術》是機械專業的專業基礎課,是一門實踐性、理論性、系統性很強的課程,現在的大部分高校注重于理論教學,而忽略了實踐性教學和啟發式教學的重要性,導致學生的學習創新能力和實踐應用能力較低。筆者根據自身教學經驗,談談對本門課程教學改革的看法。
1 注重緒論教學,提高學生學習興趣
緒論是構成一本教材必不可少的部分[1],是學生最先接觸的一部分,是進入新課學習的前奏。但是在實際的教學過程中,因為緒論內容大多為介紹性知識,且受到課程課時的限制,很多教師采用輕描淡寫、一筆帶過的方式,導致很多學生課程開始就對課程失去了興趣。
緒論課與其他章節相比,更能體現教師的個人教學能力的高低。一堂精彩的緒論課,讓學生更全面地了解本門課程的學習任務、學習目的及學習意義,可以引發學生思考,提高課程興趣,調動學生求知欲,為后面教學內容奠定基礎。而講好緒論課,需要教師認真對待,對課堂進行精心設計。首先應對本門課程所要講述的所有內容有比較深刻的認識;其次,應合理設計緒論課時,根據自己教學進度可以安排2-4個課時。最后,需要旁征博引,多查閱先關文獻資料,了解本門課程的發展歷程及最新研究動態,選取合適的工程實例和素材,做成精美幻燈片,讓學生對本門課程有更直觀的感受。
2 采用多樣化的教學方式,加強實踐性環節
一直以來,專業課的授課主要以教師講授為主,再加上專業課上專業術語比較多,內容比較晦澀難懂,學生學起來容易感到枯燥乏味,對課堂失去興趣,因此如何激發學生學習興趣,將被動學習轉變為主動學習,是教學改革的首要問題。對于不同的教學內容,應采用合適的教學方式,提高課堂效率[2-3]。
在學習液壓與氣壓傳動基礎部分,流體力學知識比較難懂,學生學起來比較吃力,這時應該采用通俗易懂的語言以及生活中實例來講授,提高學生的學習興趣。例如在講流體力學中的伯努利方程時,可以以生活的一些現象來說明,飛機為什么能飛上天,讓學生思考幾分鐘,然后再來進行分析講解,采用這種教學方式不僅可以提高學生的學習積極性,還可以提高學生的思維能力,加深對知識點的記憶。
在學習控制元件與動力元件時,由于各種控制閥及泵的內部結構稍復雜,工作原理比較難懂,這時候應充分利用多媒體教學方法的優勢,結合相應的動畫,如果有條件可以將教學教具帶入課堂,通過簡單的拆裝,讓學生對元件結構有更加深刻的認識,再進一步介紹其工作原理,利于學生理解。另外還應采用對比分析的方法,在講述減壓閥、順序閥、溢流閥部分內容時,雖然三種控制閥都是通過液壓力和彈簧作用力進行比較,而使閥芯開啟或閉合,但是它們應用的場合卻大不相同,這時需要對其結構和工作原理進行總結,掌握它們之間的異同點,最后可以通過習題練習,加深對壓力控制閥的理解。
在整個教學過程中,都要注重對學生思維的啟發,提高學生創新設計能力。例如本人在講授氣動手指結構和工作原理時,課本上平動氣動手指以雙活塞結構為例來進行介紹,這時候在課堂上對學生提出啟發式問題,如果你設計一種平動手指,怎么設計?結果學生思維活?S,設計出了3種不同的方案,并讓其上講臺進行講解,提高了學生的學習積極性。通過啟發式和問題式教學,利用學生爭強好勝的心理,使學生在掌握基本的工作原理和功能基礎上,具有一定的設計、創新能力。
由于本門課程實踐性較強,為后續的畢業設計及學生工作奠定基礎,學習本門課程的最終目的是讓學生具有一定設計、分析、實踐能力。實踐是檢驗理論的唯一標準,應增加實驗學時,讓學生自己動手拆裝液壓泵、溢流閥、減壓閥、液壓缸等元件,自己動手設計實驗并在實訓臺上進行驗證。
3 改進教學內容,鼓勵創新
不同層次的學校應該根據學校定位來選取合適的教材和教學內容,筆者所在學校主要培養工程設計與應用型技術人才,考研及出國深造的比例較小,培養目標具備一定的專業基礎知識,為產品設計與制造奠定理論基礎。在對這類學生進行液壓與氣動課程教學時,在介紹流體力學基本知識時,不需要花大篇幅去推導相關公式,增加學生學習難度,而應該將重點放在與液、氣壓傳動相關的基本理論及應用上。在講授傳動系統各組成元件時,不需要面面俱到,每種元件都逐一介紹,而應以實際生產中應用比較廣、具有代表性的元件進行學習。最后通過基本回路的原理和特點的學習,并結合工程實例進行分析,培養學生的分析、設計能力。
學校應根據教學內容采購合適的教具,教具應比較直觀,易于攜帶和拆卸;液壓與氣壓實訓臺應定時維護和保養;積極鼓勵學生參加機械創新設計大賽,綜合應用液壓與氣壓、機械設計基礎、單片機、PLC、機電傳動等知識。