前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇對機械設計的認識和看法范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:機械設計 實踐教學 雙師型教師
《機械設計基礎》是高職院校機電類、機械類和近機械類專業的一門主要的專業基礎課,對于學生學習專業課程起到承上啟下的重要作用,是機械或近機械工程師的必修基礎課程,高職機械類或近機械類學生一定要學好這門課程。而現階段大多數高職院校機械設計基礎課程的總體教學效果都不太理想,其原因是多面的,如課時減少、內容陳舊、教師教學方法不當以及學生學習不認真等。為改變此現狀,對機械設計基礎課程教學改革進行探討已十分必要。筆者結合自身的教學經驗,就改善高職機械設計基礎課程教學效果,教師在教學中應注意些什么作幾點探討。
1. 合適的教材
選擇適宜的教材對于保障學生的學習效果非常重要。國內各高職院校原有的《機械設計基礎》系列教材,在結構體系上是分散地介紹各種機械零件和機構的知識和設計方法,只見局部,不見整體;從內容上看,舊教材很多地方顯得陳舊和落后,缺乏工程應用實例和背景的介紹。合適的高職機械設計基礎教材應以簡練、實用為主要特點,旨在提高學生實踐能力為原則,輔以對機械設計最新方法和成果的介紹,以利學生開拓視野,了解機械設計發展的最前沿。
2. 科學的教學方法
采取恰當的教學方法是保證機械設計基礎教學質量的關鍵。以前甚至現在,多數高職機械設計基礎教學基本上沿襲傳統的授課方法――“板書+講解”,教師在臺上費勁地講解,學生在臺下不知所云。這種古板的、教與學嚴重脫節的教學方法尤其不適應現代高職學生對此門課程的學習。嘗試新的、科學的教學法勢在必行。比如任務驅動式教學法:在上減速器裝拆實驗課時,可以把學生分成小組,每個小組先承擔不同的任務,等任務完成后先總結心得、交流;然后再互換任務,完成后再總結交流。讓學生做教學的主動人,教師做主導者。在教學過程中,學生的積極性大大提高,教學效果明顯好轉。
3. 多樣、有效的教學輔助手段
在教學過程中使用多種行之有效的教學輔助手段使教學事半功倍。機械設計基礎課多數內容理論性較強,同時高職學生學習基礎一般較差,再者部分院校的教學條件所限,學生動手機會較少,在教學過程中學生普遍感覺較難。在學校條件允許的前提下,教師在上課時應盡可能使用實物模型、圖片錄像等,以使學生加深感性認識。特別是應學會制作、使用計算機課件,配以多媒體技術,將在課堂上難以用語言描述的結構、運動過程等用動畫形式直觀體現出來,使學生一看就懂,迅速提高教學效果。
4. 豐富的實踐教學
足夠課時的實踐教學是提高教學效果的有利保證。機械設計基礎是工程實踐性很強的專業基礎課。在保證課堂教學質量的同時,教師(學校)應多開展實踐教學。各學校可根據實際條件來進行教學,做實驗、進工廠或科研單位參觀實習等均是非常有效的辦法。很多高職院校采取兩年在校學習,半年至一年在工廠實習的學制,現在看來教學效果還是比較好的。
5. 雙師型教師
理論和工程素質俱佳的現代高職教師――雙師型教師,是保證高職學生學好機械設計基礎課程的前提。許多教師特別是年輕教師沒有機會參加真正的工程實踐設計,實踐經驗不足,工程意識較單薄,在教學中往往照本宣科,不能理論聯系實際,課堂教學顯得死板而不活躍,影響學生學習興趣,很難保證教學質量。高職教師須重視自身工程素質的培養,多利用機會去工廠等一線生產單位參觀、學習,努力使自己成為理論和動手能力都在行的雙師型教師,從而在教學過程中從容面對學生。
6. 公正的考核
以前大多數教師(學校)對學生的學習成績評價較為簡單,通常是試卷成績占70%左右,平時占30%左右。這里的30%大都由課堂表現、出勤率等構成,而實踐成績基本不包括(可能根本就沒有上過實踐課),這樣的評價方法是不公正、不恰當的。針對高職學生的特點,機械設計基礎課程的最終成績,其中實踐成績占的比例應該提高,筆者認為50%較好,以實驗作業、工廠實習表現等為依據。
7. 學生的自學能力
科學技術日新月異,新的機械設計技術也在不斷被開發出來,書本上的知識永遠跟不上現實技術的發展,高職教師應注意對學生自學能力的培養。教師在教學過程中不要大包大攬,要有計劃地安排部分內容讓學生自學,及時進行指導,多表揚和肯定,使學生在不斷的成功體驗中建立學習自信心,逐漸養成自學的習慣。平時注意把生活中的有關機械設計的細微發現與學到的專業基礎知識結合起來,真正做到理論聯系實踐,提高學習效果。
結束語
在學校盡可能保證教學條件的前提下,高職教師轉變教學觀念,全身心地投入到高職專業基礎課教學中去,在教學過程中嘗試做到以上幾點,并加以改進、完善,師生積極配合,筆者相信,提高高職機械設計基礎課程的教學效果并非難事。
參考文獻:
關鍵詞:專業課 創新教學
進入21世紀,面對新的形勢和新的要求,必須要進行教學創新,這在教師中已經形成了共識。一談到課堂教學創新,很多人都會想到利用計算機等現代化教學媒體進行教學,但在長期的教學過程中,大量使用現代化教學媒體受到多方面因素的制約,例如學校的硬件設施是否足夠,教師是否有熟練應用現代化教學媒體的能力,教師是否有足夠的時間去制作課件等等。那么如何在教學手段受限制的條件下,結合機械專業課的特點,對課堂教學進行創新呢?筆者結合自己的教學提出自己的看法,愿與同仁們共同商榷。
一、教學目標的創新
在傳統的教學過程中,教師依據教學大綱和教材進行教學,教學活動依據教材內容順序進行,教材中的知識點在教學過程中都要體現出來,教學目標也是依據教材內容來確定的。這樣很難避免在教學中以傳授知識,甚至是簡單記憶為主要教學目標的現象。教學目標的創新,要求教師能夠首先明確學生的培養目標、社會對中等職業學校學生的要求,結合學生的自身特點,設計出本課程的教學目標,最終分解到每一次課的教學過程中去,并根據此目標組織教學。
以機械專業課中的《機械制圖》為例,其教學內容主要由畫法幾何和機械制圖兩部分組成,其主要目的是培養學生的繪圖、看圖能力。我們對機械專業學生的培養目標是具有一定素質和技能的機械類技術工人,社會對中等職業學校機械專業學生的要求也是“來者能干”“一干就好”,而學校招生的學生總體素質并不高、基礎較差,因此,筆者確定“掌握概念、強化應用”的教學目標,去除類似畫法幾何里面轉換等繁雜的內容,以必須和夠用為度組織教學。
二、教學內容的創新
面向21世紀的教學改革,注重學生能力和素質以及創新意識的培養。從這個角度看,要求教師以培養能力為目標確定教學內容,而不是依據教材內容、知識體系來挖掘培養什么能力。在實施教學過程中,教師應該根據能力培養的教學需要和最新的專業發展技術對教材內容進行增刪和結構調整。同時,也不要過分強調課程自身的體系,而是要對課程與相關課程進行整合,建立新的教學內容和課程體系,逐步由狹隘的專業對口教育轉向適應性教育。
以機械專業課中的《機械設計基礎》為例,其教學內容包括機械中常用機構和通用零件的工作原理、運動特性、結構特點、設計計算等方面。由于職業學校培養的不是專業設計人員,因此筆者在教學過程中將大量的專業設計計算的教學內容刪除,而增加各種機構的結構特點和變化情況,讓學生了解機構在應用過程中可能出現的問題,并讓學生考慮如何避免和解決。另外,在教學過程中,將本課程與《機械制圖》《機械基礎》《金屬材料學》《金屬工藝學》等相關課程進行整合,形成機械應用的相關知識體系,培養學生對知識的理解和應用能力。
三、教學方法的創新
教學是教師傳授和學生學習的共同活動,教師和學生是教學過程中的兩個主體。單調機械地教師講學生聽的單向傳輸形式必須打破,應采用師生互動的雙向教學形式。
首先,建立多種學生課堂組織形式,改變一直以來保持的“秧田式”的組織形式。這樣,一方面讓學生有一個新鮮的學習環境,激發學生的學習興趣;另一方面,可以充分發揮學生之間的互助學習力量,相互幫助,共同提高。筆者在《機械制圖》“組合體”教學過程中采用四人坐在一起的“分組式”,《機械基礎》“帶傳動”教學過程中采用教師在中心,學生在四周的“環繞式”,都起到了較好的教學效果。
其次,采用能充分發揮學生主動性、創造性、參與性的教學方法。教師要盡可能讓學生通過觀察、討論,獨立地去發現問題,抓住問題的實質,從不同的方面、不同的途徑去探索解決問題的方法,鼓勵學生進行發散性思維,誘導學生提出自己的見解和方法,充分發揮學生的自主學習能力,使得學生在將知識牢牢掌握的同時,拓展了學生的思維空間。筆者在《機械基礎》“鏈傳動”教學過程中,讓學生自己拆裝自行車上的鏈條,在實踐中掌握鏈的結構和傳動特點。
再次,營造以學生為中心的課堂氛圍。教師在課堂中要尊重學生的觀點和問題,鼓勵學生提問、概括、陳述、假設和總結,高度評價學生的積極參與。同時,教學中師生要積極開展雙向交流,各抒己見,彼此闡明對問題的認識和看法及理由,平等、公正地進行討論和驗證。對學生的錯誤觀點不要冷嘲熱諷,要消除學生特別是后進生的“恐懼”心理,營造學生可以自由發展的寬松氛圍。
最后,設計具有一定研究性的課外作業。課外作業是學生鞏固知識、拓寬視野的重要途徑。當課外作業具有研究性和探索性時,會激發學生對知識的探求興趣,培養學生良好的學習習慣,開拓學生的思維空間,培育學生的創新能力。筆者在《機械制圖》教學過程中曾要求學生制作“只具有一個面的物體”和“由一面一線構成的物體”等課外作業;在《機械設計基礎》教學過程中提出“設計爬樓自行車”的課外作業,學生為此自行成立了研究小組,提出了很多設計方案。其結果不是主要的,但達到了“激發興趣、拓展思維、提高能力”的目的。
四、教學評價的創新
傳統的教學評價都是通過一張試卷來決定,這在很大程度上不能客觀地反映學生對專業課的學習情況和所具有的專業能力,更不能反映出學生是否已經達到了專業培養目標,滿足社會對他們的要求。從這一角度考慮,必須改變“一張試卷定終身”的評價方法,讓學生把注意力從對知識的記憶轉向對知識的理解和應用上,教師要依據專業培養目標和專業課本身的特點,結合學生的實際情況,設計出對學生的評價標準,讓學生通過努力能夠達到基本要求,滿足社會對他們的需要。
“教無定法”,教學創新的方法和途徑很多,只要具有很強的責任心、不斷進取的精神、強烈的創新意識,轉變觀念,勇于創新,敢于探索,就一定能在課堂教學中充分發揮學生的主動性和創造性,培養出具有一定社會適應能力的職業學校學生。
參考文獻:
1.《機械基礎》(第三版).中國勞動社會保障出版社,2001
2.《職業技術教育》.吉林教育出版社
摘 要:生產實習是機械設計制造及自動化專業學生培養中的一個重要的環節,是促使學生從理論知識到實踐能力、素質轉化的重要途徑。要做到這一點,首先要加強實習基地建設,采用靈活的實習機制。其次要加強實習教學師資隊伍建設。最后要強化學生生產實習過程的管理。
關鍵詞:機械設計制造自動化實習教學
生產實習是機械設計制造及自動化專業學生培養中的一個重要的環節,是促使學生從理論知識到實踐能力、素質轉化的重要途徑。隨著經濟的發展和高校擴招,高校生產實習遇到了各種問題,比如說實習單位的接納能力有限,經費緊張,學生對生產實習的認識不足等問題。這些問題的存在直接影響著生產實習的質量,成為高教研究的一個熱點。而生產實習教學現狀并不樂觀,還存在著諸多問題:一方面隨著大學生人數的增加,實習單位的接納能力受限,加上許多企業從經濟效益、安全角度考慮,學生實多是參觀、聽講座,動手操作機會少,沒有達到理論聯系實際、培養實踐能力的目的。另一方面學生對生產實習重要性缺乏正確的認識,對生產實習缺少興趣,對待實習敷衍了事,沒有全心投入到實習中,從而影響了生產實習的效果。那么,應該用什么樣的方法和措施來提高生產實習的質量呢?
首先要加強實習基地建設,采用靈活的實習機制。選擇好合適的實習單位是搞好實習的前提,好的實習單位可以提高學生的實習積極性,讓學生學到先進的專業知識和現代生產管理方式。為了使學生學到先進的生產技術,實習地點盡可能選在生產裝備先進,技術水平較高的大、中型企業中進行。建立起長期相對穩定的生產實習基地有利于指導教師實習能力的培養和提高,學校可以通過技術合作以及人才培養與交流等方式構建企業、學校及學生之間的生產實習教學模式。建立起長期相對穩定的生產實習基地。允許學生根據自己的實際情況,自主選擇實習單位,或是去自己將來的工作單位實習,這種靈活的實習方式一方面可以緩解實習人數多造成的困難,另一方面,學生選擇自己感興趣的單位或者對自己以后將要從事的工作有幫助的實習單位有利于提高學生實習的積極性。對于這種自主實習,要加強管理,需履行一定的手續,包括接收單位來函證明,學生向教學管理部門提出申請,實習結束時,實習單位應對學生的實習表現給出評定意見。
其次要加強實習教學師資隊伍建設。實習的指導工作好壞關系到實習效果的優劣,指導教師需要具有扎實的專業知識以及相應的實踐經驗,才能較好地傳授專業知識,解答學生提出的各種理論和實際問題。因此,對沒有帶過生產實習的教師必須進行必要的崗前培訓,對實習流程方法等進行講解,另外,定期選派實習教師赴實習企業進行業務培訓,既密切了學校與企業的關系,同時也加強了實習師資隊伍建設,鍛煉了年輕教師的工程實踐能力。
最后要強化學生生產實習過程的管理。強化學生生產實習的管理是提高生產實習質量的一個重要環節,那么如何做好這項工作呢?
一要加強學生對生產實習的重要性的認識。對實習重要性的認識不足,使得學生實習的積極性不高,實習走過場,不肯深入學習,達不到應有的效果。有些實習環節雖然只能看,不能動手,但是可以了解機械產品從原料到成品的全部生產過程,從設備的工作原理和工藝流程等方面都可以進行深入學習和思考,看到和學到書本上學不到的知識,而且通過實習還為后續專業課的學習和畢業設計打下堅實的基礎。
二要合理安排實習過程。為了充分利用好實習時間,在下廠之前,安排一天到二天的實習講課,必要時可以在教室里通過多媒體進行教學,除進行實習動員和入廠教育外,還結合實習的內容,詳細介紹與現場有關的理論知識,著重介紹實習單位可以看到和實驗的相關知識,讓學生對本專業的生產實習先有大概的了解,并提出一些思考題,讓學生先通過看書,查資料對相關知識進行學習,這樣一方面讓學生對生產實習做好準備,另一方面可以充分利用實習時間,使學生在企業中的生產實習收到事半功倍的效果。在學生在實習過程中,注意提出問題,引導學生思考,這樣有助于鞏固以前學過的知識,同時指導老師對設備工藝等知識進行詳細的講解,提高學生實習的積極性。在保證安全和質量的前提下,與實習單位協商,多為學生提供動手操作的機會,培養學生綜合運用所學知識,提高實踐能力和創新意識。
三要建立合理的生產實習考核內容評價體系。建立合理的生產實習考核內容評價體系對指導學生的生產實習有著重要的意義,一方面可以調動學生實習的積極性,另一方面也可以比較真實地反映學生的生產實習成績。改變以前只通過撰寫實習報告的方式,采用多種方式來評定學生的實習成績。學生生產實習的考核內容有:實習出勤率、實習筆記、實習報告、實習考試等4項主要評定內容,平時注意及時抽檢。邀請學生的輔導員一同參與實習工作,做好學生的思想工作,輔導員了解學生生產實習情況杜絕了盲目請假、逃避生產實習的情況。在實習過程中,在每個車間實習完后,讓學生分組進行匯報,對學生的實習效果進行考核,同時實習指導教師對匯報進行點評,指出其優點與不足。最后指導老師要對整個實習進行總結,對表現優秀的個人與小組進行獎勵,對違紀和實習態度不端正的個人和進行評批與教育。
四要采取形式多樣的講座和交流活動調動學生的積極性。生產實習不僅要學習專業知識,還要讓學生學習社會知識,請實習單位的領導和工程技術人員就行業現狀、發展規劃發表看法,對運行中的典型事例進行詳細分析,鼓勵學生刻苦學習,早日成為有用之才。在一拖實習時,我院師生與單位領導組織座談會,單位領導結合自己的工作與生活經歷,就企業需要什么樣的人才、大學生如何正確定位、如何真正的融入企業等問題進行了交流,學生興致很高,感覺收獲頗豐。指導教師經常利用空閑時間與同學們一起談心,增加了解,溝通思想,了解學生的對生產實習的認識和感受,收集學生和實習接收單位的意見,對實習中存在的問題及時采取措施進行改進。
總之,生產實習改革是一項綜合性的系統工程。要提高生產實習的質量,必須使實習基地、學生、指導教師三者有機的結合,明確實習目的,要讓學生提高對生產實習重要性的認識,從而提高其積極性,同時指導教師要認識到生產實習是一場高于理論教學的教學過程,必須精心組織、悉心指導,加強管理,不斷總結方法,不斷探索,切實保證逐年提高生產實習質量。
參考文獻:
[1]周靜偉.改革生產實習模式,促進實踐能力提高[J].高等教育研究.2003.(1):51-53.
[關鍵詞]預選士官 工程制圖 教育
[中圖分類號]G423.07 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2014)07-0212-01
一、深入了解預選士官的思想動態,及時做好思想教育工作
在對預選士官學員進行授課之前,教員應該做好課前摸底和課前動員工作,深入了解學員的學歷水平和思想動態。筆者了解,他們大多年齡較小,處于17―20歲之間,在初中和高中的時候就一直對學習很厭煩,來當兵也是為了逃避學習,可以說具有普遍性。因此,怎樣改變預選士官學員的固有想法,讓他們能真正認識到學習的重要性和迫切性,就顯得十分重要。在上課之前要用大量的時間和他們交流思想,換一種他們能夠接受的方式給他們講授學習的意義和重要性,給他們介紹機械制圖這個學科的內容和學習方法,介紹制圖這個學科的應用價值,給他們舉例說明學好制圖課對今后學習和工作的重要性。例如學好制圖課程之后可以進行機械設計,可以根據自己的設計思想設計出機械或者部件,學好制圖可以幫助后續課程的學習,學好制圖可以對自己使用的機械進行維修保養和維護,汽車是每個家庭必備的工具,學好機械制圖后可以自己看圖,了解各部位的工作原理以及各部件之間的連接關系等,以后有故障了自己就可以排除和解決,免了修車費用,對故障判斷也就準確了。給他們講授自己的維護機械的經歷和體會,讓學員真正感受到機械制圖對后續專業課程的重要性,以及在今后生活中也是意義非凡,極大地激發了學員的學習興趣,讓他們真正感受到學好機械制圖對今后工作和生活是多么的重要。
通過這樣的思想動員和直白的教育,學員們開始思考問題了,他們真正從內心深處認識到了學習的重要性。由以前的看著管著也不愿意學,變成了積極主動地向教員請教,甚至有很多學員聽完思想教育后給我發短信說,教員的一番話讓我茅塞頓開,充分地認識到了學習的重要和生活的艱辛,下決心從現在開始抓緊時間努力學習,不僅要學習文化專業知識,更要注重道德修養和性格修煉。
二、講授知識要注重適用性和知識性及趣聞性
由于預選士官的知識水平參差不齊,有的高中畢業,也有個別的初中還沒讀完,而有一部分已經讀完大學或者中專的全部課程。如何照顧好各層次的學員,讓他們都能把制圖課程學好,這就是教員必須思考的問題。因此,在教學時不應拘泥于固有的教學思路,課堂教學過程中,教學時間是屬于教員和學員所共有的。在有限的時間里,能引起學員的注意力,提高學習興趣,使他們認識到知識的實際應用是教學的關鍵。只有做到這些,學員的學習興趣才能提高上來,教學質量才是真正地進一步提高,一堂課才是一堂精品課。所以,在傳授知識的同時,應該靈活使用教學方法、教學手段,增強課堂的活躍度,多和學員進行思想交流,眼神溝通,做好互動,增加高級的互動,緊緊抓住學員的思路,讓學員對你講授的知識產生濃厚的興趣。如果教員沒有充分備課,對講授的內容思路和條理不清晰,內容不連貫,學員聽起來感覺枯燥無味。都是些干巴巴的書本上的文字和語言,學員睡覺也就不可避免了。因此,提高學員的學習興趣,首先教員就應該做到十分熟悉教學內容,對講授的知識進行重新組合,能夠吸引學員的注意力,這才是一堂課繼續下去的前提。在講授知識的同時,要做到深入淺出,要讓學員明白事情的原理而不是知識本身。這樣就要求理論和實際相結合,理論講得簡單些,用通俗的語言進行解釋和講解,針對性要強一些,關鍵是拿出具體實例來驗證理論。這樣即使學歷低些的學員也能掌握所學的知識,也能集中注意力聽講,也能積極參與課堂實踐。為了增強學員的學習興趣,在講授制圖知識的同時,盡可能多地聯系實際,把實際問題和教學內容聯系起來,讓學員切實感受到知識沒和實際脫節,每個知識點都能和工作實際相連。
關鍵詞:工程實踐;產品建模與仿真;案例教學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)18-0138-02
產品建模與仿真課程是為機械設計制造及自動化專業開設的一門專業課,該課程是在前期公共基礎課和專業基礎課學習的基礎上,講述產品設計建模的基本理論和方法、產品模型數據交換的方法以及產品建模與仿真分析平臺的應用等內容。通過本課程的學習學生能夠掌握產品零件及整機設計建模的基本理論和方法,能夠利用典型的產品建模與仿真平臺或數字化設計系統來建立完整的產品虛擬模型,能夠利用虛擬模型代替實物模型進行仿真分析,從而提高產品設計的效率,降低產品開發的成本。課程的開設可以為學生后續畢業設計以及將來的工作開展打下良好基礎,使學生能夠更好地適應現代社會發展對新型產品技術開發人員的需求。
一、目前課程授課現狀
課程的授課目標要求學生一方面掌握產品設計建模的理論和方法,另一方面要求學生以典型的數字化設計系統為工具將相關理論及方法運用到具體實踐中用于產品開發。為符合應用型人才培養的總體目標,目前課程的教學較多地在數字化設計系統的技術運用層面對學生進行強化,如美國PTC公司開發的Cero軟件的具體操作和使用。在講授這類課程時多是遵循單項的、以知識積累為中心的傳統教學模式,單純地教給學生具體命令的操作技能。另外由于學時的限制,教學過程中偏重于軟件的操作和講解,而對學生的工程實踐能力培養還沒有做好。在現行的教材中也存在著許多問題,內容的編排以軟件說明為主線,系統的解決工程問題思想較弱;以命令操作為核心,與實際工程問題的聯系不夠密切;學生普遍表現還是為了建模而建模,不會靈活運用所學內容,在面臨具體工程問題的分析和求解時,仍然不知所措。
二、課程教學方式方法改革的一些思考
1.案例教學法在本課程教學過程中的積極作用。案例教學法是一種理論聯系實際、啟發式的教學相長的教學過程[1]。它要求在教學過程中以案例為基本教材,在教師的組織運用和指導下,啟發學生獨立思考,從案例的出處、案例在專業領域中發揮的作用、案例的專業結構組成以及案例覆蓋課程知識點的綜合情況等多個方面對其進行分析和研究,提出學生自己的看法,并做出評價和決策,目的是提高學生對同類問題的解決和處理能力。案例教學法是一種激發學生學習興趣,啟發學生研究實際問題,注重學生能力培養的現代教學方法,它有著傳統教學方法所不具備的特殊功能[2-4]。對本課程來說引入案例教學,促進學生認識課程內容對解決工程實際問題的作用和意義,激發學生主動深入研究課程內容,培養其靈活運用現代設計方法解決具體機械設計問題的能力等多方面都有著非常積極的作用。
2.什么樣的案例才能夠充分發揮作用服務于本課程。對本課程的教學來說,案例的出處、性質以及教學過程中案例的合理應用都是需要進行歸納和研究的內容。目前大學老師基本都在搞好本科教學的同時開展著具體科研工作,而機械工程的大部分科研課題都有著非常好的工程背景,如果將老師科研與工程實踐過程中的具體問題,提煉為教學案例引入本課程,并將案例分解為工程問題及需求、工程中的通常解決辦法、課堂內容知識點與工程問題的聯系、學生上課后應掌握的程度和目標、相似問題的進一步歸納和舉例,五個部分依次有層次有目的性地將學習與實踐聯系起來,可以使學生更加明確學習目的,建立學習興趣,知道學為所用并能夠學以致用。
3.改革教學手段以多種形式組織精選案例實施。在教學手段方面,在課堂教學引用案例的同時,同步建立網絡化互動教學平臺,作為課后知識加強和討論應用的主要途徑,教師完善課程資源,將精選案例經過加工組織后通過微課、MOOC的形式保存在云端實現網絡化共享,以使學生可以隨時隨地下載并進行學習。在實施的過程中更多注重案例的工程性內涵,課堂具體知識點與工程問題的點面有機結合,以及靈活的教學方法和教學手段應用。系統性地開展課內教學與課外實踐,解決目前課堂內容過于具體、學生被動接受、不能靈活運用所學知識的現狀。如此在消化案例服務課程的內涵以及案例本身包括的具體內容同時,進一步在課外進行延伸實踐。學生可以基于收獲的知識在更大范圍參與開放實驗、大學生科技計劃以及各類學科競賽等課外科技活動,并從項目全局出發,以解決工程問題為目的進行工程技能訓練。
三、以管道檢測機器人為例說明具體實施過程
作為服務課程的教學案例必須非常豐富,而且一定要精選案例使其具備工程性強、覆蓋面大的特點。限于篇幅,下文以管道檢測機器人為例對其服務課程的作用及實施過程做一簡要說明。
1.案例的來源。作者所在學院有一個研究方向為智能機器人技術,其中有一個典型機電產品管道檢測機器人。作者在項目研發過程中做了部分工作,在完成整機方案設計、結構設計以及制造裝配等環節中都運用到課程相關理論及具體內容,后將相關體會整理后作為教學案例引入到課堂教學取得較好的效果。
2.案例的具體組成內容。案例的具體組成包括機械產品的方案設計及描述、零件結構設計與三維建模、機械運動與結構強度等仿真分析、整機虛擬建模與裝配、零件制造工藝分析、零件圖與裝配圖紙繪制、技術文檔的整理匯編等。所述內容全部以研制的管道檢測機器人為載體,反映到三維數字化設計系統當中。
3.案例在課程開展過程中的隨堂實施。講緒論課的時候,就將案例引入,從案例的來源、包括的具體內容、解決的具體問題出發,向學生解釋說明常見的工程問題及需求、通常的解決辦法等。使學生對課程的目的和意義有一個全面的了解,樹立學習自信并增強學習興趣。在后續授課環節中,進一步以案例所包括的具體內容作為例子引出具體知識點。增強課堂內容與工程問題的實際聯系、讓學生認識上課應掌握的程度和達到的目標。比如機械零件的建模會用到哪些操作命令,如何組織各命令的順序才能使模型更加簡潔、結構更便于加工制造、更方便輸出工程圖以及數控加工程序等。從工程實際中提出問題,并通過課堂授課將其解決突破,讓學生真實感覺到點滴知識的實際用途,待課程結束時,整個案例也基本完成,學生同樣完成了一整的產品數字樣機,體會到學習本課程的成就感。
4.案例在課外使用時的資源共享。課程所學內容在后續專業課程的學習和實踐中還會被經常用到,為了更好服務學生將來從事具體的學習和工作實踐,必須建立從始至終的學習方案、學習指導,并在后續課程設計、畢業設計、大學生科技計劃、課外科技活動和科技競賽等實踐環節中逐步實施。當然這僅靠一個案例是不夠的,需要不斷精選轉化教師科研工作過程中的成果,建立優良、完善的典型案例資源庫供學生課后學習提高。基于互聯網的發展和普及,電腦、手機等接收終端可以非常方便地獲取網絡上共享的數字資源。在正常課堂教學引用案例的同時,同步建立網絡化互動教學平臺,可以作為課后知識加強的主要途徑。教師不斷完善課程資源、將精選案例通過微課、MOOC的形式保存在云端實現網絡化共享,使學生可以隨時隨地下載并進行學習。目前已有部分案例資源經過整理后,以文本文檔、PPT、教學視頻、互動APP等形式分別存儲到校園網、百度云端、360云端等網絡平臺上,學生可以非常方便快捷地進行訪問和下載。
5.課程開出效果及評價。通過將典型案例貫穿整個課程學習的始終,并延伸到后續學期的學習實踐當中,學生反饋非常好,具體表現在以下幾個方面。(1)學生學完本課程后基本掌握了計算機輔助設計這一現代設計方法。在每學期結束后的教學質量評價中學生給課程及任課教師的評價連續幾年都是優秀;(2)在后續專業實踐環節特別是課程設計、畢業設計當中,本課程所掌握內容發揮了非常積極的作用,學生在很多地方用到課程所講內容及方法,使得后續學習的目的性更強;(3)運用課程所學知識在后續學期的課外實踐中取得更加優秀的成績,每年都有比較多的同學積極參加“機械創新設計大賽”、“三維數字化創新設計大賽”等科技競賽獲得北京市級、國家級獎勵,通過案例的運用、項目的訓練使學生得到非常好的鍛煉。
四、結論
通過將教師科研工作過程中完成的具體機械結構等工程實踐轉化為教學案例,可以讓學生更加直觀地認識課堂講授知識點與工程實際問題的聯系。加上學生在后續課程設計、畢業設計、大學生科技計劃項目、課外科技競賽等項目的執行過程中不斷深入體會和應用,從項目訓練入手,從工程角度對問題進行思考,經過實踐并完成項目后,參與學生都獲得較大程度的提高,基本具備了解決實際工程問題的能力。總之,將工程實踐轉化為教學案例對提升產品建模與仿真課程的教學效果發揮了非常積極的作用,能夠使學生掌握一定的技術以更好地適應現代社會發展對新型產品技術開發人員的需求。
參考文獻:
[1]徐敬堯.案例教學法的探索與實踐[J].中國電力教育,2009,(5):98-99.
[2]劉萍,李永寧.案例教學法在“計算機文化基礎”課程教學中的引入與實踐探微[J].計算機教育,2007,(2):36-38.