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高职机械设计课程项目化教学的研究和实践

2012-08-15杜春宽李正峰

无锡商业职业技术学院学报 2012年3期
关键词:机械设计课程内容课程设计

杜春宽,李正峰,周 凌

(无锡商业职业技术学院 机电工程学院,江苏 无锡 214153)

高职教育培养的是面向生产、建设、服务和管理第一线的高素质技能型专门人才。高职机械类专业的学生大多从事机电产品的设计、制造、检测、营销等工作,他们是我国制造业的生力军,其素质、技能的好坏影响我国制造业未来的发展。机械设计是机械类专业学生必须具备一项基本技能,要求能读图和进行简单机械装置设计,所以必须把机械设计相关课程内容进行合理安排,使课程内容利于学生接受和掌握,利于采用现代化教学手段,利于实现教学目标和培养目标,利于培养学生实践能力和创新能力[1]。文中通过对机械设计相关课程内容进行重构、优化,教学方法和考核方式进行改革,实行“教、学、做”一体化教育,寓教于学、寓教于乐,取得较好的教学效果。

一、教学内容的重构

多名教育工作者对机械设计相关课程进行了教学改革,在教学内容上进行了改革和尝试,取得了较好的教学效果[1-2]。本文借鉴现有教学改革成果,结合本学院实际教学条件和学生情况,对机械制图、机械设计基础、机械设计基础课程设计三门课程进行了教学内容重构,在教学时间安排上考虑了前后衔接问题,在教学内容上考虑承前启后、知识系统化的问题,在学生学习能力上考虑学生接受知识的特点,对这三门课程进行有机对接和调整。大胆将机械制图进行教学改革,课程内容重新整合,实现了对专业基础课程进行项目化改革尝试,让专业基础课程的教学也能充分体现培养学生职业能力的特点。在教学设计中采用4个具有递进关系的任务,级进式组织教学,逐步提升学生能力。在选用项目载体时,充分考虑了与后续专业课程的衔接[3]。根据高职教育和未来工作岗位的要求,对机械设计基础课程内容进行了重构和优化。删除不必要的理论分析,调节授课内容,增加设计项目,如把螺旋叶片拉伸机作为项目化教学的载体,并把机械设计基础课程设计并入机械设计基础,实现 “做中学”,使学生能够将所学知识应用到项目设计、课程设计和毕业设计及以后的实际工作中,提高学生职业技能和职业素质,更好地适应未来工作岗位。

二、教学方法的改革与实践

针对高职院校学生自主学习能力差、好动、思维活跃的特点,结合课程内容特点,本文采用传统教学方法和现代教学手段相结合进行教育教学,发挥教师主导作用,充分调动学生的主动性,引导、指导学生自主学习和探索,发挥学生的积极性、主动性和创造性。

(一)小组讨论教学方法

把每个章节变成实际工程例子给学生提供背景,给出问题,引导学生主动参与,主动探索,主动思考,主动实践,然后让学生以寝室成员为单位 (同班学生在同宿舍)进行分组,这样不仅可以在课堂上进行讨论,也可以在寝室进行交流、讨论。让每组出一名学生在黑板上写出或表述本组讨论结果,最后老师进行总结和比较,力求淡化学生认为工程问题只有一个正确答案的思想,多鼓励学生开阔思路,通过对比学生提出的各种方案得到最佳方案,给学生足够的思考空间,鼓励学生发散思维,通过分析、比较,找出解决问题的最佳方案。

(二)任务教学法

每次上课都明确教学目标和教学任务,围绕教学目标安排教学内容,利用多媒体或具有真实性、可操作性的载体进行教学。如机械制图以具体机械零件或装配体为载体,结合相应岗位的工作任务,提出具体、明确的学习性工作任务,组织教学。

(三)项目教学法

项目化教学是以项目为载体,以工作任务为驱动,将理论与实践有机结合,使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能[4-6]。本文根据机械设计相关课程特点,采用传统教学方法和项目教学相结合进行教育教学,使两者相辅相成,充分发挥各自优势。如在讲授螺纹联接和螺旋传动时,是以 “卧式螺旋叶片拉伸机”为项目载体的。这个项目是在李正峰教授指导下,由朱娟等学生设计的,并获得了实用新型专利,具有创新性和实用性,能够鼓励、激发学生的学习积极性和进行创新设计。在项目实施过程中,首先对项目进行介绍,布置学生应完成的项目任务——一份设计说明书、一张装配图和部分零件图,然后介绍螺旋传动的基本知识和基本设计方法,接着组织学生分组对螺旋叶片拉伸机进行测绘,增强学生的感性认识,最后让学生利用有关设计手册等资料进行螺旋叶片拉伸机设计。在设计过程中学生根据项目任务独立完成资料的收集、方案的设计与实施以及任务完成后的评价等工作,教师在项目实施过程中进行咨询、指导与答疑。通过项目的实施,使学生能够了解和掌握完成项目每一环节的基本要求和实践技能。

此外,本课程把机械制图、机械设计基础和机械设计基础课程设计进行整合,各课程项目内容按照 “由简到难,前后衔接”的原则进行安排,如机械制图中齿轮泵制图测绘项目锻炼学生测量机械零件、绘图能力,机械设计基础各章节项目也是基于本章内容进行选择,机械设计基础课程设计是在前两课程的基础上,让学生独立利用机械设计手册等相关资料,运用所学课程知识分析、计算设计参数,设计和绘制零件图和装配图,并完成设计说明书的编写等。上述做法使学生对机械设计相关课程内容有了系统认知,能综合运用知识解决实际工程问题。

三、教材建设

经过几年教学改革和尝试,编写相应的校本教材,出版了一批体现教学改革的机械设计基础系列教材。新编教材注重教学的可操作性,能够很好地满足教学改革的需要,能够利于学生理解、掌握知识,能够利于培养学生应用知识的能力,并有利于培养学生的科研创新能力。此外,根据教学需要,制作了多套多媒体课件和实验实训指导书。多媒体课件紧密结合教学内容,图文并茂,动画演示,很好地把教学内容展现给学生,成为教学的重要手段之一。实验实训指导书简单明了、易学易用,很好地指导了学生进行实验实训。这些都为教学改革的顺利实施和教学目标的实现起到很好的支撑保障作用。

四、考核方式的改革

对原有考核方式进行改革,新的考核形式更有利于教学内容的实施,有利于促进学生学习的积极性,有利于反映学生学习的真实情况。考核形式不再局限于笔试考核,而是采用更加灵活多样的考核方式。机械制图课程考核,理论考核(30%)和实践考核(70%)相结合,理论考核成绩由期末理论考试和每个项目平时考核成绩组成,实践考核成绩主要由小组读图讨论成绩、手工绘制图样成绩、测绘绘图成绩和CAD考证成绩综合评定[3]。机械设计基础和机械设计基础课程设计的考核主要包含三部分内容。第一,对于理论教学内容,采用笔试考核,改变传统的出题模式,侧重于基本理论和基本方法,注重能力和素质的考核,加大分析题和应用题的比重。第二,改进课后作业。以前的作业是章节课后习题,题目相对单一,不是问答就是作图、计算,不能很好地考核学生对知识的实际掌握程度,因此根据每章课程内容特点,选择有代表性项目案例,让学生利用所学基本原理和基本方法进行项目设计(例如四杆机构、带传动设计、齿轮传动等),查阅相关资料和国家标准,对项目进行分析、提出自己的想法,分组或独立完成大作业,从而培养学生机械设计能力和解决实际工程问题能力。第三,把机械设计基础课程设计纳入本课程考核体系。课程设计项目能够综合考核学生理论知识掌握情况和解决设计过程中出现的各种实际问题的能力。

通过改革,学生成为学习的主体,参与度高,调动了学生学习的激情,优化了学生的知识结构,为以后的职业生涯打下了良好的基础,也使得教学质量有了明显的提高。

五、结束语

本文针对机械设计相关课程教学特点,对原有课程体系进行了重构,内容进行了整合和优化,传统教学方法和现代教育手段相结合,在教学过程中取得了较好的效果。本文重点讨论了项目化教学方法,其诸多优点能够很好地将理论与实践相结合,不仅使学生扎实地掌握理论知识,同时也锻炼了学生解决实际问题的能力,培养学生实践和创新能力。[7]在项目化教学过程中,也调动了学生学习的主动性,很好地发挥了学生的主观能动作用。由于实施项目化教学时间不长,经验不足,在教学过程中还存在一些问题,如项目难易程度的选择,是否适合每个学生,项目化教学的进度安排是否合适,这些都需要在以后的教学过程中不断完善。

[1]胡志勇,李建福,刘长增,刘海.机械基础系列课程教改研究与实践 [J].内蒙古工业大学学报:社会科学版,2003 (2):138-144.

[2]史新民,高飞.高职《机械设计基础》课程教改与研究[J].常州信息职业技术学院学报,2005(3):46-47.

[3]周凌.基于大学毕业生岗位能力需求的 《机械制图》课程改革[J].中国人才,2011,11:113-114

[4]蒋庆斌,徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育(教科版),2005(22):46-50.

[5]贺平.项目教学法的实践探索[J].中国职业技术教育,2006 (242):43-44.

[6]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

[7]王若梅.基于工作过程分析的“酒店英语”项目化教学[J].无锡职业技术学院学报,2010(6):69-71.

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