機械教學設計范文
時間:2024-01-02 17:49:17
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篇1
本課程的教學目標是:使學生具備所必需的機械基礎知識和基本技能,初步形成解決實際問題的能力,為學生學習后續專業課程,參加技能鑒定,提高全面素質,增強職業應變能力、團隊合作能力和繼續學習的能力打下一定的基礎。
傳統的《機械基礎》教學,已經不能適應現代學生的學習,課題組通過各類教師討論會(專業教師、基礎課程教師、兼職教師等)、深入企業施工一線調研走訪等形式,征集專業課教師和施工一線工程機械技術人員的寶貴建議,考慮學生技能鑒定需要的知識點等,總結前兩級學生的理實一體化教學改革,以工作崗位需求來構建基于工作過程的理實一體化教學模式,對教材編制、教學內容、實施性教學大綱修訂、教學課時進行有效的調整和選擇。
一、教學模式的改革及培養學生專業興趣
(一)以工作崗位需求來構建基于工作過程的理實一體化教學模式
首先,認真進行企業調研,工程機械運用與維護專業就業方向通常為各大型工程機械企業的工程機械和工程機械配件的操作、運用與維護,管理銷售及售后技術服務等。按照工作崗位所應完成工作任務來了解所需的各項技能。然后,針對畢業生選取適合的工作崗位,將該崗位所涉及的理論與實踐的內容進行梳理編訂,制定滿足該崗位需求的教學內容,根據所需技能的特點,設計全新教學模式。經過不同階段的學習,學生最終可以達到部分崗位頂崗實習的目標和需求。真正發揮提升理實一體化的作用。
(二)穩定學生情緒,培養學生專業興趣
在傳統的教學模式中,更多的是以課堂為中心,輔以不成比例的實驗或實訓類的課程,學生不“知其所以然”,自然就無法真正“知其然”。如何由教師的一言堂轉變為學生能積極參與的教學活動?課程建設小組各位教師結合豐富的教學經驗,針對學習單元內容、教授班級、專業的迥異,將多媒體教學、實驗教學、行動導向教學、問題探究式法、小組討論法、實驗操作與理論教學理實一體化等各種教學方法靈活運用,按照基于工作過程的職業學校課程改革思路,真正做到“做中學,練中學,學中做”,學以致用。其目的只是實現――興趣是學生最好的老師。
(三)密切聯系實例,將學生興趣持續下去
教育是一門藝術,“教學成功的藝術就在于使學生對你所教的東西感興趣”。那么,如何把這種興趣持續下去,這就需要教師付出大量的心血。
在教學中,教師要密切聯系生產和生活中的具體實例,將學生興趣持續下去,使學生在教學中一直堅持興趣的持久性。
如在教學齒輪這部分內容時,教師會在上新課之前,先給他們看一個圖片――三國馬鈞所造的指南車,告訴學生,他就是用這個東西在大霧彌漫的戰場上打敗敵人的,在學生的注意力被調動后,馬上引出正題――這個車就是利用齒輪傳動系統和離合裝置來指示方向。然后讓學生想想生活里還有什么東西是有齒輪的呀?學生會熱烈地討論“鐘表、水表、汽車”等等,教師夸獎他們喜歡思考的同時,告訴一些他們不清楚的,如汽車里的變速器里的行星齒輪結構,車床主軸箱里的齒輪結構等。同時給他們看大量汽車、飛機、輪船、機床等機器中齒輪的圖片,在大量的實例面前,教師勿需多言“同學們,這章很重要呀,齒輪很有用呀”,學生就已經領悟了“齒輪的設計與制造水平將直接影響到機械產品的性能和質量。在工業發展中有突出地位,齒輪被公認為工業化的一種象征?!闭n堂效果很好。
(四)結合后續專業課,爭取興趣的發展性
《機械基礎》是一門從基礎課向專業課過渡的專業基礎課程,故授課中還應注意其承上啟下作用 ,引導學生注意本課程與其他課程知識的相互聯系,啟發學生將相關聯的知識結合起來綜合學習,對學習過的知識及時復習,溫故而知新。爭取學生學習興趣的發展性。
授課中遇到學生在后續專業課中將會用到的知識時,要特別強調,提醒學生注意。如講授向心角接觸軸承的兩種安裝形式時,強調正安裝和反安裝在后繼專業課程《土方機械》等將會應用;講授形位公差的標注時,聯系《CAD》的相關內容。這樣,當學生在學習《土方機械》《CAD》等專業課相關內容時,將不會無的放矢。各學科知識的相互綜合,有利于學生靈活應用各學科知識,改善知識結構,增加知識積累,提高學生的綜合分析能力和解決問題的能力。對把學生對專業學習的濃厚興趣繼續下去,有非常重要的意義。
二、教學內容的改革及模塊化處理
課程的教學內容直接影響到該課程是否能在專業課程體系中發揮應起的作用。課程建設小組的教師,熟悉本課程內容,在教研活動中與基礎課教師、專業課程教師積極進行教學探討,充分了解涉及的前段和后繼課程,對將要教授專業的所有課程進行了較清晰的系統了解。結合企業調研中的崗位需求,與兄弟院校開展合作,于2012年8月由人民交通出版社編制出版了新教材《機械基礎》,同時靈活制定出實施性教學大綱。從以下幾個方面進行:
(一)系統了解各個專業的課程,具體進行教學內容的取舍
對機械和機電專業,會同期開設專門的《金屬工藝學》,專業課中有《液壓和液力傳動》課程,因此制定這2個專業的實施性大綱時,就可以把《金屬工藝學與熱處理》和《液壓》兩章完全刪除,并且告知學生原因。
數控專業沒有《金屬工藝學》課程,“金屬工藝學與熱處理”這部分內容在本課程中就必須學習,但對他們的要求沒有機械類學生高,故只要求學生掌握簡單的常用材料和基本熱處理方法即可。
汽運專業學生,有《金屬工藝學》課程,沒有《液壓和液力傳動》課程,在制定大綱時需要去掉前者,但加入后者?!耙簤骸辈糠值囊笠驳陀跈C械類學生。
這樣的課程安排,既防止學生學習的盲目性和重復性,又可以節省大量課時,還保證了學生知識體系的完整性,可謂一舉多得。
(二)方便學生接受,制定教學順序
為方便學生理解接受,打亂多年舊教材的教學順序,重新制定教學順序。按照從小到大:連接(零件)――機構――傳動-軸系(零部件)――最后總體裝配:減速器(機器);由淺到深:機械零件的結構、特點、應用――機械零件的精度與技術測量;由動到靜:由機械部分到材料部分。學生在理解上可以更好地由直觀到主觀,由易到難,學生在學習中更容易接受,不會產生畏難情緒。
(三)教學內容以學生興趣為導向,注重理實結合
“興趣是最大的動力。”在新編排教材中,本著以學生興趣為導向的基本原則,采用大量生動形象的實例圖畫,注重生產和生活實際與機械基礎知識點的融合,練習計算等通過“卡通小螞蟻”的歸納總結、例題導入,活潑地實現教學意圖,并首次將“常用量具測量”與“機械零件的精度”歸入一個模塊單元,知識難點的有機結合,克服教學難點。
(四)按“出口”定方案,簡化《工程力學》的學習
考慮到現階段學生畢業生的崗位性質,《工程力學》中的相關計算可能用途不大,對專業課的學習亦無影響,所以,只需要講授給學生最基本的力學基礎,并且這些內容針對各個專業實際,在不單獨使用專門章節講解的專業中,可以將力學部分常識放在機械零件、機構、傳動部分中涉及到的相關內容中講解:
如在機構運動簡圖學習中,介紹鉸鏈等概念;在學習鍵聯結時,簡單解釋剪切和擠壓;在螺紋聯結章節中,簡要介紹拉伸和扭轉等概念。這樣不僅能節省大量課時,而且很利于學生對抽象力學概念的理解和接受。
(五)根據學生狀況,有目的地刪減或增加部分內容
在教學中重點強調最基本,必須掌握的理論知識,簡化原理闡述,剔除無用的陳舊內容和繁冗計算。講究針對性、實用性和直觀性。
為方便各個專業學習,故將教學內容模塊化,分為除緒論外七大單元:緒論、連接、常用機構、機械傳動、軸系零部件、機械零件的精度與技術測量、工程材料、力學。其中將“機械零件的精度與技術測量”“工程材料”和“力學”部分劃為帶“*”部分,各個學校、不同專業,可以視具體情況靈活選用。
三、教學方法的改革及多元化教學方式的靈活運用
基于工作過程的職業學校課程改革要求對教學方式進行大膽變革,教學方法改革的根本目的是:體現以學生為中心的教學氛圍,激發學生學習的主動性,傳授基礎知識、基本理論與實踐能力培養緊密結合,加強學生的工程意識、實踐能力和創新能力的培養。
課程建設小組堅持育人為中心,十分重視教學方法的改革和先進教學手段的應用,形成了一套以形象式、啟發式、問題探究式、小組討論式等互動式教學為主,以多媒體動畫、圖片演示、模型演示、實驗課、習題課等為輔助的多元化教學模式,注重多媒體理論教學、實驗教學、行動導向教學的理實一體化結合,有效調動了學生的自學與創新積極性,大大提高了教學效果和效率。
(一)了解學生,建立良好的師生關系,合理分配學習小組
充分了解學生,與學生互信互動是課堂傳播知識的良好途徑。課程建設小組成員教學中堅持首先與學生建立良好的互信關系,并了解和掌握基礎較好的學生和學習有一定困難的學生基本情況,包括學生的基礎知識、思想動態、身體狀況、個人愛好、家庭境遇、在校表現及社會活動情況等,合理分配學習小組,為學習中的互信互動建立良好基礎。
(二)充分利用緒論課,激發學生求知欲和學習興趣,發揮學生學習潛能
《機械基礎》是本專業學生接觸的第一門專業基礎課程。緒論,是這門學科的伊始。首先,教師簡單講解機械的發展史,讓學生了解自己所學的專業――機械,對整個國家的發展是起著舉足輕重的作用。
從中國談起,遠在五千年前,我國就使用了簡單的紡織機械;晉朝的連機碓和水碾就是應用了《機械基礎》中提到的凸輪機構的原理。再到世界:到國外――舉世聞名的埃及金字塔的建成也是使用了機械工具。
從古代公元前2500年,歐亞地區使用兩輪和四輪的木質馬車就是機械開始談起,講到到現代:航天飛機、焊接機器人、智能機器人等等。最后回到現代日常生活,自行車、鐘表、冰箱、空調機、洗衣機等等這些都是機械。
這和以往傳統教學中直接給出機械和機器的概念相比,學生克服懼怕心理,興趣盎然,順利為后期專業課程奠定了基礎。
(三)采用形象直觀的多媒體演示教學方法,激發學生的學習興趣
《機械基礎》課程內容與生活實際和生產現場緊密相連,涉及的課程和知識多,而且課程本身包含的內容豐富,初學的學生大多感覺凌亂、頭緒多,甚至摸不清頭腦,常常有學生會感覺不知如何學好本門課程。
針對本課程內容多、涉及面廣,在編制教材和電子課件制作中,課程建設小組大量應用各類生產和生活中的照片、圖片、動畫、錄像等形象手段,有效激發學生的學習興趣,增加課堂信息量,培養學生的形象思維能力。
(四)采用啟發式、問題探究式教學方法,激發學生的主動思維能力
為了提高學生的主動思維能力和創新能力,調動學習的積極性,課堂教學中,運用啟發式教學,通過適當地設計一些教學環節,如適當的設問,誘導思維方向,以達到鼓勵學生積極思考、敢于提出問題、積極回答問題的目的,營造出健康活躍的課堂氛圍。
如在“凸輪機構”中對“易磨損”的特點,先問,“大家小時候,是不是幫媽媽繞過毛線嗎?”把學生注意力吸引過來,再看“繞線機構”的動畫,讓學生們通過思考及短暫的課堂討論來回答老師所提出的問題,通過這一環節之后,學生的腦海中已經有了相關的知識及概念,這時老師再剖析上述問題時,他們的注意力就會格外集中,對知識的獲取效果也較好。
采用啟發式教學方法,極大地激發了學生積極主動思維的自覺性,實踐證明,采用啟發式教學法,學生的邏輯推理能力、分析判斷能力、解決問題能力、想象力、總結歸納力,都得到了鍛煉和提高。由于思維能力的提高,無形中對基礎知識、基礎理論的學習也起到了推動作用,這一切為學生創新思維的形成奠定了堅實的基礎。
(五)采用互動式、討論式的教學方法,培養學生的創新意識
教學過程設計在教學活動中極其重要,它能影響學生的學習興趣、主動性、參與性及創造性。大到整門課程、小到每一節甚至每個小知識點的教學過程,都必須精心設計,達到激發學生學習興趣,培養學生創新意識的目的。
采用互動式、討論式的學習中,組織學生討論,發表自己的意見,在教師的引導下,最終得出正確、合理的結構。這樣做使學生真正參與到教學中來。
教師們在授課中注重與學生交流,經常提出一些問題,引導學生的思路,使臺上、臺下融為一體,課堂氣氛活躍,調動學生的主觀能動性,教與學融為一體,使學生成為課堂的主體,創造條件讓優秀學生有機會發表自己的學習體會和研究成果。
(六)注重多媒體理論教學、實驗教學、行動導向教學的理實一體化結合
課堂教學中,堅持以學生為中心,教師的作用主要為引導學生的方針,任課教師根據教學內容,靈活地將啟發式、互動式、討論式等教學方法運用于教學中。根據課程需要和現有條件,將課堂教學與現場教學相結合,如在課程講授之前,組織學生參觀機械零部件陳列室,使學生對各類通用零部件有一個直觀的認識;在講授軸的結構設計時,組織學生觀看軸系零部件的組成、組裝動畫演示及進行軸系零部件實物拆裝,通過動畫和實物拆裝,熟悉軸上零件的軸向和周向定位方法及特點,明確軸結構設計中應注意的問題,學會軸結構設計的方法。
平面連桿機構的繪制與觀測實驗、凸輪機構的觀測實驗、V帶傳動的安裝、調試和張緊、滾動軸承、聯軸器、離合器的構造與拆裝實驗、齒輪減速器的構造認識和拆裝實驗等都安排在專業教室內,實驗操作與相關理論學習有效結合;理論難點部分:“機械零件的精度”與操作部分“常用量具測量”有機結合,即游標卡尺測內外徑和檢驗孔軸尺寸精度、配合精度、外徑千分尺測外徑和檢驗軸尺寸精度不單獨開設,分別與尺寸精度、配合精度理論學習設置為一個學習情境項目,采用理實一體化教學,有效克服教學難點;金屬材料的性能測試也與金屬材料的性能理論設置為一個學習情境項目;漸開線齒輪各部分的名稱及標準直齒圓柱齒輪尺寸的計算練習采用行動導向,有效培養學生理論聯系實際的能力和工程意識。
四、教學手段的改革及專業教室、多媒體教室、實驗室建設
學校在教學資源上大力投入,教師積極應用有效資源,改變傳統教學模式。利用配備齊全的專業教室和各個教室的多媒體設備,多媒體投影機和大屏幕可以給學生明顯的視覺效果;音頻控制臺可以靈活調節功放、音響等設備,可收到良好的聽覺效果;視頻展示臺可以方便展示各類零件、實物的大小、顏色和形狀。
充分調動學生的視聽感覺,滿足學生全方位感知的需求,使教學生動活潑,學生認識深刻、記憶持久,從而大大提高學生的學習興趣,增強學生的學習主觀能動性。我們結合學校和學生的特點,開發研制《機械基礎》多媒體課件。
積極采購必備實驗設施,教學中將現代化教學手段和模型、實物、機械設計陳列柜、黑板等傳統手段有機結合。
對于重點、難點內容,通過動畫演示、機械設計陳列柜、模型、實物講解、學生小組討論,深入淺出,多媒體課件信息量大、圖像和動畫直觀性強,使學生形象直觀地理解問題的實質。
如教學凸輪機構、四桿機構等各類機構的運動,帶傳動、齒輪傳動等各類機械的傳動,螺紋連接的預緊與防松、齒輪諸多失效形式、輪系的張緊、軸承的內部結構、公差配合中的配合關系等等,均是教學環節中不易掌握的難點,也是教學必須掌握的重點內容,對沒有太多實際生產經歷的學生,很難通過想象加以理解,通過多媒體課件、三維動畫的直觀演示,使學生一目了然,順利克服難點,很容易理解和掌握。多媒體課件合理、有效的使用,激發了學生主動學習的積極性,促進了學生創造思維的培養,推動了機械基礎教學質量的提高。
五、考核方式的改革及有效激勵
為適應一體化教學模式,考慮本課程在專業中的重要性及課程特點,突出課程學習中,學生為學習的主體原則,課程考核評價方式采用“過程評價(即情境綜合評價)+課程終結評價(即期末成績)”,考試課60+40(分),考查課70+30(分)。建議機械類專業本課程為考試課,部分近機類專業如數控專業等為考查課。
(一)過程評價(情境綜合評價)
過程評價(情境綜合評價)主要考察學生的課堂學習情況、團隊協作情況、練習頁完成情況、工作任務完成情況四個方面。為體現學生為主體,評價主體引入學生、小組和教師參與。評價方式包含自評、組評、師評三種。對不同的學習情境,教師可對評價內容一欄各項的分值自行設置,總分70,可參考《成都鐵路工程學校工程機械運用與維修專業教學標準暨課程標準機械基礎》中具體給定的學習情境分別評價,再根據情境評價權重(%),即每個學習情境在所有學習情境(100分)中的百分比,綜合計算出該課程的情境綜合評價得分。
考試課的過程評價(情境綜合評價)占總分的60%,考查課的過程評價(情境綜合評價)占總分的70%。
(二)課程終結評價(期末成績)
課程終結評價是對學生所學知識和技能進行總結性考核的方法。根據機械基礎課程的特點和需要,課程終結評價(期末成績)采用筆試,由教務科統一組織,安排在該課程結束后或學期末,集中時間考試。筆試時間一般為90分鐘。
考試課的期末評價占總分的40%,考查課的期末評價占總分的30%。
(三)有效激發學生的學習主動性
這樣的評價方式,充分體現以學生為學習中心的考核體系,有效激勵學生在《機械基礎》學習中的主觀能動性,大大提高學習興趣,實現大綱中的教學目標。
【參考文獻】
[1] 魯昕. 中國發展高層論壇講演[J]. 中國教育結構調整和現代職業教育,2014.
篇2
(安徽新聞出版職業技術學院,安徽 合肥 230601)
摘要:專業課機械基礎內容較多,部分概念抽象,學生不易學會,而且有的專業課內容不連貫,知識點太多,教學中很難讓學生思想集中的聽完一節課,部分學生會對專業課抵觸,產生厭學的情緒,達不到專業人才培養的目標.這就要求教師在上課時進行教學設計,應用互動教學模式進行教學,可以抓住學生的心理,激發學生學習的興趣,使學生的注意力集中,達到的較好的教學效果.實踐證明,這種教學設計模式能夠很好地解決教學中的難點問題,顯著提高教學質量和教學效果.
關鍵詞 :互動教學;教學設計;講課方法;教學手段;機械基礎
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1673-260X(2015)05-0250-03
教師在上專業課時,學生的注意力很難在一節課的時間內始終保持集中,尤其在大學專業課上,專業內容枯燥,概念抽象,不能激發學生的興趣,不吸引學生,致使有的學生,不喜歡上專業課時,也影響教師的上課情緒.教師講課要激發學生的興趣,使學生愛學習.講課有好的教學效果,就必須做好準備工作,不僅要準備說什么,而且要準備如何說,以及說的方式和方法.在課堂上,教師根據自身的專業背景、工作經歷、專業研究方向、社會經驗、教育經歷等因素都會在對所講的知識上有著自己個人的看法或見解.同一門課,教師根據自身的知識結構和備課情況、專業背景,可以有不同的講法,但是不一定都激發學生學習該課程的興趣.對于學生而言,有的學生說他們喜歡某個教師,也就愛上該老師的課,也有很多學生不喜歡某個教師,就很反感上這個教師的課,聽其課就心不在焉,無精打采.同樣的學生,對不同的教師表現出不同的態度,這值得我們深思.教師怎樣做才能讓學生喜歡自己的課呢?
如果一個教師的講課方法很新鮮,授課方式很特別,那就說明他上課達到了一種讓學生留戀的境界.采用互動的教學方法,讓學生直接參與教學中去,讓學生有別動的聽,到主動的講,先讓學生講所知道的相關的知識,再做總結,遇到不對的觀點及時指出,并說明問題,也可以用提問的方式,促使學生學習,上課注意聽講,同時也激發了學生的學習興趣,把枯燥的專業知識用通俗的語言表達準確,描述清楚,使聽者全神貫注,緊緊抓住聽者的心理,讓聽者隨著你的語氣和神態進入知識的領地,那就達到了很好的教學效果.我們必須做好以下幾方面的工作.
1 課前的準備
課前的準備就是對教材知識的把握,首先對本學科、本專業的相關專業要正確理解,并能隨時了解本學科最新科學的發展進程,始終把最新最科學的知識介紹給學生,并善于將學科知識與現實情況、學生實際相結合進行教學.其次,教師還要具備基本的社會知識和生活常識,有相關學科領域的知識儲備,并能靈活地把各知識點聯系起來,準備授課中的要求學生參與的問題和知識點以備用.
2 認真了解學生的情況
還要從學生的實際出發,想學生所想,了解他們已有的知識水平,在此基礎上尋找能夠激發他們學習專業知識的興趣點.有的學生的基礎知識不足;有的同學的接受能力較慢;部分學生對專業知識不感興趣等等.這就要我們在上課時要注意學生的對課堂授課的反應情況,及時調整教學方法,緊緊抓住學生的興趣點,在枯燥的專業課堂上,要適當的調解課堂氣氛,尤其是工科專業課的教學,枯燥的專業知識和概念,不能激發學生的學習興趣,學生就會走神,不注意聽講,這樣就形成了惡性循環,越是學不會越是不想學.在教學中采用互動方式激發學生的學習興趣,把枯燥的專業知識變成有趣的生活知識,使學生掌握了知識.當然在課堂的中可以穿插若干專業知識的應用實例,讓學生的注意力始終集中在課堂上,另外還要激發學生學習的動力,讓學生們知道知識的作用,并能解決生活中的實際問題.
3 教法方法的靈活多樣
課堂上要時時的做到師生互動,在教學中,除了要求教師的講授知識外,也要求學生參與互動,不是教師對學生的單向作用,而是雙向互動.在課堂上隨時向學生提問和對話,每講完一個問題后,留下2-5分鐘的時間讓學生提問或讓學生自己思考.每章結束時做部分練習,作業量不易太大,否則學生反感,不認真作答,批改好學生的作業后,要進行點評和講解,對鼓勵不同的觀點和獨到的見解.
當然,根據上課時的效果,隨時與學生互動,以達到好的效果.根據教材中的知識結構,來引導學生看書、思考,教師作用是引導學生,啟發學生等,多聽學生的觀點,才能出現課堂教學的生動、歡快氣氛.傳統的教學方式是教師講,學生聽,就是學生跟著教師轉,使學生處于被動狀態,不易發揮學生的主觀性,就無法激勵學生學習新知識,也就不易取得好的教學效果.課堂上,最好的方式是教師讓學生自己動手、動腦,去思考,去分析問題,找到解決問題的方法,不要把結果輕易的告訴學生,主要是引導他們獲得新知識.教師對每一節課都要有足夠的授課內容,提出有見解的問題,激發學生去思考,為學生提供積極活動的課堂氛圍.對講課內容中的有些問題做到環環相扣的提問,使學生大腦始終處在未知的興奮中,就更能夠促進對有關知識的掌握.
4 教學手段要新鮮
采用新鮮的、互動的、盡可能直觀的教學手段,加深學生對教學內容的學習,提高學生學習的積極性.采用多媒體教學,聲音、圖形的綜合應用,或實訓現場教學等手段使學生更好地掌握教學內容,同時可以增加教學內容的直觀性,趣味性,讓學生提出問題,并讓學生回答問題,提高學生的學習興趣,在教學過程中也可以將學生從被動接受者,變成直接參與者,從而激發其學習的興趣,達到教學的目的.
5 課堂氣氛要輕松
在教學中,互動的教學模式就是讓學生來分析問題和解決問題,使學生能夠充分感受知識帶來的成就感,每節課都有輕松的學習氛圍,讓學生喜歡上課,一旦課堂的氣氛活躍起來,學生和教師之間的互動就變得非常自然,教師在快樂中教,學生在快樂中學,教師一堂課下來不會覺得太累.當然,讓課堂里的氣氛活躍也是有方法的.一個好的教師應該用最清楚、準確的表達,最貼切的例子和最直觀的推理把教學知識講明白,把復雜的內容簡單化.好的教師要上課時要有幽默感,這樣才有輕松的課堂氣氛.這樣的好處是幫助學生加深理解課堂內容,而且也會縮短教師和學生之間的距離.
如講解機械基礎中凸輪機構一節
(1)先隨機提問幾個學生,問問生活中的凸輪的應用,和凸輪的形狀結構,答正確的給10分,回答不完整的給5分,回答錯誤的不給分,但是不要批評學生,要鼓勵他們說.
(2)教師補充相關的內容,引導學生朝問題的關鍵點去說.
(3)上課用Powerpoint講課,要動畫把凸輪機構動起來,畫面更直觀、清楚,學生有一個感性的認識,易吸引學生的注意力,激發學生的學校興趣.
首先,在講解的開始,要給學生放一個內燃機和凸輪機構應用在機床進刀裝置中的動畫,講解凸輪機構的作用和凸輪的形狀,先引起同學們的注意.如下圖:
其次,講凸輪機構的分類時按下面的方式講解(注:畫片是動畫形式的),如下:
(1)按凸輪的形狀分類:圓柱凸輪、盤形凸輪、移動凸輪,分析每種凸輪機構的優缺點和應用場合.
(2)按從動件的運動形式分類:擺動從動件、移動從動件.
(3)按從動件的形式分類:尖底從動件、平底從動件、滾子從動件.
(4)按凸輪與從動件的鎖合形式力鎖合型、幾何(形)鎖合型.
再次,讓學生發揮想象力,補充相關的內容,互動回答問題:什么凸輪,有什么特點等.
總結凸輪的定義:凸輪是具有曲線輪廓或凹槽的構件.
(1)凸輪機構的構成是:凸輪、從動件、機架三個構建組成的.
(2)凸輪所做的運動:勻速運動;從動件所做的運動:間歇(連續)移動或擺動,也可以延伸到凸輪機構的特點:
最后,得出結論如下:
(1)構件數目少,結構簡單、緊湊.
(2)只要適當地設計凸輪的廓線,可以實現任意的從動件運動規律.
(3)從動件與凸輪之間為高副(點、線)接觸,易磨損,常用于傳力不大的場合.
最后說明凸輪機構的優點和缺點,應用的場合.
通過這樣的講課,效果很好,學生感興趣,牢牢抓住學生的心理,而且所講的內容一目了然,這樣就克服了專業課的枯燥乏味,也克服了學生沒見過凸輪機構的缺點,學生易接受,不只不覺中學到了知識.
總之,在教學中只要我們本著為學生著想,采用互動式教學方法,讓學生直接參與教學中去,改變了學生被動接受知識的角色,激發學生學習的興趣,提高學生的課堂注意力,讓學生學到更多的知識,互動式教學方法牢牢抓住學生的心理,吸引學生的注意力,使學生的對所學的知識有參與感和成就感,讓學生的注意力集中起來,達到了教學要求,實現了專業培養目的.
參考文獻:
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篇3
關鍵詞:農業;機械;課程;設計
中圖分類號: DF413.1文獻標識碼: A
農業機械類專業均開設了《機械CAD》課程,作為農業機械類專業的專業課程。是培養大學生以先進的CAD技術為手段,以現代工程設計為內容,以提高工程設計意識和創新能力為目的的重要課程。在人才的知識結構、工程設計、創新意識、創新能力以及素質培養過程中具有重要的地位。AutoCAD是一門實踐性很強的課程,在教學過程中如何貫徹課改精神,適應學生學習,使學生受益,激發不同學生學習興趣,針對這些問題,提出AutoCAD機械繪圖項目教程中項目四中一節課的教學設計及對教師教學要求以供參考。設計過程如下:
一、課程簡介
《AutoCAD 機械繪圖項目教程》 是一門承前啟后的過渡性核心課程, AutoCAD繪圖是機械行業各專業技術人員必須掌握的專業技能之一。所以本課程主要是培養學生利用計算機軟件繪制工程圖的能力。該課程對后續開設的pro/E、UG等課程起著基礎的作用。
二、課程內容
本節課選取的是《AutoCAD 機械繪圖項目教程》中“項目4平面圖形的繪制”的第一節——4.1 繪制平面圖實例。主要內容是簡面圖的繪制方法,是對前面所學習的CAD基礎知識和繪圖環境的初步設置的實際應用,通過該平面圖的繪制,使學生能夠熟悉CAD繪圖的過程。是今后典型平面圖和零件圖繪制的前提。
三、教學目標
能力目標:能夠熟練地運用各種點的輸入方法和修剪命令繪制平面圖。
知識目標:掌握用點的基本輸入方法、掌握用LINE命令繪制直線、熟練掌握“修剪”的應用。
情感目標:培養學生手、腦并用的良好學習習慣;在分組協作的學習過程中培養學生的團隊協作精神。
四、教學內容:繪制平面圖實例
選取的是《AutoCAD 機械繪圖項目教程》中“項目4平面圖形的繪制”的第一節——4.1 繪制平面圖實例,項目四中任務1中圖4.1
五、教法分析:從整體上來說,學生對比較直觀、全部實操的CAD課程比較感興趣,相對于純理論的課堂教學學生的積極性較高;對于高職類學生,他的實際動手能力某種程度上來說要遠遠大于理論分析能力。本次課是在學習了機械制圖的平面圖形的繪制之后進行的,所以有一定的基礎,教學難度較低。
六、學法:為了發揮學生的主觀能動性,提高學生發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力,我確定了任務驅動學習法——變學生被動學習為主動學習;探究學習法——學生實踐,鞏固提高;合作學習法——積極參與,總結規律共三種學法。
七、教學過程 :1.復習導入 ,2.案例提出與分析,3.案例講解(新授知識),4.案例跟練,5.釋疑,6.分組練習(任務驅動),7.效果檢驗(總結),8.布置作業
通過本節課的組織教學,變學生被動學習為主動學習,學生積極參與、鞏固提高、總結規律,提高了課堂教學效率,激發了學生學習興趣;
Auto CAD注重學生繪圖能力的培養,如何實現所學即所用??梢試L試以學生身邊的工程實例(齒輪減速器、機械傳動軸)作為教學素材,來提高學生的興趣;在平面圖教學中嘗試與實際測量教學樓圖形相結合,將實際測量圖形用Auto CAD進行繪制,調動學生積極性培養其繪圖興趣,更好體現 “工學結合”的培養模式。
八、AUTOCAD對教師要求
結合AUTOCAD課程特點,為了有效地組織教學,運用目標教學方法進行教學,在多年的教學實踐過程中,取得較為明顯的教學效果。
1.深入了解學生,進行學生分層
分層目標教學法是在承認學生之間差異的基礎上,達到因材施教的目的,使每位學生都能充分發揮自身潛力,并通過自身的努力達到最佳的學習效果。所以在對學生進行分層之前,必先了解學生的真實情況,再進行合理的分層。比如通過一份簡單上機任務:1.進入AUTOCAD繪圖界面,畫一圓,將其保存至D:/班級+姓名/001.dwg;2.在上圖形界面上再畫一矩形,將其另存為D:/班級+姓名/002.dwt。通過簡單的操作可觀察學生學習基礎、運用知識能力、自學能力、接受新知識的能力、動手操作能力等實際情況,再通過班主任、原任課教師了解,將學生劃分為三組:A、基礎扎實,學習態度積極、認真,接受、理解能力強。B、基礎一般,學習態度較積極,有上進心,理解、應用能力一般。C、學習積極性不高,自覺性差,缺乏學習信心,基礎、理解能力較差。
2.明確教學目標,滿足學生需求
教師為了滿足A、B、C三組學生不同的需求,需制定不同的教學目標。對于A類學生,教師應注意擴大其所學知識的深度和廣度,強化其對知識的理解、掌握和靈活運用,加強其空間思維能力、設計能力和實際動手能力的培養;對于B類學生,注重培養學生學習興趣、加強其基本命令使用和操作方法訓練,加強其對知識的理解、掌握,并能運用所學知識去提高自己分析問題、解決問題的能力,掌握CAD課程正確、有效學習方法;對于C類學生,培養學生學習興趣,樹立學習信心,引導學生掌握學習該課程的正確方法,加強基礎知識的訓練,提高其觀察、分析、解決問題的能力。
3..合理布置上機任務,充分練習所學知識。
為鞏固分層次教學的效果,促進學生“加強基礎、培養能力、提高素質、發展個性”,合理編排練習的層次,是教學中的一個重要環節。根據教材的特點和要求,結合學生實際,將操作訓練題設計成鞏固學生基礎知識的基本題、訓練學生綜合運用知識的中等題、培養學生創新思維和自主設計能力的提高題三種類型。要求A組學生會做全部練習題,B組學生做前兩類題, C組學生保質保量地完成基本題;鼓勵B、C組學生選做較高類型的習題,并加以適當輔導,以鍛煉學生的思維能力、綜合能力,向高層次遞進。
4.細心觀察學生操作,及時啟發學生思維。
上機是檢驗學生掌握知識情況最重要的一環,是學生運用知識,發揮創新能力的
平臺,是引導學生走向更高層次的舞臺。教師在學生上機時一定要做到“眼勤、腦勤、口勤、手勤”,就是教師在學生上機時,需細心觀察學生操作過程,了解學生掌握知識的深淺程度;及時捕捉到學生思維的閃光點,并加以肯定和表揚,激發學習興趣,增強學生學習信心;發現學生不足之處,及時加以引導和提示,讓學生掌握正確的繪圖方法和技巧,培養學生良好的設計思維。對于不同的學生存在問題時,教師應認真思考,仔細分析是基本命令操作不熟練,還是綜合運用知識還不夠嫻熟?是應該給予合理提示還是應該操作演示?做到具體問題具體對待,培養學生自主觀察、思考、解決問題的能力。
5.分析實驗報告,進行思想交流
CAD課程是一門實驗性較強的課程,實驗報告也成為教學中必不可少的重要一環。根據學生的層次不同,布置實驗報告的難易程度有所不同。要求學生將自己上機訓練的目的、操作過程、所學知識掌握情況、所存在的問題及個人的實習體會等寫下來。在批改實習報告時,更應該因人而異,對于差生而言,在客觀指出錯誤和不足的同時,需更加關注他們每一次的進步,肯定他們進步,并提出懇切、可行的希望;對于優等生在肯定他們基礎的同時,找一些靈活性較大,有一定創新的圖形讓他們設計,把他們的設計思想提供大家參考,鼓勵其他同學采用不同方法去設計圖形,自行分析、理出最簡單、最便捷的一種設計思路,培養學生的自主設計能力和設計思想。
分層目標教學法要注意學生層次的可變性(A B C)。隨著時間的推移,學生各方面的能力會發生變化,因此,其所屬層次也要改變。在實踐中,要經常通過提問、上機觀察、測驗、座談等多種形式獲取反饋信息,了解學生的情況,及時調整學生的層次與教學方法,使分層次教學達到最優化。
總之,通過教學實踐,分層目標教學法重視了學生個性健康和諧的發展,最大程度地激發了不同層次學生的學習熱情,增強了他們的自信心和參與意識,幫助中差生樹立了信心,縮小了學生間知識差距,提高了學習質量,優化了教學效果。
參考文獻:
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篇4
一、創設問題情境,激發學習興趣
蘇格拉底說過“教育不是灌輸,而是點燃火焰”,說的就是要激發學生的學習興趣。信息化教學設計是通過創設問題情境來激發學習興趣的,因此學習問題是整個信息化教學設計的關鍵。信息化教學設計所涉及的內容,范圍可大到整個課程甚至與其他學科的延伸、小到一節課的課堂教學。所以在確定具體的學習問題時,教師要先做大量的準備工作:首當其沖的是要先分析教材、研究學情,以便提出的問題貼近學生的生活環境,能刺激學生的主觀能動性,使學生通過學習后有能力解決;其次要盡可能地利用學校有限的硬件資源創設信息化環境,給學生展示學習過程中需要用到的真實場景、仿真場景、不常用的零部件、機構運動的動畫,以創設良好的教學情境來激發學生的學習興趣。
如:在學習“機器與機構、零件與構件”的知識時,先呈現一組視頻(有工廠里加工零件的、有機修工整修機床的、有總裝車間工人裝配機器的等等),由學生自由討論畫面內容,結合生活中所見的真實情況,提出問題:機器拆分到最后會是什么?答案不是唯一的,再由學生將答案歸類,尋找定義,研究它們之間的區別與聯系。這就使得傳統單一的被動學習轉變為學生自發性的學習,使學生的主體意識、能動性和創造性在不知不覺中得到發展。
二、精心設計學習環境,合理安排學習活動
建構主義思想認為,學習者學習和發展的動力來源于學習者與環境的相互作用,這種相互作用便是學習活動。信息化教學設計提倡通過協作學習來培養學生創新精神和實踐能力,學習活動的設計就成了教學設計的核心內容,其最終表現為學習任務的設計,規定學習者所要完成的任務目標、成果形式、活動內容、活動策略和方法等。如:在熟悉“運動副的分類和符號”這一任務里,要求小組成員通過自主學習加小組討論,弄清運動副的分類和符號,并完成一份自我測試和圖表。其中自我測試是個人完成并由電腦及時反饋學習效果;圖表的填寫和符號的繪制由小組協作完成,符號可用不同的繪圖軟件完成,最后由各組組長上傳學習成果,教師擇優展示優秀成果并下傳給各組借鑒學習。
學習環境的設計主要表現為學習資源和學習工具的整合活動。在學習活動發生時,學習環境中也包含了人際關系要素。進行教學設計時要考慮到所設計的學習環境究竟能支持哪些學習活動以及支持的程度如何。如果使學生人數眾多的班級,采用網絡教室上課,老師難以兼顧全面,容易造成“放羊式”學習。信息化教學設計強調協作學習的重要性,要求學習環境能支持協作學習。所以要選準切入點,適時有效地應用信息化教學設計。比如,在學習“運動副及其分類”時,考慮到這部分知識適合學生自主學習,以及我班學生人數不多適合分組學習和小組協作來完成任務,所以采用多媒體網絡教室上課。在學習“蝸桿傳動”中蝸桿蝸輪的中間平面時,宜用動畫形式來表現“中間平面”,以解決學習難點。
三、整合學習資源,培養學習能力
《機械基礎》是一門理論性較強的專業課程,既有與生活息息相關的各種零件和機構,又要分析各機構是如何工作的,學生見到實物興趣濃厚,可是要他們拿起筆來推算就頭皮發麻。要解決這之間的矛盾,教師就需要充分利用各種信息資源來支持學習。用AutoCAD、3D-Max、Flash等軟件制作出教學所需的素材庫,如四桿機構的分類和區別、凸輪機構的運轉等,都可運用形象生動的動畫來解決學生的學習難點;制作PPT電子教案,讓學生清楚學習目標和學習過程;教師可制作單元知識網頁或整個課程學習網頁,通過局域網或Web網讓學生隨時隨地學習;還可引導學生有目的地瀏覽學習Internet網上眾多學習網站……這樣做的目的是激勵學生利用各種可能的、多方位的信息資源進行協作、探究學習,培養學生的學習能力和信息素養。
四、科學使用評價,師生共同進步
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一、數字化機械創新設計能力培養教學改革的作用
1.適應社會和就業的需要
從對上海的企業調研和畢業生反饋的信息看,當前大部分機械制造業的企業基本上實現了三維數字化設計和制造,其中國內大中型企業和研究院已全部實現三維設計,機械工程技術人員普遍采用三維數字化設計技術來完成工程設計已成為一種必然趨勢。因此,轉變教學觀念,注重知識及應用的與時俱進,已成為培養機械行業人才要求。把數字化設計引入到機械設計能力培養當中,使學生掌握更現代的設計方法,為學生專業課程的學習和就業打下堅實的基礎。
2.促進機械設計能力的提高
在我校學生在大學一年級主要學習《機械制圖》和《計算機繪圖》等課程,重在培養學生的二維繪圖和識圖能力;而在高年級的專業課程中,直接講授三維數字化設計軟件的工程應用,難度大、效果差。在大二期間,將數字化設計結合《機械設計》《現代機械設計》課程教學,不但可以為學生后面專業課程的學習打基礎,降低專業課程的學習難度,而且能對機械設計能力的提升起到促進作用。數字化設計改變了傳統課程設計作圖多、任務重的缺點,設計結果具有較強的直觀性,容易引起學生的興趣。
3.利于學生工程實踐和創新能力的培養
隨著各高校對卓越工程師培養計劃的重視,培養學生的工程實踐和創新能力,已經成為高等學校一項非常重要的教學改革內容。機械創新設計作為一項“卓越計劃”培養機械類專業學生工程實踐和創新能力的重要一環,必須更新教育理念、探索新的課程教學模式、加強課程內容與社會實踐的聯系、積極探索以素質教育和能力培養為特征的新型課程模式。將數字化設計引入到機械創新設計培養當中,對學生工程實踐和創新能力的培養可以起到積極的推動作用,因為數字化設計優勢十分有利于學生空間想象能力、設計能力和自主學習能力的培養,學生可以借助數字化設計軟件把自己的工程設計想法通過三維實體設計表達出來,激發學生不斷探索、實踐和創新的欲望,進而促進其工程實踐和創新能力的提高。
二、機械創新設計能力培養教學改革的思路
數字化設計應當是根據數字化設計本身的特點及其在機械創新設計的應用特點來進行,不能簡單地增加設計軟件使用操作教學內容,或在原來的課程體系中再增加幾章獨立的、自成體系的數字化設計教學內容。而應結合數字化設計和機械設計能力培養的特點,對整個課程內容體系進行必要的改革。
(1)以工程素質教育和實際能力培養為目標,構建數字化機械設計課程內容體系。主要包含數字化設計基礎,數字化設計理念、流程及特點,數字化設計工具簡介,數字化設計實務訓練等類型的課程內容。同時探尋建立數字化設計與傳統設計教學內容之間,以及與其它數字化設計課程之間有機的聯系。
(2)機械設計中傳統設計教學內容應做相應的改革,使數字化設計的思想和方法真正融合到機械設計的教學與實踐當中,最理想的方式是能夠讓學生在課程的學習中熟悉和掌握數字化設計工具,這樣機械設計能力的培養的才能夠適應數字化時代的要求。
三、機械創新設計能力培養的教學設計
1.課程教學內容改革
在授課時,應淡化對理論公式的推導,加強對工程應用的講解,如齒輪的強度計算,螺紋連接強度計算等;對一些非重點章節,如鏈傳動、進行引導性的講解;對難度相對簡單的章節,如聯軸器、離合器與制動器、彈簧等,可以采用教師簡單概述,讓學生課下與結合思考題自學方式。這樣可將機械原理機械設計理論教學壓縮到96學時左右,留出大約20學時對數字化設計進行講授。在數字化設計教學當中,不追求難度和深度,以使學生能夠完成課程設計為目標,注重學生學習能力的培養,如教授學生如何利用軟件自帶的幫助文件和用戶手冊,獨立進行軟件功能的自主學習。在課程的安排上,采用每兩周2學時的上機課堂教學模式,讓學生模仿課堂的例子,并安排一定量的課外習題。這樣使學生長期不斷地學習,便于學生提高實際設計能力。
2.課程設計環節的數字化設計應用
對于機械設計能力培養中重要實踐環節――課程設計,將三維數字化設計代替傳統的二維作圖是改革的一個重點。目前,我校課程設計題目一般采用通用機械傳動裝置設計,以齒輪減速器設計為主。學生在兩周的設計時間內完成設計任務的設計方案的分析和計算、零件設計裝配圖和零件圖的繪制、設計說明書的編寫等任務。在設計過程中需要學生查閱大量的資料,進行反復設計。由于課程設計時間較緊,大部分同學在進行零件強度設計后,直接進行零件圖和裝配圖手工繪制,往往忽略設計的整體性,草草地畫完所有圖紙,直接影響教學效果。將數字化設計引入到課程設計后,學生可以應用設計軟件參數化功能,對原零件圖和裝配圖進行特征修改,使零件結構的變化直接在三維視圖中展現。然后,利用三維轉二維圖紙的功能生成工程圖,并進行必要的視圖表達修改和標注。這樣就大大節省傳統二維作圖的時間,使學生有更多的時間去考慮“設計”,從而可以提高課程設計質量。
3.機械創新設計研討課的開設
機械創新設計能力包含應具有良好的學習能力和創新理念、敏銳的創新思維、基本的創新技能和優秀的創新人格。研討課有效地探索了研究型、合作式、自的課堂教學模式,體現了“學思結合、因材施教、分類培養”的教育思想,促進了在教育思想觀念方面的深刻變革。目前,我校已開設“產品開發與現代設計”研討課,和機械設計類課程中創新設計研討課,教學效果顯著。
4.問題驅動啟動式教學方法
針對機械設計和數字化設計實踐性均較強的特點,強化理論課和實踐課案例教學,注重問題啟發教學內容的精選和問題的設計,著重講清工程設計案例問題是什么、工程設計案例問題的背景是什么、工程設計案例問題的性質是什么、工程設計案例問題的解決方法是什么等內容。使所學的知識更加具體,并給學生留有一定的思維空間,活躍學生的創新思想。
四、數字化機械創新設計能力培養教學實踐的注意事項
1.不斷加強數字化設計基礎課程的教學
數字化設計基礎課主要是根據機械類專業的實際情況,為學生講授有關數字化設計的軟件、圖形圖像理論、設計與造型方法,設計特點等共性的知識,使學生形成一個清晰的數字化設計框架,能夠在大腦中實現數字化模型的構造。
2.強化“設計”理念
機械設計的最終目的是要實現產品化,其設計應當是為產品及其生產而設計。在課程教學改革時,需要不斷強調的就是設計。機械類專業數字化設計的核心是設計,而不是繪圖。教改應該始終按機械設計基本能力教學為主、數字化設計學習為輔的教學思路進行,使學生掌握基本的數字化設計方法,并能獨立進行簡單數字化設計。對于機械類專業學生而言,最需要的是在數字化設計工具的幫助下,獲得對整個產品從概念設計、結構設計、生產加工到市場推廣的全面控制能力。這種設計能力的培養就能夠與CAD、CAE、CAM乃至虛擬設計與虛擬制造系統相銜接。所以,在機械設計課程中強化設計的理念,要讓學生清楚地認識到數字化機械設計不僅可以用計算機技術來繪制各種各樣的裝配\\零件設計圖,尤為重要的是它可以輔助進行動力學和運動學仿真、有限元分析、裝配檢查等功能分析;可以有效地將機械設計各個設計過程有機地結合起來,使各個階段的設計成果為其后的設計制造過程直接使用,從而大大提高了設計效率和質量。
3.在教學實踐中,由于數字化機械設計相對降低了機械設計的理論難度,學生對相關數字化設計軟件學習興趣將會大幅提高,甚至有些同學會主動“開快車”,在數字化設計軟件學習上花掉太多精力,忽略了對機械設計理論知識學習。所以,任課教師要積極引導學生正確對待數字化設計軟件和機械設計理論學習之間的關系,做好協調工作。
4.隨著數字化設計教學質量的不斷提高,教師還可以適當擴展講解運動仿真和CAE的相關知識,使學生對機械設計技術的發展有進一步的認識,提高學生的學習熱情。
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關鍵詞:職業過程;關鍵能力;教學內容
目前職業學校的機械制圖教學是系統性的學科式教學,這種模式的教學過程缺乏行動導向性,學生雖然學完了機械制圖但是還不具備針對工作任務獨立計劃、獨立實施、獨立評價的能力。所以職業學校教學需要有職業的過程性,以提升學生的職業實踐能力。近年來我國一直在進行職業教育改革,職教觀念不斷更新,工作也做了很多,但最終效果并不理想。本文著重討論在沒有企業參與的情況下,如何通過規范教學設計,使學生在模擬職業實踐的過程中進行高效學習。
一、選擇教學主題
要使學生有能力從事相應的職業,尤其是獨立規劃、實施和檢查的能力,教師要在職業實踐中選擇常見的有代表性的主題作為載體來提煉制圖專業知識,鍛煉學生的溝通能力和團隊合作能力。比如繪制支架零件圖,繪制傳動軸零件圖。在教學過程中,通過團隊溝通,明確目標;通過分工,明確個人承擔的任務及個人擔任的角色;通過小組合作,共享資源;通過角色扮演,評價(檢測)工作業績。這就對確定教學主題提出了嚴格的要求,也對教師平時的教研活動提出了明確教研目標的要求。
二、確定教學目標
從整個課程的全局來看,教師要重點培養學生關鍵能力,以這些能力為中心,確定教學目標,展開教學。一是專業能力,能按照國家標準讀懂常見的零件圖、裝配圖,能使用繪圖軟件繪制簡單的零件圖、裝配圖,取得繪圖員資格證書。二是社會能力,具有良好的語言表達能力和溝通能力以及團隊協作能力。三是個人能力,身心健康,有良好的學習能力,有積極進取的精神,具有科學探索的精神和創新、創業的能力。四是方法能力,具有善于思考、探究、研究分析能力,具有一定的理解能力。為了培養以上能力,主要從以下三個維度來開展教學。
1.知識與技能維度
目標:主要包括人類生存所不可或缺的核心知識和學科基本知識。
基本能力:獲取、收集、處理、運用信息的能力,創新精神和實踐能力,終生學習的愿望和能力。
對于機械制圖而言,理解點、線、面、體及其投影規律等概念就是知識目標。
2.過程與方法維度
目標:主要包括人類生存所不可或缺的過程與方法。
過程:指應答性學習環境和交往、體驗。
方法:包括基本的學習方式,如自主學習、合作學習、探究學習;具體的學習方式,如發現式學習、小組式學習、交往式學習等。
通過開展教學活動,使學生明確當前企業生產中都在使用什么圖紙,明白產品從訂單到成品的生產過程,特別是設計環節會經過多次修改,當需要修改的時候,大家如何確定修改方案,并需要學會溝通。教師可以扮演客戶,聽取學生(扮演生產廠家)的解釋。學生只有真正明白了,才能夠和客戶充分溝通,整個過程既鍛煉了學生的溝通能力又鞏固了所學知識,可謂一舉兩得。
3.情感態度與價值觀維度
目標:情感不僅指學習興趣、學習責任,更重要的是樂觀的生活態度、求實的科學態度、寬容的人生態度。價值觀不僅強調個人價值,更強調個人價值和社會價值的統一;不僅強調科學價值,更強調科學價值和人文價值的統一;不僅強調人類價值,更調人類價值和自然價值的統一,從而使學生確立起對真善美的價值追求以及人與自然和諧相處和可持續發展的理念。
在教學中,三維課程目標應是一個整體,知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面互相聯系,融為一體。
三、確定教學重難點
為了讓學生獲得更能適應社會需求的知識,真正體現職業教育的屬性,我們要讓學生在學習過程中自我建構知識,自我總結知識體系。行動導向理論強調人在實現既定目標過程中進行反思的重要性,注重學習過程中交流形式的分析,其核心是優化學習過程。行動導向將認知過程與職業活動結合在一起,強調“為了行動而學習”和“通過行動來學習”,并通過具體的“學習情境”來實施。教師組織學生組成團隊,引導他們分析資料,查閱手冊,開展討論,形成共識,整理資料,最終形成結論并展示成果。教師要合理把握學生的探討進度和深度,明確教學重難點。
四、優選教學內容
測試表明人在較短時間內能記住三至五件事,所以一節課的知識目標數量最好不要超過三個。我們可以把一個知識模塊分解成幾個知識點,分別在幾個時間段里單獨討論,這樣便于學生記憶。
五、創設學習任務
真實過程中的學習任務常常非常復雜,學習者不能一下子完成。這些工作任務要拆分成多個學習作業,這一過程要求教師在教學中進行簡約化處理。在按照任務的難易程度組織教學的過程中,確定學習任務。來自不同成長環境的學生,他們的個性差別較大,生活經驗不同,他們的性格類型也不一致,所以在教學中應有所區別。只有關注這些差別,并對那些受歧視者以及那些特別有才能者都采取相應的個性化促進措施,才能完成國家賦予我們的教育任務。根據職業教育的學習理論和教學論,學習任務要簡單易行,以便學習者能夠獲取有關知識。行動導向的教學設計在實踐操作層面表現為:要設置對職業有意義的情境;行動是學習的基本起點,盡可能調動學生的積極性,讓他們通過自身的行動來學習;行動必須由學習者自己計劃、實施、檢查、修正和評價;學習行動必須具有現實性,要考慮技術、安全、經濟、法律、生態社會等因素;行動必須集成學習者的經驗,并對其社會效果進行反思;行動應該融入社會化過程,如興趣取向和沖突化解;每一個學習任務都應該為完成后續任務創造條件。
學習任務系統包含著實施任務的順序,比如機械制圖教學,就要實施如下教學內容:根據技術的可實現性,對圖形繪制任務進行評價和分析;根據工期和核算要求對工作過程進行計劃、控制和檢查;調整繪圖軟件和計算機硬件;熟悉為確保繪圖質量而遵守的國家標準、規定和規章,并對工作過程的持續性改進做貢獻;根據質量控制要求繪制項目圖紙并靈活調整項目進程;為提升繪圖效率,提出優化意見;對項目的環境保護措施提出自己的意見;整理和評價工作結果,并由此得出改進結論;為獲取信息、完成任務、整理和演示工作結果而使用信息與通信系統。
六、教學總結
教學總結可以進一步梳理并強化所學內容,歸納學習方法,升華學生的思想感情。對于機械制圖課程,除了總結學習內容與學習方法外,還要注重總結學生的溝通方式與溝通效果,團隊合作方式與合作程度。教師可以采用口頭、寫紙條等反饋方式,檢查學生的掌握情況。教師宣布項目順利完成之后,結合自己在項目中的角色自我評價得失。
職業教育培養的是具有良好道德品質和過硬技術的生產管理者和技術工人,他們將來進入社會能夠出色地完成各種工作任務,所以要從他們在接受職業教育階段,應掌握該崗位必備的技能。職業活動是有規律性的專業行為過程,學生的學習也應該趨向于一個職業過程,這正是職業教育工作者必須解決的現實性問題。
篇7
(江蘇省常州技師學院機電工程系,江蘇 常州 213032)
【摘 要】《機械制圖》教學是技工學校機械類專業的必修課,該課程是其他專業課程和實習課程的基礎,學生對《機械制圖》課程掌握情況將會影響他對整個機械專業知識的掌握。所以在《機械制圖》教學過程中,我們要靈活運用輔助教具,培養學生三維空間現象力,優化課堂教學,創設情境,建立良好師生關系,激發學生學習興趣,提高教學效果。
關鍵詞 情境;教學輔具;立體思維;師生互動;優化
我從事《機械制圖》這門課程的教學已經有了幾個年頭了,在這個過程中,我既有一些失敗的教訓,也有成功的教學體會,下面就如何提高《機械制圖》這門課程的教學效率,優化課堂教學效果的教學感悟和大家一起探討。
1 巧妙設置引入新課的情境,激發學生學習興趣
“良好的開始是成功的一半,興趣是最好的老師”,在初學者剛接觸《機械制圖》課程時,讓學生克服畏難情緒,激發學習興趣,樹立學習的自信心,是我們成功教學至關重要的基礎性工作。
如何才能夠在課程開始之初就能夠產生良好的效果呢?
首先,通過分析學生的認知規律和對本課程教材特點,我認為,在《機械制圖》的教學之初,我們需要對所教班級的學生進行系統的調查、分析。通過客觀分析學生的具體情況,比如班級學生曾今所學的相關課程等,,以最簡單的車工和鉗工生產實習為例,如果看不懂圖,就無法生產零件,如果缺乏繪制和識讀機械圖樣的能力,就無法從事技術工作,讓學生們意識到,學好機械制圖對他們今后的學習乃至工作都可能有重要影響,激發他們的學習興趣。
其次,我們要積極創造愉悅的學習環境,在上課時,巧妙設計與課題匹配的情境導入新課。比如我們可以在上緒論時,教師可以把這門課程的學習與學生小時候玩的積木聯系起來,在學習過程中回憶童趣,這樣不僅可以激發學生的學習興趣,還可以更好的產生師生共鳴,建立良好師生關系。在學習三視圖時,我們的開課方式還可以通過小品的形式來展現,“我請大家猜猜我要的東西是什么樣子?”通過多媒體展示,告知學生這是某一零件三種不同方位的視角,讓學生猜出物品的外形。需要注意的是,剛開始零件的外形要稍微簡單一些,這樣學生的興趣也就容易被激發出來,在此過程中,我們需要循序漸進,并對同學的積極參與給與肯定和鼓勵。教師需要切記學生的學習激情,“只可激,不可泄”。通過精心設計的一些情境,可以提高學生求知欲,活躍課堂的氣氛,使學生對《機械制圖》課的情感體驗由有趣到樂趣,由樂趣到志趣,在愉快的學習中堅定學好課程的信心!
2 靈活運用輔助教具,進行直觀教學
直觀教學主要包括實物教學和多媒體教學等方法,把學生不容易理解的抽象理論和復雜空間視圖,變成形象、具體、易掌握的內容,使學生看得見、摸得著、記得牢,是培養學生空間想象能力和立體感受能力的有效方法。制圖需要學生有很好的空間想象力,這就需要借助實物教具。比如再講圓柱體切割時,可以用白蘿卜進行實物切割,通過不同的剖切位置,學生可以直觀看出圓柱切割后的變化,畫出不同的視圖,再通過多媒體展示評價,總結畫法,要比空洞地講要有趣的多,也更容易培養學生的空間想象力!在制圖中,模型也是很直觀的教具,如果有很多形體表面有孔、鍵槽,同時內部還有其它各式各樣的結構,初學時單憑想象繪制視圖的確有一定難度,展示模型便是一個很好的手段。直觀的模型教具與適當講解結合,學生會更容易接受。多媒體教學手段的應用,可以使那些用傳統的教學手段無法講清或難于講清的教學內容,由抽象變得更直觀。如我們在講三視圖、剖視圖形成的時候,可以利用動畫課件形象展示它們的形成,使學生對空間和平面兩者之間的轉換關系有更好的認識,教師再因勢利導配以板書和重點講解,可以大大提高課堂效率,達到事半功倍的效果。另外,鑒于技工學校學生的培養特點,學生需要具有良好的動手動腦能力,在我們《機械制圖》教學過程中,我們同樣可以鼓勵學生自己動手,利用身邊的資源進行輔助教具的制作,這樣一方面鍛煉了學生的動手能力和想象力,同時也對學生提高制圖的興趣產生較大的作用。
3 強化練習,發展學生的立體思維
在《機械制圖》的教學過程中,我們同樣需要秉持循序漸進的普遍教學規律,由易到難,由淺入深的開展課程的教學工作,值得一提的是,《機械制圖》課程具有很強的系統性,學生對其中很大一部分知識的掌握需要用系統的概念來理解局部的細節,這就需要在教學活動中針對各教學難點進行由視圖轉化成實物、實物轉化成視圖的習題訓練,或設計有針對性的讀圖、繪圖實踐訓練,讓學生的立體思維能力得到很好的鍛煉。比如在“標注尺寸”的知識的講授中,教師需要通過舉出若干的例子來講授具體標注尺寸的方法和方式。如果在教學的過程中,教師單純地采用概念式的教學方法,學生就不容易掌握具體的方法,效果也就大打折扣。已知二視圖補畫三視圖也是學生不易掌握的難點,為了更好地讓學生掌握,教師可以引導學生根據已給的二視圖分析物體的結構特征、尺寸、位置和方位關系,并想象出其空間形狀,來制作實物模型或用橡皮泥捏出所描述的實體,動手與動腦相結合,通過多次強化練習,學生對準確地繪制和表述第三視圖的特征就會變得順理成章,空間想象力也會得到更大提高。
4 加強師生互動交流,形成融洽的課堂氣氛
在《機械制圖》的教學過程中,學生與教師的互動是同樣是非常重要的,這一環節的處理的好與壞將不僅影響學生對這門課程的興趣和學習效果,同時還對學生今后的成長具有深遠的意義。但是如何進行互動教學呢?這是我們《機械制圖》教師需要考慮的問題。
首先,在開課之處,教師需要通過主動設問和設置各種學生喜聞樂見的問題,或者通過有趣的小品來了解學生的理解力和學習基礎,這樣有助于教師采取有針對性的方法對學生進行講授。在這一環節中,師生之間的交流主要起著教師對學生摸底的作用和學生對教師教學風格的適應過程。
其次,在教學過程的師生交流可以隨時讓教師掌握學生對課程的學習反饋情況,比如在學習三視圖的過程中,教師通過提問,可以有針對性對部分學生進行指導,從而教師可以通過采用個別幫扶的策略,使得學習困難的學生在自我練習時得到老師及時的指導。
最后,在課程結束之時,師生之間的交流可以讓學生的知識更加具有系統,教師還可以根據學生前面兩個步驟掌握的信息策劃出一些難易程度不同的題目,發掘學生的潛力,讓能力突出的學生得到多一點的提升。
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關鍵詞:新課程標準;中職教育;計算機制圖;創新思維
一、中職機械制圖教學優化設計實踐理論
現代教育技術引入到機械制圖教學中,能夠使教學過程和教學活動更加豐富和優化。在機械制圖教學實踐中發現,以多媒體教學、翻轉課堂、微課教學等為代表的現代教育技術模式發揮了突出的作用?,F代教育技術沖擊了傳統的中職教育模式,對教師的工作方式產生了巨大的影響,改變了師生雙方在教學活動中的角色和地位,使學生更多地站在了學習的主體地位,這極大地激發了學生的學習興趣和學習欲望?;诂F代教育技術的中職機械制圖教學設計以系統方法為指導,重視對學生的分析,教學設計要包含整個教學過程和教學操作。此外,教學設計還應重視教學效果的評價,要從評價中獲得更優秀的設計方案。通常來說,基于現代教育技術的機械制圖教學設計優化由以下幾個基本要素構成,即學習需求分析、學習內容分析、學習者特征分析、學習目標闡明、學習策略制定、教學媒體選擇以及教學設計成果評價。
二、機械制圖教學設計改進與優化
在中職機械專業教學中,機械制圖課程是最基本也最重要的基礎課程之一,機械制圖教學要先進行傳統的教學設計,然后在此基礎上進行改造和優化。以機械制圖課程中重點知識板塊“組合體視圖”為例進行課程教學設計。組合體視圖主要由相貫線、截交線和組合體視圖的補圖補線等組成,對學生的空間想象能力具有一定的要求。1.機械制圖傳統教學設計模式結合課程設計的流程和內容,將機械制圖課程中“組合體視圖”教學設計分為七個環節。(1)機械制圖的需求分析。在該課程環節,學生基本已經掌握了基本幾何體表面求點、求線的知識,但對于幾何體平面截切、貫穿截交線、相貫線的繪制等存在較多問題,多數學生混淆各種相貫線、截交線的形狀,甚至不知其繪制方法,這對后續的教學產生了較大的影響。因此教學設計有較大的需求。(2)學習者分析和學習環境分析。教師在教學設計過程中必須結合學生的實際情況進行,否則容易使教學設計與教學過程脫節,進而影響教學效果。學習者分析的內容包括對該板塊知識的掌握、學生的學習動機和學習能力水平、學習偏好和對教師的態度、學生在學習中的共性特征等;學習環境分析內容包括教學點對教學需求的滿足程度、教學點模擬應用環境的適應性、在教學點運用多種教學策略的可行性、可營銷教學設計和傳遞的限制等。(3)確立教學目標?!敖M合體視圖”教學的知識技能目標設定為理解概念,將組合體拆分為基本幾何體,培養學生組合體形狀的空間想象能力,并補畫出第三視圖。教學過程中的目標是使學生達到自主觀察與分析、自主操作的能力,并掌握組合體視圖方法。要使學生樹立起機械制圖課程的興趣,以積極向上的態度學習??傮w來講包括語言技能、智慧技能、動作技能、態度技能、認知技能。(4)明確教學難點和重點。在機械制圖課程的“組合體視圖”模塊,學習的重點和難點為組合體的組合方式,讀出組合體視圖,并補畫第三視圖,要求學生掌握繪制組合體平面圖的技能。(5)教學策略的選擇和教學設計思路的確定。在“組合體視圖”教學中,教師可選擇任務驅動法、協作學習法、討論交流學習法等教學方法。教學手段借助相關教學課件、平面圖、組合體模型等。學生的方法為自主學習和小組協作學習相結合的方法,學習的過程則為“接受任務思考討論合作操練總結鞏固”。(6)制定清晰明確的教學過程。教學過程的整體內容包括教學環節、教師的教學活動和學生的學習活動、教學媒體的選擇、設計意圖和教學反饋評價。單純從“組合體視圖”知識模塊的教學來講,教學過程為:創設環境引入課前知識的引入引入新課分析組合體組合方式逐個繪制簡單基本幾何體的畫法分析繪制幾何體外部連接部分的畫法分析繪制幾何體內部銜接部分的畫法想象組合體的空間立體形狀通過組合體的空間立體性狀并補畫第三視圖。(7)作業評價。在課堂教學環節結束之后,教師應結合“組合體視圖”教學的實際情況給學生布置合適的作業,作業的內容為補畫第三視圖。教師對學生作業的評價方式與工具為三角板等繪圖儀,評價的內容包括學生的作業是否符合視圖投影規律,繪制圖線是否達到要求,視圖補畫是否正確,包括外形正確和細節補畫完整與否。2.機械制圖教學改進設計與實踐由于機械制圖課程需要較高的空間想象能力,其在教學中最好能夠給學生展現立體形象,這樣能夠加深學生對機械繪圖的理解和記憶。三維形式的組合體視圖展示對學生的學習至關重要,而現代教育技術的引入對于實現這種教學要求具有極大的幫助。因此在引入現代教育技術時,組合體視圖教學需要對傳統教學設計進行修改和優化。首先,教學目標需要結合現代教育技術進行修改和優化,補充學生空間思維能力培養、空間轉化為平面作圖能力、讀圖能力與計算機畫圖能力的培養。其次,整合調整教學內容,包括投影基礎、制圖基礎、機械圖、計算機基礎等幾個部分。在組合體視圖教學中,將抽象的組合體平面圖轉化為三維立體圖借助多媒體展現出來,實現實物與圖的轉換。在線面切割、拉伸、并、差等造型三維體教學展示中,引入三維CAD/CAM軟件,使學生能夠更為直觀的觀察和理解。對于生產中常見的標準件畫法和讀圖、裝配圖展示,引入多媒體進行教學演示,加深學生記憶。其后,在“組合體視圖”教學中引入建構主義理論,將教學過程分為五個環節,即進入知識情境、建立支架、獨立自主探索、協作合作學習、總體效果評價。比如在“螺紋連接”教學環節,教師借助多媒體來演示螺栓結構,并用動畫說明螺栓連接的工藝過程,然后讓學生以小組的形式進行討論交流,教師通過注釋和演示細節來加深學生印象。然后,在現代教育技術的支持下,創新空間想象能力的培養方式,比如點線面的投影、借助CAD/CAM軟件展示組合體立體模型的形成,讓學生找到易切削的材料進行三維空間思維能力培訓。最后,在多媒體的輔助下,教師將機械制圖的教學理論和實踐相結合,在教學中調整了實踐性內容,加大徒手畫草圖的訓練,并結合實際生產中的例子對學生進行講解。
三、機械制圖教學設計優化實踐效果分析
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【關鍵詞】創新 教學改革 目標教學
【Abstract】This paper put forward some reform methods about course teaching reform in higher vocational education by example of《Basis of Mechanical Designing》,such as innovating teaching content, teaching method, strengthen the ability training of the reform of the teaching. And puts forward new way of thinking about combining multiple assessment methods for resolve some problem in exam of 《Basis of Mechanical Designing》.
【Key words】innovation; teaching reform; goal teaching
【基金項目】該課題來源于湖南省教育廳教學改革研究項目“基于對接產業的機械制造專業理實一體化教學研究與實踐”,課題編號:(ZJB2012012)。
【中圖分類號】G718.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)08-0201-02
1.引言
《機械設計基礎》課程是高職教育中一門重要的專業基礎課,其實踐性很強、涉及面廣、具有一定的代表性。通過該課程的學習,學生應該掌握常用機構及通用零部件的基本設計理論、設計方法,具備機械設計實驗技能和設計簡單機械及傳動裝置的基本技能。學生既需要掌握較好的理論知識,又需要具有較好的實踐動手能力,傳統的教學及考試方法能否達到要求,是一個值得我們探討及思索的問題。
2.課程教學改革體系結構
圖1 教學改革體系結構
課程教學改革應從圖1所示5個模塊進行,它涵蓋了學生接觸到完全掌握該課程所需全部環節。
3.課程教學改革內容
3.1 教學目標創新
教學應當為職業服務,傳統的目標教學法太籠統,隨著職業在教學中的深入,創新式的目標教學法得到應用,如圖2所示。它在一開始就結合職業向學生提出所要達到的職業知識、能力及素質目標。這樣有利于調動學生學習積極性。
圖2 教學目標創新
3.2 課程內容優化
針對高職教育的特點,在課程內容的優化上應加強實踐性教學,在理論授課的同時可配合實踐。如每個部分講完后可安排適當的實踐性環節,最好設計出或做出實物,這樣學生有成就感,對所學知識也記得牢。
以《機械設計基礎》為例,可將內容進行優化,分成以下幾個模塊:
圖3
如圖3所示,可在每個模塊中安排設計練習,增加學生動手時間。
3.3 教學方法創新
教學方法應該有創新,如在講解平面機構自由度計算公式時,很多教師是直接給出公式:F=3n-2PL-PH,其中n為可動構件數,PL為低副個數,PH為高副個數,要學生記住,這種教學方法已經不適合現代教學的要求。此時我們可采用動態分析及與學生互動來闡述這一公式形成的過程。學生可能會更感興趣、記得更牢。下面我們以凸輪機構為例,推導一下機構自由度計算公式。
(1)如圖4(a)所示,平面內沒受任何約束的物體有3個自由度,此時平面內有兩個沒有約束的物體,分別是凸輪和從動件,故自由度為:
F=3n=3×2=6
(2)如圖4(b)所示,此時從動件與機架形成了一個移動低副,凸輪與機架形成了一個轉動低副,即機構共有兩個低副,我們知道每個低副限制兩個自由度,故現在該機構自由度為:
F=3n-2PL=3×2-2×2=2
(a) (b) (c)
圖4 平面機構自由度計算公式推導
(3)如圖4(c)所示,從動件與凸輪接觸在一起,形成一個高副,而高副限制1個自由度,故該機構的最后自由度計算公式為:
F=3n-2PL-PH=3×2-2×2-1×1=1
這樣推導出來的公式便于學生的理解與記憶,并應用于實際解題中。
3.4能力訓練創新
傳統教學追求全而廣,希望學生全面掌握所有零部件的設計,但實際上是很難做到。所以,應該改革能力訓練,除了在授課的同時對所有模塊進行設計訓練外,還應對重點內容進行重點能力訓練,力求學生掌握重點知識點。如表1所示。
表1 能力訓練項目
表1為《機械設計基礎》應該重點加強的訓練內容。通過以上內容的訓練,學生將掌握常用機構及通用零部件的基本設計理論、設計方法,具備設計簡單機械及傳動裝置的基本技能。
3.5考試改革思路
改革思路:“閉卷考試”+ 課程設計”+“開卷考試”
(1)閉卷考試能反映學生掌握理論知識的情況,具有較強的真實性,建議保留,但比例應當縮小,縮小為60%。
(2)改革課程設計。老師可采取隨時抽查,不定時監督、用學生相互監督等措施,減少或杜絕抄襲現象。采用多樣化設計形式,如減速器設計中,既可以采用圖5所示直接以電動機帶動減速器的方案設計,也可以采用圖6所示通過帶傳動帶動的減速器設計方案,這樣學生可以自由選擇,調動了他們的學習積極性。將課程設計比例增大到30%。因為學生能不能設計真實機械零部件是檢驗他們機械設計學得好不好的關鍵。
圖5 電動機驅動的減速器 圖6 電動機經帶傳動驅動的減速器
(3)增加開卷考試。具體方法是:將課程設計中兩張零件圖繪制去掉,因為齒輪及軸的尺寸、形狀在減速器裝配圖及設計說明書上都有體現,屬重復工作。將節省出來的時間組織一場開卷考試檢驗學生的動手設計能力??荚嚂r間必須安排在課程設計的最后,等學生交完設計說明書之后,以避免學生抄襲,考試內容就以減速器為題,考核成績算入課程設計成績,占10%。
開卷考試的考試題目可從學生的課程設計中抽取。如某班人數較多,設計時6人為一小組,開卷考試時將同一組設計的5~6名同學分開,并布置不同的試題,可按如下方式命題:
表2 試題分配
4.結束語
《機械設計基礎》教學改革可在一定程度提高教學效果及教學質量,激發學生的學習積極性。經過課程考核改革,學生的理論知識、動手設計能力及團結協作能力都將得到一次綜合的檢驗。能在一定程度上杜絕以前那種課程設計就是抄作業的不良作風,使學生真正體會到知識的可貴之處。
參考文獻:
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1項目教學法的特點
項目教學法是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學活動,改變了以往“教師講,學生聽”的被動教學模式,而是由學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程,是一種典型的以學生為中心的教學方法。其主要特點是:(1)以“項目”為主線。學生學習的過程是完成一個具體項目的過程,學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法。(2)以“學生”為主體。從項目計劃、項目實施到項目總結都由學生自主完成。學生作為學習的主體,通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結合起來,不僅提高了理論水平和實踐技能,而且培養了合作的能力與自主學習的能力。(3)以“教師”為主導。教師不再是授課的機器,而成為了一名向導和顧問,是學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。
2機械設計基礎項目教學設計
在項目教學的過程中,如何合理地確定教學項目是決定項目教學成敗的關鍵。機械設計基礎的主要教學內容有兩個方面:(1)研究機械中常用機構的工作原理、結構特點和設計方法。包括平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構和其他常用機構等。(2)研究機械中常用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論及設計方法。包括連接件(如螺栓連接、鍵連接、銷連接等)、傳動件(如齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動等)、軸系零部件(如軸、軸承、聯軸器等)。考慮到項目中應涵蓋盡可能多的教學內容,同時項目的難易程度應適中,可操作性要強,本文設計了3個教學項目,同時在每個教學項目中,構建了若干個學習情境,在每個學習情境中完成相應的工作任務。
每個工作任務緊密聯系,共同服務于整個項目,當任務逐一完成時,工作項目也就得以完成。《機械設計基礎》項目教學的具體設計見表1。項目一和項目二所涉及的教學內容是機械中常用機構的工作原理、結構特點和設計方法,兩個項目并列進行,可分配給不同的小組(4個~6人一組)來完成。這是因為一個項目很難涵蓋所有的教學內容,如項目一中有間歇運動機構及螺旋傳動,但沒有凸輪機構,而項目二正好相反。為了使學生能了解到自己的項目任務中沒有涉及到的教學內容,老師會安排各組同學在完成一定的工作任務后,將自己的成果向大家展示和匯報,從而方便大家互相學習。項目三所涉及的教學內容是機械中常用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論及設計方法。在進行項目三時,老師分配給各組不同的設計參數,這樣,大家既可以相互討論,又必須獨立完成。通過完成具體的工作項目,可以使學生更深刻地學習到機械設計基礎的相關知識,同時,培養了學生的職業素養和職業能力。
3現場教學與項目教學有機結合
現場教學又稱現場實驗教學,即把課程中實踐性、操作性較強,課堂上不易理解的教學內容搬人現場(實驗室),教師在現場將實物展現給學生,直觀地進行講解,并由學生親手進行操作,促使學生在興趣中學習和理解這些抽象而枯燥的知識,同時鍛煉學生的動手能力和實際操作能力。在機械設計基礎教學中把項目化教學和現場教學有機地結合起來,可以起到事半功倍的效果,如項目三中軸系結構設計是一項實踐性很強、涵蓋的內容多而雜的設計任務。在設計過程中要考慮結構工藝性問題,即設計的軸要便于加工,便于軸上零件的安裝和拆卸;要考慮軸上零件的定位和固定、和密封問題;還要考慮軸的強度和剛度、運轉靈活等問題。學生的工程意識、實踐能力普遍比較薄弱,僅靠學生看書找資料來完成這一項目任務,不僅要花很多時間,而且設計的結構不一定合理。教學實踐表明,安排現場教學可以將理論與實踐緊密結合,加深學生對于理論知識的理解,使學生更好更快地完成項目任務。
4項目教學與現場教學相結合的具體實例
本次教學選擇的項目是帶式輸送機傳動裝置(減速器)中的軸系結構設計。圍繞該任務的主要學習內容有:①減速器的和密封;②確定各軸的合理外形;③確定各軸段的直徑和長度;④確定軸承和聯軸器的類型和型號;⑤確定鍵的類型和尺寸;⑥軸的精確校核,軸承的壽命驗算,鍵強度的校核。首先,老師將實驗指導書分發給學生,指出本次實驗課的主要學習目的、要求和實驗進程,并向學生介紹組合式軸系結構設計中各類零件的名稱及功用。
然后以小組為單位,由學生親自動手,參照指導書上現成的軸系結構圖進行組裝,并分析該軸系結構的特點,如軸上零件的裝配順序、軸的形狀和尺寸、軸上零件的定位與固定、軸承的類型及其與密封、軸的結構工藝性等,使學生對軸系各零部件及它們之間的裝配關系具有一定的認識與體會。在此基礎上,要求學生根據實驗指導書上給定的設計參數和要求,自行確定軸系結構方案,并利用箱體內提供的零件進行裝配,測繪出軸系結構裝配圖。在此過程中,老師應深入學生中間,主動與學生交流,并及時發現問題,提供幫助,多溝通、多鼓勵,激發學生的學習興趣和探索精神。最后由教師進一步分析階梯軸的結構特點,特別對常見的一些軸系不合理結構進行分析和說明,總結本次課的重點內容及知識點。通過這種循序漸進式的現場教學,使學生直觀具體地掌握了軸系結構設計的的方法與程序。
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