万 军
(武汉船舶职业技术学院,湖北武汉 430050)
高职《机械设计基础》课程是工科类相关专业的一门重要的专业基础课。这门课程以在实践中常用的机构和零件为课程的中心内容,讲解各个零件的工作和结构的原理,并且结合设计的理论,讲解各种计算方法。但学生普遍缺乏生产实践经验,在课程学习中感觉抽象,难以理解,加之目前课时的不断压缩,更有必要对该课程的教学内容和教学方法进行改革。
《机械设计基础》无论从机械类专业角度和非专业的角度,很容易让学生产生误解,以为这门课主要探讨的是机械零件设计,与毕业后从事的技能型工作关系不大。实际上,根据近几年来对高职机电专业的毕业生跟踪调查,统计毕业生从事的工作岗位,主要是机械设备操作、设备维护保养、设备安装、调试和售后服务等岗位。这些工作对本课程知识的要求均不涉及机械零件设计方面的内容,而只要求对机械传动及其零部件熟悉即可。
加之高职机械类专业学生在学校期间要学的课程较多,用于机械设计基础课程的课时较少,一般在50~60学时,从高职培养技能型专门人才的目标出发,学生在机械设计基础这门课程里,只要掌握机械传动方面的知识就可以了。如果在课程内容上做些调整,减除机械零件设计方面的内容,课程名称改成机械传动,使学生在学习这门课一开始就能领会到本课程的学习任务,从课程体系上能体现高职机械类专业培养技能型人才的特点,效果会更好。
应当采用适合于内容的合适方式来授课,不能拘泥于某种固定的方式,效果好的方式就是好的方式。在机械传动课堂教学的过程之中,应当综合应用灵活多样的教学方法。
任课教师对于每一次课均要进行精心的准备,提出好的问题,促进学生们去进行深入思考与探索并加强互动。提出的问题如果能够做到层层相扣,就会让学生群体的头脑始终处于一种难以预知未来的兴奋之情,将被动学习改为学生积极参与式的学习以实现师生之间的良性互动,才能让机械传动课堂教学呈现生动活泼的良好气氛。比如,教师在授课铰链四杆机构这一部分的内容之时,就可以让学生们自己来举例子,学生们回答出了公交车的车门、缝纫机的脚踏以及雷达天线机构等符合要求的机构名称。在这一教学过程之中,就能够让学生们真正变为学习中的主人,从而展示出学生所具有的主体性地位。
当前,应当把多媒体等现代化教育手段引入到机械传动课堂教学体系之中。要以深入认识课堂教学规律以及学生认识规律为基础,合理地设计与制作多媒体课件,以求把传统教育教学手段所无法表达清楚的内容以及教材当中所出现的重点与难点进行清晰流畅的表达。教师可以在生产现场拍摄实际操作的视频,再播放给学生观看。在机械传动课堂教学之中,带传动弹性滑动现象、四杆机构演化现象、各类间歇运动机构构成、行星轮系和差动轮系之差异、齿轮失效机制等,均能通过课件的形式直观地展现在学生们的面前。在讲授齿轮这一部分的授课内容时,有些学生会对渐开线形成等部分的内容难以理解,如果运用相关多媒体软件进行编制,通过课件来演示渐开线逐渐形成之过程,并对渐开线当中各部分实施齿形角与受力分析,就能够让学生们快速地理解何为渐开线,为何一般都是将基圆附近的那一段渐开线视为齿廓的。同理,还可通过两齿廓之间的啮合、啮合线与啮合角之间的动态显示、中心距所出现的变化等内容,让学生们对于渐开线齿轮所具有啮合特征能够有更为深刻之理解,这样就能极大地提升机械传动课堂教学效果。
《机械传动》完全可以利用崭新的技术如3dmax、ppt、flash等多媒体技术实现教学方式的革命性变化,教师和学生之间就课程问题也可以通过互联网或即时通讯软件等多种新渠道和媒介,使教育教学完全可超越时间和空间的限制而达到一个崭新的高度和境界。
“理实一体”教学法即理论、实践一体化教学法。把理论教学与实践教学融为一体,教学环节相对集中,从根本上克服了在高职《机械设计基础》课程教学中教与学脱节、理和实分家的弊病,可以充分发挥教师的主导作用,教师通过设定教学任务和教学目标,全程构建素质教育与技能培养的框架,理论和实践教学交替进行,教与学互动,直观和抽象交错呈现,理中有实,实中有理,突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣,提高教学质量。
实验教学法,是指学生在教师的指导下,使用一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在机械传动课程教学中,由任课老师在课堂上做演示实验,以配合课堂教学。通过实验教学,可以使学生把一定的直接知识同书本知识联系起来,以获得比较完全的知识,又能够培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣,同时还可以培养他们的实际动手能力,为此,要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验,任课教师应与试验人员密切配合,根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作,提高实验的质量和效率。
实物教学法是指在教学过程中,使用大量生活中真实的物体和教具,模拟生活情境来进行辅助教学的一种方法,是一种既古老又有效的教学方法。在机械传动课程的教学中,有些教学内容离不开实物。在课堂上不易讲解透彻的机构,可以将其实物搬进课堂,对照实物进行讲解。再好的修辞,再好的演讲,也不如看到实物清楚明白。更好的教学方法,就是组织学生到工厂车间进行动态观察,从而使学生能充分地对机构的运动情况进行分析,这是课堂教学的延续和补充。例如,讲解摆动导杆机构运动简图的画法时,在牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解,则可收到事半功倍的效果。学生到工厂车间参观教学时,一定要做基本操作演示,切忌为了“保险、安全”而走马观花。在曾教过的工程机械专业的工学结合班上,便尝试过将学生直接带到工厂车间进行参观教学,学生通过眼观、手触,更直接更具体地感受到机械传动构件的应用,触发了他们极大的学习兴趣,在后面的教学中学生的配合性和主动性也显著增强,教学过程也进行得轻松自如。
借鉴体育比赛中“比赛代练,赛练结合”的成功经验,实施“以实践带动理论,理论与实践紧密结合”的互动式学习机制。尤其对部分实践性强的章节,只可意会不可言传,仅靠书本,粉笔是无能为力的,可采取“先上车,后买票”的方法学习,即先让学生实践,起到“百闻不如一见”的作用,并在实践中引出理论进行分析和研究。为实现这种做法,我们努力创造条件,加大实训设备的投资力度,尽可能多地开设实验实训项目,在学习时间分配上,理论与实践各占50%,把时间还给学生,充分发挥学生的主体作用和教师的指导作用。例如,我们因陋就简,购置一些旧自行车、缝纫机、机床、发动机等,在教师指导下,让学生拆了卸,卸了修,修了装,装了调,充分锻炼了学生的动手能力,收到了事半功倍的效果。
实习教学法是教师在校内外组织学生进行实际操作或参观,将知识、技能运用于实践的方法。机械传动课程教学可以结合专业实习来进行,即在专业实习前,任课教师根据教学内容拟出实习思考题,让学生带着机械传动问题去实习,启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识,寻找尚未知晓的事物。例如,在齿轮传动机构拆装实习时,可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理;再通过讲解启发学生自己开动脑筋充分分析,热烈讨论,去理解该原理的现实意义,即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装,但仍然可使传动平稳的道理。因此,任课教师应充分利用好专业实习,认真加以引导,提高学生的积极性和思维能力,实习的结果要进行检查总结,以提高知识技能的运用水平。
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