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机械设计教学全文(5篇)

机械设计教学

第1篇:机械设计教学范文

关键词:机械原理与机械设计;实验教学;改革

0引言

从我国当前机械类专业的教学形势来看,对实验内容的重视程度不足,但是基于学科特点,学生对于实验教学的需求日益强烈。机械类学科的理论知识非常复杂,学生对于理论知识的理解难度很大,在教学过程中往往需要结合实验进行学习,这样可以加深学生对于专业知识的理解和记忆,也可以帮助学生运用所学知识解决具体问题。实验教学的改革不仅能够提升机械类学科的整体教学水平,也对我国机械制造领域的进步和发展具有重要意义。

1机械原理与机械设计教学背景

各大院校中基本都设置有机械类专业,且机械类专业往往占据着很高的地位,这与市场需求有关。随着社会的发展,社会生产对于机械类人才的需求量不断增大,许多高校都侧重于培养这方面的人才。在机械类专业中,机械原理与机械设计所涉及的理论知识体系比较复杂,专业性很强,学生在学习知识的同时,也能够锻炼动手能力,培养创造性思维。机械原理与机械设计在机械类专业中属于基础性学科,也就意味着它是机械类专业大多数学生都需要掌握的一门学科,对机械原理与机械设计知识的掌握程度,决定了学生日后在机械领域所能达到的高度。机械原理与机械设计在具体的教学过程中,对教学方法有一定的要求,教师不仅需要通过教学课程向学生们传授必要的基础知识,也需要安排足够的实验课程,让学生们可以自己动手完成实验,加深对于基础理论的理解,也可以在巩固所学知识的同时,锻炼学生的实践能力。但是,当前我国的机械类专业教学中,对于实验教学的重视度远远不够,学生对于专业知识的理解只是停留在纸面上,不能达到熟练运用的效果。只有依据学生实际的学习状况,改革相应的教学方案,才能顺应时代要求,实现机械类专业教学的长远发展。

2传统实验教学中存在的问题

机械原理与机械设计作为工科类专业的基础课程,课程的开设面向的是广大的学生群体,这也是高校机械类专业培养人才的常用方法。机械原理与机械设计的实验教学对于学生综合能力的培养十分重要,但是,当前的教学模式在实验教学环节中暴露出一些不足,具体如下:第一,当前机械原理与机械设计实验教学的内容安排比较单调,具体的实验操作方法也很简单,实验的大部分时间只是在进行验证和演示,这种教学方法对于学生的实际锻炼意义不是很大,学生只是为了完成任务,不能真正参与其中,学习热情也受到打击。第二,在当前的实验教学课程中,为了使教学计划顺利完成,许多复杂的实验原理和操作方法都主要依赖于教师的讲述,导致学生对机械原理专业知识的理解普遍存在障碍,这种口头的讲解无异于纸上谈兵,大大降低了教学质量。第三,当前实验教学设计缺乏逻辑性,教学课程没有进行系统化的安排,这使得教学实验不够完整。学生在进行实验的过程中,需要借助实验指导书来完成具体步骤,致使创新思维的培养目的得不到实现,无法满足教学大纲的要求。由此可见,学生在这样的实验教学环境中,创造性思维受到很大程度的限制,动手能力也无法得到有效的提高。长此以往,学生对于专业课程的学习兴趣会被逐渐削弱,实验教学的开展也将失去意义,因此,机械原理与机械设计实验教学的改革迫在眉睫。

3实验教学的改革研究

3.1构建实验教学体系

实验教学对学生的观察和分析能力有着较高的要求,需要学生在实验教学中运用抽象思维,正确理解相关理论知识。为了达到这样的教学目标,必须对当前实验教学体系进行完善,根据学生的学习能力,结合大纲的具体要求进行教学体系方面的设计,细化实验教学各个阶段的相关内容,并引导学生对实验过程进行自主探究,使实验教学发挥应有的效果。

3.2开放实验教学环境

机械原理与机械设计的教学内容丰富而抽象,其中涉及大量机械零部件的设计和计算,以及各种零件尺寸的调整和匹配等,这对教学实验室有一定的要求。学生的实验操作依赖于各种实验设备,这就要求学校能够对实验室的开放时间进行合理安排,保证学生在各类机械实验教学中都能使用相应的设备,能够接触到更多的实验模型,为学生创造一个良好的实验教学环境。

3.3调动学生的积极性

专业知识的掌握主要依赖于学生自主学习,为了加深学生对于机械原理和机械设计教学内容的理解和运用,教师从实验选题阶段就要重视学生的内心想法,并在后续实验阶段听取学生对于实验过程的建议,给予学生更多自由发挥的空间。这样不仅可以调动他们对于实验教学的热情,也有利于创造性思维的培养。

4结语

机械原理与机械设计作为基础性学科,具有深厚的理论基础,该学科的学习不仅需要掌握相关理论知识,也离不开实验教学活动的开展。机械原理与机械设计实验教学包含丰富的实验环节和操作内容,对学生的综合能力有一定的要求。然而,传统实验教学对这一点不够重视,无法完成教学大纲的目标。未来机械类专业的实验教学改革必将向着应用化的方向发展,只有注重实用型人才的培养,才能使我国机械制造领域的整体水平得到进一步提升。

参考文献:

[1]杨金花.机械原理实验教学的改革实践效果[J].实验科学与技术,2016(06).

第2篇:机械设计教学范文

关键词:机械设计;课程设计;教学;3D;探讨

一引言

我国智能制造发展需经历自动化、信息化、互联化、智能化四个阶段,中国产业的发展从过去的低端“仿造”向中高端“自主研发”方向迈进。中国建材集团董事长宋志平在“中国发展高层论坛2017”演讲中指出“中国企业走向国际市场是发展的必然,中国正面对产业链高端向发达国家回流,产业链低端向成本更低国家转移的双重挤压”[1]。而我国想脱离这种困境,从“中国是世界工厂”变成“世界是中国工厂”,有必要对我国高等院校高素质人才的培养目标做出调整。特别是对于工科院校学生除了掌握理论知识更应注重工程实践能力的培养,以满足现代化企业对高技术技能型人才的需求。机械设计课程设计是机类、近机类、准机类等专业必须掌握的一门重要实践课程[2-4],目前,我国高等院校对机械设计课程设计的教学存在培养目标滞后企业、课程体系重理论轻实践、学生创新意识与创新能力严重不足、教师的教与学生的学与企业人才需求严重脱节、教学激励机制不完善、学生厌学等问题。因此,高等院校机械设计课程设计教师要有“与时俱进”的教学理念,具备“服务企业、服务社会”的服务意识,教学中应充分体现机械设计课程设计的实用性、专业性和创新性。

二机械设计课程设计教学模式探讨

(一)机械设计人才需求调查分析的重要性

通过对机类/近机类主要专业的人才培养目标、就业岗位、工作任务、岗位职业能力等内容进行调查分析,明确机械设计课程设计教学在实现各专业人才培养目标中的作用和地位。为了使不同专业的毕业生能够与本专业工作岗位进行“零”距离对接,培养符合不同行业、企业需要的高素质、高技能应用型人才,突出对专业或专业群的支持服务功能,在区分共性、个性的基础上,有必要进行人才需求调查分析,及时调整教学内容,突出对不同专业的理论与实践教学特色,甚至针对性的设计机械设计课程设计题目,杜绝抄袭现象的发生。

(二)推行因“专业”嵌入3D软件

目前,国内外许多大学和培养机构采用3D模式进行机械设计课程设计教学与实验研究。2012年大连理工大学舒宏等[5]提出在制图课程中融入形体、零件三维建模,部件的装配与驱动关系,直观地理解零件的形状、配合、部件的工作原理等。2015年塔里木大学的李勇等[6]将机械制图、三维实体设计、机械设计、加工制造四门课程的内容运用到机械设计课程设计中有机的融为一体,提供了一种新型的教学模式,且在该模式下教学效果突出。2018年王鑫等[7]借助Inventor软件设计机构和零件,完成三维建模并输出二维工程图,提高了学生参与实训的兴趣,同时改善了教学效果。在研究大量国内3D技术在教学中应用取得的成果,均得出一个结论:教学效果显著。其主要原因在于该种教学方法实现了机械结构设计构思的三维性与设计表达三维性的统一,突破了传统设计的三维构思、二维表达之间的割裂,可大大提高机械设计的效率与质量,有利于培养学生机械创新设计和工程综合分析能力。而机械设计课程设计恰恰就是一个三维想像、构思的过程,最原始的、不够清晰的设计结果即是头脑中的三维雏形。学生对于设计的恐惧就是不知如何在图纸上用二维图表达头脑中的三维雏形,也就是说学生在二维表达上是短板,学生设计的难点恰恰在于头脑里有物,无法准确表达出此物。有了3D软件,利用它快速将头脑中的三维构思表达出来,并借助于3D软件能够快速实现三维到二维工程图的转换,这种设计方法对学生(设计者)来说就变得简单易行、得心应手了。因此,在认真分析各专业的就业岗位、工作任务、知识和技能要求的基础上,重新构建机械设计课程设计体系和教学内容,制定突出职业能力培养的课程标准,把职场要求与本课程设计待用3D软件有机地融合在一起,使课程设计教学既能满足机类专业应用能力培养,又能兼顾近机类专业和行业的不同实际需要,使各专业的课程设计教学按“需”所“取”3D软件,实现各具特色的教学内容与岗位技能对接、校内学习与实际工作一致,不仅极大地提高学生的职业岗位能力,而且丰富了课程内容,加深所学知识,同时可使学生更好地适应现代化的发展进程,做一个与时俱进的机械人。

(三)探索建设一支“多面手”的教学团队

要较好地推行3D模式下机械设计课程设计的教学任务,达到培养学生以学致用岗位技能的目的,必须要有一支精通各专业、行业3D设计软件的“多面手”教师队伍。“多面手”要求教师不仅要具有从事教育工作的专业知识,而且要充分了解企业职员的操作技能,更要要求教师对3D技能及三维变二维过程熟练掌握。新时期的机械设计课程设计教师不仅要机械设计领域水平高,而且要对所授学生对应的专业要相当了解,熟悉专业知识,具备专业目标岗位的操作技能,熟知该专业对机械设计课程设计水平的要求。充分调研各专业、各行业对机械设计课程设计的应用需求,是本课程实现育人模式教学质量的保障,因此应通过充分调研各专业、各行业的实际需要来培养师资,努力探索培养“多面手”教师队伍的途径和方法。

(四)因进度教学、避免抄袭

传统的机械设计课程设计从任务到结构设计,从强度计算到尺规绘图,真可谓是汗水与耗时齐飞,模仿共抄袭一色,其问题重点在于教师的“懒”与学生“勤”,所谓教师的“懒”指任务布置下去后,不及时检查或辅导,而学生又是第一次进行综合性的设计,导致心里没底,于是出现了学生的“勤”,“勤”指学生会不厌其烦的利用手机、电脑、平板等现代手段查找可参考的材料,甚至找到一模一样的材料直接来用。若要杜绝这种现象,可从教学进度的安排入手,按时按量的进行教学辅导与检查,特别是三维及二维设计,这个过程水平再高的学生也需要时间来做,因此,可按课程设计步骤为主线,循序渐进、由浅入深,以“易用,够用”为宗旨,按计算进度及结果一天一检查、三天一辅导的来安排教学,不仅能让学生有疑可解,有问可答,而且能有效地避免抄袭现象的发生,更能有质有量的完成课程设计。

三总结

机械设计课程设计是机械设计课程的重要设计性、实践性教学环节,是学生在教师指导下第一次独立进行的工程设计训练,目的是引导学生树立正确的工程观点,形成科学的设计思想,进而提高学生的工程实践能力。对机械设计课程设计的掌握程度直接影响到学生的专业课程学习及毕业后对专业工作的适应性,因此它在专业培养目标框架下的实践性课程体系中处于核心地位。高等院校机械设计课程设计受传统教学思维的固化,造成学生所掌握的知识与企业严重脱节,因此需要重构适合我国改革发展核心需求的机械设计课程设计方案,积极探索创新式的教学模式,进一步优化、探询机械设计课程设计现代化教学方法。推动机械设计课程设计发展,一要紧跟企业、行业发展方向,强化理论与实际、实际与理论间的联系,突出培养学生的实践能力。二要完善教学形式、教学内容,加强嵌入现代化行业软件应用的教学比重,构建新模式,优化实践教学,重视教与学反转换位认识,促进创新教学。三要教师做到“与时俱进”的多面手,教材更新及时,实行校企联合办学。四要有意识的锻炼教师与学生的创新思维,“多看多想”加强加大相关文献的阅读、市场的调研,定期撰写相关论文或总结性的报告。

参考文献

[2]刘磊,刘爱辉.浅谈机械设计基础课程设计的教学模式[J].教育现代化,2018,5(39):222-223,235.

[3]杨可桢,程光蕴,李仲生,等.机械设计基础(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

第3篇:机械设计教学范文

关键词:机械设计基础;教学设计;项目设计与制作

一、机械设计基础课程教学现状

1.内容过于理论,学生听起来费劲,兴趣不高。在教学中虽然应用到大量的图片和动画,但内容分散,学生不易贯通联系,且教学手段单一,没有趣味性,再加上当前智能手机的发展,使得学生无论在对抗学习,还是游戏的心境中,往往对手机的爱好超过课堂学习,教学效果显然不好。

2.教学方法陈旧,不利于提高学生的实践能力。在教学中,往往是通过例题、视频或实验提高学生的理解力,学生主动思考能力几乎没有得到提高,很多学校往往为了提高学生的创新意识,单独开设一门《机械创新设计》课程,舍本逐末。项目设计与制作教学法,以项目作为引领,要求学生在理论知识的学习过程中,还必须完成项目的设计和制作,注重团队协作,以学生为中心,培养学生自主学习的能力。2014年的地平线报告认为:“世界各地大学校园教学实践的焦点正在发生转移,各个学科的学生正在通过制作和创造的方式进行学习,而不再是课程内容的单纯消费者……按照工作过程的顺序开发课程,是凸显职业教育特色课程开发的突破口。”

二、机械设计基础课程制作项目的设计

以项目设计与制作的方式来解决课堂问题,通过设计合适的项目,囊括知识和技能,按照项目的实施合理的组织教学内容;设计一些带有趣味性和理论结合的专题项目,要求学生通过理论学习,对老师提出的项目任务进行分析,设计一个合理的机构,并收集材料,使用通用的工具,将机构模型制作出来,通过课堂作品,展示团队作品。为此,机械设计基础课程将知识重新整合,将知识融入雨刮器机构、塔吊机构、起重绞车、减速器轴、仿生机器人五个制作项目中。这五个项目基本按照机械设计基础知识体系的顺序展开,很好弟兼顾了机械设计基础理论知识体系的完整和实践能力的培养,如表所示。

三、项目设计与制作教学实施

1.项目设计的典型化和趣味化。项目设计首先要典型化,能阐述该项目所涵盖的知识,能利用知识点解决实际问题,最好是工程实践项目,项目设计不能过于复杂,过于复杂学生不能实现。其次,项目设计应趣味化,带有一定的趣味,更能吸引学生的注意力,更能激发学生的学习动力。

2.课堂教学的方式。由于机械设计基础是一门基础过渡课程,理论与实践并重,机械设计基础的理论将用来解释后续课程所发生的现象,在教学上可以利用更多的翻转教室的模式,理论知识部分教师制作视频与动画提前,在教室里一部分时间用来梳理知识,解答疑问。一部分时间则应在引导学生的机构设计和制作上。

3.团队分工与作品展示很重要。在学习中应该进行团队分组,项目化设计与制作单一成员完成的难度是很大的,注重团队的培养,相互磨合,取长补短;同时,作品的展示很重要,在完成项目的设计与制作之后应举行作品会,让学生展示自己的作品,叙述作品的设计、制作经过,利用了哪些知识点,如何解决问题的,过程分享在学生创造能力的培养中也非常重要。

四、结束语

将机械设计基础最终落实到一个个项目的设计和制作中,对学生、教师都是一个很高的挑战,但是兴趣是最好的老师,通过项目的推行,学生对作品的精心设计和周密实施,使得整个课程充满了分享,思维碰撞和快乐。不仅培养了学生扎实的实践能力和创新精神,锻炼了学生的语言表达、团队协作的职业能力,在教学质量和课堂效益上也得到了大幅提高。

参考文献:

[1]魏良庆,蔡友莉.基于工作过程的高职模具专业课程体系建设[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2010

[2]朱丹凤,姚海滨.现场教学在“机械设计基础”教学中的应用[J].扬州教育学院学报,2010

[3]李刚.“项目导入法”在机械设计基础教学中的应用[J].经济研究导刊,2010

[4]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践[J].职业技术教育,2009

第4篇:机械设计教学范文

[关键词]材料化学;机械设计基础;教学方法;教学内容

1机械设计基础课程特点以及教学过程中遇到的问题

1.1机械设计基础课程特点。机械设计基础课程是以一般尺寸通用零件的设计为核心的基础设计性课程,是一门理论性、实践性很强的技术基础课程。与材料化学专业其他课程相比,该课程具有明显不同的特点。该课程知识面广,具有“关系多”、“要求多”、“门类多”、“公式(符号)多”和“图表多”等特点[1]。“关系多”指该课程与多门先修课程关系密切。在课程的学习中需要用到高等数学、机械制图、材料成型基础、理论力学等多个先修课程的内容来解决通用化的机械零部件的设计问题。然而,由于专业培养目标的特殊性,该课程的部分先修课程,如高等数学、理论力学等,同该课程安排在同一学期进行讲授学习,这就造成课程和知识体系之间不能很好的衔接。“要求多”需要学生在设计过程中从零件的强度、刚度、寿命、工艺、经济性和安全性等诸多方面统筹考虑。“门类多”则是指不同的零部件具有不同的特点,其设计方法也不尽相同。此外,“公式多”是指计算多,有解析式、半解析式、经验的、半经验的及定义式,不同公式具有不同的应用范围。“符号多”、“图表多”则要求学生在学习过程中充分认识符号物理意义以及图表的正确识别和应用。由于材料化学专业学生在以往的知识构架中没有相关的概念,学生学习基本符号、公式和相关设计计算的难度较大。此外,针对于抽象的机械构型和物理运动方式,构思并分析其结构和运动过程也相对较为复杂,因此该课程的学习具有较大的难度[2]。1.2教学过程中遇到的问题。以往的机械设计课程教学过程中,老师多以讲授和讨论的方式进行教学,忽略了材料化学专业的知识体系与其他专业知识架构之间的差异和学生的个体差异。学生的基本读图能力、零件的精度要求、理论力学中的材料应力、应变、刚度、强度等多方面基础均较为薄弱。采用板书、多媒体课件和简单的实物教具等途径很难直观地将抽象的物理概念、机械构型和运动过程展现给学生,进而很难在课堂上引发学生共鸣,导致教学效果较差。比如在齿轮传动章节,直齿轮的啮合传动相对简单,传动过程较为容易理解;但是斜齿轮和锥齿轮的传动过程则相对复杂,理解起来较为困难。在这一部分的课程学习过程中能够明显感觉到学生学习状态的差异。相对于文字或公式较多的多媒体课件,包含flash动画、视频影像的课件内容则能够激发学生学习兴趣,在一定程度上增加学生对于复杂运动过程的理解。对于零部件的设计计算、强度校核等问题,学生学习仍然较为吃力。比如V带传动设计、螺纹连接设计和强度校核等内容,不仅要求学生从多个角度分析设计问题,同时计算过程复杂,一般需要用到多个公式并查询数个参数图表。这就导致学生在零件的设计计算和强度校核的教学过程中往往不知所云,丧失学习兴趣,难以达到人才培养大纲既定的教学目标。重新组织教学内容,设计合理的教学方法和教学过程对于提升学生的学习兴趣和学习效果显得至关重要。

2教学内容的再组织和教学方法的探索

2.1教学内容的再组织。材料化学专业机械设计课程的教学目的在于培养材料化学专业学生工程知识能力的和创新素养,其专业目标在于培养应用型的技术型人才。因此,在课程教学过程中没有必要进行复杂的理论推导过程,只需要让学生明白如何使用公式以及公式的适用范围和情况即可。比如,在滑动轴承章节中涉及到的“流体动力润滑理论基本方程”和“油膜承载机理”的推导过程。这一推导计算过程中涉及到流体力学、微积分等知识,超出学生的已有知识范围。因此在教学过程中该内容可以酌情略去,保留液体动压油膜形成的必要条件。即只需要让学生明白液体动力润滑轴承正常工作的必要条件。学生学完后能够运用这一基本原理进行相对应的工况分析。经过教学内容的重新组织,不仅能够让学生感受到学有所用,学以致用,还能够增强学生学习的信心、获得感和成就感。基于以上分析和考虑,在满足人才培养目标的基础上,将教材中内容进行适当缩减显得十分必要[3]。在综合考量学生学习能力和课时安排的基础上,摒弃以往的“填鸭式”教学。以学生的接受能力为出发点,在保证知识体系完备的情况下,进行教学内容的再组织。轻理论分析,重应用实践,力求讲授内容少而精,深入浅出,对于提升教学效果具有重要作用。2.2教学方法探索。目前,多数机械设计课程的讲授仍然采用传统的教学方式,即以教师为教学活动的主体。这一教学方法存在诸多缺点。比如,“满堂灌”式教学过程缺乏互动,学生被动接受知识,学生在课堂中的参与度较低,课堂氛围较差。不仅如此,教师也很难把握学生的学习情况,也就不能适时调整教学内容和教学进度。如果这些问题得不到解决,机械设计课程很难取得良好的教学效果。确保学生在教学过程中的主体地位、采用线上线下混合教学模式以及安排合理的课程设计对于提升教学效果具有重要作用。(1)强调学生主体,增加课堂互动。学生始终是教学的对象和主体,学生的有效参与是课堂良好教学效果的保证。如何增加学生的课堂参与度,将学生置于课堂的主体地位值得教师在教学过程中不断探索和调整。随着教学改革的深入,诸如案例教学法、问题教学法等教学方法不断涌现,结合课程特点和章节内容特点,尝试适用的教学方法能够增加师生互动,提升学习效果[4-5]。比如在学习滚动轴承的组合设计一节时,教师先对一个典型的轴系固定形式进行讲授,抛砖引玉,然后组织学生分组讨论,并分析给出其他组合设计中轴系时如何实现固定的,最后则由学生完成其他组合设计内容的讲解[6]。这一过程不仅能够活跃课堂气氛,增加师生互动,防止学生在课堂上“置身事外”。同时以学生为主体地位的课堂,显著增加了学生在课堂的参与度,提高学生在课堂上的学习效率。(2)线上线下混合教学模式的应用。针对于课程内容多,课时安排少的基本情况,采用线上线下混合教学模式,充分调动学生在课外时间的学习积极性。借助河南城建学院“学在城建”网络教育平台,教师课外在教学平台上传学习资料,供学生课外时间学习。部分简单知识通过这一线上平台后,作为学生预习或自学的内容。课后,通过平台上传相关习题测验,进行教学效果把控。此外,教师在平台教师端口还可以掌握学生在课下的学习行为,而且能够对学生课下学习情况进行综合评判。将这一评判结果与课程的平时成绩进行挂钩,进而带动学生课下参与的积极性。此外,还可以依据平台反馈结果适时调整后续课堂的教学内容。(3)重视课程设计。课程设计作为机械设计基础课程教学重要的一个环节,其目的在于培养学生运用基础知识进行综合设计的能力[7]。基于专业培养目标适当调整课程设计内容,并将其与其他专业课程进行关联,不仅有助于机械设计课程的融会贯通,也有利于学生加深对其他专业课程的理解。此外,新颖的设计题目能够避免学生从网络上直接下载课程设计结果。比如,电极材料涂布机减速器的设计,这一课程设计完成的先决条件在于学生了充分解电极材料涂布机的基本工作原理和电极材料涂布的工艺参数,在此基础上进行相关设计参数的收集。通过参与这一课程设计,不仅能够加深其对新能源材料相关内容知识的掌握程度,又能够满足机械设计课程的综合能力培养,进而达到既定的教学目标。

3结论

综合分析了机械设计课程的特点和材料化学专业学生的基本情况,并在此基础上探讨了提升教学效果的方式和方法。基于专业培养目标,提出进行教学内容再组织,精简理论推导,重视实践应用。通过改进教学设计、调整教学方法、线上线下混合教学模式、重视课程设计等途径加强了学生在课堂上的主体地位,活跃了课堂氛围,进而提升了教学效果。

参考文献

[1]张继忠,赵彦峻,徐楠,等.机械设计3D版[M].北京:机械工业出版社,2017,7.

[2]李飞舟,郭便.地方本科高校《机械设计》教学改革与研究[J].科技视界,2018,240(18):70-71.

[3]王衍,訾克明,邓晓红,等.机械设计课程授课方法与考试形式并行改革思路探讨[J].轻工科技,2019,35(04):181-182.

[4]范林.机械设计基础教学改革探讨[J].天津职业院校联合学报,2008(02):95-97.

[5]伍伟敏.教师在微课教学中能行为选择与定位——以“机械设计基础”课程教学为例[J].中国信息技术教育,2016(18):93-95.

[6]丁凯,徐鸿翔,李奇林,等.基于青年教师认知的“机械设计”课程教学效果提升途径探究[J].职教通讯,2017(27):40-43.

第5篇:机械设计教学范文

关键词:CAD机械设计;课改;问题;措施

一、学情背景

随着职业教育扩大招生规模以及生源数量减少,近年来东北地区高职考生入学基础情况整体呈现下降趋势。如图1所示,黑龙江省已经连续8年高考高职最低录取分数为160分,辽宁省已经连续3年高考高职最低录取分数为150分,吉林省2020年高考高职最低录取分数降至130分。以长春科技学院2019年高考招生录取情况为例,高职最低录取分数为170;吉林省理工科高职生最低录取分数为282;吉林省文史科高职生最低录取分数为301。长春科技学院是民办本科高校,本科生与高职生兼招,在省内高职生源质量稍好,但是高职生源入学基础分数也不算高,理工科平均分312,文史科平均分335。以长春科技学院2020年招生录取情况为例,高职最低录取分数为194;吉林省理工科高职生最低录取分数降至209;吉林省文史科高职生最低录取分数为301;理工科平均分仅达到284,文史科平均分340。随着单独招生改革,除个别生源好的优势高职院校外,东北三省高职院校单独招生生源入学基础普遍也面临着类似问题。如何针对现阶段的高职教育生源结构特点,组织实施好课程教学,确保教育教学质量,是摆在高等职业教育工作者面前不得不面对的挑战。

二、课改背景

《CAD机械设计》课程,是高职机械设计类专业普遍开设的专业核心课程。要求学生具备较强的逻辑思维能力、空间想象能力以及机械制图和机械基础常识,能够熟练应用计算机CAD软件。课程的地位非常重要,但是课程的教学内容偏于枯燥、抽象,学生普遍学习兴趣不高,往往容易成为高职学生学习的障碍,成为教师的教学困难。面对高考总分300多分的学生、200多分的学生,甚至100多分的学生,如何教好如此抽象、枯燥的专业课程,是当前职业教育院校《CAD机械设计》课程专业教师需要思考的问题。通过咨询兄弟院校教师得到一致共鸣,《CAD机械设计》课程教师普遍认为当前高职《CAD机械设计》课程教学实施较难,学生挂科率高,学生上课睡觉、玩手机、频频去卫生间等现象屡禁不止,学生学习兴趣不高,教学整体效果欠佳。通过问卷调查,学生也将《CAD机械设计》课程视为与高等数学、英语一样,属于不受欢迎的课程之一。鉴于当前高职层次学生的学情现状以及兄弟院校师生调查结果,笔者与兄弟院校同行组成课程建设小组,就《CAD机械设计》课程进行了有针对性的一系列教育教学改革设计。

三、课改措施

借鉴齐齐哈尔工程学院曹永安教授、吉林铁道职业技术学院王佳副教授、上海应用技术大学李国娟教授等职业教育专家学者的理念,课程建设小组就《CAD机械设计》课程进行了有针对性的一系列教育教学改革设计,具体如下:

(一)按照国家教育行政学院教授、齐齐哈尔

工程学院理事长、应用型课程建设联盟常务副主席曹勇安教授的应用型课程建设理念,应用型课程建设评价体系的一级指标有4个,分别是服务专业培养目标的契合度、“双基双技”与实践的融合度、“教学做”合一的密切度、应用能力在实践中的表现度[1]。参考曹勇安教授的相关理念,笔者对高职《CAD机械设计》课程制定改革措施如下:一是课程组教师主动联系本专业学生就业流向较多的当地校企合作单位,将企业的真实产品设计任务引入课堂,提高契合度,使得教学内容更贴近行业企业生产一线实际。二是完成对CAD机房的改建,将独立机位改成小组式布局,把学生分组,让学生在团队内商量式学习、讨论式学习、协作式学习,激发学生的学习兴趣。三是打破传统的教材篇章结构体系,开发制定学生学习工作页,以工作页为载体实施项目式教学,将教学场地由普通多媒体教室挪至机房,将理论学习拓展到线上,线下教学实现100%教学一体化。四是将学生的课程作品用成果档案的形式进行管理,由校企双方面教师对课程作品进行点评评价,将作品成果和点评评价结果作为课程学习成绩评价的重要测量手段,也作为用人单位将来选人用人的更直接依据。

(二)参考吉林铁道职业技术学院王佳副教授

的朋辈教育理念和被动诊改理念,其在教学中更加注重课堂教学的有效延伸,主张建立系统的课程达标测验题库作为检验学生学习效果的有效依据,主张发挥朋辈教育作用组织学优生参与到课程的课外教育教学活动,利用学优生(或学长、课代表、学习委员、学习部学生干部)的测验检查、辅导指导、再测验再辅导,构建基于朋辈教育理念下的学生课程学习的被动诊改循环[2]。借鉴王佳副教授的相关理念,笔者对高职《CAD机械设计》课程制定改革措施如下:一是从诊改的角度完善题库建设。按照《CAD机械设计》课程的教学大纲制定CAD机械设计分模块达标测验题库,作为学生的课程学习自我诊断工具和依据,即主动诊改,并且将题库作为被动诊改的有效抓手。题库建设应具备充分的题量,并覆盖《CAD机械设计》课程大纲对学生知识、技能掌握的具体要求。题库建设可依托云班课、学习通等开放性教学辅助平台。二是选拔、培养与建立朋辈教育理念下的课程教学学生助教队伍。可以从本班前修课程中选拔学优生,例如《机械制图》课程学习成绩达到优秀等级的学生;可以从上一届教学班中选拔《CAD机械设计》课程学习成绩达到优秀等级的学生;可以选拔学习部的学生干部等,作为学生助教团队。指导课程教学学生助教熟练使用题库工具,熟悉题库内容[3]。三是建立学生被动诊改的机制。充分利用晚自习的时间,发动学生助教应用题库组织对所任教班级的《CAD机械设计》课程达标测验,针对达标测验结果,由学生助教在晚自习期间(或晚上学生归寝后到学生公寓),组织有针对性的学习辅导,辅导后再测验、再辅导。建立基于朋辈教育理念下的学生被动诊改循环,直至学生达标。有效发挥学优生的传帮带作用,提高晚自习利用率,提高《CAD机械设计》课程教学成效和学生学习成绩[3]。

(三)按照上海应用技术大学马克思主义学院

院长、博士生导师李国娟教授的课程思政建设理念,课程思政建设的成效在学生,“课程思政”改革的效果如何,最终必须以学生的获得感为检验标准[4]。借鉴李国娟教授的相关理念,笔者对高职《CAD机械设计》课程制定改革措施如下:一是将劳模精神、劳动精神、工匠精神融入课程教学过程。在《CAD机械设计》课程的教学项目中,设置工装检查、班组安全教育、质量检测、满意度评价等环节,强化学生的劳模精神、劳动精神、工匠精神培养,提升学生获得感。二是推行“以赛促教、以赛促学、赛练融合”的一体化教学模式。以高技能领军人才和技能大师工作室为依托,建立兴趣小组,建立实训室开放制度,采取带徒传技、技能攻关、技艺传承、技能推广等方式积极营造比学赶超的实践氛围,引导推动更多师生深入到实训室走技能成才、技能报国之路。在兴趣小组和实训室开放的支持下,技能培养成效明显,在第46届世界技能大赛吉林省选拔赛中,长春科技学院选手获得CAD机械设计项目第一名。长春科技学院选手参加中华人民共和国第一届职业技能大赛获得第六名优胜奖。分析图2可知,职业技能竞赛CAD机械设计项目获奖选手主要集中在职业教育发达的江苏、广东、浙江等城市,吉林省经过推行“以赛促学、以赛促教、赛教融合”的一体化教学模式,吉林省职业教育能力和职业技能竞赛水平正逐步追赶上职业教育发达院校,并在职业技能竞赛中取得该项目吉林省历史最好成绩。三是积极推进以“招生招工一体、企校联合育人”为主要内容的现代学徒制人才培养模式改革,深入推进“项目导向、任务驱动,理实一体”的教学模式改革,探索实施“校企双制、工学一体”的办学模式,努力实现“入校即入厂,将需要工作的人变成工作需要的人”目标[5]。以《CAD机械设计》课程为例,可与合作企业在校内建立生产型实训基地或产教融合型实训基地,推行现代学徒制冠名班定向培养,将教学过程与设计生产任务有机融合,实现实体化运行,学生在真实的职业环境中切实培养真正的职业技能、职业精神和职业素养。

(四)关于推行“以赛促学、以赛促教、赛教

融合”的一体化教学模式,长春科技学院特根据学校实际情况和职业技能竞赛需要,成立了针对职业技能竞赛的兴趣班,在兴趣班开展该项目相关内容的训练和教学。一是建立梯队化结构。在兴趣班开展梯队化训练模式,训练和教学分批次、分等级开展,采取老生带新生的教学模式,充分发挥传帮带作用。在老带新的过程中,老生充分吸收了自身学过的知识,融会贯通,在教学过程中更好地掌握知识和技能,从而达到知识再吸收的过程;同时,在老带新的过程中,新老生年龄差距较小,老生自身的教学方式和语言表达更容易被新生接受,在教学中能达到事半功倍的效果。二是开展模块化教学。在职业技能竞赛中,通常一个项目分成几个模块开展竞赛,分别从不同的方向考量选手的职业素养和职业技能水平,所以在教学中,长春科技学院兴趣班同样采用模块化教学,贴合职业技能竞赛模块,有针对性地开展教学和训练。三是掌握职业技能竞赛经验。在兴趣班训练和教学中,邀请国内职业技能竞赛专家和相关行业专家来校指导长春科技学院选手开展训练,针对长春科技学院选手在训练中的不足,开展针对性训练,并在赛前组织选手进行综合性、全面性考核训练,将自身参加职业技能竞赛的经验传授给长春科技学院兴趣班选手,全面助力长春科技学院选手在职业技能竞赛上再获佳绩。

四、成效验证

以长春科技学院为例,实施《CAD机械设计》课程教学改革以来,取得明显成效,以2020级某教学班(图3各分数段人数)为例:学生期末总成绩及格率达到100%,课程教学平均分达到82分。学生对课程教学总体满意度平均为98%,兴趣小组参加人数占比92%,实训室开放学期2200余人时。

参考文献

[1]曹勇安,任志新.应用型课程建设的原则、方法与评价[J].职教论坛,2020(12):67-73.

[2]王佳.基于诊改理论的学生个人生涯规划学业问题研究[J].中外企业家,2021(18):306.

[3]王佳.基于朋辈教育理论下的学风建设成效分析[J].散文百家,2021(30):249-250.

[4]李国娟.课程思政建设必须牢牢把握五个关键环节[J].中国高等教育,2017(15):28-29.

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