趙飛虹
摘 要:本文根據(jù)新形勢下現(xiàn)代工業(yè)的日益發(fā)展需要及技工院校機械設計基礎課程教學中的問題和經(jīng)驗,對機械設計基礎課程整合的必要性、關鍵問題及對策作了探討。
關鍵詞:技工院校 機械設計基礎 整合
隨著新技術、新工藝的不斷涌現(xiàn),各專業(yè)的知識框架不斷調(diào)整,以就業(yè)為導向的技工教育課程設置、教學內(nèi)容、教學方法也將順應潮流,進行不斷的修整改革。機械設計基礎是一門理論性、系統(tǒng)性較強的課程,又因涉及內(nèi)容眾多,設計繁復不能很好地被學生吸納?;诖耍P者提出對該課程進行整合改革。
一、進行課程整合的必要性
1.課程整合是技工教育發(fā)展的需要
技工教育具有明確的導向性,即以學生就業(yè)為導向,以培養(yǎng)高技能人才為目標。它強調(diào)以能力為本位,重視學生實踐動手能力的培養(yǎng)?,F(xiàn)有大部分機械設計基礎教材過于強調(diào)學科體系的完整性,注重學生設計、計算能力的培養(yǎng),不符合當前技工院校學生整體素質(zhì)偏低的基本學情;同時與工程力學的銜接不夠好,一般院校兩課獨立設課,分開教學,不能很好地實現(xiàn)知識的融合,需要教師不斷重復講解,擠占了大量的課時。同時因為內(nèi)容枯燥復雜,導致學生喪失學習興趣,教學效果不佳。所以,將此等專業(yè)基礎課進行合理的整合,是技工教育發(fā)展的必然趨勢。
2.課程整合是行業(yè)發(fā)展的需要
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,機械設計中模塊化趨勢日益顯現(xiàn),標準件應用愈加廣泛,使得技工院校機械設計基礎的教學重點由設計向合理選用轉(zhuǎn)變。同時,計算機輔助設計技術不斷發(fā)展,進一步提升了機械設計項目的效率和質(zhì)量,廣泛為企業(yè)(行業(yè))所采納。為此,技工院校機械設計基礎應適時進行課程整合,推陳出新,減少教育的滯后性,以期培育成果能被企業(yè)所接納。
二、課程整合中的關鍵問題及對策
1.整合課程內(nèi)容,建立更加科學合理的課程體系
“整合”不是簡單的合并,而是通過某些方式彼此銜接,實現(xiàn)資源共享和協(xié)同工作,形成一個有價值有效率的整理??梢娨笳虾蟮臋C械設計基礎課程內(nèi)容上更符合技工院校的整體學情,更貼近現(xiàn)代生產(chǎn)實際。具體做法有如下幾方面。
其一,選取內(nèi)容上推陳出新,去除傳統(tǒng)教材中現(xiàn)實生活中已淘汰的或不適用的內(nèi)容,增加新技術、新方法。如去除傳統(tǒng)老舊過時的機械分析與設計內(nèi)容,增加計算機輔助設計和運動分析。
其二,針對技工院校學生自身學習特點,壓縮傳統(tǒng)和敘述性內(nèi)容,減少理論性較強內(nèi)容的公式推導、理論計算,突出應用性和實用性,不過分強調(diào)知識的系統(tǒng)性和完整性。如弱化材料力學中強度、剛度等的計算,將一些專業(yè)理論知識有機地融入到實驗、實踐環(huán)節(jié)中,真正做到因材施教,為學生減負。
其三,內(nèi)容整合,將機械設計基礎與工程力學課程中的知識點揉為一個整體,進行集中串講,如齒輪傳動的受力分析、軸的強度計算等內(nèi)容,利于學生理解和掌握。
其四,突出專業(yè)特色,目前大多數(shù)院校機電專業(yè)、機制專業(yè)、模具專業(yè)甚至是汽車專業(yè)的專業(yè)基礎課程授課內(nèi)容均一致,與專業(yè)形成“兩層皮”割裂的狀態(tài),導致學生誤以為這些課程無用,學習興趣不濃。為此,此次整合應根據(jù)不同專業(yè),選取不同的工程實例,組織相應的教學內(nèi)容,做到學以致用。例如,針對汽車專業(yè)的學生,教師應選用汽車組件、零件作為實例講解;針對維修專業(yè)的學生,選用各種機床部件、零件作為實例,并以這些工程機械作為分析對象,講述工作原理,分析機構特點、進行設計等。授課內(nèi)容為學生所熟悉,又關乎專業(yè),容易引起學生興趣,激發(fā)學習熱情。
2.整合教學方法和手段,注重工程意識及實踐能力的培養(yǎng)
傳統(tǒng)教學中,機械設計基礎課程的教學不外乎老師講、學生聽,學生進行“滿堂灌”的被動式學習。學生除了熟記公式、原理,卷面上獲得一個高分外別無所獲。這也解釋了為什么在校拿高分的學生到企業(yè)進行獨立設計與開發(fā)時無從下手,不能很好地實現(xiàn)理實轉(zhuǎn)化。因此,整合課程內(nèi)容的同時還必須對教學方法、教學手段進行整合改革。
傳統(tǒng)教學中以教師為主導,通常結(jié)合典型案例講解知識點,學生通過例題了解某個知識點,但無法獲知其在整個系統(tǒng)中的作用、與其他知識的鏈接等,以至于無法運用。由此我們將傳統(tǒng)的“知識傳授型”教學模式向“能力培養(yǎng)型”轉(zhuǎn)化。通過學生自身動手探究、驗證、獲得知識和技能,強調(diào)以學為主,注重學生在教學過程中的參與性和主動性,讓學生真正體會到學以致用,提高學生的職業(yè)素質(zhì)和技能。
在具體實施中,以模塊、項目教學的方式展開教學。例如將典型的平面機構作為一個模塊來展開教學,可以選取牛頭刨床作為實例,學生通過自己動手拆裝,了解牛頭刨的基本結(jié)構、各機構各自的特點及相互的傳動關系,掌握帶傳動、齒輪傳動、曲柄導桿機構等常用平面機構的工作原理,對機構的應用形成感性認識,再由教師講授其中涉及的平面機構常見的理論知識,學生通過測繪、組裝、試運行,使得理論知識得以升華,最終起到指導實踐的作用。在這里課堂不再是常規(guī)的教室,而是設在了車間;學生也不再是規(guī)規(guī)矩矩地坐著聽,而是以動手探究、小組討論、總結(jié)的方式獲得知識;教師在此過程中起到組織、管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)督的作用,學生在整個教學過程中處于主體地位,提升了其主人翁意識,使其增進了對專業(yè)的理解,培養(yǎng)了他們的工程實踐意識。
在教學手段中,光憑粉筆、掛圖、模型等傳統(tǒng)教具進行演示的方法已無法滿足當前的教學需要。以多媒體網(wǎng)絡技術為主體的電化教學可以使抽象問題變得直觀,復雜問題變得簡單,動態(tài)問題變得可視,在提高教學效率的同時也提升了教學效果。例如兩齒輪的嚙合原理通過動畫模擬,直觀地將嚙合過程展示給學生,使其輕松理解教師的教學意圖。當前計算機輔助設計的發(fā)展也為該課程教學提供極大的便利,原先需要復雜計算、推導的內(nèi)容,只要通過相應軟件對某種機構進行設計計算,便可輕松獲知,如齒輪傳動中的受力分析、機構間的相互干涉等。
三、課程整合中的相關問題
1.實踐環(huán)節(jié)的配套改革
本課程中的實踐教學除配合理論教學外,主要是培養(yǎng)學生觀察、測量、分析能力及對專業(yè)(職業(yè))的忠誠度。因此在設立實踐項目時一方面需要考慮學校自身的硬件配套,另一方面需要緊密聯(lián)系市場,淘汰老舊過時、引進新技術、新發(fā)明,定期更新實踐教學內(nèi)容,尤其是在配套的課程設計過程中,應結(jié)合技工院校學生自身學習特點,減少計算的難度和數(shù)量,突出應用軟件輔助設計,重點放在結(jié)構設計方面。
2.任課教師的素質(zhì)培養(yǎng)
相比傳統(tǒng)教學,改革后的教學對于教師自身素質(zhì)提出了更高要求,一方面要求教師自身具備工程實踐意識,有較強的動手能力去指導學生,另一方面要求教師知識更加系統(tǒng)化、全面性,具備熟練運用新技術的能力,如各計算機輔助設計軟件的應用、全媒體的制作使用等。
參考文獻:
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(作者單位:寧波技師學院)