熊晶

摘要：隨著教學(xué)信息化手段不斷優(yōu)化，教學(xué)過程應(yīng)該通過智能教學(xué)軟件與輔助教學(xué)手段相結(jié)合，探索更加適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。本文通過分析機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，結(jié)合信息化教學(xué)手段，進(jìn)行更加合理有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，以更好的服務(wù)于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)和學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);平面機(jī)構(gòu);教學(xué)方法

1? 課程教學(xué)分析

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的核心課程，主要包含常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)、軸系零部件等方面相關(guān)專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等工作崗位的職業(yè)能力。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)主要分為力學(xué)基礎(chǔ)、常用機(jī)構(gòu)、聯(lián)接、傳動(dòng)、軸與軸承五大模塊，各模塊中分別按照難度、類別、功能等不同的分類細(xì)分教學(xué)項(xiàng)目，依據(jù)認(rèn)知、練習(xí)/實(shí)踐、評(píng)價(jià)的邏輯安排教學(xué)任務(wù)及教學(xué)內(nèi)容，如圖1所示。

其中常用機(jī)構(gòu)模塊中的“平面機(jī)構(gòu)的組成與表達(dá)”的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能理解機(jī)構(gòu)各組成部分的區(qū)別及其表達(dá)，并利用這些知識(shí)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制。同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)了機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別、機(jī)構(gòu)的概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)平面機(jī)構(gòu)的組成部分，以及構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)而，達(dá)到能區(qū)分機(jī)構(gòu)的各組成部分、分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)、識(shí)別與繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的學(xué)習(xí)目標(biāo)，具備“常用機(jī)構(gòu)”模塊其他任務(wù)的知識(shí)基礎(chǔ)與能力基礎(chǔ)。

為達(dá)到上述教學(xué)目的，將教學(xué)內(nèi)容劃分為理論部分和實(shí)踐部分，每個(gè)部分2課時(shí)。依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)與認(rèn)知規(guī)律，細(xì)分為4個(gè)教學(xué)內(nèi)容，各內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，按照“概念認(rèn)知→方法學(xué)習(xí)→學(xué)生實(shí)踐→分析評(píng)價(jià)”的路線進(jìn)行4個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)先后順序安排。

2? 教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 課程思政融入課程教學(xué)

①學(xué)生課前觀看中國自主研發(fā)內(nèi)燃機(jī)的相關(guān)記錄片，從而了解內(nèi)燃機(jī)中零部件的組成和裝配過程，如圖2所示。進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)（常用機(jī)構(gòu)）的組成和功能，體會(huì)中國科技工作者如何在內(nèi)燃機(jī)方面進(jìn)行自主研制創(chuàng)新，并擺脫對(duì)外購發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴的過程，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)者與建造者們團(tuán)結(jié)合作、挑戰(zhàn)極限，用智慧和汗水確立“中國標(biāo)準(zhǔn)”的民族精神。

②課堂中介紹學(xué)校優(yōu)秀老師的典型事例和工匠精神，教育學(xué)生在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)應(yīng)當(dāng)持有嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作態(tài)度，以保證設(shè)計(jì)的正確性，引導(dǎo)學(xué)生尊崇職業(yè)道德，做愛崗敬業(yè)的建設(shè)者。

③課后拓展融入勞動(dòng)教育，訓(xùn)練學(xué)生以機(jī)械設(shè)計(jì)師思維進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作機(jī)構(gòu)，同時(shí)體驗(yàn)手工勞動(dòng)的樂趣。

2.2 課崗融通聚焦設(shè)計(jì)思維

課崗融通-以培養(yǎng)未來的機(jī)械設(shè)計(jì)工程師為目標(biāo)，機(jī)械設(shè)計(jì)思維多維度貫穿課程，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維。一方面在整體課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)中融入機(jī)械設(shè)計(jì)思路：本課程將常用機(jī)構(gòu)模塊安排在帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等模塊之前，學(xué)生在掌握了常用機(jī)構(gòu)模塊中的傳動(dòng)分析方法并可繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（方案設(shè)計(jì)階段）之后，在帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等模塊學(xué)習(xí)尺寸設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析（詳細(xì)設(shè)計(jì)階段），如圖3所示。另一方面在項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)上貫穿機(jī)械設(shè)計(jì)師思路，按照機(jī)構(gòu)組成分析（規(guī)劃階段），機(jī)構(gòu)的繪制（方案設(shè)計(jì)階段），繪制結(jié)果點(diǎn)評(píng)（決策評(píng)估階段）的流程進(jìn)行教學(xué)安排，如圖4所示。

2.3 教學(xué)內(nèi)容四層遞進(jìn)

①由簡(jiǎn)至難，由分至總遞進(jìn)，學(xué)生在掌握了機(jī)構(gòu)各組成部分及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上（簡(jiǎn)、分），學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體繪制（難、總）;

②按照機(jī)械設(shè)計(jì)程序推進(jìn)，學(xué)生在能夠分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的繪制，進(jìn)而在后續(xù)課程模塊中進(jìn)行機(jī)構(gòu)各部分的詳細(xì)設(shè)計(jì);

③依據(jù)學(xué)生對(duì)新事物的認(rèn)知規(guī)律，將本項(xiàng)目的4個(gè)主要內(nèi)容按照“概念認(rèn)知→方法學(xué)習(xí)→學(xué)生實(shí)踐→分析評(píng)價(jià)”的路線進(jìn)行安排;

④從課前準(zhǔn)備到課中學(xué)習(xí)到課外鞏固與拓展，課前指定復(fù)習(xí)內(nèi)容—牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)、機(jī)械設(shè)計(jì)的流程;課中學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)的組成分析、表達(dá)方式、繪制流程及繪制實(shí)操;課后應(yīng)用所學(xué)知識(shí)繪制平面四桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖并制作簡(jiǎn)易實(shí)體模型。

2.4 突出重難點(diǎn)設(shè)置三條主線

①本項(xiàng)目的兩次課按照“理論-實(shí)踐”的流程進(jìn)行，學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)化畫法內(nèi)容既學(xué)又練、先學(xué)后練，有助于學(xué)生掌握重點(diǎn);

②以學(xué)生為主體，按照“拋出問題-教師引導(dǎo)-學(xué)生探索-解決問題”的主線，引導(dǎo)學(xué)生自主區(qū)分并總結(jié)高副與低副的區(qū)別;

③每項(xiàng)任務(wù)的實(shí)施以“預(yù)-教-學(xué)-練-評(píng)-固”而開展，對(duì)重難點(diǎn)內(nèi)容閉環(huán)要求學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

2.5 綜合評(píng)價(jià)安排三個(gè)階段

①課前有預(yù)習(xí)，占比20%，根據(jù)學(xué)生課前任務(wù)點(diǎn)的完成情況及參與討論積極性進(jìn)行評(píng)分，用以了解分析學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)內(nèi)容的掌握情況;

②課中評(píng)表現(xiàn)，占比60%，依據(jù)課堂練習(xí)、搶答、趣味競(jìng)賽等活動(dòng)的表現(xiàn)綜合小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)每位學(xué)生的課堂表現(xiàn)得分;

③課后要實(shí)踐，占比20%，依據(jù)學(xué)生課后練習(xí)題，課后拓展完成情況進(jìn)行評(píng)分，用以評(píng)估學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的掌握情況。

2.6 信息技術(shù)應(yīng)用

①課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)：學(xué)生利用“學(xué)習(xí)通”軟件“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)查問卷，課程簽到，在線測(cè)試，課前預(yù)習(xí)，課后作業(yè)，話題討論以及師生評(píng)價(jià)。

②網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源：教師利用數(shù)字資源（視頻、動(dòng)畫、電子課間）和虛擬教學(xué)軟件（機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制）;師生通過“QQ”、“微信”等社交平臺(tái)進(jìn)行課后及時(shí)互動(dòng)，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)。

3? 實(shí)施成效

①線下授課+網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)探索，初獲成效。課前問卷調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)習(xí)資源情況，合理進(jìn)行小組劃分，保證每個(gè)小組均能完成實(shí)踐任務(wù);課中結(jié)合教師講授、師生互動(dòng)進(jìn)行集中學(xué)習(xí)活動(dòng)與分組活動(dòng)，小組負(fù)責(zé)人進(jìn)行分會(huì)場(chǎng)的建立并主持，師生分工配合提高課堂效率;仿真軟件幫助學(xué)生即時(shí)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)思路，助力網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐課程順利開展。

②多活動(dòng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，網(wǎng)絡(luò)課堂活動(dòng)學(xué)生滿意度高。在重難點(diǎn)處設(shè)計(jì)師生競(jìng)賽、連連看等活動(dòng)，課后的在線調(diào)查問卷結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)課堂活動(dòng)滿意度高。與此同時(shí)，趣味活動(dòng)提高了課堂的互動(dòng)性與活躍度，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

③手工勞動(dòng)結(jié)合課程知識(shí)，提升學(xué)生自信與成就感。學(xué)生利用課堂中所學(xué)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的知識(shí)，在課后拓展中完成指定平面四桿機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖繪制及機(jī)構(gòu)的手工制作，所學(xué)得以應(yīng)用，學(xué)生獲得成就感，更加自信。

④課崗融通提升學(xué)生創(chuàng)新與設(shè)計(jì)思維。將崗位所需要的機(jī)械設(shè)計(jì)思維貫穿教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)，并對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響。在課后拓展任務(wù)中，有一名學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意構(gòu)思-草圖繪制-尺寸設(shè)計(jì)與評(píng)估后，利用廢棄易拉罐和廢棄彩色塑料紙，獨(dú)立完成創(chuàng)意作品（騎士的榮耀）的設(shè)計(jì)與制作，并借此作品感謝所有堅(jiān)守在抗疫一線的工作人員，感謝他們像騎士一般守護(hù)我們的安全。作品完成后，學(xué)生正積極參與相關(guān)創(chuàng)意競(jìng)賽，在比賽中檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)成果，同時(shí)深一步的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

4? 結(jié)束語

通過信息化手段助力，線上線下教學(xué)結(jié)合，全體學(xué)生在課堂進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)、小組發(fā)言與展示等活動(dòng)，各小組在組長(zhǎng)所建立的分會(huì)場(chǎng)進(jìn)行小組任務(wù)實(shí)施與討論，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也能鍛煉學(xué)生的組織能力和團(tuán)結(jié)合作的能力。課后拓展加強(qiáng)勞動(dòng)教育、環(huán)保意識(shí)，鼓勵(lì)原創(chuàng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用課堂所學(xué)知識(shí)，按照設(shè)計(jì)師思維手工制作指定機(jī)構(gòu)模型或其它原創(chuàng)設(shè)計(jì)模型，真正做到學(xué)有所用，理論與實(shí)踐相結(jié)合。

不足之處在于，小組活動(dòng)時(shí)少數(shù)成員在本組作品展示時(shí)表現(xiàn)活躍，而在其他小組成員較為沉默，可細(xì)分組內(nèi)任務(wù)，按照學(xué)生的特點(diǎn)優(yōu)化活動(dòng)責(zé)任分配，讓組內(nèi)每個(gè)學(xué)生都能參與團(tuán)隊(duì)協(xié)作，體現(xiàn)個(gè)人價(jià)值。通過增加學(xué)生點(diǎn)評(píng)、問答等方式進(jìn)一步提高各個(gè)小組的參與度。

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