机械基础教学方法论文范文
机械基础教学方法论文范文第1篇
机械基础课程是机械类以及近机类专业的一门基础课程。中职学校学生没有接触过生产实践,缺乏机械方面的感性认识,教师通过采取多种教学方法,激发学生学习兴趣,调动其积极性,使学生有效地掌握教学内容,为专业课以及就业打好基础。
机械基础课程是中职学校机械类以及近机类专业的一门专业基础课程,它具有知识量大、涉及面广、与生产实际结合紧密、理解和记忆的内容较多等特点。中职学校学生普遍基础知识较差,又没有接触过生产实践,缺乏机械方面的感性认识,因此学习起来有一定的难度。如果教师教学过程中方法不当,学生就容易出现对知识理解不透,上课不愿意听讲,久而久之,就会对这门课程失去学习兴趣。那么如何提高机械基础课程教学质量,使之能更好地为专业课程服务?笔者根据自己多年的教学经验,总结以下几点方法。
1 做好新课导入,激发学生学习兴趣
课程导入是课堂教学的第一环节,犹如“抛砖引玉”中的“砖”,教师对新课导入做得好,就能激起学生的求知兴趣。兴趣是最好的老师,学生如果对教师所讲的知识内容产生兴趣,就会激发起学习动力,从而更好地学习。做好新课导入要求教师授课前认真备课,做好课堂设计,针对学生的实际情况精心设计问题,使之富有启发性,通过让学生经过思考、分析、比较来加深对知识的理解。
如在讲解螺纹连接知识时,提问学生:家里安装水管接水龙头时,要在接口处裹上一层白色的密封绳才不漏水,这是为什么?可以结合自行车介绍链传动;结合电影放映机介绍槽轮机构,等等。
2 利用多样化教学手段,增强课堂教学效果
要增强课堂教学效果,教师还必须注意利用多种教学手段。机械基础课程涉及许多常用机构的运动过程和机械的内部结构,学生没有这方面的感性认识,教师要充分利用现有的各种教具、模型等,还可借助多媒体现代化教学手段,把计算机作为教学过程中的工具,运用动画、影视、图片等资料。
比如讲解平面四杆机构时,用模型演示什么是曲柄摇杆机构,什么是双曲柄机构,什么是双摇杆机构;再配合计算机大屏幕演示:家用缝纫机的脚踏板是曲柄摇杆机构;汽车门启闭机构是反向双曲柄机构;起重吊车是双摇杆机构。又如在讲解液压传动时,通过播放课件,在屏幕上可看见液压泵旋转及吸、压油过程;通过一个多彩鲜艳的动画演示液压传动全过程,再配上重点文字、声音的描述,增强学生对液压传动系统的感性认识,使难以讲授的课程内容简明易懂,将理论知识直观化,变抽象为形象,学生容易接受,从而达到掌握相关知识的效果,起到事半功倍的作用。
3 理论与实践教学相结合,增强学生的感性认识
机械基础课程的知识是建立在生产实践基础之上并和机械工业密切相关的,所以教师在教学中要注意理论与实践的结合,加强实践教学,以增强学生的感性认识。实践性教学对于知识的获取、能力的形成与发展起重要的作用。如在讲到机械传动时,可带领学生参观实训车间进行现场教学,观察车床,让每一个学生都能更直观地观察到齿轮传动与变速的过程,充分感受机械传动的应用。让学生身临其境,增强学生的感性认识,加深对教材中理论知识的理解,使学生在实践中领悟传动系统的工作原理和运动特点。
4 加强各门课程间的联系,提高学生分析和解决实际问题的能力
机械基础课程与机械制图、金属材料与热处理等课程有着密切的联系,教师在教学时要和这些课程的内容进行有机结合。如在讲到轴时,以车床主轴箱为例并结合上述几门课程中的知识进行讲解。一个车床主轴箱就涵盖了以上几门课程的内容,涉及齿轮、轴、轴承、套等轴上零件的尺寸确定;这些零件的材料和热处理方法的选择;这些零件的结构图;这些零件的加工工艺;轴上零件装拆、轴承选择;轮系传动比和末轮转速计算;等等。通过对各门课程知识间的综合,将原本孤立的知识重新整合起来,形成系统,有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
5 教学中要及时进行总结和测验
教师讲解完每个章节都要及时进行总结,归纳出本章的主要内容,重难点是什么,使知识成为一个有机的整体。总结后要及时进行章节测验,在每一次小测验之后,针对大多数学生出现的错误要再进行讲解,然后再进行一次测验,这样学生就会把上次的错误改正过来并知道自己错在了那里,成绩就会有明显的提高。这样不但这次测验的成绩会变好,而且学生对于学习的自信心也会明显增强。
6 分层次教学,有效引导学生学习
分层次教学就是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向,把学生分成几组各自水平相近的群体并区别对待。中等职业学校学生有的是初升高400多分考进学校的学生,有的是100多分入学的学生,学习能力差别较大。教师必须尊重学生的个体差异,因材施教,以满足不同层次的学生的需要。这样才能发挥每位学生的学习潜能,提高其学习效率。
7 结束语
提高机械基础课程教学质量的方法是多种多样的,在运用多种教学方法时,教师不能墨守成规,必须根据教学的知识目标、能力目标以及对象和条件灵活运用,充分发挥学生的主体作用,激发起学生的学习积极性,使学生学好机械基础课程,为其掌握专业知识以及今后的就业打下良好的基础。
参考文献
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[2]张国红.走向知行合一:中职专业课教学方法研究述评[J].中国职业技术教育,2012(26):16-20.
[3]李洁.《机械基础》课程教学改革初探[J].新课程研究:职业教育,2008(8):50-51.
(作者单位:大连海洋学校)
机械基础教学方法论文范文第2篇
摘要:在新工科背景和应用型本科对机械类专业创新人才提出的新要求下,针对机械设计基础这一门传统的专业基础课,结合应用型人才培养、创新案例,丰富机械设计基础课程教学;采用计算机仿真技术,从产学研的角度,使学生认识现代机械工程中新技术的应用与发展,培养学生利用机械设计理论及技术解决工程应用的能力。
關键词:新工科;机械设计基础;探索;实践
Key words: new-engineering discipline;Mechanical Design Foundation;exploration;practice
0 引言
新工科的理念是对工程教育的创新与升级,同时新工科建设要求坚持问题导向,着力提升学生工程实践能力和创新能力[1]。新工科的建设提出要重点培养学生的实践能力,使其具备较强国际竞争力的复合型“新工科”人才;也就是说“新工科”人才不仅仅在自己的专业学科领域拔尖,更要融合“学科交叉”,力争培养综合型应用型人才。教育部在2017年对现代工科教育教学改革提出了新的要求,并指出要围绕着“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”开展[2]。课程教学以因材施教为主,而作为培养人才的重要环节,要结合当下新工科的理念,在原有教学方法的基础上进行改革,增加适应时代发展的新教学方法[3]。
机械设计基础是机械类专业的重要专业基础课,该课程重点培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,要求毕业生具备在工业生产第一线从事机械工程领域内的设计制造、创新发展、应用研究、运行管理和经营销售等综合方面工作的高级技术人才。在实际授课中,该课程概念和公式多,内容难度比较大,对数学等基础要求高。因此在新工科建设的背景下,积极开展机械设计基础课程的教学改革,适应当下应用型创新型人才的培养,更好的适应区域经济的发展需求。本文从教学内容及方法、工程实践及产学研等几个方面就机械设计基础课程教学改革进行了一些探讨。
1 提升教学大纲质量
教学大纲是机械设计基础课程教学活动的纲领,同时也是落实课程教学目标达成的基石[4]。在传统教学大纲以学时、教材为依据,确定课程内容和教学目标的基础上,提出适应新工科建设的方案,其制定过程如图1所示。
根据图1中课程大纲制定流程,对机械类专业的机械设计基础课程大纲进行全面修订,包括以自评和外评两种方式的联动机制去明确每学年的课程目标,并以多种形式来支撑自评和外评方案。这种联动机制很好的保障了评价方案的适应性,很好的满足了新工科的建设要求。
机械类相关专业机械设计基础的课程目标具体如下:
①知识与技能目标:树立正确的设计思想和创新意识,了解国家当前的有关技术经济政策;掌握常用机构和通用零部件的设计原理和设计方法,掌握机械设计的一般规律,具有设计机械传动装置和简单机械的能力;掌握典型机械零件的结构设计和承载能力计算;培养运用标准、规范、手册、图册,查阅和使用有关技术资料的能力;掌握典型常用机构和机械零件的实验方法,获得实验技能和创新技能的基本训练。
②过程与方法目标:在学习常用机构和通用零件的结构特点、工作原理、设计理论和计算方法等内容的过程中,使学生的思维和分析方法尽可能联系实际工程问题得到一定的训练,培养学生综合分析和处理实践工程问题的能力。
③情感、态度与价值观发展目标:通过本课程的系统学习,同时要培养学生严谨的科学态度和积极向上的价值观。
2 以虚拟仿真技术培养核心能力
随着互联网与计算机虚拟仿真技术的飞速发展,同时也为工程机械类专业的教育教学丰富了一个新的途径[5],同时也可丰富课堂色彩及效果。应用型人才所具备的核心能力有以下几点:
核心能力1:应用数学、基础科学和机械工程专业知识的能力。
核心能力2:设计、执行和创新实验,以及分析与解释数据的能力。
核心能力3:具备从事机械工程领域所需专业技能与技术,以及较强的动手能力。
核心能力4:机械产品、工艺流程以及机械系统的设计能力;
核心能力5:积极参与学科竞赛,并具备较强沟通协调与团队合作能力;
核心能力6:具备分析与解决复杂机械工程问题的能力。
例如在讲授平面连杆机构时,连杆机构的运动学和动力学是连杆机构教学中的一个难点问题,所以在讲授中引入简单的PUMA机器人的运动控制和建模实例。首先引导学生通过3D建模软件建立PUMA机器人运动控制模型,如图2所示,对工业机器人运动学、动力学以及轨迹的规划进行了详细分析。其次用D-H方法建立机器人手臂的动力学方程并建立其速度雅可比矩阵,掌握了PUMA机器人的运动学分析方法。最后运用运动学反解法在MATLAB中编程计算其余五个关节的位置、运动轨迹。
课程引导结束时,学生经推导可以得出的结论有:
①建立机器人手臂的动力学方程,并通过求解动力学方程得到各构件随时间变化的力与运动的关系。
②根据运动学和逆解方程在MATLAB中编程求解得到末端位姿矩阵和各关节的转动角度。
③根据PUMA机器人末端的目标位姿,以及有关运动轨迹的约束条件与简单描述规则,计算出按照描述所要求的轨迹,简化了系统中复杂的数学问题的编程步骤。
④通过程序得到机器人正解,运用绘图绘制出了各关节的运动平滑曲线,如图3~图4所示为具有典型特征关节的转动角随时间的变化曲线。
⑤结合虚拟仿真软件NX8.0的运动仿真模块,通过UG的建模功能建立3D实体模型,利用UG的运动仿真功能设定3D模型的各个部件的运动学特性。其运动仿真如图5所示。
3 以产学研增强学生的创新能力
机械设计基础课程的根本任务是分析、解决机械工程中遇到的实际问题,因此在实际授课中要引入产学研的案例来提升学生的创新能力;产为企业生产中的问题,学为课堂授课相关知识和设计思路,研为对具体的问题通过虚拟仿真、试验样机等手段对设计的装置进行研究论证方案。
实例:某型号的电机滚筒在实际输送煤炭的过程中端盖和滚筒之间的焊缝失效断裂,导致其分离的问题。
在课堂上讲授现代机构设计应用法时,引入该实例目的是设计一种自动焊接装置来解决手工焊接出现焊缝不均匀导致电机滚筒失效的问题,同时给出学生思路,让学生分组实施;首先引导学生通过搜集相關信息了解滚筒电机的原理,然后通过分组拟定自动焊接装置的方案,通过各个小组的方案对比选出较优的2~3个方案;然后根据方案设计出3D图样,通过虚拟仿真软件对自动焊接装置的运动学及动力学等特性进行研究,验证方案的可行性;其次将方案提交企业,企业通过现有技术生产制造试验样机,开展试产前的实验,进一步验证确定该失效问题是否得到优化解决;最后通过试验研究后得到可行的结论后再将最终的方案应用到解决实际问题中。在整个解决问题的过程中,学生的各项能力也得到了提高,同时鼓励学生将自己设计的装置申报专利和科研论文。在解决问题和教学的同时,也实现了产学研整个流程。
在课程教学改革中,以解决问题实例和培养应用型创新人才为主线,通过产教融合、校企合作、协同培养等多种模式来实现产学研的整个过程,以此来增强学生的创新能力。通过与实践相结合的模式,让课堂教学进入到企业实践应用中,这样就形成了应用创新型人才的新模式。
4 与时俱进的课程教学内容
机械工程是一门蓬勃发展的学科,涉及到国计民生的方方面面,随着科学技术的进步,各行各业涌现出越来越多的新的机械工程问题,这也激励着作为这门课程的教师,要有与时俱进的思想,同时在课程教学内容中也要随着不断变化的科技进步与时俱进,同时不断地丰富机械设计基础的研究内容。
这就要求教师在上每一节课之前对教学内容、体系、结构要不断补充和优化,在课堂教学中一方面要清楚的讲授机械设计基础的基础知识和理论,同时对传统讲授的内容要精简;另一方面将精简出来的课堂时间用来不断更新知识体系,穿插讲授学科发展中的新方向、新问题:比如月球探测小车的设计案例,这是我国在探月工程中遇到的前所未有的新问题,怎么去设计,怎么去论证?在课堂中将这些问题抛给学生,积极引导学生的课外学习兴趣,设计方案;同时结合虚拟仿真技术,让同学们学以致用,将探测车用3D的方式呈现出来,在通过工程软件将所学知识应用于工程实际问题中,并大胆的提出创新方案并且有效的应用。
5 结语
在新工科背景的要求下,应用型创新人才的培养要求通过改革教育教学方式,提高应用型人才的运用新技术解决工程问题的能力。本文结合机械设计基础的教学过程,从课程教学内容、教学手段入手,通过虚拟仿真技术、工程机械案例,使学生充分认识机械工程学科中新技术的应用与发展,同时培养学生使用新技术手段解决分析机械工程问题的能力。
参考文献:
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[6]李建强.大型铸钢件凝固过程数值模拟参数值优化[D].哈尔滨工业大学,2011:11-12.
机械基础教学方法论文范文第3篇
摘要:针对工业设计专业机械基础课程现有教学模式的不足,本文提出课程改革,并分别阐述了改革目标、思路、内容与实现方式。结合实践表明,该课程的教学改革具有积极作用。
关键词:工业设计;机械基础课程;教学模式
我校机械学院的工业设计专业,是顺应了浙江省经济发展的需求而逐渐完善建立的。这个专业的生源普遍有艺术绘画的修养,但是学生普遍数理课程的基础相对薄弱。考虑到专业需求的特殊性,有必要制定不同的教学目标与教学方式以区别其他机械专业,推进符合浙江省经济发展需求的高教改革。
一、工业设计专业机械基础课程现状
我校工业设计专业的“机械基础课程”安排在大一下学期,目前教学过程中存在的主要问题包括:
1.工业设计专业学生普遍理科基础较差,畏惧数理化教学内容。在上“机械基础课程”前期没有理论力学、材料力学的课程基础做铺垫,没有基本的机械概念。
2.该课程仅安排了32学时,教学内容囊括了机械原理、机械设计两门课程的基本内容。同时课程没有安排同程的实验教学环节。
3.同其他艺术类课程的开放式教学模式相比,学生认为本课程枯燥乏味、深奥难懂,缺乏兴趣、学习动力不足。
二、改革理念、思路及目标
课程改革理念、建设思路与目标如下:
1.明确教学定位,确立教学大纲。适应浙江省机械行业发展对工业设计的需求,确定我校工业设计专业学生对机械基础知识的认知程度与深度,建立相适应的教学大纲与教学内容。
2.探索立体化教学模式和方法。鉴于工业设计专业的艺术类特性,在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。
3.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念,形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。
4.将工程中的典型案例引入教学内容,并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论,使学生掌握机械设计的思路和基本方法;提高学生分析问题和综合设计的能力。
5.培养团队协作精神,形成良好的职业能力和职业素养。分组进行教学,按组分配任务,进行讨论、查阅资料、分工合作,培养团队协作精神。
6.强化能力、过程考核,提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重,将期末考核转变为章节考核。实践考核与理论考核相互结合,形式上做到有机统一、相互渗透。
三、课程改革内容
首先,工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理,而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍,而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数,如刚度、强度、安全系数等。其次,以学生为主体,教师为主导,实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力,巩固所学的专业知识;团队配合,增强学生的团队协作能力;培养学生机电系统的综合设计能力;实际过程中,针对具体设计目标开放性加入工业设计元素,使学生真正体验理论与自身专业实践相结合,改善教学效果。再次,在已有的实验课程基础上,进一步深化提出相关的具体实践项目,结合项目实施过程完成教学任务,熟悉工程项目的一般流程,培养锻炼学生团队精神,有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式,强调实用技能和知识创新,建立课堂实验教学与工程实践的联系,展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后,体验型讨论课互动实验教学方式,让学生主动参与教学过程,让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式,消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中,基于已有的实验器件,结合实际运用需求确定项目主题,查阅资料、分组讨论,上台讲演、提问答辩和评价考核等环节,学生可主动参与教学,体验整个教学过程,分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛,师生互动提问答辩,可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,充分发挥学生的主体作用,使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容,其重点大多也是难点,主要包括以下几个部分:(1)工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节,其教学模式教一般实验课程更具有开放性,这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富,且具有很强的工程技术针对性,其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法,能够化枯燥为生动,化抽象为具体,以激发学生学习的积极性、主动性,提高学生的感性认识和深入探究意识。(2)开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题,老师演示居多,学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差,因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容,这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。(3)考核方式的改进需要引导学生注重平时的学习和技能的训练,同时对教师提出了更高的要求。教师必须围绕学生的学习开动脑筋,不断研究、创新教学,这将大大增加教师的工作劳动强度,对教师、对学生都将是一种挑战。
工业设计专业的机械基础课程的革新是顺应浙江省经济发展对多层次高等教育的需求。我们从实际出发,分析了现有工程材料及热处理课堂教学中的普遍问题。基于工业设计专业学生学习机械基础课程时出现的难以“消化”现象,提出课堂教学改革思路与改革内容,并对其改革的实现提出了相应的方法。其次,针对不同层次要求的教学过程,增加相关实验课程相辅的教学模式,积极探索如何在现有教学和管理制度背景下,积极寻求教学创新和教学改革的策略。通过我们为期近一年的课堂实践,发现在工业设计专业的机械基础课程教学过程中实施课堂教学的相关改革,对提升我校机械工程人才培养质量具有重要的现实意义。
参考文献:
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基金项目:本文为杭州电子科技大学机械工程学院师范中心2012年度教改项目、杭州电子科技大学2013年度高等教育研究课题(No.ZC1301)、杭州电子科技大学机械工程学院2013年本科教学质量工程项目(No.2013-5)的专项论文。
作者简介:李蓉(1979-),女,讲师,博士。
机械基础教学方法论文范文第4篇
摘要:机械设计基础课程是高职院校机械类或近机械类必开设的一门重要课程,高职院校扩招百万后,该课程的教学质量保障方面即将面临诸多挑战,引申出了许多的问题有待去解决。针对如何提高机械设计基础课程教学质量,分析总结高职扩招教学质量提升所面临的挑战入手,提出高职院校百万扩招后提升机械设计基础课程教学质量的对策,对今后的高职院校中开设机械设计基础课程的院校提升教育教学质量具有一定的指导性意义。
关键词:机械设计基础;高职扩招;教学质量提升
一、背景
高职院校百万扩招是贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》文件精神非常重要的举措,同时也是我国职业院校在积极响应国家在新时代大力推进职业教育改革发展的主要体现。早在2019 年 3 月的中国政府工作报中就已经明确地提出了高职院校100 万扩招的战略要求[1]。机械类或近机械类专业是部分高职院校扩招生源的主要专业之一,而机械设计基础是高职院校机械类或近机械类专业的一门专业基础必修课,为高职院校学生专业能力和人才的培养目标服务。它是联系基础课和专业课的重要桥梁,起着承前启后的作用。学生通过机械设计基础课程的学习,可以对机械构造、原理等基础知识有全面的了解,能够应用所学的知识,在以生产实际中解决一般问题,并为学习后续专业课程奠定基础。
二、扩招后机械设计基础课程教学面临的困难
高职扩招后,职业院校的学生来源多样,除了通过高考进入学校的学生外还有许多通过单招考进学校的学生,包括退伍军人、企业员工、失业职员、农民工等等。这些学生主要特点为:素质参差不齐,学习时间差异大、教学场所不集中也不固定、需要采取的授课方式各不一样、对授课师资的要求也有高有低。机械设计基础课程是一门理论课教学与实践教学环节密切联系的课程,融合度要求高,而目前高职院校开设的该门课程理论课教学周期长,知识点繁多,理论性、专业性强,授课课时非常有限,往往以教师唱独角戏为主,学生学习兴趣和积极性不高[2]。结合机械设计基础课程的特殊性及生源的多样性势必会对该门课程的教学质量产生较大的冲击和影响,也将给高职院校教学管理和教学的实施带来很多困难。
三、提高机械设计基础课程教学质量的路径探索
(一)因材施教,多元并进
非传统生源群体已逐渐成为高等职业教育普及化不可或缺的组成部分。由于高考统招生与单招生、就业与未就业人员、不同年龄、不同企业等生源特点,各院校需分类编制专业人才培养方案,并制定有针对性的机械设计基础课程标准、授课计划,采取弹性学年制和灵活多样教学模式;还应对下岗失业人員、退役军人、新型职业农民等学员采取相适宜的教育管理[3]。根据不同学员学习时间的不同,采取线上、线下相结合的教学方式。线上教学以校内专任教师为主,教授内容应为简单、易懂、实用的概括性理论知识,教学内容可上传至职教云平台便于工作与学习时间冲突的企业员工重复播放。线下教学教师优选企业从事机械设计和机械装配的工程师,授课内容以现场自动化生产设备的装调实训为主,这样才能更好的掌握各类机械零部件、机械传动、机械机构的安装等知识,有条件的地区甚至可实行多企业员工集中分时段的线下教学。
(二)虚实结合、融会贯通
高职院校扩招生源的数量在不断的增加,而各院校实际的办学经费有限,对于机械设计基础这样对实验室场地面积和仪器设备数量有较高要求的课程,新增设备及设备损耗所需的经费投入更是相当的大,高职院校自身很难提供配套设施。随着软件技术、计算机技术、信息技术以及虚拟现实技术的不断创新飞跃,构建符合真实环境的机械设计基础实验课程虚拟仿真实验室可有效的降低该课程的实验经费投入[4].本学院优秀教师可组建团队根据实验教学实际情况开发常用零件和机构三维实体模型,这可使不同生源的学生都能随时随地的上网学习常用零件的结构特点与机构运动原理,教师也可很好的采用虚实结合方式有效开展实验教学。
(三)改革课程考核方法
以往的机械设计基础课程教学考核,教师主要以闭卷笔试的方式来评定学生成绩,这种方法对于企业学员来说是难以执行且非常低效的,根本无法评估出教学效果,还特别容易打消学员接受高等教育的积极性。生源不同,机械设计基础课程的考核评价方式也应从“单一式”变为“多元式”。对于进入校内的统招生、单招生可采用理论考试为主、现场技能操作为主的方式考核。而对企业人员的考核成绩应加大对其在从事生产实践活动的过程性评价,如自动化非标设备的现场装配技能考核。考核时间应阶段化,不宜过于紧凑,学生可随时随地将与课程相关的实践活动展示到职教云平台,同时可以录制如自身对机械传动机构安装的视频作为考核的重要部分,这能激发学生自觉、主动地探索机械零部件、各种机构传动的原理、过程、方法,达到“学中做、做中学”的效果。
四、结束语
总之,高职扩招后机械设计基础课程的教学决不可照搬传统教学的方式,必须贴切实际,不断创新教学方式,因地、因材灵活多变地实施教学。
参考文献
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湖南铁路科技职业技术学院 罗智兴
机械基础教学方法论文范文第5篇
摘 要:《化工设备机械基础》是高职石油化工类专业学生学习和掌握机械技术的一门主要课程。本文介绍了该课程在教学过程和教学方法上进行的教学改革和改进及取得的教学效果。
关键词:化工设备机械基础;教学过程;教学方法;改革
高职石油化工类专业类学生有关机械部分的教学内容安排的相对较少,使得石油化工类学生掌握的机械技术基础知识相对薄弱,这一方面影响石油化工类学生工艺课程的学习,另一方面也制约了石油化工类学生毕业后在现场的操作能力和技术开发能力的拓展。因此,为石油化工类学生开设《化工设备机械基础》课程,掌握机械技术方面的基本知识是十分必要的,也是必须的。[1]
1 提高对过程装备的认识
石油化工类学生的机械知识通常是在认识实习过程中获得,对一般化工设备仅仅有了一个表面的认识。对更深入的机械方面的缺乏了解,尤其是在基本机械原理和基本机械结构上,缺乏机械理论方面的分析。[2,3]因此在教学过程中,需要不断灌输机械方面的知识,强化化工类专业学生对化工设备机械知识的掌握,提高学生对机械基本知识的认识度。[4]
首先在教学过程中,让学生清楚化工生产,化工过程,化工装置,化工设备之间的关系。即化工生产是通过化工装置实现的,化工过程是通过化工设备实现的。化工装置是由化工设备组成,化工设备包括了静设”和动设备。其次是在教学过程中广泛地向学生介绍有关过程装备的相关基本知识,使学生了解和认识到过程装备是一个非常广泛的工业领域。此外,在教学试验中增加金属材料方面的实验。通过这些教学内容使学生了解机械技术方面的基本知识。最后,更深层次地,让石油化工类学生认识到过程工艺是依靠过程装备实现的,是实现过程工艺的实体,过程装备的任何技术进步都可以大大地推动过程工艺的进步,两者是密不可分的,相互依存的。过程工艺的复杂性、多样性和系统的集成性导致了过程装备的多样性和复杂性,而且过程装备的可靠性和安全性更是过程工艺实施的基本保证。
2 明确工艺与设备的相互关系
目前《化工设备机械基础》课程的教学存在的一个主要问题是工艺课程与机械课程之间的脱节,两者在教学过程中缺乏联系,学生对工艺与设备的关系认识模糊,甚至出现一些错误的认识。所以有必要在教学过程中通过典型化工设备的教学,使学生明确工艺与设备的相互关系。通过工艺参数与机械参数的对比分析,表明两者之间的关系和联系;例如在讲述塔设备设计过程中,重点讲解设计压力、设计温度、介质等具有双重功能的参数,既是工艺参数又是机械参数,通过对比分析使学生认识到工艺与设备的相互依存关系;进一步通过机械参数的分析,如焊接、壁厚、人孔、支座等,使学生认识过程装备的制造与安装的复杂性,并从机械技术的观点分析过程设备;又如在换热器的讲授过程中,不是简单的讲述换热器的机械设计,而且要直接关联工艺上的一些参数,考虑到学生已经在化工原理教学过程中学习过换热器的工艺设计,这样在换热器的结构设计和强度设计中及时复习工艺设计中的一些参数,将这些参数运用到机械设计过程中,使工艺参数和机械参数有机的联系在一起;通过拆装换热器的实物模型,让学生了解设备是如何满足工艺要求的。
3 课程内容的选定和教学过程的改进
目前《化工设备机械基础》的相关教材较多,内容基本相同,主要包括工程力学、工程材料、机械设计、容器设计四部分。在课程内容安排上将工程力学和容器设计的基础知识作为基础内容,金属材料和机械设计作为辅助内容。教学过程中,注意内容实用,注重应用,浓缩以往课程的精华又适当补充新的前沿知识。例如:工程力学内容中,复杂应力状态及強度理论的学时减少,主要介绍强度理论及其应用,为压力容器设计提供必要的理论基础;在压力容器设计内容中,精讲内压容器和外压容器设计过程和方法,开孔补强计算,省略复杂的不切实际的计算过程;同时根据石油化工类的特点结合生产实际的需要,适当补充压力容器中的焊接结构与压力容器的使用与管理,国内外压力容器设计规范;在讲解压力容器常用材料内容时,以实用为原则,精讲金属材料中的碳钢和合金钢,而将非金属材料、有色金属及其合金的内容作为学生自学的内容;另外,考虑到石油化工类学生将来工作去向,增加了高压容器知识简介,设备制造技术简介等内容;在典型设备设计上更注重介绍过程设备的功能和选用,突出实用性。
课堂教学以精、宽为原则,注重讲重点、难点、思路、方法与工程应用,将基本原理和方法讲透,并使基础理论限定在工程力学和容器设计的主干上,同时注重每个模块的连接,使学生的学习由浅入深、由简单到复杂,思路非常清晰,易于接受。考虑到课程内容实践性强而石油化工类学生对各类型设备又缺少必要的感性认识的情况。如果仅依靠教师口头描述化工设备,很难让学生理解其结构形式和工作原理。因此在教学过程中,制作了一批介绍典型过程设备的图片库,收集大量压力容器零部件的图纸,展示各类复杂设备及零部件的结构特征与内部细节,丰富课堂教学内容,加深学生对课程内容的记忆。
4 结语
“化工设备机械基础”是培养石油化工类高技能人才不可或缺的课程,本文针对目前教学过程中发现的问题,从提高对过程装备的认识、明确工艺与设备的关系、课程内容和教学过程改进三个方面进行教学改革的尝试,提高了学生的学习效率和学习效果,人才培养质量得到较为明显的改善。
参考文献:
[1]董大勤.化工设备机械基础[M].北京:化工工业出版社,2003:1-4.
[2]李倩,苏清.化工设备机械基础的教与学[J].广州化工,2018,46(23):143-144.
[3]王杰.高职化工设备机械基础课程改革与实践[J].职业,2018(33):45-46.
[4]刘爱玲.化工类专业《化工设备机械基础》教学改革初探[J].广东化工,2016,43(22):165.
机械基础教学方法论文范文第6篇
1 多种渠道备课,为直观教学做准备
专业课与基础课不同,除了钻研教材,还必须深入实际,作大量实践性的准备。我在备课时,主要从以下几方面努力。
(1)紧密联系教材,尽可能的多参考其它资料,如:《机械工人》、《机械工艺师》、《新工艺》等。拓宽视野,多吸收新技术,准备一些通俗易懂又不失新鲜感的实例,以备课堂之需。
(2)课前一定要准备好与教学内容相关的挂图、模型。教研室没有的,就去车间找废零件,变废为宝。还可就地取材,比如:自行车上的链条,轴承等。
(3)到工厂用数码相机拍摄各种机器,机构的运动情况,或在网上下载机构的动作,穿插于课件中。
2 教学形式多样,化“注入式”教学为“启发式”教学
教育家叶圣陶先生说:“所谓教师之主导作用,盖在善于引导启迪、俾使学生自奋其力,自致其知,非谓教师滔滔讲说,学生默默取受。”实践证明,尤其机械基础这门枯燥、繁杂且不系统的课程,若照本宣科,不进行教学信息的双向交流,学生必学之无味,学之困难。因此,教师在教学中应不断变换教学方式,有机结合听、说、读、写,运用教育学、心理学上的规律和理论,保持学生学习的浓厚兴趣,让他们不断提高注意力,时常体会成功的喜悦,从而真正掌握一种低耗、高效的学习方法。
2.1 设置教学情境,激发学习兴趣
为了增强教学效果,不妨有目的创设一种特殊的教学环境。通过联系生活经验或具体事例来创设情境,可活跃课堂气氛,兴奋学生的思维,激发学习求知的欲望。
教“刚体的定轴转动”一节时,讲到“功率、转速和转矩三者之间的关系”时已接近尾声,学生注意力已经有些涣散。为了设计好这个“压轴戏”,保持学生的学习热情,我引入了这样一个教学情境:“当某人骑一辆机械变速的摩托车以高速档上斜坡时,会怎样?”气氛就活跃起来。有的说:“摩托车变得无力,上不了斜坡”。有的说:“换用低速档,慢速上坡。”究其原因,同学们一齐回答:“当功率一定时,转矩M与转速n成反比。”这个情境促使了学生思考,激发了学习兴趣。又如:在讲铰链四杆机构的“死点位置”之前,我布置学生回家后都去踩一踩妈妈的缝纫机,看一看踏板带动了一些什么构件,思考一下缝纫机的踏板机构属于铰链四杆机构中的哪种机构?第二天上课时我就问他们:“你们踩缝纫机有什么感觉呀?”很多学生纷纷说到:“怎么好像踩着踩着一不留神就被什么东西卡住似的,要用很大的劲才能踩过去。”“对呀,你们是遇到“死点”啰。”“死点?”一个从未听说过的怪名词,他们的学习积极性自然而然地就被调动起来了。讲完“死点”的概念后,我又问到:“死点对于传动是有利还是不利?”他们异口同声的喊到:“不利!”“那有什么办法可以帮助缝纫机渡过死点呢?”有观察仔细善于思考的学生就在小声议论:“是不是和那个装了皮带的大轮子有关啦?”“没错,那个大轮子叫飞轮,它可以增大曲柄的转动惯性,缝纫机就是在它的帮助下顺利渡过“死点”的。”我接着又提示学生:“凡事都有两面性,死点难道就没有一点好处?大家看到过飞机的起落架吗?”于是就在这环环相扣的启发引导下,结合学生自己的亲身体会,细心观察,认真思考圆满的完成了教学任务,并进一步培养了他们发现问题,解决问题的能力。
2.2 利用多媒体辅助教学,提高教学效率
本学科的很多内容如各种机构的教学,要求有动态的演示,在缺乏教具和设备的情况下,采用多媒体辅助教学,使枯燥的内容变得生动形象,可以充分调动学生的学习积极性,这种教学方法深受学生欢迎。
我在上“急回特性”这堂课时,先用数码相机到工厂拍摄下牛头刨床的工作场景穿插于课件中,机床的轰鸣声,铁屑的卷曲、飞溅,顿时吸引了同学们的注意力,然后不失时机的提醒他们观察发现:刀架空行程回来的速度明显比切削进给速度快,急促的返回不就是“急回”吗,立刻就初步了解了该特性的定义。但为什么刀架空行程返回的速度会比较快呢?相信很多学生都会抱有这样的疑问。接着屏幕上出现了通过动画制作的曲柄摇杆机构,课本上静止的画面动起来了。于是同学们很快找到了摇杆摆动时的两个极限位置,就在曲柄与连杆共线的两个位置,而曲柄在这两位置所夹的锐角极位夹角,正是解决急回问题的关键。在一步步的观察推导下,最终由学生自己得出了结论,让他们有了“破茧成蝶”的喜悦,并由传统的“教你学”转变为“我要学”的新型教学模式。再如:在讲授液压传动中的换向阀工作原理、液压基本回路工作原理等内容时,借助自己制作的多媒体课件辅助教学,利用课件的图文可变、生动活泼的特点,清楚的反映了换向阀工作时各油路的通断情况。而介绍液压回路的课件能直观反映油液的流动方向、各控制元件的动作顺序及执行元件的工作情况,使枯燥难懂的系统回路变得有趣而易懂,教学效果明显。
2.3 车间实地教学,促进感性认识
本课程不但有较强的理论性,而且与工程实际结合紧密,注重实践性教学是学生学好这课程的重要环节之一。车间教学可以使学生接触实际事物,增强学生感性认识,加深对教材理论知识的理解。某些机构的工作原理,单靠学生们看图解,教师对着图解讲这些机构的工作原理,学生们很难懂,所以最好的办法就是让学生自己动手来了解和掌握这些机构的工作原理。
在介绍轴的有关知识时,先组织学生进行减速器的拆装,通过拆装了解许多零件,如:轴承、齿轮轴、键、箱体等,同时一边拆装,一边讲解这些零件的特点,安装要求,轴的结构设计等知识,最后由学生先归纳所学的知识,教师再进行总结。改变了以往学生反映:这一部分难懂,不好掌握的现象。又如:我在讲到台虎钳的时候,让每个同学先去实习工厂看台虎钳到底是怎么样夹紧和放松工件的,然后再拿出台虎钳的模型,让学生自己把台虎钳拆开来,看里面的结构。这样,学生就可以牢牢地把台虎钳的工作原理记住了。加强平时上课的动手训练,还可以提高学生的学习积极性,让学生从枯燥乏味的理论学习中走出来,让学生动脑和动手相结合。而且考虑到我们学校的学生走上工作岗位后主要是以一线工人为主,只有理论上的知识是远远不够的,必须加强动手训练,这对学生以后参加工作有很大的好处。
在教学中,我时刻把握着一个方向:教师只能作为引路人,路该由学生自己走。要使学生对所学知识融会贯通,真正变“注入式”为“启发式”,我还有很长的路要走。
摘要:通过形式多样的教学方法激发学生对《机械基础》课程的学习兴趣,获得良好的教学效果。
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