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独立学院《机械设计》课程教学改革探讨

作 者:吕亚玲1 霍 娟1 吕 (1.华北电力大学科技学院,河北 保定 071001 2.石家庄幼儿师范高等专科学校 071000)

吕亚玲1   霍   娟1   吕   丹2

“河北省高等学校创新创业教育教学改革研究与实践项目”

摘   要:机械设计是机械专业的必修课,本文剖析了该课程在教学过程中的一些现实问题,提出改进的思路与目标、途径,并从学生和老师双方角度提出具体改进的方法,目的是为独立学院的教学改革提供思路,更好地培育适应当下社会发展的人才。
关键词:机械设计;独立学院;教学改革

《机械设计》是机械专业的必修课,一般安排在大二下学期,前期课程有机械制图、材料力学、机械原理等,后续有机械制造技术、单片机、PLC等,是承上启下的专业基础课。
1、培养目标
该课程主要引导学生学习通用机械零件的结构特点、基本设计理论和计算方法等,培养学生设计通用零件和机械传动装置的能力,主要是运用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料进行初步的工程设计的能力,分析问题和解决问题的能力,动手实践能力及创新设计能力这几方面,理论与实践结合非常紧密,是机械专业的学生不可或缺的必修课。
2、现实中存在的问题分析
从多年的一线教学来看,机械设计课程在独立学院的讲授过程中还存在着一系列问题,主要包括:
1)课程涉及的基础理论内容较广泛,且各部分内容之间相对独立,给学生一种散乱的感觉,难以找到一个通用的学习模式。
2)课程实践性较强,比如常用螺纹一节,如果单纯靠听课,那些缺少基本实践能力的学生就留不下印象。
3)教学内容看似简单,学生乍一听课,往往会觉得不就是螺栓吗,谁没见过呢?兴趣不大,可到了后面强度计算又会觉得好难,学不下去。
4)实践环节安排不合理,实验室虽然有各种零件的实体模型,但通常是在理论课结束后才会安排实验,如果学生没有复习相关内容,实验效果就会很差。
5)考评方式需要改进,目前的考试还是以卷面为主,平时成绩为辅,题型虽然可以做到丰富,但考试内容偏重理论,不利于培养学生动手能力。
6)现在的学生都是在电子时代成长起来的,以教授知识为中心的传统教学方式很难吸引他们,以致很多同学上课玩手机,下课抄作业,实验编数据,考试靠冲击,起不到真正的教育作用。
3、改进思路与目标
快速发展的社会倒逼我们必须要建立一种新的教学理念来指导教学,尤其是独立学院,要以培养学生的工程实践能力和创新思维为最终目的,使学生能了解本学科的发展趋势,具备基本理论知识和基本技能来从事工程技术方面工作。
为此必须适应学生特点,灵活采用多种教学方法和教学手段相结合,引导学生自主学习。使机械设计基础教学融知识传授、能力培养、素质教育和服务社会于一体,为学生顺利适应社会就业打下良好的理论基础。
4、改进途径
课程改革主要从教学内容、教学方法和考试考核等方面多角度进行。
4.1教学内容方面
机械设计的课程框图如图1所示。
        
图1 《机械设计》课程框图             图2 知识点框图

课程依据零件设为单独章节,零件不一样,设计方法不一样,章节之间往往给学生跳跃的感觉,学习很不得法。这些章节表面看起来就像散落一地的珠子,如果用把珠子串起来,按一定的规则来讲,学生就容易接受。例如把所有零件都按照统一的“概念及应用、类型及特点、基本知识、失效分析、设计准则、结构设计、制图”这样一条线来讲,就将所有零件的知识点做成图2所示表格,学生每学完一章,就填完一列空格,所有空格填完,这门课的内容也就都掌握了。这样学生就很容易建立起各章的脉络,能迅速地抓住课堂重点。
4.2教学方法方面
4.2.1探究式课堂
枯燥的理论讲解已经很难吸引现在的学生,相反,他们自主意识强,喜欢自己做主,如果在学习之初就有个清晰的设计目标,每一章节学完后都能完成目标的一部分,直到最后成形,会让学生有很大的成就感和学习欲。
有了设计目标,在讲课过程中就可以组织学生讨论,探究每一部分应该怎么去想,去做,提高自主设计的能力和小组成员之间合作的能力。
4.2.2结合现代手段
从学生角度来看,现在的学生从小接触电子产品,相对于枯燥的板书,动画更能吸引他们注意力。采用多媒体教学方法除了能有效增加课堂教学信息量,有效解决教学内容多、课时少的问题外,通过形象生动的动画、视频等多媒体手段,可将枯燥的理论逼真地展现给学生,帮助学生理解和接受。当然,多媒体教学只是一种辅助手段,动画比重不宜太多,内容不宜脱离教学,否则就会引起学生反感,反而影响教学效果。
为了提高学生主观能动性,可以充分利用互联网提出一些问题让学生思考讨论,学生可以随时发表对课堂内容的看法,充分参与到教学中来。这样既能加深理解和巩固,又有利于提高学生的学习兴趣和学习积极性。
从教师角度来看,机械设计课程实践性很强,如轴系组合,说半天不如让学生操作一遍,最好的办法就是安排适当的现场教学,但由于学校各种条件限制又不太实际,因此可将实验过程录像用于课堂教学,因为录的是学生的实际操作过程,真实性较强,比单纯的说教效果要好。
相对于传统的填鸭式教学,以培养学生核心能力为目标的探究式教学方法更有利于学生核心能力的培养,因此教师在编写教案时需要时刻围绕课程的能力目标来进行,将教学内容模块化,编写面向学生的学习任务书,对学生完成情况监督评价,并以此作为课程考核的重要组成部分
4.3考试考核方面
课程成绩会与入学、奖学金等许多利益相关,学生还是非常看重最终成绩的,成绩评定方式也会影响到学生的学习态度。以我们学院为例,传统的评定方式为:总评成绩=平时成绩*15%+实验成绩15%+卷面成绩70%,其中权重最高的是期末卷面分,学生只要在考试之前突击几天,就能取得不错的卷面分,及格没问题,所以在平时的参与积极性不高。如果加重平时权重,比如提高到50%,再重点根据平时上课讨论发言质量评分,分为ABCD等级,A级可以直接取得平时成绩满分,这样大大调动起学生课堂参与热情,促使学生不做突击考试虫,把功夫下在平时,全面发展。
5、结束语
独立学院的主要使命是培养能迅速适应工作环境的专业人才,《机械设计》作为一门重要的必修课程,为适应时代快速发展的要求,必须以全新的教育理念,全面推动教学内容、教学方法与教学手段、考试考核等方面的改革,并在改革中不断总结经验,使之有利于培养学生的综合能力,更好地为国家建设和社会经济发展服务。
参考文献
[1]杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].5版.北京:高等教育出版社,2006.
[2]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].8版.北京:高等教育出版社,2007.
[3]张毅杰等.Solid Works在机械设计基础课程体系中的应用研究.云南农业大学学报.2014,8(1):67-71.