主頁 > 技術(shù)文章 > 關(guān)于高職《機械設(shè)計》課程教學(xué)模式的重構(gòu)與實踐 2024-10-12

關(guān)于高職《機械設(shè)計》課程教學(xué)模式的重構(gòu)與實踐

摘要：針對高職《機械設(shè)計》課程的特點，結(jié)合職業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，分析了目前課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)計、教學(xué)方法與手段等方面進(jìn)行了教學(xué)改革和實踐，重構(gòu)了新型的教學(xué)模式，提出了整合機械結(jié)構(gòu)與拆裝實訓(xùn)環(huán)節(jié)，改變“模型實踐教學(xué)”現(xiàn)狀的獨特觀點，為高職院校的課程改革提供借鑒。
一、引言：
　　《機械設(shè)計》課程改革，力求突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以項目化為引導(dǎo)，跳出了現(xiàn)有高職院校“模型實踐教學(xué)”的圈子，重點整合機械結(jié)構(gòu)與拆裝的實習(xí)環(huán)節(jié)，增強了學(xué)生對零部件的結(jié)構(gòu)、制造和裝配工藝的了解，加深了學(xué)生對機器設(shè)備、加工方法、加工精度、裝配精度和技術(shù)條件等工程技術(shù)知識的全面認(rèn)識，達(dá)到了理論與實踐結(jié)合的教學(xué)效果。
二、高職《機械設(shè)計》課程教學(xué)現(xiàn)狀剖析：
　　《機械設(shè)計》是高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械類專業(yè)基礎(chǔ)課程體系中一門承上啟下的技術(shù)基礎(chǔ)課，目前的現(xiàn)狀是：教師在課程教學(xué)中強調(diào)學(xué)科性、系統(tǒng)性、完整性，采用先講授理論課，后實踐課，使理論和實踐完全脫節(jié)的傳統(tǒng)教學(xué)方法�，F(xiàn)就傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題及原因進(jìn)行分析。
　�。ㄒ唬┙處熉毥逃^念淡薄，工程實踐技能薄弱
　　一方面，任課教師都經(jīng)過本科或研究生教育，其觀念遵從普通高等教學(xué)模式，注重學(xué)科體系和理論系統(tǒng)教學(xué)，強調(diào)學(xué)生對知識的掌握和接受。另一方面，大部分教師大學(xué)畢業(yè)后直接走上教學(xué)崗位，缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷，缺乏實際工程鍛煉，無法適應(yīng)職業(yè)教育的需要。
　�。ǘ┱n程內(nèi)容的選擇不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)：
　　目前高職《機械設(shè)計》部分課程內(nèi)容從根本上還沒脫離知識本位的特點，追求知識的學(xué)科性和系統(tǒng)性，偏離課程知識服務(wù)于職業(yè)教育目標(biāo)的要求。筆者通過國家精品課程網(wǎng)查閱了二十所不同地區(qū)高職院校《機械設(shè)計》課程教學(xué)大綱，發(fā)現(xiàn)其授課內(nèi)容基本相同，而且知識范圍廣，其中一些知識在工程實際中用得很少或根本不用，有些知識過深，對高職生來說接受難度較大，比如齒輪傳動中的疲勞強度、彎曲強度的計算，軸強度計算與校核的等。
　�。ㄈ﹤鹘y(tǒng)的課程設(shè)計模式，養(yǎng)成了學(xué)生僵硬、死板的思維方式：
　　1、大部分高職院校教師都經(jīng)過正規(guī)的本科教育，在教學(xué)方法和手段的處理上，無不打下他們在大學(xué)學(xué)習(xí)該課程的烙印，從而形成了傳統(tǒng)的普通本科教學(xué)模式，即教師根據(jù)課程計劃安排,利用掛圖、模型和粉筆板書,在課堂上按部就班地講授,介紹包括緒論、平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動、齒輪機構(gòu)等內(nèi)容，從組成、結(jié)構(gòu)、工作原理等方面進(jìn)行理論講解，展示模型，作業(yè)，最后以模型減速器（或其它教學(xué)模型）為藍(lán)本進(jìn)行一次課程設(shè)計，整個課程教學(xué)就算完成。
　　2、高職《機械設(shè)計》課程整合了機械原理、機械零件等內(nèi)容，課程內(nèi)容抽象，理論性強，而高職院校的生源質(zhì)量與普通高校不同，很多同學(xué)的邏輯思維能力、利用公式和定理進(jìn)行計算的能力、推理能力等較差。[2]這樣一來，就出現(xiàn)了教師教學(xué)程式固定,方法死板,學(xué)生圍著老師指揮棒轉(zhuǎn)的教學(xué)格局。其結(jié)果是教師講得很苦，學(xué)生學(xué)得很累，教師埋怨學(xué)生不認(rèn)真，學(xué)生怪老師灌輸枯燥無用的東西，形成師生之間的惡性循環(huán)。
　�。ㄋ模┙虒W(xué)方法和教學(xué)手段不能適應(yīng)現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)教育需要：
　　一般職業(yè)院校目前還是采用粉筆板書、教師講授、學(xué)生作業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)方法和教學(xué)手段，筆者所在學(xué)校硬件條件還不錯，也僅僅增加了多媒體課件和模型示教教學(xué)。這對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的開發(fā)和思維的引導(dǎo)起到很大的阻礙作用。
　　（五）課程體系知識脫節(jié)，造成學(xué)生學(xué)習(xí)效果差：
　　《機械設(shè)計》課程是機械類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程體系中的一門課，學(xué)生要學(xué)好本課程，必須具備該課程體系的相關(guān)知識，包括機械制圖、公差與配合、金屬材料、機械制造等。但目前的現(xiàn)狀是學(xué)生前期知識不扎實，交叉知識不能靈活運用，教師對涉及到交叉知識部分的處理，大多采取蜻蜓點水式的介紹，致使學(xué)生感覺知識脫節(jié)、思路不連貫、理解不透徹，學(xué)習(xí)效果較差。筆者為此專門進(jìn)行了一次課程結(jié)束后的學(xué)習(xí)效果問卷調(diào)查，總共84份問卷中，68人認(rèn)為該課程沒多大收獲，有人甚至用聽課痛苦和難受來形容學(xué)習(xí)的體會。
　　（六）傳統(tǒng)的“模型實踐教學(xué)”，不能真正培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識：
　　目前高職院�！�機械設(shè)計》課程的實踐環(huán)節(jié)主要以“模型實踐教學(xué)”為主，即學(xué)生觀摩的零件是模型，拆裝的機構(gòu)是模型、測繪用的減速器也是模型。實踐教學(xué)形式主要沿用本科的集中式課程設(shè)計，而且很多學(xué)校課程設(shè)計內(nèi)容都無一例外地采用模型減速器。由于缺乏工程實際知識，對減速器零部件的功能、結(jié)構(gòu)、制造、裝配和使用認(rèn)識也僅建立在模型的基礎(chǔ)上，只能依照模型，比照書本和設(shè)計手冊進(jìn)行模仿，造成一個組或一個班級同學(xué)的課程設(shè)計千篇一律，毫無新意。而且由于制圖、公差、材料、工藝等知識太差，反映到圖紙上則是連基本的投影、配合性質(zhì)等都錯誤百出，根本達(dá)不到實踐教學(xué)效果。
三、《機械設(shè)計》課程教學(xué)模式的重構(gòu)與實踐：
　　針對以上教學(xué)過程中存在的問題，我們從以下幾個方面重新構(gòu)思教學(xué)改革，構(gòu)建了新的教學(xué)模式并進(jìn)行了實踐。
　�。ㄒ唬┺D(zhuǎn)變職業(yè)教學(xué)理念，加強教師的工程技能訓(xùn)練
職業(yè)教育觀念轉(zhuǎn)變主要是以教師為主體的教學(xué)團隊的觀念轉(zhuǎn)變，為此專門邀請國內(nèi)知名職教專家和企業(yè)專家來學(xué)校進(jìn)行專題講座。同時積極加強教師的工程技能訓(xùn)練，要求沒有企業(yè)經(jīng)歷的教師必須到企業(yè)中，參與企業(yè)的工程實踐，以提高教師對職業(yè)教育的適應(yīng)力。
（二）以能力構(gòu)建為主線，精選教學(xué)內(nèi)容
　　教學(xué)內(nèi)容的選取，要以能力構(gòu)建為主線，要求從注重專業(yè)學(xué)科體系向注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)過渡，教學(xué)內(nèi)容及時根據(jù)行業(yè)發(fā)展和企業(yè)人才需求變化調(diào)整更新。為此，我們專門組織教師對課程內(nèi)容進(jìn)行討論，結(jié)合本地的實際情況，對涉及原理的課程內(nèi)容、過深的理論推導(dǎo)、公式證明內(nèi)容等進(jìn)行了刪除，增加了一下實用性強的實踐教學(xué)內(nèi)容，比如設(shè)備觀摩、結(jié)構(gòu)拆裝等。
　�。ㄈ┮皂椖炕虒W(xué)引領(lǐng)課程開發(fā)，形成以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)格局
　　項目化教學(xué)引領(lǐng)的課程開發(fā)，在一些學(xué)校的課改中已經(jīng)進(jìn)行了應(yīng)用與實踐，以項目為載體，用具體任務(wù)的實施來完成職業(yè)崗位能力的訓(xùn)練，徹底改變了傳統(tǒng)的知識傳授、學(xué)生接受的模式�！稒C械設(shè)計》課程以前的教學(xué)方法是課堂講授、機構(gòu)和零件模型展示和觀摩、學(xué)生作業(yè)、最后集中課程設(shè)計�，F(xiàn)在，我們把整個課程劃分為“常用機構(gòu)”、“常用機械傳動”、“通用機械零部件”、“課程設(shè)計”四大模塊，每個模塊根據(jù)計劃學(xué)時選定不同的項目，比如“常用機構(gòu)”模塊中，由“壓力機運動機構(gòu)”、“縫紉機驅(qū)動機構(gòu)”、“發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)”、“發(fā)動機配氣機構(gòu)”等項目組成。在教學(xué)過程中，遵循以職業(yè)活動為導(dǎo)向、突出能力目標(biāo)的原則，整個課程環(huán)節(jié)以任務(wù)為主線，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，創(chuàng)造較強的實際工程氛圍，按照任務(wù)布置——現(xiàn)場觀摩——學(xué)生討論——方案制定——師生互動——教師講授——學(xué)生實踐操作——完成任務(wù)的教學(xué)過程，真正形成以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)格局。
　�。ㄋ模└陆虒W(xué)方法和教學(xué)手段
　　教學(xué)方法和手段的創(chuàng)新是課程設(shè)計的延續(xù)，先進(jìn)的教學(xué)方法和手段能展示課程設(shè)計思想，凸顯課程設(shè)計精華，推進(jìn)課程設(shè)計的實施和課程目標(biāo)的實現(xiàn)。為此，在以項目法教學(xué)為主導(dǎo)的課程教學(xué)中，我們在項目和任務(wù)中充分利用引導(dǎo)、啟發(fā)、互動等方式，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析的能力，通過創(chuàng)設(shè)環(huán)境，讓學(xué)生自己操作，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力。同時我們注重將現(xiàn)代教育技術(shù)手段引入教學(xué)過程中，并與傳統(tǒng)的教學(xué)手段有機結(jié)合。比如，針對不同的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中采用板書、實物模型、示教系統(tǒng)、電子教案、電教片、多媒體動畫課件等靈活多樣的教學(xué)手段，使涉及到理論知識和基本原理不再抽象難懂。為本課程的實施，學(xué)院配有專用多媒體教室，仿真示教演示系統(tǒng)、CAD繪圖室、機械結(jié)構(gòu)拆裝實訓(xùn)室等。這些教學(xué)輔助條件的合理運用，使學(xué)生完成了實踐－理論－再實踐學(xué)習(xí)過程。
　�。ㄎ澹┘訌娬n程群之間的交流，注重課程體系知識的銜接和交叉
　　《機械設(shè)計》課程，特別是該課程的課程設(shè)計模塊，是前期已修專業(yè)基礎(chǔ)課程結(jié)合工程實際的綜合應(yīng)用，針對學(xué)生對已修課程掌握較差的狀況，要求課程任課老師通過與前期任課教師的交流、學(xué)生調(diào)查等方式，了解學(xué)生對前期知識的掌握情況，對那些在本課程中頻繁使用的知識點或知識體系，在授課過程中要注意復(fù)習(xí)應(yīng)用，引導(dǎo)穿插。
　�。┴S富的實踐教學(xué)手段，擴展實訓(xùn)環(huán)節(jié)的外延，培養(yǎng)學(xué)生感性認(rèn)識和動手能力
　　傳統(tǒng)“模型實踐教學(xué)”，讓學(xué)生缺乏感性認(rèn)識。以課程設(shè)計為例，學(xué)生接觸的減速器只是教學(xué)模型，不是工程中實際應(yīng)用的減速器，軸與軸承內(nèi)圈的配合、軸承外圈與減速器箱體的配合本來是過盈配合，為了拆裝，在教學(xué)模型減速器中卻是間歇配合，讓學(xué)生產(chǎn)生誤解。鑒于此，我們在原來實踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，整合了機械拆裝實訓(xùn)環(huán)節(jié)，組建了由減速器、發(fā)動機、車床主軸箱、縫紉機、沖壓機等組成的機械結(jié)構(gòu)與拆裝實訓(xùn)室，不僅在授課中要安排學(xué)生觀摩，而且課程設(shè)計前要安排一定課時的拆裝實習(xí)，學(xué)生課程設(shè)計的內(nèi)容由原來單一的減速器設(shè)計擴展到發(fā)動機局部機構(gòu)、縫紉機、車床主傳動機構(gòu)設(shè)計等，不僅加強了學(xué)生對實用工程機械的認(rèn)識，還培養(yǎng)了學(xué)生動手能力，起到了良好的效果。
本次課改，經(jīng)過兩個學(xué)期的實踐，收到了良好的效果。項目教學(xué)的實施，機械結(jié)構(gòu)與拆裝實踐教學(xué)開展，一方面改變了枯燥乏味的教學(xué)課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生體驗到了學(xué)習(xí)本課程的樂趣，由此帶給他們對機械機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的挑戰(zhàn)信心，有效地實現(xiàn)了知識、理論、實踐一體化的目標(biāo)。另一方面，教師在教學(xué)過程中在提升自我教學(xué)能力的同時，體驗到了課改帶來的成就感。下一步，我們將繼續(xù)完善項目化教學(xué)，完善實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，把一些實訓(xùn)內(nèi)容安排到學(xué)校實習(xí)工廠進(jìn)行，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時，進(jìn)一步增強對機械工程知識的全面認(rèn)識，真正完成從知識到技能的轉(zhuǎn)化，練就解決實際問題的能力。

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