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高职《机械设计基础》项目教学法在实验教学中的应用

时间:2022-03-04 08:05:42 浏览次数:

摘 要:本文根据机电类高职人才培养方案的目标和要求,对现有机械设计实践环节中存在的不足进行了充分反思,基于项目教学的角度对机械设计基础的实践教学环节进行了深入发掘。

关键词:工程思维;项目教学;创新

机械设计基础是高职机电类专业人才培养方案中一门重要的专业基础课,是对学生进行机电一体化综合分析能力、创新实践能力和工程思维训练的主要课程,目的在于培养学生的科学思维能力、分析问题和解决问题的能力以及团体合作的职业素养。机械设计基础的实验教学,则是将工程实践融入学生学习机械设计基础课程中的重要途径,是机械设计基础课程教学的重要环节。作为高等职业院校机电专业在实践教学改革的一个重要方向就是要融入实际工程项目,不能再只是由教师像填鸭一样对着学生喋喋不休,而学生听得是昏昏欲睡,一节课下来没有丝毫独立思维的时间和空间。在本文中,作者对机械设计基础课程的实验教学的目标和教学方法进行了反复思索,从以学生为主体、教师为主导的角度对实验教学从体系结构到内容、手段和方法等进行了建设性的创新。

一、更新观念,确立以项目为核心,任务为导向的机械设计基础实验教学新目标

作为课程的主导者,教师在授课过程中更应当结合实际工程项目,整合重点内容,知识的讲授做到够用即可,重点应该放在对学生自主学习的引导上。机械设计基础是一门理论性和实践性都很强的专业基础课。高职新生基本上数理化程度比较差,对于机械的立体结构和力学相关知识均比较欠缺,更缺乏工程实践知识和实际的动手能力。在机械设计基础的零件测量和绘制机构运动简图这些实践环节中,将有关工程问题的理论与实际结合起来,加强学生对运动机构、零件结构和具体机构的设计等工程实践知识和对零件的测量绘制、简单结构的装拆等实际动手能力的培养,对学生毕业后迅速融入工作实践打下良好基础。

项目和任务的布置应突出工程思维。培养学生自主发现问题并且能够运用所学知识解决才是我们培养学生的目的和方向,也是机械设计基础课程教学改革和建设的根本目标。具体任务的设置应当以工作分析为基础,不仅在理论教学课上要培养学生的工程思维、综合运用各学科知识进行机构和机械设计的意识,更要在实践教学环节中建立以工作模块为体系的教学过程,是我们以前在机械设计教学中所欠缺的。

二、以开放性思维,实用性理念构建实践教学的框架和结构

通过对学校现有实训室和实训基地的利用,根据教学大纲的要求和学生的学情分析,作者的理念是在保留一些传统的经典实验的同时,通过校企合作,向企业中的技术人员取经,构建一些具有实践性和前瞻性的新实验,双管齐下,形成更具发展潜力和可操作性的实践教学体系。

(一)保留传统的经典实验

虽然机床等设备的更新换代的速度非常之快,但是就像数字电路无法取代模拟电路的放大功能一样,经典零件和机构的作用是无法被代替的,例如,可以保留反转法设计凸轮结构,图解法设计四杆机构,这些都是各类常用机器中的常见机构,结构简单但是具有很强的代表性,而且也能够很好地锻炼学生的空间思维能力和手绘能力。齿轮减速箱的拆装更是必须保留,因为这个实验对学生全面掌握机械结构设计知识和结构设计的原则有很大的决定性作用,对于学生进入企业之后迅速掌握各种设备也很有帮助。不论机械设备如何更新换代,操作中自动化程度高低,基本的传动零件是不可能被完全代替的,例如齿轮、凸轮、键、螺纹等等。

(二)新增综合性和创新性实验

选择设计一个或几个大型综合试验。作为训练培养学生职业岗位综合能力的切入点。例如,《轴系结构设计》实验,学生根据所提供的原始条件(如齿轮传动类型、电动机功率、执行机构等),自行选择合适的零件(如轴承、联接件、带链传动、联轴器等),按照轴系结构设计的思路进行模拟设计或装配。在机械设计基础实验体系中增加设计性的实验,应当成为实践教学过程中必不可少的一个环节,这样的实验可以极大地提升学生的创新思维。创新设计性实验的开设不仅给学生提供了广阔的思维空间,培养了学生的创新能力和创新意识,提高了学生的学习积极性和求知欲,加强了学生的动手能力和工程实践能力,而且也改革了实验教学方法。原来由教师一手完成所有实验的设计、操作、讲解,学生只能观察现象和记录数据的传统实验模式得到转变,教师只做任务的设置和最终点评,由学生自己按照兴趣自行选择实验题目,充分调动学生的创造性和主观能动性,学生可根据自己的能力和爱好自由地选择实验项目的难度,为学生搭建了更加具有开放性的平台。

三、项目教学法在实验教学中运用的进一步思考

随着国家对职业教育的投入逐年增长,更多先进的实验设备、仪器都在快速地走入校园,我们作为教师,已经不能只拘泥那些传统的教学方法和教学内容,更不能只把自己的眼界局限于几本教材。应当鼓励和提倡任课教师更多的到企业挂职,从企业的日常生产中取得最前沿最新的设备相关情况,能够为学生提供最具时效性的任务,甚至是一些综合性、创新性的实验项目,不仅可以改进实验教学的效果,避免理论教学与实验教学的脱节,争取把学生的目光从手机转向工作台。作为校企合作的一部分,也可以聘请一些有经验的高级技术人员一同参与实验室的改革与建设,这样一方面有利于提高新建实验的水平和质量,另一方面也促进了企业与学校更深一步的合作。

四、结语

通过将项目教学法融入机械设计基础课程的实践教学,不仅仅是将一种新的教学方法引入到机械基础课程中,也有助于学生早日建立工程思维和岗位职责的概念。随着高等职业技术教育改革的不断深化,仍需要我们不断引进先进的教学理念,以确保高等职业教育的高层次技术型、技能型人才培养目标的实现。

参考文献:

[1]赵天婵,胡珺.机械工程专业实验教学平台综合实验项目设计[J].延边大学学报,2008,1.

[2]罗玉福.机械设计基础实验项目的选择[J].辽宁高职学报,2007,1.

[3]张国祥,朱敏红,孙健.基于项目教学法的《机械设计基础》综合实训教学[J].职业教育研究,2010,1.

(作者单位:郑州旅游职业学院机电工程系)

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