主頁 > 技術文章 > 關于高職《機械設計》課程教學模式的重構與實踐 2024-10-12

關于高職《機械設計》課程教學模式的重構與實踐

摘要：針對高職《機械設計》課程的特點，結合職業(yè)教學培養(yǎng)目標，分析了目前課程教學的現(xiàn)狀及存在的問題，從教學理念、教學內(nèi)容、課程設計、教學方法與手段等方面進行了教學改革和實踐，重構了新型的教學模式，提出了整合機械結構與拆裝實訓環(huán)節(jié)，改變“模型實踐教學”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：
　　《機械設計》課程改革，力求突破了傳統(tǒng)的教學模式，以項目化為引導，跳出了現(xiàn)有高職院校“模型實踐教學”的圈子，重點整合機械結構與拆裝的實習環(huán)節(jié)，增強了學生對零部件的結構、制造和裝配工藝的了解，加深了學生對機器設備、加工方法、加工精度、裝配精度和技術條件等工程技術知識的全面認識，達到了理論與實踐結合的教學效果。
二、高職《機械設計》課程教學現(xiàn)狀剖析：
　　《機械設計》是高等職業(yè)技術學院機械類專業(yè)基礎課程體系中一門承上啟下的技術基礎課，目前的現(xiàn)狀是：教師在課程教學中強調(diào)學科性、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)教學方法。現(xiàn)就傳統(tǒng)教學中存在的問題及原因進行分析。
　　（一）教師職教觀念淡薄，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模式，注重學科體系和理論系統(tǒng)教學，強調(diào)學生對知識的掌握和接受。另一方面，大部分教師大學畢業(yè)后直接走上教學崗位，缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷，缺乏實際工程鍛煉，無法適應職業(yè)教育的需要。
　�。ǘ┱n程內(nèi)容的選擇不利于學生能力的培養(yǎng)：
　　目前高職《機械設計》部分課程內(nèi)容從根本上還沒脫離知識本位的特點，追求知識的學科性和系統(tǒng)性，偏離課程知識服務于職業(yè)教育目標的要求。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《機械設計》課程教學大綱，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)的課程設計模式，養(yǎng)成了學生僵硬、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，在教學方法和手段的處理上，無不打下他們在大學學習該課程的烙印，從而形成了傳統(tǒng)的普通本科教學模式，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、凸輪機構、帶傳動、齒輪機構等內(nèi)容，從組成、結構、工作原理等方面進行理論講解，展示模型，作業(yè)，最后以模型減速器（或其它教學模型）為藍本進行一次課程設計，整個課程教學就算完成。
　　2、高職《機械設計》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，很多同學的邏輯思維能力、利用公式和定理進行計算的能力、推理能力等較差。[2]這樣一來，就出現(xiàn)了教師教學程式固定,方法死板,學生圍著老師指揮棒轉(zhuǎn)的教學格局。其結果是教師講得很苦，學生學得很累，教師埋怨學生不認真，學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方法和教學手段不能適應現(xiàn)代職業(yè)技術教育需要：
　　一般職業(yè)院校目前還是采用粉筆板書、教師講授、學生作業(yè)的傳統(tǒng)教學方法和教學手段，筆者所在學校硬件條件還不錯，也僅僅增加了多媒體課件和模型示教教學。這對學生學習興趣的開發(fā)和思維的引導起到很大的阻礙作用。
　�。ㄎ澹┱n程體系知識脫節(jié)，造成學生學習效果差：
　　《機械設計》課程是機械類專業(yè)技術基礎課程體系中的一門課，學生要學好本課程，必須具備該課程體系的相關知識，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，致使學生感覺知識脫節(jié)、思路不連貫、理解不透徹，學習效果較差。筆者為此專門進行了一次課程結束后的學習效果問卷調(diào)查，總共84份問卷中，68人認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習的體會。
　�。﹤鹘y(tǒng)的“模型實踐教學”，不能真正培養(yǎng)學生的感性認識：
　　目前高職院�！�機械設計》課程的實踐環(huán)節(jié)主要以“模型實踐教學”為主，即學生觀摩的零件是模型，拆裝的機構是模型、測繪用的減速器也是模型。實踐教學形式主要沿用本科的集中式課程設計，而且很多學校課程設計內(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、結構、制造、裝配和使用認識也僅建立在模型的基礎上，只能依照模型，比照書本和設計手冊進行模仿，造成一個組或一個班級同學的課程設計千篇一律，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，根本達不到實踐教學效果。
三、《機械設計》課程教學模式的重構與實踐：
　　針對以上教學過程中存在的問題，我們從以下幾個方面重新構思教學改革，構建了新的教學模式并進行了實踐。
　�。ㄒ唬┺D(zhuǎn)變職業(yè)教學理念，加強教師的工程技能訓練
職業(yè)教育觀念轉(zhuǎn)變主要是以教師為主體的教學團隊的觀念轉(zhuǎn)變，為此專門邀請國內(nèi)知名職教專家和企業(yè)專家來學校進行專題講座。同時積極加強教師的工程技能訓練，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)教育的適應力。
（二）以能力構建為主線，精選教學內(nèi)容
　　教學內(nèi)容的選取，要以能力構建為主線，要求從注重專業(yè)學科體系向注重實踐教學環(huán)節(jié)過渡，教學內(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)容進行討論，結合本地的實際情況，對涉及原理的課程內(nèi)容、過深的理論推導、公式證明內(nèi)容等進行了刪除，增加了一下實用性強的實踐教學內(nèi)容，比如設備觀摩、結構拆裝等。
　�。ㄈ┮皂椖炕虒W引領課程開發(fā)，形成以學生為主體，教師為主導的教學格局
　　項目化教學引領的課程開發(fā)，在一些學校的課改中已經(jīng)進行了應用與實踐，以項目為載體，用具體任務的實施來完成職業(yè)崗位能力的訓練，徹底改變了傳統(tǒng)的知識傳授、學生接受的模式�！稒C械設計》課程以前的教學方法是課堂講授、機構和零件模型展示和觀摩、學生作業(yè)、最后集中課程設計�，F(xiàn)在，我們把整個課程劃分為“常用機構”、“常用機械傳動”、“通用機械零部件”、“課程設計”四大模塊，每個模塊根據(jù)計劃學時選定不同的項目，比如“常用機構”模塊中，由“壓力機運動機構”、“縫紉機驅(qū)動機構”、“發(fā)動機曲柄連桿機構”、“發(fā)動機配氣機構”等項目組成。在教學過程中，遵循以職業(yè)活動為導向、突出能力目標的原則，整個課程環(huán)節(jié)以任務為主線，學生為主體，教師為主導，創(chuàng)造較強的實際工程氛圍，按照任務布置——現(xiàn)場觀摩——學生討論——方案制定——師生互動——教師講授——學生實踐操作——完成任務的教學過程，真正形成以學生為主體，教師為主導的教學格局。
　�。ㄋ模└陆虒W方法和教學手段
　　教學方法和手段的創(chuàng)新是課程設計的延續(xù)，先進的教學方法和手段能展示課程設計思想，凸顯課程設計精華，推進課程設計的實施和課程目標的實現(xiàn)。為此，在以項目法教學為主導的課程教學中，我們在項目和任務中充分利用引導、啟發(fā)、互動等方式，培養(yǎng)學生思考問題、分析的能力，通過創(chuàng)設環(huán)境，讓學生自己操作，培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。同時我們注重將現(xiàn)代教育技術手段引入教學過程中，并與傳統(tǒng)的教學手段有機結合。比如，針對不同的教學內(nèi)容，在教學過程中采用板書、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、機械結構拆裝實訓室等。這些教學輔助條件的合理運用，使學生完成了實踐－理論－再實踐學習過程。
　�。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
　　《機械設計》課程，特別是該課程的課程設計模塊，是前期已修專業(yè)基礎課程結合工程實際的綜合應用，針對學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、學生調(diào)查等方式，了解學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習應用，引導穿插。
　�。┴S富的實踐教學手段，擴展實訓環(huán)節(jié)的外延，培養(yǎng)學生感性認識和動手能力
　　傳統(tǒng)“模型實踐教學”，讓學生缺乏感性認識。以課程設計為例，學生接觸的減速器只是教學模型，不是工程中實際應用的減速器，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，在教學模型減速器中卻是間歇配合，讓學生產(chǎn)生誤解。鑒于此，我們在原來實踐教學的基礎上，整合了機械拆裝實訓環(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構與拆裝實訓室，不僅在授課中要安排學生觀摩，而且課程設計前要安排一定課時的拆裝實習，學生課程設計的內(nèi)容由原來單一的減速器設計擴展到發(fā)動機局部機構、縫紉機、車床主傳動機構設計等，不僅加強了學生對實用工程機械的認識，還培養(yǎng)了學生動手能力，起到了良好的效果。
本次課改，經(jīng)過兩個學期的實踐，收到了良好的效果。項目教學的實施，機械結構與拆裝實踐教學開展，一方面改變了枯燥乏味的教學課堂氣氛，激發(fā)了學生的學習興趣，使學生體驗到了學習本課程的樂趣，由此帶給他們對機械機構創(chuàng)新設計的挑戰(zhàn)信心，有效地實現(xiàn)了知識、理論、實踐一體化的目標。另一方面，教師在教學過程中在提升自我教學能力的同時，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，完善實訓教學環(huán)節(jié)，把一些實訓內(nèi)容安排到學校實習工廠進行，讓學生在學習課程內(nèi)容的同時，進一步增強對機械工程知識的全面認識，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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