高職《機械設計》課程教學模式的重構與實踐

關于高職《機械設計》課程教學模式的重構與實踐

　　論文摘要：針對高職《機械設計》課程的特點，結合職業教學培養目標，分析了目前課程教學的現狀及存在的問題，從教學理念、教學內容、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節，改變“模型實踐教學”現狀的獨特觀點，為高職院校的課程改革提供借鑒。

　　論文關鍵詞：機械設計；教學改革；項目化教學；模型實踐教學

　　一、引言

　　《機械設計》課程改革，力求突破了傳統的教學模式，以項目化為引導，跳出了現有高職院�！澳Ｐ蛯嵺`教學”的圈子，重點整合機械結構與拆裝的實習環節，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》課程教學現狀剖析

　　《機械設計》是高等職業技術學院機械類專業基礎課程體系中一門承上啟下的技術基礎課，目前的現狀是：教師在課程教學中強調學科性、系統性、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的傳統教學方法�，F就傳統教學中存在的問題及原因進行分析。
　�。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教學，強調學生對知識的掌握和接受。另一方面，大部分教師大學畢業后直接走上教學崗位，缺乏企業工作經歷，缺乏實際工程鍛煉，無法適應職業教育的需要。
　�。ǘ�）課程內容的選擇不利于學生能力的培養
　　目前高職《機械設計》部分課程內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性，偏離課程知識服務于職業教育目標的要求。筆者通過國家精品課程網查閱了二十所不同地區高職院校《機械設計》課程教學大綱，發現其授課內容基本相同，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。
　　（三）傳統的課程設計模式，養成了學生僵硬、死板的思維方式
　　1、大部分高職院校教師都經過正規的本科教育，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，從而形成了傳統的普通本科教學模式，即教師根據課程計劃安排,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，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、機械零件等內容，課程內容抽象，理論性強，而高職院校的生源質量與普通高校不同，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，就出現了教師教學程式固定,方法死板,學生圍著老師指揮棒轉的教學格局。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。
　　（四）教學方法和教學手段不能適應現代職業技術教育需要
　　一般職業院校目前還是采用粉筆板書、教師講授、學生作業的傳統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，造成學生學習效果差
　　《機械設計》課程是機械類專業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、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。
　�。�六）傳統的“模型實踐教學”，不能真正培養學生的感性認識
　　目前高職院�！稒C械設計》課程的實踐環節主要以“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。
　　（一）轉變職業教學理念，加強教師的工程技能訓練
　　職業教育觀念轉變主要是以教師為主體的教學團隊的觀念轉變，為此專門邀請國內知名職教專家和企業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，要求沒有企業經歷的教師必須到企業中，參與企業的工程實踐，以提高教師對職業教育的適應力。
　�。ǘ�）以能力構建為主線，精選教學內容
　　教學內容的選取，要以能力構建為主線，要求從注重專業學科體系向注重實踐教學環節過渡，教學內容及時根據行業發展和企業人才需求變化調整更新。為此，我們專門組織教師對課程內容進行討論，結合本地的實際情況，對涉及原理的課程內容、過深的理論推導、公式證明內容等進行了刪除，增加了一下實用性強的實踐教學內容，比如設備觀摩、結構拆裝等。
　�。ㄈ�）以項目化教學引領課程開發，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，在一些學校的課改中已經進行了應用與實踐，以項目為載體，用具體任務的實施來完成職業崗位能力的訓練，徹底改變了傳統的知識傳授、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、最后集中課程設計�，F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”、“縫紉機驅動機構”、“發動機曲柄連桿機構”、“發動機配氣機構”等項目組成。在教學過程中，遵循以職業活動為導向、突出能力目標的原則，整個課程環節以任務為主線，學生為主體，教師為主導，創造較強的實際工程氛圍，按照任務布置——現場觀摩——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└�新教學方法和教學手段
　　教學方法和手段的創新是課程設計的延續，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。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、互動等方式，培養學生思考問題、分析的能力，通過創設環境，讓學生自己操作，培養學生獨立解決問題的能力。同時我們注重將現代教育技術手段引入教學過程中，并與傳統的教學手段有機結合。比如，針對不同的教學內容，在教學過程中采用板書、實物模型、示教系統、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、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。
　　（五）加強課程群之間的交流，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。
　�。�六）豐富的實踐教學手段，擴展實訓環節的外延，培養學生感性認識和動手能力
　　傳統“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節，組建了由減速器、發動機、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，學生課程設計的內容由原來單一的減速器設計擴展到發動機局部機構、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，還培養了學生動手能力，起到了良好的效果。

　　四、結束語

　　本次課改，經過兩個學期的實踐，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新設計的挑戰信心，有效地實現了知識、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，我們將繼續完善項目化教學，完善實訓教學環節，把一些實訓內容安排到學校實習工廠進行，讓學生在學習課程內容的同時，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化，練就解決實際問題的能力。

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