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機械原理知識總結

時間:2023-09-19 16:26:58

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械原理知識總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

機械原理知識總結

第1篇

1、知識功的原理

二、能力教學點

1、觀察、分析、總結、歸納的能力

2、動手實驗能力

3、應用知識解決實際問題的能力

三、德育滲透點

對學生進行物理學史的教育,培養學生熱愛科學,為科學勤奮學習的情感

四、重點及解決辦法

功的原理。通過學生分組實驗,創設物理情景,學生討論等方法突出重點

五、難點及解決辦法

對功的原理的理解,動力對機械所做的功,機械克服阻力所做的功的理解。解決方法:采取演示實驗和學生實驗相結合的方法,用啟發、討論、交談法突破難點

六、教具準備

投影片鐵制大滑輪一個塑料小滑輪28個杠桿一根鉤碼28套定滑輪一只細線若干彈簧秤28個

七、教學過程

一、新課引入

1、前面我們已經學過了功和功率,今天我們學習一個與機械做功有關的原理------功的原理。(出示學習目標)

片一:

我們的目標:

1、知道功的原理,能用功的原理分析日常生活中比較簡單的實際問題。

2、進一步訓練我們觀察、分析、概括、推理能力和運用所學知識分析解決實際問題的能力

2、出示一個重物,問:在生活中,要把這個物體運到高處,你有哪些方法?(討論)

討論后得出:

(1)可以直接用手把物體拉上去(片二)

(2)可以用杠桿把物體提上去(片三)

(3)可以用動滑輪,定滑輪或滑輪組把物體提升(片四)

3、請大家思考:

用手把物體拉上去,拉力對物體做功了嗎?

用杠桿,動滑輪等簡單機械提升物體時,動力對機械要做功嗎?如何計算?(W1=FS)機械要對重物做功嗎?如何計算?(W2=Gh)機械對工作對象做功,我們就說機械克服阻力做了功。在實際生活中,大家為什么要選擇簡單機械呢?討論思考,小結(見投影片五)

片二:片三

可以省力(但費距離所以不省功)

可以省距離(但費力所以不省功)

使用簡單機械

可以改變施力方向(既不省力,也不省距離,同樣不省功)

片四片五(做成覆蓋片)

二、新授

1、那么,動力對機械所做的功,與機械克服阻力所做的功相比,兩者大小是否一樣?或者說,使用簡單機械能不能省功?下面我們用動滑輪提升重物的實驗研究這個問題(引導學生預習實驗方法,原理,實驗步驟及實驗注意事項)

2、學生實驗,完全下列表格:(投影六)

實驗次序

鉤碼重(牛)

彈簧秤示數(N)

鉤碼提升高度(m)

繩子自由端移動距離(m)

動力對機械做的功W1(J)

機械克服阻力做的功W2(J)

1、用塑料輕質小滑輪

1.96

1.0

0.1

0.2

0.20

0.196

2、用塑料滑輪

1.96

1.1

0.1

0.2

0.22

0.196

3、用鐵制重滑輪

1.96

2.7

0.1

0.2

0.54

0.196

(全班分成兩人一組,分組進行實驗,分別做實驗1與實驗2,事先安排其中一組同學做實驗3,數據最后公布)

3、引導學生分析數據得到結論:

(1)力對滑輪做的功­­­­­­­­­­­­­­­­________滑輪對鉤碼做的功

(2)用動滑輪_____(選填“能”或“不能”),且使用較重的動滑輪比使用較輕的動滑輪,動力所做的功要_________。

(3)思考:從(3)~(1),動滑輪對鉤碼做的功都相等,但動力所做的功逐漸減少,為什么?能不能更少一點呢?能小到小于W2嗎?

4、投影用動滑輪提升重物

片七:

設重物重力為G,重物勻速提升h時

手的拉力(動力)F=___G

手移動的距離S=_____h

拉力做的功W1=FS=____

動滑輪做的功W2=____

結論:

W1______W2(不計動滑輪自身的重及摩擦)

5、閱讀P.96實際上“……”

閱讀“功的原理”,結合所做的實驗,理解其中包含哪幾種功?“所有阻力的含義”

三、總結:(板書設計)(投影八)

(1)功的原理的內容:利用任何機械做功時,動力對機械所做的功等于機械克服所有阻力所做的功,也就是說,利用任何機械均不省功

(2)原理圖

動力F

W1

機械G,

W2

重物G

(3)公式(理想情形)W1=W2(不計機械自重及摩擦)

(實際情形)W1=W2+W3(W3為克服自身重力G和自身摩擦f做功)

(W3=G,h,+W自摩)

(4)適用范圍:所有機械共同遵守的“黃金定律”適用于從簡單到復雜的一切機械,所以設計任何省功的機械均是徒勞的。

四、課堂練習(投影九)

1、功的原理內容是什么?

2、既然任何機械都不做功,人們為什么還要使用機械呢?

3、判斷對錯:

A、使用定滑輪不省力,也不省功()

B、使用動滑輪省一半力,所以省一半功()

C、使用機械不能省功,但一定省功()

D、省距離的機械一定費力()

E、使用任何機械都不能省功,因此使用機械是無益的()

F、功的原理只適用于自重和摩擦不計的理想機械()

G、要把20N的物體舉高1米,不論使用何種機械都不省功,動力做功至少20焦。

完全投影片五,加深對功的原理的理解,加深使用任何機械均不省功的理解。

4、一人用一根輕質杠桿將重為500牛的物體舉高時,做了250焦的功,求物體被提升的高度。

五、布置作業

第2篇

機械設計具有自身的程序,圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前,機械設計教學中主要存在以下問題。

1.1教學內容過于防范

目前,機械設計這門課程包含的內容較多,有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容,所涉及的知識層面較廣,教學內容較散,且與其他課程有著很多重復,如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容。可見,教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如,減速器的類型、樣式和設計參數要求,和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率,不僅在學科的學習層次上造成混亂,還浪費了學生的學習精力。

1.2與時俱進能力不強

機械設計這門學科的實用性較強,同時其教學內容隨著科技的不斷發展而不斷變化。所以,傳統的教學內容如果不進行更新,很難滿足現代社會的需求。現代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求,同時也應當具備系統性。因此,現代機械設計學科緊隨時代的變化而改變,將傳統的設計技術進行時代元素的融入。如今,很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重,教學力度也較大,使能源問題、環境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素,導致機械設計教學無法滿足現代人們的生產需求。

1.3教學方式落后

很多相關院校對機械設計的教學仍然采用講學通用的原則,對于教學中的重點知識,讓學生采取理論知識記憶的灌輸性傳統學習方法,而對這門學科的實際應用教學涉及較少,僅僅加深了學生的相關知識或原理的理解。同時,缺乏案例式教學、現場教學以及討論啟發式教學,在學生的學習過程中沒有充足的時間進行自主探索,嚴重阻礙學生對知識的理解與掌握,同時一定程度上阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發展。因此,應當對機械設計教學體系進行創新。

2創新機械設計教學體系措施

2.1調整教學內容

機械設計的學科教學內容應從實際出發,注重教學的整體性、實踐性以及創新性。如今,很多學生對于機械設計的基礎知識掌握不明確。所以,機械設計教學中應當遵循適度夠用的理論知識學習原則,可采取重點學習、部分理解等方式。首先,教學內容要清晰精簡,要精簡機械設計這門課程的教學內容,避免學生在相關知識的學習中產生知識重復。同時,在學生的實際應用教學中,如實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學環節,不但要適度融入相關基礎知識,還要增加其課程。其次,要注重知識的整合。在機械設計的實際教學中,將其中關聯性與聯系性較大的知識急性整合學習。最后,在機械設計的教學過程中應當注重知識點的增設。不僅要注重知識的重點性,還要考慮知識的完整性,可以增設以電、液為動力的機構組合,結合實際的典型機械等新內容,使學生全面認識現代機械,以適當前生產實際需要,方便計算機輔助設計的應用和推廣。

2.2加強學生能力培養

機械設計是一門極具實踐性的課程,過程中應當注重學生設計技能和創新能力的培養,以培養學生技術應用能力為主要教學目的,同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創新意識以及社會實踐能力的培養。實際教學過程中,教師應當徹底摒棄傳統的灌輸式教學模式,在講解相關理論知識或原理時,注重培養學生總結結論的能力。同時,在相關知識或原理的講解時,融入其在實踐中的應用,堅持產、學、研相結合,體現機械設計教學的基礎性、系統性、實踐性以及現代性。

2.3創新教學方法

目前,相關院校的招生多是面向全國,導致各種學生的機械設計學習基礎不一。因此,要不斷創新如今的機械設計教學。教學過程中,應當加強直觀教學,在學生學習相關理論知識或原理的同時,讓學生接觸各類種機械、機構、零件、部件、圖紙,提高學生相關知識或原理的實踐性。同時,教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現代教學技術,借助計算機和互聯網,利用虛擬現實技術和仿真軟件系統,開展機械設計的現代化、立體式教學。此外,教師在機械設計的實際教學中,應當盡量減少相關知識或原理的理論推導,運用例證講清思路,加深學生對相關理論知識或原理理解,提高課堂教學效率。

2.4增加教學實踐

機械設計是一門較注重實踐運用的學科,教學時教師不能僅僅注重學生的知識學習,要更加重視學生的知識運用,如繪制機構運動簡圖。圖2為機構簡圖的繪制步驟。以四桿機構為例,結合日常見到的篩東西、磨豆腐等,布置設計任務。在四桿機構的講解過程中,不斷提醒雙曲柄機構、曲柄搖桿、雙搖桿機構分別有什么運動特性,能轉化為什么樣的運動形式,現實生活中有哪些物品用到了這些機構,不斷啟發引導學生思考設計任務。一個機器少不了動力,因此課程中增加電動機的選用環節。學生設定自己運動機構的各種參數后,按部就班選用電動機,由此掌握效率等概念,并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后,考慮減速的問題。這時,可以引進齒輪機構(包括蝸輪蝸桿)、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構重點講傳動比的分配、計算及選用,對于漸開線的形成等和現場應用聯系不密切的內容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。此外,學習過程中要加入查手冊選材料環節,把時間用到應用實踐上。

3結語

目前,我國機械設計教學體系仍然存在教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發展以及教學方式過于陳舊和落后等問題。因此,在機械設計實際教學過程中,應當調整教學內容,加強學生能力培養,同時不斷創新教學方法,以期為國家培養更多機械設計創新性人才。

作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學機械學院

參考文獻

[1]金京,羅聲.基于創新能力培養的機械設計類課程教學改革與實踐[J].紡織服裝教育,2012,27(6):534-536,539.

[2]錢抗抗.創新教育模式的理論研究與改革實踐——淺談機械設計基礎的微課開發與實踐應用[J].職業,2016,(11):45.

第3篇

關鍵詞:機械設計基礎課程;教學探索與實踐;教學方法;教學手段

中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)20-0207-02

機械設計基礎課作為高等職業教育機電類各專業重要的技術性基礎課程,對于提高學生的實踐與創新能力起著非常重要的作用。本課程的學習,旨在培養學生對常用機構基本結構的分析、機械零部件選用及設計能力,使學生初步獲得正確的管理、使用和維護機械的基本知識和要領,為后期專業課的學習以及從事本專業相關工作的可持續性發展打下良好的基礎。探索并采用與專業及課程特點相適應的教學內容、教學過程、教學方法和教學手段,是提高教學質量之關鍵。本文根據機械設計基礎的課程特點,就如何精選教學內容、正確采用各種先進的教學方法和手段,進行了探索與實踐。

一、優化課程教學內容,培養學生工程素質

據教育部16號文件對高職機電類專業培養“高素質技能型人才”的人才培養目標,結合行業企業對人才職業能力的需求,優化教學內容,教學內容的選取以突出適用性為原則。機械設計基礎的課程特點是理論性強,涵蓋了機械原理、機械設計、工程力學等方面內容,知識點比較多,同時這門課程還具有很強的應用性和實踐性,在教學安排時,應適當調整理論教學時數,增加一定的實踐教學時數。

1.精選并更新理論教學內容。在教學內容的選取上調整思路,強調基本知識、基本原理和基本方法,注重理論知識與工程實際應用相融合。從實際應用出發,圍繞機器組成,以工程實際項目及創新能力培養等為主選取知識點;以機構分析、零件選用、機械傳動及創新設計為主線,引入能體現機械設計現狀的、與日常生活和實際生產相關的新型機構及現代機械設計方法等最新成果,突出技術發展前沿,拓寬知識面,豐富課堂信息量,調動學生學習的興趣及積極性,提高教學效果,完成課程教學及學習目標。

2.貼近工程,增加實踐教學內容。接觸本門課程前,學習學生對機械的了解局限于生活之中,缺少工程觀念,缺乏抽象思維,無法將理論知識和工程實際相結合,但是他們的共性是好奇心強,很容易被新鮮事物所吸引。針對這一現狀,我們在教學中穿插一定的實踐教學環節。例如,開課前安排學生參觀機構與刀具陳列室,機械原理及機械傳動陳列室等;開課三周后,安排學生現場參觀典型機械產品和現代化機械加工設備,并進行機械拆裝實訓,課程學習最后階段安排實踐性創新設計等。這一環節,使學生深切感受到工程,建立工程觀念,實現理論與實踐的有機融合,為課程的深入學習奠定必要的基礎。

3.教學內容的組織與實施。機械設計基礎課程的特點是各章節內容的關聯性少,學生一接觸本課程就會產生“沒有系統性”、“邏輯性差”等錯覺。針對這一現狀,教師應該怎么教?學生應該怎么學?在教學內容的組織和實施過程中,遵循由易到難、由簡單到復雜、由具體到抽象的原則,對學生引導鼓勵。針對需要解決的難題,采用教師引導,學生分組分析討論的措施,調動學生的主觀能動性,使學生成為課堂的主體,將教、學、做融為一體,激發學生的學習興趣。

二、改進教學方法,培養學生的學習能力

在教學過程中,怎樣才能把以教師為中心轉變為以學生為中心,怎樣才能充分調動學生自主學習興趣和學習能力,是我們一直在思考和探索的問題。高職學生比較習慣和適合感性認知的教學方式,因此在課堂教學中,應以精講多練為原則,以啟發式教育為主,同時注重采用“對比式”、“案例式”、“演示法”、“現場教學式”等多種教學方法,對理論性較強的內容,可結合工程案例的分析進行講解,以理論的應用為切入點,使學生能對基本概念有較具體的認識。對實踐性較強的內容,則采取任務驅動、學做合一、行動導向的現場教學法等,強調以知識為載體,培養學生發現問題、理解問題、分析問題、解決問題的思維方式與方法。

1.啟發式教學法。啟發式教學重在調動學生“學”的積極性。在教學過程中,聯系工程實際,充分調動學生學習的主動性和積極性,啟發學生積極思考問題,加深對基本知識的理解和掌握,并在求解過程中進一步思考,培養創新意識,取得良好的效果。例如在講解“機構的死點”內容時,首先播放縫紉機的工作過程以及飛機起落架在降落和起飛時相關工作視頻與動畫,繼而拋出問題:飛機著陸時其起落架為什么能穩固地支撐在地面,起飛時又是怎樣收縮回機身的呢?縫紉機腳踏板機構在工作時為什么會出現瞬間卡死甚至反轉現象,又是怎樣克服“卡死”而繼續工作的?等等。學生進行觀看視頻并思考,隨后在與學生相互討論的基礎上展開授課,引導學生對機構的運動進行分析,找出機構死點位置,引出“死點”概念,并對工程中眾多實例進行剖析與歸納,說明“死點”在工程中的利用以及傳動中“死點”的克服方法。合理的啟發式教學法能使枯燥的理論知識與實際生活相結合,使“教”與“學”的過程具體又生動,使學生在主動學習的同時更加深刻地理解并掌握相關概念及原理,提高課堂效率。

2.對比式教學法。對比分析法是通過相關類型的對比激發學生積極思維,加深對各種事物和現象相互聯系的系統化認識,并學會類似問題的處理方法。例如:在學到壓力角的內容時,打破以往傳統的授課順序,先引出壓力角的概念,再將齒輪的壓力角、連桿機構的壓力角、凸輪機構的壓力角等加以對比,分析壓力角在機構中的共性,判斷壓力角在每種機構運動過程中所起的作用、機構傳動過程中壓力角的瞬時變化情況以及對機構傳動的影響等,掌握在機構設計時壓力角的大小控制等問題。又如:在講到凸輪機構從動件的運動規律時,將常見的等速運動、等加速等減速運動、余弦加速度運動、正弦加速度運動等幾種運動規律通過運動方程及運動線圖進行分析比對,明晰每種運動規律的運動特點,總結其應用范圍,加深理解,便于記憶。在機械設計課程教學中正確使用對比式教學方法,不但使學生易于掌握機械知識,在培養學生思維方式和創新意識方面也起著重要的作用。

3.案例式教學法。實行案例教學的宗旨是為了使學生成為教學的主體,有針對性地培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力與意識。例如:在講解齒輪嚙合傳動時,首先給出汽車變速箱的工程案例,通過對傳動過程的仿真模擬,實現對嚙合傳動的感性認識,掌握嚙合傳動的基本原理、類型及其在工程中的應用。通過案例引導學生分析討論,學生可以獲得初步的感性知識,以便于后續知識的學習與理解。

4.演示教學法。通過展示各種實物裝置、模型、錄像等進行的演示法教學,學生可以通過觀察獲得對機構與機器等的感性認識,促進學生對所學內容的理解與掌握。機械設計課程教學中,對于比較抽象的知識點,例如,對于聯軸器與離合器的學習,就可采用演示法教學,首先通過爆炸圖及動畫對聯軸器及離合器的結構及工作過程進行分解演示,學生對聯軸器與離合器進行感觀上的認識,了解聯軸器及離合器的構成和應用,再進行理論講解,使復雜問題簡單化、直觀化,使單調死板的課堂趣味化。

5.現場教學法。現場教學法是將抽象性的、不易理解的理論知識以現場實物的形式進行直觀展現并進行講解,使學生在親身體驗中學習知識、完成任務;例如在執行“帶式輸送機傳動裝置”的設計任務時,通過“觀看帶式輸送機傳動裝置工作視頻―教師現場示范拆裝并現場講解―學生分組拆裝并現場提問―小組討論,歸納總結”四步走的方法,學生可以掌握帶式輸送機傳動裝置的基本組成、工作原理以及設計時應該注意的事項,然后結合所學知識,在教師的引導下完成設計工作任務。現場教學法重在使學生在提高動手能力及實踐操作能力的同時加深對知識的理解與掌握。

三、合理采用現代化教學手段,提高教學效果

機械設計基礎課程實踐性很強,課程內容包括機構工作原理、機械傳動等,傳統的、以教師為中心、語言加粉筆的教學模式需要教師花費大量的課堂時間來表達講解,課堂信息量較少,無法從根本上解決少課時多內容等矛盾。

隨著計算機技術的應用與普及,廣泛采用多媒體技術與手段,充分利用多元化現代技術與多媒體相結合,針對相關知識特點,采用形象逼真的動畫、爆炸圖、圖片等制成PPT、CIA教學課件或教學視頻,虛實結合,教學過程中給學習者以強烈的視覺沖擊,變抽象教學為直觀教學,不僅擴大了課堂信息量,而且使教學內容更加形象、生動,學生興趣高,教學效果好。

多媒體教學和傳統教學手段各有所長,不能互相替代,所以在采用現代化教學手段的同時,應以傳統教學手段的成熟模式為框架,根據教學內容的特點及學情不斷調整,靈活運用,實現媒體教學和黑板板書教學有機結合,達到最佳教學效果。

四、結語

職業教育改革的目的是提高教學質量,而采用科學的教學方法和手段是提高教學質量的突破口。教無定法,只有結合課程內容和學情特點,不斷挖掘并總結合理的教學方法和教學手段,才能獲得更加理想的教學效果,提升人才培養質量。

參考文獻:

第4篇

關鍵詞:機械基礎實驗;實驗教學;教學改革

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)12-0-01

《機械基礎實驗》是合肥學院機械工程系近兩年新開設的綜合性實驗。它結合了“機械原理”、“機械設計”課程的課堂教學、課程設計和實驗教學等環節。目的是為“材料成型與控制工程”和“機械制造及其自動化”兩專業的學生更加透徹地掌握機械原理和機械設計的基本理論,初步具有確定機械運動方案、分析和設計機構與機器的能力;培養學生掌握通用零部件的設計原理、方法和機械設計的一般規律,進而具有綜合運用所學的知識,研究改進機械或開發新的基礎件及設計簡單的機械的能力;掌握典型機械的方法,獲得實驗技能的基本訓練和創新能力的培養。

2008年合肥學院對機械基礎實驗進行了整合,2012年又對該實驗進行了分解。本文闡述了兩次改革的原因,并對兩種實驗體系進行了比較分析。

一、第一次改革

為了適應知識經濟和技術創新的時代要求,使實驗教學的內容和水平符合培養高素質人才的要求,2008年合肥學院機械工程系嘗試對機械基礎系列實驗進行整合、優化,形成《機械原理》和《機械設計》課程間相互銜接、互相配合、互相支撐的實驗教學體系。

(一)時間安排

以往實驗教學往往安排在課程結束后再執行,目的是使學生具有了一定的理論知識后,再通過實驗來對理論進行加強鞏固。在實驗整合的同時,實驗室對實驗時間也進行了相應的調整,將實驗安排在理論課之前或是同步進行,目的是使學生先對事物有感性的認識,進而易于對理論知識的理解。

(二)內容安排

整合后的機械基礎實驗有以下幾類。

1.演示性實驗。包括:機構認識實驗、機械零件認識實驗。

2.驗證性實驗。包括:機械運動簡圖測繪實驗、齒輪范成原理實驗、機械運動參數測定實驗、剛性轉子動平衡實驗等。

3.設計性實驗。包括:機械運動方案創意設計實驗、軸系結構設計與綜合實驗。

4.綜合性實驗。包括:減速器結構分析及拆裝實驗、機器拆裝與結構分析實驗、機械傳動方案設計實驗。

(三)學生反饋

優點:1.整合后,學生在思想上重視起來。因為傳統上實驗附屬于某一門理論課,只占其中極小的一部分,實驗成績只是作為一個參考,或者是不考,一門課的最終成績決定權還是在理論課的考核。整合后的實驗作為一門獨立的課程出現,從學生的出勤率到實驗報告的撰寫都有了明顯的改善。2.學生不再把某一個實驗僅僅只跟理論課中的某一個問題聯系,而是把該實驗同其他實驗也聯系起來,再結合相關的理論知識來做實驗。例如,做減速器拆裝實驗時,學生會跟軸系結構設計實驗聯系起來,做機械運動方案創意實驗時,學生會將機構認識、機器拆裝等實驗聯系來。

缺點:整合后的實驗安排在一個學期進行,但是相對應的《機械原理》和《機械設計》課程卻是分兩個學期設置的。因此,學生在做有些理論知識較強的實驗時,往往需要實驗指導老師重新將理論知識講解一下。例如剛性轉子動平衡實驗等。

二、第二次改革

2012年開始,合肥學院開始模塊化教學改革。此次改革借鑒德國教學模式,即改變傳統的以知識輸入為導向的教學觀念,取而代之的是以知識輸出為導向的先進的教學理念[1]。該模式有利于增強學生的學習動機,因為每個模塊的周期短,學生的學習效果可得到及時的評價和反饋。內容模塊克服了傳統教學模式的弊端,即:每學期固定開幾門課,每門課到學期末才結束;屬同一個模塊的課程經常被拆散、分幾個學期授完。導致相關內容不連貫,知識聯系被硬性割開[1]。

模塊化教學要求理論與實踐更加緊密的結合。《機械原理》和《機械設計》作為兩個模塊出現,使得機械基礎實驗再次被分開。如何更加合理地分割現有的實驗項目、使得實驗項目和實驗學時合理地分配成為課程改革的一個難點。在實驗時間和內容的安排上,由于《機械原理》模塊實驗基本屬于演示、驗證型實驗,所以采用理論優先的原則,即理論課講授完后,及時地對學生進行實驗訓練;而《機械設計》模塊實驗多屬于設計綜合性實驗,少數演示性實驗不再單獨開設,而是結合設計、綜合性實驗一起開出。此外,為了解決分割后學生對實驗缺乏重視的問題,實驗室加大了對實驗成績評定體系建設的力度,在學生實驗的各個階段(實驗準備、實驗過程、實驗結果、實驗總結等)進行嚴格考核。

三、結語

實驗教學體系的改革是一項復雜的系統工程,又是一項長期而艱苦的研究課題[2]。合肥學院作為一所新建應用型本科院校,借鑒學習國內外先進教學、管理理念,積極探索實驗教學與理論教學相結合的新思路,不斷完善實驗教學體系,在機械基礎實驗教學管理方面取得了長足的進步和寶貴的經驗,對于其他實驗的改革具有借鑒作用。

參考文獻:

[1]侯繼紅,蔡敬民.德國高校模塊化教學對應用型德語專業建設的啟示[J].中國大學教學,2011,2:95-96.

[2]鄭蓓蓉,周晨,謝曉文,等.構建機械基礎實驗教學體系培養大學生創新能力[J].實驗室研究與探索,2009,28(11):137-139.

第5篇

關鍵詞:機械設計基礎;課堂教學方法

《機械設計基礎》是職業院校機械類專業的一門重要的技術基礎課,它的理論知識與實踐結合得很緊密,對于教材中的內容,需要教師進行深入思考和挖掘,把理論在實踐中的應用找出來,對應用中存在的問題進行揭示和分析。只有用理論解決實際問題,才能使學生深刻理解、靈活運用理論,產生學習的動力和興趣,并進一步具有舉一反三的能力。筆者現結合實踐,對新課引入、課堂教學、思考題設計等方面進行探討。

重視新課引入

新課引入是課堂教學的第一環節,教師對新課引入做得好,能激起學生的求知欲望,活躍課堂氣氛,使學生積極開動腦筋進行思考,主動地獲取知識。

實踐引入法引入新課需要精心設計,根據需要,可把實踐中的問題先提出來,一開始就開門見山地揭示主題,立即把學生的思維和興趣引向對問題的探討。例如,在講解《螺紋的種類及應用》時,可以這樣引入:一般用手擰緊螺栓,順時針擰就能擰緊螺栓,可液化氣鋼瓶要逆時針才能擰緊,這是為什么?家里安裝水管接水龍頭時,要在接口處裹上一層白色的密封繩,才不漏水,這又是為什么?這些問題的答案就在今天要學的章節《螺紋的種類及應用》中。再比如,在講述《鏈傳動的類型和應用特點》時,可以這樣設計:同學們都蹬過自行車,如果自行車的鏈條掉了,我們還能蹬嗎?肯定不行,因為沒有鏈條,就沒法把動力傳到輪子上了,可為什么鏈條會掉呢?今天我們來共同學習《鏈傳動的類型和應用特點》。

復習引入法復習上一次課的內容后引入新課,不僅有利于學生鞏固所學知識,而且有助于知識的連續和延伸。例如,學完齒輪傳動后,進入輪系的學習,可以這樣復習和引入:齒輪傳動有很多優點,是應用最廣泛的一種機械傳動,請同學們回顧一下齒輪傳動有哪些優點。如果只有一對相互嚙合的齒輪進行傳動,那么它能實現的傳動比和傳遞的距離是有限的,如果要實現大的傳動比和較遠的距離,一對齒輪的外廓尺寸將會很大,假如增加齒輪的數目,既能滿足傳動要求,又能使結構緊湊,像這種由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統稱為輪系。下面我們一起學習《輪系》。

動手引入法動手動腦,讓學生參與制作簡單的模型,有利于活躍課堂氣氛,輕松愉快地接受知識。例如,導入螺紋的概念時可讓學生剪一個直角三角形,然后以直角三角形的一條直角邊為圓周,卷成一個圓柱形,則三角形的斜邊所形成的曲線就是螺旋線,若沿螺旋線做成有相同剖面的溝槽和凸起,這就是螺紋了。再比如,講授凸輪機構時,對于什么是凸輪、凸輪的形狀是怎樣的、凸輪的輪廓形狀與從動件的運動規律之間的關系等學生不容易理解的問題,在講解這些問題前,先讓學生動手用硬紙片制作幾個簡單的凸輪,形狀如圓形、大小圓弧過渡形、三角形等,再制作一個從動件,在黑板上演示一下運動過程,看看凸輪的形狀與從動件的運動之間的關系,得出從動件的運動規律是借助凸輪的輪廓曲線來實現的。那么,能實現從動件運動規律的具有曲線輪廓的構件就是凸輪。這時再出示凸輪機構的模型進行演示,學生就會更容易接受。

上述各種引入方法,可以靈活運用。教師只有吃透教材,留心觀察生活中的機械知識,特別是一些新型機械的應用,注重積累,才能更好的吸引學生的注意力,激發他們的學習積極性。

靈活進行課堂教學

采用好的教學方法,課堂教學對教學雙方都是一件愉快的事情。教師不能墨守成規,必須根據教學的任務、對象和條件,大膽嘗試新的教學方法,發揮學生的主體作用,培養學生獨立思考和自主學習的能力。學好《機械基礎》,不但可使學生在今后的工作中合理地使用、維護機械設備,還為技術革新提供了必要的理論知識。因此,在教學中培養學生獨立思考和自主學習的能力很有必要。

自學式教學方法在教學過程中,對于較簡單的教學內容,可采用自學式教學方法。自學式教學方法就是“提出問題+自學+回答問題+總結”,其操作步驟如下:第一步,教師指定學習內容,并提出相關問題。第二步,學生圍繞問題進行自學,明確學習目標。第三步,提問學生,可以多問幾個學生,并對學生的回答進行追問,把問題引向深入。第四步,根據學生的回答進行總結,使學生形成新的知識。例如《變向機構》就可采用這種方法。可提出問題:什么是變向機構?常用的變向機構有哪些?各種變向機構的工作原理是什么?有何特點?等等。

類比教學法《機械基礎》講述了各種傳動機構,如摩擦輪傳動、帶傳動、螺旋傳動、鏈傳動、圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、蝸桿傳動、液壓傳動等,每種傳動都是介紹結構、工作原理、分類、參數、應用特點。前面幾種傳動可以詳細介紹以上各項內容以及層層遞進的分析方法,最后歸納總結出應用特點和應用場合。當學生漸漸熟悉了這種分析傳動的方法后,用鏈傳動來做一次類比法教學。先讓學生模仿前面的方法來分析鏈傳動的結構、工作原理、分類、參數,再歸納總結出鏈傳動的應用特點和應用場合。同樣,學完直齒圓柱齒輪傳動以后,也可以用類比法學習斜齒圓柱齒輪,在教學中有意識地強調這種層層推進、抽絲剝繭的分析問題、思考問題的方法,以后碰到新的設備,學生也會養成習慣,先看看設備的結構,再分析其工作原理和參數,歸納這種設備有哪些特點,可以運用在什么場合。從而培養學生分析問題和解決問題的能力。

記筆記教學法針對一些學習氣氛不濃的班級,在課堂教學中,除了要提高知識的趣味性、實踐性來吸引學生的注意力和主動性外,還要有意識地培養學生做課堂筆記的習慣。教會學生做課堂筆記,堅持手腦并用,才能抓住他們的思維,讓他們跟著教師轉,使他們的思維與教師保持一致。學生做好課堂筆記的關鍵是教師要精心設計板書。教師的板書應分兩部分:一部分為主干部分,即本次課的基本概念和基礎理論,要寫在黑板的醒目位置,這也是這次課的重難點內容,最好不要超過十句,并且要保持到下課前做總結用。另一部分為輔助部分,是一些有助于理解基礎知識的示意圖、公式推導和輔文字,這一部分要與第一部分明顯區分開來,可以隨寫隨擦,不要求學生記下來。學生一節課記筆記的時間不要超過十五分鐘,使學生在記筆記的同時也能注意聽教師講課;若筆記內容太多,學生可能就只注意抄寫而不關注抄寫的內容,對所學知識的理解就不充分了。

歸納總結法學完一個章節,要及時地進行回顧,歸納總結出本章的主要內容,重難點是什么,使知識成為一個有機的整體。這樣,既有利于學生理清思路,又有利于學生記憶所學的知識。學完幾個章節后,要進行比較和總結,找出相同點與不同點。例如,講完帶傳動和鏈傳動后,可以進行一次比較,比較它們的傳動比的計算公式、范圍、準確性、工作環境等。

巧妙設計課后思考題

要真正學好一門課程,僅憑課堂45分鐘是不夠的。對機械有興趣的學生,只有一本教材是滿足不了他們的求知欲的。因此,在選擇一些典型習題作為課后練習的同時,巧妙地安排一些課后思考題也是必要的。學生通過對思考題的思考,可以到圖書館或上網查找資料,或詢問相關技術人員,或自己尋找實物來研究,這些題目對激發學生的好奇心,保持興趣,提高動手動腦的能力是有幫助的。

例如,講完《齒輪的基本參數和幾何尺寸的計算》一節后,可以給學生一個齒輪和游標卡尺,讓學生確定這個齒輪的基本參數和幾何尺寸;講完平帶傳動后,問學生在平帶傳動中帶輪的輪面為什么常做成凸弧面?講完V帶傳動,問V帶的截面角θ=40°,那么,帶輪的輪槽角φ為多少合適呢?學完鏈傳動后,問普通26自行車的傳動比是多少?腳蹬一圈,自行車前進了多少米?

通過對上述思考題進行思索、查找答案的過程,一方面可以讓學生知道,生活中處處有機械知識,書本知識是與實踐緊密結合的,是可以解決生活中的實際問題的;另一方面也讓學生知道,機械并非那么深奧,只要他們愿意去探索、去學習,也可以在這一方面做一些小發明、小創造。

總之,提高《機械基礎》教學效果的途徑是多種多樣的,只要教師平時多關注生活和生產中的機械,用心鉆研,不斷探索,把教學與實踐緊密結合,充分調動學生的能動性,就能找出一個令教師和學生都滿意的教學方法,從而提高教學效果,培養學生動手動腦的能力。

參考文獻

[1]陳海魁.機械基礎(第三版)[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2001.

第6篇

【關鍵詞】學情分析;新課導入;課堂教學;理論與實踐

《機械基礎》是機械類的一門專業理論基礎課。該課程主要講授機械傳動、常用機構、軸系零件和液壓傳動四部分內容。目前在本門課的課堂教學中存在學生厭學、教學內容陳舊、教法單一等問題。針對這種情況,筆者對如何提高本課程的教學效果做了幾點歸納:

1.做好教材分析,把握實際學情

1.1教材教學分析

目前中職學校所用的《機械基礎》教材仍以理論講授為主、內容涉及面廣,理論性強,知識點抽象,可實踐性弱 。學習中,要求學生具備相關基礎課知識,如:數學計算、物理、機械識圖、公差配合、力學知識等。 教學中普遍存在的問題有:內容多,學時少,教具缺。

1.2學生現狀分析

中職生在基礎教育階段,文化課弱;作為職業教育的初學者,他們又缺乏機械方面的感性認識。多數學生甚至有“厭學”情緒,尤其是枯燥無味的講述課程,缺乏學習興趣、主動型、獨立性。

2.重視新課導入,激發學習興趣

上好首堂課,開好每一堂課的頭對整個教學過程至關重要。因此,教師在《機械基礎》課教學中,應該通過首堂課和新課導入激發學生學習興趣,并完成新舊課程的良好銜接。

2.1《機械基礎》首堂課

傳統的首堂課都是教師在平鋪直敘地介紹本門課程的教學內容,教學目的,教學方法等。這往往不能很好地調動學生的學習興趣,給學生留下枯燥無味的第一印象。筆者認為,應該在融洽的互動中引入《機械基礎》相關知識(一起聊生活中常見的機械傳動:機械表,騎自行車,拖拉機啟動等等);通過設疑(從眾多機械運動到探究原理),調動起學生探究的興趣。

2.2靈活多變的新課導入

設疑法——對常見的生活現象提出疑問,將學生的思維和興趣引向對問題的探索。例如,在講述《鏈傳動的類型和應用特點》時,可設計為:自行車的鏈條掉了,還能騎么!不能!為什么?因為沒有這條鏈,沒法將動力傳到輪子上了……

實景演示——實踐證明,學習時,耳(聽)、眼(觀)、手(動)共同參與,知識的掌握效果最佳。因此課程導入采用實景演示法,學生能對整個學習內容印象深刻。在講述《齒輪及齒輪系傳動》時,帶領學生去實訓場地,演示汽車手動換擋,為車床調整轉速,接著打開變速箱蓋,讓學生自己練習感受并觀察齒輪嚙合的變化引起的速度變化,由此引入新課……

成功的新課導入,可以讓學生在短時間內燃起求知欲,可以明確學習目標,可以做好新舊知識的銜接……這要求教師應該在課堂導入上做好充分準備,靈活選擇導入法,使學生保持新鮮感。

3.精心組織課堂教學,突出重點

3.1整合教學內容,達到資源最優化

中職的教育目標強調的是人才的應用性,在內容講述時,應注意實用性和創造性,忽略一些原理的推導、公式的計算等研究型問題。著重引導啟發學生如何將原理應用在實際的生產中。如皮帶輪與皮帶之間的摩擦力問題,沒有必要糾結于力的具體性質介紹,而是應該知道這個摩擦力的影響及如何得到合適的摩擦力。

3.2注重以學生為主體,形成良好互動

教學過程中,切記要打破教師“一支粉筆,一個黑板,一本書”講天下的場面。應該充分調動學生的積極性,發揮其主體作用,讓他們真正參與到課堂教學中來。

在課堂教學中,可以通過分組——設疑——討論——總結的模式鼓勵學生敢于提出自己的看法,。例如,老師提出問題:公交車門的前門和后門,都用到連桿機構,如何實現開、關門的?為什么家用洗衣機里用帶傳動,而不用鏈傳動?為什么自行車用鏈傳動,而不用帶傳動或齒輪傳動?讓學生在課后觀察,到下一堂課時,讓他們以組為單位發表看法。以組為單位可以活躍學習氣氛,培養團隊協作精神,組內交流的同時也是聆聽別人意見的過程,更是開闊自我思維的過程。每組稱述完畢后,教師應該在肯定鼓勵的基礎上,引導學生思維拓展,最終把正確的答案解釋給同學們。

3.3采用多樣教學手段,提高教學效果

利用教具,采用情景化教學可以變抽象為形象,提高學生對機械的感性認識。目前筆者所在的學校,還沒有機械基礎專用教室,但基本的教具如連桿機構、凸輪機構、間歇機構、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動及機械零件比較齊全。在本課的教學過程中,筆者盡量每堂課都帶著教具進教室,在授課過程中給同學們演示,對照講解,并且將教具分發到每組,讓同學們自己觀察,動手演示,收到了較好的教學效果。

合理運用多媒體教學,可以將教學內容更形象化,直觀化,同時圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現形式,亦刺激了學生的感官,激發了學習興趣,使的同學們的認識更深刻和持久。比如在液壓傳動章節,僅憑板書、講解會讓學生越聽越混,這時,多媒體課件就顯得尤其重要。FLASH動畫可以很清楚的演示各類閥、泵的工作原理,回路及系統的工作過程,動作的先后順序及油的流動方向,這使得教學過程變得生動,學生積極性較高。

4.注重理論聯系實際,借以培養學生的實踐能力

4.1實踐教學

中職生的實踐熱情普遍較高,在理論教學中穿插實踐教學,有利于學生保持較高的學習熱情和新鮮感。教學過程中,可以安排學生去實訓工廠。

實踐感受牛頭刨床進刀快、退刀慢;沖壓設備的曲柄滑塊機構;變速箱的齒輪系的嚙合……學生通過動手實踐,便于理論知識的理解,也利于從理論到理論應用的思維轉換。

4.2進行現場參觀教學

條件允許的情況下,本門課程應該安排2-4課時的參觀見習,學生通過企業參觀,學習掌握各種運動機構、機械零件及液壓系統在生產設備中的應用,這對前期理論學習是一次升華提高,同時也增強了學生理論聯系實踐的能力,并為將來去企業實習工作打下一定的基礎。

4.3結合課堂教學,培養學生自制教具的能力

第7篇

關鍵詞:心智技能;機械設計;機械設計基礎;教學研究

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)01-0196-02

一、概述

高職教育的側重點在于學生技能的培養,《機械設計基礎》又是一門從理論到實踐過渡的課程,因此,其教學評價應該以學生的機械設計技能掌握程度為標準。目前,相關研究表明,高職院校的《機械設計基礎》教學普遍存在著學生理論知識弱、動手能力差、知識運用能力差等問題,教學沒有能夠很好地提高學生的技能水平。機械設計技能屬于創造性技能。根據教育心理學的相關理論,創造性技能的獲得依賴于心智技能的提高,因此必須在教學中重點進行心智技能的培養,培養學生的創造性思維,提高學生的創造能力以及解決實際問題的能力。

二、心智技能的基本理論

技能分為操作技能和心智技能。操作技能是一種動作技能,由特定的動作方式構成,比如在機械設計的活動中測量齒輪的各種參數、拆裝機械裝置等。而心智技能是一種思維的技能,是調節和控制心智活動的經驗,主要由觀察、分析、判斷和決策的能力構成,比如在機械設計的活動中計算機械參數、設計機械結構等。心智技能能夠指導操作技能的應用。因此,對于《機械設計基礎》教學而言,不僅要培養學生的操作技能,還更應該注重心智技能的培養。提高心智技能,可以幫助學生學會分析問題與解決問題的方法,在實際工作中有更高的效率。

三、《機械設計基礎》教學中存在的問題分析

目前,《機械設計基礎》教學大部分仍以講授法為主,在教學的過程中,以各種機構設計的理論知識為主要內容進行講解。由于學生普遍缺乏實際機械結構的工程經驗,單純的講授方式往往使學生感到茫然不知所措,學生對各種設計理論的適用場景和條件不甚了解,不能真正做到學以致用,在獨立進行機構設計任務時會有無從下手的感覺。筆者經過課堂觀察、與學生交談及實訓指導等方式進行調查之后發現,學生在獨立進行機構設計時存在一些共性問題,主要體現在以下幾個方面:

1.理論知識沒有形成系統。主要有兩個方面:一是先修課程的理論知識沒有跟《機械設計基礎》聯系起來。《機械設計基礎》的課程學習,要綜合運用到《工程材料》、《工程制圖》、《工程力學》、《互換性與技術測量》及《機械原理》等課程的知識,由于這些課程學習時是分開單獨學習的,學生在獨立進行設計計算時,往往無法運用這些知識,比如不能運用力學知識去校核齒輪、軸及軸承等零件的強度;不能運用互換性原理中的公差知識去設計軸孔配合公差;不能運用工程材料的知識選擇零件材料等。二是本課程內各章節知識沒有形成有機整體。由于各章節基本上是以機器中不同類型的機構來進行劃分的,學生在碰到多機構組合的裝置時,往往不知道如何進行設計,比如不知道軸承設計的輸入參數應該從軸的設計結果中獲取。

2.缺乏查閱資料解決問題的能力。查閱資料解決問題是進行機械設計必備的技能之一。在實際教學過程中,由于教材一般不會強調這方面的知識,學生在這方面的能力相對匱乏。比如在查閱機械設計資料時,遇到圖表不能根據橫縱坐標查到所需的參數,或者遇到表格不知道表頭所指代的參數,遇到新的問題不知道從目錄中找到參考資料的位置等。

3.缺乏思考、生搬硬套。學生在進行設計計算時,生搬硬套比較多,機械地套用公式,或者完全按照例題參數進行設計,不考慮自己的設計任務與現有方案的差異,缺乏獨立的思考。比如在進行帶傳動設計時,未直接給出轉速(需要用其他參數計算得出),有的學生直接將例題中的轉速帶入計算。甚至有些學生直接照抄別人的設計結果,數據計算和結構設計都相同。

4.對設計參數缺乏宏觀把握。對設計參數缺乏宏觀把握主要表現在課程設計的過程中。由于學生缺乏工程經驗,對所設計的機構沒有在大腦中形成一個宏觀的概念,對其尺寸和參數也沒有感性的認識,因此在設計出現明顯不合理,甚至錯誤時,不能及時發現,直到設計后期,甚至繪圖時才發現問題,已經沒有足夠的時間修改,影響設計成績。比如在設計減速器時傳動比分配不合理,導致制圖時發現結構比例不協調等。

5.制圖能力弱。制圖能力弱同樣是主要表現在課程設計的過程中,課程設計的最后都要求學生把自己設計的裝置按照國家標準要求的工程制圖樣式表達出來,在這一過程中出現了很多問題。主要是因為學生對工程制圖的標準掌握不夠,比如標題欄格式、零件簡化畫法、螺紋的繪制、殼體相貫線的繪制等經常出現錯誤。

綜合上述問題分析可以看出,學生在創造能力及設計思維上相對較弱,實際上通過平時作業和操作實踐,學生基本都能完全掌握單一零件的設計,比如設計帶傳動、設計齒輪機構、軸的結構設計等,但卻在需要整合運用這些知識技能時出現了問題。這實際上就是因為心智技能的匱乏,因此,培養心智技能是提高學生機械設計能力的關鍵。

四、心智技能培養在《機械設計基礎》教學中的應用

1.機械設計心智技能形成分析。根據馮忠良教授的研究,心智技能的形成是階段性的,其過程分為原型定向、原型操作和原型內化三個階段。原型定向階段以理論知識傳授為主,讓主體掌握技能操作的原理;原型操作階段通過實踐讓主體熟練掌握操作技能,為原型內化奠定基礎;原型內化階段在主體大腦中形成內化的思維模式,使主體能夠靈活運用操作技能解決實際問題。

根據上述理論,結合《機械設計基礎》教學的實際情況,機械設計心智技能的形成階段如圖1所示。

機械設計心智技能的形成分為三個階段:掌握基本理論、熟悉常用設計和綜合設計計算三個階段。在整個學期的教學過程整體上按照三個階段進行劃分,同時每個章節的教學同樣按照三個階段進行,甚至具體到每次課都盡可能遵循心智技能形成的過程進行,如此不斷反復強化,才能提高心智技能。

在整個學期的教學過程中,掌握基本理論、熟悉常用設計和綜合設計計算三個階段的主要教學內容是:(1)講授常用機構和通用零部件的工作原理、設計、應用等知識;(2)講授常用機構和通用零部件的設計步驟,通過課內實訓,大作業等方式加以鞏固;(3)指導學生綜合運用所學知識,獨立進行機構設計,總結設計中出現的問題,形成經驗反饋。

而在具體某個機構或零件設計的教學過程中也應遵循三階段原則,教師首先講授機構或零件的工作原理。然后按照設計步驟讓學生動手練習,在此過程中不斷發現和改正出現的問題,再通過針對性布置大作業及課內實訓進行鞏固。最后提出一些設計案例,組織學生進行分組討論,培養獨立設計的能力。

2.教學內容及教學模式。在前述理論研究的基礎上,《機械設計基礎》的教學內容分為理論教學內容、實訓教學內容和討論教學內容。其中,理論教學內容針對機械制造專業學生必須具有通用零部件和常用機構的初步分析能力和設計能力而設置,對教材中的內容進行簡化,重點講授平面連桿機構、凸輪機構、帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、軸、減速器等內容。實訓教學內容與理論教學的重點相呼應,包括平面運動簡圖的測繪、機構的結構及特性分析、漸開線直齒圓柱齒輪參數的測定、軸系結構設計、機械傳動裝置的拆除和結構分析、機械創新設計。討論教學內容則針對常用機構和零件的設計中存在不確定性的部分,例如平面連桿機構、凸輪機構、帶傳動、齒輪傳動、軸等,這些機構或零件的設計往往需要學生在一定范圍內去選取參數,經常會讓學生不知如何進行,因此進行討論和總結是有必要的。

五、小結

筆者通過教學實踐發現,結合心智技能形成的階段性理論進行《機械設計基礎》課程教學,起到了積極效果,一方面在心智技能培養理論的指導下,教師在教學過程中會注重培養學生的心智技能,另一方面學生的學習興趣更濃,效果也更好。但由于課時限制、教師經驗等因素,教學質量仍有很大的上升空間。在后續教學過程中,仍需要不斷地進行嘗試和總結,探索更高效的心智技能教學方法,培養出更高素質的高技能人才。

參考文獻:

[1]馮忠良.教育心理學[M].北京:人民教育出版社,2000.

[2]陳軍民.高職生心智技能培養探討[J].新課程學習,2012,(03):77.

[3]徐德利.學生心智技能培養初探[J].職業教育研究,2007,(10):150-151.

第8篇

關鍵詞:項目教學法;高職;機械基礎課程

對于高等職業教育過程中的機械專業的學生而言,機械基礎知識課程理論龐大、內容抽象,學生在學習過程中感到迷惑和困難。如果運用常規的教學方法會讓學生失去學習的熱情、求知的動力。而項目教學法的應用讓學生與教師共同參與機械基礎課程的教學活動,增強學生對于機械基礎課程的實際感知能力,真正開啟學生作為教學主體,教師輔導學生的新教學模式。

1.根據教學內容,確定教學項目

高等職業教育最關鍵的教學目標就是實現學生在未來輕松面對就業市場,增加就業籌碼,所以高等職業教育的教學內容都會圍繞學生就業開展。而開展項目教學也需要圍繞教學內容確定教學項目,增強學生就業能力。根據機械基礎教程的特點以及學生的理解和接受能力,針對就業目標設計好教學項目,在機械基礎課程中將機械的設計原理以及強度計算等內容組合成一個小項目,提高學生在機械理論知識的學習水平,加強學生對機械的基礎知識的掌握。在機械基礎知識相關內容之間綜合一個大的項目,例如,在卷揚機設計的項目教學,讓學生參與這個項目的每個環節,掌握卷揚機工作原理以及結構特點,激發學生探討卷揚機設計過程中所遇見的問題,增強學生對于機械基礎知識的綜合運用,讓學生在機械基礎知識的學習與掌握過程中激發興趣,從而提高求知欲望。教學項目的確定為開展項目教學法提供了方向。

2.根據教學進度,確定項目實施

項目教學法在機械基礎課程中的應用主要突出了學生在機械教學過程中的主體地位,明確高職教師作為學生的參謀,學生是主體,教師是學生在機械基礎知識的領路人和啟發者。所以在機械基礎項目實施過程中,要充分發揮學生自己的主動性,讓學生去思考與探究問題,最后解決問題。例如,在機械基礎課程中的具體問題上開展項目教學實施。首先在教師的指導下,學生要明確項目名稱、目的以及落實的子項目。在卷揚機的帶傳動設計項目中,學生通過對傳動模型的觀察與學習,明確傳動裝置的類型、特點和工作條件,確定基本步驟。其次,學生在教師幫助下做子項目方案,然后自己操作實施。教師將學生分為若干個小組,分別就已經設計好的機械基礎子項目方案開展探索和討論,讓學生在項目中合理分工,在卷揚機設計過程中的每個機械基礎環節都能通過協助、合作的方式,最終將帶傳動設計的所有參數以及知識點掌握,從而激發學生探索機械基礎知識的熱情與解決機械問題的能力。每個機械基礎子項目完成后,教師要就項目教學方案過程中的問題和發現及時分析,讓學生對帶傳動設計子項目方案作出修改和完善,提高卷揚機設計的合理性和實用性,讓設計方案不斷完善,更有利于學生對知識的掌握和運用。

3.根據項目進行評價和總結

機械基礎知識項目教學通過教學項目的確立,再到教學項目的實施與完善,最終還要經過項目的評估與總結,才能讓學生能夠將項目教學中重要的知識點串聯在一起,形成機械知識體系,并通過不斷地總結,使教學法在機械基礎知識的教學中形成一種良性循環,將機械基礎知識形成知識網,真正實現機械基礎知識的全面掌握,也才能將項目教學法運用到最佳狀態。通過對卷揚機帶傳動設計知識的子項目實施的過程評定以及結果評定,不僅可以考查學生是否按照要求掌握了帶傳動設計的教學目標,還能評定學生在卷揚機帶傳動設計過程中的各項綜合能力。

通過對機械基礎知識進行項目教學,讓高職學生實際參與機械基礎知識的探索與思考中。不僅滿足現代高等教育需要培養學生自主學習能力的要求,還能解放高職教師的勞動力,讓高職機械專業的學生充分發揮自主性進行項目分拆和項目探索,最終達到完全掌握高職機械基礎知識的目的,為學生以后深入學習機械知識奠定基礎,增強高職機械專業學生未來就業的能力。

參考文獻:

[1]郭永鳳.項目教學法在機械基礎課程教學中的應用探討[J].湖南農機,2014(09).

第9篇

關鍵詞 機械原理 教學內容 教學方法 網絡化 教學改革

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.04.061

Abstract The theory of Machines and Mechanisms is a major technical basic course in various mechanical specialties. The teaching reform is discussed to meet the need of mechanical engineering in the new period of development and personnel training. According to the specialty training aims and characters, the teaching contents, teaching methods and network teaching environment construction and so on several aspects have been investigated and practiced. Preliminary achievements are acquired.

Key words the theory of Machines and Mechanisms; teaching contents; teaching methods; networking; teaching reform

創新型人才就是具有創新意識、創新精神、創新思維、創新能力并能夠取得創新成果的人才。①高等教育肩負著培養高素質工程技術人才和創新型人才的重要使命。因此,高等院校機械專業的教學過程要面向國家現代經濟發展需求, 重視基本知識和創造性工程實踐能力的培養, 才能培養出適應當前發展需要、具有創新能力的高級應用型人才。②③④

機械原理作為機械專業創新型人才培養的主要課程之一,在培養學生的機械設計能力和創新能力方面占有十分重要的地位。機械原理課程為學生從事機械方面的設計、制造、研究和開發奠定了重要的基礎, 在培養學生創造性思維以及訓練機械工程實踐能力等方面具有重要的作用。⑤由于它具有較強的理論性、實踐性和應用性,傳統的教學模式注重課堂講授和理論推導,缺乏對學生興趣、創新思維、工程應用思維的培養。為此,我校機械原理課程從凝練教學內容、調整教學方法、建立自主學習網絡教學模式等幾方面進行了教學改革的探索與實踐。

1 提高教學內容的實用性、系統性

機械原理課程的教學內容多,而學時數卻比以前有所減少,這就要求教師必須從實用性出發,根據“能力導向”原則精選教學內容、優化學生知識結構。一方面重點講解基本理論、基本知識、分析和設計方法,使學生達到靈活掌握的要求;另一方面增加學科前沿中重要的、比較成熟的新成果,使學生對學科發展前沿有所了解,從而激發學生的學習興趣。以國家級“十三五”規劃教材為基礎,介紹同一典型機電產品的概念設計、運動學分析、動力學分析,介紹驅動子系統的參數選取和機械零件的工作原理、特點、選用及其設計計算方法等。培養學生初步確定機械運動方案、分析和綜合常用機構的能力,使學生樹立正確的設計思想,學會運用手冊、標準、規范等資料。

機械類課程目前已形成設計、制造兩大課程體系,以及由認知性實驗、金工實習、生產實習、課程實驗、課程設計等構成的實踐教學環節。但是各門課程多側重于自身的完整性,缺乏將知識與技能有機連接的載體和機制,學生學到的知識與技能是孤立和分散的,限制了機械類創新人才的培養。因此,我們結合學校特色和科研項目研究背景,選擇了一個典型機電產品為案例,從機械原理課程開始,貫穿相關課程的課堂教學和課程實驗。并且作為大學四年級綜合實驗的一項內容,學生以小組為單位完成用于特定工作的創新產品的設計、分析、制造等工作,完整體驗產品的設計與制造全過程,提高了各教學環節的關聯度,提高了學生的實際動手能力、分析和解決工程問題的能力、合作學習和協同工作的能力。

2 實現教學方法的多樣性

由于機械原理課程具有較強的理論性、綜合性和實踐性等特點,因此在教學過程中,應該盡量采用靈活多樣的教學手段和教學方法來激發學生的學習興趣,提高學生的學習主動性,提高課堂效率和教學質量。許多學生由于前期理論力學基礎不扎實,從而影響了機械原理課程學習的積極性和學習效果。為此,可以從已學過的知識入手,將課堂講授與學生科技活動相結合。

2.1 設立大作業激發學生學習興趣

首先,設立機構認知大作業,利用先前學過的知識和手段,從簡單問題入手,目的在于激發學生的學習興趣。學生可以通過觀察,選擇實際生活或生產中用到的機構,也可以選擇科技場館中展示的機構,對其進行結構分析,利用繪圖軟件繪制機構的運動示意圖,說明其工作原理,計算機構的自由度。例如:起重機變幅機構模型如圖1所示。起重機變幅機構利用了雙搖桿機構使重物繞回轉軸線作徑向水平移動,可以提高起重機的生產率,擴大工作范圍,改善工作機動性。其機構運動示意圖如圖2所示,起重機變幅機構是通過原動件搖桿AB運動來改變幅度,進而調整取物裝置的工作位置,以適應裝卸路線的需要。該機構為平面機構,其中活動構件數為3,低副個數為4,高副個數為0,根據平面機構自由度的計算公式可以得到其自由度為1。

在理論課程教學后期,設立機構創新設計大作業,選題要符合工業發展方向和市場需要,一般選用全國大學生機械創新設計大賽的題目,要求學生5人一組,綜合利用所學的知識、方法和工具完成創新設計,但是不能為了創新而將機構復雜化,同時還要關注設計的可行性和經濟性。最終,提交設計說明書1份,說明設計意圖、工作原理及機構組成等,并利用三維繪圖軟件完成實體建模。大作業經教師評閱后,利用課堂時間進行講解和學生互評。例如:圖3為學生設計的手搖式削面機的機構運動簡圖,圖4為其三維模型圖。手搖式削面機運用了齒輪機構、曲柄滑塊機構和帶傳動。由曲柄滑塊機構控制刀片往復運動,使用齒輪齒條機構向上擠壓面團,從而實現削面過程。整個過程采用手柄驅動,通過齒輪傳動和帶傳動實現運動的傳遞。

設立大作業可以使學生在學習的過程中不局限于書本上的知識,能較好地解決學以致用、好學善用的問題,培養學生的創新意識和合作精神。

2.2 與學生科技活動形成良性循環

在機構創新設計大作業中,由教師精心篩選,經過個別指導,使用現代化的設計方法完善設計作品,繪制成套零件圖和裝配圖,并結合后續相關課程知識,完成實體加工制作。設計的作品可以參加省、市乃至全國性的各類競賽,如全國大學生機械創新設計大賽、挑戰杯比賽、機器人大賽和大學生科研立項等大學生科技活動。

在學生的科技活動中,將會暴露出學生對于所學基礎知識及其應用方面的很多問題,可以將這些問題進行總結,并引入到課堂教學之中,使理論教學更加生動、印象深刻,進而為日后的學生科技活動打下良好的基礎。因此,理論教學和學生科技活動之間互相促進,形成了良性循環。例如:新型擦鞋機是我校參加第四屆天津市大學生機械創新設計大賽的參賽作品,圖5為Solidworks繪制的新型擦鞋機三維實體圖,圖6為加工得到的實物樣機。

以大學生科技活動為平臺,使學生運用所學知識進行了全面的、整體的、深刻的訓練,可以增強學生的綜合素質,培養學生的創新精神與實踐能力。機械原理課程教學為大學生科技活動奠定了良好的理論基礎;大學生科技活動又使機械原理課程教學得到了延伸。

3 建立自主學習網絡教學模式

隨著計算機技術的不斷進步,網絡資源的廣泛應用,使得課程教學網站的建立更加便捷,學生可以充分利用校園網進行自我提高。機械原理課程的教學網站可以將電子課件、教案、課程素材、學習重點與難點、典型例題、自測題庫、課程實驗和課程設計指導書等大量學習資料放在網站上,可以滿足學生復習、考研、擴大知識面等各種學習需要。在日趨完善的校園寬帶網絡平臺的基礎上,結合Web的開放式技術和協同設計技術,構建機械原理交互式網絡教學平臺,實現網上答疑、在線討論、創新園地等專欄,為學生創造了良好的網絡學習環境。

4 結束語

通過對機械原理課程的教學改革與實踐探索,我們根據“能力導向”原則凝練了教學內容,提高了各教學環節的關聯度,采用了靈活多樣的教學方法,建立了適合我校特點、可持續發展的學生課外科技活動機制,將課堂教學與網絡自學緊密結合在一起,教學效果得到了明顯的提高。

在機械原理課程教學內容和教學方法的改革過程中,培養了學生興趣驅動、主動實踐和銳意創新等意識,全面提高了學生的工程實踐能力和綜合素質,為我國制造業的振興和可持續發展培養高素質的工程技術人才提供了新思路。

基金項目:天津市普通高校本科教學質量與教學改革研究計劃項目(D01-0802);天津城建大學教學改革項目(JG-1423)

注釋

① 鐘秉林.國際視野中的創新型人才培養[J].中國高等教育,2007(3):37-40.

② 嚴新平,謝峻林,李志峰.應用型創新人才培養的構思[J].理工高教研究,2009.28(1):74-77.

③ 王麗燕.教師實踐共同體:專業發展的平臺[J].河北師范大學學報(教育科學版),2010.12(8):26- 29.

第10篇

關鍵詞:機械原理課程;創新能力;實踐環節;項目化教學

中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2012)33-0254-02

《機械原理》是高職院校機械設計與制造專業學生必修的一門重要的專業基礎課,是機械類專業中研究機械共性問題的一門主干技術基礎課。它在機械工程人員的培養過程中起著承上啟下的關鍵作用,是學生牢固掌握專業技術的重要環節。在基礎課到專業課之間起著無可替代的橋梁作用。

一、機械原理課程的學科現狀

目前的機械原理課程目標具有一定局限性,主要表現在三個方面:第一,在課程內容上,強調學科知識體系的系統性、完整性,造成理論知識偏多偏深,實踐技能不足,理論與實踐脫節。第二,在課程結構上,學習內容受到限制而產生狹隘和滯后的弊端,不利于培養創新能力。在制造業的發展急需具有創新能力人才的今天,學科現狀不能滿足需要。第三,在課程實施上,課程教學基本是一個封閉的過程,最大的弊端是使學生缺乏學習的主動性和對教學質量檢驗的滯后性。

傳統機械原理的教學特點是:教學理論性強、概念抽象,與實際應用有一定距離。授課方式上以教師講授為主,由概念引入知識,以邏輯推理為中心。教學過程中基本沒有學生能力培訓的環節,這對培養學生的實踐、創新能力很不利。同時,傳統的教學模式中,總是先理論后實踐,容易產生實踐與理論分離的現象,教學很難適應職業教育培養的需要。為此,進行教學改革,開展項目教學,按照學生認知規律與實際工作項目的順序來優化教學內容勢在必行。

二、以創新能力培養為導向的《機械原理》課程改革方案

(一)改革教學內容

課程內容的改革不是簡單意義上的增加或刪除,而是在專業化的前提下,優化組合了相關內容的課程;在促進學生全面發展的基礎上,更加注重學生思維整體性的構建。教學內容的改革突出綜合應用知識能力的培養,在此基礎上培養創新能力。圍繞教學內容方面主要做了以下方面的調整。

1.理論課與實驗、實踐課學時的調整

多年來,機械原理課程存在著理論課課時過多,實驗和實踐課課時偏少的現象。我院自機制專業成立以來,每學期理論課和實踐課學時分別為:理論課為70學時,實踐課4學時。近一年,增加一周課程設計時間,但試驗課受條件限制,很少開展。針對這一現狀,在課改方案中制定了新的教學計劃,理論課課時針對模塊化教學的需要,設計為55學時;單獨開設試驗與實踐課程,課內試驗為12學時,此外進行為時2周的課程設計(課外進行)。加強了實踐課時量,強化了學生的動手能力和創新設計的能力,同時,理論課教學也基本滿足學生對理論知識的掌握要求。

2.理論課教學內容的大幅度調整

以前的機械原理教學側重于基本知識點的分析方面。內容上包括:機構的結構分析、運動分析、力的分析、常用機構的設計等方面;機械運轉及速度波動調節和機構的平衡等方面很少涉及。現在,隨著機器向著高速、自動化、精密化方向的發展,機構如何在高速下具有較好的動力性能顯得尤為重要;機構的多樣性創新需要各種機構合理綜合與合理選型。因而,教學內容方面要適當調整。在總的理論課課時減少的情況下,調整的教學內容更接近于工程實際,更具體化。教學內容的安排做到“寬而精”。“寬”就是知識面廣,涵蓋的內容廣;使學生在設計時能做到思路開闊,激發出潛在的創造性。“精”就是對機構設計的基本思路及方法做詳細的闡述,使學生在面對復雜的未知機械產品時,能夠做到觸類旁通。

本著這些原則,課程內容上壓縮了機構的運動分析和力的分析的課時,機構的結構分析保留原有的內容,因為桿組分析法對機構的多樣性設計和創新設計方面,有重要的啟發作用。常用機構的學習中,減少推導性內容,重點介紹機構設計的方法,增加了機構的組合設計、轉子動平衡和機械調速等內容。使整個課程體系更加完整,更加系統,更符合現代工業設計對學生總體知識掌握水平的要求。

3.加強實踐教學,培養學生創新精神和實踐能力

實踐教學包括課程實驗和課程設計。實踐環節是培養學生創新精神,增長創造才干,鍛煉動手能力的有效途徑。在試驗與實踐教學中,始終以基本能力訓練為基礎,以綜合素質培養為核心,以創新精神教育為主線,明確試驗教學任務,更新試驗教學內容,改革試驗教學方法和手段,強化試驗教學考核,提高試驗教學質量。

在試驗教學方面,以往實驗課內容偏少,非常不利于培養學生的動手能力和創新能力。且實驗內容多以驗證性實驗為主,學生完全按照指導書提供的步驟進行,缺少主動參與的意識,不利于創新能力的培養。因此,在試驗內容上增加了《機構認知實驗》和《轉子動平衡》等實驗。這些實驗密切聯系實際,既有驗證性實驗,又有創新設計實驗,大大豐富了實驗課的內容。課程設計方面,嘗試增加《械原理課程設計》的內容。通過這一環節,使學生感受到理論與實踐的第一次融合,提高學習興趣。

此外,實踐教學涉及的實驗及課程設計要合理安排,循序漸進地進行。為此,將機械原理中涉及的實驗與實踐分為三個階段,貫穿于教學過程中。各階段的基本內容為:第一階段,機械認知實踐階段,學生通過參觀實訓車間的設備、動手拆裝減速器裝置,了解軸、齒輪、軸承等常用機構與零件,加深對機構的感性認識。第二階段,機械基礎實踐階段,讓學生利用學期內安排的鉗工、車工、機械設計課程設計等環節了解與機械原理相關的內容。這樣,學生一方面能充分利用實習時間,掌握更多知識,又在不占用理論課時的基礎上,加強了實驗、實踐教學效果。第三階段,機械綜合實踐階段,這一階段建立在前面環節的基礎上。例如,機械原理實驗中,前面分別學習了常用機構的設計,也進行了相關的認知實驗,此時可布置一個綜合性的課程設計:用圖解法對牛頭刨床機構進行運動分析、構件受力分析,確定最小傳動角出現的位置,確定原動件的平衡力矩。通過這一階段的實驗設計,使學生綜合解決工程實際問題的能力得到系統的培養與鍛煉。

此外,可以采用靈活方式設計一些綜合實驗,只布置實驗任務與最后要求,而完成實驗任務的過程則由學生自己確定。例如,布置一個能實現將回轉運動轉變為往復運動的設計,方案可以有很多種,讓學生自己設計,并通過實驗驗證其正確性。這樣,學生完成實驗有較大的靈活性,從而為學生的個性發展與創造性的發揮創建一個適宜的環境。

(二)改變傳統教學模式,進行教學方法的改革

課程改革必然導致教學方法的不斷革新。教師在教授基本知識的同時,更應注重培養學生獲取新知識的能力;引導學生自主學習,充分調動學生的主觀能動性,激發創造性思維。教學方法多種多樣,但總的目的只有一個:改善教學效果,提高教學質量。《機械原理》的教學中,對于理論性較強的內容,可以帶著學生層層推進,逐步引導學生領會相關內容。例如矢量圖解法分析速度和加速度的內容,可以改變教學順序,先講相對容易些的速度分析;在熟悉矢量多邊形應用的基礎上再講解復雜的加速度分析,學生就能容易掌握所學知識。對于簡單的概念性較強的內容,要以學生自學為主,輔助以課堂提問,加深學生印象。例如學習四桿機構的演化這部分內容時,可以先介紹曲柄搖桿機構演化成曲柄滑塊機構的方法;再介紹機構演化的基本途徑,接著讓學生自己觀察教材中幾種導桿機構和曲柄滑塊機構的區別,總結這幾種機構是如何由曲柄滑塊機構演變來的。學生在自主學習中很容易發現規律,不僅深刻領會了學習的內容,還對機構的多樣性演變方法有所啟發。

(三)教學手段的多樣化,積極采用項目化教學模式

教學手段方面,開設參與式、啟發式、討論式和研究式教學體系,不斷完善以學生為中心的教學新模式。鼓勵學生探究式學習,基于研究和開發的學習,積極探索利用網絡和多媒體課件的開放性教學新模式,進一步激發學生學習熱情,調動學生學習的主動性和積極性。

教學過程結合教材內容,并根據我院現有的設備,采用基于工作過程的任務驅動模式進行教學。對機械原理中部分知識內容劃分為多個學習子情境,在各個學習情境的教學過程中,真正體現學生的主體地位。學生帶著任務有目的地去學習,查閱資料,聽取教師的理論講解,在交流的過程中獲取資訊;在教師的幫助下進行決策;在計劃、實施的過程中教師給予學生適當的輔導,最后教師參與學生工作成果的檢查與評估。學生在教學過程中,始終處于主體地位,通過真實的工作成果激發學生的創新能力,改善教學效果。

這種以“項目”為主線,將教學內容有機地貫穿在一起是一種十分有效的教學方式,豐富的項目可以拓展學生的視野,使學生體會到企業實踐中的眾多實際問題,有效提升學生應對實際問題、解決機械工程難題的能力。

三、結束語

培養和提高學生的創新思維能力是高等教育改革的一項重要任務。傳統教學計劃,教師拘泥于課本的教學,已難以培養出具有創新能力的實用型人才。在機械原理課程教學中,有必要探索具有特色的課程教學改革之路,為培養具有創新能力的高技能人才服務。

參考文獻:

[1]馬永林.機械原理[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]薛銅龍.機械設計基礎實驗教程[M].北京:中國電力出版社,2009.

[3]張曉玲.機械原理課程設計指導[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008.

第11篇

關鍵詞:《食品機械與設備》課程 教學方法 新思路

1.引言

《食品機械與設備》是食品專業重要的專業課程之一,也是食品加工類專業的一門應用性工程學科;是一門以實踐操作技能為主的實踐性專業課程;是保證學生將來在食品企業生產崗位上正確、安全使用食品加工機械與設備的基礎保證課程,是食品加工類各職業工種的共同基礎課程。因此,如何激發學生對設備學習的興趣,提高技能學習效果并確保實訓操作安全,如何使學生通過本課程的學習掌握食品生產企業常用設備的操作和常規維修技能,盡快適應崗位需求,是本人總結多年教學經驗,改進該課程教學設計的新思路。

2.教學中普遍存在的問題與難題

由于種種原因,現有的食品科學與工程專業在人才培養過程中“重科學、輕工程”的現象非常普遍,導致培養出的學生不能滿足食品工業對人才的需求。出現這種情況主要是由以下原因造成的。

2.1基礎學科教學課時不足

寬口徑的教育思想,雖然擴大了學生的知識面、增加了學生的就業機會,但是許多基礎課學時削減,造成學生對專業課的理解難度加大。就本專業而言,將機械制圖、機械設計(機械原理和機械零件)學時的縮減,造成學生空間想象力變差,對食品機械的內部構造、工作原理和機械性能等難以理解。

2.2課程安排脫離工作流程

該課程設立在本專業的主干課程― ― 食品工藝學之前,針對我院食品檢驗專業的學生來說,學生沒有掌握過多的食品加工工藝技術的知識。因此,很難了解某一食品加工單機在食品生產線中的作用、單機的性能及比較出同類設備在應用中的差別。即使在食品工藝學之后開設,那么運用知識能力較弱的學生也存在上述學習困難。

2.3實習設備不能滿足教學

食品加工的種類非常多,涉及到的食品機械與設備的類型也非常多,作為學校,不可能在有限的課堂教學中講解各種機械和設備,也不可能添置所有的食品加工機械設備以供學生實習。

3.建立理論聯系實踐的課程設計新思路

《食品機械與設備》是一門實踐性很強的專業課,為達到課程教學目標, 我們注重理論聯系實踐有機地融合在一起,強調理論指導實踐,通過實踐驗證理論知識,注重知識應用能力的培養同時塑造其人格魅力。

3.1打造“一、二、三、四、五”學習目標

在教學中,對學生應該達到的學習目標進行了概括,提出“一二三四五”學習目標。

一強:強化“三不傷害” 安全意識。嚴守實訓紀律和操作規程,杜絕觸電事故與機械傷害,確保人身安全;禁止盲目操作與野蠻操作,確保設備安全。

二成:養成膽大心細、嚴謹認真,勤于思考、敢于動手的作風;養成團隊合作、坦誠配合、善于協作,勇于負責的精神。

三會:會操作使用、會維護保養、會排除故障一能按照操作規范正確、安全使用和合理選擇制藥設備;能進行常規的維護保養;能對因操作失誤造成的問題或一般性故障分析產生原因、找到解決方法、排除機器故障。

四懂:懂結構、懂原理、懂性能、懂用途――對照具體機器能說清講明設備的結構、原理、性能、用途。

五融入:融入學科、融入集體、融入企業、融入人際關系、融入社會。現在的學生缺乏愛一行鉆一行的信心,團體意識模糊,不懂企業文化,人際關系淡薄,不能很好的去適應環境和社會,這就要求教師要做好全面手,真正的向課堂45分鐘要實效。

3.2在理論學習中強化學生的自學能力

正確處理理論知識傳授和自學能力培養的關系,注重學生學習方法的培養,在盡可能的情況下,采用實物圖、原理圖、結構圖同時講解,部分細節進行放大,讓學生能夠充分對比了解機器的內部結構;對結構或原理比較復雜的食品機械和設備,利用多媒體技術編制動畫,真實形象地展示食品機械的工作過程;利用講座與自學的形式,對典型的食品工藝流程、生產線進行介紹,增加對單機功能與應用的理解。學生掌握正確的分析方法后,就能對教材中出現的具體機械與設備的例子做到舉一反三,融會貫通。

3.3在實踐教學中鍛煉學生的動手能力

課程主講教師從不同的角度,培養學生對食品機械單機功能與用途的理解;充分利用現有的專業實驗室與合作企業的設備資源,增加試驗與實習的機會,提高學生的空間思維能力;充分利用企業商業網絡、食品機械專業行業網站資源,了解食品機械最新發展動態,豐富本專業的知識層面;積極聯系食品加工企業,引領學生積極投身于課外科技創新活動,圍繞主題開展活動,調動學生操作積極性,提高學生動手能力。

3.4保持不斷完善與創新的積極態度

作為一門工科專業,《食品機械與設備》課程是一門緊跟科技發展的學科,若想在教學中取得卓有成效的結果,就必須保持不斷完善與創新的工作態度。

根據教學情況,完善課程內容。針對機械類課程設置較少的情況,在教學計劃中,增加食品機械設計、食品機械構造、食品機械自動控制等內容。擴大學生的知識面。

充分利用學校資源,完善校企合作機制,與企業簽訂學生培養與招聘意向書,根據企業需要,設計食品工程課程群,突出食品加工、食品科學、食品工程、食品安全法規與管理等核心內容。安排學生分批分階段進入企業車間實習,提高學生在學用結合方面的認識,增強學生的動手能力與實踐操作能力。同時,企業可以近距離地了解學生的學習與工作狀態,可以多角度地考察、選擇適合的新員工。

4.結論

經過三年來教學效果的跟蹤與反饋。在課程設計新思路的指導之下,教學應用收到了較為顯著的成效。第一,活躍了課堂氣氛,激發了學生積極上進的信心,提高了學習興趣。第二,實操課與自主學習習慣的培養,充分調動了學生的好學天性,在快樂與成就中,促進形象思維向抽象思維的轉化,提高了學習成績。第三,在堅持理論聯系實踐的教學風氣的影響下,學生的創造潛能與解決問題能力得到提高,團隊協作意識得到強化,職業素養得到提升,提升了畢業生的就業率。

參考文獻:

第12篇

關鍵詞:食品加工機械與設備;課程教學方法;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)38-0023-02

一、課程介紹

《食品加工機械與設備》是高職食品加工專業的一門專業必修課,目的是使高職食品專業的學生獲得必要的食品加工機械的理論、工作原理、工作過程等知識,培養學生具有一定的食品加工機械的操作能力及選型能力,為以后從事實際工作時選用食品機械和相關工藝革新打下必要的基礎。該課程的前導課程有《機械制圖》、《機械設計基礎》、《工程力學》等課程。但高職高專因為學制只有三年,要在有限的時間學習更多的食品專業課。因此,相關專業負責人在制定教學計劃時,只保留了《機械制圖》一門課。這樣一來,就造成了食品專業的學生在機械基礎的理論方面比較薄弱,導致對食品加工機械內部構造、工作原理理解不透,加之本課程的課程量較少,只有32學時,更增加了學生的學習難度。上述情況的出現,對任課老師提出了更高的要求。必須要從傳統的教學思維模式中跳出來解決問題。

二、常規的教學方法及其缺陷

常規的教學方法就是黑板理論教學與實驗室簡單的加工機械操作。教師進行理論教學時按照教程內容逐一講解。從機械的原理到構造,僅是利用教程中的插圖。雖有實驗室的加工機械可以彌補學生的認知缺乏,但是食品加工機械種類繁多,學生無法一一接觸,這種教學使得學生對機械的認識缺少直觀性和想象空間,影響了學生對該課程的掌握程度。

三、相關的教學改革

1.本科院校的改革。針對上述的情況,已有一些本科院校如江蘇大學食品與生物工程學院針對該課程出現的問題進行了教學改革。采用了諸如計算機動畫設計、利用學校設備資源、舉行講座、讓學生參與教學、參加科技創新活動等措施來提高該課程的教學效果,并利用專業群優勢,強化課程群建設,以此來提高該課程的教學效果[1]。山東理工大學輕工學院也從優化課程教學內容、激發學生的興趣、豐富教學手段、加強與改革實或教學環節等對該課程進行教學改革[2]。

2.高職院校的改革。高職院校如徐州生物工程職業技術學院采取了“理實一體”的教學改革,教學效果顯著[3]。浙江國際海運職業技術學院對該課程進行調整,構建科學的課程結構,重新制定課程標準,改革原有教學手段,用以提高教學效果,提升學生競爭力[4]。

四、筆者進行的教學探索方法及效果

筆者自教授食品加工機械與設備課程起,便針對高職學生的特點進行該課程的教學方法的探索。

1.針對市場需求,確定授課內容。本專業每年都會到企業進行廣泛的調研,根據調查結果制定人才培養方案。調查的內容中有一項就是關于食品加工企業的設備情況,比如學生就業企業使用的設備類型、企業的生產是否使用新技術、新設備,設備的型號、產能、對操作者的能力和素質要求等。通過這些調查,筆者把企業中常用的設備進行歸類。確定在今后的授課過程中,哪些設備要求學生重點學習,哪些設備僅要求學生了解即可。通過調查,企業常用設備及教學過程的針對性如下圖所示:

市場時刻在變化,調查每年也在進行。因此,上表的情況也會因為市場的情況而變動。這種針對市場的教學很受企業歡迎,每年的畢業生供不應求。

2.現場教學,直觀明白。高職學生因為專業課程設置的緣故,機械方面的理論基礎較差。因為本專業在實驗室安裝有部分食品生產配套設備(如表所示)。因此,筆者在有些章節的學習時,會采用現場教學的方法。筆者把學生帶到實驗室實地接觸食品加工設備,進行理論及結構的講解,然后再進行設備操作。現場教學直觀明了,學生可以輕松掌握設備的原理和操作。同時,學生對操作設備倍感興趣,現場學習上手很快,教學效果非常明顯。

3.企業實習,課堂延伸至企業。本院食品專業每年都有學生去企業進行為期一個月的頂崗實習。學生在實習期間,完全按照企業員工的要求上班下班。學生經過培訓可以直接操作企業的規模化食品加工機械,對設備的原理和操作的認識更深了一層。課堂知識延伸到到企業,學校課堂與企業實現無縫對接,學生理論聯系實際,知識掌握牢固透徹。學生在實習過程中,既可以驗證平時所學的理論知識,又可以親歷感受企業文化。學生思想上獲得了激勵,回到學校后,端正了學習態度,以更大的熱情投入學習,實習使得學生受益良多。

4.視頻資料輔助教學,通俗易懂。近年來,很多科目在教學過程中引入了視頻教學的方法。視頻資料能夠將文字、圖片、聲音、動畫、影像等融為一體,能夠化靜為動,化抽象為具體,更加符合90后大學生獲取知識的習慣和興趣[5]。筆者也在教學過程中采用了此種教學輔助方法。筆者在教學過程中,會從網上尋找一些視頻資料。視頻資料包括設備的原理動畫和食品的生產加工過程。比如粉碎設備、果蔬清洗設備等設備的原理動畫,也有方便面、巧克力、餅干等產品的生產工藝流程。

學生對視頻資料的興趣濃厚,因為視頻直觀地再現企業生產的實況。學生觀看視頻如同親臨其境,對設備的原理和運作過程一目了然,并且視頻中生產線比較完備,產品生產從起始的原料處理到最后的產品包裝一應俱全,使得學生能夠熟悉產品的整個工藝流程及相關設備的操作規律,增加其對教材知識的掌握。

五、提升教師素質,培養合格專業人才

從以上可以看出,圍繞本課程進行的教學改革涉及多個方面,并且取得一定成效。但是,教學改革不是目的,改革是為實現高職教育的最終目的服務。高職教育的最終目的是要培養合格的專業技能型人才。教學改革不僅需要方法,還需要得到最優的執行。這需要教師與學生雙方合力來實現。教師是教學改革的引領者,在教學過程中不斷發現問題、總結問題、解決問題,這對教師素質提出了高要求。食品加工設備在不斷地更新換代,教學方法也會出現同樣的情況。教師需要與時俱進,不斷提升自身素質。

參考文獻:

[1]馬海樂,鄒小波,等.食品加工機械與設備課程教學方法的改革與實踐[J].農產品加工?學刊,2011,(6):106-108.

[2]周泉城,陳善峰,等.食品加工機械與設備教學改革的探索和實踐[J].中國科教創新導刊,2009,(7):178-179.

[3]王海東,賀峰,等.《食品加工機械與設備》課程“理實一體”教學探究[J].新課程研究,2011,41-43.

[4]朱亞珠.調整高職食品機械與設備課程結構[J].科技信息,2012,(35):301.