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机械原理知识总结

时间:2023-09-19 16:26:58

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械原理知识总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

机械原理知识总结

第1篇

1、知识功的原理

二、能力教学点

1、观察、分析、总结、归纳的能力

2、动手实验能力

3、应用知识解决实际问题的能力

三、德育渗透点

对学生进行物理学史的教育,培养学生热爱科学,为科学勤奋学习的情感

四、重点及解决办法

功的原理。通过学生分组实验,创设物理情景,学生讨论等方法突出重点

五、难点及解决办法

对功的原理的理解,动力对机械所做的功,机械克服阻力所做的功的理解。解决方法:采取演示实验和学生实验相结合的方法,用启发、讨论、交谈法突破难点

六、教具准备

投影片铁制大滑轮一个塑料小滑轮28个杠杆一根钩码28套定滑轮一只细线若干弹簧秤28个

七、教学过程

一、新课引入

1、前面我们已经学过了功和功率,今天我们学习一个与机械做功有关的原理------功的原理。(出示学习目标)

片一:

我们的目标:

1、知道功的原理,能用功的原理分析日常生活中比较简单的实际问题。

2、进一步训练我们观察、分析、概括、推理能力和运用所学知识分析解决实际问题的能力

2、出示一个重物,问:在生活中,要把这个物体运到高处,你有哪些方法?(讨论)

讨论后得出:

(1)可以直接用手把物体拉上去(片二)

(2)可以用杠杆把物体提上去(片三)

(3)可以用动滑轮,定滑轮或滑轮组把物体提升(片四)

3、请大家思考:

用手把物体拉上去,拉力对物体做功了吗?

用杠杆,动滑轮等简单机械提升物体时,动力对机械要做功吗?如何计算?(W1=FS)机械要对重物做功吗?如何计算?(W2=Gh)机械对工作对象做功,我们就说机械克服阻力做了功。在实际生活中,大家为什么要选择简单机械呢?讨论思考,小结(见投影片五)

片二:片三

可以省力(但费距离所以不省功)

可以省距离(但费力所以不省功)

使用简单机械

可以改变施力方向(既不省力,也不省距离,同样不省功)

片四片五(做成覆盖片)

二、新授

1、那么,动力对机械所做的功,与机械克服阻力所做的功相比,两者大小是否一样?或者说,使用简单机械能不能省功?下面我们用动滑轮提升重物的实验研究这个问题(引导学生预习实验方法,原理,实验步骤及实验注意事项)

2、学生实验,完全下列表格:(投影六)

实验次序

钩码重(牛)

弹簧秤示数(N)

钩码提升高度(m)

绳子自由端移动距离(m)

动力对机械做的功W1(J)

机械克服阻力做的功W2(J)

1、用塑料轻质小滑轮

1.96

1.0

0.1

0.2

0.20

0.196

2、用塑料滑轮

1.96

1.1

0.1

0.2

0.22

0.196

3、用铁制重滑轮

1.96

2.7

0.1

0.2

0.54

0.196

(全班分成两人一组,分组进行实验,分别做实验1与实验2,事先安排其中一组同学做实验3,数据最后公布)

3、引导学生分析数据得到结论:

(1)力对滑轮做的功­­­­­­­­­­­­­­­­________滑轮对钩码做的功

(2)用动滑轮_____(选填“能”或“不能”),且使用较重的动滑轮比使用较轻的动滑轮,动力所做的功要_________。

(3)思考:从(3)~(1),动滑轮对钩码做的功都相等,但动力所做的功逐渐减少,为什么?能不能更少一点呢?能小到小于W2吗?

4、投影用动滑轮提升重物

片七:

设重物重力为G,重物匀速提升h时

手的拉力(动力)F=___G

手移动的距离S=_____h

拉力做的功W1=FS=____

动滑轮做的功W2=____

结论:

W1______W2(不计动滑轮自身的重及摩擦)

5、阅读P.96实际上“……”

阅读“功的原理”,结合所做的实验,理解其中包含哪几种功?“所有阻力的含义”

三、总结:(板书设计)(投影八)

(1)功的原理的内容:利用任何机械做功时,动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的功,也就是说,利用任何机械均不省功

(2)原理图

动力F

W1

机械G,

W2

重物G

(3)公式(理想情形)W1=W2(不计机械自重及摩擦)

(实际情形)W1=W2+W3(W3为克服自身重力G和自身摩擦f做功)

(W3=G,h,+W自摩)

(4)适用范围:所有机械共同遵守的“黄金定律”适用于从简单到复杂的一切机械,所以设计任何省功的机械均是徒劳的。

四、课堂练习(投影九)

1、功的原理内容是什么?

2、既然任何机械都不做功,人们为什么还要使用机械呢?

3、判断对错:

A、使用定滑轮不省力,也不省功()

B、使用动滑轮省一半力,所以省一半功()

C、使用机械不能省功,但一定省功()

D、省距离的机械一定费力()

E、使用任何机械都不能省功,因此使用机械是无益的()

F、功的原理只适用于自重和摩擦不计的理想机械()

G、要把20N的物体举高1米,不论使用何种机械都不省功,动力做功至少20焦。

完全投影片五,加深对功的原理的理解,加深使用任何机械均不省功的理解。

4、一人用一根轻质杠杆将重为500牛的物体举高时,做了250焦的功,求物体被提升的高度。

五、布置作业

第2篇

机械设计具有自身的程序,图1为设计的基本程序。图1机械设计的基本程序目前,机械设计教学中主要存在以下问题。

1.1教学内容过于防范

目前,机械设计这门课程包含的内容较多,有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容,所涉及的知识层面较广,教学内容较散,且与其他课程有着很多重复,如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见,教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如,减速器的类型、样式和设计参数要求,和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率,不仅在学科的学习层次上造成混乱,还浪费了学生的学习精力。

1.2与时俱进能力不强

机械设计这门学科的实用性较强,同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以,传统的教学内容如果不进行更新,很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求,同时也应当具备系统性。因此,现代机械设计学科紧随时代的变化而改变,将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今,很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重,教学力度也较大,使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素,导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。

1.3教学方式落后

很多相关院校对机械设计的教学仍然采用讲学通用的原则,对于教学中的重点知识,让学生采取理论知识记忆的灌输性传统学习方法,而对这门学科的实际应用教学涉及较少,仅仅加深了学生的相关知识或原理的理解。同时,缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学,在学生的学习过程中没有充足的时间进行自主探索,严重阻碍学生对知识的理解与掌握,同时一定程度上阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此,应当对机械设计教学体系进行创新。

2创新机械设计教学体系措施

2.1调整教学内容

机械设计的学科教学内容应从实际出发,注重教学的整体性、实践性以及创新性。如今,很多学生对于机械设计的基础知识掌握不明确。所以,机械设计教学中应当遵循适度够用的理论知识学习原则,可采取重点学习、部分理解等方式。首先,教学内容要清晰精简,要精简机械设计这门课程的教学内容,避免学生在相关知识的学习中产生知识重复。同时,在学生的实际应用教学中,如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等注重实践运用的教学环节,不但要适度融入相关基础知识,还要增加其课程。其次,要注重知识的整合。在机械设计的实际教学中,将其中关联性与联系性较大的知识急性整合学习。最后,在机械设计的教学过程中应当注重知识点的增设。不仅要注重知识的重点性,还要考虑知识的完整性,可以增设以电、液为动力的机构组合,结合实际的典型机械等新内容,使学生全面认识现代机械,以适当前生产实际需要,方便计算机辅助设计的应用和推广。

2.2加强学生能力培养

机械设计是一门极具实践性的课程,过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养,以培养学生技术应用能力为主要教学目的,同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。实际教学过程中,教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式,在讲解相关理论知识或原理时,注重培养学生总结结论的能力。同时,在相关知识或原理的讲解时,融入其在实践中的应用,坚持产、学、研相结合,体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。

2.3创新教学方法

目前,相关院校的招生多是面向全国,导致各种学生的机械设计学习基础不一。因此,要不断创新如今的机械设计教学。教学过程中,应当加强直观教学,在学生学习相关理论知识或原理的同时,让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸,提高学生相关知识或原理的实践性。同时,教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术,借助计算机和互联网,利用虚拟现实技术和仿真软件系统,开展机械设计的现代化、立体式教学。此外,教师在机械设计的实际教学中,应当尽量减少相关知识或原理的理论推导,运用例证讲清思路,加深学生对相关理论知识或原理理解,提高课堂教学效率。

2.4增加教学实践

机械设计是一门较注重实践运用的学科,教学时教师不能仅仅注重学生的知识学习,要更加重视学生的知识运用,如绘制机构运动简图。图2为机构简图的绘制步骤。以四杆机构为例,结合日常见到的筛东西、磨豆腐等,布置设计任务。在四杆机构的讲解过程中,不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性,能转化为什么样的运动形式,现实生活中有哪些物品用到了这些机构,不断启发引导学生思考设计任务。一个机器少不了动力,因此课程中增加电动机的选用环节。学生设定自己运动机构的各种参数后,按部就班选用电动机,由此掌握效率等概念,并对整体的机器建立一个大概的认识。电动机选好后,考虑减速的问题。这时,可以引进齿轮机构(包括蜗轮蜗杆)、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用,对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的内容可忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。此外,学习过程中要加入查手册选材料环节,把时间用到应用实践上。

3结语

目前,我国机械设计教学体系仍然存在教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发展以及教学方式过于陈旧和落后等问题。因此,在机械设计实际教学过程中,应当调整教学内容,加强学生能力培养,同时不断创新教学方法,以期为国家培养更多机械设计创新性人才。

作者:李爱军 徐红芹 王红梅 单位:山东理工大学机械学院

参考文献

[1]金京,罗声.基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践[J].纺织服装教育,2012,27(6):534-536,539.

[2]钱抗抗.创新教育模式的理论研究与改革实践——浅谈机械设计基础的微课开发与实践应用[J].职业,2016,(11):45.

第3篇

关键词:机械设计基础课程;教学探索与实践;教学方法;教学手段

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0207-02

机械设计基础课作为高等职业教育机电类各专业重要的技术性基础课程,对于提高学生的实践与创新能力起着非常重要的作用。本课程的学习,旨在培养学生对常用机构基本结构的分析、机械零部件选用及设计能力,使学生初步获得正确的管理、使用和维护机械的基本知识和要领,为后期专业课的学习以及从事本专业相关工作的可持续性发展打下良好的基础。探索并采用与专业及课程特点相适应的教学内容、教学过程、教学方法和教学手段,是提高教学质量之关键。本文根据机械设计基础的课程特点,就如何精选教学内容、正确采用各种先进的教学方法和手段,进行了探索与实践。

一、优化课程教学内容,培养学生工程素质

据教育部16号文件对高职机电类专业培养“高素质技能型人才”的人才培养目标,结合行业企业对人才职业能力的需求,优化教学内容,教学内容的选取以突出适用性为原则。机械设计基础的课程特点是理论性强,涵盖了机械原理、机械设计、工程力学等方面内容,知识点比较多,同时这门课程还具有很强的应用性和实践性,在教学安排时,应适当调整理论教学时数,增加一定的实践教学时数。

1.精选并更新理论教学内容。在教学内容的选取上调整思路,强调基本知识、基本原理和基本方法,注重理论知识与工程实际应用相融合。从实际应用出发,围绕机器组成,以工程实际项目及创新能力培养等为主选取知识点;以机构分析、零件选用、机械传动及创新设计为主线,引入能体现机械设计现状的、与日常生活和实际生产相关的新型机构及现代机械设计方法等最新成果,突出技术发展前沿,拓宽知识面,丰富课堂信息量,调动学生学习的兴趣及积极性,提高教学效果,完成课程教学及学习目标。

2.贴近工程,增加实践教学内容。接触本门课程前,学习学生对机械的了解局限于生活之中,缺少工程观念,缺乏抽象思维,无法将理论知识和工程实际相结合,但是他们的共性是好奇心强,很容易被新鲜事物所吸引。针对这一现状,我们在教学中穿插一定的实践教学环节。例如,开课前安排学生参观机构与刀具陈列室,机械原理及机械传动陈列室等;开课三周后,安排学生现场参观典型机械产品和现代化机械加工设备,并进行机械拆装实训,课程学习最后阶段安排实践性创新设计等。这一环节,使学生深切感受到工程,建立工程观念,实现理论与实践的有机融合,为课程的深入学习奠定必要的基础。

3.教学内容的组织与实施。机械设计基础课程的特点是各章节内容的关联性少,学生一接触本课程就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉。针对这一现状,教师应该怎么教?学生应该怎么学?在教学内容的组织和实施过程中,遵循由易到难、由简单到复杂、由具体到抽象的原则,对学生引导鼓励。针对需要解决的难题,采用教师引导,学生分组分析讨论的措施,调动学生的主观能动性,使学生成为课堂的主体,将教、学、做融为一体,激发学生的学习兴趣。

二、改进教学方法,培养学生的学习能力

在教学过程中,怎样才能把以教师为中心转变为以学生为中心,怎样才能充分调动学生自主学习兴趣和学习能力,是我们一直在思考和探索的问题。高职学生比较习惯和适合感性认知的教学方式,因此在课堂教学中,应以精讲多练为原则,以启发式教育为主,同时注重采用“对比式”、“案例式”、“演示法”、“现场教学式”等多种教学方法,对理论性较强的内容,可结合工程案例的分析进行讲解,以理论的应用为切入点,使学生能对基本概念有较具体的认识。对实践性较强的内容,则采取任务驱动、学做合一、行动导向的现场教学法等,强调以知识为载体,培养学生发现问题、理解问题、分析问题、解决问题的思维方式与方法。

1.启发式教学法。启发式教学重在调动学生“学”的积极性。在教学过程中,联系工程实际,充分调动学生学习的主动性和积极性,启发学生积极思考问题,加深对基本知识的理解和掌握,并在求解过程中进一步思考,培养创新意识,取得良好的效果。例如在讲解“机构的死点”内容时,首先播放缝纫机的工作过程以及飞机起落架在降落和起飞时相关工作视频与动画,继而抛出问题:飞机着陆时其起落架为什么能稳固地支撑在地面,起飞时又是怎样收缩回机身的呢?缝纫机脚踏板机构在工作时为什么会出现瞬间卡死甚至反转现象,又是怎样克服“卡死”而继续工作的?等等。学生进行观看视频并思考,随后在与学生相互讨论的基础上展开授课,引导学生对机构的运动进行分析,找出机构死点位置,引出“死点”概念,并对工程中众多实例进行剖析与归纳,说明“死点”在工程中的利用以及传动中“死点”的克服方法。合理的启发式教学法能使枯燥的理论知识与实际生活相结合,使“教”与“学”的过程具体又生动,使学生在主动学习的同时更加深刻地理解并掌握相关概念及原理,提高课堂效率。

2.对比式教学法。对比分析法是通过相关类型的对比激发学生积极思维,加深对各种事物和现象相互联系的系统化认识,并学会类似问题的处理方法。例如:在学到压力角的内容时,打破以往传统的授课顺序,先引出压力角的概念,再将齿轮的压力角、连杆机构的压力角、凸轮机构的压力角等加以对比,分析压力角在机构中的共性,判断压力角在每种机构运动过程中所起的作用、机构传动过程中压力角的瞬时变化情况以及对机构传动的影响等,掌握在机构设计时压力角的大小控制等问题。又如:在讲到凸轮机构从动件的运动规律时,将常见的等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动、正弦加速度运动等几种运动规律通过运动方程及运动线图进行分析比对,明晰每种运动规律的运动特点,总结其应用范围,加深理解,便于记忆。在机械设计课程教学中正确使用对比式教学方法,不但使学生易于掌握机械知识,在培养学生思维方式和创新意识方面也起着重要的作用。

3.案例式教学法。实行案例教学的宗旨是为了使学生成为教学的主体,有针对性地培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力与意识。例如:在讲解齿轮啮合传动时,首先给出汽车变速箱的工程案例,通过对传动过程的仿真模拟,实现对啮合传动的感性认识,掌握啮合传动的基本原理、类型及其在工程中的应用。通过案例引导学生分析讨论,学生可以获得初步的感性知识,以便于后续知识的学习与理解。

4.演示教学法。通过展示各种实物装置、模型、录像等进行的演示法教学,学生可以通过观察获得对机构与机器等的感性认识,促进学生对所学内容的理解与掌握。机械设计课程教学中,对于比较抽象的知识点,例如,对于联轴器与离合器的学习,就可采用演示法教学,首先通过爆炸图及动画对联轴器及离合器的结构及工作过程进行分解演示,学生对联轴器与离合器进行感观上的认识,了解联轴器及离合器的构成和应用,再进行理论讲解,使复杂问题简单化、直观化,使单调死板的课堂趣味化。

5.现场教学法。现场教学法是将抽象性的、不易理解的理论知识以现场实物的形式进行直观展现并进行讲解,使学生在亲身体验中学习知识、完成任务;例如在执行“带式输送机传动装置”的设计任务时,通过“观看带式输送机传动装置工作视频―教师现场示范拆装并现场讲解―学生分组拆装并现场提问―小组讨论,归纳总结”四步走的方法,学生可以掌握带式输送机传动装置的基本组成、工作原理以及设计时应该注意的事项,然后结合所学知识,在教师的引导下完成设计工作任务。现场教学法重在使学生在提高动手能力及实践操作能力的同时加深对知识的理解与掌握。

三、合理采用现代化教学手段,提高教学效果

机械设计基础课程实践性很强,课程内容包括机构工作原理、机械传动等,传统的、以教师为中心、语言加粉笔的教学模式需要教师花费大量的课堂时间来表达讲解,课堂信息量较少,无法从根本上解决少课时多内容等矛盾。

随着计算机技术的应用与普及,广泛采用多媒体技术与手段,充分利用多元化现代技术与多媒体相结合,针对相关知识特点,采用形象逼真的动画、爆炸图、图片等制成PPT、CIA教学课件或教学视频,虚实结合,教学过程中给学习者以强烈的视觉冲击,变抽象教学为直观教学,不仅扩大了课堂信息量,而且使教学内容更加形象、生动,学生兴趣高,教学效果好。

多媒体教学和传统教学手段各有所长,不能互相替代,所以在采用现代化教学手段的同时,应以传统教学手段的成熟模式为框架,根据教学内容的特点及学情不断调整,灵活运用,实现媒体教学和黑板板书教学有机结合,达到最佳教学效果。

四、结语

职业教育改革的目的是提高教学质量,而采用科学的教学方法和手段是提高教学质量的突破口。教无定法,只有结合课程内容和学情特点,不断挖掘并总结合理的教学方法和教学手段,才能获得更加理想的教学效果,提升人才培养质量。

参考文献:

第4篇

关键词:机械基础实验;实验教学;教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)12-0-01

《机械基础实验》是合肥学院机械工程系近两年新开设的综合性实验。它结合了“机械原理”、“机械设计”课程的课堂教学、课程设计和实验教学等环节。目的是为“材料成型与控制工程”和“机械制造及其自动化”两专业的学生更加透彻地掌握机械原理和机械设计的基本理论,初步具有确定机械运动方案、分析和设计机构与机器的能力;培养学生掌握通用零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,进而具有综合运用所学的知识,研究改进机械或开发新的基础件及设计简单的机械的能力;掌握典型机械的方法,获得实验技能的基本训练和创新能力的培养。

2008年合肥学院对机械基础实验进行了整合,2012年又对该实验进行了分解。本文阐述了两次改革的原因,并对两种实验体系进行了比较分析。

一、第一次改革

为了适应知识经济和技术创新的时代要求,使实验教学的内容和水平符合培养高素质人才的要求,2008年合肥学院机械工程系尝试对机械基础系列实验进行整合、优化,形成《机械原理》和《机械设计》课程间相互衔接、互相配合、互相支撑的实验教学体系。

(一)时间安排

以往实验教学往往安排在课程结束后再执行,目的是使学生具有了一定的理论知识后,再通过实验来对理论进行加强巩固。在实验整合的同时,实验室对实验时间也进行了相应的调整,将实验安排在理论课之前或是同步进行,目的是使学生先对事物有感性的认识,进而易于对理论知识的理解。

(二)内容安排

整合后的机械基础实验有以下几类。

1.演示性实验。包括:机构认识实验、机械零件认识实验。

2.验证性实验。包括:机械运动简图测绘实验、齿轮范成原理实验、机械运动参数测定实验、刚性转子动平衡实验等。

3.设计性实验。包括:机械运动方案创意设计实验、轴系结构设计与综合实验。

4.综合性实验。包括:减速器结构分析及拆装实验、机器拆装与结构分析实验、机械传动方案设计实验。

(三)学生反馈

优点:1.整合后,学生在思想上重视起来。因为传统上实验附属于某一门理论课,只占其中极小的一部分,实验成绩只是作为一个参考,或者是不考,一门课的最终成绩决定权还是在理论课的考核。整合后的实验作为一门独立的课程出现,从学生的出勤率到实验报告的撰写都有了明显的改善。2.学生不再把某一个实验仅仅只跟理论课中的某一个问题联系,而是把该实验同其他实验也联系起来,再结合相关的理论知识来做实验。例如,做减速器拆装实验时,学生会跟轴系结构设计实验联系起来,做机械运动方案创意实验时,学生会将机构认识、机器拆装等实验联系来。

缺点:整合后的实验安排在一个学期进行,但是相对应的《机械原理》和《机械设计》课程却是分两个学期设置的。因此,学生在做有些理论知识较强的实验时,往往需要实验指导老师重新将理论知识讲解一下。例如刚性转子动平衡实验等。

二、第二次改革

2012年开始,合肥学院开始模块化教学改革。此次改革借鉴德国教学模式,即改变传统的以知识输入为导向的教学观念,取而代之的是以知识输出为导向的先进的教学理念[1]。该模式有利于增强学生的学习动机,因为每个模块的周期短,学生的学习效果可得到及时的评价和反馈。内容模块克服了传统教学模式的弊端,即:每学期固定开几门课,每门课到学期末才结束;属同一个模块的课程经常被拆散、分几个学期授完。导致相关内容不连贯,知识联系被硬性割开[1]。

模块化教学要求理论与实践更加紧密的结合。《机械原理》和《机械设计》作为两个模块出现,使得机械基础实验再次被分开。如何更加合理地分割现有的实验项目、使得实验项目和实验学时合理地分配成为课程改革的一个难点。在实验时间和内容的安排上,由于《机械原理》模块实验基本属于演示、验证型实验,所以采用理论优先的原则,即理论课讲授完后,及时地对学生进行实验训练;而《机械设计》模块实验多属于设计综合性实验,少数演示性实验不再单独开设,而是结合设计、综合性实验一起开出。此外,为了解决分割后学生对实验缺乏重视的问题,实验室加大了对实验成绩评定体系建设的力度,在学生实验的各个阶段(实验准备、实验过程、实验结果、实验总结等)进行严格考核。

三、结语

实验教学体系的改革是一项复杂的系统工程,又是一项长期而艰苦的研究课题[2]。合肥学院作为一所新建应用型本科院校,借鉴学习国内外先进教学、管理理念,积极探索实验教学与理论教学相结合的新思路,不断完善实验教学体系,在机械基础实验教学管理方面取得了长足的进步和宝贵的经验,对于其他实验的改革具有借鉴作用。

参考文献:

[1]侯继红,蔡敬民.德国高校模块化教学对应用型德语专业建设的启示[J].中国大学教学,2011,2:95-96.

[2]郑蓓蓉,周晨,谢晓文,等.构建机械基础实验教学体系培养大学生创新能力[J].实验室研究与探索,2009,28(11):137-139.

第5篇

关键词:机械设计基础;课堂教学方法

《机械设计基础》是职业院校机械类专业的一门重要的技术基础课,它的理论知识与实践结合得很紧密,对于教材中的内容,需要教师进行深入思考和挖掘,把理论在实践中的应用找出来,对应用中存在的问题进行揭示和分析。只有用理论解决实际问题,才能使学生深刻理解、灵活运用理论,产生学习的动力和兴趣,并进一步具有举一反三的能力。笔者现结合实践,对新课引入、课堂教学、思考题设计等方面进行探讨。

重视新课引入

新课引入是课堂教学的第一环节,教师对新课引入做得好,能激起学生的求知欲望,活跃课堂气氛,使学生积极开动脑筋进行思考,主动地获取知识。

实践引入法引入新课需要精心设计,根据需要,可把实践中的问题先提出来,一开始就开门见山地揭示主题,立即把学生的思维和兴趣引向对问题的探讨。例如,在讲解《螺纹的种类及应用》时,可以这样引入:一般用手拧紧螺栓,顺时针拧就能拧紧螺栓,可液化气钢瓶要逆时针才能拧紧,这是为什么?家里安装水管接水龙头时,要在接口处裹上一层白色的密封绳,才不漏水,这又是为什么?这些问题的答案就在今天要学的章节《螺纹的种类及应用》中。再比如,在讲述《链传动的类型和应用特点》时,可以这样设计:同学们都蹬过自行车,如果自行车的链条掉了,我们还能蹬吗?肯定不行,因为没有链条,就没法把动力传到轮子上了,可为什么链条会掉呢?今天我们来共同学习《链传动的类型和应用特点》。

复习引入法复习上一次课的内容后引入新课,不仅有利于学生巩固所学知识,而且有助于知识的连续和延伸。例如,学完齿轮传动后,进入轮系的学习,可以这样复习和引入:齿轮传动有很多优点,是应用最广泛的一种机械传动,请同学们回顾一下齿轮传动有哪些优点。如果只有一对相互啮合的齿轮进行传动,那么它能实现的传动比和传递的距离是有限的,如果要实现大的传动比和较远的距离,一对齿轮的外廓尺寸将会很大,假如增加齿轮的数目,既能满足传动要求,又能使结构紧凑,像这种由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为轮系。下面我们一起学习《轮系》。

动手引入法动手动脑,让学生参与制作简单的模型,有利于活跃课堂气氛,轻松愉快地接受知识。例如,导入螺纹的概念时可让学生剪一个直角三角形,然后以直角三角形的一条直角边为圆周,卷成一个圆柱形,则三角形的斜边所形成的曲线就是螺旋线,若沿螺旋线做成有相同剖面的沟槽和凸起,这就是螺纹了。再比如,讲授凸轮机构时,对于什么是凸轮、凸轮的形状是怎样的、凸轮的轮廓形状与从动件的运动规律之间的关系等学生不容易理解的问题,在讲解这些问题前,先让学生动手用硬纸片制作几个简单的凸轮,形状如圆形、大小圆弧过渡形、三角形等,再制作一个从动件,在黑板上演示一下运动过程,看看凸轮的形状与从动件的运动之间的关系,得出从动件的运动规律是借助凸轮的轮廓曲线来实现的。那么,能实现从动件运动规律的具有曲线轮廓的构件就是凸轮。这时再出示凸轮机构的模型进行演示,学生就会更容易接受。

上述各种引入方法,可以灵活运用。教师只有吃透教材,留心观察生活中的机械知识,特别是一些新型机械的应用,注重积累,才能更好的吸引学生的注意力,激发他们的学习积极性。

灵活进行课堂教学

采用好的教学方法,课堂教学对教学双方都是一件愉快的事情。教师不能墨守成规,必须根据教学的任务、对象和条件,大胆尝试新的教学方法,发挥学生的主体作用,培养学生独立思考和自主学习的能力。学好《机械基础》,不但可使学生在今后的工作中合理地使用、维护机械设备,还为技术革新提供了必要的理论知识。因此,在教学中培养学生独立思考和自主学习的能力很有必要。

自学式教学方法在教学过程中,对于较简单的教学内容,可采用自学式教学方法。自学式教学方法就是“提出问题+自学+回答问题+总结”,其操作步骤如下:第一步,教师指定学习内容,并提出相关问题。第二步,学生围绕问题进行自学,明确学习目标。第三步,提问学生,可以多问几个学生,并对学生的回答进行追问,把问题引向深入。第四步,根据学生的回答进行总结,使学生形成新的知识。例如《变向机构》就可采用这种方法。可提出问题:什么是变向机构?常用的变向机构有哪些?各种变向机构的工作原理是什么?有何特点?等等。

类比教学法《机械基础》讲述了各种传动机构,如摩擦轮传动、带传动、螺旋传动、链传动、圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、蜗杆传动、液压传动等,每种传动都是介绍结构、工作原理、分类、参数、应用特点。前面几种传动可以详细介绍以上各项内容以及层层递进的分析方法,最后归纳总结出应用特点和应用场合。当学生渐渐熟悉了这种分析传动的方法后,用链传动来做一次类比法教学。先让学生模仿前面的方法来分析链传动的结构、工作原理、分类、参数,再归纳总结出链传动的应用特点和应用场合。同样,学完直齿圆柱齿轮传动以后,也可以用类比法学习斜齿圆柱齿轮,在教学中有意识地强调这种层层推进、抽丝剥茧的分析问题、思考问题的方法,以后碰到新的设备,学生也会养成习惯,先看看设备的结构,再分析其工作原理和参数,归纳这种设备有哪些特点,可以运用在什么场合。从而培养学生分析问题和解决问题的能力。

记笔记教学法针对一些学习气氛不浓的班级,在课堂教学中,除了要提高知识的趣味性、实践性来吸引学生的注意力和主动性外,还要有意识地培养学生做课堂笔记的习惯。教会学生做课堂笔记,坚持手脑并用,才能抓住他们的思维,让他们跟着教师转,使他们的思维与教师保持一致。学生做好课堂笔记的关键是教师要精心设计板书。教师的板书应分两部分:一部分为主干部分,即本次课的基本概念和基础理论,要写在黑板的醒目位置,这也是这次课的重难点内容,最好不要超过十句,并且要保持到下课前做总结用。另一部分为辅助部分,是一些有助于理解基础知识的示意图、公式推导和辅文字,这一部分要与第一部分明显区分开来,可以随写随擦,不要求学生记下来。学生一节课记笔记的时间不要超过十五分钟,使学生在记笔记的同时也能注意听教师讲课;若笔记内容太多,学生可能就只注意抄写而不关注抄写的内容,对所学知识的理解就不充分了。

归纳总结法学完一个章节,要及时地进行回顾,归纳总结出本章的主要内容,重难点是什么,使知识成为一个有机的整体。这样,既有利于学生理清思路,又有利于学生记忆所学的知识。学完几个章节后,要进行比较和总结,找出相同点与不同点。例如,讲完带传动和链传动后,可以进行一次比较,比较它们的传动比的计算公式、范围、准确性、工作环境等。

巧妙设计课后思考题

要真正学好一门课程,仅凭课堂45分钟是不够的。对机械有兴趣的学生,只有一本教材是满足不了他们的求知欲的。因此,在选择一些典型习题作为课后练习的同时,巧妙地安排一些课后思考题也是必要的。学生通过对思考题的思考,可以到图书馆或上网查找资料,或询问相关技术人员,或自己寻找实物来研究,这些题目对激发学生的好奇心,保持兴趣,提高动手动脑的能力是有帮助的。

例如,讲完《齿轮的基本参数和几何尺寸的计算》一节后,可以给学生一个齿轮和游标卡尺,让学生确定这个齿轮的基本参数和几何尺寸;讲完平带传动后,问学生在平带传动中带轮的轮面为什么常做成凸弧面?讲完V带传动,问V带的截面角θ=40°,那么,带轮的轮槽角φ为多少合适呢?学完链传动后,问普通26自行车的传动比是多少?脚蹬一圈,自行车前进了多少米?

通过对上述思考题进行思索、查找答案的过程,一方面可以让学生知道,生活中处处有机械知识,书本知识是与实践紧密结合的,是可以解决生活中的实际问题的;另一方面也让学生知道,机械并非那么深奥,只要他们愿意去探索、去学习,也可以在这一方面做一些小发明、小创造。

总之,提高《机械基础》教学效果的途径是多种多样的,只要教师平时多关注生活和生产中的机械,用心钻研,不断探索,把教学与实践紧密结合,充分调动学生的能动性,就能找出一个令教师和学生都满意的教学方法,从而提高教学效果,培养学生动手动脑的能力。

参考文献

[1]陈海魁.机械基础(第三版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.

第6篇

【关键词】学情分析;新课导入;课堂教学;理论与实践

《机械基础》是机械类的一门专业理论基础课。该课程主要讲授机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动四部分内容。目前在本门课的课堂教学中存在学生厌学、教学内容陈旧、教法单一等问题。针对这种情况,笔者对如何提高本课程的教学效果做了几点归纳:

1.做好教材分析,把握实际学情

1.1教材教学分析

目前中职学校所用的《机械基础》教材仍以理论讲授为主、内容涉及面广,理论性强,知识点抽象,可实践性弱 。学习中,要求学生具备相关基础课知识,如:数学计算、物理、机械识图、公差配合、力学知识等。 教学中普遍存在的问题有:内容多,学时少,教具缺。

1.2学生现状分析

中职生在基础教育阶段,文化课弱;作为职业教育的初学者,他们又缺乏机械方面的感性认识。多数学生甚至有“厌学”情绪,尤其是枯燥无味的讲述课程,缺乏学习兴趣、主动型、独立性。

2.重视新课导入,激发学习兴趣

上好首堂课,开好每一堂课的头对整个教学过程至关重要。因此,教师在《机械基础》课教学中,应该通过首堂课和新课导入激发学生学习兴趣,并完成新旧课程的良好衔接。

2.1《机械基础》首堂课

传统的首堂课都是教师在平铺直叙地介绍本门课程的教学内容,教学目的,教学方法等。这往往不能很好地调动学生的学习兴趣,给学生留下枯燥无味的第一印象。笔者认为,应该在融洽的互动中引入《机械基础》相关知识(一起聊生活中常见的机械传动:机械表,骑自行车,拖拉机启动等等);通过设疑(从众多机械运动到探究原理),调动起学生探究的兴趣。

2.2灵活多变的新课导入

设疑法——对常见的生活现象提出疑问,将学生的思维和兴趣引向对问题的探索。例如,在讲述《链传动的类型和应用特点》时,可设计为:自行车的链条掉了,还能骑么!不能!为什么?因为没有这条链,没法将动力传到轮子上了……

实景演示——实践证明,学习时,耳(听)、眼(观)、手(动)共同参与,知识的掌握效果最佳。因此课程导入采用实景演示法,学生能对整个学习内容印象深刻。在讲述《齿轮及齿轮系传动》时,带领学生去实训场地,演示汽车手动换挡,为车床调整转速,接着打开变速箱盖,让学生自己练习感受并观察齿轮啮合的变化引起的速度变化,由此引入新课……

成功的新课导入,可以让学生在短时间内燃起求知欲,可以明确学习目标,可以做好新旧知识的衔接……这要求教师应该在课堂导入上做好充分准备,灵活选择导入法,使学生保持新鲜感。

3.精心组织课堂教学,突出重点

3.1整合教学内容,达到资源最优化

中职的教育目标强调的是人才的应用性,在内容讲述时,应注意实用性和创造性,忽略一些原理的推导、公式的计算等研究型问题。着重引导启发学生如何将原理应用在实际的生产中。如皮带轮与皮带之间的摩擦力问题,没有必要纠结于力的具体性质介绍,而是应该知道这个摩擦力的影响及如何得到合适的摩擦力。

3.2注重以学生为主体,形成良好互动

教学过程中,切记要打破教师“一支粉笔,一个黑板,一本书”讲天下的场面。应该充分调动学生的积极性,发挥其主体作用,让他们真正参与到课堂教学中来。

在课堂教学中,可以通过分组——设疑——讨论——总结的模式鼓励学生敢于提出自己的看法,。例如,老师提出问题:公交车门的前门和后门,都用到连杆机构,如何实现开、关门的?为什么家用洗衣机里用带传动,而不用链传动?为什么自行车用链传动,而不用带传动或齿轮传动?让学生在课后观察,到下一堂课时,让他们以组为单位发表看法。以组为单位可以活跃学习气氛,培养团队协作精神,组内交流的同时也是聆听别人意见的过程,更是开阔自我思维的过程。每组称述完毕后,教师应该在肯定鼓励的基础上,引导学生思维拓展,最终把正确的答案解释给同学们。

3.3采用多样教学手段,提高教学效果

利用教具,采用情景化教学可以变抽象为形象,提高学生对机械的感性认识。目前笔者所在的学校,还没有机械基础专用教室,但基本的教具如连杆机构、凸轮机构、间歇机构、带传动、链传动、齿轮传动及机械零件比较齐全。在本课的教学过程中,笔者尽量每堂课都带着教具进教室,在授课过程中给同学们演示,对照讲解,并且将教具分发到每组,让同学们自己观察,动手演示,收到了较好的教学效果。

合理运用多媒体教学,可以将教学内容更形象化,直观化,同时图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,亦刺激了学生的感官,激发了学习兴趣,使的同学们的认识更深刻和持久。比如在液压传动章节,仅凭板书、讲解会让学生越听越混,这时,多媒体课件就显得尤其重要。FLASH动画可以很清楚的演示各类阀、泵的工作原理,回路及系统的工作过程,动作的先后顺序及油的流动方向,这使得教学过程变得生动,学生积极性较高。

4.注重理论联系实际,借以培养学生的实践能力

4.1实践教学

中职生的实践热情普遍较高,在理论教学中穿插实践教学,有利于学生保持较高的学习热情和新鲜感。教学过程中,可以安排学生去实训工厂。

实践感受牛头刨床进刀快、退刀慢;冲压设备的曲柄滑块机构;变速箱的齿轮系的啮合……学生通过动手实践,便于理论知识的理解,也利于从理论到理论应用的思维转换。

4.2进行现场参观教学

条件允许的情况下,本门课程应该安排2-4课时的参观见习,学生通过企业参观,学习掌握各种运动机构、机械零件及液压系统在生产设备中的应用,这对前期理论学习是一次升华提高,同时也增强了学生理论联系实践的能力,并为将来去企业实习工作打下一定的基础。

4.3结合课堂教学,培养学生自制教具的能力

第7篇

关键词:心智技能;机械设计;机械设计基础;教学研究

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)01-0196-02

一、概述

高职教育的侧重点在于学生技能的培养,《机械设计基础》又是一门从理论到实践过渡的课程,因此,其教学评价应该以学生的机械设计技能掌握程度为标准。目前,相关研究表明,高职院校的《机械设计基础》教学普遍存在着学生理论知识弱、动手能力差、知识运用能力差等问题,教学没有能够很好地提高学生的技能水平。机械设计技能属于创造性技能。根据教育心理学的相关理论,创造性技能的获得依赖于心智技能的提高,因此必须在教学中重点进行心智技能的培养,培养学生的创造性思维,提高学生的创造能力以及解决实际问题的能力。

二、心智技能的基本理论

技能分为操作技能和心智技能。操作技能是一种动作技能,由特定的动作方式构成,比如在机械设计的活动中测量齿轮的各种参数、拆装机械装置等。而心智技能是一种思维的技能,是调节和控制心智活动的经验,主要由观察、分析、判断和决策的能力构成,比如在机械设计的活动中计算机械参数、设计机械结构等。心智技能能够指导操作技能的应用。因此,对于《机械设计基础》教学而言,不仅要培养学生的操作技能,还更应该注重心智技能的培养。提高心智技能,可以帮助学生学会分析问题与解决问题的方法,在实际工作中有更高的效率。

三、《机械设计基础》教学中存在的问题分析

目前,《机械设计基础》教学大部分仍以讲授法为主,在教学的过程中,以各种机构设计的理论知识为主要内容进行讲解。由于学生普遍缺乏实际机械结构的工程经验,单纯的讲授方式往往使学生感到茫然不知所措,学生对各种设计理论的适用场景和条件不甚了解,不能真正做到学以致用,在独立进行机构设计任务时会有无从下手的感觉。笔者经过课堂观察、与学生交谈及实训指导等方式进行调查之后发现,学生在独立进行机构设计时存在一些共性问题,主要体现在以下几个方面:

1.理论知识没有形成系统。主要有两个方面:一是先修课程的理论知识没有跟《机械设计基础》联系起来。《机械设计基础》的课程学习,要综合运用到《工程材料》、《工程制图》、《工程力学》、《互换性与技术测量》及《机械原理》等课程的知识,由于这些课程学习时是分开单独学习的,学生在独立进行设计计算时,往往无法运用这些知识,比如不能运用力学知识去校核齿轮、轴及轴承等零件的强度;不能运用互换性原理中的公差知识去设计轴孔配合公差;不能运用工程材料的知识选择零件材料等。二是本课程内各章节知识没有形成有机整体。由于各章节基本上是以机器中不同类型的机构来进行划分的,学生在碰到多机构组合的装置时,往往不知道如何进行设计,比如不知道轴承设计的输入参数应该从轴的设计结果中获取。

2.缺乏查阅资料解决问题的能力。查阅资料解决问题是进行机械设计必备的技能之一。在实际教学过程中,由于教材一般不会强调这方面的知识,学生在这方面的能力相对匮乏。比如在查阅机械设计资料时,遇到图表不能根据横纵坐标查到所需的参数,或者遇到表格不知道表头所指代的参数,遇到新的问题不知道从目录中找到参考资料的位置等。

3.缺乏思考、生搬硬套。学生在进行设计计算时,生搬硬套比较多,机械地套用公式,或者完全按照例题参数进行设计,不考虑自己的设计任务与现有方案的差异,缺乏独立的思考。比如在进行带传动设计时,未直接给出转速(需要用其他参数计算得出),有的学生直接将例题中的转速带入计算。甚至有些学生直接照抄别人的设计结果,数据计算和结构设计都相同。

4.对设计参数缺乏宏观把握。对设计参数缺乏宏观把握主要表现在课程设计的过程中。由于学生缺乏工程经验,对所设计的机构没有在大脑中形成一个宏观的概念,对其尺寸和参数也没有感性的认识,因此在设计出现明显不合理,甚至错误时,不能及时发现,直到设计后期,甚至绘图时才发现问题,已经没有足够的时间修改,影响设计成绩。比如在设计减速器时传动比分配不合理,导致制图时发现结构比例不协调等。

5.制图能力弱。制图能力弱同样是主要表现在课程设计的过程中,课程设计的最后都要求学生把自己设计的装置按照国家标准要求的工程制图样式表达出来,在这一过程中出现了很多问题。主要是因为学生对工程制图的标准掌握不够,比如标题栏格式、零件简化画法、螺纹的绘制、壳体相贯线的绘制等经常出现错误。

综合上述问题分析可以看出,学生在创造能力及设计思维上相对较弱,实际上通过平时作业和操作实践,学生基本都能完全掌握单一零件的设计,比如设计带传动、设计齿轮机构、轴的结构设计等,但却在需要整合运用这些知识技能时出现了问题。这实际上就是因为心智技能的匮乏,因此,培养心智技能是提高学生机械设计能力的关键。

四、心智技能培养在《机械设计基础》教学中的应用

1.机械设计心智技能形成分析。根据冯忠良教授的研究,心智技能的形成是阶段性的,其过程分为原型定向、原型操作和原型内化三个阶段。原型定向阶段以理论知识传授为主,让主体掌握技能操作的原理;原型操作阶段通过实践让主体熟练掌握操作技能,为原型内化奠定基础;原型内化阶段在主体大脑中形成内化的思维模式,使主体能够灵活运用操作技能解决实际问题。

根据上述理论,结合《机械设计基础》教学的实际情况,机械设计心智技能的形成阶段如图1所示。

机械设计心智技能的形成分为三个阶段:掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段。在整个学期的教学过程整体上按照三个阶段进行划分,同时每个章节的教学同样按照三个阶段进行,甚至具体到每次课都尽可能遵循心智技能形成的过程进行,如此不断反复强化,才能提高心智技能。

在整个学期的教学过程中,掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段的主要教学内容是:(1)讲授常用机构和通用零部件的工作原理、设计、应用等知识;(2)讲授常用机构和通用零部件的设计步骤,通过课内实训,大作业等方式加以巩固;(3)指导学生综合运用所学知识,独立进行机构设计,总结设计中出现的问题,形成经验反馈。

而在具体某个机构或零件设计的教学过程中也应遵循三阶段原则,教师首先讲授机构或零件的工作原理。然后按照设计步骤让学生动手练习,在此过程中不断发现和改正出现的问题,再通过针对性布置大作业及课内实训进行巩固。最后提出一些设计案例,组织学生进行分组讨论,培养独立设计的能力。

2.教学内容及教学模式。在前述理论研究的基础上,《机械设计基础》的教学内容分为理论教学内容、实训教学内容和讨论教学内容。其中,理论教学内容针对机械制造专业学生必须具有通用零部件和常用机构的初步分析能力和设计能力而设置,对教材中的内容进行简化,重点讲授平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、减速器等内容。实训教学内容与理论教学的重点相呼应,包括平面运动简图的测绘、机构的结构及特性分析、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定、轴系结构设计、机械传动装置的拆除和结构分析、机械创新设计。讨论教学内容则针对常用机构和零件的设计中存在不确定性的部分,例如平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、轴等,这些机构或零件的设计往往需要学生在一定范围内去选取参数,经常会让学生不知如何进行,因此进行讨论和总结是有必要的。

五、小结

笔者通过教学实践发现,结合心智技能形成的阶段性理论进行《机械设计基础》课程教学,起到了积极效果,一方面在心智技能培养理论的指导下,教师在教学过程中会注重培养学生的心智技能,另一方面学生的学习兴趣更浓,效果也更好。但由于课时限制、教师经验等因素,教学质量仍有很大的上升空间。在后续教学过程中,仍需要不断地进行尝试和总结,探索更高效的心智技能教学方法,培养出更高素质的高技能人才。

参考文献:

[1]冯忠良.教育心理学[M].北京:人民教育出版社,2000.

[2]陈军民.高职生心智技能培养探讨[J].新课程学习,2012,(03):77.

[3]徐德利.学生心智技能培养初探[J].职业教育研究,2007,(10):150-151.

第8篇

关键词:项目教学法;高职;机械基础课程

对于高等职业教育过程中的机械专业的学生而言,机械基础知识课程理论庞大、内容抽象,学生在学习过程中感到迷惑和困难。如果运用常规的教学方法会让学生失去学习的热情、求知的动力。而项目教学法的应用让学生与教师共同参与机械基础课程的教学活动,增强学生对于机械基础课程的实际感知能力,真正开启学生作为教学主体,教师辅导学生的新教学模式。

1.根据教学内容,确定教学项目

高等职业教育最关键的教学目标就是实现学生在未来轻松面对就业市场,增加就业筹码,所以高等职业教育的教学内容都会围绕学生就业开展。而开展项目教学也需要围绕教学内容确定教学项目,增强学生就业能力。根据机械基础教程的特点以及学生的理解和接受能力,针对就业目标设计好教学项目,在机械基础课程中将机械的设计原理以及强度计算等内容组合成一个小项目,提高学生在机械理论知识的学习水平,加强学生对机械的基础知识的掌握。在机械基础知识相关内容之间综合一个大的项目,例如,在卷扬机设计的项目教学,让学生参与这个项目的每个环节,掌握卷扬机工作原理以及结构特点,激发学生探讨卷扬机设计过程中所遇见的问题,增强学生对于机械基础知识的综合运用,让学生在机械基础知识的学习与掌握过程中激发兴趣,从而提高求知欲望。教学项目的确定为开展项目教学法提供了方向。

2.根据教学进度,确定项目实施

项目教学法在机械基础课程中的应用主要突出了学生在机械教学过程中的主体地位,明确高职教师作为学生的参谋,学生是主体,教师是学生在机械基础知识的领路人和启发者。所以在机械基础项目实施过程中,要充分发挥学生自己的主动性,让学生去思考与探究问题,最后解决问题。例如,在机械基础课程中的具体问题上开展项目教学实施。首先在教师的指导下,学生要明确项目名称、目的以及落实的子项目。在卷扬机的带传动设计项目中,学生通过对传动模型的观察与学习,明确传动装置的类型、特点和工作条件,确定基本步骤。其次,学生在教师帮助下做子项目方案,然后自己操作实施。教师将学生分为若干个小组,分别就已经设计好的机械基础子项目方案开展探索和讨论,让学生在项目中合理分工,在卷扬机设计过程中的每个机械基础环节都能通过协助、合作的方式,最终将带传动设计的所有参数以及知识点掌握,从而激发学生探索机械基础知识的热情与解决机械问题的能力。每个机械基础子项目完成后,教师要就项目教学方案过程中的问题和发现及时分析,让学生对带传动设计子项目方案作出修改和完善,提高卷扬机设计的合理性和实用性,让设计方案不断完善,更有利于学生对知识的掌握和运用。

3.根据项目进行评价和总结

机械基础知识项目教学通过教学项目的确立,再到教学项目的实施与完善,最终还要经过项目的评估与总结,才能让学生能够将项目教学中重要的知识点串联在一起,形成机械知识体系,并通过不断地总结,使教学法在机械基础知识的教学中形成一种良性循环,将机械基础知识形成知识网,真正实现机械基础知识的全面掌握,也才能将项目教学法运用到最佳状态。通过对卷扬机带传动设计知识的子项目实施的过程评定以及结果评定,不仅可以考查学生是否按照要求掌握了带传动设计的教学目标,还能评定学生在卷扬机带传动设计过程中的各项综合能力。

通过对机械基础知识进行项目教学,让高职学生实际参与机械基础知识的探索与思考中。不仅满足现代高等教育需要培养学生自主学习能力的要求,还能解放高职教师的劳动力,让高职机械专业的学生充分发挥自主性进行项目分拆和项目探索,最终达到完全掌握高职机械基础知识的目的,为学生以后深入学习机械知识奠定基础,增强高职机械专业学生未来就业的能力。

参考文献:

[1]郭永凤.项目教学法在机械基础课程教学中的应用探讨[J].湖南农机,2014(09).

第9篇

关键词 机械原理 教学内容 教学方法 网络化 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码: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

创新型人才就是具有创新意识、创新精神、创新思维、创新能力并能够取得创新成果的人才。①高等教育肩负着培养高素质工程技术人才和创新型人才的重要使命。因此,高等院校机械专业的教学过程要面向国家现代经济发展需求, 重视基本知识和创造性工程实践能力的培养, 才能培养出适应当前发展需要、具有创新能力的高级应用型人才。②③④

机械原理作为机械专业创新型人才培养的主要课程之一,在培养学生的机械设计能力和创新能力方面占有十分重要的地位。机械原理课程为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定了重要的基础, 在培养学生创造性思维以及训练机械工程实践能力等方面具有重要的作用。⑤由于它具有较强的理论性、实践性和应用性,传统的教学模式注重课堂讲授和理论推导,缺乏对学生兴趣、创新思维、工程应用思维的培养。为此,我校机械原理课程从凝练教学内容、调整教学方法、建立自主学习网络教学模式等几方面进行了教学改革的探索与实践。

1 提高教学内容的实用性、系统性

机械原理课程的教学内容多,而学时数却比以前有所减少,这就要求教师必须从实用性出发,根据“能力导向”原则精选教学内容、优化学生知识结构。一方面重点讲解基本理论、基本知识、分析和设计方法,使学生达到灵活掌握的要求;另一方面增加学科前沿中重要的、比较成熟的新成果,使学生对学科发展前沿有所了解,从而激发学生的学习兴趣。以国家级“十三五”规划教材为基础,介绍同一典型机电产品的概念设计、运动学分析、动力学分析,介绍驱动子系统的参数选取和机械零件的工作原理、特点、选用及其设计计算方法等。培养学生初步确定机械运动方案、分析和综合常用机构的能力,使学生树立正确的设计思想,学会运用手册、标准、规范等资料。

机械类课程目前已形成设计、制造两大课程体系,以及由认知性实验、金工实习、生产实习、课程实验、课程设计等构成的实践教学环节。但是各门课程多侧重于自身的完整性,缺乏将知识与技能有机连接的载体和机制,学生学到的知识与技能是孤立和分散的,限制了机械类创新人才的培养。因此,我们结合学校特色和科研项目研究背景,选择了一个典型机电产品为案例,从机械原理课程开始,贯穿相关课程的课堂教学和课程实验。并且作为大学四年级综合实验的一项内容,学生以小组为单位完成用于特定工作的创新产品的设计、分析、制造等工作,完整体验产品的设计与制造全过程,提高了各教学环节的关联度,提高了学生的实际动手能力、分析和解决工程问题的能力、合作学习和协同工作的能力。

2 实现教学方法的多样性

由于机械原理课程具有较强的理论性、综合性和实践性等特点,因此在教学过程中,应该尽量采用灵活多样的教学手段和教学方法来激发学生的学习兴趣,提高学生的学习主动性,提高课堂效率和教学质量。许多学生由于前期理论力学基础不扎实,从而影响了机械原理课程学习的积极性和学习效果。为此,可以从已学过的知识入手,将课堂讲授与学生科技活动相结合。

2.1 设立大作业激发学生学习兴趣

首先,设立机构认知大作业,利用先前学过的知识和手段,从简单问题入手,目的在于激发学生的学习兴趣。学生可以通过观察,选择实际生活或生产中用到的机构,也可以选择科技场馆中展示的机构,对其进行结构分析,利用绘图软件绘制机构的运动示意图,说明其工作原理,计算机构的自由度。例如:起重机变幅机构模型如图1所示。起重机变幅机构利用了双摇杆机构使重物绕回转轴线作径向水平移动,可以提高起重机的生产率,扩大工作范围,改善工作机动性。其机构运动示意图如图2所示,起重机变幅机构是通过原动件摇杆AB运动来改变幅度,进而调整取物装置的工作位置,以适应装卸路线的需要。该机构为平面机构,其中活动构件数为3,低副个数为4,高副个数为0,根据平面机构自由度的计算公式可以得到其自由度为1。

在理论课程教学后期,设立机构创新设计大作业,选题要符合工业发展方向和市场需要,一般选用全国大学生机械创新设计大赛的题目,要求学生5人一组,综合利用所学的知识、方法和工具完成创新设计,但是不能为了创新而将机构复杂化,同时还要关注设计的可行性和经济性。最终,提交设计说明书1份,说明设计意图、工作原理及机构组成等,并利用三维绘图软件完成实体建模。大作业经教师评阅后,利用课堂时间进行讲解和学生互评。例如:图3为学生设计的手摇式削面机的机构运动简图,图4为其三维模型图。手摇式削面机运用了齿轮机构、曲柄滑块机构和带传动。由曲柄滑块机构控制刀片往复运动,使用齿轮齿条机构向上挤压面团,从而实现削面过程。整个过程采用手柄驱动,通过齿轮传动和带传动实现运动的传递。

设立大作业可以使学生在学习的过程中不局限于书本上的知识,能较好地解决学以致用、好学善用的问题,培养学生的创新意识和合作精神。

2.2 与学生科技活动形成良性循环

在机构创新设计大作业中,由教师精心筛选,经过个别指导,使用现代化的设计方法完善设计作品,绘制成套零件图和装配图,并结合后续相关课程知识,完成实体加工制作。设计的作品可以参加省、市乃至全国性的各类竞赛,如全国大学生机械创新设计大赛、挑战杯比赛、机器人大赛和大学生科研立项等大学生科技活动。

在学生的科技活动中,将会暴露出学生对于所学基础知识及其应用方面的很多问题,可以将这些问题进行总结,并引入到课堂教学之中,使理论教学更加生动、印象深刻,进而为日后的学生科技活动打下良好的基础。因此,理论教学和学生科技活动之间互相促进,形成了良性循环。例如:新型擦鞋机是我校参加第四届天津市大学生机械创新设计大赛的参赛作品,图5为Solidworks绘制的新型擦鞋机三维实体图,图6为加工得到的实物样机。

以大学生科技活动为平台,使学生运用所学知识进行了全面的、整体的、深刻的训练,可以增强学生的综合素质,培养学生的创新精神与实践能力。机械原理课程教学为大学生科技活动奠定了良好的理论基础;大学生科技活动又使机械原理课程教学得到了延伸。

3 建立自主学习网络教学模式

随着计算机技术的不断进步,网络资源的广泛应用,使得课程教学网站的建立更加便捷,学生可以充分利用校园网进行自我提高。机械原理课程的教学网站可以将电子课件、教案、课程素材、学习重点与难点、典型例题、自测题库、课程实验和课程设计指导书等大量学习资料放在网站上,可以满足学生复习、考研、扩大知识面等各种学习需要。在日趋完善的校园宽带网络平台的基础上,结合Web的开放式技术和协同设计技术,构建机械原理交互式网络教学平台,实现网上答疑、在线讨论、创新园地等专栏,为学生创造了良好的网络学习环境。

4 结束语

通过对机械原理课程的教学改革与实践探索,我们根据“能力导向”原则凝练了教学内容,提高了各教学环节的关联度,采用了灵活多样的教学方法,建立了适合我校特点、可持续发展的学生课外科技活动机制,将课堂教学与网络自学紧密结合在一起,教学效果得到了明显的提高。

在机械原理课程教学内容和教学方法的改革过程中,培养了学生兴趣驱动、主动实践和锐意创新等意识,全面提高了学生的工程实践能力和综合素质,为我国制造业的振兴和可持续发展培养高素质的工程技术人才提供了新思路。

基金项目:天津市普通高校本科教学质量与教学改革研究计划项目(D01-0802);天津城建大学教学改革项目(JG-1423)

注释

① 钟秉林.国际视野中的创新型人才培养[J].中国高等教育,2007(3):37-40.

② 严新平,谢峻林,李志峰.应用型创新人才培养的构思[J].理工高教研究,2009.28(1):74-77.

③ 王丽燕.教师实践共同体:专业发展的平台[J].河北师范大学学报(教育科学版),2010.12(8):26- 29.

第10篇

关键词:机械原理课程;创新能力;实践环节;项目化教学

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2012)33-0254-02

《机械原理》是高职院校机械设计与制造专业学生必修的一门重要的专业基础课,是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。它在机械工程人员的培养过程中起着承上启下的关键作用,是学生牢固掌握专业技术的重要环节。在基础课到专业课之间起着无可替代的桥梁作用。

一、机械原理课程的学科现状

目前的机械原理课程目标具有一定局限性,主要表现在三个方面:第一,在课程内容上,强调学科知识体系的系统性、完整性,造成理论知识偏多偏深,实践技能不足,理论与实践脱节。第二,在课程结构上,学习内容受到限制而产生狭隘和滞后的弊端,不利于培养创新能力。在制造业的发展急需具有创新能力人才的今天,学科现状不能满足需要。第三,在课程实施上,课程教学基本是一个封闭的过程,最大的弊端是使学生缺乏学习的主动性和对教学质量检验的滞后性。

传统机械原理的教学特点是:教学理论性强、概念抽象,与实际应用有一定距离。授课方式上以教师讲授为主,由概念引入知识,以逻辑推理为中心。教学过程中基本没有学生能力培训的环节,这对培养学生的实践、创新能力很不利。同时,传统的教学模式中,总是先理论后实践,容易产生实践与理论分离的现象,教学很难适应职业教育培养的需要。为此,进行教学改革,开展项目教学,按照学生认知规律与实际工作项目的顺序来优化教学内容势在必行。

二、以创新能力培养为导向的《机械原理》课程改革方案

(一)改革教学内容

课程内容的改革不是简单意义上的增加或删除,而是在专业化的前提下,优化组合了相关内容的课程;在促进学生全面发展的基础上,更加注重学生思维整体性的构建。教学内容的改革突出综合应用知识能力的培养,在此基础上培养创新能力。围绕教学内容方面主要做了以下方面的调整。

1.理论课与实验、实践课学时的调整

多年来,机械原理课程存在着理论课课时过多,实验和实践课课时偏少的现象。我院自机制专业成立以来,每学期理论课和实践课学时分别为:理论课为70学时,实践课4学时。近一年,增加一周课程设计时间,但试验课受条件限制,很少开展。针对这一现状,在课改方案中制定了新的教学计划,理论课课时针对模块化教学的需要,设计为55学时;单独开设试验与实践课程,课内试验为12学时,此外进行为时2周的课程设计(课外进行)。加强了实践课时量,强化了学生的动手能力和创新设计的能力,同时,理论课教学也基本满足学生对理论知识的掌握要求。

2.理论课教学内容的大幅度调整

以前的机械原理教学侧重于基本知识点的分析方面。内容上包括:机构的结构分析、运动分析、力的分析、常用机构的设计等方面;机械运转及速度波动调节和机构的平衡等方面很少涉及。现在,随着机器向着高速、自动化、精密化方向的发展,机构如何在高速下具有较好的动力性能显得尤为重要;机构的多样性创新需要各种机构合理综合与合理选型。因而,教学内容方面要适当调整。在总的理论课课时减少的情况下,调整的教学内容更接近于工程实际,更具体化。教学内容的安排做到“宽而精”。“宽”就是知识面广,涵盖的内容广;使学生在设计时能做到思路开阔,激发出潜在的创造性。“精”就是对机构设计的基本思路及方法做详细的阐述,使学生在面对复杂的未知机械产品时,能够做到触类旁通。

本着这些原则,课程内容上压缩了机构的运动分析和力的分析的课时,机构的结构分析保留原有的内容,因为杆组分析法对机构的多样性设计和创新设计方面,有重要的启发作用。常用机构的学习中,减少推导性内容,重点介绍机构设计的方法,增加了机构的组合设计、转子动平衡和机械调速等内容。使整个课程体系更加完整,更加系统,更符合现代工业设计对学生总体知识掌握水平的要求。

3.加强实践教学,培养学生创新精神和实践能力

实践教学包括课程实验和课程设计。实践环节是培养学生创新精神,增长创造才干,锻炼动手能力的有效途径。在试验与实践教学中,始终以基本能力训练为基础,以综合素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确试验教学任务,更新试验教学内容,改革试验教学方法和手段,强化试验教学考核,提高试验教学质量。

在试验教学方面,以往实验课内容偏少,非常不利于培养学生的动手能力和创新能力。且实验内容多以验证性实验为主,学生完全按照指导书提供的步骤进行,缺少主动参与的意识,不利于创新能力的培养。因此,在试验内容上增加了《机构认知实验》和《转子动平衡》等实验。这些实验密切联系实际,既有验证性实验,又有创新设计实验,大大丰富了实验课的内容。课程设计方面,尝试增加《械原理课程设计》的内容。通过这一环节,使学生感受到理论与实践的第一次融合,提高学习兴趣。

此外,实践教学涉及的实验及课程设计要合理安排,循序渐进地进行。为此,将机械原理中涉及的实验与实践分为三个阶段,贯穿于教学过程中。各阶段的基本内容为:第一阶段,机械认知实践阶段,学生通过参观实训车间的设备、动手拆装减速器装置,了解轴、齿轮、轴承等常用机构与零件,加深对机构的感性认识。第二阶段,机械基础实践阶段,让学生利用学期内安排的钳工、车工、机械设计课程设计等环节了解与机械原理相关的内容。这样,学生一方面能充分利用实习时间,掌握更多知识,又在不占用理论课时的基础上,加强了实验、实践教学效果。第三阶段,机械综合实践阶段,这一阶段建立在前面环节的基础上。例如,机械原理实验中,前面分别学习了常用机构的设计,也进行了相关的认知实验,此时可布置一个综合性的课程设计:用图解法对牛头刨床机构进行运动分析、构件受力分析,确定最小传动角出现的位置,确定原动件的平衡力矩。通过这一阶段的实验设计,使学生综合解决工程实际问题的能力得到系统的培养与锻炼。

此外,可以采用灵活方式设计一些综合实验,只布置实验任务与最后要求,而完成实验任务的过程则由学生自己确定。例如,布置一个能实现将回转运动转变为往复运动的设计,方案可以有很多种,让学生自己设计,并通过实验验证其正确性。这样,学生完成实验有较大的灵活性,从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。

(二)改变传统教学模式,进行教学方法的改革

课程改革必然导致教学方法的不断革新。教师在教授基本知识的同时,更应注重培养学生获取新知识的能力;引导学生自主学习,充分调动学生的主观能动性,激发创造性思维。教学方法多种多样,但总的目的只有一个:改善教学效果,提高教学质量。《机械原理》的教学中,对于理论性较强的内容,可以带着学生层层推进,逐步引导学生领会相关内容。例如矢量图解法分析速度和加速度的内容,可以改变教学顺序,先讲相对容易些的速度分析;在熟悉矢量多边形应用的基础上再讲解复杂的加速度分析,学生就能容易掌握所学知识。对于简单的概念性较强的内容,要以学生自学为主,辅助以课堂提问,加深学生印象。例如学习四杆机构的演化这部分内容时,可以先介绍曲柄摇杆机构演化成曲柄滑块机构的方法;再介绍机构演化的基本途径,接着让学生自己观察教材中几种导杆机构和曲柄滑块机构的区别,总结这几种机构是如何由曲柄滑块机构演变来的。学生在自主学习中很容易发现规律,不仅深刻领会了学习的内容,还对机构的多样性演变方法有所启发。

(三)教学手段的多样化,积极采用项目化教学模式

教学手段方面,开设参与式、启发式、讨论式和研究式教学体系,不断完善以学生为中心的教学新模式。鼓励学生探究式学习,基于研究和开发的学习,积极探索利用网络和多媒体课件的开放性教学新模式,进一步激发学生学习热情,调动学生学习的主动性和积极性。

教学过程结合教材内容,并根据我院现有的设备,采用基于工作过程的任务驱动模式进行教学。对机械原理中部分知识内容划分为多个学习子情境,在各个学习情境的教学过程中,真正体现学生的主体地位。学生带着任务有目的地去学习,查阅资料,听取教师的理论讲解,在交流的过程中获取资讯;在教师的帮助下进行决策;在计划、实施的过程中教师给予学生适当的辅导,最后教师参与学生工作成果的检查与评估。学生在教学过程中,始终处于主体地位,通过真实的工作成果激发学生的创新能力,改善教学效果。

这种以“项目”为主线,将教学内容有机地贯穿在一起是一种十分有效的教学方式,丰富的项目可以拓展学生的视野,使学生体会到企业实践中的众多实际问题,有效提升学生应对实际问题、解决机械工程难题的能力。

三、结束语

培养和提高学生的创新思维能力是高等教育改革的一项重要任务。传统教学计划,教师拘泥于课本的教学,已难以培养出具有创新能力的实用型人才。在机械原理课程教学中,有必要探索具有特色的课程教学改革之路,为培养具有创新能力的高技能人才服务。

参考文献:

[1]马永林.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]薛铜龙.机械设计基础实验教程[M].北京:中国电力出版社,2009.

[3]张晓玲.机械原理课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

第11篇

关键词:《食品机械与设备》课程 教学方法 新思路

1.引言

《食品机械与设备》是食品专业重要的专业课程之一,也是食品加工类专业的一门应用性工程学科;是一门以实践操作技能为主的实践性专业课程;是保证学生将来在食品企业生产岗位上正确、安全使用食品加工机械与设备的基础保证课程,是食品加工类各职业工种的共同基础课程。因此,如何激发学生对设备学习的兴趣,提高技能学习效果并确保实训操作安全,如何使学生通过本课程的学习掌握食品生产企业常用设备的操作和常规维修技能,尽快适应岗位需求,是本人总结多年教学经验,改进该课程教学设计的新思路。

2.教学中普遍存在的问题与难题

由于种种原因,现有的食品科学与工程专业在人才培养过程中“重科学、轻工程”的现象非常普遍,导致培养出的学生不能满足食品工业对人才的需求。出现这种情况主要是由以下原因造成的。

2.1基础学科教学课时不足

宽口径的教育思想,虽然扩大了学生的知识面、增加了学生的就业机会,但是许多基础课学时削减,造成学生对专业课的理解难度加大。就本专业而言,将机械制图、机械设计(机械原理和机械零件)学时的缩减,造成学生空间想象力变差,对食品机械的内部构造、工作原理和机械性能等难以理解。

2.2课程安排脱离工作流程

该课程设立在本专业的主干课程― ― 食品工艺学之前,针对我院食品检验专业的学生来说,学生没有掌握过多的食品加工工艺技术的知识。因此,很难了解某一食品加工单机在食品生产线中的作用、单机的性能及比较出同类设备在应用中的差别。即使在食品工艺学之后开设,那么运用知识能力较弱的学生也存在上述学习困难。

2.3实习设备不能满足教学

食品加工的种类非常多,涉及到的食品机械与设备的类型也非常多,作为学校,不可能在有限的课堂教学中讲解各种机械和设备,也不可能添置所有的食品加工机械设备以供学生实习。

3.建立理论联系实践的课程设计新思路

《食品机械与设备》是一门实践性很强的专业课,为达到课程教学目标, 我们注重理论联系实践有机地融合在一起,强调理论指导实践,通过实践验证理论知识,注重知识应用能力的培养同时塑造其人格魅力。

3.1打造“一、二、三、四、五”学习目标

在教学中,对学生应该达到的学习目标进行了概括,提出“一二三四五”学习目标。

一强:强化“三不伤害” 安全意识。严守实训纪律和操作规程,杜绝触电事故与机械伤害,确保人身安全;禁止盲目操作与野蛮操作,确保设备安全。

二成:养成胆大心细、严谨认真,勤于思考、敢于动手的作风;养成团队合作、坦诚配合、善于协作,勇于负责的精神。

三会:会操作使用、会维护保养、会排除故障一能按照操作规范正确、安全使用和合理选择制药设备;能进行常规的维护保养;能对因操作失误造成的问题或一般性故障分析产生原因、找到解决方法、排除机器故障。

四懂:懂结构、懂原理、懂性能、懂用途――对照具体机器能说清讲明设备的结构、原理、性能、用途。

五融入:融入学科、融入集体、融入企业、融入人际关系、融入社会。现在的学生缺乏爱一行钻一行的信心,团体意识模糊,不懂企业文化,人际关系淡薄,不能很好的去适应环境和社会,这就要求教师要做好全面手,真正的向课堂45分钟要实效。

3.2在理论学习中强化学生的自学能力

正确处理理论知识传授和自学能力培养的关系,注重学生学习方法的培养,在尽可能的情况下,采用实物图、原理图、结构图同时讲解,部分细节进行放大,让学生能够充分对比了解机器的内部结构;对结构或原理比较复杂的食品机械和设备,利用多媒体技术编制动画,真实形象地展示食品机械的工作过程;利用讲座与自学的形式,对典型的食品工艺流程、生产线进行介绍,增加对单机功能与应用的理解。学生掌握正确的分析方法后,就能对教材中出现的具体机械与设备的例子做到举一反三,融会贯通。

3.3在实践教学中锻炼学生的动手能力

课程主讲教师从不同的角度,培养学生对食品机械单机功能与用途的理解;充分利用现有的专业实验室与合作企业的设备资源,增加试验与实习的机会,提高学生的空间思维能力;充分利用企业商业网络、食品机械专业行业网站资源,了解食品机械最新发展动态,丰富本专业的知识层面;积极联系食品加工企业,引领学生积极投身于课外科技创新活动,围绕主题开展活动,调动学生操作积极性,提高学生动手能力。

3.4保持不断完善与创新的积极态度

作为一门工科专业,《食品机械与设备》课程是一门紧跟科技发展的学科,若想在教学中取得卓有成效的结果,就必须保持不断完善与创新的工作态度。

根据教学情况,完善课程内容。针对机械类课程设置较少的情况,在教学计划中,增加食品机械设计、食品机械构造、食品机械自动控制等内容。扩大学生的知识面。

充分利用学校资源,完善校企合作机制,与企业签订学生培养与招聘意向书,根据企业需要,设计食品工程课程群,突出食品加工、食品科学、食品工程、食品安全法规与管理等核心内容。安排学生分批分阶段进入企业车间实习,提高学生在学用结合方面的认识,增强学生的动手能力与实践操作能力。同时,企业可以近距离地了解学生的学习与工作状态,可以多角度地考察、选择适合的新员工。

4.结论

经过三年来教学效果的跟踪与反馈。在课程设计新思路的指导之下,教学应用收到了较为显著的成效。第一,活跃了课堂气氛,激发了学生积极上进的信心,提高了学习兴趣。第二,实操课与自主学习习惯的培养,充分调动了学生的好学天性,在快乐与成就中,促进形象思维向抽象思维的转化,提高了学习成绩。第三,在坚持理论联系实践的教学风气的影响下,学生的创造潜能与解决问题能力得到提高,团队协作意识得到强化,职业素养得到提升,提升了毕业生的就业率。

参考文献:

第12篇

关键词:食品加工机械与设备;课程教学方法;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)38-0023-02

一、课程介绍

《食品加工机械与设备》是高职食品加工专业的一门专业必修课,目的是使高职食品专业的学生获得必要的食品加工机械的理论、工作原理、工作过程等知识,培养学生具有一定的食品加工机械的操作能力及选型能力,为以后从事实际工作时选用食品机械和相关工艺革新打下必要的基础。该课程的前导课程有《机械制图》、《机械设计基础》、《工程力学》等课程。但高职高专因为学制只有三年,要在有限的时间学习更多的食品专业课。因此,相关专业负责人在制定教学计划时,只保留了《机械制图》一门课。这样一来,就造成了食品专业的学生在机械基础的理论方面比较薄弱,导致对食品加工机械内部构造、工作原理理解不透,加之本课程的课程量较少,只有32学时,更增加了学生的学习难度。上述情况的出现,对任课老师提出了更高的要求。必须要从传统的教学思维模式中跳出来解决问题。

二、常规的教学方法及其缺陷

常规的教学方法就是黑板理论教学与实验室简单的加工机械操作。教师进行理论教学时按照教程内容逐一讲解。从机械的原理到构造,仅是利用教程中的插图。虽有实验室的加工机械可以弥补学生的认知缺乏,但是食品加工机械种类繁多,学生无法一一接触,这种教学使得学生对机械的认识缺少直观性和想象空间,影响了学生对该课程的掌握程度。

三、相关的教学改革

1.本科院校的改革。针对上述的情况,已有一些本科院校如江苏大学食品与生物工程学院针对该课程出现的问题进行了教学改革。采用了诸如计算机动画设计、利用学校设备资源、举行讲座、让学生参与教学、参加科技创新活动等措施来提高该课程的教学效果,并利用专业群优势,强化课程群建设,以此来提高该课程的教学效果[1]。山东理工大学轻工学院也从优化课程教学内容、激发学生的兴趣、丰富教学手段、加强与改革实或教学环节等对该课程进行教学改革[2]。

2.高职院校的改革。高职院校如徐州生物工程职业技术学院采取了“理实一体”的教学改革,教学效果显著[3]。浙江国际海运职业技术学院对该课程进行调整,构建科学的课程结构,重新制定课程标准,改革原有教学手段,用以提高教学效果,提升学生竞争力[4]。

四、笔者进行的教学探索方法及效果

笔者自教授食品加工机械与设备课程起,便针对高职学生的特点进行该课程的教学方法的探索。

1.针对市场需求,确定授课内容。本专业每年都会到企业进行广泛的调研,根据调查结果制定人才培养方案。调查的内容中有一项就是关于食品加工企业的设备情况,比如学生就业企业使用的设备类型、企业的生产是否使用新技术、新设备,设备的型号、产能、对操作者的能力和素质要求等。通过这些调查,笔者把企业中常用的设备进行归类。确定在今后的授课过程中,哪些设备要求学生重点学习,哪些设备仅要求学生了解即可。通过调查,企业常用设备及教学过程的针对性如下图所示:

市场时刻在变化,调查每年也在进行。因此,上表的情况也会因为市场的情况而变动。这种针对市场的教学很受企业欢迎,每年的毕业生供不应求。

2.现场教学,直观明白。高职学生因为专业课程设置的缘故,机械方面的理论基础较差。因为本专业在实验室安装有部分食品生产配套设备(如表所示)。因此,笔者在有些章节的学习时,会采用现场教学的方法。笔者把学生带到实验室实地接触食品加工设备,进行理论及结构的讲解,然后再进行设备操作。现场教学直观明了,学生可以轻松掌握设备的原理和操作。同时,学生对操作设备倍感兴趣,现场学习上手很快,教学效果非常明显。

3.企业实习,课堂延伸至企业。本院食品专业每年都有学生去企业进行为期一个月的顶岗实习。学生在实习期间,完全按照企业员工的要求上班下班。学生经过培训可以直接操作企业的规模化食品加工机械,对设备的原理和操作的认识更深了一层。课堂知识延伸到到企业,学校课堂与企业实现无缝对接,学生理论联系实际,知识掌握牢固透彻。学生在实习过程中,既可以验证平时所学的理论知识,又可以亲历感受企业文化。学生思想上获得了激励,回到学校后,端正了学习态度,以更大的热情投入学习,实习使得学生受益良多。

4.视频资料辅助教学,通俗易懂。近年来,很多科目在教学过程中引入了视频教学的方法。视频资料能够将文字、图片、声音、动画、影像等融为一体,能够化静为动,化抽象为具体,更加符合90后大学生获取知识的习惯和兴趣[5]。笔者也在教学过程中采用了此种教学辅助方法。笔者在教学过程中,会从网上寻找一些视频资料。视频资料包括设备的原理动画和食品的生产加工过程。比如粉碎设备、果蔬清洗设备等设备的原理动画,也有方便面、巧克力、饼干等产品的生产工艺流程。

学生对视频资料的兴趣浓厚,因为视频直观地再现企业生产的实况。学生观看视频如同亲临其境,对设备的原理和运作过程一目了然,并且视频中生产线比较完备,产品生产从起始的原料处理到最后的产品包装一应俱全,使得学生能够熟悉产品的整个工艺流程及相关设备的操作规律,增加其对教材知识的掌握。

五、提升教师素质,培养合格专业人才

从以上可以看出,围绕本课程进行的教学改革涉及多个方面,并且取得一定成效。但是,教学改革不是目的,改革是为实现高职教育的最终目的服务。高职教育的最终目的是要培养合格的专业技能型人才。教学改革不仅需要方法,还需要得到最优的执行。这需要教师与学生双方合力来实现。教师是教学改革的引领者,在教学过程中不断发现问题、总结问题、解决问题,这对教师素质提出了高要求。食品加工设备在不断地更新换代,教学方法也会出现同样的情况。教师需要与时俱进,不断提升自身素质。

参考文献:

[1]马海乐,邹小波,等.食品加工机械与设备课程教学方法的改革与实践[J].农产品加工・学刊,2011,(6):106-108.

[2]周泉城,陈善峰,等.食品加工机械与设备教学改革的探索和实践[J].中国科教创新导刊,2009,(7):178-179.

[3]王海东,贺峰,等.《食品加工机械与设备》课程“理实一体”教学探究[J].新课程研究,2011,41-43.

[4]朱亚珠.调整高职食品机械与设备课程结构[J].科技信息,2012,(35):301.