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機械設(shè)計課程資源庫建設(shè)淺議

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機械設(shè)計課程資源庫建設(shè)淺議

摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,社會對機械設(shè)計專業(yè)人才要求越來越高?!皺C械設(shè)計”課程具有非常強的理論性、實踐性和概念性,要求學(xué)生在學(xué)完這門課后,能夠具備分析問題和解決機械工程及相關(guān)領(lǐng)域遇到的技術(shù)和管理問題的能力。資源庫建設(shè)與探索對“機械設(shè)計”課程的有效開展具有重要作用,如何更好地進行“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)是一個重要的課題。教學(xué)研究表明,建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫可以實現(xiàn)教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合,更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習的自主性與積極性,有利于學(xué)生掌握“機械設(shè)計”課程相關(guān)知識,把握重難點,提高學(xué)生的綜合能力,學(xué)習效果顯著。

關(guān)鍵詞:“機械設(shè)計”;課程資源庫建設(shè);重要課題

0引言

隨著《中國制造2025》的提出,制造業(yè)迎來了全新的發(fā)展機遇,同時對中國的制造業(yè)提出了更高的要求。大學(xué)生作為國家培養(yǎng)的高層次人才,不僅需要有基礎(chǔ)的專業(yè)知識,還需要有一定的創(chuàng)新能力。在人才培養(yǎng)中,學(xué)生本科階段的學(xué)習必須為以后走向社會打下堅實的專業(yè)和學(xué)術(shù)研究基礎(chǔ)?!皺C械設(shè)計”是本科一門重要的專業(yè)必修基礎(chǔ)課,學(xué)生應(yīng)學(xué)好這門課。但“機械設(shè)計”課程部分知識抽象難以理解[1-5],現(xiàn)有課程比較單一傳統(tǒng),與時代脫節(jié),比如缺乏前沿的智能制造、3D打印技術(shù)、工業(yè)機器人等方面的融入,課程內(nèi)容理論性強,部分內(nèi)容晦澀難懂,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,并且傳統(tǒng)教學(xué)模式比較單一,以填鴨式教學(xué)為主,重在理論知識的講解,學(xué)生參與度低,課程目標達成度往往較差。傳統(tǒng)教學(xué)往往教授給學(xué)生的是零碎的知識點,而非系統(tǒng)的知識,這樣的教學(xué)模式往往與實際應(yīng)用脫節(jié),無法把理論與實踐有效結(jié)合起來,一旦涉及實際應(yīng)用,學(xué)生擁有的知識難以解決實際問題,學(xué)生缺乏綜合運用相關(guān)知識解決復(fù)雜工程問題的能力。而建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫,可以方便學(xué)生學(xué)習,學(xué)生能從中學(xué)習到課本以外的知識,增加自己的知識和技能,達到更好的學(xué)習效果。

1“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)實施方案

“機械設(shè)計”課程是本科機械專業(yè)與近機械專業(yè)的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)課,課程內(nèi)容主要包含機械零件的強度(機械零件的疲勞強度、抗斷裂強度、接觸強度)、連接部分(螺紋連接和螺旋傳動、鍵連接和銷連接)、機械傳動部分(帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動)、軸系零部件(滾動軸承、滑動軸承、軸)、聯(lián)軸器和離合器,重點闡述常用的傳動機構(gòu)的工作原理以及一些機構(gòu)的設(shè)計計算等[6]。整體內(nèi)容概念性強,部分設(shè)計計算類內(nèi)容綜合性較強,對學(xué)生各方面能力要求比較高。因此,建設(shè)一個合理有效的“機械設(shè)計”課程資源庫就變得尤為重要。1)改變原有以教師教為主的教學(xué)方法,原有的教學(xué)方法難以調(diào)動學(xué)生的積極性,難以激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。新的教學(xué)方法可以以問題為導(dǎo)向,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生在課堂上積極參與進來并主動思考,從而形成以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式,進而使學(xué)生不再是流水線上的學(xué)習機器,而應(yīng)當具備創(chuàng)造力和想象力。這樣的教學(xué)模式可以提高學(xué)生的綜合能力,如分析問題和解決問題的能力[7-10]。2)充分運用多媒體進行授課,比如可以把與“機械設(shè)計”課程相關(guān)的一些視頻及動畫加入資源庫,然后運用短視頻以及動畫效果來展示一些復(fù)雜機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),這樣可以使學(xué)生更直觀、形象地認識理解所要學(xué)習的復(fù)雜機構(gòu),從而提高學(xué)生的學(xué)習熱情和學(xué)習效率。3)要求學(xué)生除了獲取課本上的知識外,還要學(xué)習名師所推出的精品網(wǎng)絡(luò)課程,利用相關(guān)資源更好地完成課程學(xué)習。提高學(xué)生的主觀能動性,積極地進行課前預(yù)習,遇到不懂的重難點知識能自己想辦法解決。通過精品網(wǎng)絡(luò)課程可以補充課堂上沒有聽懂的知識點,也能更好激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,避免了以老師為主導(dǎo)的填鴨式教學(xué)模式。同時可以利用相關(guān)平臺的題庫等,對學(xué)生知識的掌握情況進行及時考察,根據(jù)考察結(jié)果利用下一節(jié)課上課時段進行有針對性的復(fù)習和案例講解等,切實保證達成教學(xué)目標。4)加深學(xué)校與企業(yè)合作,可以邀請一線優(yōu)秀的企業(yè)工程師參與到課程教學(xué)中來,主要包括修訂學(xué)生的教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案。這樣企業(yè)工程師可以把自己在一線的知識和技能與學(xué)校教授的知識相融合,給學(xué)生注入新血液。企業(yè)教師可以把一線的新技術(shù)、新信息等融合到課堂教學(xué)中,以快速增長學(xué)生的見識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣?;谝陨险撌?,提出以下實施方案:1)建立“機械設(shè)計”課程資源庫,增加主干章節(jié)的名校精品網(wǎng)絡(luò)視頻和動畫視頻,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,提高學(xué)生主觀能動性。加強師生的參與度,完善課程師生互動評價機制。2)增加“機械設(shè)計”課程實踐環(huán)節(jié),可以多舉辦一些技能大賽。在平時的課程實踐和比賽中使用一些建模軟件,如SolidWorks、UG等建模軟件,以提高學(xué)生的實際動手能力,加深學(xué)生對課程知識的理解。3)深化校企合作,共建“機械設(shè)計”課程體系。通過與多家合作企業(yè)的討論,制訂了機械設(shè)計制造及其自動化、機電設(shè)備維護與管理專業(yè)的能力與素質(zhì)培養(yǎng)計劃,系統(tǒng)掌握機械設(shè)計制造相關(guān)知識和基礎(chǔ)理論,從而培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計與制造、機電設(shè)備維護與管理的基本技能。校企合作開發(fā)課程與實踐教學(xué),首先學(xué)校通過與企業(yè)優(yōu)秀工程師探討新的產(chǎn)品設(shè)計方法、制造加工工藝方案,開發(fā)出與實踐應(yīng)用相關(guān)的課程。然后結(jié)合實際給學(xué)生講解與課本相關(guān)的知識,由此可以讓學(xué)生學(xué)習到書本外的新知識。4)增加“機械設(shè)計”課后實驗環(huán)節(jié),通過課堂講解與實驗內(nèi)容的有機融合與銜接,建立面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的綜合教學(xué)體系,提高機電工程學(xué)院本科生及全校對機械專業(yè)感興趣的輔修學(xué)生的工程設(shè)計能力。

2“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)的意義

建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫,添加一些網(wǎng)絡(luò)視頻及動畫效果和一些新的教學(xué)方法,不僅可以使學(xué)生對“機械設(shè)計”的基礎(chǔ)知識以及一些抽象理論有更好的認知效果,而且也可以對新的技術(shù)與知識進行糅合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習的積極性與參與性。有利于學(xué)生學(xué)習課本上的知識同時,學(xué)習課本外的新知識,以提高學(xué)生的綜合學(xué)習效果。

2.1可以實現(xiàn)教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)慢慢滲透于教育之中。大學(xué)教育作為高等教育環(huán)節(jié)中重要的一環(huán),更需要各種信息的融合。大學(xué)生獲得知識的途徑越來越多,已不僅局限于課本,而且傳統(tǒng)的上課模式也難以滿足學(xué)生學(xué)習需求,因此,建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫是必要的。建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫可以實現(xiàn)教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合,更利于學(xué)生掌握機械設(shè)計課程相關(guān)知識、把握重難點,還可以增加課本之外的技能。網(wǎng)絡(luò)教育可以打開學(xué)生的視野,通過網(wǎng)絡(luò)整合資源,學(xué)生可以更好地理解課本上的知識以及與課本知識有關(guān)的知識。通過網(wǎng)絡(luò)可以觀看相關(guān)的視頻,提高了學(xué)生的學(xué)習熱情,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣。通過網(wǎng)絡(luò)可以搜索自己不會的知識點以及難點,從而引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習,這樣建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫就可以實現(xiàn)教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合。

2.2可以更好地實現(xiàn)校企合作

建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫可以實現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)合作,整合學(xué)校與企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源。這些優(yōu)質(zhì)資源包括企業(yè)的優(yōu)秀教師、企業(yè)的先進技術(shù)以及企業(yè)的先進工藝方法,能幫助在校學(xué)生更好地學(xué)習“機械設(shè)計”課程。通過企業(yè)優(yōu)秀教師的講授,可使學(xué)生更好地理解“機械設(shè)計”課程的相關(guān)內(nèi)容,包括一些難以理解的基礎(chǔ)知識和復(fù)雜的重難點知識。企業(yè)先進技術(shù)的引進可以開拓學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,使得學(xué)生更好地融入學(xué)習。企業(yè)先進的工藝方法能打開學(xué)生眼界,開拓學(xué)生視野,使學(xué)生了解到最前沿的工藝方法以及該學(xué)科最先進的工藝方法是怎樣應(yīng)用于生產(chǎn)的,通過這些可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習“機械設(shè)計”課程的興趣,從而更好地完成“機械設(shè)計”課程的學(xué)習。建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫,就是要邀請企業(yè)教師共同參與,發(fā)揮企業(yè)的長處,把企業(yè)的先進技術(shù)引入課程,共同制訂課程或課程組的教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案,以建立有機械特色的課程資源庫。“機械設(shè)計”課程實踐性強,很多知識點需要理論與實踐結(jié)合。因此,實現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)合作是重要的,也是必要的。通過校企合作,可以更好地實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合,課本上的抽象知識通過現(xiàn)實的演示就變得淺顯易懂。通過一線企業(yè)教師的講解,可以加深學(xué)生對知識點的記憶和系統(tǒng)知識的理解。這樣就可以擴大學(xué)生獲取知識和能力的范圍,提升學(xué)生的綜合能力。通過建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫,可以實現(xiàn)校企合作,并加深學(xué)校與企業(yè)的合作。

2.3可以實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合

建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫,不僅要拓展課本上的知識,而且還要增加實踐環(huán)節(jié),比如增加實驗部分以及課程實踐環(huán)節(jié),這樣學(xué)生不僅可以學(xué)習書本上的知識,也可以參與到實踐環(huán)節(jié)中來,學(xué)生從書本上獲得理論知識的同時,在實踐中獲得知識和技能。實踐環(huán)節(jié)極大地增強了學(xué)生的動手能力,增長了學(xué)生的實踐知識,對學(xué)生本身能力的提升是重要的,對于“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)而言,實現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合?!皺C械設(shè)計”這門課實踐性和理論性強,因此,學(xué)生在學(xué)習理論知識之余,還要重視實踐環(huán)節(jié)。而建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫不僅可以增加理論上的知識,也會增加一些實踐環(huán)節(jié),如實驗部分以及課程實踐環(huán)節(jié),可以提高學(xué)生的學(xué)習能力和實踐能力。

3結(jié)語

綜上所述,“機械設(shè)計”課程概念性強、理論性強,總體知識難懂不易學(xué)。通過建設(shè)“機械設(shè)計”課程資源庫,可以方便學(xué)生學(xué)習并掌握基礎(chǔ)知識和重難點,通過資源庫里的短視頻和網(wǎng)絡(luò)動畫,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習。學(xué)生還可以通過線上慕課了解更多沒弄明白的知識點以及學(xué)習一些新知識,有利于提高學(xué)生的自學(xué)能力。學(xué)生通過課程實踐以及實驗課程可以增長自己的實踐能力,做到課本上的知識與實際運用相結(jié)合,學(xué)生能更好地理解書本上的知識。因此,“機械設(shè)計”課程資源庫建設(shè)對于學(xué)習“機械設(shè)計”是重要的,結(jié)合企業(yè)實際案例和多媒體視頻及動畫,線上線下學(xué)習同步進行,更有利于才學(xué)生學(xué)好“機械設(shè)計”課程。

作者:王雙雙 田曉光 單位:黃河交通學(xué)院機電工程學(xué)院