2022年面向应用型创新人才培养的《机械设计方案》课程教学改革-科技创新论文 .pdf

面向应用型创新人才培养的机械设计课程教案改革-科技创新论文面向应用型创新人才培养的机械设计课程教案改革马先英，蔡卫国，谢忠东，武立波（大连海洋大学机械与动力工程学院，辽宁大连116023 ）摘要：从我校培养机械专业应用型创新人才的目标出发，针对授课过程中存在的突出问题，按照教案认知规律，对教案内容、教案方法以及实验教案环节进行了改革，提出了提高教案效果和培养学生工程应用能力的多种途径和实施方法。经过教案实践，学生能够很快投入到教案情境当中，主动探究工程实际的意识增强，提高了学生运用所学理论知识解决工程实际问题的能力。关键词 ：机械设计；教案方法；教案效果；改革与实践中图分类号： G642.0 文献标志码： A 文章编号： 1674-9324 （2015 ）08-0116-02 机械设计课程具有理论性和工程实践性较强特点，是高等院校工科培养学生设计能力、创新能力以及工程应用能力的技术基础课。本文针对教案过程中主要存在教材内容繁杂、教案方法和手段单一、实践教案环节落后和资源匮乏等问题，提出了相应的改革措施和实施方法，以期培养具有现代企业需求的应用型创新人才。一、对教案内容进行适当整合，以适应教案目标要求教案内容的整合要按照应用型人才培养目标要求，对现用教材进行适当的删减和重组。整合的结果既不能遗漏知识点，又要避免重复，还要保证知识的衔接。在内容的处理和编排上要以“需要”为准绳，以“够用”为尺度，以“会用”为目标。因精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页此，机械设计的教材内容应围绕“掌握概念、突出技能、重在应用”展开。首先，为提高教案效率和效果，对教材内容进行适当的删减以满足教案及课时要求。内容上既要具有工程现实意义，又要注意理论知识的深度把握；既要注意基础理论知识的学习，又要强调实际能力的培养，因此教案内容应“少而精”，制订有效的教案方案，做到重点突出、难点突破、学以致用。删掉一些过深的、不必要的理论推导和证明内容，取而代之的是公式和结论的背景和运用的说明。要求能够正确使用设计公式，根据实际工况能够合理和规范选择设计参数，设计计算结果要与结构设计相协调。例如，齿轮传动中按齿面接触疲劳强度设计公式的推导过程，带传动中带即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间关系式的推导等内容应该删去；掌握齿轮传动强度计算公式的正确使用和参数的合理选择，图表的正确查取等内容。另外，对相对简单的内容作为课后作业由学生自学完成，例如对各种零件设计中材料的选择和热处理方法、润滑油的类型及选择等内容。其次，合理组合教案内容和调整教案顺序，以保证知识的衔接和掌握。例如将教材前面的概念性较强、比较抽象的“摩擦、磨损及润滑”内容调整到教材后面的“滑动轴承设计”之前讲授，这样既可以保证知识的合理衔接，增加理论知识理解和运用，又可以避免内容的重复讲授。再次，为了提高教案效果，提高课程设计效率，将“连接”内容调至课程的最后，这样可以使与教案内容并行的课程设计内容顺利展开，并具有充分答疑解惑的时间。二、教案中合理选用多种有效的教案方法和手段，以提高教案效果多年教案实践表明，课程教案的效果很大程度取决于教案方法和手段的合理选用。目前大多采用多媒体教案方式进行教案。尽管这一方式对本课程不失精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页为比较有效的手段之一，但是要达到预期的教案效果还需要借助于多媒体这个载体来融进多种有效的教案方法。 1. 采用启发式、互动式教案方法，激发学生学习兴趣。为了激发学生的学习兴趣，培养其主动思维的能力，课程教案中要采用启发式和互动式教案。针对教案内容设计好适当的设问来引导学生思维方向，从而启发学生积极思考、主动探究真相的兴趣，与此同时，鼓励学生敢于提出问题、积极回答问题，实现教师与学生间的良好互动效果。例如在讲授齿轮传动设计中，教师通过一个工程案例，给出工程应用中齿轮失效的应用实例，让学生分析出现这种现象的原因是什么？怎样避免失效现象发生？设计中应该如何保证不发生类似的问题？学生通过对所提问题进行有针对性的思考及短暂的课堂讨论，随后与老师进行互动。通过这一环节之后，学生已进入教案内容的情境中，虽然不能准确回答，但是这时学生是带着疑问听老师再剖析上述问题时，注意力格外集中，对知识探究的渴望被充分调动起来，获取知识的效果更好。实践证明采用启发式、互动式教案法，极大地激发了学生的主动思维及学习兴趣，学生的逻辑推理能力、分析判断能力、解决问题能力、想象力、总结归纳力，都得到了锻炼和提高。由于思维能力的提高，无形中对基础知识、基础理论的学习也起到推动作用，这一切为学生创新思维的形成奠定了坚实的基础。采用启发式和互动式教案，由于符合教案规律，教案效果显著，因此现已将此方法贯穿整个教案过程当中。 2. 采用并行教案方法，提高学习效果。并行教案方法是一种提高教案效果和提高课程设计效率的可行方法之一，经过多年的实施，较好地达到了预期的目的。所谓“并行教案方法”是指授课内容与课程设计实践环节部分内容同步精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页进行，这样不仅可以加快课程设计进度，在设计周期内把更多精力用于结构设计和创新，而且还能提高教案效果。例如在讲授机械传动这一篇开始，就将课程设计任务布置下去，随着课程的进行，按照课程设计任务要求把传动方案设计、传动零件设计及有关轴系零部件的装配草图设计这三部分内容与课程相关内容并行，即一边学习理论知识一边应用实践。通过并行教案的实施，学生学习主动性和积极性有很大提高，学习目的更加明确，做到学以致用，加深了对教案内容的理解。 3. 采用案例教案方法，培养工程意识。培养应用型创新人才，有必要将一些合适的工程实例引人课堂教案之中，通过对具体工程案例的分析探讨，学生在理论学习的同时置身于实际工程背景之中，消化抽象的理论知识，同时也有助于培养学生的创新思维、主动探索工程实际意识。案例教案通过工程案例引出问题，以学生为主体解决问题，强调培养学生分析、解决工程问题的能力。案例不等同于传统课堂教案中的举例、课堂讨论。在案例教案中强调启发式教案方法，以学生为主体，教师为主导，主要采取讨论、分析等方法，学生之间、师生之间形成知识传授沟通的多向流动。好案例是提高案例教案效果的基础和前提。案例选择要围绕课程教案目标和专业培养方向，并考虑学生的现状和特点，一定注意案例的内容要与授课内容紧密相关，且原理和结构简单，学生容易理解，最好是能使学生感兴趣并且符合专业特色的案例，这样能激发学生的探究兴趣。例如将具有海洋特色的水产加工机械的“剥鱼皮机”引入到链传动设计和轴系零部件设计的教案中。首先利用多媒体播放“剥鱼皮机”的整机结构和工作实况录像，观看鱼皮是如何被剥掉的，此时学生的兴趣已经被激发出来，这时教师开始有针对性地提出有关问题：该机器的是由哪些结构和机精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页构组成的？它们是如何实现“剥鱼皮”功能的？那么这些机构是如何传递运动的？传动机构当中为什么采取链传动机构？带着这些实际问题学生开始观察分析、思考和讨论，然后老师与学生进行实时教案互动，循序渐进展开教案内容，这样以来学生会非常关注老师之前提出的问题，渴望得到问题的最终答案，在接下来的教案内容进行中，学生获得了满意的解答。因此在教案中，不断针对不同教案内容结合实际案例进行教案，学生学习兴趣浓厚，主动参与教案，大大提高了教案效果。 4. 重视实践教案环节，提高工程实践能力和应用能力。实验是该课程教案中重要环节之一，以前开设的实验主要是认知性、验证性实验，这些实验不利于学生培养全面思考问题的能力和创新能力，更不利于学生应用能力的形成，因此对实验内容进行了改革。首先，加强应用性的基础实验，例如组织学生装拆与专业相关的机器，如常用机构减速器、通用机床等通用机械。拆装实验使学生具体形象地了解机械的结构组成，典型轴系零部件的组成、各零部件的装配定位固定方式。通过拆装和简单测绘不同级别减速器，加深对滚动轴承，轴上传动零件的定位固定方法的理解，也可以锻炼学生的动手操作能力，为后续的课程设计打下一个良好的基础。其次，械性能实验室增加了各种传动性能综合实验设备、连接的机械性能综合实验、轴系零部件和传动机构的机械性能综合实验设备，加强了学生对机械零件性能的理解，深化了课堂教案效果，培养了学生的分析问题和动手能力。课程设计又是该课程的另一个重要实践环节，通过此环节的实训，可以综合运用所学专业基础知识解决工程实际问题，培养学生分析问题和解决问题的能力。该实践环节主要注重实训题目类型的选择、方案的设计、设计内容及完成效果。针对学生能力不同，题目选择不同，采取精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页不同手段进行规范设计，在规定的时间内独立完成设计任务，这种实训方式给予学生充分发挥主动性和创新能力的空间。此外，鼓励学生参与教师科研工程和参加大学生机械创新设计活动中，从而拓宽专业知识领域，在教师的指导下，使学生更好地将所学理论知识与工程实际相结合，能够很大程度提升学生的应用能力和创新能力。三、结语多年教案实践表明，教案中只有对教案内容和教案方法进行不断改进和创新，才能充分调动学生主动探究工程实际的积极性，提高课程教案效果，并且能够培养学生运用所学理论知识分析问题和解决工程实际问题的能力。参考文献：1 李慧 .机械设计课程教案模式改革初探J.价值工程， 2013 ，（20）：284-285. 2 马先英，曹丽娟，武立波“. 机械设计”课程的教案改进与探索J.辽宁师范大学学报， 2011 ，（34）：196-197. 3陶平.工程案例教案在机械类课程中的运用J.中国冶金教育， 2013 ，（3 ）：52-53. 4于克强，陈国辉，刘秀莲 .工程案例教案在机械设计教案中的应用J.中国电力教育， 2013 ，（19）：80-81. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页