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浅析项目教学法在矿冶院校机械设计基础课堂教

作者2019-03-25 11:19未知
 《机械设计基础》是矿冶类院校一门重要的技术基础课程,具有较强的理论性、实践性和综合性。学习这门课程的学生的特点是从未有过工程实践。传统的教学模式是一种“填鸭式”的教学,一切都由教师决定,学生只是被动的参与;同时许多院校机械设计基础课程的教学多采用直观式教学模式,教师采用挂图、简易实物模型等来说明机械的工作原理、结构、设计理论和计算方法,教学模式比较单一,对一些复杂、模糊、抽象的机械运动和工作原理很难阐述清楚。
  传统的机械基础课程教学主要侧重理论, 虽然一直在强调理论联系实际, 但是与实际之间还是存在着一定的距离。为此,《机械设计基础》课程的课堂教学改革势在必行。
  1 矿冶院校机械设计课程课堂教学目前存在的现状
  目前,在机械设计基础课堂教学中,许多教师过于注重对理论知识进行详细讲解,忽视实践操作的重要性。学生上课只能做笔记, 背诵理论知识, 学习实际效果较差。
  内容陈旧, 存在与实际情况相脱节的现象,学生之间的协作意识培养无从谈起。在以往的课程教学中,对自己的学习过程很少沟通和交流。在实际工作中,许多机械设备不可能依靠一个人的设计思路和设计方法去完成,一台机器的各项完备功能需要大家共同的力量。
  2 矿冶类院校机械设计课程项目法教学的意义
  为了从根本上改变目前矿冶类院校机械设计基础课程课堂教学低效低质的怪圈, 在机械设计基础课程的课堂教学中结合学科特点采取了项目法教学。
  所谓项目法教学,就是教师将教学的内容分解成若干个相应的项目,以项目驱动任务逼近的方式,来完成教学任务的一种教学方法。
  这样既可以充分调动学生学习的积极性,让学生的求知欲和兴趣来推动教学内容的进行与完成,又从根本上摆脱传统的教学法教师唱主角费时费力低效的束缚。
  项目教学法的优点在于:以任务引领知识、技能和态度,使学生在完成工作任务的过程中学习专业知识,培养学生的综合职业技能。结果驱动,通过完成典型产品或服务,激发学生学习热情和成就动机,使之获得完成工作任务所需要的综合职业能力。
  做学一体,手脑并用,打破长期以来的理论知识与实践知识二元分离的局面,以任务为核心,实现理论知识与实践知识一体化的教学。
  由于在项目法教学中教师直接采用实践项目作为教学的内容与载体,边实施项目, 边学习和巩固知识, 打破了传统陈旧的教学方式。项目法教学中学生亲自动手参与项目的实施, 能够在实践当中灵活的应用所学到的知识, 在操作中进行相关设计方案的选择、数据计算、参数设置等, 让学生理论和实践解决问题的能力得到了最大程度的激发与培养,学生的综合素质得到了全面的提升。在项目中不断学习理论知识, 锻炼实操能力, 让平时感到枯燥的理论知识能够学以致用。
  3 项目法教学在机械设计基础课堂教学的应用
  机械设计基础课程中的许多内容是非常适合用项目法进行教学的。教师根据教学目标, 以就业和能力培养为导向精心设计并确定出“教学目标与教学内容”相适应的项目。
  在项目的设计开发过程中, 教师设计的项目是否适合学生参与, 会对学生对此阶段知识点的掌握和能力的培养造成直接的影响, 关系到教学目标能否成功实现。项目法教学对教师提出了比较高的要求, 首先设计的项目难易程度要适中, 其次设计的项目要体现出适应性、先进性以及创造性。下面是项目法教学在《机械设计基础》课堂应用中的几个成功案例,通过几个成功教学案例,起到举一反三的作用。
  案例1,以钟表机构中的轮系设计为例, 开展项目法教学的具体做法是将此项目分解为两个项目来进行。这样做的好处是将重点、难点分解到两个真实的教学任务中。第一个项目,进行简单的齿轮传动学习。具体做法是教师设计让学生制作齿轮结构的项目, 让学生们通过对齿轮的拆卸以及安装有效地对参数进行分析应用,进而可以了解学习到齿轮传动的特点及测量方法。第二个项目中,首先,教师简要介绍关于轮系的相关知识点, 引导学生分析梳理三个指针之间的运动关系, 并讲解项目所设计的内容以及要求, 告诉学生项目中所使用的工具, 使学生对项目有个初步的了解, 并且能够知道基本的步骤。其次,对轮系传动过程中所设计的计算问题进行分析讲解并让学生参与讨论,让学生具备完成此项目的基本分析设计能力。再次,学生根据项目的要求确定实施方案并进行实际设计。最后,进行结果检验, 教师对学生的学习结果进行展示并对其给予综合评价, 对其中问题进行讲解指导,对好的设计方案思路予以表扬,从而提升学生学习的质量和效率。
  案例2,以齿轮减速度器的设计内容为例。以实际使用来促进学习是项目教学法最主要的特点。为了教学内容的生动直观便于理解,我们结合工程实际背景,提出让学生设计“一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器”的要求。在此项目中通过带式输送传动装置设计这一任务的实施, 使学生掌握减速器设计的方法和步骤, 会设计传动方案、选择电动机的型号、分配传动比、设计传动的零件、选择润滑方式等。
  案例3,机械设计基础中, 结构设计是一个很重要的组成部分。每个机械零部件的设计都需要按照不同的设计理论计算出主要参数, 然后根据每个零件所具有的独特功能进行具体的结构设计, 其计算程序相对比较规范, 但如果遇到结构设计的时候, 就会出现一些其它问题, 比如要综合考虑加工条件、维修维护、材料选择等, 这些问题课本上没有现成答案, 老师给出的答案也不能解决学生在实际工作中遇到的各种问题。
  因此, 教师可事先准备各种规格的轴、杆等构件, 引导学生展开探索、讨论、交流, 引导学生通过动手设计、组装各种类型的机构, 从而真正提高学生分析问题解决问题的能力。
  平面连杆机构是机械设计基础里面比较重要同时又是学生比较难学的一个知识点。通过开展设计一个四杆机构就可以使其实掌握机构设计部分的相关知识点。具体操作步骤是:首先将学生根据能力强弱平均分配为三组,每一组分别制作一种类型的四杆机构,通过此步,学生对前面所学的理论知识就会有进一步的认识和理解。第二步要求学生自己动手制作连杆和转动副,这样学生不但兴趣提高,同时也提高了学生的动手能力,也加深了学生对转动副的理解,对教学会起到事半功倍的效果。对于凸轮机构, 教师设计了让学生制作凸轮的子项目。
  具体操作步骤是:首先利用AUTOCAD 绘制盘形凸轮机构郭线, 进一步了解凸轮的成形和设计规范, 接下来在线切割机上制作, 使学生学会工作的装夹、电气参数的选择和机床的调整与使用。通过将一个大项目切分成几个小项目,项目法教学使学生不但学到了书本上的理论知识,同时提高了动手能力。
  4 结语在矿冶类院校《机械设计基础》课堂中采用项目法教学,使“教师主导,学生主体”的教学理念得到充分体现,学生的实践能力和协作能力得到明显提升,而且还能得到教学相长的良性循环。
  通过教学实践证明, 项目法教学使学生对《机械基础设计》课程的知识点更加明确,使基础一般的学生学习效率得到大幅度的提升;使普通学生的学习目标更加明确,学习积极性得到提高;使没有学习兴趣学习此门课程的同学获得了学习动力。
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