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【摘 要】在机械设计基础课程的教学过程中,改变传统的教学理念,立足高等职业院校的人才培养目标,探讨了用软件仿真辅助教学配合项目式教学模式的引入。说明了借助软件各强大功能实施教学,可以较好地提高教学效果和学生的学习兴趣。
【关键词】软件仿真;机械设计基础;项目式教学
《机械设计基础》课程是工科院校机械类专业学生的专业基础课程,在教学中占有重要的地位。该课程主要阐述了关于机械零部件的基本知识、基本理论及基本设计方法,是一门研究机械共性问题的主干课程,学生对这门课程的掌握状态会直接影响到后期专业课程的学习。因此,该课程的教学方法和教学内容要适应学生的学习能力,并且要充分调动学生的学习积极性,项目式教学模式的引入无疑是一个解决问题的很好的方法。
1.《机械设计基础》课程项目式教学的探讨
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》明确提出:“把提高质量作为重点。以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式。”作为高职院校,培养优秀的生产、建设、管理和服务第一线的应用人才是当前的核心目标,课程的建设与改革都是为了实现这一目标而服务的。基于这个理念,对于高等职业技术学院来说,要以“工学结合”作为切入点来进行项目式教学的课程改革建设。
《机械设计基础》课程的改革建设也须从培养机械生产一线技术应用型人才的目标入手,要求该课程应该多注重培养学生掌握通用零部件的工作原理和设计准则,熟悉常用机构的结构特点和工作原理,并初步具有分析和设计机械零部件的能力。而《机械设计基础》课程的最大特点就是理论知识含量较大,所以在以往的教学中我们都会采取传统的教学模式“课件+习题”,在授课时运用多媒体课件,有时会借助大量的挂图、模型等进行讲解,帮助学生理解和掌握新知识,然后在课后布置大量的习题,让学生练习巩固。但高深的理论知识对于高等职业院校的学生来说的确过于枯燥,掌握起来难度太大,这样的教学手段对目前的高职教育来说明显力不从心,虽然能让学生从感观上对所学内容有表层的了解,却无法让学生对所学知识进行灵活运用。特别是对于作为专业基础课程的《机械设计基础》,该课程的涉及面较广,应用性较强,各章节的内容彼此独立,于是收效不是很好,学生兴趣不高等诸多问题就暴露了出来。
学校的教学内容落后于企业的生产实际,教材内容滞后于生产发展,这是职业教育面临的有待解决的客观实际问题,无疑项目式教学模式是解决这一问题的突破点。项目式教学模式主要是以实际的工程项目为对象,例如在企业中经常使用的工具、设备中的常用零件和机构,将这些工具和设备作为项目进行分解,并将分解后的部分与所要讲授的机械设计基础理论知识点相链接,在教学中让学生参与项目设计的全过程。对于实际的工程项目则需要教师在企业中作大量调研,从企业的岗位设置和需求出发进行筛选,最重要的是这些项目必须是企业中的一些新工艺、新方法、新产品的典型案例,同时要能够突出教学内容和专业特色。通过这样的教学项目将学校教学与企业生产之间架起了一道桥梁,可以使学生所学的知识真正做到“从企业中来,到企业中去”。
但项目式教学在机械设计基础课程中的运用也会遇到一些阻碍。首先由于学生刚接触机械专业知识,对实际生产中的一些零件及机构都很陌生,其次是从企业引入的项目通常是多个零件及机构的组合,相互之间的联动关系仅凭想象很难理解,而如果通过拆卸工具或设备让学生更加全面地了解熟悉这些内容,不仅成本高,而且执行起来难度也会更大。另外,要想在机械设计基础课程的教学中真正实施项目式教学模式并不是一件容易的事,因为这门课程不仅涉及到理论力学、材料力学、机械原理和机械零件的相关理论知识,而且它的运用随着机械行业现代化的发展也在发生着日新月异的变化,所以教学项目的选择若要适应企业的发展,可能每年都要发生变化,这对要求教师时刻与企业保持联系,并且要提高教师的综合能力。因此,进行机械设计基础课程建设时,我们必须突破传统的教学手段,改变教师传统的教学理念,才能更好地配合项目式教学模式的实施。
2.软件仿真辅助教学的作用
在机械设计基础课程的教学中,我们以前只是从教材提供的教学内容出发来设计教学过程,但在引入项目式教学模式后,教学方法的选择应该考虑企业采用的设计手段,目前借助软件的强大功能进行设计已成为了企业的常用方法,所以,软件的介入可以让学生在校学习期间就能够适应企业的工作模式,毕业后能够直接满足或者较快适应企业相关岗位的需求。
软件仿真辅助教学方法具有很大的优点。首先,可以利用软件三维造型的功能,将所有的零件和机构进行随意的拆装、放大、旋转,能够选取零件的不同部位,改变对模型的观察方向,非常接近现实中的产品零件。以前面对二维图纸学生会很难想象出零件和机构的空间状态,这种方法会有利于让学生对各种零件和机构空间结构及组成有更深的了解。其次,可以利用软件的装配功能,显示各零件之间的相互位置关系,各机构之间的连接关系。以前装配图的学习是学生面临的最大问题,而运用软件进行装配,可以让同学们在学习设计的同时熟悉零件的结构工艺性及零件拆装顺序等相关知识,老师也可以通过动态的演示给学生正确的示范。另外,可以利用软件的运动仿真功能,把各种复杂的机构通过形象生动的动画演示出来,让学生在学习中加深感性认识。
除了运用软件仿真辅助教学外,还应该让学生运用软件仿真进行设计实践。因为这种方法来自于企业的常用设计方法,所以学生要掌握这种方法必须要有实践过程。在这个阶段的学习中,学生为主体,教师只是起到辅导作用。学生可以根据自已的实际情况,自主选择设计命题,可以按自已的想法进行设计,也可以根据企业提供的要求进行题材选定。在设计中根据自已的设计理念随意组合所学的不同机构,根据需要改变参数,并通过软件的仿真辅助验证自己设计的正确性。这种角色的互换,让学生在真实的产品设计过程中,检验自已的综合机械设计职业能力,并将机械设计与加工联系起来,既可以提高学生的学习兴趣,又可以培养学生的创新意识。
采用这样的教学手段并配以相应的实践,不仅可以使学生较好地掌握各种常用机构和通用零件的工作原理、结构特点等,而且可以使一些在普通条件下无法观察的过程生动地显示出来,增强学生对抽象的零件和机构的理解,让学生的学习过程变得更加直观。
3.结论
在机械设计基础课程教学中,采用项目式教学模式能够较好地使理论与实践相结合。为了让学生更好地掌握所学知识,在教学中应用软件仿真进行辅助教学,可以克服以前机械设计基础课程传统教学方法的不足。借助软件的各种功能,通过将复杂的二维图形演变为生动形象的三维造型,同时通过软件的模拟、运动仿真及动画技术的应用,也可以激发学生的学习积极性,提高学习的趣味性。
参考文献:
[1]周玉丰.机械设计基础.机械工业出版社,2008.1.
[2]胡迎花.基于Pro/E的机构仿真在《机械设计基础》课堂教学中的应用.科技传播,2012(2):67.
【关键词】软件仿真;机械设计基础;项目式教学
《机械设计基础》课程是工科院校机械类专业学生的专业基础课程,在教学中占有重要的地位。该课程主要阐述了关于机械零部件的基本知识、基本理论及基本设计方法,是一门研究机械共性问题的主干课程,学生对这门课程的掌握状态会直接影响到后期专业课程的学习。因此,该课程的教学方法和教学内容要适应学生的学习能力,并且要充分调动学生的学习积极性,项目式教学模式的引入无疑是一个解决问题的很好的方法。
1.《机械设计基础》课程项目式教学的探讨
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》明确提出:“把提高质量作为重点。以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式。”作为高职院校,培养优秀的生产、建设、管理和服务第一线的应用人才是当前的核心目标,课程的建设与改革都是为了实现这一目标而服务的。基于这个理念,对于高等职业技术学院来说,要以“工学结合”作为切入点来进行项目式教学的课程改革建设。
《机械设计基础》课程的改革建设也须从培养机械生产一线技术应用型人才的目标入手,要求该课程应该多注重培养学生掌握通用零部件的工作原理和设计准则,熟悉常用机构的结构特点和工作原理,并初步具有分析和设计机械零部件的能力。而《机械设计基础》课程的最大特点就是理论知识含量较大,所以在以往的教学中我们都会采取传统的教学模式“课件+习题”,在授课时运用多媒体课件,有时会借助大量的挂图、模型等进行讲解,帮助学生理解和掌握新知识,然后在课后布置大量的习题,让学生练习巩固。但高深的理论知识对于高等职业院校的学生来说的确过于枯燥,掌握起来难度太大,这样的教学手段对目前的高职教育来说明显力不从心,虽然能让学生从感观上对所学内容有表层的了解,却无法让学生对所学知识进行灵活运用。特别是对于作为专业基础课程的《机械设计基础》,该课程的涉及面较广,应用性较强,各章节的内容彼此独立,于是收效不是很好,学生兴趣不高等诸多问题就暴露了出来。
学校的教学内容落后于企业的生产实际,教材内容滞后于生产发展,这是职业教育面临的有待解决的客观实际问题,无疑项目式教学模式是解决这一问题的突破点。项目式教学模式主要是以实际的工程项目为对象,例如在企业中经常使用的工具、设备中的常用零件和机构,将这些工具和设备作为项目进行分解,并将分解后的部分与所要讲授的机械设计基础理论知识点相链接,在教学中让学生参与项目设计的全过程。对于实际的工程项目则需要教师在企业中作大量调研,从企业的岗位设置和需求出发进行筛选,最重要的是这些项目必须是企业中的一些新工艺、新方法、新产品的典型案例,同时要能够突出教学内容和专业特色。通过这样的教学项目将学校教学与企业生产之间架起了一道桥梁,可以使学生所学的知识真正做到“从企业中来,到企业中去”。
但项目式教学在机械设计基础课程中的运用也会遇到一些阻碍。首先由于学生刚接触机械专业知识,对实际生产中的一些零件及机构都很陌生,其次是从企业引入的项目通常是多个零件及机构的组合,相互之间的联动关系仅凭想象很难理解,而如果通过拆卸工具或设备让学生更加全面地了解熟悉这些内容,不仅成本高,而且执行起来难度也会更大。另外,要想在机械设计基础课程的教学中真正实施项目式教学模式并不是一件容易的事,因为这门课程不仅涉及到理论力学、材料力学、机械原理和机械零件的相关理论知识,而且它的运用随着机械行业现代化的发展也在发生着日新月异的变化,所以教学项目的选择若要适应企业的发展,可能每年都要发生变化,这对要求教师时刻与企业保持联系,并且要提高教师的综合能力。因此,进行机械设计基础课程建设时,我们必须突破传统的教学手段,改变教师传统的教学理念,才能更好地配合项目式教学模式的实施。
2.软件仿真辅助教学的作用
在机械设计基础课程的教学中,我们以前只是从教材提供的教学内容出发来设计教学过程,但在引入项目式教学模式后,教学方法的选择应该考虑企业采用的设计手段,目前借助软件的强大功能进行设计已成为了企业的常用方法,所以,软件的介入可以让学生在校学习期间就能够适应企业的工作模式,毕业后能够直接满足或者较快适应企业相关岗位的需求。
软件仿真辅助教学方法具有很大的优点。首先,可以利用软件三维造型的功能,将所有的零件和机构进行随意的拆装、放大、旋转,能够选取零件的不同部位,改变对模型的观察方向,非常接近现实中的产品零件。以前面对二维图纸学生会很难想象出零件和机构的空间状态,这种方法会有利于让学生对各种零件和机构空间结构及组成有更深的了解。其次,可以利用软件的装配功能,显示各零件之间的相互位置关系,各机构之间的连接关系。以前装配图的学习是学生面临的最大问题,而运用软件进行装配,可以让同学们在学习设计的同时熟悉零件的结构工艺性及零件拆装顺序等相关知识,老师也可以通过动态的演示给学生正确的示范。另外,可以利用软件的运动仿真功能,把各种复杂的机构通过形象生动的动画演示出来,让学生在学习中加深感性认识。
除了运用软件仿真辅助教学外,还应该让学生运用软件仿真进行设计实践。因为这种方法来自于企业的常用设计方法,所以学生要掌握这种方法必须要有实践过程。在这个阶段的学习中,学生为主体,教师只是起到辅导作用。学生可以根据自已的实际情况,自主选择设计命题,可以按自已的想法进行设计,也可以根据企业提供的要求进行题材选定。在设计中根据自已的设计理念随意组合所学的不同机构,根据需要改变参数,并通过软件的仿真辅助验证自己设计的正确性。这种角色的互换,让学生在真实的产品设计过程中,检验自已的综合机械设计职业能力,并将机械设计与加工联系起来,既可以提高学生的学习兴趣,又可以培养学生的创新意识。
采用这样的教学手段并配以相应的实践,不仅可以使学生较好地掌握各种常用机构和通用零件的工作原理、结构特点等,而且可以使一些在普通条件下无法观察的过程生动地显示出来,增强学生对抽象的零件和机构的理解,让学生的学习过程变得更加直观。
3.结论
在机械设计基础课程教学中,采用项目式教学模式能够较好地使理论与实践相结合。为了让学生更好地掌握所学知识,在教学中应用软件仿真进行辅助教学,可以克服以前机械设计基础课程传统教学方法的不足。借助软件的各种功能,通过将复杂的二维图形演变为生动形象的三维造型,同时通过软件的模拟、运动仿真及动画技术的应用,也可以激发学生的学习积极性,提高学习的趣味性。
参考文献:
[1]周玉丰.机械设计基础.机械工业出版社,2008.1.
[2]胡迎花.基于Pro/E的机构仿真在《机械设计基础》课堂教学中的应用.科技传播,2012(2):67.