機械制造裝備設計課程教學(xué)研究論文
【摘要】本文結合當代大學(xué)生教育的特點(diǎn)及特征，詳細的分析了“機械制造裝備設計”專(zhuān)業(yè)課在面向機械工程學(xué)科培養進(jìn)行中所存在的一些問(wèn)題，指出了傳統教學(xué)模式導致了理論與實(shí)踐相脫離，學(xué)生的創(chuàng )新性思維得不到有效鍛煉，很難培養出學(xué)生的實(shí)際操作能力與解決實(shí)際問(wèn)題的能力的弊端等；并針對這些問(wèn)題闡述了課程案例化課堂教學(xué)改革研究在“機械制造裝備設計”課程中應用的可行性，給出一系列教學(xué)改革方法，并分析了其改革中的關(guān)鍵問(wèn)題及主要特色，為激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng )新思維習慣奠定基礎。
【關(guān)鍵詞】傳統教學(xué)；案例化；課堂教學(xué)；關(guān)鍵問(wèn)題
1“機械制造裝備設計”課程教學(xué)現狀
“機械制造裝備設計”是一門(mén)歷史發(fā)展悠久的專(zhuān)業(yè)課程，是機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要理論實(shí)踐專(zhuān)業(yè)課程，主要是教授學(xué)生機械制造裝備設計方法、金屬切削機床設計，典型部件設計，工業(yè)機器人設計、機床夾具設計以及物流系統設計和機械加工生產(chǎn)線(xiàn)總體設計等的基本理論與方法，為學(xué)生從事制造業(yè)工作打下基礎，現已成為眾多高等學(xué)校機械工程學(xué)科本科教學(xué)中量大面廣的重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課。其包含知識面廣、專(zhuān)業(yè)性強、實(shí)踐性高等特點(diǎn)，使得學(xué)生在學(xué)習時(shí)難度較大，教師的教學(xué)效果不太理想。目前，由于本課程書(shū)本上的繁瑣理論使學(xué)生無(wú)法理論聯(lián)系實(shí)踐，對學(xué)生的學(xué)習興趣產(chǎn)生極大的沖擊，逐漸對機械缺乏感性認知，便造成了以下弊端：1）教學(xué)模式相對單一或不足，在對其講述中仍舊采用的是傳統教學(xué)過(guò)程，即教師通過(guò)系統細致的講解，使學(xué)生掌握大量知識的教學(xué)方法，形式比較單一，學(xué)生只是一味地接收教師的知識灌輸；2）課堂氣氛不活躍，目前由于網(wǎng)絡(luò )的發(fā)達，很多學(xué)生處于老師在上面講，學(xué)生在課堂上玩手機、睡覺(jué)等的現象比較多，學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論的機會(huì )太少，學(xué)生創(chuàng )新性思維難于得到有效培養；3）學(xué)生的學(xué)習效果及考核方式比較單一，考試只注重書(shū)中基礎理論的考察，而較少注重學(xué)生的設計分析能力的考察；4）實(shí)踐環(huán)節太少，導致學(xué)生沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗和動(dòng)手能力差，甚至有些高校所開(kāi)的實(shí)驗課與課堂重要的結構原理方面的相關(guān)聯(lián)程度太少，從而影響力學(xué)生對相關(guān)理論知識的充分理解，甚至使培養的學(xué)生與社會(huì )需求脫節�？梢�(jiàn)，現今的傳統教學(xué)模式很難兼顧到這兩個(gè)方面，在一定程度上，這種教學(xué)模式導致了理論與實(shí)踐相脫離，學(xué)生的創(chuàng )新性思維得不到有效鍛煉，這就很難培養出學(xué)生的實(shí)際操作能力與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。隨著(zhù)計算機的廣泛應用及互聯(lián)網(wǎng)的普及，“翻轉式課堂教學(xué)”在全國各所學(xué)校逐步慢慢推廣，其教學(xué)模式逐漸變得可行和現實(shí)，可以將專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行案例化、專(zhuān)題化課堂教學(xué)模式的探索與實(shí)踐，以加強大學(xué)生創(chuàng )新能力的培養、提高大學(xué)生的實(shí)踐能力，完善大學(xué)生實(shí)踐平臺，為進(jìn)一步深入地進(jìn)行工科專(zhuān)業(yè)課程體制改革，以及推進(jìn)應用型人才培養模式改革奠定基礎。
2教學(xué)方法改革研究
針對上述問(wèn)題的存在，該課程改革的總體理念與思路就是將通過(guò)翻轉式教學(xué)將實(shí)踐、理論和設計三者相互融合，交叉進(jìn)行，使得三個(gè)方面能夠相輔相成，并相互促進(jìn)，從而能夠實(shí)現對該課程知識體系的完全理解與把握。具體說(shuō)來(lái)，包括以下幾個(gè)方面：2.1基于翻轉式教學(xué)的“機械制造裝備設計”課程混合式教學(xué)設計研究�；诜D式課堂教學(xué)就要綜合考慮教學(xué)目標、教學(xué)環(huán)節、教學(xué)內容、知識點(diǎn)難易等方面的因素，通過(guò)對課程體系進(jìn)行優(yōu)化重組，明確指出哪些內容需要使用傳統教學(xué)方法，哪些內容需要以案例化為載體的翻轉式教學(xué)，哪些內容是需要讓學(xué)生進(jìn)行深入討論的部分，最后在教學(xué)活動(dòng)中以傳統教學(xué)和“微課-討論-實(shí)踐”相結合的方式為主線(xiàn)，對整門(mén)課程進(jìn)行混合式教學(xué)設計。2.2“機械制造裝備設計”課程案例化、專(zhuān)題化研究。對“機械制造裝備設計”課程混合式教學(xué)中需要以微課為載體的翻轉式教學(xué)和需要讓學(xué)生進(jìn)行深入討論的部分，考慮實(shí)踐以及實(shí)習現場(chǎng)或者是實(shí)驗室的相關(guān)設備和實(shí)物分析圖，或者用用三維軟件對某些難以理解的結構進(jìn)行三位運動(dòng)裝配模擬仿真，對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行重構組合，結合理論講授部分，將其相關(guān)部分以制作短小視頻的方式制作成案例、專(zhuān)題，可以利用相關(guān)的平臺讓學(xué)生提前進(jìn)行觀(guān)看預習或者以點(diǎn)播式的方式先在課堂上讓學(xué)生自主學(xué)習，而后讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，培養學(xué)生的自主學(xué)習能力、提高學(xué)生學(xué)習的靈活性。2.3基于網(wǎng)絡(luò )平臺的實(shí)踐環(huán)節加強研究。通過(guò)大學(xué)生科技競賽、技能培訓基地和校企合作研究，以及設置開(kāi)放性、設計性和綜合性實(shí)驗項目，打造學(xué)生真正的實(shí)踐環(huán)節平臺。在對課堂上沒(méi)討論完或沒(méi)討論徹底的問(wèn)題或者課后遇到新的難題留在結合相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節在網(wǎng)絡(luò )平臺上進(jìn)行探討，以便進(jìn)行充分的探討達到更深層次的認知。教師可將課堂上問(wèn)題與解決方案，甚至精彩的討論環(huán)節進(jìn)行資源整合并上傳網(wǎng)絡(luò )，學(xué)生們永久可以下載保留。利用互聯(lián)網(wǎng)將實(shí)踐過(guò)程中的經(jīng)驗體會(huì )結合案例化和專(zhuān)題化內容整理成微視頻，通過(guò)論壇，微信以及微博、云空間等平臺發(fā)布共享，讓更多的人進(jìn)來(lái)討論，批評改正，優(yōu)化提升。2.4教學(xué)改革課程考核方法改進(jìn)研究。通過(guò)嘗試改變以往課程考核集中在期末，一卷定成績(jì)的古老方法。在學(xué)習評價(jià)方法上可以做如下考慮：增加課堂提問(wèn)環(huán)節10分、課堂分組討論環(huán)節10分、實(shí)踐與試驗環(huán)節20分、基礎知識理論考試50分、附加分制10分（學(xué)生根據自己學(xué)習的程度，選擇一個(gè)與課程相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出帶有自己的思考的設計或解決方案來(lái)）
3改革方法分析
3.1改革目標。通過(guò)對“機械制造裝備設計”專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行案例化、專(zhuān)題化課堂教學(xué)模式的探索與實(shí)踐，提高大學(xué)生的創(chuàng )新與實(shí)踐能力，完善相關(guān)教學(xué)實(shí)踐平臺。激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng )新思維習慣，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。并加強了學(xué)生們學(xué)習時(shí)自主規劃能力與探索能力，讓學(xué)生們的思維得到更靈活的運用，尤其是工科學(xué)生的實(shí)踐能力得到明顯提升。從而為鄭州輕工業(yè)學(xué)院作進(jìn)一步深入地進(jìn)行工科專(zhuān)業(yè)課程體制體制改革，以及推進(jìn)我校應用型人才培養模式改革奠定良好基礎。3.2改革中的關(guān)鍵問(wèn)題。3.2.1“機械制造裝備設計”混合式教學(xué)體系設計及評價(jià)問(wèn)題一方面，“機械制造裝備設計”課程強調理論的`講解，但要與案例分析和軟件工具緊密結合，最后要落實(shí)到專(zhuān)業(yè)技能的提高上來(lái)。另一方面，作為應用型本科院校的學(xué)生不僅要掌握軟件操作，更要掌握一些其它深層次知識，如何建立具有可操作性、可評價(jià)性的混合式課程體系是本課題的關(guān)鍵性問(wèn)題。3.2.2“機械制造裝備設計”課程案例化、專(zhuān)題化課堂模塊設計問(wèn)題在對“機械制造裝備設計”課程相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行案例化、專(zhuān)題化的過(guò)程中，如何結合交叉學(xué)科知識把短小精悍的視頻設計的生動(dòng)易懂，使學(xué)生把應該掌握的必要知識及能力融入。而課堂活動(dòng)模塊設計翻轉課堂的課堂教學(xué)環(huán)節,實(shí)際上是幫助學(xué)生進(jìn)行知識內化的環(huán)節。教師課堂活動(dòng)模塊的設計直接影響教學(xué)效果。在“機械制造裝備設計”課程案例化、專(zhuān)題化課程教學(xué)中，如何進(jìn)行課堂活動(dòng)模塊設計是本課題的關(guān)鍵問(wèn)題。3.3主要特色。3．3．1構建新的教學(xué)理念與教學(xué)模式，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機的結合在一起，實(shí)現在互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代下對創(chuàng )新實(shí)踐型人才的培養；突出“以基于翻轉式教學(xué)的交互式教學(xué)模式、強化實(shí)踐環(huán)節、以教師為主導、以學(xué)生為主體”的專(zhuān)業(yè)課程核心教學(xué)理念。3.3.2打破傳統教學(xué)過(guò)程中的“以老師為中心、以教材為中心”的教學(xué)模式，采取提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方式授課，可以充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性，活躍課堂氣氛，使學(xué)生的學(xué)習過(guò)程由被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)思考。3.3.3通過(guò)整合優(yōu)化教學(xué)內容，極構建網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺，進(jìn)而加強實(shí)踐環(huán)節建設，體現課程的先進(jìn)性和實(shí)用性。
4結語(yǔ)
“機械制造裝備設計”的案例化是一種新的教學(xué)理念與教學(xué)方法的教學(xué)改革，雖然看起來(lái)過(guò)程繁瑣，但是本課程的專(zhuān)業(yè)學(xué)科知識點(diǎn)明確，每一章一個(gè)側重點(diǎn)，可以按章節來(lái)編排制作案例化素材，也可以側重于一類(lèi)結構、一類(lèi)設計方案、一類(lèi)方法的應用。這樣做的主要目的是把一些重要的，較難理解的知識點(diǎn)將它們案例化、專(zhuān)題化后展現給學(xué)生（可通過(guò)視頻或動(dòng)畫(huà)），以有效的提高課堂效率，幫助學(xué)生高效地完成課堂學(xué)習任務(wù)，提供學(xué)生進(jìn)行學(xué)科專(zhuān)業(yè)學(xué)習的平臺和渠道，積極實(shí)行啟發(fā)式和討論式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng )新思維習慣，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。相信這種教育方式可以加強學(xué)生們學(xué)習時(shí)自主規劃能力與探索能力；通過(guò)這種混合式和探究式的教育方法，由于讓學(xué)生們參與其中，可以使其思維得到更靈活的運用，尤其是工科學(xué)生的實(shí)踐能力得到提升。
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