機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程教學(xué)研究論文
【摘要】本文結(jié)合當(dāng)代大學(xué)生教育的特點(diǎn)及特征，詳細(xì)的分析了“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”專業(yè)課在面向機(jī)械工程學(xué)科培養(yǎng)進(jìn)行中所存在的一些問題，指出了傳統(tǒng)教學(xué)模式導(dǎo)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(yǎng)出學(xué)生的實(shí)際操作能力與解決實(shí)際問題的能力的弊端等；并針對(duì)這些問題闡述了課程案例化課堂教學(xué)改革研究在“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程中應(yīng)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)鍵問題及主要特色，為激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)教學(xué)；案例化；課堂教學(xué)；關(guān)鍵問題
1“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀
“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”是一門歷史發(fā)展悠久的專業(yè)課程，是機(jī)械類專業(yè)一門重要理論實(shí)踐專業(yè)課程，主要是教授學(xué)生機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)，典型部件設(shè)計(jì)，工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)以及物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)和機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)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(chǔ)，現(xiàn)已成為眾多高等學(xué)校機(jī)械工程學(xué)科本科教學(xué)中量大面廣的重要的一門專業(yè)課。其包含知識(shí)面廣、專業(yè)性強(qiáng)、實(shí)踐性高等特點(diǎn)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)難度較大，教師的教學(xué)效果不太理想。目前，由于本課程書本上的繁瑣理論使學(xué)生無法理論聯(lián)系實(shí)踐，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生極大的沖擊，逐漸對(duì)機(jī)械缺乏感性認(rèn)知，便造成了以下弊端：1）教學(xué)模式相對(duì)單一或不足，在對(duì)其講述中仍舊采用的是傳統(tǒng)教學(xué)過程，即教師通過系統(tǒng)細(xì)致的講解，使學(xué)生掌握大量知識(shí)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(shí)灌輸；2）課堂氣氛不活躍，目前由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)，很多學(xué)生處于老師在上面講，學(xué)生在課堂上玩手機(jī)、睡覺等的現(xiàn)象比較多，學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論的機(jī)會(huì)太少，學(xué)生創(chuàng)新性思維難于得到有效培養(yǎng)；3）學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及考核方式比較單一，考試只注重書中基礎(chǔ)理論的考察，而較少注重學(xué)生的設(shè)計(jì)分析能力的考察；4）實(shí)踐環(huán)節(jié)太少，導(dǎo)致學(xué)生沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力差，甚至有些高校所開的實(shí)驗(yàn)課與課堂重要的結(jié)構(gòu)原理方面的相關(guān)聯(lián)程度太少，從而影響力學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的充分理解，甚至使培養(yǎng)的學(xué)生與社會(huì)需求脫節(jié)�？梢�，現(xiàn)今的傳統(tǒng)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(dǎo)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(yǎng)出學(xué)生的實(shí)際操作能力與解決實(shí)際問題的能力。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用及互聯(lián)網(wǎng)的普及，“翻轉(zhuǎn)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(xiàn)實(shí)，可以將專業(yè)課程進(jìn)行案例化、專題化課堂教學(xué)模式的探索與實(shí)踐，以加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、提高大學(xué)生的實(shí)踐能力，完善大學(xué)生實(shí)踐平臺(tái)，為進(jìn)一步深入地進(jìn)行工科專業(yè)課程體制改革，以及推進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革奠定基礎(chǔ)。
2教學(xué)方法改革研究
針對(duì)上述問題的存在，該課程改革的總體理念與思路就是將通過翻轉(zhuǎn)式教學(xué)將實(shí)踐、理論和設(shè)計(jì)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?qū)崿F(xiàn)對(duì)該課程知識(shí)體系的完全理解與把握。具體說來，包括以下幾個(gè)方面：2.1基于翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)研究。基于翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)就要綜合考慮教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)難易等方面的因素，通過對(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化重組，明確指出哪些內(nèi)容需要使用傳統(tǒng)教學(xué)方法，哪些內(nèi)容需要以案例化為載體的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)，哪些內(nèi)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(tǒng)教學(xué)和“微課-討論-實(shí)踐”相結(jié)合的方式為主線，對(duì)整門課程進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計(jì)。2.2“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程案例化、專題化研究。對(duì)“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程混合式教學(xué)中需要以微課為載體的翻轉(zhuǎn)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(xí)現(xiàn)場(chǎng)或者是實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)設(shè)備和實(shí)物分析圖，或者用用三維軟件對(duì)某些難以理解的結(jié)構(gòu)進(jìn)行三位運(yùn)動(dòng)裝配模擬仿真，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重構(gòu)組合，結(jié)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、專題，可以利用相關(guān)的平臺(tái)讓學(xué)生提前進(jìn)行觀看預(yù)習(xí)或者以點(diǎn)播式的方式先在課堂上讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而后讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性。2.3基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)踐環(huán)節(jié)加強(qiáng)研究。通過大學(xué)生科技競(jìng)賽、技能培訓(xùn)基地和校企合作研究，以及設(shè)置開放性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，打造學(xué)生真正的實(shí)踐環(huán)節(jié)平臺(tái)。在對(duì)課堂上沒討論完或沒討論徹底的問題或者課后遇到新的難題留在結(jié)合相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行探討，以便進(jìn)行充分的探討達(dá)到更深層次的認(rèn)知。教師可將課堂上問題與解決方案，甚至精彩的討論環(huán)節(jié)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)踐過程中的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)結(jié)合案例化和專題化內(nèi)容整理成微視頻，通過論壇，微信以及微博、云空間等平臺(tái)發(fā)布共享，讓更多的人進(jìn)來討論，批評(píng)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。通過嘗試改變以往課程考核集中在期末，一卷定成績的古老方法。在學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法上可以做如下考慮：增加課堂提問環(huán)節(jié)10分、課堂分組討論環(huán)節(jié)10分、實(shí)踐與試驗(yàn)環(huán)節(jié)20分、基礎(chǔ)知識(shí)理論考試50分、附加分制10分（學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)的程度，選擇一個(gè)與課程相關(guān)的問題進(jìn)行分析，并提出帶有自己的思考的設(shè)計(jì)或解決方案來）
3改革方法分析
3.1改革目標(biāo)。通過對(duì)“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”專業(yè)課程進(jìn)行案例化、專題化課堂教學(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(tái)。激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。并加強(qiáng)了學(xué)生們學(xué)習(xí)時(shí)自主規(guī)劃能力與探索能力，讓學(xué)生們的思維得到更靈活的運(yùn)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)行工科專業(yè)課程體制體制改革，以及推進(jìn)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革奠定良好基礎(chǔ)。3.2改革中的關(guān)鍵問題。3.2.1“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”混合式教學(xué)體系設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)問題一方面，“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程強(qiáng)調(diào)理論的`講解，但要與案例分析和軟件工具緊密結(jié)合，最后要落實(shí)到專業(yè)技能的提高上來。另一方面，作為應(yīng)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(shí)，如何建立具有可操作性、可評(píng)價(jià)性的混合式課程體系是本課題的關(guān)鍵性問題。3.2.2“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程案例化、專題化課堂模塊設(shè)計(jì)問題在對(duì)“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行案例化、專題化的過程中，如何結(jié)合交叉學(xué)科知識(shí)把短小精悍的視頻設(shè)計(jì)的生動(dòng)易懂，使學(xué)生把應(yīng)該掌握的必要知識(shí)及能力融入。而課堂活動(dòng)模塊設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)際上是幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)內(nèi)化的環(huán)節(jié)。教師課堂活動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)直接影響教學(xué)效果。在“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”課程案例化、專題化課程教學(xué)中，如何進(jìn)行課堂活動(dòng)模塊設(shè)計(jì)是本課題的關(guān)鍵問題。3.3主要特色。3．3．1構(gòu)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(jī)的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代下對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的培養(yǎng)；突出“以基于翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的交互式教學(xué)模式、強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的專業(yè)課程核心教學(xué)理念。3.3.2打破傳統(tǒng)教學(xué)過程中的“以老師為中心、以教材為中心”的教學(xué)模式，采取提出問題、分析問題、解決問題的方式授課，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)思考。3.3.3通過整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，極構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)而加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)，體現(xiàn)課程的先進(jìn)性和實(shí)用性。
4結(jié)語
“機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)”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，雖然看起來過程繁瑣，但是本課程的專業(yè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)明確，每一章一個(gè)側(cè)重點(diǎn)，可以按章節(jié)來編排制作案例化素材，也可以側(cè)重于一類結(jié)構(gòu)、一類設(shè)計(jì)方案、一類方法的應(yīng)用。這樣做的主要目的是把一些重要的，較難理解的知識(shí)點(diǎn)將它們案例化、專題化后展現(xiàn)給學(xué)生（可通過視頻或動(dòng)畫），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(xí)任務(wù)，提供學(xué)生進(jìn)行學(xué)科專業(yè)學(xué)習(xí)的平臺(tái)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(dú)立思考和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。相信這種教育方式可以加強(qiáng)學(xué)生們學(xué)習(xí)時(shí)自主規(guī)劃能力與探索能力；通過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(yùn)用，尤其是工科學(xué)生的實(shí)踐能力得到提升。
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