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摘 要:該文是對高職院校汽車運用與維修專業的核心基礎課程《汽車機械基礎》模塊化教學的課程標準的改革進行了探究。《汽車機械基礎》課程是開設汽車類專業級其他后繼專業課程的基礎,所以能否學好教好這門課程顯得尤為重要。該課程一般安排在各高職院校的新生入學第一學期開設,大多數學生此時還不具備專業素養,對專業課程的認識還很陌生,所以學校會安排入學新生先進行軍訓和專業認識實習,導致本學期專業課教學總時數減少,教學內容多而雜是教師教學過程中所遇到的實際問題。
關鍵詞:高職院校 汽車機械基礎 模塊化 教學標準 課程標準 改革
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)12(c)-0129-02
筆者在多年的教學實踐中對知識點進行了系統化梳理,探究并提出了模塊化教學改革思路,整理出適用的教學標準與課程標準,經過教學實踐證明:《汽車機械基礎》模塊化教學的教學標準與課程標準是實用的、適用的和夠用的,在高職院校中,開設該課程具有推廣價值。
1 制定標準的依據
為了保證學生畢業后能夠勝任有關汽車運用與維修類應用崗位的要求,我們依據專業人才培養方案、高職汽車運用與維修專業的要求,在與相關合作企業的調研后,選擇了四個模塊作為教學內容,本著教學內容“實用、適用、夠用”的原則編寫,以保證學生基本理論與實踐應用能力的培養目標。
2 課程性質
課程標準的主要特點:努力將素質教育的理念切實體現在課程標準的各個部分,課程標準突出在“課程目標”。“內容標準”和“實施建議”等方面全面體現“知識與技能、過程與方法以及情感態度與價值觀”三位一體的課程功能,從而促進學校教育重心的轉移,使素質教育的理念切實體現到日常的教育教學過程中。課程標準關注學生的興趣與經驗,精選學生終身學習必備的基礎知識和技能[1]。
為汽車運用與維修專業的職業技術學院從事理論基礎知識教學編寫的,以突出以學生為主體的探究式、討論式教學方法與手段,培養學生分析、解決生產現場的能力及其專業基礎知識的積淀,結合汽車運用與維修專業的多年實踐教學經驗予以總結歸納。旨在普及學生系統化的基礎知識學習和專業素養的培養,引導學生對專業的興趣,從而執著追求專業的成長過程,為《汽車構造學》《汽車檢測與維修》等后繼相關的專業課程深入學習打下夯實的基礎和激發學生學習專業的熱情。
《汽車機械基礎》課程主要使學生全面掌握汽車材料基礎、機械制圖、機械學、液壓與氣動技術四個模塊,這些模塊又具體分為單元一:汽車常用材料;單元二:機械制圖;單元三:平面構件的靜力分析和動力分析;單元四:構件承載能力分析;單元五:軸系零部件;單元六:常用機構;單元七:機械傳動;單元八:液壓傳動的八個單元的教學[2]。
通過對上述基本知識的學習,采用以學生為主體的探究式、討論式教學方法與手段,使學生應達到以下基本要求:(1)使學生掌握汽車材料基礎知識,并結合實踐培養學生的分析解決問題的能力。同時培養學生的專業素養,嚴謹的工作態度,愛崗敬業的工作作風。通過組織和實施《汽車機械基礎》這門課程的學習,使學生全面掌握汽車運用與維修專業的基本知識(如材料學、機械制圖、機械學、液壓與氣動技術)。(2)熟悉汽車維修的基本知識,培養學生的初步分析能力。(3)初步具有汽車運用與維修專業管理方面的能力。(4)初步具有對汽車等交通運輸工具的檢修能力。(5)初步具有編制汽車維修工藝的能力。
由于《汽車機械基礎》課程具有較全面的專業理論基礎知識,因此本課程對于培養學生的專業基礎知識和專業素質兩個方面起支持和促進作用。
3 本課程與其他課程的關系
來源于專業教學標準,具有針對性:A.前期課程名稱有:《機械制圖》《機械零件》《液壓與氣動技術》《機械原理》《金屬材料與熱處理》;B.本課程主要培養的能力有:專業能力培養和專業素質養成。
4 課程目標
《汽車機械基礎》課程作為汽車運用與維修專業的必修課程,根據高職教育特點,基于四個模塊設計課程內容,采取以學生為主體的探究、討論式教學方式,重點突出基礎知識的培養。
4.1 總體目標
本課程的總體目標是通過模塊化的學習過程,使學生克服對本課程知識的枯燥、相關概念難理解和畏懼感,激發學生的求知欲,培養學生對專業的興趣和學習熱情。培養學生初步的分析能力,使學生了解機械基礎在汽車運用與維修專業學習的必要性。
4.2 具體目標
具備所必需的機械基礎知識和基本技能,為后續的汽車構造與修理課程打下基礎,初步形成解決實際問題的能力。能力培養目標:(1)具有查閱、檢索相關技術資料的能力,掌握相關的技術標準。(2)掌握正確判斷工程材料和選擇工程材料的能力。(3)掌握正確使用量具與量儀進行技術測量的能力。(4)能正確識別機械零件及常用機構的能力。(5)能對常用機構進行工作原理和結構分析。(6)能識別常用的液壓與氣動元件并對簡單液壓與氣動系統進行正確分析。(7)運用和維護機械、傳動裝置的能力。在具體的教學活動中,要引導學生在應用汽車機械基礎知識的過程中,實現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等不同層面職業素養的綜合提升和協調發展。
5 課程教學內容、教學要求、教學方法與學時建議
項目一:汽車常用材料,包括以下幾方面。
任務一:材料的性能,主要教學內容與教學要求有:(1)本課程的性質和任務;(2)材料的物理性能;(3)材料的化學性能;(4)材料的工藝性能;(5)材料的力學性能。參考課時:2課時。
任務二:金屬與合金的結構及鐵碳合金相圖,主要教學內容與教學要求有:(1)純金屬的晶體結構及其結晶;(2)合金的結構;(3)鐵碳合金相圖。參考課時:2課時。endprint
任務三:鋼的熱處理,主要教學內容與教學要求有:(1)鋼熱處理的組織轉變原理;(2)常用的熱處理方法。參考課時:2課時。
任務四:常用金屬材料、高分子材料、陶瓷及復合材料,主要教學內容與教學要求有:(1)鐵基金屬材料;(2)非鐵基金屬材料;(3)高分子材料、陶瓷材料、復合材料。參考課時:2課時。
項目二:機械制圖,包括以下幾方面。
任務一:視圖的基本原理,主要教學內容與教學要求有:(1)制圖的基本知識;(2)正投影原理和三視圖;(3)點、線、面的投影;(4)基本體的三視圖;(5)基本體的截交與相貫;(6)組合體及其尺寸標注。參考課時:2課時。
任務二:零件的各種表達方法,主要教學內容與教學要求有:(1)表達零件外部結構的方法;(2)表達零件內部結構的方法;(3)表達零件斷面形狀的方法;(4)表達零件的其他方法。參考課時:2課時。
任務三:標準件和常用件的表達方法,主要教學內容與教學要求有:(1)螺紋及螺紋連接件;(2)鍵和銷;(3)齒輪;(4)滾動軸承。參考課時:2課時。
任務四:零件的公差與互換性,主要教學內容與教學要求有:(1)概述;(2)極限與配合;(3)測量基本知識;(4)形狀和位置公差;(5)表面結構要求。參考課時:2課時。
任務五:零件圖的識讀,主要教學內容與教學要求有:(1)零件圖的內容;(2)識讀零件圖的方法;(3)讀圖舉例;(4)零件圖的繪制。參考課時:2課時。
任務六:裝配圖的識讀,主要教學內容與教學要求有:(1)裝配圖的內容;(2)裝配圖的識讀;(3)裝配圖讀圖舉例;(4)由裝配圖拆畫零件圖。參考課時:2課時。
項目三:平面構件的靜力分析和動力分析,包括以下幾方面。
任務一:靜力分析基礎,主要教學內容與教學要求有:(1)靜力學的基本概念及公理;(2)約束與約束反力;(3)受力分析與受力圖。參考課時:2課時。
任務二:平面力系,主要教學內容與教學要求有:(1)平面匯交力系;(2)平面力偶系;(3)平面任意力系。參考課時:2課時。
項目四:構件的承載能力分析,包括以下幾方面。
任務一:軸向拉伸與壓縮,主要教學內容與教學要求有:(1)軸向拉伸(壓縮)時的內力;(2)軸向拉伸(壓縮)時的強度計算;(3)拉(壓)桿的變形;(4)應力集中;(5)壓桿穩定的概念。參考課時:2課時。
任務二:梁的彎曲,主要教學內容與教學要求有:(1)梁彎曲的概念及彎曲應力;(2)梁的彎曲強度計算及其應用;(3)提高梁強度的措施。參考課時:2課時。
任務三:圓軸扭轉,主要教學內容與教學要求有:(1)圓軸扭轉的概念;(2)圓軸扭轉時的內力;(3)圓軸扭轉時的應力及強度計算。參考課時:2課時。
項目五:軸系零部件,包括以下幾方面。
任務一:軸的分類及材料、軸的結構,主要教學內容與教學要求有:(1)軸的分類;(2)軸的材料;(3)影響軸的結構的因素;(4)軸的結構設計。參考課時:2課時。
任務二:軸的結構,主要教學內容與教學要求有:(1)軸的結構設計;(2)軸的強度校核;(3)軸轂的連接。參考課時:2課時。
任務三:軸承,主要教學內容與教學要求有:(1)滑動軸承;(2)滾動軸承。參考課時:2課時。
項目六:汽車常用機構,包括以下幾方面。
任務一:平面機構的組成,主要教學內容與教學要求有:(1)機器的組成及相關概念;(2)運動副;(3)平面機構運動簡圖。參考課時:2課時。
任務二:平面連桿機構,主要教學內容與教學要求有:(1)平面四桿機構的類型及應用;(2)平面四桿機構的基本性質。參考課時:2課時。
任務三:凸輪機構傳動,主要教學內容與教學要求有:(1)凸輪機構的組成、應用和特點;(2)凸輪機構的分類;(3)凸輪機構的運動過程及參數;(4)凸輪和從動件的結構與材料。參考課時:2課時。
項目七:機械傳動,包括以下幾方面。
任務一:帶傳動和鏈傳動,主要教學內容與教學要求有:(1)帶傳動的類型、特點、應用;(2)汽車用傳動帶的結構和標記;(3)帶傳動的張緊和維護;(4)鏈傳動的結構、特點和應用;(5)鏈傳動的運動特性。參考課時:2課時。
任務二:齒輪傳動,主要教學內容與教學要求有:(1)齒輪傳動的類型和特點;(2)漸開線齒廓;(3)齒輪的基本參數與幾何尺寸計算;(4)嚙合條件;(5)根切現象、最少齒數和和變位齒輪。參考課時:2課時。
任務三:齒輪傳動,主要教學內容與教學要求有:(1)斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪;(2)渦輪蝸桿傳動;(3)輪系。參考課時:2課時。
項目八:液壓與氣壓傳動,包括以下幾方面。
任務一:液壓傳動系統的工作原理,主要教學內容與教學要求有:(1)液壓傳動系統的工作原理;(2)液壓傳動系統的組成;(3)液壓傳動系統的基本參數;(4)液壓油。參考課時:2課時。
任務二:液壓元件,主要教學內容與教學要求有:(1)液壓泵;(2)液壓馬達;(3)液壓缸;(4)液壓控制閥;(5)液壓輔助元件。參考課時:2課時。
任務三:液壓系統實例,主要教學內容與教學要求有:(1)汽車液壓制動系統;(2)液壓助力轉向系統。參考課時:2課時。
教學方法建議:(1)講授法;(2)討論法;(3)練習法;(4)演示法。
采用模塊化教學后,各學習內容所需學時統計如下。
A.汽車材料基礎,共需8學時;B.機械制圖,共需12學時;C.機械學,共需28學時;D.液壓與氣動技術,共需6學時。總學時數為:54。endprint
教學形式:采用理論與實踐、以學生為主體的探究、討論式項目教學。
6 課程教學設計
設計理念:該課程在設計理念上,為后續的汽車構造與修理課程打下基礎,讓學生初步形成解決實際問題能力,以符合職業崗位需求為導向,突出課程教學奠定基礎知識的培養目標,以學生全面掌握汽車材料基礎、機械制圖、機械學、液壓與氣動技術四個模塊為載體,并將模塊分解為若干個單元任務,用以培養和訓練學生的職業崗位能力。在教學過程中,以學生為主體。其主要理念如下:(1)基于理論結合實踐為導向的課程設計理念(遵循由簡單到復雜的原則確定教學內容,使學生具有初步的分析能力。因此在本課程能力培養目標設置及教學內容設計上,基于模塊化教學的原則);(2)基于以學生為主、教師為輔的教學過程的課程設計理念(采用“頭腦風暴”式討論問題的方法,由教師拋出問題,引導學生討論問題的教學過程,教師通過問題的設定,培養學生自己資訊、決策、計劃、實施、修正、評價等環節,教師只是針對性的講授、示范、引導);(3)典型案例的項目教學(在課程執行的學期,安排專門的時間用于專業基礎知識與學生分析能力的培養,以體現本課程是汽車運用與維修專業的基礎知識的重要性,以符合學生的能力水平和教學規律的典型案例為載體,完成汽車材料基礎、機械制圖、機械學、液壓與氣動技術四個模塊的系統化學習)。
在課程的教學期間,《汽車機械基礎》教學標準與課程標準在學院專業教研室內部多輪試用推行,征得了師生教學實踐活動中的許多寶貴意見,經過整改該標準被納為汽車骨干專業建設和教改課題組的研究成果。
7 結語
通過采用模塊化教學的《汽車機械基礎》教學標準與課程標準改革實踐,使學生全面而系統地掌握汽車材料基礎、機械制圖、機械學、液壓與氣動技術的四個模塊為載體,初步形成解決實際問題能力的職業崗位需求,突出了核心基礎課程教學奠定基礎知識的培養目標。
通過采用模塊化教學的《汽車機械基礎》教學標準與課程標準改革實踐,重視學生系統化的基礎知識學習和專業素養的培養,引導學生對專業的興趣,激發學生學習專業的熱情。
通過采用模塊化教學的《汽車機械基礎》教學標準與課程標準改革實踐,體現以學生為主體的探究式教學,以符合學生的能力水平和教學規律的典型案例深化基礎理論的理解與靈活運用,使學生明確本課程的學習目標。該課程標準以“實用、適用、夠用”為原則,在開設該課程的高職院校中具有推廣價值。
參考文獻
[1] 劉兼.國家課程標準的框架和特點分析[J].人民教育,2001(11):23-25.
[2] 蔡廣新.汽車機械基礎[M].北京:高等教育出版社,2008.endprint