

摘 要:針對傳統《機械設計基礎》課程強調課程形態的系統性、完整性和深刻性,與當代職業教育以培養技能型人才之間的矛盾,有必要優化重構課程內容,將課程內容項目化,突出其工程性、職業性和應用性,以達到職業教育培養高素質、高技能型人才的目標。
關鍵詞:機械設計基礎 優化重構 項目化
中圖分類號: G712 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)05(c)-0000-00
引言
《機械設計基礎》是職業院校機械類或近機類專業的專業基礎課,具有承上啟下的作用,體現了較強的綜合性、理論性及實踐性的特點。課程的任務在于使學生掌握常用機構和通用機械零部件的工作原理、結構特點、選用以及簡單機械或工裝設計。培養的人才不但要懂得專業的基礎理論,而且具有崗位所需要的生產、維修、維護保養的操作能力和組織能力,以適應機械制造業崗位群的多樣化和多元化需求。但就目前職業教育的人才培養質量與社會需求之間的矛盾看,課程仍存在以下問題:
(1)教學要求脫節,難以適應就業市場。目前,所用教材大都以傳統的“學科中心”型教學模式編寫,許多內容注重了學科知識的系統性,而忽視與職業崗位相適應的知識、能力、素質結構的形成,以及就業市場對職業院校學生基本定義是生產第一線的中、高級技能型人才,缺乏以就業為導向的課程內容體系的整體優化整合。
(2)教學內容偏離職業崗位,偏離工程實際,難以體現職業教育特色,缺少理論與實際相結合的重要部分。既沒有考慮到學生的綜合素質,更缺少實踐、實訓的實際操作內容。無法突出其工程性、職業性和應用性,導致教學中重理論,輕實踐,重傳授,輕應用的現象,難以實現“學以致用、工學結合”的教學要求。導致學生對該課程的學習毫無興趣,甚至認為:這門課的學習對自己以后的就業崗位沒什么用處。
基于上述種種原因,必須對《機械設計基礎》課程的內容進行優化重構,項目化課程內容,突出職業特征,以滿足企業對中、高級技能型人才的要求。
1按職業崗位群實際工作任務要求來優化重構課程內容
(1)注意職業崗位的要求。根據培養目標是:服務于生產第一線職業崗位群的中、高級技能型人才,畢業后主要從事產品制造、裝配、調試、維修等方面的技術工作及專業方向的相關工作。按照“必需、夠用”的原則,對于教材中有些內容不太適應職業教育特征的,較少考慮教學需要和學習者的實際情況,理論分析過多,實踐應用較少的內容,如齒輪傳動機構等,盡可能減少繁瑣的公式推導而直接引用結論,以突出工程實用性。強調《機械設計基礎》課程與生產實踐的緊密聯系,突出職業教育的特點。教材中應適當補充一些與生產實踐聯系緊密的實例,如軸承的安裝、定位、配合、緊固、調整、潤滑和密封;帶傳動中傳動裝置的安裝、調試,包括帶輪的安裝、調整,帶的安裝、松緊程度的檢驗及調整,帶的張緊等等內容。
(2)調整課程的重點內容。對技能型人才來說,畢業生所面向的工作崗位不外乎是機床的操作和維修等。對于這類人才來說,掌握一定的機構原理、強度計算和結構設計應該說是必需的,也是企業所喜歡的。所以,應把齒輪傳動的設計計算、軸的設計、滾動軸承的選擇及組合設計、螺紋聯接的強度計算及螺栓組聯接的結構設計等內容列為重點。如軸承的組合設計與生產一線人員接觸最為廣泛,有必要對該章內容進行整合,將其列為重點并補充實例,而將軸承的壽命計算和靜載荷能力的計算放在其次。
(3)優化重構課程內容。如將整個課程分為三大部分,①機械傳動:包括推壓傳動(如凸輪機構、連桿機構、棘輪機構和槽輪機構)、嚙合傳動(如齒輪傳動、蝸桿傳動、鏈傳動)、摩擦傳動(如皮帶傳動);②軸系聯接零部件:包括螺紋聯接、鍵、銷聯接、軸、軸承、聯軸器、離合器、制動器;③課程設計部分,也是實踐性最強的部分,可以將其設計的內容融合到前兩個模塊中,最后用一到兩周的時間總結完成課程設計任務。優化重構后課程的架構如圖1所示。
經過上述對《機械設計基礎》課程內容優化整合后,可以對該課程內容實施項目化的改革。
2 項目化課程內容,突出職業教育特征
(1)項目化教學理念。“給你55分鐘,你可以造一座橋嗎?”這是教育家弗雷德.海因里希教授在“德國及歐美國家素質教育報告演示會”上,介紹項目教學法時用的一則實例。而20年前,中國的木匠學徒時,則是從學做一個小板凳開始的。瞧!這就是項目教學法!只是沒有這些理論而已。由此不難看出:項目教學法是教師根據教學內容,將教材各章節設計成若干個典型工作任務或工作項目,將專業知識與職業實踐結合起來,通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發掘學生的創造潛能;培養學生分析問題、解決問題的能力,激發學生的成就感,提高學習興趣,促進學生積極參與教學,以構建真正屬于學生自己的技能與知識。與傳統的教學法相比,最顯著的特點是以項目為載體,教師為主導,學生為主體,改變了以往“教師講,學生聽”的被動的教學模式,創造了學生主動參與,自主協作探索創新的新型教學模式。
(2)《機械設計基礎》課程內容項目化。根據上述對《機械設計基礎》課程的優化整合重構,從機械傳動、軸系聯接零部件和課程設計這三個方面,各選擇一到兩個典型機械裝置。機械傳動部分可選用牛頭刨床、內燃機或插齒機;軸系聯接零部件部分可選用帶式輸送機的減速裝置、數控車床或數控銑床;而第三部分內容可以完全融入到前兩部分中。這幾種簡單機械幾乎涵蓋了所有常用機構和零件設計知識。在選典型機械裝置時,也要考慮專業方向、就業崗位,比如汽車維修專業,最好選內燃機,而數控等機械加工專業,最好選數控車床或數控銑床等等。對課程項目化如表1:
(4)經過項目化內容后,類似的內容可整合,比如平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、蝸輪蝸桿機構中都有壓力角的概念;幾種齒輪和蝸輪蝸桿的受力分析;各機械零件的失效形式、強度計算和校核等等大同小異的內容,可以彼此放在一起講,且每個內容只講一個或兩個,比如壓力角的概念只講平面連桿機構中的壓力角,其它機構的壓力角讓學生自己學習分析,教師只是提示、引導。充分突出教師的主導性和學生的主體性,提高學生分析問題解決問題的能力,同時還可以大大節約課時。
3課程設計不能少
課程設計是《機械設計基礎》課程最后一個重要的實踐性教學環節,其目的是:綜合運用《機械設計基礎》及其它先修課程的理論和生產實際知識進行機械設計訓練,從而使這些知識得到進一步的鞏固、加深和擴展。提高學生在計算、制圖、運用標準、規范、手冊,查閱有關技術資料的能力;保證學生的專業知識技能、崗位變遷等可持續發展的需求。但就目前情況來看,有部分學校取消了課程設計,原因一是學生基礎差,二是本課程課時少,三是學生畢業后大都從事技能型工作,與機械設計沒多大關系。如果沒取消,也是將機械設計基礎理論課程和課程設計相對獨立。而如果實施項目化教學設計,則可以將它們有機地融合到一起,在課程教學項目的編排上,注意照顧課程設計的體系,將課程設計題目的計算工作分解到平時的教學任務中去(如圖1和表1),最后作為一次大作業總結完成,這樣做也能大大節約課時。另外,在設計題目的選取方面也可以根據專業來設置,比如對于數控專業的學生可以設計普通機床的傳動系統,對于汽車維修專業的學生,則可結合其專業特點,設計汽車用變速器。也可以針對專業和職業崗位所需,以企業項目的實施過程為依據;聘請企業工程師與企業合作進行課程開發與設計,充分體現職業性、實踐性和開放性的要求。
4結語
基于職業教育是培養技能型人材的目標,對傳統的《機械設計基礎》課程內容進行優化重構,項目化課程內容,使學生的理論學習與崗位實踐更加緊密結合,提高綜合解決問題的能力,在達到職業院校學生“理論夠用,突出實踐能力”的培養目標方面是一種有益的嘗試。但要實現這一目標,學校需要有足夠豐富的實訓設施、圖書資料和網絡資源等,對辦學條件提出了較高的要求;師資方面,目前的理實一體化教師較缺乏等問題存在,都是在現有條件下對本課程實施項目化教學面臨的問題,有待于進一步研究與探討。
參考文獻
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作者簡介:石琳,女,1965~,河南沁陽人,碩士,高級講師,主要研究方向:基于工學結合的《機械設計基礎》課程改革