機(jī)械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)研究論文
【摘要】本文結(jié)合當(dāng)代大學(xué)生教育的特點及特征，詳細(xì)的分析了“機(jī)械制造裝備設(shè)計”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)生的實際操作能力與解決實際問題的能力的弊端等；并針對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”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”課程教學(xué)現(xiàn)狀
“機(jī)械制造裝備設(shè)計”是一門歷史發(fā)展悠久的專業(yè)課程，是機(jī)械類專業(yè)一門重要理論實踐專業(yè)課程，主要是教授學(xué)生機(jī)械制造裝備設(shè)計方法、金屬切削機(jī)床設(shè)計，典型部件設(shè)計，工業(yè)機(jī)器人設(shè)計、機(jī)床夾具設(shè)計以及物流系統(tǒng)設(shè)計和機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)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(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。其包含知識面廣、專業(yè)性強、實踐性高等特點，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時難度較大，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)系實踐，對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生極大的沖擊，逐漸對機(jī)械缺乏感性認(rèn)知，便造成了以下弊端：1）教學(xué)模式相對單一或不足，在對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(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)生主動參與課堂討論的機(jī)會太少，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)計分析能力的考察；4）實踐環(huán)節(jié)太少，導(dǎo)致學(xué)生沒有實踐經(jīng)驗和動手能力差，甚至有些高校所開的實驗課與課堂重要的結(jié)構(gòu)原理方面的相關(guān)聯(lián)程度太少，從而影響力學(xué)生對相關(guān)理論知識的充分理解，甚至使培養(yǎng)的學(xué)生與社會需求脫節(jié)。可見，現(xiàn)今的傳統(tǒng)教學(xué)模式很難兼顧到這兩個方面，在一定程度上，這種教學(xué)模式導(dǎo)致了理論與實踐相脫離，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)生的實際操作能力與解決實際問題的能力。隨著計算機(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，可以將專業(yè)課程進(jìn)行案例化、專題化課堂教學(xué)模式的探索與實踐，以加強大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、提高大學(xué)生的實踐能力，完善大學(xué)生實踐平臺，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)將實踐、理論和設(shè)計三者相互融合，交叉進(jìn)行，使得三個方面能夠相輔相成，并相互促進(jìn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對該課程知識體系的完全理解與把握。具體說來，包括以下幾個方面：2.1基于翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的“機(jī)械制造裝備設(shè)計”課程混合式教學(xué)設(shè)計研究。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、知識點難易等方面的因素，通過對課程體系進(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)活動中以傳統(tǒng)教學(xué)和“微課-討論-實踐”相結(jié)合的方式為主線，對整門課程進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計。2.2“機(jī)械制造裝備設(shè)計”課程案例化、專題化研究。對“機(jī)械制造裝備設(shè)計”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，考慮實踐以及實習(xí)現(xiàn)場或者是實驗室的相關(guān)設(shè)備和實物分析圖，或者用用三維軟件對某些難以理解的結(jié)構(gòu)進(jìn)行三位運動裝配模擬仿真，對相關(guān)知識點進(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)的平臺讓學(xué)生提前進(jìn)行觀看預(yù)習(xí)或者以點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)平臺的實踐環(huán)節(jié)加強研究。通過大學(xué)生科技競賽、技能培訓(xùn)基地和校企合作研究，以及設(shè)置開放性、設(shè)計性和綜合性實驗項目，打造學(xué)生真正的實踐環(huán)節(jié)平臺。在對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)的實踐環(huán)節(jié)在網(wǎng)絡(luò)平臺上進(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)將實踐過程中的經(jīng)驗體會結(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、云空間等平臺發(fā)布共享，讓更多的人進(jìn)來討論，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)評價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、實踐與試驗環(huán)節(jié)20分、基礎(chǔ)知識理論考試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)計或解決方案來）
3改革方法分析
3.1改革目標(biāo)。通過對“機(jī)械制造裝備設(shè)計”專業(yè)課程進(jìn)行案例化、專題化課堂教學(xué)模式的探索與實踐，提高大學(xué)生的創(chuàng)新與實踐能力，完善相關(guān)教學(xué)實踐平臺。激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(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，切實提高教學(xué)質(zhì)量。并加強了學(xué)生們學(xué)習(xí)時自主規(guī)劃能力與探索能力，讓學(xué)生們的思維得到更靈活的運用，尤其是工科學(xué)生的實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”混合式教學(xué)體系設(shè)計及評價問題一方面，“機(jī)械制造裝備設(shè)計”課程強調(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，如何建立具有可操作性、可評價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”課程案例化、專題化課堂模塊設(shè)計問題在對“機(jī)械制造裝備設(shè)計”課程相關(guān)知識點進(jìn)行案例化、專題化的過程中，如何結(jié)合交叉學(xué)科知識把短小精悍的視頻設(shè)計的生動易懂，使學(xué)生把應(yīng)該掌握的必要知識及能力融入。而課堂活動模塊設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)環(huán)節(jié),實際上是幫助學(xué)生進(jìn)行知識內(nèi)化的環(huán)節(jié)。教師課堂活動模塊的設(shè)計直接影響教學(xué)效果。在“機(jī)械制造裝備設(shè)計”課程案例化、專題化課程教學(xué)中，如何進(jìn)行課堂活動模塊設(shè)計是本課題的關(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)與實踐教學(xué)有機(jī)的結(jié)合在一起，實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)新時代下對創(chuàng)新實踐型人才的培養(yǎng)；突出“以基于翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的交互式教學(xué)模式、強化實踐環(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)過程由被動接受變?yōu)橹鲃铀伎肌?.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，進(jìn)而加強實踐環(huán)節(jié)建設(shè)，體現(xiàn)課程的先進(jìn)性和實用性。
4結(jié)語
“機(jī)械制造裝備設(shè)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，雖然看起來過程繁瑣，但是本課程的專業(yè)學(xué)科知識點明確，每一章一個側(cè)重點，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，較難理解的知識點將它們案例化、專題化后展現(xiàn)給學(xué)生（可通過視頻或動畫），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)的平臺和渠道，積極實行啟發(fā)式和討論式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(fā)現(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(xí)時自主規(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用，尤其是工科學(xué)生的實踐能力得到提升。
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