课程描述
一、 课程发展的主要历史沿革
《机械设计与应用》课程是高职机械类专业的一门技术基础课程。在教学中占有重要地位。通过学习,使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本理论、基本知识和基本方法。使学生具有分析和选择常用机构和通用机械零件的能力,初步获得正确管理、使用和维护机械的基本知识和基本方法,学会运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料,具有结合运用所学知识设计简单机构及传动装置的能力,并且为专业课的学习打下坚实的基础。
目前,《机械设计基础》课程的安排一般包括课堂教学、实验、课程设计、机械拆装实训几个部分。我院目前的课程安排情况是:机械专业类共78课时(其中实验6课时),数控和汽车60共课时(其中实验6课时)。机械拆装实训单独安排1周时间完成,课程设计单独安排2周时间完成。教材和实训相对独立,教材和实训的模式和本科院校相似,只是由于课时比本科院校少而按比例压缩。
高职高专的培养目标是应用型高级技术人才。因此,对学生的培养应从学生应掌握的知识和技能出发,教材的知识更新应符合企业对人才的要求,同时还应加大实训环节,注重学生动手能力的培养。目前我们的教学方法仍以传授知识为中心的继承性教育为主,教材知识更新缓慢,教学内容多与课程教学学时减少的矛盾日益突出。因而解决这些矛盾必须通过改变本科压缩的课程教学模式,从教材、教学和实训各个方面入手,改革传统教学方法,转变课程以教师、课堂和教材为中心的教学模式势在必行。
为了配合学院专业建设和课程改革的需要,课程组成员从2009年开始在广泛调研的基础上对机械设计与制造和焊接技术与自动化专业的《工程力学》和《机械设计基础》课程进行了改革,将《工程力学》的“材料力学”部分内容和“机械设计基础课程”进行了重构,采用“项目导向,任务驱动”的模式对教学内容重新组织,组成了新的课程《机械设计与应用》。2010和2011年,在机械设计与制造和焊接技术与自动化两个专业进行了试点,完成二轮课程教学,取得了较好的效果。2012年,在机械工程系机制、焊接、机械自动化、机自、机质、模具、材料六个专业全面使用,教学效果良好。
二、 教学内容
1、课程内容体系结构
《机械设计与应用》是机械工程科学的技术基础之一。机械设计与应用是研究机械的工作状态、机械构成原理、常用机构的设计、机械零件的力学性能、国家标准,以及机械零件设计和工作可靠度的工程技术课程。机械设计与应用由实践和理论两部分组成:机械设计与应用实践是人们掌握机械设计知识,形成工程技术能力的重要环节,是进行机械工程实践的基本技术能力;机械设计与应用理论则是人们对机械与机械力学性能及设计最基本、最普遍规律的认识与概括。本课程为从事与机械工程相关工作的技术人员所必备,并且与机械工程中的机械创新设计密切相关。
《机械设计与应用》采用项目教学。课程教学项目选择生产和生活中的典型机构和机器。课程以项目为载体,将常用机构和通用零件的基本理论、基本知识和设计方法贯穿其中。内容包括七个教学项目:①液压泵的测绘与分析;②发动机的认知与分析;③牛头刨床典型机构的认知与分析;④材料力学在机械中的应用;⑤主轴箱的认知与分析;⑥减速器的认知与分析;⑦带式输送机常用零部件的认知与分析。
2、教学内容组织方式与目的
《机械设计与应用》课程遵循学生职业能力培养的基本规律,课程的教学项目是从一般科学知识学习向专业技术知识的过渡,既有机械工程知识普及教育的功能,同时让学生学习基本的机械设计方面的知识和技能,经历工程实践的探究过程,以提高学生的工程素养,促进学生的全面发展。课程内容的设计,以项目为导向,以项目工作任务及工作过程为依据整合、序化教学内容。课程设计了7个项目,以液压泵、发动机、牛头刨床、减速器、振动器、带式输送机等为载体,通过典型机械的认知与分析,掌握常用机构和通用零件的基本知识、基本技能和设计方法,将机械设计的理论知识与工程应用实例有机结合。课程的教学顺序依照人们的认识规律设计,项目设置从简单到复杂,把理论学习和实践训练贯穿其中,使学生将理论知识和实践训练融会贯通,教、学、做有机融合。
3、实践性教学的设计思想与效果
课程教学采用理实一体教学。教学中我们采用小班分组教学,按项目组织教学内容。通过教学方式和教学内容的改革,突破了传统教学重理论、轻实践的做法,将理论知识的传授与实验、实训和课程设计相结合,加强了对学生应用能力和综合素质的培养。从教学效果来看,试点班级教学效果明显好于传统教学方法的班级。目前,系部正在筹建“机械设计教学做一体化实训厂”,建成后,将进一步完善实践性教学环节,真正做得教学做一体化。
三、 教学条件
1. 教材使用与建设
2009年,为配合机械系示范建设专业的课程教学改革,在广泛调研与资料收集的基础上,编写了课程教学大纲和课程标准;完成了以项目为导向的《机械设计与应用》课改教材编写等工作。2010和2011年,在机械设计与制造和焊接技术与自动化两个专业进行了试点,完成二轮课程教学,取得了较好的效果。2012年,在机械工程系机制、焊接、机械自动化、机自、机质、模具、材料六个专业全面使用,教学效果良好。
教材名称 |
主编 |
出版社 |
《机械设计与应用》 |
王亚芹 |
中国科技大学出版社 |
2、配套实验教材的教学效果
实践性教学环节包括机械拆装实训、机械设计课程实训等环节,采用与学院机械拆装实训配套的出版教材《机械拆装实训指导》和校本教材《机械设计实验指导书》。
序号 |
教材名称 |
主编 |
出 版 社 |
1 |
机械拆装实训指导 |
鲍光明 |
安徽科技出版社 |
2 |
《机械设计基础》课程设计指导书(规划教材) |
陈立德 |
高等教育出版社 |
3 |
机械设计实验指导书(校本教材) |
鲍光明 |
|
3、促进学生主动学习的扩充性资料使用情况
配合课改教材,以优秀动态电子辅助教材为基础,授课教师开发的动态课件,配合模型、实物,使用各种辅助教学资料使教学效果显著提高。
4、实践性教学环境
(1)配备足够的教学模型,保证直观性教学的正常进行,提高教学质量;
(2)力学实验室:微机电液服万能压力机;
(3)机械设计实验室:包括常用的机构示教板,机构模型,齿轮,测量工具,轴承,轴,减速器,弹簧等。
(4)多媒体教学设备,多媒体课件;
(5)机械设计教学做一体化实训厂(建设中)。
5、网络教学环境
我院网络教学条件良好。学院设有网管中心,学生可通过校园精品课程网,了解本课程的基本情况。本课程的内容介绍、教学大纲、教学计划、授课教案、多媒体课件、课后练习、教学资源库等均将上网,使学生能通过网络及时向老师反映想法和问题,老师也可以及时与学生沟通,了解学生现状。
为了扩大学生的知识面,方便学生更加深入地理解本课程知识,在第一堂课即向学生提供本课程的教学参考文献及有关国内外资讯网。
四、 教学方法与教学手段
1.多种教学方法灵活使用的形式与目的
采用“项目导向,任务驱动”的教学模式;以项目为导向整门课程由一些项目贯穿,通过任务提出问题,引发学生探索的兴趣;围绕完成任务所需要用到的知识,使学生带着兴趣自主学习,提高课程教学质量。将理论知识的传授与实验、实训和课程设计相结合,培养学生应用能力和综合素质。
采用“理实一体”的模式,把理论学习和实践训练贯穿其中,使学生将理论知识和实践训练融会贯通,教、学、做有机融合。
2.现代教育技术应用与教学改革
采用实物教学、案例教学、多媒体教学等多种方式相结合,充分运用现代化教育技术,提高教学水平。
改革传统教学方法,按照“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”六部法安排教学程序,将知识的学习和能力的培养贯穿其中,充分调动学生学习的积极性和主动性,培养学生的应用能力和创新精神。