《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是高職機械類專業(yè)的核心課程之一，該課程知識涉及面廣，實用性強，也是學(xué)生今后在工作單位從事制造、裝配、檢測和維護機械設(shè)備等工作所必需具備的基本知識。我們通過與天地(唐山)礦業(yè)科技有限公司的校企合作，依托企業(yè)資源，和現(xiàn)場專家共同開發(fā)該課程，將牛頭刨床、插床和減速器等機器設(shè)備融入課程項目，并通過ProE軟件的應(yīng)用將三維CAD技術(shù)與機械設(shè)計基礎(chǔ)課程相結(jié)合，對課程內(nèi)容進行了重組與整合，實現(xiàn)了該課程教學(xué)模式向能力本位的轉(zhuǎn)換。
一、課程目標的確定
本專業(yè)工作領(lǐng)域多為產(chǎn)品加工、機械設(shè)備的裝配、調(diào)試、檢測、維護和維修，以及簡單機構(gòu)和工裝零部件的設(shè)計等，這些工作首先需要認識機械零部件及各種運動機構(gòu)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)零件結(jié)構(gòu)及特性調(diào)配組裝，對于機械設(shè)計方面的技能，像零件承載能力計算、校核等，在工作中逐漸被計算機輔助設(shè)計軟件所替代，因此我們將課程定位為“以機械傳動和零部件分析及其參數(shù)化的三維造型設(shè)計為主，以設(shè)計計算為輔”，注重學(xué)生對機器的認識和對實際問題的分析和解決能力的培養(yǎng)。
二、課程整體設(shè)計思路
本課程以服務(wù)社會，對接崗位技能為目標，課程設(shè)計以能力培養(yǎng)為核心環(huán)節(jié)，將能力培養(yǎng)目標任務(wù)化、項目化，任務(wù)設(shè)置盡量以達到教學(xué)目標為基本原則，同時選擇合適的載體承載教學(xué)目標。因此，本課程按照由簡單至復(fù)雜的認知過程，依托機器實物載入教學(xué)項目，讓學(xué)生在真實的情境中去學(xué)和做，學(xué)生通過具體任務(wù)的完成可以逐步認識和建立產(chǎn)品質(zhì)量意識、安全意識、經(jīng)濟意識和社會意識，并認識到完成工程任務(wù)中非技術(shù)因素(意志品質(zhì)、團隊精神)的重要性。這樣，課程的設(shè)計不但使學(xué)生達到既定的知識、技能的培養(yǎng)目標，也有助于學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。所以，為了讓學(xué)生盡快進入職業(yè)角色，我們構(gòu)建以實踐為導(dǎo)向、項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動課程教學(xué)模式。
三、課程項目開發(fā)與設(shè)計
從課程整體內(nèi)容來看，本課程既有系統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)理論知識、又有較強三維CAD實踐技能。在機械設(shè)計中主要研究機械傳動和通用機械零部件設(shè)計，在三維CAD課程中不僅可以研究各類機械零部件建模的方法，而且還能進行相關(guān)的分析、運動仿真。那么如何將這兩門課程有機的融合到一起，是我們在項目設(shè)計時重點考慮的內(nèi)容。因此，根據(jù)本課程培養(yǎng)目標的要求及我院現(xiàn)有條件，利用和天地(唐山)礦業(yè)科技有限公司的校企合作，課程組成員根據(jù)現(xiàn)場職業(yè)崗位需求，反復(fù)推敲、不斷比較，最終根據(jù)本課程所包含的教學(xué)內(nèi)容制定出3個通用性好、操作性強、趣味性高、難易適中的教學(xué)項目，并依托牛頭刨床、插床和減速器3臺完整的典型機器，將多種機構(gòu)和零部件的零散知識有機地聯(lián)系在一起，通過ProE軟件參數(shù)化的造型展示出不同的三維模型。在3個項目的基礎(chǔ)上設(shè)置了15個學(xué)習(xí)情境，制定了36個學(xué)習(xí)任務(wù)，其中項目一和項目二為并行項目，每個工作任務(wù)緊密聯(lián)系，共同服務(wù)于整個項目，當(dāng)任務(wù)逐一完成時，工作項目也就得以完成。
四、課程教學(xué)組織與實施
在教學(xué)過程中，學(xué)生依據(jù)任務(wù)單進行學(xué)習(xí)，每個學(xué)習(xí)內(nèi)容都是以“學(xué)生工作任務(wù)單”的方式接受，按照任務(wù)單的指導(dǎo)要求，學(xué)生分小組完成工作任務(wù)，每4～6人為一組，學(xué)生在工作過程中學(xué)習(xí)操作技能和必需的理論知識，學(xué)生是行動的主體，教師是學(xué)習(xí)過程的組織者和協(xié)調(diào)人，起到答疑解惑的作用。學(xué)生以任務(wù)書為指導(dǎo)完成工作任務(wù)，并按檢查評價辦法進行自我評價和互相評價，然后教師按照“檢查評估評價表”的內(nèi)容對學(xué)生工作過程進行過程考核和量化考核。課程具體實施環(huán)節(jié)如下:
(一)任務(wù)布置，建立感性的認識
機械設(shè)計內(nèi)容比較抽象，因此在實施任務(wù)前應(yīng)先使學(xué)生建立感性的認識，布置任務(wù)時首先展示三維CAD的效果圖，通過視覺刺激來激發(fā)學(xué)生的求知欲，再進一步到實訓(xùn)車間拆裝機械零部件，觀察認識其結(jié)構(gòu)和作用，促使學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生的動手能力和實際操作能力，通過實踐的感性認識，奠定理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，有助于專業(yè)知識的更好掌握。
(二)通過資訊獲得任務(wù)知識點
學(xué)生接受任務(wù)后，帶著實踐的認知和任務(wù)的問題去接受教師的課堂理論講授，進而能更有效的獲取完成任務(wù)相關(guān)的知識點。比如在“傳動軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算及三維CAD造型設(shè)計”任務(wù)中，如果直接講階梯軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)計算，學(xué)生們會感到很枯燥，可能會出現(xiàn)上課注意力不集中等現(xiàn)象，如果有了第一個環(huán)節(jié)的認知情況，明白了軸上零件的裝配順序、軸及軸上零件需要定位與固定等，很快就會分析該軸系結(jié)構(gòu)的特點，他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性被調(diào)動起來后，會很快地投入到完成任務(wù)的自主學(xué)習(xí)中去。
(三)根據(jù)任務(wù)要求制定計劃
當(dāng)學(xué)生們獲得任務(wù)相關(guān)知識點后，以小組為單位制定完成本次任務(wù)的實施計劃，并通過組內(nèi)成員充分討論與論證后確定可行方案。
(四)按計劃進行任務(wù)實施
由于本課程融合了機械設(shè)計基礎(chǔ)和三維CAD的內(nèi)容，所以在本環(huán)節(jié)中學(xué)生們除了需要完成設(shè)計相關(guān)的任務(wù)外，還需要完成該設(shè)計的三維造型，所以本環(huán)節(jié)的工作量比較大，同時還會出現(xiàn)許多不可預(yù)知的問題，因此教師要控制好進度，并及時指導(dǎo)學(xué)生們分析問題、解決問題，監(jiān)控學(xué)生們按規(guī)定時間完成任務(wù)。
(五)檢查展示
學(xué)生們按照老師提供的評分標準，對自己完成的任務(wù)進行自檢、互檢，檢查完畢以小組為單位進行任務(wù)成果的`匯報展示。
(六)評估反饋
根據(jù)匯報展示結(jié)果及任務(wù)實施過程中學(xué)生們的綜合表現(xiàn)，教師對學(xué)生們完成任務(wù)情況進行點評，并對其進行綜合能力評估。對于學(xué)有余力的同學(xué)，啟發(fā)他們課后運用CAD技術(shù)構(gòu)造一些課堂內(nèi)未作演示的機構(gòu)模型，這樣既啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)本課程的興趣，又能保持正常的課程進度。
教學(xué)過程中，每個步驟所采用的教學(xué)方法，因情況、因?qū)W習(xí)項目、因需完成的任務(wù)的具體情況而定�，F(xiàn)以任務(wù)3-3-2傳動齒輪的設(shè)計計算及三維CAD造型說明課程具體實施環(huán)節(jié)。
五、總結(jié)
這幾年課改后，我們經(jīng)常組織和指導(dǎo)學(xué)生參加比賽，在參加的全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽和河北省電子信息技能大賽計算機輔助設(shè)計項目中，我們多次取得省級一等獎和二等獎的好成績，并有多名學(xué)生獲得“河北省電子信息行業(yè)技術(shù)能手”的稱號，取得的這些成績，見證了我們課改的歷程，也給予了我們繼續(xù)前進的動力和奮斗的目標，同時，我們深深的體會到培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的工程實踐能力是高職重要任務(wù)。可見，本次課程的改革，是適應(yīng)社會需求的，不僅促進了課程理論與實踐的結(jié)合，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，充分調(diào)動了學(xué)生求知的主動性，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神和職業(yè)能力。
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