《机械设计基础》课堂教学设计创新实践和探讨

《机械设计基础》课堂教学设计创新实践和探讨

江阴中等专业学校  毛曙宇  朱晓军

摘要：课堂教学设计的优劣将直接影响着课堂教学效果。在机械设计基础课程教学中，应积极提倡以教材为依据、以引入机械设计及产品创新和第二课堂创新综合实践等精选的模块化教学内容为基础、以学生为核心、教师为指导的创新课堂教学设计，改革创新教学模式、方法及手段，培养学生的观察、思维、动手、合作等综合创新能力，以追求教学过程和教学效果的最优化。

关键词: 课堂教学设计  创新  教学模块  教学模式

 

所谓课堂设计是指课堂教学的设想和计划，它是课堂教学的起点。课堂教学设计的优劣将直接影响着教学效果。

课堂教学设计实际上是对整个教学过程的各项工作做一个整体规划，如：教学目标编制，教学资源的开发和利用，教学重点、难点的确定，教学方法与手段的筹划等等。有了整体规划，教学工作才能有条不紊的运行，而教师在做课堂教学总体设计时，一定会借助想象和思考，进行预测教材内容、学习环境、教师行为可能引起的效果及学生所具有的一些反应，从而拟定教学操作蓝图，完成教学课前准备。正如此，课堂教学设计对教学设计者而言，应是一项创新的工作，教师要根据教材和学生实际去设计新课独有个性的教学方案，才能使课堂教学常教常新。

在机械设计基础课程教学中，我们积极提倡以教材为依据、以精选的模块化的教学内容为基础、以任务问题为纽带、以学生为核心、教师为指导的创新课堂教学设计，以追求教学过程和教学效果的最优化。

一、创新课堂教学设计应注重以教材为依据，精选形成特色教学内容

教师在熟悉教材、吃透教材的基础上，应明确教学目标，做到“脑中有纲，胸中有本，目中有人，心中有数，手中有法”。按照“备目标，备学生，备问题，备方法，备手段、备练习”等的方向实施课堂教学。通过对教学内容的概括、编辑纲要、绘制图表等方式沟通知识的内部联系，做到简明扼要、脉络分明。要强化知识的应用性、可操作性，删除与相关学科间相互交叉、重复及陈旧过时的内容，增加反映时代发展的创新的机械设计的新知识、新方法，新工艺等，以拓展学生的视野。

教师依据教材，总揽教材全局，综合知识，根据人才培养方案，深入了解学生实际和特点，确定课程标准，合理精选教学内容，形成具有特色的新的模块课程。

精心教学设计后的机械设计教学主要模块内容包括了：基础模块、选学模块、综合实践模块等。基础模块是指以机械大类专业“够用”为原则而确定必学的基础性教学内容和基本要求；选学模块是由学校根据专业学习的实际需要而确定的拓展部分，或是满足学生创新设计发展及继续学习的选修内容。综合实践模块要求在专用教学周进行，它是基础模块和选学模块后安排的综合性实践环节，是实现课程目标的又一个关键。综合实践模块的项目，以典型机械（减速器）的拆装、调试、分析为主，加深对连接零件、传动零件、支承零部件、执行机构，特别是各种零部件之间的相互关系的整体认识，巩固已学的机械基础知识，促进学生综合能力和创造能力的培养与提高；以采用机械创新设计实践的做法，结合课堂教学内容，与学生讨论设计构思方案，使学生创造性地构思新设计，组织学生对各类选题提出奇思妙想，激发学生创新设计的兴趣和热忱，同时介绍一些典型的创新设计实例和实用新型专利以及相关的科技期刊和资料等，培养学生搜集和检索资料的能力；要求每位学生完成一份自己独立构思的创新设计方案，教师对方案进行评审，对创新性不够的或没有新意的方案进行修改。创新设计实践工作要求利用课余时间完成，指导教师加强课外辅导，学生在设计中遇到任何问题，可以及时与教师讨论与研究，提交的创新设计作品有三种形式，实物模型、设计图纸及作品课件说明，对优秀的学生和教师指导的创新设计作品提交省市级创新进行参赛。

各模块教学内容大致如下：

基础模块：

一、常用机械传动与应用；

课题 1　认识带传动 

课题2　认识螺纹及螺旋传动 

课题3　认识齿轮传动和蜗杆传动 

课题4  认识轮系

二、常用机构；

课题 1　认识平面连杆机构 

课题2　认识凸轮机构 

课题3  认识其他常用机构

三、轴系零件；

课题 1  认识轴 

课题2  认识键、销及其连接 

课题3　认识轴承  

课题4  认识联轴器、离合器和制动器；

选学模块：

一、机械零件的精度

二、液压传动

课题1  液压传动的基本原理及组成

课题2、液压传动的压力与流量

课题3、认识液压动力元件 

课题4、认识液压执行元件  

课题5、认识液压控制元件

课题6、认识液压辅助元件  

课题7、液压系统基本回路 

课题8、液压传动系统应用实例

三、气压传动

课题1、气压传动的工作原理及应用特点　

课题2、气压传动常用元件简介

四、机械设计及产品的创新；

课题1、创新设计概述　

课题2、创新思维与技法 

课题3、机械运动方案设计的创新

课题4、机构的创新  

课题5、机械结构的创新

课题6、典型机械产品的创新

综合实践模块：

1、减速器课程设计；

项目一减速器的基本知识

课题1 纪律与安全教育

课题2减速器的类型与型号

课题3减速器的结构组成与作用

项目二减速器的拆卸与测量

课题1减速器拆卸的准备

课题2减速器的拆卸

课题3减速器的测绘

项目三减速器的装配与调试

课题1减速器的装配方法与步骤

课题2减速器的调试

2、第二课堂和实验室创新设计研发实施；

课题1创新设计选题构思

课题2创新设计选题方案讨论及设计

课题3创新设计方案修改

课题4创新设计作品模拟与加工

3、教师创新设计指导，创新作品竞赛；

课题1典型创新设计实例

课题2创新设计实用新型专利等资料检索申请

课题3创新设计作品提交形式及要求

课题4创新设计作品审核及提交省市创新大赛                 

二、创新课堂教学设计应注重改革和创新教学模式

教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。作为结构框架，突出了教学模式从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能；作为活动程序则突出了教学模式的有序性和可操作性。教学方法是与一定教学目标和任务相关的具体操作程序，它规定了教学参与者在教学任务中的角色、不同角色之间的相互关系以及每一角色的具体任务。

创新的课堂教学设计应在现代教育观思想和理论的指导下，改革和创新教学模式和方法，促进学生综合素质的提高，全面提高教学质量。教学模式应由传统的“知识传授—课堂讲练—课后练习复习”的形式逐步转变到以“对学生的指导鼓励和师生共同积极的探索合作实践”的模式，积极探索启发式、讨论式、探究式、案例式、项目式、任务驱动式、行动导向式等多种形式的教学方法。要让学生从依靠教师“教会”转变为在教师引导下的自己“学会”，并使学生“会学”，从知识的被动接受者成为主动参与行动者，要注意培养学生独立思考、相互合作、主动学习、创造性学习的兴趣和能力。

三、创新课堂教学设计应注重改革和创新教学方法及手段

无论是理论教学还是综合实践教学，创新课堂教学设计中，应根据教学实际，灵活应用各种教学方法和手段，要注重培养和提高学生的综合能力。

教学中，教师要从以传授知识为重点转移到以发展智力、培养能力为重点，实行开放式教学，要倡导学生主动参与，主动探索，勤于动手，培养搜集和处理信息的能力；要从实际出发，可采用“调研+讨论”的方法，通过实物、模型、挂图、实验、课件汇报等形式进行设计，将学生的思维引向纵深；要坚持以实践和实训教学环节为主，在“做中学、做中教，学中做，做中思，思中创”，可以组织学生开展常用工程材料、标准机械零部件的市场销售情况调查，可以让学生走出课堂，走进市场，接触产业、行业、企业，接触职业和实践，使以“教”为主逐步向以“学”为主，以“教”导“学”，以“学”促“教”，“教”、“学”互动、“教”、“学”结合，可以让学生分小组走进生产资料市场、五金市场、钢材市场、标准件商店、润滑油商店——现场认识各种型材，认识各种紧固件、滚动轴承、滑动轴承、滚子链链条和链轮、传动带等机械零部件，记录牌号、规格、价格、品牌，了解产地、销量、用途、质量等信息，收集产品目录和促销广告，并对经销人员进行访谈，做好记录，并让学生在教师的指导下查阅《机械设计手册》、《工程材料手册》、《五金手册》、《润滑手册》等工具书，对收集的资料进行比照和加工整理，分组展开讨论，写出调查报告，利用演示文稿向全班同学和指导教师汇报，师生共同做好自评互评等。通过应用多种教学方法和手段，在教师的指导中开展各种形式的活动，培养学生观察、分析、与他人交往合作，采集处理技术信息等的综合能力。

四、创新课堂教学设计应注重培养学生的创新设计、思维及动手能力

机械设计基础课程教学中通过对教学内容的合理把握和选择，引入选学模块机械设计及产品的创新、综合实践模块第二课堂和实验室创新设计研发实施等内容，加大引入创新机械设计的教学环节，使学生建立创新设计的知识基础，养成创新设计的思维习惯，提高创新设计的动手能力，在课堂教学中注重创新理论与方法的传授，更新创新实例，使教学内容与机械学科的发展紧密结合，利用第二课堂和实验室等平台，让学生在动手装拆、组合过程中，认识更多的机构组合创新与结构创新的特点，为学生提供真实的创新机械设计的舞台，激发他们的创新热情，挖掘学生的创新潜力；指导学生应用所学过的专业知识，大胆进行创新，培养他们独立进行新产品创新设计的能力，大大培养和提高了学生的创新设计、思维及动手能力。

创新无止境。创新发展职业教育，首要的是教师要不断培养和提高自我创新意识和能力。课堂教学中，创新要敢于打破常规思维，要能积极探讨有效的教学途径，改革创新合理选定教学内容、教学模式、手段及方法，就一定会创造出各种各样符合学生实际的创新的课堂设计，为培养创新的实用的技能人才打下坚实基础。

 

 

 

作者信息：毛曙宇 女  中学高级  1970.7  无锡市机械学科带头人

                    朱晓军 男  高级讲师  1971.5   校企合作办公室主任