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有机合成教学设计十篇

发布时间:2024-04-25 18:22:01

有机合成教学设计篇1

1.知识与技能

(1)知道有机合成的原则和过程,体会有机合成在生活和生产中的应用。

(2)能列举碳键增长和引入碳碳双键或三键.卤原子.醇羧基.醛基和羧基的化学反应,并能写出相应的化学方程式。

(3)能根据要求合成指定结构简式的产物。

2.过程与方法

(1)通过练习归纳常见官能团的引入,消除和碳骨架增减的方法。

(2)通过阅读和讨论。了解合成路线设计的一般思路。

(3)通过实例掌握有机合成路线的选择和有机合成的方法。

3.情感、态度与价值观

应用教材中的资料长片对学生进行化学发展史介绍,培养学生的爱国热情,激发学生对本学科的学习兴趣。

【教学重点】

有机合成遵循的原则及其过程,有机合成的方法。

【教学难点】

有机合成的方法。

【教学方法】

阅读导读指导法,讨论交流法,图示分析法。

【教学过程】

引言:从远古时代起,人类一直依靠自然资源生存,但自然资源是有限的,而且有时天然物质的性能也不尽如人意。通过有机合成不仅可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足,还可以对天然有机物进行局部结构改造和修饰,使其性能更加完美,甚至可以合成具有特定性质的自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要。

板书:一、有机合成的过程

板书:(一)有机合成的概念

生阅读教材第64页第三自然段。

生:有机合成是利用简单.易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。

板书:(二)有机合成的任务

生:目标化合物分子骨架的构建和官能的转化

板书:(三)有机合成的过程

生:

板书:二、有机合成遵循的原则

师:原料廉价,原理正确,路线简单,便于操作,条件适宜,副产物少,易于提纯,绿色环保等。

生:讨论并完成教材第65页思考与交流。

板书:三、有机合成的方法

(一)逆合成分析法

师:参照教材第65页资料卡片对化学发展史实介绍。

生:阅读教材第65页第二自然段了解逆合成分析法的路线。

目标化合物中间体中间体基础原料

案例分析(一)

以草酸二乙酯的合成为例。

板书:

根据分析,可以确定合成草酸二乙酯的基础原料为乙烯,通过以下五步反应合成:

(二)正合成分析法

合成线路:

基础原料中间体中间体目标化合物

案例分析(二)

以环己烷为基础原料合成二乙酸―1,4―环己二醇酯。

【练习】完成相关反应方程式(略)

【小结】有机合成是化学学科中最活跃最具创造性的领域。通过有机合成制得的许多药物,材料,催化剂广泛地应用于农业,轻工业等领域。本节重点掌握:(1)一些常见官能团的转换。(2)分子骨架的构建。

【板书设计】

有机合成

一、有机合成的过程

(一)有机合成的概念

(二)有机合成的任务

(三)有机合成的过程

二、有机合成遵循的原则

三、有机合成的方法

(一)逆合成分析法

(二)正合成分析法

【作业布置】

教材第67页,习题:1.3。

有机合成教学设计篇2

关键词:真实项目手扳封罐机机械设计基础课程设计

为了能有效地培养学生的机械设计能力,各高校在机械设计基础课程结束后均设置了课程设计教学环节,它是提高学生综合运用所学机械原理、机械设计、机械制图、工程材料、公差与互换性等基本知识解决实际设计问题的一个综合实践环节,对加深学生对知识体系的理解、认知机械设计的路径、方法与过程,尤其是提高学生对机械设计课程的学习兴趣等等,都是理论教学无法做到的。机械设计基础课程设计,各高校几十年来延续的做法是对单级直齿圆柱齿轮减速器机械传动装置进行课程设计,这是因为减速器作为机器中的一个独立部件,它所包含的零件覆盖了机械设计课程绝大部分教学内容,对课程知识起到了复习、巩固、工程应用的多重作用。但就目前而言,减速器设计项目已经成为非常成熟的课程设计,有关减速器设计的网络资源、图书、教材、工程图、教参、音视频资料数量众多,来源广泛。为改变以往单一的以减速器为课题的设计任务带来的诸多弊端(如题目陈旧老套、思路单一、设计内容变化不大、缺乏拓展和创新的空间等),机械设计基础课题小组对课程设计的内容和形式尝试了教学改革、课程改革,本项目就是在此背景下产生的。

1教学改革内容

1.1课程设计任务的改变一般而言,课程设计课题应具有普遍性和实践性,所谓普遍性是指能够充分反映课程的理论教学内容,即通过课题的完成能够将课程大部分知识加以应用;实践性是指课题的选择要符合生产实际及要尽可能与专业相结合,也就是设计课题必须来源于本专业的企业真实生产产品。本次教改变化最大的就是课程设计任务的变化,课题组定的设计任务已不再延续减速器设计,而是结合温州地域及经济发展特色首先选择行业方向,经课题小组第一次市场调研,入选的行业锁定为包装、印刷、食品、橱卫行业,本次教改就定为包装业。接着课题小组进行第二次市场调研,选择机器设备,经过多方对比、咨询、技术文献检索、企业实地考察,考虑到机器设计方案对学生起到的思路引导作用和创新要求,考虑到课程设计的难度、工作量及学生的水平,考虑到机器设备结构对课程知识面的覆盖程度,课题组最终选定了手扳封罐机项目。这款设备符合温州民营小微企业的生产特征,它来源于温州日强机械设备有限公司,项目真实、新颖,贴近生活本源,它是易拉罐的卷边封口包装机械,学生对易拉罐非常熟悉,对封罐机实现的封罐功能动作有着莫大的兴趣,正好用来印证兴趣是最好的老师。温州是座轻工业城市,有着包装、印刷之都的城市名片,手扳封罐机项目无论是从封罐工作原理,还是从封罐机传动装置而言,都非常适合做机械设计训练之用,机器设计难度适中,工作量适中。

本次教改另一个显著的特征是做机器整机设计。在课程设计内容上,课题组提出以整机设计为要求的设计任务,为了在真正意义上实现学校教授内容与企业生产产品的“零距离”,课题组决定设计课题必须来源于教师科研或企业现行的真实产品,注重工程设计环节(工作原理与方案设计——运动设计——承载能力设计——结构设计)的训练以及创新能力的培养。手扳封罐机就是一整的机器设备,不象减速器只是一个传动部件,完整的机器设计可以让学生更深刻地认识机械,可以对学生的机械工程观念起到进化作用;完整的机器设计可以在任务分配上更好地细拆(拆分成部件),达到让每位同学的工作任务不一样(工作量相当),但全班组合起来就是一套完整的机器技术文件。

1.2机器方案设计的多元及创新本次教改的机器设计方案不是唯一的,学生通过头脑风暴法、分组讨论法提出了2种手扳封罐机设计方案,绘制出机器传动系统图,从中择优。这种做法把学生从减速器单一的设计思路中解放出来,让学生的思维多元化,起到实质性的创新锻炼。

1.3课程设计形式的改变在课程设计教学形式上,学生以团队为单位完成一个具体的设计任务,每组4~6人,学生以各种方式查找课程设计参考资料,组内讨论确定设计方案,参加由指导教师主持的课程设计讨论会。团队内部各成员分工合作,各自完成一部分设计任务内容,组内合并、整理修改后,就完成了团队设计任务。以前的课程设计,全班每位学生的工作量及工作任务完全一样,本次教改改变了这种传统做法,采用了错开机制,使得每位学生的工作任务都不一样。

方法1:装配图按照团队内学生自己确定的设计方案绘制,零件设计每位同学是不一样的,每人画4-5张不同的零件图,团队就可完成(4-5)x6=24-30张零件图,整合后重要的机器零件都绘制了零件图,培养了学生的团队协作精神。方法2:把机器拆分成几个部件,每个团队承担一个部件的设计任务,每位同学承担的零件设计任务也是不一样的,团队内整合就是一个部件,全班整合就是一整的机器设计文件。

1.4学生工作能力的培养本次教改在学生工作任务的分配上采用了错开机制,使得每位学生承担的工作任务都不一样,但整合起来就是一整的机器设计文件,锻炼了学生的团队合作能力、交流沟通能力;本次教改的设计任务不象减速器设计,有关减速器设计的资料数量众多,如网络资源、图书、工程图、教材、教参、音视频等等,来源广泛,而封罐机资料不多,查找也不易,但可以培养学生对技术文献、技术资料的检索能力,培养学生的研究能力;经历了工程设计路径、方法与过程的锻炼,达到了培养学生设计能力、机械制图能力、创新能力以及对项目驾驭能力的目的;课题小组一改以往重结果的单一考核模式,采用了设计方案、设计过程、设计结果并重的考核模式,并让学生锻炼了如何答辩。

2教学改革过程

课程设计前,课题小组利用课余时间给学生讲解课程设计的任务、要求、内容、方案、进度,让学生先行了解,并通过作业形式做了一些前期准备(如设计计算、零件结构设计等)。具体做法就是把课程设计和课程的讲授结合在一起,即在机械设计基础课程教学过程中就将课程设计任务下达给学生,将课程设计的部分内容放在课程教学中或者作为课后作业完成,让学生带着任务有针对性地学习。比如课程讲授弹簧的特性及设计后,就可以安排手扳封罐机升降机构的设计;讲授齿轮传动、轴、轴承知识后,就可以布置学生进行减速装置的设计等。

在课程设计期间,课题小组与学生共同执行了机械设计基础课程教学整体设计、机械设计基础课程教学案例的要求,共同执行了教学改革项目实施方案与进度,效果良好,正是因为课题小组的努力、学生的努力,使得教改工作能够顺利开展,取得了相应成果,当然也发现了不足。

3教学改革成果与问题

课题小组按照机械设计基础课程教学整体设计、机械设计基础课程教学案例的要求,本着过程、结果并重的思路,从设计方案、设计计算、装配图、零件图、设计说明书、答辩等环节对课程设计进行了全过程指导、考核,着力培养、打造学生的机械工程观念,使得教改项目取得了三点创新、三项成果,当然也发现了三处不足。

3.1三点创新①本教改项目是设计一整的工作机器——手扳封罐机,没有限定设计思路,可以有不同的设计方案,让学生有拓展和创新的空间。②本教改项目是设计易拉罐封口机器,机器有具体的封罐功能动作,容易激起学生的探索兴趣,且学生非常熟悉易拉罐,新项目贴近生活本源。③本教改项目在学生工作任务分配上采用错开方法,使学生分别承担不同的设计任务(工作量相当)。

3.2三项成果①每个学生都以文件袋的形式有了一套技术文件(设计任务书、装配图、零件图、设计说明书),全班整合后就形成了手扳封罐机全套技术文件。②课题小组积累了大量教改原始数据、资料及经验,形成了课题研究报告,使教改项目的后续改进、完善有了明确的工作方向。③课程设计使学生有了综合实践的平台,有了理论联系实际的工作,有了查找资料、检索文献的能力,使学生向着机械工程又迈进了一步。

3.3三处不足①虽然本次教改提倡机器方案设计的多元及创新,通过头脑风暴法、讨论研究法,学生对手扳封罐机确实提出了2种设计方案,绘制出了机器传动系统图,但根据设计方案择优原则,最后全班统一选择了企业样机的设计方案。这种做法虽然在一定程度上把学生从减速器单一的设计思路中解放出来,让学生的思维多元化,但最终结果仍然没有起到实质性的创新锻炼。②虽然本次教改强调了过程考核,但收效不是很明显,如何对学生进行过程考核还有待思考、加强。③学生完成的技术文件(装配图、零件图、设计说明书)总体而言质量不是很高,如何在有限的时间内提升设计质量也是要亟待解决的一大问题。

课题组在后续的教学工作中还要持续去改进,努力去完善,最大限度地把问题的影响降到最低,让师生均通过教改受益,课题组也会考虑扩大教改项目的使用班级,让更多的学生参与到教学改革中来,让更多的学生受益。教改实践证明,机械设计基础课程设计新的教学内容和形式,有利于培养学生的主动实践能力和团队合作精神,有利于培养学生的研究能力以及对实际项目的驾驭能力;使学生对所学科目如机械制图、机械原理、机械零件有更深刻和更明确的认识,加深了学生对机械结构设计、机械传动精度分析、公差配合选用的理解;使学生在自主实践中熟悉产品从市场调研、方案设计、结构设计到绘制图纸的整个设计流程,让学生懂得工程设计的路径、方法与过程;达到了培养学生设计能力、机械制图能力、团队合作能力、交流沟通能力的目的,提高了学生学习的主动性与创新意识,为今后从事机械专业工程技术工作打下坚实的基础。

参考文献:

[1]张红.机械设计基础实验教学探索[J].价值工程,2011(36).

[2]刘喜平,段成燕,王金.基于CDio模式下机械设计基础实践教学方法的探讨[J].价值工程,2010(32).

有机合成教学设计篇3

关键词:项目教学法;教学一体化;计算机辅助设计

关键词:景观设计课程;景观设计;设计

中图分类号:tp338-4;G642文献标识码:a文章编号:1005-5312(2015)29-0223-01

环境艺术设计是艺术设计的分支,它与工业设计,平面设计,多媒体设计,动画设计等分支学科平行。而环境艺术设计的分支包括景观设计、室内设计和会展设计等。环境艺术设计课程分理论课程和实践课程,而表达实践课程的成果需要特殊的技法表现,如手绘表现和计算机辅助设计表现。计算机辅助设计则是如今社会发展,信息时代的表现。在环境艺术设计中计算机辅助设计主要应用软件有atUoCaD、pHotoSHop、SU和3DmaX等。

一、“项目教学法”与计算辅助设计教学一体化的概述

项目教学法是在所有艺术设计课程教学中注重实际应用的过程,学生除了基础理论的学习外,还通过多种渠道加强与社会的联系,教师尽量让学生在课程学习的过程中与实践保持紧密联系。汲取实践项目中好的设计构思和正确的教学内容,并且可以把学生自己的设计付出实践,提高学生的学习积极性和学习效果。

计算机辅助教学一体化可以理解为职业技术中的教育运用现代本科教育技术中,它打破传统的教学课程体系,将理论、实验实训等教学内容一体化设置,在实际教学课程中,通过实际项目教学把atUoCaD、pS、SU和3DmaX等计算机辅助软件结合在一起,使学生一个完整的项目中,学会4个计算机辅助软件的应用,实行一体化教学。

二、“项目教学法”结合计算辅助设计教学一体化的意义

随着经济的高速发展,人们对生活的需求已经不仅仅是相对旧时代的足够生活,人们对活品质追求不断的提高,追求完美极致,人们的审美水平也随着也不断的提高。如今高等院校对设计人才培养的目标也在不断的提高。由于社会的需要和客户的需求作为培养设计的高等院校,计算机辅助教学课程也应一改往日的教学课程设计。用实际项目结合计算及软件教学。项目教学法可以降低老师的主导性,增加学生主动性和积极性;可以让学生学会软件的真实操作而不单只是记住命令;可以让学知道画图的标准,而不是照本宣科。项目教学法结合计算机软件一体制教学可以使学生在一套完整的方案下完成计算机辅助软件的教学。

三、“项目教学法”结合计算辅助设计教学一体化的特点

(一)教学目标上学生的主导地位突出

项目教学法最显著的特点就是“以学生为主体,教师为主导”的实践教学模式,改变了以往“教师讲,学生听”被动的“填鸭”教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型创新实践教学模式。同时,项目教学给教师和学生的关系带来了的巨大的变化,不再是以传统教学方式,以教师为中心,这种教学体现以学生为主体地位,充分发挥学生的主观能动性,激发他们的求知欲望,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出具有独立探索、勇于开拓进取的创新实践能力的学生。

(二)教学内容上更注重实践性

教学一体化采用模块式教学方法,并结合项目教学法中的实际项目作为教学的模块方式,把每个相对独立教学模块,进行多重组合,根据实际项目的教学需要,把每个独立的模块进行组合链接,让学生在一个项目中完成一整套的学习学习。

(三)教学效果上有利于提高教学质量和效率

项目教学法结合一体化模块式教学以学生为主体,充分调动学生的积极性,围绕专业技能要求展开教学,教学目的明确,针对性强,既利于“教”,又利于“学”,教师在讲解理论知识的同时传授技能,理论和实践实现零距离结合,学生对理论知识课堂就能消化和利用,学生的实践动手能力增强了,教学质量也提高了。

四、“项目教学法”结合计算辅助设计“教学一体化”的实践应用

在教学中采用理论实践一体化教学模式,即在教学过程中以某一特定工作任务为模块,结合aUtoCaD、3DmaX、pHotoSHop三大绘图软件,“边教、边学、边做”从而完成教学任务。国家的最新教育文件也明确表示要实现艺术设计类课程的,项目教学法和教学一体化的实行。提高学生的实践能力,更好的应对社会发展的人才需求。下面是笔者通过一个项目教学法结合计算机辅助设计一体化教学的教学实例过程展示。

(一)项目概况

此项目在湖南省永州市,位于永州市古城零陵区,此次项目是任务为活跃周边经济,打造具有书院人文特色的柳子庙商业文化古街,设计手法上是对旧街改造和景观规划。如图1所示是湖南永州柳子庙的原状平面图,任务要求是学生根据原有旅游局提供的CaD地形图,让学生加以设计。图2是学生自己设计后的CaD平面结合pHotoSHop上色后的效果。

(二)项目教学法结合计算机辅助设计教学一体化过程分析

这是一个有现场的实地项目,要求学生在分析环境各种因素之后设计出方案,因为本教学是计算机辅助设计软件的教学内容,因此,在课堂上重点是让学生学习用软件做出里立面效果和三维效果图,立面效果图是CaD结合pHotoSHop而来如图3。而三维效果图则是3DmaX软件或SU软件的制作而来如图4。在实践教学中学生不但能学习到软件的实用范围和方向,也连学习到实践项目中的合理化和标准,同时也大大提高了学生的兴趣。

(三)计算机辅助设计教学一体化过程绘图步骤

1.首先要根据地形绘制CaD底图。(如图1),再把CaD地图绘制成pHotoSHop彩平(如图2)或pHotoSHop立面彩平(如图3)。在CaD立面效果图中是把CaD导成pDF形式形成的。另外一种效果图(如图4、5)是CaD导进3D或SU中制作成的。注意这种效果图中的CaD要求闭合线条。

2.将CaD底图导入到3DmaX或SU文件中,再运用3DmaX或SU若干命令创建出基础模型,附好相应材质,处理好相机角度,做出光感效果后渲染出图(如图4)。

3.在最后,3DmaX效果图要结合pHotoSHop软件中做后期效果(如图5)。作图的各个环节采取“一体化”教学方式,教师一边演示,学生一边操作练习,并对学生逐个辅导,直至完成任务。在后期效果处理时,要求学生根据自己的专业知识完成植物配置设计和图片效果表现,这样的教学不但提高了学生的横向专业知识的拓展,还提高了学生的审美。

五、“项目教学法”结合计算辅助设计“教学一体化”实施的要求

1.学校教学软硬件设施要跟上,必须保证每个学生一台计算机这样才能保证教学效果,有条件可以组成教学工作室形式。

2.是要注意学生学习后期的巩固,让学生反复训练才能提高学生的技能水平,并做好学生作品效果总结,让学生的技能操作水平更快提高。

3.授课教师同时要注意自身素质的提高,即要具备理论知识,同时又能完成实践操作。

参考文献:

[1]邱正伦.设计教育的中国路线――曾强的设计和他的设计教育[J].美术观察,2004(11).

有机合成教学设计篇4

关键词:机械设计;教学方法;技能;创新

中图分类号:G712文献标识码:a

《机械设计基础》是高职院校机械制造专业、机电一体化专业的专业基础课程。学习这门课程,要求学生具备《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与尺寸测量》等先期课程的机械基础知识和力学计算原理。通过机械零件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容的讲授,培养学生分析和解决实际机械问题的综合能力。同时为《机械制造技术》、《数控加工与编程》等后续课程的学习提供必要的机械设计理论基础和实践技能。

《机械设计基础》是理论和实践相结合的一门课程,具有很强的工程应用价值,重点培养学生的创造性思维和设计能力。目前,高职院校的学生多数都是从高中直接进入大学,没有实际工作经验,对机械结构的了解非常有限,在学习过程中,无法将理论知识学习与生活和企业实践结合起来,因此学生在学习《机械设计基础》这门课程时困难比较大,教学效果不佳。如何上好这门课,激发学生的主观能动性和学习热情,使学生在教学过程中,既能掌握课程的基本理论知识,又能掌握一定的工程实践技能,是我们高职教师教学方法研究的重要课题。

下面就根据高职人才培养目标的要求,以提高教学质量为目的,结合本人实际教学中的一些经验,就教学内容的调整、教学方法的改进、课程设计和教学团队的建设等方面,对《机械设计基础》这门课程的教学方法进行探讨。

1调整教学内容,减少理论难度,增加技能培养

高职院校《机械设计基础》课程应注意突出工程性和实践。目前大多数高职教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性,注重介绍机构设计理论和设计方法的研究,对现代机械理论的内容介绍较少,缺少实际机械结构的工程应用,而高职学院的学生普遍理论基础较差,工程意识薄弱,往往在老师讲解、分析机构组成和运动原理时感到茫然不知所措。因此,教师在讲课过程中,应该根据高职高专的教育培养目标,减少理论教学的难度,突出实践应用性,注重国家新标准、新技术、新内容的及时补充,适当调整教学内容。将知识进行优化组合,强调基本概念、基本理论和基本方法,减少复杂的公式推导,力求使教学内容通俗易懂,让学生容易理解和掌握,同时应注意将工程性和实践性引入教学内容,增加对学生实践技能的培养,提高学生的学习兴趣。如,在讲授平面四杆机构时,引入缝纫机脚踏板、小型农用柴油机、雷达、鹤式起重机、机械夹具、手动抽水机等工、农业生产、生活中常见的工程实例,通过分析这些机构的运动简图和观看动画视频让学生充分理解平面四杆机构的组成、类型和运动原理,在掌握理论知识的同时,让学生直观的认识四杆机构在工程中的实际应用;而在讲授曲柄摇杆机构的急回特性时,引入牛头刨床这个实例,通过刨床的结构演示和运动分解,让学生观察牛头刨床加工工件时滑枕的工作状态,知道进刀和退刀时速度快慢不同,掌握急回特性的产生及具体应用。通过这种理论知识与工程实践相结合的教学方法,不仅能使学生掌握各章节所学的知识,还能逐步培养他们的产品设计能力和创造精神,真正做到学以致用。

2设计教学方法、加强学生主体意识

2.1重视新课导入

新课导入是课堂教学的第一个环节,对教学效果有直接的影响。新课导入的精彩,能提高学生的注意力,激发学习兴趣。新课导入的具体方法,应该根据每次课的实际内容进行灵活的设计。有些延续性的知识,在新课导入时应先对上次课的内容进行复习和总结,这样不仅可以巩固知识点,也有助于本次课的承接和延续。例如,讲授平面机构自由度计算时,就需要先复习上次课的知识:什么是自由度?什么是约束?什么是运动副及运动副的分类方法?构件及运动副中移动副、转动副、高副的表示方法是怎样的?这些问题,与本次课的学习有着非常大的联系,可以提问让学生回答,对前期知识进行回顾,又顺利的引入本次课程的学习。

有些课程,可以用直观法引入,达到创造学习情景,激发学生兴趣的目的。如讲授凸轮机构时,开课先让学生观看凸轮机构的几个应用动画,如,内燃机的配气机构、自动送料机构等,吸引学生的注意力,让他们思考机构的运动原理,引出本次教学的主要内容。有些课程,还可以通过比较法引入,加强新、旧知识点的联系和对比,使知识更容易被理解和掌握。如,学习链传动时,结合前期带传动的知识,先总结出链传动相对于带传动能保持恒定的传动比、传递的功率较大、能在恶劣环境下工作等优点,然后列举一个谷物播种机的实例,让学生理解链传动在生产中的实际应用,顺利的引入新课的学习,进行链传动的运动分析和设计计算。新课的导入方法很多,老师在授课中要从提高教学效果出发,深入理解教材内容,结合生活、工、农业生产中的机械运动实例,积累素材,不断尝试、设计新颖的课程导入方法,激发学生的求知欲和创新力。

2.2采用任务驱动的教学方法

根据高职教学目标的要求,课堂教学已打破了传统的“教”与“学”的过程,要求学生积极参与到整个教学过程中。这就需要教师精心设计教学过程,激发学生的学习兴趣,引导学生独立思考,充分发挥他们的主体作用。任务驱动法就是一种很好的教学方法,教师可以根据教学中的的各章节内容,以培养学生自主能力为目标,设计出若干个典型工作任务配合理论教学。工作任务在各章节开课之初就布置给学生,让学生分组去完成,充分发挥学生的学习主动性和创造性。学生在任务的驱动下带着问题学习,变被动学习为主动学习,既明确了学习目的,又使教师的教学内容有了侧重点。工作任务可以让学生在课后分组独立完成,让学生自己查阅资料,设计工作流程,画结构图、书写任务书。课堂上老师组织学生汇报,分组讨论,修改任务实施方案。学生最终完成的任务实施报告,作为课程考核的一项内容,按一定比例记入总成绩。任务驱动法可以让学生循序渐进的理解教学的知识点,促进学生积极参与教学,培养学生自主学习的能力。在完成工作任务的过程中,学生也会获得查阅信息、获得新知识的能力,分析问题、解决问题的能力以及交流与合作的能力。

2.3合理采用多媒体教学

机械设计基础的教学内容涉及到许多传动机构的组成、运动原理及工作过程。运用多媒体教学,结合大量的图片、动画和视频展示,可以将许多复杂的机械运动过程演示出来,使学生对抽象的机构有了直观、清晰的认识,提高了对知识的接受和掌握程度。如在讲授链传动时,通过观看滚子链的组合与分解动画,就能使学生对内链板、外链板、销轴、套筒、滚子的形状和装配组合有一个非常直观的掌握;讲授齿轮传动时,齿轮的分类、渐开线齿廓的形成、齿轮的啮合过程等知识也都比较抽象、难懂,传统教学方法需要学生有较强的空间想象能力,而通过动画演示,每个学生都能对结构和运动进行清楚、直观的理解。与传统板书的教学方法相比,多媒体教学课件图文并茂的形式能够充分活跃课堂气氛,调动学生的积极性和学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学的效果与课件的制作好坏关系密切,因此教师要充分理解教学内容,把握高职机械设计的教学目标,制作高质量的多媒体课件服务于教学。作为一种教学手段,多媒体课件将教学内容分页展示,不利于学生对知识进行系统的掌握,因此在教学过程中要注意合理使用多媒体教学,将它与传统的板书有机的结合起来,可以在授课过程中,将本次课的知识点条理清晰的书写在黑板上,供学生学习掌握,达到良好的教学效果。

3强化课程设计的目标

课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践教学环节,是学生应用所学知识进行具体的机械设计训练,通过课程设计能培养学生理论联系实际的综合技能。课程设计和单元项目训练不同,它不是某一部分知识的单独应用,要求学生在掌握机械设计理论知识后进行综合的技能训练,因此教师在课程设计的题目选取上要进行全面考虑,尽可能多的涵盖学过的理论知识,而且题目的难易程度要确保绝大多数学生能按时、合格的完成。为培养学生自主学习的能力,教师在选题时应该设计多个题目,同一个题目还可以设置不同参数,让学生分组设计完成。每个学生的学习基础和理解程度不同,对知识和技能的掌握程度也会有较大差异,通过课程设计,让全组学生取长补短、互相学习,提高他们学习积极性和沟通协作能力。课程设计的目的就是要让每个学生都能通过课程设计达到知识和技能的提高。

在设计之前应该组织学生进行机械结构的拆卸、安装,熟悉各部分结构、功能、和各零件之间的联接关系,建立具体的机械概念,让学生明确设计目标,避免纸上谈兵。机械设计时一定会涉及到机械结构的计算和参数选择等问题,因此要指导学生独立完成相关知识的复习、总结,指导学生查阅相关参考资料和手册,解决设计中遇到的问题。学生最终设计、绘制完成的图纸要整洁、清晰,符合机械加工的工艺要求。

4加强教学团队的建设

加强教学团队建设、构建合理的教学梯队是高职院校提升教学质量、增加社会竞争力的重要保证。《机械设计基础》课程由机械类专业的老师承担授课,专业教学团队中各成员的教学优势和专业特点各不相同,而且每个教师往往承担本专业两门以上课程的教学任务,各课程之间有一定的逻辑关系,教师间通过教学资源和教学技能的相互沟通,可以大大提高人才培养的质量。课程建设是高职院校教学改革的重点,课程教学改革和精品课程建设是提高教师教学水平的重要手段,课程团队建设应以专业建设为背景,密切合作,对课程进行规划设计,打造特色专业和精品课程,使课程真正发挥它在整个专业中的作用。高职院校应该充分发挥教学团队在教学工作中的作用和意义,鼓励教师加强教学研究和交流,改进教学内容和方法,开发各项教学资源,促进教学团队各成员的主观能动性,进行教学改革和创新。教学团队建设要突出发展过程中的传、帮、带,大力培养青年教师,加强青年教师科研能力的培养力度。学院应该给教师创造外出培训和交流的机会,加强教学研讨,通过加强科研建设和科研投资,以科研促进教学,提高教师的整体教学水平。

《机械设计基础》是高职院校机电专业一门重要的专业基础课程,教师在教学过程中,应该不断进行教学方法的探讨和改进,使学生掌握理论知识和设计要点的同时,培养专业设计能力,真正做到理论知识和生产实践相结合,提高学生的综合技能和创新意识。

参考文献

[1]刘小兰.基于任务驱动的《机械工程基础》课程改革探索[J].科技资讯,2012(02).

[2]付东军,潘有成.浅谈《机械设计基础》讲授技巧[J].科技致富向导,2011(20).

[3]赵明侠.高职《机械设计基础》课程设计对学生创新能力的培养[J].装备制造技术,2011(09).

有机合成教学设计篇5

摘要:介绍机械设计课程群组优化的创新思想,采用“纲要信号网络”的教学方法,对机械设计课程体系进行改革与实践,学生实践能力、创新能力得到极大的提高,增强了职业竞争力。

关键词:机械设计;课程群组;优化;改革

21世纪科学技术的发展突飞猛进,对专业技术人员综合素质水平的要求越来越高。为更好地适应经济快速发展对专业技术的需求,在高等教育领域,我国已普遍掀起了与学科专业结构调整相适应的课程体系改革。教学中不仅应该加强人文教育、理想信念教育,也应该更加注重学生的学习能力、职业技能实践能力和创新能力的培养。因此,不断将新的科学教育研究成果吸收到专业建设中来,立足院校办学特色,对传统的课程设置合理地进行群组优化,探索、选择满足现代社会发展需求的复合型综合人才培养的教学方法,有着极其重要的现实意义。我院对传统的机械设计课程教学进行了改革与实践,对高等工科院校机械类专业建设进行了有益的探索。

机械类(对口)专业

机械设计课程群组的构成及现状

教学型本科院校中承办的高职类生源的本科教育以“高级应用型技术人才”为培养目标,紧密地依靠市场需求设置专业,面向生产、管理和服务的第一线,突出实践能力的职业本色。在传统的机械类专业课程设置中,机械设计课程群组由金属工艺学、画法几何与机械制图、机械原理、机械设计、公差与配合等课程组成,各部分内容追求学科体系的完整性,相互独立,不可避免地出现了内容交叉、知识点衔接不紧密等问题。鉴于课程知识需求,教师对知识点滞后部分的处理,大多采取蜻蜓点水式的介绍,致使高职类生源学生感觉内容繁冗、思路不连贯、理解不透彻,学习效果较差。在机械类专业主干学科机械原理、机械设计课程教学过程中,普遍存在着“重局部、轻综合,重理论、轻实践”的现象。机械设计课程作为机械零件结构设计和强度、刚度设计的综合学科,紧密地与机械制图、公差与配合等课程相联系。由于课程传统框架的制约和授课学时的限制,课程的改革只能是局部的,往往造成机械设计实训环节内容单一,涉及诸多交叉课程综合知识的运用问题暴露无遗,尤其突出的是与精度设计内容有关的知识运用,学生只是一味地照抄照搬,缺乏独立思考、综合分析问题和解决问题的能力,在机械设计课程设计作品中几乎看不到机器整体协调性较强的精度设计思想和工程设计创新意识,达不到设计目的,更没有余力充分利用计算机软、硬件来提高设计能力和效率,使机械设计教学处于进退两难的境地。

在强调个性发挥、提高职业技能的人才目标发展趋势下,在课时不断压缩的现实条件下,要保证良好的教学效果,选择先进的教学方法和手段,对传统课程体系和教学内容进行整合,不断探索、研究新的教学改革思想与对策已势在必行。

课程群组优化改革的探讨

(一)课程改革优化的原则

本课程群组的改革,适应国家的教育政策,符合我院教学型大学的定位与发展规划,适应机械设计制造及其自动化(对口)专业面向环渤海及京津唐地区工业经济快速发展的需求,满足本专业培养目标要求。

本专业机械设计课程群组优化侧重《机械设计》及《公差与配合》课程整合研究,使理论与实践相互渗透,突破人为的基础课、技术基础课和专业课设置模式,更加强调知识点的内在衔接与联系,在保证教学大纲实施的可行性与科学性的同时,达到促进学生知识、能力、素质协调发展的目的,真正培养出本科层次的专业对口的应用型人才。

以学生为主体,注重教学法研究,激发学生创新意识与竞争意识,不断丰富教学改革成果,提高学生解决实际问题的能力。

(二)课程群组优化思想

机械设计课程群组优化,即以机械设计制造及其自动化(对口)专业指导性教学计划中有关机械设计的核心内容为线索,以机器中典型零部件为载体,从零部件功能要求出发,着重研究《机械设计》及《公差与配合》课程的教学大纲,打破课程内容界线,重新精炼课程群组交叉内容,、确定各章节的教学时数与顺序,采用著名的“纲要信号网络法”,把典型零部件的运动设计、结构设计、强度设计、刚度设计及精度设计作为纲要,具体设计方法为信号,将《机械设计》课程的图表、系数、符号、公式及《公差与配合》课程的几何量(尺寸、形状、位置、表面粗糙度等参数)公差与检测内容按图索骥,建立机械设计信息图库,充分发挥多媒体声像并茂的立体演示环境,及时与学生进行信息交流,在保证教学内容连贯的同时,加强了教学重点,彰显了机械设计知识的综合性与整体性。

在我院,该课程体系的教学以“一级直齿圆柱齿轮减速器”的设计为例,在编写电子教案的基础上,进一步优化了该课程群组的实验环节,采用了三坐标测量机等先进实验教学设备和手段,增加了开放式、设计式实验学时,精选课程群组综合习题作为训练,使“作业”成为减速器设计的一个环节,作业内容深入且前后连贯、呼应。通过教学改革,课堂上完成机器设计中技术设计阶段的全部学习任务。在进入《机械设计》课程设计中,即可进入现场调研环节,搜集资料,确定小型机器设计题目及技改项目,又可结合人机工程、绿色环保设计等理念,采用优化设计方法,运用autoCaD及pro/e等绘图软件进行复杂机器设计和创新设计,使传统设计方法不是创新设计的瓶颈而成为阶梯,为该专业《数控技术》、《制造技术基础》等后续课程的工程实践环节及毕业设计打下坚实基础,充实学生的职业技术能力。

(三)实现优化改革的方法与手段

教学是在教师指导下学生主动掌握知识、技能,发展思维的实践活动。教学方法是教法与学法的统一。但实际工作中,教学改革更多地注重教法研究和应用,在学生如何学习,如何引导学生学习方面探讨较少,甚至存在没有必要对大学生进行学习方法教育的倾向。前苏联教育家赞柯夫说:“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的精神需要,这种方法就能发挥高度有效的作用。”由此可见,教学法同样是教改成败的关键。在我院机械类(对口)专业机械设计课程群组教学中,针对高职生源理论基础薄弱,学习主动性、积极性较差的实际情况,教师采用了启发、引导式教学方法,精心设计,更多地给学生提供机械设计知识的“纲要信号网络”,充分运用多媒体设备和优秀的课件,向学生提供声像并茂的活跃课堂,增大信息量和专业技术前沿知识,激发学生的学习兴趣和渴求知识的热情。同时,采取将学生带到实习基地现场讲解、学生亲自动手进行拆装实验、结合实验加以理论指导等方式,引导、帮助学生主动迎合市场经济对职业技能的高标准要求。

课程改革实践效果

课程群组优化以培养学生具有“应用型高级人才”的职业技能为目标,牢牢地把握了工程设计的主线,通过此次整合、优化,彻底打破了两课程间的界线,使机械设计内容体系衔接得更加紧凑、顺畅。学生开始接触专业就了解了科学、严谨的设计思想。教师在授课过程中充实了与精度有关的加工方法、加工工艺等“一体化”的内容,在设计过程中,学生基于对精度设计作用的较高认识,对每一个精度指标的理解与选择,必然会达到“学有所用”的要求。在学生掌握了坚实的设计知识基础上,教师可采用更加先进的设计方法和手段,帮助学生全面提高动手能力。本课程群组的优化改革在我院03机制(对口)本科专业教学实践中,取得了明显的教学效果。教改前,在机械设计任务方面,各设计小组设计题目大方向基本是相同,一般只是设计参数不同;课程优化改革后,有关机械设计的技术设计知识使学生在课堂教学中就接受了全面的训练,因此,各设计小组的设计任务结合了学生的兴趣点和学生的专业特长,实现了更加灵活、多样的个性化设计方案。有的设计题目结合现场实例,充分运用了计算机技术和软件技术的优势,彰显了现代优化设计方法与理论在机械设计中的重要作用。在学生成绩方面,与往届学生的机械设计成绩对比后发现:优化改革前学生学习《公差与配合》课程的成绩与《机械设计》课程设计成绩不挂钩,在进行机械设计课程设计时,大部分学生不愿意再深究公差与配合知识在设计运用中的深层次问题,造成了机械设计实践环节“重过程,轻成果”的现象,学生设计成绩徘徊在“中”和“及格”者居多,而03机制(对口)本科学生成绩整体在“良好”水平。另一方面,随着素质教育在大学教育中的倡导与实施,学生的机械设计作品可以参加有关部门组织的竞赛活动,取得本科人才培养目标中要求的“素质学分”的同时,其实践能力得到了极大的锻炼与培养,增强了学生的职业竞争力。此外,对机械类其他专业的课程建设起到了积极的推动作用。

参考文献:

[1]庞振基,黄其圣,等.精密机械设计[m].北京:机械工业出版社,2005.

有机合成教学设计篇6

关键词:美术;计算机;模块;设计;协作;共赢

时代的发展改变着我们的观念,现阶段的人们提倡“竞争第一、合作第二、最终共赢”。时代的发展更改了“不是你死就是我活”的传统观念,这样的观点影响到我们的教学模式,细看我们现在的教育实际会发现学科已不能单兵作战,教学的很多问题靠一个学科的知识已无法解决,利用学科的整合、协作这一手段优化资源来解决教育难题是时下教学发展的趋势。

学科协作教学模式的出现将“合”成为一种可能,它打破学科体系的束缚,而整合其优势资源,利用一切可利用的资源来开展教学。合:即组合、联合、合作、整合资源等。我们需整合有形与无形的资源,让学科与学科之间内部达到交叉融合,提供学科资源交流共享的平台,克服单兵作战的情况,将其优势整合、协作于连贯而避免重复教育的弊端。对于当下美术教学,我们可以感觉到很多教师仍然觉得美术就是美术,是一个教画画的、小得不能再小的学科,是不能和“语数外理化政”等学科相提并论的。但是,信息技术老师却感叹道:“我们要是懂些美术该多好呀!”我们可以看到美术与信息技术这两门看似独立的学科是存在相互依存的关系。美术中的电子绘画、设计等很多方面都需要借助计算机信息技术,而信息技术中的网络页面设计或其他方面的设计也更是离不开美术素养和美术技术的,正如李政道先生在谈到艺术与科学时说的那句话“艺术与科学是一枚硬币的正反两个方面,谁也离不开谁”一样,所有的学科都离不开美术而存在,同样美术也离不开其他学科,它们之间不仅仅是相辅相成的关系,更是相互依赖、共生共荣、取长补短而推陈出新的关系。它们能形成一个具有综合特点的课程协作模式来共同完成素质教育的要求。

一、立足学科优势,做到强强联合而实现设计教学

电影《阿凡达》的成功让我们领略了虚拟技术的魅力,它的成功展现了技与艺的完美结合。时代的变化使得美术与计算机的关系越来越紧密,网络上成功的Flash作品、平面设计作品等就是设计与计算机结合的产物。由高科技的手段驾驶表现形式的新型学科——电脑美术设计,它不仅是美术设计的重要环节,也是体现高科技的数字化艺术手段,将感性的认识理念以严密的数字方法组织起来展现设计的最终效果。电脑美术设计提前预知了效果,从而减少了修改的成本,提高了效率。由此可以看到,在设计高中段教学时我们必须开设这门课程。但由于我们现在的教学条件的制约,学校不可能为我们学科的教学单个再配备电脑,面对条件的制约,我们更加看中学科的整合,利用学科之间的优势来完成教学。

计算机学科与美术设计学科的整合下的优势结合而达到教学目的的最大化。计算机的教学所教的软件flash与photoshop等正是美术设计教学所需要的软件,计算机这个优势是美术无法达到的。美术的设计素养、美的感知和创美感,正是计算机学科所需、但在教学中又无法达到的。现在只需要将这两个学科的优点进行整合,做到各取所需,便能完成各自的教学目标。以下就是笔者的实践操作流程:首先利用沟通的方式来共同制定教学目标。实践前期,美术教师教授设计知识和相关的素材库,计算机教师对如何运用软件进行讲授示范操作。这样,将两者相结合,学生感到了前所未有的新意。中期计算机课中,给学生提供操作平台,学生根据美术教师的教学目标,以计算机为载体,自行设计、运用,计算机教师协助他们解决操作上的困难。作品完成后,美术老师点评作品,计算机老师来评价他们运用软件的技能。这样,两大学科的整合促成了教学双赢。

二、学科协作下追求互相促进与提高

以计算机学科为载体而使学生运用一定的物质材料和手段,围绕一定的教学目标和用途进行相应的设计与制作。比如用废旧泡沫拼砌而成的“高楼”、用碎布贴成的“可爱的家乡”等,我们可以事先拍摄一些优美的图片和影像资料,以及典型的建筑物等,并指导学生进行分析、理解与感悟;然后通过摄录、投影等方法将学生的设计、制作等表现记录下来,使学生领悟“学以致用、物以致用”的设计思想,开展有针对性的创意、设计和制作活动。我们在学习图案、纹样、封面设计等教学内容的时候,可以从教学的实际需要出发,按流程从设计初稿、骨格、设色到完成作品进行设计,最终完成教学课件。在设计过程中,我们可以分层次地展示各种形式的骨格图形,并配置不同的色彩加以引导和分析;另外我们还可以运用绘画软件设置各种特效功能,比如对图像进行各种形式的处理等。通过各种教育媒体进一步拓宽学生的视野,拓展他们的思维空间,提高美术课堂的趣味性,以达到调动学生学习的主动性和积极性的目的。通过教学与引导,学生们能够利用计算机进行简单的设计与制作,充分发挥信息技术在美术课堂教学中的作用,使两门课程得到互相促进、互相提高。

三、把握学科特点,追求共赢

网络技术进入教学后给我们的课堂教学注入新鲜的活力,网络交互平台的建设为我们美术设计的教学提供保障,我们利用网络使学生将学习中遇到的问题放在网络中供各方来解决问题,给学生与教师实时交流提供了平台。教师可以上传教学资料供学生自学,网络的平台为教师提供更多的空间来评价学生的作品和给予学生一个展示作品空间。它的好处是:一方面,为学生提供了一个自主学习的机会,使学生能够学习倾听别人的意见和建议,以判断自己的进步及认识自己的不足,发现并学习同学的优点后达到综合发展。另一方面,它为教学提供了改进与发展的信息来源,使教师及时、准确地掌握学生学习进展的实际情况而为教学设计提供保障。在建设这一平台的过程中让学生多次运用网上信息、数据库、课本等为资源自行查找、分析、交流、处理信息等,使学生在反复练习中熟练掌握计算机的操作技能。在两个学科的优势互补的共同进步下让设计的教学解决了资源的匮乏,学生利用网络提供的庞大的资源库把不可能变成可能。在运用中不仅做到知识的传播与技能的运用,而且以师生互动来达到以学生为本的教学目的。

美术与计算机学科的协作不仅适应时代高速发展的需要,而且打破了学科之间的界限,整合了学科之间的资源。在整合中避免了重复的教学,在为学生减压的同时,也为我们缺少教学硬件支持的学科的教学提供了保障,有机地与其他学科联系和交互影响而为美术设计模块的教学提供可能。

参考文献:

[1]李巍.设计概论[m].重庆:西南师范大学出版社,2008.

[2]朱砚.信息技术与美术教学的课程整合[J].信息技术,2012(5).

[3]张冲.浅谈信息技术与美术学科的整合[J].教育教学论坛,2010(24).

有机合成教学设计篇7

关键词:机械设计基础;“1+n”评价体系;教学改革

中图分类号:G624.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2015)36-0039-02

“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。

一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状

1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。

2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。

3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。

4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。

二、“机械设计基础”的教学改革

针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+n”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。

1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。

2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。

新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、ppt。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。

改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+n”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。

3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。

这种新型的“1+n”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。

三、结语

由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。

在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。

参考文献:

[1]王继焕.机械设计基础[m].武汉:华中科技大学,2011.

[2]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械,2006,(1).

有机合成教学设计篇8

关键词:听障学生辅助设计借鉴艺术教学

中图分类号:G40文献标识码:a文章编号:1672-3791(2014)12(b)-0172-02

目前,电脑艺术设计专业是许多听障大学生选择的专业,由于听障学生的自身特点,他们虽然无法听到事物,但是观察力相较于健听学生更加敏锐些,尤其是对于一些电脑特效等,大多会吸引他们的注意力,同时他们对于电脑特效的细节也能够很好的观察出来。如果进行合理的指导教学,听障学生在电脑设计方面的制作能力往往高于健听学生。那么,针对听障大学生,如何更好地有针对性的进行计算机辅助设计教学,是每一个教授这门课程的老师不断思考的问题。根据两年多的教学研究,该研究者认为在听障大学生计算机辅助设计中要遵循以下几方面的原则。

1灵活掌握各种计算机辅助设计软件

计算机辅助设计是具有交互性的,计算机设计中可以使用各种媒体信息进行编辑设计,计算机辅助设计使用的软件包括photoshopiiiustratorinDesign等,利用各种计算机设计软件,可以进行海报设计、游戏界面设计、电脑插画设计、图书设计以及文字设计、网页设计等等。在使用计算机进行辅助设计的过程中,计算机可以将图片在电脑中产生各种视觉效果,并生成各种图像效果,根据不同的计算机辅助设计软件,可以对于图像进行各种效果的处理。并且不同的设计软件相互配合可以创作出各种设计效果如科幻电影中的电波效果、纸玩偶一样的个性空间、具有漫画感的神秘人物,合成火焰的梦幻效果以及各种字体效果等,这种设计技术的相互交互,使得学生在设计的过程中体验到不同的设计感。

但是,听障大学生在进行计算机辅助设计课程学习的过程中依然会有普通学生相同的问题,就是大多数学生在计算机辅助设计的各种软件学习过程中,更加注重各种设计软件的技术学习,忽视或不了解计算机辅助设计的核心是设计艺术的创意,在学习的过程中,学生的实际操作技术熟练只是教师进行教授的一个部分,而在计算机辅助设计中有属于自己的创意思想和想法才是计算机辅助设计的核心。因此,在进行计算机辅助设计之前,需要学生了解设计的主题源于思想,这个非常重要,也是比较难传授的。由于沟通的一些障碍,让所有学生明白在设计之初,思考的重要性是教师最费心力,但依然需要去做的工作。依据听障学生的特点,他们对于视觉冲击力比较强的事物往往会有比较高的注意度,对于学生自身参与的宣讲比较引起注意,因此,在指导听障学生思考的过程中要发挥他们的特点,在课堂教学中设计一些让学生参与的课堂教学项目,利用主动和被动两种方式使他们明白,在计算机辅助设计之前的思考是非常必要的,来达到授课之初的目的。

2学会利用计算机辅助设计软件进行“借鉴”

在听障学生计算机辅助设计教学中,督促学生学会借鉴各种相关的设计材料,学会模仿。听障大学生对于视觉冲击较大的图片关注度比较高,同时,听障大学生很容易在学习的过程中受到相邻同学的影响,在计算机辅助设计过程中仿照同学进行设计。因此,在整个教学过程中,教师要设计总的学习进度,要运用不同的方法对学生进行引导,帮助听障学生了解什么样的借鉴是好的,分析他们在仿照过程中出现的各种问题,理清计算机辅助设计过程中出现的问题,引导学生看到在计算机辅助设计中,模仿与自我思考之间矛盾的观点和事实,并引导学生从不同的侧面来进行模仿图片的分析,了解模仿在设计过程中如何能够产生新的知识,并洞察出画面中值得自己学习的创意,明确他们的思路。由此,学生借鉴各种设计材料的前提是要了解各种不同计算机辅助设计软件的功能是如何满足设计的。比如在photoshop绘画中,线条的很好运用在许多设计图片中是非常重要的,每条线条的使用都是有强弱、光滑度等等不同的差别变化,如何仿照借鉴来创造自己的素材库,把能够适合自己运用的线条进行完美使用,就要求学生借鉴仿照的图片,将有用的线条进行拷贝,然后在photoshop中创建图层和创建区域,填充不同的颜色,取出自己需要的线条部分,并将图片进行分割,保存各种有价值的要素,成为自己的素材库,在插画、书籍、宣传册、网页等设计需要各种线条时进行使用。

计算机辅助设计中,选择合适的图片是设计师的一种能力表现,因此在对于听障学生计算机辅助设计教学中,在仿照借鉴的过程中,引导学生学会选择图片。图片具有不同的象征含义,一张图片的使用,以及图片颜色、大小等等的不同,在设计过程中都会呈现不同的效果,引导学生选择合适的图片,不仅仅是使学生学会图片的制作,同时也是学生设计能力的培养,这种能力的养成就需要教师在针对听障学生学习的过程中,不断强化他们养成观察各种设计图片的能力,留心每一张设计图片中值得借鉴的地方,有选择性的识别各种风格图片。

3理论与实践相结合

在针对听障学生计算机辅助设计的过程中,将设计与现实社会需要相结合,与设计流行动态相吻合,不能只是教条的进行单纯的授课。比如,计算机辅助设计中通常都要有许多的字体出现,文字的设计并不是单纯的在电脑中寻找合适的字体,而是要保证整体设计之后,文字与图片相互搭配合适,效果更好,文字的使用不落俗套,突出自己的特别感觉和独特的方法。避免在设计的过程中过渡使用投影、浮雕或羽化等计算机效果,而忽视了设计中字体与图片必须相互协调,设计的图像要符合现实实际的需要,如何是具有设计感的设计,而不是技巧堆积的设计。另外,听障学生学习计算机辅助设计的最终目的是在之后的社会生活中运用,因此,对于听障学生的计算机辅助设计的教授过程中,适合社会需要的实际操作能力是需要加强培养的。

总之,在对于听障学生进行计算机辅助设计时,要从各类不同的计算机辅助设计软件入手,结合听障学生自身的特点,尽量发挥他们的优势,引导学生从设计思考入手,学会模仿和借鉴各类不同的材料和素材,最终达到利用各类计算机设计软件达到艺术设计的目的。

参考文献

[1](韩)YunLeeSaRa.设计师的pHotoSHop[m].徐家慧,译.北京:中国青年出版社,2011.

[2](美)理查德.加纳罗,特尔玛.阿特休勒.艺术:让人成为人[m].舒予,吴珊,译.北京:北京大学出版社,2012.

有机合成教学设计篇9

关键词:试验教学;计算机网络技术;教学机制;优化课程

中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:1007-9599(2013)01-0259-02

在全球化的今天,信息化成为了这个以计算机和网络技术为核心的时代的代名词,计算机网络技术是信息化社会的基础,要把计算机网络技术作为一门基础性课程来学习以适应当今社会的发展需求。目前全国各地学校教育技术专业都开设了这门课程,对课程的具体的实施,如制定教学目标、选择教学内容、设计教学过程,每个学校都不一样。但大多数都只是学习网络的教育应用以及比较简单原理的理论,对实践性教学环节还有所缺乏,缺乏针对这门课程的实验教学的整体设计,没有充分体现出教育技术学科实践性强的特点,因此需要针对计算机网络技术这一学科进行系统的教学设计。

1计算机网络技术试验教学的现状

计算机网络技术作为网络课程的基础课程,所学的课程主要有局域网原理和组网、计算机网络概论、网络互连、网络操作系统、网络安全与网络管理、internet基础等。通过计算机网络技术的研究,使学生有一个清晰的概念。了解计算机网络的主要类型和使用的网络协议,计算机网络作战,每天的日常管理和维护的最基本的方法,使学生对计算机网络有更清晰的认识,并了解新的网络技术的发展。计算机网络技术实验应注重学生的实际操作技能的形成,包括计算机网络工程,一个简单的局域网设置,配置和管理网络操作系统,网络设置和管理网络,服务器,交换机,路由器的配置。

计算机网络技术实验部分为专业基础实验课程,实验的硬件和软件对环境的要求比较高,少量的实验设备使课程实验存在以下问题:(1)实验条件要求较高的环境。由于需要大量的实验室设备,如交换机,路由器,计算机网络技术实验和创造大量的实验组,学生需要更多的实验室设备和技术力量这一现状难以满足。(2)试验项目缺乏相应的规划。计算机网络技术试验教学的课堂时间往往短,任务比较重,因此要精心选择试验项目,只能够设计一个典型的试验,有相关性,连贯性和层次结构。不同行业,不同层次的学生实验项目调度应满足实验需求。根据不同专业,实验室的设备和条件,掌握实验项目的重点和难点,对实验项目的整合要科学合理。(3)实验考核形式单一。现行的实验考核还是以传统的手写实验报告和课堂实验成绩为主,考核形式简单,对学生的创新意识启迪不够,影响了学生在面对具体实际问题时的应变能力和解决问题的能力,不能很好将学生实验的积极性和主动性调动起来。

2计算机网络技术实验教学的目标

通过安排大量的实践教学来避免学生对深奥的理论的苦思冥想,轻松有趣的就能学到知识。要合理的安排实践教学,让使学生的能力逐步提高,主要分以下几个层次:(1)实际组建计算机网络的能力。实践教学,学生将能够建立一个简单的网络,熟悉网络建设的全过程,更全面的认识和了解计算机网络。(2)网络应用和管理能力。锻炼学生的全球设计网络能力,集成基于网络的各种需求管理,使学生的网络应用能力及管理能力有所提升。(3)网络的简单分析能力。学生应能独立分析并处理实际的网络故障问题,从理论和实践相结合的教学方式来培养一些综合性的思维能力。

3计算机网络技术实验教学所选内容的特点

3.1试验教学分为以下内容:实验室试验。在教师的指导下由学生独立运作的实验室实验,这个实验持续很长一段时间,通常以课时为单位。学生进行试验的目的主要为:学习一些实验,初步学习或练习实验操作。形成或巩固学习计算机知识。形成或加深某些计算机的概念,原理和规律的理解。评论、使用、巩固和深化学习计算机知识和实验技能,最初是用于一些简单的实验。培养学生的实验能力,思考能力和独立工作的能力,培养实事求是的科学态度,不怕困难的精神。学生进行试验的过程中,学生更独立的实验操作,需要他们提前做好准备。(1)实验的内容和教师要教的内容要有密切的联系。(2)操作简单方便。课堂实验要求教师有一个有力的实验教学能力和实践经验。为了做好学生课堂实验,我们应精心选择实验内容和设计方案,充分做好准备。提前使学生明确试验的目的,对学生实验操作做检查,指导学生做实验。也可根据实验操作对象上机实验分为教师演示实验和学生分组实验。

3.2整个实验教学设计最重要的一环是实验内容的选择,教学内容也是当前实验教学改革的重点,计算机网络技术实验内容的选取应有以下几个特点:(1)新颖性。试验教学的重中之重就是实验内容要有新颖性,陈旧及过时的实验项目会对人才培养目标的实现造成阻碍。(2)实用性。选择的实验内容以及设计实验项目必须要有实用性,以适应社会发展的要求。(3)拓展性。网络技术实验室教学内容要针对所有学生进行难易结合的设计。(4)综合性。实验项目应该能让学生把各方面的知识综合应用到一起,充分调动学生的积极性及主观能动性,使学生通过实验教学会综合运用学科知识,提高自身的能力,同时需要注意的是不同的实验项目的内容之间的相关性,以提高学生的实践能力。(5)可操作性。实验项目的设计必须具有可操作性,尽管有一些实验项目具有实用性和新颖性,但由于实验室设备和环境条件的因素,不具有可操作性。

4计算机网络技术试验教学过程设计

设计实验教学过程中,其实是实验教学过程中的不同类型的实验项目的组织实施过程中的设计。一般类型的试验示范有验证性实验、实验设计、研究实验。在我们设计的前10网络技术的试点项目,可以大致分为两类,一类核查、操作实验,一类综合性设计实验。

组织实验指导书的基础上由老师讲解示范,由学生自己动手操作实验,完成实验指导书的内容,需要掌握使用的网络设的连接,安装,配置方法。掌握肿网站创建的主路由器的参数来实现这一目标的低层次实验教学的基本配置。综合设计实验项目要求学生应用基础实验教学所学到的知识,掌握的方法来完成实验,实验过程中,该组织是完全不同的操作实验,这些实验有实验指导书规定的目标的实验要求,相关设备和信息,学生设计自己的实验方案,学生自己确定的实验方法、程序,利用实验室提供的设备完成试验过程。学生需要做出一些验证性的基本实验,如电缆生产,网卡的安装和配置,网络配置等诸多知识。通过独立的完成这个实验可以培养学生的综合实验能力。

5计算机网络技术实验教学的效果评价

在整个实验教学设计过程中,实验教学效果的评价是必不可少的一部分,是测试实验教学目标是否实现的重要手段。计算机网络技术的实验结果的评价应该是形式的多样化,可通过两种方式来研究。首先是要检查的活动,可以通过参与具体的社会实践实习。实践活动中形成的网络课堂如,“一个小校园网络的建设”,“小型办公网络改造”等是测试学生的网络技术实验结果的最好方式。

随后的设计实验用来检验学生的网络技术实验结果。通过参与特定的社会实践或实习活动这种方法评估网络技术实验的效果,由于受客观条件的限制,实践和实习基地可能无法针对对应的网络技术工程和项目为学生的实践练习提供实习。我们可以针对实验室设计一个综合性实验项目,通过实施综合性实验,检查其他实验项目的实验结果。

对于网络互连实验的项目,我们设计了一个网络测试和故障排除的综合性实验,通过实验来评估实施其他实验的实验结果。我们创造了大量的实验,试验环境包括“路由器通过pStn互连与配置实验”、“路由器的远程配置和本地配置方式实验”、“UniX网络平台创建”、“动态路由与静态路由实验”、“win2000网络平台创建”等多项实验。不同形式的故障如传输介质故障,参数设置故障,路由设置故障等,学生需要综合应用所有相关的实验知识及技能,将这些故障进行排除。

6计算机网络技术实验教学实施的环境平台

计算机网络技术实验教学的设计必须结合网络实验室的实际情况,如果实验室没有网络实验平台的支持,再好的实验教学的设计也不能实现,所以要创造实施的实验教学的环境,建立和完善网络实验平台。为了完成目标任务的网络实验教学设计,网络实验室应包含以下几个实验平台。

6.1网络介质、线路试验平台。在平台上,我们提供了一套完整的综合布线系统仿真的设备和设施,可以进行实际布线工程,通过实验平台的设计和生产各类网线,是培养学生的能力的基础平台。

6.2网络设备的测试平台是网络设备的测试平台HUB,交换机,三层交换机,调制解调器,多路复用器,路由器,光纤收发器和其他设备。根据不同类型的设备才能完成的功能,他们可分为交换技术测试平台、路由技术测试平台和仿真测试平台的远程访问。不同类型的交换机为交换技术平台的主要设备,主要完成设计和组建网络,VLan虚拟局域网的网络设置和管理。以路由器为主的路由技术测试平台,学生掌握路由器的参数设置,路由器的端口设置,静态路由和动态路由的路由器知识。

6.3网络互连技术试验的平台。计算机网络技术的核心是网络互连技术,网络互连技术的处理由于实验条件的限制处于比较低的层次上,实验室网络互连技术测试平台建立的网络互连实验,随着路由器设备价格下降也可以在实验室中进行。设计的网络互连技术实验平台并不专门配备网络设备,而是共享前面试验平台的所有设备。没有独立配备专有设备而设计独立的网络互连技术试验平台旨在强调网络互连实验的重要性,“网络测试与故障排除”这一综合性实验项目就是要在互连网络上进行,在该拓扑结构中可进行多项网络互连方面的实验,使学生从整体上更好的把握计算机网络技术的本质。

7结语

计算机网络技术是一门专业的网络基础课,这门课程主要介绍了计算机网络技术基础知识。在教学过程中,学生基本能了解计算机网络,了解基本的计算机网络数据通信,对最新发展的计算机网络技术和计算机网络体系结构的理解,掌握网络组建的过程、以太网网络架构和技术,基本的网络设置、连接和配置技术和各种应用服务,互联网和各种接入技术。教授计算机网络层次结构是课程的重点,要让学生掌握计算机局域网工程工作原理,使其掌握基本概念和理论,为以后的课程奠定基础。

参考文献:

[1]李学善.浅谈计算机网络实验教学体系建设[J].计算机光盘软件与应用,2012,(2):223-224.

[2]李晓锋,王忠华.网络教学平台在高校课程教学中的应用调查研究[J].中国远程教育,2012,(2):67-70.

[3]徐建东,王海燕.计算机网络技术试验平台构建[J].中国电化教育,2004,5(208):79-80.

有机合成教学设计篇10

【关键词】机械设计;新工科;互联网+;混合式;教学方法

《机械设计》是研究机构及机械传动系统工作原理、性能特点、设计方法等方面的机械类理论课程,是一门涉及“理论力学”、“材料力学”、“工程材料”、“机械制造”等学科的综合性课程,是“中国制造2025”、工业4.0必不可少的专业知识之一。目前,以科学、技术、工程为融合的新业态、新产业、新行业为特点的“新工科”蓬勃发展,以“互联网+”、“中国制造2025”等国家战略的正式实施,使得《机械设计》的高等教育迎来了难得的发展时机且也面临着各种挑战[1]。主要表现在:一是传统的《机械设计》采用的是以教师授课为主的教育模式,分章节讲述各种常用传动机构的工作原理,性能参数及结构等,留给学生的是传动机构的“碎片”式记忆,不能形成满足工程应用需要的整体传动装置设计的要求。因此,难以满足新业态、新产业、新行业为特点的“新工科”下的工程意识的要求。二是传统的“机械设计”授课方式大都采用ppt+黑板板书的授课方式,在当今知识大爆炸和“新工科”对工程专业人才综合素质要求更高的背景下,更加凸显出课程内容多而教学学时少的特点。为此,开展基于“互联网+”的《机械设计》教学方法的探索,通过课上、课下互联网技术的应用,对学生进行头脑知识风暴的灌输和传授,以期培养出适应“新工科”发展的新一代机械工业专业人才具有重要的意义。

一、融合多学科知识,确定“新工科”背景下课程教学目标

《机械设计》中的设计理论除应用于以传统的机械制造行业外,还可以应用于以“人工智能”、“机器人”为代表的新型工业当中。但是,针对新工业、新行业的应用,机械设计必须朝着大型化、低能耗、高效率、高可靠性和长寿命周期方向发展。这就要求《机械设计》课程教学必须融入先进机械设计理论、先进机械制造、先进检测技术和可靠性设计理论;必须在《机械设计》课程理论学习中,加入自动控制、“互联网+”等多学科的知识。面对如此众多的交叉和融合的学科知识,需要在有限的授课学时中,培养满足“新工科”要求的工程人才,这对《机械设计》的教学方法提出了严峻的挑战。为此,必须确定“新工科”背景下课程教学目标。第一,必须引导学生科学地理解和掌握机械设计的工作原理和基本设计理论,培养学生在应用机械设计基本理论和设计选型中,融合多学科知识,初步建立工程思维和工程意识。第二,必须要求学生掌握常用传动机构的性能特点、主要零部件的结构、工作原理和作用,能够依据相关机械设计标准、工程应用需求进行分析和设计计算,以培养学生具有针对不同的工业应用要求完成专业设计的能力。第三,必须要求在专业理论学习时,充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求,培养新时代、新工科下的综合性专业人才。课程目标的制定,确定了教师的授课内容、课程重点以及工程案例的选用方向;并为教师的教研活动主题、课程教学内容的修订等指明了方向。这对培养新产业、新形势下的技术人才具有很好的指导意义。

二、基于“互联网+”确定《机械设计》课程混合式教学模式

随着第四次工业革命的到来,人工智能、大数据、云计算、互联网等新科技改变和颠覆了传统的产业。然而,长期以来的高等教育都是沿用以教师为中心,学生被动听课为主的教学模式,这在过去的人才培养中,确实取得了很好的效果。但是,面对当今以科学、技术、工程为融合的新技术和新科技的发展,开展以“成果为导向”,强调以“学生为中心的教学模式,将是“新工科”条件下的工程教育的必然模式[2]。为此,《机械设计》教学采用基于“互联网+”的混合式教学模式是目前最好的选择之一。《机械设计》课程混合式教学模式主要包括课上教学、课下学生自学和师生互动两部分。1.课上教学。课上教学主要以ppt+黑板板书为主的授课方式,同时采用课件动画、mooC等为辅助,以期在有限的教学学时里完成以下教学重点:一是运用数学、自然科学和工程科学的思维掌握机械零件的设计原理、设计方法和机械传动机构设计的一般规律;培养综合应用机械零件和机械机构的设计准则,进行机械传动装置和通用机械零部件的设计能力。二是培养正确查阅机械设计标准、规范、设计手册和设计图册的能力;掌握应用相关设计规律和技术措施,初步建立机器、过程设备、流体机械中的机械传动系统等领域复杂工程问题的设计能力。课上教学重点的顺利实施,基本完成了课程的教学目标,但还需通过课下学习的补充,使学生获取对新型工业当中机械传动系统更高要求下的综合设计能力。2.课下学习。课下学习主要采用雨课堂、图书馆资料查找、图片和视频展示的方式,以机械传动系统成功和失败的案例,重点培养学生科学认识机械设计的基本原则和设计程序,了解影响设计目标和技术方案的影响因素;理解工程中机械设计的严谨性、复杂性。另外,通过雨课堂可以及时跟踪学生学习的进度,在线解答学生学习过程中的疑惑或难点。同时,也方便师生就实际的工程案例和工程设计开展线上互动讨论,并在这种讨论互动中,引导学生了解并掌握国家当前有关的技术经济政策,使学生在机械传动系统的工程设计中充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求,实现“新工科”要求的工程教育和新技术发展衔接的教学重点和课程教学目标[3]。另外,通过布置图书馆查找资料,查看视频和图片,督促和推动学生自觉地追踪国内外机械设计最新发展趋势,培养能够胜任“中国制造2025”等新业态、新形势下的工程人才。此外,采用基于“互联网+”的《机械设计》课程混合式教学模式,还可以培养学生查找中外文献资料的能力,在不断学习和强化专业外语的条件下,充分利用计算机辅助技术和“互联网+”,获得能够终身学习的能力,满足工程专业认证要求,以适应新技术迅猛发展的形势,成为国际需要的高级专业人才。

三、以“导向教育”为目标,改变课程考核与学生能力评价方式

基于“互联网+”的《机械设计》混合式教学模式,一方面要求教师必须充分了解和懂得机械设计的最新技术、最新发展等,另一方面也将促使授课教师必须同步学习和认真准备相关课程内容。但是,现代教学理论认为:教学过程既是学生在教师指导下的认知过程,又是学生能力的发展过程,学习更是一个学生必须主动参与的过程[4]。因此,要取得好的教学效果,必须激发学生主动学习的热情。所以,设计积极、有效的激励方式,促使学生主动积极参与教学的各个过程,是基于“互联网+”的《机械设计》混合式教学模式的重要内容之一。为此,《机械设计》课程分为课上考试和课下学生能力评价两种形式的结合考核方式。课上考试主要以闭卷的笔试试卷考试为主,依据课程教学目标,考察学生掌握机械设计基本设计理论和初步应用这些理论解决工程实际问题的能力。试卷可以采用选择题,简答题,计算题和工程应用题的形式。课下考核主要以评价学生再学习能力为主,考核学生追踪诸如控制技术、智能制造等新技术、新发展趋势,并用以融合众多学科进行初步机械设计计算的能力。这部分评价可以通过文献综述、研究报告和由多人组成的小组完成的机械传动机构工程化设计计算为评价依据。当然,课下的评价是根据课上课程进展,及时布置任务,并给学生一定时间在课下完成的。这些课下任务,可以通过图书馆、学生讨论、师生互动等等各种形式完成。教师只要设定合理的课上和课下考核分数占比,就能够促进学生自觉完成相关任务,达到“机械设计”混合式教学模式下设定的课程目标,实现以“导向教育”为目标,以工程专业认证为标准,培养出具备解决问题能力、研究问题能力、团队沟通能力和终身学习能力的“新工科”背景下的工程人才。

四、结语

科技的发展,离不开专业的人才,专业的人才,离不开高等教育的培养。在教育部“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”等一系列促进“新工科”计划实施的政策指引下,以工程专业认证为标准,探索和研究新形势、新业态和新技术环境下的《机械设计》课程教学方法,对迎接即将到来的第四次工业革命,培养胜任“新工科”要求的专业技术人才具有重要的意义。开展基于“互联网+”的《机械设计》课程教学模式,是以“导向教育”为目标,利用计算机及互联网技术,采用课上授课、课下学生自学和师生互动的教学模式,培养学生建立融合众多交叉学科条件下的工程意识和工程思维,培养学生在解决工程问题时,具有充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求的能力。同时,通过改变课程考核与学生能力评价方式,激励学生自觉成为《机械设计》课程教学的主动参与者和践行者。

【参考文献】

[1]吴爱华等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017,1:1~9

[2]姜晓坤,朱泓,李志义.新工科人才培养新模式[J].高等教育与评估,2018,34(2):17~24

[3]陈建义.基于“新工科”的“过程流体机械”教学方法研究[J].教育教学论坛,2017,48:154~156

[4]王升.主体参与型教学探索[m].北京:教育科学出版社,2003