機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐
時(shí)間:2022-06-23 08:34:39
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摘要:根據(jù)教育部促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的要求,針對(duì)機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法單調(diào)、教學(xué)資源稀缺、教學(xué)質(zhì)量不佳的現(xiàn)狀,建立了課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),介紹了各組成模塊的功能。并以此為基礎(chǔ),以提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力的導(dǎo)向,在課程教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行改革,教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明此教學(xué)模式有助于提高課程教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:機(jī)械精度設(shè)計(jì);網(wǎng)絡(luò)教學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)資源
1課程特點(diǎn)及教學(xué)難點(diǎn)
《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確提出要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源體系建設(shè),開發(fā)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程,創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式[1]。基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的課程教學(xué)模式改革是實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)方法創(chuàng)新與優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享的重要途徑。機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程又稱互換性與技術(shù)測(cè)量,是我校機(jī)械類與近機(jī)類專業(yè)本科生,包括機(jī)械工程及自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、車輛工程、熱能與動(dòng)力工程、過程裝備與控制、安全工程、材料加工工程、核工程與核技術(shù)等專業(yè)本科生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程研究機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中的公差配合與檢測(cè)技術(shù),介紹有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與實(shí)施方法,教學(xué)內(nèi)容包括互換性的基礎(chǔ)知識(shí)、典型件的互換性、測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)和尺寸鏈等4大部分[2]。但這幾部分內(nèi)容在邏輯上聯(lián)系不緊密,概念術(shù)語繁多,教學(xué)內(nèi)容枯燥抽象,教學(xué)難度大。同機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等技術(shù)基礎(chǔ)課程相比,該課程教學(xué)的軟硬件顯得比較單薄,教學(xué)方法單調(diào),教學(xué)資源匱乏。該課程僅有24個(gè)教學(xué)學(xué)時(shí),一般是一周一次課,內(nèi)容多學(xué)時(shí)少的狀況導(dǎo)致師生之間課堂互動(dòng)不足,一方面教師專注于講解教材內(nèi)容,難以充分關(guān)注學(xué)生的反應(yīng);另一方面學(xué)生疲于聽講,無法適時(shí)深入思考和理解教學(xué)難點(diǎn)。師生之間缺乏必要的、及時(shí)的交流也必然影響教學(xué)質(zhì)量。該課程的教學(xué)質(zhì)量不理想成為了制約學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力提高的瓶頸。因此,對(duì)該課程開展基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)模式改革是十分必要的。
2課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)
該課程教學(xué)網(wǎng)站(圖1)是利用華南理工大學(xué)教育技術(shù)中心自主開發(fā)的“教學(xué)網(wǎng)站動(dòng)態(tài)生成平臺(tái)”搭建的。該平臺(tái)采用ASP.NET結(jié)構(gòu),具備完善的后臺(tái)功能,可讓教師將工作重心放在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的設(shè)計(jì)上,以所見即所得的方法搭建教學(xué)網(wǎng)站[3]。平臺(tái)還提供了資源庫模板、視頻資源模板、首頁模板、學(xué)生管理模板、作業(yè)模板、論壇模板、多模塊頁、下載及文章發(fā)表模板、靜態(tài)圖片新聞模板、登錄模板、投票模板、超鏈接模板、播放器模板、資源搜索模板、網(wǎng)站訪問量統(tǒng)計(jì)模板、樹型列表模板、普通靜態(tài)頁面、有邊框靜態(tài)頁面、分段靜態(tài)頁面、主持人介紹等共20個(gè)模板,方便教師根據(jù)需要靈活搭建各種模塊和管理各類資源。該課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將信息技術(shù)與課程教學(xué)進(jìn)行深層融合,教學(xué)資源緊密結(jié)合課程教學(xué)需要,突出理論聯(lián)系實(shí)際的指導(dǎo)思想,以提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力為導(dǎo)向,以方便教師教、學(xué)生學(xué)為出發(fā)點(diǎn),以資源豐富、充分開放共享為基本目標(biāo),確保課程資源的系統(tǒng)完整,注重課程資源的適用性和易用性。該課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)具備網(wǎng)上教學(xué)、答疑輔導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等功能,不僅包含課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、課程教案、課程組成員介紹、教學(xué)課件、重點(diǎn)難點(diǎn)指導(dǎo)、參考資料目錄、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目介紹、課程建設(shè)規(guī)劃、學(xué)生管理等基本教學(xué)資源,而且還涵蓋素材資源庫(包括圖片、動(dòng)畫、微視頻)、案例庫(包括鉆模板、活塞與氣缸、齒輪液壓泵、減速器齒輪的配合設(shè)計(jì))、試題庫及答案(近年期末考試題及答案)、教學(xué)論壇(即教學(xué)BBS,設(shè)置了若干個(gè)討論區(qū),供師生課后發(fā)帖交流)、在線討論(即聊天室,供師生在線交流)、實(shí)驗(yàn)演示(實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、?guī)程介紹)、儀器介紹(實(shí)驗(yàn)儀器的用途、結(jié)構(gòu)介紹及照片)、作業(yè)系統(tǒng)(無紙化提交、批改作業(yè))、加工方法介紹(常規(guī)加工方法的微視頻)、國家標(biāo)準(zhǔn)(與本課程有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)電子版)、問卷調(diào)查(了解教學(xué)狀況與教學(xué)需求)和在線自測(cè)/考試系統(tǒng)等拓展教學(xué)資源。
3課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐
根據(jù)教育部提出的促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的方針要求,課程組基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了教學(xué)模式改革與實(shí)踐。在教學(xué)過程中采用啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、研究型教學(xué)法等方法開展教學(xué)。注重講授與自學(xué)相結(jié)合、討論與交流相給合,強(qiáng)調(diào)師生之間的互動(dòng)和交流,采取自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、問題式學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與到知識(shí)的探究與問題的解決過程中,在追尋問題解決方案過程中獲得知識(shí)和技能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。首先教師通過學(xué)生管理模塊將從學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)中導(dǎo)出的選課學(xué)生班級(jí)名單批量導(dǎo)入到課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中,建立用戶名和初始登錄密碼均為學(xué)生學(xué)號(hào)的學(xué)生賬戶,學(xué)生登錄后可修改密碼和個(gè)人信息。通過學(xué)生管理模塊,教師還可以獲得每位學(xué)生的登錄次數(shù)和使用時(shí)長(zhǎng)等信息,并可將其作為平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定的一個(gè)參考。學(xué)生通過課程描述模塊可以了解課程教學(xué)大綱和教學(xué)日歷,還可以獲知課程教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),有針對(duì)性地提高學(xué)習(xí)效率。課程團(tuán)隊(duì)模塊提供了各位任課教師的信息,包括其研究方向和研究項(xiàng)目,便于學(xué)生根據(jù)自己的興趣申請(qǐng)參加教師的科研項(xiàng)目,獲得科研實(shí)踐學(xué)分,或者邀請(qǐng)任課教師指導(dǎo)本科生自己的研究計(jì)劃項(xiàng)目或者創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。教師可靈活利用教學(xué)資源模塊開展課堂教學(xué),學(xué)生則可通過教學(xué)資源模塊下載課程教學(xué)課件和教學(xué)素材進(jìn)行課外學(xué)習(xí)。其中教學(xué)素材包括一些教材上無法提供的動(dòng)畫和微視頻,形象生動(dòng)的數(shù)字化資源能夠?qū)缀喂顜?、體外(體內(nèi))作用尺寸、尺寸和幾何公差之間相關(guān)要求等抽象的、難以理解的內(nèi)容展示出來,現(xiàn)場(chǎng)加工與檢驗(yàn)的錄像能把一些機(jī)械零部件的生產(chǎn)制造過程以及一些幾何誤差的檢驗(yàn)方法呈現(xiàn)出來,這有助于基本不具備工程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)。模擬試題部分提供了多套往年的全真試題及其答案,便于學(xué)生考前復(fù)習(xí),提高復(fù)習(xí)效率。教學(xué)案例部分則優(yōu)選了幾個(gè)難度適中的機(jī)械零部件的精度設(shè)計(jì)案例供教師選擇開展案例教學(xué)與研究型教學(xué),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與參與程度[4]。教師可以通過教學(xué)管理模塊管理學(xué)生用戶及其權(quán)限,可通過作業(yè)管理功能作業(yè),學(xué)生可以在此提交作業(yè)。在線討論功能可實(shí)現(xiàn)師生課后在約定答疑時(shí)間實(shí)時(shí)互動(dòng),在線答疑。問卷調(diào)查功能可讓教師獲得學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的意見和建議,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和要求,并將此作為完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和改進(jìn)教學(xué)方式的依據(jù)。學(xué)生可以通過課程實(shí)驗(yàn)?zāi)K預(yù)習(xí)各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容,熟悉各種實(shí)驗(yàn)儀器的功能和結(jié)構(gòu)組成,通過實(shí)驗(yàn)演示功能的圖片、動(dòng)畫和視頻可了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟或預(yù)先獲知大致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這樣可以更充分地做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。擴(kuò)展資料模塊提供常規(guī)的冷加工和熱加工工藝過程的視頻,有助于學(xué)生理解各種加工方法的原理及其所能獲得的加工精度。國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件集合收集了尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、尺寸鏈和各種典型件公差規(guī)定和誤差檢測(cè)的國家標(biāo)準(zhǔn)的pdf文件,有利于學(xué)生全面了解機(jī)械精度設(shè)計(jì)與技術(shù)測(cè)量的國家標(biāo)準(zhǔn)體系,樹立標(biāo)準(zhǔn)化的意識(shí),為其將來從事機(jī)械工程技術(shù)工作提供基礎(chǔ)訓(xùn)練。教學(xué)論壇模塊則給師生提供了課外交流互動(dòng)的機(jī)會(huì),學(xué)生可于非在線答疑時(shí)間在各個(gè)討論區(qū)發(fā)帖子提出問題、討論問題,還可以瀏覽前幾屆學(xué)生碰到的一些難點(diǎn)問題,從而避免走彎路,提高學(xué)習(xí)效率。教師可以在課后空余時(shí)間解答問題、點(diǎn)評(píng)問題,所有學(xué)生都可以看到答復(fù),從而避免逐個(gè)重復(fù)地回答共性的問題,提高工作效率。在線測(cè)試模塊提供了試題庫和試卷庫,題型有選擇題、判斷題、填空題和簡(jiǎn)答題等,學(xué)生既可以從試題庫中選擇試題進(jìn)行練習(xí)來檢驗(yàn)自己對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,也可以將試題組合成試卷進(jìn)行模擬考試來檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,試卷在學(xué)生提交后可自動(dòng)批改并顯示成績(jī)和各道題的正誤情況。
4總結(jié)
在基于該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)完成課程學(xué)習(xí)之后,學(xué)生反映良好,普遍認(rèn)為:網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源能緊密結(jié)合課程教學(xué)需要,理論聯(lián)系實(shí)際,有利于系統(tǒng)地學(xué)習(xí)機(jī)械精度設(shè)計(jì)知識(shí),了解其在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的重要性;教學(xué)資源豐富,尤其是視頻和動(dòng)畫等資源非常利于學(xué)習(xí)和理解抽象的概念和術(shù)語,各種拓展資源有利于開闊視野,彌補(bǔ)工程經(jīng)驗(yàn)的不足;使用方便,較好地考慮了課程資源的適用性和易用性,便于課外預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí),開放共享程度高;師生互動(dòng)便利,學(xué)生可以很方便地將課后碰到的問題及時(shí)向教師反映并得到解答;在線測(cè)試和模擬試題便于學(xué)生了解考試要求和復(fù)習(xí)重點(diǎn),提高復(fù)習(xí)效率;教學(xué)案例緊密結(jié)合工程實(shí)際,有利于學(xué)生工程思想的培養(yǎng)和實(shí)踐能力的提高。因此,基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式改革有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,增強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,從而改進(jìn)課程教學(xué)效果,提高課程的教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)機(jī)械類專業(yè)的三大設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課協(xié)同發(fā)展,為學(xué)生今后進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ),最終有助于提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力以及就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的人才支撐和智力保障。
作者:李旻 張鐵 胡廣華 單位:華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院
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