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机械设计教学改革与培养创新人才的研究


多年的学习经验告诉我们,各个学科并不是独立存在的,或多或少的都会与其他的学科有一些交叉,这些交叉帮助本学科更好的发展,也使得本学科内的知识更系统、更成体系。机械工程学科也不例外,它与信息技术、材料科学等诸多学科都有交叉,这使得机械工程学科可以将各学科的知识进行整合,提取对自己发展有利的内容,提高本学科内的创新能力。但是这种多学科的融合,既是一种机遇,更是一种挑战,这意味着机械工程有更好、更多的机会能够进行创新研究,同时也意味着传统的教学模式可能已经不能够再满足现有的对培养创新型人才的需求。
1、传统教学模式机械设计课程存在的问题
传统的教学模式在这个社会高速发展的时代存在着或多或少的问题,机械设计课程方面的问题对学生的综合素质和创新精神方面的提升存在着一定程度的阻碍,具体表现为以下几个方面:
1.1理论知识与实际操作分离
机械设计课程是一门以锻炼学生实际操作为主的课程,这类课程需要与之相匹配的理论知识作为支撑,才能使学生在进行实际操作时游刃有余,不仅使学生对理论知识的理解、掌握的更加透彻,也使得学生有足够的操作动手能力,但是传统的机械设计课程在进行教学的过程中,理论课程与实践课程是分开时间段进行授课的,这样使得一部分学生在学习完理论知识后,不能够及时的将所学的理论知识运用到实践中去,导致了学生的理论知识与实际操作之间出现了断层,不利于学生对所学的知识进行更好的掌握。
1.2测试的题目较为单一,创新性不足
传统的机械设计课程以理论课程为主,实操课程只是作为一种辅助课程,帮助学生更好的对理论课程所教授的知识进行融会贯通,虽然也在一定程度上锻炼了学生的实际操作能力,但是由于教师平时对实操课程的要求并不严格,再加上期末对实操的考核较为宽松,所以学生在实操课上能够锻炼到操作能力的机会并不多。而期末的考试题目也主要是围绕着理论知识来展开考核,题目类型也都是比较老套的一些题目,内容没有及时的做到更新换代,既没有在理论知识方面做到创新,也没有在实际操作方面进行创新。
1.3与实际脱轨
在课程理论方面,由于课程依托于教材展开,教材的更新速度较社会主流的技术发展更缓慢一些,没办法做到紧跟社会发展的最新研究,而学生能够学习到本学科知识的地方主要还是课本教材,导致学生没办法较为全面的了解到当今社会发展主流方向,也不利于学生知识面的扩宽和学生创新以及综合素质的提高。
2、机械设计课程教学内容方面的一些创新
2.1对理论知识进行适当调整
所有课程的设计都是为了培养出更多对社会能够做出积极贡献的人员,可以在教学内容进行创新时,以当前社会主要需求的创新人才为主要方向,根据不同的人才需求为参考,对机械设计课程的教学内容进行相应的创新。在机械设计课程进行创新的过程中,要对基础知识进行重点强化,基础知识任何时候都是学习的重点,基础知识就像是“房子的地基”,一幢拥有结实地基的房屋,在这之上才有无限的可能,学生学习知识也是同一个道理,学科内的基础知识就是这个学科的“地基”,一名学生只有对学科内的基础知识做到方方面面的了解,才能够在此的基础上对教师新讲解的知识做到游刃有余。除了要对机械设计的基础知识进行强化以外,在课程创新的过程中还要对学生的实际操作进行适度的加强,只有将学生的实际操作能力提高,机械设计课程内的基础知识和其他的知识才能更好的在学生身上展现,不然学生掌握的理论知识最后都只会沦为为纸上谈兵。除此以外,教师在教学过程中还要结合一些当下的、与课程相关的先进科研成果,以实际的例子对学生进行指导,保证教学过程的实操性。
2.2增强教学内容的层次性
在教学过程中,教师由于编写教案和备课的缘故,加上十分熟悉相应的内容,会对整本书的内容做到全方位多层次的了解,不仅如此,因为教师曾经学习过,对之后与之相关联的内容也有一定程度的了解,使得教师能够较容易找到书中内容的适用的地方。教师可以以此为借鉴,在对学生的教学过程中,对课程内容进行多层次的教学,将课程内容进行剖析,将相关联的章节放在一起教授,一段时间的授课结束以后,在回过头来进行总结,使学生在日常的学习中将学习的层次分清楚,有利于学生提高对课程学习的效率。不仅如此,这样的创新还能够提高学生学习的积极性,对学生的创新能力也有一定的提升。
2.3适当增加实践教学内容
现今的教学过程中,学生有较少的机会接触到常见的工程问题,基本上都是在教室内、课堂上了解的工程问题,很少能够自己亲身去动手解决工程问题。当学生在实际生活中遇到某些工程问题时,会将自己平时解决生活问题的思维方式套用到工程问题上,这就造成了很大的误解,毕竟工程问题与实际生活中的很多问题的解决方式是不尽相同的,而很多学生由于平时没有相应的解决工程问题经验的积累,不能够很好的将所遇到的工程问题进行解决。为了尽量防止这种现象的发生,教师在教授课程内容的时候可以让学生回忆相应的工程实践经历。可以在理论课程开展前,组织学生集体对教学相关的工厂、车间进行参观,将学生带到理论知识应用的第一线,同时在学生参观的过程中可以安排专业的技术人员进行讲解,将具体的设备用处和操作流程进行相关的讲解,使学生在上理论课程之前,更直观的了解工程实际问题相关的知识。当教师相应的理论课开展后,教师就可以在讲授课程理论知识的同时,引导学生联系起相关的参观经历,已达到使学生更高效的吸收理论知识的目的。
3、机械设计课程教学方法方面的一些创新
3.1实验课程成立相应课题组,激励自主学习
在机械设计课程中,教学要建立在以提高学生实践能力的前提下,还需要老师在实际的上课过程中留给学生充足的自我实践时间,让学生能够有充足的时间来进行探索,对学生提高自主学习意识和创新意识具有重要意义。实验教学是理工科学生学习的重要组成部分,经常开展实验课有助于学生将课堂内所学的理论知识及时的转化为实际操作能力,在机械设计课程内尤为凸显,经常开展实际操作课程有助于提高学生的创新精神和综合素质。在实验课程中成立课题组可以有效的使实验课的教学质量提高,教师在实验课进行之前可以安排学生组成课题组,将机械设计实验进行分类,使实验内容层次分明、脉络清晰,以保证每个同学在实验过程中都有足够的机会将课堂内所学的理论知识应用到实践。
3.2开展具有特色的第二课堂
所谓第二课堂就是在第一课堂(就是我们日常所进行的由老师主导的课堂教学活动)外的时间,进行与第一课堂相关的教学内容。教师在实际的教学过程中,可以以本学期的知识结构和各个学生自身的发展为参考,结合本班级的实际情况,在学期的中后段适当的开展一些具有一定特色的第二课堂。积极的开展第二课堂可以在学生闲暇之余,有效的将学生的时间利用起来,提高学生的实践操作能力,将学生在“第一课堂”所基本掌握的基础理论知识有效的应用于实践中,以提高学生的创造和创新能力。教师可以选用知识竞赛活动形式的“第二课堂”,在第二课堂上,教师可以针对机械工程学科相关的领域,通过讲授领域内相关科研成果,让学生自由的发表自己的看法(需要提出确切的论点与论据),既可以让学生体会到前沿领域的专业知识,又能够调动起学生对知识的渴望。
4、结束语
机械设计课程是机械工程专业学生的一大重要学习内容,学生在这个课程内,不仅能够学会相应的理论知识,同时还能够提升自身的实际操作能力和培养自身的创新精神。所以在教学改革的过程中,可以通过改变教师教学的内容和教学手段等方法,在结合传统的教学模式所存在的一些不足,进行相应的改进措施,将课程内讲授的理论知识和实际操作结合起来,提高每位学生的实践能力和创新能力,使其能够符合这个高速发展的社会。在进行机械设计教学改革的同时,还要注意教学过程中理论知识和实际操作的分配,使学生在学到充足的理论知识的同时,实践动手能力也得到足够的锻炼,不仅如此,还要在实际的机械设计教学过程中,对现有的实验方法进行适当的改进,在保留传统的实验课程的优点的同时,结合机械设计这门课的相应特点,开创出适合机械设计的特色实验风格,提高学生的创新和动手能力。

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