機械設計教案范文

時間:2024-01-16 11:44:42

導語:如何才能寫好一篇機械設計教案,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

機械設計教案

篇1

【教學過程】

一、揭示課題明要求

1.導語:今天的口語交際課學習與人交談的本領。與人交談一般要圍繞著一個話題展開,今天交談的話題是什么呢?

2.讀要求,理出:一個是感謝,一個是安慰。

【設計意圖】簡要的開場,除卻不必要的繁文縟節,省去不必要的手段和懸念,提綱挈領,目標明確。

二、模擬對話談感謝

1.確定感謝對象。⑴同學們長這么大,幫助過你的人多不多?都有誰呀?⑵在這么多人當中,誰給你的幫助讓你最受感動,心懷感激,一輩子都忘不了呢?今天你想對他說些什么感謝的話呢?

2.師生模擬對話。⑴請問你想要感謝的人是誰?現在我就是××,來,你想對××說些什么感謝的話嗎?⑵教師與2~3位學生進行模擬對話。(根據學生的發言靈活應對。當他們的語言缺乏真誠時,教師加以點撥和示范,引導學生用發自內心的話語來表達感激之情。如:雖然你只對我說了簡單的“謝謝”二字,但是我真的挺感動。不過,當時發生的事情我還真的有些忘了,你可以簡單地說說嗎?)

3.生生模擬對話。⑴學生離開座位自由尋找合作伙伴,采用模擬對話的方式向幫助過自己的人真誠地表示感謝。⑵請兩位同學展示模擬對話,其他同學認真傾聽,并進行評價。

【設計意圖】與生活相似的交際情境,拉近了課堂與生活的距離,使學生 “跳出”課堂,走進生活;生動、逼真的情境展現,極富感染力,調動了學生內心真實的情感體驗,從而引發學生口語交際的欲望,激發口語交際的熱情,促使他們進入“交際情境”。在口語實踐活動中,當交際流于表面而無法深入時,教師充分發揮了示范和點撥的作用,巧妙地“誘其深入”,使交際活動向既定方向前進。這里的引導不是一種指令式的指導,更不是一種抽象的指導,而是在真實的交際之中巧妙地予以暗示,使學生感悟、糾正、模仿,逐步習得交際的本領,從而提高語言修養。

三、真情聊天話安慰

1.提出要求。在生活中,同學們有沒有遇到過讓你感到特別煩惱、頭疼的事情?現在,就向你的好朋友傾訴你心中的煩惱,注意要說清楚三個意思:第一,讓你感到特別煩惱的事是什么;第二,你究竟為什么會為此而煩惱;第三,你煩到了什么樣的程度。聽的同學要認真傾聽,真誠地替你的好朋友排除煩惱。

2.生生對話。自由組合, 尋找好朋友互訴煩惱。

3.模擬談話。走進真情聊天室,向大家傾訴煩惱。教師擔任主持人,兩位同學擔任嘉賓,其余同學為觀眾,展開真誠對話。

主持人:大家好,這里是真情聊天室,我是節目主持人,來到我們節目現場的是××小學××班的同學們,歡迎你們的到來。今天我們節目的話題是《最近比較煩》。首先我們來聽聽兩位嘉賓最近在煩些什么。(嘉賓訴說煩惱,觀眾用安慰的話語為嘉賓排除煩惱。在交流當中,教師有意識地訓練學生語言的規范性、完整性和連貫性,并請嘉賓對觀眾的發言進行評價,從而引導學生領會如何做到說話得體)

4.歸納小結。通過剛才的談話,我們懂得了在與人交談的時候,要學會傾聽,態度要真誠,說話要得體,這樣才能更好地表達出我們心中的感謝和安慰。讓我們常懷一顆感恩之心,仁愛之心,真誠而得體地向他人表達你心中的感謝和安慰。

5.向學生贈自創詩歌《感謝》和《安慰》。

篇2

【教學目標】

科學知識:認識像搭在汽車上的木板那樣的簡單機械叫斜面,斜面可以省力。

過程與方法:制訂一個簡單的研究計劃并用實驗的數據來說明斜面的省力規律。

情感態度價值觀:積極參與科學實驗,愿意與同學進行合作交流。

【教學重點】認識斜面是如如何省力的。

【教學難點】如何把學到的知識運用生活中去。

【教學準備】1塊搭斜面的平木板,4個不同高度的小物品(橡皮等)、鉤碼、測力計、實驗計劃表。

【教學過程】

一、結合影視導入新課

播放學生喜愛的《頭文字D》動畫片的賽車過盤山公路的錄象。

提問:雖然動畫片很精彩,但是我們有沒有想過一個問題“山上的公路和平地上的公路有什么區別?為什么要這樣修建?”

(學生自主思考猜想原因,并當眾發表。)

二、探究斜面有什么作用

1、 提出一個簡單任務:老師要把這個大木桶搬到講臺上來,有什么好方法?

(學生拓展思維:滑輪組吊、杠桿撬……)

今天老師就介紹一個更簡單的機械叫斜面。(示范用木板把木桶滾上講臺)

2、 斜面概念引入:像這樣搭在高臺邊緣上的木板那樣的簡單機械,叫做斜面。

3、 跟據老師提出的情境得出的問題:斜面能省力嗎?我們能設計一個實驗來研究這個問題嗎?

4、 分組研究斜面是否能夠省力。

實驗要求:

1) 指導如何用測力計測斜面上的拉力。(拉動中,當測力計處于勻速運動時,讀出其讀數)

2) 小組討論設計實驗方案;反饋交流實驗方案。

3) 分工提升不同的物體(每人一次,每次操作3遍)

4) 在操作員操作的時候,其他同學注意觀察,并取其正確的值,做好記錄。

斜面的狀況 提升不同的物體 我們的發現

A B C D

直接提升物體的力

沿斜面提升物體的力

5、 對研究結果作出分析,發現其中的規律。(發現同一物體從斜面拉上用去的力都小于直接把物體垂直提上去用的力,所以斜面可以省力)

三、研究不同坡度的斜面

1、提問:剛才我們在實驗過程中,和其他組的數據相比較,你還發現了什么?(發現每個組的用斜面拉上去所用力的大小不同,這是因為有的小組坡度高,有的小組坡度低)。

那么坡度不同對于沿斜面拉物體所用的力也不同嗎?我們能不能設計實驗來證明一下?

2、分組設計實驗,并分工合作完成實驗和記錄分析工作

1)制定實驗計劃表(教師準備)

實驗目的 研究不同坡度的斜面的作用

預測 坡度越大,用力越( )

坡度越小,用力越( )

要改變的條件

不要改變的條件

實驗設計

2)交流計劃中的要點,并進行相互修改。

3)分工合作進行實驗操作。(提醒:每個坡度做3次實驗,取平均值填入表中P17)

直接提升物體的力 沿不同斜面提升物體的力(N) 我們的發現

1 2 3 4

4)觀察數據表格,討論發現數據規律,進行總結。

四、鞏固與拓展

1、現在結合我們的生活說一說:如我們的盤山公路為什么會修成“S”型。)

篇3

一、《方案》建設的內容和方式

(一)《方案》建設的主要內容

《方案》主要包括專業名稱(代碼)、招生對象與學制、培養目標、職業能力要求、課程設置與要求、教學時間安排、教學實施、專業師資、實訓實習環境等9項基本內容。

(二)《方案》建設的方式

《方案》的建設任務由有關高職院校、國家中等職業教育改革發展示范校項目建設學校、承擔我省中等職業教育專業試點改革和省級重點專業建設任務的學校承擔,每個專業由1所學校牽頭,2所學校參與,各任務承擔院校在認真開展前期調研、多方征求專家意見的基礎上進行研發。

二、《方案》建設前期調研結果分析

各專業教學指導方案編寫工作團隊累計調研行業33個、企業295家、省內外職業院校288所、畢業生5225人,發放調查問卷6408份(回收調查問卷5933份),召開94次方案編寫工作研討會,征求了186名專家意見。下面以農業機械使用與維護專業為例談談前期調研的主要情況。該專業調研通過實地考察、深度座談、專家咨詢等方式進行直接調研,同時,充分利用問卷調查、電話訪問、網絡聯系查詢、文獻查閱等形式進行間接調研。調研主要參訪了21個行業和25所職業院校,并對農機行業、企業、職業學校及畢業生進行了問卷調查。行業調研以安徽皖北、皖中和皖南地區為主;農機企業調研對象兼顧地域發達與欠發達、不同規模與不同生產形式的企業;學校調研以安徽為主,兼顧沿海一帶發達地區和內陸不發達地區的國家重點、省級重點和一般中專學校和職業高中等。其中農機行業調查問卷發放20份,收回18份,有效問卷17份;在農機生產企業、公司、農機市場以及農機合作社問卷調查中收回問卷160份,其中有效問卷147份;學校問卷調查中發出全省學校問卷30份,外省2份,收回問卷27份,其中有效問卷25份,并通過畢業生座談與100份問卷調查了解到了畢業生對知識結構、能力結構等方面的意見,并聽取了用人單位對中職農機人才培養、課程設置的建議。

三、目前中等職業學校農業機械使用與維護專業教育教學存在的問題

(一)從教學計劃實施來看,各校專業建設標準意識不強,課程開設隨意性大,教學方法陳舊,評價方式傳統,教材不合學校實際要求,教學計劃實施不一

從各校教學方法上來看,“教、學、做”一體化教學實施不夠,雖運用了現代教學技術手段,但開發、互動實操不夠。在教學評價方面各校在評價主體、評價方式、評價過程的多元化方面都做得不夠好,極少有吸收行業、企業參與的情況。教材編選上多以中職規劃教材為主,但在調研中發現各校普遍認為現行教材無法使用,多數教師在選編教材上隨意性大、推廣性不強。

(二)教育培養模式單一,學生專業技能學習不足,教學環境不利于人才培養,農機專業復合式教學居多,附屬性明顯

學生培養模式途徑單一,主要是校企合作培養熟練工或對口高考升學。部分學校開設該專業有其名而無其實,部分學校把農機專業合并到汽車、機電類專業中,雖有復合式培養人才優勢,但專業開設附屬性明顯。創建一體化教學場景條件不夠,“雙師型”教師隊伍培養建設跟不上,學校專業課程時數不足,直觀教學少,而實操環節又不足,學生實操能力較弱。

(三)師資隊伍建設相對薄弱

專業教師缺乏企業實際工作經驗,與企業崗位需求和專業發展需要存在著較大差距。青年教師在終身學習能力、適應產業行業發展需求、熟悉產業狀況、開展課程教學改革方面有待加強。而另一方面學校又難以聘請有實踐經驗的行業專家、企業能工巧匠及一線農業機械使用與維護專業技術或管理人員到教學一線,主要原因是聘請費用高,學校投入難。

(四)教學設備配置較差,實訓開出率較低

一是教學設備老化陳舊。許多教學設備基本是上世紀80~90年代初期購置的,目前已到報廢期。二是結構不合理,6所學校的教練車主要是拖拉機,應該具備的免耕播種機、聯合收割機等大型教練車只有個別學校具備。特別是新型、多功能、大型等現代化教學設備更少。三是實訓開出率低。原因主要有投入難,維護成本高,另外學校也有安全考慮。

(五)教學經費不足,重視程度不夠

大多學校均為事業編制,靠的是財政撥款。財政資金只能保證學校人員工資,難以滿足教學需求。

四、農業機械使用與維護專業指導方案建設思路

(一)人才培養目標

該專業主要面向農業機械行業企業,從事農業機械使用、維護、營銷、技術服務、裝配、檢測、管理和推廣等工作,培養具有基本公民素養和職業生涯發展基礎的高素質勞動者和技能型人才。

(二)專業(技能)方向

農業機械使用與維護方向、農業機械營銷與售后服務方向和農業機械裝配與調試方向。主要對應拖拉機駕駛員、聯合收割機駕駛員、農機修理工、裝配鉗工、營銷員等崗位。在進行教學安排時,各校要依據自身原有優勢,建設自己的亮點方向。如一些地區收割機械保有量大,跨區作業成熟,就應該圍繞農機社會化服務實際,加大農機經營管理課程內容,開設一些針對性選修課程,滿足本地農業機械發展對人才的需求。

(三)課程設置及要求

該專業的課程設置分為公共基礎課和專業技能課兩類,專業技能課包括專業核心課、專業(技能)方向課和專業綜合實訓等。建議開設公共基礎必修課程為:職業生涯規劃、職業道德與法律、經濟政治與社會、哲學與人生、心理健康、語文、數學、英語、計算機應用基礎、體育與健康、公共藝術等課程。建議開設專業核心課程為:機械識圖與公差、機械基礎、電工電子技術與技能、金屬加工與實訓、種植基礎、農業機械構造與維修、拖拉機汽車電器設備與維修等課程。綜合實訓可集中或分散到各學期進行,也可將課程教學與實訓整合在一起,采用“理實一體”教學,積極探索理論和實踐相結合的教學模式。建議開設綜合訓練課程:金屬加工實訓、農業機械駕駛實訓、拖拉機汽車發動機實訓、拖拉機汽車底盤實訓、拖拉機汽車電器實訓、農機修理工技能實訓、中級工訓練與考級等。專業(技能)方向課至少確定3~4門突出體現技術應用能力、崗位工作技能以及職業資格考核所需要的課程。選修部分允許學校自主開發和選擇,以滿足學生職業生涯發展的多種需要。

(四)加強校內外實訓基地建設,滿足實習實訓要求

目前開設農機專業的中等職業學校的辦學條件還不令人滿意,要實行新教學模式就必須加大投入,解決教學實習實訓的硬件建設問題,才能真正開展理論與實踐一體化教學。建議校內該專業主要實驗實訓室應有:液壓與氣動實訓室、拖拉機汽車發動機實訓室、拖拉機汽車底盤實訓室、拖拉機汽車電器實訓室、農機修理實訓室、農業機械實訓室等。同時,要深化實驗室管理體制的改革,減少小而全、功能單一的實驗室,形成綜合型、功能型的實驗室,提高實驗室設備的利用率,擴充實驗室功能。進一步整合實驗課,增加實驗課的系列性、系統性、綜合性和通用性。增加實驗課獨立設課的比例,增強實驗課的系統性、操作性,增強學生獨立操作、獨立思考、解決實際問題的能力。在校外實習基地建設中,找到學校、企業、學生三方的共同利益結合點,將校外頂崗實習基地建設與學生就業工作結合起來,為實踐教學提供真實的職業環境,強化學生的職業認同感。

(五)加強“雙師型”教師隊伍建設

中等職業學校要有計劃、分步驟安排教師到農機生產一線進行鍛煉,加快職業學校“雙師型”教師隊伍建設的步伐。“雙師型”教師隊伍建設是實現理論與實踐一體化教學的重要保證,要注重教師培訓工作,不斷更新教師教育教學理念,提高教師的專業化水平。注重引進具有生產實踐經驗的兼職教師,重視加強企業兼職教師的管理,建立有效的機制,切實提高企業兼職教師的教學能力。要以各種形式鼓勵教師深入農機生產一線去體驗、解決問題,直接為三農服務,并在服務中增強實際動手能力和解決問題能力。

(六)加強課程資源的開發和利用,注重校本教材開發

中等職業學校要不斷加強課程資源的開發和利用。要充分利用網絡課程資源,促進教學從單一媒體向多種媒體轉變、教學活動從信息的單向傳遞向雙向交換轉變、學生單獨學習向合作學習轉變。職業學校應加強自身媒體資源建設,到生產第一線錄制一些實際素材,建立多媒體課程資源的數據庫,豐富教學手段和方法,滿足教學需要。同時,中等職業學校應根據本地實際注重校本教材開發。教材內容應體現先進性、通用性、實用性,要能夠反映本地生產實際和經營方式,使之更貼近崗位、貼近社會,滿足本專業實際教學的需要。教材也應考慮中職學生的基礎和特點,要圖文并茂易于理解。

(七)加大教學考核與評價改革力度,注重職業資格證書考核

要根據教學需要,改革傳統的學生評價手段和方法。要依據學生表現、課堂提問、學生作業、平時測驗、實驗實訓、技能競賽及考試情況,采用學段評價、目標評價、任務評價、理論與實踐一體化評價等,實現評價的多元化。要注重考核學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題及創新能力,全面綜合評價學生能力。職業資格證書可以單證、雙證或多證并舉。建議學生根據專業方向不同獲取如農機修理工、聯合收割機駕駛員、拖拉機駕駛員、裝配鉗工、營銷員等職業資格證書。

(八)創新辦學模式,拓展專業建設和培訓渠道

篇4

關鍵詞:護理專業;教案;教學設計

教案是教師備課階段,為了上課而準備的關于學習目標、教學方法、教學重難點、教學過程、教學反思的一種構思和設計,是體現教師對于為上好一堂課所做的準備工作。對于醫學護理專業的教師而言,大學教育沒有教授如何書寫教案和做好教學設計。因此,寫教案和做教學設計對于剛剛參加工作的醫學教師而言,是陌生和艱難的。而醫學護理專業課程和普通文化基礎課又不同,醫學護理課程涉及到大量的需要學生操作的實驗課程。下面,筆者會以“口腔護理”的教學為例,介紹一下理論—實驗一體化教案和教學設計。

一、學習目標

學習目標是學生學習一堂課應該掌握、熟悉、了解的知識和掌握的能力,分為知識目標、能力目標、情感目標。這部分內容學生需要達到的知識目標是掌握常用漱口溶液的使用方法和作用;能力目標是掌握特殊患者口腔護理的方法,熟悉患者口腔衛生、自理能力和對口腔衛生保健知識的了解程度的評估方法,了解一般患者的口腔衛生指導,義齒的清潔與護理。情感目標是注意人文關懷,具有愛傷觀念,尊重并且盡量滿足患者的合理要求。

二、教學方法

常用的教學方法有講授法、問答法、讀書指導法、演示法、練習法、等方法。講授法是教師通過口頭講述的形式向學生傳遞知識。問答法又叫做討論法,通過教師拋出問題,引發學生思考和討論的方式,得出結論。讀書指導法是在教師的指導下,學生通過閱讀課本的知識,自我總結和分析課程內容,培養學生獨立閱讀能力的教學方法。演示法是教師通過示范教學的方式,把具體的操作流程直觀的展示給學生。練習法是學生在教師指導下,學生進行操作練習,從而形成技能技巧的教學方法。教師上課時一般會結合教學內容同時選擇多種教學方法組織課堂。“口腔護理”這部分內容是理論—實驗一體化教學,因此可以選擇講授法、問答法、演示法和練習法4種教學方式并用。

三、教學重點、難點

教學重點是一堂課學生必須要掌握的內容,在整節課中,最關鍵的、最重要的內容。而教學難點是一堂課中學生難以理解、難以掌握的內容。當教學重點難以理解和掌握時,教學重點也會成為教學難點。“口腔護理”這部分內容的教學重點是特殊患者的口腔護理的操作方法。口腔護理這項操作是基本的護理技術,是每一個護理專業的學生都應該掌握的操作技術,也是臨床上應用十分廣泛的操作,因此口腔護理的操作方法是本次課的重點內容。教學難點是常用漱口溶液的選擇。因為涉及的漱口液種類繁多,作用和原理不同,配置方法和濃度也都不同,所以學生記憶起來會非常困難,還容易把不同種類漱口液的作用混淆。因此漱口液的選擇是本次課的教學難點。

四、教學過程

教學過程是上課的基本流程,包括導入新課、講授新課、鞏固練習、課堂小結、作業布置和板書設計這幾個方面。導入有復習導入、游戲導入、故事導入、直接導入、問題導入、懸念導入、經驗導入等方式,以“口腔護理”教學為例,可以用案例導入的方式,插入一個病例,如“患者,女45歲,不慎從高處墜落,經醫院診斷為高位截癱,如何為該患者進行口腔衛生的清潔護理工作?”這樣可以迅速提起學生的學習勁頭和興趣,把學生的注意力集中起來。病歷內容需要書寫在教案中。講授新課環節,教師可以先講授理論的部分用問答法和討論法讓學生自我討論什么是良好的口腔衛生習慣、什么是正確的刷牙方法,讓學生結合自己的生活,思考如何選擇口腔清潔用具,比如吃肉的時候塞牙了應該怎么辦,用牙簽還是用牙線更好等問題引發學生的思考。在常用漱口液的選擇上,教師可以采用講授法和案例分析的方式,對這部分中間進行講解。比如在教案中插入案例,教案中的案例一定要簡單明了,并且需要教師把參考答案也一并補充在教案中。在一般患者的口腔護理環節,教師可以通過演示的方式,向學生示范對一般患者如何進行口腔護理,因為這部分內容簡單容易掌握,所以不用讓學生進行練習操作。接下來教師進行特殊患者的口腔護理操作,實驗操作的教案要求教師把每一個步驟都詳細記錄,并提前在腦海中進行模擬操作,避免上課期間漏掉重要的步驟。在操作中盡量把動作慢下來,讓學生看清每一步的操作,并讓學生做好記錄。演示完成后是學生的練習環節,學生采用分組練習法,要求每個小組的組長從實驗老師處領取口腔護理操作的無菌物品。教師需要始終在實驗室進行指導操作,對于掌握不好的學生,教師應該為該學生再次示教。操作練習后,教師應請學生進行回示,從中發現問題,解決問題。最后對本次課的重難點進行梳理和小結。在作業布置環節,教師應把具體的作業書寫在教案當中,比如1%~3%的過氧化氫漱口液是什么作用?再比如在為特殊患者進行口腔護理時,操作的順序是什么?這些問題可以幫助學生鞏固課堂上的重難點內容。板書的書寫要求:采用“三區”書寫法,即將一塊黑板縱向分為三區,一區為主板書區,書寫主要框架、大標題;二區為副板書,對一區內容進行填充;三區為每一個小問題又有哪些相關內容。一區為保留區,二區、三區為可擦寫區[1]。

五、教學反思

講課完畢后,需要對課堂內容進行總結分析和記錄。把學生掌握情況進行記錄,以吸取經驗。比如筆者在進行“一般患者的口腔護理操作”環節,學生注意力不集中,發現這個問題后,及時記錄在教案中,再上這部分內容的時候,就可以采用別的教學方式比如視頻教學法讓學生觀看這部分操作。這就是教學反思的意義。

書寫詳細教案和對課程進行教學設計有助于醫學護理專業課青年教師更快地熟悉教學流程,也使醫學護理專業課青年教師更快地成長為一名合格乃至優秀的教師。這樣,他們才能培養出更優秀的醫學生,為祖國的醫學護理事業做出更大的貢獻。

參考文獻:

篇5

[關鍵詞]網絡安全;安全協議課程;實踐教學

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.111

構建安全網絡、營造網絡安全環境都需要網絡安全協議。人們對應用于計算機中的安全協議做了大量的分析研究,就是為了提高網絡信息傳輸的安全性,使之能從根本上保證網絡安全,以免造成因網絡安全等級不夠而導致網絡信息數據丟失或者文件信息丟失以及信息泄露等問題。網絡安全協議課程包括對密碼學和計算機網絡的學習,網絡安全協議比較復雜,無論是對于教師還是學生而言,難度都比較大,所以學生只有在加強自身的理解與應用能力之后,才能有利于新知識的繼續學習。針對網絡安全協議中的協議原理和細節,對于教師而言,如何讓學生理解非常重要;對于學生而言,如何掌握并應用非常重要。所以,教師對于網絡安全協議課程的實踐教學設計不能馬虎。

1實踐教學設計總述

常用的網絡安全協議包括Kerberos認證協議,安全電子交易協議SET、SSL、SHTTP、S/MIME、SSH、IPSec等。[1]這些安全協議屬于不同的網絡協議層次,能提供不同的安全功能。特別是在IPV6當中采用IPSec來加強網絡的安全性。并且在開放系統互連標準中,網絡協議被分為7層,其中物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層都是常用的。所以,由于每種網絡安全協議內容豐富以及它們都有各自的優點和缺點,致使在實際應用中網絡安全協議更具復雜性。教師需要通過實踐教學設計來實現讓學生全面理解和掌握協議中的原理和細節,并能夠有效應用。首先要做到讓學生由表及里的、由淺入深的認識和學習網絡安全協議,其次要做到讓學生能應用到網絡安全協議,最后達到創新的目標。所以實踐教學內容要劃分為階段性的,才能讓學生逐步透徹地掌握網絡安全協議中的方方面面。

2SSL協議的實踐教學實施

2.1認知階段

教師在本階段的教學內容就是讓學生認識SSL協議。需要掌握以下內容:

SSL采用公開密鑰技術,其目標是保證兩個應用間通信的保密性和可靠性,可在服務器和客戶機兩端同時實現支持。目前,利用公開密鑰技術的SSL協議,已成為因特網上保密通信的工業標準。SSL協議中的SSL握手協議可以完成通信雙方的身份鑒定以及協商會話過程中的信息加密密鑰,從而建立安全連接。SSL握手協議如下圖所示。

SSL握手協議

而在SSL協議中,獲取SSL/TLS協議通信流量,直觀地觀看SSL/TLS協議的結構就需要使用Wireshark抓包分析工具軟件。通過流量抓取分析來讓學生掌握SSL/TLS的具體內容。

2.2體驗階段

經過初步的學習,要讓學生體驗SSL的應用范圍,對SSL的應用過程有一個直觀的感受和體驗。學生用于數字證書生成、發放和管理需要完成CA的安裝與配置,其次分別為IISWeb服務器和客戶端申請、安裝證書,再在服務器上配置SSL,通過以上步驟完成IIS服務器中的SSL/TLS配置來建立客戶端和服務器的連接。[2]此階段的具體應用會讓學生深入的了解SSL/TLS中的有關內容。

2.3應用階段

應用階段的教學內容是前兩階段教學內容的升華,它會使學生具備利用SSL/TLS協議進行通信的編程能力。而要達到這點,就需要通過利用OpenSSL,實現一個簡單的SSL服務器和客戶端。這個階段的工作量不小,學生需要在教師的指導下分組進行。進行過程中主要環節包括,首先,學生利用自己熟悉的系統和開發平臺來完成OpenSSL的編譯安裝。其次,學生參考已有的源代碼來完成VC++編譯環境的設置。[3]再次,學生利用OpenSSL的證書生成命令性工具生成服務器和客戶端數字證書。最后,通過完成簡單的TCP握手連接和通信,并加入SSL握手功能來實現SSL/TLS編程。

2.4總結提高階段

課堂上的理論教學和階段性的實踐教學對于學生熟悉掌握SSL協議具有很好的作用,但是還存在某些方面的不完整性。例如,通過研究和實際應用SSL/TLS協議的過程中,如何進一步改善SSL/TLS協議所存在的問題。這些都是需要學生去解決的。在解決過程中,學生就能具備進行高效學習的能力。教師可以采取向學生提問的方式來進行這一階段的教學內容。問題可以是多方面的,例如通過前幾階段的認識和實踐,SSL/TLS協議還存在哪些不足?并通過一個實際的SSL/TLS協議的應用案例,發現SSL/TLS協議還有哪些局限性,并解決這些局限所帶來的問題。在此階段內,學生和教師要進行不斷的交流和討論,并找出相關事實依據來論證自己的觀點。例如,針對Heartbleed漏洞,學生需要了解漏洞產生的原因和危害,并提出解決措施。通過分析發現是OpenSSL開源軟件包的問題導致了此漏洞出現,與SSL/TLS協議并無太大關系。經過對此問題的分析研究,我們可以發現,協議本身的安全并不代表能在實現協議過程中避免所有的不安全因素。

3實踐教學效果評價

各個階段的實踐教學過程需要教師進行精心的設計和把握,并通過具體的實施實踐才能驗證實踐教學設計的是否合理,是否有效。由于網絡安全協議課程本身就非常復雜,再加上具體實施過程中內容、方法和難度有所不同,就需要根據學生的反饋情況來進行及時的調整。教師要從各項反饋指標進行自我反思,并與學生進行溝通。同時,在此過程中,也要認真檢查對學生的作業布置,關注學生是否掌握了有關網絡安全協議的技能,注重學生的完成情況和學生對于實踐教學過程中不足之處的意見。

4結論

網絡安全協議內容復雜,具體應用過程及各項技術操作也較為煩瑣,因此,單單只是針對SSL/TLS協議的實踐教學做了簡要的設計并不能移植到所有的網絡安全協議課程的教學中去。若要講關于網絡安全協議中鏈路層和網絡層,那么第三階段的實踐教學內容就不具意義了。而要講應用層的安全協議,第三階段的實踐教學內容相比于第一階段和第二階段就重要得多。對于信息安全專業的學生來說,只有掌握好計算機網絡和密碼學的課程內容,才能繼續網絡安全協議課程的學習。因為網絡安全協議課程的理論性和實踐性都非常強。在實踐教學的實施過程中,不但要讓學生充分品嘗動手的樂趣,還要讓學生掌握網絡安全協議的具體知識。同時還要注重培養在網絡安全協議方面的應用型人才。

參考文獻:

[1]劉凱.網絡安全協議課程的實踐教學設計[J].計算機教育,2014(24):111-114,118.

篇6

隨著微時代的來臨,微課正改變著高職教育的教學模式。微課教學的關鍵是開發系列微課。系列微課設計的關鍵要明確設計原則,并進行科學的整體規劃,恰當選擇題材,精準選擇微課資源,精細設計教學過程,最終實現學生愿意學、主動學,且能學會的教學目標,發揮小視頻的大作用。

【關鍵詞】

高職教育;機械設計基礎;微課設計

【基金項目】

本文為于輝主持的吉林省教育廳2015年度職業教育與成人教育改革研究課題“高職‘機械設計基礎’系列微課開發與應用的研究”(編號:2015ZCZ029)成果。

隨著信息技術的發展,“互聯網+”行動計劃的實施,我們的生活和學習方式發生了巨大變化。高職“機械設計基礎”系列微課就是基于“互聯網+課程”形成的,以“機械設計基礎”學科知識點為主要內容,對教學環節精心設計制作的短的系列視頻。它是針對高職學生,以教學應用為目的的綜合性教學資源。作為課程資源,開發設計高職“機械設計基礎”系列微課要從教育視角考慮,即基于“機械設計基礎”學科的重點、難點、疑點,以學生為中心,結合高職學生認知水平和規律,突出其教學屬性。

一、系列微課設計原則

(一)學生主體性原則。高職“機械設計基礎”系列微課的使用對象是高職學生,因此,“學生主體性”是系列微課設計的核心原則。教育的宗旨是“一切為了學生”,因此,必須站在學生的視角,顧及學生體驗設計系列微課,才能受到學生的認可和歡迎,才能實現設計制作微課的價值。

1.準確分析學生需要解決的問題。要設計出適合高職學生的微課,必須準確分析學生需要解決的問題,以此為切入點進行微課設計。結合高職學生學習的困難點、疑惑點等,把機械設計基礎的教學內容分解為一系列彼此關聯的小問題,以問題導向為主線設計微課。準確分析學生亟待通過微課解決的問題,按照學生的思維構建知識順序,真正做到在教學理念和思路上“以學生為中心”,達到為學生解決問題的目的。

2.深入了解學生希望看到的畫面。微課學習與課堂學習不同,師生不同步,而且是學生自主學習,這就要求微課的視聽效果留住學生。在制作微課時,要從學生的視角看畫面,用學生的耳朵聽聲音。比如在“運動副實質”這節微課中,各構件用不同顏色呈現在畫面上,并用慢鏡頭顯示其運動規律。否則,學生分不清構件聯接關系,看不懂構件運動性質。微課畫面要注重呈現教學內容,而不是表現教師或教學環境。微課中的聲音與畫面同樣重要,微課中的聲音要讓學生聽得清楚、親切,感覺舒服。因此,教師必須說普通話,發標準音,音量適度,既不可太高,也不可太微弱。同時,注意背景音樂與課程內容協調一致。

3.親切體會學生看后的心理感受。由于微課學習,師生不能直接面對面,沒有視覺呼應的自然感。為使微課傳遞出“一對一教學”的親切感,教師要對課程內容熟練駕馭,對微課形式不斷創新,創建“我在你面前,我為你講解”的教學情境,使學生產生親切、踏實的心理感受。

(二)碎片化原則。微課與傳統課程的最大區別就是:學習目標單一,視頻容量小,播放形式兼容。每個視頻要短,最好在10分鐘內。視頻容量小,學生手機能播放,便于利用零散時間觀看學習。實現學生自定時間、自定地點、自定內容的碎片化學習。

(三)交互性原則。由于機械設計基礎是反映常用機構的結構、工作原理、設計等問題的工科課程,為了表達清楚課程內容,要附加圖片或動畫,盡量減少文字敘述的權重,圖文并茂更適合“95后”高職學生的實際接受能力。最好由問題導向,問答瞬間解決問題,使學習化繁為簡,增強學生的成就感和自信心,實現高職學生由接受者到探究者的轉變。

二、系列微課題材分析

(一)科學規劃。開發微課的目的是提高教學效果,微課與微電影最大的區別在于它的教育性。高職“機械設計基礎”系列微課題材的選擇要從高職學生學會“機械設計基礎”課程內容的視角考慮,突出其教育性和教學性。系列微課題材選擇與微課大賽題材選擇有本質的差異。選擇微課大賽題材時,只考慮本節微課的效果,與課程的其他內容無關。而系列微課題材的選擇,既要彼此相互獨立,又要環環相扣[2],層層遞進,即上一節微課是下一節的基礎和已知條件,下一節微課是上一節微課的進一步應用。例如,機械設計基礎的“機構自由度計算”模塊中,系列微課的題材選擇從簡單到復雜進行機構自由度計算。

(二)選題得當。選題是微課成功的關鍵,更是系列微課設計的核心之一。

1.有用性———學生感到值得學。無論哪種類型的微課,都應保證微課內容的全面、透徹。一是微課內容全面是指單個知識點要全,否則學生就學不全,還需要花費精力查缺補漏。系列微課內容要關聯密切,階梯遞進,并有與微課配套的材料,如微教案、微練習等學習資源與之配套。二是微課內容要透徹,既把單個知識點概念、原理等講明白,又與相關知識點進行相互對比、關聯利用,建構新的知識體系。選題要聚焦教學的重點、難點、疑點和易錯點,無論從哪點切入選擇微課題材都必須是固化的知識,不要選取顯性知識或有爭議的知識。并注意選題的大小,盡量做到一節一問題,學完即解惑,這樣學生通過微課學習能掌握所學的知識,使學生感到值得學習。

2.趣味性———學生想去學。微課內容要具有創新性,不局限于課本的知識脈絡或學科體系,最好用“行為導向教學法”。無論哪種方法都應該為實現教學目標來創新知識的傳授順序、傳授方法。在表現上,微課制作要有新意,可以采用多種技術,情境帶入等吸引學生學習,并在制作微課中適當設置交互性環節,利用問題吸引學生,從而實現學生想去學的目的。

3.淺顯性———學生感到易懂。微課的內容要容易理解,即利用各種教育技術手段,將不易理解的知識,變成淺顯易懂的知識。對于“機構的聯接關系”這類容易理解的內容,最好制成運動畫面,形象生動,既滿足學生視覺需求,又直觀易記。在制作動畫時要注意畫面顏色的搭配,實現微課的教育性和藝術性深度融合。

三、系列微課資源分析

系列微課需要資源很多,包括微課件、微教案、微習題、微視頻、微動畫、微原理、微討論和微評價等,這些資源可以在借鑒的基礎上,結合“95后”高職學生的實際情況,做出符合學生需求的作品。雖然可以借鑒或借用,但不如原創制作更符合學生的需求。無論怎樣選擇微課資源都要考慮到師生的異步性,這是微課與課堂教學的最大差別。在非面授的環境中,微課資源的選擇要充分考慮學習者的認知特征,符合心理特點,使學習者對微課知識內容產生心理共鳴。

(一)微課件分析。目前制作課件最常用工具是power-point軟件,它具有強大多媒體的功能,而又簡單易學。具有豐富的動畫、過渡效果和多種聲音效果的兼容性,并有強大的超級鏈接功能,可以直接調用外部眾多文件滿足教學要求。用powerpoint制作微課件時,應注意以下問題。

1.模板。由于學生的有效注意時間是有限的,所以做PPT的模板一定要有助于學生觀察課程內容,最好根據課程內容原創模板。否則,由于模板背景花哨、混亂或色彩影響學生的注意力,失去了認真觀看的興趣。

2.重點突出。在制作每一張幻燈片時,要按適用、適量和適當原則安排字幕、嵌入圖片和動畫。充分利用聲、光、動畫等增強聽覺和視覺效果。課件要突出微課內容,并條理清晰,不是圖片、動畫等素材的堆砌,素材過多反而會分散學生的注意力。微課依然是以學生為主體、以教師為主導的一個教學過程。任何類型的多媒體課件只是一個輔助手段,它可使一堂課的重點突出、難點分散,更形象、生動地演示原理和過程。微課件的設計和制作是微課成功的基礎。

(二)微教案分析。微教案也稱微課教學設計。微教案是教師為順利而有效地開展微課教學活動,依據教學大綱,針對學生實際情況,對微課教學內容、教學步驟、教學方法等進行具體設計的一種實用性教學文書[3]。微教案包括教師、學生、課程及教學過程四大方面。教師要根據學生的實際情況,準確定位教學目標。結合課程內容分析重點、難點,從而進行教學準備和教學設計。微課的教學設計與課堂教學設計不同,要在10分鐘內通過視頻的形式完成一個知識點的學習,就必須做到“精”,即時間精確到“秒”,內容精確到“字”,效果精確到“懂”。對視頻中“片頭”、“正文”、“片尾”都要精確斟酌,充分篩選,反復推敲。微教案撰寫得越詳細,環節落實得越準確,遺憾的幾率越小,效果越好。微教案設計是微課設計的隱性核心。微教案設計要遵循主題明確、導入簡捷、總結精準的原則。設計微教案,盡可能只選一個主題,圍繞這個主題突出重點、難點內容。注意導入路徑的新穎、直接,盡量做到引人入勝,減少所占時間。總結時要簡練、精準,起到畫龍點睛的作用。

(三)微習題和微討論分析。微課教學的目的依然是學生通過學習,獲取知識和掌握知識。做練習和討論是反饋學生學習效果的有效途徑。因此,微課中必須設置針對本節主題的微習題,便于學生自檢學習效果。微習題的設置數量和內容都要“微”,使學生即刻能答,答能掌握。微討論是在完成微課內容的基礎上進行的知識拓展,實現微課解決大問題、理論聯系實際的日積月累作用。

四、結語

系列微課不同于單節微課,其實質是校本應用型微課。設計原則以“學生主體性”為核心,“碎片化和交互性”為標準。在此基礎上,高職“機械設計基礎”系列微課設計的關鍵問題是系列微課題材要科學規劃、選題恰當,實現學生愿意學、主動學,且能學會的目標。為此必須做到對系列微課資源精準選擇,教學過程精細設計,教學實施精心落實,才能發揮小視頻的大作用。

作者:白潔 于輝 單位:吉林電子信息職業技術學院

【參考文獻】

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關鍵詞:教學方法;課件和板書設計;課堂節奏掌控;能力培養;提高教學質量

引言

《機械設計基礎》屬于機械類本科學生必修的一門專業基礎課,屬于重要的課程之一,使機械專業學生對機械的零部件和運動方案有一定的認識和設計方法的掌握。《機械設計基礎》主要為《機械原理》和《機械設計》簡明合訂本,學時通常理論為64學時甚至更多,另外還有2-3周的課程設計時間,內容多且有相當的難度和深度,對于學生理解和運用的知識要求高,章節貫穿連續,不拘泥于書本知識,這就需要授課教師需要有一定的功底、系統的、連貫的、全面的進行講解,因此這門課程的講授對教師提出了更高的要求。

1.備課

1.1備課內容

課前備課尤為重要,備課首要內容有三個依據:第一是了解教學大綱要求及內容;第二是依據課本內容并做適當擴展;第三是結合當前行業水平和最先進技術融入教學中。這樣既可以保證學生學習到規定的內容,又可以將知識應用在升學的專業課考試和工作的實際應用中,突出教學方向。

1.2教案和課件設計

針對機械類學生,教案方面的設計盡量采用簡圖和方便板書的文字,板書環境下畫圖較為浪費時間,效率低且不容易完成教學任務。所以在綜合分析后認為應用多媒體教學符合教學趨勢,授課效率高,吸引學生注意力并使學生對本課程產生興趣。但在使用多媒體教學時,也并非說不采用板書,在做課堂例題和習題時板書仍是必不可少的。

多媒體教學多以教學課件(PPT)為主,在調查中發現,通篇文字的課件很難讓學生理解,并且容易造成教師的照本宣科的習慣,學生也無興趣對文字進行內容研究和分析。因此,教學課件中以圖文并茂的形式展現是較為受歡迎的,不但可以加快對知識的理解,更加使知識容易牢記,提高教學質量。另外,在教學課件中添加簡短的視頻和動畫可以使教學效果更好。因為《機械設計基礎》以機械運動和機械設計為主,所以視頻和動畫在演示機構運動時的效果遠遠優于圖片和文字。

2.課堂講授

2.1開課前引言

正式上課后,教師用2-3分鐘的時間,先進行上次課的內容回顧,此環節極為重要,既可以使學生回憶起上次課的內容,更主要的是可以加深對知識點的記憶。然后再從當前學科或社會的應用技術作為切入點,介紹前沿技術引申到課堂內容上,并說明本次課的重點和難點。這種方式雖然占用了課堂一定的時間,卻能把學生的注意力和興趣快速吸引到課堂上,并且給予學生剛上課時狀態不穩定一定時間的緩沖,對保質保量完成課堂教學起到促進的作用。

2.2課堂互動及氣氛調節

進入正軌內容講授的時候,教師不時的應用引導的方式進行講臺上下的互動交流,對于理論講解和公式推導采用啟發式互動講解,到重點難點是及時詢問理解的情況。課堂互動不但可以帶動學生學習的興趣和積極性,更主要的是使教師掌握了學生對知識的了解程度,起到評估教學質量的作用。

2.3課堂重、難、疑點強調

課堂上突出重點時應提高語氣并用重音重復強調,以提高學生的重視度。難點可以從多個角度和不同場合進行解釋,促進學生的對難點的理解。疑點通常出現在概念不清晰,分類不明確,易混淆的內容,只需將彼此的區別和特性進行對比即可使學生清晰明確。

在實踐教學中,發現此類例題用板書一步步引導學生共同解題,共同發現錯誤,共同解決錯誤的教學方法極為有效,學生對重難點的掌握更為牢靠。

2.4課堂總結及預習

在授課結束時,用簡單的形式對此次授課內容進行總結,包括知識要點等。總結這個環節也是非常重要,使學生學習的知識深入淺出,提高了對知識掌握的深度和全面性。

在下課前可以進行下次課將要講授的知識點進行扼要的說明,并點評重、難、疑點。下課前預習主要是使學生對知識的連貫性更加深刻理解,還可以使學生在課后預習時有明確的方向。

2.5課后總結

課后總結為經驗的積累,教學方法的優缺點總結下來,對以后的教學避免彎路和錯誤有極大的幫助,從而可以持續提本課程的高教學質量。

3.考勤與作業

3.1考勤方式

學生可以接受課堂知識的前提是來到課堂學習,因此考勤第一個作用是了解學生的出勤情況和個別學生的學習狀況。期末評定成績時通常有平時課堂成績和考試或考察成績,考勤的第二個作用是評定期末課堂出勤成績的重要證據之一。平時成績較低則期末總成績就會不高,因此會使部分邊緣狀態學生出勤上課,考勤的第三個作用就和成績掛鉤的威懾力。

3.2課后作業

課后作業通常以課后習題和教師自擬作業題為主,作業題盡量突出本次課程的內容的運用和理解,并且在不同環境下,多個角度的多類型作業題。在實踐教學研究中,采用小組式作業布置,即不多余6人一組進行課后作業的解答,每組作業題目不同進行布置,題目可以為小組自擬,既避免了抄襲情況,又充分給予學生學習的自主性,對培養學生的自主學習能力有相當的作用。

課后作業也是評定平時成績的證據之一,因此對學生選擇題目的質量有一定促進性。

4.期末考試題

對于機械類學生,《機械設計基礎》由于有課程設計的環節,因此期末成績評定采用考試的方式而不用考查的方式。

期末考試題的客觀題類型多以選擇和填空為主。主觀題多以簡答、作圖、計算和設計為主。在研究中發現,最后的計算題和設計題(通常稱為大題)題目可能會以偏概全,并且分數比重較大。為減少部分學生知識的不扎實和避免對于知識點的一刀切,在最后的設計題和計算題中采用選作的形式,即三選二或五選三的形式,既體現考試的全面性,又符合出題方法的合理性。

由于《機械設計基礎》這門課內容多且復雜,前置學科又較多,因此期末考試采用開卷符合培養工程技術人員的趨勢。開卷考試理由有:

1、依據教學大綱,學習本課程后有一定設計機械運動方案和機械零件的能力,有查閱工具書,采用行業標準的能力。即處理實際工程問題和進行機械設計時應有相應的工具書配套

2、當今知識大爆炸時代,因此個人無法窮盡所有知識,因此重在解決問題的能力,不在于公式和參數記住的多少。

3、21世紀的科技時代,機械工程師的工作環境為電腦設計、模擬、仿真和分析,信息的開放和共享促使了設計人員對設計的完善性。

5.總結

《機械設計基礎》為機械類學生的必修課,必須嚴把教學質量,從備課,到上課,再到期末考試,每一個環節都要依據教學大綱、教科書、行業標準、先進技術和時代趨勢,進行科學的、嚴謹的、系統的、人性的教學,從多個方面提高教學質量,為機械行業和社會培養高素質人才。

[參考文獻]

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[2]郭婷. 機械教學中現代教學方法趨勢的探討[J]. 陜西教育(高教版). 2012.4:88.

[3]孫榮敏,胡義華,潘宇倩. 機械CAD軟件與機械理論結合教學的探討[J].裝備制造技術. 2011.12:207-209.

[4]呂偉文,王育仁,林遠艷等. 機械設計基礎[M]. 東北師范大學出版社(第一版).2012.

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關鍵詞:機械設計基礎 研究性學習 創新能力

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)02(a)-0208-01

機械設計基礎課程是機電專業的一門重要的專業基礎課,它不僅要求學生要掌握扎實的基礎理論知識,還要具備將所學到的理論應用到工程實踐中去的能力。雖然隨著多媒體教學手段的完善,和立體化教學資源的逐步建設,教學效果有了一定的提高,但學生仍然是被動地接受老師講授的知識,缺少學生自主性地參與、探究性的學習。而在本課程中引入研究性學習,在教學過程中創設一種類似科學研究的情境,讓學生在教師引導下,從學習、生活及社會活動中去選擇和確定研究專題,通過收集、分析和處理信息來實際感受和體驗知識的過程,進而了解社會,學會學習,培養分析問題、解決問題的能力和創造能力。

1 開展研究性學習的工作基礎

在機械設計基礎的課程教學中,我們一直重視基礎和實踐,并不斷嘗試改革和創新。也取得了一定的成績,這些正是開展研究性教學不可或缺的資源。

1.1 研究性學習的基礎――立體化教學包的建立

在機械設計基礎的整個教學中,我們不僅注重教材的建設,還建立了一系列與教材相配套的教學輔助資源。制作了多媒體輔助教學系統,編寫了電子教案和試題庫,編寫了機械設計基礎的學習指南與典型題解,建立了網絡課程,以方便學生自學。這種立體化教學包的建立,在課堂教學中發揮了積極的作用,有助于研究性教學的開展。在學生進行探究學習的過程中,有全方位的教學資源可供參考,這無疑為學生自主學習創造了條件,起到了很好的促進作用。

1.2 研究性學習的雛形――“全課程系統課堂討論”的教學方法一

在《機械設計基礎》課程前期的教學中,我們就有一定的研究基礎。我們過去在整個教學過程中,采用“全課程系統課堂討論”的教學方法,將整機(減速器)的設計步驟中主要環節分為五個專題:即從已學過的力學知識開始,逐個討論系數選擇、受力分析、結構設計等,最后到設計出一整減速器。但在實行過程中發現還是有欠缺,總有部分學生置身于課堂討論以外,沒有積極的參與其中。而開展研究性學習后,把學生編成小組,給每個學生進行分工,讓每個人有事干,則有助于改變這種部分學生“不作為”的現狀。

1.3 研究性學習的促進――豐富的課外實踐活動

為了培養學生的創新能力和研究能力,本課程組一直積極組織與指導學生參加我校的創新大賽、“機電杯動力小車大賽”、“全國機器人大賽等活動”,在“全國足球機器人大賽”、“游中國機器人大賽”……在活動中既培養了學生的實踐能力和科研能力,也進一步激發了學生探究性學習的熱情。

2 開展研究性教學的基本思路

研究性教學并不是一味地脫離基礎知識的教學,而是在基礎知識的教學中融入研究的理念,加入實踐的訓練。所以學科基礎知識的理解和掌握是進行研究性學習的基礎,但在研究性學習模式下,獲取學科基礎知識的方法要有所改變。過去的常規教學模式主要通過學生預習、同學交流、教師講授、師生交流等方式,達到新知識的全面理解,但這是一種被動學習模式。而在研究性學習模式下,教師根據每一章節的教學計劃,根據重點、難點的要求,布置相應的研究任務。該任務要難度適中,且盡可能從現實生活中尋找與現實生活息息相關的真實材料,提出挑戰性問題,布置真實任務等。讓學生能夠利用已有相關知識和經驗,去同化和旁通當前所學的知識,啟發學生思考與創造。對綜合性內容,通過選取“項目”來創設“情境”,通過“協作方式”開展學習討論,通過完成“項目”實現知識的更新。

2.1 學習方式的多樣性

研究性學習模式要綜合多種教學方式,互相促進,而且研究性學習的方式也是依課程內容而變化的。比如:在土《機械設計基礎》課程緒論時,為了激發學生的學習興趣和了解機械方面的相關擴展知識,可布置有關“了解機械發展的歷史,機械學科的新發展”方面的研究性論文;對平面四桿機構和凸輪機構等內容可以讓學生在實際生活中尋找連桿、凸輪機構的應用實例,并通過實際的使用來自行研究機構的特點、種類,發現相應的缺點,撰寫調查報告;比如在介紹軸的結構設計這一章時,我們準備了錯誤的圖例讓大家進行結構分析。過去都是教師先行講解,現在我們讓大家課前分組討論,畫出正確的結構圖,并且讓每一小組做成PPT在課堂討論。這樣在討論中大家都能暢所欲言,也不再會出現“冷場”或教師“一言堂”的現象了。此外還可以有問卷、讀書筆記等等形式,充分地將學生調動起來,通過各種研究手段來掌握所學知識。

2.2 組織形式要合理

在研究的過程中,一般以小組為單位,小組成員按學習成績、性格特長合理搭配以進行互補。組內分工由學生自行決定,如創造能力強的可以制定計劃或進行方案設計,力學好的同學可以進行運動學或動力學的分析、研究,制圖好的同學可以進行畫圖,其余的同學可以幫忙查資料、調研等。這樣可以各盡其才,也能夠使每一位同學都主動參與到研究中來,享受探究帶來的學習樂趣。

2.3 實施步驟要細致

由教師布置研究任務,并根據情況提供適當資料一各研究小組經研究確定相應的研究主題一組內討論分工協作,并制定研究計劃和方案一按研究任務的不同,展開項目實施工作(在學生的項目研究過程中,教師要進行適時、適當的指導,引導學生質疑、探究和創新,使他們學會思考。)一組內成員制作成果的展示或撰寫研究報告等一教師點評、總結。

2.4 成績評定要客觀

對學生進行研究性學習的評價不應同于對學生的知識評價,采取以過程評價為重點,過程與結果相結合的原則。研究性學習強調的是研究過程,通過探究性的過程,達到自主學習的目的。所以成績主要分兩部分:一是平時成績,主要依據學生收集信息、提出問題和在項目研究的的參與情況來評分,占總分的60%。為避免研究流于形式,在平時成績的評定時,由小組和教師根據學生在小組中的參與情況共同評分;二是項目成果,主要依據項目成果的展示、介紹和答辯的情況來評分,占總分的40%。

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《機械設計基礎》是高職院校機械設計制造類專業必修的一門技術平臺課。主要是為了培養學生的工程計算能力和利用相關的標準及手冊進行簡單機械零部件的設計能力。高職《機械設計基礎》課程的教學一直以來都是沿用學科體系的教學模式,內容上重視理論體系的完整性,方法上注重理論知識的講授,實踐操作也僅限于作業。而高等職業教育是以就業為導向的教育,以培養學生職業崗位或行業技術需要的綜合職業能力為主要目標,課程則是以能力為本位的。隨著高等職業教育改革的不斷深入與發展,課程的改革及綜合化等問題也就應運而生,必然會要求職業教育課程體系的設置跳出學科體系的藩籬。我院機電工程系在科學分析辦學定位,明確專業群發展方向的前提下,通過對機械設計制造專業群職業崗位的整體調研與分析,采用了基于工程與需求的課程體系開發方法,將《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》與《機械零件》等課程內容就行了整合、銜接與滲透,打破了傳統的課程理論體系,構建了一門新的課程———《機械結構設計與裝配》。

1課程的整體設計思路

本課程以典型機械零部件的設計為載體,按照工作過程的順序,即以工作過程為參照,夠用適度為原則,對相關的知識內容進行重新序化,將涉及事實、概念以及理解、原理方面的陳述性知識與涉及經驗以及策略方面的過程性知識整合、理論知識與實踐知識整合、專業能力培養與職業素質培養整合、工作過程與學生認知心理過程整合,重構了體現機械零部件設計(分析、計算及圖形繪制)的工作過程性知識與技能體系的學習領域,實現了理論與實踐的一體化和“教、學、做”的一體化。

1.1課程的設計理念

采用基于需求系統化的理念進行課程的開發與設計,要求學生通過學習所獲得的能力應該與工作崗位所需要的一致。為了實現人才培養目標(培養高技能創新型人才)與企業需求的零距離對接,課程組以職業能力培養為重點,以機械零部件中最為典型、設計知識面也最為廣泛的減速器的設計為工作任務、以設計過程為基點進行課程內容的重組,科學設計各教學單元,讓學生在真實的設計工作中掌握利用相關標準、手冊對典型及常用機械零部件進行分析及工程計算的知識和技能,并引導學生通過對典型及常用零部件的設計過程進行思考,從而實現對學生的創新思維能力的培養。本課程的教學單元設置主要依據就業崗位的具體工作項目,并融入相關專業理論和工作對象、工具、工作方法、工作規范等工作過程要素。借助于系部專業調研數據,提出實現課程教學目標最基本的課程實訓設備及環境配置方案,在此基礎上設計課程實施方案,力爭使各教學單元的教學設計能在大多數高職院校實施。

1.2課程開發的流程及思路

首先對機械設計制造專業群所包含的機械設計與制造專業進行調研,得到相關行業領域人才需求信息以及相關工作任務,對工作任務進行分析得到課程結構,在此基礎上制定相關課程標準,從而進行項目的教學設計。

1.2.1課程開發突出崗位職業能力培養

我院機電工程系的機械設計與制造專業(以下簡稱機制專業)主要是面向機床設備制造業、機械加工業、刀具制造業、汽車行業,培養適應社會主義現代化建設需要,適應電子信息行業和四川及廣元地區的機械制造企業的生產、管理和服務第一線需要,德、智、體、美全面發展,掌握機械制造工藝及設備應用所需的基礎理論及專業技能,有創新意識,具備較強的職業發展和職業綜合能力的“懂工藝、能設計、會操作、知檢驗”高技能人才,培養其具備一定的創新能力。主要就業崗位為機械加工工藝編制員、機械加工工藝裝備設計員、機械加工設備操作員、機械加工質量檢驗與質量管理員。從專業培養目標定位中可以看出,這一專業的所有就業崗位都要求工作人員熟練掌握常用及典型零部件的相關知識,同時具備相應的工程計算及零部件的設計能力。本課程對應的核心職業能力是能夠利用相關的手冊及標準進行典型零部件的工程計算及設計。

1.2.2基于職業典型工作任務構建課程

根據高等職業技術教育的總體要求和專業人才培養的具體要求,緊緊圍繞學生能力培養與素質提高,把企業提供的減速器等典型零部件作為主要教學載體,融入企業崗位工作流程、文件資料、職業紀律要求,按照基于檢驗工作過程的“資訊、計劃、實施、檢查評價”四步法在實訓室中組織教學,學生通過“學中做、做中學”獲得零部件中相應機構、標準件等的相關知識及參數選擇及計算方法,結合學生現有設計手段,靈活巧妙地組織教學,充分體現課程職業性、實踐性和開放性的要求。

2課程內容的設計

課程圍繞核心就業崗位的典型工作任務,將工作對象(典型機械零部件)、工具(相關標準、手冊)、方法(工程計算、零部件設計)、工作要求(遵循工作規范與技術標準)等要素融入課程學習與工作的全過程,實現教學做一體化。課程針對“機械結構設計與裝配”這一典型工作任務,以源于企業、經過教學改造的典型零部件為載體,依據認知規律,借鑒機械機構設計與裝配的基本過程,形成教學及實踐模塊。課程選擇典型零件、常用件及標準件組裝而成的減速器為載體,體現專業學習領域內容的普遍性及針對性。具體的教學內容設置如表1所示。

3課程教學方法設計

通過對企業典型零部件為項目載體的課程設計教學,使教師從教學傳授者轉為教學活動組織者,從一個單純的教學演示角色轉變為一個復合型的教學導演角色。在教學改革中,將重點放在教案與教學方法的設計上,教師將更多精力放在教學活動的組織上,重點強化學生設計思維的啟發,鼓勵學生的個性與獨創。由單純的教師講學生聽,變成教師組織策劃、學生自主學習、師生共同講評,以項目學習法的形式把學生融入有意義的任務完成過程中,讓學生積極、自主地進行知識與能力的構建。本課程采用“資訊—計劃—實施—檢查評價”四步法使學生形成普適性的工作思路和方法,教師則采取相應的教學方法。

3.1任務引導教學法

多用于“資訊”。明確:要做什么,明確工作任務、工作要求,提供學習情境所需要的工具條件,提供信息資訊途徑及方法指導。

3.2過程導向教學法

多用于“計劃”。明確:怎么做,主要討論工作方案與步驟。學生按工作小組進行準備并派出代表發言,就不同觀點展開討論,最后教師進行歸納總結,允許存在不同的觀點,留待以后繼續討論,例如對零件表達方案的討論,在學生學完整門課程后再討論。

3.3教、學、做一體教學法

多用于“實施”。教師在教中做,學生在學中做,邊做邊教,邊做邊學。

3.4案例解析教學法

多用于“檢查評估”。分析點評學生工作成果,如傳動方案的設計,原動機的選擇,機構參數的計算與確定,軸的結構設計與計算等。

3.5實驗室教學法

實驗室就是培養學生實踐的試驗場,在實驗室教師要指導學生進行綜合性、創新性實驗,教師和實驗室教師應為學生提供有效的實驗操作儀器和場地。例如,在“減速器的拆裝與軸系結構分析”實驗中,教師可以與學生一起動手合作,經過拆卸、軸系結構的分析及裝配,完成減速器的拆裝與軸系結構的測試與分析。結合實際零部件的拆裝案例進行《機械結構設計與裝配》現場教學,讓學生進行實際操練,提高其職業素質。

3.6實踐教學法

篇10

[關鍵詞]機械原理 卓越工程師計劃 教學內容與課程體系 CDIO 教學方法改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)01-0132-03

機械原理是機械類和近機類專業十分重要的主干技術基礎課程,是理論課程向工程實踐課程轉換的過渡性環節,具有增強學生對機械技術工作的適應能力和開發創造能力的作用,在機械類高級工程技術人才培養的基礎系列課程中是不可替代的。[1]但是,傳統機械原理教學存在目標單一、內容陳舊、方法死板、考核簡單片面等不足,與理論力學、機械設計等相關課程間存在教學內容重復或脫節、整體協調性不足等問題[2] [3],導致教師講課費力,學生聽課乏力,教與學的效果不理想,甚至造成對立的師生關系。

學校針對機械設計制造及其自動化專業國家級“卓越工程師教育培養計劃”項目的實施需要,進行了基于項目的CDIO教學模式、基于網絡資源和創意興趣的自主學習模式等教學方法改革探索與實踐。本文從機械原理的課程體系、教學方法等角度進行全面介紹。

一、面向卓越工程師教育培養計劃的教學內容體系構建

處理好機械原理與理論力學、機械設計等專業基礎課間分工和銜接,不同于機械制圖與建模、剛體運動與力分析、零部件強度計算與校核、材料成型與加工等專一知識和能力的培養[4],機械原理以培養學生面向機械系統的機構設計與分析能力為主,在機構學、機器動力學和常用機構等基本知識學習基礎上,更加注重機械系統的設計和綜合創新能力培養。[5]處理好機械原理課程內部各章節間內在關系,機械原理教學內容可劃分為機械系統、基本原理和常用機構三大模塊,構建各教學模塊間有機聯系,課程體系與教學模塊關系如圖1所示。

機械系統模塊是培養學生系統觀念的重要途徑,利用完整的機械系統實例把課程知識點串聯,貫穿緒論、機器人機構及其設計、機械系統方案設計等章節的教學全過程,形成閉環。

基本原理模塊包括結構分析、運動分析、力分析、效率與自鎖、機械平衡、機械運轉速度波動調節等章節,重點講授:1.機構結構分析中機構組成、自由度計算、組成原理和型綜合等知識點;2.機構運動分析中解析法;3.平面機構力分析中運動副總反力和機構受力分析;4.機械自鎖和速度波動調節。而與理論力學等前期基礎課聯系緊密的運動分析圖解法采用實例化教學,在學生自學、練習、討論基礎上,點明速度影像和加速度影像等知識點;實踐性較強的機構運動簡圖、機械平衡以實驗教學為主線。

常用機構模塊包括連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、齒輪系和其他常用機構等章節,重點講授:1.連桿機構中平面四桿機構設計的圖解法和解析法;2.凸輪機構中輪廓曲線設計解析法;3.齒輪機構中漸開線直齒圓柱齒輪嚙合定律、嚙合傳動、變位齒輪和斜齒圓柱齒輪;4.齒輪系的傳動比和效率計算。而常見多桿機構、凸輪基本尺寸確定、漸開線特性、其他常用機構等知識點以自學、調研等自主學習方式為主。

二、基于認知規律的“以生為本”教學方法改革與實踐

國內眾多高校長期開展機械原理精品課程建設,使教學理論、課程體系、教學內容、教學方法與手段等研究工作不斷深入,在教材、電子教案、電子教具、教輔參考資料、教學視頻和網絡平臺等教學資源建設方面進展顯著,為機械原理課程教學方法改革奠定基礎。

(一)基于慧魚組合模型的機械系統概念強化與貫穿

課程學習前,利用工程訓練中心慧魚創意組合模型,讓學生按照已有拼裝路線親手搭建典型的機械系統模型,如各種類型機器人,使課程教學從“積木游戲”場景中開始,逐步了解機械原理所學的連桿、凸輪、齒輪及齒輪系等機構;課程教學結束前,要求學生根據學習內容,自主搭建一個新型的綜合型機械系統。學生能夠全程深度參與課程教學,實現寓教于樂,激發學生學習興趣和熱情。

以學生自主搭建典型機械系統模型為課程學習對象,貫穿機構結構分析、運動分析和連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、齒輪系等教學全過程。引導學生發現并解決其隱藏的科學問題,包括概念理解、問題分析、問題求解等主要的學習環節,教師承擔定義闡述、提出問題、思路引導、方法總結和疑難解答等輔工作,激發學生主觀能動性,真正實現學生自主學習、教師輔助指導的教學模式。

(二)基于網絡教學資源的自主學習模式實踐

隨著互聯網技術的發展,大學校園內學生上網便捷快速,機械原理課程的網絡教學資源十分豐富,如國家精品課程資源網[6]、江蘇科技大學課程建設與輔助教學平臺[7]、第一視頻教程網[8]等,為機械原理課程的自主學習模式探索奠定基礎。同時,在學校課程建設與輔助教學平臺上開設相應的同步網絡教學班級,實現課上課下同步進行。隨著基于網絡教學資源的自主學習模式推廣,學生對機械原理課程的學習主動性和積極性逐步得到加強。

由于網絡資源自主學習的時間、地點具有很大程度的自由,且學生對自主學習的效率存在差異,教師需做好前期引導和后期考核工作:每次課結束前,應明確下次課教學內容和對應的網絡資源材料;每次課開始時,需通過提問、課堂練習等方法檢查學生課后自主學習效果,對共同存在的疑難問題要及時解釋,強化理解。基于網絡教學資源的自主學習模式,不但調動了學生的主動性和積極性,而且自主學習環節實際上是一次學習階段,課堂提問與檢測環節則是二次學習階段,課后作業、答疑等環節則是三次學習階段,三者具有一定的時間差,對課程知識點的理論和吸收具有良好效果,尤其是課程教學。

(三)基于計算機和編程技術的項目式教學模式改革

項目式教學分為科技論文寫作與課外大作業兩類。在機械原理學科發展方向調研和文獻查閱基礎上,每位學生選擇一個自己感興趣的方向,如機械發展史、醫療機器人、生物機械、仿生機構、微小機械等,嚴格按照國家科技論文寫作要求和規范撰寫報告,包含題目、中英文摘要、中英文關鍵詞、引言、正文、結論和參考文獻等部分。

課外大作業是項目式教學的重點,引入計算機技術和Matlab軟件進行機械原理課程課外大作業的解析法分析。課外大作業包括運動分析、力分析、連桿機構設計、凸輪輪廓曲線設計、齒輪輪廓曲線設計和速度波動調節這六種類型,要求全體學生自行分成3-4人一組,從六類大作業題目中分別選擇三項,共同完成分析建模、編程求解、報告撰寫、演示答辯等環節,各團隊成員必須有明確的分工與協作,禁止以逸待勞現象。完成后要求提交大作業實踐報告、Matlab程序源文件及分析建模的關鍵草稿紙等材料,實踐報告應達到內容完整全面、字跡圖標工整清晰、格式符合國家科技論文規范等要求,Matlab程序源文件應達到運行流暢、注釋合理充分、格式整齊美觀等要求。

項目式教學實施過程中,以學生為主體,教師起引導答疑作用,實現科研基本思路和規范的訓練,培養學生運用計算機和編程技術進行學習、研究的能力,為學生后繼其他課程的學習、課程設計、畢業設計以至畢業后科研創新打下良好的基礎,培養學生進行科學研究或工程設計的良好習慣。

三、課程綜合改革實踐效果與注意事項

通過機械原理課程教學改革與實踐,在掌握課程基本理論、基本知識和基本技能基礎上,學生的機構設計、綜合、創新等專業能力和系統性工程意識、基本的科研素養得到顯著提高,在后續的專業課程、第二課堂(如課外科技制作、機械創新設計大賽等)、畢業設計等學習環節中充分發揮作用,尤其是第二課堂,機械類專業學生興趣濃厚,積極主動,上手快,創意多,動手實踐能力強。

由于機械原理課程教學改革涉及內容體系、課堂教學、課內實驗、課外大作業和期末考試以及相應的考核方法,存在面廣、點多、工作量大等問題。為保證課程教學與考核方法綜合改革實踐的效果,應注意以下幾個事項:

(一)學生的興趣與投入。課程學時不斷壓縮,課堂教學時間越來越短,但教學內容與要求反而提高,而課余活動(尤其是網絡普及帶來的網絡活動)不斷豐富,導致學習時間減少。針對現狀,必須全面激發學生的學習興趣,自主投入一定的課外時間用于課外學習,包括項目驅動式課外大作業、課外科技創新與制作等內容。

(二)教師的鉆研與投入。目前高校普遍存在“重科研、輕教學”的問題,使職稱評審、考核獎勵等活動的科研成果要求不斷提高,導致教師對教學的專研精神和精力投入不足,需從學校制度上做適當引導,如我校職稱評審中的教學綠色通道和重金獎勵的教學模范獎,將教學成績、學生評價作為考核指標。

(三)課外學習資源的建設與應用。課外學習的硬件資源包括場地(如開放教室、實驗室、機房等)和慧魚組合模型、常用工具、常規機床等設備設施;軟件資源包括課外大作業的項目和本科生創新計劃、機械設計創新大賽等活動。

四、結束語

為從知識、能力和素質三個層次上提高機械原理課程教學質量,進行了課程體系梳理、教學方法改革與實踐,構建有機統一的課程教學模塊,實踐基于慧魚組合模型、網絡教學資源、計算機和編程技術的新型教學方法,有效提高了學生知識水平、專業能力、工程意識和科研素養。

[ 注 釋 ]

[1] 孫桓,陳作模,葛文杰.機械原理(第八版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2] 于曉紅,王小群,邱麗芳.機械原理與機械設計課程體系的優化整合[J].中國大學教學,2008(7):34-36.

[3] 趙京,賴德華,門淑貴.以認知學習理論指導機械原理和機械設計課程的教學改革[J].大學教育科學,2004(2):50-52.

[4] 陳文華,陳秀寧.“機械原理”課程改革的實踐與探索[J].機械工業高教研究,2001(1):71-74.

[5] 于曉紅,韓建友,邱麗芳,等.深化機械原理課程教學改革[J].中國大學教學,2005(4):25-26.

[6] http:// / details?uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac9291e8-0636 / 2014-02-20.