摘要:本文以高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)課程改革為研究課題,針對存在的學(xué)生學(xué)習(xí)理論之后不會(huì)應(yīng)用的普遍問題進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)際企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn),以帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為例探索將機(jī)械設(shè)計(jì)在工作崗位中的應(yīng)用案例提煉成學(xué)習(xí)項(xiàng)目,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程即運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)知識解決實(shí)際問題的過程。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);學(xué)習(xí)項(xiàng)目;企業(yè)案例
一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)教學(xué)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)教學(xué),是從帶的組成、類型、原理,V帶與V帶輪,帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)。此部分內(nèi)容包括特點(diǎn)、原理,分類以及零件的參數(shù)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)表非常多。教師講授,學(xué)習(xí)聽,然后完成作業(yè)和練習(xí)。
二、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)教學(xué)的主要問題
1.教學(xué)效果差。教師講授為主,學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng),教師精心備課,在課堂上精彩講授,學(xué)生聽幾分鐘后就感到索然無味,有認(rèn)真點(diǎn)的學(xué)生記錄筆記,也是知識點(diǎn)羅列和記憶。因?yàn)橹R點(diǎn)凌亂繁多,難以記憶。依靠作業(yè)練習(xí)也只是死記硬背,有認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生過一段時(shí)間之后也就忘記的差不多了。
2.知識不會(huì)運(yùn)用。所有知識點(diǎn)學(xué)習(xí)完成后,知識是零散的,并不明確知識怎么進(jìn)行運(yùn)用。常常導(dǎo)致學(xué)過到工作中就忘記了,根本不會(huì)利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。比如,工作中根據(jù)舊帶輪加工新帶輪,皮帶壞了怎么辦?都不知道該怎么解決。
3.學(xué)生能力培養(yǎng)單一。通過傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)會(huì)的僅僅是帶傳動(dòng)方面的知識。而真正到工作中,也只是能認(rèn)識是帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),知道帶和帶輪。如何遇到實(shí)際問題仍然不會(huì)解決。
三、項(xiàng)目化教學(xué)的設(shè)計(jì)
1.總體設(shè)計(jì):
考慮機(jī)械加工專業(yè)特點(diǎn),結(jié)合加工中使用設(shè)備會(huì)出現(xiàn)的運(yùn)用帶傳動(dòng)解決問題的案例,總結(jié)提煉形成學(xué)習(xí)任務(wù)情境如下:
作為車間車床操作工,你發(fā)現(xiàn)床頭箱中一條傳動(dòng)帶有磨損現(xiàn)象,大帶輪2損壞,已經(jīng)無法測量其尺寸,請解決此問題。具體損壞的傳動(dòng)帶和帶輪如圖1所示。已知電機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min,I軸轉(zhuǎn)速是820r/min,測量小帶輪1的外徑為 ,寬度50mm,選擇沒有磨損的傳動(dòng)帶,測其厚度為11mm。
情境設(shè)計(jì)分析:
1.1選擇車床帶傳動(dòng)的原因一是常見常用,帶傳動(dòng)在各類通用、專用機(jī)械設(shè)備中都會(huì)出現(xiàn),之所以選擇普通車床是因?yàn)椴还苁窃趯I(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)中還是工作中都會(huì)常見,學(xué)生在學(xué)校期間對此設(shè)備非常熟悉,工作中應(yīng)用更是普遍。
1.2選擇車床帶傳動(dòng)的原因二是典型性強(qiáng),此帶傳動(dòng)是V帶類型是各類帶傳動(dòng)類型中的典型和基礎(chǔ),選擇此類型可達(dá)到觸類旁通的效果。
1.3選擇車床帶傳動(dòng)的原因三是有完整正規(guī)的說明書。學(xué)習(xí)過程即利用資料解決問題的過程,學(xué)生在完成任務(wù)的過程中部分參數(shù)是需要在說明書中查找的,比如中心距,電機(jī)轉(zhuǎn)速等等。
1.4選擇車床帶傳動(dòng)的原因四是常見的車床操作工會(huì)遇到的實(shí)際問題。學(xué)習(xí)此任務(wù),即解決實(shí)際工作問題,在此過程中學(xué)會(huì)技能和知識,明確清楚理論知識是如何運(yùn)用到實(shí)踐中的。因帶傳動(dòng)屬于常用件,部分尺寸標(biāo)準(zhǔn)部分需設(shè)計(jì),故解決過程就可以明確哪些尺寸是標(biāo)準(zhǔn)的,如何查閱手冊獲取標(biāo)準(zhǔn)尺寸。從而培養(yǎng)學(xué)生查閱設(shè)計(jì)手冊的能力。另外,還可以學(xué)習(xí)到維護(hù)保養(yǎng)的常識。
1.5選擇車床帶傳動(dòng)的原因五是車床屬于使用頻繁的設(shè)備,帶傳動(dòng)的常見磨損是有規(guī)律的,此任務(wù)還可以讓學(xué)生思考磨損規(guī)律是什么?為什么會(huì)有這樣的規(guī)律?
2.具體實(shí)施設(shè)計(jì)
2.1明確任務(wù)。教師介紹,也可以由學(xué)生閱讀任務(wù),收集信息,處理信息,然后教師引導(dǎo)學(xué)生如何提取關(guān)鍵點(diǎn)。比如,研究對象是車床床頭箱里面的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)都有哪些零件組成?研究問題是有兩個(gè)零件損壞?
2.2學(xué)習(xí)解決步驟。因?qū)W生不具備實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),故由教師給出任務(wù)的解決方案,讓學(xué)生明確每個(gè)步驟的工作內(nèi)容具體是什么。
2.3實(shí)施任務(wù)。以各步驟的訓(xùn)練方向?yàn)橹髡f明實(shí)施過程。步驟1屬于知識訓(xùn)練,要求學(xué)生從機(jī)構(gòu)組成、原理和特點(diǎn)幾個(gè)方面進(jìn)行分析學(xué)習(xí)。步驟2為能力訓(xùn)練,要求學(xué)生能從給出的多個(gè)實(shí)物或者圖片中熟練的辨認(rèn)出屬于哪種類型。步驟3、5屬于學(xué)習(xí)能力訓(xùn)練,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)帶與輪兩個(gè)零件的標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)尺寸并能熟練查表。步驟4屬于實(shí)物測量知識和能力綜合訓(xùn)練,給出實(shí)物以小組為單位討論需要測量哪些尺寸并正確測量。步驟6屬于實(shí)際操作能力和保養(yǎng)知識訓(xùn)練,運(yùn)用學(xué)習(xí)到的維護(hù)保養(yǎng)知識,進(jìn)行正確的更換。任務(wù)形成的結(jié)果,有機(jī)構(gòu)簡圖,帶輪和皮帶的型號,測量數(shù)據(jù)單,安裝帶與輪。
2.4任務(wù)總結(jié)。教師提出思考問題,學(xué)生討論交流。磨損規(guī)律是什么?為什么會(huì)有這樣的規(guī)律?小帶輪接電機(jī)軸,小帶輪會(huì)接齒輪軸嗎?給帶傳動(dòng)提供動(dòng)力的電機(jī)會(huì)因?yàn)檫^載燒壞嗎?
四、項(xiàng)目化改革總結(jié)
1.知識點(diǎn)拆解到應(yīng)用中,學(xué)生可以明確知識是有用的以及如何進(jìn)行應(yīng)用。2.學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是解決任務(wù),大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)熱情。3.學(xué)習(xí)角色變化,教師由傳統(tǒng)的主角變成導(dǎo)演,而學(xué)生由原來的配角變成主演。4.學(xué)生的任務(wù)結(jié)果有圖、表、數(shù)據(jù)和實(shí)操,從而大大提高了學(xué)生的綜合能力。
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作者簡介:謝蕾,1973年6月,女,江蘇南京,副教授,大學(xué),山東工程學(xué)院,淄博職業(yè)學(xué)院,機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等。