机械设计模块化教学

一、模块化教学的特点：
    1.细分专业模块、多层次教学
    首先,对原来专业的划分转变为根据社会岗位细分的专业模块。比如机车车辆检修专业,可以根据铁路不同层面的需求,将它分为货车检修模块、客车检修模块、空调检修模块等。其次,根据分好的模块制定教学目标、教学任务和教学计划,组织教师编写校本教材,根据各模块的特点实施具体教学。多层次教学是指安排课程的关联与衔接,使学生多方向多领域的掌握专业技能。模块化指所有的课程按照模块的方式组织,便于各专业方向的调整和组合。机械设计基础课程的模块化教学就是把该课程分成若干训练项目,针对上述不同岗位需求有重点的教学。
    2.真正实现因材施教,按需施教：
    因材施教是根据学生的个体差别来培养人才,尽量按照学生兴趣爱好、学习基础、学习能力来引导学生选择适合自己的专业、方向及学习模块,最大限度调动学生的学习积极性。按需施教则是按照岗位需要来培养学生。
    3.学生理论知识的学习会受到影响
    凡事都有利弊,对于高铁学院的学生,首要目的是培养他们铁路岗位的动手能力,模块化教学正是加强这一点,但对于理论知识的学习相对来说会较为弱势。针对此种情况,主要采取模块化知识交叉方式来弥补。

二、课程模块设计：
    1.认识机器
    主要学习的内容为机器的组成及机构的功用。该模块课程的学习标准是为了了解该课程的研究对象、内容、任务、特点、学习方法,让学生对该课程有一个宏观的认识。了解设计机构应满足哪些基本要求和基本步骤;对机械零件的主要失效形式和设计准则、常用材料及选用原则,机械设计中的标准化有一个初步认识;掌握机构、构件、零件、部件的概念。
    2.传动件
    传动件包括带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、螺旋传动和齿轮系。该模块学习的标准为:了解各传动的工作原理、类型、特点和应用;识别带和带轮齿轮的结构;能进工作能力分析;列举安装及维护方法;联系实际设计普通V带和齿轮传动。说出渐开线齿轮的齿廓形成过程及变位齿轮的概念,掌握齿轮啮合原理、主要参数及几何尺寸计算,区别直、斜、锥齿轮传动及蜗杆传动的受力及转动方向。熟练掌握定轴齿轮系、行星齿轮系传动比的计算,识别实际机械中的齿轮系。当然,由于车辆专业自身特点和专业群的需求,教师将根据各岗位群的不同有针对性的讲解。
    3.轴、轴承、传动的箱体
    轴与轴承使用最为广泛,每个专业都普遍使用,故也是学习重点。在本模块中,学习轴的结构(含分类、结构设计、材料)、轴的基本设计方法、滚动轴承尺寸选择的基本方法。该模块学习的标准为:识别轴的功用与类型,能根据工程实际对轴进行设计计算。区别轴承的功用、类型和结构以及选择材料,说出滚动轴承的组成、特点,解释滚动轴承的代号。通过现场观察能说出铁道车辆中轴承的使用。
    4.连接件
    连接件包括螺纹连接、轴毂连接、联轴器、离合器、制动器。复杂的连接包括运动副及机构运动、简图四杆机构、凸轮机构。该模块的课程学习的标准为了解螺纹和螺纹联接的主要参数、类型、特点及应用;说明提高螺栓联接强度的措施;理解螺纹联接的预紧和防松;了解螺旋传动的特点、类型;掌握螺旋传动相对运动判断及运动量的计算。识别键、销联接的特点和类型,能根据工程实际对平键联接进行设计计算。区别联轴器和离合器的主要类型、结构,说出联轴器和离合器的选用方法。认识制动器的主要类型、结构。认识弹性连接的主要类型、结构。通过现场教学能对铁道车辆的制动装置和弹性连接有一简单认识。辨认机构的组成,说出运动副的概念及分类,能绘制平面机构运动简图,理解自由度的计算方法。说出平面连杆机构的应用,理解平面四杆机构的基本性质,区别急回特性、死点位置、压力角和传动角的特性。
    5.课程大作业――综合训练
    通过减速器基础设计这个综合的训练项目来提高学生综合解决问题的能力,尤其是培养学生独立或协同完成所布置任务的传动系统的动力参数分配、传动比分配,完成传动零件的设计计算。独立完成减速器装配图及从动轴、从动齿轮的图纸设计,建议采用二维软件完成设计;独立完成设计说明书的撰写等等。值的注意的是由于我院专业毕业学生都从事铁路一线工作的特点,对于该模块教学并不是要求突出学生的设计能力,而是培养学生综合解决事物、培养学生共同协作的能力;通过作图,更加掌握典型零件的结构和领悟铁路工人刻苦严谨、半军事化的工作作风。
三、实验教学不可忽略：
    实验内容主要有:常用机构、机构运动简图绘制、机械零件现场教学、齿轮减速器拆装等。机械设计基础实验多以验证性的实验为主,学生不仅需按照实验指导书所列步骤进行,而且还要主动参与实验,需要每个学生动手对零件观察和装拆,并且对零件进行描述。通过这样的实验,不仅加深了学生的印象,还为以后该课程和其他后续课程的学习打下基础,更是有利于学生动手能力的培养。
    四、形成标准的课程评价体系
    高等职业教学最大的特点是职业性,最终的教学目的是使学生在整个课程的环节中学到相应技能,所以仅用最后的试卷来评判学生的成绩是不合理的。因此,要采用多样化的评价体系来反映学生各方面的学习情况并做出合理的评判。机械设计课程本身的实践性比较强,考察的是学生的分析和动手能力,所以在评价学习效果的时候,可以采用灵活多样的考核方式,并以定量方式呈现评价结果。如由平时表现、实验、作业、理论考试等进行综合评价。
五、结束语：
机械基础模块教学的改革除了得到高职学院的政策支持和相关考试政策支持外,教师作为课程改革的主体也应该得到重视。因此不断提高教师的学术水平与课程改革能力和熟悉高职教学理论同样重要。教学改革这条路任重道远,只有通过教师不断的努力,在以人为本的理念下,不断提高机械设计基础课程的效果,提高学生的能力,提高其职业性,才能为职业教育和国家的产业建设做贡献。

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