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基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究

出处:论文网
时间:2017-12-24

基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究

  中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)14-0047-02

  作者简介:徐跃增,男,副教授,研究方向为机电一体化技术教学。

  基金项目:本文系浙江省教育厅科研资助项目“基于高职机械创新设计教学资源库构建与应用研究”(编号:Y201225929)的科研成果。

  机械创新设计能力,是机械工程类专业核心能力的重要组成部分。机械设计创新是人类物质文明进步的源泉。中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定指出:“注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”,为高等职业教育改革与发展指明了方向。探究机械创新设计能力培养方案与网络教学资源库建设有着十分重要的现实意义。

  一、机械创新人才培养的重要性

  创新是一个国家的灵魂,目前国家大量需要的是高素质综合性人才,尤其是具备较强创新能力的人才。衡量机电产品的好坏,创新点是重要的指标。机械类专业学生的创新能力往往体现在机构功能与结构实现的创新点上。国力的竞争越来越明显地表现在科技创新能力和创新人才的竞争。

  当前,大学生的科技创新活动和各类大赛很多。受到了各院校的普遍重视。正如周济同志所指出,机械很重要,没有机械就无所谓工业;创新很重要,没有创新就没有发展;设计很重要,设计决定着产品的成本、功能和使用寿命。如何提高机械创新设计能力的相关研究越来越多。

  国外对创新人才的理解比国内更加宽泛,大都是在强调人的个性全面发展的同时突出创新意识、创新能力的培养。应该注意的是,世界主要发达国家对人才的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力的重视已有很长的历史,近年来更显突出。国内从20世纪80年代中期开始倡导培养创新型人才以来,有关创新型人才培养的学术研究不胜枚举。但是,对于什么是创新型人才,大家的观点并不一致;对于如何培养应用型的生产一线创新人才尚需进一步探索。

  二、网络教学资源建设的必要性

  基于高职生机械创新设计能力的培养,重于能在生产一线岗位上解决实际应用问题。机械创新设计核心能力的培养涉及范围较大,课程内容主要包括:《机械设计基础》、《机械创新设计》、《机械工程制图》、《计算机绘图》、《机械制造基础》、《工程力学》、《机械制造工艺及夹具》等多门学科,具有很强的理论性、设计性和实践性,而且具有信息量大、发展速度快、应用广泛等特点。大量的知识内容都渗透着工程实际应用背景,更需要超前的创新设计理念。目前虽然采用了多媒体教学方式,与传统的粉笔加黑板教学方式相比,教学效果有所改善,然而高职生缺乏机械创新设计的感性认识,难以理解和消化吸收信息量庞大的课堂灌输内容,尤其是大量的课外时间开展自学难度较大。高职的学生学习主动性不够,渴望有比较直观应用的学习资源。

  随着计算机科学技术的迅猛发展,现代教育技术以多种形式展示媒体化、智能化和全球网络化的发展特性,为培养机械创新设计人才的教育环境提供了基础,有效地促进了教育教学手段的变革。网络教学资源库的建设,有助于拓宽学生获得知识的途径,开阔了教学视野。为课堂教学创造了图文并茂、虚拟仿真、知识与趣味交融的学习环境,促进了学生的感性认识形成,激发学生的主动学习积极性,提高了机械创新设计的兴趣;为课后消化课堂知识、自主机械创新设计学习,课外竞赛辅导,学科发展动态,技术标准查询,师生互动交流、学习效果自我测评,紧密校企合作,提供了广阔的实践和创新的自由空间。有助于学生根据自己所需获取相应资源,大大节省了个人查询资料的时间,学习效率明显提高,加快了机械思维能力和创新设计能力的形成。

  三、网络课程教学资源的构建

  教学资源,是指构成教学活动各要素及实施教学的必要而相对比较直接的条件。教师、学生、教材是基本的教学资源,还有一些教学资源,如图书馆、实验室等,这些属环境资源,还有教学设备、设施资源、媒体资源等。至于课程教学资源,其内涵极为丰富,教材只是课程资源其中的一个内容。还应该包括,在课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可利用的一切人力、物力及自然资源的总和。

  网络教学资源是指经过数字化处理,可以在网络环境下运行的,可以实现远程异地共享的教学和学习材料。其涵盖的内容十分广泛,有多媒体课件库、教学素材库、网络课程、数字化图书馆、教师教学设计思想、专业相关课程资源库等多个方面。

  以学生为主体,以建构主义为理论基础,以现代教育理念为指导思想,以机械创新设计为主线,结合专业人才培养方案的培养目标要求和特点,借助基于Web的网络教学平台、多媒体制作工具和网络编程工具,构建更能适用于高职的机械创新设计课程教学资源体系框架,见图1。

  课程资源库可以单独建立网站,也可以涵盖在某专业资源库中,应根据现有网络资源而定。本课程资源库拟在机电一体化技术专业网络资源库下构建。其中,师资队伍栏目:主要展示主讲教师的风采和课程教学团队建设状况。教学研究栏目:主要发布课程标准、教学改善、教学论文、发明专利等教学研究进展。课程建设栏目:主要内容有课程定位、课程建设目标、教材建设开发、工学结合、典型机构的仿真动画演示。

  网络资源栏目是学生学习的核心内容。主要包括:课程教学整体设计、单元设计、教学课件、电子教案、课程设计指导、竞赛指导、推荐辅导材料等直接学习素材,也是课程优质资源的重要组成部分,见图2。   课程资源库的使用效果通过课程评价栏目(自我评价、校外专家评价、学生评价)、成果展示栏目(教师成果和学生成果)来检验,学生的课程学习考核是通过师生教学互动和反映学习过程的考核来实现。网络资源库可以通过教师作业发布、学生作业提交、教师作业批改、学生网上学习、网络资源库根据不同学生的学习情况,自动形成课程考核成绩。丰富的试题库也可以通过网络进行计算机考试,实现无纸化考试。

  四、网络课程教学资源建设的内涵

  为了建构有利于培养创新人才的教育环境,使学生便捷快速有效地学习和查询各自需要的资源,在素材的选择和内容的组织时,既要满足专业人才培养方案,又要符合高职生的学习习惯,精选课程相关核心内容的系统框架,并且将机械创新设计课程教学资源构成的重点放在优质资源的提炼上。

  人才培养方案是实现人才培养目标的纲领,是蕴藏在教学资源建设中的“灵魂”,必须研读精确。课程教学整体设计和单元设计的目的是要准确叙述本课程的能力目标,然后确定相应的知识、能力和素质目标等。这也是完成课程教学目标的保障。学生可在学习课程之前从网络资源中获取课程相关的重要信息。

  课件的制作,则要紧紧围绕课程整体和单元设计进行规划,内容丰富、案例翔实、语言简洁易懂是最基本的要求。课件的设计应从可教性、易用性和艺术性等方面入手,利用多种媒体要素,动静有机结合,集视频、图文、音像为一体,设计出符合学生心理的、阅读流畅的高质量课件。对机械创新设计课程的典型机构和不易理解的机械原理,应尽量通过仿真、动画的形式展现在资源库中。有助于学生理解和掌握机构演化的方法,激发学生进行机构创新设计的兴趣。

  针对课外科技活动和机械设计等相关大赛,建立创新设计实践库、优秀作品展示库和创新设计知识拓展等知识模块。吸收历届机械创新设计大赛、“挑战杯”科技作品大赛、计算机辅助设计竞赛等项目成果。开辟学生社团活动专栏,宣传学生自己设计、制作和比赛过程的相关录像。促使学生课程学习钻研主动性的提高,激发学生的创新思维、参加机械创新设计大赛的积极性和取得成就的自信心。创新设计知识拓展模块主要包括:机构创新设计、传动部件和轴系零件设计等素材,针对教学单元设计的创新讨论试题库,历届竞赛信息,新标准与机械学科前沿发展和最新科研成果发布。

  五、课程资源库的建构与应用特点

  1.依托专业资源库和相关精品课程,避免优质网络资源重复建设,突出机械创新设计主题。为课程设计指导、机械设计大赛及相关证书的考核鉴定提供相关素材资源和专题辅导。

  2.加强实践教学环节的资源建设,开辟校企合作、工学结合专栏,快速链接校内外实训实习基地,共享企业相关资源。

  3.相关专业、相近课程共享。与本科院校相比,高职专业设置及课程设置更为具体,更接近于职业岗位的需求。

  4.在课程资源库建设的经费来源上,不同的高职院校差异甚大。因此,如何在少投入的基础上构建满足课程教学目标的资源库是一个现实的问题。本课程网络资源库是在最少资金投入的情况下构建的。

  5.课程资源库建设的目的是为了学生应用,特别是课后学习。因此,整个课程资源的框架构建是以学生为中心,而不是为了参加评审。

  6.整个网络课程资源库是一个动态更新的教与学平台,支持资源快捷更新。既能满足在校学生学习,又适用于毕业生和企业青年职工自学,力争达到通过网络资源的学习能起到无师自通的效果。

  网络课程教学资源库的建设是一个长期的过程,机械创新设计技术发展迅速,课程教学资源库建设需要紧密结合时代的发展需要,不断积累、提升和更新内容。科学技术的迅猛发展,使机械创新人才的需求剧增,促进了教师教学方法和手段的改革。通过网络课程教学资源的建设,丰富了教学内容,进一步完善了教学手段。构建全方位的立体化开放式教学模式,不仅为在校学生提供了自主学习的环境,也为毕业后再学习,以及企业从事机械创新设计的新职员提供了良好的学习平台。网络课程教学资源的构建,必将为提升机械创新人才培养质量和步伐产生深远的意义。

基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究

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