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机械基础论文实用13篇

机械基础论文
机械基础论文篇1

(二)了解学生,营造活跃的课堂气氛

了解学生不仅是了解学生的学习情况,更要了解学生的个性、心理、压力及身体状况。在学生遇到的困难时应多关心学生,开导学生并帮助学生解决问题,使老师不仅是知识的传授者,更是可值得信任和交流的好朋友,这样师生关系才能融洽,才能相互尊重,学生才能积极发言、探讨和回答问题,从而营造活跃的课堂气氛。

二、培养学生学习的兴趣

兴趣是对事物喜好或关切的情绪,它表现为人们对某件事物、某项活动的选择性态度和积极的情绪反应。兴趣可以使人集中注意,产生愉快紧张的心理状态。这对人的认识和活动会产生积极的影响,有利于提高工作的质量和效果。所以在《机械基础》教学中,激发和培养学生学习兴趣是教好这门课的关键。

(一)理论知识与现实生活相结合

从中职学生的实际水平出发,将课堂理论知识与现实生活相结合,将课本中理论抽象的知识、问题还原为鲜活的现实生活问题,以激发学生的兴趣。如公路上货车轮胎爆胎后,驾驶员用于顶起车身的螺旋千斤顶和钳工实习车间台虎钳上的螺旋传动机构应用形式有什么区别,我们在骑自行车时,脚踩自行车踏板向前行驶,而反转踏板时,自行车却为什么不会实现倒车等。让学生亲自到日常生活中探索和实践,使学生觉得所学知识的趣味性、真实性和实用性,唤醒学生求知欲望,激发他们的学习兴趣,使学生主动地参与学习。

(二)在成功中培养兴趣

成功其实是一种感觉,可以说是一种积极的感觉,它是每个人达到自己理想之后一种自信的状态和一种满足的感觉。同时成功的欢乐是一种巨大的情感力量,它能使学生产好好学习的愿望。每一个学生都都渴望得到老师、家长和同学的肯定。所以在《机械基础》课程教学过程中应该对学生多肯定、多鼓励、多表扬,让学生感到自己的学习、发言是自由、安全、平等的,如当学生不敢发言时,教师应给予鼓励;当学生出现错误时,教师应委婉指出错误,并肯定其成绩;当学生正确回答出问题时,教师给予表扬。这样让每个学生都体会到成功,在成功中培养兴趣。

(三)利用各种模型教具和多媒体等手段

机械基础论文篇2

1课程教学中存在的问题

《化工设备机械基础》课程内容涉及到化工、机械设计、材料力学等多个学科,传统教学方式存在一定的不足,例如教学内容陈旧;教学方式单调,缺乏对学生的引导;理论教学与工程实践联系不紧密;学生工程伦理意识薄弱等问题。因此,为了提高学生分析能力、工程意识、解决工程设计及工程问题的能力,培养出新工科背景下拔尖的应用型人才,有必要进行《化工设备机械基础》课程的改革与创新。

2课程改革探索

机械基础论文篇3

(三)丰富的实践教学———实验、生产实习、课程设计机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。采用实践性教学模式是学生理解本课程基本概念、基本原理以及学以致用的重要途径。在本课程教学中,本课程组根据多年的教学经验构建了实践教学体系,即实验、生产实习、课程设计三位一体的教学模式,根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能培养学生的独立思考、提出问题并解决问题的综合能力[5]。实验是课堂教学有效的辅助环节,有助于学生及时加深对课程内容中抽象知识的理解,也有助于教师及时发现学生存在的问题,以便“对症下药'''',从而改进教学方法和教学手段[6,7]。对于课堂教学中的难点如车刀的角度、夹具、机床的静刚度等,可在课程学习的过程中,通过安排相应的实验内容加深理解。生产实习是课程教学的重要环节,可以使学生熟悉生产实际情况,对课堂中学习的理论知识如加工方法、刀具、加工精度、工艺规程、夹具等有感性的认识。让学生带着问题、任务去车间现场学习,结束后写出实习报告,进一步理解课堂知识。而课程设计既是对前序课程的巩固和综合运用能力的培养,又是对机械制造技术基础课程的总结与应用,针对设计任务即夹具设计和零件加工工艺规程设计,巩固课堂所学知识,培养学生解决实际问题的能力,为将来的工作奠定了一定的基础。总之,在机械制造技术基础课程理论学习的过程中,将其与实验、工厂实习和课程设计有效地结合起来,实现了学生对机械制造技术基础知识的深入理解,提高了学生的实践能力。

机械基础论文篇4

人们的认识过程建立在实践活动中,从具体到抽象,从感性认识上升到理性认识,在此过程中,如果缺乏与之有关的感性认识作为基础,理解起来很难。《机械设计基础》课程是理论性和实践性都很强的课程,内容比较抽象,减速器结构设计离不开空间想象,离不开对空间形体的分析和表达。根据心理学的观点,空间想象能力是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加工处理,从而产生新形象的一种综合性能力,主要来源于对空间形体的感性认识。课程设计能培养学生对空间形体的想象能力、分析能力和表达能力。这三种能力彼此关联,相互促进。在教学中从学生的身心发展规律和学生实际出发培养学生空间想象能力的途径有很多,利用UG软件进行多媒体教学是非常有效的方法之一。

UG系统起源于美国麦道飞机公司。多年来,UG系统汇集了美国航空航天与汽车工业的专业经验,发展成为世界一流的综合性的设计、分析和制造一体化的集成系统。可以实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学及动力学强度分析,最后由CAM模块实现计算机辅助加工制造,贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段,给机构设计提供了极大的方便。相关技术手段的结合应用不仅能快速构建出相关的机构的抽象模型,也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型,还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。

在课程设计之前,为了增强学生的感性认识,最好进行轴系结构测绘和减速器结构装拆实验,因为这两个实验有利于学生进一步掌握机械结构设计知识、了解结构设计的原则,建立轴系组成的基本概念。在课程设计开始时,学生往往不知从何下手,教师首先应该介绍一下设计总体过程。采用课件比较方便,然而也有很大的局限性,因为制作好的软件不宜改动,教学内容的个性与教学过程的适宜性受到了限制,在课堂上不利于发挥教师的主观能动性,不利于最大限度地融入和体现教师的设计思想、教学特色和个人风格。笔者采用UG软件对零件直接进行三维建模和用UG建造好的虚拟模型进行教学,在课堂的动态教学中能够随机应变、按需造型以及修改模型,提高课堂教学质量。采用UG软件建造的虚拟模型比以前采用实物模型来增强学生感性认识要好,因为实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和解剖不便,且操作较为费时。而UG软件创建的三维模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富,利用UG的局部放大、平移和翻转等工具,能够在屏幕上观察零件复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化等各个侧面和局部细节特征;可以直观地显现整个零件的结构,装配体中零件之间的连接关系,使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象;也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求,利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建,满足教学中对模型种类及数量的需要,并能显著降低教学成本。

在介绍设计过程时,如果采用机械制图方法将零件的三维实体利用投影法原理将其转化到二维平面图上,再通过二维视图想象出三维形状讲解减速器结构设计,则学生理解这些传统的二维平面图知识需要有丰富的空间想象力。即使用一些轴测图,也只能看到实体的部分表面,不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体问题。

并且学生的认识始终停留在二维图纸上,不能很好地了解结构设计对整机性能的影响以及单个零件与整机之间的关联关系,不清楚自己设计的结构是否合理。笔者在教学中采用UG软件教学,使学生看到零件的设计过程,让学生看到教师在绘图过程中的细节,并且使用UG对减速器各个零件进行装配,使学生比较容易理解。如图(轴上零件周向、径向定位)所示,在讲解对减速器轴上各个零件进行装配时,介绍装配基准,演示如何进行传动件的周向和轴向固定;轴的支承、固定;轴承类型如何选择,应考虑哪些因素,轴承如何装配,间隙如何调整等问题;各零件之间的相互位置关系、零件的布置方案、装拆顺序;图样上的尺寸和公差标注及零件的结构工艺性应注意的问题等等。这样,不仅能在较短时间内给学生提供正确的示范,培养学生的几何构思能力,同时介绍了有关结构工艺知识,培养学生合理的设计思维,有利于学生理解减速器的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。这种视觉效果的刺激能增强学生的分析、认识和记忆能力,开拓学生的知识面,活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,也能充分发挥计算机与教师的双重作用。

轴上零件周向、径向定位图

三维设计是工业发展的趋势,我院机械类专业学生获得UG或PRO/E三维设计技能证书是学生的毕业条件之一,这样的要求有利于提高学生实际工程设计能力,创新意识和就业的竞争能力。因为在课程设计之前,一些学生已经学习了UG或PRO/E软件,在课程设计中应鼓励学生采用三维设计。将三维设计融入课程设计,学生可以利用UG强大的参数化功能和装配功能,完成各零件的设计和装配。由于学生缺乏实际经验,往往要对某些结构不够合理的地方进行多次修改,采用UG软件只需修改零件的某个参数的数值即可完成整体修改。而采用二维设计,结构变动较大时则不得不重新设计并花费很多时间进行绘图。而采用三维设计,整个设计过程符合学生的认知规律,能使学生更加深入地理解设计的内涵,增强学生的设计想象力,启迪学生的思维,引导学生实现探究性学习。三维设计能够使学生直观地看到自己的设计成果,增强学生的成就感。而且学生在完成三维设计后,利用UG的制图转换功能,可将使用实体建模功能创建的零件或装配模型引用到工程图模块中,快速转换为二维的工程图,再进行尺寸标注、注释等等,最终完成课程设计所要求的图纸,从而提高学生的专业制图识图能力,加深学生对三维设计与二维工程图之间关系的理解。

实践表明,用UG软件讲授减速器的结构设计,可以激发学生的观察力、想象力及逻辑联想能力,能够达到“教人以渔,则终身受用无穷”的效果。不过,虽然现代教学技术开阔了学生的视野,提高了学习的趣味性与教学效率,然而教学却具有生成性,对课堂上出现的新问题,教师的板书和分析必不可少。因此,在教学实践中应当将传统教学和现代教学技术有机结合,不断地研究新的教学方法,与时俱进,注意使各种教学手段相互穿插、补充,这样才能提高学生的学习兴趣,增强他们学习的主动性,实现教学效果的最优化。

机械基础论文篇5

《机械工程控制基础》课程,是全国高等教育自学考试机电一体化工程专业(独立本科)必考的一门专业基础课。并且是一门重要专业基础课。工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题[1]。机械工程控制基础课程的主要内容就是根据控制论的理论基础,研究机械工程技术中广义系统的动力学问题。

本课程的主要目的在于培养学生以动态、整体、联系的观点研究分析一个机械工程系统,运用控制论中的基本概念和方法,解决机械工程领域中有关自动控制及系统动力学方面的问题。其特点是从信息的传递、转换和反馈角度来分析系统的动态行为;为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动,达到预定的技术指标,实现最佳控制打下基础;并且也可以为后续的机械类相关课程的学习打下一定的理论基础[2]。

机械工程控制基础研究的问题带有普遍性,对工程实践具有重要的指导意义,该课程的开设对培养学生运用控制原理的基本方法教育教学论文,提高分析和解决各种工程问题的能力奠定扎实的理论基础。为后续专业课学习和今后从事控制工程实践奠定基础。

本课程要求考生掌握经典控制理论的基本概念,基本原理和基本方法。在牢固掌握控制理论基本概念和典型自动控制系统的特点的基础上,具备对简单机电系统进行分析的能力,深刻理解并熟练掌握典型系统(特别是一阶系统)的时域和频域特性;能判别系统的稳定性;了解系统辨识的基本原理及相应的方法怎么写论文。

但是,由于该课程比较抽象,学生的学习热情不高,学习效果也不理想,甚至产生厌学的情绪。本文针对自考生的这种现象,提出了与普通本科教学不同的教学方法和教学手段。针对非自学型自考学生,从教师的讲解思路和方法出发,结合本课程的特点,浅谈笔者的教学体会,以供同行商榷。

1、了解学生学习现状

自考学生普遍是,在高中时期学习相对较差,但是,又具有想学会心态。因此,这是最大的一个矛盾,本身的基础薄弱,又想学会教育教学论文,通过考试。这就需要教师的辛勤付出去帮助学生解决这一矛盾。

本门课程要求以物理,电工学,高等数学为基础,这些前期课程,学生本身可能就没有学精通,所以,学习气机械工程控制基础就会更难。作为授课教师,一定要充分了解学生学不会,是什么原因造成的。当了解的现状后,就应该吧学生不会的内容再给补充上。当然这里也存在一个课时的问题,不可能把前期的课程全部都再教一遍,能做到的只是,当本门课程用到哪部分内容后,就把那一部分内容补充上,绝不可能通篇全讲。

例如:在第二章讲授拉普拉斯变换时,就必须把高等数学中积分和求导的基本公式补充上,不然学生就会因为积分求导不会,而导致拉普拉斯变换学不会。

例如:在讲第三章系统的数学模型时,就必须把物理的受力分析教育教学论文,牛顿定律等补充上。这样学生才可以分析一个机械系统的受力,才可以建立微分方程。在这一章的内容中还要补充上基尔霍夫电压定律,电流定律,不然学生就很难建立电网络系统的微分方程。

在补充上述的内容时,主要是要注重对这些基础理论如何应用。可以通过多讲例题,讲简单的例题,来使得学生能会用这些基础理论。

2、树立学生学习信心

改变学生对机械工程控制基础的厌学心理,解除对这门课产生恐惧的精神压力,营造出一种比较轻松愉快的心理环境;还应该排除心理障碍,尽快的熟悉本门课程中处理问题的方法,转变学习观念。

学生在学习时,刚刚开始学,就会觉得不会,因为,开始部分就是拉普拉斯变换。但是,这一章必须要让学生学会!这是磨刀不费砍材功。这里当然要用到较多的高数知识,用什么就补什么,这里即使用的课时较多,也必须学会怎么写论文。一方面这是整个课程的数学基础教育教学论文,另一方面如果开始学生就没学会,那么就会导致学生放弃这门课。可以通过一些简单的练习,让学生感觉自己会做题,在心理上,学生就会慢慢的建立起信心来。在这样的一个基础上,学生才可以不恐惧,也就不放弃了。教师讲课的过程中常常通过一些暗示给学生,这门课简单,易学会,易通过。这对于学生树立学会的信心和通过的信心,是很有帮助的。

每年都会有一部分考生在听课过程中或听完全课程后,进入复习阶段时感到心中没底,加之时间紧,就放弃了,很可惜。所以,进入复习阶段,教师更应多给学生鼓鼓劲,让学生树立“我能行” 的信心。树立考试成功的信心,不打 “退堂鼓”。

3、提高学生应试能力

一般这个阶段要放在全课程学完之后教育教学论文,提高学生应试能力是至关重要的,也是提分最快的方法。

首先,要掌握考试重点,不能通篇用劲。在全面阅读教材的基础上,掌握重点章节内容,着重掌握系统传递函数、方块图、误差分析、时域分析、频域分析、稳定性判别。从知识点分布来看,本课程试题覆盖了教材七章的全部内容。单选题覆盖面最广,基本上每章都能涉及。填空题覆盖面广,覆盖了教材的七章内容,主要是考查学生掌握基本概念的能力,也有少部分是计算的。简答题考查学生掌握基本概念,最近几年的简答题多数都是概述、识记基本概念。计算题分布很广,主要是考查学生的综合应用能力。从整体来看,教材七章内容知识点分布不均匀,重点章节主要是第3章,第4章,第5章,第6章。而第1章、第2章和第7章是知识点考查较少的章节。

其次,全面分析历年考题教育教学论文,了解考试中的题型规范,试题难度,学生在学习的过程中要熟练掌握各种典型的例题。熟练掌握出现在历年考题中典型题型的解题思路,并多次练习,历年考题可以反复练习多次怎么写论文。

例如:劳斯稳定判据的题目,一部分题目为直接运用劳斯判据来判断稳定性,还有一部分题目为,求取系统中某参数的稳定范围。但是这类题目,只要多做练习,学生基本都可以掌握。

最后,学生在应试中总是存在一些问题。因此,要求学生要做到:1.排除一切思想杂念,一心一意答题。2.拿到试卷后,迅速浏览试卷。同时要快速浏览考题和相应的分值,按难易程度确定做题的顺序,首先做最熟悉的题目和内容;主观题中如有得心应手题,应先做,然后再按顺序答题,遇到一时难答的题果断跳过教育教学论文,答后面的题,以防在某道题上耽搁时间,影响后面的答题。3.答完卷后别忘记重新考虑最初没确定答案的那些题,另外要至少全部检查一遍看有没有因疏忽而出错的地方。4.不要盲目提前交卷,在确保没有漏题的情况下经过两遍检查方可交卷。

4、激发学生学习潜能

学完本课程后,进入复习阶段,一般说来至少要留出一个月的总复习时间。在总复习期间,教师给学生鼓劲,教给学生复习方法,把学生的学习潜能最大限度的挖掘出来。要提醒学生注意:1.制定详细的复习计划,按部就班地复习,提高效率。在复习时更应注意经常翻阅和回忆教材摘要认真领会,揣摩并加以熟练掌握。

参考文献

[1]杨叔子,机械工程控制基础(第五版),武汉:华中科技大学出版社,2005.2。

机械基础论文篇6

技工教育需要传授理论性知识,更重要的是要教会学生职业技能以及提高学生的动手实践能力。技工教育中的理论教学应以够用和必需为前提,将更多时间留给学生校内与校外实习。为此,机械设计基础课程应该根据学生的认知水平选择教学内容,对于理论性强以及实践中较少利用的内容,如静平衡、变位齿轮等知识删去不讲;对于以前学过的内容少讲;对于实践常用的知识,如带传动设计、螺纹链接、齿轮设计、轴的结构设计、轴承拆装等内容应该多讲与精讲。总之,技工教学中要以应用为目标,够用为度,以概念与应用为重点组织教学。

三、区别对待,分层教学

新学期开始,学生对新学年的激情比较高,上课比较认真。但由于学生基础知识以及接受能力的不同,在开学后3周左右学习的层次性就会表现出来,这时还用“一刀切”的教学法,就会出现有些学生吃不饱、有些学生吃不好的情况。为此,在机械设计基础课程教学中应该使用“分合相接”法:“合”指的是集中讲授与归纳,“分”指的是分类指导与练习。其中,集体讲授面向全班同学,分类指导面向学习有困难的学生或者学习一般的学生,集中归纳起着点睛作用,使学习有困难以及成绩一般的学生加强理解,分类练习指的是根据学生学习不同层次安排识记、理解、简单应用与综合应用四个层次的课外练习,让不同层次的学生都能有适合自己难易程度的练习可做,这些练习可尽量选择实践性强的题目,以培养学生解决实际问题的能力,通过练习真正使学生学以致用。

四、采用多种教学方法,加深学生的理解

采用多种教学方法,提高教学效果。机械设计基础课程中设备种类比较多、结构比较复杂,比如四杆机构以及齿轮等,仅仅依靠老师口述,学生很难理解教学内容,采用多媒体课件,特别是三维动画,能轻松地解决这个问题,从而提高学生学习的积极性,提高教学效果。

五、理论和实践相结合,提高感性认识

机械设计基础课程与机械工业生产实践密切相关,因此在教学中应该注重理论与实践相结合,以提高感性认识。学院学生除了在机电机械专业实验室内进行动手实践操作外,还可到学院内的实习工厂进行实习,从而使学生真正领悟到“学中做”和“做中学”的真正内涵。比如,为了完成“曲柄摇杆机构”和“急回特性”原理的教学,可以组织学生到实习工厂内观看牛头刨床机构的运行情况,从而加深对“曲柄摇杆机构”运行原理的认识,在观看牛头刨床机构的运动过程中,可以看到加工过程中存在进刀慢、退刀快的情况,就能很容易理解“急回特性”原理。

机械基础论文篇7

打破传统的教学方式,现在提倡理实教学相结合,但是《机械设计基础》理论教学还是占主要课时。如何提高课堂教学效率,是本课程教学方法改革的关键之处。传统的课堂教学方式都是“教师讲,学生听”的填鸭式教学,学生对课堂不感兴趣。师生之间没有互动或互动很少,课堂教学效果很难有提高。为了打破这种现状,我校很多老师开始尝试采取分组讨论、启发式、项目式等教学方法,课堂气氛相对较活跃,既提高了学生的参与性,又激发了学生的创造性。本人在本课程的教学过程中,主要尝试了分组式讨论教学法和案例教学法两种新的教学方法。分组式讨论教学模式,每组分4~6名学生,专门设计学案在课前下发给学生,根据学案内容,让学生在课堂上进行小组讨论,再由小组学生轮流发言。案例教学法是利用生活生产中的实例进行知识的讲授。在理论知识的基础上,结合生产中实例进行讲授。例如,在讲常用机构分类、特点及应用时,可以直接让学生观看汽车雨刮器、牛头刨床、揉面机、插床等机器的运动视频,这样可以直观地反映知识内容,增加学生的学习兴趣,使学生较快地理解和掌握所学内容。

机械基础论文篇8

改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的综合素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,比如考核成绩可以由三部分组成:平时成绩占30%期末成绩占35%创新思维及能力35%。同时,每个部分又由理论和实践组成,其中理论成绩占40%,实践成绩占60%。在平时成绩中,理论部分可以由课堂提问、作业、考勤等获得,实践部分可以由平时实训、实验的能力获得。期末成绩中,理论部分由基本理论考试获得,实践部分由技能实训操作获得。创新思维及能力成绩中,理论部分可以由专题讨论等形式获得,实践部分可以由生产实习报告、体会等形式获得。建立合理的考核评估体系指标是衡量教改成功的关键因素。考核指标的出发点必须结合本专业的实践教学特点,充分体现素质教学和实践能力教学的情况,考核的核心是学生的实践动手能力。同时,要注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。

三、加强实践教学,培养创新素质

机械制造工艺基础是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。实践是知识的源泉,实践性教学对于知识的获取、能力的形成与发展起重要的作用,因此,实行理论与实践相结合的教育,使学生掌握的理论知识向实际能力的转化,这样才有利于学生的创新素质的培养。为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关加工方法。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。在本课程教学中,要创造条件让学生更多的接触生产实际。例如:参观实验室、陈列室、工厂车间、开设实验,进行多媒体教学,组织现场教学等等,不断积累实践知识,激发求知欲。如机床工件的装夹方法的学习,可以让学生在现场进行装夹练习,提高学生的学习兴趣,使学生容易掌握不同形状工件的装夹方法。对渐开线齿轮的范成,可组织去工厂现场参观齿轮加工,对插齿、仿形加工过程进一步加深理解。对减速器的结构分析及装配,可使用生产实用减速器进行结构分析、拆装实验等。只有教师在实践教学中不断丰富,不断提高实践教学的能力,具有较高的创新素质,成为领头的创新者,才有利于促进教学相长,培养出创新素质的人才。

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1.3鼓励创新,大胆设计中职生在进行设计的过程中,教师要随时激励他们进行大胆的想象,不怕想象错误,只怕中职生没有想法。教师在对中职生设计的评价过程中,时刻对于那些有着创新思想的学生给予积极性的鼓励,这些都是为了确保中职生能够真正地形成独立创新的能力,这些能力的养成对于他们未来的生存、工作和发展都具有实际化的帮助和意义。

机械基础论文篇10

《机械制造基础》课程不仅具有较强的理论性,更具有较强的实践性,是高等职业技术院校机械类专业学生的必修课程,对培养学生机械设计能力、机械加工工艺制定能力、设备质量管理与维修能力具有重要的作用。但高职院校《机械制造基础》课程的实际教学存在重理论轻实践、学生学习积极性不高等问题,这与高等职业教育侧重培养高等技术应用型人才的理念不相符合。针对这样的教学现状和培养目标,本文将主要论述高职院校《机械制造基础》课程的改革问题。

2当前高校机械制造基础课程教学存在的问题

当前高职院校《机械制造基础》课程教学方面存在重理论轻实践的问题。机械制造基础课程理论教学和实践教学联系不够紧密,这主要表现在多数高职院校将该门课程的教学机械的划分为理论教学和实践教学两个部分,而实践教学又分为校内实践教学和校外生产实习,各部分分别由不同的老师承担教学任务。由于每个老师都有自己的教学思路,这样就难免导致理论教学和实践教学在教学进度、课程安排、教学资源等方面协调上缺乏一致性,对某个知识点而言,实践教学很可能在理论教学之前进行,学生在对理论知识不了解和实践目的理解不透彻的情况下就开展实践,违反了事物的发展规律,这就难免无法提高学生的动手能力,导致实践教学达不到理论、实践相结合的理想教学效果。高职院校《机械制造基础》课程教学质量的评价体系不够完善。当前高等职业技术院校主要通过期末考试考核学生的理论水平,通过课程设计的形式考核学生的实践能力,用具体的分数或者成绩等级评价学生的水平。随着素质教育在我国的实施,本来就十分有限的教学课时被进一步的压缩,在这样的情况下为了达到教学任务,不少高等院校将《机械制造基础》课程设计与《机械制造工艺》、《机械设计基础》等课程的课程设计环节合并,通过一次课程设计考核学生对几门课程的掌握情况。由于考核本来就不能覆盖全部的教学要点,虽然课程设计成绩评定方面针对机械制造基础课程设置了几个得分点,但是这进一步的削弱了《机械制造基础》课程教学质量评价的针对性。

3信息化背景下高校机械制造基础教学改革的措施

探索理论教学和实践教学由一个教师任课的教学模式,合理划分教学工作量,多个教师配合完成《机械制造基础》课程教学任务。在制定学生的培养方案时,将《机械制造基础》课程划分为几个不同的阶段,比如让三个老师分别负责机械金属材料及热处理模块教学、铸造等热加工和车削等金属切削加工模块教学、机械加工工艺模块教学,每个教师分别承担相应模块的理论教学和实践教学任务,给每个模块分配相应的教学课时和任课周次,通过三个老师协同配合同样能完成《机械制造基础》课程的教学任务。由于这样的教学模式下每名教师不必承担整门课程的授课任务,还样有利于提高任课教师的教学水平。通过这样的教学方法能有效的解决《机械设计基础》课程理论教学和实践教学联系不紧密的问题。制定更加合理的高职院校《机械设计基础》课程教学质量评价体系,探索将课程设计放在教学任务的后半部分,在每门课程的最后安排时间完成该门课程的课程设计。课程设计是对机械类专业学生机械制造基础知识和能力的全面检验、巩固和提高,是《机械设计基础》课程至关重要的教学环节。将《机械设计基础》课程的课程设计与其它课程的课程设计合并,应对教学课时不足的情况是不可取得,学生对《机械制造基础》课程教学感到枯燥,应该充分认识到课堂教学效率还有很大的提升空间,任课教师应该想方设法的提高学生学习的积极性,对阶段性的教学任务都应该安排相应的小型考核,并将作为平时成绩计入期末成绩,作为课程考核的一个环节,通过这样的评价方式提高《机械设计基础》的教学效果。加强对高职院校学生自学能力的培养,充分利用学时压缩给学生提供的自主学习时间。在国家大力倡导素质教育的背景下,高校各学科课时都被极大的压缩了,任课老师的授课时间少了,向学生传授的专业知识并没有一点减少,教师不得不加大单位时间内专业知识的传授量,这直接导致教师不得不面对教学任务难以完成的事实。针对这样的情况,教师应重点传授给学生学习的方法,更多的发挥领路人的作用,将学生学习的主观能动性调动起来,主动利用课余时间学习理论知识,在实践课程学习的过程中主动发现问题并解决问题。学生把自主学习过程中遇到的问题归纳起来,在课上反映给任课老师,这样老师就能集中讲解学生不懂的问题,提高理论课程的课上授课效率和实践课程的教学效率。

4结论

《机械制造基础》课程是一门理论性和实践性都很强的课程,但在高职院校教学过程中却存在很多问题,课上教学效果并不是很理想。本文在介绍《机械制造基础》课程性质、培养目标的基础上,概括性的指出了当今高职院校课程教学中普遍存在的重理论轻实践、课程教学质量评价体系不够完善的问题,并针对这些问题,重点提出了信息化背景下高校计算机教学改革的措施,为当前高等职业院校课程的教学改革提供了参考。

作者:屈科科 解军艳 单位:济源职业技术学院

参考文献

[1]孙健峰,杨洲,王慰祖.机械制造基础课程教学中存在的问题及改革的思考[J].当代教育理论与实践,2016(4):78-80.

机械基础论文篇11

“机械设计基础”作为一门培养大学生的设计能力、创新思维的机械类课程[3],是工科生由公共课转入专业课学习的基础课程。对机械设计基础采用双语教学,其首要目标是课程的国际化学习,使学生掌握常用机构和通用零件的工作原理、结构、设计理论及其在外文文献中的规范化表达。学生通过原版教材能够深入了解国外先进的工程理念和应用成果,大量接触本专业词汇及特定表达,在学习专业知识的同时,提高专业知识的外语表达能力[4-5]。

2 做好机械设计基础双语教学的对策

“机械设计基础”不同于一般公共课,它涉及知识面广,理论性强,与实践结合紧密[6]。简单的将中文教学内容转变为英文教学的传统双语教学方法,并不能获得理想的教学效果。所以,研究“机械设计基础”双语教学的方法与技巧,改革传统双语教学模式,成为摆在“机械设计基础”授课教师面前的一个重要课题。

2.1 提高重视程度

“机械设计基础”双语课程是一门文理兼备的课程,既具有机械原理与机械设计等实践性较强的学习内容,又具有较强的外语学习内容。在教学过程中,既需要理论联系实践,不断提高学生设计与创新技能,又需要学生重视外语知识的学习与掌握。所以,教师首先要从思想上正确认识这门课开设的意义及所面临的困难,提高对该门课程教学实践的重视程度。

2.2 双语教材建设

好教材是教学进展顺利的前提,是提高教学质量的保证。目前的双语教材主要有两类,一类是根据国内优秀机械设计基础教材翻译而成,侧重基本概念及定理的演绎推理,方便外语基础薄弱的学生对照中文版教材学习。另一类为国外优秀原版教材,以国外知识体系为基础,侧重学生提出问题、分析问题及解决问题能力的养成,内容涵盖较广,适合外语水平较好的学生学习。

在选择机械设计基础双语教材时,一方面需要考虑学生对机械专业知识的掌握程度,为后续专业课学习奠定基础,教材应该保证基础理论与实践应用等相关内容;另一方面,考虑学生对专业术语的外语表达能力,教材应该突出学生需要掌握的机械外文词汇、术语与表达方式,以提高学生的文献阅读与学术论文撰写能力。高校应鼓励教师根据学生实际情况及教学要求,参照国内外优秀教材自行编写双语教材。

2.3 双语教学内容探索

在机械设计基础双语课程教案设计及课堂讲授过程中,教师应根据所授专业与班级学生的实际状况,将机械知识与专业外语学习结合,合理调整与安排教学内容。

(1)教学内容重点突出

机械设计基础双语课程内容多且课时有限,应改变传统的“填鸭式”教学方法,重视学生在课堂学习过程中的主体地位,精简讲授内容,突出机械知识难点与外语掌握重点,将部分内容改为辅导内容,这既有利于学生课外掌握外语知识,又有利于课堂上理解重点内容,提高学生学习过程中的主动性,培养学生提出问题、分析与解决问题的能力。

(2)中英文比例灵活调整

机械设计基础双语教学的目的在于学生在掌握机械知识的基础上,能够灵活应用外语开展学习与交流。授课重点在于机械知识的讲授,并非纯粹的纯英文授课,学生接受专业知识能力受其外语水平制约严重。教学过程中应平衡好专业教学与外语教学之间的矛盾,不能过分追求英文教学比例,推荐采用60%~70%的外语授课比例。具体授课过程中,开始阶段用中文解释内容重点与难点,避免学生因畏难心里而丧失学习兴趣和信心;随课程内容深入而逐步提高英文比例,到教学中期英文授课内容提高到80%比例[6];后期课堂可采用全英文授课,让学生循序渐进适应英文授课。

2.4 不断创新双语教学手段

适宜的教学手段能使师生协作,达到良好的授课效果。考虑到学生对英文讲授的理解速度慢,课堂教学应减少理论推导,灵活运用模型展示、多媒体技术、课堂讨论等多种教学手段,吸引学生兴趣,持续保持课堂专注度,提高教学质量和效率。

(1)模型演示

模型演示有利于学生对机械原理的直观认识,深化对英文描述的理解,生动形象的教具演示来阐述抽象的机构理论知识,更便于专业知识理解与英文记忆。

(2)多媒体技术

在描述机构死点问题时,教师利用含有英文讲解的飞机起落架视频演示,不仅具有了模型演示的形象直观性,也非常有利于学生课后温习与掌握。

(3)学生讲课

大部分机械理论体现在生活实际中,应鼓励学生观察并用英文描述与机械有关的常识。每堂课前五分钟由学生英文讲解与机械相关的生活现象,将会极大地提高学生学习主动性。

2.5 改革考核方式

目前仅有的期中与期末两次考试成绩并不能准确反映学生对课程的掌握程度。由于机械设计基础双语课程知识量大,需要学生课外花费较多精力来消化课堂内容,容易引起学生平时不学习而最后突击考试。所以,加大平时成绩比重,将课后作业、课堂讨论、实验报告、课外论文等纳入考核范围,采用多样化的考核方式,通过对学习过程与应用能力的综合权衡,公正考核出学生对专业知识掌握的真实水平。

2.6 双语教师队伍的建立

机械基础论文篇12

我国高职院校机械制造技术基础课程是一门重要的基础性科目,它是学生打好学习基础,不断提高专业知识水平的重要课程。然而在我国机械制造技术基础课程的开设和具体的教学实施中存在严重的问题,严重制约机械制造专业的不断发展和专业人才的培养。问题集中表现在两个方面。

1)课程的设置不合理,没有深入了解机械制造技术基础知识点多,课程繁重的实际情况,没有相匹配的课时为保障。课程在实际教学中缺乏针对性,总是没有重点地泛泛而谈,这样会让学生觉得机械制造技术基础课程没有用处,影响他们基础入门知识的积累,为以后进一步深入学习其他高阶课程增添了障碍,严重影响高职院校学生基础理论知识水平的提高。

2)机械制造技术基础囊括的基础理论知识较多,覆盖的面较广,在具体实践中对动手能力和创新思维能力要求较强。因此,高职院校学生对该课程普遍缺乏学习兴趣,认为课程内容枯燥无味,理论知识只是停留在书本上讲解,变得极其抽象且难以理解,严重影响学生学习积极性的提高,因此有必要对高职院校机械制造技术基础课程设置和教学方法进行改革,不断提升学生学习和教师教学的质量,使其更好地满足高职院校学生学习和人才培养的需要。

2 高职院校机械制造技术基础课程教学优化措施和注意点

2.1 合理优化教材,改善教学内容

前面笔者已经提到过,机械制造技术基础课程的课程实践性很强,它既是对理论知识详尽细致的阐述,同时也要求与实践紧密结合,达到加深学生记忆力和理解力,巩固教学成果的目的。机械制造技术基础是我国高职院校的基础课程,是学生理论知识学习的基础和基础知识的源泉。因此,要使学生更加牢固地掌握机械制造技术基础知识,能正确运用机械制造技术知识选择实践方式和各项施工设备及精细数据的把控,具备设计机械设备生产图纸资料的基本理论知识,并且要具备在机械制造过程中分析和解决遇到的实际问题的能力。课程材料选择和课程内容的调整要按照上述宗旨进行,才能极大发挥机械制造技术基础课程的作用,培养出一大批理论知识强,手上技术过硬的专业化技术人才。

在具体实施的过程中要着重对以下两方面进行优化,缺一不可。

1)优化机械制造技术基础课程理论内容。机械制造技术基础作为重要的基础课程,理论知识丰富,首先要从理论的角度对学生进行专业的知识引导,使学生掌握好机械加工所必需的理论基础知识,为后续的深入学习和实际动手操作提供正确的理论支持。具体来讲,机械制造技术基础课程中的理论知识板块应该全面包含金属切削过程与工具、机械加工工艺规程、机械加工质量分析与控制等方面的内容。同时要结合当今世界机械制造技术发展的新情况,不断地优化和丰富落后的课程内容,切实做到课程内容要与时代接轨,与时俱进,有取有舍,删除和规避一些多余繁复的内容,对课程内容进行科学优化。例如,在金属切削过程与刀具这个知识点,要着重阐释金属切削的普遍性规律和刀具使用的一些相关知识。具体到刀具方面,就应该详细介绍刀具的自身特点,比如刀具的材料构成、自身的特性及如何科学合理地选择等。

2)对机械制造技术基础课程实践环节进行优化。前面已经提到,机械制造技术基础是一门理论性很强的课程,同时也是一门实践性很强的课程,因此只注重理论知识的学习而忽视实践教学环节是不行的。在学习理论知识的同时,要通过实践教学来对学到的理论知识进行消化,加深知识理解,做到久久不忘。在机械制造技术基础课程的教学实践优化中,要着重对以下几个方面进行优化。

①在实践开始前,要设置认知实践。要对学校各实践基地进行全面了解,让学生充分了解机械制造的设备组成、制造方式、生产组织构架等,深入感受实践基地的生产制造环境。如果缺乏对这些环节的了解,学生在学习中会觉得抽象,影响机械制造技术基础课程的学习效果。

②在实践环节中,要重点对较难掌握的点进行设置。强化训练,从而不断加深对机械制造技术基础重点和难点的掌握。

2.2 推进机械制造技术基础教学方法的改变

在我国高职院校机械制造的实际教学环节中,由于长期以来沿用过时的教学模式,学理论就讲解纯理论,理论和实际相脱离,学生学习起来抽象,甚至会觉得枯燥无味,产生抵触性的学习情绪。因此,对教学方法的改革势在必行,主要是教学模式的创新和提高教学方法的多样性,以及现代化教学设备的运用。

1)教学模式的创新。改变陈旧的教学模式,构建完整、全面的教学体系,使学生在基础知识学习,知识实践环节等各方面都符合现代社会对机械制造技术基础课程教学的要求。

2)推进教学方法的多样性。打破传统的单一机械制造教学模式,采用丰富多样的学习方法增强学生的学习积极性,提高学生的学习兴趣,提升学习的效率。

3)现代化教学设备的运用。与时俱进,采用现代化的教学设备对机械制造技术基础课程进行教学,提升教学的便利性。

3 结语

当前,我国高职机械制造技术基础课程的教学改革面临诸多难题,需要一步步地向前探索进行优化,从而满足21世纪对机械制造业的人才需求。

参考文献

[1]刘文明.《机械制造技术》课程特点与现场教学[J].西安航空高等专科学校学报,2007(3):65-66.

机械基础论文篇13

机械基础系列课程在机械类专业人才培养中占有极重要的地位,其教学内容和课程体系的建构直接关乎人才培养的质量。所谓机械基础系列课程,主要是指工程图学、机械原理、机械零件、机械设计,金属工艺实践、互换性与测量技术、力学基础等。因此,机械基础系列课程的改革“既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分,也是机械学科教学改革的重点和难点。围绕机械学科的培养目标和培养模式构建新的系列课程体系,将对我国机械类人才培养乃至机械制造业发展产生重大影响。”[1]

我国大规模的机械基础系列课程体系和教学模式的改革始于20世纪90年代中期。经过了二十年的改革取得了一些可喜的成果,但在一些方面仍有改革的空间。本文通过查阅二十年来国内高校发表的机械基础系列课程教学改革的文献,试图通过陈述、分析和评论,梳理改革的成就和不足,以期今后的教学改革更加具有针对性。改革的具体目标集中于删减课程内容、建立新的课程体系、课程体系模块化以及课程高度综合化等几个方面。

一、机械基础系列课程体系改革的必然性

高校的课程体系是高等学校人才培养目标的主要载体,是高校教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁。它体现教育价值理念。如果说大学人才培养目标只是对学生知识、能力和素质方面提出的应然要求,则课程体系在很大程度上决定学生所能呈现的知识、能力和素质结构的教育实然。因此,课程体系的构建和改革问题是大学教育的关键问题,[2]科学合理的课程体系是保障和提高教学质量的重大因素。传统的机械基础系列课程体系形成和成熟于高等工科教育理念以知识传授为目标,和机械加工以机床加工为主要手段的时代。有两个原因说明改革是必然的。

1.随着信息化时代的到来,知识爆炸,任何人都无法获取如此丰富的知识。因此,必须摈弃传统的以知识获取为终结目标的培养体系,重构以培养学生的工程意识和创新设计能力为主线的新体系。

2.现代机械制造已由原来的机床加工转向数控加工。数控加工集机械、控制和计算机信息三位一体,是机、电、液和计算机技术的高度集成。因此,必须以数控加工为龙头,重构新的课程体系,拓宽机械基础,更新机械类专业的教学内容,促进系列课程体系的建设。[1]

因此改革成败的关键是能否建立科学合理的机械基础系列课程体系。

二、机械基础系列课程体系二十年改革举措与内涵

二十年来,机械基础系列课程体系的改革可谓是改革重中之重。目前构建新的体系有如下几种举措。

(一)依据培养目标与现代工程科学技术实际,优化课程体系,整合、重组重点课程。

整合、重组重点课程,即对原来的课程体系进行削枝强干和有机重组的改革措施,重构一门或两门综合性较强的核心课程。精简传统课程的门类,对一些陈旧过时、实用性较差的内容进行删减,对内容重复出现较多的课程进行合并,形成新的课程体系。典型案例如兰州工业高等专科学校,其新的课程体系以工程应用为主线,将理论力学、材料力学、机械原理与机械零件四门课程教学内容有机整合、融揉一体,形成机械力学与机械设计这样一门综合性的技术基础新课程。该新课程体系特点体现为:①将力学中相关摩擦、机构的运动分析等原理渗透到机械设计的全过程,涉及设计环节中的力学问题合并至同一课题中,避免重复。②将动力学部分内容重点置于惯性力、达朗伯原理、刚性转子平衡、机械运动速度波动调节等上。将理论力学中基础理论部分分散至机构运动分析与力分析中,相关机构则突出运动分析与设计,零件设计则注重其失效分析、计算准则及工作能力设计。并简化理论推导与论证,突出“学以致用”,立足基础理论以够用为度。③围绕工程应用实例,跨越原有学科体系,按通用机械的设计过程组织教学内容,梯次引出各种必需概念,重点突出各种概念和公式的物理意义和应用场合,使之相互揉合,有机地融为一体,增强工程氛围。④在保证原课程基本要求条件下,教学课时得以大幅度缩减。将省出的学时用于实践教学和新知识、新技术、新工艺的学习,增强实践能力。⑤强调在机械零件课程设计中采用AutoCAD、KMCAD等软件进行绘图,将计算机技术贯穿于图学教学全过程,增强培养计算机技术应用能力。[3]

重庆大学从工程应用原则出发,取消公差与技术测量课程,将尺寸公差的定义与标注、标准融入机械制图的零件图、装配图中;将表面粗糙度、形位公差的定义及作用融入机械制造基础,结合相应的加工过程与实现方法及成本等内容进行授受。而将公差与配合的正确选用融入机械设计中,结合零件与传动系统的功能结构设计进行授受,以帮助学生进一步理解公差配合的实质和正确选用的原则。[4]

此外,还有如北京科技大学将机械原理、机械零件和机械制图并为机械设计制图[5];佳木斯大学将机械原理和机械零件并为机械设计,机械制图与计算机辅助制图并为现代机械制图[6];天津科技大学将机床概论、金属切削原理和机械制造工艺学合并精简为机械制造技术基础[7];番禺职业技术学院和顺德职业技术学院将原机械制图、机械设计基础和机械制造技术基础三门课整合为机械分析制造技术基础。[8]国防科学技术大学并机械制图与互换性与技术测量为机械制图[9]等,都是通过整合内容达到减少课程名类的。

(二)以设计为主线,理顺、协调、优化组合教学内容,对课程体系进行模块化设计

机械基础系列课程设置模块化是许多高校进行课程体系改革的又一尝试热点。其典型案例如北京理工大学、中南大学、中北大学、山西农业大学、北京工业职业技术学院等院校。

北京理工大学从整体优化的角度对课程内容进行整合,将原来的工程图学、机械原理、机械设计、互换性及测量技术四门机械基础系列课的重组为机械概论、制图设计、精度设计、机构设计、机械设计和综合设计六个模块,体现以综合设计能力培养为主线,创新设计能力培养为核心,现代设计能力培养为关键,把各门课群的各教学环节融入系列课的整体规划中,并进行优化重组,形成了一个完整的新体系。[10]

中南大学则是根据能力培养层次,将课程体系划为机械构形与表达能力、机械设计基础能力、机械制造工艺基础能力和创新能力四大模块。分别以工程制图课程和计算机辅助绘图课程教学为主,培养学生空间构思能力和将设计意图用工程图的表达能力;以机械原理和机械零件课程教学为主,培养学生进行总体方案设计、分析、择优和零件结构设计的能力;以常用制造方法及设备的确定、公差、零件加工工艺规程的编制、质检方法与技术为主,由金工实习完成,培养学生的工程实践能力;以机械产品创新的基本原则、创新思维方式与方法、创新设计实例分析为主,培养学生的创新意识、创新思维和创造设计能力。[11]

河北农业大学将机械基础系列课程划分成绘图、力学、机械制造、气液传动四大模块。其中,绘图模块作为机械设计制造的表达方式,为后续课程学习和设计提供有利的工具;力学模块中,并理论力学和材料力学为工程力学,以建立动、静两者之间的有机联系,便于联合解决工程力学问题;并机械原理和机械设计为机械工程设计原理,简化强度校核,增加利用软件进行强度校核试验内容,用综合实验完成机械原理和机械设计部分实验;机械制造模块由材料成型技术基础、工程材料和机械制造技术基础三部分构成。材料成型技术基础重点介绍后续课程中不涉及的内容。工程材料中,纳米技术及精密加工、超精密加工技术、材料的微观结构、不锈钢材料及热处理作为重点内容。机械制造技术基础部分进行了较大幅度整合。机床、刀具、切削原理部分加入数控机床及刀具;互换性与技术测量部分的尺寸链内容调整到机械制造工艺学部分,配合及项目标注调到绘图模块,只介绍测量及特征,适当增加误差理论与数据处理内容;机械制造工艺学部分加大成组技术内容量;为后续CAD/CAM课程中CAPP内容打下基础。气液传动模块中,把流体力学从力学模块调至气液传动模块,使理论与应用紧密结合。加大电液伺服内容,以便掌握模糊控制和智能控制技术。[12]

此外,山西农业大学则是按照零件的种类划分模块,以“齿轮传动设计”、“轴系结构设计”、“标准件选型设计”等进行模块化教学的设计和实践,形成跨课程甚至跨多学科的课程体系。[13]北京工业职业技术学院则是将课程体系分为总论、机械设计计算、机械常用金属材料及热处理、机械加工及精度、机械设计基础和计算机辅助设计六个模块。其目的是有利于在各专业在制订教学计划时,保证必要的学时数,从而保证正常教学顺序和教学质量,满足不同专业的需求,达到有的放矢、因材施教的目的。[14]

(三)借鉴国外先进经验,推进课程体系高度综合化

20世纪60年代以来,科学知识激增。为解决科学知识的急剧增长与学校教育时间的相对有限这一矛盾,课程综合化是世界各国课程改革的重要发展趋势。目前,美国的著名大学中,课程的综合化程度非常高,例如,MIT的机械系列课程“设计和制造Ⅰ、Ⅱ”就包括设计过程、机械设计、制造过程和系统、质量和过程控制等内容,包含了我国现阶段的若干门课程,甚至是跨学科的交叉的课程[15];密歇根大学的机械工程课程体系是ME250、ME350、ME450课程。其中ME250即固体力学与材料系列,是我国目前理论力学、材料力学和工程材料三门课的综合;ME350即热与流体系列课程,包含工程热力学、传热学和流体力学等课程;而ME450即设计与制造系列课程,包括机械制图、机械原理、机械设计以及有关机械制造的一些知识等[16]。加州大学圣地亚哥分校工程制图与设计引论课程融合了制图、设计、制造、2D和3D CAD、加工知识等内容[17]。

目前,国内率先实施机械基础系列课程高度综合化的高校是上海交通大学。该校的改革始于2000年,依据打破原有课程设置的界限,建立新型的机械基础系列课程体系,实现两个转变,即传统设计向现代设计转变、传授设计知识向培养设计能力转变,为培养具有开拓精神的高级设计人才打下扎实基础的指导思想与目标,借鉴美国密歇根大学的设计与制造系列课程体系,对其原来的机械工程专业课程做出整合和调整,实现课程综合化[16]。改革取得了一定成效,但也遇到一些具体的困难。

(四)紧贴时展需求,依据少而精的原则,精选和适时更新教学内容

知识的爆炸与发展,学科的不断分化与细化,使课程门类不断增多。而学生的学习时间和精力总是有限度,这就要求构成课程体系的课程内容必须去粗取精,却旧迎新。课程体系改革还应考虑如何使课程链中内容的整体优化,追求教学的最佳效果。

清华大学于20世纪90年代初就以优化知识结构,向学生传授有用知识为出发点,对工程制图、机械原理、机械设计基础等课程内容和体系进行了大调整。将机械制图教学重点放在零部件的表达、视图选择及徒手绘制草图的能力上,同时增加创造性构形设计思维的内容;机械原理由过去以机构分析为主的教学体系改为以机构设计为主的教学体系,增加机械方案创造性设计等环节。机械设计基础则按设计过程建立包括机械运动方案设计、机械零部件工作能力设计和机械零部件结构设计三部分内容的新教学体系。教学内容进行精选优化,各门课内容体现传授最有用知识,改革成效明显[18]。

西北工业大学以机械设计为主线,侧重学生工程素质、综合应用和创新设计能力培养建立系列课程新体系,根据新体系进行课程之间教学内容的整合、协调和优化。精选课程内容。工程制图课程加强学生徒手绘草图、仪器绘图及计算机绘图能力的训练;工程材料及机械制造基础课程精选典型材料毛坯成型工艺和传统机械制造工艺等基本内容,充实现代工程新材料、新工艺和现代先进制造技术有关的内容,以加强学生对选材、零件与毛坯形成工艺和机械加工工艺设计能力的培养;机械原理课程加强学生机构综合应用和机械运动方案创新设计能力的培养;机械设计加强机械系统总体设计和结构创新设计能力的培养。[19]

天津科技大学在机械原理、机械设计、材料成型工艺基础和机械制造技术基础等课程中增加计算机应用方面的内容。[20]

三、机械基础系列课程体系改革20年综合评析

我国机械基础系列课程体系的改革起步晚,时间不长,但是有了一个良好的开端,同时还有国外的一些成功经验可资借鉴,可以期望能有一个美好的未来。笔者在以上分析的基础上,梳理我国高校机械基础系列课程体系20年改革的得失,有如下几个特点。

1.改革在全国范围内各高校展开。本研究虽然只是参阅了公开发表的近100所高校的有关机械基础系列课程体系改革的情况,但它们涉及到我国工科高等教育各个层次的方方面面,具有广泛的代表性。一些院校虽没有公开发表有关的举措的文章,但改革已经有了实际的行动。

2.改革在稳妥中进行。教学改革是一项关乎人才培养成功与否、需要极其严肃和认真对待的大事。因此,改革,只能“改良”、“改好”,不能“改劣”、“改坏”。课程的实施最少是5年为一个周期,如果改好,固然收益,如果改坏,则至少影响5届学生,可谓贻害无穷。文献资料显示了大部分院校采取了稳妥的步骤,先提出一些方案,再经过认真讨论和论证,最后稳妥逐步实施。

3.改革总体尚处于初始阶段。我国绝大多数工科高校建校时间不长,而且机械专业均脱胎于苏联模式或深受其影响。改革开放后,几乎都经过了一个较长时期的痛苦抉择和改革设想的酝酿阶段。目前,清华大学、上海交通大学、华中科技大学等名校起步较早,在改革的道路上行进较远,步子也较大。一些高校进行了初步尝试,并取得了一定的成效。但也还有相当多的高校仅仅只是提出了初步的设想。

4.重视学生创新设计能力的培养。各校都把培养学生的机械创新设计能力、创新思维、动手能力、综合设计能力和激发学生创新设计积极性摆在重要的位置。

5.课程门类和课时数略有减少。改革试图减少改革试图减少课程门类,减少课时数,提高教学效率,课程体系的综合化和交叉性有所提高。

6.课程内涵体现了先进性和时代性。随着科学技术的不断向前发展,机械工程的内涵和外延都在不断扩充。主题在变,问题在变,活动在变,要求机械基础系列课程体系内涵紧跟时展的步伐,实时引入了新内容。

然而,正如特点3所说,改革还只停留在初步阶段,其成效非常有限,这种局限性与不足通过国家精品课程建设结果可以得到证实。笔者从国家精品课程建设网上得知,始于2000年前后的国家精品课程建设,固然对提高机械基础系列课程教学质量起到了非常积极的作用。教育部共批准机械工程部级精品课程603门,其中大多数为机械基础系列课程。较多的如“机械设计”课程被评为部级精品课的有46所高校,“机械原理”有51所,“机械设计基础”有28所,“工程制图”或“工程图学”共有60多所,“机械制图”有14所,“画法几何及机械制图”有10所,“画法几何及工程制图”有8所,“机械制造基础”或“机械制造技术基础”共有36所,“工程训练”有9所,“互换性与技术测量”有9所。[21]这些数据一方面说明,我国工科大学的机械基础系列课程的教学条件和质量得到了较大幅度的提升。但从另一个角度来看问题,也可表明,虽然课程的高度综合化和交叉性成为全球大学的共识,但在我国现阶段,真正具有综合性和交叉性的课程和高校还极其少,像清华大学的“设计系列课”综合性精品课程成为凤毛麟角。各校的机械基础系列课程仍是以沿袭传统的课程体系为主的形式,各课程之间的分化和自守,使已形成的自身独立的学科系统难以打破藩篱。二十年来大部分改革仅在本课程系统内进行,始终围绕自成系统、自我完善与发展,追求各自的系统性和完整性而做着不懈努力。课程的综合性和交叉性还远远不够,一些改革仍然还停留在研究和纸上谈兵阶段,离现代大机械背景下的时代需求还有相当的距离。机械基础系列课程体系改革空间仍然很大,任重而道远。

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