機械原理講義范例6篇

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機械原理講義

機械原理講義范文1

關鍵詞:Auto CAD;工程繪圖;課程改革

一、問題的提出

(一)企業需求。

機電設備維修與管理(以下簡稱機電維修)是一個面向生產型企業的大維修專業。在生產實際中,企業既需要能解決生產設備的機械系統、液壓系統、電氣系統以及計算機控制系統故障的維修人員,也需要能承擔專用設備設計和傳統設備升級改造的設計人員。由于維修工作涉及面大,造就維修人員見多識廣,技術素養全面,一些企業的產品開發部門尤其喜歡從維修技術隊伍中選擇合適人才來加強自身建設。

(二)教學現狀。

讀懂和快速繪制機械、電氣和液壓等工程圖是機電維修專業的一個重要教學內容。然而在當前的教育系統中,不同的作者根據Auto CAD在繪制不同類型工程圖中的作用,分別編著出版機械CAD、電氣CAD、建筑CAD等不同的教材。無論是哪一類CAD教材,一般都包括如下內容:一是CAD自身的繪圖功能,二是這些功能在某個專業或幾個相近專業的應用及技巧。由于在“2+1或2.5+0.5”的高職教學模式下校內教學課時偏緊,更為了減少課程內容的重復,因此一般的高職院校不在機電維修專業中開設機械CAD和電氣CAD兩門課程,這就造成機電復合型人才培養鏈在繪制機械和電氣兩種工程圖的教學環節中出現技能缺失。

顯然,當前的這種教學狀態不能滿足企業對高技能人才的要求,更不利于學生的求職和未來的發展,必須進行教學改革。

二、教學改革思路

針對上述情況,我們在充分討論、廣泛征求相關企業專家、學者意見的基礎上,對機電設備維修與管理專業人才培養方案進行了重大修訂,即在以機械為主體的原課程方案基礎上增設了電工電子基礎、電機與電氣控制、傳感器與檢測技術以及PLC控制與應用課程。但在如何培養學生快速繪制機械電氣圖的技能上,有著不同的意見,其簡單方法是開設機械CAD和電氣CAD兩門課程。但由前述知,這樣做會造成教學內容大量重復,并形成課時浪費、學生厭倦的狀況。

一般地要掌握用Auto CAD快速繪制一份機械電氣圖的技能,只需掌握如下知識:(1)熟悉電氣控制原理和機械電氣圖的基本知識;(2)掌握Auto CAD的繪圖技能;(3)掌握國家標準中關于繪制工控電氣圖的規范,熟悉電氣元件圖形符號。

為了使學生盡早掌握電氣控制原理和機械電氣圖的基本知識,我們對新的人才培養方案教學內容和順序進行調整,其有關電類課程的教學安排如下:

(一)學校在第二學期開設了“電機與電氣控制”課程。該課程電氣控制部分的主干線是電氣元件――典型控制回路――電氣控制系統圖,講授電氣控制原理、讀識電氣圖的基本知識,為學生讀圖、繪圖打下了一定的基礎,

(二)學校在第二學期為機械系各專業開設“Auto CAD機械繪圖”,通過對CAD基本功能及其繪圖應用的學習和實訓,學生已掌握了快速正確繪制機械圖的技能。

根據這些條件,我們把融合CAD繪圖課程作為更好地培養高技能人才的一個教改項目。

三、課程融合的內容和方式

(一)課程內容融合。

根據上述情況,以培養機電復合人才為目標,通過對機械CAD和電氣CAD繪圖兩門課程內容進行全面分析,基于“機械CAD”課程,將電氣制圖基本知識、國家標準及CAD繪圖相關知識有機融合,以“適用、管用、夠用”為指導,編寫“CAD電氣制圖簡明講義”。

(二)教學方式融合。

機械電氣圖的種類有電氣原理圖、電氣元件布置圖和接線圖,主要構圖元素是電氣元件圖形符號和連線。當一個電氣控制方案形成后,表達方案的主要工作就是通過繪制許多圖形符號和連線,再經過編輯、修改形成圖。在繪制電氣圖時,為減少勞動強度,提高工作效率,人們一般先利用CAD的塊功能將圖形符號繪制成“圖塊”并存入圖庫,待繪制完線路結構圖,再用“插入”命令將相應的圖塊插入圖中。在教學實施中,圍繞快速繪制機械電氣圖的課程目標,我們以塊功能為節點,將“CAD電氣制圖簡明講義”嵌入到“機械CAD”課程的教學中。

嵌入內容及時間見下表:

電氣原理圖的圖框需要按照各條電氣回路控制功能和元件的功能類別對圖幅進行分區。分區采用行與列兩組編號組合的方式來表示。編號從圖紙的左上角開始,水平方向用阿拉伯數字編號,垂直方向用大寫英文字母編號,圖區代號為字母+數字。由于這些知識對讀圖和繪圖都非常重要,在教學中對其進行專題講授。

四、結語

本教改項目在校內機電維修專業實施了3輪教學,取得了如下效果:

(一)通過一門課的教學,學生僅用8課時就增加了快速繪制電氣圖的技能。提高了教學效率,擴大了學生求職和發展的空間,滿足了企業對機電復合型高技能人才的要求。

(二)在實施中本教改項目與“電機與電氣控制”課程安排在同一學期教學,使兩者相互作用,教學效果明顯提高。尤其在繪制電氣原理圖圖框的實訓中,學生通過按線路功能和元件功能類別對圖幅分區,加深了對電氣原理圖的理解,進一步提高了讀圖識圖能力。

【本文系廣州科技職業技術學院教改課題“加強課程融合,探索機電復合型人才培養模式”(編號:2011004)的研究成果?!?/p>

(作者單位:廣州科技職業技術學院)

參考文獻:

機械原理講義范文2

關鍵詞 機械原理 雙語教學 教學模式

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A

1 概述

1.1 雙語教學的必要性和重要性

“雙語教學”的英文是“bilingual education”,其含義是在學校里使用第二語言或外語進行不同學科內容的教學。

英語是國際通用語言,國外施行雙語教學的目的,主要出于社會穩定及政治謀略的需要。而在我國,隨著社會經濟發展,其與世界接軌的速度及領域也迅速擴大和深入,使得雙語人才日益緊俏,因此有必要逐漸推行雙語教育,這是高等教育發展的必然趨勢,也是提高人才培養質量,培養創新型、復合型人才的重要手段。

全國各大高校分別進行雙語教學的試點,雙語教學在研究生教育階段嘗試較多,本科教育階段有所涉獵,但并未大范圍普及,有待進一步擴大研究范圍及學科領域。特別是對于剛剛獨立的民辦高校來說,更加勢在必行,有研究和實施的必要。

1.2 雙語教學實施中的困難

機械原理是一門專業技術基礎課,是設計線上的第一門主干課,在整個教學計劃中起到承上啟下的作用?,F階段該課程的教學均采用中文單語教學模式,教學單調而且不易與世界接軌,導致本校學生與國外學生交流的障礙,及外文文獻的閱讀障礙等問題。因此將機械原理課程作為機械專業重點推廣的雙語教學試點尤為必要。

通常該課程均在本科教育的第4學期開設,此時學生要完成從基礎課到專業課程的方法轉變,加之雙語教學又是新鮮事物,學生要在母語非英文的環境下接受這種新型教學模式有一定困難,再者學生的英語水平參差不齊等原因給雙語教學實施增加了難度。導致學生過多關注英文本身,而忽略了專業課內容的學習,英文基礎差的同學逐漸失去了學習興趣和信心,直至放棄。所以對于機械原理雙語教學模式、教材選用、教學方法及手段、教師隊伍建設等方面都要深入探討,才能保證雙語教學的順利開展,并取得單語教學無法達到的教學效果。

2 機械原理雙語教學實踐研究

2.1 雙語教學模式選擇

據相關資料統計,雙語教學模式主要有三種:(1)沉浸型教學模式:即課堂上全部使用外文教育;此教學模式對學生外文水平要求很高,比較適合碩士/博士研究生階段;(2)過渡型教學模式:即開課前對學生進行外語加強訓練,雙語課開課初以母語為主,英語為輔,中英文配套教材,待學生逐漸適應雙語環境后,再以英文為主,母語為輔;(3)綜合型教學模式:即課堂中根據專業內容的難易程度,靈活交叉采用上述2種方法。如難度小,采用沉浸型教學方式,如難度大,則用過渡型。

目前,普通院校學生仍然是“開口難”,在“聽”、“說”方面難以交流。如直接采用沉浸型教學模式,學生難以聽懂,惡性循環,造成思維障礙將影響學生對整個課程的興趣,給教學帶來困難。因此本文經過大量調查問卷,并根據三本院校學生特點,認為綜合型雙語教學模式比較合理。因普通院校學生英文水平整體不高且參差不齊,建議采用雙班制(雙語班和普通班),將英語通過CET-6或CET-4成績靠前同學編入雙語班,小班教學,規模30~50人,以免影響互動效果。

2.2 教材選用

雙語教材的合理選用對該課程的雙語教育實踐尤為重要。如直接采用原版教材,對英文基礎差的學生來說,無疑是雪上加霜,加之機械原理課程本身的難度較大,更增加了學生的心理負擔,最后英語較差的同學首先被雙語教育淘汰。而部分高校在采用國外原版教材的基礎上,配以合適的中文教材,兩者相輔相成,針對不同英文水平的學生,選用不同的教材組合,真正做到因材選材。而少數有前瞻性的學校,已經著手開始自編適合本校學生特點的雙語教材并出版。

因此在教材選用上,可根據本校學生現狀,靈活選用。對英文基礎較好者,可以采用原版英文教材,并對授課難度及內容做適當調整。對英文一般者可配以合適的中文教材,輔助學習以更好地理解課堂內容。對于英文特差者,除采用中英文教材之外,還可自編“專業詞匯庫”或講義,以保證教學的連續及有序,提高教學效果。

2.3 教學方法、手段選擇及教學內容優化

雙語教學應采用多元化的教學方法,注意外語授課只是手段,不是目的,不能舍本逐末。因此針對普通高校,本文建議:對于外語基礎較差課堂宜采用:中文授課,自編英文講義,英文版PPT的方式;英語基礎好課堂宜采用中英文雙語混合授課,中英文配套教材或自編英文講義,英文PPT的方式。另外采用靈活的教學手段,如多采用多媒體技術、精品課程平臺互動、制作專業詞匯庫等方法輔助教學,為學生創造更多的雙語環境,讓學生在領悟專業知識的基礎上,具有良好的專業英文聽說讀寫能力,更好地駕馭英語和機械原理課程。

在教學內容上做適當調整,現各大高校均在不同程度地調整培養方案,壓縮學時的前提下如何保證機械原理課程的教學質量是個值得關注和研究的重點問題。為解決這種矛盾,可采用下列方法:(1)減少習題課課時,將更多的習題講解及課堂答疑課安排在課后或網絡平臺上進行;(2)刪減超綱內容的講解,重點夯實基礎,注重提高能力。

據相關資料統計,施行雙語教育的課堂活躍度明顯比普通單語中文教學的課堂高,學生積極主動、互動強烈,其期末平均成績也比普通班要好,在此過程中,教學方法及手段的合理運用就尤為重要,功不可沒。

2.4 教師隊伍建設

教師隊伍建設對該課程教學起到關鍵作用,其自身專業素養及英文水平直接影響雙語教學工作的開展。教師應在廣泛吸收國內外教學經驗的基礎上,努力專研學科知識,提高英語水平,博采眾長,因材施教,做到隨機應變,而不是做教材的翻譯。要讓學生在雙語環境下,養成良好的學習習慣,養成用英語思維,用英語表達等與國際接軌的能力,讓學生掌握專業知識同時獲得英文聽、說、讀、寫方面的全方位鍛煉以及全面發展。

在教師隊伍建設方面,提出如下建議:(1)多參加國際及國內學術交流,增加與校外專家、同行交流的機會;(2)多舉辦雙語講課比賽,鍛煉專業教師的雙語教學能力,以賽促教;(3)鼓勵教師編寫適合本校的雙語教材或在機械領域學術會議上發表英文論文,以提高自身素養;(4)多舉辦專業教師英語培訓班,以提高教師的英文技能。

3 結束語

雙語教學嘗試是一項長期且艱巨的任務。一方面,我國多年英語應試教育和高校擴招的背景下,學生的英語水平參差不齊;另一方面,專業教師雖學位偏高,專業知識豐富,但不代表英語功底及表達能力也強。教師必須兩手都要硬,才能保證雙語教學的成功開展。

因此雙語教育在國內本科階段的普及并非一朝一夕之事,還需要我們高校教師加大研究力度、積極立項,并最終將研究成果付諸實踐,提高我國機械原理課程的雙語教學水平。

參考文獻

機械原理講義范文3

《機械設計基礎》課程所含內容較多,大多教材理論性比較強,概念較抽象,且各章節之間幾乎沒有聯系。這對于中職本科學生來說有利的一面:不會因為沒有掌握某一章節的內容,而影響其余章節的學習。也有不利的一方面:學完本課程,學生的腦海里是零散的構件,沒有一個完整性機器的概念。

大量的原理分析和理論計算使得基礎薄弱的中職本科學生不知道如何學,如何與實際應用相結合,因此學習本門課程熱情不高,學習效果不佳。

1教學中存在的問題

1.1理論基礎與學習習慣中職本科是目前部分應用型本科招收的一類本科學生。經過兩年的教學實踐和大量的課外接觸,該部分學生理論基礎較差,大多是初中畢業,且對初中基礎知識的理解也很有限,日常學習自律性不強,對于課程內容總是淺嘗則止,自信心不強,由于之前的學習習慣不好,大多數學生沒有獨立學習的習慣,課堂氛圍較活躍,對于基礎理論缺少興趣,偏愛實踐操作,這與之前所受教育有很大關系。高校普通本科的教學方式、教學內容均不適合中職本科學生,造成大多同學學習一年后收獲少、自信心喪失、學習興趣減弱。學生不愛動腦思考,覺得設計離自己十分遙遠。

1.2教學方法與教學效果由于目前全國并沒有專門的中職本科高校,中職本科只是普通高校培養的一類對象。普通高校的教師上課由于教學對象不單單是中職本科,同時兼有普通本科或高職本科,故很難劃清界限。教學上按照經驗講述原理多,主要按照普本教材章節進行理論講授,效果并不理想。近年來由于多媒體技術的發展,多媒體素材與教材的結合占據了課堂,相比之前的純理論教學和課程設計在教學效果上有所改善,但對中職本科的學生來講,還遠遠不夠。

1.3培養目標與教學內容目前而言,中職本科的培養目標主要被定位為職業教育,要求學生具有理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力,尤其是工程實踐能力的培養。而實際教學內容卻與此完全脫節。實驗實踐內容并沒能有效結合,驗證性實驗的偏多,動手操作的較少,和課程銜接不到位,顯然不適合目前的中職本科教育。課程設計題目多為經典的帶式運輸機減速器的設計,只有少數同學能按照手冊完成設計,但是這么算卻說不清楚,學生一頭霧水,并不能真正理解其中的方法。

1.4成績考核成績考核仍然以主要期末測試為主,平時成績和實驗成績為輔。形成了高分低能的社會現象。而中職本科的培養目標則要求學生具有理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力,尤其是工程實踐能力的培養。因此對于這部分的考核也該在成績考核中占有較大的比重。我們制定的改革思路是:教學內容以行業崗位上的知識結構和能力結構以及生產實際需要為目標,以解決工程實際設計問題為指導。

2教學方法改革探索

經過對中職本科生源中職階段培養方案、教學體系、及學生個人情況的調研,可以從以下幾個方面改善學生的學習習慣,提高中職本科學生學習《機械設計基礎》這門課程的教學效果:

2.1框圖法教學,整合知識體系整理總結《機械設計基礎》中的核心知識點,自編校內講義或教材,結合一個綜合實例,如蜂窩煤壓制機、機床C 6140主軸箱,以機構、傳動、零件三大部分為主線,制作框圖,幫助學生快速、直觀地理解整個機械設計基礎的知識體系,由此知識體系展開教學單元。圍繞綜合實例,進行詳細的分析講解,講解內容時重點把握能讓學生了解典型機械或結構的設計思想、理解裝配要點、掌握分析故障和維修。

2.2模型演示教學法采用玩具激勵法(機構部分可以拆裝模型,觀察機構運動、計算實際的自由度、繪制機構運動簡圖),來改善教學效果,提高學生學習本門課的興趣?;埕~組合模型可以應用于教學課堂,讓學生在驗證理論知識的同時,實現理論和動手實踐的統一。通過對模型的研究與分析,啟發學生對《機械設計基礎》的認識,并能培養學生獨立分析和自己查閱學習資料的能力。既滿足了學生愛玩的天性,又學到了知識。

2.3設計軟件在機械設計基礎教學中的應用隨著計算機技術的飛速發展,可使用Solidw orks等機械設計類軟件在《機械設計基礎》的課堂上結合典型設備進行建模、模擬裝配、指導學生做一些簡單的分析,或結合實驗室的試驗臺,教師建立虛擬實驗模型庫,課后學生可以利用該模型庫進行學習建模、裝配、分析,幫助學生更好地理解復雜的機械系統。

除了大型的常用的機械設計軟件CAD ,solidwokrs,網上有大量機械設計小軟件,還有一些企業應用的機械設計軟件,該類軟件界面簡單,操作方便,可以幫助學生計算參數,不需理解繁雜的公式及理論推導,教學中,指導學生應用此類軟件,相當于為學生提供了一種工具,幫助學生理解機械零件的一些參數,提高學生的學習熱情,為學生日后實際工作應用打下一定的基礎。

2.4項目教學代替章節學習教學內容及順序調整:分四大部分,均為先通過先講整體一個實例,再拆分講解,類似于項目教學,使學生更容易理解各部分。

機構部分:連桿機構、凸輪機構、齒輪機構,通過參觀實驗室機構展臺通識,以分析玩具的機構組成和原理,帶動學習的積極性,拆裝,分析,計算。

機械傳動部分:帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動,通過玩具模型講解幾種傳動的特點,再分別介紹具體知識點,輕參數、重結構,輕計算、重原理。 機械零件部分:齒輪、軸、軸承、聯軸器、彈簧等,本部分設計先以減速器原理講解為起點,通過動畫和實驗拆裝,逐步進入理論學習。

增加機械維修工具、量具部分內容,學生應該進行系統學習。能在實踐和工作中更快地進入角色。

2.5實踐、設計成績考核替代期末考核普通本科的專業基礎課考核多以期末測試為主,以遼寧科技學院目前而言,平時成績占3 0%期末卷面測試占7 0 %。這種測試并不能真實地體現學生的水平,尤其是對中職本科的學生。因此,本文認為對于中職本科的《機械設計基礎》,應以實踐考核替代目前的期末卷面測試。

2.6建立班級學習QQ群和微信群建立班級學習QQ群和微信群,改善師生關系,方便課后復習答疑,溝通情感,討論問題。90后的學生幾乎人人上網,網上的教學及互動不容忽視,以往的網上教學多為網上精品課或論壇,對于不愛學習的學生難以調動其積極性,因此,以學生最容易接受的方式去指導和教學不失為教改的一個重要環節。

機械原理講義范文4

大學物理實驗培養的是具有創造性的科學實踐應用型人才,迎合了當代科技社會對人才的需求趨勢,但是,深入研究發現,大學物理實驗教學中仍然存在一定的弊端。鑒于此,本文基于大學物理實驗教學模式的視角,簡單分析了大學物理實驗教學模式改革的必要性,在此基礎上,從“物理實驗教學方法、物理實驗教學內容和物理成績考核體系”三方面來探索了大學物理實驗教學模式改革,為大學物理實驗教學提供一定程度的借鑒。

21世紀是教育立國、科技興國的時代,它對人才的培養也提出了更高的要求,物理學在現代社會科技發展中占據著關鍵地位,而處于新的發展時代,物理學的發展空間也得到進一步擴展。就高校教育而言,大學物理實驗是一門十分重要的基礎課,是自然科學發展的基礎,在提升學生的科學素養,培養學生的科學創造力方面具有十分重要的作用。通過物理實驗,學生可以用實踐來證明自己的觀點,驗證自己的理論知識。同時,學生將自己所學的理論知識運用到具體的實踐中,進一步鍛煉了學生的實踐操作能力和動手能力,增強了學生的科學素養和創新能力。當今社會需要的是實踐應用型人才,這也為高校的物理實驗教學提出了新的挑戰。因此,抓住機遇,改革大學物理實驗教學模式,培養具有知識型、創新型、復合型的人才成為現階段發展環境下的一項迫切任務。

一、大學物理實驗教學模式改革的必要性

1.教學模式單一。處于當代教育發展環境下,新課程改革進一步深入,高校的教育理念也要進行相應的創新:轉變以往單純的對學生進行知識機械灌輸的教學模式,把精力投入到提升學生知識能力的教育過程中。就大學物理實驗教學而言,科學創新精神和實踐動手能力是其不可或缺的內容。但是在以往的物理實驗教學過程中,單純機械的驗證相關理論知識成為高校物理實驗中的主要教學內容,大學物理實驗教學模式過于機械和單調,學生的創新能力和實踐動手能力難以得到有效提高。并且在實踐教學過程中,往往是學生被動接受教師的實驗安排,制定實驗步驟、組織儀器設備等內容都是由教師來準備,實驗方法和實驗數據的記錄也通常是由老師來完成,而學生只是對教師實驗過程的一個機械模仿。這樣機械化的教學模式嚴重阻礙了學生動手能力的培養,束縛了學生的創造性思維,不利于學生的科學素養的建立,基于此,改革現有的大學物理實驗教學模式,提高學生的實踐創新能力成為物理教學中的一項迫切任務。

2.教學方法和教學內容落后。傳統的物理實驗教學方法是“教師統領實驗過程,學生機械模仿”,在此過程中,學生只是被動的接受知識,沒有充分發揮自身的主觀能動性。久而久之,學生會對教師形成一種依賴心理,在具體的實驗過程中“會看不會做”,并其怠于思考,使得學生形成一種模仿的思維定式,難以有所突破。學生學習的自覺性受挫,難以主動去發現問題并解決問題,不利于實踐創新能力的提高。另外,物理實驗教學內容比較落后,沒有很好的體現學科之間的共融性。大學物理實驗內容也基本是驗證性和測量的,利用學生的創新思維,出于學生自己的創造能力來設定的帶有研究性的內容相對匱乏。正是在此基礎上,與國外培養的物理實驗人才相比,中國物理知識方面的人才理論知識可以很豐富,但是具體到實踐操作中,卻難以有效的將理論知識與實踐相結合,而創新精神和獨立思考的能力更是缺乏。

二、大學物理實驗教學模式改革的優化策略

(一)改革物理實驗教學方法

傳統的物理實驗教學方法中,采取的是教師灌輸,學生被動接受的方式。實驗操作過程中,教師預先告知學生這次的實驗目的,并且在此基礎上,教師還會詳細的為學生講解實驗原理、實驗方法、實驗步驟、實驗過程中需要用到的儀器及其使用方法,并且還有相關的數據記錄、數據處理等信息。更甚者,有的教師為了使學生更加明白本次實驗的過程和步驟,在實驗開始之前把整個實驗過程在學生面前演示一遍。在此基礎上,教師在進行物理實驗教學之前就沒有必要讓學生對將要傳授的內容進行預習,學生也不需思考,這樣就對學生的學習造成了一定的負面影響。學生對教師的實驗過程也產生一種依賴性,在教師做完相關的實驗后,很多學生沉溺于教師的實驗過程中,卻難以理解其中涉及到的科學原理。也正是因為此,學生缺乏實踐操作的機會,沒有一定的實驗操作經驗,難以促進動手能力和創新能力的提升。即使是在具體的物理實驗過程中,教師也是為學生準備好一切,學生也不需要深入思考,只要按照教師給定的步驟加以演示就可以了。這種機械的實驗過程嚴重違背了學生的認知特點和認知發展規律,限制了學生學習的主動性和積極性,不利于提高學生的思維創新能力和實踐應用能力。鑒于此,在具體的物理實驗教學過程中,教師要充分尊重學生學習的主觀能動性,適應現代課程改革的要求,把課堂還給學生。在此基礎上,教師要改革物理實驗教學方法,可以從以下三方面做起:

1.打破傳統的教學方式,以“學生預習,自主學習”為主,“教師引導”為輔。教師在物理實驗過程中,需要對實驗儀器和原理細致的介紹,牽涉到具體的實驗步驟和測量方法,教師要利用學生的自主創新能力,激發學生的創新思維,讓學生自行設計完;

2.將物理實驗課以選課的形式出現。物理實驗課中會有學生必做的實驗,除此之外,教師還可以以學生對實驗課的實際需求為依據,結合學校對物理實驗課程的安排,在實踐發展的基礎上為學生開設選做實驗項目。既然是選作項目,那么學生就可以根據自身的實際學習情況和實驗能力來自主安排,在自己動手的過程在提升動手能力和實踐操作能力。教師通過這樣的教學安排,一方面可以鍛煉學生的基本實驗技能,另一方面又可以最大限度的調動學生學習的主觀能動性,同時,學生自覺發現和處理相關問題的能力也可以得到進一步提升。

3.隨著時代的進步,計算機信息技術的應用范圍越來越廣泛,緊跟時代腳步,高校物理實驗教學中也應擴展計算機的應用范圍。計算機在高校物理實驗中有很高的應用價值,例如利用計算機來操控實驗的過程,收集相關的物理量,快速的將實驗數據記錄下來等,另外,利用計算機實施擬合分析,制作圖標等內容也是其應用表現。除此之外,教師利用計算機進行輔助教學,進行計算機管理,也屬于計算機在物理實驗教學過程中的應用范圍。當然,計算機在物理實驗中只是一種輔手段,它的應用可以方便物理實驗的進行,促使學生加深對物理原理的理解以及對實驗方法的掌握,在物理實踐中的應用仍是十分必要的。

(二)創新物理實驗教學內容

就現在很多大學開設的物理實驗課程而言,驗證性實驗是其最主要的表現內容。而相對應的,以學生的實際發展需要為基礎,集科學性和設計性為一體的實驗內容則比較少?;诂F代的經濟發展環境,這樣的設置體系會妨礙高校對實踐應用型人才的培養,學生進行實踐創新的發展空間也被縮小,而學生通過實驗也難以提高自己分析問題和解決問題的能力。在一些高校中,受到學校生源條件的限制,在具體的物理實驗過程中,學生和實驗儀器一對一的現象并不少見。在此發展條件下,教師通過引導,使學生自己動手做實驗,來進一步提高學生的動手能力和實踐操作能力,同時也間接的加強了學生分析和解決實際問題的能力。但是在有些高校中,受到學生人數的限制,物理實驗課基本上是兩到三個學生共同做一個實驗,這樣的分配會在一定程度上激發少數學生的惰性思維。因此,他們在物理實驗中只是機械的記錄相關數據,而沒有主動動手和主動思考的習慣,這樣的話,這些學生就難以在具體的物理實驗過程中得到鍛煉,有些學生甚至對此感到厭煩。另外,如果高校設置的實驗項目有限,而其中的學生人數卻過多,那么物理實驗就難以適應學生的發展需求,也不能有效做到與物理理論知識課的同步。鑒于此,高校在開設物理實驗課的時候,要充分結合院校學生的實際水平和發展需要,以現有的物理實驗儀器為載體,調動學院教師的力量,以本院校中的物理實驗教學為基礎,科學編寫相關知識的物理實驗講義,其中涉及到的內容要充分體現物理實驗的實用性,并且在其中詳細闡明某項實驗在某些專業中的應用。以此物理講義為標準,學生在做某項實驗時,就不會產生這項實驗與所學專業有何關系的疑問。另外,為了適應社會對人才的需求,迎合現代科技發展的需要,同時也為了適應社會對實踐應用型人才的需求,高校的物理實驗課程中可適當融入一些富于實踐操作性的實驗項目,例如自行車及鐘表的拆裝等內容。社會在不斷發展,高校中的物理實驗也要與時俱進,為了進一步與社會科技發展接軌,高校要根據自身的實際發展情況和學生對自身能力的需求,適時改革物理實驗講義,使得物理實驗講義為學生提供實驗參考的同時,也能跟上時展的步伐。高校為了加強物理實驗教學的影響力,也可以迎合學生的對物理實驗的興趣,舉辦物理實驗設計大賽,使得高校學生更好地適應現代科技的發展。

(三)定量考核與定性考核相結合

物理實驗過程中,物理實驗的考核體系對科學判斷學生的實驗能力和評價學生的實驗成績具有重要的影響。物理實驗不同于理論知識學科,在它的評定過程中,物理實驗成績占據重要地位。正是鑒于這種學科的特殊性,其考核體系才更加需要完備。對物理實驗成績進行評定的過程中,教師往往以實驗報告的形式來加強對學生的考察,但是在具體的操作過程中,這種考察形式具有一定的弊端,實驗報告是以紙質的形式出現的,教師看到的只是學生實驗的結果,而難以看到學生實驗的整個過程。并且在這種考察形式中,即使學生不做實驗,也可以提交一份完整的實驗報告,因為學生可以抄襲其他學生的實驗數據實驗記錄。鑒于實驗的準確性和科學性,教師又很難發現實驗報告中的這些弊端。因此,教師在實際的物理實驗評定過程中,一定要創新實驗考核機制。在此,筆者建議利用定量考核與定性考核相結合的方式。在具體的考核過程中,教師要充分考慮到學生各方面的能力,考察的內容不能過于單一化,學生對實驗方法和技能的掌握,學生對待實驗和相關實驗問題的態度等內容都要納入考核體系,教師都要加以科學化的考察。從一定程度上說,這種全方位的考察,也是對學生學習積極性和學習主觀能動性的一種激發,讓學生充分重視物理實驗的過程,也讓他們明白物理實驗考察不只是一種簡單的成績判定,更是一種實踐能力和動手能力的考察。同時,也充分體現了評定的科學性和公正性。此外,口試、筆試以及現場操作等方式也可以被應用到成績考核中,為學生營造良好的實驗考核氛圍,加強學生對物理實驗的興趣,力爭考核標準更加科學,能全方位、公正地對學生進行實驗考核。

結語

綜合來說,高校物理實驗不僅能提高學生的實踐應用能力,考察學生對理論知識的運用能力,還能培養學生獨立分析和解決問題的能力,強化學生創新思維能力。結合現代的經濟發展環境,社會對人才的培養也提出了更高的要求,實踐應用型人才受到社會的普遍關注。而高校中的物理實驗則著重培養學生的動手能力和觀察能力,迎合了社會對人才的需求趨勢。在此基礎上,高校要進一步適應現代經濟社會的發展,明確大學物理實驗教學中存在的問題,從物理實驗教學方法、物理實驗教學內容和物理成績考核體系三方面來改革大學的物理實驗教學模式,在此基礎上有效促進大學物理實驗教學效率的提高。

作者:薛禹 單位:北華大學物理學院

參考文獻:

[1]朱婷,王春霞,韓財寶.獨立院校大學物理實驗教學模式改革初探[J].物理與工程,2014(S2).

機械原理講義范文5

關鍵字:有限元;教學改革;實踐

一、有限元課程在機械專業中的背景和重要性

有限元法(FEM)是根據變分原理求解數學物理問題的數學計算方法,已廣泛應用在機械、建筑和航空航天等行業。有限元分析可為各類結構設計和工程分析提供可靠依據,已經成為工程科學中處理難題的重要手段。當前,有限元法理論體系已經成熟,常用的有限元軟件包括MSC Nastran、Ansys、Abaqus等。

隨著計算技術的發展,也極大促進了有限元技術在機械設計中的應用。特別對于結構復雜的機械產品的研發中,有限元分析已經成為設計者的重要依據。涉及有限元法相關的機械方面的科研論文眾多,已經成為科研人員重要的工具。

根據機械專業性質和知識要求,機械工程師必須具備必要的有限元分析計算能力。機械專業培養的大多數學生要求能夠獨立運用有限元法從事機械設計、研發能力,這就要求學生要成為基礎扎實、專業知識廣闊、具有創新精神和實踐能力的復合人才。在機械發展水平不斷提高的情況下,必須進一步調高人才的培養質量,提高學生獨立運用有限元從事機械設計的能力,必須對有限元課程進行改革。

二、有限元課程在機械專業教學中存在的問題

1. 重理論輕實驗

有限元理論復雜,涉及到結構力學、彈性力學、數值方法等方面的知識,不容易講也不容理解,老師往往花大量的時間灌輸基本理論。實踐環節僅僅利用計算軟件按照例子進行模擬分析,至于計算結果的準確性沒有進行分析,導致學生對有限元分析的準確性產生懷疑。有限元分析結果一方面可以參照解析解,沒有解析解的話可以做實驗進一步確認。很多本科院校根本忽略有限元相關驗證的實驗,根本原因是實驗驗證需要投入人力、物力和財力。學校和老師都應加大這方面的投入。

2.前瞻性不足

有限技術雖然已經成熟,但可供研究的內容還有很多,很多老師講課的內容只講教材,根本不講解研究前沿。只有有限元的教學和科研有機結合,才能全面掌握有限元技術。在教學時,我們既要重視基礎理論,又要重視科技前沿。要求老師對有限技術相關國內外文獻認真閱讀,將有限元前沿的知識合理灌輸給學生,讓學生實時了解有限技術的發展現狀。

3.學生學習動力不足

根據經驗,很多學生聽說有限元很難學,心里有懼怕情緒。再加上有限元課程通常是選修課,令很多學生避而言之。當然,這里有老師的因素,更多的是學生自身的因素。很多學生沒有意識到有限法對機械專業的重要性,老師也要引導學生提高學習熱情。

4.理論和實踐脫節

理論與實際工程結合才能體現有限元法的重要作用。教學過程中,老師常常拿梁、桿等簡單例子進行練習,限制了學生對有限元法對機械設計重要作用的認知。做到理論聯系實踐,需要老師要掌握利用有限元法機械設計的經驗,這給老師提出更高的要求。老師應當多參與企業實際的機械項目,不斷積累經驗。

三、教學方法改革

根據有限元課程在授課過程中存在一些問題,應從以下方面進行改革。學生只有系統掌握有限元技術的知識,才能在機械設計中合理準確地使用。

1.加強基礎知識和實踐環節的訓練

有限元法涉及的基礎學科包括結構力學、彈性力學以及數值方法相關的知識。掌握彈性力學的基本方程和彈性力學平衡問題的基本求解方法。能夠推導平面桿系、梁結構和殼單元的解析和數值解的推導方法。并利用通用的有限元軟件進行基本訓練鍛煉,加深學生對有限元基本原理和流程的理解。在編寫講義時,應著重對基礎知識系統化為側重點。

加強教師工程背景的培養,特別加大與企業的合作力度,著重從工程的實際角度深刻理解有限元法的應用。教師應從自身情況出發,對企業進行考察、調研,了解企業在產品設計中的一些難點,特別是機械設計中涉及分析計算內容。爭取將這些項目與學生的培養結合起來,培養學生實際應用的能力。學生既得到了鍛煉,又幫企業解決一些計算問題。

2.教學與研究結合

從國內外高水平的大學辦學理念來看,研究和教學相互結合才能讓學生進入高水平。國內的大多數高校關于有限元的教學不是很深入,導致學生不能深刻地消化有限元技術的精髓。從機械專業的角度來看,利用有限元相關的科研提高學生運用有限元和機械設計能力是一種很好的途徑。

有限元方面的研究文獻很多,通過研讀專業文獻,著重體會有限元建模、邊界條件簡化、求解、后處理等細節內容。特別是利用實驗驗證有限元計算結果的準確性具有的重要作用。掌握裝置的固有頻率、陣型測量實驗方法與過程。

教學改革的關鍵是教學理念的更新,實踐新的教學理念,針對有限元在機械專業中這門課程,教師應不斷將新的研究成果融入到教學內容中,采用有效地教學手段,最大限度地激發學生的學習興趣,提高學生機械設計能力。

參考文獻:

[1]王文靜.“有限元方法及軟件應用”課程教學改革實踐探索.科學教育論壇.2005.

機械原理講義范文6

一、分析化學在本科教學中出現的問題

學校分析化學課程安排時課時安排不夠。分析化學較無機化學相比有以下特點:原理和儀器結構復雜、抽象、難懂;概念多、抽象、計算復雜、公式多難記憶。這就在客觀上造成了分析化學的教學中老師教學難,學生學習難,教學效果不太好現象。而學校安排的課時不太寬裕,老師要在規定的課時內完成教學任務,只能摘重點講,按著PPT一頁頁的往下翻,不管學生聽懂沒,只按教學計劃講,因為時間緊湊,只能在一節課安排更多內容才能完成教學安排。基本上沒有習題課與答疑課,這就導致學生很難理解課程內容,也跟不上老師進度。學生在學習分析化學課時自信心不足,也不夠重視。原理和儀器結構復雜、抽象、難懂;概念多、抽象、計算復雜、公式多難記憶。學生理解起來難度較大,加之老師講課快,自己學習時間用的也不多,導致學生不懂得地方越積越多,而且有些知識點聯系緊密,就會出現這一節還沒聽懂,下一節又開始了,更不知道老師在講什么了。自信心與積極性受到了嚴重打擊,加之覺得學這門課沒有用,老師講的比較枯燥,自己以后也不會干跟分析化學有關的工作,考試過了就行,便產生放松甚至放棄的態度。于是便出現了逃課,課堂上睡覺、聊天、玩手機等不合適的行為,如此惡性循環,不懂的地方越來越多,學習興趣越來越少。老師講課枯燥無味,課堂要求不嚴,缺乏與學生溝通。原理和儀器結構復雜、抽象、難懂;概念多、抽象、計算復雜、公式多難記憶,給老師備課帶來不小難度。很多老師上課很枯燥,沒有創新,引發不了學生興趣。學生課堂表現不積極,老師上課積極性也就不高了,照著PPT讀,一節課說個不停,與學生沒有互動,上課方式很機械,一點也不靈活。有的代課老師把主要精力都放在了科研上,輕視了理論教學,這也是教學效果不好的一個重要原因。平時課堂要求不嚴,期末考核較松,考前劃重點,有時甚至把考題范圍都給了,學生學習壓力不大,自然不會太用心。實驗安排的不合理。分析化學實驗大部分是驗證型實驗,做了一次又一次沒有太大變化。實驗講義太細致,實驗步驟詳細,所需要藥品溶液都已經提前被準備好了,學生做實驗時只需按著講義機械的做就行,不能徹底理解實驗原理以及為什么做這個實驗。有的老師在實驗開始后便離開了,根本沒做到用心指導。有的學生根本不動手做,老師在監督方面做得不到位。實驗結束后進行數據處理,有的學生也不認真處理,抄完就算完事了,能力一點也沒有提升。

二、關于分析化學教學與考核模式的探索

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