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機械工程學科發展趨勢范文1
機械工程這門學科主要是用來研究和解決在開發設計、制造、安裝、運用和維修中遇到的各種機械理論與實際問題的應用學科。它主要以自動科學(數學、力學等)和技術科學(設計學、材料學、制造學)為理論基礎的。機械工程學科的兩個重要內容就是機械學與機械制造工程學,機械學對應于機械系統從構思到實現的設計階段,機械制造工程學對應于制造階段。
2機械工程的發展與社會進步的互動
2.1社會生產和社會進步需要機械工程技術的發展
自18世紀60年代,產業革命在英國發起以后,人類歷史上的第一次技術革命便開始了:蒸汽技術革命。紡織機械行業是最先應用蒸汽技術革命的行業,第一次技術革命的主要標志便是蒸汽機的廣泛使用,蒸汽機的大量使用使工業生產實現了從手工工具向機械化方向的轉變。蒸汽技術革命是資本主要生產力發展的必然要求,在蒸汽機被廣泛應用的推動下社會生產力開始大幅度的提高,蒸汽機的發明促進了整個工業生產機械化的進程。18~19世紀的工業革命以及資本主義大生產之所以能夠順利的進行,一個很重要的技術因素就是機械工程技術的發展。
2.2機械工業的發展促進了社會生產力的發展、促進了社會經濟的發展
機械工程技術的發展促進了社會生產力的飛速發展,英國是發生工業革命最早的國家,由于在實際的工業生產中引進了機械化,工人的勞動生產率在英國提高較大,據相關資料顯示,從1770年到1840年,這短短的70年,平均勞動生產率在英國提高了近20倍,其工業生產值占到了世界工業產值的50%左右,成為了“世界工場”。在近一個世紀內,很多國家都是用機械工業來支撐整個國民經濟的,在整個國民經濟的發展中機械工業占有重要的地位,很多國家的經濟發展都是靠機械工業的發展帶動的。
2.3對產業結構的影響
產業結構是指國民經濟各個產業部門之間的比例關系和相互聯系。一個國家的產業結構是不斷變化的,它的變化主要是隨著經濟的發展進行的。需求因素、供給因素、技術因素、社會因素等等,都是優化產業結構的因素。而在這些因素中技術因素是最根本、最主要推動產業結構優化的因素。產業結構的優化過程實際上是通過各生產要素在各產業之間流動從而實現資源優化配置的過程。就目前的產業結構狀況而言,機械工程的發展是推動現代社會產業結構變化的一個重要因素。目前我國的工業比重正在一步一步的增長,農業比重正在不斷的下降,并且農業的發展正在由傳統農業向著機械化,現代化的方向轉變。
2.4對生產方式的影響
生產方式的變化是人類社會發展的決定力量,從某種意義上可以說生產方式是人類社會賴以存在和發展的基礎,生產方式依次更替的過程就是人類社會發展的過程??v觀人類社會的發展歷史,我們可以發現,機械工業推動了封建主義社會向資本主義社會的發展。封建社會的自然經濟被機械大工業的發展徹底的瓦解了,機械工業開始逐漸的控制了整個社會的經濟命脈。
2.5對社會意識形態的影響
是中國社會近代人們意識形態開始變遷的第一個。中國機械工程的發展受到了的大力推動,同時我國機械工程的發展,也為的蓬勃發展創造了條件。雖然中國的最終失敗了,但在這期間好多資本主義的意識形態開始在中國滲透,為我國后來社會意識形態的突變創造了基礎。機械工程技術的發展不但影響著社會生產力的變革,使社會物質基礎不斷的得到積累,同時對社會意識形態的變化也會產生重要的影響。
3機械工程的發展趨勢
隨著社會的發展和科技的進步,計算機、傳感器、通信技術等一些高新技術正在不斷的發展,市場的需要也開始出現了個性化和多樣化的趨勢,未來的機械工程的發展將以提高機械加工的勞動生產率,降低生產成本為目的,來研制和發展一些新的機械產品。根據本人多年的學習經驗預測未來的機械工程的發展將朝著以下幾個方向發展:1)機械工程的信息化;2)機械工程在設計技術上的現代化;3)機械制造技術將向精密制造、綠色制造和成形制造的方向發展;4)機械制造工業的虛擬現實技術將不斷完善;5)先進的機械制造生產模式將不斷的出現。
4總結
機械工程學科發展趨勢范文2
關鍵詞:機械工程;自主創新;智能系統
經過20世紀的快速發展,機械工程以趨于成熟的體系進入了21世紀??茖W技術如何在新世紀對經濟建設和社會建設作出更大的貢獻呢?世界各國都十分關注。在這一歷史時期,機械工程學界的重大使命就是大力提高自主創新能力,在吸納世界先進制造技術最新成就的基礎上,以可持續的和諧發展為方向,加快我國機械工程的發展,為中華民族的復興和構建社會主義和諧社會做出應
有的貢獻!
一、從代替體力的機械制造到部分代替腦力的機械制造
運用AI的理論與技術進一步提高制造單元的制造智能水平并提高其實用性。制造智能以模擬人腦的抽象思維為主。如,在智能機床的研究中,雖然人們可以獲得加工過程信息、刀具信息、工件材料信息,但是由于缺乏標準的格式,而沒有統一的方法將這些信息綜合起來,因而使得優化目標很難實現。在智能機床的質量控制中,在線測量不可避免,測量、加工、控制一體化是其發展趨勢。在未來的發展中智能機床的研究將逐步建立各個模塊相應的標準,促進機床中各個部件間信息的順暢流動和綜合,過程控制技術也會得到相應的發展,最終實現機床加工的智能化和自治性。
新一代智能系統被作為重點關注的關鍵性技術之一,它擁有
感知環境,做出正確判斷并迅速反應的能力。
二、從無生命制造到有生命制造
目前,我國在人體器官人工制造領域的研究已經取得了顯著成果,但大多數成果仍然處在實驗研究或者臨床前實驗階段,并未得到真正應用。結合目前我國的國情和生物制造工程領域中的重點發展技術,主要進行了以下方面的研究。
1.生理模擬系統
人工器官和藥物研發是攻克疾病的兩條不同途徑,通過建立能真實模擬特定生理系統機能的介于細胞和人體之間的微小生理系統單元,在它們之間建立一個互動的橋梁,從而可以如實、仿真地在體外進行心、腎、肝、神經等系統的藥物篩選和疾病機理研究。特別是對具有復雜藥理活性的中國傳統中藥研究,具有重大的應用價值和意義。
2.人造人體結構性組織技術的持續開發和廣泛應用
人體結構性組織是指皮膚、骨、軟骨、肌肉和肌腱等一類相對內臟器官較簡單的組織與器官。隨著針對患者的細胞擴增技術、支架制造技術的完善和支架材料的進步以及體外培養技術的成熟,人體結構性組織必將從目前的局部臨床應用發展成廣泛醫用。個性化的結構性組織器官可預先制造出來,通過先進貯藏技術保存,人們一旦需要就可像輸血一樣獲得無免疫排斥的活組織器官產品,其廣泛應用將極大地造福于人類。
三、從非生態制造到生態制造
加大投入,對重點行業的關鍵問題組織攻關突破,將有利于綠色制造技術的進一步深入研究、應用與推廣。(1)與典型行業的典型產品相結合,如家電、汽車、機械等,形成集成化的綠色產品設計開發平臺;(2)節能產品的節能設計與創新設計:(3)典型產品(如家電)的回收技術體系與逆向物流工程;(4)面向機械制造業的綠色化制造技術和裝備開發以及機械制造傳統工藝綠色化研究。
節約能源,走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的綠色制造之路,是關系我國經濟社會可持續發展的重大問題。
機械工程是一門工程學科,其學科的進展必然要體現在工程實踐中,不斷提升服務于工程實踐的能力是機械工程永恒的主題。在其發展歷程中,還有一些非常突出的創新,如從減材型制造走向生長型制造,從他成形走向自成形,從單一企業配置資源走向虛擬企業全球優化資源配置等,在這些領域中充滿了無盡的奧秘等待我們去探索,這將是一個伴隨人類始終的更為漫長的歷程,需要人們滿懷信心地孜孜以求!
參考文獻:
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機械工程學科發展趨勢范文3
關鍵詞:課程體系;體驗式教學;工業工程專業
作者簡介:張付英(1965-),女,河北贊皇人,天津科技大學機械工程學院工業工程系主任,教授;鄭輝(1978-),女,黑龍江齊齊哈爾人,天津科技大學機械工程學院工業工程系,副教授。(天津 300222)
基金項目:本文系天津市普通高等學校本科教學質量與教學改革研究計劃一般項目(項目編號:D02-1107)、天津科技大學教育教學改革課題、天津市教育科學十二五規劃課題(項目編號:HEYP5001)、天津市高教學會十二五高等教育科學研究課題重點課題(項目編號:125Z008)、青年專項課題(課題編號:125Q135)的研究成果。
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)31-0086-02
隨著我國經濟的轉型成功,現代企業對工業工程專門人才的需求越來越迫切。然而,目前各高校工業工程專業都存在著以下問題:人才培養目標定位過于泛化、針對性不強;課程體系設置零亂,缺乏整體綜合性;理論教學側重知識的掌握,工程意識和創新思維培養薄弱;實踐教學硬件設施不足,綜合性和設計性實驗偏少,課外實訓匱乏,與企業需求不匹配;教學過程重知識講授,輕工程素質和職業能力的培養;教學內容關注學生應獲得的知識,弱化知識獲得的結構方式等。[1-4]這種狀況導致了工業工程培養的人才知識的系統性差,無法實現素質和思維方式的高層次復合,工程意識薄弱,就業競爭力差,不能滿足現代企業的需求。[5,6]為了縮小工業工程專業的人才培養與企業需求之間存在的差距,引發了工業工程界對課程體系和教學模式的反思。[7,8]本文就是根據天津科技大學課程體系建設的指導思想和原則,結合學校辦出專業特色的要求,探討工業工程專業體驗式課程體系的建設思路,解決課程體系設置與學生能力實現之間缺乏具體關聯性與實踐性的問題。
一、人才培養目標
天津科技大學作為以工為主的中央和地方共建、天津市重點建設的學校,坐落于我國先進制造業、航空航天、生物醫藥和電子信息基地——天津濱海新區。根據天津科技大學“培養德智體美全面發展、具有創新精神和實踐能力的高素質應用型人才”的總體發展目標,以及“立足輕工,服務社會,立足天津,面向全國”的服務面向定位,在深入研究國家專業指導目錄的基礎上,并通過現代企業對工業工程專業人才的需求調研,參考上海交通大學、浙江工業大學等多所高校的工業工程人才培養模式,結合天津科技大學(以下簡稱“我?!保┑霓k學條件、優勢和特色,確立了我校的工業工程專業培養目標,即:培養德、智、體全面發展,掌握現代制造工程、管理理論、信息技術和系統工程的知識,具備解決工業企業生產管理的實際問題的能力,能在工業生產與經營管理部門從事系統的分析、規劃、改造、設計、研究、評價和創新等工作的高素質應用型人才。
二、工業工程專業課程體系建設的基本思路
課程是學生知識、能力和素質培養的重要載體,是實現人才培養目標的核心單元。課程體系實質上是課程的組織邏輯,它對實現學校辦學定位,形成學科特色和就業競爭優勢具有重要作用。工業工程專業課程體系建設的基本思路:一是以提高教學質量為核心,滿足學生創新、創業、創造的知識需求,集學生的工程實踐能力、創新創業能力、社會能力與專業能力培養為一體。二是強調寬口徑、厚基礎、重能力,管理與工程并重,強化工程素質的提升和學科的交叉與綜合,加強真實項目情景模擬和職業崗位職責訓練的實踐環節。三是根據學校辦學服務定位,堅持“應用型理論教學,工程技術型實踐教學”的教學理念,辦出專業特色。四是通過重體系、活模塊,圍繞完整的工作項目流程組織課程體系,強化學生獲得知識的結構方式。五是將職業活動的各個元素滲透和融入到實踐教學的各個環節,使學生能多階段、多層次、多途徑、全過程地了解職業崗位職責和企業生產運營流程,重視工業工程教育的應用性、實踐性和創新性。
三、課程體系建設框架
依據我校“加強基礎、拓寬專業、突出實踐、完善創新、注意綜合、發展特色”的課程體系建設原則,以及實現學生知識、能力素質協調發展和綜合提高的人才培養目標要求和工業工程課程體系的建設思路,構建了工業工程專業體驗式課程體系。該課程體系從現代企業對工業工程專門人才的需求出發,探索素質教育與職業能力教育相結合的有效途徑,加強人文教育、科學教育與專業教育三者的有機融合。模擬企業運營環境,引入企業真實項目,并根據工作項目過程進行課程知識的集成和課程的拓樸結構設計;以職業崗位能力為導向,將工業工程崗位所需要的職業能力滲透到相關課程中,從而開發出具有我校特色、強化工程素質和提高就業競爭力的體驗式教育課程和教育形式。該課程體系具有更加合理的專業知識結構和較強的適應能力、知識遷移能力,可提高學生的就業競爭力。工業工程專業體驗式課程體系由課堂教學課程體系和實踐創新體系組成。
1.課堂教學課程體系
課堂教學課程體系是培養學生的終身學習能力、適應社會發展能力、交流溝通協作能力、初步的工程能力和科技信息能力,強調厚基礎、寬口徑、強能力。課堂教學課程體系由三個平臺組成,即通識教育課程平臺、學科基礎課程平臺、專業教育課程平臺。為了適應企業需求,在考慮區域因素和天津濱海新區的特色產業優勢,認真研究工業工程專業所涵蓋的知識領域及其所涉及的知識單元和知識點的基礎上,構建了以機械加工行業為背景,以知識能力組織為邏輯的體驗式課堂教學課程體系。
(1)通識教育課程平臺是對工業工程專業人才進行基礎知識和能力的培養,強調寬口徑、厚基礎。培養學生具備較強的計算機應用技術和外語應用能力,具有扎實的自然科學基礎與較好的人文、社會科學基礎,較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識。通識教育課程平臺由通識教育必修課程和通識教育選修課程兩個模塊組成,分為系統科學與信息技術基礎、機械工程技術基礎、人文社科基礎、創新創業基礎四個部分。
系統科學與信息技術基礎課程組包括高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學計算機基礎、網絡技術。機械工程技術基礎課程組包括大學物理、大學物理實驗、工程材料導論。人文社科基礎課程組包括英語、大學語文、思想政治理論課、自然科學史、體育。創新創業基礎課程組包括創造學、創業基礎。
(2)學科教育平臺是對工業工程專業人才工程意識和創新思維的培養,強調工程素養和適應性。培養學生具有機械工程的基本技術和基本的工程素質,掌握管理理論、信息技術和系統工程的基本方法,了解現代工業工程的理論前沿、應用前景和發展動態,掌握工業工程學科的基本理論、基本知識。學科教育平臺由學科教育必修和學科教育選修兩個模塊組成,由機械工程學科、管理科學工程學科和工業工程學科三個學科組成。機械工程學科課程組包括工程力學、電工與電子技術基礎、機械設計基礎、機械制造技術基礎、工程制圖、材料與成型、計算機輔助設計與制造、互換性與測量技術基礎、機械制造裝備。管理科學工程課程組包括管理學原理、運籌學、供應鏈管理、工程統計學、工程經濟學、微觀經濟學。工業工程學科課程組包括基礎工業工程、系統建模與仿真、數據庫原理與應用、專業概論、標準化工程。
(3)專業教育平臺是對學生職業能力和創新能力的培養,強調職業能力的實現和創新精神。培養學生具有解決工業企業生產管理的實際問題,運用機械工程的基本理論方法解決產品的設計、工藝問題和具備從事系統的分析、規劃、改造、設計、研究、評價和創新等工作的能力。專業教育平臺由專業教育必修和專業教育選修兩個模塊,由系統規劃和改善能力、系統設計與優化能力、系統研究與創新能力三個核心能力組成。系統規劃和改善能力課程組包括:管理信息系統、生產計劃與控制、成本控制、精益生產、設施規劃與物流分析。系統設計與優化能力課程組包括安全系統工程、人因工程、系統工程導論、質量管理與可靠性。系統研究與創新能力課程組包括新產品開發創新理論、可持續設計與制造技術、先進制造系統。
2.實踐創新體系
實踐創新體系訓練學生從事職業崗位所需要的基本條件和職業能力,強調企業運營流程、崗位意識和職業能力等職業工作完整性的訓練。實踐創新體系包括基礎訓練、學科專業實踐、畢業綜合實踐三個平臺和第二課堂一個模塊,共計42周。為了使學生能在規定的時間內具有較高的工程素養,適應不同企業的環境要求,在畢業后能成為一名合格的工業工程師,構建了如圖1所示的基于體驗平臺的工業工程專業實踐創新體系。
(1)基礎訓練平臺訓練學生的思想政治、職業道德、身體素質,強調從事職業崗位所需要的基本條件。基礎訓練平臺由軍事訓練和入學教育、思政課實踐、形勢與政策教育、畢業教育環節組成。
(2)學科專業實踐平臺訓練學生的職業意識、工程素養和職業能力,強調從事職業崗位工作所需要的專業知識、操作技能和創新思維的體驗。通過現代企業認知和企業運營流程實踐,分階段、分層次完成單項角色、各項角色和綜合職業角色的體驗訓練。學科專業實踐平臺由認知實習、金工實習、生產實習、電子工藝實習、機械設計基礎課程設計、基礎工業工程課程設計、質量管理與可靠性課程設計、管理信息系統課程設計、設計規劃與物流管理課程設計、生產計劃與控制課程設計環節組成。
(3)畢業綜合實踐平臺培養學生綜合運用所學的理論知識和實踐技能解決實際問題的能力,訓練學生綜合工程能力、科研能力和創新能力,強調職業工作的完整性和就業競爭力。畢業綜合實踐平臺由畢業實習和畢業設計兩個環節組成。
(4)第二課堂是指學生在課外從事的學術科技創新活動。該模塊培養學生的信息綜合能力、分析問題和解決問題能力、溝通能力、團隊協作能力和創新能力,強調復合能力和個性特征的訓練,通過完整的項目開發體驗和企業工作流程體驗來完成。第二課堂模塊包括參加學術學科競賽,參與教師科研課題、創新創業訓練計劃,聽學術報告和講座,企業的頂崗實習,課外興趣項目小組,計算機輔助軟件模擬仿真訓練。形成的科技成果:如、各種專利、產品開發;參加各級各類活動;文化藝術體育競賽;演講、辯論以及藝術節重大文藝演出;參加社會實踐和社會活動等。
四、結束語
隨著現代企業對工業工程專門人才的需求越來越迫切,工業工程專業課程體系的建設必須符合現代企業的發展趨勢,滿足企業需求。本文根據天津科技大學的人才培養發展目標和服務面向定位,從現代企業對工業工程專業人才的需求出發,制訂了工業工程人才培養目標;結合現代企業人員崗位的工作過程來系統規劃課程體系,使新的課程體系能體現工業工程專業的核心,即包含人才的系統優化,更重視工業工程教育的應用性、實踐性和創新性,更適合現代企業對IE人才的需求。
參考文獻:
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機械工程學科發展趨勢范文4
關鍵詞:課程體系;教學內容;課程建設;應用能力
作者簡介:王新榮(1965-),女,黑龍江佳木斯人,佳木斯大學機械工程學院,教授;王俊發(1958-),男,黑龍江佳木斯人,佳木斯大學機械工程學院,教授。(黑龍江?佳木斯?154007)
基金項目:本文系黑龍江省高等教育科學研究“十二五”重點規劃課題“機械專業課程體系與教學內容改革研究”(課題編號:HGJXHB1110102)、佳木斯大學教學研究重點項目“高等理工科課程教學整體改革研究與實踐”(項目編號:JYA2011-068)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)29-0062-02
課程教學是實現人才培養目標的重要途徑,是直接影響人才培養質量的關鍵要素。精品課程建設是教育部“高等學校教學質量與教學改革工程”中的一項重要內容,是在根本上提高教學質量進而提高人才培養質量的奠基性工作,[1]課程體系改革和教學內容更新是精品課建設的核心。在科學技術日新月異的今天,在精簡學時的同時,必須對課程體系、教學內容等進行改革與創新。[2]突破傳統課程體系內容框架,構建適應社會發展需要的課程體系。正確處理課程內容經典與現代的關系,增添與現代科技發展相適應的新知識;注意學科交叉,及時把學科最新發展成果及信息引入教學中。在教學內容上,做到理論聯系實際,融知識傳授、能力培養、素質教育于一體。我們在教學實踐中積極思考,勇于探索,使教學質量得到了明顯提高。
本文結合佳木斯大學機械設計制造及其自動化專業的“機械制造工藝與夾具設計”省級精品課建設,對課程體系及教學內容進行了探索性的改革與研究。
一、明確課程定位,更新教學觀念
“機械制造工藝與夾具設計”是高校機械類專業開設的一門主要專業課程,其教學目標是使學生系統地掌握機器產品加工、裝配的基本理論知識,培養學生工藝設計、夾具設計、裝配技術等方面的專業技能,了解機械制造中的新工藝、新技術及發展動向等。通過本課程學習,學生獲得機械工程師的基本訓練,為培養高素質工程技術人才奠定基礎。此課程的實踐性和綜合性很強,知識面廣,基礎要求高,內容更新快,致使教與學的難度不斷加大,原有的課程體系、教學內容、教學方式等已經不能滿足教學和科技發展的需要,因此,必須對這門課程進行與時俱進的改革與創新。
課程定位要與本校的人才培養目標相一致。佳木斯大學是地方院校,以培養高素質應用型人才為主要目標。在課程教學中,樹立先進教學理念,以學生為主體,以培養能力為主線,以工程為背景,以問題為紐帶,以綜合為導向,注重理論聯系實際,培養學生的工程實踐能力。
二、調整課程體系,促進學生知識、能力和素質全面發展
合理的課程體系設置是保證培養目標的重要手段?!皺C械制造工藝與夾具設計”課程體系由過去的以知識為中心,轉向注重學生知識、能力和素質協調發展。在課程體系設置上,以“拓寬基礎、強調應用、培養能力、突出創新”為指導思想,注重課程基本理論和基本技能訓練的同時,加強學生工程實踐能力和創新能力的培養。
1.以培養學生專業理論和應用能力為目標,構建課程理論教學體系
以我國機械制造業的現狀和未來發展趨勢為背景,以機械系列課程基本分工為前提,以學科為依托,以培養學生專業理論和創新實踐能力為目標,構建“少而精、新而實、博而通”的課程教學體系。在課程體系上,正確處理好經典與現代的關系,減少重復的課程內容,加強課程內容整合,按照機器產品的制造過程,將原《機械制造工藝學》及《機床夾具設計》兩本教材的內容有機地結合在一起,由淺入深地安排機器產品加工、裝配及夾具設計的基本內容。同時增加了獨立成章的反映本學科發展方向的“機械加工新技術”等內容。
2.以培養學生專業操作能力為目標,設計實踐教學體系
在注重理論教學同時,適當加大實踐環節的比重,合理調配理論與實踐學時比例,建立理論與實踐課的合理結構。使課程理論教學與實驗、實習、工程訓練等有機結合,相互融合、相互滲透、相互銜接。在實驗課中,除了安排驗證性的基礎訓練外,增設了綜合性、設計性、創新性等實驗類別,實驗內容向工程延伸,實驗方法向多元化發展。重視訓練學生對專業技能的融會貫通和實際應用能力,構建了由機械制造技術基礎技能、專業技能和行業綜合技術三個層次構成的開放式實踐教學體系。這種多層次的實踐教學體系,有助于學生理解和鞏固所學的專業理論知識;有利于培養學生的動手能力、實踐能力和創新能力;有利于激發學生學習的積極性,培養他們的探索精神。
3.積極開展大學生的科研實訓活動,注重調整學生的知識結構
機械工程學科發展趨勢范文5
關鍵詞: 微課 專業英語 機械工程 教學應用
1.引言
機械類專業英語主要是面向機械設計制造、機械電子工程、車輛工程等專業,培養類似專業的學生對英文文獻的閱讀理解和翻譯及對外交流能力的學科。隨著國際化、信息化的發展,傳統的機械工程學科不斷地得到改造,機械工程類人才對其專業領域內的英文文獻接觸和國際合作的機會不斷增多。因此,在機械工程學科中開設機械類專業英語,打造專業交流的平臺,培養學生閱讀和翻譯機械工程英文材料的能力具有重大的意義。一直以來,如何創新機械類專業英語的教學模式、改革教學方法都是專業英語教學研究中的熱點問題[1,2]。
“微課”作為一種嶄新的教學方式,正隨著信息新技術的發展,逐漸進入各所學校的教學活動中[3]。我國教育部開始推廣“微課”這一新穎的教學方式,教育部所屬的單位在積極地推動微課比賽,比如教育部全國高校教師網絡培訓中心組織的全國高校微課大賽[4]。另外,不少省、自治區及其所屬教育行政機構也在推廣微課的設計開發[5,6]。在此基礎上,將微課教學模式與機械類專業英語教學深度融合起來,必然會大幅提高機械專業類學生的學習興趣,強化學習效果,有利于增強機械類學生的專業英語應用能力,培養學生早日適應未來崗位的職業發展能力。
2.微課程簡介
“微課”是圍繞某個知識點或教學環節,以教師錄制的教學視頻為載體開展的簡短卻完整的教學活動。它并不是指為微型教學而開發的微內容,而是運用建構主義方法形成的、以在線或者移動學習為主要目的的實際教學內容。微課程是在5分鐘~10分鐘的時間內將教學的重點、難點、考點及疑點等內容以視頻教學的形式呈現給學生,較小的視頻方便學生從網上觀看或者下載,更重要的是它能夠重復利用、修改方便,更好地滿足師生的個性化教學與個性化學習的要求。具體來說,微課程主要有如下幾個特點:(1)教學視頻時間較短;(2)教學內容較少;(3)教學資源容量小卻種類豐富;(4)制作簡單便于傳播。
3.微課在機械類專業英語教學中的應用
通過對機械工程類專業英語教學的特點進行分析,發現教學中主要存在的問題如下:(1)專業英語學習興趣不濃;(2)專業英語教師的知識不能與時俱進;(3)測試題的形式單一;(4)教學手段不夠先進。
針對當前機械類專業英語教學中存在的問題,如何提高學生的學習興趣、提升教師的教學能力和教學水平,促進教學相長,在此基礎上促進英語教學和信息技術的深度融合是一個重要的課題。在機械類專業英語教學中,微課可以作為一種積極的嘗試,用于專業英語的課程教學、自主學習及教師職業發展等眾多方向。
3.1課程教學。微課的核心是教學視頻,它可以非常靈活地用于課程的教學中,在引入課程、重點學習、難點掌握、課后習題及測試環節應用。所以,微課程的誕生,將會使之前枯燥無味的專業英語課程變得有趣,這樣會激發學生學習的興趣,使更多的學生關注專業英語。
3.1.1溫故。在專業英語課程的教學過程中,教師依據教學目的、教學的具體要求,制作已學課程的教學視頻,讓學生課程結束之后進行復習,以達到鞏固教學重點、難點的目的。
3.1.2知新。教師可以依據所授新課的課程內容,開發設計有新意的問題,利用常用的教學視頻引出課程核心,在學生上課之前或者上課伊始,讓學生在線學習或者現場觀看,提高學生的關注度,使學生對所學課程感興趣。
3.1.3突破難點。對于專業英語的學習,由于既有“專業”的特點,又包含語言理解的問題,使得有一些難以理解的知識點存在。對于這些難點,教師可以另一種方式呈現出來,諸如采用講解、圖示、列表等形式呈現給學生,這樣他們可以更容易、方便地突破教學難點。
3.1.4深入學習。在課程結束之后,教師可以準備一些深入學習的視頻給學生在線學習或者下載觀看。這些教學視頻可以是課程相關的英文文獻、相關知識的專業論述、相關課程的練習題,等等,從而讓學生深入學習知識點,不斷地進行練習,得到鍛煉和提高。
3.2自主學習。微課應用于機械類專業英語學生的自主學習有以下的優勢:
3.2.1與內容知識點眾多的學習材料相比較,微課的知識點比較單一,具有短小簡練的特點,故學生可以抓住重點進行學習。專業英語的文獻一般都比較長,學生會覺得較難理解。微課可以把眾多的知識點細化成一個個的知識點,學生學習起來相對容易。
3.2.2學習方式自由靈活,學生可以任意選擇時間、地點對課程進行學習,自主學習的自由度大,隨時隨地想學就學。與傳統課堂教學相比,學習不再僅僅局限于課堂上,不需要重復面對課本上的專業詞匯和長長的專業語句。學習方式越靈活,學習的自主性越強,學生的學習興趣越濃。通過長期的積累,學生就有一個較好的學習狀態。
3.2.3解決學生“眾口難調”問題,學生英語水平和專業知識的能力差別較大,微課的誕生能夠較好地解決學生對教師講解課程要求差異大的問題。微課的教學視頻可以反復播放,不同水平的學生可以選擇適合自己的教學視頻進行在線學習。他們完全能夠進行針對性的學習,對于基礎比較差的學生,他們所能做的選擇面更廣。這樣就避免了在傳統課堂中,教師不會反復講解某一知識點,即使未能聽懂學會,學生也基本都選擇不懂裝懂。
3.3教師專業發展。微課是教師專業發展的重要途徑。專業英語教師需要隨著專業知識的不斷更新而不斷補充新的知識,從而能夠更好地完成專業英語的教學任務。
3.3.1促進教師專業知識增長。教師在開發設計微課的過程中,發現自己在教學中存在的問題,從而進一步找到問題、分析問題并解決問題。在此過程中,通過教學反復進行,能夠促進教師專業知識的增長。
3.3.2促進教師使用信息技術。微課的開發制作需要用到很多現代化的教學工具和手段,例如視頻拍攝技術、視頻剪輯修改、計算機技術、多媒體技術、互聯網知識等眾多技術。教師在微課的制作過程中,可以更好地掌握信息技術的使用技能,促使教師的教學與信息技術的融合,使教學的綜合能力大幅提升。
3.3.3保證教師間資源共享。教師在制作微課的同時,可以在線觀看國內外其他教師的相關微課程視頻。在此基礎上,進行教學資源和教學方法的積累、分享,通過不斷交流,提高教師的專業水平并且開闊視野。通過教師的相互學習,專業英語教師就能提高自身的教學水平,不斷成長。
4.結語
為了進一步貫徹落實應用型地方大學的奮斗目標,推動機械工程專業英語教師教學水平和能力的提高,努力實現專業英語教學與現代信息技術的整合,可以將微課作為一種重要的資源。隨著微課這一嶄新的教學手段的出現和應用不斷擴大,必然能夠改變機械類專業英語的教學模式,提高教育教學水平,使學生對專業英語的學習產生興趣。在此基礎上,可以培養出具有良好的專業英語水平的應用型機械類人才。
參考文獻:
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機械工程學科發展趨勢范文6
【論文摘要】:介紹了光機電一體化技術特征,研究了國內外技術現狀和發展趨勢,指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。
近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發展,在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。
1.光機電一體化技術特征
光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。
1.1體積小,重量輕,適應性強,操作更方便
光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現,甚至實現操作全自動化和智能化。
1.2功能增加,精度大幅提高
光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高,運算速度加快,通過電子自動控制系統可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實現軟件化,智能化程度提高
傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產品可靠性得到提高,使用壽命增長
傳統的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命提高,故障率降低,從而提高了產品的可靠性和穩定性。
1.5融合了多種學科新技術,衍生出許多功能更強、性能更好的新產品
光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識,包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來,衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。
1.6產品系統性增強,各部分系統間協調性要求提高
光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,提高系統協調性。
2.研究現狀和發展趨勢
2.1研究現狀
自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數控產品有了很大的提高,尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快,是我國特有的經濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。
2.2發展趨勢
光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業,而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括:
(1)激光技術
1)高單色性,利用激光高單色性作精密測量時,可極大地提高測量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術
1)激光準直,能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準測量。
2)激光測距,其探測距離遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受天然影響大。
3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。
(3)激光快速成型技術
激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。
(4)光能驅動技術
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?,F已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段,如果能發現具有優異光作用特性的動態物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。
3.結語
技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術,產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。
參考文獻
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