機械原理基礎知識點范文
時間:2023-09-15 17:32:13
導語:如何才能寫好一篇機械原理基礎知識點,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:雙極等離子;出血;前列腺
隨著人口老齡化的到來,前列腺增生逐漸成為老年泌尿外科常見疾病,>60 歲男性 BPH 發生率>60%[1]。良性前列腺增生癥(BPH)是老年男性最常見的泌尿系疾病之一,對于經藥物治療效果不佳并有下尿路癥狀的患者,無明顯手術禁忌證的,考慮手術治療。經尿道前列腺雙極等離子電切術(PKRP)是目前治療前列腺增生的常用方法之一[2],相比傳統開放手術,其具有損傷小、痛苦少、住院時間短等優點。術后出血是手術治療重要并發癥之一,嚴重時可危及患者生命。我院采用PKRP術經積極處理后療效滿意,現報告如下。
1資料與方法
1.1一般資料 選取39例我院2005年10月~2012年10月BPH的患者,年齡59~90 歲,平均75歲,其中30例病程在3年以上,超聲示:殘余尿量在50~480 mL,前列腺平均62 mL,體積增大,并有尿頻、夜尿增多、進行性排尿困難等表現。前列腺特異抗原平均(PSA)>3.0 μg/L,肛診:前列腺Ⅱ度增大18 例,Ⅲ度增大21例,并發糖尿病16例,高血壓19例,高血壓糖尿病10例,膀胱結石8例,尿潴留6例,術前檢查未見明顯手術禁忌證。
1.2方法
1.2.1操作器械 英國佳樂等離子電切鏡。
1.2.2手術方法 術前詳細詢問病史,用藥物控制各項指標?;颊呷〗厥?,連續硬膜外麻醉,應用等離子電切鏡,電切功率100 W,電凝功率70 W,0.9%氯化鈉溶液沖洗,沖洗液高度50~60 cm。首先置入電切鏡觀察膀胱內兩側輸尿管開口位置以及后尿道、精阜、前列腺增生狀態,然后于6 點處開始,切割一條從膀胱頸至精阜的標志溝,深達前列腺外科包膜,以此為標志再向兩側切除增生的前列腺,電凝止血。切除完畢后修剪前列腺尖部,徹底電凝止血,用Ellick沖出組織碎塊。手術時間>1 h后靜脈注射呋塞米20 mg。術中常規心電監測,測定血氧飽和度,并根據病情作相應處理。檢查無出血時,置入囊內有生理鹽水約30 mL的22 F三腔氣囊尿管,牽引壓迫膀胱頸部,碘伏紗布固定尿管于頭遠端,4~6 h后解除。術后常規用藥,持續膀胱沖洗。術后7 d拔除尿管。
2結果
止血效果 39例出血患者中有23例經過調整沖洗高度、加快沖洗速度,保持尿管通暢,應用止血藥物等處理后,出血停止,11例患者加壓用力牽引尿管固定于,壓迫膀胱頸后好轉。5例患者經上述方法不能止血,改用電切鏡下電凝止血均徹底止血。
3討論
TURP技術是近20年來日趨成熟并得到廣泛認同的治療前列腺增生的有效手段。而PKRP是TURP的進一步發展。PKRP是TURP單極電切術不同的新技術,等離子體用于組織表面時,使接觸的組織產生汽化,深層組織有2~3 mm的凝固層,其內的血管迅速閉合,創面靜脈開放的數量減少,切割的同時有確切電凝作用具有良好的止血效果,保持手術視野清晰,避免在止血中浪費大量時間。經尿道前列腺雙極等離子電切術因其創傷小、痛苦少、住院時間短、恢復快等優點[3],已逐漸取代傳統的開放手術,成為治療前列腺增生的主要方法[4]。出血是前列腺雙極等離子電切術后最常見和最嚴重的并發癥之一,可分為術后當日出血和繼發性出血。
手術當日出血,常發生在患者送回病房不久或數小時之內,是TURP手術常遇到的并發癥之一。本組病例術后4~24 h發生出血,表現為突然尿管內血色加深,尿管引流全血,陣發性血尿、持續暗紅色血尿及沖洗管被血凝塊堵塞。最主要的原因是:①術中止血不徹底,組織切除過深,切穿前列腺外科包膜,切開靜脈竇,出血較多形成血凝塊堵塞引流管,導致膀胱和前列腺窩充盈,造成更嚴重出血;②切除的前列腺組織殘存在膀胱小房內沖洗不徹底,堵塞三腔尿管,使膀胱過度充盈,造成已止血的血管又重新出血;③大量腺體殘留,前列腺尖部組織切除不徹底及膀胱頸痙攣,引起前列腺窩出血。出血早期措施:①沖洗通暢:加快沖洗液速度,給予止血藥物,氣囊增加注水10~20 mL牽引或加大氣囊牽引力度,選用打結牽引或用500 mL輸液瓶床邊牽引;②沖洗不暢:盡快清除血凝塊,確保沖洗通暢;③導尿管脫落:立即更換;④血壓增加:藥物降壓;⑤躁動、不配合的患者:給予鎮靜止痛;⑥膀胱反復痙攣者給予解痙藥物。少數患者因血液凝固機制障礙致術后出血不止,尤其有慢性肝病史,肝功能異?;颊撸g后除快速沖洗及時輸血外,應適當給予止血藥物,例如止血敏、維生素K、立止血或止血芳酸等,對改善患者因血液凝固機制障礙引起的術后出血有一定幫助?;颊叱霈F血流動力學不穩定者,以及術后短時間內嚴重出血,若判斷為動脈出血且導尿管氣囊壓迫效果不佳者,須立即再次手術止血。本組病例5例患者經保守治療不能止血,改用電切鏡下電凝止血均徹底止血。
術后繼發性出血,本組病例術后繼發性出血8例,指拔除導尿管后或出院后發生嚴重血尿,患者可排出血凝血塊或因血塊堵塞發生尿潴留,時間多在術后1 w~2個月[5]。繼發性出血的原因:①腹壓增高,引起靜脈壓升高,使小血管再開放;②騎自行車等活動摩擦擠壓前列腺創面再出血;③術后電凝碳化的血管結痂脫落,繼發出血;④創面延期愈合感染導致出血;⑤已切組織碎片堵塞尿管,膀胱壓力升高導致出血。防治措施:①口服廣譜抗生素達1個月以上;②術后1個月內避免腹壓增高的動作,保持大便通暢;③凝血功能異常者應積極治療糾正;④發生嚴重血尿者應留置三腔氣囊導尿管,用沖洗器吸出血塊,必要時膀胱持續沖洗;⑤保守治療無效者,應重新置入汽化電切鏡,沖洗出血凝塊后,電凝出血點止血;⑥反復出血者,必須作膀胱鏡檢查,排除膀胱內其他病變。本組病例術后繼發性出血者,經積極有效的治療處理,未出現再次手術止血患者。
總之,對于經尿道前列腺等離子電切術后早期出血患者,先采取積極的非手術治療,多數能成功止血;如果非手術治療無效,則應立即再次手術止血,均能獲得良好效果。完善的術前檢查,充分的手術準備,嚴謹的手術操作,精細的術后管理,會大大減少術后早期出血的發生。
參考文獻:
[1]de la Rosette J, Alivizatos G. Lasers for the treatment of bladder outlet obstruction:are they challenging conventional treatment modalitie[J].Eur Urol,2006,50(3):418-420.
[2]Dimitri M. TURP with the new superpulsed radiofequency energy:More then a gold standard[J].Eur Urol,1999,36(4):331-334.
[3]袁軍,吳斌,經尿道,等.離子電切術治療良性前列腺增生70例[J].現代中西醫結合雜志, 2010(09),3(2),33-35.
篇2
Abstract: In order to improve teaching quality of Mechanical Principle, aimed at the characteristics of this course, this paper abstracts the generic knowledge of Mechanical Principle, grasps the continuity of the precursor and follow-up courses to apply the teaching methods in the teaching of Mechanical Principle, make classroom teaching and online education complement each other, put forward the direction and method of improving the teaching of Mechanical Principle and provide some new ideas for improving the teaching quality of Mechanical Principle.
關鍵詞: 機械原理;教學質量;共性知識;項目教學;在線教育
Key words: Mechanical Principle;teaching quality;common knowledge;project teaching;online education
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)30-0135-03
0 引言
《機械原理》課程是機械類各專業必修的一門重要的技術基礎課程,其不僅擔負著為學生學習后續相關技術基礎課程和專業課程奠定良好基礎的重要作用,而且負有培養機械類高級工程技術人才的機械技術工作能力和開發創新能力的重要任務,為學生今后從事機械設計、研究和開發創新奠定必要的基礎。
通過這門課程的學習,要求學生掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能,學會常用基本機構的分析和綜合方法,初步具有進行機械系統運動方案分析和機構設計的能力,為學生學習后續課程和新的科學技術,打下堅實的基礎。
這門課程通常在本科二年級時開設,機械原理課程一方面較物理、理論力學等理論課程更結合工程實際,另一方面,它又與講授專業機械的課程有所不同,它不具體研究某種機械,而只是對各種機械中的一些共性問題和常用機構進行探討。[1]目前的教材一般理論分析多,實踐應用較少,學生在初學時普遍感到抽象難懂,難以入門,在課程設計環節往往難以將所學理論知識付諸實際。因此,如何提高機械原理教學質量一直是教研組研究的重要內容,根據多年的教學檢驗并結合機械原理教研成果,本文探討了提高機械原理教學質量的幾點思考。
1 課程共性知識的提煉
機械原理教材中的一些基本的研究方法和知識點通常貫穿于各章節內容中,在授課過程中將這些方法總結、歸納融會貫通形成講授體系,幫助學生找到這些章節的內在聯系,建立完整的理論體系,從而更好地掌握機械原理的基本的研究思路和方法。
例如貫穿機械原理課程始終的“反轉法”,在平面連桿機構設計中,無論是剛體導引機構還是函數生成機構的設計,都可以采用“機構倒置的方法”來設計,即通過選取不同的構件為“機架”,把問題轉化為求解“機架”的固定鉸鏈點進行解決。又如在凸輪輪廓曲線的設計中,通過給整個機構加上一個與凸輪角速度大小相等,方向相反的公共角速度,將凸輪反轉固定,假想為“機架”,然后按照從動件與凸輪的相對運動關系求出凸輪輪廓曲線。而在推導周轉輪系傳動比時,也是通過給整個機構加上一個與行星架角速度大小相等,方向相反的公共角速度,將行星架反轉固定為“機架”,把周轉輪系轉化為定軸輪系進行求解。[2]上述的轉換機架法、運動倒置法從根本原理講是一致的,都是相對運動原理在機構分析與綜合中的應用。在學生第一次碰到這個概念時,就將這個原理講透徹,以后在應用“反轉法”時又適當重復,以加深學生對這一方法的理解應用。
又例如在機械原理中壓力角的概念,壓力角的本質是從動件所受的力和受力點速度方向的夾角,在連桿機構、凸輪機構和齒輪機構中均是機構傳力性能的一個重要指標,[3]在每一章講到壓力角時,應把連桿機構、凸輪機構和齒輪機構中的定義聯系起來講,比較它們的共性和表述的不同,從而加深學生的理解。
此外還有機械原理課程中常用到的“當量分析法”以及運動分析和動力分析中的“矢量多邊形”方法等等[4]。在講解相關的內容時,用共性知識將不同的內容貫穿起來,使學生觸類旁通,逐漸理清思路,加深理解。
2 課程內容之間的聯系性
機械原理與前驅課程如理論力學等的內容關系密切,前驅課程的思維方法對機械原理課程也很有幫助,授課時把前驅課程中所學過的理論與機械原理要講述的問題和內容聯系起來,有助于引導學生積極思考。例如在平面機構的運動分析一章中,采用矢量方程圖解法進行機構的運動分析時,所采用的基本原理是理論力學中的剛體平面運動和點的復合運動原理;而在平面機構力分析一章中,確定運動副中的摩擦和反力,采用的是理論力學中的機構靜力學模型,等等。[5]在這部分內容學習時,學生往往對“矢量方程圖解法”感到困惑,可以在授課之前,布置學生將理論力學的相關內容復習一下,課上再分別幫助學生復習一下,加深學生對于這部分知識的理解,從而更好地開展機械原理部分的學習。
此外,機械原理也是后續課程機械設計的基礎。例如,機構力分析確定的運動副中的反力,是機械設計中構件結構設計的依據,也是確定軸承強度、剛度的理論依據。再如機械設計課程中關于蝸桿蝸輪和螺旋傳動設計時提及自鎖概念也和機械原理課程中的摩擦密切相關。另外,機械原理課程中介紹的關于斜齒輪、錐齒輪等的當量齒輪也是后續齒輪強度設計的設計依據。[6]在授課時,將這些聯系與應用總結、展示給學生,使學生了解各門課程之間的聯系,在應用機械原理課程所學知識時注意融會貫通,培養自己運用所學的基本理論和方法去發現、分析和解決工程實際問題的能力。
3 基于項目實踐的教學
普通高等學校機械類各專業的《機械原理》課程,內容通常包括三部分:機構的結構分析、機構運動學和機器動力學,從課程間的關系來看,《機械原理》課程是以《理論力學》為基礎的。而在《機械原理》的教學中,也較易出現工科教學理科化的現象,傳統的機械原理教學方法容易導致知識僵化,很多同學在學習之后不知道這個知識點在何種情況下使用。為了提高基礎知識解決實際問題的可應用性,同時為了激發學生主動學習的興趣,在課程理論教學的基礎上增加項目教學內容,是提高課程教學質量的有效途徑。項目教學是通過完成一個整體的項目而實施的教學活動,它可以是圍繞一個大項目,展開一個個小項目,而每個小項目都是大項目中一個個內容的分解,最后在小項目都完成的情況下,保證大項目目標的完成。項目教學可以充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。
在機械原理授課過程中,以某一項目為主線精心設計教學,項目選擇時應當盡量涵蓋課程中涉及的多種典型機構和知識點,從而有利于學生通過運用所學知識完成學習內容。[7]授課伊始即將設計任務布置下去。通過教師對教學內容的分析,先將教學任務進行分解,把要講授的知識蘊含于學生所需完成的任務之中,讓學生通過項目設計從而掌握所學知識。這樣,學生在學習完機械原理這門課程后,也完成了一個大的項目,在學習的過程中將各知識點聯系在一起,形成了一個較完整的知識體系。
教師在授課過程中,也可引入一個項目案例進行講解。例如:在機械原理的學習過程中,可選擇內燃機作為主項目,內燃機中囊括了機械原理常用的三大機構:連桿機構、凸輪機構和齒輪機構,所以該項目又可細分為連桿機構、凸輪機構和齒輪機構等多個子項目。在講解平面機構的動力分析時,可以內燃機中的曲柄連桿機構的受力分析和配氣機構的動力學分析為案例,在講解機械的平衡時,可以單缸和多缸內燃機的曲軸的平衡為案例,等等。這樣,通過一個實際的項目案例,幫助學生掌握了基礎知識和技能,還可以通過案例舉一反三,拓展知識,培養學生自主學習和知識應用的能力。
此外,授課教師在課程講解時要緊扣實例,例如:在講解連桿機構時,可結合日常生活中的雨傘,餐桌椅的折合裝置,汽車上的雨刮器和轉向機構、車門啟閉機構、風扇搖頭裝置等進行講解,講解齒輪系的時候,可結合鐘表講解時針、分針、秒針的設計原理,還可介紹汽車變速器的工作過程等等,這些案例貼近生活,學生容易接受和理解,也能激發學生的學習興趣和求知欲。
4 兩種教學模式的交互
目前的機械原理課程授課形式大部分還停留在教師灌輸、學生被動接受的模式,提不起學生學習的興趣和動力,而且在提倡素質教育的形勢下,機械原理的課時不斷被壓縮,這些都對基于課堂的傳統教學模式提出了挑戰。國家精品開放課程共享系統中心網站(即愛課程網)將在線課堂與面對面教學模式相結合,把學習效率低下的教師單向灌輸的傳輸知識方式轉變為激發學生學習興趣,引導學生主動學習的教學模式,對提高機械原理教學質量,深化課程改革起到了積極的促進作用。
國家精品開放課程共享系統中心網站具有友好的用戶界面,為師生用戶提供了較完整的學習支持系統。任課教師可通過在線咨詢、QQ群、個人郵箱等將教學信息及時、準確地傳達給學生,包括課前要求學生觀看視頻和相應知識點預習,布置一些簡單練習,課后布置學生完成在學習平臺上每一個知識點配備的對應在線的自測題和離線作業,另外,學生在觀看視頻、完成練習時如果遇到問題,可以在系統中實時咨詢老師或與同學進行討論。[8]利用在線教學中靈活組合的豐富的功能模塊,將課堂深度教學與在線自主學習結合。一方面,學生的學習不再局限于有限的課堂教學時間,可自由支配學習時間,完成基礎內容的自學和自測;另一方面,與傳統的教學模式相比,完成一個知識點的學習,學生要付出更多的自主學習的時間。在線教育使學生成為教學過程的參與者,使學生從被動接受變為主動學習。
部分學生缺乏較強的自我約束能力,常常會在網絡學習中出現拖延癥。為了促進學生自主學習,規定學生需要完成一系列學習活動,才可獲得相應的學分,比如,學生需要在截至時間之前完成系統中相關的預習、自測和練習,及時提交,否則當次練習為0分,累計一定次數,則無法取得本課程的學分,同時系統對學生的學習過程進行實時記錄。
作為任課教師,在機械原理共享課程建設時,首先要保證教學資源的完整性,教學資源應包括教學錄像、PPT講義,課程教案、備課筆記、教學設計及知識點匯總、思考題、作業參考答案、題庫或卷庫、學科前沿研究的熱點等。其次是教學資源的豐富性,豐富性是指盡可能增加不同種類的教學資源,不僅有文本資源、圖片和動畫、還有視頻資源等,豐富的教學資源有助于開闊學生視野,激發學習的熱情和興趣。
現代機械工業對創造型人才的需求與日俱增,機械原理課程在培養創造型人才的過程中起著不可或缺的重要作用。提高機械原理課程教學質量的關鍵是激發學生的學習主動學習的能力。教師的教學應當重視培養學生的創造性思維以及知識應用的能力,調動學生的主觀能動性,使教與學融為一體。從多年的教學實踐中,筆者體會到教師一定要深入理解教學內容,提煉出教材的共性知識,重視課程之間的聯系性,同時授課時要緊密聯系實際案例,科學地混合運用不同的教學媒介,多方面、多渠道地激發學生主動學習的熱情,真正做到有的放矢,從而提高機械原理的教學質量。
參考文獻:
[1]孫桓,陳作模,等.機械原理[M].八版.北京:高等教育出版社,2013.
[2]黃茂林.機械原理[M].二版.北京:機械工業出版社,2013.
[3]王賢民,潘金坤.機械原理[M].廣州:中山大學出版社,2014.
[4]王躍進.機械原理[M].二版.北京:北京大學出版社,2009.
[5]朱理.機械原理[M].二版.北京:高等教育出版社,2010.
[6]濮良貴,陳國定,等.機械設計[M].九版.北京:高等教育出版社,2013.
篇3
1工程的概念
目前有關工程的概念很多,但意思相近。普遍認為工程具有造福人類社會的目的,分歧是它究竟屬于科學還是藝術范疇。目前有學者認為,工程既不是單純的藝術,也不是單純的科學,而是溝通藝術與科學的橋梁,存在于科學、藝術與社會的交界點之上,不是三者簡單的疊加[3]。作為一個獨立自主的范疇,工程具有鮮明的社會目的性,即造福人類。
2工程教育的本質
工程教育是根據一定社會要求和受教育者身心發展規律,由工程教育者有目的、有計劃、有組織地對受教育者身心施加全面系統的影響以達到預期培養目的的社會活動過程[3-5]。它除了具有普通教育的特征外,還具有如下屬性。
1)實踐性:工程的社會性決定了工程教育的實踐性。
2)復合性:工程教育應當培養具備復合型知識背景的工程人才。
3)倫理性:工程活動必須符合法律以及倫理道德規范。
4)全球性:工程應具有全球視野,即培養出的人才能滿足全球大環境的需要。
3我國工程教育認證的要求
為了與全球工程教育接軌,我國對工程教育人才培養提出一些要求[6]:1)具備較好的人文科學素養、較強的社會責任感和職業道德;2)具備從事工程工作所需的數學、自然科學以及一定的經濟管理知識;3)具備綜合運用科學理論和技術手段分析和解決工程問題的能力;4)具備運用現代信息技術獲取所需信息的技能;5)了解國家對本專業職業和行業導向,熟悉環境保護和可持續發展等方面的政策和法規,正確認識工程對社會的影響;6)具備一定的組織管理能力、較強的表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;7)具備終身學習的能力;8)具備國際視野和跨文化交流、競爭和合作的能力。從我國對工程教育的要求來看,就一門單獨的課程而言,成功的工程教育必須讓學生具備積極主動學習和思考的能力、良好的溝通能力、優秀的團隊合作精神、對工程過程良好的認知能力和終身學習的能力。這是本文教學方法改革的依據。
2過程流體機械課程的特點
1理論性強,需要良好的基礎知識
要想較好地學習過程流體機械專業課程,學生不僅需具備扎實的力學基礎知識(如流體力學、工程熱力學、傳熱學、理論力學以及材料力學知識),還需具備良好的專業基礎知識(如機械原理、機械設計等)。對于以“講授”為主的傳統的教學方法而言,學生要想在課堂上完全理解教師講授的教學知識點,緊跟教師的備課思路,就必須對這些現行課程有良好的認識和理解。
2專業性強,內容復雜、繁多
過程流體機械專業課程涉及的內容非常廣泛,包括機構原理、熱力學計算、流體力學原理、動力學計算、結構設計、運行維護、故障診斷、總體方案設計與選型等。每一個知識點似乎都涉及一門獨立的基礎課或者專業課程。如果學生沒有充分的準備,聽課時似乎很難對教師講授的知識做出敏捷的反應,極大地影響課堂的互動氣氛。3知識點與工程實踐緊密聯系過程流體機械專業課程涉及的知識點與工程生產實踐緊密聯系,其理論水平遠高于實際,可用于指導流體機械在企業生產應用中的穩定操作和運行,以及機器的技術改造與新機型的開發。課程講授過程中需要注重培養學生的工程意識與理論聯系實際的意識和能力。結合課程的學習,勢必要學生開展一定的工程訓練,以加強學生的工程觀念,讓學生做到實踐與理論相結合,以及理論與實踐相結合。
3過程流體機械課程教學存在的問題
1基礎知識欠缺
不可否認的是,隨著教學改革的推進,一些非常重要的基礎課程(如工程熱力學和傳熱學)由于學時短缺而被逐漸砍掉。有的課程(如流體力學)雖在開設,但由于學時短或為選修課程,得不到足夠的重視,學習效果不理想,導致學習過程流體機械課程時,學生連最基本的概念(如內能、焓、熵等)都不知道,當涉及一些運用基礎課程知識點來理解工程問題時感到非常吃力。這就導致以講授為主的傳統教學方法很難適應目前的教學形勢,而且教學效果不佳,出現死記硬背、不善于理解應用的學習局面。
2實踐教學環節薄弱
實踐教學環節薄弱似乎是工程教學的通病[7]。實踐教學主要包括實驗、實習、實訓、課程設計、畢業論文(設計)等環節,是培養工科專業學生的必備環節,對學生工程意識與能力的培養至關重要。對于工程性極強的過程流體機械課程而言,實踐環節尤為重要。然而目前普遍存在一些問題。1)實習與實驗教學環節需要加強。就本專業的實習而言,目前主要集中于化工設備制造廠和化工產品生產車間的參觀和學習,基本上忽略了有關流體機械制造廠的參觀和學習,導致學生對流體機械沒有感官認識。而且實驗學時在不斷縮減,目前僅開設往復壓縮機示功圖測試和高速轉子靜平衡兩個實驗。離心泵汽蝕實驗被砍掉,導致學生對離心泵主要性能得不到很好的理解。2)畢業設計環節需要加強。鑒于一系列原因(比如工程熱力學知識的欠缺、有關流體機械書籍和標準的缺乏),目前絕大多數畢業課題僅局限于化工設備設計,基本上很少布置有關流體機械課程方面的畢業課題。這嚴重限制了學生對流體機械課程的進一步理解和工程應用能力的鍛煉。
3課程評價存在問題
由于課程學時的縮減,目前過程流體機械課程評價基本上是“一錘定音”——期末考試,忽略了大作業的訓練和熱點研究方向文獻的閱讀和總結。這種考核方式不能實事求是地反映學生對知識點的掌握和理解,更談不上運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力。因此,教師也很難及時對教學存在的問題給予修正和彌補。
4過程流體機械課程教法改革思路
眾所周知,教學方法并不是一成不變的,它隨著社會的進步和科技的發展不斷地發展和演變。工程教育也是如此。大約二戰時期,工程教育從工程實際技術教育過渡到工程科學教育,這就要求涉及工程教育的教學方法也必須進行相應的調整和改革。傳統的教學方法是單向性的,類似“學徒式”的教育,即以教師的“教”為主,學生只是被動地接受教學內容。這種教育方式僅適用于以技術教育為主的工程教育,很難適應以科學教育為主的工程教育方式。為此,發展了以學生為中心,積極主動的、學習式的教學方法,即將學生視為教師的角色[8]。學生能夠從教學活動過程中隱性地獲取知識,而教師主要的任務是開展有效的指導。教師和學生的角色界限模糊,二者有效地完成自身的任務,即教師良好的教學任務、學生有效的學習任務。過程流體機械課程教學方法的改革正是沿著該思路進行的。針對過程流體機械課程教學存在的問題,同時為了適應現階段工程教育的目的,下面從課程的準備、課程的講授和課程效果評價三個階段提出相應的改革措施。
1課程準備
首先,為了有效地完成教學任務,教師必須全面深入地理解教學內容。這必然要求教師大量查閱和學習與教學內容相關的資料(如與過程流體機械有關的國內外專著和書籍),彌補所選教材的缺點。查閱資料時,教師必須注意角色的轉換,查閱資料是為了更有效、更準確、更生動地給學生講解,而不是為了個人學習。教師通過大量地閱讀文獻,將教學內容給予重新組織和編排,以最合理的順序將教學內容呈現給學生,便于學生理解接受,而不是照本宣科。其次,教師備課時要充分了解學生前期課程的學習情況,從而合理安排教學內容,彌補存在的問題,避免影響學生對本課程知識點的理解;同時教師要了解學生個體在前期課程學習上存在的差異,這樣分組討論學習時便于優良搭配,學生之間互相學習,克服個人因前期課程學習不足而對本課程知識點理解帶來的障礙。再次,鑒于當前的教學方法,以引導和啟發學生自主學習和討論為主,教師的講解和訂正為輔。這就要求教師在備課時要制訂引導學生開展自主學習的教學方案。對教師備課提出更高的要求,教師課前要告知學生:1)每節課要學的教學知識點;2)理解知識點需具備的基礎知識;3)學生需要查閱的書籍和準備的內容;4)本節課內容在課程中和工程實際中的重要程度。可以說,備課是否充分直接決定了教學是否成功,因此,備課必須要做到備內容、備學生和備方法。
2課堂學習
課堂學習是教學的關鍵環節,直接決定了教學效果的好壞。課堂教學,不是以教師單向傳輸為主的教學,而是教師根據備課時制訂的教學方案,引導學生積極主動地討論教學內容,避免學生消極被動地思考教師到底在講或者要講什么內容。教師通過學生對教學內容積極主動地討論,發現和記錄教學存在的不足,便于課后進一步的思考、改進和反饋。教師上課時應做到:1)上課時,教師首先要給出本節課主要的學習內容、重點和難點;2)教師要給出每節課的“引子”,提出問題,并組織學生討論,評價每組學生給出的討論結果;3)最后教師要給出總結,要評價本節課程內容在工程實際應用中的重要性;4)對于難以理解的、抽象的概念,教師要引導學生與日常生活聯系起來,使之形象化,便于學生理解。比如“余隙容積”這個概念,如果僅是書上給出的解釋“活塞行至終端止點時氣缸剩余的容積”,學生很難理解,很難想象這部分空間是怎么回事;但如果將其與蓋房子用到的“公攤面積”類比的話,就很容易理解:二者對于用戶來講都是有害的,但是必須具備的,只能盡力減小,卻不能避免。
3課程評價
教學活動的最終環節是評價學生的學習效果。通過教學評價,教師一方面可以了解每個學生對知識點的理解程度,發現和思考教學存在的問題,便于及時反饋;另一方面能夠了解學生運用所學知識解決實際問題的情況。為了保證教學質量,及時了解學生對知識點的掌握情況和對所學知識的應用情況,課程的評價應從多個角度出發,絕不能是僅以考試為基準“一錘定音”。為此,教師應從兩個方面對學生的學習效果進行評價。1)對知識點理解的評價。通過課堂上觀察學生的一系列反應,如面部表情、提出的問題,及時了解學生存在的問題,并給予及時的解釋和補充;另一方面通過作業、課程考試來綜合評價學生對知識的掌握程度和理解情況,便于教師在以后的教學中調整和彌補不足的地方和存在的問題。特別是學生提出的問題非常重要,一方面,可以測試教師對內容的理解程度;另一方面,教師可以了解學生存在的困惑,明白師生間對知識點理解存在的偏差和分歧。教師應對學生的問題積極反思,對教學內容給予重新編排和闡釋,以便改進教師本身對基礎知識的理解。2)對學生運用所學知識解決實際問題能力的評價,可以通過實訓、大作業、課程設計乃至畢業設計的形式進行,并將存在的問題匯總和分析,彌補教學存在的問題??傊?,教學評價是個連續的過程,合理的教學評價是為了保證教學質量和促進教學改革,而不僅僅是為了給學生一個“成績”。
5教學改革對工程教育的促進
簡單的講,通過上述教學方法的運用和實施,學生獲得的技能基本能滿足工程教育的要求。具體體現在:1)通過對所學內容的思考、提問和討論,學生獲得了良好的交流技術;2)通過對教學內容的準備和講解,學生具備了一定的職業責任感;3)通過對教學內容和大作業的分組準備和討論,教學在團隊內相互進行,學生改進和具備了一定的團隊合作精神;4)通過“教”這一環節,學生對所學內容進行精選和重組,增加了學生對知識的理解程度,拓寬了學生的視野;5)通過一定的工程訓練,學生對待工程的態度和信心發生積極的變化,增加了對工程設計過程的理解;6)通過學生自己對知識的準備和理解,學生掌握了學習方法,具備了終身學習的素養。
6結束語
篇4
關鍵詞:知識點 隱形知識點 完整性 彌補 補漏 鋪墊 呈現
在教學過程中不難發現,由于教材篇幅的限制,或由于教材本身的缺陷,一些應該講授的基礎知識點,卻被忽略了。造成知識體系的不完整,如不加以疏通,會直接影響學生對新課程的理解。而一些知識點本應在后來的課程中展開講授,但卻未能及時深化,致使學生對該知識點還是不能很好地理解。這種情況都會直接影響學生對課程的整體理解,影響教學效果。
教師應通過各種手段,把這種“隱形知識點”適時展開。這要求老師對學生的已有知識以及對教材的深淺準確把握,通曉教材體系,熟悉教材內容,熟知教材的重點難點。筆者在《金屬材料與熱處理》教材中發現多處這樣需要額外向學生補充的知識,下面僅以教材中的兩處與同行共同探討。
一、關于熱處理內應力
在講授中國勞動社會保障出版社出版的王戟主編的《金屬材料及熱處理》第五章鋼的熱處理章節時,筆者發現教學內容中經常用到“熱處理應力”的概念,尤其淬火和回火章節中的頻率更高,而教材之前并未對該概念作交待或講解,而直接拿它來解釋新的教學內容。就好像用未知數去解未知數一樣,學生對此一頭霧水,影響了新課的教學效果。為彌補此缺陷,筆者對此進行專門的整理歸類,利用已有知識點迅速“搭橋”,讓學生在最短時間內對熱處理的應力先有一個大概了解。
首先,提問學生,教材中有“熱處理應力”,誰知道什么是“熱處理應力”?結果會發現學生好像懂又好像不懂,或者說看起來是懂了結果不懂。這正和編教材的人想法一致,以為學生應該懂了,其實不然。然后又提問,熱處理應力不懂,但“應力”懂不懂?回答是“懂的”。這時應順便回顧一下應力的概念特點,本教材在第一章曾簡單給出了應力的概念(試樣單位截面上的拉力)。
再提問,“內力”和“內應力”懂不懂?大部分同學是懂的,在《工程力學》這門課學習過。接著問,你們所了解的內應力是如何產生的?引導學生了解到通常情況下是受到機械外力引起的。話鋒一轉:物體在加熱情況下會發生變形,對不對?對的。為什么會變形?不懂。這時教師要告訴他們,也是因為內應力,不光是機械外力作用可以產生內應力,加熱也可以產生內應力。如發生在鋼的熱處理過程中,即剛才所問的“熱處理應力”。學生“噢”,似乎懂了。這時要趁勢將熱應力、組織應力等概念說個大概,至此,學生會對“熱處理應力”有七分的掌握,再進新課就問題不大了。
二、關于熱處理冷卻后的組織
同樣的問題又出現在《金屬材料及熱處理》第五章,本章為熱處理知識,分五節來講解,介紹熱處理基本原理和常用熱處理工藝。作為技校機械類專業的專業基礎教材,該章的缺陷是理論基礎知識與配套的習題冊中實踐練習存在脫鉤現象,理論知識點缺少與應用的有機銜接,致使學生無法完成配套習題。如鋼的熱處理后的組織,只在熱處理原理部分(第五章第二節鋼在冷卻時的轉變)有所涉及——在等溫轉變圖中介紹到,而在熱處理工藝(第五章第三節至第六節)中未能明確加以講解,也缺少與實踐的聯系。但習題冊卻出現如下的練習題:指出下列工件正火的主要作用及正火后的組織,第一,20CrMnTi制造的傳動齒輪;第二,T12鋼制造的銑刀。這題令學生無從下手。筆者在講課時有意識地注意了這部分知識與實踐的銜接,在講解熱處理工藝各節時補充對應知識,如第五章第三節講解退火與正火工藝時分別補充亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼退火與正火后的組織,并列舉實例進行說明。在進行了類似的知識鋪墊以后,學生有了較完整的理論與實踐,增強了解決實際問題的能力,并有可能做到舉一反三。
三、講解隱形知識點的方法
把隱形知識點找出來并適時講解給學生,處理起來不外乎兩種方法。
1.臨時抱佛腳
被動地現炒現賣,演變成講新課的同時又要講老課,或者干脆成為在進新課前插入另一堂新課。容易出現的問題有:原有的教學計劃因此打亂,沒有足夠的課時可用來補充知識。
2.未雨綢繆
篇5
[關鍵詞]機械制造專業 實踐 教學
1 加強對實踐教學的認識
1.1 實踐教學的目的和特點。對于實踐教學來講它涉及到兩個方面的內容,一是理論知識,而是實踐操作,兩者是相輔相承的,結合的好,教學會如虎添翼,而且使學生拉進了理論與實踐的距離,把理論知識和實踐一體化,易于突出所學專業的重點便于學習。實踐教學作為一種獨特的教學形式它應具有如下的特點:
1.1.1 學生主要是通過實踐活動進行學習,增強了學生的感性認識,拓寬了學生將所學的理論知識與實際相結合的學習途徑,即動手又動腦是學習的能動過程。
1.1.2 以學生的全面發展為本,突出了學生的主體地位。學生是實踐教學的主體,在實踐教學中具有能動性,對實驗加以理解和體驗,都成為實驗教學資源開發的重要組成部分。
1.1.3 通過實踐教學使學生更直觀地了解了所學的理論知識,引發學生的創新能力。因為實踐是科學的基礎,是科學發展的動力源泉,是解決學生學習興趣低下,知識面窄,發現問題、分析問題與解決問題,以及動手操作的能力的關鍵,所以實踐教學在現代教學中占有重要的位置。
1.1.4 通過實踐教學使學生對知識、技能和能力達到了統一性和實用性。
1.1.5 推動了學生探究性學習和合作陛學習,樹立了學生的合作精神和科學的價值觀。
1.2 實踐教學的目的。實踐教學的教學目的是為了檢驗學生所學理論與方法,采用相應手段,按照實際工作的要求進行實際教學的教學活動,是掌握基本技能的必要教學活動。
1.3 實踐教學的作用。機械制造實踐課程為后續課程的教學、專業課程設計、畢業設計奠定扎實的工藝基礎,使學生有較寬的知識面和專業視野,并將提高學生在市場經濟條件下就業的競爭力和適應能力。
2 機械制造專業實踐教學的策略
2.1 基干崗位需求革新教學內容。在教學中,課程的教學主要是以真實的產品加工為基礎進行的,集中顯現出了職業性及實踐性。在教授課程的過程中,用實際生產出的產品零件作為材料進行工藝分析及加工制造,重點進行產品零件生產的核心技術的講解,在對理論知識進行實際訓練操控中要以真實生產的零件為實訓材料,通過觀察、講解、分析等,提取出和課本內容相關的知識,使學生能在實際訓練中接觸到將來在職業崗位上會面臨的客戶需求。教學內容要具有針對性和適用性,教學內容覆蓋了有關機械加工制造行業所必備的基礎知識、基礎內容以及可能會遇到問題的處理方式,在學生學完本門課程后,使其有能力進行中等復雜零件的工藝設計,掌握機械制造行業所必備的專業知識和技術。與此同時,為填充社會對機械制造人才的需要的空缺,教學還將相關工種職業資格取證的條件及需要加入到考慮的因素內,具有較強的適應性。
2.2 拓寬機械制造實踐教學的方法。
2.2.1 感觀教學法。充分利用已有簡單的掛圖、模型等教具,實行教具感觀教學法。由于該課程涉及機械制造基礎知識點較多,如:機械制圖、公差與配合、金屬切削原理與刀具、金屬材料及熱處理、金屬工藝學等,每一知識點都有相應掛圖、模型等教具(如:制圖常用紙質或布質掛圖、木模等,金屬切削要用到車刀、麻花鉆、銑刀等重量輕、體積小的實體模型)。教師在鉗工工具知識授課時要把常用量具中的游標卡尺、千分尺、百分表等測量工具的實體進行展示并教學生使用。教師在金屬材料學知識講授時,可拿一些小塊鋼、鐵、有色金屬、工程塑料等實物材料來展示。教師用一個個實體的展現,要比書本上的示意圖更形象、直觀,將使學生對抽象難理解的知識點豁然開朗,起到事半功倍的教學效果。
2.2.2 多媒體教學法。學生走進多媒體教室,教師通過放映多媒體教學片,利用動畫視頻教學片演示各種機械零件制造的動態過程,可激發學生濃厚的學習興趣,并把興趣轉化為動力來學好該門課程。如:通過車刀車削工件外圓動態演示,可使學生鞏固切削用量、刀具材料與刀具結構等知識;通過用麻花鉆、深孔鉆鉆孔演示來理解這兩種鉆頭不同的鉆削特點及鉆頭結構、鉆削用量,從而進一步認識麻花鉆與深孔鉆的區別、用途等;通過裝配、修配技術人員的實際操作演示來熟悉機械修理要點及裝配方法等;通過普通電工常用儀表、工具、導線線頭的加工、普通照明燈的安裝等演示使學生了解電工基礎知識等。動畫視頻教學片教學將使學生樂于接受知識,且形象、直觀、易懂,是課堂黑板板書講授的有力補充,尤其對機械制造實踐課程必不可少,作用明顯。這樣,將文字板書與動畫視頻相結合,能使學生對所學知識產生深刻記憶。
篇6
關鍵詞:微機原理與接口技術 機械專業 課程改革 能力培養 工程能力 創新能力
在社會經濟和科技事業不斷發展的情況下,要求有更高水平的機械類專業人才,特別要培養這些人才的工程能力和創新能力[1]。機械專業有一門非常重要的專業課就是“微機原理與接口技術”課程,學生在進行機電與控制類課程的學習時,可依據這門課程,通過這門課程的學習來搭建一個橋梁,因此要進行這一課程的教學與實踐,對于機械專業方面的專業人才的培養,尤其是對他們的工程能力與創新能力的培養都是非常有利的。
1 課程中能力培養的現狀
對“微機原理與接口技術”課程的學習,主要是為了讓學生能夠清楚的了解微型計算機的基本原理、程序設計方法及微機接口應用的基本方法,讓學生能夠更熟練的使用計算機軟、硬件技術應對一些問題,這樣,以后便能夠更好地在微型計算機系統的設計和應用上發揮他們的潛力[2-3]。這一課程中有許多知識點,軟硬件都很重要,在理論性、實踐性與應用性上都是比較出眾的。
由于“微機原理與接口技術”課程的特點,使得現在的“教”與“學”中出現“老師難教,學生難學”的情況比較普遍。造成這種現象的眾多因素中,其一是此課程內容龐雜,涉及的一些概念非常難懂[4],實踐性很強,要具備比較高的實踐能力;其二是匯編語言要具備很強的邏輯性,對邏輯推理能力的要求比較高,學生常常會感到不知所措;其三是那些缺少對數據結構、程序算法進行系統學習的非計算機專業學生,對不少的硬件原理基本上理解不了,又不知道怎樣才能將其與自己熟悉的專業領域聯系起來,致使他們非常困惑。機械專業的學生普遍覺得不好學,因而,使學生對該門課程的學習沒有什么興趣。因此使這門課程在很難在機械專業中開展教學與實踐。同時,現在新修改的教學計劃中課時變少了,教學的內容卻大大增加了。僅僅是書本內容學生都很難理解透徹,在課程中更是缺少培養學生能力方面的要求,于是導致當前在“微機原理與接口技術”課程時只是傳授知識,跟專業的鏈接不夠,沒能很好的培養他們的能力。
2 機械專業“微機原理與接口技術”課程中能力的培養
我已教了6年的“微機原理與接口技術”課程,開始的兩年內也曾一直面對這種“老師難教,學生難學”的情況,經過與資歷較深的老師的溝通以及他們對我的指導,再加上與學生的不斷交流,對各個機械專業學生進行了認真分析后,為培養學生的工程能力,不斷開發他們的創新能力,從課堂和實踐兩個環節提出了一些課程改革的方法。
2.1 抓課堂,重基礎,培養工程能力
課堂是重點,基礎是關鍵。要把課堂時間利用好,基礎知識要講的清晰明了,講解難點時,可以結合工程中的一些實際案例,邊對這些實際案進行分析邊引導學生獨立思考,開動腦筋,尋找合適的解決問題的方法。例如講解進位標志,為了使學生更對此更有興趣,可以先對他們講述一下歷史上首部計算機——17世紀帕斯卡發明的機械式加法器,一點一點的引導學生,讓他們能夠通過自己熟悉的機械知識去理解它的工作原理,以及它是怎樣進位的等等。這些完全是機械專業的語言,學生在面對這些問題時,興趣都比較濃厚。
在有限的課堂時間內,各個方面都講得很全面是不太可能的,撒大網,要重基礎,抓重點,通過這些重點與難點讓學生深入思考工程問題,然后能夠很好的運用工程分析的思路去理解重點與難點。尋址一節要用到微機中最基本的工作方式,且與存儲器、接口的息息相關,教材涉及了尋址分類、段超越、存取操作數等很多內容。知識點比較多,涉及的方面比較雜亂,學生很難理解。課堂中可充分運用“通過地址找數據”這一點,把“地址”看成“倉庫”,把“數據”看成需要加工的“零件”。分別讓每個學生去“倉庫”取“零件”,有可能發現許多不一樣的路徑,這些不盡相同的路徑就是不同的“尋址方式”。這樣,將學生熟悉的環境合理的運用到專業領域中,不僅可以把那些看起來沒有頭緒的難點理清,同時又可以讓學生在一種輕松自如的環境中更好地把握重點與難點。
要想使學生的工程分析能力在課堂上得到明顯的改善,就要充分認識到如何將課程與專業有機的結合起來。具體來講,以課程內容為基礎,更好地學習專業知識,反之,再用專業知識來完善課程內容。下面我們來研究一下可編程定時計數器8254及其作用,學生在自身機械行業知識的指導下,以此為基礎進行思考,電動機為大部分的機械裝置帶來了能量,電動機主軸轉動的非???,相比較而言,外部機械在運行上則不那么快,而是比較慢,怎樣讓他們很好地配合起來,大部分學生認為是減速器。實際上,定時計數器8254的作用就相當于“減速器”,就是將CPU的頻率降低到所需要的各種級別以便各種應用。
2.2 放實踐,開思維,培養創新能力
“微機原理與接口技術”算是一門專業基礎課,它的實踐性很強。若想不斷增加學生對該課程知識的理解與能力的培養,不僅要認識到理論教學的重要性,還要將實踐教學環節擺到一定的高度。通過實踐教學,讓學生獨立應對各種問題,并找到合理的解決辦法。這樣,使生的思維更活躍,可不斷提高他們的創新能力。
“微機原理與接口技術”課程在實踐教學中主要包括驗證性、設計性和綜合性三個層次。
驗證性實踐環節與教學的內容聯系的非常緊密,能使學生更好地認識編譯環境,對基本的指令能夠達到某種熟練的程度。通過這部分的練習,在熟悉了某些相關指令是如何應用的同時,還使學生的思維更活躍。
設計性實踐環節主要是組合一些簡單的單一功能程序或某些單元模塊,構成比較復雜的程序或接口電路。通過這一環節的學習,不僅可以鞏固學生的基礎知識,還能不斷挖掘學生的深層潛力。
綜合性實踐環節要充分考慮到工程實際,在系統設計、組裝與調試方面不斷培養學生具有更高的能力,讓學生能夠更好地把握系統和整機概念,最大程度的運用他們的創造力,讓學生不斷的提高創新意識。在這一環節中,充分運用機械測試技術中的熱電偶對溫度的測量,在匯編語言編譯的輔助下,操作8255A、8259A等可編程芯片,并且在這一環節中能夠充分體現接口技術的有效作用。
3 結束語
“微機原理與接口技術”課程實踐性強,理論復雜。認真做好“微機原理與接口技術”課程的教學,并在此基礎之上綜合考慮到機械專業的各個不同方面,讓學生不斷的提高工程分析能力,不斷開發他們的創新思維。兩年的課程改革后,課堂氣氛不再那么沉悶了,越來越活躍,學生更有興趣學習該課程。學生都覺得在理論和實踐上有很大的提高,不僅收獲了課本上的理論知識,而且使他們具備了更夠水平的工程分析能力,與此同時,也進一步提升了學生的創新思維。創造了高質量的課程教學。當然,要更好地通過課程改革來培養學生能力并不是件簡單的事情,需建立一個更加完善的、合理的能力培養體系。
參考文獻:
[1]機械學科教學指導委員會.高等學校機械學科本科專業規范[J].高等學校理工科教學指導委員會通訊,2005(4):66~72.
[2]孫力娟,李愛群,仇玉章等.微型計算機原理與接口技術[M].北京:清華大學出版社,2007.
[3]焦純,盧虹兵,張國鵬等.論“微機原理與接口技術”的課程設置和改革[J].價值工程,2010,29(23):210~211.
[4]張亮,竇曉峰.《微機原理與接口技術》的教學改革探討[J].價值工程,2012,31(2):228.
基金項目:湖南省“十二五”重點建設學科資助([XJF2011]76)
篇7
關鍵詞: 啟發式 帶傳動 學生主體
一、引言
《機械基礎》這門課是機械類專業學生必修的專業基礎課。為了培養??疲ǜ呗殻W生自主學習的習慣,教師應該盡量在教學過程中去啟發學生,傳授正確的學習方法,即授之以漁。筆者對這門課采取啟發式的教學方法處理教材內容,做到突出重點,因材施教,讓學生有挑戰、有興趣地學習。使學生主動參與學習過程,課前明確學習任務,課中學習、溝通、討論,課后實踐收集材料,從而真正了解各個機械的組成和工作原理,為學生將來在企業扎實工作夯實基礎知識。以下筆者以《帶傳動》一章為例,闡述具體教學過程。
二、啟發式教學的概述
現代教學論中的啟發式教學思想,是在辯證唯物主義的認識論指導下,批判地繼承了過去的教學理論遺產,在現代心理學和教育學發展的基礎上進一步完善起來的。其特點是:強調學生是學習的主體,教師要調動學生的學習積極性,實現教師主導作用與學生積極性相結合。強調學生智力的充分發展,實現系統知識的學習與智力的充分發展相結合。強調激發學生內在的學習動力,實現內在動力與學習的責任感相結合。強調理論與實踐聯系,實現書本知識與直接經驗相結合。
三、“帶傳動”一章的教學處理
1.帶傳動的組成和原理。
帶傳動在我們生產、生活中都較為普遍,它的組成也簡單、直觀,由主動輪、從動輪、傳動帶組成。針對這一特征,教師可以讓學生回憶自己見過的、自己課前收集的運用帶傳動的機械,讓學生自己組織語言去闡述帶傳動的組成。至于原理部分,教師可以通過講授生活中常見例子(拖拉機)的帶傳動原理,并讓學生嘗試解釋自己收集的機械帶傳動是怎樣工作的,老師在旁加以修正指導,達到互動。另外老師還可以讓學生分組講講生活中常見的帶傳動例子,一起分析他們的傳動原理,從而加深學生的理解和記憶。這樣既讓學生參與了課堂,又鍛煉了學生的理解能力和組織能力。
2.傳動帶的類型和帶輪的結構。
這一部分的內容也是基礎知識,難度較低。建議這部分內容采用直觀、多樣的方式進行啟發式教學。例如傳動帶和帶輪的類型,教師可以通過多種不同截面的傳動帶、不同結構的帶輪圖片,讓學生結合課本知識來區分他們的類型。為了深入學習知識,使學生能夠熟悉部分工業中傳動帶的運用,做到知識點的舉一反三,聯系生產實際。教師可以提前準備帶傳動的幾段動畫,讓學生觀察帶和帶輪的類型,并且通過不同類型的帶傳動運用的帶型和帶輪結構也不同這個知識點,來和學生一起探討它們的應用場合及優缺點,使學生能更多地感知知識點、理解知識點,以達到“講得透、學得活、記得住、用得上”的教學目標。
3.V帶傳動的設計。
V帶傳動的設計是帶傳動這一章的重點內容,它包含了數量較多的復雜公式、各種各樣的圖形、表格和參數,難度比較大。但是我們的教學目標并不是讓學生記住這所有的公式和數據,也不是局限在考試的時候能夠應對,而是希望學生在今后的工作中,遇到類似問題時可以較為自如地翻閱資料,查找到相應的圖表數據,要求學生對于一些約束條件保留印象,避免工作中的重復勞動。針對這部分內容的特征,我們建議用例題法來講解。我們提出以學生為中心,學生主導,由整個班級的學生一起參與來解決這道題,從而達到交流知識,活躍課堂氣氛,激發學生探索知識興趣的目的。老師的任務就是引導、幫助學生解決提出的問題及評判學生講的內容是否正確。
具體的實施步驟如下:第一,限于這部分內容比較多而雜,老師可以規劃好內容,方便學生更加容易讀懂。在這里我把這部分內容分為六大塊,分別為:(1)帶型號的選擇。(2)確定帶輪的基準直徑并驗算帶速。(3)確定帶長和中心距。(4)驗算小帶輪包角。(5)確定帶的根數。(6)計算軸上壓力。與內容對應,班級學生分為六組(如果班級的人數較多的話,我們可以分為十二組,每兩組學生研究一塊內容),讓各組學生用十分鐘時間去閱讀、研究、討論書本上相應的一部分內容。教師在旁邊指導,之后派每一組的一名學生代表到講臺上,講述他們組所學到的重點知識及注意事項。在六組講完之后,班級里的學生對六大塊的內容都有一個初步的了解。第二,為了深入強化知識,這時老師把準備好的例題給學生們,要求六組同學一起來解答這道題目(如果學生無從下手,老師可以引導和主持)。首先讓第一組學生在黑板上寫第一步并講解,隨后有第二、三、四、五、六組的學生代表依次在黑板講解答題,這樣一道題就由全班同學一起完成了。第三,為了讓所有的學生對各部分的知識都融會貫通,這時老師要帶領大家一起來批改這道題,一起去判斷這道題答得是否正確。重要的參數、表格、公式及注意事項,教師都要再次強調,讓學生加深印象。
相比單純的教授法,我認為教師的任務就是怎樣激發學生的求知欲,引導學生去解決學習、實習實訓中遇到的問題。學生認識活動是一個在教師指導下的由不知到知,由知之不多到知之較多的轉化過程。啟發式教學學生畢竟是主體,掌握知識,發展能力,歸根到底要靠他們自己,教師不可能包辦代替。筆者主張讓學生減少對老師的依賴性,培養獨立思考的意識,增強團隊合作的精神,還課堂與學生,通過自己實踐達到知識的內化。學生自主學習的習慣需要老師的培養,學生的學習興趣需要老師的激發。相信還課堂與學生模式會越來越普遍。
篇8
關鍵詞:地方本科院校;應用型;機械原理;雙語教學;改革
作者簡介:解芳(1981-),女,江蘇濱海人,南陽理工學院機械與汽車工程學院,副教授;龐興華(1955-),男,河南南陽人,南陽理工學院機械與汽車工程學院,教授。(河南 南陽 473004)
基金項目:本文系南陽理工學院2012年度教育教學改革項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)34-0111-03
在經濟全球化及高等教育國際化的大背景下,尤其是隨著工程教育的理性回歸以及“卓越工程師教育培養計劃”的實施,市場要求高校培養擁有“國際視野”、能夠進行“跨文化交流”、具有“國際合作和競爭能力”的高素質應用型人才,這給高校的雙語教學工作帶來機遇的同時更提出了挑戰。[1,2]
一、地方本科院校開展雙語教學的必要性
早在2001年9月,教育部就在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中對雙語教學提出明確要求:“各高校要積極推動使用外語進行公共課和專業課的教學,特別是在信息技術、生物技術、新材料技術、金融、法律等專業以及國家發展急需的專業開展雙語教學,力爭三年內開發5%~10%的雙語課,以提高高等教育人才的競爭力?!?010年,教育部在“卓越工程師教育培養計劃”中對大學生的國際化培養提出了明確的要求:“參與高校要積極引進國外先進的工程教育資源和高水平的工程教師,要積極組織學生參與國際交流、到海外企業實習,拓展學生的國際視野,提升學生跨文化交流、合作能力和參與國際競爭能力。鼓勵有條件的參與高校,培養熟悉某一國家文化、法律和標準的國際化工程師?!?/p>
目前,我國“211”和“985”重點院校如北京大學、浙江大學等高校的雙語教學工作進展順利,這些高校已在雙語教學的教材編寫與選用、師資隊伍建設以及教學模式和方法改革方面取得了許多研究成果。然而,目前地方本科院校的雙語教學工作在艱難推進中鮮有進展,其主要原因是地方本科院校的學生英語底子差、欠缺自學能力,同時雙語教學資源及師資也相對匱乏。上述差異決定了地方本科院校難以模仿照搬重點院校的雙語教學模式,因此如何基于自身特點探索一條適合于地方本科院校的雙語教學模式是推進雙語教學的關鍵。
機械與汽車工程學院的機械設計制造及其自動化專業(以下簡稱機制專業),是南陽理工學院(以下簡稱“我校”)創辦較早的專業之一,同時也是我校率先啟動“卓越計劃”的專業之一。該專業以培養高素質應用型的機械工程師為目標,要求學生具有扎實的綜合基礎知識的同時,還要具有國際視野、跨文化交流能力以及國際合作和競爭能力。機械原理作為機制專業的核心技術基礎課程,主要研究機械的基本概念、基本原理與基本設計方法,具有嚴密的理論性、邏輯性、系統性與工程應用性。因此針對機械原理課程開展雙語教學,是提高學生運用英語進行國際交流合作的能力,培養高素質應用型的機械工程師的重要途徑。
二、機械原理雙語教學存在的主要問題
南陽理工學院機械與汽車工程學院(以下簡稱“我院”)從2008年開始就對機制專業機械原理課程實施了雙語教學嘗試,是我院率先開展雙語教學的課程之一。經過近5年的探索實踐,雖然積累了一定的雙語教學經驗,但是目前仍存在以下主要問題:
第一,由于學生英語水平參差不齊,故目前機械原理雙語教學中使用的全英文教材不適合所有層次的學生,缺乏與全英文教材相匹配的中文講義和中文電子課件,給學生的預習和復習帶來了不便,導致英語水平較差的學生對機械原理雙語課產生了畏懼甚至是厭煩情緒。
第二,在授課語言上,沒有達到教育部要求的“教師須使用50%~70%甚至是100%英語講授課程內容”,在實際的教學過程中由于學生的英語基礎差以及雙語教學師資資源薄弱等,僅僅達到了10%左右。
第三,雙語教學的考核體系不健全,仍然以中文考核為主,如平時作業、練習、考試試卷均采用中文等等,導致學生雙語學習的積極性不是很高。
第四,雙語師資資源嚴重匱乏。由于我校為應用型本科,因此近年來大量引進雙師型教師,目前,我院雙師型教師比例已超過60%,雖然其中不乏實踐經驗豐富、教學能力優秀的教師,但是能夠承擔雙語教學的寥寥無幾。
以上問題嚴重制約了機械原理雙語教學的進一步深入開展。
三、機械原理雙語教學改革的具體措施
針對我院機械原理雙語教學中存在的問題,主要從輔助教學資源構建、教學模式與教學方法改革、課程考核體系完善、雙語師資隊伍建設等方面開展了改革工作。
1.構建與機械原理全英文教材相匹配的輔助教學資源
在機械原理全英文教材相匹配的輔助教學資源構建過程中,主要從以下兩方面展開:
(1)創建與選用的原版英文教材相匹配的中文講義及電子課件。按原版教材的章節編制中文講義,以保持英文的“原汁原味”;為專業詞匯、術語等名稱增加英文注釋,書后增加中英文詞匯對照表,以兼容中英文教材的優點;每章開頭增加“本章學習指導”,對主要知識點及學習的重難點進行說明,使學生一開始就能對每一章的重難點心中有數;每章結尾增加“本章小結”,將本章重要知識點及專業詞匯進行羅列總結,有利于學生對教學要點的理解和掌握,便于學生的自學。在電子課件中,遵循原版英文課件,將其轉換為學生更容易接受的中文電子課件,對專業詞匯、術語等名稱增加英文注釋,使學生掌握機械原理的基本知識點的同時熟悉機械類的專業術語及詞匯。
(2)建立與考核大綱相匹配的中英文習題庫及模擬試卷庫。為了增加學生雙語學習的積極性,讓學生及時檢查自己的雙語學習效果,建立了題型豐富的機械原理中英文習題庫及模擬試卷庫,該試題庫囊括了機械原理考核大綱中所有的考點;此外,習題庫及試卷庫都配有相應的標準答案,可供學生參考。
2.分步走、可持續地開展機械原理雙語教學模式與教學方法的改革
雙語課與專業英語的不同之處在于雙語課是專業基礎課,其主要任務包含兩方面:一是使學生掌握扎實的專業基礎知識,二是使學生掌握相關的專業英語詞匯和科技文獻的英文表達方式,提高學生在相關專業領域的英語聽、說、讀、寫“四會”能力。因此,雙語教學不能沿襲專業外語教學中的簡單翻譯模式,即將英文科技文獻逐句翻譯成漢語,講授句子結構、語法、單詞等,這是沒有充分理解雙語教學的要求,偏離了雙語教學的目的?;诖?,在機械原理雙語教學模式的改革和實施中,主要從以下方面展開:
(1)采用“分階段遞進式”及“啟發探究式”的教學模式。根據我校自身條件和學生外語基礎普遍較差,英語水平良莠不齊等因素,采用“分階段遞進式”教學模式逐步推進雙語教學。目前,機械原理雙語課程教材選用的是高等教育出版社出版的全英文教材《Mechanisms and Machine Theory》,該教材淺顯易懂,句子結構比較簡單,只要學生掌握相應專業名詞術語,就能讀懂內容,非常適合我院學生?;诖?,在雙語教學的初級階段,由于學生剛接觸專業外語,專業詞匯量有限,難免存在畏懼心理,因此在該階段宜采用“半外型”教學模式,即使用全英文教材,教師基本用漢語講授,只涉及少量零星的專業英文詞匯,并將這些詞匯進行整理匯總,便于學生記憶;隨著雙語教學的推進以及學生專業詞匯量的增加,逐步由“半外型”過渡到“混合型”教學模式,即使用全英文教材,教師用外語和漢語交叉講授,較淺顯的內容用英語講授,重點、難點以及較復雜的難以用英文解釋清楚的原理用漢語解釋。該循序漸進的教學模式可以兼顧學生英語基礎的差異性,使英語基礎差的學生跟得上,英語基礎好的學生喂得飽。
另外,要充分調動學生對雙語學習的興趣,要打破國內傳統的“以教為主”的課堂教學模式,構建一種在國外盛行的“以學為主”的新的課堂教學模式。在教學過程中,采用“啟發探究式”,以“研究討論”的方式引導學生探究問題,激發學生的創新思維。使學生在討論中發現問題、解決問題,這樣既有利于學生對相關知識點的牢記,又可以增加學生的成就感,消除其畏難心里,從而提高其學習興趣。圖1為“啟發探究式”授課的程序模式框圖。
(2)采用“正式合作式小組”研討式的教學方法?;趦瀯莼パa及自愿結合原則,組建“正式合作式小組”,采用分工合作制,明確各組員的任務,如組長負責組織、策劃;主持人負責主持討論等。每一輪研討可以輪流執政,讓每位學生能承擔不同的任務,各抒己見,集思廣益,并明確自己的差距,有利于形成互相競爭、相互學習的良好局面。在授課前,給每一小組指定外文教材的某一章節或教師選編的英文閱讀材料,并要求經過小組討論后在課堂用英語向其他小組講授或形成討論報告,由教師及其他小組給其打分,并記入平時成績,通過考核方式引導和督促學生提高英語學習效率,培養他們使用英語工具的習慣,提高學生雙語學習的積極性。
(3)充分發揮多媒體教學手段的形象直觀性。在教學中堅持傳統教學與多媒體教學的優勢互補,即要充分發揮傳統教學特有的隨機性、靈活性、及時性,同時要有效利用多媒體教學的形象性、直觀性,將聲音、動畫、文字、圖像等融為一體,以增大雙語課堂教學的信息量,達到事半功倍的效果。如:在講授凸輪輪廓曲線設計方法的時候,可以利用事先編制好的繪圖程序,一步步演示凸輪輪廓曲線的設計步驟,這樣不僅能夠提高學生的學習興趣,而且與傳統的板書教學相比效率大大提高;在講授齒輪漸開線齒廓的加工方法時,可以播放事先錄制好的視頻,這種清晰直觀的圖像有助于學生的理解。
3.完善機械原理雙語教學考核體系
為了檢驗雙語教學的效果,加強了對機械原理雙語課程的過程考核,在綜合考慮學生的平時表現、實驗成績和試卷成績的基礎上評定學生的最終成績,其中平時成績占10%,實驗成績占20%,考試成績占70%。
平時表現包含三個方面:一是課堂發言及小組討論是否積極,英文表達是否流利,盡可能要求學生用英語記課堂筆記,用英文回答教師提問;二是平時布置的課后作業(要求學生用英作業)是否能夠認真完成,課后布置的專業英語擴展閱讀是否能夠認真完成;三是平時上課出勤率。
實驗成績一方面考查學生對機械原理基本知識點的理解情況,另一方面考查學生的實際動手操作能力。與以往機械原理實驗以驗證性實驗為主,忽視設計性實驗不同,除了開設機構運動簡圖測繪和漸開線齒廓范成原理實驗以外,還增加了機構運動方案創新設計實驗,學生在機構創新實驗平臺上,通過拼接、調試、運行等最終設計出具有確定運動的機構,這種“搭積木”的實驗方式不僅有效提高了學生參與實驗的積極性,而且大大提高了其動手能力。
以往該課程的試卷均采用傳統的全中文命題形式,試題中體現雙語的僅僅是10分的名詞術語翻譯題,不僅覆蓋面小,難以囊括該課程的重點專業詞匯,而且還占用了一定的分值,使考核專業知識考點題目的分值縮減到90分,這樣在考點覆蓋面和分值分配之間難以兩全。為了解決這一問題,在2011級機制專業考核時使用了全英文試卷,這樣所有的題型都是以考核學生的英語閱讀能力為基礎,并以考核學生是否掌握機械原理知識為目的,有效協調了專業知識與雙語之間的矛盾。此外,在開課初期就告知學生本課程的考試為全英文試卷,以此提升學生雙語學習的積極性。表1所示為采用全英文試卷考核后2011級機制專業三個班的卷面成績統計表,可見三個班的卷面平均分都達到了命題期望值。其中11級機制卓越班的卷面平均分遠高于其他兩個班的,這是由于班級差異性造成的,卓越班是經過層層選拔重新組建的班級,該班學生英語及公共課基礎普遍較好,而且在課程進行當中,該班完成了將英文課文翻譯成中文的大作業,也一定程度上推進了該班的雙語教學效果。
表1 機械原理雙語課程全英文試卷考核卷面成績統計表
(命題期望值70分)
班級 優秀(率)(90~100分) 良好(率)(80~89分) 中等(率)(70~79分) 及格(率)(60~69分) 不及格(率)(
平均分
11級機制
1班 8人
(14.5%) 6人
(10.9%) 15人(27.3%) 19人
(34.5%) 7人(12.7%) 71.4
11級機制
2班 9人
(16.4%) 16人(29.1%) 12人(21.8%) 11人
(20.0%) 7人(12.7%) 74.6
11級機制
卓越班 5人
(17.9%) 14人(50.0%) 6人
(21.4%) 3人
(10.7%) —— 82.6
表2 近三年機械原理雙語課程考試卷面成績統計表
(命題期望值70分)
年級 優秀(率)(90~100分) 良好(率)(80~89分) 中等(率)(70~79分) 及格(率)(60~69分) 不及格(率)(
平均分
2009級
機制專業 20人(16.7%) 40人(33.3%) 25人(21.0%) 21人(14.3%) 14人(12.6%) 75.6
2010級
機制專業 19人(16.0%) 43人(36.1%) 25人(21.0%) 17人(14.3%) 15人(12.6%) 76.9
2011級
機制專業 22人(16.0%) 36人(26.1%) 33人(24.0%) 33人(24.0%) 14人(10.1%) 75.0
表2所示為近三年機械原理雙語課程考試卷面成績統計表,其中2009級和2010級考核采用的是中文試卷,而11級采用的是全英文試卷,由此可知:全英文試卷的采用并沒有對卷面平均分產生較大的影響,說明學生對全英文的考核形式是可以接受的,因此該考核形式可在今后的雙語教學中繼續推廣。
4.雙語師資隊伍建設
近兩年,我院大力引進具有海外留學背景的高學歷人才,目前已引進一名留英博士和一名留法碩士,將他們充實到機械原理雙語教學的隊伍中,有效解決了雙語師資短缺的問題。此外,我院充分利用與英國北安普頓大學合作辦學的國際交流平臺,一方面每年派遣1~2名雙語教學骨干教師出國訪學;另一方面英國北安普頓大學每年派遣2~4名外籍教師到我校講學,在講學過程中,要求相關課程中方教師必須跟班學習。通過學習國外大學相關專業的教材、教學模式和考核模式,有效提高了我院教師的雙語教學水平。
四、結論
機械原理雙語教學在我院機制專業開展了近5年,從教學效果來看,雙語教學不僅使學生掌握了專業基礎知識,而且開闊了專業視野,具有了一定的專業英語閱讀能力。下一步將繼續根據我校學生英語基礎,制訂合適的雙語教學計劃,并及時收集學生的反饋信息,適時調整教學進度計劃與教學方式,爭取在達到專業培養要求所具備的專業基本知識與技能的前提下,進一步提高學生的專業外語閱讀、寫作和交流能力。
參考文獻:
篇9
關鍵詞:單片機 教學改革 單片機開發板 單片機課程設計
0 引言
單片機因體積小、功能強、可靠性高和價格低廉等一系列優點,已滲入到人們工作和生活的各個角落,應用前景廣闊[1]。目前多數高職院校的機械專業都開設了單片機課程,但大多院校的教學思路仍然借鑒本科先基礎后應用的常規教學模式,理論教學與實際應用結合較少。對于高職學生,課程入門比較困難,知識不易掌握,實際應用較少,學習興趣不高,該課程的實際教學效果并不理想。因此,單片機的教學模式亟需改革,改變原來以知識傳授為目標的教學方式,要理論與實踐并重,以實踐入門來吸引學生學習的興趣,提高教學質量。
1 高職機械專業單片機教學現存的難點
單片機是一門理論性很強的專業基礎課程,同時也是一門實踐性和技術性很強的學科。要求學生掌握一定的電子電路知識,還要熟練掌握計算機的相關知識,掌握編程的思維和方法。高職學生的基礎知識相對薄弱,對于單片機的學習有一定的困難。
1.1 對于單片機中的專業術語和電路很難理解
學習單片機要以電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、計算機基礎知識等相關課程的理論知識為基礎。與電子專業學生不同的是,我校機械專業學生只開設一門電工電子課程,所有的電路、模電和數電的相關知識都集中在一門課程中講授,知識點多且課時量偏少,知識點講授較為粗淺,不能深入展開。因此,學生對于單片機中遇到的一些專業術語和電路,如集電極開路、上拉電阻、存儲器地址、D觸發器、555振蕩電路等,很難理解。這些知識都需要重新講授,且講授效果不佳。學生往往在學到單片機的硬件電路部分時,突然間覺得很難,學習的積極性下降,甚至有了厭學的情緒。
1.2 對于匯編指令不易理解
像所有其他的指令一樣,匯編指令也是英文的,我校機械專業大部分學生的英語能力比較差,遇到有英文的地方,本能地會回避,更不要說進行深入的研究。單片機中要求他們短時間記憶和理解數十條甚至上百條指令的格式和功能,他們覺得比較有壓力,很多學生達不到這個目標。
匯編語言是一種低級語言,每一條匯編指令都與機器的硬件結構密切相關,
如果學生對于硬件結構沒有掌握好,那么對于匯編語言的指令也很難完全理解。即使學生勉強知道每條指令的大概意思,但由于沒有充分理解其內涵,不能做到融會貫通,常常錯誤地運用指令,即使在一個程序里運用正確,可能題型改變,就做不出來了。
1.3 對于單片機的應用比較陌生
我們在學校的教學中,受制于課時量的不足和傳統教學思維和方法的限制,通常都以傳授理論知識為主,實際應用提到的比較少。因此,出現一些學生直到學完這門課程,都不知道單片機能干什么。有些學生告訴老師,以前我們學過的課程,如機械制圖,很有實用性,單片機講的這么多、這么復雜,到底有什么用,我們機械專業為什么要學這一門課程。學生不能深入理解該門課程的實際應用,認為學了無用知識。
2 高職機械專業單片機教學改革的具體措施
學習單片機的最終目標是能運用單片機進行一些項目的開發,解決生產和生活中遇到的實際問題。人才市場需要的不是只懂理論、不懂實踐的研究型人才,而是既懂理論,又能實踐的應用型人才。因此,單片機的改革也要以就業市場為導向,結合高職機械類學生的特點,做一些針對性的調整,使學生既能學好,又能快速地適應社會的需求。本文針對單片機課程在教學方面現有的種種弊端,提出了單片機課程教學改革實施的一些具體措施。
2.1 實施“項目任務驅動法”,理論教學緊扣實踐應用
單片機教學應該采用工程實際應用課題或實踐案例進行教學的方法,實施“項目任務驅動法”,即課程教學以單片機應用技術的典型實用案例進行分析講授的一種教學方法。授課時以單片機技術“案例”演示作為引入,以實現“案例”為主線講述各相關理論知識。為鞏固理論知識的學習和培養學生實際動手的能力,理論教學應與實際“案例”實驗教學穿行,以實驗教學充實理論內容,使兩者融會貫通。整個教學過程的思路設計如下:
例如,在第一次上單片機的課時,就應該給學生演示單片機的用途,如單片機驅動流水燈、驅動數碼管顯示數字,驅動16×16點陣顯示漢字,驅動蜂鳴器演奏一段鈴聲等,讓學生了解單片機的應用,領略單片機的妙處,激發學生學習的興趣。興趣對一個學生學習一門課程很重要,如果學生對某門課程失去興趣,即使再好的老師也教不好。第二次上課可以選擇一個簡單的應用,如單片機驅動一個LED的亮滅,通過仿真軟件,當堂給學生畫電路圖,編寫軟件,使學生感到單片機并不是很難,自己也可以學會,打消他學不好的顧慮。后面每次課都以項目任務為導向,每次課時可以先將我們要實現的功能給學生演示一遍,然后告訴學生我們實現這個功能的思路是什么,我們要實現這個功能,需要學習哪些基礎知識,讓學生有一個清晰的概況和熱切學習的期盼。下表為四個常用的典型項目的實驗任務設置:
每個項目的設計都要以實踐應用為導向,讓學生感覺到能學以致用。任務的設計應遵循由淺到深、循序漸進的手法,與理論章節知識的進度遙相呼應,使學生能夠逐步接受并加深理解。同一個知識點,可以舉不同項目中的相近任務反復講解,使學生對所學知識點理解透徹,達到舉一反三的目的。
2.2 以C語言為主,匯編語言為輔,講授單片機的指令系統
目前單片機的實際項目開發多采用C語言程序編寫,傳統的單片機教材和教學,大多采用匯編語言講授單片機的指令系統[2]。為了改變傳統所學與實際所用的差別,單片機指令系統的教學,應在匯編語言的基礎上,增加單片機C語言程序設計內容,采用以C語言為主,匯編語言為輔的編程方式。這樣可以使學生盡快與實踐接軌,提高單片機的開發效率,使學生畢業后更快更好地適應工作環境。例如:在采用案例教學過程中,同一程序分別用匯編語言和C語言編寫,通過比較二者的優缺點,可以真正理解兩種語言在實際應用中的效果。Keil C51程序編譯工具,既可以實現匯編語言的編程,又可以實現C語言的編程。因此,在我們實際教學工作中,完全可以用Keil C51軟件實現了單片機軟件開發和應用案例的日常教學,簡化理論課學習的內容,降低學習難度,使學生能盡快上手單片機,這樣就提高了同學們學習單片機的熱情,同時也非常適合實踐應用的需求,為將來工作中單片機的開發應用奠定了良好的軟件基礎。
2.3 單片機仿真軟件和實驗開發板并重的雙重實驗教學模式
實驗教學中應實施單片機仿真軟件和實驗開發板并重的雙重實驗教學模式。開發板是在一塊電路板上集成了單片機常用功能模塊,雖然體積小,但涵蓋了絕大多數單片機常用的實驗,并可以根據教學需求,開發擴展相關功能模塊[3]。課堂教學結束后,學生可將開發板帶回宿舍,只需要一臺電腦、一根USB下載線,就可在開發板上自學單片機或是做一些小項目鍛煉實際動手能力,充分調動學生學習單片機的積極性。開發板價格便宜,現在市面上簡單通用的單片機開發板(適用入門者學習),每套均價不到200元,完全滿足初學者做一些常用的開發應用。實驗教學中,可先讓學生在Keil C51和Proteus軟件中編寫和仿真單片機案例程序,程序仿真正確無誤后,將程序下載到單片機開發板中,在開發板上實現實際電路功能的運行,強化對實際電路的認識和理解。
2.4 增添單片機課程設計專項實訓,實施理論與實踐并重的考核方案
在單片機課程結束前,可在臨近期末設置3周的單片機課程設計專項實訓,一周調研選題,一周設計軟硬件、一周焊接電路板,完成作品。具體實施的方法是讓學生獨立在單片機開發板上完成自選項目的設計與實現,如“數字鐘”、“LED顯示器”、“數字溫度顯示計”等智能化小產品。3-4人一組,查閱資料,自選題目,自行設計電路圖、編輯程序,然后選擇并購買相應的元器件,親自焊接并完成電路,提交課題設計報告。該課程設計的開展,可以使學生了解市場行情,培養學生開發項目的能力,團隊合作能力等,同時也可以作為學生期末考試實踐環節的考核成績。
為防止學生原搬照抄網上和有關資料的單片機實驗設計,達不到課程考核的初衷,單片機的考核還應保留原有的理論考試。應將傳統的以理論考核為主的期末閉卷考試與以實踐開發應用為主的單片機課程設計考核相結合,將二者的成績共同作為單片機課程的最終考核成績。這樣,能同時對學生的理論基礎知識和實踐動手開發能力做出合理的考核評價。
3 結語
單片機是高職機械專業學生的重要基礎課程,目前教學效果普遍不佳。在分析高職機械專業學生單片機教學難點的基礎上,針對傳統教學模式的弊端,提出了該課程教學改革的具體實施措施。在教學方法上,實施了“項目任務驅動法”,較好地融合了理論與實踐教學;在教學內容上,緊貼能實際運用的教學理論與技術,如以C語言為主,匯編語言為輔的單片機編程語言;在教學手段上,實行單片機仿真軟件和實驗開發板并重的雙重實驗教學模式;在考核方式上,采用理論與實踐并重的考核方案。實踐教學結果表明,改進后的教學模式要優于過去傳統教學模式的教學效果,達到了單片機課程教學改革的預期目標。
參考文獻:
[1]王效華,張詠梅.單片機原理與應用[M].北京:北京交通大學出版社,2007:5.
[2]謝維成.單片機原理及應用C51程序設計[M].北京:清華大學出版社,2008.
[3]周潤景,張麗娜.基于Proteus的電路及單片機系統的設計與仿真[M].北京:北京航空航天大學出版社,2006.
篇10
《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。
相關期刊
精品范文
10機械工程測試技術