机械原理讲义范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了机械原理讲义范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

机械原理讲义

机械原理讲义范文1

关键词:Auto CAD;工程绘图;课程改革

一、问题的提出

(一)企业需求。

机电设备维修与管理(以下简称机电维修)是一个面向生产型企业的大维修专业。在生产实际中,企业既需要能解决生产设备的机械系统、液压系统、电气系统以及计算机控制系统故障的维修人员,也需要能承担专用设备设计和传统设备升级改造的设计人员。由于维修工作涉及面大,造就维修人员见多识广,技术素养全面,一些企业的产品开发部门尤其喜欢从维修技术队伍中选择合适人才来加强自身建设。

(二)教学现状。

读懂和快速绘制机械、电气和液压等工程图是机电维修专业的一个重要教学内容。然而在当前的教育系统中,不同的作者根据Auto CAD在绘制不同类型工程图中的作用,分别编著出版机械CAD、电气CAD、建筑CAD等不同的教材。无论是哪一类CAD教材,一般都包括如下内容:一是CAD自身的绘图功能,二是这些功能在某个专业或几个相近专业的应用及技巧。由于在“2+1或2.5+0.5”的高职教学模式下校内教学课时偏紧,更为了减少课程内容的重复,因此一般的高职院校不在机电维修专业中开设机械CAD和电气CAD两门课程,这就造成机电复合型人才培养链在绘制机械和电气两种工程图的教学环节中出现技能缺失。

显然,当前的这种教学状态不能满足企业对高技能人才的要求,更不利于学生的求职和未来的发展,必须进行教学改革。

二、教学改革思路

针对上述情况,我们在充分讨论、广泛征求相关企业专家、学者意见的基础上,对机电设备维修与管理专业人才培养方案进行了重大修订,即在以机械为主体的原课程方案基础上增设了电工电子基础、电机与电气控制、传感器与检测技术以及PLC控制与应用课程。但在如何培养学生快速绘制机械电气图的技能上,有着不同的意见,其简单方法是开设机械CAD和电气CAD两门课程。但由前述知,这样做会造成教学内容大量重复,并形成课时浪费、学生厌倦的状况。

一般地要掌握用Auto CAD快速绘制一份机械电气图的技能,只需掌握如下知识:(1)熟悉电气控制原理和机械电气图的基本知识;(2)掌握Auto CAD的绘图技能;(3)掌握国家标准中关于绘制工控电气图的规范,熟悉电气元件图形符号。

为了使学生尽早掌握电气控制原理和机械电气图的基本知识,我们对新的人才培养方案教学内容和顺序进行调整,其有关电类课程的教学安排如下:

(一)学校在第二学期开设了“电机与电气控制”课程。该课程电气控制部分的主干线是电气元件――典型控制回路――电气控制系统图,讲授电气控制原理、读识电气图的基本知识,为学生读图、绘图打下了一定的基础,

(二)学校在第二学期为机械系各专业开设“Auto CAD机械绘图”,通过对CAD基本功能及其绘图应用的学习和实训,学生已掌握了快速正确绘制机械图的技能。

根据这些条件,我们把融合CAD绘图课程作为更好地培养高技能人才的一个教改项目。

三、课程融合的内容和方式

(一)课程内容融合。

根据上述情况,以培养机电复合人才为目标,通过对机械CAD和电气CAD绘图两门课程内容进行全面分析,基于“机械CAD”课程,将电气制图基本知识、国家标准及CAD绘图相关知识有机融合,以“适用、管用、够用”为指导,编写“CAD电气制图简明讲义”。

(二)教学方式融合。

机械电气图的种类有电气原理图、电气元件布置图和接线图,主要构图元素是电气元件图形符号和连线。当一个电气控制方案形成后,表达方案的主要工作就是通过绘制许多图形符号和连线,再经过编辑、修改形成图。在绘制电气图时,为减少劳动强度,提高工作效率,人们一般先利用CAD的块功能将图形符号绘制成“图块”并存入图库,待绘制完线路结构图,再用“插入”命令将相应的图块插入图中。在教学实施中,围绕快速绘制机械电气图的课程目标,我们以块功能为节点,将“CAD电气制图简明讲义”嵌入到“机械CAD”课程的教学中。

嵌入内容及时间见下表:

电气原理图的图框需要按照各条电气回路控制功能和元件的功能类别对图幅进行分区。分区采用行与列两组编号组合的方式来表示。编号从图纸的左上角开始,水平方向用阿拉伯数字编号,垂直方向用大写英文字母编号,图区代号为字母+数字。由于这些知识对读图和绘图都非常重要,在教学中对其进行专题讲授。

四、结语

本教改项目在校内机电维修专业实施了3轮教学,取得了如下效果:

(一)通过一门课的教学,学生仅用8课时就增加了快速绘制电气图的技能。提高了教学效率,扩大了学生求职和发展的空间,满足了企业对机电复合型高技能人才的要求。

(二)在实施中本教改项目与“电机与电气控制”课程安排在同一学期教学,使两者相互作用,教学效果明显提高。尤其在绘制电气原理图图框的实训中,学生通过按线路功能和元件功能类别对图幅分区,加深了对电气原理图的理解,进一步提高了读图识图能力。

【本文系广州科技职业技术学院教改课题“加强课程融合,探索机电复合型人才培养模式”(编号:2011004)的研究成果。】

(作者单位:广州科技职业技术学院)

参考文献:

机械原理讲义范文2

关键词 机械原理 双语教学 教学模式

中图分类号:G712 文献标识码:A

1 概述

1.1 双语教学的必要性和重要性

“双语教学”的英文是“bilingual education”,其含义是在学校里使用第二语言或外语进行不同学科内容的教学。

英语是国际通用语言,国外施行双语教学的目的,主要出于社会稳定及政治谋略的需要。而在我国,随着社会经济发展,其与世界接轨的速度及领域也迅速扩大和深入,使得双语人才日益紧俏,因此有必要逐渐推行双语教育,这是高等教育发展的必然趋势,也是提高人才培养质量,培养创新型、复合型人才的重要手段。

全国各大高校分别进行双语教学的试点,双语教学在研究生教育阶段尝试较多,本科教育阶段有所涉猎,但并未大范围普及,有待进一步扩大研究范围及学科领域。特别是对于刚刚独立的民办高校来说,更加势在必行,有研究和实施的必要。

1.2 双语教学实施中的困难

机械原理是一门专业技术基础课,是设计线上的第一门主干课,在整个教学计划中起到承上启下的作用。现阶段该课程的教学均采用中文单语教学模式,教学单调而且不易与世界接轨,导致本校学生与国外学生交流的障碍,及外文文献的阅读障碍等问题。因此将机械原理课程作为机械专业重点推广的双语教学试点尤为必要。

通常该课程均在本科教育的第4学期开设,此时学生要完成从基础课到专业课程的方法转变,加之双语教学又是新鲜事物,学生要在母语非英文的环境下接受这种新型教学模式有一定困难,再者学生的英语水平参差不齐等原因给双语教学实施增加了难度。导致学生过多关注英文本身,而忽略了专业课内容的学习,英文基础差的同学逐渐失去了学习兴趣和信心,直至放弃。所以对于机械原理双语教学模式、教材选用、教学方法及手段、教师队伍建设等方面都要深入探讨,才能保证双语教学的顺利开展,并取得单语教学无法达到的教学效果。

2 机械原理双语教学实践研究

2.1 双语教学模式选择

据相关资料统计,双语教学模式主要有三种:(1)沉浸型教学模式:即课堂上全部使用外文教育;此教学模式对学生外文水平要求很高,比较适合硕士/博士研究生阶段;(2)过渡型教学模式:即开课前对学生进行外语加强训练,双语课开课初以母语为主,英语为辅,中英文配套教材,待学生逐渐适应双语环境后,再以英文为主,母语为辅;(3)综合型教学模式:即课堂中根据专业内容的难易程度,灵活交叉采用上述2种方法。如难度小,采用沉浸型教学方式,如难度大,则用过渡型。

目前,普通院校学生仍然是“开口难”,在“听”、“说”方面难以交流。如直接采用沉浸型教学模式,学生难以听懂,恶性循环,造成思维障碍将影响学生对整个课程的兴趣,给教学带来困难。因此本文经过大量调查问卷,并根据三本院校学生特点,认为综合型双语教学模式比较合理。因普通院校学生英文水平整体不高且参差不齐,建议采用双班制(双语班和普通班),将英语通过CET-6或CET-4成绩靠前同学编入双语班,小班教学,规模30~50人,以免影响互动效果。

2.2 教材选用

双语教材的合理选用对该课程的双语教育实践尤为重要。如直接采用原版教材,对英文基础差的学生来说,无疑是雪上加霜,加之机械原理课程本身的难度较大,更增加了学生的心理负担,最后英语较差的同学首先被双语教育淘汰。而部分高校在采用国外原版教材的基础上,配以合适的中文教材,两者相辅相成,针对不同英文水平的学生,选用不同的教材组合,真正做到因材选材。而少数有前瞻性的学校,已经着手开始自编适合本校学生特点的双语教材并出版。

因此在教材选用上,可根据本校学生现状,灵活选用。对英文基础较好者,可以采用原版英文教材,并对授课难度及内容做适当调整。对英文一般者可配以合适的中文教材,辅助学习以更好地理解课堂内容。对于英文特差者,除采用中英文教材之外,还可自编“专业词汇库”或讲义,以保证教学的连续及有序,提高教学效果。

2.3 教学方法、手段选择及教学内容优化

双语教学应采用多元化的教学方法,注意外语授课只是手段,不是目的,不能舍本逐末。因此针对普通高校,本文建议:对于外语基础较差课堂宜采用:中文授课,自编英文讲义,英文版PPT的方式;英语基础好课堂宜采用中英文双语混合授课,中英文配套教材或自编英文讲义,英文PPT的方式。另外采用灵活的教学手段,如多采用多媒体技术、精品课程平台互动、制作专业词汇库等方法辅助教学,为学生创造更多的双语环境,让学生在领悟专业知识的基础上,具有良好的专业英文听说读写能力,更好地驾驭英语和机械原理课程。

在教学内容上做适当调整,现各大高校均在不同程度地调整培养方案,压缩学时的前提下如何保证机械原理课程的教学质量是个值得关注和研究的重点问题。为解决这种矛盾,可采用下列方法:(1)减少习题课课时,将更多的习题讲解及课堂答疑课安排在课后或网络平台上进行;(2)删减超纲内容的讲解,重点夯实基础,注重提高能力。

据相关资料统计,施行双语教育的课堂活跃度明显比普通单语中文教学的课堂高,学生积极主动、互动强烈,其期末平均成绩也比普通班要好,在此过程中,教学方法及手段的合理运用就尤为重要,功不可没。

2.4 教师队伍建设

教师队伍建设对该课程教学起到关键作用,其自身专业素养及英文水平直接影响双语教学工作的开展。教师应在广泛吸收国内外教学经验的基础上,努力专研学科知识,提高英语水平,博采众长,因材施教,做到随机应变,而不是做教材的翻译。要让学生在双语环境下,养成良好的学习习惯,养成用英语思维,用英语表达等与国际接轨的能力,让学生掌握专业知识同时获得英文听、说、读、写方面的全方位锻炼以及全面发展。

在教师队伍建设方面,提出如下建议:(1)多参加国际及国内学术交流,增加与校外专家、同行交流的机会;(2)多举办双语讲课比赛,锻炼专业教师的双语教学能力,以赛促教;(3)鼓励教师编写适合本校的双语教材或在机械领域学术会议上发表英文论文,以提高自身素养;(4)多举办专业教师英语培训班,以提高教师的英文技能。

3 结束语

双语教学尝试是一项长期且艰巨的任务。一方面,我国多年英语应试教育和高校扩招的背景下,学生的英语水平参差不齐;另一方面,专业教师虽学位偏高,专业知识丰富,但不代表英语功底及表达能力也强。教师必须两手都要硬,才能保证双语教学的成功开展。

因此双语教育在国内本科阶段的普及并非一朝一夕之事,还需要我们高校教师加大研究力度、积极立项,并最终将研究成果付诸实践,提高我国机械原理课程的双语教学水平。

参考文献

机械原理讲义范文3

《机械设计基础》课程所含内容较多,大多教材理论性比较强,概念较抽象,且各章节之间几乎没有联系。这对于中职本科学生来说有利的一面:不会因为没有掌握某一章节的内容,而影响其余章节的学习。也有不利的一方面:学完本课程,学生的脑海里是零散的构件,没有一个完整性机器的概念。

大量的原理分析和理论计算使得基础薄弱的中职本科学生不知道如何学,如何与实际应用相结合,因此学习本门课程热情不高,学习效果不佳。

1教学中存在的问题

1.1理论基础与学习习惯中职本科是目前部分应用型本科招收的一类本科学生。经过两年的教学实践和大量的课外接触,该部分学生理论基础较差,大多是初中毕业,且对初中基础知识的理解也很有限,日常学习自律性不强,对于课程内容总是浅尝则止,自信心不强,由于之前的学习习惯不好,大多数学生没有独立学习的习惯,课堂氛围较活跃,对于基础理论缺少兴趣,偏爱实践操作,这与之前所受教育有很大关系。高校普通本科的教学方式、教学内容均不适合中职本科学生,造成大多同学学习一年后收获少、自信心丧失、学习兴趣减弱。学生不爱动脑思考,觉得设计离自己十分遥远。

1.2教学方法与教学效果由于目前全国并没有专门的中职本科高校,中职本科只是普通高校培养的一类对象。普通高校的教师上课由于教学对象不单单是中职本科,同时兼有普通本科或高职本科,故很难划清界限。教学上按照经验讲述原理多,主要按照普本教材章节进行理论讲授,效果并不理想。近年来由于多媒体技术的发展,多媒体素材与教材的结合占据了课堂,相比之前的纯理论教学和课程设计在教学效果上有所改善,但对中职本科的学生来讲,还远远不够。

1.3培养目标与教学内容目前而言,中职本科的培养目标主要被定位为职业教育,要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,尤其是工程实践能力的培养。而实际教学内容却与此完全脱节。实验实践内容并没能有效结合,验证性实验的偏多,动手操作的较少,和课程衔接不到位,显然不适合目前的中职本科教育。课程设计题目多为经典的带式运输机减速器的设计,只有少数同学能按照手册完成设计,但是这么算却说不清楚,学生一头雾水,并不能真正理解其中的方法。

1.4成绩考核成绩考核仍然以主要期末测试为主,平时成绩和实验成绩为辅。形成了高分低能的社会现象。而中职本科的培养目标则要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,尤其是工程实践能力的培养。因此对于这部分的考核也该在成绩考核中占有较大的比重。我们制定的改革思路是:教学内容以行业岗位上的知识结构和能力结构以及生产实际需要为目标,以解决工程实际设计问题为指导。

2教学方法改革探索

经过对中职本科生源中职阶段培养方案、教学体系、及学生个人情况的调研,可以从以下几个方面改善学生的学习习惯,提高中职本科学生学习《机械设计基础》这门课程的教学效果:

2.1框图法教学,整合知识体系整理总结《机械设计基础》中的核心知识点,自编校内讲义或教材,结合一个综合实例,如蜂窝煤压制机、机床C 6140主轴箱,以机构、传动、零件三大部分为主线,制作框图,帮助学生快速、直观地理解整个机械设计基础的知识体系,由此知识体系展开教学单元。围绕综合实例,进行详细的分析讲解,讲解内容时重点把握能让学生了解典型机械或结构的设计思想、理解装配要点、掌握分析故障和维修。

2.2模型演示教学法采用玩具激励法(机构部分可以拆装模型,观察机构运动、计算实际的自由度、绘制机构运动简图),来改善教学效果,提高学生学习本门课的兴趣。慧鱼组合模型可以应用于教学课堂,让学生在验证理论知识的同时,实现理论和动手实践的统一。通过对模型的研究与分析,启发学生对《机械设计基础》的认识,并能培养学生独立分析和自己查阅学习资料的能力。既满足了学生爱玩的天性,又学到了知识。

2.3设计软件在机械设计基础教学中的应用随着计算机技术的飞速发展,可使用Solidw orks等机械设计类软件在《机械设计基础》的课堂上结合典型设备进行建模、模拟装配、指导学生做一些简单的分析,或结合实验室的试验台,教师建立虚拟实验模型库,课后学生可以利用该模型库进行学习建模、装配、分析,帮助学生更好地理解复杂的机械系统。

除了大型的常用的机械设计软件CAD ,solidwokrs,网上有大量机械设计小软件,还有一些企业应用的机械设计软件,该类软件界面简单,操作方便,可以帮助学生计算参数,不需理解繁杂的公式及理论推导,教学中,指导学生应用此类软件,相当于为学生提供了一种工具,帮助学生理解机械零件的一些参数,提高学生的学习热情,为学生日后实际工作应用打下一定的基础。

2.4项目教学代替章节学习教学内容及顺序调整:分四大部分,均为先通过先讲整体一个实例,再拆分讲解,类似于项目教学,使学生更容易理解各部分。

机构部分:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构,通过参观实验室机构展台通识,以分析玩具的机构组成和原理,带动学习的积极性,拆装,分析,计算。

机械传动部分:带传动、链传动、齿轮传动,通过玩具模型讲解几种传动的特点,再分别介绍具体知识点,轻参数、重结构,轻计算、重原理。 机械零件部分:齿轮、轴、轴承、联轴器、弹簧等,本部分设计先以减速器原理讲解为起点,通过动画和实验拆装,逐步进入理论学习。

增加机械维修工具、量具部分内容,学生应该进行系统学习。能在实践和工作中更快地进入角色。

2.5实践、设计成绩考核替代期末考核普通本科的专业基础课考核多以期末测试为主,以辽宁科技学院目前而言,平时成绩占3 0%期末卷面测试占7 0 %。这种测试并不能真实地体现学生的水平,尤其是对中职本科的学生。因此,本文认为对于中职本科的《机械设计基础》,应以实践考核替代目前的期末卷面测试。

2.6建立班级学习QQ群和微信群建立班级学习QQ群和微信群,改善师生关系,方便课后复习答疑,沟通情感,讨论问题。90后的学生几乎人人上网,网上的教学及互动不容忽视,以往的网上教学多为网上精品课或论坛,对于不爱学习的学生难以调动其积极性,因此,以学生最容易接受的方式去指导和教学不失为教改的一个重要环节。

机械原理讲义范文4

大学物理实验培养的是具有创造性的科学实践应用型人才,迎合了当代科技社会对人才的需求趋势,但是,深入研究发现,大学物理实验教学中仍然存在一定的弊端。鉴于此,本文基于大学物理实验教学模式的视角,简单分析了大学物理实验教学模式改革的必要性,在此基础上,从“物理实验教学方法、物理实验教学内容和物理成绩考核体系”三方面来探索了大学物理实验教学模式改革,为大学物理实验教学提供一定程度的借鉴。

21世纪是教育立国、科技兴国的时代,它对人才的培养也提出了更高的要求,物理学在现代社会科技发展中占据着关键地位,而处于新的发展时代,物理学的发展空间也得到进一步扩展。就高校教育而言,大学物理实验是一门十分重要的基础课,是自然科学发展的基础,在提升学生的科学素养,培养学生的科学创造力方面具有十分重要的作用。通过物理实验,学生可以用实践来证明自己的观点,验证自己的理论知识。同时,学生将自己所学的理论知识运用到具体的实践中,进一步锻炼了学生的实践操作能力和动手能力,增强了学生的科学素养和创新能力。当今社会需要的是实践应用型人才,这也为高校的物理实验教学提出了新的挑战。因此,抓住机遇,改革大学物理实验教学模式,培养具有知识型、创新型、复合型的人才成为现阶段发展环境下的一项迫切任务。

一、大学物理实验教学模式改革的必要性

1.教学模式单一。处于当代教育发展环境下,新课程改革进一步深入,高校的教育理念也要进行相应的创新:转变以往单纯的对学生进行知识机械灌输的教学模式,把精力投入到提升学生知识能力的教育过程中。就大学物理实验教学而言,科学创新精神和实践动手能力是其不可或缺的内容。但是在以往的物理实验教学过程中,单纯机械的验证相关理论知识成为高校物理实验中的主要教学内容,大学物理实验教学模式过于机械和单调,学生的创新能力和实践动手能力难以得到有效提高。并且在实践教学过程中,往往是学生被动接受教师的实验安排,制定实验步骤、组织仪器设备等内容都是由教师来准备,实验方法和实验数据的记录也通常是由老师来完成,而学生只是对教师实验过程的一个机械模仿。这样机械化的教学模式严重阻碍了学生动手能力的培养,束缚了学生的创造性思维,不利于学生的科学素养的建立,基于此,改革现有的大学物理实验教学模式,提高学生的实践创新能力成为物理教学中的一项迫切任务。

2.教学方法和教学内容落后。传统的物理实验教学方法是“教师统领实验过程,学生机械模仿”,在此过程中,学生只是被动的接受知识,没有充分发挥自身的主观能动性。久而久之,学生会对教师形成一种依赖心理,在具体的实验过程中“会看不会做”,并其怠于思考,使得学生形成一种模仿的思维定式,难以有所突破。学生学习的自觉性受挫,难以主动去发现问题并解决问题,不利于实践创新能力的提高。另外,物理实验教学内容比较落后,没有很好的体现学科之间的共融性。大学物理实验内容也基本是验证性和测量的,利用学生的创新思维,出于学生自己的创造能力来设定的带有研究性的内容相对匮乏。正是在此基础上,与国外培养的物理实验人才相比,中国物理知识方面的人才理论知识可以很丰富,但是具体到实践操作中,却难以有效的将理论知识与实践相结合,而创新精神和独立思考的能力更是缺乏。

二、大学物理实验教学模式改革的优化策略

(一)改革物理实验教学方法

传统的物理实验教学方法中,采取的是教师灌输,学生被动接受的方式。实验操作过程中,教师预先告知学生这次的实验目的,并且在此基础上,教师还会详细的为学生讲解实验原理、实验方法、实验步骤、实验过程中需要用到的仪器及其使用方法,并且还有相关的数据记录、数据处理等信息。更甚者,有的教师为了使学生更加明白本次实验的过程和步骤,在实验开始之前把整个实验过程在学生面前演示一遍。在此基础上,教师在进行物理实验教学之前就没有必要让学生对将要传授的内容进行预习,学生也不需思考,这样就对学生的学习造成了一定的负面影响。学生对教师的实验过程也产生一种依赖性,在教师做完相关的实验后,很多学生沉溺于教师的实验过程中,却难以理解其中涉及到的科学原理。也正是因为此,学生缺乏实践操作的机会,没有一定的实验操作经验,难以促进动手能力和创新能力的提升。即使是在具体的物理实验过程中,教师也是为学生准备好一切,学生也不需要深入思考,只要按照教师给定的步骤加以演示就可以了。这种机械的实验过程严重违背了学生的认知特点和认知发展规律,限制了学生学习的主动性和积极性,不利于提高学生的思维创新能力和实践应用能力。鉴于此,在具体的物理实验教学过程中,教师要充分尊重学生学习的主观能动性,适应现代课程改革的要求,把课堂还给学生。在此基础上,教师要改革物理实验教学方法,可以从以下三方面做起:

1.打破传统的教学方式,以“学生预习,自主学习”为主,“教师引导”为辅。教师在物理实验过程中,需要对实验仪器和原理细致的介绍,牵涉到具体的实验步骤和测量方法,教师要利用学生的自主创新能力,激发学生的创新思维,让学生自行设计完;

2.将物理实验课以选课的形式出现。物理实验课中会有学生必做的实验,除此之外,教师还可以以学生对实验课的实际需求为依据,结合学校对物理实验课程的安排,在实践发展的基础上为学生开设选做实验项目。既然是选作项目,那么学生就可以根据自身的实际学习情况和实验能力来自主安排,在自己动手的过程在提升动手能力和实践操作能力。教师通过这样的教学安排,一方面可以锻炼学生的基本实验技能,另一方面又可以最大限度的调动学生学习的主观能动性,同时,学生自觉发现和处理相关问题的能力也可以得到进一步提升。

3.随着时代的进步,计算机信息技术的应用范围越来越广泛,紧跟时代脚步,高校物理实验教学中也应扩展计算机的应用范围。计算机在高校物理实验中有很高的应用价值,例如利用计算机来操控实验的过程,收集相关的物理量,快速的将实验数据记录下来等,另外,利用计算机实施拟合分析,制作图标等内容也是其应用表现。除此之外,教师利用计算机进行辅助教学,进行计算机管理,也属于计算机在物理实验教学过程中的应用范围。当然,计算机在物理实验中只是一种辅手段,它的应用可以方便物理实验的进行,促使学生加深对物理原理的理解以及对实验方法的掌握,在物理实践中的应用仍是十分必要的。

(二)创新物理实验教学内容

就现在很多大学开设的物理实验课程而言,验证性实验是其最主要的表现内容。而相对应的,以学生的实际发展需要为基础,集科学性和设计性为一体的实验内容则比较少。基于现代的经济发展环境,这样的设置体系会妨碍高校对实践应用型人才的培养,学生进行实践创新的发展空间也被缩小,而学生通过实验也难以提高自己分析问题和解决问题的能力。在一些高校中,受到学校生源条件的限制,在具体的物理实验过程中,学生和实验仪器一对一的现象并不少见。在此发展条件下,教师通过引导,使学生自己动手做实验,来进一步提高学生的动手能力和实践操作能力,同时也间接的加强了学生分析和解决实际问题的能力。但是在有些高校中,受到学生人数的限制,物理实验课基本上是两到三个学生共同做一个实验,这样的分配会在一定程度上激发少数学生的惰性思维。因此,他们在物理实验中只是机械的记录相关数据,而没有主动动手和主动思考的习惯,这样的话,这些学生就难以在具体的物理实验过程中得到锻炼,有些学生甚至对此感到厌烦。另外,如果高校设置的实验项目有限,而其中的学生人数却过多,那么物理实验就难以适应学生的发展需求,也不能有效做到与物理理论知识课的同步。鉴于此,高校在开设物理实验课的时候,要充分结合院校学生的实际水平和发展需要,以现有的物理实验仪器为载体,调动学院教师的力量,以本院校中的物理实验教学为基础,科学编写相关知识的物理实验讲义,其中涉及到的内容要充分体现物理实验的实用性,并且在其中详细阐明某项实验在某些专业中的应用。以此物理讲义为标准,学生在做某项实验时,就不会产生这项实验与所学专业有何关系的疑问。另外,为了适应社会对人才的需求,迎合现代科技发展的需要,同时也为了适应社会对实践应用型人才的需求,高校的物理实验课程中可适当融入一些富于实践操作性的实验项目,例如自行车及钟表的拆装等内容。社会在不断发展,高校中的物理实验也要与时俱进,为了进一步与社会科技发展接轨,高校要根据自身的实际发展情况和学生对自身能力的需求,适时改革物理实验讲义,使得物理实验讲义为学生提供实验参考的同时,也能跟上时展的步伐。高校为了加强物理实验教学的影响力,也可以迎合学生的对物理实验的兴趣,举办物理实验设计大赛,使得高校学生更好地适应现代科技的发展。

(三)定量考核与定性考核相结合

物理实验过程中,物理实验的考核体系对科学判断学生的实验能力和评价学生的实验成绩具有重要的影响。物理实验不同于理论知识学科,在它的评定过程中,物理实验成绩占据重要地位。正是鉴于这种学科的特殊性,其考核体系才更加需要完备。对物理实验成绩进行评定的过程中,教师往往以实验报告的形式来加强对学生的考察,但是在具体的操作过程中,这种考察形式具有一定的弊端,实验报告是以纸质的形式出现的,教师看到的只是学生实验的结果,而难以看到学生实验的整个过程。并且在这种考察形式中,即使学生不做实验,也可以提交一份完整的实验报告,因为学生可以抄袭其他学生的实验数据实验记录。鉴于实验的准确性和科学性,教师又很难发现实验报告中的这些弊端。因此,教师在实际的物理实验评定过程中,一定要创新实验考核机制。在此,笔者建议利用定量考核与定性考核相结合的方式。在具体的考核过程中,教师要充分考虑到学生各方面的能力,考察的内容不能过于单一化,学生对实验方法和技能的掌握,学生对待实验和相关实验问题的态度等内容都要纳入考核体系,教师都要加以科学化的考察。从一定程度上说,这种全方位的考察,也是对学生学习积极性和学习主观能动性的一种激发,让学生充分重视物理实验的过程,也让他们明白物理实验考察不只是一种简单的成绩判定,更是一种实践能力和动手能力的考察。同时,也充分体现了评定的科学性和公正性。此外,口试、笔试以及现场操作等方式也可以被应用到成绩考核中,为学生营造良好的实验考核氛围,加强学生对物理实验的兴趣,力争考核标准更加科学,能全方位、公正地对学生进行实验考核。

结语

综合来说,高校物理实验不仅能提高学生的实践应用能力,考察学生对理论知识的运用能力,还能培养学生独立分析和解决问题的能力,强化学生创新思维能力。结合现代的经济发展环境,社会对人才的培养也提出了更高的要求,实践应用型人才受到社会的普遍关注。而高校中的物理实验则着重培养学生的动手能力和观察能力,迎合了社会对人才的需求趋势。在此基础上,高校要进一步适应现代经济社会的发展,明确大学物理实验教学中存在的问题,从物理实验教学方法、物理实验教学内容和物理成绩考核体系三方面来改革大学的物理实验教学模式,在此基础上有效促进大学物理实验教学效率的提高。

作者:薛禹 单位:北华大学物理学院

参考文献:

[1]朱婷,王春霞,韩财宝.独立院校大学物理实验教学模式改革初探[J].物理与工程,2014(S2).

机械原理讲义范文5

关键字:有限元;教学改革;实践

一、有限元课程在机械专业中的背景和重要性

有限元法(FEM)是根据变分原理求解数学物理问题的数学计算方法,已广泛应用在机械、建筑和航空航天等行业。有限元分析可为各类结构设计和工程分析提供可靠依据,已经成为工程科学中处理难题的重要手段。当前,有限元法理论体系已经成熟,常用的有限元软件包括MSC Nastran、Ansys、Abaqus等。

随着计算技术的发展,也极大促进了有限元技术在机械设计中的应用。特别对于结构复杂的机械产品的研发中,有限元分析已经成为设计者的重要依据。涉及有限元法相关的机械方面的科研论文众多,已经成为科研人员重要的工具。

根据机械专业性质和知识要求,机械工程师必须具备必要的有限元分析计算能力。机械专业培养的大多数学生要求能够独立运用有限元法从事机械设计、研发能力,这就要求学生要成为基础扎实、专业知识广阔、具有创新精神和实践能力的复合人才。在机械发展水平不断提高的情况下,必须进一步调高人才的培养质量,提高学生独立运用有限元从事机械设计的能力,必须对有限元课程进行改革。

二、有限元课程在机械专业教学中存在的问题

1. 重理论轻实验

有限元理论复杂,涉及到结构力学、弹性力学、数值方法等方面的知识,不容易讲也不容理解,老师往往花大量的时间灌输基本理论。实践环节仅仅利用计算软件按照例子进行模拟分析,至于计算结果的准确性没有进行分析,导致学生对有限元分析的准确性产生怀疑。有限元分析结果一方面可以参照解析解,没有解析解的话可以做实验进一步确认。很多本科院校根本忽略有限元相关验证的实验,根本原因是实验验证需要投入人力、物力和财力。学校和老师都应加大这方面的投入。

2.前瞻性不足

有限技术虽然已经成熟,但可供研究的内容还有很多,很多老师讲课的内容只讲教材,根本不讲解研究前沿。只有有限元的教学和科研有机结合,才能全面掌握有限元技术。在教学时,我们既要重视基础理论,又要重视科技前沿。要求老师对有限技术相关国内外文献认真阅读,将有限元前沿的知识合理灌输给学生,让学生实时了解有限技术的发展现状。

3.学生学习动力不足

根据经验,很多学生听说有限元很难学,心里有惧怕情绪。再加上有限元课程通常是选修课,令很多学生避而言之。当然,这里有老师的因素,更多的是学生自身的因素。很多学生没有意识到有限法对机械专业的重要性,老师也要引导学生提高学习热情。

4.理论和实践脱节

理论与实际工程结合才能体现有限元法的重要作用。教学过程中,老师常常拿梁、杆等简单例子进行练习,限制了学生对有限元法对机械设计重要作用的认知。做到理论联系实践,需要老师要掌握利用有限元法机械设计的经验,这给老师提出更高的要求。老师应当多参与企业实际的机械项目,不断积累经验。

三、教学方法改革

根据有限元课程在授课过程中存在一些问题,应从以下方面进行改革。学生只有系统掌握有限元技术的知识,才能在机械设计中合理准确地使用。

1.加强基础知识和实践环节的训练

有限元法涉及的基础学科包括结构力学、弹性力学以及数值方法相关的知识。掌握弹性力学的基本方程和弹性力学平衡问题的基本求解方法。能够推导平面杆系、梁结构和壳单元的解析和数值解的推导方法。并利用通用的有限元软件进行基本训练锻炼,加深学生对有限元基本原理和流程的理解。在编写讲义时,应着重对基础知识系统化为侧重点。

加强教师工程背景的培养,特别加大与企业的合作力度,着重从工程的实际角度深刻理解有限元法的应用。教师应从自身情况出发,对企业进行考察、调研,了解企业在产品设计中的一些难点,特别是机械设计中涉及分析计算内容。争取将这些项目与学生的培养结合起来,培养学生实际应用的能力。学生既得到了锻炼,又帮企业解决一些计算问题。

2.教学与研究结合

从国内外高水平的大学办学理念来看,研究和教学相互结合才能让学生进入高水平。国内的大多数高校关于有限元的教学不是很深入,导致学生不能深刻地消化有限元技术的精髓。从机械专业的角度来看,利用有限元相关的科研提高学生运用有限元和机械设计能力是一种很好的途径。

有限元方面的研究文献很多,通过研读专业文献,着重体会有限元建模、边界条件简化、求解、后处理等细节内容。特别是利用实验验证有限元计算结果的准确性具有的重要作用。掌握装置的固有频率、阵型测量实验方法与过程。

教学改革的关键是教学理念的更新,实践新的教学理念,针对有限元在机械专业中这门课程,教师应不断将新的研究成果融入到教学内容中,采用有效地教学手段,最大限度地激发学生的学习兴趣,提高学生机械设计能力。

参考文献:

[1]王文静.“有限元方法及软件应用”课程教学改革实践探索.科学教育论坛.2005.

机械原理讲义范文6

一、分析化学在本科教学中出现的问题

学校分析化学课程安排时课时安排不够。分析化学较无机化学相比有以下特点:原理和仪器结构复杂、抽象、难懂;概念多、抽象、计算复杂、公式多难记忆。这就在客观上造成了分析化学的教学中老师教学难,学生学习难,教学效果不太好现象。而学校安排的课时不太宽裕,老师要在规定的课时内完成教学任务,只能摘重点讲,按着PPT一页页的往下翻,不管学生听懂没,只按教学计划讲,因为时间紧凑,只能在一节课安排更多内容才能完成教学安排。基本上没有习题课与答疑课,这就导致学生很难理解课程内容,也跟不上老师进度。学生在学习分析化学课时自信心不足,也不够重视。原理和仪器结构复杂、抽象、难懂;概念多、抽象、计算复杂、公式多难记忆。学生理解起来难度较大,加之老师讲课快,自己学习时间用的也不多,导致学生不懂得地方越积越多,而且有些知识点联系紧密,就会出现这一节还没听懂,下一节又开始了,更不知道老师在讲什么了。自信心与积极性受到了严重打击,加之觉得学这门课没有用,老师讲的比较枯燥,自己以后也不会干跟分析化学有关的工作,考试过了就行,便产生放松甚至放弃的态度。于是便出现了逃课,课堂上睡觉、聊天、玩手机等不合适的行为,如此恶性循环,不懂的地方越来越多,学习兴趣越来越少。老师讲课枯燥无味,课堂要求不严,缺乏与学生沟通。原理和仪器结构复杂、抽象、难懂;概念多、抽象、计算复杂、公式多难记忆,给老师备课带来不小难度。很多老师上课很枯燥,没有创新,引发不了学生兴趣。学生课堂表现不积极,老师上课积极性也就不高了,照着PPT读,一节课说个不停,与学生没有互动,上课方式很机械,一点也不灵活。有的代课老师把主要精力都放在了科研上,轻视了理论教学,这也是教学效果不好的一个重要原因。平时课堂要求不严,期末考核较松,考前划重点,有时甚至把考题范围都给了,学生学习压力不大,自然不会太用心。实验安排的不合理。分析化学实验大部分是验证型实验,做了一次又一次没有太大变化。实验讲义太细致,实验步骤详细,所需要药品溶液都已经提前被准备好了,学生做实验时只需按着讲义机械的做就行,不能彻底理解实验原理以及为什么做这个实验。有的老师在实验开始后便离开了,根本没做到用心指导。有的学生根本不动手做,老师在监督方面做得不到位。实验结束后进行数据处理,有的学生也不认真处理,抄完就算完事了,能力一点也没有提升。

二、关于分析化学教学与考核模式的探索