机械基础教案范例6篇

机械基础教案

机械基础教案范文1

【关键词】机械工程控制基础 教学 案例法

【基金项目】本研究得到了内蒙古科技大学教改项目的资助。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)09-0252-01

机械工程控制基础是机械类本科专业必修的一门的专业技术基础课,是自动控制在以机械工程为研究对象的分支学科。课程的主要内容是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上, 紧密结合机械工程实际, 研究机械系统及其输入、输出三者之间的动态关系。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,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;并为后续的机械类相关课程的学习,如测试技术、数控机床、机电一体化系统设计等打下一定的理论基础。

但是,机械工程控制基础作为一门技术基础课程,具有内容抽象、概括性强、涉及知识范围广, 对数学、力学、电学、计算机等学科知识要求高的特点,在实施这门课程的教学中由于该门课程比较抽象,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。从而影响到该课程的教学质量;同时,导致学生知识体系链中出现断链,制约其整个知识结构的完整建立。因此,课程的特点决定了教学不能单纯的采用从书本到书本、从理论到理论的方式, 而应采用贴近生产实践、具有生动性和可操作性、能够系统培养学生思考问题和解决实际问题能力的教学模式。而案例教学法经过不断的完善,已被广泛用于其他学科,如医学、经济学、管理学、社会学等,是一种深受学生欢迎的教学方法。本文针对机械工程控制基础课程特点、现有教学情况,结合案例教学法的优点,首次提出了案例教学法在该课程应用,以达到良好教学效果的目的。

1.案例教学法介绍

案例也称为个案、个例、事例或实例,最早属于医学领域,后来广泛运用于法学、军事学、教育学、管理学等学科。案例教学法是19 世纪70 年代美国哈佛大学法学院院长Langclell首创的。他编著的《合同法案例》是世界上第一本案例教学法的教科书。20 世纪20 年代,哈佛商学院开始运用案例教学法。哈佛商学院院长 华莱士于1921 年出版了第一本案例集。案例教学法在培养学生的创新思维习惯;收集处理信息、获取新知识的能力;特别是观察、分析和解决实际问题的能力等方面,有着其他教学方法不可取代的优势。

案例教学法在20 世纪初,被运用于商业和企业管理学。在诸多的案例教学法中,哈佛商学院在全世界范围内享有盛名,该学院通过使用案例教学法为社会培养了大量杰出的工商界骄子,美国500 家最大财团的决策经理中,2/3是哈佛商学院的毕业生,因此使得案例教学法成为一种风靡全球的、被认为是代表未来教育方向的成功教育模式。目前,案例教学法作为一种新型的教学方法不仅已遍及美国,也早已波及美国以外的其他国家。我国的案例教学也有了20 年历史,对我国高校教育思想和教学方法的全面改革有着重要启示和推动作用。

在国内,案例教学虽然已被越来越多的人所接受,并列入了各高校的教学改革计划,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。

2.机械工程控制基础教学过程中案例教学法的应用

学生从书本上获得的知识是间接的、抽象的,运用这些理论解决生产实际问题是我们的最终目的,也是检验学生基本功的根本途径。机械工程控制基础课程的教学目标是掌握控制理论并学会如何应用该理论一步一步解决实际控制问题。而课程内容抽象、知识范围广、理论性较强,且老师在教学的过程中往往也会重理论概念而轻视理论与实践的联系,使得学生课上听懂而课下不会做题,不能解决实际问题,造成学生学习热情不高,甚至产生厌学情绪。

案例教学法的引入恰好可以解决以上两个问题。

首先,案例教学法的引入可以直观的展现课程的理论内容与工程实际的关系,避免学生茫然的学习理论,使学生听起来形象,易于接受,知道理论内容在工程实际中怎么用,对课程的重要性有一个认识,从而解决学生对课程的抵触情绪。

其次,为了使学生更系统地学习理论知识,在授课中精心组织一些循序渐近的学习示例,比如将运动中汽车通过建模,变成课本上学生熟悉的质量、阻尼、弹簧系统,将这个案例贯穿与各章教学的始终,通过一个完整的示例,将自动控制原理的基本概念、基本组成、时域与频域数学模型的建立、系统稳定性、快速性和准确性的分析、系统综合与校正等各部分理论知识与解决实际问题联系起来,一步一步揭示了如何进行控制系统的分析和设计, 这有利于帮助学生对前面各章讲解的各个知识点的深入理解和掌握,从而系统学习控制理论,建立系统工程概念,提高应用控制理论设计实际控制系统的能力, 通过这些示例将经典控制理论的基本内容系统起来,有助于更进一步地理解控制理论在实际工程上的应用, 所以,结合具体示例可以加深学生对书本知识的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.结论

在机械工程控制基础课程教学中, 科学的选用案例教学方法, 可以弥补传统教学模式的不足, 有利于学生实践能力和创新能力的提高。可以激发学生解决实际问题的兴趣和求知的欲望, 充分调动学生的积极性和主动性, 使其自主钻研分析, 解决问题, 从而达到知识掌握和能力提高的双重目的。

参考文献:

[1]米伟哲,案例教学法在工程实践教学中的应用,[J],实验室研究与探索,2010,29(3),145-147

[2]李明,案例教学法在工程管理专业教学中的应用,[J],石家庄铁道学院学报( 社会科学版),2009,3(3),99-102

机械基础教案范文2

关键词 SolidWorks 机械设计基础 应用研究

中图分类号:G71 文献标识码:A

SolidWorks是符合当今主流CAD技术发展潮流的基于Windows 平台开发的三维CAD系统 据统计,美国机械行业就业中明确要求会熟练使用SolidWorks的就高达95%。在国内包括清华大学在内的众多知名院校均已将SolidWorks应用于相关课程的教学中 随着乐山职业技术学院机械类教学改革的不断深入,2013年起新增设了SolidWorks软件必修课,在此基础上围绕如何以SolidWorks为纽带,将较为松散链接断点较多的机械设计基础课程体系下的理论教学和实践教学有机地结合,使学生在持续提升软件应用水平的同时,有效贯通机械设计的整个知识构架,以实现现代三维设计为中心的教学模式的转变是目前面临的重要课题。

1SolidWorks在机械设计基础课程体系教学中的作用

1.1机械设计基础课程体系教学现状分析

目前,机械原理教学偏重于分析推证,机械设计教学偏重于强度校核计算,教学手段以多媒体教学为主。这种传统教学模式停留在强调基本概念和基本理论科学性的教育理念上,忽略了学生知识面的拓展、工程素质和能力的培养。另外,职业技术学院学生理论基础较为薄弱,再加上教学学时大幅压缩,导致学生在面对内容繁杂 理论晦涩的教学内容时,缺乏学习热情,教学效果不佳

1.2SolidWorks在机械设计基础课程体系中的作用

传统的多媒体教学,虽然具有丰富的教学手段,但缺乏引领学生进入实际设计氛围的关键要素,无法实时动态再现机械设计全过程,而SolidWorks系统所具有的三维建模运动分析结构分析以及多种外挂插件等功能模块,可以动态显示方式使学生完全浸入到情景学习的工程设计状态之中,而且SolidWorks的参数化实体建模可以实时实现设计意图,使课堂教学变得富于柔性且敏捷高效,将SolidWorks融入传统多媒体教学中,将极大丰富课堂教学手段,激发学生学习兴趣,提高教学效果。

2基于SolidWorks的模块化案例法教学模式的应用研究

案例教学法是一种情景式教学方法通过工程案例模拟工程问题情境,帮助学生像企业工程师那样思考和解决问题,然而,用案例代替整个知识体系的理论学习显然是不科学的,必须探索如何将案例教学与其他理论教授方法密切结合,才能获得良好的教学效果。本文探讨了一种基于SolidWorks的模块化案例教学方法,以期为提高教学质量提供一种新思路。

将机械原理教学内容进行模块化,所有模块构筑了本课程的知识基础平台,在此平台上通过SolidWorks将各阶段性目标贯穿起来。同时将机械设计知识体系模块化,将所涉及的知识点融入到基于SolidWorks的减速器设计案例中,通过以减速器为主线的三维设计案例的教学使学生摆脱传统二维设计思想束缚,培养现代工程设计理念。

3基于SolidWorks的机械设计基础课程设计的整合教学改革探讨

长期以来学院所有机械和近机械类专业的机械设计基础课程设计都分为机械原理和机械设计、课程设计两个部分进行,教学模式以理论计算和经验型二维设计为中心。知识要更新,设计手段要先进,传统的教学模式已不适应科学技术发展需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行,使学生能获得整机设计理念和系统训练,并以SolidWorks为设计平台,凭借其参数化、智能化和强互动性优势,使学生在计算机虚拟工程设计情境中,构建系统知识框架,培养创新思维和得到工程实践锻炼。

4基于SolidWorks的机械设计基础课程体系教学的改革建议

为了更切实有效地提高SolidWorks在机械设计基础课程体系教学中的应用效果,笔者提出深入改革的几点建议:

(1) SolidWorks3D数字化教学模型库的创建

利用SolidWorks附属的Toolbox插件包以及其他3D共享数字化模型库资源,创建机械设计基础课程体系教学模型库,形成以SolidWorks3D数字化模型与实物模型优势互补的课堂与实践教学素材库,可更好地激发学生学习兴趣和拓展知识面,提高教学效率和质量。

(2) 基于SolidWorks系统的案例教学与科研成果相结合

科研促进教学内容的创新,科研成果是最鲜活的教学案例,如能将学院不断涌现的科研成果通过SolidWorks系统提炼转化为适合学生接受的教学案例库,将是教学与科研相互促进的切实体现。

(3) 以SolidWorks系统为平台将CAD/CAE/CAM技术全面融入整个机械类课程体系教学中以SolidWorks系统为平台,将现代三维设计分析和制造理念全面融入机械制图、工程力学互换性与技术测量、工程材料、机械制造基础机械类系列课程教学过程中,构建全新的基于三维技术的机械类系列课程教学体系是学院今后教学改革的重要课题。

现代意义上的机械设计已经根本离不开计算机了,更离不开凝炼现代设计理念的三维设计软件系统,因此,以诸如SolidWorks这类三维设计软件为平台的机械设计基础课程体系的教学改革势在必行。

机械基础教案范文3

关键词:职高机械基础 师生互动 有效教学

职高机械基础是机电机械专业的一门专业基础课,学生职高毕业直接进入机电机械企业,必须要学好机械基础,具备一定的机械理论素养,才能胜任工作。学生参加对口高考,必须学好机械基础,因为机械基础是机电机械专业必考科目之一,而且占分比重大。

目前,职高机械基础课堂教学大多数还是采取传统的教学模式,即教师站在讲台上滔滔不绝地讲,学生在台下被动接受,昏昏欲睡。这种教师“一言堂”的教学效率很低。为了升学,教师往往无限拉长学生的学习时间,布置大量作业,学生的课业负担愈加繁重,学生身心愈加疲惫,造成大量的“厌学生”“学困生”。因此提高机械基础的课堂效率迫在眉睫,要让教师少讲一些,学生多“动”一些,师生互动,这一教学方式对提高学生上课的积极性非常有效,从而极大提高职高机械基础的课堂效率。那么如何进行师生互动呢?

一、编好任务单导学案

客观地讲,今天的大多数学生,其学习能力呈现出严重的低下,能力的缺失导致课堂教学对教师的严重依赖。所以教师对学生“不放心”,只有在前面讲,唱独角戏,学生也习惯在下面听。如何才能让教师少讲甚至不讲,让学生主动学习,师生之间如何产生互动。这就要求教师在上课之前做好充分的准备:编好机械基础任务单导学案。

机械基础任务单导学案是教师课堂教学的有效载体,也是学生学习的路线图和施工图;是整个教学活动的媒介,也是教与学的桥梁与纽带。因为任务单导学案承载着机械基础知识的生成,机械基础能力的发展、机械基础素养等重要使命,这就对机械基础任务单导学案的设计提出了比较高的要求。任务单导学案的编写必须站在学生的角度,用学生的眼光看问题。任务单导学案中的“任务单”是一种帮助学生构建认知经验,提升学生学力,培养学生综合素质的活动方案。一般由三个左右的任务组成,每一个任务大致有四个环节,即自主学习—合作探究—展示交流—自我完善。在编写过程中,机械基础专业教师先个人准备形成导学教案的雏形;然后再经项目组研讨,进一步完善导学教案,使导学教案更加充实和丰满;最后个人完善,对导学案进行个性化的处理,确保使用起来得心应手,确保学生能够高效参与。

二、营造良好课堂气氛

课堂气氛良好,学生就会精神饱满,注意力集中,自主学习专心,有问题时积极思维,回答问题时发言踊跃,课堂纪律也会很好。当学生合作探究时,关系和谐融洽,配合默契,教师及时点拨和积极引导。当学生通过自学、互助互学、比学赶帮等活动解决了一个个问题时,学生会产生满意愉快、友好团结等积极的态度和成功的体验,从而改变班上的学习风气。学生在良好的课堂气氛中不知不觉地掌握机械基础知识。因此,营造良好的课堂气氛,是实现师生有效互动的良好途径。

1.以积极的情感感染学生

课堂教学不仅是学生知识技能的构建过程,也是师生在情感态度,价值观方面动态交往的过程。教师要善于利用课堂上有限的导学评价时间,亮出自我风采,让学生从中感受教师的魅力,欣赏教师的活力,由此受到很好的熏陶感染,并深深爱上机械基础这门学科。在课堂导学中,无论是恰到好处的活动点评,还是深入浅出的讲解,教师都应该光芒四射,都应该让学生成为教师的“粉丝”,从而牢牢地抓住每一位学生。只有这样,学生才能够“亲其师,信其道”。

2.妥善处理矛盾冲突

师生关系融洽,可以导致积极、健康、愉快、活跃的课堂气氛。同学之间团结友爱容易使课堂形成互相尊重、体谅、友好的学习风气。机电班的学生,男生偏多,他们容易冲动,学生难免与同伴之间,教师之间发生矛盾与分歧。在这种情况下,首先教师要调查研究,与学生一起搞清楚问题的症结所在;其次提出解决问题的办法,使双方在理解接受的基础上达到解决问题的目的。在处理矛盾冲突时,教师要主动承担责任,给学生做出良好榜样。

三、建立高效学习小组

师生互动,除了在教师与学生之间互动,还必须在学生与学生之间产生互动。机械基础要理解和掌握的内容较多,要在有限的时间内学好它,合作小组的学习就成了关键。小组学习很好地提高了学生的积极性,通过学生教学生,教师教学生,从而达到学生整体提升的目的。通过小组合作,学习能力较差的学生得到了进步,反过来学习能力较好的学生也得到提升,整个课堂即活跃又充实,人人都在参与学习,从而达到事半功倍的效果。

机电班60位学生,分成10个小组,每组6人,全部“异质同组”,每组都有高、中、低三个层次。学习小组长一般由学习能力较强的同学担任。小组成员间形成一个紧密的学习利益共同体,机械基础组长可以轮流当,目的旨在让不同的学生都能有相同的角色体验,以此发挥“团队学习”的效能。组内成员之间,有同质结成对子,也有异质结成对子,对子之间既是相互竞争者,也是相互监督者。比如上课有开小差的问题,就由对子来解决。为了鼓励对子间的竞争,小组长有时要采用一点“手段”,比如要求对子间“下战书”挑战。小组之间也要充满竞争。这就要考验教师的“课堂艺术”了,教师上课一定要善于激发学生与学生,小组与小组之间的竞争,并做好课堂管理与评价。

四、评价知识生成过程

任何一节课,尤其是“实习课”,都必须评选出表现卓越的个人和小组,只要有任务目标,就一定要有课堂评价。如果一堂课中,教师没有实质性的评价行为,那么不管这堂课的过程中教师表现得有多好,学生多么投入,这堂课都不能成为一堂高效课。教师评价学生的目的就是为了促进每一位学生主动参与学习活动,在活动中学,在学中做,从而促进学生知识的生成。

首先,教师要关注学生的个体差异,不同的学生不同的评价,让评价对每位学生都有促动。比如对于学习有困难的学生,教师要进行适当、及时的鼓励性评价,为学生创造种种成功的机会,引导学生看到自己的成功之处,认清自己的力量,让学生体验成功的快乐。对学习成绩较好的学生应避免廉价的表扬,防止有些学生骄傲自满,助长他们自高自大的情绪,教师适时引导学生找出缺点,寻找不足,激励他们精益求精,锦上添花。

其次,教师要关注小组与小组之间的评价,评价小组的合作能力,协调能力等等,每周评出优秀小组,进步小组。让学生体会到与人合作的快乐。评价是引领,久而久之,课堂自然会生动有效起来。

参考文献:

[1]李炳婷著.高效课堂22条[M]. 济南:山东文艺出版社,2009.

[2]金海清主编.小课堂演绎大课改——活动单导学实用手册[M].南京:江苏教育出版社,2010.

机械基础教案范文4

机械设计基础是一门机械类或近机类本科教学过程中的专业课程,对培养学生的自主创新能力和综合能力起着关键作用。分析机械设计基础课程的教学现状,以培养应用型技术人才的教学目标为根本,增强教学内容与实际工程的联系,改进教学手段及课程考核方式,达到教学改革事半功倍的有效成果。

关键词:

机械设计基础;应用型技术;教学改革

《机械设计基础》是机械类专业的重要专业基础课,根据高等本科教育对人才培养目标的定位,培养面向具有适应社会企业的技能型、应用型人才,更多地强调学生的实践能力,所以更应注重本课程的设计性和实用性,即着重培养学生实际机械设计的实践能力。以此为培养目标,对传统的机械设计基础的教学方法手段、教学内容体系以及课程考核方式进行改革探讨。

1传统教学的不足之处

机械设计基础的教学内容是由机械原理和机械设计这两门专业基础课精缩而成,教科书中展示了大量的图片用来介绍不同机构的工作原理,但主要以二维图的形式为主,二维图不够直观,对刚刚学习专业课的同学理解上有一定难度。比如内燃机的工作原理,直接讲内燃机的结构,由于学生没见过实物导致听起来会迷茫,甚至会有一部分机械制图薄弱的学生无法读懂机构的工作原理图[1]。导致学生对该课程失去兴趣,慢慢的就会失去学习的主动性。

2课堂教学的改革

针对传统教学中存在的不足之处,对教学的改革分为课堂教学形式的革新和课堂教学内容的革新两个部分:2.1课堂教学形式的革新由于《机械设计基础》具有实践性强和教学内容多的特点,部分章节知识点难度大且较繁琐,用口头表达的形式难以叙述清晰,往往会出现教师讲的大汗淋漓口干舌燥,而学生依然懵懂。为了激发学生的学习兴趣,增强学生的感性认识,课堂教学形式的革新,首先是在课堂上使用教学手段的革新,如将挂图、模型及实物等方法运用到教学当中。其次,教师的教与学生的学要实现两者互动,以学生为本,教师带着问题教,让学生带着问题学,要达到“精讲多练、分析讨论、加强自学”三位一体相结合的模式。2.2课堂教学内容的革新机械设计基础这门课程一般设置在大二第一学期,由于学生对工程实践的知识和机械设计感性认识的缺乏,不能很好的将所学到的课堂知识与实际相结合,更不会应用在实际工程上,因此在教学内容上要多结合具有工程背景的案例来讲授不同机构的原理和应用,这也高度符合应用型大学的办学特点,因此,教学内容的原则是以实用性为主,讲解上更加突出课程在工程应用上的重要性[2]。案例:在讲解连接章节中螺栓连接时,用已发事件来强调用螺栓进行连接时没有控制好预紧力造成脱落产生的灾难性后果,列举中华航空公司波音737飞机在日本那霸机场降落时由于螺栓的脱落刺穿了油箱引发大火[3],通过举例来加深学生对螺栓连接预紧力的印象。在讲授螺栓连接的强度计算时,列举工厂内在吊装床身时,吊环的螺栓强度不够导致断裂,致人伤亡的惨案,来强调强度校核的重要性。通过结合工程上的案例,将枯燥的理论变得有趣、更加形象具体,可以使学生牢记相关知识、掌握其原理,达到了良好效果。

3课程考核方式的改革

传统的《机械设计基础》课程的考核方法是理论分多于实践分,学生只要会一些计算方法或硬背一些公式就会取得好成绩,这种考核方法与建设应用型人才的初衷相隔甚远。因此,改进当下考核办法是大势所趋。革新后的考核方式贯穿在整个课程学习过程中,学生发挥自主想象的能力,可以以个人名义也可以团队的形式完成一套机械设计项目。此环节与设计开发性实验相辅相成,包括模型的建立、运行的模拟、方案的优化及进一步的验证等,总结成实验报告并提交,这个考核占总成绩的40%,考试卷面成绩占总成绩的40%,平时表现占总成绩的20%。此种考核方案有利于学生在掌握理论的基础上,注重了实践能力,让《机械设计基础》课程的教学初衷得以实现,为学生以后的职业生涯做好夯实基础。

4结论

根据高校培训应用型人才的目标,《机械设计基础》课程的教学体系仍需进一步完善,以培养学生动手能力和创新思维能力为本,提高当代应用型大学生的实践能力,实现学生在校学习过程中的学习能力、综合素质的全方位发展。

作者:宋永石 王涛 明浩 单位:长江师范学院

参考文献

[1]杨可桢,程光蕴,李仲,钱瑞明.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2015.

机械基础教案范文5

本科研究发展型人才培养方案的设计原则

(1)大幅度减少本科四年毕业所需学分,减轻学生课堂学业压力。(2)增加多项研究环节,充分利用为学生减掉的课时时间(业余时间),促使学生花时间进行研究锻炼,提高学生的研究能力和素质。(3)将数学、物理、化学基础课程,减去与高中重复的内容,同时各增加一门衔接专业或研究用的课程。从重基础的角度出发,该部分的总学时不能减少,而应该增加。(4)大幅度缩减针对工程师的培训及教学课程的课时。(5)平衡机械、力学、热工流体、电子控制及专业课的课时。其中要适当减少机械与专业课原相对较多的课时。而理论性强的力学、热工流体、电子控制基本不变。(6)强调理论和原理课,设计类课成将较大幅度地减少内容和课时,并重点强调讲解设计理论。(7)将专业课提前,形成边学基础课,边应用,边研究的状况。(8)从大一开始持续进行不同目的的专业研究引导、指导,并增加科研组织、管理类的课程。(9)计算机基础课程变为选修课,不列入培养方案,增加一系列本专业研究必须掌握的各种软件的计算理论、计算方法和应用的教学和应用培训。以利于学生利用这些软件工具开展研究。(10)基础英语应缩减,注重提高和基本的达标要求。(11)体育进入通识教育选修课,提出身体素质的达标要求。(12)思想政治课程应系统化,减少重复。

本科研究发展型人才培养方案及说明

根据上述对本学科原教学方案的分析以及从培养研究发展型人才出发,提出的培养方案修改原则,经研究提出了新的培养方案,其内容如表2.1所示。新培养方案修改说明:(1)将本科四年毕业所需学分由原来190学分降为150学分。(2)增加的研究环节有机械设计实践、机械创新实践、专业理论研究实践、专业设计研究实践等。这些实践环节教师对研究方法讲解与辅导只占1个学分,但对学生研究成果的要求要提高,学生需要利用课余时间进行相关研究才能完成。同时,有些研究实践或课程实践(如机械创新实践、物理与数学建模)还可以为学生参加一些竞赛活动做准备。(3)对于高等数学、大学物理、大学化学这些基础课,只有大学物理与高中教学内容重复较多,需要进行一定的缩减(由原6学时的大学物理减为4学时)。增加“数学物理方程”或“数值方法“”物理与数学建模”以及“燃烧学基础”三门课,这三门来自研究生的课程可将基础课与专业课及科研研究进行良好衔接。该部分课程的总学分由原来28学时增加到33学时。(4)大幅度缩减针对工程师的培训及教学课程的课时。4周的“金工实习”缩减为1.5周并且含在“机械制造基础”课内;“机械制图”由原6学分降为4学分的“工程制图”,同时也不再设置“计算机辅助绘图”类课,而将其放在科研及专业软件的教学中进行相关教学;工程材料与机械制造基础的课时均稍作减少;取消“几何规范学”将其并入“工艺与生产实习”的专业工艺理论课中;将4学时的“制造技术基础训练”拆分为两个各1个学时的研究环节“机械设计实践”和“机械创新实践”。(5)强调理论和原理课,设计类课成将较大幅度地减少内容和课时,并重点强调讲解设计理论。由于本专业属于“动力机械及工程热物理”学科,原培养方案机械学科的课程过多,在修改方案中做了较大幅度的缩减。(6)为了平衡机械、力学、热工流体、电子控制及专业课的课时,对理论性强的力学、电子控制以及热工流体类课程几乎不变。在大幅度减少机械类课时的同时,也较大幅度地减少了专业课(包括研究与实习)课时,由原来相应的19.5学分降为12学分。专业研究与实习环节课时没有变,但构成发生了变化。新培养方案将驾驶实习去掉并入拆装实习,生产实习减少1周,但增加两个各一周的研究环节。(7)将专业课提前提到大二,形成边学基础课,边应用,边研究的状况。同时从大一开始持续进行不同目的的专业研究引导、指导(但这些引导、指导多不占学分),并增加科研组织、管理类的课程。(8)计算类课程将增加一系列本专业研究必须掌握的各种软件的计算理论、计算方法和应用的教学和应用培训。除“科学计算软件应用”课增加了0.5学分外,增设的课程包括“专业性能软件应用”1.5学分、“专业结构设计软件应用”1.5学分。(9)相关课程的调整。在上述学科课程的调整上,适当增加了基础、理论课的学时,增设了研究环节的课程或实践环节,而大幅度缩减了针对工程师的培训及教学课程的课时。总课时减少量约为20多学时。而另外10几个学时的缩减主要在英语、思想政治和体育方面;体育中的技术教学应归入通识教育选修课,而对提高学生的身体素质应该在平时常抓,依靠课程教学并不能达到提高学生身体素质的目的;思想政治课程应系统化,减少重复。该培养方案较为灵活,要求教师和学生的责任心、事业心较高,需要对教师和学生进行不断的督促和引导。

本文作者:张卫正冯慧华马朝臣原彦鹏作者单位:北京理工大学

机械基础教案范文6

关键词:项目制教学;课程改革;创新

一、概述

多年来,机械专业为我国工程技术的发展及其应用的普及培养了大批人才。但是培养质量不尽如人意,学校缺乏根据市场和产业发展的实际需要定制人才的培养体系,不能及时调整培养计划和合理调配教学资源,培养出来的人才往往具有较完整的专业知识体系,但缺乏实际训练,实践动手能力较弱;另一方面教材更新慢,内容陈旧,难以反映最新技术的发展前沿;课程设置不合理,这些因素使得学生在校学到的是较为陈旧的知识和落后的技术,不能满足社会和产业发展的需要[1,2]。

针对《机械基础》课程教学人才培养过程中所暴露出的众多问题和弊端,结合多年来《机械基础》教学、课程设计、实习工作及指导学生参加全国各项创新大赛的经验,提出“作品+项目+导师”培养方案。该模式能够充分发挥机电工程学院和校工程实践中心各自的优势进行合作办学,通过本创新教学模式的实施,高校可以根据企业用人需求,特别是服务于复合型创新人才要求,有针对性地培养人才,实行定单式培养。该方案增强了人才培养的适应性和实用性,构筑高校、学生和企业获利的共赢平台,从而实现人才培养和社会需求的无缝对接。

二、新型创新模式培养方案

1.一条培养主线。以机械创新项目作品为主线,引领《机械基础》系列课程的教改实施,从第二学期起至第六学期止,做到案例教学的不断线,从第二学期起对机械类学生布置创新机械作品任务,教学内容、教学计划及培养方案必须满足学生完成一个完整的机械作品为目标进行设置。从第二学期起,学生在学习生活等各项活动中有意识地进行观察、思考、探索、积累,并在导师的指导下,确定自己的作品内容。通过有针对性的培养计划的支撑和有侧重点的课堂学习、资料查询、课外自学、金工实习、课外科技活动、工程实践中心创新实践平台等环节,学生可在三年时间内逐步进行、逐步修改并逐步完善和完成自己的作品,第六学期安排“机械综合创新课程设计”,形式上可不集中,全面检验本教改方案的改革效果,在设计中学生需完成三年来积累的构思的独创作品,并与机械创新大赛时间衔接。

2.两个教学调整。本方案的创建首先涉及到教学内容、教学计划两个方面的调整,要保证本教学模式的顺利实施,原有的教学内容和培养计划必须进行调整;将课程进行合理调配,学校部门间的互动,包括教务处、学院以及专业教研室等各级部门的通力合作,使教学内容和教学计划达到新型培养模式的要求。

3.三个软件平台。要实现现代化的社会需求,一些传统的逐渐被淘汰的工程方法在教学计划和实施中将逐步缩减,代之当前流行的通用的学生设计机械作品必须用到的软件:SolidWork、Ansys、Materlaber平台,用此类软件学生可快速进行作品仿真、结构设计修改、关键结构的运动学和动力学分析等。

4.四项改革措施。要确保本改革方案的顺利实施,必须辅以必要的改革,将进行四项改革措施:教学内容改革、教学方法改革、考试模式改革和课程设计改革。

5.突出两个特色。一是人才培养的实践性特色。利用校工程实践中心自身的优势,整合工程实践教学中心金工实习教学资源与机电工程学院相关专业工程化实验设备、校内实习设备资源,形成工程化离散制造实体平台,整合数字化三维CAD、CAPP、CAM、PDM等先进制造技术软件,形成数字化设计制造虚拟公共平台,两者融合形成工程教育与实践公共平台的建设思路,该平台可为本教改方案提供有力的支持。二是人才培养的实战型特色。我校机械类学生多次参加全国机械创新大赛、全国挑战杯大赛等活动,在全国性的竞赛性舞台上充分展现了自身的实力,并多次获得全国机械创新大赛、全国挑战杯大赛的一等奖和二等奖,本改革方案的实施将平时积累的机械创新作品通过大赛的检验,更加促进学生在实战中锻炼和发挥学生的创新精神,使学生得到实战的锤炼和完善。

6.重在导师引导制。本教改方案是机械类学生创新性教育的一个重要环节。为了抓好这个环节,采用“导师制”,即每名学生拥有一名导师,导师在专业介绍、项目的遴选、作品的选定、基础课程的安排、课外科技活动的开展以及作品设计的全过程对学生予以具体指导,使得方案的实施切实得以保障。

通过本教改方案的实施,将打破传统课程的界限、学习理念的束缚以及设计场所和设计时间等限制,以创新作品为主线,以机械创新项目为核心,以计算机三维设计和仿真为主要工具,以工程实践中心为实践平台,以大学生机械创新设计大赛、挑战杯大赛及三维数字化大赛为背景依托,将分散的知识点与机械系统有机地联系起来,将孤立的、验证性的、模仿性的设计与独创性的、综合性的、创新性的跨过时间和课程界限的机械创新作品设计有机结合起来,使学生对所学知识不再感到抽象和零碎,使知识更加系统和完整,也使学生能够站在机械系统的高度更好地了解和掌握各种常用机构和典型零部件,进而培养学生综合运用机械设计知识分析和解决实际问题的能力,不断提高学生工程实践能力和创新意识,从而为社会培养和输送合格的引领现代潮流的一代创新人才。

三、改革实施方案

1.导师制度建设。本教改方案中导师制度的建设起到至关重要的作用,按照“稳定、培养、引进、借智”的人才队伍建设思路,以精心遴选导师组成为基础,在全学院范围内遴选,重点范围在《机械基础》课程创新团队骨干、往届学生课外科技活动的指导教师及设计经验丰富的专业教师。导师应具有无私的奉献精神、精湛的业务能力和强烈的事业心。同时,优化导师队伍结构,加强导师队伍建设,完善质量监控体系,建立和保障激励机制。

2.培养方案调整。根据本项目教学目标和教学内容的改革,必须对旧的培养计划做出适当调整。总的思路,调整后的培养方案总学时将与旧的培养方案大体一致。计算机辅助设计CAD和三维SOLIDWORD作为主要工具贯穿全过程。旧的培养方案将计算机辅助设计CAD安排在第五学期、三维SOLIDWORD安排在第六学期,而第四学期和第五学期学生正要运用CAD,却没学,用过了又再学,学生没有积极性,如此教学安排等于白白浪费时间和学时,必须做出调整。由于理论力学和材料力学原理部分与大学物理知识点部分重叠,可适当缩减学时,而新增现代化的快速分析技术有限元和ANSYS课程。新增“机械综合创新课程设计”,两周实践学时,拟安排在第六学期。时间安排尽量与机械创新大赛时间衔接。

3.教学方法创新。传统的教学模式存在很大不足,直接影响了课程的教育质量和教学效果,因此切实加强《机械基础》课程的创新与改革是至关重要的,为此本方案着力于项目教学、教学模式、考试体系、课程设计等四个方面的改革与创新。项目教学法是理论与实际结合的一种教学方法。项目教学法通过制定、指导有实际意义的项目,组织学生自主学习设计项目,进行自主学习和操作。通过项目设计的锻炼,培养了学生的专业技能,锻炼了学生的工作能力和适应环境的能力,提高了学生的工程设计能力和素质,为学生参与就业市场的竞争和将来适应企业环境奠定了基础。本方案实施新的教学模式,授课形式拟采用新的研究型教学体系,激发学生兴趣的机制,从根本上解决学生厌学的问题。本方案实施课程考试改革,调整平时成绩与期末考试的成绩比例,平时作业增加专题论文形式。期末考试试卷由闭卷部分和开卷部分组成,主要考查学生分析问题、解决问题的能力和综合运用知识的能力。本方案的拟实施课程设计的改革,在第六学期新增“机械综合创新课程设计”,两周实践学时,每个学生在导师的指导下,通过查阅资料自主确定课程设计的题目,设计的要求通常在第二学期就布置下去,学生可以小组为单位集体协作,增加团队协作意识,同时将课程设计与学生的课外科技活动、创新实践、创新大赛等活动联系起来,给学生发挥创造才能留下更大的空间和舞台。

4.工程实训基地建设。工程教育与实践公共平台,开展以机电工程学院、工程实践教学中心和管理学院为主,并面向全校的理论课程、理论课程体系、实践教学环节、实践教学体系、实践-创新教学教育体系的创新性实践探索。学校设置工程教育与实践公共平台创新教学团队,针对目前学校教学投入不足的现状,提出了整合工程实践教学中心金工实习教学资源与机电工程学院相关专业工程化实验设备、校内实习设备资源,形成工程化离散制造实体平台,整合数字化三维CAD、CAPP、CAM、PDM等先进制造技术软件,形成数字化设计制造虚拟公共平台,两者融合形成工程教育与实践公共平台的建设思路,提出了融实训、实验、实习等课内实践环节和创新创业课外科技实践活动为一体的建设目标。基于该平台,开展制造类实训如金工实习和设计类实训课程设计和毕业设计,工程类创新性实验、校内实习,工程设计制造类学科竞赛、课外科技活动等,必将为本项目的实施提供有力的支持。

四、结论

高素质的机械创新人才培养和结构合理的人才结构是我国基础工业参与国际竞争和持续发展的根本保障。本创新教学模式提出“作品+项目+导师”培养方案。该模式能够充分发挥机电工程学院和校工程实践中心各自的优势进行合作办学,采取多种方式积极参与机械类人才的培养过程。在设计中学生需完成三年来积累的构思的独创作品,并与机械创新大赛时间衔接,使学生通过自己设计的、有创新性的作品更好地完成学业,培养创新素质。

参考文献: