机械类工程教学探索论文

2022-04-21

摘要:面对目前高等学校的大众化教育,对理工科非机械类专业大学生学习工程图学课程的感受进行分析,经过多年教学感悟,寻求了一些激发学生主动学习的方法,展开了对工程图学教学改革的尝试与探索,并阐述了在教学内容、教学方法和手段等方面改革的具体做法,实践证明收效显著。下面是小编精心推荐的《机械类工程教学探索论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

机械类工程教学探索论文 篇1:

机械类工程实践教学体系改革的探索

摘要:阐明了机械类工程实践教学体系改革的必要性,探讨了工程实践教学体系改革的内容和基本思路,进一步研究了工程实践教学的方法和手段,提出了师资队伍建设的重要性。

关键词:工程实践;教学体系;重构;教学方法

目前国外的机械工程教育正向着复合型人才和工程应用能力培养的趋势发展,学生不仅需要有坚实的数理科学知识,同时需要工程实践方面的训练,强调理解知识、掌握学习的方法、培养独立分析与解决工程实践的能力。在对教学内容和课程体系改革的进程中,不仅仅要加强理论教学和宽厚的基础知识的学习,更要注重工程实践教学环节,它是提高人才素质与能力的重要途径。

一、构建完善的工程实践教学体系

机械工程类专业主要培养的是工程技术人才-工程师,其培养的主体是大学本科生和硕士研究生,世界各国的经验表明,培养一名合格的工程师,要经历工程科学知识的学习、工程实践的训练和工作实践的锻炼,大约需要7~9年时间,学生毕业后,需要到企业工作3~4年,取得实际经验后才能成为现代高素质的企业工程师。

在制订教学计划时应根据社会需求,从培养多类型、多规格的人才培养思想出发,从有利于培养学生的创新意识、工程意识、工程实践能力、社会实践能力出发,对实验、实习、课程设计、社会调查、毕业设计(论文)和课外科技活动等实践性教学环节进行整体的、系统的优化设计,明确各工程实践教学环节在总体培养目标中的作用。二、实施全方位的工程实践活动

全面系统安排实践性教学环节,就是在每个学期均安排有不同的实践教学环节,保证工程实践训练四年不间断。在实验教学方面,减少验证性实验,更新实验内容,有计划地开设设计型、综合性、创新性实验项目,充分调动学生的自主性,开发他们的思维潜能;实习作为培养学生的实践环节,是各高等院校的必修课,它对学生素质的培养和对学生进行机械制造装备和工艺教育起到了十分重要的作用,尤其是对数控机床等现代设备的操作和编程能力的培养、先进制造工艺的熟悉,因此应该把工作的重点放到理论与实践的结合上,让学生通过更多的生产实践去掌握所学到的技能知识,达到硬件软件兼备。

三、建立完善的管理体系

工程实践的管理是一个系统工程,其内容要靠制度来体现,制度要准确、合理、可行、方便。首先应明确和理顺各级管理部门的职责范围和内容,明确工程实践在各个环节和各阶段上的建设方向、重点和主要任务,建立和完善各项工作和管理制度,使管理全面步入规范化和制度化的轨道;其次网络技术为实验仪器的运行状况、材料管理与统计、信息交流、管理手段的更新等方面实现科学的管理提供了基础和条件,应用网络技术对工程实践的实施和执行状况进行网络化管理,能够提高工程实践环节的服务水平,促进设备和人力资源的合理配置与优化,提高实验室和设备仪器的利用效率,提高管理的档次、快捷性和全面性,也有助于领导层进行评定、分析和决策。

四、改革工程实践教学的方法和手段

机械工程类专业是一门实践性很强的、以培养工程技术应用型人才为目标的专业,因此在教学的每一个环节都必须配合相应的工程实践教学,来加强学生对理论知识的理解。在实验仪器设备有限、实习条件相对较差的情况下,通过引入计算机技术和现代教育技术,改变传统的"定时定点"的同步教学方式,构建一种工程实践教学的新模式,从教学方法和手段上解决难题,笔者提出以下建议和设想:

(1)购买或录制大型现代化制造企业的高性能加工装备、先进制造过程和生产管理方面的录像或光盘,可以使学生对工程实践有直观形象的认识,对现代制造技术在企业的应用有更深的了解,提高学生的积极性。

(2)借助计算机和高档图形软件(如Solidworks、Pro/Engineer),利用虚拟现实技术,开发数控机床及其编程仿真系统,如JIBIC公司的CNC教学系统,在计算机上模拟数控机床的控制系统、操作、编程和加工过程、故障检测。

(3)植入多媒体技术,开展CAI工程实践教学,对实践教学中的操作步骤、要领与技巧,以及实践中难以用语言描述的微观组织、结构变化、形成过程等以动画形式直观体现出来,以提高教学的起点和授课信息量,提高教学的质量。

五、培养一批训练有素的师资队伍

参加指导工程实践的教师和指导创新训练的理论课教师要协调配合,精心策划出实践教学每个环节,编写优秀的实用的教学实践教材,解决学生在工程实践和创新过程中遇到的构思、设计、工艺等诸多实际问题。要做好这项工作是很不容易的,一方面教师自身必须不断学习、不断实践,另一方面,学校领导要充分认识到加强工程实践的重要意义,有计划地培养一批理论知识深厚、经验丰富、实践能力强、德才兼备、勇于奉献、训练有素的师资队伍,只有这样,才能保证工程实践教学的质量。

参考文献

[1]时铭显.美国工程教育改革与发展趋势[J].高等工程教育研究,2002(5)

[2]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[J].中国大学教法,2002(10)

作者:田淑娜

机械类工程教学探索论文 篇2:

高校非机械类专业工程图学教学改革的研究与探索

摘要:面对目前高等学校的大众化教育,对理工科非机械类专业大学生学习工程图学课程的感受进行分析,经过多年教学感悟,寻求了一些激发学生主动学习的方法,展开了对工程图学教学改革的尝试与探索,并阐述了在教学内容、教学方法和手段等方面改革的具体做法,实践证明收效显著。

关键词:工程图学;教学内容;教学改革

作者简介:王平山(1979-),男,山东日照人,黑龙江科技学院机械工程学院,讲师。(黑龙江哈尔滨150027)

工程图样是表达和交流设计、制造思想的重要载体,也是一项重要的工程技术资料,被喻为“工程界的技术语言”。[1]工程图学是培养学生绘制和阅读工程图样能力的一门专业技术基础课程,它具有较强的理论性和实践性,对学生综合能力的提高和培养学生严谨、细致的工作作风奠定坚实的基础。因此,学过工程图学课程的理工科大学生就必须具备绘制和阅读机械工程图样的能力。学生对工程图学课程学习的好坏,将直接影响后续专业课程、专业课程设计、毕业设计等教学环节的学习效果。然而,笔者讲授非机械类专业的工程图学多年,深知学生学习过程的辛苦,有相当一部分学生的反应是难。因此,为了激发学生的学习热情,让其带着兴趣学习,使课程由难变易,笔者结合自己多年的教学积累和工程图学课程的特点,对工程图学的教学改革开展了尝试和探索。

一、教学改革的目的

在大众化教育的今天,高校人才培养尤为重要。如何把大学生培养成为当代社会需要的理论基础扎实、实践能力强、适应性强的优秀人才是摆在教育者面前的首要问题。[2]目前,一些学过工程图学课程的学生,无论在校生还是走上工作岗位的人员,就最基本的工程图样都无法绘制出来;更有甚者有些走上工作岗位从事机械设计的毕业生,还需要重新培训1~2年,才能设计出合格的图纸。出现这种问题,既有招生规模不断扩大、生源素质下降、学时减少的原因,又有教学方式、教学手段滞后等问题,这两种因素是必须要面对的现实问题。因此,要想改变这一不良现象,教师必须要对目前的教学方式方法和手段进行改革。

二、教学改革的途径

教育教学改革是一个系统工程,需要管理层、教师和学生的配合,时间是漫长的,对于一门课程的改革同样如此。[3]不同专业的工程图学课程的学时不同,教学内容的增加和学时的压缩降低了课程的教学质量。因此,针对笔者讲授的非机械类专业,调整课程体系是实现培养目标、执行教学计划的核心,根据人才培养的目标来构建学生知识和培养能力的教学内容体系。针对专业和层次的差异,制订行之有效的教学授课计划,经过一段时间的实施,收效显著。

1.优化教学内容体系

从实用性角度出发,对于非机械类专业工程图学中一些理论性和抽象性较强的内容要删除,如:画法几何中线、面相对位置的综合性问题、投影变换、展开图、截交线和相贯线的一般性问题等;根据课程教学内容的相互联系,尽量减少各环节中内容的重复性,如:零件图和装配图中的技术要求和尺寸标注等;加强基本读图、画图能力的培养,特别是读零件图和装配图,利用模型教学手段,突出三面投影图绘制方面的教学,增强学生的读图能力和空间想象力;增加AutoCAD绘图部分,要将计算机绘图和手工绘图相结合,贯穿于整个教学过程中,让学生熟练掌握常用的绘图软件,主要是AutoCAD绘图(还有UG、Pro/E等),培养学生对软件的实际操作能力。这既增强了大学生的实践动手能力,也提高了学生适应社会的能力,激发学生学习兴趣的同时,也提高了教师的教学质量。

2.改进教学方法

近年来,高校扩招导致学生的学习基础一般,同时原小合班改为大合班上课,导致师生间的交流不如以往,学生主动学习的积极性不高,所以学生成绩上不来。如果教师与学生多接触、交流沟通,学生就会对老师有好感,自然就会对课程有兴趣;同时尽量在课堂上把相关学习内容和作业讲完,避免课后让学生花费过多的时间学习,从而让学生积极主动地学习,进而提高学生学习成绩。需要强调的是工程图学这门课不同于其他课程,若大合班上课会不利于教师指导和学生学习;如能改为小班上课,会加大教师的指导力度,提高教师的责任心,同时也会改善学生的学习效果。

改革传统“注入式”教学方法,充分发挥教师为主导、学生为主体的作用,强化学生参与意识;采用“启发式”教育,教师在讲授课程基本内容的基础上,渗透一些高新技术和与日常生活相关的内容作为实例,扩大学生的知识面,激发学生学习的兴趣,从而培养学生独立思考和勇于创新的能力。

强化基本功训练,提高学生的动手能力,充分利用制图室、模型室,让学生参观模型,在现场绘制一些基本体和组合体,反复练习绘图基本功,培养由三维到二维、再由二维到三维的思维能力。

加强徒手绘图能力的培养,以解决实际现场问题的能力。学生徒手绘制完图纸后,再使用AutoCAD绘制,这样会在一定程度上提高绘图效果和质量。

3.改革教学手段

在少学时的工程图学课程中,运用最优化的教学手段使学生理解较多的教学内容非常重要。目前,高校多采用多媒体教学,取代板书绘图、教学模型、挂图等教学方式。多年的实践教学使得教师和学生都感受到多媒体教学的优势。多媒体制作清晰、画面灵活、声音优美和内容生动等增加了教学的感染力,提高了教学效果。但与此同时,多媒体不可避免存在不足之处,表现在讲授过程不够清晰,速度快,学生的思考时间短,或多或少制约学生的理解。因此,通过多年的教学感受和体会,笔者认为,改革教学手段就应该在不同时期使用不同的教学方式,这样才能收到好的教学效果。

(1)运用教学模型讲授依然是工程图学中必不可少的教学工具,特别是在三维和二维的视图转化中非常有效,如:组合体三视图的画法、读组合体三视图等。

(2)黑板板书及绘图也不能都省略,其过程清晰、学生易懂的特点会给学生的理解带来很大帮助,如:轴测图的绘制等。

(3)充分发挥多媒体优势,但不能过于依赖多媒体,对于有过程的内容可以使用软件做成动画在课堂上演示,如:三视图的形成、组合体的形成、零部件的工作原理等。这样由静变动,更有助于学生的理解,从而激发学生学习的兴趣。

(4)充分运用测绘室、模型室,供学生参观学习。如果条件允许,可以结合现场教学,也可以让学生亲自动手拆装一些部件和模型,有助于帮助学生理解课程内容,激发学习热情。

4.改革考核方式

当前,部分高校教师对于非机械类专业工程图学课程的考核只局限于期末闭卷考试。然而“一卷分数”定学生对本门课程掌握的程度过于局限和偶然。若给学生合理的评价就要将学生学习态度、平时大作业、小测验和期末考试等结合起来给出最终成绩。因此,笔者认为工程图学的教学考核方式要采用理论知识基本考核与实践能力重点考核相结合的方式。基本理论知识的考核需要闭卷考试;针对学生绘制的零件图或装配图等大作业进行口试考核;对于学生的学习态度、出勤和学习质量就要在平时成绩中体现。三部分所占比例分别为40%、40%、20%,从而可以比较全面地衡量出学生掌握所学内容的程度。

三、结束语

以人为本,学校对应的“人”是学生,学校的教育和教学工作也要为学生这个“人”服务,教师在执行教学改革时,无论哪一门课程的改革都是围绕学生为中心。[4]因此,为了让学生掌握工程实际中有用的素质、知识和能力,笔者经过多年的教学积累对非机械类专业工程图学教学改革进行了尝试,取得了良好效果。

结合非机械类专业工程图学教学改革的热点问题,笔者认为教师在教学工作中应加强以下几方面的教育引导:教师在授课的同时,应教会学生学习的方法和手段;逐步淡化学生对分数的追求意识,转为对知识的追求,重在对制图与识图能力和思维的培养。多数在工程技术中出现问题的原因并非仅仅是想象能力和思维问题,更重要的是工程态度和习惯问题,故在教学过程中要培养学生严谨制图的习惯。

参考文献:

[1]大连理工大学.画法几何学[M].北京:高等教育出版社,1995.

[2]马金平.对《工程图学》教学改革的思考[J].正德学院学报,2009,(2).

[3]刘元林,等.面向21世纪对工程制图课程教学改革的思考[J].吉林工学院学报,2001,(3).

[4]张艳.用系统论思想培养21世纪工科院校的大学生[J].黑龙江高教研究,1998,(1).

(责任编辑:宋秀丽)

作者:王平山

机械类工程教学探索论文 篇3:

工程认证背景下机械类专业“传热学”课程教学的探索与改革

摘要:本文根据工程认证计划对学生的培养要求和目标,分析了机械类专业“传热学”课程教学的现状和不足,通过修订培养计划,针对“传热学”教学内容、教学手段、考核方式等方面提出了课程改革的一些措施。结果认为对“传热学”应设置合适的学时,调整教学内容与学生的工程实践能力相匹配,注重培养学生分析和解决工程问题的能力,科学施教,不断推动机械类专业传热学教学的改革和发展。

关键词:工程认证;传热学;教学改革

《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议,该协议是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求[1]。2013年6月,中国成为该协议的第21个预备成员国,这必将对我国工程教育改革与发展产生深远影响。中国工程认证协会制订了与国际标准紧密对接的认证标准,并陆续在机械、计算机、化工与制药、电气信息等14个专业类开展了认证工作[2]。“传热学”既是能源动力类专业的技术基础课,也是与各工程领域关系密切相关的专业课程,它植根于工程实际,也必将服务于工程实际[3]。作为工程认证专业之一,江苏大学(以下简称“我校”)机械设计制造及自动化专业学生必须要学习“传热学”。传统的“传热学”课程体系及教学模式与工程认证的培养目的和教学需要还存在一定的差距。为了配合工程认证的标准,我校传热学课题组就工程认证的需求,针对机械专业班级的“传热学”教学,修订了教学大纲,并在实际的教学过程中紧扣工程认证的大背景做了一些工作。本文从“传热学”的课程特点出发,结合笔者在机械类班级课堂的教学实践和教学体会,对工程认证背景下“传热学”课程的教学改革进行了探讨和总结。

一、工程认证背景下机械类专业“传热学”教学中存在的主要问题

1.课时设置与课程特点、教学目标的矛盾。我校机械专业的“传热学”课程总学时仅为30学时,其中实验为4个学时,考试为2个学时,真正用于教学的只有24个学时。“传热学”是一门发展中的应用性极强的专业基础课程,首先热传递现象的理论分析又涉及到许多数学理论与方法,经验公式较多,难于理解和记忆;其次“传热学”分成导热、对流和辐射三部分内容,这三部分内容有各自相对独立的定律和解决方法,系统性较差,基本概念和公式繁多,重点分散,在短时间内学生学习有一定的困难[4]。而工程认证要求培养目标多样性,以传热学为例,其支撑的毕业要求指标点为:指标点1,具有解决机械工程问题所需的数学与传热问题及其应用能力;指标点2,能够将数学、传热学基本原理运用于机械工程问题的表述;指标点3,能够对于传热学模型的正确性进行论证并求解。

2.学生基础知识与“传热学”课程特点的矛盾。“传热学”是学习“工程热力学”、“流体力学”等专业基础课后学习的课程。而机械专业的学生却没有这方面的基础训练,上课时一些必备的基础知识的缺乏导致上课难以接受。比如热力学第一定律是推导导热微分方程的理论基础、伯努利方程在对流换热微分方程组的应用等,学生在学习这些方程时,不能深刻理解与工程实际问题之间的必然联系,造成学习动力不足,学习兴趣降低等问题。

3.课堂教学及实验教学与工程能力培养的矛盾。传统“传热学”教学以教师讲解、学生照本操作的模式进行,而工程认证核心理念是以学生为中心和目标。工程认证“传热学”教学方法的改进必须和工程实践环节如实验室操作、企业实践等相结合,其目的是训练学生的工程意识和思维,培养学生理论结合工程实际的能力。同时,使学生能够接触机械行业的生产实际并了解其前沿发展趋势。但现实情况是,我校和有关换热器的企业合作不多,另外我校的实验教学仪器多年来没有进行更新,有部分实验设备相对比较陈旧,实验室仪器设备明显不足。

二、教学改革的措施与方法

1.对照《工程教育认证标准》,全面修订“传热学”培养计划。此认证标准给高校带来的变化就是要以学生为本,不断为工程教育改革而持续改进。工程认证所要求的OBE教育模式,一是要求教师在教育活动之前对学生达到的发展水平有清晰的认识,要用精细的“教学大纲”控制教学开展;二是要选择与教学目标类型一致的教学方法[2]。因此,我校传热学课题组重新修订了培养计划和教学大纲,教学中注重讲解定理基本假设和应用范围;求解习题强调参数的获取及多种计算方法的比较;最后增加了部分与工程实际相关的课后习题。教学改革核心的问题是教学内容的改革。针对毕业后我校机械专业学生具备机械设计制造基础知识与应用能力,从事机械制造领域内的设计制造这一目标,在讲清“传热学”物理概念的基础上,简化或省略与今后工作联系不大的理论和公式的推导过程。如稳态导热中,不详细推导导热微分方程的普适形式,只要求学生能对实际导热问题建立微分方程即可。针对肋片导热问题,重点放在让学生熟练掌握工程上不同形状肋片效率的查法。在非稳态导热中,简化诺谟图的理论推导过程,重点放在如何应用诺谟图来求解内阻不可忽略的非稳态导热问题。在对流换热中,只介绍对流换热微分方程组的建立思路,重点讲述各种实验关联式的具体应用和使用条件。在辐射换热中,增加了火焰辐射的内容,强化了机械专业学生工作后有可能接触的加热炉、锻造炉等加工工艺中涉及的辐射换热问题。

2.优化整合,发挥课题组整体优势。我校能源与动力工程学院工程热物理系成立了传热学课题组,组员7人,以多年教授“传热学”的退休老教师为顾问和指导,由课程负责人具体负责“传热学”的教学组织、课程的建设与管理工作,充分调动所有课题组的教师参与课程建设和教材建设的积极性。明确责任,将“传热学”的教学任务分解并落实到个人。每隔1~2个月的时间,课题组的人员进行教学研讨,交流教学体会。同时向学院建议加大支持力度,提高“传热学”课程在考核、个人定级及津贴等方面的分量,形成良性循环的激励机制。

3.加强实验室建设,培养学生自我提升能力。经过传热学课题组的申请和建议,我校能源与动力工程学院在经费有限的情况下,购置了新的实验设备,修缮了一批传统的实验设备,目前传热学实验室具有足够的实验器材能够给学生提供自主动手的机会,以前平均7~8人一组的实验现在减少到每组2~3人,可以保证每个学生有机会进行实际动手操作,提高了实际动手能力。另外,笔者可以就机械专业学生在今后工作中可能涉及的实际问题进行正确引导。比如测量型砂导热系数问题,在实际的教学过程中,笔者注重引导学生自己去思考,修改并改善圆球法测量型砂导热系数的实验方案。当学生提出其他的实验方案后,及时进行评价和讲评,提高了学生处理工程实际问题的能力。

4.注重引导,拓宽校外实习基地。机械设计及其自动化作为实践能力很强的专业,其实践教学的作用在于引导学生进行正确的专业实践认知。我校能源与动力工程学院与驻镇的有关企业建立了良好的合作关系,如江苏唯益换热器有限公司、镇江天鸿新能源有限公司等。我们定期带学生过去参观和实习,重点了解这些企业的换热器和散热器等产品设计、生产和组装过程,培养学生思考与动手能力。经过我校和企业之间的积极合作,为机械等专业的学生提供实习机会,提高了学生的工程实践能力。

5.充分发挥网络多媒体教学的优势。多媒体教学能够增加课堂教学的信息量,容易激发学生的主动性和积极性。针对机械专业,我校传热学课题组首先收集整理了大量的工程图片和工程录像,将这些资料和课本上的相关内容进行链接,提高了学生的兴趣和多媒体教学的授课质量。其次,我校传热学课题组目前正在建立传热学教学网站,每位老师负责一项内容,进行传热学网上教学视频的录制,充分满足了学生个性化学习的需要。下一步我们将及时更新网上教学资源,建立传热学网上辅导答疑系统,采用课堂教学与网络教学并举的方式,进一步提高传热学的教学质量。

6.构造合理的“传热学”质量考核标准。实践教学的质量是反应学生“工程实践能力水平”的关键,而传统的“传热学”质量考核体系很难真实反映学生的工程实践能力。笔者设置机械专业“传热学”课程的总评成绩=平时考核成绩×10%+实验成绩×10%+期末考试成绩×80%。平时考核主要以课堂表现和作业为主,实验成绩以实验报告和学生具体的动手能力为准,期末考试的题型包括填空题、简答分析题和计算题等,其中考核三种传热方式基础知识型题目占60%,考核针对三种传热方式在工程应用基础问题综合分析与验证的能力题目占40%。提交总评成绩后,针对工程认证的标准,针对每个毕业要求指标点,分项求各指标点对应的平均分,计算“传热学”对各指标点的评价值,从而获得“传热学”课程的达成度评价报告。从近两年的“传热学”教学结果分析来看,基本上达到了工程认证对机械专业学生学习“传热学”的要求和目标。

本文分析了我校机械类专业“传热学”教学的不足和现状,提出了教学改革的措施。笔者认为要实现工程认证对学生的培养要求和目标,必须对“传热学”设置合适的学时,调整教学内容与学生的工程实践能力相匹配,注重培养学生分析问题和解决问题的能力[5],重新选用合适的热工基础教材,科学施教,不断推动机械类专业“传热学”教学的改革和发展。

参考文献:

[1]晋浩天.工程教育认证对我们意味着什么?[N].光明日报,2013-11-27.

[2]胡文龙.工程专业认证背景下的高校教师教学发展[J].高等工程教育研究,2015,(1):73-78.

[3]刘爱萍.浅谈传热学课程的教学改革[J].中国电力教育,2002,(4):73-76.

[4]齐晓霓,魏丽霞.机械大类专业“传热学”教学改革探讨[J].中国电力教育,2014,(2):123-124.

[5]张姝,支艳.“传热学”课堂教学改革的探讨[J].大学教育,2015,(3):118-119.

作者:张彭岗 张墨 唐爱坤

上一篇:资源库教育教学改革论文下一篇:语言科学性幼儿教师论文