机械工程课程教学改革论文

2022-04-16

摘要:随着高教教育理念的转化,高校课程的教学过程也逐渐在发生变化,以学生为中心正在成为目前教育的核心。本文基于激发学生主动学习的目的,对机械工程材料课程进行教学改革,以达到学生积极、主动学习的目的。通过对教学方法、实践环节以及评价环节等方面进行改革,来达到所需目的。下面小编整理了一些《机械工程课程教学改革论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

机械工程课程教学改革论文 篇1:

食品科学与工程(4+0)本科专业机械工程基础课程教学改革研究

[摘           要]  为提高食品科学与工程(4+0)本科专业机械工程基础课程的教学质量,结合本专业特点和工程实际,从教学内容、教学方法和考核方式等环节入手,对课程进行教学改革探索,有效提高专业人才培养的质量。

[关    键   词]  食品科学与工程;机械工程基础课程;教学改革

食品科学与工程(4+0)本科专业是由江苏海洋大学与江苏食品药品职业技术学院联合培养的项目,在本科批次录取,学生在江苏食品药品职业技术学院学习4年,双方联合培养,对达到毕业要求的学生颁发江苏海洋大学本科文凭,符合学士学位授予条件的,由江苏海洋大学授予学士学位。

机械工程基础是高等院校非机类和近机类专业的一门主要技术基础课,它在培养非机械类专业工程技术人才掌握机械的基础知识方面起着重要的作用,是必不可少的课程。其目的是开拓专业知识,进行跨专业、跨学科的教学,培养知识面广、一专多能的复合型人才,其任务是了解机械产品的设计及制造方法,掌握各种常用机构及零部件的特点、应用各种典型和先进的机械制造技术。通过本门课程的学习,学生能够掌握有关机械工程的基本概念,正确理解处理一般机械工程问题的基本理论,了解处理一般机械工程问题的基本方法,丰富学生的一般机械工程常识,使高校培养的学生能适应时代对工程技术人员的要求,为食品科学与工程专业学生今后从事正常的生产、改进工艺和提高技术水平打下基础。

本文将分析目前食品科学与工程(4+0)本科专业的机械工程基础課程教学中出现的问题,并提出切实可行的解决方案。

一、目前机械工程基础教学中存在的问题

(一)课程涉及的知识面广、内容多,课时少

机械工程基础课程所使用的教材为江苏海洋大学指定教材,教材涉及内容较多,包括工程材料及钢的热处理、常用机构、机械传动、轴系、连接、极限与配合、液压传动、毛坯制造、金属切削加工、机械制造工艺基础、机械设备寿命估算及设备故障诊断技术等共计十二个部分,知识面较为宽泛。

另外,根据本科院校的课程教学计划安排,该门课的课时较少,只有32课时,所以很难在规定课时内完成指定教材的所有教学内容,这无疑加大了食品科学与工程(4+0)本科专业学生的学习难度。

(二)教学模式老化,追求系统性,缺乏专业针对性

在该门课程的教学过程中仍然沿用传统的教学模式,以理论教学为主,教师与学生之间的互动较少,学生被动地接收知识,很容易产生枯燥感,不利于课程的教与学。

课程教学按照教材的知识结构进行教学设计,虽然课程内容覆盖广、较系统,但各部分章节所用案例仍为机械行业常用的陈旧案例,没有贴近食品机械行业的工程实际,缺乏专业针对性。

(三)实践环节薄弱,学生创新能力培养不足

因为课程的授课课时少,以往的教学计划中设置的实践环节少,无法通过实践环节来锻炼学生的分析、动手及创新能力,不能够真正达到提升学生实践技能的目标。

(四)卷面考核占比太大

机械工程基础作为考试课,最终的卷面成绩占比高达70%,占比太大,考核方式有些片面,没有全面反映出学生的学习过程。

面对以上诸多问题,在课时较少的情况下,为使食品科学与工程(4+0)本科专业的学生能够学到更多的机械工程专业知识,培养出食品类高素质的专业人才,机械工程基础的课程教学改革是必然选择。

二、教学改革的探索、实践

(一)合理规划教学内容

根据食品科学与工程(4+0)本科专业的培养目标以及机械工程基础的课程教学大纲要求,遵循“必需、够用”的原则[1],对课程教学内容进行简化,具体教学内容及要求如表1所示。

对于食品类专业的学生,没有必要要求他们熟练掌握课程中的公式、定理、方法等,更应注重于这些公式、定理、方法的工程应用,以解决实际问题。另外,对机械工程基础课程中的复杂概念进行分类,分为了解、掌握、熟练三类[2],根据不同类别提出不同要求,并不要求全部强化记忆。

(二)创新教学方法与教学手段

课堂教学中切忌照本宣科,多与学生进行双向交流,增加师生互动,调动学生的学习积极性,避免课堂枯燥、乏味。运用现代教育技术方法,使用多种媒体,提高课堂效率,提升教学效果。采用动画、实物、图片等来展示教学内容,生动形象,加深学生对课程理论知识的理解。

机械工程基础的课程内容比较抽象,教学中多采用典型案例教学法,特别是选用食品机械方面的案例来进行教学,增加专业的针对性。

(三)增设实践环节

增加拉伸试验、金相、热处理、硬度测试、公差测量、齿轮传动、带传动等实验项目,让学生参与到实验中来,学生通过实验方案的设计、改进、操作、观察等提高动手能力,培养创新意识,提升实践技能。

(四)改革课程考核方式

强调过程考核,过程考核的成绩占总成绩的60%,过程考核包括学生课堂表现、实验及其过程表现、平时作业、课堂出勤等,期末考试的卷面成绩占总成绩的40%。

三、结论

本文分析了目前本校食品科学与工程(4+0)本科专业机械工程基础课程教学中存在的问题,从课程教学特点和学生学习状况出发,探究机械工程基础课程教学、考核的改革思路,以提高课程教学效果,提升人才培养质量。

参考文献:

[1]卫吉良.食品科学与工程专业机械基础课程教学改革探讨[J].农产品加工,2013,8(8):142.

[2]胡勇.食品类专业机械基础课程教学改革探讨[J].大众科技,2011(2):147.

◎编辑 栗国花

作者:刘月云

机械工程课程教学改革论文 篇2:

以学生为中心的机械工程材料课程教学改革初探

摘要:随着高教教育理念的转化,高校课程的教学过程也逐渐在发生变化,以学生为中心正在成为目前教育的核心。本文基于激发学生主动学习的目的,对机械工程材料课程进行教学改革,以达到学生积极、主动学习的目的。通过对教学方法、实践环节以及评价环节等方面进行改革,来达到所需目的。结果表明:通过让学生上讲台的主动学习方法提高学生的学习主动性,通过物理实验和实物实践的方法来促进学生以实践加深理论知识的过程;通过运用知识汇总和实际工程需求为例进行该课程知识的评价,使学生发挥主动学习的能动性。

关键词:机械工程材料;以学生为中心;课程改革

一、引言

随着高校改革的发展,高教的理念逐渐从“以教师为中心”转化为“以学生为中心”,尽管只有两个字的转化,但是这个却是教育核心的转变,大学生在高校短短几年的时间,不仅要有高品质的学生生涯,即能够高质量地学会所学的内容,同时还要养成终身学习的理念。这是高等教育发展的必然。具体到工科院校的某门专业基础课程而言,比如机械工程材料课程,该课程是高校机械类专业本科生的一門必修专业基础课,该课程理论性很强,内容抽象,知识点多,通常的教学模式主要是以教师讲授为中心。该课程的上课时间处于大学第三或者是第四学期,学生对专业知识的概念比较模糊,还没有建立起专业的概念,相应在“以学生为中心”的背景下,要考虑让学生主动学习,而且有质量、可持续性地学习,可以对该课程的讲述方式进行适当变革,以便学生在学习过程中能够发挥积极主动的作用。现在相关学者对该课程也进行了很多改革和探讨,包括理论教学和实践教学,比如倪卫华等采用启发式、多媒体动画、师生互动等多种方式相结合的教学方法,进行了机械工程材料教学方法的改革,以此激发学生的学习兴趣;樊湘芳等利用数字化教学平台,运用启发式+问题式教学法,开设实验、技能竞赛等形式提高学生的能力,培养学生的创新意识;罗洪峰等针对目前机械类专业工程材料教学中的常见问题,从教学内容、教学方法、实验教学等方面进行改革,激发学生的学习兴趣,提高课程的教学质量;李燕等针对机械工程材料教学实践中存在的问题,分析原因,并通过现场演示与多媒体结合的方式,采用启发式和问题式教学方法,提高了该课程的教学效果,并提高了学生的学习兴趣;王晓欢等通过课堂内容设计要具有逻辑性、精心设计课程的导言与总结、课堂学习兴趣激发等方面探讨了工程材料课堂教学方法的改革,以此来提高该课程的教学质量。现有的改革通常都是基于教师的讲授为中心的改革模式,学生一般作为辅助,而本文针对机械工程材料课程教学过程中现存的一些问题进行总结,提出以学生为中心的课堂教学方式,使学生真正在有限的课堂上掌握该课程的核心知识,并提高学习兴趣。

二、现有课堂教学的特点及不足

机械工程材料属于机械与材料相交叉的一门学科,该课程一般开设在大学的第三或者是第四学期,学生处于刚接触专业知识的阶段,而该课程作为一门专业基础课,对学生以后专业知识的学习和运用具有重要作用,同时该课程内容比较枯燥、抽象,学生在学习过程中对知识的掌握有一定难度,进而容易导致学生学习效果较差,知识掌握不好,目前该课程的课堂教学现状主要有以下几方面。

1.教学方式比较单一,缺乏对学生兴趣的激发。目前尽管多媒体已经是上课过程中必备的一个工具,但是由于大多数老师依旧是把多媒体转换成了不用擦、不用写的黑板,把书本知识全盘搬到多媒体上,学生在学习过程中,逐渐产生视觉疲劳,不能激发学生的学习兴趣,导致学生在学习过程中注意力不集中,缺乏主动性。

2.实践与理论结合性不强。现在好多学校在安排实践课程的时候,与理论课程的教学不相配,也就是实践有实践的老师、实践的时间安排,授课教师不能参与实践课程的教学活动,而且实践的时间安排与理论课的时间安排不吻合,导致应该通过实践来熟悉的知识点学生并不能很好地掌握,同时由于条件限制,实践环节也不能保证每个学生都有动手机会,最终使得实践的作用发挥不充分。

3.评价方式比较单一。评价方式作为课程教学效果的检测手段,在每门课程的教学过程中都是不可缺少的,而目前该课程大多数采用传统的开卷或者闭卷考试,学生为了能够通过考试,只能熟记书本内容,如果实在记不住,就会出现考试违规的现象,使评价方式不能很好地指导该课程的教学环节。

三、机械工程材料课程教学改革建议

1.发挥以学生为中心的重要作用,增强学习主动性。该课程的主要内容是机械工程材料的基础知识,以材料力学性能指标为线索,通过微观结构的变化来展现宏观的性能变化,运用宏观强化手段,达到微观组织的变化来提高宏观的力学性能指标,整体来说内容不算很难,因此在讲课过程中可以抽取一部分知识,让学生来讲述。目前我们课题组尝试对钢的热处理章节的内容通过让学生分组讨论,然后每组派代表上讲台讲述的方式,使学生的学习兴趣得到一定的提高,加强了学生的学习主动性。学生上讲台讲述的过程,学生为了准备这节课,也花费了不少精力,有些学生运用多媒体的形式,有的使用板书,把课程内容用图片和文字的形式表达出来,还有学生为了上好这节课,把之前的知识都挖出来展示,可见学生为了上好该课程,也算是费了好大力气,效果还是比较明显。在学生讲课过程中,听讲学生也比较认真,及时跟进教材内容,并消化、掌握。在学生讲完后,老师对学生没讲到的内容进行补充,对学生表示鼓励,使得学生的兴趣渐浓。

2.实践环节与理论相结合。物理实验测试环节。机械工程材料课程的实践环节与理论相关性比较大,比如材料力学性能实验,需要学生知道力学性能实验过程、数据来源等,还有材料微观组织观测,也需要学生掌握一定的理论知识,因而需要学生在学完相应理论知识后,进行实践环节的实验过程,以更好地巩固专业知识。理论教师与实践教师提前沟通,争取能够在理论课内容刚讲完的时候对学生进行实践教学,同时尽量使每个学生都能够参与实践环节,可以把一个实验分为几部分,实践组内每个学生都能负责一块,最后把所做实验汇总,不仅考核了学生的动手能力,而且还锻炼了学生的团队精神。

以实物为测试对象。本课程主要讲述材料的微观组织与性能之间的关系,学生通过了解材料微观组织的特征、变化等内容,可以知道材料的力学性能变化趋势,因此可以取某一机械零部件,让学生根据该零部件的机械性能,推测该零部件的微观组织特征,并通过实际观测来验证推测结果。

3.评价环节灵活变通。评价环节作为了解学生课程掌握情况的一种手段,其重要性自不必说,另外,评价还对教学具有重要的指导作用,可以说是教学的“指挥棒”,因此评价手段、评价效果很重要。对该课程,可采取让学生用半开卷的形式,即想让学生把所学知识点汇总起来,考试的时候只带学生汇总内容,这样可以起到让学生把所学知识贯穿一遍的作用。另外,可以采取以具体零部件的性能要求为目的,让学生从选材、微观观测、热处理工艺制定等入手,把该课程内容直接串起来。同时应该注重学生平时的课堂表现,评价环节对在课堂教学中进行积极讲课、提前复习的学生给予鼓励并加分。在开课之前就确定该课程的评价方式,以便使学生能够以达到评价标准为目标,从而提高学习效果,激发学生的学习兴趣。

四、结论

以学生为导向,关注学生的发展,是未来高等教育的核心,本文以机械类专业基础课程机械工程材料为研究对象,进行该课程的教学改革探讨,基于激发学生学习主动性、联系生产实际,对教学方法、实践过程、评价环节进行了改革,以此来激发学生的学习兴趣。

参考文献:

[1]孙二军.“以学习为中心”的高等教育质量观及其路径分析[J].高教探索,2015,(2):16-19.

[2]倪卫华,汪中厚.机械工程材料教学方法探讨[J].教育教学论坛,2015,(9):155-156.

[3]樊湘芳,叶江,吴炜,等.机械工程材料课程建设的探索与实践[J].中国教育技术装备,2016,(6):87-88.

作者:柴蓉霞 张传伟 郭卫 杨满芝

机械工程课程教学改革论文 篇3:

基于建构主义的“机械工程基础”课程教学改革

摘 要:“机械工程基础”课程是机械类专业的一门基础课程。引入建构主义学习理论,对“机械工程基础”课程的内容体系、表现形式及教学方式进行了全面改革,建立了灵活、多样的教学方法以及考核制度,为学生课程学习提供了良好的环境。

关键词:中职;机械工程基础;教学改革;建构主义

作者简介:钟耀光,男,无锡技师学院(江苏省无锡立信中等专业学校)高级讲师,主要研究方向为机械工程基础教学;陈震乾,男,无锡技师学院(江苏省无锡立信中等专业学校)讲师,主要研究方向为液压与气动技术教学、机械工程技术应用。

中职“机械工程基础”课程包含原“金属材料及热处理”、“液压与气动技术”、“机械基础”三门课程的内容。其中,“金属材料及热处理”及“液压气动”以学习基本知识、进行了解为主,因此,课程的主要内容为机械传动,常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用及维护、各机构基本的设计计算方法,这是学习相关后续课程的重要基础。

该课程教学应联系日常生活、专业生产中的具体实例,培养和提高学生观察、分析、解决问题的能力,成为中职生扣开职业生涯的大门并取得继续发展的一块重要基石。然而,长期以来以知识接受为特征的传统教学造成了课程教学的“抽象化”,导致学生学习动机不强、教学效果不佳。为此,笔者以建构主义理论为教学改革的理论基础,从课程目标、课程教学内容组织、教学方法和学习效果的考核评价等方面进行改革,取到了较好的教学效果。

一、建构主义简介

建构主义的思想来源于认知加工学说,并先后经过了维果斯基、皮亚杰和布鲁纳等人的发展完善。建构主义学习理论认为,“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是构成学生自主学习的四大要素,学生需要在一定情境中对所学内容进行意义建构,即针对某一主题的不同学习任务分工协作,交流各自完成任务的经过和所遇到的问题,使每个学习者的工作成果在学习集体中共享,最后使学习者明确事物的性质、规律以及事物之间的内在联系,完成对所学知识的意义建构。[1-2]建构主义理论内容不断丰富,但其核心只用一句话就可以概括:一切以学生为中心,强调学生对问题的主动发现、主动探索和对所学知识意义及应用的主动建构。

“机械工程基础”课程中大量的内容,如机械传动、常用机构等,在生产、生活中能很容易地找到应用原型,其应用性非常符合建构主义学习理论的学习要求。这样,即为学生创设了合理的情境,使学生在教师的引导、帮助下,能够形成生生之间相互协作、思考、讨论的学习方式,也就形成了学生对知识进行有意义的建构的学习过程。

二、基于建构主义理论的课程项目化教学改革实践

(一)基于建构主义理论的课程项目化改造

“机械工程基础”的课程内容来源于工程实际,课程的特点决定了可以进行项目化的改造。所以,在教学内容的安排上将传统知识和生产、生活应用有机结合,创设学习情境,引导学生积极主动思考,充分培养学生的好奇心和创造意识,从而达到在有限的教学时间内帮助学生建立必要的知识体系,培养学生发现问题、分析问题能力的目标。部分教学内容的项目化见表1。

(二)基于建构主义的教学方法

在建构主义理论中,教师的作用从传统的知识传授者转变为学生学习的伙伴或合作者,是学生建构知识的帮助者和引导者。而学生的角色则是教学活动的主体和知识的积极建构者。

1.项目引领,任务驱动的教学。由师生根据教学内容,联系生产、生活实际创设情境、提出问题,在教师的指导下通过个人、小组收集信息、提取信息、处理信息、合作研究、探索解决问题的方式,最终完成知识的建构。以绪论的导入为例,教师可将讲述离学生较远的机械发展史,改为以一辆平时生活中随处可见的自行车为例。通过引导学生思考为什么脚蹬踏板轮子会转?到底是前轮先动还是后轮先动,或者同时动?为什么捏紧把手可以刹停?为什么时间长了链条会变松下垂?为什么自行车不能倒车?为什么脚踏向后踏时自行车会发出咔嗒声音?告诉学生,“机械工程基础”就是剖析类似自行车这种生活生产常见机械的原理的课程。在学习中处处蕴含着生活小常识,生活中的疑问也可以迎刃而解。[3]这样的实例,来源于学生生活中所接触的事物,更容易被学生所接受,并激发学习的热情,从而有助于知识的建构。

2.学生协作探究的学习策略。在建构意义的过程当中,要求学生主动去收集和分析有关的信息资料,要善于把当前学习内容与自己已有的知识经验联系起来,并对这种联系加以思考加工。联系和思考是意义建构的关键。它最好的效果是与协作过程结合起来,也就是协作学习。

3.基于建构主义的多媒体辅助教学方式。以计算机课件为主的多媒体教学具有内容可视、信息量大的优点,适合营造真实的问题情境、任务情境和学习情境,让学习者有身临其境的感觉,有利于学生获取知识并对所获取的知识进行“意义构建”,是提高教学效率的重要手段 。如轴的结构,传统教学一般利用挂图、示教板教学,由于该节内容在学生以前的学习、生活中几乎没有接触过,相对抽象,利用实物现场教学又不方便,所以学生畏难情绪较重。通过多媒体课件,学生可看见轴的不同结构及轴上零件的不同定位。通过人机交互的设计,再配上重点文字、声音的描述,不但增加了学生的主体参与性,也使轴上各个零件的不同安装位置及影响显现在学生的视觉感官中,从而增强了学生对轴及相应零件的感性认识。使难以讲授的内容直观易懂,提高了学生的学习积极性,起到事半功倍的作用。[3]

(三)基于建构主义的学习环境

建构主义认为,教师应该创设一种良好的学习环境,学生在这种环境中可以通过实验、独立探究、合作学习等方式来展开他们的学习。根据学习需要,笔者对教室进行了改造,如图1所示。

新型教室被设计成一个综合性的学习空间,其中包含了各种不同的功能区域。1是小组讨论及讲解区,正六边形的布置方便学生之间的讨论与协作,桌子中间则可以进行小型部件的拆装,2是资料区,针对学习中的一些问题,学生可以在此区域进行资料的查阅、检索及讨论分析。3是小组工作区,在这一区域放置各种机械,如减速器、推拉窗模型、阜宁大糕切片机等,各小组在此区域进行机器的认识、装拆等,在做中学,从而有助于知识的建构。

(四)基于建构主义的考核制度

推行多元化考核制度,促进学生端正学习态度、改变学习方法,促使学生积极参加课堂讨论、重视知识在实践中的应用,有利于培养学生的“建构”能力以及主动利用理论知识分析问题、解决问题的能力。[4]

1.学习过程评价。对于学习过程进行评价,有利于全面测评学生能力。这样,可以激发学生的探索积极性和主动性,并将这种积极性和主动性贯穿于学习的始终。对于学生在课堂学习过程中的评价,应从多个方面进行,如:参与课堂讨论程度、信息资源的获取及利用能力、信息讨论和交流的程度及效果、作业及练习、学习报告、调查报告等,学习过程评价占项目总成绩的50% 。

2.多方位的期末综合测评。课程考试能引导学生对本课程进行系统的复习,这也是对学生整个课程知识掌握情况的一次考核与反馈,是教学过程中的一个必要环节。在考核手段上可以灵活多样,例如:可以分笔试、口试、操作等,笔试可以选择开卷或闭卷(半开卷),口试可以是学生对某个知识点的背诵或理解,操作可采用带传动的调整等基本项目。期末考核成绩占总成绩的50%。

通过基于建构主义理论的“机械工程基础”课程教学改革,极大地提高了课程的教学效果和学生的专业素质。并且教师在帮助和指导学生建构知识的同时,也不断提升了自身素质,实现了真正意义上的教学相长。

参考文献:

[1] 游景如.建构主义学习理论对建立高校新型师生关系的启示[J].江苏大学学报(高教研究版),2004(3):42-44.

[2] 吴刚.建构主义与学习科学的崛起[J].南京社会科学,2009(6):98-104.

[3] 钟耀光.《机械工程基础》课程教学改革与实践[J].机械职业教育,2012(4):23-25.

[4] 马秋菊.基于建构主义理论的《数据结构》课程教学改革实践[J].承德石油高等专科学校学报,2011(6):70-72.

[责任编辑 盛 艳]

作者:钟耀光 陈震乾

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