前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的關于機械原理的知識主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞:輔導員;研究生;研究生導師;協(xié)調(diào)機制
要實現(xiàn)研究生培養(yǎng)目標,必須大力加強和改進思想政治工作,形成完善的德育體系,充分發(fā)揮研究生導師的育人作用?!督逃?a href="http://www.coffee125.com/haowen/160872.html" target="_blank">關于進一步加強和改進研究生思想政治教育工作的若干意見》(教思政[2010]11號)對研究生導師的德育職責進行了新的界定,指出“教書和育人是導師的兩大基本職責。導師負有對研究生進行思想政治教育的首要責任”,明確要求“建立以研究生導師和輔導員為主體的研究生思想政治教育工作隊伍”。本研究基于管理類學科導師工作特點,構(gòu)建輔導員與導師的工作協(xié)調(diào)機制。
一、研究生輔導員與研究生導師溝通協(xié)調(diào)現(xiàn)狀
研究生導師與輔導員在研究生思想教育工作的組織架構(gòu)中是平行的工作主體,教育部的文件規(guī)定了導師在研究生思想教育方面的主要職責包括:導師要了解掌握研究生的思想狀況,全面關心研究生的成長,幫助他們解決學習和生活中遇到的困難和問題;要在教學和科研實踐中培養(yǎng)研究生良好的學風,嚴格要求學生遵守學術道德規(guī)范;要對研究生進行就業(yè)指導,鼓勵他們?yōu)樯鐣髁x現(xiàn)代化建設做出貢獻。
但是復旦大學楚永全的調(diào)研顯示,9.3%的研究生認為師生關系屬于“松散疏離型”,10.7%的研究生認為師生關系屬于“老板雇員型”;23.7%的研究生表示導師只關心自己的學業(yè),不關心生活和思想 [1]。筆者在走訪中了解,導師對學生的了解情況參差不齊,有的導師通過每周例會、團隊活動、單獨談話等多種形式不僅把握了學生的學術學習情況,還對學生的心理變化,其他能力也非常了解,有的導師則只掌握了學生的學術情況,還有的導師和學生見面都很少。研究生希望得到導師在學術上更多的關注和指導,也希望導師能更多地了解和支持他們學習以外的活動。
因為在實際工作中,輔導員的工作性質(zhì),便于更多地掌握研究生參加各種活動的情況以及各種幫扶政策、就業(yè)信息等,而研究生導師對研究生的學術進展更為了解,導師的治學態(tài)度、道德觀念及為人處世的態(tài)度等會對研究生產(chǎn)生潛移默化的影響 [2]。因此,為了達到雙管齊下,提升對學生的培養(yǎng)效率,搭建研究生輔導員與導師的工作協(xié)調(diào)機制具有十分重要的意義。
二、研究生輔導員與導師的工作協(xié)調(diào)機制的構(gòu)建
1.明確思想政治輔導員與導師的定期聯(lián)絡時間
建立思想政治輔導員與導師溝通聯(lián)絡機制,就要保證聯(lián)絡時間。首先,思想政治輔導員在每學期開學初新生復查期間要和導師進行一一溝通,就新生的情況進行交流;其次,由于大部分導師平時不需要坐班,可以利用導師對外公開的office time時間(導師在辦公室的時間)每周走訪導師2~3名,走訪之前和導師提前約好時間和將要溝通的內(nèi)容;第三,利用全院工作會議,將研究生的相關工作內(nèi)容和政策與全體導師進行交流;最后,學生如果出現(xiàn)異常情況,要及時和導師進行溝通。
2.采用多種方式加強思想政治輔導員與導師的聯(lián)系
隨著新媒體平臺的發(fā)展,思想政治輔導員可以采取多種方式加強與導師的溝通。具體包括:加強輔導員和導師之間的郵件聯(lián)系,研究生輔導員應該建立導師郵件組,定期溝通學生培養(yǎng)階段相關事項和研究生的近期現(xiàn)實表現(xiàn)情況;通過學工微博平臺、微信平臺、騰訊QQ等推送學生活動信息;輔導員需要定期到辦公室走訪導師,有針對性地具體討論學生情況。
3.確定思想政治輔導員與導師聯(lián)絡內(nèi)容
為了保證溝通的效果,除了溝通的時間和方式,更重要的是明確輔導員和導師之間溝通的內(nèi)容。在研究生日常管理方面,研究生請假、參加社會實踐、擔任助管助教、申請國家助學貸款及困難補助、參評獎學金等各類評優(yōu)活動、競聘學生干部時,導師有權(quán)出具意見并作為重要參考;輔導員對三困學生的管理和幫扶措施要及時和導師溝通協(xié)調(diào),商議后共同制訂;在研究生培養(yǎng)過程中需要思想政治鑒定時,在研究生黨員發(fā)展、教育、管理、評議等環(huán)節(jié),要聽取導師意見;在研究生的畢業(yè)和就業(yè)環(huán)節(jié),及時與導師溝通畢業(yè)進程,向?qū)熗▓缶蜆I(yè)情況。
4.搭建導師參與思想政治管理的平臺
為了拓展輔導員和研究生導師溝通的途徑,需要搭建更高效的導師參與思想政治管理的平臺。比如,聘任導師擔任研究生德育導師,導師擔任德育導師,可以更好地指導學生,更深入地了解思想政治教育的相關內(nèi)容和把握學生管理部門的最新動態(tài);邀請導師擔任學生社會實踐或商業(yè)案例大賽指導老師,增進師生感情和思想政治輔導員與導師的聯(lián)系(筆者所在的學院2012年暑期社會實踐有21名導師擔任了指導老師);邀請各系導師代表擔任獎學金評審委員會委員,讓導師更多地了解學生群體的學術水平,工作水平;舉辦導師論壇,邀請導師談學術、談人生、談理想、談事業(yè);舉辦博士生學術沙龍,邀請研究生導師擔任點評嘉賓 [1];舉辦師生迎新年晚會、師生趣味運動會、羽毛球賽、籃球賽、足球賽等,在輕松活潑的氛圍中增進師生交流。
5.建立導師參與思想政治管理的激勵機制
為了促進導師參與思想政治管理的工作的積極性,應建立相關激勵機制,比如,導師參與思想政治教育相關活動計入導師的個人社會工作量,對優(yōu)秀的導師樹立導師模范,進行宣傳報道,組織導師團隊進行五好導學團隊、三育人標兵、我最喜愛的老師等各種獎項的評比。
參考文獻:
[1]楚永全,周立志.試論研究生導師的德育職責及工作機制構(gòu)建.學校黨建與思想教育,2011.
一、多媒體技術在中職機械教學中的應用價值分析
機械是中職學校中的一類熱門專業(yè),旨在培養(yǎng)學生的機械結(jié)構(gòu)設計與維修水平,進而為企業(yè)發(fā)展提供重要的人才支撐??v觀當前機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢,行業(yè)水平在不斷提高,規(guī)模也在不斷擴大,對機械類人才的需求量在不斷增加,因此,加強對機械類人才的培養(yǎng)很關鍵。中職機械專業(yè)課程中涉及的概念、原理與專業(yè)術語較多,給學生學習帶來一定的難度。此外,傳統(tǒng)的中職機械教學模式選擇不當,課堂教學以教師為中心,忽視了學生的主體地位,與機械專業(yè)課程的實踐性特點相偏離,進而導致機械教學效果不理想。為改善當前中職機械教學的現(xiàn)狀,應將多媒體技術應用到機械教學中,充分考慮學生的喜好與興趣,借助多媒體平臺實現(xiàn)對機械零部件的構(gòu)造、原理與運行狀態(tài)等進行直觀、具體的展現(xiàn)與模擬,這是提高機械課程教學效果的重要方式。多媒體能制作PPT,能將機械課程學習的知識點與基本架構(gòu)進行明確的展示,同時,還可添加相關的圖片、音頻與視頻文件等,以達到輔助教學的效果,能讓學生通過觀察圖片、視頻動畫等將難度大的知識點簡單化,便于學生對機械原理、基本構(gòu)造等加以理解。此外,還能憑借動畫手段來模擬整個機械設計、制造與修理的具體操作手法,能讓學生更為直觀地學習到相關知識點,產(chǎn)生學習與模仿的興趣,利于提高機械教學質(zhì)量。
二、中職機械教學現(xiàn)狀分析
中職教育是技能型人才培養(yǎng)與輸出的重要渠道之一,以培養(yǎng)職業(yè)性、專業(yè)性人才為目標,為機械制造業(yè)提供相應的人才資源。從當前中職機械教學的現(xiàn)狀來看,課堂教學方法以灌輸式為主,一些機械結(jié)構(gòu)、運行原理圖等的展示,也以教材為主,且以教師講授為主,學生的實踐與課堂參與機會較少,久而久之,學生會對機械教學失去興趣,進而影響機械教學質(zhì)量。此外,中職院校資金緊張,相關的教學器材、設備數(shù)量較少,無法滿足教學需求,也是影響教學質(zhì)量的一個重要因素。從中職機械教學的基本情況來看,學生的主體性未能得到凸顯,機械類實踐操作較少,僅僅憑借理論知識點灌輸是無法得到理想教學效果的。
三、多媒體技術在中職機械教學中的應用
1.結(jié)合機械教學內(nèi)容,精心選擇課題
開展中職機械教學,將多媒體技術應用其中,必須做到科學、規(guī)范,不是所有的選題都適合運用多媒體技術進行教學。在實施機械教學時,應結(jié)合機械教學課程的特點與難易程度,精心選擇課題,一般都是語言難以表述、過于抽象、難以理解的知識點等,才會利用多媒體技術的圖片與視頻動畫效果來進行知識點的呈現(xiàn),能將多媒體技術的優(yōu)勢發(fā)揮到極致,既能提高教學質(zhì)量,還能凸顯多媒體技術的應用價值。若一些知識點沒必要運用多媒體技術,則無需使用多媒體設備,否則會浪費時間,且教學實效性也不強。例如,在學習中職機械專業(yè)課程關于“漸開線齒輪轉(zhuǎn)動”的知識點時,該項知識點理解起來有點難度,在漸開線性質(zhì)、形成情況等方面,僅僅依靠教師的語言表述是無法實現(xiàn)的。若依靠簡單掛圖的方式來進行講授,會讓學生的思維較為模糊,一頭霧水。此時,可利用多媒體課件對漸開線性質(zhì)、形成過程、齒輪轉(zhuǎn)動情況等進行直觀、生動的展示,借助Flas對漸開線齒輪轉(zhuǎn)動的過程進行模擬,特別是漸開線壓力角、受力狀態(tài)等內(nèi)容,只有這樣才能讓學生深度了解與掌握漸開線的概念、性質(zhì)與形成過程等知識。
2.融入情境化元素,以增強教學吸引力
中職學生正處于青春期,其心智與思維等尚未發(fā)育完全,對一些新鮮、熱門物件等都充滿好奇。開展機械教學時,應結(jié)合中職生的基本特點,利用多媒體技術來創(chuàng)設一定的趣味情境,將機械相關知識點融入到情境之中,學生在情境中體會與學習機械專業(yè)知識點,這樣知識點接受起來更容易,且知識點接受速度更快,還能對學生產(chǎn)生吸引力,利于機械教學水平的提高。需注意的是,在情境設置時,應具備職業(yè)特色與職場特色,模擬機械制造業(yè)的真實場景,讓學生參與其中,開展機械零部件重組、故障修理等操作,為未來學生步入職場環(huán)境進行預熱。例如,在學習中職機械專業(yè)課程關于“組合體的三視圖”時,為讓學生直觀地了解三維狀態(tài)下組合體,正確地畫出三視圖,教師應設置職場環(huán)境,制造部需要根據(jù)設計圖樣來確定螺母與螺絲的規(guī)格,以“螺絲與螺母”為任務,讓學生扮演設計者的角色,先畫出該組合體的三視圖,教師充當設計圖樣驗收與審計人員的角色。在畫三視圖時,部分學生的抽象思維較差,僅僅能觀察到二維狀態(tài)的畫面,無法獲取三維立體狀態(tài)的畫面。此時,可應用多媒體動畫技術來實現(xiàn)三維空間展示,能讓學生直觀、具體地觀察到三維狀態(tài)畫面,進而畫出正確的三視圖。
3.選擇電子案例,開展職業(yè)素質(zhì)培訓
中職機械教學的實施,在應用多媒體技術的同時,還應滲透一定的案例教學法,將案例教學與多媒體技術相結(jié)合,形成電子案例,借助電子案例來實施教學,能激發(fā)學生的學習興趣,產(chǎn)生機械知識點探究與學習的動力。此外,電子案例都是職場案例,職業(yè)性強,在展示電子案例時,能讓學生對職場環(huán)境、工作內(nèi)容、職責等有一個初步的認知。例如,在學習中職機械專業(yè)課程關于零部件組裝的知識點時,教師可借助電子平臺對零部件安裝的視頻進行展示,此時,學生會意識到自身能力與職場要求的差距,讓學生產(chǎn)生學習的動力。
四、小結(jié)
就目前中職機械教學現(xiàn)狀來看,教學效果不理想、教學質(zhì)量不高是突出問題。針對此類問題,中職院校應給予高度重視,加強設施建設,增加在教學設施上的預算,或者當?shù)卣块T給予一定的經(jīng)濟支持,以減輕中職院校的經(jīng)濟負擔。多媒體技術在中職機械教學中的應用,符合中職學生的興趣與愛好,能調(diào)動學生參與課堂學習與實踐的興趣,可營造健康愉快的課堂環(huán)境,與此同時,還可將小組合作、案例教學、項目教學法等滲透其中,強調(diào)對學生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),符合中職教育的宗旨與目標。
作者:劉涵鈞 單位:麗水市職業(yè)高級中學
參考文獻:
[1]周春芹.論多媒體展示在中職機械教學中的應用[J].才智,2016(19).
[2]聶君.淺談多媒體技術在中職機械專業(yè)課程教學中的應用[J].時代教育,2015(24).
關鍵詞: 職業(yè)教育 《機械基礎》教學 學習能力培養(yǎng)
機械基礎是職校機械類專業(yè)的必修基礎課程,對于職校生來說學習的難度確實是比較大的。一是因為他們?nèi)狈σ欢ǖ纳鐣嵺`,對機械類沒有相應的感性認識,他們與機械方面是“從未謀面”或者“少有認識卻談不上接觸”;二是讀圖是機械類專業(yè)學習的基本能力,而職校學生還未能掌握應有的讀圖知識,這使他們學習起來更是難上加難;三是課程本身的理論性和實踐性都比較強,光從教材表面和形式上來說的確枯燥乏味,由于難以激起學習興趣而無形地增加學習上的難度。針對這種狀況,如何開展課堂教學,提高專業(yè)學習興趣,進而提高教學質(zhì)效是非常嚴肅而重要的問題。本文就此簡要闡述。
一、理論聯(lián)系“實件”,有效強化學生的認知能力
正如《〈機械設計基礎〉課程重點總結(jié)》中的“緒論”部分所說:“零件是制造的單元,構(gòu)件是運動的單元。一部機器可以包括一個或若干個機構(gòu),同一個機構(gòu)可以組成不同的機器?!睓C械類教學內(nèi)容十分抽象,知識面比較廣,在較強的專業(yè)理論教學中還包含著無數(shù)的概念性知識。比如第三章“凸輪機構(gòu)”中的基圓半徑、壓力角、傳動角、傳動效率、有用分力、有害分力等;第九章“機器零件設計概率”中的機器磨損主要類型分為:磨粒磨損、膠合、點蝕、腐蝕磨損等。僅是如此眾多的認知概念對于任何一個學習者來說,都無法輕松地掌握,而對于基礎較差的職校生來說,更是勉為其難。因此,在職校機械基礎教學過程中,尤其關于這樣的理論教學和認知教學,鑒于部分學生的讀圖能力不夠、水平不高,教師一定不能簡單地對著插圖“空口說教”,而要帶著“實物或課件”進課堂,讓學生在“看得見、摸得著”的實物前加強直覺感知。比如在教學齒輪各部分名稱時,應讓學生手里拿著“齒輪”,眼睛對著“齒輪”,一一認知齒根圓、基圓、分度圓等各個名稱。開展這樣的理論聯(lián)系“實件”教學,既能激活課堂學趣,又能有效強化學生對機械概念的認知能力。
二、充分運用“科技”,有效深化學生的學習能力
在職校機械類教學過程中,認知教學與原理教學是它的“一胞兩體”。如果說認知教學還能夠有所感知的話,那么機械原理教學則是十分抽象的。而關于機械原理性方面的教學,既是課程教學的重點內(nèi)容,又是教、學雙方的難點所在。對此,以多媒體為主要代表的現(xiàn)代信息技術是目前最為先進的教學輔導手段。它不僅能補充大量的信息資料,以形象生動的演示效果創(chuàng)設課堂教學的有效情境,還能動靜結(jié)合地突破重難點。比如在教學“齒輪傳動”的內(nèi)容中,關于“熱處理”方面:鋼在固體狀態(tài)下被加熱到一定溫度,保溫,不同的冷卻方法,改變鋼的結(jié)構(gòu),得到所需性能。退火――放在空氣中緩慢降溫;正火――空氣中對流冷卻;淬火――放在水中或油中冷卻。對這樣的機械原理,如果光靠教師的口語表述,即使描述得再準確再精彩,對所有學生來說也一時難以達到令人滿意的效果。有鑒于此,我課前特意借用多媒體科技手段制作了教學軟件,在課堂教學中適時地直觀演示了“熱處理”的全部過程,期間還根據(jù)學生的要求,對鋼的三種冷卻過程實行“定格演示”和“回放”,讓學生從中飽覽了動靜結(jié)合的實際狀態(tài),在深化學習能力方面獲得了事半功倍的效果。
三、開展雙邊教學,有效培養(yǎng)學生的探究能力
新課標理念在確立“教師主導、學生主體”的教學地位的同時,以提高學生專業(yè)化素養(yǎng)和促進終身發(fā)展為長遠規(guī)劃,積極倡導自主合作探究的學習方式。實踐證明,在學校教育中,以分組合作探究為主的雙邊教學活動,是有效培養(yǎng)和發(fā)展學生自主學習能力的載體。此外,經(jīng)常開展雙邊教學活動,還能增進學生之間的友誼和合作精神,有效養(yǎng)成良好的學習習慣,促使學生在“爭先創(chuàng)優(yōu)”中逐步培養(yǎng)學習品德和意志。這對于職業(yè)教育和職業(yè)學生來說,在諸多方面無疑是大有裨益的。當然,在課堂教學雙邊活動的培養(yǎng)之下,當學生的學習能力有了一定程度的發(fā)展之后,他們的自主學習則不受時間、空間和形式的限制,根據(jù)需要隨時可以進行或獨立思考或合作探究,以充分實現(xiàn)個體在學習中的自主價值,逐步形成學習狀態(tài)下的良性循環(huán)。在職校機械類教學過程中,我們可以把諸如“機器的組成”、“凸輪機構(gòu)”等介紹性概念性知識,以及學生通過自學能夠理解掌握的如“力的基本性質(zhì)”等方面知識,以給出學習提綱的方式,放手讓學生進行自主學習和合作探究,著力培養(yǎng)學生的自主學習能力。
過程裝備與控制工程專業(yè)主要課程
1.通識類課程
(1)人文社會科學類
除國家規(guī)定的教學內(nèi)容外,由各高校根據(jù)辦學定位和人才培養(yǎng)目標確定。
(2)數(shù)學和自然科學類
主要包括數(shù)學和物理學,并合理考慮化學和生命科學等知識領域。
數(shù)學主要包括微積分、線性代數(shù)、微分方程、概率與數(shù)理統(tǒng)計、計算方法等相關知識領域。物理學主要包括力學、熱學、電磁學、光學、近代物理學等相關知識領域。
數(shù)學、物理學的教學內(nèi)容應不低于教育部相關課程教學指導委員會制定的基本要求。各高校可根據(jù)自身人才培養(yǎng)定位提高數(shù)學和物理學(含實驗)的教學要求,以加強學生的數(shù)學、物理學基礎。
2.基礎類課程
學科基礎知識被視為專業(yè)類基礎知識,教學內(nèi)容應覆蓋以下知識領域的核心內(nèi)容:工程圖學、力學(材料力學、理論力學等)、熱流體(流體力學、熱力學或傳熱學)、電工電子學、材料科學基礎等。
3.專業(yè)類課程
過程裝備與控制工程專業(yè)核心知識領域包括:機械設計及制造基礎、過程(化工)原理、過程設備設計、過程流體機械、過程裝備控制技術與應用等。
過程裝備與控制工程專業(yè)就業(yè)方向
本專業(yè)學生畢業(yè)后可在化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、機械及勞動安全等部門從事工程設計、技術開發(fā)、生產(chǎn)技術、經(jīng)營管理以及工程科學研究等方面工作
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在機械、石油、新能源等行業(yè)工作,大致如下:
1、機械/設備/重工;
2、石油/化工/礦產(chǎn)/地質(zhì);
3、新能源;
4、環(huán)保;
5、其他行業(yè);
6、制藥/生物工程;
7、建筑/建材/工程;
8、儀器儀表/工業(yè)自動化。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事設備工程師、機械工程師、機械設計工程師等工作,大致如下:
1、設備工程師;
2、機械工程師;
3、機械設計工程師;
4、銷售工程師;
5、壓力容器設計工程師;
6、監(jiān)理工程師;
7、設計工程師;
8、壓力容器設計。
過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標
1.課程說明?!稒C械產(chǎn)品設計學》是我?!皺C械設計制造及其自動化”專業(yè)的一門專業(yè)課。該課程將《機械設計學》[5]作為主要教材,整合了《機械設計方法學》[6]的部分內(nèi)容,以“產(chǎn)品”為研究對象,以“功能設計”、“結(jié)構(gòu)設計”和“創(chuàng)新設計”為核心內(nèi)容,其目的是使學生掌握產(chǎn)品設計的基本方法、促進設計過程中機械制圖、力學以及機械設計、制造等方面基礎知識的綜合運用,啟發(fā)創(chuàng)造性,訓練和培養(yǎng)學生的機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計能力?!肮δ茉O計”是《機械產(chǎn)品設計學》的核心內(nèi)容之一,也是教學重點與難點,它要求學生學會運用“功能”的觀點來看待產(chǎn)品,對產(chǎn)品進行功能分析。然而學生對于功能分析比較陌生,他們往往習慣于對機械產(chǎn)品進行結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設計。因此在教學過程中,需要多方面探索,加強“功能原理設計”教學內(nèi)容,注重培養(yǎng)學生的“功能”觀點,改變學生只重視產(chǎn)品“結(jié)構(gòu)”、忽視“功能”和不習慣對產(chǎn)品進行“功能思考”的現(xiàn)狀,強化“功能設計”方面的訓練。
2.科學素質(zhì)教育的動因?!稒C械產(chǎn)品設計學》涉及到許多關于機械產(chǎn)品設計的方法,如系統(tǒng)工程方法、產(chǎn)品設計的一般進程、解決問題的邏輯步驟、黑箱法、功能分解、物場分析法、技術矛盾分析法等。學習和掌握機械產(chǎn)品設計的一般性、通用方法是課程的主要教學目標之一。然而,這些方法理論性較強,在學習過程中,學生往往感到比較枯燥、不容易理解,從而影響學習效果。實際上,《機械產(chǎn)品設計學》課程中講述的關于機械產(chǎn)品設計的方法,不僅是指導機械產(chǎn)品設計活動的有效方法,還可以幫助我們正確、科學地思考問題、分析問題和解決問題,從而指導日常生活、學習、工作中一些問題的有效解決。因此,如果將機械產(chǎn)品設計中的一些問題及其設計方法,映射為日常生活、學習、工作中的有關問題與解決方法,進行類比講解,將科學與人文相融合,教學內(nèi)容會更加豐富、充實和生動,學生也會豁然開朗,促進所學知識的理解、掌握和實際應用。與此同時,學生也在潛移默化中學會了舉一反三、觸類旁通,并能夠在今后的日常生活、學習、工作中,自覺地運用機械產(chǎn)品設計的相關科學思想方法去思考、分析和解決問題。由此可見,《機械產(chǎn)品設計學》課程為結(jié)合專業(yè)課教學、培養(yǎng)學生的科學思想方法提供了豐沃的土壤。設計的本質(zhì)是革新和創(chuàng)造。機械產(chǎn)品設計中必須突出“創(chuàng)新”的原則,通過直覺、推理、組合等途徑,探求創(chuàng)新的原理方案和結(jié)構(gòu),做到有所發(fā)明,有所創(chuàng)造,有所前進。此外,機械產(chǎn)品設計是一項十分復雜的工作,也是一項嚴肅的科學活動,需要一絲不茍的求實精神。因此,教師在《機械產(chǎn)品設計學》的教學過程中,有責任和義務有意識地結(jié)合教學內(nèi)容進行科學精神教育,注重啟迪學生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新精神,同時向?qū)W生強調(diào)做事、做學問必須本著嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的科學作風,培養(yǎng)學生對待科學工作和科學研究一絲不茍的求實精神。綜上所述,結(jié)合《機械產(chǎn)品設計學》專業(yè)課教學,對學生進行科學思想方法的訓練以及科學精神和價值觀的熏陶,是對大學生進行全方位科學素質(zhì)教育的良好途徑。
二、培養(yǎng)學生的科學思想方法
在《機械產(chǎn)品設計學》這門課中,學生將學習和掌握很多有關機械產(chǎn)品設計的基本、一般性、通用方法。在教學過程中,本課程教師注意結(jié)合教學內(nèi)容,有意識地將機械產(chǎn)品設計方法的相關知識上升到觀點、精神、方法、思想的層次上,在培養(yǎng)和提高學生產(chǎn)品設計能力的同時,也使學生受到科學思想方法的訓練,從而使學生在專業(yè)學習的過程中潛移默化地接受到科學素質(zhì)教育,學會學習,并將一些方法自覺用于思考、分析和解決日常生活、學習、工作中的有關問題。下文結(jié)合系統(tǒng)工程思想方法和功能分解這兩個教學內(nèi)容,介紹本課程教師如何通過專業(yè)教學與科學素質(zhì)教育的融合來提升大學生的科學素質(zhì)。
1.系統(tǒng)工程的思想和方法。為了使學生能夠正確、全面地理解“設計”,同時也促進學生更好地開展機械產(chǎn)品設計活動,課程教學一開始就從多個角度向?qū)W生闡釋講解“設計的基本內(nèi)涵”。設計活動是一項系統(tǒng)工程,這是設計的基本內(nèi)涵之一。然而對于“系統(tǒng)工程”,機械專業(yè)的學生并不了解。于是,我們進行了如下的延伸教學:首先,介紹了系統(tǒng)工程的概念,說明它是以大規(guī)模復雜系統(tǒng)為對象的一門交叉學科,而大規(guī)模復雜系統(tǒng)由許多相互作用、相互依賴、關系密切的子系統(tǒng)所組成。其次,舉例說明載人航天工程、登月工程等都是典型的系統(tǒng)工程。再次,說明系統(tǒng)工程思想的核心是整體觀念,就是要用系統(tǒng)的方法研究系統(tǒng)的對象,立足整體,統(tǒng)籌全局,全面規(guī)劃,協(xié)調(diào)處理,使系統(tǒng)的總體與部分之間、部分之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間達到辯證統(tǒng)一。然后,強調(diào)產(chǎn)品設計,尤其是大規(guī)模復雜產(chǎn)品設計,需要以系統(tǒng)工程思想和方法作為指導,這樣才能處理好產(chǎn)品局部與整體之間的關系,通過協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)整體最優(yōu),并有利于綜合考慮產(chǎn)品全生命周期的各個環(huán)節(jié)以及人(產(chǎn)品使用者)-機(產(chǎn)品)-環(huán)境的大系統(tǒng)關系。接著,說明系統(tǒng)工程方法是一種現(xiàn)代的科學決策方法,也是一門基本的決策技術,可以幫助我們科學、全面地分析和處理問題,也能夠有效指導解決日常生活、學習、工作中遇到的一些問題。例如,考研是高年級大學生面臨的一個重大現(xiàn)實問題,專業(yè)教師應該積極加以引導。事實上,考研的準備及其整個過程涉及到方方面面,完全就是一項系統(tǒng)工程。因此,可以引導學生有意識地運用系統(tǒng)工程的思想和方法進行分析、決策和實施,對整個考研活動進行全局規(guī)劃,對各方面需要解決的問題和矛盾進行協(xié)調(diào)考慮和處理,從而幫助學生順利、成功地完成考研。最后,借助講解閃耀著系統(tǒng)工程思想的杰出典范———都江堰水利工程,讓學生在人文知識的學習中進一步體會系統(tǒng)工程的思想和方法。
2.由“功能分解”學會“任務分解”?!肮δ茉O計”是《機械產(chǎn)品設計學》的核心內(nèi)容之一,也是教學重點與難點。所謂“功能設計”是指“功能原理設計”,包括“功能分析”和“工作原理設計”兩個方面?!肮δ芊纸狻笔恰肮δ芊治觥钡闹匾獌?nèi)容,是指由產(chǎn)品的總功能分解得到各個分功能?!肮δ軜洹北硎玖丝偣δ艿姆纸馇闆r,是描述產(chǎn)品的總功能、分功能以及對總功能進行逐層分解的一種圖形工具,它既體現(xiàn)了功能分解的過程,也是功能分解的結(jié)果。因此,“功能分解”這一教學內(nèi)容的講解和學習是圍繞“功能樹”進行的。教學過程中,“功能樹”的教學從什么是功能樹(What)、為什么要對總功能進行功能分解得到功能樹(Why)以及如何進行功能分解(How)這三個方面逐步展開。對于“功能樹”的“What”方面,除了相關定義、概念的講授外,重點是通過類比,講解功能樹中“上級功能”和“下級功能”之間“目的”和“手段”的關系,使學生能夠輕松理解和很好地把握“功能樹”的概念,在幫助學生學會看懂“功能樹”的同時,也啟發(fā)了功能分解的思路。在講解“Why”的時候,首先從“抽象和具體”、“復雜和簡單”的關系出發(fā),向?qū)W生說明:功能分解是將產(chǎn)品抽象的總功能逐步具體化的過程,從而使得產(chǎn)品的功能易于實現(xiàn);并且通過功能分解得到的各個分功能,其復雜程度相比總功能小得多,更容易實現(xiàn)。其次,通過舉例,進一步說明功能分解的目的和意義,也讓學生在直觀講解中更好地理解。最后,說明“功能分解是設計過程從抽象到具體的一種體現(xiàn)”,讓學生更好地理解設計過程和進行產(chǎn)品設計?!肮δ芊纸狻奔仁墙虒W重點,也是難點。為此,在“How”的教學中,為了幫助學生適應和逐步習慣“功能思考”方式,掌握功能分解的方法,并能夠靈活運用,我們反復向?qū)W生強調(diào)掌握分解思路的重要性,也非常重視思路、方法的啟發(fā)教學,并注意多種教學方法的綜合運用。例如,通過各種典型功能分解的案例分析,歸納總結(jié)出4條思路,幫助學生根據(jù)不同產(chǎn)品的特點,按照一定的邏輯步驟完成分解工作;通過大量案例教學,引導學生熟練掌握功能分解方法。此外,在“how”的教學中,注意采用師生互動的教學方法,調(diào)動學生的積極性,提高學習熱情。首先,布置開放式作業(yè),選取學生比較熟悉的產(chǎn)品對象和日常生活中的小家電產(chǎn)品,如減速器、吸塵器、榨汁機、咖啡壺、加濕器等,讓學生進行功能分析,畫出功能樹,并了解和分析產(chǎn)品的工作原理。然后,鼓勵學生制作PPT和走上講臺,以PPT的形式對作業(yè)進行匯報,并組織同學們一起討論。在匯報、討論的過程中,教師注意捕捉學生思維中的閃光點,對于新穎、巧妙的解答方案及時鼓勵。設計問題不同于計算問題,具有多解性,沒有標準答案。開放式作業(yè)可以促進學生開動腦筋、積極思考,通過查閱資料、產(chǎn)品拆裝、咨詢討論等多種途徑探求解答方案,通過自主學習、探究學習和趣味學習,進一步鞏固掌握所學的知識、方法,提高產(chǎn)品設計與分析的能力。教學過程中,學生們普遍反映,開放式作業(yè)和匯報、討論的師生互動教學激發(fā)了他們學習的主動性和積極性,也為他們提供了自我展示的機會,各方面能力得到了綜合鍛煉?!肮δ芊纸狻笔菍⒊橄蟆碗s的總功能逐層分解得到具體、簡單的各個分功能,從而使產(chǎn)品的功能更容易實現(xiàn),其思想實際上體現(xiàn)了“任務分解”的思想:對于一個復雜問題,直接對它進行求解往往很困難,一個通常的辦法是先將原來的任務進行逐層分解,得到多個相對簡單、具體的子任務,然后對這些子任務進行求解,從而完成對原來復雜問題的求解。由此,在教學過程中,教師會很自然地由“功能分解”聯(lián)想和引出“任務分解”,并引導學生運用“任務分解”的思想、方法分析和解決日常生活、學習、工作中的一些復雜問題。例如,考研不僅是一項系統(tǒng)工程,也是一項十分復雜的重大任務,如果同學們在對考研進行全局規(guī)劃的基礎上,利用“任務分解”的思想,將考研任務逐層分解為若干個子任務,然后各個擊破,考研過程將會更加科學、有序。從上述“功能分解”知識點的教學過程中可以看出,教師十分注意思路、方法的分析、歸納和引導,同時也注意將知識上升到觀點、精神、方法、思想的層次上,從而結(jié)合專業(yè)教學,很好地對學生實施了科學素質(zhì)教育。
三、提升學生的科學精神
科學精神是指由科學性質(zhì)所決定并貫穿于科學活動之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式,是體現(xiàn)在科學知識中的思想或理念??茖W精神的提升不僅能夠幫助大學生培養(yǎng)正確的科學觀,與此同時也影響著大學生的世界觀、人生觀、價值觀。事實上,科學精神和人文精神是有機融合、相互滲透的。結(jié)合專業(yè)教學,以人文知識、人文精神為橋梁,讓學生體會和感受科學精神、受到熏陶,是提升學生科學精神的良好途徑。創(chuàng)新是機械產(chǎn)品設計的本質(zhì)要求,而嚴謹求實、一絲不茍則是設計者所必須具備的科學態(tài)度和科學作風,其二者都是科學精神的重要體現(xiàn)。下文以創(chuàng)新精神和嚴謹求實精神為例,介紹本課程教師在《機械產(chǎn)品設計學》的教學過程中,如何有目的地結(jié)合教學內(nèi)容,適當引入學生感興趣的人文知識,使學生通過人文精神和科學精神的有機融合,在開闊眼界、豐富知識、陶冶情操的同時,體會和感受科學精神并進行自我提升。
1.培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。“創(chuàng)新設計”是《機械產(chǎn)品設計學》的核心內(nèi)容之一,而啟發(fā)創(chuàng)造性、訓練和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力是課程的重要教學目標。圍繞“創(chuàng)新設計”的相關教學內(nèi)容,本課程教師在教學過程中注意深入淺出、循序漸進,專業(yè)教學與創(chuàng)新教育融為一體。首先,從設計內(nèi)涵出發(fā),說明“設計的本質(zhì)是革新與創(chuàng)造”,讓學生認識到創(chuàng)新在機械產(chǎn)品設計中的地位和重要性。其次,講解考慮產(chǎn)品的不同屬性(包括功能、原理方案、結(jié)構(gòu)、外觀等),從不同的角度和方面進行創(chuàng)新設計,并強調(diào)功能創(chuàng)新、工作原理創(chuàng)新,這是產(chǎn)品創(chuàng)新的根本所在。鑒于學生對“功能原理”以及“功能原理創(chuàng)新”的教學內(nèi)容比較陌生,在對比分析講解了激光加工機床和金屬切削機床的工作原理之后,梳理分析講解了火車和打印機功能原理的演進過程,接著對各種鐘表、顯示設備的不同功能原理進行發(fā)散、分析,從而在生動活潑的趣味講解中,引導學生更好地理解和鞏固掌握“功能原理”的概念,同時啟發(fā)思維,開闊思路。然后,結(jié)合典型創(chuàng)新設計案例的分析,對創(chuàng)新思維特點、創(chuàng)造性思維方法、創(chuàng)造技法等進行講解,讓學生對創(chuàng)新設計的有關知識、原理、方法、思想獲得整體、全面的了解和認識,同時通過案例分析法,深入淺出、虛實結(jié)合,讓學生對理性的知識、思想、方法獲得直觀、感性的認識,提高講授效果。最后,補充講解全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽的相關內(nèi)容。通過介紹歷屆大賽的主題、內(nèi)容以及比賽程序,使學生對全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽有比較全面的了解和認識,便于學生為參加比賽做好相應的準備工作。此外,選取部分獲獎優(yōu)秀設計作品,分析其設計目的、工作原理、設計方案、功能及特點、主要創(chuàng)新點,并播放作品演示的視頻錄像,從而使學生獲得對機械創(chuàng)新設計的感性認識,消除對創(chuàng)新設計的神秘感,激發(fā)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新熱情,同時在一定程度上為學生的機械創(chuàng)新設計活動提供啟發(fā)思路。
創(chuàng)新教育的目的是提高學生的創(chuàng)新素質(zhì),使他們能夠打破常規(guī)、突破傳統(tǒng),具有敏銳的洞察力、直覺力、豐富的想象力、預測力和捕捉機會的能力等等,從而使思維具有一種超前性、變通性??茖W家的故事可以幫助人們了解科學家的成長經(jīng)歷和科學研究以及科學發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的過程,從中學習科學家的科學思維方法,感受和學習科學家的情感、品德和價值觀,受到鼓舞。在“創(chuàng)新設計”教學過程中,結(jié)合相關教學內(nèi)容,和學生一起分享科學家的故事,這是結(jié)合創(chuàng)新設計專業(yè)教學開展創(chuàng)新教育、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的重要途徑。為此,我們在授課過程中穿插講解了許多科學家關于創(chuàng)新的故事。例如,分享德國科學家魏格納的個人經(jīng)歷,以及他面對世界地圖,通過奇妙聯(lián)想提出了著名的“大陸漂移學說”,幫助學生認識和重視聯(lián)想、想象等感性思維對于創(chuàng)新的重要性。分享了富蘭克林揭示雷電秘密、發(fā)明避雷針的過程以及著名的“費城實驗”,讓學生認識到強烈的好奇心和濃厚的興趣對于創(chuàng)新的巨大推動力,感性地了解到通過聯(lián)想、推想、假設、實驗、驗證等一系列步驟進行發(fā)明、創(chuàng)造的創(chuàng)新思維方法和過程,強烈感受到科學家不畏艱難、勇于探索、執(zhí)著追求真理的科學精神,激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新意識。又例如,iPhone、iPad等是風靡全球的電子產(chǎn)品,也深受大學生喜愛。于是分享了美國蘋果公司創(chuàng)始人、前首席執(zhí)行官斯蒂夫·喬布斯這位貼上“創(chuàng)新”標簽的傳奇人物的人生經(jīng)歷,展示了他給現(xiàn)代通訊、娛樂、生活方式等帶來的深刻改變,并通過他對世界的貢獻以及世人對他的評價,讓學生強烈認識到喬布斯擁有的那種全人類共同珍視和稀缺的財富:“創(chuàng)新精神和富有想象力的心靈”,由此激發(fā)、鼓勵學生的創(chuàng)新。
關鍵詞:機械基礎 思維方式 教學方法
隨著控制技術在機械行業(yè)中的廣泛應用,掌握機械基礎的基本概念、基本原理和基本方法已成為機械專業(yè)學生進行機電液產(chǎn)品設計、制造、生產(chǎn)管理必備的基本知識和基本技能?!稒C械基礎》課程具有理論性強、系統(tǒng)性強、邏輯性強的特點,導致學生普遍感覺這門課程學習難、作業(yè)難、實踐難。要學好這門課程,對學生提出三個基本要求:較好的數(shù)理功底、一定的機械背景、較強的邏輯分析能力。尤其是機械專業(yè)的學生,前期學習了機械制圖、機械原理、機械設計等課程,初步培養(yǎng)了學生的形象思維方式,然后再將抽象的內(nèi)容具體化、實踐化、工程化,教學過程中應在以下幾個方面下功夫。
一 基于所學理論培養(yǎng)學生的邏輯分析能力
《機械基礎》是應用數(shù)學手段,基于物理學、電工電子學、力學、機械原理等知識建立系統(tǒng)數(shù)學模型,將機械系統(tǒng)抽象為數(shù)學模型的形式,進行性能分析和設計計算。因此,要求本專業(yè)的學生具有良好的數(shù)學、物理、力學、電學、機械學的基礎,有一定的機械方面的專業(yè)知識,而且具備多學科的知識積累。要想學好這門課程,如果學生之前沒有學習工程數(shù)學,這里需要有針對性地補充與本課程直接相關的知識,盡量做到教會學生怎樣應用定義、定理,而不是定理的證明過程。有些涉及到物理學、電工電子學、力學知識,學生們雖然學過相關課程,但是時間一長就印象不深刻,因此,在每次課程結(jié)束前把下次課程會用到的有關知識點給學生一一列出,讓學生課后提前復習已學過的基礎知識,在下次課堂上只需對要用到的基礎知識作些簡單的提示或回顧,在舊知識與新知識之間架起一座橋梁,新舊知識有效銜接,達到事半功倍的效果。例如:在機械建模這章中,用到"牛頓第三運動定理"、"基爾霍夫定律"等知識,在系統(tǒng)時域性能分析這章中用到一階微分方程和二階微分方程的求解知識。這時老師要及時提醒學生,或者點到為止地重復這部分內(nèi)容,這樣學生在建立數(shù)學模型時就會很清楚地知道這些數(shù)學模型是建立在哪些理論基礎之上,并且知道如何應用原來學過的定理或定律去分析問題、解決問題,構(gòu)建一個完備的知識框架,也能夠從中體會到原來各門學科之間是相互聯(lián)系、相互銜接的,只有融會才能貫通,學生自然邏輯清晰,分析能力自然提高。
二 將抽象的內(nèi)容具體化、實踐化、工程化
《機械基礎》中大部分定義、理論和方法都是比較抽象的,在教學過程中如果僅限于理論的介紹和論述,學生不僅會感覺空洞乏味,而且有無本之木、無源之水的感覺。如果教師能夠結(jié)合一些具體而又形象的例子會產(chǎn)生事半功倍的效果。例如:在機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性這一章中,講到系統(tǒng)穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性定義的時候,筆者就列舉兩個實例,一個是倒立擺試驗臺,一個是起重機的起升機構(gòu)的末端部分--鋼絲繩、吊鉤和貨物組成的正擺機構(gòu)。倒立擺源于火箭發(fā)射瞬間的狀態(tài),是一種不穩(wěn)定的系統(tǒng)通過穩(wěn)定控制手段,使其穩(wěn)定倒立的一個典型教學實例;而起重機貨物擺動是在受到外界干擾作用下在鉛垂方向附近擺動,最終在空氣阻力作用下恢復到鉛垂方向,這個鉛垂向下的方向就是它的平衡位置;而倒立擺的平衡位置是鉛垂向上的位置,在外界干擾作用下離開平衡位置,如果無外力作用再也無法恢復到它的平衡位置。通過這兩個機械實例形象直觀地介紹了系統(tǒng)穩(wěn)定性與不穩(wěn)定性這兩個抽象的概念,不需要太多的解釋。
三 從生活實例中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,培養(yǎng)學生的洞察力
減少抽象模型例題,增加生活實例和機械典型案例,同時把機械領域的前沿課題以及研究結(jié)果作為實例引入到教材之中。例如:在講解機械擺動性能分析這章中的二階振蕩環(huán)節(jié)的時域響應這部分內(nèi)容時,涉及到振動頻率、系統(tǒng)激勵、系統(tǒng)響應、響應幅值的概念,將貨郎擔振動現(xiàn)象作為典型實例。貨郎行走就是系統(tǒng)激勵,貨郎擔的上下振動就是系統(tǒng)響應,振動的大小就是振動幅值。不同材質(zhì)、不同尺寸、不同截面形狀的貨郎擔振動的頻率不同,如果貨郎行走的頻率與貨郎擔的頻率一致,這樣就發(fā)生共振,貨物按照貨郎行走的頻率,在隨著貨郎向前運動的同時,做上下振動,這樣貨郎挑著貨物就省力,這也是人們不把貨郎擔做得太硬,而是有一定彈性的原因。例如:在二階欠阻尼系統(tǒng)中介紹無阻尼固有頻率、有阻尼固有頻率和阻尼系數(shù)等概念時,列舉行駛在馬路上的汽車發(fā)生上下顛簸的現(xiàn)象。汽車底盤下都有減振彈簧和阻尼器,目的是為了降低由于路面起伏引起的車體上下振動問題。汽車的質(zhì)量是m,減振彈簧剛度為k,阻尼器阻尼系數(shù)是b,則系統(tǒng)固有頻率,阻尼比,如果彈簧太硬、阻尼系數(shù)太小起不到減振的作用;如果彈簧太軟、阻尼系數(shù)太小消振太慢,路面沒有起伏的情況下,車體還在振動。因此,如何設計、計算汽車的減振彈簧和阻尼器參數(shù)。使汽車有合理的振動頻率和阻尼比,得到緩沖減振的效果,同時,還要避免汽車振動頻率與路面起伏頻率相一致的情況。介紹從具體生活實例或工程實例到各個環(huán)節(jié)模型,最后到數(shù)學模型的過程,培養(yǎng)了學生從具體實例到數(shù)學模型的建模能力。
四 培養(yǎng)學生用創(chuàng)新的思維方式解決機械實踐問題
要實現(xiàn)機器運動可以通過機構(gòu)驅(qū)動的方式,也可以通過控制手段,還可以通過機構(gòu)與控制系統(tǒng)相結(jié)合的方式。不同的機器具有不同的固有特性,只有在掌握了其動力學特性的基礎上,才能確定驅(qū)動方案,其中必有一種方案是最佳的。學生在機械原理課程中學習了各種機構(gòu),掌握了機構(gòu)的運動規(guī)律。而本課程教會學生除了應用機構(gòu)驅(qū)動機器,還可以應用控制手段實現(xiàn)機器更加復雜的運動,讓學生了解如何將經(jīng)典控制論應用于機械實踐中,根據(jù)"時域性能分析和頻域性能分析"的知識分析系統(tǒng)的動態(tài)性能,根據(jù)"系統(tǒng)性能校正"的知識設計控制系統(tǒng),改變系統(tǒng)的運動特性,達到期望的運動目的。
參考文獻
[1] 楊叔子:《機械基礎》(第三版),華中科技大學出版社,2011年
[2] 周先輝:面向能力培養(yǎng)的《機械基礎》課程教學方法探索,《高教論壇》,2012年第11期
關鍵詞:機械原理;雙語教學,現(xiàn)代化教育技術
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)07-0030-03
一、多媒體雙語教學的意義
隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和全球化程度的推廣,中國與國際的交流已經(jīng)非常頻繁。為使高等學校畢業(yè)生能夠達到具有參與國際競爭和贏得國際競爭的要求,高等學校對專業(yè)人才的英語能力、特別是英語應用能力進行有計劃有步驟的培養(yǎng)已經(jīng)成為一項迫切的任務[1-10]。雙語教學可以促進學生更好地掌握專業(yè)知識,培養(yǎng)使用英語進行思維和交流的習慣和能力。高校推行雙語教學有利推進我國社會和高校的國際化程度,有利于學生更自信地接受國際化挑戰(zhàn)和為國家服務。如何開展、組織好雙語教學,針對我國高校的具體情況總結(jié)出雙語教學的經(jīng)驗,是目前重要的研究課題。結(jié)合當前現(xiàn)代化教育背景,針對《機械原理》課程深化教學改革,創(chuàng)建突出培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力的教學新體系,提高機械原理課程教學水平,提升我校辦學水平,為我校培養(yǎng)出高質(zhì)量的、具有社會競爭力的人才提供先進的教學體系支撐。研究在使用多媒體課件條件下,給學習者創(chuàng)造學習和使用英語的空間,使學生在掌握學科知識的同時,能夠盡可能多地使用需要他們掌握的英語,具有重要意義。
二、國內(nèi)機械原理雙語教學現(xiàn)狀
教育部在2001年提出了“積極推動使用英語等外語進行教學,以適應經(jīng)濟全球化和科技革命的挑戰(zhàn)”的倡議,提出了加強大學本科教學的12項措施,其中要求全國高校在三年內(nèi)開設5%-10%的雙語課程,并引進原版教材和提高師資水平。許多學校積極響應號召,在“十五”、“十一五”期間,開始了一批示范雙語教學課程。關于“機械原理”課程也已經(jīng)有部分高校開始進行了雙語教學,如:清華大學、東南大學、福州大學、山東大學等。2001年由葉仲和、藍兆輝與M.R.Smith合作出版的《Mechanisms and Machine Theory》是建國以來由中國教師編寫的第一本英文機械原理教材。之后有2005年Charles E. Wilson,J. Peter Sadler著、秦偉編寫的《Kinematics and Dynamics of Machinery》以及2007年由Robert L.Norton原著,韓建友改編的《Design of Machinery》出版。作為一種新生事物,“機械原理“教學,面臨著師資培養(yǎng)、課程設置、教材編寫等一系列課題。對于現(xiàn)有的中文授課形式,采用現(xiàn)代化教育技術手段應用于機械原理課程的教學已經(jīng)比較成功。如何將英語的授課與現(xiàn)有的機械原理課程相結(jié)合,有利于該課程教學的開展,是一個重要的課題。目前國內(nèi),對于雙語教學實踐方法的研究,已經(jīng)積累了一定程度的經(jīng)驗[1-10]。例如,對于雙語教學的模式選擇問題、教師水平問題、學生英語強化問題、教材選用問題等方面的研究。
三、我校開展雙語教學的實踐和總結(jié)
本課程所依托的機械原理課程為山東省精品課程,所在教學團隊為省級教學團隊,具有良好的教學研究和改革基礎。通常采用雙語教學需要適當增加教學課時,對于我們所講授的班級,在教學大綱所定課時已定的情況下,本學期采用對連桿機構(gòu)和輪系兩章進行了過渡式雙語教學。任課教師將現(xiàn)有多媒體課件修改為英語形式,教師課堂以英文講授為主,在必要的時候增加中文解釋。課前發(fā)給學生英文閱讀資料和專用詞匯目錄。對于其他章節(jié),則以給學生發(fā)英文閱讀資料,學生需要翻譯后提交讀書報告,任課教師再給予修改并展開課堂討論。為提高和鞏固學生英文掌握水平,定期舉行小測試。為與其他非雙語教學班級統(tǒng)一考試,考試題目并未含有英文試題。期末考試成績顯示,兩個班學生的知識點掌握情況與其他班級相當。我校使用的《機械原理》教材為高等教育出版社出版的,孫桓、陳作模、葛文杰主編。該教材為一本優(yōu)秀的教材,目前已經(jīng)出版7版,第8版在準備出版過程中。英文參考教材選用Charles E.Wilson,J.Peter Sadler著秦偉編寫的《Kinematics and Dynamics of Machinery》以及Robert L.Norton原著,韓建友改編的《Design of Machinery》。西北工業(yè)大學版的《機械原理》教材十分適用于國內(nèi)機械專業(yè)的要求以及學生考研的要求。兩本英文參考教材則各有所長,側(cè)重點不同。同中文教材相比,英文教材更突出了機器和機構(gòu)的發(fā)展前沿,如對柔性機構(gòu)、微機電系統(tǒng)、解析法的詳細介紹如牛頓-拉普森法的引入、工程實際中復雜形狀凸輪的設計和分析、工程中輪系應用的實例,等等,都比使用的中文教材要好。對于《機械原理》雙語教學來說,應保證學生對中文教材各知識點的理解,此是第一位要求也是根本,即雙語教學不妨礙學生對知識點的掌握;在當前國際化的大背景下,保證學生對與中文機械術語對應的英文專業(yè)詞匯及英文句式的理解和把握,此是第二位要求;在第一點和第二點基礎之上,介紹國外教材的先進教學理念和學科進展前沿,此是第三位要求,也是最高的要求。目前所授課的本科生為大三學生,基本上英語四級考試已經(jīng)通過,部分同學已經(jīng)通過英語六級考試。因此對于正常的英文閱讀和理解問題不大。即第一位和第二位要求可得到保證。對于第三位要求,對教師和學生的挑戰(zhàn)最大,但也是值得努力的方向。授課過程中最大的問題是學生的聽力水平不高,因此在授課中采用課前發(fā)放英文閱讀資料和專業(yè)詞匯供學生預習,課堂中對于重要的知識點用中文復述和強調(diào)。
本課題在現(xiàn)代化教育背景之下,針對機械原理課程教學進行深化改革,致力于研究能夠培養(yǎng)學生使用雙語進行學習和思維的先進教學模式和思想,提出新的教學方法。本課題能夠反映當前先進的教育教學理念和目標。本課題研究的方法和技術路線,不僅對于適用于《機械原理》課程教學改革,而且,對于機械類其他課程的雙語教學改革也具有較好的理論指導意義和參考價值。
參考文獻:
[1]竺志超,楊文珍,潘駿,俞高紅,陳文華.大眾化教育背景下《機械原理》教學綜合改革的實踐[J].裝備制造技術,2007,(7):153-154.
[2]段巍,范孝良.機械原理雙語教學的實踐與思考[J].中國電力教育,2008,(1)104:58-59.
[3]周傳喜.“機械原理“雙語教學的效果分析與改善途徑[J].中國電力教育,2009,(3)132:61-62.
[4]付宇明,鄭麗娟,陳革新.機械原理課程雙語教學法研究[J].太原理工大學學報(社會科學版),2008,(6)26:25-27.
[5]韓建友,于曉紅,邱麗芳.機械原理雙語教學實踐與思考[J].中國大學教學,2003,(11):26-27.
[6]鄭曉雯.機械原理課程雙語教學的研究與探索[J].高教論壇,2007,(4)2:95-98.
[7]楊樣,張洪峰.《機械原理》課程雙語教學改革的探索與實踐[J].裝備制造技術,2010,(7):207-208.
[8]張鐵,李杞儀,李琳.機械原理雙語教學實踐初探.高等理科教育,2006,(1)65:76-79.
依據(jù)國家“十二五”規(guī)劃綱要、黨的十精神和新世紀機械工程高等教育的主要教學目標,加快教育改革發(fā)展,加強培養(yǎng)具有工程實踐能力的創(chuàng)新型工程技術人才。筆者轉(zhuǎn)變教育思想,調(diào)整機械基礎課程教學目標,編寫教材,更新教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學方法,拓寬實踐平臺,建立機械基礎課程教學新體系。
1.調(diào)整教學目標
以培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才為目標,通過機械基礎課程,使學生學會如何將基礎理論知識用于工程實際設計中,達到“懂理論、會設計、知發(fā)展、想創(chuàng)新”的目標要求。
2.根據(jù)教學改革需要,推進教材建設
為提高工程人才實踐應用能力,機械基礎教學團隊2006年編寫的21世紀高校機電類規(guī)劃教材《機械原理》使用至今。2008年編寫《機械設計》教材,后于2011年修訂《機械設計》教材,并邀請國內(nèi)知名專家吳宗澤教授作為主審,由機械工業(yè)出版社發(fā)行。2002年,為適應我校輕工專業(yè)特色的需求,對近機類、非機類機械基礎進行了較全面深入的改革,在21世紀教材指導方針下,編寫《機械基礎》教材并出版。2005年,為進一步加強教材的實踐性,淡化公式理論推導,與后續(xù)各輕化工專業(yè)機械相結(jié)合,編寫了21世紀高校機電類規(guī)劃教材《機械設計基礎》,并由機械工業(yè)出版社出版,在此基礎上,2013年修訂并出版《機械設計基礎》第二版。
3.更新教學內(nèi)容
為實現(xiàn)上述目標,在課程理論教學方面,繼續(xù)堅持“以設計為主線,以加強工程實踐能力培養(yǎng)為核心”的改革思路。課程教學內(nèi)容必須反映機械學科發(fā)展的最新成果和方法,同時,恰當解決內(nèi)容在增加、學時要壓縮的矛盾,以減輕學生負擔,擴大學生自主學習空間的矛盾。為此,適當刪除一些在工程實際中基本不再使用或已失去指導意義的內(nèi)容以及對先修課程內(nèi)容重復的部分,重點培養(yǎng)學生應用現(xiàn)代設計方法和手段,運用理論知識等解決工程實際問題的思維方法和基本技能。在機械原理課程中,增加機構(gòu)方案設計和機構(gòu)創(chuàng)新設計等方面的內(nèi)容,在機械設計課程中,增加現(xiàn)代設計方法、機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計等方面的內(nèi)容,并且新增通識選修課“工程設計”。
4.創(chuàng)新教學方法
以現(xiàn)代教學手段補充傳統(tǒng)教學方式,更加形象生動地幫助學生建立基本概念。以精品課程網(wǎng)絡建設補充課堂教學和課后答疑,幫助學生及時解決學習中的問題。案例教學中,以認知實習、生產(chǎn)實習及日常生活中學生見過的機械為例,更加直觀地幫助學生理解基本原理。啟發(fā)、探究式方法結(jié)合大作業(yè),幫助學生掌握基本方法的基礎上,學習提出問題、解決問題的思路。
5.在現(xiàn)有實踐教學的基礎上,加強平臺建設
機械基礎課程在前期認知實習、生產(chǎn)實習及典型零件測繪的基礎上,加之課程設計、實驗及大作業(yè),還是使學生感覺到理論與實踐之間的距離,尤其有部分學生感覺到有“吃不飽”的現(xiàn)象。自2004年起,組織并指導學生參加全國大學生機械創(chuàng)新大賽,2011年起,組織并指導學生參加全國大學生工程綜合能力訓練競賽,同時,多次指導學生參加大學生挑戰(zhàn)杯。為支持這些學生課外科技活動,學院成立了機械創(chuàng)新基地,并不斷完善。2012年,教育部關于做好“本科教學工程”,提出實施大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃,這一計劃的實施,使筆者以競賽要求為題目、短期性的學生課外科技活動,轉(zhuǎn)變成常態(tài)化的課外科技創(chuàng)新能力訓練,使開放的創(chuàng)新基地更加繁忙。該團隊教師所指導的創(chuàng)新項目占到學院總項目的半數(shù)以上。這些平臺的搭建,使更多的學生有機會參與課外科技創(chuàng)新活動。從選題、到方案設計、完善、結(jié)構(gòu)設計、改進、圖紙繪制、材料采購、零件加工、裝配、調(diào)試、再改進、創(chuàng)新成果的報告撰寫、答辯驗收等一系列環(huán)節(jié),鍛煉了學生的思維能力、動手能力、實踐能力、解決問題的能力,及工程的嚴謹與做事的堅持。他們的能力得到了鍛煉,創(chuàng)新思維得到了提高,知識結(jié)構(gòu)得到了完善。
6.大學生課外科技活動反哺教學
大學生課外科技活動不僅提高了學生的工程能力,同時使學生認識到理論學習的重要性,發(fā)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)的缺陷,理解課程的銜接與綜合應用,提高了理論學習的積極性、主動性,帶著問題走進課堂。同時,筆者又將這些作品帶進課堂,這些鮮活的案例,活躍了課堂氣氛,極大地調(diào)動了學生們學習機械基礎課程的興趣。課外科技活動除了將學生帶進課堂,更是將學生推向社會和市場。為了完成選題,他們走出了校園,擦亮了眼睛,觀察了生活與生產(chǎn);為了加工制作,他們走進了市場,認識了材料,理解了公差,學會了制圖。而這些收獲,無一不有助于綜合教學效果的提高。它不僅僅提升了機械基礎課程的教育教學質(zhì)量,同時項目完成過程中所涉及的一系列理論課程和實踐教學環(huán)節(jié)都得到了重視。課外科技創(chuàng)新活動拓寬了機械基礎系列課程的課程設計選題,對于陳舊、單一的課程設計題目很難調(diào)動學生的學習積極性。例如在機械原理課程設計中,筆者采用教師提供選題、當年的學生競賽題目或由學生自由選題與教師審核相結(jié)合的方法。課外科技活動提高了大作業(yè)的完成質(zhì)量,例如機械原理課程中平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等章節(jié)“計算機輔助機構(gòu)分析與設計”大作業(yè),為使其計算結(jié)果應用于下一步的設計,計算更加仔細認真。課外科技活動改善了部分創(chuàng)新型、綜合型實驗的完成效果。另外,機械類課外科技活動使得我校其他近機類、非機類專業(yè)的學生有機會參與非主修專業(yè)的課外科技活動,拓寬了學生的知識面,為行業(yè)設備的認識打下了良好的基礎。
二、教學效果
關鍵詞:機械基礎;教學改革;創(chuàng)新;工程人才培養(yǎng)
作者簡介:閆茹(1980-),女,陜西西安人,陜西科技大學機電工程學院,講師;鄭甲紅(1963-),男,陜西寶雞人,陜西科技大學機電工程學院,教授。(陜西 西安 710021)
基金項目:本文系“陜西省省級教學團隊――機械基礎課程教學團隊”的階段性研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0132-02
根據(jù)陜西科技大學(以下簡稱“我校”)實際情況,機械基礎系列課程包括:機械原理、機械設計、機械基礎,均屬于“技術基礎課”,它們是基礎課程與專業(yè)課程之間的橋梁,是從理論到實踐的過渡。培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)機械工程技術人才,是新世紀機械工程高等教育的主要教學目標。[1]根據(jù)這一目標,以轉(zhuǎn)變教育思想和觀念為先導,以機械基礎系列課程教學改革為核心,以大學生課外科技創(chuàng)新活動為平臺,全面培養(yǎng)機械類創(chuàng)新型工程人才。
一、機械基礎課程與學生工程能力的現(xiàn)狀和存在的問題
機械基礎系列課程是機械類、近機類專業(yè)的必修課,早期課程體系和內(nèi)容主要沿襲老的模式,即以機構(gòu)分析、設計和典型零件設計計算為主線,很少涉及機械系統(tǒng)總體方案設計、創(chuàng)新設計及工程設計等方面的內(nèi)容。[2]授課中注重知識傳授和具體的分析計算,缺少工程實踐能力的培養(yǎng)。這些使得工科畢業(yè)生存在以下突出問題:缺乏工程實踐能力和工程創(chuàng)新意識,專業(yè)面狹窄,動手能力差,綜合素質(zhì)低下,所學知識陳舊等。[3]
機電工程學院作為教學研究型學院,機械工程作為工科專業(yè),以重點培養(yǎng)從事工程技術開發(fā)和應用的設計工程師和生產(chǎn)工程師為主要目標。其本科畢業(yè)生除少部分進入更高層次的教育,大多數(shù)將主要到大中型企業(yè)或工程設計院從事大中型工程項目的開發(fā)、設計、施工等方面的工作,其中一些人還要工作在生產(chǎn)第一線。
針對學生中存在的主要問題,依據(jù)機電工程學院學生培養(yǎng)定位,機械基礎課程教學團隊提出推進機械基礎課程教學改革,依托大學生課外科技創(chuàng)新活動平臺,加強培養(yǎng)機械類創(chuàng)新型工程人才。
二、機械基礎課程教學改革措施
依據(jù)國家“十二五”規(guī)劃綱要、黨的十精神和新世紀機械工程高等教育的主要教學目標,加快教育改革發(fā)展,加強培養(yǎng)具有工程實踐能力的創(chuàng)新型工程技術人才。筆者轉(zhuǎn)變教育思想,調(diào)整機械基礎課程教學目標,編寫教材,更新教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學方法,拓寬實踐平臺,建立機械基礎課程教學新體系。
1.調(diào)整教學目標
以培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才為目標,通過機械基礎課程,使學生學會如何將基礎理論知識用于工程實際設計中,達到“懂理論、會設計、知發(fā)展、想創(chuàng)新”的目標要求。
2.根據(jù)教學改革需要,推進教材建設
為提高工程人才實踐應用能力,機械基礎教學團隊2006年編寫的21世紀高校機電類規(guī)劃教材《機械原理》使用至今。2008年編寫《機械設計》教材,后于2011年修訂《機械設計》教材,并邀請國內(nèi)知名專家吳宗澤教授作為主審,由機械工業(yè)出版社發(fā)行。2002年,為適應我校輕工專業(yè)特色的需求,對近機類、非機類機械基礎進行了較全面深入的改革,在21世紀教材指導方針下,編寫《機械基礎》教材并出版。2005年,為進一步加強教材的實踐性,淡化公式理論推導,與后續(xù)各輕化工專業(yè)機械相結(jié)合,編寫了21世紀高校機電類規(guī)劃教材《機械設計基礎》,并由機械工業(yè)出版社出版,在此基礎上,2013年修訂并出版《機械設計基礎》第二版。
3.更新教學內(nèi)容
為實現(xiàn)上述目標,在課程理論教學方面,繼續(xù)堅持“以設計為主線,以加強工程實踐能力培養(yǎng)為核心”的改革思路。[4]課程教學內(nèi)容必須反映機械學科發(fā)展的最新成果和方法,同時,恰當解決內(nèi)容在增加、學時要壓縮的矛盾,以減輕學生負擔,擴大學生自主學習空間的矛盾。為此,適當刪除一些在工程實際中基本不再使用或已失去指導意義的內(nèi)容以及對先修課程內(nèi)容重復的部分,重點培養(yǎng)學生應用現(xiàn)代設計方法和手段,運用理論知識等解決工程實際問題的思維方法和基本技能。在機械原理課程中,增加機構(gòu)方案設計和機構(gòu)創(chuàng)新設計等方面的內(nèi)容,在機械設計課程中,增加現(xiàn)代設計方法、機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計等方面的內(nèi)容,并且新增通識選修課“工程設計”。
4.創(chuàng)新教學方法
以現(xiàn)代教學手段補充傳統(tǒng)教學方式,更加形象生動地幫助學生建立基本概念。以精品課程網(wǎng)絡建設補充課堂教學和課后答疑,幫助學生及時解決學習中的問題。案例教學中,以認知實習、生產(chǎn)實習及日常生活中學生見過的機械為例,更加直觀地幫助學生理解基本原理。啟發(fā)、探究式方法結(jié)合大作業(yè),幫助學生掌握基本方法的基礎上,學習提出問題、解決問題的思路。
5.在現(xiàn)有實踐教學的基礎上,加強平臺建設
機械基礎課程在前期認知實習、生產(chǎn)實習及典型零件測繪的基礎上,加之課程設計、實驗及大作業(yè),還是使學生感覺到理論與實踐之間的距離,尤其有部分學生感覺到有“吃不飽”的現(xiàn)象。自2004年起,組織并指導學生參加全國大學生機械創(chuàng)新大賽,2011年起,組織并指導學生參加全國大學生工程綜合能力訓練競賽,同時,多次指導學生參加大學生挑戰(zhàn)杯。為支持這些學生課外科技活動,學院成立了機械創(chuàng)新基地,并不斷完善。
2012年,教育部關于做好“本科教學工程”,提出實施大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃,這一計劃的實施,使筆者以競賽要求為題目、短期性的學生課外科技活動,轉(zhuǎn)變成常態(tài)化的課外科技創(chuàng)新能力訓練,使開放的創(chuàng)新基地更加繁忙。該團隊教師所指導的創(chuàng)新項目占到學院總項目的半數(shù)以上。
這些平臺的搭建,使更多的學生有機會參與課外科技創(chuàng)新活動。從選題、到方案設計、完善、結(jié)構(gòu)設計、改進、圖紙繪制、材料采購、零件加工、裝配、調(diào)試、再改進、創(chuàng)新成果的報告撰寫、答辯驗收等一系列環(huán)節(jié),鍛煉了學生的思維能力、動手能力、實踐能力、解決問題的能力,及工程的嚴謹與做事的堅持。他們的能力得到了鍛煉,創(chuàng)新思維得到了提高,知識結(jié)構(gòu)得到了完善。
6.大學生課外科技活動反哺教學
大學生課外科技活動不僅提高了學生的工程能力,同時使學生認識到理論學習的重要性,發(fā)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)的缺陷,理解課程的銜接與綜合應用,提高了理論學習的積極性、主動性,帶著問題走進課堂。同時,筆者又將這些作品帶進課堂,這些鮮活的案例,活躍了課堂氣氛,極大地調(diào)動了學生們學習機械基礎課程的興趣。
課外科技活動除了將學生帶進課堂,更是將學生推向社會和市場。為了完成選題,他們走出了校園,擦亮了眼睛,觀察了生活與生產(chǎn);為了加工制作,他們走進了市場,認識了材料,理解了公差,學會了制圖。而這些收獲,無一不有助于綜合教學效果的提高。它不僅僅提升了機械基礎課程的教育教學質(zhì)量,同時項目完成過程中所涉及的一系列理論課程和實踐教學環(huán)節(jié)都得到了重視。
課外科技創(chuàng)新活動拓寬了機械基礎系列課程的課程設計選題,[5]對于陳舊、單一的課程設計題目很難調(diào)動學生的學習積極性。例如在機械原理課程設計中,筆者采用教師提供選題、當年的學生競賽題目或由學生自由選題與教師審核相結(jié)合的方法。課外科技活動提高了大作業(yè)的完成質(zhì)量,例如機械原理課程中平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等章節(jié)“計算機輔助機構(gòu)分析與設計”大作業(yè),為使其計算結(jié)果應用于下一步的設計,計算更加仔細認真。課外科技活動改善了部分創(chuàng)新型、綜合型實驗的完成效果。
另外,機械類課外科技活動使得我校其他近機類、非機類專業(yè)的學生有機會參與非主修專業(yè)的課外科技活動,拓寬了學生的知識面,為行業(yè)設備的認識打下了良好的基礎。
三、教學效果
通過機械基礎課程教育教學改革的一系列措施,提高了本科教學質(zhì)量,學生創(chuàng)新能力、工程應用能力大幅度提升,學生課外科技活動成果數(shù)量連續(xù)幾年明顯增長,該團隊被批準為2013年省級教學團隊。為進一步提升人才培養(yǎng)質(zhì)量,筆者將繼續(xù)研究、改進教學方法,探索機械基礎系列課程及實踐環(huán)節(jié)的考核評價體系,拓寬學生實踐環(huán)節(jié)的方式和渠道,加強和完善學生課外科技活動平臺建設和指導教師隊伍建設,使更多的學生變被動學習為主動學習、自主學習,全面提高學生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力,實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才的目標。
參考文獻:
[1]趙曉聞,林健.工程人才培養(yǎng)模式的國際比較研究[J].高等工程教育研究,2011,(2):33-41.
[2]段巍.《機械原理》課程改革實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].中國電力教育,2008,(2):81-82.
[3]張鵬,于蘭,劉助柏,等.高校大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀及對策研究[J].大學教育科學,2005,(3):50-53.