機(jī)械工程論文范文
隨著全球化進(jìn)程的加快及新型工業(yè)化道路的發(fā)展,我國勞動(dòng)力市場對(duì)機(jī)械工程人才的就業(yè)能力提出了更高的要求。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的機(jī)械工程論文范文,供大家參考。
機(jī)械工程論文范文篇一
《 機(jī)械工程材料教學(xué)實(shí)踐 》
【摘要】機(jī)械工程材料是機(jī)械類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。對(duì)這門課的特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和要求,對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索和改進(jìn),取得了一定成績。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程材料 教學(xué)改進(jìn) 實(shí)踐教學(xué)
《機(jī)械工程材料》是機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是為后續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械加工工藝等課程做鋪墊,是進(jìn)行各種機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和加工制造,必要考慮的部分??梢姡@門課十分重要。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,要求課程內(nèi)容、教學(xué)方法方式體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生“能力”,即不僅培養(yǎng)學(xué)生能熟練掌握理論知識(shí)能力,還要培養(yǎng)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力。如何利用現(xiàn)有資源開展這門課理論和實(shí)踐教學(xué),以達(dá)到“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃的基本要求,是值得探索的問題。
1機(jī)械工程材料特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀
這門課安排在第三學(xué)期上,是學(xué)生開始接觸到專業(yè)課階段。它涉及到機(jī)械、設(shè)計(jì)、材料和加工四方面。主要包括材料種類和性能,材料的微觀結(jié)構(gòu)、凝固與變形,鐵碳合金相圖及應(yīng)用,熱處理,金屬材料和非金屬材料特性及選材。其知識(shí)面廣,內(nèi)容多,專業(yè)術(shù)語多,概念抽象,理論性強(qiáng),但邏輯聯(lián)系不強(qiáng)。學(xué)生們感覺內(nèi)容頭緒太多、記憶多。由于專業(yè)學(xué)時(shí)調(diào)整,課時(shí)現(xiàn)削減為32學(xué)時(shí),其中理論教學(xué)僅為24學(xué)時(shí),需要在短時(shí)間內(nèi)掌握大量信息,學(xué)生接受難度大。加之,由于此門可前期沒有認(rèn)知實(shí)習(xí),而金工實(shí)習(xí)通常又在此課之后,學(xué)生沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),缺乏感性認(rèn)識(shí),很難把它與實(shí)際工程聯(lián)系起來。實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為普通驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),設(shè)備老舊數(shù)量少,5—6人用一臺(tái),教學(xué)效果不好。因此,學(xué)生感覺學(xué)習(xí)空洞、乏味,興趣低,考試就死記硬背。沒有達(dá)到牢固掌握理論知識(shí)目的,也沒有達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題能力和解決工程問題能力。
2機(jī)械工程材料的改革措施與實(shí)踐
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提升教學(xué)效果
機(jī)械工程材料,本科生培養(yǎng)目標(biāo)是保證掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)理論,運(yùn)用它進(jìn)行工程選材和幫助設(shè)計(jì)工藝流程等。因而教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì),應(yīng)與機(jī)械工程類緊密相連。對(duì)金屬學(xué)部分,基礎(chǔ)為材料的性能和結(jié)構(gòu),重點(diǎn)為材料成形的組織變化和性能,如鐵碳合金相圖。對(duì)熱處理部分,重點(diǎn)為熱處理的原理和工藝過程,改善材料的性能。對(duì)金屬材料部分,重點(diǎn)為常用的機(jī)械材料的牌號(hào)、性能、熱處理方式,及選材。而對(duì)于非金屬材料部分,可不作為重點(diǎn),但要了解,可精選些前言的新材料、新技術(shù)、新工藝講解,如高分子復(fù)合材料、陶瓷材料等,開闊學(xué)生的眼界。壓縮材料組成和微觀結(jié)構(gòu),如晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。
2.2采用多種靈活的教學(xué)方法,聯(lián)系工程實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力之源,僅是枯燥的理論,學(xué)生們很難有興趣。為了激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,可采用多種生動(dòng)的形式,如啟發(fā)式、討論式等方法,把枯燥的理論與工程實(shí)際聯(lián)系起來,明白理論與生活密切相關(guān),把抽象概念立體化、生動(dòng)化,運(yùn)用它可解決很多實(shí)際中難題。如在講解它碳素鋼時(shí),含碳量對(duì)鋼性能的影響,可以啟發(fā)學(xué)生們思考:家中用的傳統(tǒng)菜刀和砍刀,為何菜刀不能砍骨頭,砍刀不能來切菜,原因是什么?若都用碳素鋼,具體成分有何不同?通過層層剖析,讓學(xué)生明白,含碳量大小影響材料的強(qiáng)度、硬度,從而影響用途。理論與實(shí)際聯(lián)系起來,抽象概念具體化,易理解。再者,也可以設(shè)立一題目組織學(xué)生討論,通過討論發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。如:自行車外殼和車軸選材,哪些材料可以滿足要求?材料加工工藝路線是什么?學(xué)生們提出了20多種方案,令人打開眼界。然后,由老師指導(dǎo),理清思路,同大家一起對(duì)方案討論,優(yōu)劣對(duì)比,得出最佳方案。大大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,課堂教學(xué)效果好。
2.3改進(jìn)實(shí)踐環(huán)節(jié)
實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。近兩年,我系更換了一批老舊設(shè)備,增添了許多新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器,如高清晰的金相顯微鏡、維氏硬度計(jì)和金相試樣拋光機(jī)等,實(shí)驗(yàn)硬件能力大大提升。可以開設(shè)一些新實(shí)驗(yàn),還可以把某些理論課放到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。如講解鐵碳合金平衡組織,可讓每位學(xué)生自行動(dòng)手實(shí)驗(yàn),觀察組織,總結(jié)材料性能,得出結(jié)論,老師僅從旁輔助。把原課堂難理解的知識(shí)放到實(shí)驗(yàn)室講解,教學(xué)效果大大提高。同時(shí),還增加了綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力和探索精神的培養(yǎng),能學(xué)以致用。由指導(dǎo)老師設(shè)定題目,題目通常涉及到的零件是學(xué)生們看得見、摸得著的,如銼刀、鋸條、自行車鏈輪等。給出機(jī)械零件的工作條件和失效形式。接著,由學(xué)生自己查閱相關(guān)資料,制定工藝流程方案;指導(dǎo)老師審閱、修改。然后,學(xué)生獨(dú)立自個(gè)動(dòng)手完成實(shí)物操作,得出硬度分析和金相圖,完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。最后,參加口試答辯,做為這課成績考核的重要部分。在整個(gè)過程中,學(xué)生需要能熟練操作硬度計(jì)、金相顯微鏡、電阻爐和金相試樣拋光機(jī)等儀器設(shè)備。像金相試樣制備難度較大,可能需要失敗多次,才能做出合格的試樣。若對(duì)設(shè)備和操作掌握不牢固,就需要花更過的時(shí)間,反復(fù)做實(shí)驗(yàn)。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)一共才8學(xué)時(shí),顯然不夠。可允許學(xué)生利用課余時(shí)間,到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)行“開放式”管理,學(xué)生可根據(jù)自我情況安排實(shí)驗(yàn),避免因時(shí)間緊就應(yīng)付了事。給失敗的同學(xué)再做機(jī)會(huì),給有興趣的同學(xué)敢于嘗試創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。實(shí)踐證明,綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,極大地鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、分析問題和解決問題能力。另外,根據(jù)我系機(jī)械工程學(xué)生培養(yǎng)方案,機(jī)械工程材料和“金工實(shí)習(xí)”在同一學(xué)期,可讓兩者同時(shí)進(jìn)行,而不是同期的一前一后。讓學(xué)生們在金工實(shí)習(xí)中,了解材料和加工工藝,增加感性認(rèn)識(shí),幫助材料理論知識(shí)掌握。如在車工實(shí)習(xí)中,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師可引入使用的各類刀具的材料,高速鋼和硬質(zhì)合金區(qū)別;加工工藝中,零件的調(diào)質(zhì)處理方式,就是熱處理的淬火和回火。實(shí)踐表明,學(xué)生提前有了感性認(rèn)識(shí),進(jìn)行理論教學(xué)效時(shí),易于接受和掌握知識(shí)。
3結(jié)論
通過對(duì)機(jī)械工程材料的教學(xué)不斷改進(jìn),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高,知識(shí)掌握更牢固、全面,動(dòng)手能力加強(qiáng),分析問題和解決問題能力得到鍛煉,創(chuàng)新能力得到激發(fā)。在今后的教學(xué)中,還要不斷的探索和改進(jìn)教學(xué)方式方法,夯實(shí)理論知識(shí),能“舉一反三”,提高學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
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機(jī)械工程論文范文篇二
《 機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的虛擬樣機(jī)技術(shù)探析 》
摘要:文章簡單介紹了虛擬樣機(jī)技術(shù)的概念及其特點(diǎn),對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,尤其是在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用做了深入分析和探討,以期為技術(shù)研發(fā)提供方向性的參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)械工程;設(shè)計(jì);虛擬樣機(jī);技術(shù)分析
隨著經(jīng)濟(jì)和科技的迅猛發(fā)展,企業(yè)在激烈的市場競爭中要想謀求長期穩(wěn)定的發(fā)展,就要不斷研發(fā)適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品,并縮短研發(fā)周期、優(yōu)化設(shè)計(jì)性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本。虛擬樣機(jī)技術(shù)相較于傳統(tǒng)的物理樣機(jī)技術(shù)而言,以其卓越的性能受到企業(yè)和研發(fā)者的青睞。以虛擬樣機(jī)取代物理樣機(jī)進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)中的前期設(shè)計(jì)和測試評(píng)估,可有效縮短開發(fā)周期和降低開發(fā)成本,同時(shí)能優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果,尤其在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
1虛擬樣機(jī)技術(shù)的概念及其特點(diǎn)
虛擬樣機(jī)技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)物理樣機(jī)而言的顯著特點(diǎn)是;虛擬,即通過計(jì)算機(jī)借助特定的軟件程序幫助工程師建立三維模型,依靠先進(jìn)的仿真模擬系統(tǒng)實(shí)施仿真模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)機(jī)械在實(shí)際運(yùn)行中的情況加以分析和評(píng)估,幫助工程師及時(shí)找出設(shè)計(jì)不足和缺陷,并采取針對(duì)性的措施加以改進(jìn),提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量[1]。簡單地講,該技術(shù)是在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上,運(yùn)用CAD等設(shè)計(jì)制圖模型,借助仿真模擬技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的一種新技術(shù)。該技術(shù)的特點(diǎn)是:在機(jī)械設(shè)計(jì)整個(gè)過程中借助高科技的設(shè)計(jì)和管理技術(shù)實(shí)施開發(fā)、分析和設(shè)計(jì),極大地縮短了研發(fā)設(shè)計(jì)周期,提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率,同時(shí)也降低了設(shè)計(jì)成本,有助于提高企業(yè)的市場競爭力。
2機(jī)械工程設(shè)計(jì)中虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
2.1模型建立
2.1.1三維模型的建立建立三維的實(shí)體模型是運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)和前提,后續(xù)的仿真實(shí)驗(yàn)都要在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行[2]。建立數(shù)字化的三維模型過程極其繁雜,除了對(duì)諸如齒輪、扇葉等外形復(fù)雜的零部件進(jìn)行詳細(xì)的細(xì)部設(shè)計(jì),還要對(duì)各種機(jī)械內(nèi)部的每種部件間的相關(guān)驅(qū)動(dòng)聯(lián)系予以充分考慮,以此為基礎(chǔ)再借助CAD等軟件程序搭建完整的機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)。早期的CAD以二維為主,這種方式的設(shè)計(jì)過程復(fù)雜且不容易操控,在生產(chǎn)中不具有優(yōu)勢,科技發(fā)展使得當(dāng)前的三維CAD得到了普遍推廣,機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)部的每個(gè)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、質(zhì)心位置和搭接的細(xì)節(jié)都能得到詳盡的設(shè)計(jì)和明確表述,設(shè)計(jì)深度和效率都得到了顯著提高,軟件應(yīng)用更加便捷人性化。
2.1.2添加約束建成數(shù)字三維模型后,為了規(guī)范和限制物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),在對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行連接時(shí)要添加適當(dāng)?shù)募s束。添加約束時(shí),要從實(shí)際情況出發(fā)注意所添加約束條件的合理性。當(dāng)前,國內(nèi)使用的三維CAD設(shè)計(jì)軟件多配有相關(guān)的動(dòng)力學(xué)插件,通過這些插件對(duì)約束關(guān)系和裝配關(guān)系加以映射,可實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬裝配和添加約束的過程相統(tǒng)一。另一種方式是,借助三維CAD軟件進(jìn)行預(yù)裝配,繼而在ADAMS運(yùn)動(dòng)分析軟件中導(dǎo)入已經(jīng)完成的數(shù)據(jù)模型,通過ADAMS實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)情況的如實(shí)分析[3]。
2.1.3對(duì)模型施加驅(qū)動(dòng)通過設(shè)置合理的約束在模型的各零部件之間實(shí)現(xiàn)連接,在確定各種機(jī)械運(yùn)用的情況后,對(duì)模型施加驅(qū)動(dòng)力及驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,以使模型能夠按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
2.1.4虛擬樣機(jī)仿真驅(qū)動(dòng)施加完成后,模型已基本建成,已經(jīng)具備仿真模擬的實(shí)驗(yàn)條件。進(jìn)一步,對(duì)產(chǎn)品模型實(shí)施模擬仿真的實(shí)驗(yàn)操作,分析計(jì)算各項(xiàng)物理指標(biāo),如速度和加速度、作用力和反作用力以及位移等,為后續(xù)有限元的分析做準(zhǔn)備。
2.2有限元分析
有限元的分析方法能對(duì)機(jī)械內(nèi)部各構(gòu)件的強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)特性指標(biāo)等進(jìn)行全面、精準(zhǔn)的分析,其顯著特點(diǎn)是通用性強(qiáng)[4]。另外,有限元的分析方法還能實(shí)現(xiàn)對(duì)諸如邊界條件和結(jié)構(gòu)形狀等力學(xué)問題的專業(yè)解答,目前在機(jī)械設(shè)計(jì)中得到了比較廣泛的應(yīng)用。有限元的分析方法運(yùn)算速度和可靠性都比較高,在虛擬樣機(jī)技術(shù)中是不可或缺的設(shè)計(jì)工具。
2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
為提高機(jī)械使用的工作效率,在對(duì)機(jī)械模型進(jìn)行必要的校驗(yàn)后,還要對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化。目前,國內(nèi)在對(duì)機(jī)械模型進(jìn)行優(yōu)化時(shí)主要方法包括:在滿足各項(xiàng)機(jī)械設(shè)計(jì)的條件、變量的變化區(qū)間也適宜的基礎(chǔ)上,通過自動(dòng)選擇系統(tǒng)來選擇機(jī)械模型設(shè)計(jì)中涉及的變量;在求解目標(biāo)函數(shù)的最大值時(shí)可以通過分析函數(shù)進(jìn)行計(jì)算;通過計(jì)算機(jī)計(jì)算系統(tǒng)改變設(shè)計(jì)參數(shù)的變量范圍并加以求解,并可進(jìn)行多次仿真[5]。特別是在每一次的仿真模擬完成后,要對(duì)模型的參數(shù)變量進(jìn)行多次更改,通過反復(fù)的模擬實(shí)驗(yàn),求得待求物理量的最優(yōu)解。
2.4控制、機(jī)械系統(tǒng)聯(lián)合仿真
在機(jī)械開發(fā)的傳統(tǒng)模式中,機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)不管是在設(shè)計(jì)還是測試上都是相互獨(dú)立的,二者之間并沒有有效的互動(dòng),從而導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際效果并不理想。虛擬樣機(jī)技術(shù)可將機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一體化控制,將二者進(jìn)行有效融合和統(tǒng)一,切實(shí)解決了傳統(tǒng)的機(jī)械開發(fā)中控制效能低下等問題。虛擬樣機(jī)技術(shù)中機(jī)械和控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真思路具體如下:借助仿真軟件分析三維模型的力學(xué)及動(dòng)力學(xué)特性,再利用矩陣實(shí)驗(yàn)室等控制軟件加以控制計(jì)算。這種設(shè)計(jì)思路中,控制軟件將控制命令作用于運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真軟件,后者將作用結(jié)果的反饋信息發(fā)送到虛擬的位置傳感器,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的有效控制。兩者綜合,機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合就能順利實(shí)現(xiàn)。
3例證分析
目前,虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域非常廣,例如船舶加工、武器制造和包裝機(jī)械設(shè)計(jì)及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)等。下面以其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為例加以分析。一方面是仿真技術(shù)和多柔體的系統(tǒng)建模相結(jié)合。由于多柔體系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)重在研究剛體運(yùn)動(dòng)和彈性變形之間的耦合性,所包含的運(yùn)動(dòng)形式復(fù)雜多樣,動(dòng)力學(xué)方面的計(jì)算難度大,借助虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真研究是當(dāng)下的一個(gè)重點(diǎn)。比如在聯(lián)合收割機(jī)的改良實(shí)驗(yàn)中,比較成熟的是對(duì)收割機(jī)的內(nèi)部各種零件等剛體的建模和仿真技術(shù),而針對(duì)小麥、水稻和玉米等柔體作物進(jìn)行完整模型的建立以及柔體模型與收割機(jī)內(nèi)部各部件的綜合仿真模擬則是研發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。另一方面是協(xié)同仿真技術(shù),即將各個(gè)學(xué)科的模擬仿真工具加以結(jié)合,進(jìn)而構(gòu)建復(fù)雜多樣的模擬仿真系統(tǒng),在充分發(fā)揮各模擬仿真系統(tǒng)的單獨(dú)作用時(shí),協(xié)調(diào)不同領(lǐng)域的開發(fā)人員進(jìn)行高效配合,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)的多元化和復(fù)合化?,F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械越來越注重減輕農(nóng)民的操作難度,也越來越注重多種作用的綜合和集中,農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中所涉及的學(xué)科及領(lǐng)域也越來越多、越來越廣,比如,如何把農(nóng)用拖拉機(jī)的控制系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)加以高效綜合的系統(tǒng)模擬仿真一直是技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。
4結(jié)束語
綜上,虛擬樣機(jī)技術(shù)在長期的研發(fā)和應(yīng)用過程中以其設(shè)計(jì)周期短、效率高和產(chǎn)品性能穩(wěn)定等優(yōu)勢在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了普遍推廣和普及,但仍需進(jìn)一步完善和改進(jìn),從而更好地為機(jī)械工程設(shè)計(jì)及其他學(xué)科和領(lǐng)域提供更大的便捷和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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機(jī)械工程論文范文篇三
《 機(jī)械工程測試技術(shù)課程教學(xué)改革 》
一、概述
機(jī)械工程測試技術(shù)是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程綜合了許多新技術(shù)、新知識(shí),內(nèi)容抽象,理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)。長期以來,課程教學(xué)內(nèi)容分散、雜亂,新內(nèi)容新知識(shí)不能被及時(shí)擴(kuò)充,總的教學(xué)學(xué)時(shí)不斷被縮減,教學(xué)方式單一,實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常薄弱,學(xué)生普遍反映該課程較難掌握。然而,面對(duì)測試技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,為使學(xué)生能夠更好學(xué)好該門課程,適應(yīng)高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)工程應(yīng)用人才的教學(xué)目標(biāo),進(jìn)行《機(jī)械工程測試技術(shù)》課程的教學(xué)改革尤為必要。
二、存在問題
國外各高校非常重視《機(jī)械工程測試技術(shù)》課程教學(xué),課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同等重要,實(shí)驗(yàn)環(huán)境比較開放,研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)比例較大,很好地培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。目前,我國的《機(jī)械工程測試技術(shù)》以課堂教學(xué)為主,實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔,而且在教學(xué)內(nèi)容、方式和實(shí)驗(yàn)方面存在著一系列的問題。教學(xué)內(nèi)容方面,教材老化,新知識(shí)和新技術(shù)難以及時(shí)擴(kuò)充到教學(xué)中,使教學(xué)內(nèi)容不能得到及時(shí)更新;目前課堂教學(xué)時(shí)間課時(shí)偏少,體現(xiàn)最新科技的章節(jié)內(nèi)容部分沒有多余的課時(shí)進(jìn)行講解。教學(xué)方式以多媒體、口述和板書為主,課堂上以教師為中心,學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)知識(shí),很難培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新能力;考核方式單一,學(xué)生的考核以期末考試成績?yōu)橹?,基于非知識(shí)性因素平時(shí)成績?yōu)檩o,學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力得不到有效考核和體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊,實(shí)驗(yàn)手段落后,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏少,多以原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,研究性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少,不能很好地鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維;考評(píng)方面,一直沿著講解、指導(dǎo)、批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式,輕動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。面對(duì)機(jī)械工程測試技術(shù)快速發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式很難適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流。因此,以特色名校建設(shè)為契機(jī),有必要對(duì)我校機(jī)械工程測試技術(shù)課程在教學(xué)內(nèi)容、方式和實(shí)驗(yàn)方面加大教學(xué)改革力度,進(jìn)一步提高我校人才培養(yǎng)質(zhì)量,強(qiáng)化特色名校工程內(nèi)涵建設(shè)。
三、課程教學(xué)改革
本文針對(duì)該課程教學(xué)中存在的上述問題,擬在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三個(gè)方面開展如下改革。
(一)機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與完善
本課程教學(xué)內(nèi)容比較分散,學(xué)習(xí)中不利于掌握整個(gè)知識(shí)體系,需要在教學(xué)中應(yīng)盡量淡化各知識(shí)點(diǎn)的分界,注重教學(xué)內(nèi)容的層次性和系統(tǒng)性。因此,以基本理論和方法為基礎(chǔ),以信號(hào)流程為主線,以測試系統(tǒng)框圖為骨架,將各個(gè)模塊課程內(nèi)容貫穿起來,使學(xué)生建立起完整的測試系統(tǒng)概念。教學(xué)過程中正確處理理論知識(shí)與實(shí)踐技術(shù)的關(guān)系,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化與完善,課堂教學(xué)重點(diǎn)放在課程的基本概念、原理和方法上,同時(shí)通過穿插講解工程應(yīng)用案例,并適當(dāng)介紹本學(xué)科領(lǐng)域的新成果和新應(yīng)用,既可以使學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)又可以開闊眼界,將會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
(二)機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)方法改革
目前機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)方法上以“教師”為主體,學(xué)生則被動(dòng)吸收知識(shí),該模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力,已經(jīng)不能完全適應(yīng)新形勢下課程教學(xué)任務(wù)。為此,需要改變灌輸式的傳統(tǒng)教學(xué)模式,建立以“教師”為主導(dǎo)和以“學(xué)生”為主體的新型教學(xué)模式,充分發(fā)揮了教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在新型教學(xué)模式指導(dǎo)下,采用多元化教學(xué)手段,將多媒體教學(xué)、板書、演示和實(shí)物結(jié)合起來,應(yīng)用文字、圖形、聲音、動(dòng)畫等多種媒體素材使抽象和枯燥的理論形象化和生動(dòng)化。針對(duì)不同的內(nèi)容可以采用啟發(fā)式、參與式、基于問題、工程案例剖析與課堂討論相結(jié)合的方法,在教師的引導(dǎo)下,注重以生活實(shí)例和工程案例設(shè)疑式地啟發(fā)學(xué)生,教師創(chuàng)設(shè)問題情境,提出問題,以學(xué)生為主體對(duì)實(shí)例中所涉及到的基本原理和方法展開積極課堂討論,以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決實(shí)際問題的能力,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維能力。有條件的情況下,也可以結(jié)合虛擬儀器教學(xué)平臺(tái),在課堂上綜合運(yùn)用多媒體教學(xué)系統(tǒng),建立一個(gè)理論與實(shí)踐一體的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境,加強(qiáng)教師與學(xué)生的互動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,為了使學(xué)生能夠在課后可以及時(shí)溫習(xí)和回顧課堂知識(shí),做到融會(huì)貫通和綜合應(yīng)用,在每節(jié)理論課后,為學(xué)生留出適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)報(bào)告,教師在課堂上對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行答辯,對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)解答,使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)一步的深化和提高。在理論考核方面通過出勤、作業(yè)、課堂討論和期末考試進(jìn)行綜合考評(píng),改變傳統(tǒng)一考定結(jié)論的弊端。
(三)機(jī)械工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)
由于機(jī)械工程測試技術(shù)課程理論性強(qiáng),應(yīng)用過程抽象,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是深化本課程學(xué)習(xí)的必有途徑。目前國外將機(jī)械工程測試技術(shù)定位為實(shí)驗(yàn)課,實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤為重要,主要通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提高學(xué)生的綜合素質(zhì),國內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方便有所欠缺。為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,應(yīng)建立以學(xué)生為中心的多層次、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,將開設(shè)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性、研究性和綜合性四個(gè)不同的層次,增加研究性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例,滿足學(xué)生對(duì)該課程各階段學(xué)習(xí)的不同要求,以此提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。有條件的情況下可以組織成立研究型學(xué)習(xí)小組,在課題組教師指導(dǎo)和幫助下,積極參與研究項(xiàng)目中的一些工作,完成項(xiàng)目研究報(bào)告,教師對(duì)項(xiàng)目成果給予評(píng)定。充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù),開發(fā)網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),為學(xué)生提供開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)境,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成自主實(shí)驗(yàn)?;谠撟灾鏖_放式研究性實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以擴(kuò)展課堂教學(xué)內(nèi)容,開闊學(xué)生的視野,全面提升學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。為學(xué)生構(gòu)建基于虛擬儀器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái),開展虛擬儀器案例教學(xué),將虛擬實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)有機(jī)融合在一起,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。
四、結(jié)束語
本文分析了機(jī)械工程測試技術(shù)課程特點(diǎn)和在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題,有針對(duì)性的提出本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)手段方面的改革和實(shí)施方案。不斷優(yōu)化與完善教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)手段,建立以學(xué)生為中心的機(jī)械工程測試技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容體系,創(chuàng)新以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)手段,加強(qiáng)研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)過程中形成師生良性互動(dòng),以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性,對(duì)進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,加強(qiáng)特色名校工程建設(shè)具有重要研究意義和推廣價(jià)值。
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