時間:2023-09-18 17:33:36
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械原理講義,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
對于專門課中的主干課程適當綜合化就是把原來兩門或兩門以上的課程重新調整內容與框架,構成一門新的課程。如將電氣自動化技術專業原大專的《晶閘管交流技術》、《自動控制原理》、《自動控制系統》三門課程進行一定的調整、刪節、補充后,綜合為一門課程,即《直流調速技術》。
一、為什么要實行課程綜合化
高等職業教育是針對職業崗位群,培養生產、服務、管理第一線的高級實用型人才。畢業生要具有一定的崗位針對性和適應性,“主要從事成熟技術的應用和運作”,也就是說能將常規的成熟技術轉化為生產力,并具有一定的運用高新技術的能力和一定的橫向擴展能力,為此必須加強實踐性教學環節,要求專業實踐課和專業理論課的比例達1:1左右。實踐課的加強,會使專門課的課堂教學時數相應減少。將相關的兩門或兩課程綜合為《軋鋼工藝及設備》后,在不降低原有理論深度且引進了部分新內容的前提下,對課程結構進行了調整,節約了48課時;鋼鐵冶金專業將《鋼鐵冶金原理》和《物理化學》綜合為《鋼鐵冶煉技術》,節約了62課時;有色金屬冶煉專業將《重金屬冶煉》、《輕金屬冶煉》、《稀有金屬冶煉》、《有色冶金原理》四門課程內容按工藝流程進行重組,綜合為《火法冶金》、《濕法冶金》、《電冶金》三門課程,使之更利于專業實踐能力的
培養。
二、課程綜合化應遵循的原則
課程綜合化不是學科型教材簡單地加加減減,通過課程綜合化,將相關知識材料有機地重新組合,并引進一定的新材料、新工藝、新設備等新知識。課程綜合化應遵循的基本原則是:以教學計劃為依據,以培養目標為主線,按職業能力結構調整課程內容,突出重點適度地多設接口。
三、如何實施綜合課的教學
實施綜合課教學,要做好以下幾方面的工作。
1.編制一個能滿足課程要求的教學大綱
在編寫專門課教學大綱的過程中,應將重點放在綜合課大綱上。每門綜合課教學大綱應組織三到五人的編寫小組,由擔任該課程的任課教師負責執筆,其他則為相關課程的任課教師。編寫小組在收集信息、閱讀資料的基礎上,經集體討論確定該課程的功能與框架,由執筆者寫出課程基本要求,并據此寫出課程教學大綱初稿。每次審稿,必須由審稿者簽署書面意見,作為執筆者修改的依據。我校的綜合課教學大綱巳經由湘鋼、株冶、601廠、23冶等企業的專家組成的專家顧問委員會審稿,并已修改定稿。
2.按教學大綱的要求選編教材或講義
目前綜合課教材還是以“選”為主,逐步向“編”過渡。有些課程難以選到合適的教材,須由任課教師寫出講義,并打印給學生作為教材,如鋼鐵冶金專業、金屬壓力加工技術專業、冶金機械專業都編寫了部分綜合課講義。大部分選用的教材,難以達到綜合課教學大綱的要求,要求教研室組織人員寫出補充講義。從試行情況看,寫補充講義以完善現有教材的不足,是一個較好的辦法。
3.對任課教師必須提出更高更新的要求
綜合課內容面廣、量大,突出了對學生專業實踐能力的培養,這一方面要求教師具有更豐富而全面的知識,另一方面又要求教師本身必須有較強的專業實踐能力,也就是說綜合課的教學質量要由“雙師型”教師隊伍來保證。因此,任課教應多下實驗室、實訓室鍛煉自己。我校已采取了有關措施,鼓勵教師下實踐教學現場,對缺乏實踐經驗的教師,則要派到生產現場進行鍛煉。此外,還應聘請有關生產單位的技術人員擔任兼職教師,定期或不定期地到學校來介紹新技術、新工藝、新設備。
4.必須開發新的教學方法
課程綜合化屬于課程內容的改革,內容改變了必須有新方法與之適應,包括教的方法與考核的方法。對于專門課要改變一張試卷定優劣的做法,要探索新的考核方法,要加強實踐能力的考核,在能力培養上要強調過程控制與目標控制相結合的方法,可實行廠校聯合,工廠、企業除提供現場教學的場地、設備外,還可派出有關技術人員與專家參與教學指導,并對學生進行考核考查。
5.應成立學生助教小組
綜合課是主干專業理論課,具有較強的實踐性。如電氣自動化技術專業的《直流調速技術》涉及到SCR電路原理、自動控制理論、系統理論以及SCR元件的使用調試和控制系統的接線、測試、波形分析、故障檢修等操作技術。為提高學生的學習興趣,減輕教師負擔,切實保證課程要求的職業能力準確到位,充分發揮學生的個性特長,根據自愿原則,每門綜合課均可在班級內挑選幾名成績優秀、熱情高的學生組成課外助教小組。教師利用課外時間對助教小組的學生進行強化訓練,使之成為課內外教學活動的輔導力量,參與理論和實踐教學活動的輔導。學生助教小組成員的表現記入學生成績單的特長欄內。如實用電工技術課外實踐活動小組,經教師強化訓練后,既可參與理論教學課外輔導,又可幫助實驗室、實訓室檢修儀表、準備實驗等,還可讓他們在實驗課或實訓課中協助老師參與指導。
關鍵詞:機械設計基礎 實驗教學 教學改革
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0193-02
實驗教學是理論聯系實際的一個重要環節,在增強學生的感性認識,提高學生的專業技能方面具有重要意義。以榆林學院過程裝備與控制工程專業為例,分析機械課程實驗教學環節現狀,發現存在的主要問題是:實驗課時少、實驗項目有限;實驗項目過于傳統,缺乏創新;實驗內容不突出專業特色,與專業聯系不夠緊密;考核形式簡單、學生重視度不高積極性不強。以上原因至使一部分學生實驗中有敷衍完成任務的思想,實驗環節沒有達到最理想的效果。
機械課程是工程技術學科的基礎,因此,針對近機類專科機械課程開課現狀并結合本校辦學的實際情況,我們提出一些改善性思考及建議,希望通過改革創新提升教學手段,探索出更優質的教學方法,與培養創新型、特色型人才的需要更為靠近,同時對提高學生的學業水平及教師的業務能力產生一定積極意義,達到更理想的教學效果。
1 實驗內容改革
1.1 設立多層次多性質實驗項目
對實驗進行篩選,將實驗按內容深淺分為開放性實驗、基礎性實驗及創新性實驗三個部分。內容簡單易懂、實用性強、設備要求低的作為開放實驗;內容典型、設備條件滿足的作為基礎實驗;綜合性高、創新性強的作為創新實驗。其中基礎性實驗為必修實驗,開放實驗和創新實驗為選修實驗,學生可根據自己的興趣偏愛及學習能力自行選擇,但必須規定最少選修數目。這樣一來,在有限的實驗課時中既保證了最經典的基礎實驗教學,又能使學生有一定的學習自主性,自由選擇一部分開放及創新實驗,調動了積極性,擴展了知識面。
1.2 改革實驗內容突出專業特色
傳統的機械基礎實驗不分專業,主要內容為機構認知、機構運動簡圖繪制、帶傳動實驗、齒輪減速器的拆裝、齒輪參數測量、齒輪齒廓范成原理、機械零件的認知、軸系結構、液體動壓滑動軸承測試分析、傳動綜合實驗等傳統項目。近機類學生認為自己不是機械專業,所以重視度不高,學習興趣不強,鉆研精神不足。機械類實驗應與專業結合,突出各專業特色。比如過控專業可增設流體機械、石化機械、食品機械、包裝機械等方面的認知及拆裝實驗,轉子的動力平衡、壓縮機飛輪矩等方面的內容,可放在開放實驗及創新實驗中進行,與專業特色相結合,突出實用性。
1.3 突出工程軟件應用能力培養
實踐經驗不足是大學生求職的一大障礙,然而大學生亦有層次高、基礎知識扎實、頭腦靈活、接受能力強等優點,所以教學中一方面是想盡方法提高學生的動手能力及實踐能力;另一方面應揚長補短,突出培養學生掌握的高科技技術手段,如培養工程軟件的應用能力。與機械類有關的工程軟件有虛擬仿真與裝配軟件(如Pro/E)、數學計算軟件(如MATLAB)、結構有限元分析軟件(如ANSYS)等。采用這些軟件可將機械零部件三維化,在計算機上進行建模、裝配、拆卸、計算及分析。一方面可以彌補實踐教學資源不足,完成設備上難以完成或無法完成的實驗項目[1];另一方面可鍛煉學生的工程軟件應用能力,培養現代設計、生產、制造技術的基本功。
2 實驗教學手段改革
2.1 引入多媒體教學
現今實驗設備自動化程度均較高,學生實驗時往往只需開機運行便會自動采集處理數據得出實驗結果;實驗中設備資源有限,同組學生數目過多。如此一來學生對實驗的理解及操作性都大打折扣,所以應采用一些先進的多媒體教學手段,制作實驗課程的多媒體課件,使用計算機輔助教學方法,加強實驗中教學的直觀性和信息量[2],改善因實驗設備自動化程度過高、學生預習不深入、同組學生數目多因素等對實驗效果產生的不利影響。
2.2 統一講解分散實踐分散指導
同組學生數目過多,學生操作性差,如增加組數減少同組學生數目指導教師工作量又無形增大,在多媒體輔助教學的基礎上可以采用統一講解、分散實踐分散指導的方法,在實驗課前可開設實驗理論課,將實驗用到的基礎知識,實驗儀器,實驗原理用多媒體的方法展現統一講解,然后再分組進行實驗。實驗的具體操作可在分組實驗上進行分散指導。采用此法可提升學生對實驗的理解度,增強實驗效果。
2.3 助理實驗員輔助教學
增設選修實驗后實驗指導教師將顯得不足,建立助理實驗員制度可解決教師短缺的矛盾。采用助理實驗員指導內容簡單的開放實驗,通過學生自薦、競選、審核等程序,選拔年級高、專業知識扎實,綜合素質優秀的學生作為助理實驗員,不僅為學生提供了實踐鍛煉的機會,同時也激發了學生的實驗熱情[3]。
3 管理考核改革
3.1 規范管理
規范管理是提高教學質量的根本。實驗室管理包括設備管理、實驗教師管理、實驗課程管理等方面。實驗室設備管理應由專職實驗員負責統籌,再根據教師特長實行教師輔助管理,如此可提升實驗設備的使用效果和使用效率,且能發掘設備潛能,有利于科學研究的開展。實驗講義要與設備型號相符,形成周期性的更新制度,隨設備的變更及時對講義內容進行修訂補充與完善。鼓勵老教師、優秀老師的“傳、幫、帶”,組織教師形成團隊,相互交流,參加各項學術活動。制定規范的實驗開課計劃和課表,將實驗與理論課程同等對待[1]。
3.2 規范考核
以往學生實驗考核模式是以實驗報告和考勤為主,無法激勵學生,存在實驗效果不太理想,實驗過程對學生動手能力的鍛煉不夠等問題,然而專業課實驗又不宜采用操作的方式進行考核。針對這一現狀,可將傳統的考核模式變為一種綜合的考核方式,學生的實驗成績為四部分:(1)課前對學生的預習情況進行檢查及提問;(2)實驗中考勤及操作表現;(3)實驗報告完成情況及是否有獨特見解及創新思維;(4)期末統一組織提問考核或試卷考核。通過對以上四個層面分別打分并加權平均,可全方位的對學生的實驗情況進行評判,有助于培養嚴謹的學風、提高實驗積極性、激發實踐興趣,鍛煉動手能力及培養創新能力[4]。
4 結語
教學改革是一個系統工程,為了突出專業特色,提高教學效果,提升學生的綜合素質,與培養創新型應用型人才的教學目標相適應,近機類專業《機械設計基礎》實驗教學改革還應進一步探索發展和完善。隨著教學改革的深化實施,我們定能在促進人才培養方面探索出一條高質量的教學之路。
參考文獻
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[2] 王鋒,龍立平,雷存喜,等.地方高校化工類本科專業實驗教學改革的思考與實踐[J].中國電力教育,2012(11):91-92,101.
關鍵詞:技工院校 機械圖樣 AutoCAD 教學方法
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)01(a)-0166-01
AutoCAD作為計算機輔助設計繪圖軟件之一,被廣泛應用于機械、機電等不同領域,許多技工院校已經將CAD作為機械類專業的一門主要基礎課,目的是培養學生應用該軟件繪制各種機械圖樣。該課程包含的內容多、容量大,并且具有很強的實踐性和應用性,學生接觸軟件初期因為好奇興致很高,但是在學習過程中遇到困難就會產生畏難情緒,極大地影響了教學質量。本文就在教學過程中所作過的一些嘗試,與同行交流。
1 教學計劃
按專業需求、培養目標制定教學計劃、選擇適合的教學內容是教學成功的一個重要因素。制定教學計劃要明確以下兩點:首先,CAD繪制功能強大,有廣泛的適應性,不同專業的學生對CAD的要求也不一樣,我們不能也沒有必要要求學生掌握CAD的所有功能,要有所選擇;其次,要考慮好通過這門課程的學習,要求學生們掌握到怎么的繪圖程度,是簡單的二維平面圖,還是復雜的三維透視圖;是只進行CAD繪圖學習,還是要涉及到二次開發等問題。對于技工院校機械類學生來說,學習CAD課程目的是繪制機械圖樣,因此,教學計劃重點要在二維平面圖形繪制,弱化三維透視圖,這樣才能夠讓學生在短學時內學會機械圖樣的繪制。
2 教學內容
AutoCAD課程是一門交叉性很強的課程,它是計算機技術與機械制圖等知識相結合的課程,這就要求在進行CAD教學中不僅是講述二維平面繪圖命令、編輯命令、圖層、標注、文本、圖塊以及高級繪圖技巧,還要注意與《機械制圖》課程的融會貫通。《機械制圖》課程中介紹了國家標準各項規定,如:線型、比例、字體,及尺規作圖、畫法幾何等內容,這些都是CAD課程教學中必須遵循的。在《機械制圖》課程中,通過手工繪制圖樣來掌握機械零件空間結構的表達方法,而在CAD課程中,繪圖只是將手繪改成了機繪,同樣也要依據制圖標準和投影原理。二者的目的相同只是途徑不同,這樣就可以將二門課程貫通教學,達到更好的教學效果。另外,在CAD課程教學中,標注、文本、圖塊等內容是非常重要的一部分,如果學生不了解尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等知識的內涵,就只能對設置要求進行簡單的模仿和死記硬背,而《公差與配合》課程很好地解決了這個問題,這樣在學習這一部分內容時,回顧一下《公差與配合》所學有關知識,只要簡單介紹設置與注寫方法,學生很輕松的就能夠掌握了。
3 教材選擇
介紹AutoCAD軟件的教材非常多,有的側重理論知識、有的注重實踐技能,有的大而全、有的小而精;如何選擇一本合適的教材,對于保障學生的學習效果非常重要。根據中職教育突出實踐與技能訓練的培養目標,筆者為學生選擇了以案例教學方式編寫的教材,并將教材中的有關知識與《機械制圖》習題冊中的三視圖、零件圖、裝配圖,以及從企業中收集典型圖樣融合在一起,編寫了教學講義發放給學生,講義突出了易懂和實用原則,簡化了復雜和繁瑣的理論知識,另外結合了學生熟悉的機械制圖課程上手工已經繪制過的圖形,極大地提高了學生的學習興趣,符合技工教育和學生的實際需求。
4 教學組織
4.1 教學地點
傳統的CAD課程是在多媒體教室上課,教師在上面演示,學生在下面觀看,一堂課下來學生只是在觀看,沒有機會上機練習,實踐證明這樣的教學形式效果并不好。教師所講授的內容如果不能及時上機鞏固的話,學生就會很快淡忘。因此筆者在教學過程中,將上課地點放在機房,學生每人一機,教師將繪制內容分解為若干小模塊,講完一個小模塊讓學生立刻進行練習,學生練習過程中教師注意檢查學生掌握的程度,并根據此調整進度。這樣的教學方式,學生們可以跟得上教學內容,有問題也能迅速解決。
4.2 教學方法
為了有效組織教學,提高課堂效率,筆者在AutoCAD教學實踐中采用了以下幾種方法,教學效果很好。
(1)案例教學法。
采用濃縮理論、案例引導、實踐中學理論的教學方法,每一堂課中都面對一個具體的案例,使學生從一開始就對本次課的學習目標有了一個整體的認識,明確學習相關知識的作用,然后再以案例為主,學習相關命令。在整個教學過程中始終以學生為主體,以案例實際訓練為主導。學生在練習過程中熟悉各個命令的操作,積累繪圖的經驗,最終達到靈活應用CAD軟件,提高實際繪圖能力的目標。
(2)分層教學法。
通過前一兩次的上機操作練習,觀察每位學生的學習基礎、運用知識的能力、實踐操作能力等情況,在以后的教學中對不同認知層次的學生制定不同的教學目標,使每位學生都能通過自身的努力取得成功。比如對程度比較高的學生,要求其不僅熟練掌握各種操作命令,能靈活地使用各種快捷命令繪制各種復雜的零件圖和裝配圖,并且在上機操作時能給其他同學做輔導;對于接受能力比較差的同學,則要求能繪制簡單的三視圖和零件圖。這樣可以使不同層次的學生都能較輕松理解、掌握知識點,提高每一位學生的自信心,使認知水平各異的學生在CAD技能水平方面都能得到逐步提高。
4.3 考試環節
考試對于教學是非常重要的環節,在CAD課程考試的問題上,筆者是將機試和筆試結合進行綜合評定的,機試所占比例要比筆試高。由于CAD課程目標是操作能力,所以最后的成績主要由學生的操作水平決定,為了防止學生只會繪圖,而忽略必要的理論知識,考試設置了筆試環節,由于理論內容要求是“了解”,因此采用了開卷的形式。
5 結語
AutoCDA是一門實踐性與應用性非常強的課程,因此教學要始終堅持以行業需求為導向,從行業對CAD人才的技能要求出發,圍繞提高學生繪圖能力的目標,采用各種創新的教學方法,充分發揮學生的主體作用,才能不斷提高CDA的教學質量。
參考文獻
一、大學物理實驗教學模式改革的必要性
1.教學模式單一。處于當代教育發展環境下,新課程改革進一步深入,高校的教育理念也要進行相應的創新:轉變以往單純的對學生進行知識機械灌輸的教學模式,把精力投入到提升學生知識能力的教育過程中。就大學物理實驗教學而言,科學創新精神和實踐動手能力是其不可或缺的內容。但是在以往的物理實驗教學過程中,單純機械的驗證相關理論知識成為高校物理實驗中的主要教學內容,大學物理實驗教學模式過于機械和單調,學生的創新能力和實踐動手能力難以得到有效提高。并且在實踐教學過程中,往往是學生被動接受教師的實驗安排,制定實驗步驟、組織儀器設備等內容都是由教師來準備,實驗方法和實驗數據的記錄也通常是由老師來完成,而學生只是對教師實驗過程的一個機械模仿。這樣機械化的教學模式嚴重阻礙了學生動手能力的培養,束縛了學生的創造性思維,不利于學生的科學素養的建立,基于此,改革現有的大學物理實驗教學模式,提高學生的實踐創新能力成為物理教學中的一項迫切任務。2.教學方法和教學內容落后。傳統的物理實驗教學方法是“教師統領實驗過程,學生機械模仿”,在此過程中,學生只是被動的接受知識,沒有充分發揮自身的主觀能動性。久而久之,學生會對教師形成一種依賴心理,在具體的實驗過程中“會看不會做”,并其怠于思考,使得學生形成一種模仿的思維定式,難以有所突破。學生學習的自覺性受挫,難以主動去發現問題并解決問題,不利于實踐創新能力的提高。另外,物理實驗教學內容比較落后,沒有很好的體現學科之間的共融性。大學物理實驗內容也基本是驗證性和測量的,利用學生的創新思維,出于學生自己的創造能力來設定的帶有研究性的內容相對匱乏。正是在此基礎上,與國外培養的物理實驗人才相比,中國物理知識方面的人才理論知識可以很豐富,但是具體到實踐操作中,卻難以有效的將理論知識與實踐相結合,而創新精神和獨立思考的能力更是缺乏。
二、大學物理實驗教學模式改革的優化策略
(一)改革物理實驗教學方法
傳統的物理實驗教學方法中,采取的是教師灌輸,學生被動接受的方式。實驗操作過程中,教師預先告知學生這次的實驗目的,并且在此基礎上,教師還會詳細的為學生講解實驗原理、實驗方法、實驗步驟、實驗過程中需要用到的儀器及其使用方法,并且還有相關的數據記錄、數據處理等信息。更甚者,有的教師為了使學生更加明白本次實驗的過程和步驟,在實驗開始之前把整個實驗過程在學生面前演示一遍。在此基礎上,教師在進行物理實驗教學之前就沒有必要讓學生對將要傳授的內容進行預習,學生也不需思考,這樣就對學生的學習造成了一定的負面影響。學生對教師的實驗過程也產生一種依賴性,在教師做完相關的實驗后,很多學生沉溺于教師的實驗過程中,卻難以理解其中涉及到的科學原理。也正是因為此,學生缺乏實踐操作的機會,沒有一定的實驗操作經驗,難以促進動手能力和創新能力的提升。即使是在具體的物理實驗過程中,教師也是為學生準備好一切,學生也不需要深入思考,只要按照教師給定的步驟加以演示就可以了。這種機械的實驗過程嚴重違背了學生的認知特點和認知發展規律,限制了學生學習的主動性和積極性,不利于提高學生的思維創新能力和實踐應用能力。鑒于此,在具體的物理實驗教學過程中,教師要充分尊重學生學習的主觀能動性,適應現代課程改革的要求,把課堂還給學生。在此基礎上,教師要改革物理實驗教學方法,可以從以下三方面做起:1.打破傳統的教學方式,以“學生預習,自主學習”為主,“教師引導”為輔。教師在物理實驗過程中,需要對實驗儀器和原理細致的介紹,牽涉到具體的實驗步驟和測量方法,教師要利用學生的自主創新能力,激發學生的創新思維,讓學生自行設計完;2.將物理實驗課以選課的形式出現。物理實驗課中會有學生必做的實驗,除此之外,教師還可以以學生對實驗課的實際需求為依據,結合學校對物理實驗課程的安排,在實踐發展的基礎上為學生開設選做實驗項目。既然是選作項目,那么學生就可以根據自身的實際學習情況和實驗能力來自主安排,在自己動手的過程在提升動手能力和實踐操作能力。教師通過這樣的教學安排,一方面可以鍛煉學生的基本實驗技能,另一方面又可以最大限度的調動學生學習的主觀能動性,同時,學生自覺發現和處理相關問題的能力也可以得到進一步提升。3.隨著時代的進步,計算機信息技術的應用范圍越來越廣泛,緊跟時代腳步,高校物理實驗教學中也應擴展計算機的應用范圍。計算機在高校物理實驗中有很高的應用價值,例如利用計算機來操控實驗的過程,收集相關的物理量,快速的將實驗數據記錄下來等,另外,利用計算機實施擬合分析,制作圖標等內容也是其應用表現。除此之外,教師利用計算機進行輔助教學,進行計算機管理,也屬于計算機在物理實驗教學過程中的應用范圍。當然,計算機在物理實驗中只是一種輔手段,它的應用可以方便物理實驗的進行,促使學生加深對物理原理的理解以及對實驗方法的掌握,在物理實踐中的應用仍是十分必要的。
(二)創新物理實驗教學內容
就現在很多大學開設的物理實驗課程而言,驗證性實驗是其最主要的表現內容。而相對應的,以學生的實際發展需要為基礎,集科學性和設計性為一體的實驗內容則比較少。基于現代的經濟發展環境,這樣的設置體系會妨礙高校對實踐應用型人才的培養,學生進行實踐創新的發展空間也被縮小,而學生通過實驗也難以提高自己分析問題和解決問題的能力。在一些高校中,受到學校生源條件的限制,在具體的物理實驗過程中,學生和實驗儀器一對一的現象并不少見。在此發展條件下,教師通過引導,使學生自己動手做實驗,來進一步提高學生的動手能力和實踐操作能力,同時也間接的加強了學生分析和解決實際問題的能力。但是在有些高校中,受到學生人數的限制,物理實驗課基本上是兩到三個學生共同做一個實驗,這樣的分配會在一定程度上激發少數學生的惰性思維。因此,他們在物理實驗中只是機械的記錄相關數據,而沒有主動動手和主動思考的習慣,這樣的話,這些學生就難以在具體的物理實驗過程中得到鍛煉,有些學生甚至對此感到厭煩。另外,如果高校設置的實驗項目有限,而其中的學生人數卻過多,那么物理實驗就難以適應學生的發展需求,也不能有效做到與物理理論知識課的同步。鑒于此,高校在開設物理實驗課的時候,要充分結合院校學生的實際水平和發展需要,以現有的物理實驗儀器為載體,調動學院教師的力量,以本院校中的物理實驗教學為基礎,科學編寫相關知識的物理實驗講義,其中涉及到的內容要充分體現物理實驗的實用性,并且在其中詳細闡明某項實驗在某些專業中的應用。以此物理講義為標準,學生在做某項實驗時,就不會產生這項實驗與所學專業有何關系的疑問。另外,為了適應社會對人才的需求,迎合現代科技發展的需要,同時也為了適應社會對實踐應用型人才的需求,高校的物理實驗課程中可適當融入一些富于實踐操作性的實驗項目,例如自行車及鐘表的拆裝等內容。社會在不斷發展,高校中的物理實驗也要與時俱進,為了進一步與社會科技發展接軌,高校要根據自身的實際發展情況和學生對自身能力的需求,適時改革物理實驗講義,使得物理實驗講義為學生提供實驗參考的同時,也能跟上時展的步伐。高校為了加強物理實驗教學的影響力,也可以迎合學生的對物理實驗的興趣,舉辦物理實驗設計大賽,使得高校學生更好地適應現代科技的發展。
(三)定量考核與定性考核相結合
物理實驗過程中,物理實驗的考核體系對科學判斷學生的實驗能力和評價學生的實驗成績具有重要的影響。物理實驗不同于理論知識學科,在它的評定過程中,物理實驗成績占據重要地位。正是鑒于這種學科的特殊性,其考核體系才更加需要完備。對物理實驗成績進行評定的過程中,教師往往以實驗報告的形式來加強對學生的考察,但是在具體的操作過程中,這種考察形式具有一定的弊端,實驗報告是以紙質的形式出現的,教師看到的只是學生實驗的結果,而難以看到學生實驗的整個過程。并且在這種考察形式中,即使學生不做實驗,也可以提交一份完整的實驗報告,因為學生可以抄襲其他學生的實驗數據實驗記錄。鑒于實驗的準確性和科學性,教師又很難發現實驗報告中的這些弊端。因此,教師在實際的物理實驗評定過程中,一定要創新實驗考核機制。在此,筆者建議利用定量考核與定性考核相結合的方式。在具體的考核過程中,教師要充分考慮到學生各方面的能力,考察的內容不能過于單一化,學生對實驗方法和技能的掌握,學生對待實驗和相關實驗問題的態度等內容都要納入考核體系,教師都要加以科學化的考察。從一定程度上說,這種全方位的考察,也是對學生學習積極性和學習主觀能動性的一種激發,讓學生充分重視物理實驗的過程,也讓他們明白物理實驗考察不只是一種簡單的成績判定,更是一種實踐能力和動手能力的考察。同時,也充分體現了評定的科學性和公正性。此外,口試、筆試以及現場操作等方式也可以被應用到成績考核中,為學生營造良好的實驗考核氛圍,加強學生對物理實驗的興趣,力爭考核標準更加科學,能全方位、公正地對學生進行實驗考核。
綜合來說,高校物理實驗不僅能提高學生的實踐應用能力,考察學生對理論知識的運用能力,還能培養學生獨立分析和解決問題的能力,強化學生創新思維能力。結合現代的經濟發展環境,社會對人才的培養也提出了更高的要求,實踐應用型人才受到社會的普遍關注。而高校中的物理實驗則著重培養學生的動手能力和觀察能力,迎合了社會對人才的需求趨勢。在此基礎上,高校要進一步適應現代經濟社會的發展,明確大學物理實驗教學中存在的問題,從物理實驗教學方法、物理實驗教學內容和物理成績考核體系三方面來改革大學的物理實驗教學模式,在此基礎上有效促進大學物理實驗教學效率的提高。
作者:薛禹 單位:北華大學物理學院
參考文獻:
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【關鍵詞】電力拖動;一體化教學;模式;初探
一、引言
電力拖動控制線路課程是中等職業學校電工專業的一門專業課,它的應用性和實踐性均很強。由于新知識的不斷增加,教學時間的相對減少,傳統的教學方法已難以適應新形勢的需要。所以需要對課程體系和教學方法進行改革,實行一體化教學模式,讓理論和實踐有機結合。即:“實踐—理論—再實踐”的一體化教學模式。
二、一體化教學模式的思路和內容
理實一體化中的“實”首先應該是實驗。實驗裝置一般學校都配備,但利用率是很低的,有的設施也很難做到部門間資源共享。主要原因是在實驗設施管理上的條塊分割,加之教師課改自不大,給資源調配使用上造成相當的不便。為此要理順管理關系,為教學改革提供綠色通道,在此基礎上整合好實驗資源,完善教學環節設計,做到理論、實踐(實驗、實訓、實習)環節完備。
第一步:實踐,就是打破了以往的先進行理論教學而后進行實習的教學模式,而是先讓學生參加實習。這里的實習就是讓親自去車間連接電路圖,以增加感性認識,同時還能激發學生對學習本課程的積極性。
第二步:理論,就是充分利用課堂時間進行理論學習,在教學中廣泛使用現代化教學設備,利用現代化的教學手段,提高教學效果,讓學生的認識由感性認識上升到理性認識,即由實踐上升到理論。
第三步:再實踐,就是學生學完理論課之后,再回到實踐操作中去,讓學生親自動手進行電氣線路的連接,以達到理論與實踐的完美結合。
此一體化教學模式是以培養能力為中心,理論課與生產實習課交叉進行的一種教學模式,讓實踐始終貫穿在整個教學過程中。理論與實訓相結合,統一制定模塊教學進度,建設模塊教學計劃和教學進度,編制相應的教學講義。在教學過程中,可根據實際需要,對教學進度以及學生掌握技能的快慢進行適當的控制,并以現場教學為主,課堂教學為輔助教學的教學方式。這樣既突出了操作技能的訓練,又使學生學到與職業技能有關的知識,不僅培養了一專多能,還培養學生的分析問題和解決問題的綜合能力和創新能力。
三、一體化教學模式的開發與具體應用
本文就《電力拖動控制線路》課程中的“常用生產機械控制線路”為例來說明怎樣構成“實踐—理論—再實踐”的一體化教學模式。
第一步現場參觀是必不可少的重要環節。
機床電氣控制的對象是生產機械,生產機械的運動形式以及對電氣控制的要求是設計電氣控制的重要依據,也是掌握控制線路工作原理的基礎,機械與電器的配合動作是實現生產機械自動控制的重要手段之一。這就要求學生在學習控制線路之前對生產機械的構造、運動形式、機械與電器的配合動作等方面有足夠的認識,在頭腦中形成清晰的印象。為此,必須組織參觀教學。
在參觀教學中,應注意如下問題:
1.教師先要充分熟悉生產機械,做到心中有數,主要包括下列項目:生產機械各部件的名稱、運動形式及其驅動電動機、傳動裝置;各種電器、開關在機械上的安裝位置、作用及其配線;各操縱手柄的名稱、作用、基本操縱方法;機械與電器聯動部件的名稱、位置、動作方式等。
2.準備好機械部件及電機、電器的名稱卡片或標牌。以X62W型萬能銑床為例,要準備的卡片有:床身、橫梁、主軸、刀桿、銑刀、工作臺、回轉盤、升降臺、主軸電動機、工作臺電動機、主軸變速箱、主軸變速盤、主軸變速沖動機構、工作臺變速箱、工作臺變速盤、工作臺變速沖動機構、工作臺縱向操縱手柄、工作臺縱向位置開關、工作臺橫向與垂直操縱手柄、工作臺橫向與垂直位置開關、正面按扭站、側面按扭站、左電氣壁龕、右電氣壁龕等,每一張卡片寫一個名稱。
3.講清參觀目的,即通過參觀要弄清的問題,要求學生寫好提綱,帶著問題參觀。
4.學生分組。參觀時要分組進行,切不可全班學生一齊涌上去參觀。每小組以6~8人為宜,輪流進行。
第二步進行理論學習。
在進行理論教學過程中,首先要大力提倡“互動式”教學方法,以學生為主體,充分調動學生的主觀能動性,讓學生積極參與到教學過程中;其次要充分利用現代化教學手段,進一步增加學生的感性認識,同時還可以使課堂教學更生動、充實,能給學生提供一個生動、形象、主體化的教學環境,使學生能透徹理解教學內容,提高學習效率。
1.抓住每種控制線路的特點重點講解。一方面,各種生產機械的電氣控制線路無論怎樣復雜,都不可避免地含有一些一般性的通用環節,如正轉自鎖控制、正反轉控制、點動控制、時間控制等基本控制環節,這些環節學生都很熟悉,往往只要稍加點化,學生即可理解和掌握;另一方面,不同的生產機械控制線路,由于其加工工藝、控制要求或設計者的構思不同,有獨特的部分,如T68鏜床主軸變速控制等,這種獨特部分既是教學的重點,又是難點。重點地突破這一難點,整個控制線路就迎刃而解。
2.化整為零——分析線路的基本方法。任何復雜的控制線路,都是由若干臺電動機或其他電器的控制線路組成的,而每一臺電動機的控制線路,又是由一個或多個基本控制環節組成。在分析控制線路時,先根據被控對象將整個線路劃分為幾個模塊,再逐塊細分成若干基本控制環節。先分析每一個基本環節的工作原理,再分析每一塊電路的工作原理,最后回到整體控制線路。
有時也可以先不給出線路圖,而是反過來,啟發學生根據具體對象的控制要求運用所學的知識將基本控制線路圖畫出來,再找到各基本控制線路之間的關系,將他們組合成整體的控制線路。然后回到課本上的線路圖,通過提問和討論即可使學生掌握線路的工作原理。
3.講清機械與電器的聯動,是講授生產機械控制線路的關鍵。大多數生產機械有很多機械—電器聯動控制,即由機械手柄或機械部件的動作操縱電器開關的接通與斷開。另外如一般的行程控制、位置控制等,其開關的動作都是由機械控制的。與機械聯動的電器在何種情況下動作,哪些觸頭閉合,哪些觸頭斷開,學生很難明白,直接影響對控制線路工作原理的理解,在教學中一定要注意講清這一關鍵性的問題。
4.著重于能力的培養。在理論教學中要特別注意學生能力的培養,不但要使學生熟悉教材中所介紹的幾種生產機械電氣控制線路的工作原理、常見故障及其分析方法,更重要的是培養學生閱讀控制線路圖、分析線路的工作原理及其故障的能力。生產機械是多種多樣的,其控制線路也是千變萬化的,線路出現的故障更是變幻莫測。因此在教學中,要著重從讀圖方法、線路原理及其故障分析方法等方面對學生進行訓練,讓學生從具體的控制線路中總結出一般規律及特點,做到獨立思考,舉一反三,融會貫通。
第三步實踐教學。
當完成理論教學之后,應轉入實習教學,即把所學到的理論知識再回到實踐中去,激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性。實習教學可分兩個階段:一是到電工專業實習室進行電氣配盤訓練,以提高學生的實際動手能力;然后在各種機床的電氣控制模擬示教板上進行排故訓練,以提高學生的思維能力、判斷能力。二是到實習工廠進行實際應用的訓練,讓學生直接參與生產,培養學生適應實際工作環境的能力,掌握理論在實際中的應用。
四、結語
“實踐—理論—再實踐”的一體化教學模式的設計符合自然辯證法的規律,也符合學生的認識規律。在教學過程中,可針對具體問題,對此一體化教學模式進行調整和補充,以達到最優化的教學目的。
“實踐—理論—再實踐”的一體化教學模式的優點:
1.有利于激發學生的學習積極性,培養了學生的綜合能力和創新能力;
2.加強了理論與實踐的結合,突出了操作訓練,又使學生學到了扎實的理論知識;
3.能夠充分發揮學生的主體作用;
4.轉變了傳統的即以教師、書本為中心的教育思想。
教育,特別是職業教育應以培養學生的動手操作能力為中心,作為“傳道、授業、解惑”的教師,在教學中要充分發揮學生的主觀能動性,做到真正意義的素質教育。
參考文獻
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關鍵詞:《納米技術的基礎和應用》講義;CAI課件;教學效果
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)19-0140-02
一、《納米技術的基礎和應用》課程的現狀
納米技術的發展依靠的是人才的發展,納米科技人才是納米技術發展的根本保證。我國一直以來十分重視對納米科技方面人才的培養。《國家納米科技發展綱要(2001―2010年)》中明確地提出:要從學校的教育抓起,要重視納米科技的相關學科建設,擇優設立有關于納米科技的專業,同時在物理、化學、生物、機械、電子學、計算機科學等專業內部,設置有關納米科技的新課程,重視和保障我國納米科技的可持續發展。目前,納米技術的相關教學工作十分活躍,國內許多高校都開設了與納米技術相關的公共選修課或者專業選修課。在材料類本科專業中,開設有“納米材料與技術”、“納米材料”課程,這是當前材料科學領域中重要的專業課程。為彌補專業課程的不足和提供學生自主學習的機會,不少高校還在化學工程與工藝、應用化學、制藥工程等專業中開設了“納米科技導論”選修課程,受到學生的普遍歡迎。
為了讓對納米科技有興趣的學生了解和認識納米科技的基本知識、基本概念、基本方法及其應用,我們在桂林電子科技大學大學一年級新生中開設了“納米技術的基礎和應用”通識教育選修課程。這門選修課程推出后,立即受到了廣大學生的歡迎,選修本門課的學生人數達到了200人,且仍有相當部分的學生由于受到選課人數的限制未能選上這門課程。實踐表明,學生選修“納米技術的基礎和應用”課程的興趣主要源于對新興納米科技知識的求知欲望。目前,在我國的高等院校開設的納米技術相關課程中,大部分是偏向納米材料的內容,這些納米材料類課程一般是作為高年級專業主干課或專業選修課開設。這類課程的開設,一般要求選修的學生具有一定的材料、化學、生物等相關專業知識。對于我校大一新生來說,目前的相關教材和教學內容顯然過于深奧。在教學實踐過程中,經常有學生發出這樣的疑問:“納米技術這門課這么深奧,我們該如何學呢?以后工作中能用到嗎?”
綜上所述,我們必須對“納米技術的基礎和應用”這門課程的教學內容、教學模式和教學方法等進行改革。根據教育部“關于推進高等教育面向新世紀教學內容和課程體系改革計劃實施工作的若干意見”的指示精神,結合辦學定位和人才培養目標,面向大一新生這類特殊的教學對象,本文在《納米技術的基礎和應用》課程中探索了一條切實有效的教學改革之路。
二、新的教學模式和方法在《納米技術的基礎和應用》課程中的應用
(一)教學模式改革的目的
在“納米技術的基礎和應用”課程教學中,結合該課程理論和實踐性強的特點,對教學過程中教學要求、教學內容、教學方法、教材建設和考核方法等多個環節進行改革,推動“納米技術的基礎和應用”課程的建設,為將來從事與納米科技研究及產業相關工作的本科生提供必要的知識準備,以便能快速進入相關領域,滿足社會之需求。并力圖培養學生的科學思維和創新能力,為培養高層次、綜合性、有創新意識和能力的人才奠定基礎。
(二)新的教學模式和方法
1.編制新的講義。目前可供高校教師上課選擇的有關納米技術的相關教材較少,且絕大部分是專業性較強的專業教材。在以往的教學實踐中,使用類似的教材,大一學生常常感到接受起來比較困難,影響了教學效果和學生的積極性。因此,有必要針對大一新生,查閱國內外大量與本課程相關的資料,旁征博引,編寫納米技術的相關講義。該講義既要比較全面地介紹納米技術的相關基本概念、理論和應用,又要把握專業深度,體現出專業性和科普性的結合。主要包括:納米技術概述、掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡、納米材料、納米生物與醫學技術、納米機械、納米電子學等內容。納米科技的研究對象涉及諸多領域,它的基礎研究問題又與應用密不可分。對于大一新生,在有限的學時內,不可能把納米技術的方方面面都做個系統講授,比較可行的做法是將本學科領域最近發生的重要事件納入講義,并將這些事件產生的巨大影響加以闡述,讓學生真切感受到知識的實用性與社會效應,提高學生的學習積極性,這就對教師的專業綜合素質提出了較高的要求。結合大一新生專業基礎知識較弱同時對前沿科技比較感興趣的特點,我們在現有教材的基礎上編制了新的講義,注重趣味性、通俗性、易懂性,提高了對學生的吸引力。
2.CAI課件研制。“納米技術的基礎和應用”課程涵蓋面較廣、信息量教大,單一的板書教學手段不易滿足該課程的教學需要。將現代化多媒體技術應用于課堂教學,利用視聽說等手段向學生提供聲、像、圖、文等綜合信息,有利于學生集中注意力。納米技術的許多知識是微觀領域的,單靠語言和文字描述,學生難以理解。通過多媒體技術進行動畫模擬,可以使微觀知識宏觀化,變抽象為具體。因此,必須系統開發研制“納米技術的基礎和應用”課程CAI課件,該課件以科學研究前沿課題形式體現納米技術領域的最新研究成果,尤其是國內外高校和公司中納米技術應用的具體實例,激發學生的學習和研究熱情。
在新的講義基礎上,為了達到好的教學效果,我們研制了高質量的CAI課件。對于納米尺度相關問題的研究,采用圖像、視頻、動畫等形式,這就比單純的文字說明更加具有感染力,也更利于學生接受,有利于調動學生的學習積極性。
3.依托科研項目,實現多種教學手段。目前,依托多媒體等現代化的教學設備,已經實現了板書向PPT教學的轉化,但在教學內容上,比較偏重理論,教學手段和教學方法比較單一。《納米技術的基礎和應用》課程對于大一新生來說,屬于內容比較陌生,概念抽象,較難理解的課程。如果還是采用傳統的課堂教學手段,往往使學生產生畏難情緒,影響課堂效果。針對這種情況,我們采取了依托科研項目,將教材內容和科研項目中相關聯的內容聯系起來,實現兩者的有機結合。具體表現為:在教學內容上,首先講解基本的知識點和相關概念,用淺顯易懂的語言表達出來,讓學生容易接受,接著引入科研項目中相關的例子,將課堂講解的內容在科研項目中的應用進行闡述,便于學生有更切實的直觀體驗;在教具的準備上,如果條件允許,將科研項目中相關的原理樣機、視頻、圖像等在課堂上進行展示,和教學內容相結合,可以引起學生極大的興趣和參與感。例如,在《納米技術的基礎和應用》課程中,通過展示微流控芯片的原理樣機,啟發學生思考芯片的設計和加工流程。通過展示膠囊內窺鏡、納米機器人等最新科研成果,激發學生的科研興趣和學習熱情。另外,通過科研項目,邀請有合作研究的企業技術人員、其他高校合作研究人員等以講座、培訓等形式實現多元化的教學模式,豐富教學方法和教學手段。
4.在教學中發掘出科研前沿新課題。通識教育選修課程的教學目標主要是擴充大學生的知識面,注重知識點的“廣度”而非“深度”,因此,應具備科普性、前沿性、實用性與趣味性的特點要求。與此相對應的教學形式和教學方法上也和其他的課程有所區別。在教學形式上,以專題形式展開教學。針對學生所關注的問題,開設各相關專題,例如納米機器人、生物分子馬達、隱形飛機表面的納米涂層、納米生物芯片等,來充實教學內容。實施討論式、啟發式的教學方法,激發學生的潛能。比如提出問題:“月亮和地球之間的天梯如何實現?”來引出納米材料的獨特優勢;從學生熟悉的例子入手,比如媒體上炒的很熱的納米冰箱、納米保暖內衣等,引出納米技術的真正定義。采用多媒體教學手段,不斷改善教學質量和效果。
納米技術是目前國家大力支持的發展項目,各項科研資金投入較大。所以,如何通過教研相長,將教學研究作為科學研究的創新源,從教學中發掘出科研前沿新課題和新領域,是一個值得深入研究的問題,通過為學生進行科學講座,積極倡導科學精神和創新精神指導學生進行探究性學習,集思廣益,提煉出科研前沿課題,同時挖掘學生創造性思維潛力,提高分析和解決工程問題的能力。
三、總結
通過以上新的教學模式和方法在《納米技術的基礎和應用》課堂教學中的應用,有效地提高了課堂教學效果,達到了預期的教學目的。
參考文獻:
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摘要:近幾年,據學校就業部門統計,機械設備裝配與自動控制專業的學生就業存在專業不對口、就業質量不高的現象。通過調查,筆者發現主要是因為機械裝配工、操作工技術要求高,學生在校所學無法滿足企業工作需求。這反映出學校課堂枯燥的理論教學、鉗工實訓沿用單一的基本功訓練,與技校走內涵發展、畢業生高質量就業的趨勢不相適應,因此進行實訓教學改革勢在必行。
關鍵詞 :教學改革裝配鉗工實訓
機械設備制造過程就是市場調研、設計、下料、制造毛坯、熱處理、機加工成零件、熱處理、裝配成機器設備、檢測合格、涂裝、售后安裝調試的過程。一臺機械設備,包含機械、液壓與氣動、電氣控制三部分零部件,三者有機結合,缺一不可。裝配鉗工實訓教學,應該圍繞學生高質量就業這一目標,培養學生具備一定的裝配圖讀圖知識,一定的機械裝配、液壓氣動系統、電氣設備系統的動手安裝調試能力。
一、成立教改與安全管理機構
由機械專業科長任組長,負責調查研究、結合本校實際提出鉗工實訓教學改革思路和構建實訓項目,負責項目實施過程的協調與改進。由相關專業教師任組員,負責項目實訓教學內容的制定與實施。由科長、任課指導教師和學生安全員組成安全管理機構,負責進行課前學生安全教育、日常教學的安全檢查與隱患整改,確保教學安全。
二、制定項目
以培養具備一定識圖能力及機械裝配、液壓氣動系統、電氣控制系統安裝調試能力的裝配工為目標,制定實訓教學項目如下。
項目一:平口鉗拆裝與零件測繪。主要內容為平口鉗的拆裝,平口鉗零件圖、裝配圖繪制,教學目的是讓學生熟悉平口鉗的結構與原理,掌握零件圖繪制、裝配圖讀圖知識。
項目二:平口鉗制作。主要內容為平口鉗的非標零件鉗加工,螺桿車削加工和平口鉗裝配,教學目的是讓學生掌握鉗工基本技能,普車基本技能和平口鉗的裝配技能。
項目三:CA6140主軸箱拆裝。主要內容為CA6140主軸箱傳動演示,CA6140主軸箱拆裝,教學目的是讓學生掌握皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動的裝配,掌握主軸傳動精度的調整方法,掌握雙向摩擦離合器和制動器的調整方法,熟悉傳動系統圖的讀取方法。
項目四:液壓與氣動回路的組裝與調試。主要內容為液壓、氣動、電氣元件認識,液壓、氣動回路的組裝調試與電氣控制回路連接,教學目的是讓學生掌握液壓、氣動元件的結構原理與應用,認識常用電氣元件的應用與接線方法,掌握液壓氣動簡單回路的組裝與調試。
三、項目實施
1.平口鉗拆裝與零件測繪
機械制圖與CAD科任教師作為項目負責人,對班級進行分組,發放平口鉗和工量具,指導學生進行平口鉗的拆卸,布置鉗座、活動鉗口、方形螺母、螺桿、鉗口板五個非標零件的測繪任務。學生分組自行討論,制訂工作計劃表,確定工作步驟和程序,經教師審核通過后,分工合作。教師依據工作計劃表,對各組進度檢查督促,巡回指導學生正確使用工量具、查閱制圖資料,糾正繪圖錯誤。測繪作業完成,各組內部自評后,教師逐組進行檢查評價,圖樣歸檔保管。
2.平口鉗的制作
鉗工工藝學一體化教師作為項目負責人,對平口鉗制作任務進行細分,下達各階段的實訓任務,分別是鉗座制作、活動鉗口制作、鉗口板制作、方形螺母制作、螺桿制作、平口鉗裝配。
教師根據平口鉗制作所涉及的鉗工基礎知識和技能進行講授,要求講透劃線基準的選擇,量具的讀數原理和計數方法,鉗工工具的應用范圍和正確使用方法,鉆床、車床的安全操作規程等專業知識;演示劃線、鏨削、鋸削、銼削、攻絲等鉗工基本技能和車床、鉆床的操作規范,分階段布置作業和進行安全知識考核。
學生以組為單位,在多功能教室閱讀全套零件圖和裝配圖,復習查閱《鉗工工藝學》《裝配鉗工工藝學》,討論制定各零件加工工藝規程,填寫零件加工工藝卡片,提交指導教師審核。
按零件加工工藝卡片內容,學生領取工量具和毛坯,在鉗工車間進行鉗座、活動鉗口、方形螺母、鉗口板的加工,在普車車間進行螺桿的加工。
平口鉗裝配,依據裝配圖樣和裝配工藝卡片,領取標準件,采取修配方法進行裝配,直至符合裝配圖樣的技術要求。
學生作品的評價與優秀作品展示。首先各組分別對各自所制作的零件和平口鉗成品進行自我評價,互相對照完成初評。然后教師依照圖樣要求和自評結果,結合平時作業完成情況和操作的規范性進行綜合評價,選擇優秀作品在車間展柜展出。
3.CA6140主軸箱拆裝
鉗工工藝學一體化教師作為項目負責人,對CA6140主軸箱拆裝任務進行細分,制定各階段教學內容,分別是主軸傳動知識學習,拆卸工具選擇與主軸箱拆卸,裝配基礎知識學習,裝配工量具的選擇與主軸箱裝配,主軸箱的調整與主軸旋轉精度檢驗,實訓總結與答辯。
教師通過CA6140主軸箱傳動演示、實物與多媒體結合講授,讓學生感性認識皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動,掌握傳動機構裝配基本知識和裝配基本要求。
學生以組為單位,編制CA6140主軸箱拆裝進度計劃,通過指導教師審核后,進行拆裝實訓,學習掌握以下裝配知識和技能:CA6140主軸箱拆裝所需的通用工量具和專用工量具的使用方法;螺紋連接、鍵連接、銷連接、過盈連接的裝配要求與方法;皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動的裝配要求與方法;摩擦離合器、滾動軸承、軸組的裝配要求與方法。理論與實踐相結合,實操訓練有效促進了學生學習理論知識。
考核評價穿插在拆裝過程中進行,拆裝技能和工作頁填寫規范綜合評價,技能考核項目有:卸荷式帶輪的裝配和帶輪跳動量的檢查方法,鏈傳動裝配與鏈條下垂度的調整方法,主軸箱箱體孔距、孔系平行度、孔中心線同軸度誤差的檢驗,齒輪嚙合質量檢驗方法,摩擦離合器和制動器的松緊調整方法、主軸旋轉精度的檢驗與調整方法。
4.液壓與氣動回路的組裝與調試
液壓與氣動技術一體化教師作為項目負責人,制定實訓各階段任務和工作頁,下達任務到每位學生。實訓內容與步驟依次為液壓與氣壓傳動原理學習,液壓氣壓元件拆裝與結構原理,液壓氣壓傳動回路與仿真訓練,常用電氣元件的認識與接線訓練,電氣控制回路連接與PLC編程訓練,液壓氣壓傳動回路的組裝與調試。
教師依據《液壓與氣動技術》教材編寫液壓與氣壓傳動一體化講義,向學生講授液壓氣壓傳動原理和在機械設備中的應用,使學生明確液壓氣動的重要性,提高學習興趣。
學生明確液壓氣動實訓任務,按照認知漸進而強化的學習規律,分階段進行訓練。第一階段對液壓氣動的動力元件、控制元件、執行元件、輔助元件、液壓油分類認識,通過銘牌熟悉元件的符號、性能、應用范圍;第二階段通過元件拆裝訓練,學習元件內部結構原理,故障維修知識,進一步提高裝配動手能力;第三階段使用仿真軟件學習液壓氣動的換向回路、壓力控制回路、速度控制回路,然后在液壓氣動實驗臺進行回路組裝與調試,記錄學習回路的性能特性;第四階段常用電氣控制元件的分類認識,掌握元件符號、性能參數和應用,并進行接線訓練;第五階段通過PLC軟件學習,了解常用編程指令,掌握簡單控制回路的編程;第六階段在實驗臺上組裝自動控制的動作順序回路,行程控制的自動換向回路。
考核評價從安全知識考核,應知理論知識,元件拆裝、回路組裝與調試技能,日常行為規范四方面進行評價。
四、小結
關鍵詞:石油工程;采收率;改革和嘗試;教學效果
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)01-0099-02
提高采收率技術,也稱提高采收率原理,是高等學校石油工程和油田化學專業本、專科專業學生的專業選修課。為了達到理想的教學效果,在分析國內外高校尤其是石油類高校相關課程的開設與教學改革經驗的基礎上,針對課程教學過程中存在的一些問題,從該課程的教學內容、教學方法及考核方式進行了改革探索。
一、課程教學中存在的較為突出的問題
(一)缺乏有針對性的教材
作為新建本科院校,我校主要培養應用型人才。而課程教學中涉及的理論知識太多,目前關于課程的教材較為匱乏,主要采用教材:葉仲斌《提高采收率原理》,石油工業出版社,2007.8;張繼芬等《提高石油采收率基礎》,石油工業出版社,1997;韓顯卿《提高采收率原理》,石油工業出版社,1993.4;侯吉瑞《化學驅原理與應用》,石油工業出版社,1998.3;楊承志等《化學驅提高石油采收率》,石油工業出版社,1999.12;韓冬、沈平平《表面活性劑驅油原理及應用》,石油工業出版社,2001.8,等。
目前,上述教材都存在一定的問題,不能滿足我校應用型人才培養的要求,主要包括:①教材涉及的內容不能做到全面具體,目前提高采收率技術方法多,在現場的實際應用情況更是非常普遍,而上述教材都缺乏系統全面的介紹,部分教材的內容主要以化學驅油體系為主,沒有達到面面俱到,而課程大綱要求對涉及的方法需要全面而系統的介紹;②部分教材涉及的理論知識過深,目前對于提高采收率技術,學界的研究很深入,在教材中詳細介紹了工藝的基本原理、概念、注入體系的特性結構、復雜的實驗室評價體系、注入體系在地層中的運動規律等,而對于目前接觸三次采油技術較少的學生來說,顯得過于繁冗,難以理解,容易使學生產生畏難的學習狀態;③教材基本沒有配備可供學生復習的習題,初學的學生難以通過有針對性的課后練習來對知識加深理解;④教材已經與目前提高采收率方法的研究進展產生了脫節,在教材中沒有體現出目前提高采收率方法的發展方向,教材的編寫都具有一定的年限,部分技術方法目前在實際現場已有了較大的改進和發展,與現場的實際施工狀況有一定的差距。
(二)課程涉及的內容較多,在有限的授課學時難以面面俱到
該課程作為石油工程專業任選課程,主要介紹目前三次采油過程中所涉及到的方法和技術,讓學生對整個“三次采油”建立全面的認識。主要的內容包括聚合物驅、表面活性劑驅、堿水驅、復合驅、氣體混相驅、熱力采油和微生物采油七個大的方面,介紹這七類常用的提高采收率技術的相關知識,包括重要概念、原理、評價、設計、應用等。涉及的知識點非常多知識結構也較復雜,但課程的教學學時僅40學時(包括4學時的實驗教學),教學中很難在規定的學時內達到全面、系統、細致的講解。
(三)實踐教學環節仍有缺失
該課程涉及內容非常抽象,需要學生去想象注入體系在地層中的運動特性和發生的變化。而這對于較少接觸實驗室的學生來說,往往顯得較為困難。在提高采收率課程的學習中,學生必須通過實驗環節來加深相關概念和機理的理解,學習工程知識。提高采收率技術所包含的實驗環節主要包括兩部分的實驗,一部分是相關基礎性的實驗,包括化學試劑的基本性能及溶液性能實驗,如聚合物水溶液的狀態、表面活性劑水溶液的形態等等。另一部分是機理性的實驗,通過具體的實驗手段驗證相關化學試劑對提高采收率方面的貢獻,如混相、溫度對稠油粘度影響的效果等等。而目前課程的大綱中對相關實驗學時的控制是非常嚴格的,僅有2大節的認識實驗。僅憑此,很難讓學生真正從課本中建立相關的概念,即使學完了也只有空洞的想象。這是應用型人才培養所不能忽視的問題。而要將課本中抽象的概念具體化,就必須繼續加強實踐教學環節的投入。
(四)課程考核方式單一
就課程來說,目前該課程的考核方式為考察,考核方式為筆試,由于牽扯的內容較多,理論深,若在上課的過程中沒有較好的理解,就容易將學生帶入純粹的死記硬背和機械抄寫的誤區,學生經常是應付完考試就將所有的概念和機理拋之腦后,根本不能留下深刻印象。
二、課程教學改革措施
(一)在依靠教材的基礎上,發揮自制講義的作用
針對目前該課程缺乏有針對性的教材的問題,授課教師根據課程的大綱要求和學生的具體情況,結合應用型人才培養模式自制了課程的講義。在基礎的概念和理論知識之上增加了實驗室評價體系的實際操作實例,增加了工藝方法在現場的實際運用例子,補充了工藝方法目前的研究現狀和發展方向。
在運用教科書的同時,學生又可以根據講義的框架結構來理清思路,根據講義的內容抓住重點,避免了在厚厚的教科書中處處碰壁找不到需要掌握的知識。
(二)對教學內容做相應調整,突出重點
針對課程的對象在教學內容上應有所取舍,目前的大綱,本科和專科學生的要求差異并不大,要根據本專科學生不同的層次編制有差別的教學大綱。針對專科的教學,將重點放在目前各種工藝在現場的施工過程中來,培養其在解決具體過程中面臨問題的能力,當然這也對教師的工程實踐能力提出了更高的要求。本科學生則應注重在相關理論上做到有效的深入,重點掌握各種方法和工藝的機理和研究過程,找出目前該技術仍然存在的問題和不足以及相應的解決方案,培養其發現問題和解決問題的能力和辯證思維尋求突破的能力。這就要求教師在上課過程中,合理有效地利用自己的講義,通過講義控制課程的知識邊界,從自身方面建立針對不同學生的課程內容和框架,才能做到合理有效的授課。同時在教學過程中,可有針對性地結合目前提高采收率技術發展的趨勢,有重點地選取相關內容,比如稠油熱采技術、化學驅油技術、微生物采油技術,而其他的方法可介紹學生理解其采油機理和應用情況即可,不做過多的介紹。
(三)在教學方法上推陳出新
從教學方法上,應注意以下幾點:
1.思路清晰,對于每一種提高采收率技術應從概念入手,了解其基本思路,之后再深入到采用方法或者化學試劑的基本性能上面來,并且了解施工過程中影響化學試劑的因素即是影響最終施工效果的因素,最后應落腳到技術的發展和研究的方向上來。
2.理論的講解應深入淺出。由于學生接觸較少,理論過于生澀會降低學生的學習興趣,影響教學效果。同時應減少抽象化的講解,更多的在課堂上讓學生見識到簡單的具象化的內容,就能較好地幫助學生理解課程內容。
3.由于在教學內容上要根據學生不同的層次對重點有所取舍,在講解的過程中,同樣值得注意,重點不在大而全,一味地要把所有的知識點都交給學生,而是要讓學生真正理解和記憶。
4.在講授的過程中,專題性的講解應好于系統性的,這還是由課程內容決定的。要做到把問題一個一個講透而不是一味地灌輸。
5.盡可能的將趣味性帶入課堂,運用學生對于未知的事物的探求欲望和好奇心,將更多簡單的認識實驗帶入課堂,如化學試劑的基本性能及溶液性能實驗,聚合物水溶液的狀態、表面活性劑水溶液的形態實驗。采用理論講解和實際現象展示相結合的方式,讓其深深印入學生的腦海中。
(四)考核方法多樣化
在考核方法上應將課堂筆試與實驗室手動測試相結合,應加大實驗室考核在整個課程考核中的比重,只有這樣才能全面地鍛煉學生,同時讓學生不單單停留在死記硬背上。將試驗考核環節加入,在增加課程趣味性的同時,培養學生的動手能力,也在很大程度上考察了學生對理論知識的掌握和理解。相信最后也會在學生腦海中留下經久不滅的深刻記憶。
(五)其他需要注意的問題
提高采收課程內容,涉及目前研究的前沿和對于各個方法發展趨勢的探究,對于這部分內容,在學界還存在一定的爭議,很多理論和方向不同的專家學者可能持有不同甚至相反的觀點。應注重度對學生的引導,引導其辯證地看待問題。建立人的認識是由淺到深、由易到難、有錯到對的過程,我們今天篤定的思路或者方法不一定適用于油氣田在開發中后期最終采收率的提高,比如目前越來越多的學者在探究聚合物驅油所帶來的一些問題。只有這樣,才能讓學生懂得“盡信書不如無書”的概念,從而真正帶動青年學子積極探究和發現,真正有利于提高采收率技術的發展和延伸。
三、結語
與其他石油高校不同,我校人才培養定位為應用型人才。這就更要求我們針對我校理論較難較深的課程進行大刀闊斧的改革,只有這樣才能適應人才培養的目標,讓學生在課堂學習中真正有所收獲。
從課堂教學效果來看:通過探索,學生普遍反映,課程學得較其他專業課輕松,不用死記硬背大量的概念和原理,而是理解性的記憶;筆記的過程中加深了對課程的理解,印象深刻效果明顯;學生明顯增加了興趣,覺得課堂教學內容更實際也更適用以后的工作。由于目前課程的局限性,一些想法和舉措未能實施,比如加大可能實驗等,以期努力求變,積極探索,獲得更大的成果。
參考文獻:
關鍵詞 教學改革;單片機;藍橋杯競賽
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)20-0075-03
Abstract Principles and Applications of MCU is a practical and im-portant course for undergraduate majoring in Mechatronics. The ob-solete teaching object and pattern cannot satisfy the requirement of practical talents training. In order to train application-oriented talents and enhance students’ practical ability, Blue Bridge Cup competition platform was introduced to operate teaching reform. Measures were taken to lift undergraduates’ engineering-applications capacity like modifying syllabus. In addition, the effects of Blue Bridge Cup was discussed, such as training innovative talents. The quality of talents is promoted further.
Key words teaching reform; single chip microcomputer; Blue Bri-dge Cup
1 引言
目前,國家鼓勵地方本科院校走應用型本科人才培養道路,要求應用型本科教育必須堅持突出基礎、突出特色、突出應用和突出技術的方針。同時,國家大力推進大眾創新、萬眾創業,高校大學生是最具創新與創造活力的群體之一。因而,高等院校肩負著培養創新創業和高素質技能人才的重要使命,這就需要高校的專業課程教學理論結合實踐。
單片機原理與應用是江蘇科技大學(張家港)/蘇州理工學院機電與動力工程學院(以下簡稱“我院”)機電專業開設的專業核心課程,單片機技術被廣泛應用于現代工業自動化、電子電氣、通信和物聯網等領域。顯然,這是一門實踐應用性很強的課程。
藍橋杯全國軟件和信息技術專業人才大賽是面向所有在校大學生的科技性競賽,高校參與度與認可度高,賽項設有單片機設計與開發,為個人單項比拼賽。大賽以“加快教學創新與改革,提高學生自主創新意識和工程實踐能力,促進高校就業指導工作”為宗旨,賽題基于所學專業課程知識,注重工程實際應用,有機地將理論與實踐緊密結合,達到以賽促學的效果。
在藍橋杯大賽的帶動下,我院單片機原理與應用課程教學改革成績顯著,通過該項賽事,引入了新技術,建立了高性能單片機實驗室和相關大學生創新實踐基地,有效地強化拓展了學生的實踐應用能力和創新創業思維。
2 教改的思路與方法
單片機原理與應用課程由于具有非常強的工程實踐性,其教學效果的好壞將影響到我院機電專業學生的就業,以及他們今后的專業發展。2014年,學院院長通過對國內應用型本科教育發展形勢的調研,結合學院對于培養技能應用型人才的實際情況,建議學院相關課程教師組織學生參加第六屆藍橋杯大賽,由此開啟了我院單片機原理與應用課程教學改革的序幕。
針對教學實際,修訂教學大綱 我院以往的單片機原理與應用課程教學以傳統的8051單片機為主,然而Intel8051技術誕生于20世紀70年代,這樣就會造成教學與實際生產應用脫節的情況。另外,傳統的理論教學,考慮到教材內容的連貫性、邏輯性和系統性,教師基本是先介紹計算機基礎、單片機的最小工作系統、指令系統、匯編(或者C)語言程序設計和中斷,然后介紹單片機數字或模擬器件的應用,前者屬于單片機自身原理部分,后者屬于接口技術部分。在課程教學計劃中,根據理論教學的進度,會適時安排幾個課內實驗,一般是每14課時理論課,安排2課時的實驗課,從而想要達到理論與實踐相結合的目的。但是經教學實踐后不難發現,這樣的教學模式的教學效果并不理想,培養的學生能力素質和藍橋杯競賽的要求差距甚遠,完全達不到技能應用型人才的培養目標。綜上所述,教學大綱必須重新修訂。
藍橋杯大賽單片機設計與開發賽項采用CT107D單片機開發板作為比賽平臺,平臺如圖1所示。該平臺采用宏晶科技研發的IAP15F2K61S2單片機作為微控制器,這款單片機以8051為內核,對原有的性能和功能進行了全面升級,并且成本較低,在市場中被廣泛采用。以該款單片機作為教學對象,可以有效地解決與生產實際脫節的矛盾。
教學對象選定之后,一方面,IAP15F2K61S2單片機是宏晶科技的最新研發成果,市場中教材不多;另一方面,技能應用型人才培養需結合我院師生的特點,最終由我院教學副院長親自掛帥的課程教學團隊決定,自編單片機原理與應用課程授課講義和多媒體教案,要求打破傳統教學模式,教師以賽促改,學生以賽促學。
團隊編寫的講義注重工程實際應用,將CT107D單片機開發板作為教學實驗平臺,按照平臺實現功能的不同,將其進行模塊劃分,并作為教學內容的章節,以實驗過程和實驗現象為導向,由淺入深、循序漸進地講述IAP15F2K61S2單片機C語言編程方法,目的是通過不斷地編程實踐來使學生對單片機工作原理既知其然又知其所以然,幫助學生從實際應用中真正理解和掌握單片機,實現理論與實踐的有機結合。講義節減了傳統教材中理論性較深卻實用性不強的內容,并綜合歷年藍橋杯競賽賽題,編寫的講義章節及授課安排如表1所示。課程上課地點均安排在學校機房,由授課教師帶領學生邊講解邊練習,很自然地將理論與實驗授課融為一體。
完善硬件條件,優化考核方式 為了保證課程教學改革的正常開展,學院添置一批由國信長天公司專為藍橋杯大賽設計的CT107D單片機開發板比賽平臺,并且在南通國芯微電子公司的支持下,建立了高性能單片機實驗室,專業建設得到加強,為學院技能應用型人才的培養提供了有力保障。
本課程的考試成績主要由期末考試成績、實驗成績和平時成績三部分構成。課程團隊本著鼓勵、激發學生參與工程實踐的熱情,切實提高學生的動手能力和為電子等行業輸送優秀人才的理念,特別地將該課程的實驗成績設置為占總評成績比重的50%。對于實驗成績的評定,在每章節的最后兩課時,均會留有實驗練習思考題,要求學生在課堂上按時完成;同時,授課教師在機房內巡回進行指導,以便及時幫助學生解決在學習過程中遇到的問題。為了避免學生間相互抄襲,在檢查學生實驗結果時,可以提一些相關問題進行考核,授課教師依據實驗完成的質量和考核情況確定給分。最終,取幾次實驗的均分作為實驗成績最后得分。期末考試成績和平時成績占總評成績的比重分別下降為40%、10%。
3 實踐創新型人才培養
2014―2015學年第二學期,課程團隊在13級機械電子工程專業進行單片機原理與應用課程教學改革試點。通過一學期的試點,學生對本課程的學習態度發生根本性改變,從一開始的被動學習轉變為積極主動,再到后來的自覺自主學習,已經完全形成一種濃厚的學習氛圍。課程團隊經過教改實踐得出心得:學生的專業興趣是需要引導和培養的,理論與實踐相結合,才是培養工科人才最好的方式。
課內外結合,創造發展平臺 實踐創新型人才是我院人才培養的更高追求,課程團隊抓住本次課改契機,選拔出部分課程表現優異的學生,于2015年1月共同成立機器人協會,并提供配套設施。該組織為學生進行創新實踐活動搭建了平臺,形成了一、二課堂良好互動的共贏局面。課程團隊把藍橋杯大賽獲獎成績作為檢驗課程教學改革效果的標準之一,同時作為我院探索實踐創新型人才培養的途徑之一。
在2015年第六屆藍橋杯大賽單片機開發與設計組別中,我院第一次代表學校參賽。賽前2個月,課程團隊為協會開展了每周一次的專題培訓,在師生的共同努力下,最終我院學生獲得4個江蘇省一等獎、4個江蘇省二等獎、3個江蘇省三等獎、2個全國二等獎、2個全國三等獎的優異成績。課程團隊教師全部被評為大賽優秀指導教師,并且獲得由工信部頒發的單片機工程師證書。這些成績的獲得為我院進一步提升人才培養質量和層次奠定了堅實的基礎,也為平臺今后的發展打下扎實的先期基礎。
項目制實施,助力人才培養 作為一個普通的地方性本科院校,學生要想在全國科技競賽中、在今后的考研就業中占有一席之地,就必須培養其強大的創新實踐應用能力。課程團隊充分利用機器人協會作為學生個性施展的載體,組織學生申報學校每年的本科生創新創業計劃項目和張家港市香樟樹創客空間項目,這些項目或是來源于學生主觀能動性的發揮,或是課程團隊教師的科研項目。在項目過程中,為了更好地幫助學生打開膽大心細的創造性思維,課程團隊別出心裁地嘗試精選央視播出的我愛發明節目,并適時組織協會學生觀看和討論。該節目每期一個主題,學生通過對玉米收割機、甘蔗收割機和毛豆剝殼機等機械創造發明過程的了解,增加了對工程實踐創新的感性認識,進而促進了項目的順利完成。
項目制的實施,極大地提升了學生的綜合應用創新水平和科研實踐能力,在這些項目的訓練下,取得一些標志性成果。例如:成功研發了多功能智能小車教具,并即將投入學院機電專業的專業課程設計教學改革與實踐中;在2015年首屆江蘇科技大學創新創業大賽、2015年江蘇省機器人大賽、2015年中國機器人大賽暨RoboCup公開賽和2015年國際水中機器人大賽等賽事中屢創佳績;在科技核心期刊上數篇;等等。
4 結束語
實踐證明,這一年來,我院結合藍橋杯大賽進行單片機原理與應用課程教學改革與人才培養,有效地建立了如圖2所示的人才培養模式。該模式的形成,對學生而言,提高了其對于單片機技術的應用能力,達到學以致用的目的,學院大學生創新實踐基地的發展將更加促進學生創新實踐能力的培養;對教師而言,提升了教學育人水平,為將來發展成為教學名師積累了豐富經驗;對學院而言,實現了技能應用型人才的培養目標,以及為學院進一步探索培養實踐創新型人才,提升人才培養質量,提供了有效的途徑。
參考文獻
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(北京印刷學院機電工程學院,中國北京102600)
【摘要】新形勢下傳統的教學方式難以滿足印刷設備的教學需求,通過結合互聯網技術的混合式教學,有助于學生能更好地理解印刷設備課程的內容。針對這一問題和當下網絡上缺少印刷專業知識的現狀,設計了這個教學平臺,以期解決教學的困境,提高教學質量。教學平臺中添加了大量的印刷機械和印刷專業知識的相關知識,在windows操作系統下,使用AdobeDreamweaverCS6軟件進行了教學平臺的頁面設計,并在此基礎上添加了后臺操作,以便于教學平臺的信息更新和其它操作。也為今后的網絡教學平臺設計提供了借鑒的空間。
關鍵詞 網站式教學平臺;印刷設備;研究流程;界面設計
TheApplicationofTeachingPlatformofWebinTeachingofPrintingEquipment
YAOZhenZHAOXinZHANGGui-shanMADeng-huiCHENHong
(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,BeijingInstituteofGraphicCommunication,Beijing102600,China)
【Abstract】Underthenewsituation,itisthetraditionalwayofteachingthatisdifficulttosatisfytheteachingrequirementsofprintingequipment.IthelpsstudentstounderstandthecontentofthecourseofprintingequipmentpreferablythroughthehybridteachingcombinedwithInternettechnology.Inordertosettletheissuethatthestatusquoofthelackofknowledgeaboutprintingonthenet,todesignedtheteachingplatform.Asaresult,itcansolvetheplightandimprovethequalityofteaching.Addingalotofknowledgeofmachineryandspecializedontheteachingplatform.CarryingonthepagedesignofteachingplatformbyusingAdobeDreamweaverCS6softwareandthenaddbackgroundoperationintheWindowsoperatingsystem,sothattheteachingplatformofinformationupdatesandotheroperations.Also,theycandrawlessonsofnetworkteachingplatformdesignfromthis.
【Keywords】Teachingplatformofweb;Printingequipment;Processofresearch;Interfacedesign
印刷設備原理是一門專業技術基礎課程,它的教學從屬于基本課程到專業課程的過渡階段,在印刷機械及印刷機設計學科中有著至關重要的作用,對學生今后的視野開拓和專業基礎知識的綜合運用起著積極作用。近年來,在機械專業教學方向,多媒體互聯網技術成功地應用到了一些專業課程的教學中,比如為輔助力學實驗教學開發虛擬實驗平臺[1],為輔助課程設計教學開發的相應軟件或程序[2],但是在印刷設備原理這門課程上的應用仍處于真空狀態。一些網絡平臺存在著內容單一、形式單一的問題,不能很好地達到綜合教學的目的,從而失去了開發這類教學平臺的意義[3]。為此,通過協同專業老師,查閱大量參考書籍,開發了這個復合式的網絡教學平臺,爭取讓用戶能夠以印刷機中單張紙的走線過程為基礎,更好的理解和領會印刷機械原理和印刷工藝的知識。
1教學平臺的設計
1.1設計理念
教學設計的第一步就是要對學習內容和教學目標進行分析[4]。學習的理念和理念的先進性對于學生學習有著深遠的影響,創新型的教學就是要把數字化學習的優勢與傳統教學的優勢二者結合起來的混合式教學[5]。而印刷設備學習中有著很多難點和重點需要掌握,通過使用教學平臺作為教學的輔助工具可以更好地完成教學任務,并且保證了教學效果。而要實現教學平臺的這個優勢,在網頁界面的設計問題上,要考慮以下內容:
結構上:教學平臺以一張單張紙印刷品所要經歷的“走出”過程為主線而設計,通過將工藝過程與機械結構結合起來,使教學由淺入深,由易漸難,由理論到實踐,在這種循序漸進的過程中,讓用戶最大程度地掌握印刷設備及其機械原理。
內容上:強調以學生為使用主體的設計理念,實現與課堂教學的相互匹配,即該教學平臺將老師的課本或者講義進行系統化的展示,同時也為使用者提供了豐富的自主學習資源,將靜止的機械原理圖變成了動畫模型,加強了學生對于知識內容的理解。
操控上:與一般的門戶網站的操作風格相近,以導航條目引導逐層展開,方便突出高效快捷、易于使用的使用特點。
1.2研究流程
為了避免在研究創新型事物時出現過多的失誤,通過借鑒前輩經驗,類比[6],“機器設計”的一般設計流程,提出以下流程:首先明確設計問題,通過分析提出有利于解決問題的具體要求;進而有針對性地查閱大量的相關文獻,提出可行性操作界面方案;通過討論、評價不斷地遴選,最終選定最佳設計方案;之后再確定具體的設計細節,進行細節設計的敲定,如圖1和圖2所示。要強調的是,這個過程是周而復始的,也是做好學習平臺的重要條件。
而針對界面的設計問題,不僅要求學習平臺具有嚴謹性,而且應該考慮到它的簡潔性、創意性與個性,因此在界面的制作上必須考慮以下因素:
①界面設計:界面是人與機器之間傳遞和交換信息的媒介。要求界面樸素、美觀、創意,以一種舒服的感覺呈現在用戶面前;
②用戶導向:明確使用者,站在用戶觀點和立場上考慮設計;
③導航菜單:簡潔易操作;
④布局:欄目選擇項目最佳在5~9之間,過少則會在頁面中起不到吸引用戶的目的,過多則會使用戶產生厭倦心理,因此合理分布欄目就顯得尤為重要;
⑤視覺平衡:考慮到現在的“快餐閱讀”,學習平臺將視頻和圖片占領主導。且注意圖片界面要用更多的文字來平衡一幅圖片,以做到整體頁面的美觀[7]。
1.3網站內容
針對前面提到的界面設計問題,依據印刷單元區別將學習平臺分為六個一級導航菜單:給紙裝置、定位傳遞裝置、印刷裝置、輸墨裝置、輸水裝置、印后裝置;在一級導航菜單下,又依據具體的構成進行了進一步的分類。一級菜單與二級菜單的邏輯聯系,如圖3所示。而在二級導航菜單下又建立了對應子菜單,對二級菜單內容進行了具體的闡述。二級菜單與子菜單的聯系,如圖4所示[8-9]。
1.4平臺設計過程應用工具
平臺界面制作主要使用AdobeDreamweaverCS6、C#語言編程等;
文字輸入則使用了MicrosoftWord2010、MicrosoftOneNote2010等;
圖片處理使用了AdobePhotoshopCS5、AutoCAD2013、SolidWorks2013等;
視頻的制作則使用了Matlab、MacromediaflashCS3等。
2操作功能的實現
2.1前臺學習界面
1)首界面代碼設計以及界面展示
為了能更大程度的服務用戶,使教學平臺具有更好的開放性,在此教學平臺學習中沒有設計密碼驗證界面。從首界面(如圖5所示)進入一級導航菜單界面(如圖6所示)的主要代碼設計如下:
<body>
<divid="apDiv1">
<ulid="MenuBar1"class="MenuBarVertical">
<li><ahref="001.html">印刷發展歷史視頻</a></li>
<li><ahref="#">印刷工作演示視頻</a></li>
<li><ahref="01.html">開始學習</a></li>
</ul>
</div>
<p> </p>
2)熱點鏈接制作
利用map熱點制作鏈接,進行單擊操作時,跳轉到指定頁面,即通常的“熱區處理”。主要代碼如下:
<mapname="Map"id="Map">
<areashape="rect"coords="667,211,923,529"href="02.html"/>
</map>
3)導航菜單制作
利用DIV的定位技術制作導航菜單,鼠標點擊可以進入對應內容的學習。主要代碼如下(由于六個一級導航菜單的代碼相似,這里只列出了“給紙裝置”的代碼):
<divclass="column_l">
<divclass="gywm">
<h4><Ahref="/about/?1.html"class="a1">給紙裝置</A></h4>
</div>
</div>
圖7主要對學習平臺子菜單的學習界面進行了展示。
2.2后臺操作界面
1)后臺登錄界面
考慮到程序和后臺資源的安全性,進入后臺時設置了輸入用戶名、密碼的驗證操作(如圖8所示)。利用dl創建一個普通列表,dd創建列表中的上層項目,dt創建列表中的下層項目,從而完成登陸界面的制作,主要代碼如下:
<dl>
<dt>用戶名:</dt>
<dd><inputtype="text"id="username"name="username"size="20"maxlength="20"onfocus="this.style.borderColor=’#239fe3’"onblur="this.style.borderColor=’#dcdcdc’"/>
</dd>
</dl>
<dl>
<dt>密碼:</dt>
<dd><inputtype="password"id="password"maxlength="20"name="password"size="20"onfocus="this.style.borderColor=’#239fe3’"onblur="this.style.borderColor=’#dcdcdc’"/>
</dd>
</dl>
2)預覽頁面連接建立
利用href實現從網站后臺(網站后臺界面如圖9所示)到預覽頁面的連接,主要代碼如下:
<td>給紙裝置<ahref="../../../about/?1.html"target="_blank"title="查看"><imgsrc="../../images/view.gif"border=0/></a></td>
<td><ahref="AspCms_AboutEdit.asp?id=1">修改</a></td>
3)添加多媒體文件制作
利用emble添加各種多媒體文件,有Midi、Wav、AIFF、AU、MP3的格式,主要代碼如下:
<embedtype="application/x-mplayer2"width="500"height="400"src="[news:videourl]"></embed>
3結語
相對于印刷設備課程的傳統教學方法,網絡教育平臺越來越受到了廣大教育者的重視。近年來隨著互聯網技術的迅速發展,傳統的教學模式已經不能滿足現代化教學的需求,而網絡平臺的出現進而解決了這個問題,使得教學趨于普及化。
交互式互聯網網站畢竟有一些技術發展還不是很成熟,同學們對于平臺式教學還不是特別的了解,可能在使用上會出現一些問題。并且在學習時學生潛意識里可能還在用傳統學習方法來看待平臺式學習,甚至有些學生把網站教學認為成資源包。這些都足以說明,網絡教學平臺的功能和角色遠遠沒有得到充分的發揮和體現。
對于這些現象我們應該明確認識到,課堂教學和網站式教學不應該是相互對立的教學方案。必須將二者有機的結合起來,從而實現傳統式教學與網絡式教學的互補與互動,進而最大限度的提高教學質量。
參考文獻
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【摘要】 學校教育中,教師、教材、學生是缺一不可的要素,學生是教育活動的主體,教師是聯系學生與教材之間的媒介,教師不能是教學活動中的頤指氣使者,不能把學生視作一塊白板,一只空桶,一味地涂抹、填塞;而應樹立多元智能的觀點,注重學生獨立的主體地位,從學生怎樣才能更好更快更主動地獲取知識的角度出發,引導學生發現問題,解決問題,從而建構自己獨特的知識體系。課堂教學是教學活動的中心陣地,是學生獲得知識、培養能力、發展智力的重要場所。機械專業課課堂教學作為學生獲取機械專業基礎知識,基本技能的主渠道,課堂教學質量直接影響到學生的專業素質。創造一個有利于學生生動活潑、主動發展的教育環境,提供給學生充分發展的時間和空間的教學模式,提高課堂教學的有效性應是我們老師追求的目標。
【關鍵詞】導演式教學; 機械; 專業理論; 課堂; 應用
【中圖分類號】G484 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)06-0280-02
課堂教學是教學活動的中心陣地,是學生獲得知識、培養能力、發展智力的重要場所。隨著素質教育的實施和深入,課堂教學的改革越來越引起人們的重視,向45分鐘要質量,提高課堂教學效率,培養學生的創新意識和能力成為課堂教學改革的總體趨勢。機械專業課堂教學作為學生獲取機械專業基礎知識,基本技能的主渠道,課堂教學質量直接影響到學生的專業素質。創造一個有利于學生生動學習、主動發展的教學環境,提高課堂教學有效性給機械專業課堂教學提出更高的要求。但是輕理論,重實踐是極大多數中職學生的一種行為習慣和思維定式。因此在教學過程中,學生會出現理論課應付,實踐技能課爭先恐后的學習現象。多年的教學實踐,筆者認為機械專業理論課堂教學有效性主要取決于教師,取決于教師運用的教學方法、教師的學法指導、教師的學生觀、質量觀、教育觀等。取決于激發和調動學生學習的積極性,讓學生主動地或被迫主動地去學習。為此我嘗試導演式課堂教學,取得良好的效果。在此以《機械基礎》教學為例,淺談課堂教學,與同行們商榷:
一、課堂教學方法說明
導演式教學就是教師把所學內容設計成模板,學生依據模板進行講解,而后由同學提問,講解者作答的教學方式。實質上是學生當老師,老師當導演與裁判員。為此老師課前充分備課,將本課堂所要學習的內容擬出提綱,設計成模板,提出教學目標,然后精心制成學生講課時應完成的步驟。如我給學生上《常用機構》中《鉸鏈四桿機構》內容時,讓學生按照下列步驟講課:
二、鉸鏈四桿機構
2.1鉸鏈四桿機構的組成及基本性質
2.1.1鉸鏈四桿機構的組成
2.1.2鉸鏈四桿機構的基本性質
2.1.3鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件及判定
2.2鉸鏈四桿機構的基本形式
2.2.1曲柄搖桿
① 判定理由 ②特征③工作原理 ④應用事例說明
2.2.2雙曲柄機構
① 判定理由 ②特征 ③工作原理 ④應用事例說明
2.2.3雙搖桿機構
① 判定理由 ②特征 ③工作原理 ④應用事例說明
2.3鉸鏈四桿機構的運動特性
2.3.1急回特性
(1)急回特性的定義
(2)極位、極位夾角的概念
(3)急回特性的工作情形及應用事例分析
2.3.2死點
(1)死點的定義
(2)死點的工作情形及應用事例分析
2.4鉸鏈四桿機構的演化與應用
2.4.1曲柄滑塊機構
(1)演化依據
(2)工作機理
(3)應用事例說明
2.4.2偏心輪機構
(1)演化依據
(2)工作機理
(3)應用事例說明
2.4.3導桿機構
(1)演化依據
(2)工作機理
(3)應用事例說明
要求學生盡量按照步驟講解,不能照本宣科,盡量用自己理解的語言表述。語言要簡明正確。不違背書中原意,充分發揮自己對知識點的理解,加以解釋說明。學生講解完成后,由下面的同學提問,由講解者或同小組同學解答。最后,我再針對學生所講解的內容加以糾正、補充。并要求學生設想自己上臺講解同樣內容時,哪些地方值得注意,應強調的重點難點,從而完成課堂教學。
為激發學生的參與者意識和競爭意識。我常將教學內容分成小模塊,學生分成4-6人左右的學習小組,由小組推薦代表上臺當老師,同時規定,當老師的同學宣布上課時,全班(包括我)必須全體起立向老師問好,老師在上課過程中有權抽問,如果回答不了,將上臺表演節目(唱歌、朗誦、講故事、說笑話、出謎語等);老師講完后有機會抽5名同學回答問題,回答不了,必須上臺表演節目;下面聽課的同學可以向老師及所在小組提5個問題,如果老師及所在小組沒有回答3個以上問題,則小組全體表演一個節目,小組長單獨表演一個節目。
在整個教學過程中,教師必須控制好課堂節奏,活躍課堂氣氛,鼓勵抽問與提問,并作好疑難問題解答準備。
3意義效果
3.1激發學生參與意識,提高學生學習興趣。從心理學角度看,激發學生學習興趣,能夠提高學生學習的主動性、積極性,相應的提高了教學效果。職業中學培養學生的目標在于培養具有一技之長的技術人員。隨著時代的變革,對他們的要求愈來愈高。導演式教學實質上是讓學生當老師,老師選擇編寫劇本當導演,改變了以往老師在講臺上硬灌,學生在臺下當收音機的做法,使學生有上臺闡述自己對所學內容的理解記憶方法的表演機會,從而激發他們的學習興趣,轉換了角色,可以使學生理解老師的辛苦工作,從而尊重老師的教學,還能讓學生體驗當老師的角色意識,激發學生上臺進行講解的參與意識,開始學生可能怯場,隨著次數的增多,他們不但不怯場,反而會講究藝術效果、教學方法,處處以一個老師的標準來要求自己,這樣,因為有了一條中心線索,學生學習也就積極主動了,對所學內容的記憶也就牢固了,因而教學效果也比以往好得多。
3.2鍛煉學生的表達能力。每堂課前,我都反復強調作為一個老師,要求上課時語言清楚、簡潔、正確,能抓住所講內容的重點。這樣反復的強調,學生在不知不覺中動用了一切思維,力求把語言組織好,逐漸提高了語言表達能力。這也間接地激發學生學習語文、閱讀優秀文章以提高語言表達能力的積極性。
3.培養學生自學能力。學生學習不主動積極,一個重要原因就是讀書不入心,學習不得法。通過導演式教學,學生在潛移默化中,掌握了自學的方法,懂得把握學習的重點、理解的重點、記憶和復習的重點。從而培養了學生的自學能力。
4教學反思
4.1對教材使用的反思。
在以往的教學中,教材是教學活動中連接教師和學生的媒體,教師講解教材內容,學生通過教師的講解接受教材內容,這樣的模式決定了教師是知識的講解者,學生是知識的被動接受者,教學中學生的獨立性、主體性無從發揮。現在正推行課程改革,其中心環節是課程實施,課程實施的基本途徑是教學,如果還象傳統的教學方式,把“課程”理解為規范性的教學內容,教材成為“圣經”。課程將不斷走向孤立、封閉,教學也會變得機械、沉悶。教學應該是課程傳遞和執行的過程,是課程創生與開發的過程。因此,在教學中,教師應成為學習活動的組織指導者,我們的責任是把各種文本的教材組合得豐富多彩,更切合社會生活實際和學生的需要。在教學活動中,教師不再把學生當作知識的容器,而是在教材與學生之間架起一座橋梁,使學生在浩瀚的教材中學會發現、學會提問、學會討論、學會驗證,從而在學習活動過程中實現主體性、獨立性的發揮。
4.2對學生觀的反思。
我們應該改變學生觀,不能依據卷面上表現出來的分數,把職校學生歸為不具有可塑性和可教育性之列,否則,在我們教師和家長的雙重歸類壓力下,學生將會失去根據個人興趣、潛能發展自己的信心,認為自己天生就是失敗者,學習上不求上進,意志沉淪,自暴自棄;我們應接受美國發展心理學家加德納的多元智力理論觀點:“智力是在某種社會或文化環境的價值標準下,個體用以解決自己遇到的真正難題或生產及創造出有效文化產品所需要的能力”。為不同稟賦和不同志向的學生提供盡可能多的發展方向和途徑,在教學方式、學習方式、課程教學上進行多種設置,使每一個學生都能學到知識,使每一個學生的才能得到充分發揮、個性得到充分發展。
4.3對教學方法的反思。
教有法而無定法。精心設計每節課,大力改革教學方法,核心是學生。不論采取何種教法,都要建立在教師對學生真誠的愛的基礎上,都要尊重學生的主動精神,調動學生的參與意識,激發學生的學習興趣,讓學生在“做中學,學中做”,在學做中學會學習,構建自己的知識體系,掌握獨立打開知識大門的鑰匙。
參考文獻
[1]《關于有效課堂的探索》 北碚區教師進修學院 楊蔚
[2]《給老師的建議》 山西教育出版社出版 陳茂林
[3]《中等職業學校老師能力構建與專業發展》 中等職業學校老師能力構建與專業發展編委會
關鍵詞:任務引領;模塊化;電機與電力拖動;學習情境;評價體系
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)04-0097-02
《電機與電力拖動》課程是電氣自動化專業的一門重要的專業基礎課,是學習其他后續專業課的基礎,對學生職業技能考核及畢業后的崗位工作技能起到十分重要的作用。因此,對《電機與電力拖動》課程進行改革是一項研究課題。
任務引領型課程是以工作任務為中心來組織課程教學,課程的知識點、能力培養和技能訓練的要素均在對工作任務的認識和體驗、工作任務的實施過程及對任務實施過程的考核中加以體現和完成。任務引領式《電機與電力拖動》課程改革的研究正是尋求工學結合人才培養模式下學生職業能力培養突破口的改革性嘗試,課程改革實施方案如下。
確定人才培養目標 通過對用人單位的職業崗位及崗位工作任務進行分析,確定有關需求的工作崗位為電氣自動化設備、自動化生產線的安裝、維護、改造與設計管理工作等相關人員。根據相關崗位工作必須具備的職業能力,制定《電機與電力拖動》學習領域課程的培養目標為:培養學生在電氣自動化設備、自動化生產線的安裝、維護、改造與設計中應具備的基本職業技能。專業技能培養目標包括:(1)熟悉電機的基本結構、原理及用途用法;(2)能夠根據電氣自動化工業生產要求,具備電機選用的能力;(3)具備對工業自動化生產線進行調試維護的能力。方法能力培養目標包括:(1)具備查找手冊、各類學習資料的能力。(2)具有較好的分析問題和解決問題的能力。社會能力目標包括:(1)能獨立學習、工作,掌握交流與團隊合作能力,具備相應的職業道德;(2)養成良好的工作責任心、堅強的意志力和嚴謹的工作作風。
確立模塊化課程內容 在職業崗位需求分析的基礎上,通過聘請行業專家、 教改專家及專業教師共同討論課程內容,以企業工程實際背景編制典型工作任務作為本課程的教學內容。將企業職業標準與人才培養的基本要求進行有機融通,有機地轉化為技能與職業素質培養的教學標準,再進行合理的教材選擇或自編模塊化講義。表1是機電、自動化設備人員維護崗位工作任務分析表。根據電氣、自動化各個行業崗位工作任務分析選擇合適的模塊內容。部分模塊化內容見表2。
以任務引領組織教學,設計學習情境 任務引領型教學法是實施探究式教學模式的一種教學方法,其內涵是學生自主學習和以開放的學習方式獲取知識和技能。就是讓學生在一個典型的信息處理任務引領下展開教學活動,引導學生從接受任務、資訊、制定計劃、任務實施、檢查及評價完成一系列“項目”,從而得到清晰的思路、方法和知識的脈絡,在完成“項目”的過程中鞏固知識,在動態的學習工作中系統培養工作能力、學習知識技能。在電氣自動化維護工作任務要求中,要熟悉三相異步電動機的工原理、結構、參數要求等,依據任務分析情況可列出其中的學習情境,設計學習情境表,學習情境可以按照接受任務、了解資訊、制定計劃、任務實施、檢查及評價六個步驟進行。 如學習情境一:三相異步電動機工作原理分析,見表3。
制定開放的課程評價體系 課程評價標準要立足社會需求,做到課程標準與職業資格標準接軌,實現課程標準與學生職業生涯發展相協調。在課程評價主體中,學校、教師、學生及企業部門共同參與。在課程評價過程中,不僅要落實教師評價和學校評價環節,更要落實學生自評、互評和社會評價環節,并建立學生自評、互評和社會評價的規范程序及方法體系。
參與文獻:
[1]陳百建,等.“任務引領型”課程改革的探索與實踐[J].化工職業技術教育,2008,(1).
[2]程凌.高職高專項目課程的開發設計[J].職業技術教育,2007,(20).
[3]趙曉雨,劉朝祿,劉燦國.任務引領型課程的建設與思考[J].職業技術教育,2009,(35).
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