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摘 要:初中物理“功和機(jī)械能”一章中“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”的內(nèi)容中有一類關(guān)于“蹦極”類的問(wèn)題,是中考常見(jiàn)的考試題型,學(xué)好它對(duì)提高中考成績(jī)和掌握功和機(jī)械能這部分物理知識(shí)有重要幫助。
關(guān)鍵詞:初中物理;機(jī)械能;轉(zhuǎn)化;蹦極
在初中物理學(xué)習(xí)中,“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”這節(jié)知識(shí)是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,特別是有關(guān)“蹦極”類的問(wèn)題既是教學(xué)重難點(diǎn)問(wèn)題,又是歷年中考熱點(diǎn)題型?!氨臉O”類問(wèn)題包含的知識(shí)面較為廣泛,筆者結(jié)合初中物理教學(xué)實(shí)踐對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和分析,以期對(duì)物理教學(xué)有所幫助。
一、蹦極的物理原理分析
蹦極本身是一項(xiàng)人們非常喜愛(ài)的健身娛樂(lè)運(yùn)動(dòng)。在蹦極運(yùn)動(dòng)中包含重要的物理原理,只有深入了解蹦極中的物理原理才能更好地研究和解決蹦極類問(wèn)題。下面以模擬蹦極小實(shí)驗(yàn)為例來(lái)分析物理原理:如圖1所示,把一根橡皮筋一頭系上小石塊,另一頭固定于支架的A點(diǎn),橡皮筋在不掛石塊自然下垂時(shí)下端位置是B點(diǎn),橡皮筋在系上石塊靜止時(shí)所處的位置是E點(diǎn),小石塊從最高點(diǎn)A處做自由落體運(yùn)動(dòng),下落時(shí)能夠達(dá)到的最低位置是C點(diǎn)。
物理原理分析:(1)AB段能量變化情況:在石塊下落過(guò)程中,包含動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。這一段橡皮筋沒(méi)有發(fā)生形體變化,自然就不會(huì)有彈性勢(shì)能,只有重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化。在石塊下落過(guò)程中,重力勢(shì)能減小,而動(dòng)能逐漸增加,因此,AB這一段過(guò)程是石塊重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程;
(2)BE段能量變化情況:在這一段橡皮筋的長(zhǎng)度增加,彈性勢(shì)能開始增加,而重力勢(shì)能還在逐漸減小,在E點(diǎn)位置時(shí),橡皮筋的拉力等于石塊重力,在這一段橡皮筋的拉力小于石塊重力,而石塊下落時(shí)速度加快,動(dòng)能增加,因此,BE段是石塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變成石塊的動(dòng)能和橡皮筋的彈力勢(shì)能;(3)EC段能量變化情況:石塊重力勢(shì)能仍在減小,橡皮筋的彈力勢(shì)能仍在增加,但在此段中,橡皮筋對(duì)石塊的拉力要比石塊的重力大,石塊做減速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能逐漸減小,因此,這一段主要是石塊的重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)變成橡皮筋的彈力勢(shì)能這一過(guò)程。
二、蹦極的物理原型題
根據(jù)上面對(duì)蹦極過(guò)程的物理原理分析,引出如下關(guān)于蹦極的物理問(wèn)題:
例題1:石塊從起始點(diǎn)A開始下落到達(dá)最低點(diǎn)C的整個(gè)下落過(guò)程中,以下哪個(gè)說(shuō)法是正確的( )
(1)石塊的動(dòng)能一直在持續(xù)增加;(2)石塊下落時(shí)減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)變成了動(dòng)能;(3)石塊在落到C點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能為零;
(4)石塊下落中經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),橡皮筋已經(jīng)具有彈性勢(shì)能;(5)石塊從A點(diǎn)降落到C點(diǎn)的過(guò)程中它的機(jī)械能總是在增加;(6)石塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中其機(jī)械能總是在減少;(7)石塊在降落中減少的重力勢(shì)能都全部轉(zhuǎn)變成了動(dòng)能;(8)石塊在降落到C點(diǎn)時(shí),受到平衡力的作用;(9)石塊從A點(diǎn)降落到B點(diǎn)的過(guò)程中受到重力和彈力的作用;(10)從A點(diǎn)降落到C點(diǎn)的過(guò)程中,石塊的速度先增大后減小。
解析:根據(jù)以上的分析可知,只有第(3)個(gè)說(shuō)法是正確的。解答此類蹦極問(wèn)題,只有對(duì)上述問(wèn)題全部理解掌握了其能量的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程,才能準(zhǔn)確解答。
三、蹦極類的相似引申題
蹦極類的題目范圍比較廣,許多題目跟蹦極類似,或者是由蹦極題目引申變化而來(lái)的,萬(wàn)變不離其宗,只要掌握了蹦極的物理原理就能較好解決此類問(wèn)題。舉例如下:
例2(引申題)(2015.河北)如圖2所示,將一個(gè)木塊放在彈簧上,用手壓木塊,彈簧被壓縮。松開手,木塊豎直向上飛起直到最高點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.手壓木塊時(shí),手對(duì)木塊的壓力與彈簧對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力;
B.彈簧恢復(fù)原狀過(guò)程中,彈性勢(shì)能不變;
C.木塊在沒(méi)有離開彈簧前,所受彈力方向豎直向上;
D.木塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),只受到重力作用。
解析:此題與蹦極類似,運(yùn)用蹦極的知識(shí),非常容易解答,正確答案是D。
在蹦極類問(wèn)題中涉及初中物理中的機(jī)械能與轉(zhuǎn)化知識(shí),也就是重力勢(shì)能、動(dòng)能、彈性勢(shì)能這三者之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程,只要遵循機(jī)械能守恒這個(gè)定律,就不難解答此類試}。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 高中物理力學(xué) 機(jī)械能 能量守恒 教學(xué)方法
高中物理力學(xué)中涉及兩個(gè)守恒定律,即動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律,其中能量守恒主要指機(jī)械能守恒,是指在只有重力做功的條件下,物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)的總機(jī)械能保持不變。一旦掌握這個(gè)守恒定律,對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解就能更進(jìn)一步。
守恒方法雖有萬(wàn)千妙用,但對(duì)于剛剛接觸它的高中生來(lái)講,如何讓他們接受并理解甚至很好地去運(yùn)用這個(gè)守恒方法去解題,難言輕松,對(duì)教師的教學(xué)方式和方法也有很高的要求。那么,在進(jìn)行該類問(wèn)題的教學(xué)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題呢?關(guān)于守恒問(wèn)題是否有規(guī)律可循呢?本文就是結(jié)合近年各地高考中相關(guān)考查題型,對(duì)能量守恒的所有題型從不同角度進(jìn)行分類解析,發(fā)現(xiàn)其中的特點(diǎn)與規(guī)律,并就每一類題型要如何高效進(jìn)行教學(xué)作簡(jiǎn)要分析。
一、高中物理能量守恒的教學(xué)
1.指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)功能關(guān)系理解能量含義。
高中教材中關(guān)于能量的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:力學(xué)中的機(jī)械能(包括動(dòng)能和勢(shì)能);分子運(yùn)動(dòng)理論中物體的內(nèi)能(包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能);電場(chǎng)中的電勢(shì)能;電路中的電能及電磁振蕩中的電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能,等等。這些知識(shí)學(xué)生很容易說(shuō)出來(lái),但讓他們講出每一種能量的含義來(lái),就很困難了。對(duì)此可從兩個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生理解能量:(1)對(duì)能量我們只研究某一狀態(tài)的能量值和某一過(guò)程的能量變化,對(duì)于能量值的確定有的有計(jì)算公式,比如動(dòng)能、勢(shì)能等。(2)教材中沒(méi)有計(jì)算公式的有關(guān)能量,比如:內(nèi)能、磁場(chǎng)能等。對(duì)于這些能量,有很多教師采取講解的方法,可通過(guò)討論讓學(xué)生想出來(lái)可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化的能量,然后可組織學(xué)生討論歸納出各種形式的能量發(fā)生變化時(shí)對(duì)應(yīng)的力做功的情況,通過(guò)比較、歸納就可以接受這樣一個(gè)原理:功是能轉(zhuǎn)化的量度。抓住這一線索理解能量含義、處理能量問(wèn)題是很方便的。對(duì)有些能量值的求解,可以通過(guò)做功實(shí)現(xiàn),而對(duì)于一些變力做功,也可以通過(guò)能量轉(zhuǎn)化進(jìn)行解答。教師要讓學(xué)生清楚,做功和能量變化是密不可分的,應(yīng)該讓學(xué)生牢牢記住功能關(guān)系,熟練掌握功能原理。
2.善于類比,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的理解。
在學(xué)習(xí)分子勢(shì)能變化和電勢(shì)能變化的知識(shí)點(diǎn)時(shí),因?yàn)閷W(xué)生對(duì)兩種能量只是有表面的、粗淺的了解,教材中也沒(méi)有給出計(jì)算變化量的公式,所以對(duì)這兩種能量難以理解和掌握。對(duì)此,可采用類比的方法,將分子勢(shì)能變化和分子力做功的關(guān)系、電勢(shì)能的變化和電場(chǎng)力做功的關(guān)系類比成重力勢(shì)能變化和重力做功的關(guān)系:重力做多少正功,重力勢(shì)能就減少多少,重力做多少負(fù)功,重力勢(shì)能就增加多少,即EP=-WG。而分子力做功同樣能引起分子勢(shì)能的變化,電場(chǎng)力做功也引起電勢(shì)能的變化,二者量值相等,從而也能充分體現(xiàn)出功能關(guān)系。另外對(duì)機(jī)械能的變化,可指導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械能守恒條件為突破口進(jìn)行思考:如果一個(gè)系統(tǒng)除重力外有其他力做功,那么機(jī)械能會(huì)如何變化?學(xué)生就可以通過(guò)類比、推理得出機(jī)械能不守恒的結(jié)論,而且其他力做多少正功,機(jī)械能就增加多少;做多少負(fù)功,機(jī)械能就減少多少,也體現(xiàn)了功能關(guān)系。在物理概念、規(guī)律的理解上,類比方法是常見(jiàn)的,教學(xué)中教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用這種方法,往往能達(dá)到較好的理解效果。
3.能量守恒定律不能忽視。
能量守恒定律是自然界最普遍的規(guī)律之一,它對(duì)各種能量的轉(zhuǎn)化和守恒都是適用的。但學(xué)生解題時(shí),這條具有普遍適用意義的重要定律卻往往容易被忽視。主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面,一是想不起運(yùn)用能量守恒定律,二是誤用。學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)有些能量的損失分析不出,比如物體碰撞過(guò)程中,機(jī)械能的損失、電磁振蕩現(xiàn)象中的電磁輻射能的損失,等等。有些學(xué)生經(jīng)常把光滑無(wú)摩擦、無(wú)電阻熱損耗作為能量的守恒條件,將電磁問(wèn)題當(dāng)做能量守恒來(lái)處理。
其實(shí)這與教師在教學(xué)中的引導(dǎo)有直接關(guān)系。在電磁振蕩的教學(xué)中,重點(diǎn)分析的是振蕩過(guò)程中的能量的轉(zhuǎn)化,卻忽視了電磁輻射的能量損失,即出現(xiàn)了“重感應(yīng),輕輻射”的教學(xué)弊端,這是應(yīng)該引以為戒的。教師在教學(xué)中應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生從特殊情況中跳出來(lái),重視教材的連貫性和知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系,用聯(lián)系、開放的觀點(diǎn)分析問(wèn)題,全方位理解各物理現(xiàn)象中的能量問(wèn)題。
二、高考中能量守恒問(wèn)題分類分析
機(jī)械能守恒試題可以分為單體研究問(wèn)題和多體問(wèn)題,其中單個(gè)物體的機(jī)械能守恒過(guò)于簡(jiǎn)單和單一,高考題中基本不會(huì)出現(xiàn),而以考查多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問(wèn)題為主。當(dāng)研究一個(gè)問(wèn)題涉及的不是一個(gè)物體而是兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體時(shí),應(yīng)具有整體意識(shí),將不同的物體組成系統(tǒng),這樣往往會(huì)化繁為簡(jiǎn),化難為易。機(jī)械能守恒律適用于系統(tǒng):當(dāng)組成系統(tǒng)的各個(gè)物體之間只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化,沒(méi)有機(jī)械能與其他形式的能量之間的轉(zhuǎn)化時(shí),則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。
三、結(jié)論
從上述論述我們可以看出,高中物理關(guān)于機(jī)械能守恒與動(dòng)量守恒的問(wèn)題是有規(guī)律可循的:機(jī)械能守恒問(wèn)題可以按模型進(jìn)行分類,在機(jī)械能守恒的教學(xué)時(shí),應(yīng)向?qū)W生灌輸模型概念,每種模型問(wèn)題均有對(duì)應(yīng)的解題方法方法和技巧,如滑槽模型問(wèn)題中只要認(rèn)清物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,挖掘出物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)或最低點(diǎn)時(shí)速度相同的隱含條件就可輕松解題;關(guān)于動(dòng)量守恒的教學(xué)雖然依然可以分模型進(jìn)行討論,如典型的碰撞模型,滑塊模型等,但各模型問(wèn)題間無(wú)本質(zhì)區(qū)別,只要向?qū)W生闡述明白動(dòng)量守恒的條件及守恒的物理過(guò)程就可。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意啟動(dòng)學(xué)生的思維,首先要使學(xué)生對(duì)問(wèn)題所表述的物理情境有一個(gè)完整的清晰的認(rèn)識(shí),接著將問(wèn)題表述的總物理過(guò)程分解成若干個(gè)子過(guò)程,每個(gè)過(guò)程是否遵循動(dòng)量守恒定律,最后分清已知量和待求量。這樣,學(xué)生的思維得到了有效啟發(fā),動(dòng)量守恒問(wèn)題的教學(xué)也達(dá)到了水到渠成的效果。
參考文獻(xiàn):
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隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步,機(jī)械工業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求在不斷發(fā)展變化。特別是隨著汽車、機(jī)電一體化等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的急劇增加,對(duì)既有扎實(shí)專業(yè)理論基礎(chǔ),又會(huì)動(dòng)手操作的高等職業(yè)技術(shù)人才需求越來(lái)越多?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,對(duì)于培養(yǎng)機(jī)械類工程技術(shù)人才具有增強(qiáng)學(xué)生的機(jī)械理論基礎(chǔ)、提高學(xué)生對(duì)機(jī)械技術(shù)工作的適應(yīng)性及培養(yǎng)其開發(fā)創(chuàng)造能力的作用。而高等職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)由于其專業(yè)性強(qiáng),實(shí)際操作性強(qiáng),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在與該種專業(yè)相關(guān)的職業(yè)中有較為重要的作用,因此,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是高等職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。由于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課程包含工程力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械零件等課程,并進(jìn)行了高度濃縮與提煉,做到了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合!基于更好地鍛煉學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、工程意識(shí)培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),筆者特別根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué),并進(jìn)行闡述。
二、何為項(xiàng)目教學(xué)
項(xiàng)目教學(xué)法是通過(guò)“項(xiàng)目”的形式來(lái)進(jìn)行教學(xué),它能較好地將理論與實(shí)踐結(jié)合在一起,是典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。師生以團(tuán)隊(duì)的方式共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)叫做項(xiàng)目教學(xué)法。發(fā)明這一教學(xué)方法的主要目的就是促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),盡早熟練掌握并且靈活運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
項(xiàng)目教學(xué)法最大的特點(diǎn)就是教學(xué)過(guò)程與實(shí)際工作相結(jié)合,你中有我,我中有你,二者互相融合,既讓學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì)了理論的用途、用處,又讓學(xué)生從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,返回書本尋找理論知識(shí),進(jìn)而達(dá)到更好地理解理論知識(shí)的作用。
三、項(xiàng)目教學(xué)法的設(shè)計(jì)理念和思路
3.1項(xiàng)目化教學(xué)的設(shè)計(jì)理念
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具有一定的機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力,具有機(jī)械設(shè)備安裝與維護(hù)能力,具有一定的本學(xué)科試驗(yàn)?zāi)芰ΑT谡n程的教學(xué)中,具有設(shè)計(jì)理念如下:
一是以行動(dòng)為導(dǎo)向組織教學(xué),課程設(shè)計(jì)體現(xiàn)“與專業(yè)結(jié)合,為崗位服務(wù)”。在實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力,使學(xué)生具備專業(yè)所需的知識(shí)、綜合職業(yè)素質(zhì)和崗位競(jìng)爭(zhēng)力。
二是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造力,靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,如對(duì)比法、引導(dǎo)法、激勵(lì)法等;在教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)的采用對(duì)比法,通過(guò)不同結(jié)構(gòu)、相同功能的機(jī)械對(duì)比,有利于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維。
三是教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化、模塊化,便于不同專業(yè)的學(xué)生選擇學(xué)習(xí)。
四是采用形成性考核的方法,重視學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的體現(xiàn)。
3.2項(xiàng)目化教學(xué)的設(shè)計(jì)思路
課程設(shè)計(jì)時(shí),解構(gòu)課程知識(shí)提攜內(nèi)容,然后遵循典型性、覆蓋性、挑戰(zhàn)性、可行性、趣味性的原則選擇與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情況,在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的重構(gòu)。
在項(xiàng)目設(shè)計(jì)是,首先剖析綜合性工作任務(wù)。如選擇綜合性項(xiàng)目“多工位組合加工機(jī)床的傳動(dòng)分析與設(shè)計(jì)”為剖析對(duì)象。將這個(gè)綜合項(xiàng)目分成:多工位組合加工機(jī)床的工作原理分析、鉆孔工位的哦傳動(dòng)分析與設(shè)計(jì)、自動(dòng)測(cè)量工位的分析與設(shè)計(jì)、鏜孔工位的分析與設(shè)計(jì)、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)分析5個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目’以“以機(jī)械結(jié)構(gòu)測(cè)繪與分析”為主線,層層推進(jìn),又簡(jiǎn)單到綜合,難度組建增加。
課內(nèi)教學(xué):學(xué)生分組,根據(jù)需要各小組完成不同或者相同的學(xué)習(xí)任務(wù),組內(nèi)和組間討論和相互學(xué)習(xí),提高課堂教學(xué)效率。
四、結(jié)合實(shí)際,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)
在實(shí)際工作中,幾乎每一個(gè)成功的項(xiàng)目都是由一個(gè)團(tuán)結(jié)的團(tuán)隊(duì)合作完成的,因此,在項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中,不僅要注意專業(yè)知識(shí)和技能的訓(xùn)練,還要注意團(tuán)隊(duì)意識(shí)的培養(yǎng)。盡量使團(tuán)隊(duì)組合的隊(duì)員們是平時(shí)具有默契,而且專業(yè)知識(shí)可以取長(zhǎng)補(bǔ)短的,這樣才能使組合變得有機(jī)起來(lái)。并且,在實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中,教師盡量設(shè)計(jì)能夠增進(jìn)團(tuán)隊(duì)討論,加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)交流以及團(tuán)隊(duì)合作的環(huán)節(jié),讓學(xué)生們真切地體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性和集體智慧的關(guān)鍵性。
五、教學(xué)結(jié)束師生共同總結(jié)
在每一次項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程之中,老師以及學(xué)生都會(huì)遇到一些問(wèn)題,或是關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的專業(yè)問(wèn)題,或是關(guān)于實(shí)際工作的問(wèn)題。因此,在每一次項(xiàng)目結(jié)束之時(shí)都應(yīng)該有一個(gè)師生共同總結(jié)的環(huán)節(jié)。一方面,學(xué)生談?wù)勗趯?shí)際操作中遇到的問(wèn)題,大家一起探討發(fā)現(xiàn)最佳的解決辦法,并將知識(shí)記得更牢靠,技術(shù)掌握得更扎實(shí);另一方面,老師也可以從同學(xué)們的反饋意見(jiàn)中掌握學(xué)生對(duì)于知識(shí)掌握的程度,以便在今后的教學(xué)中更有的放矢。大家一同交流經(jīng)驗(yàn),總結(jié)教訓(xùn),一定會(huì)互進(jìn)互助,共同進(jìn)步。
六、項(xiàng)目教學(xué)法的作用
設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)法的初衷是使學(xué)生充分掌握專業(yè)知識(shí)并且熟練運(yùn)用技術(shù)。在實(shí)際的教學(xué)進(jìn)行中,我們不難發(fā)現(xiàn),使用該方法進(jìn)行教學(xué)改革后,不僅較大地激發(fā)了同學(xué)們對(duì)于本學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情,而且極為有效地訓(xùn)練了學(xué)生的空間想象能力和符號(hào)以及專業(yè)術(shù)語(yǔ)的教育能力,更為令人欣喜的是,運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法,可以讓學(xué)生們集中精力投入其中,既塑造了他們對(duì)于項(xiàng)目的主人翁意識(shí)和獨(dú)立思考的習(xí)慣,又促進(jìn)了他們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),使他們遇到問(wèn)題時(shí)不僅會(huì)對(duì)自己?jiǎn)枮槭裁矗€會(huì)與合作者說(shuō),這樣可以嗎?這樣的習(xí)慣或者精神是當(dāng)代學(xué)生中缺少的,而恰恰又是社會(huì)各行各業(yè)都需要的。
關(guān)鍵詞:高等院校;化工機(jī)械;課程教學(xué);技能改進(jìn)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)08-007-01
一、前言
石油化工行業(yè)一直是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),一直為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)的發(fā)展,越來(lái)越多的新技術(shù)不斷的在實(shí)際化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。這些技術(shù)更加推動(dòng)了石油化工行業(yè)自動(dòng)化、智能化的發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作奠定了基礎(chǔ)。面對(duì)這種發(fā)展趨勢(shì),化工企業(yè)對(duì)人才的需求越來(lái)越迫切。作為高等院校應(yīng)注重對(duì)化工專業(yè)人才的培養(yǎng),以適應(yīng)化工企業(yè)不斷的發(fā)展需求?;C(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程是高等院校為培養(yǎng)專業(yè)化工人才所必設(shè)的一門必修主干學(xué)科,該學(xué)科的設(shè)置對(duì)學(xué)生熟悉化工生產(chǎn)環(huán)境、適應(yīng)未來(lái)工作崗位具有很大的幫助。
二、高等院?;C(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題說(shuō)明
化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程是高等院校石油化工類、生物工程類專業(yè)的主干課程,該課程教學(xué)內(nèi)容包括了理論力學(xué)、材料力學(xué)、化工制圖、機(jī)械制圖、金屬材料與熱處理和容器設(shè)計(jì)等課程的部分內(nèi)容,內(nèi)容繁多,信息量大,實(shí)踐性強(qiáng)。學(xué)生通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生熟悉常見(jiàn)化工生產(chǎn)設(shè)備類型,認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)過(guò)程基本原理,掌握化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí),綜合合分析壓力容器的性能及工藝方法并能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單化工設(shè)備的設(shè)計(jì)等[1]。完成化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)之后,學(xué)生應(yīng)對(duì)化工生產(chǎn)產(chǎn)生感性的認(rèn)識(shí)與客觀的了解,并能夠?yàn)橐院笊a(chǎn)技術(shù)崗位的職責(zé)有明確的認(rèn)知。
化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程具有其獨(dú)特的特點(diǎn),首先理論綜合性強(qiáng),內(nèi)容涉及化工原理、理論力學(xué)、材料力學(xué)等知識(shí),知識(shí)面廣且分散。其次該門課程對(duì)學(xué)生邏輯思維能力要求高,例如蒸餾塔的學(xué)習(xí)中,應(yīng)充分利用學(xué)生邏輯思維能力來(lái)想象內(nèi)部氣液交換與精餾提純的過(guò)程及原理。再者該門課程實(shí)踐性強(qiáng)而實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)性大導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)較少,使得學(xué)生理論與實(shí)際無(wú)法充分的融合?;谏鲜鎏攸c(diǎn),化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)在教學(xué)中存在一些問(wèn)題。首先學(xué)校缺乏該類課程專業(yè)化教師的投入,該類課程不僅要求教師具有足夠的理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)而且還能夠?qū)どa(chǎn)具有清楚地認(rèn)識(shí)或?qū)嶋H工作經(jīng)驗(yàn);而目前高校教師科班出身比較多,缺乏實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致教學(xué)脫離實(shí)際較嚴(yán)重;其次該門課程在教學(xué)中應(yīng)應(yīng)注意與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,但由于實(shí)驗(yàn)機(jī)械較大且危險(xiǎn)性高,部分學(xué)校未能有效安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。再者由于該類課程屬于偏實(shí)踐類課程,課程考核方式應(yīng)多樣化,而部分院校依然采用筆試的考核方式無(wú)法對(duì)學(xué)生知識(shí)進(jìn)行全面考察[2]。因此,作為學(xué)校與教師,我們應(yīng)該從教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法等方面進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,提高化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量和效果。
三、關(guān)于高校化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)建議及方法
關(guān)于化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)在前面已經(jīng)提到若僅局限于書本理論知識(shí)教學(xué),不安排實(shí)踐實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),學(xué)生對(duì)機(jī)器、設(shè)備缺乏感性認(rèn)識(shí),使得學(xué)完后學(xué)生仍然停留在學(xué)初的狀態(tài),無(wú)法達(dá)到課程設(shè)置的目標(biāo)。而為適應(yīng)化工行業(yè)的發(fā)展,學(xué)生必須加強(qiáng)這門課程的學(xué)習(xí)。因此教師應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)行教學(xué),以提高該門課程教學(xué)質(zhì)量。
首先教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意多媒體的應(yīng)用。對(duì)于推理性課程如數(shù)學(xué)等,老師通過(guò)黑板與粉筆板書和講解來(lái)進(jìn)行授課,步驟條理清晰,老師講課輕松,學(xué)生看的明白,能夠系統(tǒng)性的吸收新知識(shí),培養(yǎng)新思維。但對(duì)于《 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》由于課程本身涉及很多圖標(biāo)及設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造等,教師板書困難,畫圖浪費(fèi)時(shí)間且不能直觀反映圖示意思。如教師只對(duì)著書講圖表,很多學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥無(wú)味,這樣的教學(xué)效果肯定不好。若采用多媒體資源對(duì)課程講述內(nèi)容中涉及的圖標(biāo)進(jìn)行形象的列出并做適當(dāng)?shù)囊?,必然可以使學(xué)生加深對(duì)課程的理解程度,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
其次化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)這門課程屬于理論與實(shí)踐結(jié)合性很強(qiáng)的課程,加大課程實(shí)踐學(xué)習(xí)有助于學(xué)生深入理解課程內(nèi)容。目前很多高校建立的學(xué)生實(shí)踐基地可供學(xué)生實(shí)驗(yàn),基本滿足實(shí)驗(yàn)要求卻無(wú)法達(dá)到實(shí)踐目的。如一些進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的小型干燥實(shí)驗(yàn)設(shè)備、蒸餾設(shè)備及一些小型的中試實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所等。因此學(xué)校還應(yīng)加大對(duì)社會(huì)企業(yè)的聯(lián)系與合作,采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)讓學(xué)生深入車間了解具體情況[3]。再者可邀請(qǐng)從事一線工作的化工生產(chǎn)技術(shù)人員開展講座也可以起到實(shí)踐教學(xué)的目的。這些人員由于其久居生產(chǎn)技術(shù)崗位,對(duì)車間技術(shù)管理及設(shè)備管理比較熟悉,生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富且貼合實(shí)際。采用這種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),同時(shí)結(jié)合教師的理論教學(xué)必然可以起到良好的教學(xué)效果。
再者化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)采取合適的考核方式,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)在實(shí)際考核中的比例設(shè)置。目前部分學(xué)校采用了化工課程設(shè)計(jì)的考核方式輔助學(xué)生加強(qiáng)考核。同時(shí)也加大了課堂考核力度及筆試考核難度。學(xué)校采用這樣的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生綜合考核的目的,更加適應(yīng)學(xué)生綜合發(fā)展的要求,對(duì)提高學(xué)生創(chuàng)新能力起到很大作用;再者采用這種考核方式能夠迫使學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí)的重要性,避免考前猛學(xué)帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。
四、結(jié)語(yǔ)
化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)屬于石油化工類專業(yè)學(xué)生所修的主干課程之一,其重要性不亞于化工原理等課程。由于該類課程實(shí)踐性強(qiáng),教師在實(shí)際教課教學(xué)中應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式;同時(shí)應(yīng)加大多媒體資源及網(wǎng)路知識(shí)的應(yīng)用,使得學(xué)生能夠形象的掌握更多的化工設(shè)備知識(shí);并且教師應(yīng)采取多種考核方式相結(jié)合的考核方式實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的全面考核,使得化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)這門課程教學(xué)達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的真正價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1] 武耐英,郭保國(guó).《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)中傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的研究[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào).2011(09)
[關(guān)鍵詞]特色專業(yè) 機(jī)械原理 雙語(yǔ)課程 教學(xué)改革
[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)10-0077-03
近年來(lái),隨著我國(guó)高等教育由精英教育向大眾化教育的發(fā)展,人才培養(yǎng)質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不相適應(yīng)的矛盾引起全社會(huì)的高度關(guān)注。以提高教學(xué)質(zhì)量為核心的教學(xué)改革工程正全面展開,高等教育已逐步從數(shù)量滿足型向質(zhì)量提高型轉(zhuǎn)變,專業(yè)人才培養(yǎng)也由原來(lái)的“趨同”向“特色”轉(zhuǎn)變。高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)是優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,辦出專業(yè)水平和特色的重要措施。[1]國(guó)內(nèi)許多高校都在把特色專業(yè)建設(shè)作為求生存、求發(fā)展、提升競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)重要教學(xué)改革內(nèi)容。[2]作為機(jī)械類專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一,機(jī)械原理課程對(duì)本專業(yè)人才的培養(yǎng)具有重要的意義,國(guó)內(nèi)部分高校已逐步開展機(jī)械原理雙語(yǔ)教學(xué),并就教材建設(shè)、教學(xué)方法等做了有益的探討。[3-6]由于我國(guó)相當(dāng)一部分高等院校的機(jī)械類專業(yè)具有特定的行業(yè)背景,所建設(shè)的機(jī)械類特色專業(yè)也具有鮮明的行業(yè)特色,在此背景下開設(shè)的機(jī)械原理雙語(yǔ)課程如何適應(yīng)特色專業(yè)建設(shè)的要求是值得探討的課題。
長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)2010年獲批教育部高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),并于2012年入選卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃。該專業(yè)的前身是江漢石油學(xué)院石油礦場(chǎng)機(jī)械專業(yè),具有濃厚的石油行業(yè)背景。近年來(lái),石油工業(yè)國(guó)際化合作越來(lái)越深入,為了促進(jìn)學(xué)科發(fā)展, 辦出專業(yè)特色,本專業(yè)就機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的教學(xué)進(jìn)行了積極有效的改革。
一、教材及教學(xué)內(nèi)容選取
從學(xué)習(xí)英文專業(yè)術(shù)語(yǔ)和表達(dá)方法的角度出發(fā),機(jī)械原理雙語(yǔ)課程最好選用國(guó)外原版教材,目前較好的原版教材有《Design of Machinery》(Fifth Edition)、《Mechanism and Machine Theory》、《Mechanical Engineering Design》等。但上述教材的覆蓋面太寬,知識(shí)體系龐雜,不但囊括了國(guó)內(nèi)機(jī)械原理教材的所有知識(shí)點(diǎn),而且包含人機(jī)工程學(xué)、引擎動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容,大大超過(guò)了國(guó)內(nèi)普通高校對(duì)機(jī)械原理的教學(xué)要求,不符合國(guó)內(nèi)機(jī)械原理的教學(xué)實(shí)際。因此在本專業(yè)開設(shè)機(jī)械原理雙語(yǔ)課程時(shí),根據(jù)專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo),選用了福州大學(xué)葉仲和等編寫的《Mechanism and Machine Theory》作為教材,該教材主要教學(xué)內(nèi)容與國(guó)內(nèi)普遍使用的《機(jī)械原理》(西北工業(yè)大學(xué))相近,部分章節(jié)順序作了適當(dāng)調(diào)整。該教材難易適中,學(xué)生在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)時(shí)困難不大,同時(shí)其結(jié)構(gòu)體系與西工大的機(jī)械原理接近,便于教師從漢語(yǔ)教學(xué)向雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)渡。
在教學(xué)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)該教材在機(jī)構(gòu)的組成原理、運(yùn)動(dòng)分析及機(jī)構(gòu)綜合方面的內(nèi)容基本滿足教學(xué)需要,但對(duì)機(jī)器動(dòng)力學(xué)及機(jī)構(gòu)現(xiàn)代分析和綜合方法講解不夠深入,難以有效指導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決工程問(wèn)題;同時(shí)由于該教材面向通用機(jī)械專業(yè),書中實(shí)例偏少且缺乏針對(duì)性,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和將來(lái)面向石油行業(yè)就業(yè)的作用不大。為解決上述矛盾,我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容上做了適當(dāng)調(diào)整,增加了國(guó)外原版教材《Design of Machinery》中第11章“Dynamic Force Analysis”的部分內(nèi)容,并將該書中“Oil field pump”等與石油機(jī)械相關(guān)的實(shí)例引入課堂教學(xué)。此外我們還將教學(xué)與科研實(shí)際相結(jié)合,如以新研制的鉆機(jī)用多級(jí)行星變速器為例說(shuō)明行星傳動(dòng)的組成及設(shè)計(jì)要點(diǎn),既做到理論聯(lián)系實(shí)際,又豐富了教學(xué)內(nèi)容,還突出了本課程的石油機(jī)械特色。
二、教學(xué)方法改革
教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo),完成共同的教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用的方式與手段的總稱。我校機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的教學(xué)目的是,使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本理論,學(xué)會(huì)常用機(jī)構(gòu)的分析和綜合方法,具有進(jìn)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的初步能力,同時(shí)通過(guò)讀、聽(tīng)、寫、說(shuō)等方式,培養(yǎng)利用英語(yǔ)學(xué)習(xí)新知識(shí)和進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的基本能力。
為達(dá)到上述教學(xué)目的,在教學(xué)方法上應(yīng)做到以下幾點(diǎn):首先,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在教學(xué)中將以“教”為主轉(zhuǎn)變成“教”與“學(xué)”并重,在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時(shí)又充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用。在課堂上,我們注重給學(xué)生安排適當(dāng)時(shí)間,讓學(xué)生提問(wèn)題、進(jìn)行小組討論、完成課堂作業(yè)等,使每個(gè)學(xué)生都參與到聽(tīng)說(shuō)讀寫環(huán)節(jié),鞏固課堂教學(xué)成果。其次,注重將傳統(tǒng)的板書教學(xué)與現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段相結(jié)合。我們充分利用本特色專業(yè)的校外實(shí)習(xí)基地資源,通過(guò)拍攝照片、視頻和制作動(dòng)畫等方式,積累了大量機(jī)構(gòu)原理和應(yīng)用方面的多媒體素材,并適當(dāng)配以英文說(shuō)明,將靜態(tài)的、抽象的機(jī)構(gòu)模型轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蟮?、?dòng)態(tài)的機(jī)構(gòu)實(shí)例,不但能夠充分發(fā)揚(yáng)多媒體教學(xué)形象直觀的優(yōu)點(diǎn),而且為將來(lái)到上述企業(yè)就業(yè)的同學(xué)預(yù)先提供了熟悉相關(guān)產(chǎn)品和設(shè)備的機(jī)會(huì)。同時(shí),在授課過(guò)程中,將重要知識(shí)點(diǎn)和結(jié)論書寫在黑板上,可彌補(bǔ)多媒體教學(xué)呈現(xiàn)較快、不利于學(xué)生思考、記筆記和聽(tīng)課不能同步的缺點(diǎn)。最后,在雙語(yǔ)教學(xué)中遵循循序漸進(jìn)的原則。我校開設(shè)雙語(yǔ)課程的要求之一是課堂上英文比例不少于50%,但執(zhí)行過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn),如果從第一節(jié)課起就嚴(yán)格執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn),不少學(xué)生會(huì)因不適應(yīng)雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)境、英語(yǔ)聽(tīng)力不足等原因產(chǎn)生抵觸情緒。因此,我們采用由雙語(yǔ)交叉滲透教學(xué)到完全滲透教學(xué)的方式,前15-20個(gè)學(xué)時(shí)課程中,英語(yǔ)比例逐步由30%上升到50%,易于理解的部分用英文講解,重難點(diǎn)部分用漢語(yǔ)講解,允許學(xué)生提問(wèn)和回答問(wèn)題時(shí)兼用英語(yǔ)和漢語(yǔ),逐步培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)英語(yǔ)授課的意識(shí)。在后50-55個(gè)學(xué)時(shí)的課程中,則進(jìn)一步增大英語(yǔ)的比重,力爭(zhēng)達(dá)到授課、討論、練習(xí)和考試的全英語(yǔ)化,只對(duì)少數(shù)難以理解的內(nèi)容適當(dāng)用漢語(yǔ)引導(dǎo)。
三、考核手段改進(jìn)
在機(jī)械原理課程雙語(yǔ)教學(xué)中,科學(xué)合理的考核方式對(duì)檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量起著重要作用。傳統(tǒng)考核方式主要依據(jù)考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)進(jìn)行,其中考試成績(jī)占80%,平時(shí)成績(jī)(包括作業(yè)、考勤、課堂提問(wèn)等)占20%,這種考核方式在一定程度上反映了學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握,但存在以下缺點(diǎn):(1)考試題目以基本概念和公式為主,題型呆板,不能體現(xiàn)特色專業(yè)建設(shè)中對(duì)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)要求。(2)考試成績(jī)所占比重太大,存在嚴(yán)重的“一卷定乾坤”現(xiàn)象。(3)考試內(nèi)容單一,短時(shí)間內(nèi)死記硬背也可應(yīng)付,助長(zhǎng)了部分學(xué)生的投機(jī)心理。因此,傳統(tǒng)的以考試為主的考核手段,難以全面反映機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的教學(xué)效果,不利于雙語(yǔ)教學(xué)的發(fā)展。
鑒于此,對(duì)機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的考核方法作了如下改進(jìn):(1)增加平時(shí)成績(jī)?cè)诳己私Y(jié)果中的比重,相應(yīng)降低考試成績(jī)的比重,有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,強(qiáng)化了持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力,提高了課堂互動(dòng)效果,消除了期末突擊復(fù)習(xí)的種種弊端。(2)實(shí)行半開卷考試,增加應(yīng)用型題目的比重。在半開卷考試中,學(xué)生可攜帶一頁(yè)書寫有與本課程相關(guān)內(nèi)容的A4紙張進(jìn)入考場(chǎng)。這樣可減少大量機(jī)械背誦的負(fù)擔(dān),但一頁(yè)紙所記載的信息量是有限的。學(xué)生要想取得好成績(jī),就必須認(rèn)真理解課本內(nèi)容,用心領(lǐng)會(huì)教師在課堂上加入的新知識(shí),將重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行篩選、綜合和整理,濃縮于一張A4紙上。整個(gè)過(guò)程有利于提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力和對(duì)知識(shí)進(jìn)行分析、歸納、綜合的能力。增加應(yīng)用型題目的比重則進(jìn)一步側(cè)重于考核學(xué)生運(yùn)用機(jī)構(gòu)分析和綜合的理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,有利于學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中認(rèn)真觀察、思考,做到學(xué)以致用。(3)將機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)成績(jī)列入考核范圍。在以往機(jī)械原理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)環(huán)節(jié)的一部分,但未納入考核范圍,致使少數(shù)學(xué)生敷衍應(yīng)對(duì)。為此,我們將實(shí)驗(yàn)成績(jī)以10%的權(quán)重納入考核范疇,使學(xué)生產(chǎn)生一定的壓力和動(dòng)力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
四、課程設(shè)計(jì)改革
機(jī)械原理雙語(yǔ)理論課結(jié)束以后,學(xué)生將接受為期兩周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生較全面系統(tǒng)地掌握和深化本課程的基本理論的方法,是培養(yǎng)學(xué)生初步具有機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和分析能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì),特別是機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。在我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特色專業(yè)建設(shè)中,提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力是基本建設(shè)任務(wù)之一。為此提出如下改革方法:(1)課程設(shè)計(jì)題目圍繞石油機(jī)械主線,彰顯石油特色。我們擬定了“游梁式抽油機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的分析與綜合”及“往復(fù)泵動(dòng)力端傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析”這兩大類題目,并根據(jù)實(shí)際設(shè)備給定不同的已知參數(shù),做到了同班學(xué)生之間不重題,既有利于學(xué)生之間互相討論學(xué)習(xí),又有效避免了抄襲現(xiàn)象。(2)鼓勵(lì)學(xué)生自報(bào)題目,培養(yǎng)創(chuàng)新氛圍。對(duì)于平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)良好、有明確意愿參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽且已確定題目的學(xué)生,鼓勵(lì)其以創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽題目進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。(3)鼓勵(lì)學(xué)生采用英文撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告,鞏固雙語(yǔ)教學(xué)效果。由于機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告中大篇幅的文字論述較少,以公式推導(dǎo)和結(jié)論性敘述較多,所以對(duì)學(xué)生而言,難度并不大,在2周的時(shí)間內(nèi)能夠完成。對(duì)于采用英文撰寫報(bào)告的學(xué)生,適當(dāng)拔高其報(bào)告成績(jī)。這樣可有效激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固機(jī)械原理課程中相關(guān)英文專業(yè)術(shù)語(yǔ)和表達(dá)方法的熱情。
五、教學(xué)效果
近年來(lái)我校機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的教學(xué)改革收到了良好的效果。從歷年對(duì)學(xué)生發(fā)放的調(diào)查問(wèn)卷來(lái)看,77.8%的學(xué)生表示完全接受全英文課件,92.6%的學(xué)生認(rèn)可機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的教學(xué)安排,93.5%的學(xué)生認(rèn)為本課程緊密聯(lián)系實(shí)際,體現(xiàn)了石油特色。本課程的主講教師在學(xué)生的評(píng)教中得分均在90分(優(yōu)秀)以上,說(shuō)明絕大部分學(xué)生對(duì)機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的改革持肯定態(tài)度。從近5年來(lái)我校學(xué)生課外科技活動(dòng)成果來(lái)看,“后置三角擺架式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)”獲得“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng),“基于反饋原理的高樓緩降器”獲全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng),“含油污水分離器”等20余項(xiàng)作品在省級(jí)競(jìng)賽中獲獎(jiǎng),在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了“一種雙驢頭前置式異相曲柄長(zhǎng)沖程節(jié)能抽油機(jī)”等11項(xiàng)國(guó)家專利,30余篇,不但其中大部分成果涉及石油裝備及設(shè)備,而且是學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械原理雙語(yǔ)課程之后創(chuàng)作產(chǎn)生的,充分體現(xiàn)了機(jī)械原理雙語(yǔ)課程在我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特色專業(yè)中所起的重要作用。
六、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)機(jī)械原理雙語(yǔ)課程的教學(xué)改革,我??傮w上摸索出了一套適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特色專業(yè)建設(shè)要求、培養(yǎng)既懂專業(yè)又通英語(yǔ)、在石油機(jī)械方面具有明顯優(yōu)勢(shì)的機(jī)械類高級(jí)工程技術(shù)人才的教改方案。由于目前雙語(yǔ)課程本身在國(guó)內(nèi)存在的時(shí)間并不長(zhǎng),在理論和實(shí)踐方面尚存在一定爭(zhēng)議,所以給特色專業(yè)建設(shè)環(huán)境下的機(jī)械原理雙語(yǔ)課程提出三點(diǎn)建議:(1)大力培養(yǎng)具有良好專業(yè)素質(zhì)和外語(yǔ)素質(zhì)的教師,尤其要加強(qiáng)青年骨干教師的培養(yǎng)力度。(2)在教學(xué)中應(yīng)始終將傳授專業(yè)知識(shí)放在第一位,外語(yǔ)知識(shí)放在第二位,不可本末倒置。(3)無(wú)論何時(shí)都不應(yīng)忽視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 張婕.高校特色專業(yè)建設(shè):現(xiàn)實(shí)與前瞻[J].教育研究,2011,(5).
[2] 楊治立,朱光俊,呂俊杰.冶金工程特色專業(yè)的建設(shè)與實(shí)踐[J].教育與職業(yè),2009,(18).
[3] 李琳,張鐵,李杞儀.機(jī)械原理雙語(yǔ)教學(xué)方法的探討[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2007,(5).
[4] 韓建友.機(jī)械原理雙語(yǔ)教學(xué)教材建設(shè)[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2007,(5).
《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程教學(xué)整體設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括設(shè)計(jì)依據(jù)、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)資料、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)的組織與方法、考核評(píng)價(jià)、教學(xué)反饋。
一、設(shè)計(jì)依據(jù)
教育部關(guān)于“十二五”職業(yè)教育教材建設(shè)的基干意見(jiàn)》、《機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》、《電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》《機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》和這些專業(yè)的《液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程準(zhǔn)》。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):(1)液氣壓傳動(dòng)的工作原理、液氣壓傳動(dòng)的組成、液壓系統(tǒng)圖、職能符號(hào)、優(yōu)缺點(diǎn)等; (2)液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)中液壓油的性質(zhì)及選用,液體靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ);管路液體的壓力損失計(jì)算等; (3)具有液壓元件結(jié)構(gòu)、原理、功用、拆裝、選用及控制維護(hù)能力; (4)具有氣壓元件結(jié)構(gòu)、原理、功用、選用及控制維護(hù)能力; (5)具有液壓基本回路設(shè)計(jì)、連接、調(diào)試維護(hù)能力; (6)具有綜合設(shè)計(jì)和控制維護(hù)液壓基本回路能力; (7)具備對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)、整理、歸納的書面表達(dá)及口頭表達(dá)能力; (8)培養(yǎng)學(xué)生查閱手冊(cè)、檢索資料的能力。
2、能力目標(biāo):
(1)通過(guò)實(shí)物拆裝可以鍛煉學(xué)生的拆卸、裝配能力,掌握元件各個(gè)部件之間的裝配順序、定位要求,部件的加工間隙、加工精度等知識(shí)。 (2)具有檢測(cè),調(diào)試,維護(hù)常見(jiàn)機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)的能力; (3)具有設(shè)計(jì)一般復(fù)雜程度的液壓系統(tǒng)的綜合能力; (4)參與診斷并排除工程機(jī)械常見(jiàn)的液壓氣壓故障的初步能力。
3、方法能力和社會(huì)能力目標(biāo):
(1)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力與發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生從習(xí)慣思維中解脫出來(lái),引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。 (2)培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研的學(xué)習(xí)態(tài)度,善于思考的學(xué)習(xí)方法,腳踏實(shí)地的工作作風(fēng)。 (3)使學(xué)生具備在專業(yè)方面可持續(xù)發(fā)展的能力。 (4)使學(xué)生具備正確的價(jià)值觀與評(píng)定事物的能力。 (5)使學(xué)生具備良好職業(yè)道德和誠(chéng)信的與人交往溝通的能力。 (6)培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)崗敬業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞的職業(yè)精神與創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)。
三、學(xué)習(xí)資料
1、教材:
《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》(第四版)、鄒建華主編,華中科技大學(xué)出版社、2014.9
2、參考資料:
《液壓與氣壓傳動(dòng)》,左健民主編,機(jī)械工業(yè)出版社,2012.5
《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》(第三版),張宏友主編,大連理工大學(xué)出版社、2009.2
3、拓展性學(xué)習(xí)材料:
《液壓工程手冊(cè)》 雷天覺(jué)主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005年
《實(shí)用液壓機(jī)械故障排除與修理大全》 陸望龍主編 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 2006年
四、課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)
課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)由課程負(fù)責(zé)人、團(tuán)隊(duì)成員和企業(yè)專家組成。
(1)課程負(fù)責(zé)人:
課程負(fù)責(zé)人應(yīng)熟悉液壓與氣動(dòng)控制技術(shù)。熟悉高職教育規(guī)律,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,教學(xué)效果好,在本領(lǐng)域有一定影響,具備操作、維護(hù)、設(shè)計(jì)大型機(jī)床、大型工程機(jī)械控制設(shè)備的能力,具有高級(jí)職稱的“雙師”素質(zhì)教師。
(2)教師專業(yè)背景與能力要求:
主講教師:機(jī)電技術(shù)專業(yè)或相關(guān)專業(yè)畢業(yè),具備中級(jí)以上職稱,從事本專業(yè)教學(xué)工作5年以上。
兼職教師:機(jī)電一體化技術(shù)或相關(guān)專業(yè)畢業(yè),在液壓或氣動(dòng)相關(guān)行業(yè)工作5年以上,具備大型工程機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)、設(shè)計(jì)能力。
(3)企業(yè)專家:
在液壓與氣動(dòng)技術(shù)行業(yè)有一定的知名度,具備操作、維護(hù)、設(shè)計(jì)大型機(jī)床、大型工程機(jī)械控制設(shè)備的能力,具備高級(jí)技師或技師職稱。
五、教學(xué)準(zhǔn)備
1、教室:
多媒體教室(含計(jì)算機(jī)、投影儀等設(shè)備)、液壓與氣動(dòng)仿真實(shí)訓(xùn)室。
2、實(shí)訓(xùn)條件:
液壓與氣動(dòng)技術(shù)仿真實(shí)訓(xùn)室配置(表1)。
六、教學(xué)單元(模塊)及內(nèi)容(表2)
七、教學(xué)的組織與方法
1、直觀教學(xué)法。在課堂上盡量采用實(shí)物、圖片、動(dòng)畫演示等方法,將復(fù)雜的原理用簡(jiǎn)單的、感性的方法展現(xiàn)出來(lái)。
2、參與式教學(xué)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí) 以學(xué)生為中心強(qiáng)調(diào)行動(dòng)學(xué)習(xí),“在做中學(xué)”。 以實(shí)訓(xùn)開始,先行后知的 “在做中學(xué)”,采用邊提問(wèn)、邊實(shí)踐、邊講解及指導(dǎo)的方法, 在“學(xué)”中“做”。
3、討論交流法。課程教學(xué)中,經(jīng)常將關(guān)鍵工業(yè)應(yīng)用技術(shù)拿出與學(xué)生討論,讓每個(gè)學(xué)生積極參與,給學(xué)生機(jī)會(huì)發(fā)表自己的意見(jiàn)。
4、激勵(lì)教學(xué)法。實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,經(jīng)常采用小組之間競(jìng)賽的方法,競(jìng)賽的結(jié)果記入考核成績(jī)。鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)合作精神和培養(yǎng)創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力。
八、考核與評(píng)價(jià)
改革考核手段和方法,制定工學(xué)結(jié)合的課程學(xué)習(xí)階段的考核量化標(biāo)準(zhǔn),按量化指標(biāo)對(duì)過(guò)程和結(jié)果實(shí)施考核。課程總體上以理論考試成績(jī)占60%,學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程占40%組成。在工作學(xué)習(xí)過(guò)程中關(guān)注學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐中分析和解決問(wèn)題的能力,對(duì)在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生、對(duì)參與技能競(jìng)賽并取得較好成績(jī)的學(xué)生應(yīng)給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。
九、教學(xué)反饋
本課程主要采用以下方法進(jìn)行教學(xué)反饋,從而了解了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題,盡快地找出原因,研究對(duì)策加以解決。
(1)課程組老師常規(guī)教學(xué)提問(wèn)反饋;
(2)召開學(xué)生坐談會(huì)反饋;
(3)根據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)結(jié)果反饋;
一、課程重點(diǎn)
通過(guò)制作硬紙板自動(dòng)機(jī),探究基本機(jī)械原理,考慮產(chǎn)品藝術(shù)性,認(rèn)識(shí)科技和人類的關(guān)系。
【涉及領(lǐng)域】機(jī)械、工程、技術(shù)、物理、美術(shù)
【建議年級(jí)】小學(xué)中年級(jí)
【建議時(shí)間】基礎(chǔ)課程165分鐘
【材料】硬紙板,熱熔膠槍,木質(zhì)手工棒,白紙,細(xì)鐵絲,裁紙刀,剪刀,膠水,膠帶,水彩筆或蠟筆
二、課程任務(wù)
通過(guò)視頻等方式了解硬紙板自動(dòng)機(jī)的概念和基本制作方法,發(fā)揮創(chuàng)意完成一個(gè)硬紙板自動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制作。設(shè)計(jì)過(guò)程中不但要運(yùn)用機(jī)械傳動(dòng)的一些基本原理,還要為硬紙板自動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)故事情景,尋求機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能性和硬紙板自動(dòng)機(jī)所展示的故事情景的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在活動(dòng)中還將學(xué)習(xí)如何和他人進(jìn)行交流與合作,分工協(xié)作完成故事情景、機(jī)械設(shè)計(jì)和制作等工作。
三、課程步驟
1.導(dǎo)入(20分鐘)
為學(xué)生播放一些關(guān)于硬紙板自動(dòng)機(jī)的視頻(可在“必應(yīng)搜索”中輸入關(guān)鍵詞“Cardboard Automata”獲得動(dòng)態(tài)圖片或視頻),同時(shí)出示教師自己制作的只能完成一個(gè)動(dòng)作的硬紙板自動(dòng)機(jī)模型。通過(guò)這些手段讓學(xué)生了解,什么是硬紙板自動(dòng)機(jī),以及怎樣制作硬紙板自動(dòng)機(jī)。
視頻內(nèi)容要盡量包括不同的機(jī)械傳動(dòng)方式和模型運(yùn)動(dòng)形式。例如包括轉(zhuǎn)動(dòng)、上下運(yùn)動(dòng)、左右擺動(dòng)、前后擺動(dòng)、曲軸運(yùn)動(dòng)、偏心輪軌跡運(yùn)動(dòng)以及上述形式的組合式運(yùn)動(dòng)等。
學(xué)生觀看后,進(jìn)行討論,教師用以下問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo):
(1)硬紙板自動(dòng)機(jī)有幾個(gè)部分及作用是什么?
(2)為什么通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)形式?
(3)剛才看到的運(yùn)動(dòng)形式是怎樣實(shí)現(xiàn)的?
(4)你還能想到什么別的運(yùn)動(dòng)形式?
(5)硬紙板自動(dòng)機(jī)還能實(shí)現(xiàn)其他功能嗎?比如能發(fā)出聲音嗎?
2.建構(gòu)任務(wù)(30分鐘)
每個(gè)小組要用硬紙板、剪刀、竹簽、熱熔膠槍設(shè)計(jì)2種不同的機(jī)械傳動(dòng)形式,到臺(tái)前展示并說(shuō)明傳動(dòng)原理。
在第一次設(shè)計(jì)中,學(xué)生可能會(huì)對(duì)如何實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)形式無(wú)從下手,從而退回到選擇最簡(jiǎn)單的上下移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了幫助學(xué)生進(jìn)一步拓展思路,教師此時(shí)應(yīng)當(dāng)組織全班進(jìn)行討論。向?qū)W生提問(wèn)“剛剛視頻中出現(xiàn)了哪些運(yùn)動(dòng)形式?”并將學(xué)生的列舉記錄在黑板上,如果學(xué)生無(wú)法列舉完整,教師可再次播放視頻,然后補(bǔ)充記錄。
針對(duì)所列舉的不同運(yùn)動(dòng)形式,請(qǐng)每個(gè)小組花5分鐘時(shí)間討論其中一種,分析清楚其中的原理,并準(zhǔn)備好草圖,制作簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)。如果有的組不能完成,也可以向其他組進(jìn)行咨詢。討論后,教師組織每個(gè)小組輪流向其他小組講解。
3.宣布課程任務(wù)和量規(guī)(10分鐘)
宣布任務(wù):制作一個(gè)硬紙板自動(dòng)機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)兩種以上的運(yùn)動(dòng)(越多越好),并且能夠展示一個(gè)合理的故事情景。同時(shí)呈現(xiàn)評(píng)價(jià)量規(guī)(見(jiàn)表1)。
4.初步設(shè)計(jì)(20分鐘)
各小組開始獨(dú)立設(shè)計(jì)。第一次設(shè)計(jì)的核心在于,首先思考要講述的故事或?qū)崿F(xiàn)的情景,然后再想辦法讓機(jī)械動(dòng)作與之相配合。注意:不是先讓模型隨機(jī)動(dòng)起來(lái),然后再用故事或情境將其合理化;而是要先有了合理的想法,再使用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)想法。各小組應(yīng)首先進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,提出想要實(shí)現(xiàn)的情景,然后選擇其中一至兩個(gè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。教師可以用以下問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo):
(1)你們想要展示什么情景?
(2)這個(gè)情景中應(yīng)該有哪些動(dòng)作?
(3)這些動(dòng)作怎樣進(jìn)行配合?
(4)你們對(duì)實(shí)現(xiàn)這種類型的動(dòng)作有什么疑問(wèn)?
教師也可選取優(yōu)秀合理的設(shè)計(jì)向其他小組展示,幫助大家開拓思路。
5.制作(40分鐘)
設(shè)計(jì)圖需要有外部形狀、內(nèi)部構(gòu)造、關(guān)鍵部件的形狀(如偏心輪、棘輪等)、所使用的材料和制作步驟。完成設(shè)計(jì)圖并經(jīng)教師檢查過(guò)的小組可以開始制作。教師要提醒各小組合理分工,示范安全使用各種工具,觀察學(xué)生的使用過(guò)程,并提醒安全注意事項(xiàng)。完成制作的小組,可先進(jìn)行展示排練。圖1為部分學(xué)生作品。其中有兩個(gè)學(xué)生用紙板自動(dòng)機(jī)模擬一只烏龜,當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí),“烏龜”的頭會(huì)左右搖擺,“爪子”會(huì)旋轉(zhuǎn)。爪子的動(dòng)作來(lái)自于由橡皮筋實(shí)現(xiàn)的皮帶傳動(dòng),頭的擺動(dòng)來(lái)自于2個(gè)偏心輪組成的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
關(guān)鍵詞:中職 機(jī)械基礎(chǔ) 教學(xué)方法
機(jī)械基礎(chǔ)課程是一門理論性很強(qiáng)同時(shí)與實(shí)際緊密聯(lián)系的機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課。但是,近年來(lái)中職生素質(zhì)普遍下降,缺乏學(xué)習(xí)的自信心和求知欲,又缺乏機(jī)械方面的感性認(rèn)識(shí),學(xué)習(xí)難度較大;同時(shí)現(xiàn)有教材理論知識(shí)內(nèi)容枯燥,與社會(huì)生產(chǎn)聯(lián)系不密切,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。
通過(guò)多種途徑激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓枯燥的機(jī)械零件展現(xiàn)出實(shí)用的功能,需要我們?cè)诮虒W(xué)方法的探索上做到以下幾點(diǎn)。
一、理論聯(lián)系實(shí)際,通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)激發(fā)學(xué)生的求知欲
在新的教學(xué)形勢(shì)下,教師如果仍然照本宣科地講解,學(xué)生由于基礎(chǔ)較差,無(wú)法理解老師所講的知識(shí)內(nèi)容,對(duì)于學(xué)習(xí)的興趣就會(huì)越來(lái)越淡薄,以至于最后放棄該課程的學(xué)習(xí)。針對(duì)這種情況,教師需要想辦法將書本上的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)日常生活中常見(jiàn)的事物相結(jié)合。這樣可以激發(fā)他們的興趣,讓他們主動(dòng)地去獲取知識(shí)。
例如,在講解齒輪輪系時(shí),講到輪系的傳動(dòng)比的變化時(shí),可以把學(xué)生帶到學(xué)校的車工實(shí)訓(xùn)室,把車床的主軸箱打開,使主軸箱里的齒輪產(chǎn)生不同齒輪間的嚙合,從而使車床主軸產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速,然后問(wèn)學(xué)生在日常生活中像這樣可以產(chǎn)生變速的東西有哪些。學(xué)生開始熱烈地討論起來(lái)。最后有很多學(xué)生說(shuō),摩托車、汽車。再告訴學(xué)生,改變變速箱里齒輪輪系中的齒輪位置,從而改變輪系的傳動(dòng)比,進(jìn)而改變轉(zhuǎn)速。經(jīng)過(guò)這樣的過(guò)程,課堂上的氣氛就被調(diào)動(dòng)起來(lái),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也增添了不少,更激發(fā)了學(xué)生的想象力,讓他們主動(dòng)去學(xué)習(xí)知識(shí),提高了教學(xué)成效。
二、充分利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代教育手段,增大課堂信息量,提高教學(xué)水平
機(jī)械基礎(chǔ)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,如果采用傳統(tǒng)的授課方法, 內(nèi)容就會(huì)顯得枯燥、乏味,學(xué)生漸漸喪失學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果非常差??梢猿浞掷镁W(wǎng)絡(luò)搜索到很多有用的課件素材,還可以找到相關(guān)的視頻,把它們進(jìn)行歸類、整理、保存,另外用flash等軟件制作動(dòng)畫課件。如在講到鍵連接時(shí),把有關(guān)于鍵的類型、作用、裝卸等內(nèi)容的視頻,先播放給學(xué)生看,再來(lái)學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容,學(xué)生積極性比以前更高漲,表現(xiàn)也更活躍了。利用課件素材,再現(xiàn)帶傳動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的應(yīng)力變化,離合器結(jié)構(gòu)及分離、接合過(guò)程等等。在學(xué)生有了感性認(rèn)識(shí)后,再講解工作原理、應(yīng)用和特點(diǎn),使枯燥、乏味的結(jié)構(gòu)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象、有趣的動(dòng)感內(nèi)容,同時(shí)也可以增大課堂信息量,減小教師的工作量,優(yōu)化課堂教學(xué)。
三、建機(jī)械零件陳列室,培養(yǎng)工程實(shí)踐能力
充分利用校企合作企業(yè),向企業(yè)收購(gòu)和購(gòu)買一些機(jī)械零件、機(jī)構(gòu)、小型實(shí)際機(jī)械等,建成機(jī)械零件、機(jī)構(gòu)、機(jī)械加工工藝開放式陳列室?,F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)使課堂教學(xué)直觀形象,增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于小型機(jī)械可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)拆裝測(cè)繪對(duì)象,并引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的機(jī)械,培養(yǎng)學(xué)生一定的觀察、判斷、分析和解決問(wèn)題的能力,加強(qiáng)工程意識(shí)和工程實(shí)踐訓(xùn)練,保證和提高教學(xué)質(zhì)量。
四、更新課堂教學(xué)方法
改革灌輸式和過(guò)去偏重講授的教學(xué)方法,實(shí)施引導(dǎo)式、案例式的教學(xué)方法。
1.引導(dǎo)式教學(xué)
采取注重學(xué)生能力培養(yǎng)、促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)的引導(dǎo)式教學(xué)法,以實(shí)際問(wèn)題為線索,引導(dǎo)學(xué)生課下主動(dòng)找資料,自主學(xué)習(xí)。而在課堂上,通過(guò)提問(wèn)題活躍課堂氣氛,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對(duì)本課內(nèi)容的理解。
例如,通過(guò)學(xué)生常見(jiàn)的液壓千斤頂講液壓傳動(dòng)的組成時(shí),先提出問(wèn)題:小小的液壓千斤頂為什么會(huì)產(chǎn)生如此大的力量頂起數(shù)噸重的汽車,這一系統(tǒng)的原理,還能應(yīng)用到我們?nèi)粘I钪械氖裁吹胤??學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題非常感興趣,迫切想知道其中的原因,不約而同地?zé)崃矣懻撈饋?lái),教師再進(jìn)行深入的引導(dǎo)、分析、探究。通過(guò)不斷的師生互動(dòng),可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造性思維,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
2.案例式教學(xué)法
利用生產(chǎn)中的案例進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),不僅培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,也鍛煉了教師分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,以及理論與實(shí)際相結(jié)合的能力,達(dá)到了教學(xué)相長(zhǎng)的效果。在簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)講解中,采用液壓千斤頂、磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)的例子;在講解較為復(fù)雜的液壓系統(tǒng)時(shí),引入了動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)實(shí)例。采用生產(chǎn)實(shí)踐中案例進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生掌握分析的方法和步驟,起到舉一反三的作用,提高了教學(xué)效率,解決了內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的矛盾。
參考文獻(xiàn):
[1]徐愛(ài)蕓.淺談新課程背景下機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)[J].吉林教育,2010(1).
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì);基本原理與方法
引言
當(dāng)前,我國(guó)一直倡導(dǎo)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展,在機(jī)械制造業(yè)中因機(jī)械設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理,造成了大量的能源資源被浪費(fèi),違背了可持續(xù)發(fā)展觀的理念。因而研究分析機(jī)械設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原理與應(yīng)用方法,對(duì)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1機(jī)械設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原理
機(jī)械設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)主要以平衡理念為基本指導(dǎo)思想,平衡節(jié)能原理即是機(jī)械設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原理。功率匹配節(jié)能、減小摩擦、動(dòng)力源改進(jìn)是機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)的三個(gè)主要方面。結(jié)合實(shí)際情況,在設(shè)計(jì)前,對(duì)機(jī)械在操作運(yùn)行過(guò)程之中可能產(chǎn)生的能源消耗與浪費(fèi)的情況進(jìn)行充分考慮,從設(shè)計(jì)中每一環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)著手,才能從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
1.1動(dòng)力源的節(jié)能設(shè)計(jì)原理
通常情況下一臺(tái)機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)就是其最主要的動(dòng)力源。節(jié)能設(shè)計(jì)的動(dòng)力源原理即是,在最大限度增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的同時(shí),最大限度減少發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入功率。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中盡可能地提升電能與熱能、動(dòng)能、勢(shì)能等的轉(zhuǎn)化率。在實(shí)際節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,通常是從設(shè)備的啟動(dòng)與減速停止這兩方面體現(xiàn)動(dòng)力源的節(jié)能設(shè)計(jì)原理。例如,在設(shè)備的啟停過(guò)程中,慣性會(huì)讓準(zhǔn)備停止的設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行,而通過(guò)合理的設(shè)計(jì)將這部分動(dòng)能存儲(chǔ)起來(lái),用于設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)力能源。
1.2減小摩擦的節(jié)能設(shè)計(jì)原理
在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,各設(shè)備之間會(huì)互相發(fā)生摩擦,造成動(dòng)力源輸出動(dòng)力的損耗。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中最大限度減少動(dòng)力傳送帶、動(dòng)力傳送柱、齒輪等部件之間的摩擦,是節(jié)能設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要原理。在節(jié)能設(shè)計(jì)中,通常利用表面光滑的構(gòu)件組成設(shè)備的各連接部分,或是使用油、劑減少設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中摩擦帶來(lái)的能源消耗問(wèn)題。
1.3功率匹配的節(jié)能設(shè)計(jì)原理
機(jī)械設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)需遵循功率匹配的原理,即根據(jù)設(shè)備具體使用環(huán)境與情況設(shè)計(jì)與之相匹配的運(yùn)行功率。例如,設(shè)計(jì)裝卸工廠傳送帶的運(yùn)行功率必然會(huì)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)食品加工傳送帶的運(yùn)行功率,同時(shí)在節(jié)能設(shè)計(jì)中,對(duì)設(shè)備進(jìn)行功率檔位的設(shè)計(jì),也體現(xiàn)了功率匹配的節(jié)能原理。
2當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)中造成能源浪費(fèi)的原因
2.1節(jié)能設(shè)計(jì)理念缺乏
當(dāng)前我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)理念依然停留在如何最大限度提升和保證機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效益和生產(chǎn)能力上,機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、負(fù)載能力、運(yùn)行強(qiáng)度等是設(shè)計(jì)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程優(yōu)先考慮的因素,其次才是設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性,而節(jié)能設(shè)計(jì)被完全忽略。甚至為滿足設(shè)備性能的最大化,將設(shè)備能耗設(shè)計(jì)到匪夷所思的地步。
2.2設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)低
設(shè)計(jì)人員自身專業(yè)素質(zhì)的高低直接決定機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣。當(dāng)前,部分設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念滯后,專業(yè)知識(shí)水平不高,又對(duì)新的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)知識(shí)抱有抵觸心理,這使得機(jī)械設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)難以深入開展。同時(shí),設(shè)計(jì)與實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象也普遍存在,這是由于大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前沒(méi)有充分地考慮及考察設(shè)備在具體環(huán)境下的使用情況。
2.3技術(shù)水平偏低
當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平偏低的現(xiàn)實(shí),制約了節(jié)能設(shè)計(jì)理念與思想的實(shí)現(xiàn)。即便企業(yè)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)加工技術(shù)勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的節(jié)能構(gòu)想或是直接引進(jìn)國(guó)外節(jié)能機(jī)械設(shè)備,但這無(wú)疑大大增加了企業(yè)的投入成本。因而許多企業(yè)寧愿繼續(xù)使用高耗能的機(jī)械設(shè)備,也不愿花費(fèi)額外成本引進(jìn)節(jié)能技術(shù)或節(jié)能設(shè)備。
3實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的方法
3.1選擇綠色材料和環(huán)保型動(dòng)力源
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)機(jī)械設(shè)備的選材應(yīng)優(yōu)先考慮無(wú)污染、可回收、易處理的綠色環(huán)保材料。在動(dòng)力源的選擇尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)選擇上,盡量選擇污染排放小或無(wú)污染的環(huán)保型動(dòng)力源。如今各種新型能源、可再生能源、潔凈能源被不斷地開發(fā)利用,設(shè)計(jì)過(guò)程中,在不影響機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率的情況下,設(shè)計(jì)工作者應(yīng)盡量選擇環(huán)保型能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能、煤層氣)作為設(shè)備的動(dòng)力源。選用發(fā)動(dòng)機(jī)可考慮環(huán)保型水冷增壓發(fā)動(dòng)機(jī)或是電控節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)。
3.2電子控制系統(tǒng)
利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)組成的電子控制系統(tǒng),對(duì)機(jī)械運(yùn)行進(jìn)行精確控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,加入電子控制系統(tǒng),對(duì)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,智能終端根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息,控制設(shè)備在每個(gè)節(jié)點(diǎn)和時(shí)間段的功率輸出,達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
3.3新技術(shù)的開發(fā)與引進(jìn)
節(jié)能設(shè)計(jì)方案的實(shí)施離不開節(jié)能技術(shù)的支撐,我國(guó)應(yīng)加大對(duì)節(jié)能技術(shù)開發(fā)的投入力度,并學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)。不能讓技術(shù)發(fā)展水平限制了節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展。同時(shí),設(shè)計(jì)工作者也應(yīng)在設(shè)計(jì)方案中嘗試引入更多的新型節(jié)能技術(shù),激勵(lì)和引導(dǎo)我國(guó)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。
4結(jié)語(yǔ)
除了學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)有的機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)方法,還需不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新機(jī)械節(jié)能技術(shù)。同時(shí)我國(guó)機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)與方法需與時(shí)俱進(jìn),順應(yīng)時(shí)展的潮流,以促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]車勝創(chuàng).機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(3):95-101.
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