望君儒
摘要:本文論述了機械工程課程特點與教學現(xiàn)狀,介紹了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的機械工程訓練教學模式,并提出切實可行的教學模式與考核方法改革措施,旨在為機械工程專業(yè)教職人員提供有價值的參考意見。
關鍵詞:“互聯(lián)網(wǎng)+”;機械工程;訓練教學;
1機械工程課程特點
機械工程是一門集電工學、電磁學、靜力學、微積分、復變函數(shù)等多學科于一身的專業(yè)基礎課程,機械工程課程涉及大量的理論推導與計算公式,具有學科覆蓋面廣、運算流程繁雜、抽象意識強等基本特征。由于機械工程課程的課時安排與課程內(nèi)容量存在沖突,再加上部分院校未開設前期基礎課程,不僅加大了教學難度,也在很大程度上加重了學生的心理負擔。
機械工程課程教學內(nèi)容涉及諸多的控制數(shù)理公式推導,極大的簡化了實際問題,理論與實踐存在較大差異。而這使得學生對機械工程課程的認知度不足,久而久之,喪失了學習興趣,甚至是產(chǎn)生厭倦情緒和抵觸心理。機械工程課程的理論性較強,如何實現(xiàn)理論與實踐的有機整合,激發(fā)學生的學習熱情成為基層教職人員致力探究的新課題。且在以往的機械工程課程教學中,多采用理論灌輸,加一至兩次實驗課的模式。如何在此基礎上對實踐環(huán)節(jié)進行調(diào)整,深化學生對課程內(nèi)容的理解,提高學生的實踐能力,成為機械工程課程教學體制改革的重點。
2基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的機械工程訓練教學模式
2.1機械工程控制課程概述
機械工程控制課程內(nèi)容主要包括機械工程控制論、機械工程控制分類、機械
工程控制模型以及機械工程要求。同時,機械工程控制與機械自動化專業(yè)、電子信息技術專業(yè)的整合也是重點內(nèi)容。
2.2機械工程控制的數(shù)學模型
機械工程控制的數(shù)學模型主要包括微積分方程數(shù)學模型與傳遞函數(shù)方框圖。同時,數(shù)學模型在機械工程控制中的實踐應用也是重點教學內(nèi)容。
2.3機械工程控制系統(tǒng)的時問響應分析
機械工程控制系統(tǒng)的時間響應分析主要包括系統(tǒng)組成情況、輸入信號分析、一階系統(tǒng)時間響應分析、二階系統(tǒng)時間響應分析。
2.4機械工程控制系統(tǒng)的頻率特性分析
機械工程控制系統(tǒng)的頻率分析主要包括頻率特征表現(xiàn)形式、圖示表達方法、頻率特征量等內(nèi)容。
2.5機械工程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
機械工程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析主要包括Routh穩(wěn)定判據(jù)、Nyquist穩(wěn)定判據(jù)、Bode穩(wěn)定判據(jù)等內(nèi)容。
3機械工程課程教學方法改革措施
基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的機械工程課程教學方法改革,強調(diào)理論與實踐的緊密結(jié)合,旨在完善學生的理論知識架構,完善學生的實踐技能。
3.1將機械工程實例引入教學內(nèi)容
機械工程課程教學以某一個典型、復雜性機械工程控制系統(tǒng)作為案例,圍繞創(chuàng)建數(shù)學模型、繪制傳遞函數(shù)圖、時間響應分析、頻率特征分析展開系統(tǒng)性探究,實現(xiàn)理論與實踐的有機整合,確保學生更加直觀化、具象化的了解課程內(nèi)容,從而激發(fā)學生的主觀能動性,培養(yǎng)學生的學習興趣。
3.2高效應用多媒體技術
教師需結(jié)合機械工程系統(tǒng)實例,制作多媒體課件,調(diào)動學生積極性,營造輕松愉悅的課堂氛圍。在多媒體課件中,既包括機械工程背景知識,又包括機械工程拓展內(nèi)容,還包括基礎數(shù)理知識與例題解析等內(nèi)容,這可以引導學生自主思考、自主分析。同時,在多媒體課件中加入自我測試環(huán)節(jié),能夠讓學生客觀認知自身不足,不斷鞏固理論知識,夯實基礎。
3.3增加仿真設計環(huán)節(jié)
在機械工程教學中,可高效應用Matlab及其提供的Simuiink仿真軟件,對抽象化的概念實施具象化處理,簡化公式推導流程,便于學生理解。同時,仿真平臺可以動態(tài)演示系統(tǒng)中的參數(shù)變化情況,對實踐環(huán)節(jié)進行補充和完善。一方面,降低教學難度,減輕學生的心理負擔,另一方面,為學生的獨立實驗設計奠定基礎。
3.4調(diào)整實驗教學方法
機械工程實驗課程逐步從教師獨立演示向?qū)W生自主設計方向過渡轉(zhuǎn)變,充分體現(xiàn)出以學生為主體的教學理念。在學生自主設計過程中,教師要對學生選題提供必要的指導,幫助學生順利完成專業(yè)課題。
4機械工程課程考核方法改革措施
機械工程課程考核方法改革的主要目的是提高學生的實踐技能水平,加深學生對課程的理解。在考核階段,應加大學生分析問題、解決問題能力的考核比重,注重對學生課后作業(yè)完成情況的考核。
在日常教學過程中,教師要統(tǒng)編多個機械工程控制系統(tǒng)實例分析題目,引導學生獨立完成創(chuàng)建數(shù)學模型、時間響應分析、頻率特征分析以及參數(shù)運算等多項作業(yè)。由此,幫助學生梳理課程內(nèi)容,加深對課程內(nèi)容的理解,改善學生的實踐水平,培養(yǎng)學生的學習興趣。在整個機械工程課程考核體系中,案例分析占比20%,實踐環(huán)節(jié)占比20%,考核成績占比60%,教師需最大限度地均衡理論與實踐內(nèi)容。
5結(jié)束語
當前,應對機械工程基礎課程實行教學體制改革,完善教學內(nèi)容,改進教學方法,調(diào)整考核形式,以此加深學生對課程內(nèi)容的理解,鞏固學生的理論基礎,增強學生的實踐能力,最終為學生今后的就業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎,促進學生專業(yè)能力的進步。
參考文獻: