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单片机经过几十年的发展,目前已经广泛应用于生产生活的各个领域。全国高等院校的计算机科学与技术专业和电子信息工程等专业,已经普遍开设了单片机相关的课程。《单片机作为一种电子控制元件,越来越多地用于社会的各个领域。当代的工科大学生要求对于单片机技能有一定的掌握。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈学生创新实践能力培养的单片机教学方法的改革相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
单片机从问世以来,对于人类的生活和社会的进步起到了巨大的推动作用。单片机的飞速发展也在越来越多地促进人类文明的进步。对于当今接受工科高等教育的人群来说,掌握单片机的实用技能,更好地利用单片机带来的优势;掌握单片机的开发技能,更好地设计实用产品;掌握单片机系统的维修维护技能,更好地发挥单片机的作用,都是必要的。
目前,单片机被广泛地应用于生产、生活的各个领域,在控制系统、测试系统上发挥着作用。如机床设备上的电子控制,能够使劳动生产率提高并保证产品质量;汽车电子控制系统和电控技术的完善,也在促进汽车的智能化、舒适化的发展;家电产品中的电控系统更是不可或缺的,为人类生活质量的提升提供了高效快捷的方法。
单片机课程是电子技术专业学生必修的一门重要专业基础主干课程,也是一门理论与实际密切结合的课程;是学生必修的一门重要专业基础主干课,也是一门理论与实际密切结合的课程,同时还是学生进行完整的智能电子产品开发必修的课程之一。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能的提高,对于人才素质的培养起着举足轻重的作用,因此,对于单片机课程在工科专业的设置是必要的;另外,对于单片机知识的了解、学习、掌握也都是必要的。这就对于单片机教学如何顺利地开展,教师教学能力的提高,学生学习程度的深化,提出了更高的要求。本文正是在实践教学经验的基础上,总结了近年来单片机教学的问题和弊端,在与时俱进的思想引导下,提出了基于学生创新实践能力培养的单片机教学方法的改革思路。
2010 年,教育部基于国务院《国家中长期教育改革和发展规划纲要(201—2010 年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020 年)》的相关内容,提出了卓越工程师培养计划。该计划的主要目标是:面向工业界、面向未来、面向世界,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源基础,增强我国的核心竞争力和综合国力。
笔者依据十余年的单片机教学经验,总结了单片机教学中存在的问题,目的是根据存在的普遍问题找到解决方法,更好地促进单片机教学。
1.传统的书本知识讲解方式。现在仍然在单片机的教学中存在单纯的书本知识教授的实例。教师在课堂教学中,按部就班,照本宣科地把书本知识灌输给学生。这种方法对于学生兴趣的培养不利,单片机课程本身就是枯燥难懂的理论知识,这种讲述方式不可能给学生以直接的刺激以激发学生的学习兴趣。有文献指出单片机课程具有如下特点:实践性强,课程本身对学生的理论基础要求不是很高,它侧重于具体技术在工程中的应用。但是这种认知也是有局限的,基础和理论知识必不可少,只是把精力完全放在理论知识的教授与学习上,对于单片机的掌握是远远不够的。
2.单片机知识的孤立讲解,与前续知识的衔接困难。单片机技术是与数字电子、模拟电子、计算机基础等理论知识密切相关的学科,孤立的讲解一定是不见成效的,如何使前续知识可以融合于后续的单片机学习也是教学环节必须注意的问题。
3.学生学习兴趣难以保证,课堂教学质量难以保证。基于以上的教学现状,学生的学习状态可想而知,完全是晦涩的知识传授,学生不知道学到什么程度,怎么学以致用,导致学生的学习主动性不高,很多学生对单片机的学习是知难而退,提不起兴趣,干脆放弃。
4.单片机的实验环节设置不足。几个学时的实验环节,基本上只能满足演示实验的时间要求,因此,学生的实际动手能力培养流于形式。
5.现有考核形式的弊端,以试卷的形式考核单片机知识的掌握无疑是不恰当的。这种考核形式也是与采用传统的教学方法的弊病之一,对于学生的考核还停留在对于知识点的记忆上,而忽视了单片机教学是要学以致用的宗旨。
注重能力培养无疑是单片机教学的重中之重,单片机课程在所有的工科专业课程中是最容易与实践结合的一门课程,对于学生自主学习能力的培养,创新思维的锻炼,实践能力的拓展都具有积极的意义。关于单片机教学的几点改革意见可以概括为:
1.从课程导入环节入手,设置实物展示与学生制作的产品展示环节,形象直观地告诉学生,通过单片机课程的学习,能学到什么,通过学习可以做什么。激发了学生的学习兴趣,学生才有可能在学习碰到困难时,正视困难,不逃避,不半途而废。这节导入课,对于单片机这门比较特殊的课程来说,是关键,是必不可少的环节。
2.克服传统教学的弊端,做到知识讲授与掌握程度的最大化。这就要求对课堂的教学时间的有效利用,教师对于教授内容的合理设计,有效地利用教学视频,与应用仿真软件的有效结合,丰富学习的手段,取得高效的学习收获。
3. 学生自主学习能力培养的必要性。单片机的实际应用特征决定,对于单片机的学习不能单纯局限于对课堂时间的利用,课下的消化理解,实践动手,都是必不可少的环节。学生要有效地利用网络学习资源,对于疑难问题寻根溯源,对于相关软件进行学习与操作,对于单片机开发系统进行实际操作,这样才能真正地学好单片机,用好单片机。
4.依靠开展学习兴趣小组,以团队学习的形式,巩固课堂知识。仅凭学生吃大锅饭喝大锅粥,使所有学生都能够在单片机学习中得到好成绩是不现实的,特别是对于非计算机电子专业的学生而言。依靠学生的兴趣选择,成立针对不同目标的学习兴趣小组,划分的依据可以是以对于课程掌握要求一类,做实际的不同产品设计一类。团队学习的形式可以实现优势互补,取长弊短,促进共同学习,小组之间也可以以实际的产品开发等成果进行交流,进而带动其他学生的学习积极性。
5.对于单片机学习的教学政策支持,也是尤为关键的。对于电子控制技术发展在社会生活各个环节的普及,使得单片机越来越重要,工科院校的各类专业不仅要开设单片机课程作为专业必修课,更要在实验条件、师资上给予重视和支持,老师教得好,有方法,可以更好地引导学生。实验条件和配套设施的购置和使用,使学生的动手能力得到锻炼。学校的学生创新项目的立项和资助上也应该向单片机控制方向的课题倾斜,让学生有更多的机会实现自己的创新思维,把idea 转化为产品。鼓励学生积极参加和参与各类各项的单片机方面的比赛,提升学生的实践能力和动手能力将不再是纸上谈兵。
对于有效的单片机学习方法进行总结,具体的学习过程按照理论学习→入门→能力训练→创新与实践→产品开发与设计→产品成果的过程进行,其中理论学习与能力训练作为基础环节,两者相辅相成,在同步的学习中,找到单片机的学习技巧,培养技能,从编程软件的运用,硬件设计的环节获得能力提升。
但是,单片机的学习不会只局限于理论学习能力和虚拟软件的应用能力,就连单片机开发板也只能作为学习单片机的工具。对于产品的开发设计环节要求学生首先有一个创新思想的切入点,对于某个产品进行实际的设计理念,从硬件设计,到硬件系统的合理搭建,再进行相关的软件编程。而实现产品的功能,最终,进行性能的可靠性调试,完成了单片机产品的设计。设计的产品成果可以充分体现学生的学习能力,学生的创新性思维,学生的实践能力。
近几年的教学实践证明了从教学方法进行改革和采用系统化的学习方法可以有效地促进学生对于单片机学习效率的提高。学生的实际产品成果,包括了汽车电动窗帘、药丸分装机、菌袋打孔机、自动装卸系统设计等。这些成果也充分证实了单片机的教学方法和学习方法的有效性,可以提高学生的学习能力,发挥学生的创新能力和实践能力,使得学生更早地接触产品设计,促进了能力培养。
对于单片机课程的掌握和良好运用无疑是一项巨大的工程,无论从教学方面而言,还是对学生的个体而言,学生的创新能力和实践能力的培养都被蕴含在具体的产品设计与开发中。对于当代大学生实现知识体系的完善化、系统化,通过单片机课程的学习和单片机控制产品的开发,无疑是一个好的切入点和有效手段。因此,今后工科学校的学生和教师不妨从单片机的学习入手,突破大学生实践创新能力培养的瓶颈。
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当今社会,创新已成为时代发展的主流,培养大学生的创新能力也成为高等教育的重点,而构建经管类专业实践教学体系是增强学生学习主动性,培养学生综合能力和创新精神的重要途径。针对目前高校经管类专业实践环节的现状,在对学生创新能力培养调研的基础上,构建以创新能力培养为导向的实践教学体系,并就如何实施提出了对策和保障。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:针对应用型高校特点和社会经济发展对学生实践和创新能力的需要,针对电气工程及其自动化专业微机测控课程群存在的问题,改革人才培养模式,构建基于培养实践和创新能力为重点的立体化教学体系。包括优化课程体系、改革教学模式;建设示范中心,强化课内实践环节;以项目驱动改革课程设计、实习教学模式;改革专业技能、科研技能训练模式、全方位鼓励学科竞赛活动。实践证明学生的学科研素养得到有效提升,学生的工程实践能力、创新设计能力得到有效增强。
关键词:微机测控课程 教学体系 实践 创新 构建
人才培养的核心问题是人才标准和质量,其由社会经济发展的需求性所决定,呈现一定的时代性特征。“当代社会的发展是在严峻复杂的国内外环境中进行的。科技创新、技术创新、管理创新不断涌现,社会结构和经济结构调整步伐不断加快,社会的发展和人的发展更加充分。但与此同时,社会可持续发展所面临的各种矛盾和困扰更加复杂化、尖锐化,尤其是所受到的人口、资源、环境承载力的约束日益趋紧。要谋求在复杂环境中占有一席之地,创新是唯一出路。”高校作为高等教育的主力军,其具有人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新四大职能,其中最根本的职能是人才培养。因而积极构建创新型人才培养体系,培养具有实践动手能力和创新能力的大批高素质人才,不仅是国家创新体系建设对广大高校的根本要求,也是服务区域经济和社会发展的现实需要,更是高校自身持续发展的必然选择。因而,如何根据应用型高校特点和社会对高校培养具有实践和创新能力人才的现实需求,改革和优化人才培养模式,创新人才培养方案,改革和优化课程体系建设,努力构建以培养实践能力和创新精神为核心的培养体系,是此类大学进一步深化教学改革,切实提高教学质量的关键。
在国家提倡大众创业、万众创新,高校分类转型的大背景下,河北科技师范学院作为河北省十所应用型试点高校之一,迎来了难得的发展机遇;其作为教育部全国首批职教师资培训重点建设基地院校,长期以来一直定位为应用型地方高校,其在人才培养模式做了很多先行先试工作,积累了一定的经验,同时也存在一些急迫需要解决的问题。当前我校电气工程及其自动化专业微机测控课程群存在教学模式和教学手段单一、缺乏多样性、适应性,不利于培养学生自主学习能力、工程实践能力和创新精神;实验、实践教学环节相对薄弱,对学生科技创新活动重视和投入不足;综合型、设计型、研究型和创新型实验内容不足;传统实验教学模式不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性;缺乏自主研究、自主创新的环境和氛围。
基于以上分析,本文提出“构建微机测控群教学体系”,旨在通过课程体系结构包括理论教学和实践、实验教学体系结构改革,将科技竞赛等纳入其中,多角度全方位为学生创新培养搭建舞台,大力促进学生实践和创新能力的提高,培养区域经济建设急需的电气工程创新人才,为区域经济、社会发展做出应有的贡献。
根据电气工程及其自动化专业微机测控方向人才培养需求,科学构建8门理论课程和6门实践课程组成的微机测控群课程体系,如图所示。其突出“课内教学与课外教学结合、理论教学与实践教学并重、基本技能培养与创新能力培养兼顾”的特点,实现学生四年能力培养不断线。每年以新理论与新技术、科研实践中先进实用电路、工程实际案例等更新部分课程内容;开设2门竞赛培训、创新研修课程,将前沿科研成果转化为教学内容,在专业教学中融合素质教育和创新精神;设置讨论课,创设情境,启发思考,自主研究,协作交流,总结提高;探索大班上课、小班辅导教学模式,大班教学满足共性需求,小班辅导促进个性发展。实施柔性教育方法,通过优质课件研制、工程设计软件引入课堂、多样化辅导。制订启发式教学流程,编写启发式教案。将便携式实验箱、口袋实验室发给学生,边上课边实践、先实践后上课、上课后再实践;实施重能力、求创新的累加式考核方法,全面客观评价学生实际能力。通过省级精品课程“微型计算机原理及应用”的建设,带动2门校级精品课程、1门校级重点课的建设,通过国家规划教材、国家精品教材以及省级精品教材,带动《微型计算机原理及应用》等校本教材建设,形成省、校两级精品课程及教材体系,推动优质教学资源普及共享。
加强实验教学示范中心硬件设施和管理体制建设,依托已有的电工电子省级实验教学示范中心,建成“开放、共享、高效、自主学习”的培养平台。精心设计电工电子综合实验、高级过程控制综合实验等实验系列课程内容,与理论课紧密结合,设置验证性、设计型、综合型、创新型、研究型、自主型等多层次实验教学内容,每年更新部分实验项目;打破电与非电专业、多学时与少学时、课程与课程之间界限,建设开放性实验教学平台。利用在研科研项目及成果,研制2种综合实验系统,开设30个创新型、研究型、自主型实验项目;开设虚拟实验实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。关于不可逆、不可及、高危险的操作、高耗时、高成本、高消耗、复杂工程训练等情况时,提供经济、实用的实验项目;例如Labview虚拟仪器软件在检测技术相关实验项目的使用;过程控制高级实验装置运用Wincc仿真软件观测锅炉水温度调节过程。网络化、全开放,强化学生自主学习,引导学生自主实验、自主研究;建立多段式实验考核方式,多方位评价学生实际能力。
以工程实践能力、多学科背景及整体性思维方式、职业道德和社会责任感教学目标,以工程创新实践为导向,“项目”驱动,构建以“课程设计”、“认知实习项目”“基础实习项目、专业综合实习项目、创新训练项目、创新竞赛项目和企业实战项目”为核心内容的工程创新项目教学体系,多维度地为大学生工程创新能力培养发挥重要作用。项目教学以工程项目实际为依托,改变传统学科知识逻辑的束缚,切实按工程项目现实需要的技术逻辑构建专业教学内容。学生在真实或模拟的工作情景下,通过课程设计、教学实习、项目实践,整合知识,创造知识,提升工程创新能力。学校构建旨在提高大学生科研素养、工程实践能力和创新设计能力的项目教学体系,通过跨学科实践平台建设、项目教学团队建设、多渠道拓展项目来源、加大专项经费投入、制订完善的项目运行管理制度等,保障项目教学的实施与可持续发展。瞄准学科前沿技术,建设区域工程研究中心2个和6个校内外创新实践教学基地。
以项目或竞赛为载体,强调专业技能和科研技能项目训练的自主性、个性化和研究性,引导学生自主研究、主动探索,激发创新潜能。每年发布约30个微机测控方向的专业、科研训练项目,供学生自主研究和探索;指导学生成立了“电子爱好者协会”、“单片机应用技术协会”、“数学建模协会”等;定期发布探索性题目,以兴趣小组和讨论班等开展活动。
实施创新创业训练计划,组织或承办各种国内、省内、市内学科竞赛。把微机测控群各类竞赛融入到提高创新意识和提升创造能力之中,并非为了竞赛而竞赛。利用学校资金、社会捐赠,建成6个校内外创新实践平台;发展5个学生科技创新社团,营造创新氛围;实施创新创业训练计划,组织或承办5种各级学科竞赛。积极开展课外科技活动,组织“康泰杯”单片机设计竞赛,指导学生参加河北省及全国电子设计竞赛、“挑战杯”等高水平竞赛,近年来共获得省部级、市级奖励100余项,以赛促学,有效勾连理论知识与实际问题,提高学生分析解决问题能力、创新意识和开发设计能力。
经过近5年的实践,学生科研素养得到有效提升。学生开展科研训练立项数达100余项,其中省级项目30余项,校级项目70项,参与人数近400人;学生的工程实践能力、创新设计能力得到有效增强;学生面向企业开展了多个项目的设计研究。参与企业实战设计和工作的学生达到200多人,获得实用新型、发明专利10多项;学生“挑战杯”、“秦皇岛市单片机设计大赛”、“飞思卡尔杯”大学生智能车竞赛、全国电子设计大赛等国家级、省部级、市厅级等奖项30余项;学生就业受到用人单位的欢迎,学生一次就业率高达85%以上,用人单位对学校人才培养整体质量满意度不断提高。以此同时,学校实施教师研究能力提升、青年教师培养、教学名师建设和教学研究项目牵引工程,建成校级教学团队;较好地解决了部分教师研究能力和教学水平不高;部分教师缺乏工程经历、工程素质和实践经验等问题。
[1] 余宏亮,刘学忠.论大学人才培养质量根本标准的核心内涵.中国大学教学,2013(10)
[2] 李静.创新教育要结合现实贴近市场.中国教育报,2006.10.9
[3] 李国仓.论高等教育人才培养的“一个中心”和“两个基本点”.中国高教研究,2015(2)
[4] 王洪彪,冯琰,赵洪朋.体育院校创新创业教育的现状与思考.辽宁体育科技,2013(12)
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物理学科本身就要求对客观事物研究具有实事求是的精神,必须尊重客观事实,避免主观臆断。对实验中的细微末节的现象,必须具有敏锐的观察力,及时抓住要点,追根寻原才能获得科学上的重大突破。今天读文网小编要与大家分享的是:物理教学中培养学生的实践创新能力相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
物理教学中培养学生的实践创新能力
素质教育的改革的今天 ,我们始终把培养学生的实践能力和创新精神成为我们教育的核心。作为一名多年从事物理教学的教师,我应努力把实践和创新贯彻落实到教学之中。那么,就中学物理教学而言,如何培养学生的实践能力和创新精神呢?下面,结合我个人的教学体验,谈几点粗略看法。
爱迪生说:“兴趣是最好的老师”,兴趣是一个人求知的起点,是创新的基础。如果一个学生对物理这门课程根本不感兴趣,不去实践,那能创新呢?因此,从兴趣入手,激发学生强烈的求知欲和学习的激情是基础,让学生在宽松和谐的环境氛围中学习是提高实践能力、启发学生创新思维的必需。
1、激发学生学习的兴趣,给予学生实践活动能力和创新思维培养的氛围。
物理作为一门基础自然科学,物理学科的特点和性质决定。物理知识是由诸多概念和规律(定律)组成的。物理学是一门观察和实验为基础的学科,物理概念的形成,规律的建立都与生活、生产实际密不可分,都要借助观察和实验手段得以落实、深化。很多概念、规律既具体又抽象具有很更严密,逻辑性、实践性强。所有的规律都有其成立的条件,如果条件不明确或不具备,那么这些规律也就不成立了。同时与数学、语文知识的联系也很密切。可谓文、理两科特点融于一体、兼于一身。数学是学好物理的基础,但物理知识又有别于数学知识,它有其特定的物理意义。
(1)注意对教材进行重新组织,以更好适应学生思维发展实际来激发兴趣。学生虽然具有一定的抽象思维能力,但是他们还不善于通过现象看本质。例如,我在讲《浮力》一章时书上的顺序是先讲浮力的产生,浮力的大小与方向,然后再介绍阿基米德定律实验,并进而得出一般结论。我的做法是从阿基米德鉴别黄冠的故事讲起,讲阿基米德是怎样在生活实际中发现问题,并进而总结出浮力定律的。然后在分析浮力浮力产生原因及其应用,这样容易激发学习兴趣,收到效果良好。
(2)注意讲课内容和讲课时间的安排。学生听课时间一般在15---20分钟左右,以后就分心,做小动作、东张西望。我一般的做法是前半节安排课堂练习或实验,后半节进行理论知识学习。也许是受演讲的影响吧!
(3)注意挖掘学生感兴趣的事情和运用已有知识讲解。因为初中学生活泼好动又富于幻想,所以我在讲惯性时,给学生举马戏中“空中鸡蛋落杯”等实例,让学生自己分析,在比较生动和自觉的态度下进行学习和掌握知识。
(1)在实验教学中,培养学生的多种能力。随着科学技术的进步,世界各国经济发展的竞争趋于激烈,要使我们的学生在将来的竞争中立于不败之地,就必须培养他们的创新能力,而实验教学和实验制作活动是培养学生创新能力最好的平台。
在实验中,只要学生能提出不同于教材的实验设计方案,我都及时地加以表扬和鼓励,比如在进行探究并联电路干路中的电流与各支路的电流有什么关系的实验时,教材要求学生先用电流表测出C点的电流,再用电流表分别测出A、B点的电流,两条支路中小灯泡的电阻是不同的,大多数同学都老老实实地按照教材的要求去做实验,我发现有个别同学在测量支路电流时,他不改变电流表的位置,而是交换小灯泡的位置即可,我认为这些同学是有创新能力的,我就对他们加以肯定和表扬,号召其他同学向有创新能力的同学学习,调动其他同学创新的积极性,往往能在一些实验中有的学生别出心裁地有所创新。教师在平时的实验教学中注重培养学生的观察能力、动手能力。对他们今后的人生道路的成功会有不可估量的作用。
(2)把课内实验与课外实验结合起来。我们学校的具体做法是开放实验室;围绕教材编排小实验,利用家庭易得的器材实验,让学生在课外通过观察、动手、动脑、去获取知识和能力;成立课外活动小组,开展高层次课外实验。定期评选小发明家等。
中学生正值青少年阶段,提高智力相当重要,我校在杜郎口“三三六模式”的基础上采用了具有多重启发式教学功能的“导学案”通过晚上练习,课堂大小展示,教师评价,教学信息反馈卡来开发智力。效果相当不错。
然而,物理学科本身就要求对客观事物研究具有实事求是的精神,必须尊重客观事实,避免主观臆断。对实验中的细微末节的现象,必须具有敏锐的观察力,及时抓住要点,追根寻原才能获得科学上的重大突破。所以我在演示实验和学生实验的教学中,学生发现的一些现象,不轻易否定,而应因势利导,培养学生的科学态度和科学作风。比如在观察水的沸腾实验时,由于温度计本身的原因和环境因素的影响,有些同学测得水沸腾时的温度不到100?,他们就怕实验结果不能满足实验目的要求,因此就把实验数据硬改为100?,还有的同学发现水已经沸腾了而水的温度没达到100?,他们就一直给水加热,傻傻地等待水温升到100?,我就告诉学生要尊重实验事实,说水已经沸腾了,测得它的温度是多少就多少,不要再等水升温了,更不能随便乱改实验数据,如果以自己的意愿乱改实验数据,那么实验就失去意义了,接着我会引导学生分析,找出实验结果有偏差的原因,从而对所出现的实验现象作出圆满的解释,培养学生严谨的科学态度和科学作风。
总之,多途径地激发学生的创新思维。在物理现象探究物理实验时,要鼓励学生大胆进行猜想与假设;对实验方法和实验过程中要鼓励学生创新,提出好的实验方法和改进实验过程,对实验结论要大胆提出质疑。培养科学态度和科学作风,用唯物辩证法贯穿整个教学,用物理学史料激发学生,在物理教学中逐步培养学生的实践能力和创新能力。
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《机械设计》是高等理工学院机械类专业学生必修的技术基础课程,其教学大纲中规定的主要功能是教授大学生机械设计的基本知识、通用零件设计的基本能力和工程意识培养。除上述功能外,通过机械设计的教学,学生将得到综合运用力学、材料、制图等课程所学基本知识,初步进行机械设计和机械结构性能分析与评价的锻炼,为将来设计机器打下基础。这些对于提高大学生的创新能力,培养大学生的工程意识,有重要意义。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于创新与实践能力培养的机械设计试验教学相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基础的一门课程,同时也是作为学生在机械设计方面的综合能力,在设计和创新能力以及训练工程意识时都具有非常关键的作用。在进行实践教学的过程当中它对于培养学生的思维,创新意识以及达到怎样的教学目标都起到了非常重要的意义。在当前形势下,实践教学环节是广泛应用的,但是由于落后的测试设备,落后的师资队伍,陈旧的教学方法等方面都影响了实践的发展,学生更不能有效的进行动手和创新,所以,必须要提高教学的实践性,从而才能加强对学生专业的培养,实践能力的提高,开辟出一条新的途径和有效应用。
通过在教学当中,我们可以选用一些以往的学生作品当成教学演示,再应用多媒体教学作为课堂的技术方法,把这些好的作品带进课堂当中,让学生可以更为直观的参观欣赏,让他们不再有一些畏难的心理负担,从而也可以增强他们的积极性,开创性。最后让学生通过这些作品进行分析讨论,分享体会,从而来引导他们可以更为细致的对这些作品进行深入研究,找到创新立意,进而来提高学生的综合能力。
(一)机械设计作为实践综合性非常很强的一门主要课程,在实验教学过程当中则是非常关键的一个环节了,实现教学目标是有着重要意义的。
我们在培养学生机械设计课程时,实践则是一条不可小视的途径,同时也是培养学生分析能力,解决问题,理论实践和创新能力的一种重要途径。学生在掌握机械原理的程度会影响到具体的实践能力。我们都知道,在机械产品当中,主要是由运动机械以及多个零部件组成的,它们都具有不同的应用功能,并且所适用的场合也是不同的,所以必须要充分的了解机械产品的设计以及各个原理才可以更好的运用它的工程实践。
此外,由于机械设计一般包括的体系是非常宽泛的,不仅有理论知识,计算推导,也需要一些图表与公式的配合,才能发挥出它的作用。在这门课程当中,教学的主要目的是让学生可以在短时间内学习有效的知识,但是在现阶段而言,由于学校在多方面都受到了一些限制,不利于学生的全面学习,从客观角度来讲对实践是不利的,所以我们必须要探索出一条更适合的方法,可以在短时间内让学生学到具有创新意义的实践技能,更为科学的与理论相结合。
(二)由于课程设计具有一定的复杂性,也具有一定的重要性,所以我们必须要改革以往的课程目标,重新设计课程内容。
学校一般会安排几名老师作为技术指导,但在新的课程安排当中减少了老师的比例,这样不仅可以减轻老师的负担,也可以让学生在自己动手的过程当中找到创新的能力。在机械类的学科当中,一般包括机械方案的设计以及制作,在这个过程当中一般是为了培养学生的综合知识运用以及培养他们的能力实践创新,从而来提高他们的思维意识,在部分学校当中还会应用团队合作来完成设计实验教学,通过让学生自己做相关的课程设计,这样不仅可以提高了学生的收益,也降低了敷衍设计的比例。
此外,在机械设计课程的学习过程当中,我们也可以让学生应用一些相关的软件作为辅助作图设计,可以更好的构建三维模型,达到传真的效果。我们清楚的可以看到三维软件具有非常强大的一些应用功能,所以在零件的设计上是非常明显直观的,而它的参数多功能也是非常强大的,所以极易修改零件图以及装配图当中错误的特征。而我们在建立整机装配模型时,应进一步的分析设计产品所具有的运动仿真以及干涉检验等问题,对于所发现的问题可以及时的解决,来加强学生在机械设计学习中的创新能力,全面培养他们的创新思维性。
(三)在机械设计课程的试验中,我们所要达到的目的就
是为了让学生可以在短时间内学到最有效的知识,但是在现阶段的学校当中,在很多方面都受到了一些客观限制,这对于学生获取知识是非常不利的,所以,在一些高校当中为了让学生可以学到丰富的知识,便探索出创新的实验教学应用,理论结合于实践,作用比较明显。
在很多高校当中都会应用这种方法,一些老师也对这种方法提出了不错的评价,当教师传授机械理论知识时,可以不受课本当中一些内容的束缚,并且让学生置身在具体的实验操作当中,其目的就是把实验的过程变成学习的过程,从而可以加深对理论知识的掌握,在学生提出疑问时也可以找到更好的方法进行解答,理论实践应用在创新当中,所得到的效果则是非常明显的,而吸收也是较为快速的,在短时间内学到丰富的理论知识,也提高学生的创新能力,通过设计实验不仅巩固了知识也增加了思维的创新意识。
总而言之,对于在培养专业的机械设计人才时,不仅让学生要全面的掌握专业知识,方法以及理论基础,更要提高他们对机械知识的应用,培养他们的创新能力,这才是我们教育改革最重要的目的。在创新能力的培养过程当中,思维开发,意识创新,提高教育的本质思想,这才是最为核心的教学内容。
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思维需要时间,创新需要机会,假如我们设计的问题仅仅是“对不对”,“是不是”,是学生不需要独立思考或深入思考就能够解决的问题,那学生就没有思考的机会,就不可能创新。今天读文网小编要与大家分享的是:放飞思维培养学生的创新能力相关数学论文。具体内容如下,欢迎阅读:
放飞思维 培养学生的创新能力
21世纪是以知识创新和应用为重要特征的知识经济时代.培养学生具备创新精神与实践能力,是信息化社会的需要,也是人的个性发展价值的需求.创新和实践的最终目的,是使学生的人格得到完善和塑造,使学生获得生命的全部意义.新课程改革把改革学习方式作为显著特征和根本任务,而改变学习方式的根本目的是为了培养学生创新精神和实践能力,实现传授知识,发展能力和培养创新三者水乳交融,让课堂教学充满创新活力.
那么,如何才能让学生的创新能力在课堂学习中得到培养,几年来教学工作经验,教训和对新课程理念的学习,我体会到:数学课堂学习应该是面向全体学生,启迪思维,放飞思维,培养学生的创新能力.
一、用问题打开学生思维的大门
一次,在准备上《一元二次方程根与系数的关系和判别式》复习课前,我写下了4个问题让学生思考:
1.你认为我们今天所复习的这一节课中,应掌握哪些内容?
2.掌握这些内容有什么方法?
3.你觉得初三中考时应如何考这一知识点?
4.请你自编一道考试题目.
初三的复习课枯燥无味,学生每天重复着老师安排下来的“讲—练—评”的固定模式.学生看见这四个问题就觉得很新鲜.虽然开始不知从何入手,但经过老师点拨,同学之间的讨论交流,大家很快地投入进去,开开心心的上了一节课.
苹果熟了从树上落下来,古往今来是一件司空见惯的现象,然而牛顿却从司空见惯的现象中发现一个问题:苹果为什么落下来?正是这个问题的提出,才发现了万有引力定律.提出问题源于发现问题,善于发现问题,善于提出问题,是创新能力最重要的基础.因此,新课程特别重视问题在教学活动中的重要作用.一方面,通过问题来学习,把问题看成学习的动力、起点和贯穿学习过程的主线;一方面,通过学习来生成问题,把学习过程看成发现问题,提出问题、分析问题和解决问题的过程,问题是放飞思维的钥匙,因此教师要精心设计问题,让学生独立思考,打开学生思维大门.
二、在放飞思维中寻找创新
古人讲:“删繁就简三秋树,标新立异二月花”.课堂教学要鼓励学生做标新立异的二月花,鼓励学生有所发现,有所创造,更要鼓励学生再次发现,重新组合,学生在自我构建的过程中,有常规的思考,也会有超常的想法,教师要及时引导和发现学生独特、新颖的方法,在独特、新颖中创新.
在反比例函数的题目中,不知道怎么回事,一做到这样的题目,很多学生的结果都是.不仅仅是这一题,还有如:,求等于多少等这一类型的化简题目,学生总是把直接乘以等号右边的数或式子.我尝试了很多方法让学生理解,改正错误,但效果不太明显.那天学生在做练习时又重犯错误,我不得不把这题再说一次.其实我真的不愿意再说了,所以有点不耐烦.这时,杨同学举手告诉我:老师我有一种很简单的方法让我记住,做这些题目时不会犯错.大家一听觉得很新鲜,都叫杨快点说出方法来.杨告诉我们,他借用整式加减法里的移项法则:“移项要变号”.如,表示乘的积是6.求时,把从左边移到等号的右边,就把乘变成除以就行了. “移项要变号”一般只是应用在整式加减法里,象等,.即变成,没有想到“移项要变号”被杨巧用在乘除法的计算中.我组织学生进行了讨论,看是否可行.这独特新颖的方法很快让同学接受推广.
三、学会等待,给学生思维放飞的机会与时间
思维需要时间,创新需要机会,假如我们设计的问题仅仅是“对不对”,“是不是”,是学生不需要独立思考或深入思考就能够解决的问题,那学生就没有思考的机会,就不可能创新.因此,教师设计的问题要是具有挑战性,探索性或开放性,才能有创新的空间.但创新也需要足够的时间,否则学生创新的火花就会泯灭.所以教师要学会等待,等待学生思维的火花的并发.
我有这样一次的经历:在讲授一次函数性质的内容时我采用了自学方式,把学生前一天做好的作业拿到课堂来.
简单的讲评和导入后就让学生观察第一组图象,请学生自由发挥,看谁能找出三个图象的异同,在教师的鼓动下学生越说越多:
学生1:三个图象都是一条直线.
学生2:它们相互平行,倾斜度一样.
学生3:它们都经过第一、三象限.
学生4:它们都呈上升趋势.
学生5:y=x+1的图象是由y=x向上平移一个单位长度得到,y=x-1的图象是由y=x向下平移一个单位长度得到.
……
学生举手的人数很多,意见都很多,很零碎,经过师生一起处理和整理后,得到以上关键的5条.接下来再给出第二组图象让学生进行对比,大家发现基本情况是雷同的,只是三个图象经过的象限是第二、四象限,都呈下降趋势.这时学生已把关键的问题看清.
接着我让学生结合图象的异同与函数解析式中k、b的异同进行比较,归纳.
学生1:一次函数的图象是一条直线.
学生2:函数y=x,y=x+1,y=x-1的3个图象互相平行,都经过第一、三象限,都呈上升趋势,即y随x增大而增大.
……
学生又一次讨论起来.
最后学生与教师一起归纳一次函数的性质.
当学生做笔记时我看了一下手表,啊?!这时已超过了大半节课了,函数性质还有一半内容没讲啊.没办法,学生的思想火花刚点着,我不能在这时把它熄灭了.于是就这样熙熙嚷嚷地完成了一节课,结果呢,我才刚把一次函数的性质完成,几乎没进行过什么练习.
想一想这节课,学生七嘴八舌地说了很多,这个课堂是学生的,而我只是在等待学生说出自己的看法,帮助学生归纳.
(四)向老师挑战,向书本挑战,让思维飞起来
在教学过程中,要鼓励学生不迷信老师和书本的权威.在独立思考过程中,引导学生质疑,引导学生批判地接受,而不是盲目的“复制”,只有这样,才能充分发挥学生的独特的思考方式,培养学生的创新能力.
还记得在教学等腰梯形判定时,课本只给出了关于边与角方面的判定方法.我特意反问同学们:以前的特殊四边形性质与判定我们都是从边、角、对角线三方面研究,大家有没有发现课本还没给出关于等腰梯形对角线方面的的判定,那么“等腰梯形的对角线相等”这个定理的逆命题成立吗?能作为判定定理来帮助我们解答问题吗?这一下子,教室沸腾起来,许多同学质疑起来.我就交给同学们一个任务,挑战一下这个难题,看等腰梯形有没有关于对角线方面的判定定理.很快到了晚修时间,3班同学把刚好经过他们课室的我叫停了,高兴的同学们给我说何XX已经证明“对角线相等的梯形是等腰梯形”,并把证明给我看.我仔细地看了一下,然后面带微笑地走向讲台在黑板上写了几句话:你XX同学已证明了“对角线相等的梯形是等腰梯形”,请把这个判定定理记在课本上,并祝贺XX同学成功了.讲台下马上有同学接上一句话:“我班又多了一位何老师!”我相信同学心中的喜悦已经按捺不住了.从那以后,同学们不时找出许多问题问我,质疑我的做法和课本的做法,曾有位同学发现课本的例题应有两种情况,而课本只有一种情况……“除了老师讲的、书本写的还有没有别的思考方法吗?”鼓励和引导学生不迷信老师和书本的思考方式,勇于提出自己的见解.
社会主义现代化建设需要丰富的想象力和巨大的创造力,而学校教育正是培养具有丰富想象力和巨大创造力人才的摇篮.在教学中,教师要树立新的教学理念,注重培养学生的创新思维,鼓励学生独立思考、大胆质疑,引导他们善于从多角度看问题,让学生在放飞思维中收获成功.
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创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科技成果进行创新构思,设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用成果性的一种实践活动。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践相关论文。内容仅供参考阅读!
数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践全文如下:
机械设计能力是机械类专业大学生的一项非常重要的专业基础课,教学内容主要由理论教学和相关课程设计两部分组成。它在整个培养计划中起着承上启下的桥梁作用。传统的教学内容体系只注重对学生传统设计理论的培养,设计实践还停留在二维绘图阶段,忽略学生三维数字化设计思想和能力的培养。以三维数字化设计技术为代表的数字化设计作为现代设计的一种核心技术,在机械设计的应用中,不仅为机械工程师提供了一种方便高效的绘图工具,更重要的是机械设计的设计程序、思维方式、交流与协作方式及机械工程师的角色等,都将会因为数字化设计的出现而发生重大的变化。所以,对面向数字化设计对机械设计课程体系和教学方法进行改革,使机械类专业的学生能够迅速适应数字化设计的要求,更加贴近企业对应用型机械设计专业人才的需求。
1.适应社会和就业的需要
从对上海的企业调研和毕业生反馈的信息看,当前大部分机械制造业的企业基本上实现了三维数字化设计和制造,其中国内大中型企业和研究院已全部实现三维设计,机械工程技术人员普遍采用三维数字化设计技术来完成工程设计已成为一种必然趋势。因此,转变教学观念,注重知识及应用的与时俱进,已成为培养机械行业人才要求。把数字化设计引入到机械设计能力培养当中,使学生掌握更现代的设计方法,为学生专业课程的学习和就业打下坚实的基础。
2.促进机械设计能力的提高
在我校学生在大学一年级主要学习《机械制图》和《计算机绘图》等课程,重在培养学生的二维绘图和识图能力;而在高年级的专业课程中,直接讲授三维数字化设计软件的工程应用,难度大、效果差。在大二期间,将数字化设计结合《机械设计》《现代机械设计》课程教学,不但可以为学生后面专业课程的学习打基础,降低专业课程的学习难度,而且能对机械设计能力的提升起到促进作用。数字化设计改变了传统课程设计作图多、任务重的缺点,设计结果具有较强的直观性,容易引起学生的兴趣。
3.利于学生工程实践和创新能力的培养
随着各高校对卓越工程师培养计划的重视,培养学生的工程实践和创新能力,已经成为高等学校一项非常重要的教学改革内容。机械创新设计作为一项“卓越计划”培养机械类专业学生工程实践和创新能力的重要一环,必须更新教育理念、探索新的课程教学模式、加强课程内容与社会实践的联系、积极探索以素质教育和能力培养为特征的新型课程模式。将数字化设计引入到机械创新设计培养当中,对学生工程实践和创新能力的培养可以起到积极的推动作用,因为数字化设计优势十分有利于学生空间想象能力、设计能力和自主学习能力的培养,学生可以借助数字化设计软件把自己的工程设计想法通过三维实体设计表达出来,激发学生不断探索、实践和创新的欲望,进而促进其工程实践和创新能力的提高。
数字化设计应当是根据数字化设计本身的特点及其在机械创新设计的应用特点来进行,不能简单地增加设计软件使用操作教学内容,或在原来的课程体系中再增加几章独立的、自成体系的数字化设计教学内容。而应结合数字化设计和机械设计能力培养的特点,对整个课程内容体系进行必要的改革。
(1)以工程素质教育和实际能力培养为目标,构建数字化机械设计课程内容体系。主要包含数字化设计基础,数字化设计理念、流程及特点,数字化设计工具简介,数字化设计实务训练等类型的课程内容。同时探寻建立数字化设计与传统设计教学内容之间,以及与其它数字化设计课程之间有机的联系。
(2)机械设计中传统设计教学内容应做相应的改革,使数字化设计的思想和方法真正融合到机械设计的教学与实践当中,最理想的方式是能够让学生在课程的学习中熟悉和掌握数字化设计工具,这样机械设计能力的培养的才能够适应数字化时代的要求。
1.课程教学内容改革
在授课时,应淡化对理论公式的推导,加强对工程应用的讲解,如齿轮的强度计算,螺纹连接强度计算等;对一些非重点章节,如链传动、进行引导性的讲解;对难度相对简单的章节,如联轴器、离合器与制动器、弹簧等,可以采用教师简单概述,让学生课下与结合思考题自学方式。这样可将机械原理机械设计理论教学压缩到96学时左右,留出大约20学时对数字化设计进行讲授。在数字化设计教学当中,不追求难度和深度,以使学生能够完成课程设计为目标,注重学生学习能力的培养,如教授学生如何利用软件自带的帮助文件和用户手册,独立进行软件功能的自主学习。在课程的安排上,采用每两周2学时的上机课堂教学模式,让学生模仿课堂的例子,并安排一定量的课外习题。这样使学生长期不断地学习,便于学生提高实际设计能力。
2.课程设计环节的数字化设计应用
对于机械设计能力培养中重要实践环节――课程设计,将三维数字化设计代替传统的二维作图是改革的一个重点。目前,我校课程设计题目一般采用通用机械传动装置设计,以齿轮减速器设计为主。学生在两周的设计时间内完成设计任务的设计方案的分析和计算、零件设计装配图和零件图的绘制、设计说明书的编写等任务。在设计过程中需要学生查阅大量的资料,进行反复设计。
由于课程设计时间较紧,大部分同学在进行零件强度设计后,直接进行零件图和装配图手工绘制,往往忽略设计的整体性,草草地画完所有图纸,直接影响教学效果。将数字化设计引入到课程设计后,学生可以应用设计软件参数化功能,对原零件图和装配图进行特征修改,使零件结构的变化直接在三维视图中展现。然后,利用三维转二维图纸的功能生成工程图,并进行必要的视图表达修改和标注。这样就大大节省传统二维作图的时间,使学生有更多的时间去考虑“设计”,从而可以提高课程设计质量。
3.机械创新设计研讨课的开设
机械创新设计能力包含应具有良好的学习能力和创新理念、敏锐的创新思维、基本的创新技能和优秀的创新人格。研讨课有效地探索了研究型、合作式、自助性的课堂教学模式,体现了“学思结合、因材施教、分类培养”的教育思想,促进了在教育思想观念方面的深刻变革。目前,我校已开设“产品开发与现代设计”研讨课,和机械设计类课程中创新设计研讨课,教学效果显著。
4.问题驱动启动式教学方法
针对机械设计和数字化设计实践性均较强的特点,强化理论课和实践课案例教学,注重问题启发教学内容的精选和问题的设计,着重讲清工程设计案例问题是什么、工程设计案例问题的背景是什么、工程设计案例问题的性质是什么、工程设计案例问题的解决方法是什么等内容。使所学的知识更加具体,并给学生留有一定的思维空间,活跃学生的创新思想。
1.不断加强数字化设计基础课程的教学
数字化设计基础课主要是根据机械类专业的实际情况,为学生讲授有关数字化设计的软件、图形图像理论、设计与造型方法,设计特点等共性的知识,使学生形成一个清晰的数字化设计框架,能够在大脑中实现数字化模型的构造。
2.强化“设计”理念
机械设计的最终目的是要实现产品化,其设计应当是为产品及其生产而设计。在课程教学改革时,需要不断强调的就是设计。机械类专业数字化设计的核心是设计,而不是绘图。教改应该始终按机械设计基本能力教学为主、数字化设计学习为辅的教学思路进行,使学生掌握基本的数字化设计方法,并能独立进行简单数字化设计。对于机械类专业学生而言,最需要的是在数字化设计工具的帮助下,获得对整个产品从概念设计、结构设计、生产加工到市场推广的全面控制能力。
这种设计能力的培养就能够与CAD、CAE、CAM乃至虚拟设计与虚拟制造系统相衔接。所以,在机械设计课程中强化设计的理念,要让学生清楚地认识到数字化机械设计不仅可以用计算机技术来绘制各种各样的装配\零件设计图,尤为重要的是它可以辅助进行动力学和运动学仿真、有限元分析、装配检查等功能分析;可以有效地将机械设计各个设计过程有机地结合起来,使各个阶段的设计成果为其后的设计制造过程直接使用,从而大大提高了设计效率和质量。
3.在教学实践中,由于数字化机械设计相对降低了机械设计的理论难度,学生对相关数字化设计软件学习兴趣将会大幅提高,甚至有些同学会主动“开快车”,在数字化设计软件学习上花掉太多精力,忽略了对机械设计理论知识学习。所以,任课教师要积极引导学生正确对待数字化设计软件和机械设计理论学习之间的关系,做好协调工作。
4.随着数字化设计教学质量的不断提高,教师还可以适当扩展讲解运动仿真和CAE的相关知识,使学生对机械设计技术的发展有进一步的认识,提高学生的学习热情。
五、结语
机械数字化设计能力培养教学的设计和改革,需要在教学理念、课程内容、教材建设、师资培养、教学方法,硬件与软件环境建设等诸多方面的协调配合,需要充分调动和协调学校资源,才可能取得更佳的效果。同时,也需要我们在教学实践中坚持不懈地研究和实践,不断积累,不断研究,不断创新。
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