賈麗君
【摘要】隨著我國機械制造業(yè)的發(fā)展,選擇機械專業(yè)的學生也相應增多,但機械制造業(yè)對人才基本素質和創(chuàng)新能力的要求較高,因此需要加強培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和設計能力。機械原理課程作為機械專業(yè)的基礎課程,教師需要在該課程中注重科學方法及科學思維教育。本文主要分析了機械原理課程教學現(xiàn)狀,并針對機械原理課程教學方法及科學思維教育途徑進行了研究和探討,以期促進機械專業(yè)學生創(chuàng)新能力的提高。
【關鍵詞】機械原理課程;科學方法;科學思維
高等學校機械類專業(yè)在對學生進行教育時,不僅需要學生掌握基礎理論知識,還需要學生具備機械設計創(chuàng)新能力,因此需要加強科學方法及科學思維教育。如何培養(yǎng)學生機械創(chuàng)新設計能力是機械專業(yè)教師最為關注的問題。機械原理課程作為機械類專業(yè)學生必須要學習的技術基礎課程,其包含機構學和機器動力學等基本理論,且需要培養(yǎng)學生具有初步設計能力,使學生在以后深入學習和工作中,具有更好的理論基礎和創(chuàng)新能力。
一、機械原理課程教學現(xiàn)狀
機械原理課程涉及到機構學、機器動力學、機構設計等,對學生數(shù)學、物理、力學等基礎知識要求較高,而且機械原理課程具有理論性強、實踐性強,涉及內容廣泛等特點,因此學生在學習過程中會具有一定的困難,給教師帶來一定的教學困擾。
在傳統(tǒng)機械原理課程的教學中,教師為了提高教學效率,往往會直接將機械原理課程的問題、內容及結論直接傳遞給學生,并讓學生通過反復應用和死記硬背的方式,強行記住課程內容。然而這種教學方法會讓學生無法明白結論的緣由以及課程內容中涉及到的公式從何而來,從而導致學生在學習和應用所學內容時,只懂得生搬硬套,不知道結論和公式的意義,不利于培養(yǎng)學生的主觀能動性,并會讓學生漸漸失去學習機械原理課程的熱情。學生被動接受知識的教學方式,且在學習過程中缺乏主動思考,會影響學生的創(chuàng)新能力,與如今我國機械制造業(yè)需要創(chuàng)新性人才的要求不符。如今我國主張素質教育,致力于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,因此機械原理教師需要加強對課程教學結構和教學方法的改進。
二、機械原理課程科學方法及科學思維教育途徑
(一)研究教學法
機械類專業(yè)學生在進行機械原理課程的學習時,不僅需要注重掌握課本知識,還需要注重掌握學習過程,從而獲得自主學習的能力。研究教學法主要是通過設置問題,并引導學生進行研究和探討,從而讓學生自主掌握相關知識的教學過程。在設置問題時,要注重問題的新穎性,確保可以引起學生的學習興趣。
如教師在進行機構組成教學時,首先可以引導學生了解機構組成原理,讓學生明確基本結構加若干個基本桿組可以組成任何平面機構。隨后教師可以通過多媒體播放一張機械機構的結構圖,并讓學生通過觀看該結構圖,分析此機構能否完成其工作,符合機械機構設計師的設計要求。這種通過將理論與實際結合起來的教學方法,可以很快提起學生的學習興趣,讓學生利用所學知識及課程知識,對該結構圖進行分析和討論,從而活躍了課堂氛圍,并讓學生進入主動思考模式中。教師需要引導學生分析該機構圖存在哪些問題,如何進行改進,讓學生有明確的思考方向,并在該方向中應用發(fā)散性思維進行教學內容的思考,并用于在課堂上發(fā)表自己對結構圖問題的看法,并提出改進措施。學生學過思考和討論之后,會更加具有學習熱情。
另外教師還可以讓學生通過參觀機構模型,讓學生將課本知識與實際機構模型結合在一起,從而將思維中比較模糊和抽象的知識,形成具象、生動的知識。學生在談論學習和參觀學習之后,會逐漸認識到機械原理是從機械應用逐漸發(fā)展而來,在提起學生學習興趣的同時,使學生的思維更加靈活和實際。
(二)理論與實踐結合
機械原理課程具有理論性強、實踐性強等特征,教師不僅需要讓學生掌握理論知識,還需要讓學生通過動手實踐,在提高動手能力的同時,鞏固理論知識。另外學生通過動手實踐,可以針對實際工程中存在的問題進行分析,使學生的思維更加靈活。
如教師在進行連桿機構的解析法運動教學時,如果只進行公示推導和求解,往往會讓學生不知所云,感到教學的枯燥和乏味。此時教師可以讓學生自主進行連桿機構的運動分析,并結合軟件編程,讓學生自主繪制出運動曲線,從而提高學生的實際應用能力,讓學生更加具有學習熱情。
(三)機械創(chuàng)新大賽
我國很多地區(qū)和學校都有機械創(chuàng)新大賽,教師可以組織學生成立創(chuàng)新設計小組,讓學生通過自主創(chuàng)新和實踐,設計出具有新穎性和實用價值的機械。為了讓設計小組有更加全面的思考方向,可以讓不同專業(yè)的學生給出設計意見,從而有效培養(yǎng)學生的思維創(chuàng)新能力和動手實踐能力。
如2012年曾有學生利用行星齒輪的自傳和公轉,設計出能夠全面無死角清洗鞋面的鞋面清洗機。該機械設計不僅具有創(chuàng)新性,還具有一定的實用價值,并可以讓其他學生進行參考和學習。
(四)論文考核
為了培養(yǎng)學生自主思考能力和創(chuàng)新能力,教師可以學生撰寫科研報告的形式,作為考核方式。學生可以根據(jù)教師提供的方向,自主進行課題的研究,并通過查閱相關資料和自主實驗獲得數(shù)據(jù),從而撰寫科研報告。該種考核方式可以有效讓學生主動學習和探討,有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,且學生在撰寫科研報告過程中,可以進一步鞏固課本知識。
結束語
綜上所述,機械原理課程需要學生完善掌握理論知識,具備良好的實踐能力和創(chuàng)新能力,因此需要加強科學方法和科學思維教育。通過上述分析可知,機械原理課程教師在教學中需要注重理論與實踐的結合,通過讓學生自主學習和設計,起到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的效果。
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