发布时间:2023-08-28 16:53:48
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的制造技术的基本概念样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程,一方面,这些专业的学生有电子电路基础知识,又有自己本专业的知识,可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片,非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作,这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域;另一方面,对于这些专业学生的应用特点,不宜也不可能开设微电子专业的所有课程,也不宜将集成电路设计阶段的许多技术(如低功耗设计、可测性设计等)开设为单独课程,而是要将相应课程整合,开设一到二门集成电路设计的综合课程,使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程,也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此,在课程的具体设置上,应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展,采用EDA工具进行电路辅助设计,已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此,在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上,了解和掌握相关设计工具,是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中,既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践,又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习,一方面,学员掌握了一项实实在在有用的技术;另一方面,学员了解了该项技术的更深和更新的知识,有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上,对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程,因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识,如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等,而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上,这样非微电子专业的学生能够很容易入门,提高其学习兴趣和热情。
2非微电子专业集成电路设计课程实践
根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容1)集成电路芯片设计概论:介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解,了解IC设计技术的发展历程及基本情况,理解IC设计技术的基本概念;了解IC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。2)IC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字IC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。3)RTL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(NoC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。
丰富的实践操作内容1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的IP核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。2)IC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。3)IC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制1)IC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队IC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。2)IC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。3)IC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。
3结语
关键词: 《塑料成型工艺与模具设计》 案例教学 教学改革
模具是现代工业生产不可缺少的工艺装备。模具成型,具有生产效率高,质量好,切削少,节约能源和原材料,成本低等一系列优点,成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。模具的生产能力、水平,直接影响新产品的和老产品更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。《塑料成型工艺与模具设计》是普通高等院校模具设计与制造专业的主干专业课程之一,其内容包括塑料成型的理论基础、注射成型工艺及模具设计、模具的制造工艺与方法。随着模具工业的迅猛发展,企业对人才的要求越来越高,那些既掌握理论、熟悉结构,又精通工艺、设计效率高的综合型模具技术人才十分紧缺。但是目前学校对模具专业学生培养的偏重理论知识的积累,讲授的模具设计流程、设计规范不仅与企业的模式不相符,而且落后于行业的发展,不能解决生产中遇到的问题。出现这样问题的根源是高校课堂教学脱离企业真实需求。而案例教学,特别直接来自于企业的案例,会使得课堂的理论教学贴近企业真实的实践环境,通过学生查寻有关资料、独立思考或集体协作,组织学生对事件、情境的构成进行积极主动的探究活动,从而提高学生创造性运用知识、分析和解决实际问题能力的一种教学模式。
1.传统的模具设计与制造课程教学存在的问题
1.1教学内容陈旧
随着科学技术的进步,模具技术也得到迅猛发展,新工艺新材料的应用,模具设计理论和手段的更新,模具制造新技术的变化都使得模具在结构上更加灵活,质量越来越高,功能更加强大,生产作业效率不断提高,可以说模具工业的发展是日新月异的。但是在课程及教材上的知识却比较陈旧,老式的经典结构及工作原理仍然在教学内容中占有很大篇幅,模具前沿的新技术、新知识却没有被纳入教学之中,这样的教学内容显然落后,跟不上模具工业科技发展的步伐。
1.2教学方法单一
模具设计与制造是一门实践性、应用性很强的课程,综合应用了前面的机械制图、机械零件、工程材料、互换性与技术测量和机械制造技术等专业课的基础知识。内容繁杂、知识涵盖面宽,而学时数却偏少,教师一般不得不采取满堂灌的填鸭式教学方法来讲授课程内容,老师和学生之间缺少必要的双向互动。教师在讲台上讲解抽象的模具工作原理和基本结构,学生因为缺乏实践经验,只能凭空想象。教学无法将理论知识和现场实践相结合,教学内容和生产实际脱节,使得教学组织缺乏灵活性,很难调动学生的学习积极性与主动性,无法实现学生掌握知识、解决实际问题及灵活运用知识的要求。
1.3缺少实践性训练
在模具学中,从教学目标和教学计划上看都非常重视学生的动手能力训练,但在实际教学过程中,由于多方面的原因,对学生动手能力的训练比较少,即使有一些训练,也是在虚拟题课题下所开发的非常简单的系统模型,使得理论不能真正运用到实践中,学生缺少感性认识和实践机会,课程内容与生活和社会应用环境不贴近,因此学生对这门课程的学习仍然感到内容较抽象、空洞。
2.基于案例教学法的教学改革
模具设计的传统教学往往是基本概念、基本结构、基本特点、应用场合等的语言表述,即使采用多媒体课件也只是多一些可帮助理解结构的动画,对于模具设计与制造的全过程仍然没有深入到教学中。课堂说教、课后记忆、考核答题式的模具教学方式仍然起主导作用。学生对塑件工艺性的分析、模具的设计理念、思路、内容、结构的关键性问题和注塑工艺参数的制订没有任何概念,更谈不上合理性、经济性和良好的工艺性。面对一个实际产品的模具设计无从下手,设计的模具完全是纸上谈兵,根本不能用于真正的模具生产。为了彻底改变模具教学与企业需求严重脱节的问题,较好办法就是在采用案例教学,以加深学生对系统分析、设计过程的理论理解。
2.1注重引入新技术和新知识的案例教学内容
案例教学内容选择的成功与否,直接影响到案例教学效果的好坏。教师通过各种信息检索手段或深入到生产企业中等多种途径选择具有时代气息,应用新设备、新工艺、新知识、新材料等的案例。教学案例的选择一定要做到紧跟模具设计理论的发展,精选反映模具设计与制造理论和实践最新成果的经典案例,引领学生关注前沿,培养他们的创新意识和科学精神。如热流道注塑模具、最新的三维设计(如Pro/E、UG)软件、工程分析(如Moldflow)软件直接运用到模具教学中,使学生的综合创新能力显著提高。
2.2将案例分析同课堂讨论式教学相结合
在经过系统的专业知识学习以后,初步掌握了相关基本知识和基本分析技能的基础上,按教学计划设立专门的案例讨论课,分组对选择的案例展开讨论,运用所学的模具知识解决问题的教学方法。案例讨论教学法所选择案例应具有一定的综合性、前沿性。如图一悦达汽车厂生产的车灯后视镜注塑模表面存在充填不满和熔接痕的现象,让学生讨论问题产生的原因和解决的办法,通过主动查阅资料和讨论让学生认识到塑件的设计、模具结构和注塑参数对塑件质量的影响;讨论模具和注塑机尺寸的关系,让学生了解模具的闭合高度与注射机的最大闭合高度与最小闭合高度关系、模具推出机构的推出行程与注射机顶杆推出行程的关系、定位圈与注射机上的定位模孔的关系、模具动定模板尺寸与注射机上动定模板尺寸的关系等。案例讨论教学法能够加深学生对所学会计知识的理解与把握,达到融会贯通的目的,有助于学生对典型案例、重点知识点的了解,使其举一反三、触类旁通,也有助于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。
2.3案例教学和理论教学紧密结合
模具设计是一个综合工程,理论教学不能仅仅是基本概念、基本结构、基本特点和应用场合等分割式简单描述,否则这样讲解学生对整个模具设计过程就没有一个完整的概念。理论教学应该结合企业一个典型案例,从材料选择、塑件的工艺性分析、分型面确定、绕注系统类型、工作零件尺寸的计算、模具结构、设计流程、注塑工艺参数和加工过程中制品的缺陷等方面讲授模具设计。以图二所示产品设计流程为主线,将各个知识点的内容串联起来。同时穿插补充大量的企业生产中的实例,以及生产中存在的问题,通过实例分析讲解,保证课堂上所讲的内容的实用性,使同学们在课堂上就能学会在生产中是如何设计、如何解决现场问题,这样可缩短同学们到企业工作的适应期,尽快地进入岗位角色。
2.4实践教学与案例结合
为了加深对注塑基础理论的理解,掌握工艺分析、设计的基本方法,提高解决实际管理问题、开发新产品的实践能力,课程实验教学必须结合企业案例。课程实验主要是模具拆装和注塑生产实验。模具拆装实验应选择企业生产报废的但能反映模具新技术的典型模具,如自动脱螺纹模具、自动脱凝料模具等。通过模具拆装过程的训练,培养学生的动手能力,解决实际问题能力,同时加深学生的认知程度。在注塑生产实验时,让学生亲手去安装、调试课堂所讲的企业案例模具,并选择合理的工艺参数进行塑件的生产。通过对模具的安装,学生掌握模具安装具体操作步骤和注意事项,加深对模具设计参数的理解,提高模具安装动手的能力。通过对注射成型参数的调试,帮助学生进一步了解工艺参数的确定,调试压力、时间、温度的先后顺序;料筒与喷嘴温度如何判别;根据成型情况,如何来调整参数。通过实践环节提高学生的实践能力,以及分析问题、解决问题的能力,更大地激发学生的兴趣和创新意识,巩固《塑料成型工艺与模具设计》课程的基本理论,缩短企业需求与学生所学知识间的差距。
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2.5课程设计与案例教学结合
课程设计是一个重要的实践训练环节,是对该课程的一次综合应用。但在以往的课程设计环节中,模具设计流程、设计规范和企业的模式不相符,提交的生产文件不符合企业规范,使刚踏上工作岗位的学生不能正常发挥应有的作用。因此,在课程设计中提供企业生产的塑件案例,引入企业模具设计流程,强化企业模具设计规范,并在实践训练环节中要求学生按企业模具设计流程完成实践教学任务,所提交图纸完全符合行业规范。通过课程设计和以后的毕业设计环节加强对企业的设计流程、行业设计规范的认识,对就业后能尽快胜任工作有重要的作用。
3.案例教学实施过程中应注意的问题
3.1选择案例要有针对性
模具设计与制造知识多,内容丰富,在选择案例时选择具有较强针对的案例;案例的选择既要融入教学内容,又要注重内容的生动性,抓住热点,才能引人入胜,教学效果好。在此基础上要注意案例的难易程度,案例太简单对学生来说没有吸引力、没有新奇感;若内容太复杂,难度太大,超越学生的知识范围与分析解决问题的能力,就会使学生产生畏难情绪,使教学过程难以开展下去。因此所选案例应具有典型性、综合性、现代性、生动性、创新性和适中性。
3.2处理好传统教学与案例教学的关系
案例教学法是将学生所学的理论知识运用到分析、处理问题的实践中,通过案例教学培养学生的学习积极性,能提高学生分析问题解决问题的能力。案例教学优势是明显的,但不是万能的,有许多基础理论、基础知识难以通过案例进行系统传授。传统教学虽然有一定的局限性,但它的连贯性强,系统性全面,尤其是对一些模具设计重要的基本概念的讲解,传统教学仍是必不可少的,并且,只有学生掌握了必要的基本理论和基础知识,教师才能进行案例教学。所以,要处理好案例教学与传统教学的关系。既不能一味地为讲理论而讲理论,又不能片面地为了讲案例而讲案例,而要选择一些典型的案例将两者结合起来,综合利用,博采众长,互为补充、兼收并蓄。
4.结语
实践证明,在《塑料成型工艺与模具设计》课程教学中结合企业案例,学生极大地增强了理论联系实际的能力、动手能力和分析问题的能力,同时锻炼了组织能力、表达能力和团队协作精神,对后续课程的接受能力、实践技能及工作后的岗位适应能力都有明显的提高。
参考文献:
[1]李小平等.案例教学法在冲压模具设计教学中的应用[J].重庆工学院学报,2008,(5):171-173.
[2]樊晓红等.《塑料模具设计》教学与企业需求相适应的改革探索[J].模具制造,2008,(9):69-71.
关键词:电容感应;电容;电力线
引言
电容式触摸屏设计制造技术是材料物理与电子技术相结合的产物。材料特征参数、三维结构(stackup)和二维版图形状(layout)决定了触摸屏的全部电学特性。这些电学特性可以用等效的分布式阻抗电路来描述,并可以与电容感应拾取电路一起在电路仿真系统中进行完整的系统模拟。
在上述的系统设计流程中,两个最重要的环节是,第一,正确全面的获得电阻、电容及其拓扑结构的信息,第二,正确区分手指触摸后的感应电容和寄生电容。这些往往与所选用的电容感应电路有着极为密切的联系,而其中对于各种电容性质的正确认识是最基本也是至关重要的。由于电容式触摸屏技术中涉及到众多的电容类型,如何得到正确的电容特性成为大多数工程教育背景的开发人员所面临的一个难点问题。本文将运用电力线基本原理,对分布在触摸屏上的不同电容特性进行分析。
基本概念
这里的核心物理问题是,什么叫电容?电容是一种电荷储存器件。对这个概念的一种错误理解经常是:电容是净电荷的积累。事实上,电容可以进一步描述成等量的正负电荷在两个电极分布的一种储存结构,这里的两个关键词是:等量,两极。我们可以用物理中的电力线概念将这两个关键词联系在一起;电力线从正电荷出发终止于负电荷。电力线的存在决定了电容的存在,电力线的路径和密度决定了电容的性质和大小。
触摸屏寄生电容物理模型
先看一下最简单的平板电容,如图1所示。虚线是电力线。众所周知的平板电容表达式为:
这个公式成立的前提假设是:w>>d,L>>d。其物理含义是:全部电力线平行的分布在两个平板之间。
对比一条状金属与平板之间的电容。先画出它的电力线分布图,如图2所示。
在这种情况下,显而易见电力线不再是平行分布在条状金属与平板之间,所以平板电容公式不再适用。
第三种情况是在两条平行线之间的电容。在触摸屏中常出现的电容形式是在同一或不同平面上的两个薄板之间的电容(fringing capacitance,or sidewall capacitance),可以抽象为这种电容。
具体表现在实际触摸屏中、以常见的三层ITO为例,如图4所示。最下面接近液晶屏的屏蔽层与第二层ITO之间是一类电容:第一层与第二层的边缘电容是二类电容:第一层与第二层的交叉点,根据不同的工艺,可能是一类或二类电容。
触摸屏感应电容物理模型
人体电路模型的最简单描述为“接地的导体”。按照前面对电容的定义,手指是作为接地的电极来影响触摸屏本身的电容分布的。
以触摸电容按键(CapSense Button)为例,手指的感应电容可分为以下两种情况。第一种是新生电容。如图5所示,激励信号源连接悬空的金属按键,手指的靠近增加了其间的电场强度,电力线密度随之上升,感应电容也就随之增加。
另外,手指还会对已有电容的分布进行调制,尤其是对上述二类电容的调制。在触摸电容按键的设计中,常常在金属按键周围布上环状地平面。手指的接近,如图6所示,改变了电力线的分布,调制了金属按键的电容。
机械制造工程是机械设计制造及其自动化专业学生必须学习的一门主要专业必修课,其为专业核心课程。课程内容涵盖刀具的结构与材料,金属切削加工的基本要素和基本规律以及机械加工设备的基本结构、工作原理等方面的专业知识。教学内容覆盖面广,技术原理及其方法的论述较多。如果按照传统教学方式按部就班地讲解各个知识点,学生学习主动性和动力不足,教学效果不佳。因此需要采取相应措施改进教学方法,增强学生的学习积极性,提高教学质量。
一、教学中存在的几个问题
(1)机械制造工程课程内容枯燥,知识点较多,知识点与知识点之间缺乏衔接,且比较零碎。如果以简单的讲授法上课,学生课上很快就会失去兴趣。所以提高学生的学习兴趣,课上吸引学生注意力,这是改善教学质量的关键。
(2)一些学生已有一定的专业基础,自认为老师所讲的都已学过,于是思想懈怠,不愿认真听讲。技本学生在入校时已学习与机械相关的专业知识,对机床的结构和金属切削要素等相关理论知识有了一定的了解;部分拥有车工中级证书或高级证书的学生在实训过程中对机床的实际操作和结构比较了解,具备较好的专业基础;前期的学习使学生们更容易接受和理解机械制造工程课程中的知识点和专业词汇,如“进给量”“切削深度”“积屑瘤”“机床的刚性”等。但是,很多学生认为自己对课本上的内容已有所了解,因此上课时不注意认真听讲、玩手机等情况较多。殊不知,在技校中学习的机械知识内容一般比较浅显,而大学专业课程教学中的学习内容更加深入和系统。
(3)基础理论知识缺乏,学习兴趣不高。在技校学习过程中,学生以练习实际操作为主,基础理论课程如高等数学、物理等学习不够深入,稍微遇到有点理论深度的知识点,学生就难以接受。如在讲解如何理解切削力经验公式时,大部分学生表示很难理解单因素法和对数坐标系。此外,部分学生养成了不重视理论知识学习和学习不求甚解的习惯,而这会直接导致其专业知识掌握不扎实,对复杂、深入的专业知识无法理解。
二、改进措施
1.结合教学内容,采用启发式教学
机械制造工程课程中,阐述切削加工设备及加工工艺的基本概念、组成及原理的内容较多,内容冗杂,比较枯燥。教师可采用启发式教学引导学生课上思考,调动学生的主动性和积极性。采用这种方式不但可以使学生学好基本概念和原理,还可以培养学生的推理能力和分析问题的能力。如在讲解切削热时,教师可先给学生讲解古人钻木取火的实例,然后提问切削热是怎样产生的,学生很容易就能想到切削热是由于机械能转化为热能而产生的。随后再提问学生机械能主要通过哪两种方式转变为热能的。这就要求学生结合前面学习的“切削力产生的两种方式”进行思考。通过这种教学方式,学生可主动参与教学环节,发展了逻辑思维能力,同时将前后知识点衔接起来,理解更加深刻。
2.采用多媒体和三维绘图软件进行辅助教学
教师采用多媒体和三维绘画软件进行辅助教学可使各知识点循序渐进地出现,使上课内容层次鲜明、生动,学生更容易接受。另外,教师还可以利用多媒体播放实际加工过程中的高速摄影、录像,丰富课堂内容。如在讲“积屑瘤的生长为一个动态过程,同时生长,同时剥落”这一特点时,给学生播放积屑瘤的高速摄影录像,学生就能很容易地理解积屑瘤的生长动态过程。另外,在讲解积屑瘤对切削过程的影响时,通过播放实际加工录像,学生就能理解积屑瘤具有增大刀具的前角和增大切削厚度等作用。
3.采用教具进行辅助教学
机械制造工程是一门实践性很强的课程,课上仅通过语言表达和视频播放方式对某个知识点进行阐述则很难达到很好的效果。而配合实物对某些知识点进行讲解能使教学更加直观、形象,提高学生的感性认识,同时增强学生的学习兴趣。例如,在讲解车刀和麻花钻的结构及标注几何角度时,借助录像或三维软件教学,学生基本上能够准确掌握各角度的概念。在此基础上,再对实体刀具如45°外圆车刀、切断刀等知识进行讲解,引导学生在实物上建立坐标系,在黑板平面(通过旋转使其与基面或切削平面或主剖面平行)上进行投影,这样学生能够较快地画出刀具的各个角度,如前角、后角、主偏角、刃倾角等,对这些角度的概念理解更加透彻。
4.结合工程实例和实验实训,讲授理论知识
机械制造工程课程与实际生产结合紧密,实用性强,课上结合工程实例来讲解,宏观上可使学生了解制造技术的现状和发展趋势,明白制造科学知识源于生产实践又服务于生产实践的道理。此外,可让学生感受到知识的实用性,增强学习兴趣和主动性,同时可使学生提前了解各种机械企业和企业中的工作环境,提前做好人生规划。例如,在讲解拉床的特点与原理时,为学生播放哈量集团加工游标卡尺时游标尺上的键槽加工过程,学生就能很明确地理解拉床的加工过程和特点,增强感性认识。教师课上还可向学生介绍哈量集团的生产状况以及企业对人才素质的要求,让学生明白课上学习的内容与就业息息相关,只有认真学习,才能发挥自身竞争优势。进行工程实例讲解可以拓宽学生的视野,使知识学习变得具体化、形象化,激发学生学习该课程的动力和兴趣。
另外,实验实训一方面可以增强学生动手能力,另一方面可加深学生对基本知识的理解。如在讲解切削力理论公式的建立时,刚开始大部分学生不明白什么是单因素法和对数坐标系。在完成切削力测量和测力系统标定实验后,学生通过实验建立了工艺条件下的切削经验公式,对单因素法和对数坐标系有了一定的了解。
三、小结
教学是一个不断探索、逐步完善的过程。为提高教学质量,教师需要针对学生的特点,因材施教。针对技本学生在学习过程中存在的一些问题,采用启发式教学方式,结合多媒体、教具、工程实例和实验实训,使枯燥、抽象的专业知识生动化、具体化、形象化、实用化,能够提高学生的学习兴趣,激发学生内在学习主动性,锻炼学生的逻辑思维能力,为我国的职业院校培养出合格的双师型教师。
参考文献:
关于科技创新的几个概念
最近,“科技创新”一词频频见诸于各种媒体之上,如何理解科技创新的本质呢?张新国解释:“谈到科技创新,我们首先要理解涉及其中的几个基本概念。‘创新’是一个外来语,在英语里,创新是innovation,发现是discovery, 发明是invention,创造是creation,这是四个不同的词汇,不能从直觉上简单地就认为‘创新’就是‘创造新东西’,‘创新’是有特殊涵义的。其实,科学和技术更不是一回事,尽管科学和技术总是被大家一起使用为‘科技’。科学是对客观固有事实与内在规律的发现和揭示,回答的是‘是什么’(what)和‘为什么’(why),例如:牛顿发现了万有引力,爱因斯坦发现了相对论,霍金发现了‘黑洞’等等;而技术是被‘发明’和‘创造’出来的,回答的是‘怎么做’(how)。技术创新是利用自然规律解决科研、实验和生产中各种问题的方案。例如:莱特兄弟发明了飞机,卡尔·本茨发明了汽车,乔治·斯蒂芬森发明了火车。
让很多人直觉上都想不到的是,与‘科学、技术’紧密相连的‘创新’一词,其实是出自经济学家而非科学家之口。这充分证明创新一词从出现之始,就被赋予了经济学意义。1912年,奥地利经济学家熊彼特(Joseph Schumpeter)虽然没有关注技术的组合,但他关注了在经济中生产要素的组合。熊彼特意识到,在经济系统中存在着一个能量之源,这个能量之源就是组合。创新就是实现生产要素的新组合,即包括设计、制造和市场销售等在内的所有要素的重新组合。创新的最终目标是实现更大的价值,从而促进经济的增长。所以创新一定要完成从概念、设计,到产品,从产品再到商品并在市场上销售的全过程,即我们在经济学意义上通常所说的从投资到回报的全过程。
几十年之前就有这样一种说法,即创意常常出自英国,美国人将其制造出来,而日本人将它成功地推向市场。这里存在着一个基础且重要的创新链条:科学-技术-产品-商品。对应科技创新的几个概念,就是发现-发明-创造-创新的全过程。其实,要再往前追,最伟大的发明家爱迪生就说过:‘不要发明卖不掉的东西。’这也是对创新本质的又一种深刻理解。即使诺贝尔也是以靠专利生产雷管,并从中获得丰厚的利润,拥有90多座工厂,遍布12个国家。为了鼓励创新,诺贝尔以其雄厚财富,设立了著名的‘诺贝尔奖’。”
重塑科学地位,探寻事物本质
前段时间,张新国推荐了美国物理学家亨利·奥古斯特·罗兰的文章“A Plea for Pure Science”(《为纯科学呼吁》),林左鸣董事长对该文给予高度重视和评价。张新国说:“科学解答的是基础性的问题,是去研究自然界现象的规律和对世界的认知,就是揭示自然现象背后的原理。在科学领域只有冠军没有亚军,而技术可以在发明之后不断改进。我们不能将眼光只盯在技术层面,而是必须紧跟世界科学发展的最前沿,否则将失去发展的根基,失去与国际科学界平等对话的权利。因为科学是源,就像罗兰在那篇文章中提到的:‘当其它国家在竞争中领先时,我们国家能满足于袖手旁观吗?难道我们总是匍匐在尘土中捡富人餐桌掉下来的面包屑,并因为我们有更多面包屑而认为自己比他富裕?但我们忘记了这样的事实:他拥有面包,这是所有面包屑的来源。’
我们不仅需要重新认识科学的重要性,而且要加强培养全民的科学精神,以及探寻事物本质的文化氛围。在我们的传统文化里,趋同性和传承性是两个非常重要的特征,这也决定了我们缺乏一种善于追问‘为什么’的文化因子。也就是只关注做什么,但不重视事物背后的原因以及‘怎么做’的方法。所以,即使我们最早发明了火药,由于不去研究其背后的基本原理,却没能领先世界建立起物理和化学学科。”在张新国看来,中国错过了西方国家在现代化过程中所经历的科学革命和工业革命,尽管随着改革开放和经济全球化的推动,我们赶上了市场化和经济全球化发展的步伐,但是之前的过程毕竟错过了,这一课一定要补上,否则将来的发展会是无源之水。
剖析技术内涵,质询“制造大国”
关键词:工程力学;高职院校;学习方法
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)24-0214-02
工程力学是一门理论性较强的技术基础课,同时又与工程实际联系密切,机械类专业的许多课程都以工程力学为基础。工程力学课程中的内容,包括理论力学和材料力学两门课程中除专题部分以外的主要内容。由于此门课程属于经典力学,它所讲的理论比较基本,似乎很容易懂,但一做练习题,却不知从何下手,虽然苦思冥想,绞尽脑汁,但很多题目还是做不出来。所以,学过工程力学的人都有一个共同的感觉,就是“理论易懂,题难做”。因而得出工程力学难学的结论。那么,怎么样解决这一难题,才能学好工程力学?我认为应该从以下几方面来考虑。
一、明确学习工程力学的意义
工程力学是高职院校工科专业一门重要的技术基础课。是学生学习数学、物理基础课后接触到的第一门技术基础课,它是学生从基础课到专业课的桥梁,起着承上启下的作用,这是因为它是许多后续课程的基础。比如,不同专业以后将要开设的机械设计基础、钢结构、结构力学、金属切削原理、金属塑形成型原理、挤压模具技术的理论与实践、冲压模具设计与制造技术等专业课程都要用到工程力学中的知识。工程力学中的大量理论与工程实际密切相关,可以直接用于工程解决实际问题,工程力学中的力学模型、练习题,基本上都是由工程实际中的各种构筑物或构件、零部件简化抽象而得的,例如:房屋的横梁、车间的吊车梁、道路上的桥梁等都可以抽象成简支梁,房屋的雨篷、阳台、电线杆等都抽象成悬臂梁,屋架等都抽象成桁架,等等。工程力学的知识可以直接用于工程实际问题中的强度、刚度、稳定性计算等。由于工程力学是许多专业课程的基础,因此,它在培养学生的工程技术能力方面起着重要的作用。通过这门课程的学习,可以培养、提高学生的逻辑思维(包括推理、分析、判断等)能力,抽象化能力(包括将简单的实际问题抽象成力学模型、进行适当的数学描述、运用力学理论求解),实验观察、动手能力,自学能力,表达能力(包括文字和图像)以及数字计算能力。所以,作为高职院机械类各专业的学生,有必要学好工程力学课程。
二、正确理解并掌握“三基”内容
所谓“三基”,是指工程力学中的基本概念、基本理论、基本方法。众所周知,建造房屋必须筑好坚固的地基,构筑知识结构,同样要打好基础,要学好某门课程,首先也要掌握其最基本的知识,以后才谈得上拓宽和灵活使用,学习工程力学也不例外。
首先,工程力学的基本概念比较多,例如力的概念,约束的概念,力矩的概念等,仅“点的合成运动”一章中就涉及到两个点(动点、牵连点)、两个系、三种运动、三种速度、四种加速度等概念;如果不正确理解每一章中的概念,则在分析问题和具体计算中必定出错。所以必须正确理解基本概念。
其次,是基本理论的理解。工程力学的公理、定理很多,如:二力平衡公理,力的平行四边形公理,作用与反作用公理,三力平衡汇交定理,合力矩定理,胡克定律,等等,这些我们必须熟记,同时对其内涵、要素、适用条件等要反复理解,做到真正掌握,这样我们在分析力学问题时不至于无从下手。要学好这些基本理论,如果只靠死记硬背是很难掌握的,也难以记住,最好的办法是理解其实质含义,融会贯通,找出各章基本理论之间的共性与个性。比如:点的均变速运动与刚体的匀变速转动,这两章中的公式较多,难以记忆,但只要认真分析一下,便能看出它们之间有着一一对应的关系,即:加速度与角加速度、速度与角速度、路程与转角一一对应;又如:构件各种基本变形时的强度、刚度计算公式虽然很多,但也有对应的规律:不论四种基本变形中的哪种变化,都有:应力=内力/截面几何性质量,轴向拉(压)与扭转两章中的:相对变形=内力/抗变形刚度,绝对变形量=内力×长度/抗变形刚度,当然,不同变形时的内力、截面的几何性质量、抗变形刚度都不同,这就是其个性,只要记住了各章的个性及其之间的共性,则所有理论公式就都记住了,这样可以解决公式多、难记忆的苦难。
再就是基本方法的掌握。衡量工程力学学得好与否的一个标准,就是看其分析问题、解决问题的能力和破题能力是否较强。如果不熟练掌握工程力学的基本方法,满足于听得懂或抱有“抓考题、应付考试”的想法,则必定学不好,见到题目无从下手,决不可能取得好成绩。原因在于工程力学中问题都对应于工程实际中的实物,而工程实际中的实物又是千姿百态的,并且对于同一个实物,若侧重考虑的因素不同,则又可以抽象成不同的力学问题,所以工程力学中的题目可以变化多样、举不胜举,抓到考题的概率是极微小的。因此,要想学好工程力学除了正确理解基本概念和基本理论以外,一是要适当作预习,为听课做准备;二是要保证课堂听课的效果,作好课堂笔记,值得注意的是,同学们在听课、记笔记时,应该注意老师讲课的重点,记住分析问题的思路和求解的方法,而不是抄老师的板书;三是课后复习,归纳总结,找出并掌握其中的一些规律。如:求解静力学问题的方法,主要是“四步”,即取分离体、画受力图、列平衡方程(有摩擦时加列摩擦补充方程)、解方程;又如:求解动力学问题的方法也是“四步”,只是将静力学中的“列平衡方程”改为“列动力学方程及运动学补充方程”;再如:解决材料力学中主要问题的基本方法是:求内力―内力图―进行强度(刚度)计算,求内力的方法――截面法(截、去、代、平),不论受力、变形怎样复杂,都可以用截面法求得内力、找出危险截面、从而方便地进行强度(或刚度)计算。
三、要勤用脑、多动手
工程力学的特点之一是习题多,并且有一定的计算量,在《工程力学课程教学基本要求》中对课后作业的“最少习题数”作了明确规定,只有通过一定数量习题的练习,才能达到最基本的要求。此外,工程力学之所以“理论易懂,题难做”,也是因为其基础知识看起来简单,用起来却变化多端,神通无穷。它能解决多少问题,就看各人掌握的程度和创新能力了。怎样才能掌握和创新?像工程力学这门课程,不能只读书本,而必须多做题,通过做题,及时发现并解决自己学习中存在的问题;帮助理解、消化、巩固基本概念、基本理论;熟练掌握、灵活运用基本方法;训练、提高自己的思维能力、表达能力及数字计算能力;这样才能有所创新。
在做习题时应该注意:切莫急于对答案,否则,将事半功倍。一般来说,做题时,首先要认真审题,分析此题是属于哪种类型、需要用到哪些理论、有几种解题方法;然后选用比较简单或者自己掌握得比较好的方法去求解,最后用其他方法进行验算。例如:平面一般力系的平衡问题,可以列三个独立的平衡方程,而平衡方程又有三种形式,分别是一矩式、二矩式和三矩式;求作梁的内力图时,可以用基本方法、简便法或叠加法三种方法;求解平面运动刚体上任一点的速度时,可以用基本法、瞬心法或速度投影定理法三种不同的方法。
不论用哪种方法,最后结果是唯一的。为了检验计算结果正确与否,可以用其他方法核算。
可见,在做题时,一定要认真分析,合理选用方法,才能迅速准确地破解得答案。在学习过程中,除了完成课堂布置的必做题以外,还应该争取多做题,通过不同类型习题的练习,才能使自己对这门课程做到“见多识广,熟能生巧,举一反三”,以致达到“正确理解,熟练掌握,灵活运用”之目的。
四、注意理论联系实际
工程力学是人类长期认识自然和改造自然的结晶。力学的基本规律,是人们通过长期生产实践和大量科学实验,经过综合、分析和归纳总结出来的。生产的需要促进了力学的发展,同时,力学理论又反过来推动生产不断发展。所以,学习工程力学必须注意理论联系实际,在生活和生产实践中,认真观察,勤于思考,将感性认识上升为理性认识,并将理论应用到实践中去加以检验。如:我们用板手拧紧螺母时,用大板手省力,而用小板手很费劲,这用力矩理论很容易解释。又如一直径不同的钢杆,两端受外力作用而拉伸,当力增大到一定值时,由经验可知,断裂必发生在直径较小的一段上,这验证了衡量构件强度的物理量是应力。
五、注意力学实验
工程力学中许多理论是建立在实验基础上的,如材料拉伸压缩的力学性能实验。我们做实验时要认真观察,记录数据,对实验结果要仔细研究,用实验来验证力学理论的正确性,同时增强学习工程力学的信心。
六、结语
工程力学是有关工程技术人员必修的技术基础课程,作为今后将从事有关专业工作的工科学生有必要把它学好。尽管比较难学,但只要能认识它对后继课程的影响,明确学习它的目的和意义,从而提高学习的自觉性,保证课堂的听讲效果,在学习中正确理解并熟练掌握基本概念、基本理论、基本方法,认识做习题的重要性,自觉地多做习题,理论联系实际,主动思考工程力学中的理论在实际中的应用,就一定能学好它。一定要有信心克服学习中遇到的困难,通过努力学好工程力学,并使自己的能力得到提高,为后继课程的学习,为今后的工作打下良好的基础。
关键词:卓越工程师计划;双语教学;计算机辅助技术;课程改革
中图分类号:G642.4?摇 文献标志码:A ?摇文章编号:1674-9324(2014)06-0167-02
“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措旨在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,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用[1]。上海理工大学作为第二批入选“卓越工程师教育培养计划”的学校,积极探索新型人才培养模式,机械工程学院遴选出最具学习潜力的学生组成“卓越工程师班”,努力将该班学生培养成为基础理论扎实、知识结构合理、工程能力较强的创新人才。同时立足上海的地理优势,注重国际视野的培养,在机械专业卓越工程师班试点,采取双语教学的模式授课,以培养胸怀世界,能够理解、接受多元文化、具有跨文化交际能力的毕业生为目标,以体现卓越工程师班的教学特色[2]。在高等学校教育教学中,“计算机辅助技术”是近年来发展较快的一门课程,它已经从过去的知识普及型课程逐渐发展成为一门技能与理论并重的专业必修课。其显著特点是知识点更新速度快、教学内容多、技能训练困难等。提高该课程的教学水平以及教学质量对高校的教育教学工作意义非常重大[3,4]。而针对该课程开设双语教学对教师和学生来说更是具有不小的困难,因此需要重点探索该课程的教学方式与方法。
一、课程内容设置
由于计算机技术的使用广度和深度,无论是国内外的高职院校还是研究型大学,计算机辅助设计技术这门课都是重点课程,同类课程教学资源较为丰富。因此充分借鉴同类课程的教学资源,尤其是英文课程的资源,针对上海理工大学机械专业的特色,并在课程内容设置中坚持以下几个原则。
1.自编教材,难易适度。课程必须符合本校学生基础,以最大限度保证双语教学的效果,降低了学生初次接触双语教学和工程应用,由于不适应导致的教学风险。因此在教学实践中以本校往年常用的教材为纲领,依据其内容重新组织教学素材,编写新的讲义,同时选定最相关的英文原版教材作为参考资料,这样对于各种水平的学生都能兼顾到。实际教学中,以新编讲义为核心内容,同时参照中英文教材,以提高学习效果。
2.重视基础,兼顾前沿。对于任何课程来讲,基础知识按照课程要求,将本课程设置为48学时的课程,每周一次三节课。课程核心内容以计算机集成制造系统(CIMS)为引导,计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)为主,同时简要介绍计算机辅助工程(CAE)和计算机辅助工艺规划(CAPP),最后再介绍一些相关技术的发展趋势。有关CAD的内容,具体包括矩阵变换、自由曲线曲面、造型方法、CAD三维造型软件及其二次开发,占总课时量的50%。尤其是在造型方法和产品设计理念方面,需要将最新的研究成果介绍给学生,引起学生对前沿技术的兴趣。有关CAM的内容,包括CAM的一些基本概念、基本功能和相关软件,占总课时的20%。
3.理论为主,实践为辅。如果仅仅空泛地讲解概念和技术,将会大大削弱本门课程的实际价值,因此在讲解各种技术的基本概念和功能后,各种技术都以某种三维软件中的对应模块来具体演示,本课程暂定Pro/Engineering,Solidworks等学生容易上手的软件来讲解各种技术的实例,使学生有直接认识,将大大加强课程的实际效果。在本课程中,上机实践将占到课时总量的25%。
二、课程教学形式
丰富多样的教学不仅能提高学生的学习兴趣,让学生由被动式学习变为主动式学习,使得沉闷乏味的课题变得生动。双语教学的课堂,同时要过语言听说读写关和课程讲解技术关,要注意两者的充分结合。同时课堂教学和课堂外的时间充分结合也是继续发挥课程教学潜力的环节。
1.提升兴趣。学生只有通过内化才能学会某样技能,这个过程并不能由教师来完成,学习的积极性和主动性才是关键。使学生明白接收双语教学的优缺点,以成为国际通用人才作为动力,以动力引导积极性。在经过遴选的学生基础之上,使得大部分入选的学生都具有一定的英文听说读写基础和较强的英文学习热情[5]。对于外语水平较差的学生盲目地进行双语教学,无异于拔苗助长,将是事倍功半。另外入选学生不仅具有较强的外语能力,还要对学科知识有一定的接受能力。
2.方式灵活。由于计算机辅助技术的课程内容广、概念多、实践性强,同时要求学生具有一定的计算机操作能力,因此双语教学对老师和学生都是一个挑战。对学生来讲,科技英语不同于日常英语,课前预习和课后复习尤其重要。学生应提前进行预习、提前阅读讲义和参考书、查阅资料。学生应形成用外语学习各门学科知识的习惯。对于老师来讲,双语教学是改变学生学习方式的一条重要途径。双语多媒体课件充分运用图片、视频等素材,加大教学信息量,开拓学生的视野。实践中,进行小组讨论、组际交流、主题陈述等主动的、合作性的学习[6]。让学生学会用英语去思考、分析和解决问题,真正将英语作为一门工具来应用。但是需要注意的是,不能将专业双语课上成一门专业词汇课。
3.环环相扣。教学环节包括课堂教学、上机操作、课外作业。双语课程教学系统,需要使学生可以在外语的环境下完成设计和制造的相关操作,使学生感受国际化工程操作与技术交流的真实性。学生掌握专业知识和掌握专业技能都非常重要。通过课堂教学使得学生掌握基本概念和技术特点,通过上机操作掌握技术细节,通过课外作业加大专业英语的阅读量,通过课题讨论,调动学生的专业语言应用能力。通过环环相扣的教学环节设置,使得学生处于一种英语专业环境的熏陶之下,从而提升教学效果。
三、课程考核形式
双语教学课程对学生的考试采用期末考试和平时考查(编程作业和上机实验)相结合的方式,课程总成绩由期末考试成绩和平时考查成绩合成,其中平时考查成绩占30%(编程作业成绩和上机实验成绩各占15%),期末考试采用闭卷考试方法,考试时间2小时,考试成绩占70%。通过增加上机难度,笔试中出综合应用试题,培养学生综合应用知识的能力以实现用所学知识去解决实际的问题,真正做到学以致用。通过这种方式收到了平时难以达到的强化训练效果,实现以考试为手段、提高能力为目的的教学目标。同时考试采用全英文的试卷形式,要求答题也采用英文,为降低考试难度,可以减少主观题的分量。由此全面的双语形式,有力保障了教学效果,提高了双语教学的可行性。教学质量由学生、教材、环境、教法和教师五个因素确定,因此对教师的评价也是课程质量的一个重要因素。双语教学对教师的要求非常高,不仅专业要精深、还要求用英语准确,流畅地表述专业知识、解析专业词汇。课后教学文本如教学心得与教学反思文件对于教师的教学水平具有巨大的促进作用,检查这些文本文件既是对已授课老师的一种总结,也可给新开课老师提供很好的借鉴。学生问卷调查和交流文章是评价的重要依据,学生考试成绩也可作为教学评价的一种参考[7]。
开展计算机辅助设计双语教学是世界经济一体化的需要,是我国教育发展方向的方向,是我国走向世界,与国际接轨的必然选择。面向卓越工程师班级开展计算机辅助设计课程的双语教学,不仅可以提高学生的英语水平,而且可以提高学生直接阅读前沿外文资料的能力,使学生能够及时掌握本专业的最新动态,大大提升机械专业人才在国际竞争中的能力。随着课程改革的不断深化,师资力量的逐步增强,教学方式的逐渐优化,将带来越来越显著的人才培养效益和社会效益,并将最新的教学研究成果给予总结和推广。基于我国目前的实际情况,双语教育的推广将是一项长期的工作,需要有师资、学生和整个教育大环境的配合。
参考文献:
[1]何波,李思漫.“卓越工程师教育培养计划”下机械设计课堂教学改革探讨[J].农业科技与装备,2013,(3).
[2]欧阳柳章.本科双语教学探讨[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(S2).
[3]董霖,周利平.模具CAD/CAM双语课程教学的实践与探索[J].教育教学论坛,2012,(34).
[4]仲梁维,陈龙,张强.计算机辅助设计教学改革[J].教育教学论坛,2012,(18).
[5]任小中,胡东方,韩建海.专业基础课程双语教学的探索与实践[J].科技资讯,2009,(04).
[6]凌丹,庄万玉.机械设计课程双语教学探讨[J].四川教育学院学报,2005,(S1).
摘要:论述了《数控加工技术》课程实施了教学课程改革后得到的教学总结:改革教学内容、注重教学内容的编排、改进教学手段和加强实践能力的培养、改革考试方法。
关键词:课程改革;数控加工技术;教学总结
数控加工是机械制造中的先进加工技术,广泛应用于机械制造行业。《数控加工技术》是高职高专机电类专业的一门主干专业课,它以培养学生了解数控设备结构及其控制原理,掌握数控设备的基本编程技能和应用能力为目标。根据高职高专学生的培养目标,学习了戴仕雄教授的项目一体化教学,学校提倡教师进行课程改革,所以在这个学期我觉得有必要对《数控加工技术》这门课程进行教学改革,从教学内容,课程体系,教学方法与手段和实践教学体系进行改革,以提高教学质量,培养掌握数控技术的应用型、技能型人才,满足市场对该类人才的需求。
一、教学内容的改革
根据高职教育的特点,课程教学内容要围绕知识、能力、素质这三方面来进行,同时,必须有基础性、实用性、时效性和新颖性。《数控加工技术》理论教学内容包括数控加工技术基础,数控机床各组成及其控制原理,数控车削铣削加工中心编程,数控特种加工技术和数控自动编程MasterCAM等内容。由于数控技术发展很快,课程的总学时只有72学时,时间紧迫,为了让学生在最短的时间学到最多的知识,因此,《数控加工技术》这门课程应紧跟数控技术的发展,将目前有关数控技术应用方面的新知识、新技术及时传授给学生,所以,应对课程内容与教材随时进行更新和调整。教材以讲明基本概念、基本原理为度,应删去一些繁锁的计算过程和一些过时的教学内容。
二、教材内容的教学目标
在《数控加工技术》课程教材的建设中,应以课程的基本要求为基础。我校选择了普通高等教育“十一五”国家级规划教材明兴祖主编的《数控加工技术》。根据教学目标分类学理论,我认为可将认知领域的教学目标分为知识、理解、应用、分析、综合等5个类别。知识级涉及的主要是心理过程的记忆。本课程知识级主要教学目标是:数控编程基本概念的名称、定义;数控编程中的基本规则以及数控编程中常用代码的意义、用途。“理解” 是能力发展的一个基本层次,是对知识材料的转换、解释、推断。本课程理解级教学目标是理解数控编程的定义、字与字的功能、程序格式;解释坐标系规则、定义,并识别各典型机床坐标系;理解数学处理的基本方法;解释常用代码的定义、使用方法及编写格式,各代码间的区别与联系;理解典型数控机床加工程序编制的基础(机床主要功能、加工工艺范围、工艺装备、编程特点等)。“应用”是将知识和技能运用到实际中解决新问题。本课程应用级主要教学目标:掌握典型数控机床的常规编程方法;进行一般形状零件加工程序的分析及编
制。
三、教学手段和实践教学的改革
随着计算机技术的普及, 通讯技术和传媒手段迅猛发展,教学方法、教学手段应随着科学的发展而改变。一张嘴、一本书、一块黑板、一支粉笔的传统教学方法已不适合现代学习的要求,取而代之的将是幻灯、录像、多媒体电脑,以其丰富的信息储备、快速的运行速度、强烈的感染力成为教师首选的教学手段。利用多媒体课件进行《数控加工技术》课程的教学,可以使教学生动、形象,提高学生学习兴趣。
《数控加工技术》是一门实践性很强的课程。为了达到数控技术和其他机械类专业对本课程的要求,必须建立本课程独立的实践教学体系,即数控机床的编程及数控机床仿真操作实训──综合实践数控机床操作训练。
1.课程实验 主要开设数控机床结构实验,使学生了解数控机床的机械结构,同时开设数控编程的实验,手工编程:每个学生一台模拟编程器,完成数控车床、铣床、加工中心编程及仿真训练。对学生进行数控车床、铣床和加工中心仿真操作训练,使学生掌握数控机床、加工中心的程序输入、刀具参数设置、机床调整、机床维护知识,使学生能够操作数控机床并加工出合格零件,培养学生操作机床的基本技能。
2.综合实践训练 学生自己选择中等复杂程度的零件,分析零件结构、制订工艺过程、工艺路线,选择数控机床、刀具、夹具等,编制加工程序,自己动手操作加工出零件,培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。
四、考试方法的改革
考试是教师和学生每学期都必须经历的事情。然而,考试教育并不受学生欢迎,考试成绩并不代表学生学到的知识,学生为了考试而学习,效果是很不好的。所以怎样考核学生,是十分重要的。好的考试方法,可以调动学生学习的积极性。培养学生自主学习的能力,改善学生学习的风气,促进教学。为了寻找一种科学的、合理的、有效的考试方法,我认为有必要对目前的考试方法进行改革。考试应该采取多种形式进行,才能反映学生各方面能力水平。考试成绩可以由三项内容组成:
经过这一个学期的项目化教学,学生的学习兴趣大大地提高了,学习效果比以往好,但由于这是第一次实施课程改革,有些地方还有待完善,希望在以后的教学进行更深的探讨,相信在教与学,学与做一体化后,学生会学到真正的技能,能适应社会的发展。
参考文献:
[1]顾京 国家精品课程─”数控编程”的课程建设[J].机械职业教育,2005.8