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关于探析将创新思维办法融入机械原理等课程教学中实践探析

最后更新时间:2024-03-15 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:8292 浏览:25301
论文导读:
在机械原理等课程教学中,应使机械知识的传授成为创新思维训练的载体,通过改进教学内容与教学方法,有机地将创新思维方法与机械原理等课程知识融合起来,从而培养学生的创新能力。
机械原理教学方法创新思维一、引言
机械制造业是国民经济发展的基础和支柱产业,我国机械制造业的快速发展,对机械类人才的素质知识与能力结构提出了更高的要求。机械制造企业需要的是既有机械的理论知识,又具有创新精神、团队协作能力与机械产品创新设计能力人才,这一人才需求的变化,使从事机械人才培养的我国大学工科教育必须全方位的改革教学理念与教学模式,迎接新的挑战。因此在机械专业的基础类课程的教学过程中,如何培养学生具有的创新能力、综合设计能力及再学习能力,是摆在我们面前的一项重要课题。
机械原理是机械专业的重要的一门专业基础主干课程,主要涉及的内容是关于常用机构的结构、运动和动力分析及机构运动方案设计。传统的教学模式十分注重各种机构的结构与运动分析等知识的讲解,学生当时虽然学到了这部分的机械知识,但是普遍缺乏创新意识、缺乏发现问题能力与解决问题的能力,往往遇到教科书上没有的实际的机械设计问题,就束手无策。

二、应用案例教学法,将创新思维方法融入整个教学过程中

从心理学角度讲,新奇的事物对学生有特别大的吸引力。在应用案例教学法时,要能针对教学中的重点,进行案例的选择,恰当地设疑,引导学生主动思维,定向探索问题。
在讲解机械原理的基础知识时,我们收集了典型的机构案例,应用多媒体教学手段在课堂上进行模拟再现,并设置问题,这不仅有利于学生感性认识的深化,而且有助于学生进行深入探讨和思考,有利于学生将抽象的机构知识形象化,概念具体化。例如,由机构组成原理可知,任何平面机构都可以看作是由基本机构加若干个基本杆组组成的。在讲解机构组成理论时,我们先出示了一个送杯机构的结构图,请学生分析此送杯机构能否达到其设计目的,这不仅引起了同学的好奇和争论,也在课堂上设置了思维的发散点,在论述了机构具有确定运动的条件后,要学生运用理论知识分析此送杯机构的设计有哪些问题,提出改进方案。这使学生有了充分的发表自己见解的思维空间,活跃了课堂教学气氛。在此基础上,带学生参观实验室的包装机械和各种机构模型,让学生绘出其运动简图,再在实验台上拼接出来。经过这么一个过程,在学生头脑中,机构组成知识就不再是孤立、静止、抽象的符号与线条、呆板的公式,而是有机的、形象、生动的机构知识,同时领悟了机械原理的基本知识来源于工程实践,这为他们将来进行机械方案构思打下基础,激发了学生对此课程的学生兴趣。

三、构建新型的授课体系,启迪大学生创新思维意识

在进行教学过程中,根据学生学习兴趣与层次的不同,我们采用了灵活的教学方法,把课堂教学、学生分组研究、学生课外兴趣小组指导等方法结合起来。
课堂授课中,除了讲授主要教学内容外,还把机械原理课程的有些章节授课方式与内容作了调整,把机构中的一些理论留给学生自己去“发现”,把传授知识的过程转为由学生自己“发现”的过程,使学生受到科学思维的训练。例如在讲连杆机构时,我们运用多媒体课件介绍了连杆机构在实际工程中的应用和连杆机构的类型后,提出了连杆机构为什么在机械工程中得到广泛的应用?有哪些基本特性?连杆机构的尺寸变化对这些基本特性有何影响等问题。让学生每4~5人一组分组课后研究,每组选定一类四杆机构,自己拟定尺寸,应用三维CAD软件,进行建模和仿真,并作出书面报告。通过三维模拟和分析讨论,学生不仅提高了计算机的应用能力,而且因为亲自拟定机构尺寸,分析和观察了四杆机构的急回特性、压力角等现象以及尺寸变化后对上述特性的影响等,学生享受了“发现”知识的快乐,由于是自己构思、自己模拟仿真,生动形象、看得见、印象深,记得牢。我们还布置了一个小论文,论文的题目由学生自己拟定,内容是收集应用连杆机构的实例,要求观察日常生活、生产实践中,哪些物品应用了连杆机构,要求拍出实物照片,研究的实物用途、满足的功能,作出实物的机构运动简图,说明连杆机构的类型、特点;说明研究的物品应用了连杆机构的哪些特性等,分析物品的设计巧妙之处,还有何不足之处,能否改进等。这激发了学生很大的热情,学生走出课堂收集资料,以前熟视无睹的物体,现在看见其能动,就去捉摸其论文导读:源于:毕业论文致谢范文www.7ctime.com通过上述教学过程,学生中涌现出一批好的、有创意机构构思,但是这些构思离实际的产
原理,收集了有玩具、健身器、铰链、电动伸缩门、折叠画架等四十多种例子。同时,让小论文写得较好的学生在课堂上进行演示,由全体学生讨论和评价,这使上台演示的学生受到激励,得到了锻炼,也使其他学生受到启发,感受到机械就在我们的身边,消除了对机构设计与创新的神秘感。
在此基础上建立了课外兴趣小组进行辅导,在学生进入课题时,向学生介绍设计思想和创新方法,引导课题小组积极查找资料,相互讨论、相互启发、克服思维定势,发散和激励思维,从功能原理的角度出发,提出多种方案进行比较,让学生在探索和研究中,逐步解决问题,完成设计。

四、以创新大赛等实践活动引路,拓展大学生的创新设计能力

创新思维是一种很复杂的思维活动,它具有以下特征:它是逻辑思维与非逻辑思维(形象思维、直觉、顿悟、灵感)的统

一、是求异与求同思维的统是扩散思维和集中思维的统一。

机械创新设计依赖于创新思维,同时机械创新设计离不开工程实践。学生的创新能力是后天获得的能力,是可以通过工程实践活动进行培养的。通过参加课题研究、实践等教学形式,可以激发学生的创新,让他们的创造潜能得以发挥。在机械原理课程设计与实验教学中,我们鼓励学生勇于创新,对设计课题进行多方案构思与设计。我们还借助于全国机械创新大赛、全国工程实训大赛等,鼓励学生组成课题小组,自选课题进行设计。针对学生在自选课题设计时,存在的虽然有创新意识、有灵感,但是缺乏创新思维方法与创新技能而产生的畏难情绪等问题,我们进行有针对性的指导。如通过展示以前各届学生的机械创新设计作品、科技作品图片,引导学生仔细分析这些作品的立意、找出它们创新点与创新思路,以启发学生的思维,打消学生的畏难情绪。同时让课题组的学生自行组织其他专业的优秀学生加入的课题组来,使小组有不同的专业的知识结构,采用课题组定期围绕同一问题进行探讨,从不同专业、不同角度提出解决问题的方法,引导学生进行发散思维,提出多种解决问题的方案,然后进行分析与综合,对研究课题中的功能原理、方案认证和技术路线等进行正确的确定。这些实践教学活动都极大拓展了学生的思维创新空间和机械创新设计能力。当学生的学习积极性也调动起来了,每个设计课题都能产生多个方案进行比较,有些作品极富创新性和实用价值。例如秦凯同学设计的“非浸泡式鞋面清洗机”,就是构思了十几个方案后,最后巧妙地运用了行星齿轮的自转与公转关系,来实现刷毛与鞋子的相对运动,能无死角地清洗鞋面,而且机构的结构简单。该设计获得2012年湖南省机械创新大赛一等奖,并获得了国家新型实用专利。 源于:毕业论文致谢范文www.7ctime.com
通过上述教学过程,学生中涌现出一批好的、有创意机构构思,但是这些构思离实际的产品或模型还有相当一段距离。还要进行机构的结构设计等,需要与后续的机械设计、机械制造工艺等课程知识打通,才能设计与做出实际的模型或产品。为此,我们对好的构思,让课题组课外延续,指派专门老师负责指导,并且学院建立了由老师、学生和学院实验车间组成的创新设计与制作中心。学生通过现场制作、安装调试,制成机械产品,这一过程大大提高了学生的团队协作精神、机械创新设计能力和实践动手能力。当优秀的学生获得了各种大赛的奖励,对于其他的学生是一种榜样与激励,以点带面,吸引和鼓励更多的学生积极参与课外科技活动。这几年,学生参加课题研究的人数逐年增加,参加竞赛获得的奖项与申请的专利也逐年增加。如2008年我院机械基础部老师指导学生的作品获得省机械创新大赛奖一等奖1项、二等奖1项、三等奖1项;2010年获得省级奖1项、二等奖2项、三等奖2项;2012年获得省级一等奖1项、二等奖6项、三等奖1项、获得国家专利2项、学生发表论文3篇。
五、结束语
教学实践表明,将创新思维方法融入到机械原理等课程的教学中,改革机械原理的教学内容与教学方式,可以有效地将课堂教学、创新理论论文导读:
和实践有机结合起来,能够充分调动学生学习的积极性。年青的大学生们精力旺盛,思维活跃,关键是如何激发他们的创新潜力。特别是对积极参加课外兴趣小组的学生,要加强指导,对他们产生的每一点的创新火花,都要进行科学的评价,保护他们的创新热情,并引导找出正确的解决问题的方向。
通过在机械原理各教学环节中,注重对学生进行创新思维与机械创新能力的培养,提高了学生创新能力和实际动手能力,使学生在学习机械学科理论知识的同时,潜移默化地形成他们的创新思维能力,取得了较好的教学效果。
参考文献:
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湖南省教改项目,项目编号(湘教通[2011]333号)。 怎样写论文www.7ctime.com