時間:2022-12-22 08:47:13
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讀者張亞琦
張亞琦讀者:
瑜伽起源于古印度,是一個通過提升意識,幫助練習者充分發揮潛能的哲學體系及其指導下的運動體系,是一種使身體、心靈與精神達到和諧統一的運動形式。現在國內很多人在選擇練瑜伽時,首先考慮的是減肥、美容或增高。這種急功近利的心態,與古老的瑜伽精神是背道而馳的。
人體的每一個關節都有自己的活動范圍,長期超過這一范圍的高強度活動往往會給關節帶來近期或遠期的損害。如果急于求成、強度過大或者難度過高,有可能導致運動損傷,如肌肉韌帶拉傷、半月板損傷、關節炎癥、神經痛等都是常見的瑜伽病。
身高受許多因素的影響,歸納起來不外乎遺傳與環境兩大方面。其中遺傳對身高的影響最大,可占到70%左右。環境因素則包括營養、睡眠、運動、疾病和環境污染等諸多方面。以靜力拉伸為主的瑜伽運動有增高作用的說法缺乏科學依據,只能作為一種運動方式促進青少年的身高發育;也就是說,瑜伽和跑步、體操、踢球等運動的作用是一樣的。然而,骨骼和軟組織正處于發育階段的兒童練瑜伽,又有很大的受傷風險,而且可能對骨骼的發育造成不良影響。如瑜伽中有一種姿勢是駱駝式,即彎腰后仰,雙手撐地。若過度練此動作,容易引起椎管后方的椎板和韌帶損傷,嚴重者還可能損傷脊髓,醫學上稱為過伸性損傷。再比如,練瑜伽拉筋能增強腰骨和關節的柔韌性,有一定好處,但兒童的骨骼正處于發育階段,練習不當更容易造成損傷并留下后遺癥??偟膩碚f,不建議兒童練瑜伽。
醫生魯俊仁
假性高血壓是什么病?
醫生診斷我患有假性高血壓,還說這是一種真實的病,不是假的,把我給搞糊涂了。請問,假性高血壓究竟是什么病,日常生活中應注意些什么?
讀者高明軍
高明軍讀者:
所謂假性高血壓,指的是在靜息狀態下動脈收縮壓和(或)舒張壓增高,常伴有脂肪和糖代謝紊亂以及心、腦、腎和視網膜等器官功能性或器質性改變。假性高血壓主要分為以下5種:
臨界高血壓也稱為邊緣性高血壓或高正常血壓。世界衛生組織把高血壓的標準確定為140/90毫米汞柱,臨界高血壓的標準為:收縮壓130~139毫米汞柱,舒張壓85~89毫米汞柱。雖然臨界高血壓不屬于高血壓范圍,但其中有20%可能會發展為高血壓。
高原性高血壓凡在海拔較低地區時血壓正常,而到海拔3000米以上高原時,血壓持續升高超過140/90毫米汞柱,并且伴有高血壓癥狀,排除其他原因,才算是高原性高血壓。它的發病原因主要是缺氧。
波動性高血壓波動性高血壓是指患者血壓常變動在正常血壓、臨界高血壓以及高血壓之間。由于血壓具有波動性,一次很難準確地測出患者的血壓水平,有必要重復檢測。
潛在性高血壓有一些患者,在受到某種刺激或應激負荷時血壓增高,超過正常范圍,稱之為潛在性高血壓病。潛在性高血壓是降壓機制功能不全或升壓機制功能亢進造成的。
白大衣現象有些患者見了醫生就緊張,當醫生示意要測量血壓時,患者的血壓即刻升高,但在離開醫生后血壓即恢復正常,這就叫高血壓的白大衣現象。醫學界認為,這是患者對測量血壓的條件反射,多見于抽象思維能力較強者或年輕臨界高血壓患者??赡苁墙桓猩窠浕顒釉鰪姾透苯桓猩窠浕顒邮芤种浦省?/p>
假性高血壓患者日常生活應注意以下10個方面:
1.不宜長時間伏案工作,以免大腦過于緊張,血壓升高;
2.早晨醒來不應立即下床,應先仰臥片刻,活動一下頭頸部和上肢,以適應起床時的變化;
3.切忌屏氣用力排便,以免引發腦出血;
4.早餐宜清淡,如一杯牛奶或豆漿、一個雞蛋、一片面包;
5.晚餐宜少,以七成飽為宜,不要只吃干飯,應配些湯類或粥類;
6.堅持晨練,量力而行,不宜劇烈活動,輕度的活動有利于緩解動脈的緊張;
7.溫水洗澡,過熱、過涼的水都會刺激皮膚的感覺器官,引起血管舒縮,從而影響血壓;
8.午餐后稍活動,然后小睡一會兒,以半小時至一小時為宜;
9.盡量不要擠公交車,步行、騎自行車等寬松出行方式有助于穩定血壓;
10.飲食應少鹽、少油,應避免暴飲暴食。
醫生陶永軍
尋常型魚鱗病是怎樣遺傳的?
上周,我一歲半的兒子被查出患有尋常型魚鱗病。醫生說,這是一種遺傳性皮膚病。我和孩子的爸爸都沒有這種病,我記得已過世兩年的父親好像患有皮膚病,卻不知道是不是這一種。請問,尋常型魚鱗病是怎么遺傳的?
讀者楊琿
楊琿讀者:
魚鱗病是一種以皮膚干燥伴有魚鱗狀鱗屑為特征的遺傳性皮膚病。由于遺傳方式、形態學和組織學上的不同,該病臨床有多種分型,其中最常見和多發的是尋常型魚鱗病。其主要臨床特點是:出生時皮膚外觀正常,出生數月后發病,此后隨年齡的增長病情逐漸加重,皮膚干燥,皮面出現細薄的片狀鱗屑,皮損以四肢伸側為重,尤以小腿明顯,同時伴有掌跖角化增厚,手背、上臂、股外側皮膚增厚,有時還伴有指(趾)甲變脆、毛發稀疏等。一般患者在1~4歲時癥狀已經較明顯。皮損在冬季寒冷干燥季節加重,在潮濕溫暖的夏季減輕。部分患者成年后皮損可逐漸減輕?;颊叱S屑易暹z傳史,自幼發病持續終生。中醫稱為“蛇身”、“蛇皮”,民間舊稱“魚鱗癬”。
尋常型魚鱗病主要有兩種遺傳方式:第一,常染色體顯性遺傳。主要遺傳特點是:患者雙親中至少有一人患病,每代人均有發病,發病幾率為50%,每代人中男女發病率相等。第二,性聯遺傳,也稱X-聯鎖遺傳。主要遺傳特點是:幾乎全是男性發病,女性僅攜帶基因,發病者極少。男性患者不會將該基因遺傳給兒子,卻將該基因遺傳給所有的女兒,而女兒的兒子有一半機會接受該基因而出現癥狀。根據你所提供的有限信息來判斷,你兒子的尋常型魚鱗病可能遺傳自他的姥爺,而你是該基因的攜帶者。
醫生龍聚泉
如何預防亞硝酸鹽中毒?
一段時間以來,關于亞硝酸鹽中毒事件的報道頻頻見諸報端。我們的日常食物安全嗎?這個問題令人擔憂。請問,亞硝酸鹽究竟是什么物質?存在于哪些食物中?如何預防亞硝酸鹽中毒?
讀者門向陽
門向陽讀者:
亞硝酸鹽是廣泛存在于自然環境中的化學物質,特別是在食物中,如糧食、蔬菜、肉類和魚類都含有一定量的亞硝酸鹽。亞硝酸鹽俗稱工業用鹽,是一種白色或微黃色結晶,有的為顆粒狀粉末,無臭,味微咸澀,易潮解,易溶于水。除用于染料生產和某些有機合成、金屬表面處理等工業外,在食品生產中亦用做食品著色劑和防腐劑。
大劑量的亞硝酸鹽能夠引起高鐵血紅蛋白癥,導致組織缺氧,還可使血管擴張血壓降低,造成亞硝酸鹽的急性中毒。人體攝入0.2~0.5克亞硝酸鹽即可引起中毒,3克可致死。長期攝入低劑量的亞硝酸鹽有致癌、致畸的可能。
亞硝酸鹽中毒潛伏期短,短則數十分鐘,長不過1~3個小時。癥狀以紫紺為主,皮膚黏膜、口唇、指甲下最明顯,并有頭痛、頭暈、心率加快、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、煩躁不安等癥狀。嚴重者心律不齊、昏迷或驚厥,甚至死于呼吸衰竭。
日常生活預防亞硝酸鹽中毒,主要是到正規商業網點購買食鹽,不要食用來歷不明的鹽類物質。另外,要嚴把入口關,做到“五不吃”:不吃腐爛變質的食物,不吃隔夜菜和變味的剩飯剩菜,不吃在冰箱放置過久的食品,不吃劣質熟食品,特別是外觀鮮紅的肉制品,不吃腌制時間不足9天的腌菜。
醫生李愛民
我妊娠9周,嘔吐得很厲害。盡管這是正?,F象,但讓我非常痛苦。請問,在不傷害胎兒的前提下,怎樣緩解孕吐呢?
讀者顏仕儀
顏仕儀讀者:
孕吐是妊娠過程中的正?,F象,大約3/4的孕婦會在某個階段出現程度不同的孕吐癥狀。完全避免孕吐癥狀的出現是很困難的,但是可以采取措施控制惡心和嘔吐的嚴重程度。這里有10個辦法,供你參考:
1.不強迫自己。生活中,盡量避免可能讓你覺得惡心的食物或氣味。如果覺得吃什么都惡心,不要著急,吃那些能提起你胃口的東西,不要過于追求營養,多少吃進去一點,總比吃下很多高營養的東西但又全吐出來強得多。
2.吃冷食。試著吃些涼的或室溫狀態下的食物,因為這些食物的氣味沒有熱的食物那么強烈。
3.枕邊吃零食。在床頭放點餅干等小零食,早上醒來時可以先吃上幾口,然后休息20~30分鐘再起床。如果你半夜醒來感到惡心,也可以吃一點來緩解。
4.少食多餐。少食多餐或隨時吃點零食,一刻都不要讓自己的胃空著,因為空腹是最容易引起惡心的。如果有胃口,多吃一些富含蛋白質的清淡食物,有助于抑制惡心。
5.避免吃高脂肪食物。高脂肪的食物需要更長的時間才能消化,油膩、辛辣、酸味和油炸的食物更會刺激已經變得脆弱的消化系統。
6.小口喝水。盡管喝水對預防脫水非常重要,但也不要一口氣猛喝,把胃脹滿,因為這樣你的胃里就盛不下其他防吐食物了。如果吐得很頻繁,可以嘗試飲用含有葡萄糖、鹽、鉀的運動飲料,補充流失的電解質。
7.避免空腹服用孕期維生素。孕期維生素應該在吃東西時,或晚上入睡前服用。如果脆弱的消化系統已經很難承受含鐵較多的維生素,可以要求醫生更換含鐵較少的孕期維生素。
8.試試含姜的食物。研究顯示,姜能夠讓孕婦感覺胃舒服一些。把生姜切碎,用熱水沖泡,就是一杯姜茶,很方便。另外,姜糖也是不錯的選擇。
9.戴穴位腕帶。在藥店里可以買到一種預防暈船的棉質腕帶,對預防孕吐同樣管用。另一種像手表那樣的電子腕帶也不錯,它是用微弱的電流刺激相應的穴位,起到止吐作用。微弱的電流刺激對孕婦無害。
10.服用維生素B6。在醫生的指導下服用維生素B6,可以緩解孕吐,但不可擅自增加劑量。
如果上述辦法對你都不起作用,建議請醫生給你開一些孕期可以安全服用的止吐藥。
醫生魏浩
我真的是“白虎星”嗎?
我今年21歲,卻始終沒有長。為此,我都不敢跟女伴們一起去洗澡。除了不長,我也沒有什么其他癥狀。聽人說,沒有的女子是“白虎星”,是“克夫”之相。請問,我是得了什么病嗎?有辦法治療嗎?
讀者小李
小李讀者:
一般情況下,人進入青春期以后,隨著生殖器官的發育成熟,便會出現、腋毛等第二性征。女性開始生長的年齡,約為12歲左右,通常出現在發育之后。
生理學研究表明,有無,的多少,可因家庭、種族等不同而不同,既與遺傳有關,也與某種因素導致的毛發異常分布有關。稀少甚至無多數屬生理現象,如身體無其他內分泌器官或性器官病變,只不過是在青春期發育過程中,由于生長受體不健全,使生長不正常,完全無損于身體健康,也不妨礙性生活。對于稀少或無的女性來說,只要無內分泌疾病,體格、生殖器官、及月經都正常,就不必為此煩惱。
但是,稀少、無也可能是疾病引起的,如脫納氏綜合征、單純性腺發育不全等內分泌疾病,以及毛囊病變等局部病變。建議你去醫院接受檢查,排查這些疾病。
至于“白虎克夫”之說,純屬無稽之談,沒有絲毫科學依據。現代女性何必在意這些封建迷信的說法?
醫生趙奇峰
包皮過長有哪些危害?
做婚檢時,醫生說我的包皮過長,建議我去醫院做環切手術,否則會給自己埋下諸多隱患,也會給未來的妻子帶去各種各樣的傷害。我很害怕,也有些懷疑,這么多年來不是好好的嗎?請問,包皮過長有哪些危害,環切手術有危險嗎?
讀者孔青
孔青讀者:
包皮是指頭外面包著的內外兩層皮膚。進入青春期后,的發育極為迅速。發育成熟的應是體粗壯,頭部膨大,全部,包皮延至體上,只是在下方借系帶與連著。如果包皮過長,就會覆蓋,但仍可翻露。如果包皮口狹窄或包皮與頭粘連,使不能翻露,則為包莖。
包皮過長對身體極為有害。首先,包皮過長,包皮下就會堆積豆腐渣樣的包皮垢,容易導致細菌感染,引起頭包皮炎。炎癥性粘連可影響包皮松動,形成繼發性包莖,甚至導致尿道外口狹窄。其次,頭包皮炎反復發作是誘發癌的重要因素。我國癌的發病率相當高,約占男性泌尿生殖系統腫瘤的一半。而癌患者90%以上包皮過長,且發病年齡比大多數癌癥早,甚至在20歲以前。由于包皮過長相當普遍,不少人缺乏生理衛生知識,不注意經常翻開包皮清洗,更增加了癌的發病率。
關鍵詞:
互換性與技術測量實驗;教學方法;教學質量
“互換性與技術測量”是一門專業基礎課程,一般高等工科院校里的機械類、近機類專業學生必修的理論課?;Q性與技術測量理論是以機械公差與配合的標準以及技術測量為研究對象,是機械設計和機械制造的橋梁和紐帶。因此,互換性與技術測量不僅適用于高等院校,同時也是生產企業的計量和檢驗人員從事專業職能的理論基礎。它主要介紹各機械產品互換性相關標準,精度參數的測量方法、各測量儀器的使用方法以及數據的后處理等一系列基礎的問題。是一門綜合性的應用技術基礎學科。然而要把互換性與技術測量理論知識貫穿于整個實驗教學環節中去,還是有一定難度的,這主要體現在學生的思考問題、動手操作能力以及解決實際工程問題的培養等方面?;Q性與技術測量實驗是由基礎理論上升至實踐的系統學習。作為機械類學生如果對本門實驗課不求甚解甚至將會導致我國制造業的固步不前,因此針對目前現狀有必要對傳統的教學方式方法做出進一步的探索和思考。
一、實驗設備及教學內容的更新
隨著科技水平的進步,人類社會也在不斷發展,新的教學理念,新的教學方法都在不斷涌現,實驗教學環節也逐漸凸顯出其重要的作用。互換性與技術測量中所要用到的測量手段及儀器設備必須不斷更新,相應的理論知識及教學方式方法也應做出相應的調整。在以往的互換性與技術測量授課教學過程中,內容理念通常十分陳舊,老師們注重的是理論教學,缺乏實際操作性,這樣很難調動起學生學習的積極性,更別提提高學生的創新意識了。目前互換性與技術測量理論在實驗教學環節上,旨在培養學生的實驗能力和創新精神,讓學生能自己把理論知識運用到實踐中去,更好的掌握互換性與技術測量的本質。
二、授課方式方法的改變
由于互換性與技術測量理論知識點多,知識概念都比較抽象難懂,且本專業國家標準較多,學生在學習過程中難免會覺得枯燥乏味。若采用教師僅限于書本,照本宣科不但得不到好的教學效果,教師們的教學難度也大,倍感壓力。因此在進行互換性與技術測量實驗教學中,應該結合工程實例以及本學科的重大突破性事件以多媒體播放的形式展現給學生,這樣把那些實際問題理論知識結合視頻影音等來進行講解,學生更容易接受,便于理解。在課堂上提出問題并與學生進行互動,學生與學生之間多進行討論,這樣得出的結論不僅使學生對知識點深入理解且記憶起來印象更加深刻。一個教師的授課方式可以直接影響到他的教學質量,制定一個良好的授課方式,能有效的提升學生上課的積極性,并且還可以活躍課堂學習氛圍,創造一個良好的學習環境。以上說到的是教師在課堂上的授課,在實驗室進行授課時,選擇合適的授課方式也是十分重要的。實驗室的教學與課堂上老師所教的是密不可分的,因為實驗操作原理就是根據課堂上所教的知識一步一步來進行操作的。所以在帶領學生去實驗室進行實際操作前,教師就應該檢查學生們對互換性與技術測量理論掌握程度,以及課程的預習情況。有些學生在課堂上所存在的問題不能直接靠聽老師講來解決,就可以帶入實驗室進行實際的動手操作,這樣就可以把這些問題解決清楚,并且掌握得更透徹。在互換性與技術測量理論中就有很多專業術語單單靠講授,學生是不能理解的,比如軸測量和孔測量,這要靠學生自己動手操作來體驗。在實驗室課堂中,教師們要先為學生講清楚實驗的原理以及每一個步驟,讓學生在腦海里有一個大概技術測量輪廓。然后還要學生跟著自己實驗的進程來填寫實驗報告,在實驗結束后還要進行總結與自我評價。在實驗課程進入狀態后,教師應該以學生為主體,可以一起進行試驗,教師起主導作用,帶領學生一步一步進行實驗操作,進行測量數據、驗證理論等一系列問題。當學生遇到問題時,教師應該耐心的講解,指導學生一起進行操作,讓其明白每個數據的來源以及其原因,這樣既可以讓學生更清楚實驗測量的過程,又達到了鞏固知識的目的。
三、學生能力的培養
互換性與技術測量與解決設計與制造矛盾問題而產生的學科,因此這門實驗對學生的知識運用、創新和實際動手能力要求較高。所以在教學中,應該以培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力,面對實際問題能夠積極主動的去思考去探索去判斷。只有帶著問題親自深入到實驗實踐環節中去,才能更加清楚的了解每種測量方法的概念、每個設備和儀器的使用方法,加深對理論知識的理解與運用。除了培養學生探索以及動手操作的能力,還應該培養學生掌握互換性與技術測量理論知識的能力。學生們不能單單只是在課堂上聽老師講課,這樣老師們根本不能了解到學生是否已經掌握記熟所教知識。所以,學校應該對學生進行定期的理論知識考試??荚囀墙虒W過程一個重要的部分,每所學校都會有考試,因為它是學生對知識的掌握度最直接的檢驗方法。其實考試也是一個復習鞏固的過程,考試的結果可以讓學生清楚的認識到自己在哪些地方沒有學好,然后進行改進加強知識鞏固。除了書面上的考試,實踐操作考試也不能少,它把理論知識和實驗結合了起來。實驗操作考試不僅讓學生更深入的了解了所學知識,又讓學生懂得了如何去運用所學知識,一舉兩得。進行了考試這個環節之后,還要對試卷進行評講,還要對學生的學習成績進行評價,對得到較好成績的學生進行表揚,對那些成績不是那么理想的學生要進行鼓勵,給予他們信心,讓他們更加努力的學習與重視。
四、結束語
互換性與技術測量實驗是理論性及實踐性非常強的一門專業課,對我們傳統教學手段來講是一個挑戰,同時也是培養學生能力的重要抓手和契機,只有我們不斷總結經驗在摸索的腳步中繼往開來,才能適應當代人才培養的需要,實現我國人才強國的重要理念。
參考文獻:
[1]楊浪萍,李潔.“互換性與技術測量”課程分層次教學的探索與實踐[J].中國電力教育.2009(01)
0 引言
《互換性和測量技術》是高職高專機械類各專業的重要的技術基礎課。包含幾何量公差參數和誤差檢測兩方面內容。是從事機械及相關專業工作人員的必備知識與技能。本門課的學習需要以《機械制圖》、《機械設計》等相關課程的知識做基礎,同時這門課的良好掌握,也是后續更好的學習《機械加工工藝》等課程的手段和技能。由此可見,《互換性和測量技術》這門課程是聯系基礎課和專業課的紐帶與橋梁,重要性可見一斑。
1 教學方法體會
這門課程特點很鮮明: “四多一廣”。即名詞術語多、標準項目多、抽象概念多、符號代碼多,涉及的知識面廣(如機械制圖、機械設計基礎、機械制造基礎等),同時理論性及實踐性都很強。由于課時安排的限制,怎樣在有限的課時里讓大家理論扎實,技能熟練是教師要思考和解決的問題。
(1)理論教學方面
高職教育的培養目標是高技能應用型人才。對理論學習的要求是實用,夠用,能用,不要求深入研究。重點培養實際動手操作能力?!痘Q性和測量技術》課程的教學需要在此前提下開展。有人說,高職教育理論不重要,關鍵的是學生會操作。但是沒有扎實的理論基礎,所謂的技能也只是沒有根基的高樓,看似高大壯觀,實際不堪一擊。所以我們絕不能忽視理論知識的講授。
本課程在公差與配合這部分教學內容中,包含了大量基本術語和定義,以及項目代碼等。如果只是一味機械性的灌輸,學生難免會覺得枯燥難記。所以在教學中,要注意這些術語和定義之間的區別和聯系,在概念的講解中,多舉一些實際加工和測量的例子,理論聯系實際,將晦澀難懂的文字變成具體的加工和測量的畫面,從而提高學生學習的積極性,降低學習的難度。比如在講解“形位公差中的圓跳動和全跳動”,如果只是單純照著課本上的平面圖來講概念,很難理解。但是換個角度呢,以大家在實訓時的加工場景為背景,通過介紹圓跳動誤差和全跳動誤差是如何利用百分表測量得到的,反過來推出圓跳動公差和全跳動公差的概念,這樣更容易理解和接受。同時也引出了一種常用量具,百分表。為后續測量內容的學習打下基礎。
(2)實操技能方面
本課程包含的一塊重要內容就是誤差的檢測。認識不同的量具并正確使用,以及實驗數據的處理,是每個工程人員必備的素質。尤其是對于高職高專院校的同學,動手能力的培養尤為重要。所以測量技術部分的實驗必不可少。
量具種類繁多,價格高低不一,在經費允許的情況下,購置一些常見量具在課堂進行演示教學,并且給學生自己動手的機會。最大程度的發揮學生的主觀能動性,使每個同學都能參與,都有收獲。另外可以參觀工廠計量所(站),了解計量工作的性質及任務;參觀量具生產廠,了解量具的制作和檢驗方法,使學生擴大知識面,加深對理論的理解,并對生產實際有初步的認識。
2 存在的問題
(1)本課程的理論教學存在一定難度,由于課程內容本身的特點,理論部分內容較多且專業性較強,學習過程相對單調枯燥,學生的積極性較難調動。
(2)本課程涉及的知識面較廣,在學習中要用到《機械制圖》、《機械設計》等課程的知識,很多同學基礎薄弱,相關課程知識難以做到融會貫通,給本課程的學習造成一定困難。
(3)由于本課程課時安排有限,理論和實驗部分往往很難兼顧,實驗課時常常在不得已的情況下壓縮,導致誤差檢測部分的內容,學生的掌握情況較差。從教師到學生,都應提高對專業基礎課實驗的重視,呼吁學校在條件允許情況下,加大實驗設備的投入。
3 課程的教學改革
時代在發展,科技在進步,對人才提出的要求也越來越高,傳統的教學安排已經無法很好滿足教學需要。在這種情況下,教師需要轉變教育思想,改變教育觀念,根據本學科的發展和課程特點,不斷優化教學內容、改革教學方法。
(1)對教學內容和實驗環節進行合理刪減和優化
高職高專的理論教育是以實用,夠用,能用為原則。鑒于本課程的課時有限,必須對本課程的教學內容進行合理刪減。比如 “典型零件互換性”等章節,專業性很強而內容冗長。包含了孔與軸、滾動軸承、鍵與花鍵、螺紋件、圓拄齒輪等零件的互換性。教學時,一般可著重講述1~2種零件的互換性,比如孔與軸等。其余不做過細討論。
對實驗環節的調整,主要是考慮測量儀器的種類繁多,無法一一詳細介紹,要做到有重點,有針對的講授和訓練。對于大家熟悉而常用的儀器,主要是加強使用技能的熟練性和規范性,比如百分表,游標卡尺、螺旋測微器、萬能角度尺等;對于一些大家陌生但普遍的儀器,則要詳細介紹其用法、功能和使用場合。比如三坐標測量儀、氣動量儀及角度儀等。
(2)理論和實踐環節合二為一
本課程傳統的教學方式是將理論和實驗分開講授,這樣講授有其弊端,比如很多同學輕理論重實驗,導致理論知識不扎實;還有些同學過于依賴課本,理論脫離實際??梢钥紤]在理論教學中插入實驗任務環節,帶著任務學理論,帶著理論做實驗,將理論和實踐融為一體。比如在講授幾何量公差參數這部分內容時,可以用一個簡單裝配體的課程設計貫穿其中。
幾何公差參數這部分包含了測量技術、尺寸公差與形位公差及表面粗糙度等,學習目標是要求學生在掌握基本理論的基礎上,學會測量和標注。所以在課程安排上,可以插入一個簡單裝配體的測繪設計。首先是測量技術基礎的教學,如果單純對照書本介紹量具及其用法,單調且枯燥。條件允許的情況下可以購置一批結構簡單的裝配體,發給學生,讓學生親自測量、讀數并且進行誤差的數據處理。在尺寸公差部分內容中,進行了概念和項目代碼的講授后,就可以先讓學生根據自己測量得到的數據在裝配體的相關零件圖上進行尺寸標注。然后是形位公差的測量與標注,根據裝配體的形狀和結構特點,學生自主選擇需要標注的形位公差項目,條件允許的情況下盡量讓同學們自己測量得出結果,進行標注。接著是對裝配體的表面粗糙度進行標注。有了《機械制圖》的基礎,很多同學對表面粗糙度這個概念并不陌生,不過只是字面的理解遠遠不夠,本門課要讓大家對粗糙度有更深入的理解和掌握。在教會大家如何測量粗糙度值后,由同學們自己對裝配體的表面粗糙度進行正確測量和標注。最后老師對同學們做的測量和標注進行必要的指正,同學們進行查缺補漏,找到這塊內容中自己的薄弱點。具體實施過程見下表:
在這部分內容的教學中,教師的講授和同學們的實踐同步進行,同學們主動發現問題,帶著問題去思考去探索最后解決問題。整個過程學生的參與度高,積極性高,收獲較大。
(3)課后作業和考試方法的改革
本門課的教學重點是基本概念、定義和項目代號以及測量實驗,不應強調公式的推導及數據的具體計算。所以作業的布置,不應該局限于書本的課后計算選擇題,應注意增加綜合性,實踐性和思考性題型。作業的形式也可豐富多樣。比如實驗報告,學習心得,或者參觀體會等。
本門課傳統的考核形式是紙質考試,以卷面成績作為本門課的最終成績??己说膬热菁性诟拍畹挠洃浐蛿祿挠嬎闵?,并不能全面反應同學們對本門課的學習掌握情況。所以應該對本門課的考核形式進行改進??梢钥紤]一種開放性的考核形式,比如以某一零件為任務,完成這個零件的從尺寸測量,形位誤差的測量、表面粗糙度的測量,然后在零件圖上標注尺寸,形位公差,和表面粗糙度。教師對同學的測量過程和最后的標注分別打分,完成考核。
4 結語
作為一門重要的專業基礎課,《互換性和測量技術》的建設對于機械專業同學整個學科理論體系的建立非常重要。作為教師,應重視機械類專業基礎課程的建設。不斷更新教育觀念,提高教學質量,加快課程內容和教學方法的改革,本文所介紹的方法基本可行,在實踐中可以收到一定的效果。但有待于進一步修正與深化,使之不斷趨于成熟和完善.通過不斷努力,必將使《互換性與測量技術基礎》課程得以更快的發展,更好地促進學科建設。
參考文獻:
培養高層次的技術應用型人才、創新型人才是目前我校人才培養的主要模式,也是本課程教學改革的指導思想,《互換性原理與測量》是機械類、機電類、儀器儀表類、材料成型等專業必修的一門實踐性很強的專業技術基礎課。其主要任務是使學生掌握公差與配合相關基本理論、了解標準化的生產思想、掌握精度測量的基本方法;能夠看懂圖紙中技術要求并對給定的零件進行精度設計。本課程的知識與貫穿于機械產品的設計、生產、使用、維修整個生命周期,是學生學習后繼專業課程的基礎,是聯系設計類課程和工藝類課程的紐帶,更是學生畢業后從事專業技術工作的基礎。我校圍繞應用型人才培養這一目標對該課程進行了一系列教學改革。
1傳統教學中存在的問題
互換性原理與測量作為機械專業的一門專業技術基礎課,該課程開設在大一下學期,學習本課程之前學生只學過《機械制圖》《機械工程材料》兩門專業課,因此學生專業知識薄弱,對機械專業術語接觸相對較少,對教材中提到的很多概念、術語似懂非懂立理解不夠深刻;另外,該課程符號多,概念多,傳統填鴨式教學模式下,學生學習興趣不高,積極主動性及自主學習能力較差,導致學生對知識的掌握不夠牢固。在教學內容上,傳統教學重點講解基本理論知識包括尺寸的公差、幾何公差、粗糙度、尺寸鏈等內容,對于具體零件的精度設計及檢測往往講的很少甚至不講,這將導致學生在后期的機械設計課程設計、機床夾具課程設計、畢業設計中零件精度設計時對互換性原理與測量知識的運用能力明顯較弱,甚至無法將所學知識進行熟練運用。本課程總學時一般為32學時,實驗教學環節僅有4學時,設置尺寸的測量、幾何公差及粗糙度檢測兩個實驗環節,由于學時有限,學生對實驗器材的結構原理,操作方法,數據處理等都不夠熟悉,實驗課上學生就像走馬觀花,看實驗老師演示完后自己對實驗儀器、操作方法、理論與實驗的聯系仍然糊里糊涂,對實驗的內容稍作修改,讓學生自己完成都很困難。因此學生的實踐動手能力不夠,難以適應以后的工作需求。傳統的對課程的考核往往采取期末考試定成績的方式,這種方式下考試內容多重理論輕應用,學生為了取得高分通常是死記硬背,忽略了對知識的應用。且因考試設置在期末,對于試卷中反饋的問題教師往往也不能及時對學生進行輔導及糾正??梢娺@種考核模式不利于應用型人才的培養。上述教學中存在的問題明顯不符合我校應用型人才培養模式,因此如何提高學生對知識的運用能力、提高學生的實踐動手能力、提高學生的學習興趣是本次教學改革的重點。
2教學改革的措施
針對以上問題,我院從教學內容、教學手段、教學評價體系等多方面入手積極進行教學改革,探索出了一套適合我校學生的教學模式。
2.1教學內容以工作需求為導向
為適應人才培養目標,提高學生對知識的運用能力,在教學內容設計上充分考慮學生以后工作需要精選教學內容,將其劃分為三個模塊:模塊一:基本理論知識,包括尺寸的公差及檢測、幾何公差與檢測、表面粗糙度及其檢測。模塊二:典型零件精度設計與精度檢測,內容包括齒輪、螺紋、軸承、鍵連接等零件的精度設計方法與精度檢測方法。模塊三:機械零件測繪與精度設計綜合實訓,該環節需學生綜合運用所學機械制圖及互換性原理與測量的知識對給定零件進行測繪及精度設計。在學時分配上,模塊一:16學時,模塊二:8學時,模塊三:8學時。實驗環節不再占據理論課時,實行開發性實驗管理。通過教學內容的調整,有效改善了學生對知識理解不深刻,對知識運用能力差的問題。
2.2產品零件進課堂,理論實踐一體化教學
針對上述提到的學生對教材中的概念術語似懂非懂的問題,我校在教學改革中充分利用現有教具模型、并從工廠搜集一些機械零件,包括齒輪,軸承,軸,箱體,端蓋,螺紋,減速器,齒輪油泵等,上課時將零件帶到課堂,并在講解理論過程中及時與這些實物結合進行舉例,將理論與實踐有效結合,提高學生學習興趣的同時加深學生對知識的理解程度。例如,講解“孔和軸”的概念時,先給出基本概念并作出解釋,后可以將軸承、齒輪、帶輪等模型讓學生觀察,將“孔”的概念與軸承內圈、齒輪孔、帶輪孔、鍵槽等實物結合起來,將“軸”的概念與軸承外圈、傳動軸、鍵等實物結合起來。這樣使得概念不再空洞,難以理解。學生既掌握了基本知識,又對典型的零件結構多了一份認識,很好地解決了學生對知識理解不深刻的問題。
2.3強調學生的主體地位,充分調動學生的學習積極性
在課堂上只有讓學生的思想充分活躍起來,才能最大限度地發揮學生的主觀能動性。針對不同的教學模塊采取不同教學方法,包括啟發式教學,任務驅動式教學、案例式教學、小組討論方式教學。例如,講解尺寸公差的選用,幾何公差的選用,粗糙度的選用等章節時可采取小組討論式教學方式。教師先給學生介紹選用公差的基本原則,并舉例說明,之后可將學生進行分組,每個小組分一個零件,讓同學針對具體零件進行討論,要求明確零件的結構、工作原理、材料等常識,后討論如何選用尺寸公差、幾何公差及粗糙度。并規定每一小組推薦一名代表對討論結果進行闡述。最后由老師點評、總結。在這個過程中,學生真正參與了,對理論知識的理解及運用都是一個很好的提升。
2.4建立開放式教學體系,讓學生在學中做、做中學
為提高學生實踐動手能力,我校對公差與測量實驗室進行了充分的開發利用,并實現開放式管理,開發了十幾項開放性實驗,實驗清單中既包括孔的尺寸測量、軸的尺寸測量、各種幾何公差的測量,表面粗糙度的測量等基本的測量項目,也包括綜合性測量項目,對于給定的零件按照圖紙要求檢測其尺寸、幾何公差、粗糙度,并作出合格性判斷。實驗清單中的所有項目與理論課緊密結合,例如,理論課講完尺寸公差與檢測,學生課后可到實驗室學習該部分相關的實驗項目,在理論課講到典型零件的精度設計及精度測量時,學生課后可到實驗室學習綜合性實驗測量項目。實驗教學不僅要完成使用儀器的訓練,而且要培養學生分析處理實際問題的能力、學到有關量儀工作原理和讀數原理方面的知識,養成嚴謹的科學態度,要全面完成這些任務實驗應該:(1)要有真實性;(2)要有代表性;(3)要利用實驗機會聯系實際,使學生掌握儀器的工作原理和讀數原理。每一實驗操作前要求學生參考實驗指導書,自己學習相關實驗設備名稱、結構、原理、使用注意事項、實驗操作步驟、方法,進入實驗室后先對學生前期準備知識進行考核,考核通過后才能進行相應的實驗操作,操作過程中遇到問題由實驗老師及時給予指導,實驗完成后,要求提交實驗報告的內容中需要有本次實驗的詳細記錄,包括實驗設備、實驗步驟、零件圖并在圖中標注所測量的尺寸公差、幾何公差、粗糙度等項目。開放性實驗室的建立,改變了以往老師演示學生觀察的實驗課模式,學生的實踐動手能力也得到了很好的提高。
2.5綜合實訓強化教學效果
在課程最后一個模塊設置機械零件精度設計與綜合實訓環節,要求學生對給定的具體零件分析其工作原理,使用要求,對零件進行測繪并對關鍵位置進行精度設計,最終以零件的三視圖并標注尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度及熱處理方式等具體技術要求的形式提交大作業,這一過程將所學理論知識與實踐緊密結合,并將機械制圖、互換性、機械工程材料的知識有效結合在一起,讓學生體會到各門課程之間不是孤立的。該環節的實施讓學生對知識的綜合運用能力進行了有效的鍛煉,在后期的課程設計及畢業設計中對本課程知識的運用能力有了明顯提升。
2.6建立合理的教學評價體系
在本次教改過程中,打破過去單一的考核模式,建立多元化考核方式,實行理論與實踐雙向考核,理論考核又分為階段性考核、課堂現場考核、期末考核等方式。實踐考核包括開放性實驗動手能力考核,綜合實訓考核等。每次考核內容教師都要嚴格把關,對考核中發現的問題,也可以在后期的教學中給予及時的指導及訓練。在理論與實踐的雙重考核下,改變了以往應試教育的弊端,讓學生更加重視實踐動手能力訓練。
3結論
互換性原理與測量作為一門重要的技術基礎課程,在教改中有效地提高了學生對知識的運用能力、培養了學生的實踐動手能力、提高了學生的學習積極性,讓學生在以后的工作中能夠熟練運用所學知識,符合應用型人才培養的目標,另外在教學改革過程中,也存在一定問題,后期改革的方向如下:3.1師資隊伍建設問題由于教師多年在高校承擔理論教學工作與實踐生產存在明顯脫節,隨著社會的進步,生產的發展,教師所教授的理論與實踐緊密結合就需要教師了解生產發展前沿,在以后的教改中,應注重教師隊伍的培養,利用假期讓教師多參加生產實踐。3.2教材建設問題針對教學內容的調整,傳統的教材不再符合教學要求,因此編寫適合我校學生使用的理論與實踐結合的教材迫在眉睫。
4致謝
能夠取得以上教學改革的成效,是我們機械基礎教學團隊各位老師共同努力的結果,在此對在教改中付出辛苦汗水的各位同事表示感謝。
參考文獻:
[1]賈鑫.淺談如何提高課堂教學效果[J].河南農業,2009,(5):41-49.
考試是一種很嚴格的知識水平的鑒定方法。為保證結果的公平性,考場必須有非常強的紀律約束,并專門設有主考、監考等監督考試,嚴禁任何作弊行為,否則將會承擔法律與刑事責任。我國是考試的發祥地,其考試制度最早可以追溯到夏商周時代?!翱荚嚒币辉~由“考”和“試”二字組成,“考”和“試”是兩個意義較近的概念,都有檢測、考查、考核等意。將“考”和“試”二字連用,見于西漢董仲舒的《春秋繁露》,卷七《考功名》篇有:“考試之法,大者緩,小者急;貴者舒,而賤者促?!笨梢娮畛酢翱肌弊指鼈戎赜诳己苏冎猓霸嚒弊謩t更側重于測度優劣之意。當“考”和“試”合為一詞之后,其內涵逐漸演變為特指考查某方面知識或某項技能的方法和制度。
一、考試的概述
考試一般是指“由主試者根據一定社會的要求,在一定的場所,采取一定的方式方法,選擇合適的內容,對應試者的德、學、才、識、體所進行的有組織、有目的地測度或甄別活動”。
1.考試的本質:就考試本質而言,“作為一門科學的獨立研究客體,關鍵在于它有區別于其他社會現象的特殊矛盾所規定的特殊本質,即鑒別別人的身心素質水平的個別差異”。因此,我們認為考試從本質上說是一種測量和評價。我國著名的“考試學之父”廖平勝對考試的普遍本質屬性高度抽象,提出“考試”的嘗試性涵義:“考試是一種組織中的考試主體根據考試目的的需要,選擇運用有關資源,對考試客體某方面或諸方面的素質水平進行測度、甄別和評價的一種社會活動?!?/p>
2.考試的目的:考試有兩種主要目的:一是檢測考試者某方面知識或某項技能的掌握程度;二是檢驗考試者是否已具備獲得某種資格的基本能力。
3.考試的分類:根據考試目的,考試可分為效果考試、資格考試兩種。
(1)效果考試:效果考試僅是檢驗學習者的學習水平,以更好地制定后期的教學或學習方略。效果考試的典型代表有課堂考試、期中考試和期末考試等。
(2)資格考試:資格考試核心目的是給考試者一個公平競爭的機會,使其獲得更高層次的學習或工作的資格。嚴格來講,資格考試其實也是效果考試。資格考試的典型代表有小升初、中高考等。此外,托??荚?、GRE考試、律師資格考試、注冊會計師考試等都是資格考試。
4.考試的形式:考試的形式主要有筆試、面試、口試、網上考試、操作考試和交流式考試等。
二、《互換性與技術測量》課程以前的考核方式
本課程的考核方式一般有三種:一是傳統的閉卷考試方式,期末最后成績由考試成績和平時成績按一定的比例構成,由于考慮到及格率的要求,為了讓試卷成績比較低的學生能及格,有的時候老師“不情愿”地要把平時成績拉高才能讓其及格。這樣做既不合適又不符合教學規律――為什么平時成績那么高的學生試卷成績那么低呢?上級部門教學檢查時也難以自圓其說。在筆試考試中主要考核該課程的相關術語定義、國標規定等理論知識,在期末復習時很多學生熱衷于考前劃“重點”,然后突擊復習,這樣平時不愛學習的學生也能取得不錯的筆試成績,從而挫傷學生的學習積極性,難以形成良好的學風。二是期末開卷考試或隨堂開卷考試,再加上平時成績的方式。學生認為開卷考試時有書可看,不用怎么學,到時候翻翻書就行了,所以對本課程學習的重視不夠。三是考查課不考試的形式,老師按照出勤、作業和課堂表現等給出期末成績,這種考核方式學生不重視,上課積極性不高,也很難體現公平公正,難免會有老師的主觀意識。許多不愛學習的同學把主要精力放在和老師拉關系上,愛學習的反而不見得成績高,嚴重地傷害學生的學習積極性和學習熱情。
我院《互換性與技術測量》課程以前是按照考查課不考試的形式,本課程理論性和工程性都很強,加上高職學生錄取分數線低,缺乏學習信息和習慣,學習能力弱,學生普遍上課積極性低,課堂紀律不太好,在后繼課程或課程設計環節中涉及本課程知識的時候,許多學生對本課程知識掌握顯得極其淡薄,更有甚者像沒學過這門課似的。
三、教學改革后的考核方式
按照以前的考核方法,大多數學生雖然都能順利通過考核,但是從實際應用的能力角度看,在后期的課程學習和工作中,許多學生在對公差項目與公差等級的選用上都很盲目,不知道對零件該提什么公差要求,也不知道公差值該如何選取,只能照抄照搬或胡抄亂標。這說明傳統考核方式過于片面化,不利于培養學生的實際應用能力和動手能力。所以,要將開卷考試、閉卷考試、平時表現、實驗成績、作業成績和出勤率等綜合考慮給出期末成績。經過幾年的教改嘗試,我院現在按照本門課程的期末成績100分=考試成績×60%(閉卷理論基礎×30%+開卷設計綜合×30%)+平時表現×10%+作業成績×10%+出勤成績×10%+實驗成績×10%的方式進行考核。現具體說明如下:
1.閉卷考試內容:教材中基礎知識部分,如名詞術語、國家標準規定、基礎理論等,同時加入技能證筆試考試涉及的內容,主要考核學生對需要記憶的基礎理論內容的掌握和理解。
2.開卷考試內容:綜合設計應用部分,如需要查表計算、需要類比等查閱相關資料才能解決的綜合性題目,主要考核同學們對精度設計思路的掌握。以減速機軸和軸承、軸承和箱體內孔的配合為例,首先考慮個零部件之間是什么配合性質?需要達到什么樣的精度等級?采用什么基準制經濟性更好?其次要考慮配合處各零部件有什么樣形位公差的要求?比如同軸度、跳動、對稱度等要求。最后要考慮零部件配合處表面粗糙度的要求是什么樣的?各個公差項目要求和公差等級、數值的確定都以首先滿足使用性、其次滿足經濟性的要求而定。
3.平時表現:平時表現主要以上課紀律、聽課效果及回答積極性等考慮,我們不妨先給每個同學80分作為基礎,表現好一次加5分、表現不好減5分。
4.作業成績:作業成績按照百分制直接給出。
5.出勤成績:每個學生也先給100分出勤成績,每缺一次課扣5分。
6.實驗成績:實驗成績由實驗操作和實驗報告兩部分構成,學生如果覺得實驗成績低,就可以要求重做,老師根據同學最好的一次成績記錄。
在期末考試前把平時成績先在班級進行公布,以免老師為了及格率而“不情愿”地提高平時成績。這樣的考核方式雖然老師辛苦點,但是效果比較好,激發學生的學習熱情,反映本課程教學的全周期情況。我院第一次實行這樣的考核方式時,有的學生不夠重視,平時成績比較低,最后導致不及格,整體及格率也比較低;第二次繼續深化考核方式,消除部分學生的僥幸心理,學生總體成績大幅提升,對知識的掌握更牢,教學效果顯著。
四、結語
期末考核是檢驗學生對該課程學習掌握程度的比較直接的方式,是教學過程最后一個重要的環節。采取這樣綜合的期末考核方式有效地防止學生平時不努力、考前臨時抱佛腳的現象。最近三年該課程的期末考試及格率分別是67.2%、79%和92.5%;平均分分別是65.4、76.8和82.6(數據是以2013級、2014級和2015級數控技術專業學生為例進行統計的)。
參考文獻:
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[2]趙學海.《互換性與技術測量》課程的教改探究與實踐[J].裝備制造技術,2012(4):193-194.
《公差配合與測量技術》是高職機電類專業的一門專業基礎課,應用性很強,在機電類的各個專業如機電一體化、數控、模具制造等都占有十分重要的地位,是專業基礎課中的重點課程。由于這門課程中相當多的內容都十分抽象,學生缺少感性認識,所以它是一門既重要又難學難教的課程。筆者通過多年教學實踐,針對這門課程的特點和現代社會對高職學生的要求,從教學理念、教學內容、教學方法、課程實驗、課程考核等方面作了一些嘗試性的改革,并取得了顯著的效果。
一、基本理論部分堅持應用為目的,以必需夠用為度的教學原則,教學內容實行綜合化
1.應用為主,夠用為度。
傳統的滿堂灌的教學模式,要求事無巨細、面面俱到,結果教師是被動地講,學生是被動地聽,不僅教師講得累,學生學得累,而且所授內容與實踐脫節較大,理論知識的講授占用了大部分的課時。《公差配合與測量技術》課的基本理論部分應以夠用為度、適用為限,適當縮減課堂理論教學的時間,增加技能學習等實踐性教學環節的教學時間,以提高學生的動手能力。理論教學時數減少,就必須從專業的角度來確定課程的教學目標和教學內容,按照理論知識“必需”、“夠用”的原則,對實際工作中用不到的或較少用到的內容不講或少講,對理論性較強的內容可以只講結論,著重引導學生學會分析問題和解決問題的方法。在教學中要重視增強學生查用國家標準的能力,課堂上演示和練習查閱表格,學會零件各個公差值的查閱和標注;突出光滑圓柱的公差與配合、形狀和位置公差、表面粗糙度等基礎理論和相關國家標準的使用等內容,并且結合學生的專業特點做到有所側重。
2.教學內容實施綜合化。
在教學實踐中,以專業培養目標對本課程的要求為標準,對《公差配合與測量技術》原有的教學內容進行綜合。
(1) 以《互換性應用及概念》作為第一章,代替傳統的第一章《緒論》。用機械行業中的典型例子――齒輪泵作為載體進行切入,將軸、箱體、軸承、鍵、齒輪等零件直接擺在學生面前,從而提出它要在機器中正常運行就必須和若干零件配合,就必須有一系列的公差與配合的要求。先講解零件的磨損到零件的維護、更換,然后介紹互換性的原理,提出幾何量誤差對互換性的影響,從而介紹尺寸誤差、形位誤差、表面粗糙度的概念。
(2)將《尺寸的公差與配合》、《形狀位置公差與檢測》、《表面粗糙度概念及檢測》中的基本內容綜合成《基本幾何量精度》。重點介紹幾何量精度的基本術語及定義,尺寸公差標準及標注,常用表格的使用,形位公差的標注;并通過常用經用的機械與綜合的例子的講解來培養學生的綜合思維能力和發現、分析、解決問題的能力。
(3)將《技術測量基礎》、《極限量規》的內容綜合成《測量技術基礎》。重點介紹量具、量儀的選擇與使用、極限量規的選擇與使用、介紹測量方法以及測量誤差的分類。
(4)將原有的《滾動軸承的公差與配合》、《圓錐的公差與配合及測量》、《螺紋的公差配合及測量》、《鍵和花鍵的公差配合及測量》、《圓柱齒輪傳動的公差及測量》綜合成《典型零件的公差測量與綜合應用》。著重介紹這些零件的公差及測量知識,通過實例使學生能做到會查表、標注、計算、測量;并通過減速箱的例子,通過教師的指導讓學生進行綜合測量,要求學生能確定減速箱主要零件的配合與公差。既使教學內容貼近生產實際,調動學生學習積極性,同時也使學生對課程能有完整的要領。
二、理論與實踐結合,教學方法實行多樣化
1.寓理論教學于實踐教學中,增加學習樂趣。
《公差配合與測量技術》課程中概念多、術語多、符號代號多、記憶多,學生學習本課程常會感覺枯燥無味,這就要精心組織教學內容,盡可能將理論教學與實際結合起來,通過實例,邊觀察邊測量邊講解,給學生看、想、說、練的機會,一方面將抽象內容具體化,提高了學生興趣,有利于理解掌握;另一方面也提高了學生的觀察思考的能力。
2.采用分組、分層、互動的學習方法。
學生來自不同的地方,先修課程的掌握程度也不同,另外本課程的實驗也比較多。針對這些特點,在組織教學時,把學生有針對性地分成若干小組,這樣更容易采用師生互動教學,也利于學生的相互學習,在有利于教學活動開展的同時也能培養學生的團隊精神,實現了教育目標,促進了學生的人格發展,在專業教育中融入了素質教育。
3.充分利用現代化教學手段。
制作電子教案,利用CAI多媒體課件進行教學。對于概念非常抽象的形位公差帶的形狀、位置、大小等概念,采用多種視聽的教學手段,使教學過程有聲有色,能極大地豐富并擴展教學內容,使教學內容更加形象、直觀,使學生更易于掌握。
三、強化實訓,實驗內容實際化
傳統實驗課程的開發、設置、實施、管理和評價等活動始終掌握在教師手中,學生的職責只是完成教師規定的學習內容,而且,教師經常是為做實驗而實驗,這種方式能使學生較快的學習到有關基礎知道,但不利學生主觀能動性的發揮,效果不佳,不利于學生個性的發展。在教學中,應結合生產實習、結合零件圖進行實驗。比如,在測量內、外徑的實驗中,以往都是教師講授工具的原理與使用要點,學生進行測量?,F在實驗時結合實例(如減速器的孔軸),給出代號¢60H7/g6,而不是直接給出最大、最小的極限尺寸。在實驗時提出問題,能使學生回憶掌握不同的配合,更能檢查學生在查表、分析、計算、工具選用、測量等多方面的掌握情況。實驗成績的評定根據:分析、處理問題及創新能力,動手能力,實驗報告,學習態度四大方面,不同層次的學生都能有所收獲,也調動了學生的積極性。
在基礎實驗完成后,進行綜合的實驗,選用減速箱的裝配圖、箱體的零件圖,讓學生根據箱體件的工作情況自己確定箱體件的各尺寸公差、形位公差項目、公差值及表面粗糙度等內容。在進行的過程中通過討論,使學生將理論知識、公差標準、技術測量有機地結合起來,加深了對知識體系的整體認識,提高了分析和解決問題的能力。
四、考核方式注重過程化
長期以來,《公差配合與測量技術》課的考試方式多采用閉卷筆試。以一份試卷定學生的優劣。學生為了應付考試,把主要精力放在了怎樣死記硬背課本和筆記內容上,甚至形成了“不重實驗,只知考試,考完就忘記”的怪圈。這樣不利于學生對知識的全面掌握,難于衡量學生的真正水平,體現不出學生對知識的運用能力和實踐動手能力,還容易出現作弊等違紀現象,也不利于教師教學水平的提高,沒有充分發揮考試的導向和反饋作用??己朔绞接泻軓姷膶蜃饔茫槍@一問題,為達到職業教育的教養目標,應突出學生專業技能的考核,將考核分為三部分:
(1)平時表現:上課時的表現、作業、實驗完成情況,團隊協作等。
(2)期末考試:考核學生對基本知識的掌握程度及運用基本知識分析問題、解決問題的能力。
(3)操作考核:將減器箱配合與公差的確定、測量作為考核內容(設定難度的高低及不同層次要求的完成內容),進行分組測量,在規定時間內得出測量結果,并確定主要零件的配合與公差,以測量結果與操作過程作為評價標準。
結束語
通過這些年的課程改革實踐,筆者的教學取得了滿意的效果。表現在:一方面,提高了學生的學習興趣,培養了學生良好的學習方法及創新能力,取得了良好的教學效果;另一方面,培養了學生的協作精神,實現了課堂與實際的緊密結合,使學生具有了一定的將理論知識轉化為實際的能力。
參考文獻:
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)18-0262-03
一、立式光學計結構及工作原理[1]
立式光學計是一種精度較高而結構簡單的常用光學測量儀。用量塊作為長度基準,按比較測量法來測量各種工件的外尺寸。圖1為立式光學計外形圖。它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作臺11等幾部分組成。光學計是利用光學杠桿放大原理進行測量的儀器,其光學系統如圖2(b)所示。照明光線經反射鏡1照射到刻度尺8上,再經直角棱鏡2、物鏡3、照射到反射鏡4上,由于刻度尺8位于物鏡3的焦平面上,故從刻度尺8上發出的光線經物鏡3后成為平行光束。若反射鏡4經物鏡3之間相互平行,則反射光線折回到焦平面,刻度尺像7與刻度尺8對稱。若被測尺寸變動使測桿5推動反射鏡4繞支點轉動某一角度α圖2(a),則反射光線相對于入射光線偏轉2α角度,從而使刻度尺像7產生位移t圖2
由此說明,當測桿移動0.001mm時,在目鏡中可見到0.96mm的位移量。
二、實驗測量步驟及實驗過程誤差分析[2]
結合學生利用立式光學計測量工件的實際情況,針對整個測量過程中從實驗操作到數據處理,全面分析各種誤差產生的原因并加以改進,以提高測量準確度。
(一)實驗測量步驟
實驗過程主要包括儀器調零、誤差測量及數據處理3部分。
1.根據被測工件的基本尺寸組合量塊。
2.測頭的選擇:測頭有球形、平面形和刀口形三種,根據被測工件表面的幾何形狀來選擇,使測頭與被測表面盡量滿足點接觸。所以,測量平面或圓柱面工件時,選用球形測頭。測量球面工件時,選用平面形測頭。測量小于10mm的圓柱面工件時,選用刀口形測頭。
3.調整儀器零位。
(1)參看實驗圖1,選好量塊組后,將測量面置于工作臺11的中央,并使測頭10對準上測量面中央。
(2)粗調節:松開支臂緊固螺釘4,轉動調節螺母2,使支臂3緩慢下降,直到測頭與量塊上測量面輕微接觸。并能在視場中看到刻度尺影像時,將螺釘4鎖緊。
(3)細調節:松開緊固螺釘8,轉動調節凸輪7。直至在目鏡中觀察到刻度尺影像與μ指示線接近為止[實驗圖3(a)]。然后擰緊螺釘8。
(4)微調節:轉動刻度尺微調螺釘6[實驗圖2(b)],使刻度尺的零線影像與μ指示線重合[實驗圖3(b)],然后壓下測頭提升杠桿數次,檢查零位穩定性。
(5)將測頭抬起,取下量塊。
4.測量工件:將被測工件放在工作臺上,按實驗規定的部位(在三個橫截面上的兩個相互垂直的徑向位置上)進行測量,把測量結果填入實驗報告。
5.判斷工件的適用性。
(二)實驗過程誤差分析[3][4]
實際教學中發現,在未將刻度尺的零線與指示線調節到重合的情況下,一些學生就急于進行測量,導致實驗結果誤差較大;還有一些學生在調零結束后未抬起測頭而直接將量塊抽走,對測頭以及量塊表面造成磨損,影響后續實驗。儀器調零、偏差測量及數據處理這3個環節,學生在實驗過程中所出現的問題,究其原因,除與學生自身學習基礎、學習能力有關外,如何教會學生做實驗、進行數據處理等對解決學生出現的問題具有至關重要的作用。為此,針對實際教學中所出現的問題,采取以下策略,以最大限度地教會學生如何進行正確實驗操作及數據處理。在調零過程中,傳統的教學方法是老師先講,然后學生操作,事實證明,學生在實際操作中,難以進行完整、正確的操作。因此,將學生分組并指定組長,每組都配有實驗儀器,老師先簡單講述實驗原理,接下來讓學生跟著自己的演示一起進行相關操作,此時,老師要重點強調每步操作中學生容易出現問題和不良操作的地方。一遍完成之后,每組組內輪流操作,盡量讓每個學生都有操作的機會,同時,一人在操作時,其他人也可以監督、學習,大家共同來糾正他人操作中存在的問題,老師也進行相應輔導,使絕大部分學生能獨立完成儀器調零。測量過程的教學方法和調零過程類似,老師對工件的實際偏差測量進行演示、講解,并重點指出測量時應該注意的事項,重點問題,重點演示,著重強調。同時,要求每組代表跟著自己一起操作,完成之后組內學生輪流操作,老師在巡查輔導時,及時發現問題,及時解決,努力教會學生正確進行實驗操作。不能老師講完所有實驗原理、操作步驟后,學生再進行操作、測量,實踐證明,這樣的教學方式收效甚微。因此,在教與學的過程中,老師、學生必須同步進行,扎扎實實一步一步完成教學任務。數據處理是對實驗測得的數據進行分析、整理并最終得出實驗結論的重要環節,實際教學中發現,學生對數據處理方法及所用原理的理解有一定困難,因此老師應針對實際情況,逐步驗算實驗數據及演示處理過程,并跟蹤查看學生實驗處理結果,遇到問題及時輔導;也可按組進行,組內相互討論,糾正各自數據處理過程中存在的問題,組長將最終實驗結果、結論提交給老師批閱。對于學生數據處理結果精度低的問題,應針對不同學生的作圖結果,找出導致產生較大誤差的原因,如描點粗糙、取點數值誤差大等等,有針對性地糾正,以使學生獲得準確的實驗結果。
三、結束語
應用立式光學計測量尺寸誤差是機械類專業《互換性與測量技術》課程中重要的實驗項目。結合實驗教學情況,本文介紹實驗測量步驟并簡要分析了實驗過程中每個環節學生容易出現的問題,并進一步探究出現這些問題的原因及提出應對策略,提高教學針對性,提升實驗教學效果,以使學生的實踐能力在一定程度上得到提高。
參考文獻:
[1]揚昌義.極限配合與技術測量基礎[M].中國勞動社會保障出版社,2007.
1.前言
《精度設計與標準化》是一門實踐性較強的專業基礎課,它是連接基礎課與專業課教學的橋梁,也是聯系機械設計與機械制造技術的紐帶。該課程是機械類各專業的必修課程,其主要任務是培養學生選用合適的公差與配合,并能正確地標注在圖樣上,以及掌握一般幾何參數和典型零件的測量方法。學生通過本課程的學習,獲得機械工程技術人員所必須具有的基本知識,也為學習后面的課程及今后從事實際工作打下基礎。因此,學好這門課程,對于學生綜合素質和技能的培養有著舉足輕重的作用。
《精度設計與標準化》課程的特點是術語定義多、代號符號多、標準規定多、經驗總結多,而邏輯性、推理性的內容少,剛學時會感到枯燥、記不住、不會用。要教好這門課,需要轉變教育思想,改革教學方法,采用先進的教學手段,聯系實際,引導學生創新思維。
2.教學現狀及存在問題
2.1授課時數少。
目前,我校開設的《精度設計與標準化》理論課時數為32學時,實踐教學環節安排8學時動手實驗,教材的內容包括光滑圓柱體結合的精度設計、測量技術基礎、形位公差及檢測、表面粗糙度、光滑工件的檢測、尺寸鏈及典型零件的互換性等。課時少與教學內容多相沖突,實際授課時往往基本理論和知識所占比重較大,實踐應用的課時相對不足。為了在有限的課時數內完成教學計劃,從第6章之后只能選講其部分內容,象尺寸鏈和圓錐結合的互換性等一般不講。8個學時的實驗也只能選做4~5個項目。由于授課的課時不足,學生訓練、消化的時間較短,造成學生思維能力、實際應用能力和動手能力不強。
2.2教學模式單一。
《精度設計與標準化》的教學一般是采用不分專業的學模式,在全校范圍內統一開課、統一考試。為了完成教學計劃,教師對著教材“講深講透”滿堂灌,學生被動聽,這種全面講授的教學方法無法使教與學形成互動。從教學內容看,以介紹基礎公差標準為主,認知性內容多而創造性內容少。國家標準一般幾年更新一次,教材的內容常常落后于生產實際,學生所學到的書本知識難以直接應用到工程實踐上。
2.3實驗環節問題較多。
一是實驗設備陳舊,跟不上時代進步的要求,如使用雙管顯微鏡測量微觀不平度十點高度,而這項參數在新標準中已經不采用。二是實驗設備臺套數不足,滿足不了近來學生人數增加的規模,實驗課表難排;三是部分實驗設備技術含量不足造成采集數據不準或質量不高,如:測量螺紋參數的小型工具顯微鏡結構太簡易,新購置的儀器連必要的夾具都沒有,只能自配。四是實驗效果不佳,任課老師直接帶學生實驗,往往對儀器設備的性能不熟。五是實驗教學方式,通常由指導老師先介紹實驗目的、原理和儀器結構后再示范,學生跟著操作并記錄有關實驗數據和完成實驗報告,這種驗證性的實驗能增加學生感性認識,但不能充分發揮學生的主觀能動性和創造性。
3.教學思考與改進措施
3.1適當增加課時數。
《精度設計與標準化》是機械類各專業的一門主干課程,它是一門綜合性、實用性很強的技術基礎課,涉及機械產品及其零件設計、制造、維修、質量控制與生產管理等多方面技術問題,學生通過本課程的學習,要能獲得機械工程師所必須具備的基本知識、基本能力。課時數太少會制約教學質量的提高。為確?!毒仍O計與標準化》教學目標的實現,為使學生真正能掌握和熟練運用本課程的知識,并使學生對幾何量的全貌有所了解,應在規定允許范圍內適當增加課時數。
3.2精心安排教學內容。
根據實用為主、夠用為度的原則,適當取舍難易程度不同的教材內容,合理使用課時數。對于那些能夠承上啟下或貫穿全局的“過程性知識”,要力求概念清楚、重點突出、難點講透。對于教材中難度等級一般的介紹性知識,可通過具體例題,適當穿插講授相關內容的定義、概念及思路,然后再提出一些延伸性的問題,讓學生自己解決,把學習的主動權交給學生,這時老師只起到輔導及答疑的作用。對學生而言,可以自學的一些文字敘述性內容,教師可不必細講,只提出啟發性和引導性的問題,讓學生在課余自學。對于教材中前后相關的綜合性題目可采用課堂討論方式教學,培養學生的思維能力及解決實際問題的能力。
3.3努力提高教師自身的業務素質和專業水平。
精度設計教師不僅要具有扎實的公差配合與測量技術理論知識,還要具有相關的專業知識。這就要求精度設計教師要不斷更新自身的知識結構,提高業務水平。要讓學生有“一碗水”,教師必須有“一桶水”。當今時代,科學技術正以前所未有的速度向前發展,各學科、各專業互相滲透的趨勢日漸增強。作為精度設計教師,我們必須時刻關注相關領域的最新發展和熟知最新標準,不斷完善自己,只有這樣才能夠出色地完成教學任務。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)51-0107-02
當前,我國在創新型應用人才需求與人才培養模式之間存在嚴重脫節,表現為企業對高素質創新型應用人才的需求得不到滿足,與此同時,大量的高校畢業生就業困難。高校機械類專業教學的目標是培養創新應用型人才,而實驗教學在培養學生的動手實踐能力方面具有理論教學所不可替代的重要作用,在培養學生的創新能力方面也有很強的優勢。
我校作為地方本科院校,其主要目的是培養機械加工行業一線所需要的高技術人才,這就要求學生具有很強的工程創新實踐能力。即,學生不但要具有很強的實踐操作能力,還要具有對機械工程行業前沿的實時把握的創新能力、應用能力。實驗教學作為提高學生實踐能力的方式之一,對提高學生的創新實踐能力和應用動手能力有重要作用,有助于學生對課堂教學理論知識的理解和吸收。
一、機械專業實驗教學的現狀
就目前機械專業的實驗教學而言,歸納起來,主要存在以下問題。
1.實驗教學內容單一。目前的實驗教學往往依附于理論教學,按不同的課程分類開設,各實驗之間缺乏整體性及系統性,而且多為驗證性實驗,設計性實驗偏少,綜合性和創造性實驗幾乎沒有。例如,互換性與測量技術基礎實驗中,尺寸測量、錐度測量、幾何公差測量等幾乎是驗證性實驗。學生只需要按照實驗指導書的步驟進行簡單操作,就可以得到實驗結果。對于這種驗證型實驗,學生不需要動腦思考實驗過程及原理,就能完成實驗課程,使學生很難真正理解實驗原理和與其相關的理論知識,從而使學生對相應的理論知識沒能得到及時的加深、理解,無法從技能上得到較大提高。
2.實驗教學方式落后。多數實驗是教師先操作演示,然后學生按照教師的演示方法再去操作。機械類的很多專業課實驗學時是包括在課程總學時中的,這就會受到授課學時的限制,在實驗教學中常常采用演示實驗教學,即以教師主講和操作為主,學生能真正動手操作的實驗不多。這種教學方式產生的結果是,學生只能被動地接受相關實驗知識,自己動手驗證的很少,這對以提高創新實踐能力為目的的人才培養來說,演示實驗無法真正起到促進學生能力提升的作用。
3.實驗教師隊伍力量薄弱。目前,很多學校的實驗師資力量低,許多教師在理論知識上表現出較高的教學能力,但在實踐上沒有較多的操作技能,實驗教學能力相對較低。在實驗課堂上,教師依舊以講課為主,給學生編制好詳細的操作步驟或者直接按照教材步驟進行講課,很少能脫離教材而靈活地完成實驗操作教學。
4.實驗教學評價方法具有片面性。實驗教學對學生的評價往往根據實驗報告和實驗課程中學生的實際表現來確定。對學生在實驗課前的相關實驗方案制訂等其他準備工作、實驗結果的獨立分析以及其他反映學生獨立分析、解決問題的能力,無法給予評價。這就對學生的創新能力、動手能力和實驗的主動性都無法考查。
二、實驗教學改革的方法
針對以上實驗教學存在的問題,有針對性地進行實驗教學改革。
1.實驗內容多樣化。將各門課程的實驗劃分為必做實驗和選做實驗,并在實驗教學計劃的安排上列出驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗所占比例,驗證性實驗占總實驗課時的20%―30%。對于設計性實驗,只給學生提供實驗目的,實驗步驟和實驗方案由學生自行設計。例如,機械設計實驗中增加軸系搭建、機械運動方案創意設計等設計性實驗。對于本實驗,教師只提出實驗目的,要求學生在規定的時間內根據所給實物完成機構搭建,并且要求學生在完成實驗報告的過程中,畫出機構運動圖、相關設計裝配圖等,加強對學生動手操作能力和創新能力的有效鍛煉。
此外,改進實驗室的老舊實驗機械設備,從機械工程實際出發,結合當前企業現狀,設置設計性實驗和綜合性實驗。并將實驗內容和工程實際相結合,增強學生的實驗意識。通過綜合性和設計性實驗,培養學生的創新能力。針對不同的設計性題目和要求,將學生分成小組,各組的學生自己完成設計實驗方案的制訂、實驗的運行和分析,直到最終完成實驗。這個過程可以培養學生的團隊意識,每個學生都可以獻言獻策,充分發揮獨立思考、解決問題的能力。
2.驗教學方式多樣化。針對設計性實驗和綜合性實驗,實驗教學可采用啟發式、討論式、互動式等教學方法,將學生被動接受知識的過程轉變為主動學習知識的過程,在注重學生綜合設計能力的培養過程中引入計算機輔助實驗教學。例如,在數控加工技術實驗中引入計算機輔導實驗,在機床上進行操作之前,先在計算機上引導學生進行模擬實驗,讓學生對具體的實驗有一個感性認識,然后再進行實際操作實驗。
3.實驗考核方式過程化。教師在學生完成實驗后評價實驗結果時,參考的標準應該趨于過程化,如實驗過程中學生對實驗的預習程度、實驗操作的熟練程度、具體完成實驗的質量、實驗報告的完成情況等。建立和完善多方面的實驗評價標準,不僅有利于增強教學質量,也會激發學生的探索求職欲,促進其全面的發展。此外,對于大量規律化的實驗評價,可探索采用計算機網絡評價學生實驗,即通過計算機網絡進行網上提交實驗結果、評分,提高實驗教學效率,并且公正客地觀評價學生的實踐能力和創新能力。
4.建設創新型實驗室,實現實驗室的開放。由于學時數的限制,對于比較復雜的實驗,為了保證學生能順利完成各類設計和綜合類實驗,學??珊侠淼匕才艑嶒炇业拈_放時間,加大實驗室的開放程度,為學生的正常學習創造良好的學習環境,增強他們的學習積極性、主動性。
5.強化實驗教學師資隊伍的建設。專業能力強、綜合素質高、教學經驗豐富的師資隊伍,是保證機械實驗教學的前提條件,因此要加強實驗教學隊伍的建設。首先,設置合理的激勵機制,鼓勵在理論知識和實踐能力方面都強的優秀教師積極從事實驗教學,鼓勵教師去企業鍛煉,參加相關培訓,研制創新性強的實驗設備,并能開發更多的實驗項目。
6.借助各學科創新競賽平臺,提升學生的創新能力。實踐和創新能力的培養,僅僅依靠課內的學習和訓練是很不夠的。近4年來,我院利用工程訓練實驗室,組織學生參加校內工程應用競賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、本田汽車節能大賽等多種競賽,并取得了優異成績。學生在這一過程中受到了良好訓練,實踐能力和創新能力都得到顯著提高。
三、結論
實踐教學是機械工程類專業創新型人才培養的一個重要組成部分,應從改革實驗教學內容、實驗教學方式、實驗考核方式、實驗師資隊伍建設以及學生創新競賽等方面全面進行,從而有利于培養學生的創新能力、創新思維和動手能力,更好地滿足經濟建設事業和社會發展的需要。
參考文獻:
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Research on the Reform of the Experiment Teaching of Mechanical Specialty Based on the Cultivation of Innovative Talents
QIANG Hua,LI Zheng-wang
[中圖分類號] TU241 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)07-0142-03
我國工程界、教育界對工程教育專業認證制度已達成廣泛的共識:建立完善的認證制度是實現我國工程教育全面、協調、可持續發展的迫切需要,能促進我國工程教育領域與國際接軌,顯著提升相關產業的國際競爭力。[1] [2] [3]我國工程教育專業認證中對培養的學生提出了明確的畢業要求:“具有系統的工程實踐學習經歷,具備設計和實施工程實驗的能力,能夠對實驗結果進行分析,掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識等。”[4]結合我國高校工程教育的發展現狀,對其改革已刻不容緩。就目前來說,如何將工程教育改革戰略、CDIO標準和能力培養目標通過具體的實踐教學活動落實到學生的課程學習過程中,是工程教育改革的重點和難點。[5]機械基礎實驗課程作為機械基礎系列課程(工程圖學、工程材料、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、機械制造及互換性測量技術等)教學中的主要實踐環節,機械基礎實驗是提高課程教學質量的重要手段,更是大學生提高工程素質與能力,實現知識向技能轉化的重要平臺。[6] [7]機械基礎實驗課程學習與實踐能給學生提供綜合性很強的基本實驗技能訓練,是培養學生機械設計、研究、開發能力的一個重要環節,對學生更好地理解理論知識、提高實驗技能、培養產品創新設計意識等都有重要的意義。[8] [9] [10]
一、存在的主要問題
北京石油化工學院歷來重視“實踐育人”,尤其是近幾年來,其對機械基礎實驗課程教學進行了大量的改革,取得了長足的進步和豐碩的成果。如實驗教學課程獨立設課,不再完全附屬于理論課程;綜合性、創新性實驗項目、內容逐年更新,激發了學生的學習興趣,提高了其獨立完成實驗項目的積極性、主動性。但總體看來依然存在不少問題:如實踐教學的目標仍然以驗證理論知識和掌握實驗實訓技能為主,對學生責任感、表達能力、創新能力和協作能力沒有多方面的要求和考核指標,實踐教學目標不合理;綜合性設計性實驗的比重依然較低,且實驗項目單一,缺乏對多學科、多課程知識綜合運用的新型實驗項目內容;另外實驗項目設置偏重于理論課程中知識點的演示與驗證,缺乏對工程實際問題的關注與思考;課程的過程管理和監督缺位,教學評價流于形式,未形成準確、客觀的實驗教學考核考評辦法。這些都大大降低了實踐教學對學生的約束力和吸引力,從而無法保證實驗教學的質量,使學生的主動性和創新性很難得到發揮。可見,對實驗課程中的相關環節進行改革刻不容緩。[11] [12]
二、改革的思路及主要內容
以機械基礎實驗課程為載體,學生為主體,實驗教師為主導,通過充實實驗內容、創新實驗項目、轉變教學模式、構建考核體系等方法,結合現階段國家工程教育認證要求,努力改變現有實驗教學中的弊端,提高學生解決工程實踐問題的能力,使其在工程產品設計中能以更加開闊的視野和思維方式,以考核促學習,考核與激勵并重,充分調動學生學習的積極性、主動性。
(一)充實機械基礎實驗教學內容,通過實驗內容的革新加強學生工程素質培養
在日常實驗教學中,將實驗內容、方法與工程實際緊密聯系。首先,盡量在每項實驗內容的講授中引入與課程實驗相關的典型工程實例,增強學生對課程所涉及知識點的工程實踐應用背景的了解。另外,通過開發改進儀器裝置,整合實驗內容,使常規實驗項目內容與工程實踐更為貼近。例如將動平衡實驗中通用待平衡轉子用高度仿真按比例縮小的汽車車輪、輪轂、車輪整體,風扇、泵的葉輪、普通電機轉子代替,采用現有實驗系統對這些傳動部件的平衡問題進行測試并矯正,增加實驗內容的工程真實性等,這些貼近工程實際的實驗項目改進更能激發并調動學生參與實驗課程的積極性和主動性。我們在實驗教學過程中注重培養學生的工程基礎理論及解決工程實際問題的思維和方法,加強學生的工程素質培養。
(二)開發新實驗,提高主動實驗和創新實驗的比重,轉變教學模式,調動學生的積極性、主動性
綜合性、創新性、設計性實驗項目內容是工程教育中極為重要的組成部分,為克服傳統演示型實驗和驗證型實驗難以調動學生主動性和學習積極性的弱點,開設一批新的綜合性、設計性、提高性、創新性實驗項目,對激發學生的學習興趣,拓展其專業視野,鍛煉其專業能力都有事半功倍的效果。首先,建立“點面結合”的主動教學模式,提倡學有余力的學生在自主設計的“點”上進行創新,讓學生自己設計實驗對象,綜合運用所學知識進行實驗設計或撰寫設計報告,實現“面”上創新。其次,建立“課內課外結合”的實踐教學模式,將課內實驗創意在課外延伸。例如在機構運動方案創新設計,軸系結構設計等試驗中將方案設計放在課下完成,增加課后實驗問題分析并提出機構或結構的創新性方案和總結,以加深學生對所學專業技術知識的理解,培養其獨立工作和分析問題的能力,為后續課程的學習和畢業后從事機械工程的相關工作與研究打下良好的基礎。同時應注意現代工程需要學科交叉和集成。這就要求工程師按照項目邏輯而不是學科邏輯開展工作,需要工程師團隊運用不同學科的知識協同解決問題;要求工程師既具有所在工程領域的理論知識和實踐能力,又具有溝通交流和團隊協作的能力。因此,實驗課程內容嘗試采用“實驗小組結合”的探究性實驗模式,實驗評分增加組內評分環節,以考查學生在組內實驗中的領導力、參與度和組織協調能力等綜合素質。
(三)制作“慕課”微課程視頻,借助網絡、微信等現代交流方式,拓寬學習空間
2012年起,慕課(MOOC)的先進理念開始席卷全球,其現已成為最流行的在線開放課程。[14] [15]在課程改革中制作“慕課”微課程視頻,并利用學校的網絡資源、計算機多媒體等實現教學內容、教學空間和教學時間的全面開放。通過線上學習,線下操作實踐的方式來完成教學進程。線上學習主要包含課程視頻制作、教學資料及習題內容整理上傳以及課前課后的互動討論,通過現有的教育在線系統及微信群通訊交流方式即能實現相關的功能?!澳秸n”背景下機械基礎實驗課程改革的實施,需要學生誠信、自主素質的提高。必須使學生重視每一次登錄、點擊、作業、答疑,同時可以采用同伴互評、教師課前提問的方法來主動約束規范學生的“慕課”學習過程,提高學習效果。線下操作,是指學生在教師的引導下獨立完成實驗項目內容。實驗教師主要作為實驗教學中問題的解答者和推進者而存在,作為一個聆聽者、引導者、幫助者,他們給予學生充足的發展空間,從而充分調動學生動手實踐的主觀能動性,由學生自己去學習,去探索。
(四)建立科學的、合理的實驗教學課程考核評價體系
目前,在機械基礎實驗課程教學中,主要是通過實驗報告的水平來對學生的實驗技能進行綜合評價。很顯然,實驗報告并不能全面反映學生實驗課程的真實完成情況,并且存在抄襲現象。這不僅不能真實、準確的反映學生的實驗操作技能、投入程度及實驗收獲,而且會抑制學生的學習積極性及主動性。因此必須改變現有機械基礎實驗的教學成績評定模式,研究出一套科學合理的機械基礎實驗的考核評價方法。圖1為機械基礎實驗課程考核評價體系框圖。
新型考核評價方法首先必須考慮對規定完成的實驗項目內容進行客觀、全面的評價。通常來說,實驗項目的完成情況主要取決于三個方面,即實驗準備,實驗過程和實驗結果分析與數據處理。因此,評價方法除應對實驗報告進行量化評價外,還要對實驗操作、分析、表達、實驗習慣、科學態度等方面進行定性評價,同時還應采用自我評價、相互評價的方法來對實驗方案的貢獻情況,組員的團隊合作意識與能力來進行考量。另外,考慮到實驗過程中學生自主思考能力的培養和鍛煉,在評價體系中增加了實驗思考與附加項。最后在學期末實驗課程結束后增加考試環節以強化學習效果。所考實驗內容可分為基礎性和提高性兩類基礎性題目,以課程中常規實驗題目為主,有既定的實驗步驟與方法,學生容易上手,難度低,但起評分也較低;提高性實驗題目內容為教師根據工程實際設計擬定,其有一定深度及難度,但起評分也較高??荚嚽皩W生可根據自身情況自由分檔,分檔完成后題目由抽簽決定。實驗考試通過筆試、實際操作及實驗數據處理分析三方面相結合的方式進行評定。實驗考試成績等于學生實驗考試分數乘以實驗題目起評分。而學生課程成績綜合所有實驗項目評定成績與實驗考試成績來確定。這樣一方面可督促學生認真獨立完成每次實驗,對每次實驗內容有更為清晰、準確的了解,并有效杜絕實驗報告組內抄襲的不良現象;另一方面也可使教師對學生的綜合素質有更為準確的判斷,給出客觀的評價,并激發學生的學習潛能,使其在實驗教學實施過程中更主動、更熱情、更獨立,同時,更自覺地思考。
三、結語
工程教育專業認證是大勢所趨,并且認證標準中已經明確了學生在工程教育的主體地位。機械基礎實驗課程是機械類各專業的一門重要專業基礎課程,應面向機械類各專業工程教育認證的目標,以培養行業內認可的具有創新和綜合設計能力及應用現代技術解決工程實驗問題的復合型人才為導向,應更新教育理念,充實教學內容,豐富教育方法與手段,建立多元化的課程考核評價體系,以學生專業能力和綜合素質的全面提升為目標來持續改進各教學環節。
通過機械基礎實驗課程的改革實踐也證明,相關措施緊密結合國家工程教育認證要求,充分調動了學生主動學習和動手實踐的積極性,提高了學生解決工程實踐問題的能力,使其在工程產品設計中具有更加開闊的視野,這對二類本科院校高級工程應用型人才培養具有較好的借鑒作用。
[ 參 考 文 獻 ]
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中圖分類號TH1 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)81-0150-02
高校機械類基礎實驗室儀器、設備種類繁多、型號復雜,各實驗室儀器、設備特點與管理要求、模式也不盡相同,況且對高校機械類基礎實驗室管理和維護的好壞直接影響到實驗教學和科研狀況,因而只有加強機械類基礎實驗室的科學管理,才能盡可能地延長儀器、設備的使用壽命,為學校節省資金,增加效益,才能確保機械類基礎實驗課的順利進行。
1 機械類基礎實驗室的構成及特點
機械類基礎實驗室包括機械設計實驗室、機械原理實驗室、互換性與技術測量實驗室、力學實驗室、汽車實驗室等等。這些實驗室儀器、設備種類、型號各不相同,性能、實驗目的和實驗操作方式、方法也千差萬別,進行實驗的班級學生又很多,每個人對儀器、設備的操作方法及熟練程度又各不相同,所以對儀器、設備容易造成損壞,縮短儀器、設備的使用壽命。且各高校實驗室有些設備、儀器老化,更新資金不足,因此,對老舊設備、儀器要經常進行技術檢測和維修。
2 機械類基礎實驗室管理和維護涉及的幾個方面和具體措施
從上述機械類基礎實驗室的構成和特點可歸納出其管理和維護涉及的主要方面和措施如下:
1)健全機械類基礎實驗室安全與衛生制度。實驗室應備有防火、防盜、防觸電和其它安全措施,以保證實驗教學安全順利地進行;實驗室內儀器設備要擺放整齊,各種安全設施狀態完好,實驗人員會使用安全器材;嚴格遵守儀器設備操作規程及時排除事故隱患和事故苗頭,實驗人員離開實驗室時要切斷儀器設備和照明燈的電源;實驗室應保持文明、整潔,為教學營造良好氛圍和條件。
2)規范機械類基礎實驗室學生規章制度。學生必須按照規定的時間進行實驗;要保持室內清潔、整齊,不準大聲喧嘩,只準許攜帶與本實驗有關的書籍文具;課前認真閱讀實驗指導書,只有在儀器各部分功用及操作方法完全弄清之后,方可動用儀器設備,如有疑難,要向教師提問;凡是電器設備,實驗完畢后應及時斷電;實驗中要仔細操作,愛護儀器,凡與本實驗無關的設備不準亂動;在實驗過程中,不按操作規范而由于主觀原因損壞儀器設備者按損壞價值全額賠償。實驗完畢后清理儀器設備及周圍環境,經實驗教師檢查,實驗報告簽字后,方可離開實驗室。
3)機械類基礎實驗室儀器、設備故障診斷方法。儀器、設備故障診斷方法有:(1)異常振動法:正常運行的儀器、設備都有其特定的頻譜形狀,設備的不同故障往往有不同的離散頻率的振動與其相對應;(2)異常聲音識別法。例如,機械原理實驗室飛輪調速實驗臺在工作時,傳動平穩,噪音極微,僅有彈簧加載器的撞擊聲。如發現噪音變大,應檢查零件是否異常;(3)材質劣化:所謂材質劣化,就是指構成設備的材料比開始使用前發生了某些變化,從而使材料的性能明顯地下降;(4)松動:在振動多的場所,容易引起螺栓、螺母和螺釘的松動。例如:機械原理實驗室飛輪調速實驗是通過機械系統的動力學調速實驗,觀察機械的周期性速度波動現象。此實驗在機器停用時,應檢查飛輪調速實驗臺所有緊固螺母,對于松動螺母應重新緊固。
4)機械類基礎實驗室維修方法和措施。機械類基礎實驗室常用維修策略包括:本部門維修,學院維修和外協維修。其中本部門維修是指采用自行維修方式修復設備、儀器。自行維修又包括狀態維修、定期維修,改善性維修、事后維修和預防性維修等。對不同的維護對象采用不同的維修方法:例如,螺栓組聯接實驗臺要經常檢測設備導線連接是否完好,電阻應變片是否老化,如果老化,數據不準就應及時更換電阻應變片,在螺栓上其對稱的兩側各貼一個電阻應變片。在螺栓上粘貼應變片時,螺栓首先要進行表面處理,用丙酮來擦拭螺栓表面,以獲得清潔、干燥、新鮮的表面;然后在電阻應變片背面涂502膠,再晾置片刻,以吸收空氣中微量水分,實現固化。然后將晾置適宜的電阻應變片與螺栓表面緊密粘貼在一起,然后把螺栓上的應變片引出端用導線聯接到試驗臺上的接線柱上,這樣就完成了本設備的修復過程。帶傳動實驗臺要經常檢測變阻器(燈泡)的好壞,對于燈絲損壞的燈泡要及時更換,操縱控制部分中的線路板、調整電位器、指示燈、保險絲等都屬于易損壞部分,要經常檢測、及時更換。對儀器、設備要經常進行日常檢查,維護保養,設備,常規檢修等,例如,螺栓組聯接實驗臺,螺栓和螺母之間要進行機油、保養,避免螺栓和螺母之間生銹?;瑒虞S承實驗臺箱體內的油要檢查是否夠用,以免影響壓力表的計數不準。帶傳動實驗臺要檢查它的傳動帶是否老化,要經常進行維護保養,才能延長傳動帶的使用壽命,只有這樣才能改善設備運行環境,保持原有性能和精度。除此之外還要采取各種檢查手段,提前發現設備隱患,盡量降低故障發生頻次,保證儀器、設備平穩運行。
學院維修方式:是指在自行維修方式下,仍無法修復設備、儀器情況下,采用學院維修方式。由學院維修部門負責維修的一種方法。
外協維修:外協維修包括廠家或專門維修設備的單位維修和購置設備配件維修。廠家或專門維修設備的單位維修:由申請單位尋找聯絡廠家或維修單位,并與其初步進行維修方案和維修費用的商議。購置設備配件維修:凡確定通過購置設備配件進行維修的設備,要有設備維修賬目和《配件驗收單》。
5)對于老化儀器、設備的管理和維修。常見的老化部件和相應的故障模式主要包括:橡膠、塑料有機物部件老化:例如,螺栓組聯接實驗臺的橡膠墊片的老化。油、壓力油老化:例如滑動軸承試驗臺的油老化。金屬部件的老化:例如,螺栓疲勞變形。電子部件老化:例如,電阻應變片的老化,切換開關、繼電器等部件的老化。電氣設備絕緣老化、氧化等。列出老化儀器、設備的故障部件清單,確定維修方式,最終達到重新使用設備、儀器的目的。
3 結論
通過以上分析和論述,告訴我們只有加強高校機械類基礎實驗室的科學管理,健全衛生制度,規范學生規章制度,采取科學方法診斷儀器、設備故障,對不同儀器、設備采用不同維修策略,才能保持儀器、設備原有性能和精度,延長儀器、設備的使用壽命,為高校節省資金,保證儀器、設備在機械類基礎實驗室的平穩運行。
參考文獻