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机械工程基础论文3700字_机械工程基础毕业论文范文模板

发布时间:2021-04-16 15:02

  导读:机械工程基础论文3700字在进行写作的时候,想必大家应该都知道它并不是那么简单的,甚至很多新手不知道应该写什么内容好,为了能够顺利的写好论文,所以就会参考文献,本文分类为机械工程论文,下面是小编为大家整理的几篇机械工程基础论文3700字范文供大家参考。


  机械工程基础论文3700字(一):机械工程控制基础”课程教学模式改革论文


  摘要近年来在国家不断深化提倡工程教育、新工科改革和思政入课堂等新教育教学思想和理念的指导要求之下,现行的“机械工程控制基础”课程教学理念和教学模式与时代要求存在诸多问题,亟待改革。本文从课程教学理念、思政融入、教学设计、考核评价以及能力培养等多方面对“机械工程控制基础”课程教学模式进行了全方位的改革探讨和总结。


  关键词机械工程控制基础;教学;改革


  1现状与问题


  “机械工程控制基础”是本科机自专业一门重要的专业必修课,是衔接基础课与专业课间的重要桥梁,课程对学生今后工程能力的实现具有重要意义。目前该课程的教学在我院存在一些问题,已经不能很好的适应国家倡导的新工科、工程教育和思政入课堂的新时代教育形势。


  (1)“思政教育”融入课堂不足。由于课程的理论性极强且教学内容多,所以教师的教学难度和学生的学习难度都很大,整个教学过程都被知识点学习和解决问题的能力培养所占用,未能切实有效的将思政教育与知识和能力的培养和学习有机融合,忽略了全国高校思想政治工作会议、全国教育大会和新时代全国高等学校本科教育工作会议中对于充分发挥课堂教学育人,将思想政治教育融入课堂的精神要求。


  (2)教学研究及教育理念跟进不够。为适应新教育理念和形式,2016年学院制定了新的专业培养计划,相比老的培养计划,理论授课学时减少了20%,但教学内容和教学质量要求更高,因此出现了很多新问题,必然要求与之对应的教学研究和教育理念的更新研究。


  (3)教学方法较单一。目前的教学模式主要还是以教师为中心的讲授法,原因是课程理论性强,学时少,内容多,难度大,为符合教学大纲的要求,基本就是满堂灌,师生疲于奔命,过于强调“教”,而忽略了学生的“学”,教学质量和学习效果难以提高。


  (4)课程考核不科学。课程改革前的考核方式为“平时成绩10%+实验成绩20%+期末考试成绩70%”组成,可见考核结果过于强调期末考试,对学习过程不够重视。此外平时成绩主要依据是学生的出勤,忽略了学习态度、学习效果、作业和课外等方面的表现,可见课程考核“重结果,轻过程”,存在不科学性。


  (5)教学评价欠规范。目前除期末考试有统一的评价标准之外,其余考核项目均由任课老师单独评定,分数给定较为主观,缺乏一个相对统一的评价标准。相关教学文件和评价依据等资料的不完善使教学过程的执行和管理都不够规范。


  2教学模式改革


  (1)课程目标。基于工程教育、新工科和思政育人等思想和理念,重新修订课程教学目标为——使学生具有爱国情怀、科学精神、职业道德和高尚品质,具备扎实的机械工程控制理论基础知识、拥有较强的分析、解决机械工程相关问题的能力,为后续专业课程的学习和培养解决复杂工程问题的能力奠定坚实的基础。


  (2)教学形态。新教学形态以教师为主导、学生为主体,教师是学习组织者、指导者和帮助者,通过教学促进和引导学生主動学习,最终实现以学生为中心的学习形态。


  由于是合班教学,学生人数众多,不宜采用翻转课堂、课内全员讨论等教学形式,因此主要采取的是以教师为主导、学生为主体的探究式教学、问题式教学和自主式学习等形式,新的教学形态强调的是学生的学习过程和学习效果。


  (3)课程考核与评价模式。为打破“重考试结果,轻学习过程”的旧考核模式,将期末考试成绩比例下调至50%,平时成绩比例上调至30%,实验成绩比例保持20%,其中平时成绩涵盖考勤、作业、拓展任务和小论文等项目,同时制定了详细的课程考核和评定办法,考核项目贯穿整个课程教学过程。由此课程考核比重向过程考核倾斜,以激励和引导学生主动学习,培养和提高学生的综合素质和能力。


  (4)思政教育与课堂的融入。课程知识和能力的培养主要是通过数学将各种机械原理、物理、电学和力学等学科知识糅合贯通在一起,进而阐明控制理论的核心思想。正是基于具有多学科知识交汇的特点,从而能方便地将思政教育有机融入课堂。如介绍钱学森所著《工程控制论》时,除强调后续学者将钱学森列为现代控制理论的开拓者之外,可向学生讲述钱学森当时著书的历史背景,以及钱学森如何克服重重阻挠,放弃美国的优厚待遇回到新中国进行科学研究,为国奉献一生的事迹,从而将思政教育潜移默化地融入到课堂,以此激发学生的爱国主义热情和艰苦奋斗、执着探索的科学精神。再如,在介绍机械工程控制前沿时,可结合高档五轴加工中心,介绍我国的突破性进展,进而弘扬新时代的大国精神,宣扬撸起袖子加油干的这一时代召唤,增强学生的“四个自信”。


  总而言之,思想政治教育能够方便的融入在本课程专业知识内容中,可以在潜移默化之中既增加学生学习的兴趣,又使学生在政治思想觉悟上有所提升。促进“控工与思政”教育有机结合,达到教书育人的效果。


  (5)教学理念与工程实际融合。目前主流课程教材内容体系编撰大多还是沿袭以传统数学推导为主线脉络进行论述总结,这与时代发展、工程实际和新工科教育已经凸显矛盾。如系统稳定性判断中的劳斯判据,传统教学就是将劳斯阵列表与劳斯稳定性充要条件进行理论讲述,进而要求学生理解掌握,导致学生只是学会了构造劳斯阵列表并根据稳定充要条件进行稳定性判断,似乎变成了数学问题的求解,明显脱节于工程。我们培养的是工程师,应将控制论思想和方法与时代一起进步。因此我们尝试采用较短的时间说明劳斯判据产生的历史背景,简明扼要讲述了劳斯判据的基本原理和使用,进而结合计算机和MATALB软件对高次微分方程进行求解及稳定性判断,说明工程实际中的现代设计方法和手段,同时要求学生课下进行试用和总结。这样既结合了稳定性原理的学习,又将工程实际进行了有机结合,展现了工程设计的现代化和先进性。


  (6)教学内容与方法的统一。为适应学时缩减,而内容和要求却不断提高的形势,我们以工程教育、新工科教育及思政教育等为核心指导思想,以知识、能力和素质的培养为目标,制定和修订了新的课程标准、教学大纲和教案等教学文件,结合教学内容引入工程软件MATLAB进行融合教学,把工程实际处理方法和手段带入课堂,大大激发了学生的学习兴趣,使学生在有限的课堂时间里获得了更多的信息量,极大的提高了教学效率和效果。为培养学生的自主学习能力,我们安排了部分易理解、适合自学的知识点(如梅森公式等)为课后自学内容,以此激活和调动学生课后自主学习能力,此外充分发挥国家精品课和MOOC课资源,要求学生查漏补缺,广博名师取众家之长。需要注意的是教师一定要适时跟进、监测、消解,以多种方式巩固学生的学习成果,最终使教学目标的达成度更高。


  (7)知识拓展和综合能力培养。仅学习课本知识,已不能适应新教育理念的时代要求,学生也希望能更多地了解所学知识与工程实际之间的关系、技术热点等。为此我们在教学中除了布置传统的课程作业外,更是针对课程重要知识和布置了7次课外拓展任务。如在学习完微分方程相关知识点后,要求同学课后通过图书、网络和期刊等途径去搜索查阅台湾101大厦风阻尼器的有关资料,完成如下任务。①探究101大厦风阻尼器的构成结构。②结合所学知识,根据构成结构,绘制其弹簧、质量块和阻尼器系统图。③结合调谐质量阻尼器原理分析101大厦风阻尼器,说明其抗风防震原理。


  该拓展任务培养了学生收集阅读资料的能力,激活了学生分析、思考和总结的能力,又锻炼了学生自主学习和终身学习能力。同时增进了学生对台湾的认识和了解,进而树立祖国统一的思想,还有机的将所学知识和工程实际紧密联系在一起。


  此外课程小论文写作环节则是对学生综合能力的培养,通过课程小论文的写作,促进学生对相关控制理论的理解和掌握及分析解决问题的能力,锻炼自主学习、沟通协作和将理论知识迁移到工程实际的能力,培养文献查阅、收集及整理能力,拓展前沿理论和热点问题的技术视野,提高论文写作能力,树立爱国奉献、职业道德和科学精神等高尚品质。


  (8)完善课程实验考核。课程实验是培养学生运用课程理论去分析、设计和动手解决实际问题能力的重要环节,也是评判学习效果的重要指标,我们将课程实验考核改革为以考勤、操作、实验表现及实验报告为组成项目的综合考核,并制定了详细的考核评价文件,将考核贯穿于整个实验過程,强化了过程管理和评价,从而有效培养了学生的知识运用、实验设计和动手实践能力及分析归纳解决问题的能力,提高了学生的综合素质。


  3展望


  教学改革的实施使课程与工程实际联系更加紧密、信息量增大、学习节奏紧凑、培养了学生自主学习和科技论文的写作能力、提高了个人修养和品质,更加重视学习的过程而不仅是考试的结果。但也存在一些不足,如合班教学中人数众多,无法对每个人给予同样的关注和指导,其次学生基础参差不齐,自律能力不同,对教学要求的制定实施带来困难,如何因材施教值得探讨,此外如何更好地将理论基础课与新工科和工程教育相融合仍值得继续研讨。


  机械工程基础毕业论文范文模板(二):《机械工程控制基础》课程教学实践与反思论文


  摘要:《机械工程控制基础》课程是机械设计制造及自动化专业的专业基础课之一。目前,学生在学习过程中遇到诸多问题,包括课程内容多难度大、学生数学基础薄弱、学生知识迁移能力弱。为解决上述问题,本课程组成员开展基于罗杰斯人本主义理论的教学实践,并最终获得较好的教学效果。通过分析本教学实践前后班级的成绩可知,实施基于罗杰斯人本主义理论的教学实践后,学生成绩显示优秀率提高11.11%,及格率提高10.31%,课堂教学效果显著提升。


  关键词:控制原理;机械工程;人本主义;教学实践;教学反思


  一、问题与现状


  机械工程控制基础是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课[1],也是本专业核心课程之一。该课程以控制论为理论基础,研究机械工程中广义系统的动力学问题。本课程的主要任务是通过“课堂教学+小组研讨+归纳总结+上机实践”联合教学方式,使学生掌握控制理论思维方法,掌握机电系统的数学建模、时频域性能分析和系统稳定性与矫正等基本知识和基本技能;具有对复杂机械系统的控制问题进行分析、求解和论证的能力。由于该课程涉及较多的控制理论模型和数学逻辑推导,最终导致学生学习困难,学习效果不理想。该课程教学过程中,存在以下问题:(1)课程基本概念较多,且在理解概念时必须具备高等数学、复变函数、电工学、理论力学等基础知识,课程逻辑某环节跟不上,导致后续内容学习效果很差;(2)学生即便掌握了机械工程控制理论知识,但针对具体工程问题时,因缺乏知识迁移能力,仍缺乏复杂机械系统控制问题的分析、求解和论证能力。


  针对上述教学过程中存在的问题,本课程组老师采用灵活多样的教学方法,利用小组讨论等教学手段,增加学生的课堂参与度;利用总结归纳等教学方式,帮助学生形成知识结构和脉络;利用上机实践等教学方法,促进学生理解复杂工程问题中的结果、参数对系统性能的影响。基于罗杰斯人本主义理论思想,以学生为中心,将学生置于课程主体地位,最终实现了“寓教于乐”的新型教学理念,降低学生对本课程的抵触心理,提升学习效果。


  二、罗杰斯人本主义理论内涵


  人本主义者认为:“行为和学习是知觉的产物。一个人大多数的行为都是他对自己看法的结果。从某种意义上说,学习即成为,成为一个完善的人是唯一真正的学习[2]。”罗杰斯的人本主义理论关注学习内容与个人的关系[3,4]。在他看来,意义学习是人本主义的、以学习者为中心的、以过程为定向的学习方式的重要核心。罗杰斯人本主义理论内涵包括以下几点:(1)人类生来就有学习的潜能。学习者总是怀着一种心理矛盾渴望发展和学习,学习者的好奇心在学习过程中因获得了学习经验而变得迟钝。(2)当学习者察觉到学习内容与他自己的目的有关时,便产生意义学习[5]。在这种情况下,学习者会将内心深处对知识、经验、技能的愿望和学习潜能被全部释放出来。(3)通过传授者为学习者设计某些场景,让学习者直接体验实际问题,经过切身体会和强化训练,才能获得真正的意义学习。(4)当学生负责任地参与学习过程时,学生自己能够选择学习方向、寻找学习资源、阐述学习问题、决定行动路线、承担选择后果,才能够增强意义学习效果。本课程组成员基于上述罗杰斯人本主义理论内涵与实质,开展教学实践活动,最终确立了“学生为主体,教师为辅助”课堂教学模式,为学生设置合理的学习情景,引入工程案例,让学生直接面对工程问题,激发学生的责任感和自信心,强化意义学习效果。


  三、基于罗杰斯人本主义理论的课程教学实践与反思


  (一)教学实践与案例分析


  本课程组成员对《机械工程控制基础》课程中存在的问题和现状进行了分析,学生学习时遇到了较多困难,课堂教学效果不理想。接下来,以本校机械设计制造及其自动化专业为例,进一步针对基于罗杰斯人本主义理论的机械工程控制基础课程的教学实践进行深入阐述。该课程共计40学时,2.5学分;采用杨叔子、杨克冲主编教材作为课程主要参考教材。笔者选取本校机制2014级1班和2015级1班为例,两班学生在当年的招生规模和录取分数方面保持统一标准。两班学生基础能力基本相当,使用相同版本人才培养方案,均已先修相关前序课程。因此,两班学生在本门课程的学习中不存在专业障碍,难度相同。基于上述情况,笔者开展基于罗杰斯人本理論的机械工程控制基础教学实践。案例如下:


  案例一:第一章第三节“反馈”,要求学生能够正确构建系统的控制框图。


  1.学习情景:首先,以发动机离心调速系统为例,如图1所示,为学生设立如下思考问题:


  (1)被控对象是什么?


  (2)被控量是什么?


  (3)通过什么元件实现了目标值的设定?


  (4)控制信息如何传递和反馈?


  2.小组讨论:通过设置具体的学习情境,调动学生的积极性,让学生直接参与学习过程,建立意义学习过程。通过小组讨论,学生渴望通过自己的努力回答上述四个问题。经过讨论,最终得知被控对象是发动机,被控量是转速,通过预紧弹簧元件实现了目标值的设定。


  3.强化练习:激励学生绘制控制信息传递的系统框图,如图2所示,促进学生思考发动机离心调速系统的工作过程和工作原理。


  4.案例小结:以此为例,根据机械控制系统的工作过程和工作原理,引导学生思考工程中的机械控制系统的基本组成、特点、基本物理量、被控量、给定量、控制量、扰动量,构建正确的机械系统控制框图。通过设置合适的案例,引导学生讨论和思考,形成正确、统一的认知。


  案例二:第二章第二节“非线性方程的线性化”,要求学生掌握非线性方程的线性化方法。


  1.学习情景:首先,以常见的液压伺服机构为例,如图3所示,为学生设立如下思考问题:


  (1)输入值x与输出值y之间是线性关系还是非线性关系?为什么?


  (2)若输入值x与输出值y之间是非线性关系,请问该系统是否符合线性化条件?


  (3)若要线性化,应该怎么做呢?


  2.小组讨论:学生根据在日常生活中接触到的液压系统的工程案例,思考该系统的输入值与输出值之间的关系。可知系统函数为非线性函数时,系统控制和分析会更加复杂,为了简化系统,必须进行线性化,方便理解。


  3.强化练习:通过思考确定该函数是连续非线性函数,且在预定工作点附近有小偏差运动,符合非线性函数的线性化条件。为了简化该液压伺服机构的系统动态特性的数学模型,进行非线性函数的线性化运算。


  4.案例小结:通过设置合适的学习情境和工程案例,确定系统函数是线性函数还是非线性函数。若为非线性函数,确定该非线性函数是否满足线性化条件,并根据总结归纳的解题思路,让学生理解并掌握非线性方程的线性化方法。本案例中,学生完成问题的思考和分析过程,同时教师辅助完成总结归纳过程,二者结合起来,帮助学生加深对此知识点的掌握程度,构建知识网络和解题思路。


  (二)教学实践效果分析


  通过对比机械设计制造及其自动化专业2014级1班(28人)成绩和2015级1班(27人)成绩(如图5所示)可知,学生期末成绩优良率从14.28%提升至37.04%;优良率从0.00%提升至11.11%;及格率从78.58%提升至88.89%,提升了10.31%。从学生成绩分布图可知,机制2014级1班学生成绩在90-100、80-90、70-80、60-70、0-60分数段占比分别为0.00%、14.28%、14.29%、50.00%、21.43%;机制2015级1班学生成绩在90-100、80-90、70-80、60-70、0-60分数段占比分别为11.11%、25.93%、22.22%、29.63%、11.11%;综合比较,机制2015级1班学生成绩高分人数占比和及格率明显提高,成绩明显提升。


  (三)教学反思


  通过《机械工程控制基础》教学实践和分析可知,基于罗杰斯人本主义理论的教学方法对于提升本课程的教学效果至关重要。通过本次教学实践,本课程组教师发现,若要提升课堂教学效果,需进一步调动学生的积极性和课堂参与度。具体措施如下:


  1.设置的工程案例必须贴近实际生活生产,这种学习情境有助于唤醒学生对知识的探索精神和好奇心,调动学生的学习潜能。与此同时,学生通过这一工程实例的学习和讲解,会发现机械工程控制理论在实际生活生产的应用方法,使学生明白机械工程控制理论并非枯燥无聊,而是有意义有价值的,使其对所学理论知识产生学习兴趣和学习动力。


  2.根据设置的工程案例,必须增加小组讨论环节,方可提高教学效果。通过小组讨论,能够激发学生对该工程问题的思考深度和思考广度,甚至会形成批判性思维;当其他同学提出不同观点时,学生甚至会反驳对方观点,提高思辨能力,培养其形成批判性思维,有助于学生开拓视野。


  3.引入工程案例后,教师必须根据学生讨论得出的观点进行归纳总结,并进一步凝练,形成明确的逻辑链条和解题思路,帮助学生理解和记忆。如此做有两大好处:一方面明确学生在课堂中的参与和贡献,另一方面肯定学生在课堂中的表现及其观点的正确性,增强学生的自信心,也变相激励学生积极参与课堂的积极性,真正达到“学生为中心,教师为辅助”学习理念。


  四、结束语


  随着高等教育的不断发展,“学生为中心,教师为辅助”的课堂教学模式愈发受到重视。基于罗杰斯人本主义理论的教学模式能够有效提高课堂教学质量和课堂教學效果,全面提升学生的认知能力和思辨能力。未来《机械工程控制基础》课程的讲授过程中,本课程组成员将继续以人本主义理论为指导,进一步总结教学经验,推广教学成果,以期为同行们提供更多有效的教学理论支撑和教学经验推广。

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