工程机械行业概述范文篇1

关键词：机械专业；建构；应用原则

中图分类号：G642.3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）41-0279-02

随着经济全球化的发展，中国经济不断持续高速发展，对工程技术人才的需求更加旺盛。中国高等工科教育规模已达到世界第一位，但从教育质量水平来看，各级学校通过工程教育培养的人才还不能满足企业的实际生产需求，工科学生在学习阶段存在重论文、轻设计、缺实践的问题，而且普遍创新能力不强，工程实践岗位上无法有效发挥其才干。机械专业作为工程领域的基础型专业，更是需要通过教学理念的进步促进教学改进，实现毕业生质量的提高。传统的教师决定主题和概念的方式，已经被建构主义的新理念所完善。而将建构主义理念引入机械专业的教学中，将有利于教师和学生通过一定情景中的意义建构，实现工程概念和理论的深入理解和实践，本文将对其遵循的几个原则进行探究。

一、支持主动学习

建构主义是目前世界上教学理论模式的重要成果，发端于皮亚杰的理念[1，2]，其重要原则为“个人建构其自我理解”，即个体学习的过程是建构自我知识以及社会知识的过程，学习的个体通过与周围环境、他人的互动中构建自我的知识，形成自我对世界的个性理解。在传统被动学习观的另一面，建构主义在学习观上提出自主的学习观，首先强调学习是一个主动的过程，是个体主动建构意义的过程。提高学生的自主性是开始学习过程的关键，这其中包含了学生自身兴趣的关注度要求，需要教师从学生熟悉的事物开始，进入教学阶段。比如，在对《机械原理》课程中“机构”的概念进行讲解时，以往教材中经常用颚式破碎机作为例子。对于很多同学来说，颚式破碎机与“机构”的概念是一样陌生的，在学习过程中对学生建立正确的抽象概念帮助并不大，反而有可能成为障碍，自然也就无从激发学生兴趣而推动其主动性。

在教育心理学中，当个体仅仅由于内心渴望成功完成任务而学习，并且不考虑外界评价或奖励时，就成为个体的内部动机[3]。为了保证学生在学习过程中能够体验到兴趣和快乐等内在动机的奖励，需要为学生创造富有安全感、可预测性和确定性的学习基础环境，以防止焦虑、恐惧等负面情绪的出现。因此，在引入主动性学习的过程中，要围绕学生熟悉的事物而进入未知的事物，激发学生学习的兴趣，以保证良好的教学效果。在进行教学引入讲解时，讲话风格尽可能的具有鼓动性，使用的物品和电脑图片结合，让学生更容易熟悉和辨认。很多学生在讲解开始的15分钟后注意力下降，因此控制实例讲解的时间十分重要，如果超过30分钟将可能给学生带来的不是兴趣而是倦怠。

主动学习还体现在学生的部分自治要求，即教师能够放弃对学生的部分控制，同时也相信学生能够对自己的学习负责，允许学生让自身的兴趣推动其对课程的学习。这其中同时包含着鼓励学生表达自己建构的知识内容，讨论其刚刚建立的新的概念内容，进一步刺激其进入更深的思考和认知。同时，控制自主学习中非正常的竞争也是十分必要的，特别是自主学习过程中非理性的辩论是必须避免的，这需要教师对课程整体架构的有效把握。

二、鼓励互动探究

根据建构主义理论，学生对概念、意义的认知的过程，是通过他们的以往经验并交互作用主动构建意义的完整过程[2]。在构建意义的过程中，交互作用不但体现在与个人以往经验的交流，还体现在与其他人经验的互动。学生越是思考和处理某个新的知识，就越可以将它变成自身的一部分而掌握它。互动探究的过程是目前最好的信息处理方式，因为互动中的讨论和探寻本身就是信息的处理过程。

在机械专业课程的讲授过程中，任课教师一般会讲授大量概念和定义内容，可以说课程中三分之二的时间都被任课教师的讲话占用了，特别是目前课程中很多内容存在重复的问题，这些都会导致学生感到单调乏味，甚至是厌倦。比如，在《互换性与技术测量》课程中，轴承的结构和功能本身已经在《机械设计》课程中教授，但为了介绍其精度选择和配合方案，必须对已经讲授的内容进行复述以进行铺垫。如果直接复述已经讲过的内容，则会导致学生的逆反情绪而影响教学效果。此时，可以不只停留在对已有知识的复述和澄清上，而进一步让学生讨论一下轴承在使用过程中存在的要求和发生的问题，这将导致学生对轴承的特点进入更深层次的思考，利于下一步轴承精度教学内容的展开，使学生对新知识的掌握更加牢固。

互动探究实施过程中，需要首先确保学生能够理解讨论的目的；然后要让学生能把先前学过的知识与即将学的知识联系起来；告诉学生讨论主题的同时，要让其知道可以从什么渠道获得需要的信息；另外很好的组织讨论也很重要，关键是选对讨论组中的组长和记录员。

三、及时反馈强化

学习的过程中，教师和学生自我的作用一直有不同认识，这直接影响到后期对错误概念的矫正和反馈。学习过程中教师的作用认识中有不同流派，先天主义者认为，学生天生就有预先安排好的理解世界复杂概念的能力，经验主义者认为教师和其他人在学生建构复杂概念的过程中起到重要作用。建构主义则综合了上述立场，虽然同意学生可以自我形成对世界的理解，但对复杂概念的理解部分需要外在的帮助和作用，将上述两种的精髓进行了综合。

建构主义理念强调学习不是个体发现知识的过程，而是创造知识的过程，整个过程是主观的并且受到个人文化和生活背景的影响。在学习过程中，学生需要反思理解新知识与旧知识之间的差异性，通过反馈和纠正建立正确的观点和概念。学生在进行学习和练习时，应当对其形成的错误概念进行及时反馈纠正，反馈的目的是告诉学生其表现是否正确，帮助学生建立自信心。

强化则是通过给予学生某种奖励或鼓励，让学生知道他们何时的表现较好，并希望其更加频繁地重复做出正确表现。强化通常以口头表扬的形式实现，同时也可以有多种形式。在进行互动讨论时，通过解释学生的理解，或重复学生的意见，或者对学生提出的论点进行进一步的讨论，这本身就会体现出对学生意见的重视，都可以达到强化的目的。包括采用微笑、目光接触、手势、点头和拍肩膀等动作，都可以表现出鼓励进取的认同意义。此外，还有给予奖品的强化方式，比如用纪念品、糖果或别针等物品。在笔者参加美国纽约州立大学来学校的教学培训中，美国老师通过给学生赠送具有动物外形的别针来作为奖品，对学生进行鼓励，这种奖品本身售价不高，但具有实用价值和收藏价值，让学生在使用过程中增加了更加努力学习的动力，起到了良好的强化效果。

保持长久的兴趣或注意力是很困难的，只有极少数学生能够保持强烈的求知欲并自觉主动学习，对于大多数学生来说无论什么科目，都需要一定的外界诱导以保证其主动学习[4]。反馈强化则是对兴趣和注意力的不断增强，将有利于减弱个人文化和生活背景对学生学习的影响，提高学生学习的积极性并建立良好的自我认知，让学生在建构知识的过程中保持良好的心态。

四、构建高层次认知

建构主义强调学习是在丰富的情境中进行的，是通过与情境中人和物的互动而创造出相应的知识体系和知识细节。同时，建构主义指出，当学生采用主动而直接的探索时将有效引申出更高层次的思考。对于教学内容来说，此时已经不是单纯的专业性的内容了，而是培养高层次认知过程的载体和工具[6]。特别是当学生犯错误时，更是为更新观念建立更高层次的观念创造了时机，教师将引导学生试着重构他们思考的过程，从中找到错误的思维模式。

优秀的教师将善于向学生提出具有发散性的、深入性的问题，给学生足够的时间进行思考和回答。通过批判性的问题和批判性的回答，学生固有背景与现有知识的冲突，在冲突解决的过程中也是认知深化的过程。比如，在《机械工程测试技术》课程中，当对温度传感器进行教学时，以往传统教学对学生提问“接触式和非接触式测温的区别是什么”倾向于学生复述书上已有的格式答案，并无学生更深层次的思考；在建构式教学中，教师可以结合中国非典时期医学界选择的测温方式，试着问学生：“非典时期中国各地都采用什么测温方式，为何会如此选择？有没有更好的选择？”通过变换提问方式，让学生对《机械工程测试技术》课程中提到的测试方式和技术进行理论联系实际的分析，在批判性思考的基础上进行探索，建立高屋建瓴的高层次认知，还有可能发现比实际更好的答案。

在建构式教学中，一旦引导学生建立了基本的高层次认知，学生对待课程和教材的视角将有所改变。学生在学习中的主人翁位置能够进一步确认，学生也会学会逐步从整个课程、学科和专业的角度去认知所学的知识。在此基础上，高层次认知中的知识网络就便于搭建，学生的专业知识就可以相互交织在一起，构成相互牵制相互依赖的知识结构，课程知识的巩固和提高就更加容易。

总之，机械专业建构式教学的过程，就是贯彻这四个基本原则的过程，即支持主动学习、鼓励互动探究、及时反馈强化和构建高层次认知。建构式教学是当前教育界最具有挑战性，同时又具有极高价值的教学方法之一，对机械专业的学习具有极高的应用意义。针对机械专业偏重工程实践的特点，在对机械专业学生进行概念和知识建构的同时，对学生动手能力培养与建构式教学的结合将是未来建构式教学的发展方向。相信通过机械专业建构式教学的进一步完善，中国高校培养的机械工程师的质量将得到进一步的提高。

参考文献：

工程机械行业概述范文篇2

关键词：机械专业；学科特点；培养；学生能力

中等职业学校机械专业开设的专业课程都具有鲜明的专业特点，如果教师在机械专业教学中，能根据机械专业学科特点，挖掘学科资源，在教好机械专业知识的基础上重视学生能力的培养，将会对学生的终身发展奠定良好基础。本人就中职《机械制图》教学中如何培养学生能力谈几点看法。

一、活跃思维，培养学生空间想象力

职业学校学习工科的学生，空间想象力的建立尤为重要，可为专业课的学习做好铺垫。人从会思考就会想象，有了想象力，设计师才会设计出造型优美别致的建筑物及工艺品等。通过想象力的培养，人的思维会变得更加敏捷，心情会变得更加开朗，生活也会更加充满诗情画意。在制图课的学习过程中，空间想象力能帮助学生们识图、画图，可以说识图、画图的能力是建立在空间想象力的基础上的，没有空间想象力，学好《机械制图》就是一句空话，而且会给其它专业课的学习带来困难。空间想象力的培养需要一个过程，要打破传统的教学模式，发挥现代技术教育优势，使教学内容更加形象，直观，从而达到深化课程、改革教学的目的。多媒体具有图、文、声并茂以及活动影像等特点。充分发挥多媒体的形象化教学，可以弥补传统教学法在直观感、立体感等方面的不足，取得传统教学方法无法比拟的教学效果。例如：对一些结构比较复杂的物体，教师无论怎样讲述与比划，学生始终难以想象出来。这种情况下，如果运用多媒体来进行教学，就可以达到事半功倍的效果。

二、转换思维，培养学生接受新知识的能力

在教学中不仅要讲究知识的科学性，还要讲究授课的艺术性和趣味性。例如：在讲述三视图的形成时，针对职业学校学生文化基础普遍较低，基础理论知识薄弱，空间想象力差，还没有形成立体概念的情况，如果直接讲述有关概念，学生难以理解，很容易挫伤他们的学习积极性。所以，经过充分备课后，我采用讨论与启发相结合的方法。上课时，不直接讲坐标系与三投影面体系的概念，而是以学生非常熟悉的教室为例，引导学生思考，把一个长方体摆放在教室里，由前往后看物体，就如同有一束平行光线由前往后照射物体一样，物体的影子照在黑板上的情景；教师再引导学生想象从上往下照射在地面上情景，并让学生说出各自的想象结果。教师进一步引导学生观察黑板、地面、墙面之间的关系是两两互相垂直的三个平面，接着，教师讲述投影面的概念，引出三个投影面、三个坐标轴：x轴、y轴、z轴、三视图。然后教师展示模具――三面投影体系，画出长方体在三个投影面内的投影。接下来启发学生，如何把三个视图放在一个平面上形成三视图，以及讨论三视图投影规律。这样教师通过学生熟悉的物体对学生进行引导、讨论，学生很容易就建立起三面投影体系的概念，初步形成空间想象能力，对三视图的理解也会非常深刻。

三、加强培养学生理论知识与生产实践相结合

人的形象思维在头脑中形成的技术方案或模型，只有通过实践操作才能转化为产品。有很多已经毕业的学生说：“工作后才知道制图中所学的零件是什么。”这不能不引起我们的深思，这说明我们过去的教学只注重了课本理论知识的讲解，而忽视了与生产实际之间的联系。学生会画图但不知道画的是什么，只知道模型不认识真正的零部件。因此，在机械制图课堂教学过程中，要与生产实际紧密联系，既要让学生看模型，又要让学生看一些实物，二者结合起来使用。为提高学生认知能力，经常利用课外时间带学生到工厂参观，对学生进行生产认知教育。同时，在教学中经常拿一些工厂的图纸进行教学，让学生了解一些实际生产的知识，明确“什么是机械制图？学了制图是用来干什么的？”使理论知识与生产实践紧密结合起来。

四、加强学科联系，培养学生的综合能力和创新思维

人类的知识体系是相互联系、相互依存的，课程的综合化能加深相关学科的联系，也可以突破学科界限进行广泛综合，避免内容重复。尤其是边缘学科及交叉学科，综合化不仅可以及时传播现代化科技知识，也有助于学生对客观世界的整体认识，有助于培养学生的综合能力和创新思维。

《机械制图》作为一门机电专业的技术基础课程，与其它专业课程有着较强的学科渗透关系。比如：机电专业的前沿课程AUTOCAD、MASTERCAM和数控机床加工技术，这些课程学多是要在计算机上进行操作完成，但都必须由《机械制图》知识作基础。《机械制图》课程教材中许多章节的知识点内容都牵涉到《机械基础》、《机械零件》、《公差与配合》、《机械设计》等多门专业课中的知识内容，教师在讲解这方面知识时除了将测试重点放在识图和画图之外，还要适时地联系相关的专业课程进行解释，强化学生的记忆和专业化感觉，让学生充分意识到课程之间的内在联系，从而，逐渐形成综合能力，具备创新能力。

五、发挥学科特点，培养学生的综合素质

工程机械行业概述范文篇3

关键词：矿山机械；采矿工程；教学方法；教学质量

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）45-0218-02

《矿山机械》课程作为采矿工程专业的主干课程和专业必修课，课程内容涵盖采掘机械、支护设备、运输机械和流体机械等矿山机械设备的用途、工作原理、结构、性能和选型方法等方面。学时少，教学内容多的矛盾。而煤炭行业从2013年到2016年持续走低，煤炭企业遇到了前所未有的严峻困难，用人量骤降[2]。这些现实情况导致学生学习情绪不高。采矿工程专业的学生机械知识基础较薄弱，本门课程实践性又很强，因此，如何调动学生的学习情绪，让学生在很少的学时里掌握该门课程的知识，适应当前煤炭行业发展需要，是老师在教学过程中要认真思考的问题。

一、课程特点及教材使用

矿山机械课程是研究矿山机械设备的综合性课程。该课程以煤矿“采、掘、支、运”设备为重点，主要讲授机械设备的基本结构性能、工作原理、选型和机械设计计算及电气控制原理等知识。通过本课程的学习及实验，使学生对矿山机械的作用、工作原理、使用方法有比较全面、系统的了解，掌握所学机械设备的结构，为学生毕业后到矿山工作打下良好的基础。由于本课程具有较强的综合性和实用性，应以“机械设计”、“流体力学”、“工程制图”等专业基础课程为前置课程。

《矿山机械》一书由中国矿业大学李炳文教授主编，中国矿业大学出版社出版，是普通高等教育“十一五”部级规划教材，该教材全面介绍了目前我国煤矿整理的采掘机械、支护设备、运输提升设备和流体机械等矿山机械设备的工作原理、结构、性能及选型方法；同时，还介绍了国内外先进的矿山机械设备和技术。该教材作为目前我国矿山机械较好的教材之一，一直为本校所采用。

二、教学方法与手段的改革

1.课堂授课内容组织上。（1）注重基础知识。由于采矿工程专业的学生机械知识基础较弱，对机械工程学科知识体系没有完整的概念，因而在授课过程中，首先以讲述设备的结构简图为基础，通过分析设备原动机、工作机构和传动系统，引出机械设备的总体结构。例如，在讲采掘机械概述时，结合《煤矿开采学》为同学讲授采煤工艺，讲解煤矿所用到的设备及其作用，即采煤机械、支护设备、掘进机械、运输机械、提升设备、通风设备、压气设备和排水设备，使得学生对煤矿设备具有一个总体上的把握，深刻了解了本门课程所讲述的采掘机械在煤矿设备中的地位和作用，对于采矿工程专业学生来说，本课程教学目标是深刻理解和掌握这门课程的基本概念、基本理论和基本结构，因而在教学内容上，对一些难点问题和非重点章节不讲或略讲，有些容易理解的部分可以布置学生课下自学。例如讲解泵与风机时，重点讲解流体静力学的知识就够了，而流体动力学可以略讲。做到重点突出。（2）注意前后知识点关联。将前后关联内容有机的组织成整体讲授，注意前后内容的衔接和呼应。采煤机、液压支架、刮板输送机在内容上是相对独立的三个篇幅。作为一门课程体系，只有综合讲述，才能使学生全面了解综采工作面“三机配套”，才能引导学生思考“三机”生产能力配套、“三机”性能配套、“三机”几何关系的配套和“三机”使用寿命配套等等。在讲解矿井提升设备的钢丝绳时，笔者会引导学生回顾吊挂式带式输送机的结构特征，通过讲述提升机磨损后的钢丝可以用做吊挂式带式输送机机架，让同学加深矿山各机械设备虽看似相对独立，但又是相互联系整体这一概念。通过回顾和启发，这样就把前后知识点紧密地结合起来了。

2.利用多媒体教学。在选择确定高质量的教材和合理组织授课内容的同时，还应根据《矿山机械》课程的特点和大纲要求，形成规范的教学方案，包括教学大纲、教学课件、教学讲义等。在课件的制作上充分发挥现代化多媒体教学手段的灵活新颖的优势，使教学内容以更加直观、生动、形象的形式呈现和表述出来，提高学生学习兴趣，吸引学生的课堂注意力，扩大学生的知识面，从而达到提高课堂教学的质量和效率的目的。如在讲授部分断面掘进机时，可利用多媒体手段，播放坦克的设计加工过程及结构特征。从履带底盘、旋转炮塔等机构过渡到部分断面掘进机的讲解上，这在全部都是男生的采矿工程专业学生课堂上，收效甚佳。在讲授放顶煤支架时，播放一段放顶开采工作过程的动画，使学生真实、具体地感受到这一工作过程。通过以上教学手段，激发了学生的学习兴趣，增强了学生的感性认识，提高了课堂教学的质量和效率。

3.将科研引入教学，培养学生创造性。由于《矿山机械》实用性强，若采取传统的以教师为主体、按部就班地“填鸭式”的教学方法，会导致学生的学习兴趣不浓厚，缺乏对实际机械结构的分析、改造和创新的能力[3]。将教师的项目引入课堂，主要优点是为学生提供一种真实的环境，提供进行分析的素材和机会，通过学习，使学生在分析问题、进行矿山机械选型设计及工作现场“小改、小革”等方面的技能训练得到强化。例如，讲授刮板输送机时，先从限制长臂工作面开采长度的因素开始分析，带着学生分析刮板链张紧方式及刮板链过松或过紧对中板和链轮的影响，最后留下开放式问题，如何采集刮板链张紧力，做到刮板链实时张紧。开放式的问题可以拓展学生探究式学习的空间，培养学生运用理论解决实际问题的能力，让学生变被动听讲为主动参与，提高了学生理解、运用和驾驭知识的能力，激发学生主动思考积极探究的创新精神[4]。

4.充分利用仿真实验室进行现场教学。安徽理工大学能源与安全学院建有现代化矿井仿真模型实验室、采煤工艺模型室、模拟开拓巷道，模拟工作面，其中的机械设备基本涵盖了《矿山机械》课程的大部分整理设备。现代化矿井仿真模型实验室包括一座完整煤矿的地下及地面生产系统和地面生活情况，包含开拓、准备和采煤所使用的机械设备及矿井运输系统、通风系统、排水系统等矿井主要生产系统所使用的设备等。通过对该实验室的参观，声、光、电等手段，使学生对井下复杂的系统有了概括的了解，并进一步了解各型设备所处的工作环境，克服《矿山机械》课程抽象、复杂的困难。采煤工艺模型室有综合机械化采煤、普通机械化采煤、爆破采煤和综采放顶煤等工艺的模型，使学生对不同采煤工艺是由于支护方式不同这一概念有了更直观的认识。在现场教学前，先让学生思考，对即将参观的模型和设备的疑问，从而带着问题，有目的地观看和学习，避免走马观花。现场实践教学是《矿山机械》课程的重要环节，提高实验室现场实践教学的效果，可以进一步加深学生对矿山机械专业知识的理解。

三、改变考核方式

合理的考核方式一方面是对学生成绩的公平评定，另一方面也能激发学生学习的积极性，通过“习题训练、现场实习、期末考试”三位一体的考核制度，对每位学生的作业情况给出习题训练成绩，以20%的比例计入课程总成绩，对学生的在现场实践课上的表现情况和实验报告的质量给出实习成绩，以20%的比例计入课程总成绩，期末考试以闭卷考核的形式，以60%的比例计入课程总成绩。在习题训练和期末考试中，部分依据生产现场条件参数，进行设备的选型设计来评估学生掌握知识的程度，使考试的内容不再全是需要死记硬背的理论知识点。将理论与实际相联系，充分锻炼学生的实际工作能力[5]。

综上所述，在新的历史环境下，《矿山机械》教学改革是一项系统工程，它不仅要求教师有较高的专业水平和高度的责任感，还应有科学的教育观念和思想，并辅以新的教学手段和考核方式。这样才能从学生专业出发，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力和理论联系实际的能力，为毕业后从事相关工作奠定了基础。

参考文献：

[1]赵亮.《液压传动与采掘机械》课程教学心得与探索[J].现代企业教育，2014，（18）.

[2]张向林.煤炭行业“黄金十年”后采矿工程本科毕业生就业对策研究[J].科技视界，2013，（34）.

[3]胡坤.《矿山机械》课程教学研究[J].中国科技信息，2010，（24）.