ProE软件在机械原理课程教学中的应用(精选10篇)
1.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇一
高职《PROE》课程的教学改革研究
陈楠 李文川
摘要:目前高职教育正在经历一个大的转型期,它正在从传统的理论式教学向实践性转变。作为高职的一些课程,全都面临着根本性的转变。Proe作为一门CAD软件课程,其授课模式和基本目标也需要发生变化。在教学过程中,采用案例教学法,利用多媒体辅助教学,在实例中讲授多种操作技巧,即符合了当前高职教育的基本指导思想,激发了学生的学习兴趣,教学效果上也能得到很大的提高。
关键词:高职 Pro/E 教学 改革
一、引言
在谈论有关PROE课程的教学方式之前,首先还是要明白在现阶段高职院校的定位,只有明确定位了,才能在这个基本的框架里去研究一些课程的教学方法以及改革,而不悖离基本的方向。
在目前,高职院校的办学定位是一个有较大争议的问题,但大部分人还是认为,高等职业教育应是培养适应社会主义市场经济建设需要,德、智、体全面发展,具有较为宽广基础理论及较强实践动手能力的高素质的生产、建设、管理与服务第一线的技术应用型及高技能型人才。如果说本科教学是培养综合性的理论型、学科型人才,那么它就具有明确的职业价值取向和职业特征。其目标是使高职培养出的人才不仅懂得某一专业的基础理论知识,还具有某一岗位群所需要操作组织能力,能解决生产中的实际问题。简单的说是一种专业理论够用,生产技术操作熟练和组织能力强的复合型人才。
那么,有了这些要求,则我们在过去几十年的教学方法就是不适应的,因为它基本上是照搬本科的教学模式,导致培养出来的高职生理论不如本科生,实践不如技校生和工人,夹在两者之间,没有特别的优势。现在,明确其培养方向之后,我们才能有针对性的解决问题。而课程教学的改革则是其中最重要的一环。在这里,我们就用PROE这门课程的有关教学来探讨整个高职教育课程的改革方向
二、教学方法的改革,案例教学法 在传统的教学中,我们用粉笔在黑板上进行板书教学。《Pro/E》教科书的内容安排上,先对Pro/E做了一个系统化的理论阐述,然后再按一定的层次和内部联系对各种特征构建逐一阐述。就其课程本质来讲,《Pro/E》是一门CAD软件应用课程。课时安排少,而课程内容多,教师如果按照传统的教学方法,对所有特征采用电脑演示的方法来进行教学,那恐怕所有的教学时间还不够演示一遍,就算你演示完了,学生掌握的效果也是很差的。毕竟,这并不是一个仅仅从理论上就能掌握的软件。因此,需要变,如何变,提出以下一点参考。
1.将所有的课程教学地点从教室搬到机房。老师讲一个问题20分钟,给学生半个小时甚至更多实践去练习,去自己做,只有自己动了手,才能真正掌握其用法。
而这一点,相信只要开始做课程教学改革的高职院校,都已经意识到了,并已经开始实施,但是,这还存在一个问题,学生这样做之后,软件能用了,但是其实只能达到知其然不知其所以然的效果。他们能用Pro/E软件进行简单的造型,却不知道真正在生产中,Pro/E是怎样用的。那并不是简单的做几个圆或者各种形状的模型,而是要真正的为生产服务。那么这一点,很多学生都是不知道的,学完了软件,却还是不知道这软件拿来干嘛,要怎么用。所以我们的教学还要改,教学的效果要让学生知道在学的这个东西是做什么的,实际生产中要怎么用。那么就有了下面我们教学改革的第二项,进行案例教学法。
2.案例教学法。
案例教学法就是对典型案例进行分析、辩论、归纳总结和操作。在此过程中提高学生分析问题和解决问题的能力。案例教学是一种注重师生互动的开放式研究型的教学方法,学生积极参与教学活动,成为教学主体,教师再进行正确引导,即培养了学生的创造性思维能力,又提高了他们的Pro/E使用技能。当然,其案例材料需要具有较强的针对性,能够涵盖Pro/E要求的教学内容,又具有实用性,并且具有典型性的一些二维图形、三维实体与装配体的实例是其中的首选。教师在下次课之前两天就可以将下次的案例材料给学生,让学生先自行分析案例中可能会涉及到的知识点,列出可能会有争议、需要讨论的问题。学生根据老师的提示,先自行查找相关知识,自学课程相关内容,思考出实例的形状,并对其结构进行分析构建。如需要用到哪些特征、可以怎样拆分或组合,用什么样的顺序、什么样的方法,或者有几种备选方法,学生可以按照这些思路来对案例进行预习,而课堂上,老师再加以引导、讨论,对比学生列出的一些方法,比较优劣,并给出适当的建议。这样,通过预习、思考、以及课堂上的讨论、分析、辩论,学生即掌握了了使用Pro/E的方法,而且也掌握了相关知识,提高了分析问题和解决问题的能力。案例分析结束后,教师还应该及时总结,对如何让运用建模知识实现本次案例的思路方法进行整理。简单点评一下各种方法,并着重讲解并操作演示最简单的方法,使学生对本案例有更透彻的理解。清楚其重难点,以后遇到近似的问题能基本上知道怎么解决。对学生课堂上表现,老师也应该加以点评,对做的好的学生进行表扬,鼓励方法有误的学生,并讲其表现作为平时成绩,以激励学生下次做的更好。
需要注意的是,所谓的案例教学法,并不是学生一开始学习就把它实施起来,那样不一定能取得好效果的,我们首先还是要让学生掌握了Pro/E软件的一些基本操作之后,才能开始逐步实施。有些院校可能在改革中步伐太大太急,一开始就给学生一个案例,就想让学生掌握,但是任何东西都有一个过程,就算高职教育对理论性和基础性的知识态度为:够用就行,但是你也不能一步登天,梯子还是要搭的。既然是案例,那么综合性肯定比较高,学生连基本的操作都不会,又怎么能跟上你案例里的进度呢。所以,其实我们的案例教学,并不适用于初学者,而是已经通过一些好的传统教学方法,有了一定该学科基础的同学。不仅仅是Pro/E,高职中的另外一些课程,如机械制图,造价,机械设计等等,在这些理论课程中现在比较风行的是项目式教学,要学生从一个一个的项目中来获取知识,思想是切合高职的改革思想,但是实施起来的话,学生肯定有难度,为什么,基础知识不够啊,项目里面的内容理解不透彻,换个项目,又不会了。我们的教学效果不需要学生掌握多高深的原理,但是还是要会基本的变通,因此,传统的不能全部摒弃,而是应该将传统与新东西结合起来,用少量的传统教学打基础,用案例教学法或项目式教学来使学生深入理解并学会应用。
三、教学手段的改革,信息技术手段
1、多媒体课件制作
课堂教学尽量的应用多媒体设备,采用多媒体教学手段,使课堂能够给学生更多的信息,讲教学时间主要集中于对问题的分析,而不是照本宣科。如果不采用多媒体,案例特征的形成是很难单纯用语言描述清楚的,而我们又没有时间去一个一个的操作演示,也没有这个必要。我们可以利用powerpoint软件将各种图形图像、音频、视频等插入课件,使课件具有强大的多媒体功能,这样就能让学生更加清楚你所讲授内容的含义,并又充足的时间去对各个问题进行分析,激发了学生的学习兴趣,也提升了课堂教学的效果。
2、课后辅导视频的制作
学生在学习过程中都有这样一种现象,上课听懂的东西,一回去,过个几天就忘了,这并不是学生不认真,而是人本身就存在一定的遗忘率的问题。学生每天要学那么多东西,怎么可能全都记得住呢。学生也不可能一有点问题就问老师,一是不好意思,再一个上也未必能找到合适的时间。因此,我们可以利用屏幕录像专家这一种软件,对教学中常见的问题,以及一些典型的案例进行讲解或建模演示。它就相当于把你上课的东西做成了录像,学生忘了就翻出来看,还可以自行调节进度。这样,相信学生的掌握率将大大提升一个档次,而学生所困扰的遗忘率问题也将迎然而解了。
四、有关获取职业资格认证的改革
在以前的教学模式中,对Pro/E这一类的课程并没有考证方面的要求,但现在高职教育讲究双证书模式,毕业证书与职业资格证书。那么,Pro/E也是一门技术,它也有职业资格的认证,所以,可以鼓励学生去考一下Pro/E的工程师证,如果能拿到证,那么对学生水平也是一个证明。在考证的过程中,学生也能够更加熟悉这个软件的操作与应用
五、有关知识与生产实践衔接的改革
在过去,我们做这一方面,主要是靠老师介绍,而老师获取信息,又基本上都是从书本而来,带有很大的局限性。就算有老师是下了生产车间,了解了再回来讲,也是比较片面的,而且,技术在不停的更新,所以,仅仅依靠老师来告诉学生,这个软件是怎样用在生产中的,达不到很好的效果。就好像小学生都会的勾股定理,那么,在生活里到底用来做什么呢,100个人里面95个不知道。所以我们要想别的办法。让学生去工厂里实践,这是一种方法,但是学生需要实践的东西太多了,有那么多时间吗?那么,我们可以选用第2种方法,请工厂里专门从事这一技术的工程师来做讲座。让一线的工程师来告诉学生,你们这个软件是干嘛的,有什么用,要怎样用。并且还可以将生产中的一些实例给学生看,分析给学生听,这样实际生产中出来的东西必然要比老师拿空洞语言来泛泛而谈有说服力的多。
结束语:随着高职教育的发展,社会经济的需要,教学改革是势在必行的。不仅仅是Pro/E这一门课。基本上所有的高职课程都需要改革,只是改动的多少而已。至于怎么改,怎样改好,实践会是最好的证明。
附: 作者简介:
陈楠,2006年毕业于湖南科技大学。咸宁职业技术学院机械系教师。
职称:助教。
李文川,咸宁职业技术学院教师。
联系电话:0715-8196088 邮寄地址:湖北咸宁职业技术学院机械系 陈楠(老师)收。邮箱:30531838@qq.com
2.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇二
关键词:微机原理,EMU8086,应用
前言
《微机原理》课程是目前高校计算机专业及其相关专业学生必修的一门专业基础课, 是学生学习后续课程、毕业设计和今后工作的重要技术基础。该课程的任务是以美国Intel公司生产的16位CPU8086为主线, 介绍微型计算机的硬件结构、工作原理、汇编语言程序设计方法及微型计算机的接口技术[1]。由于该门课程对实践动手能力要求高, 涉及的信息量大、知识点多、教学内容较抽象, 学生普遍反映该门课很难学。
其中汇编语言程序设计和接口技术是学生学习的两大难点。因为汇编程序设计涉及到汇编指令系统中相应指令的使用, 而8086/8088CPU的指令系统共包含92种基本指令, 对指令系统的学习即是对这92种基本指令的功能和用法的介绍, 这很容易让学生感到枯燥乏味, 提不起学习兴趣。并且汇编程序运行的传统方法界面不直观, 无论是教师演示或是学生实验使用起来都感到不方便。接口技术涉及到对可编程接口芯片的访问, 这部分内容较抽象, 学生学习起来感觉到很难理解。作为该课程的授课教师, 如何才能解决教学中存在的上述两大难点问题呢?笔者经过较长时间的探索和实践, 发现用EMU8086这款仿真软件可较好地解决上述问题。
1 EMU8086介绍
EMU8086是Digital River公司推出的16位CPU8086的仿真软件, 它将汇编语言程序设计和虚拟接口技术有机地结合起来, 其内部集成了汇编程序编译器、连接器、参考例程、学习指南, 并提供了交通灯、机器人、步进电机等七个虚拟外设, 是学习Intel 8086微处理器的理想工具。E-MU8086的工作界面为纯WINDOWS, 界面友好, 由菜单栏、快捷按钮栏和用户工作区构成, 它能模拟真实微处理器工作的每一步骤, 通过单步调试显示指令执行后CPU内部寄存器、存储器、堆栈、变量和标志寄存器的当前值, 操作简单直观, 通过它学生可以很快掌握汇编程序设计和接口技术等知识。
下面以两个汇编程序开发实例分别说明E-MU8086在汇编程序设计和接口技术方面的应用。
2 实例介绍
2.1 实例1。
EMU8086用于汇编程序设计的典型实例:用汇编程序实现将表达式5+10-1的结果14用二进制形式 (00001110) 在屏幕上显示出来。
分析:本程序通过8086CPU内的寄存器及加法指令ADD减法指令SUB可方便地实现表达式的计算, 再通过调用21H中断将结果对应的二进制数的每一位显示出来。利用EMU8086仿真软件可通过模拟的方式快速地进行编译、调试及运行, 实现表达式结果的显示。操作过程如下:
(1) 打开EMU8086, 在用户工作区输入源程序。
code segment
code ends
end start
(2) 将输入的源程序存盘, 然后点击Emulate按钮, EMU8086自动完成对源程序的编译、连接, 若有错则给出错误信息。正确连接后, 自动进入到指令的调试界面。
(3) 在该窗口单击single step按钮可方便地观察到指令单步执行后CPU内部所有通用寄存、段寄存器、标志寄存器和算术逻辑单元ALU中的值和数据的传递, 还可看到汇编后生成的机器码及每条指令在内存中所占存储单元的物理地址, 非常形象直观地展示了CPU工作的状态变化和工作原理。用户也可以单击run按钮运行该汇编程序。
2.2 实例2。
EMU8086用于接口设计的典型实例:CPU与外设间的信息交换是通过接口来实现的, EMU8086内置用java, visual basic等编程语言编写的虚拟外设, CPU对它们的访问可通过端口地址来进行。如EMU8086内置的外设交通灯, 其端口地址为4, 对应图1中十字路口东西南北四个方向的红绿黄共12盏灯, 通过对交通灯端口送16位控制字控制相应灯的开或关, 控制字的低12位对应图1中12盏灯, 高4位无实际意义全置为0, 对低12位的相应位置1可设置对应的灯为开, 置0为关。现要求编程实现先让4个方向的红灯全亮, 然后让南北方向绿灯全亮, 让南北方向车辆可通行, 同时东西方向的红灯全亮, 禁止东西方向车辆通行, 上述状态延时5秒后, 交换为南北红灯全亮而东西方向绿灯全亮, 再南北绿灯亮东西红灯亮, 这样循环往复, 实现对十字路口的交通控制。
该程序源代码如下:
#start=Traffic_Lights.exe#
mov ax, all_red
out 4, ax
mov si, offset situation
next:
mov ax, [si]
out 4, ax
mov cx, 4Ch;004C4B40h=5, 000, 000
mov dx, 4B40h
mov ah, 86h
int 15h
add si, 2;next situation
cmp si, sit_end
jb next
mov si, offset situation
在EMU8086用户工作区录入源码并运行后得到以动画形式显示的动态运行效果, 形象地说明了CPU对接口的访问方法, 大大提高学生的学习兴趣。
结束语
《微机原理》作为计算机专业及其相关专业的一门基础课, 其重要性是不言而喻的, 若在该门课程的教学中能灵活运用EMU8086仿真软件进行演示及实验教学, 则能让学生直观地理解CPU的工作原理和工作过程, 提高学生的学习兴趣, 较好地解决了微机原理课程教学中存在的难题。
参考文献
3.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇三
关键词:SolidWorks;机械设计;插件
机械设计课程,主要是通过先讲解组成机械的相关构件的结构、原理、作用等内容,再结合实习来锻炼学生的设计能力。机械设计的一般过程为根据用户的使用要求,对将要设计的机械的工作原理、结构、运动方式、受力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算,并以图纸的形式展现出来,作为最终制造的依据。机械设计是一个复杂的过程,要求在一定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好的工作性能、最低的制造成本、最小的尺寸和重量、使用中的最可靠性、最低的消耗和最少的污染等。初学机械设计的同学,由于经验较少,加上实际条件也不允许,所以通常都很难做到。那么如何解决这一问题,提高学生的设计能力呢?我们可以用相应的设计软件来弥补各种条件的不足,SolidWorks就是其中一款不错的设计软件。下面就该软件在机械设计中的一些辅助应用进行探讨。
SolidWorks是一款非常好的三维机械设计软件,易学易用、界面简洁、价格适中、功能强大。提供了专门的机械设计模块,对不同零件可以选择相应的设计方法。首先,SolidWorks 软件具有很多实用的工具栏,比如草图、钣金、焊接等,在工具栏下边又包含许多实用的具体命令,灵活运用这些工具栏和命令,可以帮助设计者高效快捷、直观方便的设计零件。其次,SolidWorks 软件提供参数化设计模块,支持Excel表格、方程式、记事本和共享数值等进行驱动,在设计有一定相似性的零件结构、修改相关零件尺寸时,可以做到方便快捷。然后,SolidWorks软件提供了工程视图和装配图模块,在相应的工程草图及模型装配中,可以对零件进行修改,系统自动地把改后的数据反应到对应的装配图上,很方便实用。在装配图功能模块中,可以对机械进行模拟装配,有自下而上和由上而下两种方法,各有优缺点。自下而上装配法比较适合初学者,其过程是先设计单个零件,再把零件按照在装配体中的具体位置和相互之间的配合关系组装成构件,最后组装成所设计机械的模型。
同时,SolidWorks软件在一些功能强大的插件配合下,可以对装配体进行干涉检查、动画模拟、有限元分析等功能。Animator 插件是一个很好的动画制作软件,可以把三维模型的加工、装配、拆装过程进行录制和保持,形象直观的整个过程进行演示,方便发现问题。在Animator 与 PhotoWorks 这两个插件作用下,可以对模型进行渲染,可以做到工程图的同步更新、保证零件和装配体的精度、通过灯光控制增强视觉效果和动画效果、结合背景库的相关支持可以增强视觉冲击。PhotoWorks插件结合SolidWorks自带的分析模块,可以进行有限元高级分析,用分析工具 COSMOSXpress,可以对零件的安全系数、应力分布云图等状况进行分析;COSMOSFloWorks可以进行流体流动和热分析;COSMOSMotion可以进行虚拟样机及运动仿真等功能。Sage插件以PE International公司开发的环境影响量化工具GaBi为基础。GaBi能从温室气体、能源、最显著的环境影响、生命周期成本和社会影响等多个不同角度评估项目的可持续性,主要是通过量化材料、工艺、产品和基础结构的环境性能,有十万多种不同的影响模式。通过以上的各种检查分析,可以帮助设计人员发现设计当中的一些不合理地方,经过不断的设计-分析-调整-再设计,可以使设计变得更好更实用。SolidWorks软件还可以很方便的把设计好的三维模型图转变为二维机械零件图和装配图,为加工制造零件提供依据。
所以,在学习了机械设计的一些基本原理后,结合SolidWorks软件提供的各种功能,可以安排一些有针对性的设计实习,让学生能够完整模拟整个机械设计的过程,能够为机械设计者提供比较完整的可行的设计方案,可以大大提高机械设计的效率,提高设计者的设计水平。
参考文献:
[1]齐鹏选.SolidWorks软件及其在机械设计中的应用.《中国科技博览》,2012.
[2]朱永强,王辉林,等.SolidWorks在挖掘机设计中的应用.《工程机械》,2002.
[3]朱金权.SolidWorks软件在机械设计中的应用与研究.《新技术新工艺》,2009.
4.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇四
摘要:行动导向教学法作为一种新型的教学方法引入到中职机械基础课程的教学体系中去,这对于传统的教学方式来说无为是一种创新。从学生的主观能动性来看,它可以起到提高的作用,从学生的综合素质水平来看,它可以帮助学生提升。本文对行动导向教学法的应用进行了深度的剖析,以使得在中职机械基础课程教学中能更合理地利用这种教学方式。
关键词: 行动导向;中职机械;教学方式;应用
中图分类号:G72 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2018)16-0017-01
行动导向教学法来源于上个世纪80年代的德国,这种教学模式在当时的德国掀起了一阵狂风,对德国的职业教育产生了很大的影响。后来传到我国,这种教学模式在我国成为主流学习模式,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的实践能力。这种培养模式以学生为中心,教师职工都围绕着学生运转。
1.行动导向教学法的概述
1.1 概论。
我们都知道现在的职业教育相当于是一种就业的教育。因为职业教育的最终目标就是提高学生的就业竞争力,让学生在就业压力大的情况下能够凭着自己较高的能力胜出,从这点而言,职业教育就是一种为了社会发展的教育。那么我们的中职机械基础课程教学就要从这点出发,利用行动导向教学的教学思路培养学生的各方面能力,全优发展。
行动导向教学法顾名思义要行动,要以学生的行动为主要内容,教师则作为答疑解惑的一个角色,帮助学生分析问题和解决问题。教师告知学生需要完成的学习任务,或者由学生自行分布学习任务或目标,学生以自己的行动以个人或小组形式完成这些任务,在这个过程中进一步提升自己的学习能力。
1.2 特点。
学生参加性强。行动导向教学模式会要求学生多方面参与各种学习阶段,从信息从何处来源到信息是否正确中间每个阶段都要学生自己的参加。每个方案表面形式的要求都要遵循,在实施方案的过程中要制定合理可行的目标,反馈要有效果,还要注意汇总评价。在这样的教学思路下,努力让每个学生都变成活跃分子,积极参加。
教师的地位发生了转变,由主导地位变为非主导地位,更多的是一个领路人的角色。学生要明确自己在课堂教学中的地位。了解自己角色的内容,扮演好自己的角色。教师也要更好地、更有方向地对学生加以引导和指导。教学主体发生了改变,直接影响了教学效果。
2.行动导向教学法在中职机械基础课程教学中的具体应用
2.1 行动导向教学法增强了学生的团队意识。
“众人拾柴火焰高”。团队合作才会共赢,在中职机械基础课程教学中,利用行动导向教学法对学生团队意识的形成很有帮助,教师也更应该培养学生的团队意识。我们在关于钢的课程学习中,教师就可以让学生以小组的形式进行自主学习,共同探讨钢的相关知识和理论。教师和学校联系有关金属材料的学习基地,如:建筑施工单位。让学生在实际生活中学习钢结构、混凝土等的实际使用方式。再将学生的学习成绩汇总到一起,大家共同进行讨论学习。每个学生的成绩都会关乎自己小组的成绩,这样大家会为了集体荣誉一起努力学习。如此一来,团队意识也越来越强烈。
2.2 行动导向教学法丰富了学生的专业课程体验。
行动导向教学法让学生在课堂上、课堂下都有很好的体验,教学环境不再一陈不变,由于机械课程的特性,学生在不同的社会场景中都会“身临其境”,感受这个专业的特点和以后发展的趋势。教学环境的设置再结合技术、科技对教学内容进行更优良地整合,丰富了教学内容。在原先复杂的教学课程体系中,本门课程会让学生感受到厌倦,我们充分结合行动导向教学法再对学生因材施教,??增加学生对本专业的兴趣爱好,久而久之,人们对机械学专业的印象也会有所改观。让学生在不同、新颖的教学情景下领会新知识,掌握新内容。
2.3 行动导向教学法完善了教学评价系统。
过去的教学评价系统与加入行动导向教学法的教学评价系统相差甚远,新型的教学评价系统会把重心之重放在学生的课程质量上。学生在学习一节课的内容的时候作为主导地位要多提出问题,提出的问题要建立在自己所学的本课内容或者结合之前所学内容的根本上,这些问题把学生带到一种新的学习领域上,探索问题答案的欲望更强烈。教师把学生的课堂表现结合学生的考试成绩作为对学生的评价标准,这样的设置对学生的评价会更客观。学生也会乐于接受教师的褒贬评价,反思自己的不足,改正自己的错误。结语
中职机械基础课程教学对我国教育事业中机械学的发展有很大的作用,它的发展会直接影响我国机械学人才的发展,进而影响我国的机械制造业或其他机械相关行业的发展。少年强国自强。我们从学校里抓起学生的课堂质量,才能培养出一批批优秀的学生,让他们为中国梦献出一份薄力。我们要在教学体系中不断加入新时代的新方法,提高教学质量,助力社会发展。
参考文献:
[1] 胡小文.《浅谈行动导向教学法在机械基础教学中的应用》教学探索,2014,5.[2] 傅健玲.《行动导向教学法在机械基础课程中的应用初探》方法,2013,4
5.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇五
电子信息系应用电子教研室
陆丽梅
摘要 随着科技的发展,电子技术的应用也越来越广,越来深入,传统的理论课堂教学临着着很大的挑战。但随着计算机技术的普及、EDA 技术的广泛应用,将EDA 技术引入电子技术课程教学,可以使电子技术的课堂教学紧跟时代的脚步。本文以电子技术课程中的“三极管放大器”电路的分析为例来说明EDA软件之一Proteus仿真软件在电子技术课程教学中的应用。
关键词 电子技术 Proteus仿真软件
“电子技术” 是电子信息、通信、计算机等专业一门重要的专业基础课程,随着电子技术和计算机的迅速发展,电子技术的应用越来越广泛,新器件、新电路和新技术不断的涌现,我们的课堂教学也将面临着着更大的挑战。将EDA(Electronic DesignAutomation电子设计自动化)技术引入电子技术课程教学, 可以使学生在掌握制作、检测技能的同时,通过EDA技术软件进行设计、仿真,理解所操作的技能的原理,增加学习的兴趣。同时可使课堂教学更生动、直观,达到让电子技术课程中一些基本理论和基本概念更加容易理解。
一 电子技术多媒体课件的特点
多媒体课件是以计算机为操作平台,运用多媒体技术将文字、声音、图象、动画和视频等集成于一体,使抽象的内容具体化、枯燥的内容趣味化。从而拓宽学生的知识视野,提高学生的学习兴趣,是现代教学发展的必然趋势。电子技术的研究对象主要半导体材料和器件(二极管、三极管、场效应管)及其基本电路、功率放大电路、集成运算放大器及其应用电路、负反馈放大电路、直流稳压电源等,其特点主要表现在:
(1)电子技术中基本单元电路、关键元件多,复杂;电路中的元件(器件)动作方式属于线性变化的电路,通常着重的是放大倍率、信噪比、工作频率等问题。如:直流稳压电源电路,放大器电路,报警电路,显示电路,振荡电路等都是可仿真电路。
(2)当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上),而这些都是比较抽象,看不到也感觉不到的。
二、电子电路仿真软件Proteus功能特点
1、Proteus电子电路仿真软件功能
Proteus仿真软件是可以对电子技术电路进行模拟仿真的工作台,具有较完善的各种元器件原理图库、元件封装图、常用测量、常用的分析仪器等。能进行电子电路设计仿真,并能对电子电路进行较详细的分析,包括静态分析、动态分析、时域分析、频域分析、噪声分析、失真分析和器件的线性与非线性分析, 还能进行离散付里叶分析、零极点分析等多种高级分析。Proteus不但是一个非常优秀的电子设计软件, 而且也是一个非常优秀的电子技术模拟实际训练软件,它几乎可以完成在实验室进行的所有电子技术的实验,并且和实际实验情况非常贴切,选用的元器件和仪器也和实际情况非常相近,一般会正确使用常规仪器的读者,都能较快地掌握软件所提供的虚拟仪器的使用方法。另外在实验设备和仪器不能满足某些实验课要求的情况下,用Proteus进行仿真实验不失为一种有效的补充方法。
2、Proteus电子电路仿真软件特点(1)直观的操作界面
由于Proteus软件是基于Windows 操作系统上的, 所以它的操作方法的其它基于Windows 环境下的软件操作方法一样,所见即所得,Proteus采用图形方式创建电路,所需要的元器件和测量仪器可直接从窗口中选取拖到电路图中,使用特别方便,而且元器件和仪器的图形与实物外形非常接近,仿真效果好,要用的元器件、仪器等,只要用鼠标点击,随时可以取来,完成参数设置,连接成电路,就可以启动运行,进行分析和测试。因此Proteus软件具有入门容易,学习轻松,结合实际,富有趣味的特点。使用者可以在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取;软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。
(2)丰富的元器件库
Proteus软件带有丰富的电路元件库,提供多种电路分析方法。Proteus提供了数千种虚拟电路元器件,包括信号源、基本元件、晶体管、集成电路、指示器件、控制器件等36大类,其中数字集成电路库中存放了最常用的各种TTL、CMOS数字集成电路,各元器件的参数均可随意设定,用户还可根据需要方便地扩充已有的元器件库。软件还可以容易的上网升级,使市场上新出的元件都能在Proteus中找到。
(3)兼容性强
作为设计工具,它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。能将设计
好的电路文件直接输出到常用的一些电子电路排版软件, 如protel、EWB、CAD等, 排出印刷电路板图,为实现电子电路的设计提供了很大的方便。
(4)齐全的测试仪器
Proteus提供了仿真实验EWB还是一个优秀的电子技术训练工具,利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器使用方法。所需的虚拟仪器设备,包括函数信号发生器、示波器、数字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪等,利用这些虚拟仪器可多方位地观察仿真结果。Proteus提供了8种基本分析工具、6种扫描分析工具、2种系统分析工具,可对电子技术进行仿真分析,还可以对被仿真电路中的元器件设置各种故障进行分析。
(5)安装简单,易操作
Proteus是个免费软件,下载后安装不用一分钟,也不用激活等烦杂操作,安装后只需把密码钥匙复制到安装盘的目录下,如果是7.8版的只需升级破解码即可。这软件是原是我们电子系单片机的老师上课用,在2008年有老师开始将它使用于数字电路的教学中,本人于2011年开始将它应用于模拟电路中,并于这两年在电子系推行,包括没过电脑的退休老教师或和不会电脑仿真的老师都可以很快的学会操作,并应用本人设计的Proteus电路进行教学,教学效果显著。
三、在电子技术课堂教学中应用电子电路仿真软件Proteus
1、在电子技术教学中应用电子电路仿真软件Proteus的优点
电子技术是电子专业的一门骨干课程,其教学效果的好、坏,学生掌握的程度, 将直接影响后续各类相关专业课程的教学效果。目前,在电子技术课程教学中, 教师一般采用的教学方法是:先在课堂上给学生介绍理论知识,再引用使用的电路及实物加以论证,然后由学生通过做电子制作和检测加深对理论的理解。这种传统的教学方式,存在着以下的问题:一是大多数教师认为理论引导技能,所以只有传授理论知识到位了,制作及检测才有真实的意义,使学生觉得理论课堂枯燥乏味,觉得电子难学,从而对学习电子失去兴趣。二是理论分析通常都是一些繁琐的公式推导及一些孤立的计算数据,很难形成电路的特性曲线,缺乏直观性,更难对电路的参数进行分析及优化设计。三是学生在听理论课时,由于跟实际联系不上,对理论难以理解,甚至于不能理解,造成对电子技术“难学、抽象”的思想障碍,从而对学习失去兴趣。将Proteus引入电子技术教学,可以使教师在讲解理论或引导学生制作及检测的同时,利用Proteus软件进行仿真、演示,使学生消除“抽象感”,增加学习兴趣。使课堂教
学更加生动、直观,使电子技术课程中一些基本理论和基本概念更加容易理解,使电子的制作及检测具有更好的可操作性。
2、在电子技术课堂教学中应用Proteus电子电路仿真软件实例
下面以Proteus7.8版本为例通过“三极管放大器“分析为例,说明Proteus软件在电子技术课程教学中的应用效果。
打开Proteus,在电路工作区输入如下图1电路。其中正弦交流信号电压幅度设置为0.1V 频率设置为1kHz,如图连接示波器和电压表利用Proteus7.8进行仿真分析,(1).测试电路的功能
图1三极管放大器
如图1将电源、信号源、示波器探头接入电路,打开软件左下脚的播放按键,电路开始仿真如图1从图中可直观的看到,输入信号的波形,三极管基极的波形,三极管发射极波形、集电极的波形之间的关系,以及放大的电路的正常Ube、Uce电压值。(2).电路的故障现象及排除方法
Proteus软件的电路可操作性强,可以方便的调整电路的连接或元件的参数来观察电路出现的故障,并通过演示故障排除方法让学生很容易掌握实际的故障操作。
如下图
2、图3调节电位器RV1可观察到波形的失真情况,同时得到失真时电压的特点。
图3截止失真
(3).电路的元件参数设置
为保证电路正常运行,元件参数的选择是很很重要的,如何选择元件呢选择的元件能不能让电路正常呢,可以通过仿真来验证。Proteus软件可以很方便的更改元件参数来观察电路的如下图4,是对下偏置电阻的参数的更改,可改变元件的型号、序号、参数值、封装等。
图4 元件参数的调整
四 小结
可见,在电子技术课程教学中,应用Proteus仿真软件进行理论分析及电路结构的模拟分析时,可以使抽象的理论形象化、复杂的电路实际化, 使枯燥的电路特性分析变得生动、形象、真实、可信,让学生在课堂中就能感受到实验才具有的测试效果,更好地把理论与实验
6.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇六
“学生不是待灌的瓶,而是待燃的火”。教学的关键就是注重对学生兴趣的激发、能力的培养。目前,计算机辅助教学已经成为现代教育科学技术的重要组成部分,教育教学改革的发展方向。它不仅改变了传统的教学思想和教学模式,同时也为学科教学体系、教学内容和教学结构改革乃至整个教育体制的改革提供了物质基础和改革思路。针对机械工程材料的教学现状,在教学中引入Deform软件进行辅助教学,模拟机械工程材料的热处理等章节的实际运行过程,可以深入浅出加深学生对抽象的机械工程材料原理以及工程应用的理解,从而丰富了课堂内容、扩充了学生的知识面,增加趣味性,提高学生的学习兴趣,进而提高其分析和解决实际工程问题的能力。
1 Deform软件简介
Deform是美国SFTC (Scientific Forming Technologies Corporation)公司开发的商业有限元模拟软件,Deform是一套基于有限单元分析法模拟二维或三维金属成形的仿真软件系统,可以用于分析金属成形及其热处理工艺等。DEFORM软件的前处理器包括导入模型,然后再进行网格优化、边界条件施加、材料参数定义、模拟条件控制等。其中的热处理模块可以模拟正火、退火、回火、淬火、渗碳等工艺过程,能够预测硬度、晶粒组织成分、扭曲和含碳量,同时可以分析材料晶相的弹性、塑性、硬度属性和应力分布情况等。
2 Deform软件仿真热处理实例
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,分为退火、正火、淬火、回火、渗碳等方法,涉及珠光体、马氏体、屈氏体、索氏体、贝氏体等组织形态。此处课程的重要性不言而喻,其具有材料类课程的显著特点,基础知识微观、抽象。以上内容在授课过程中对于缺乏感性认识的学生来说,抽象的文字描述和简单的图片很难使学生印象深刻。针对这一现象本文以Deform软件仿真齿轮热处理的过程进行计算机辅助教学,通过模拟结果及动画演示帮助学生亲身感受和直观理解概念,理论联系实际,提高了授课效果。
齿轮存在于大部分机器、仪表等产品中,为保证齿轮的质量和寿命,需要对齿轮进行热处理,使齿轮寿命质量成倍、甚至十几倍的提高,但往往由于不同的热处理会导致齿轮最终成品的巨大差异。
设定的热处理流程如下:
1) 550℃预热半小时;
2) 850℃渗碳2小时;
3) 100℃油淬火20分钟;
4) 280℃回火半小时;
5)空气中冷却1小时。
模拟结果和机械工程材料教学中热处理工艺的相关内容十分吻合,由此可以使学生生动地理解各种热处理方式下各种组织形态情况,及热处理后的硬度分布情况,避免了传统教学中的不足,不仅使学生容易接受,而且印象非常深刻。
学生在学习机械工程材料课程的过程中,一般都难以将书上介绍的理论与工程应用相联系,从而造成理论学习与工程应用的脱离。如果一味强调理论教学,进而导致学用分离,学生死记硬背,茫然不知所谓;如果只强调学生解决具体问题,又导致学生因为理论的缺乏而不会因地施用、因材施用。由此可见,用软件(Deform)作为沟通机械工程材料课程中理论与实际工程应用的桥梁,引导学生的学习兴趣,这样即可以加深对理论的理解,有可以提高解决实际工程问题的能力;同时为后面有限元课程的引入提供了良好的前提。
3 结论
通过采用Deform软件对齿轮热处理的模拟分析,利用Deform的模拟分析和直观的动图显示功能,把热处理工艺中抽象的理论和概念用非常直观的方法表述出来,加深学生对热处理中相关概念的理解和掌握,培养了学生的学习兴趣,开拓了学生的视野,能够有效地解决了教学中的一些疑难问题。并在一定程度上使学生理论联系实际,不仅学到了先进的工程材料设计技术,还提高了计算机运用能力,增强了分析问题、解决问题的能力,为以后的工作打下了坚实的基础。
参考文献
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7.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇七
关键词:多媒体 自主学习 机械基础 液压传动
传统的机械基础教学模式已经难以满足当代的教学要求,填鸭式的教学难以培养出现代化的人才,因此现代化的教学模式正在得到积极的推广。现代化的教学模式更加注重学生自主学习能力的培养,自主学习能力是现代教育模式的核心,是培养创造性人才的必然需求。液压传动是机械基础教学的一个重要章节,在这个章节的学习过程中,合理地使用多媒体来提高学生的兴趣,帮助学生对这个章节的内容有一个实际的印象,对于提高学生的学习效果是十分必要的。
一、通过多媒体进行情景教学
在机械基础液压传动的教学过程中,教师的工作不能只是片面地对课本进行讲解,这样不利于学生对知识的理解,也很难培养学生自主的学习能力。要想提高学生自主学习的能力,非常有效的一个措施就是开展情景教学。多媒体教学是进行情景教学非常有效的一种方式,教师通过多媒体教学,可以很好地联系实际,采用逼真的立体图形使学生认识实物的形象,并且多媒体的图像可以和学习的问题密切联系,这样就可以让学生有效地参与进来。在情境设置方面,教师应该注意由易到难,层层深入,要有主次之分,同时不能忽视在多媒体使用过程中图像的内在联系。在设置相关液压问题的图像时,更要注意过程,要使学生了解问题的来龙去脉,了解问题中所包含的知识,同时提高他们分析问题、解决问题的能力。在“液压传动的原理”教学引入部分中,教师首先应该通过一个图片的引入将学生导入液压传动原理的学习过程中,让学生看到一个非常直观的影像,创设教学环境;然后再进一步通过 Flash 动画,展示杠杆带动小活塞的运动,从而提升重物的情景。之后,教师对这一现象进行归纳总结,首先把液压传动的原理(“以油液为工作介质,通过密封容积的变化来传递运动,通过油液的内部压力来传递力”)教授给学生;最后通过液压千斤顶的演示图片,帮助学生巩固液压传动原理的知识。
二、通过多媒体改善授课气氛
一些学生比较腼腆,在学习中不善于表达自己的想法,因此在机械基础液压传动原理的教学课堂上,教师要想让学生成为主人,开展自主的学习,就必须改变课堂的学习气氛。只有改变了学习气氛,为学生创造一个良好的自主学习环境,学生才能展现出自主学习的能力。结合多媒体进行教学与简单的照本宣科相比有着非常大的区别,老师在讲台上授课会与学生产生距离感,但是多媒体教学却有着更强烈的现实感,相关的视频和图像可以让学生有一种身临其境的感觉。技校学生对实践知识的渴求度比较高,在课堂教学的过程中,老师应该尊重学生的这种求知欲,通过视频和图像引导他们学习液压传动的原理,培养学生自主学习能力。通过研究发现,图像和视频等视觉刺激的程度,远远强于听觉的刺激,通过多媒体可以有效地提高吸收知识的质量。在使用多媒体进行教学的过程中,要做到师生平等、民主,切实消除学生的紧张情绪,让学生在一个宽松的环境下,进行自主学习。在课堂教学中,在学生通过多媒体对液压原理有了一定了解之后,教师要鼓励学生说出自己的想法,提出自己的建议,鼓励学生用自己独特的视角去看待问题,不应该用成年人的框框去限制他们的创造力。对于学生在自主学习当中出现的问题,老师不应该加以言辞批评,也不宜直接进行讲解或者告知答案,而应该进行引导,让学生用自己的努力去解决出现的问题。
三、结语
随着时代的发展,机械基础作为一个重要的科目,需要更加有效的教育手段。多媒体技术作为现代化的教学手段,可以非常有效地把液压传动的原理通过生动、形象的图片和视频进行阐述,从而提高学生学习知识的兴趣和效果。
参考文献:
[1]范鑫.浅析多媒体技术在机械基础教学中的应用[J].新课程学习(下),2013(3).
[2]倪燕萍.试析机械基础教学中存在的问题及其对策[J].时代教育,2013(14).
[3]丁丽萍.浅谈机械基础教学中多媒体课件的应用[J].科技资讯,2011(23).
8.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇八
关键词:机械原理 教学 探索
一、背景介绍
“机械原理”课程是机械专业及相关专业的一门骨干课程,主要讲述的是一些基本机械结构的原理、运动特性及结构的设计方法。近年来,随着课程体系的改革,机械原理课程的内容也相应地发生变化。如何在课程教学中使学生能自主地参与到教学中来,有效地提高学生学习的主观能动性,成为一个我们不得不面对的问题。
二、传统教学的一些不足之处
机械原理一直是学生公认比较难学的课程之一,在机械原理的传统教学中存在一些不足:“重理论,轻实践”,按照书面讲述过多,实践较少,实验课程也较少,也未能在教学中和理论教学融合在一起;各结构的理论教学比较独立,学生对单一机械结构的理解比较单一,没有形成整体结合的理解,没有从一个完整的机械的角度有全局地掌握;受学时的限制,实验教学相对较少,学生对机械结构的感性认识还较少。
传统实验教学的不足之处在于与理论教学联系过于紧密,而且各个实验项目往往都是独立的、没有将各个单一机械结构通过实验教学有机地统一起来,没有形成一个完整的实验体系,从而使学生没有从机械设备总体的角度来思考问题。
三、改进与实践
根据对现有课程教学的一些总结,同时对于国内同行一些新的教学方法的借鉴,笔者对课程教学进行了一些尝试与探索。
1.采用多媒体教学
机械原理的教学内容与工程实际结合紧密,主要研究各种典型机构的结构组成和其运动学、动力学特性。传统教学手段在讲解这些内容时,由于不够生动形象,讲述时花费时间较长,学生理解也比较困难,因此教学效果不太理想。由于科技的进步,多媒体目前在许多课程中应用较为广泛。借助于多媒体手段生动、形象的表述方式,许多关键知识点讲解得更为立体,视觉效果更好,学生也更易理解。四杆机械是机械结构应用最为普遍的传动之一,如在讲述四杆机构中有周转副存在的条件时,采用传统教学时,平面图难以很好地表达周转副存在时四杆机械运转的过程,而采用多媒体教学,借助于四杆机械动态的运转,可以很好地理解。同时,借助于多媒体教学时的动画,可以很好地讲述四杆机构的压力角、传动角等概念。在此基础上,去讲解一些其他类似的连杆机构,如曲柄滑块、曲柄摇杆等则更直观和生动,学生对这些知识点的掌握也更牢固。
2.增加案例教学
案例教学即在教学过程中以一个完整的机械案例来进行教学,使得学生能首先从整体进行把握,然后对于案例中不同的机械结构的相互关系有个更直观地理解。如笔者学校在教学中选择医用护理床作为案例。在实际中,医用护理床是一种比较简单但又很典型的机电一体化产品。其中机械部分就包括了机械原理中的多个机械,如连杆机构、齿轮机构和螺旋机构。在该案例中,要综合运用机械学、电学、控制学和人机工学理论等多理论,是一个多学科相综合而开发出来的产品。在案例教学中,让学生们从机械系统总体的角度出发,具体地实现机械部分的功能,这样的学习更具有针对性。
3.理论联系实际,解决实际问题
面向21世纪的高级工程技术人才应是复合型、创造型人才,从单一的元器件到系统,再到设计与加工,再到管理,都要有所了解。
在实际教学过程中,笔者从机械原理的单一结构出发,同时多方面的讲述其设计加工及工艺。如在讲解齿轮机构时,先讲解了齿轮机构的用处,齿轮机械的常见形式及其设计理论,在此基础上,介绍了其加工原理,并介绍了各种齿轮机械的装配和调试过程,以及齿轮机械的后期保养与维护。这样系统的教学,使学生能全面深刻的掌握与齿轮相关的知识,以后在实验工程应用中,学生就能从系统的角度出发来考虑问题,去解决实际中的问题。
四、小结
本文对机械原理课程教学中存在的问题进行了总结和分析,在此基础上改进了教学方案,进行了一些探索和实践,如采用多媒体教学、增加案例教学、引导学生结合理论去解决实际问题等,这些措施有效地提高了教学效率。
参考文献:
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9.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇九
关键词 案例教学法 管理学原理 课程教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
案例教学法系指教师在教学过程中,为适应教学目标的需要,通过引入具体案例,引导学生运用所学知识分析问题,深入理解、掌握并运用理论, 以提高学生思考问题、解决问题的能力的一种教学方法。
1 管理学原理课程实施案例教学法的必要性
1.1 管理类专业人才培养目标决定了实施案例教学法的必要性
管理类专业是我国高等教育管理人才培养的一类重要专业,承担着为我国改革开放战略培养管理理论及应用人才的重任。据教育部相关统计,管理学学士学位已经成为我国高校各类学位中授予最多的学位。管理类专业理论与实践相结合的人才培养属性,决定着人才培养过程既具有一般人才培养的共性,又具有管理类专业所独有的特点。管理类专业人才培养目标是培养能够胜任我国改革开放与社会主义现代化建设进程中所需经济与管理工作领域的复合型人才。因此,这一目标本身决定着该专业的人才培养过程,既要注重理论,又要注重实践,二者应相得益彰,不可偏废,案例教学法的特点有助于实现上述教学目标。
1.2 管理学原理的课程属性决定了实施案例教法的必要性
首先,从古典管理理论的视角来看,单纯在课堂教学中运用传统讲授式教学法,就难于向学生清楚解读管理理论的发展历程,只有在引入管理历史案例的基础上,才能使学生了解管理学原理产生与发展的历程,理解其历史必然性。其次,从现当代管理理论的角度看,也只有在引入现当代管理实践的基础上,才能使学生清晰地了解管理学原理发展现状。最后,从管理学原理发展的视角看,也只有在引入当代管理实践中存在的难点、焦点及热点问题的基础上,才能明晰地讲解管理学原理未来发展趋势。因此,无论从历史的视角、现当代的视角,还是未来发展的视角,管理学原理理论与实践紧密结合的课程属性,决定了在该课程教学过程中实施案例教学法的必要性。
2 管理学原理课程案例教学法具体实施方法
2.1 明确教师职责
首先,教师应围绕教学需要,精心准备案例。其次,教师在备课时,要对课程内容及案例本身进行深度挖掘,精心准备问题,并在设想学生各种可能回答的基础上,准备跟进问题。再次,在案例教学过程中,教师要鼓励学生就案例内容进行充分的讨论,引导学生就案例讨论结果进行即席发言,要求学生就其他同学的讨论结果进行评价,并提出自己的不同观点。从而培养学生的思辨能力、表达能力。最后,教师还应对案例教学过程中的实施效果进行评估,总结经验,发现不足,不断改进与提升教学效果。此外,教师还应建立对学生的激励机制,将学生在案例教学过程中的表现纳入学业考评,激发学生的积极性。
2.2 明确学生任务
要想使案例教学法在教学实践中发挥最佳教学效果,明确学生的任务至关重要。无庸讳言,学生始终是教学的中心。因此,首先,在实施案例教学前,要确保学生最大程度地理解并掌握案例讨论所需的知识基础,这是进行深入讨论案例的前提与保障。其次,要使学生明确理解并遵守必要的案例讨论规则与程序,这样才能使案例教学过程有章可循,有序推进。最后,还应使学生明确自己在教学过程中的角色,学生始终是案例讨论、发言与评价的主体,教师只是案例教学的组织者、引导者及评价者。
2.3 精心准备案例
在明确教师职责及学生任务后,对案例进行精心准备至关重要。首先,教师要根据课程进度,收集并整理与课程内容紧密相关的案例,且案例要具有一定的代表性和典型性,要考虑案例对学生思维能力、实践能力的训练程度与培养程度。其次,在案例安排次序上,应由易渐难。学生分析问题和解决问题的能力的培养不能一步到位,只能由浅入深、由易到难地渐次推进。因此,案例的选择也必须遵循这一原则,否则就难以达到预期教学目标。
3 其他应注意的问题
3.1 明确教学目标
案例教学法必须有助于教学目标的实现,因此,明确教学目标,对于案例教学法的具体实施极为关键。就管理学原理课程的理论部分而言,教学目标偏重于学生对理论的理解与应用,分析问题和解决问题的思维训练是教学目标的重点,因此,案例的选择应有利于这一教学目标的实现。相较于管理学原理理论部分,管理学原理实务部分教学目标的重点则转移到管理技能的掌握和应用,此时,动手能力的培养是教学目标的核心,因此,案例的选择应与学生动手能力培养这一教学目标相匹配。
3.2 精心组织案例教学过程
一次成功的案例教学在考虑具体教学内容及学生具体特点的基础上,还必须准备可行教学组织方案。案例教学基本形式是讨论,常常以讨论式、辩论式与专题研讨式三种形式进行,每种形式分别适用于不同类型的学生群体,因此,在确定教学形式时,应根据案例难易程度与学生能力水平进行相机抉择,使学生能积极融入到教学过程之中去。
案例教学过程的组织形式也多种多样,既可采用个体与分组方式,也可采用全班讨论的方式。个人研究对学生本身素质要求较高,学生须独立完成对案例的分析和思考,因而较适用于一些基础性、知识性案例问题的教学;分组讨论具有一定的协作分工,可以增加学生的主动性,讨论的气氛比较融洽,有利于调动小组积极性,培养协作意识、团队意识;全班一起讨论可以突出重点,便于学生之间的横向交流,集思广益,容易形成思想交锋,启发思路,深化认识。因此,教师应根据管理学原理课程的具体授课内容、情境和学生特点对案例教学过程进行有效地组织。
3.3 客观评价案例教学过程及结果
案例分析完成后,教师需对案例分析整个过程及结果进行总结。评价与反馈是案例教学的重要环节,既可以巩固案例讨论的成果,及时发现案例讨论过程中的不足,还可以为今后的案例讨论提供可资借鉴之处。教师应归纳各方观点和意见,并进行必要的点评,在此基础上提出需要学生进一步思考的问题。教师评价的目的应基于帮助学生发现学习过程中疏忽和不足,指明分析问题和解决问题过程中有待加强的薄弱环节,进一步增强学生对所学知识的理解与运用。
4 结论
总之,案例教学法是一种有利于培养学生分析问题和解决问题的能力、提升学生思辨能力的一种有力的教学方法。在管理学原理课程教学中,运用案例教学法将使教学效果得以切实提升,培养更好、更多的理论水平与实践能力兼具的管理人才。
基金:本文系湖南省教育科学十二五规划2012年度一般资助课题“地方本科院校应用型人才培养与区域劳动力市场互动机制研究”阶段成果(课题批准号:XJK012BGD031)
参考文献
[1] 吴高臣.实践导向:案例教学法研究[J].黑龙江高教研究,2011(12).
[2] 章辉.案例教学法在法学教学中的运用[J].教育探索,2011(10).
10.ProE软件在机械原理课程教学中的应用 篇十
摘 要:单片机原理与应用是中职电子电器应用与维修专业的一门重要的专业课程,是一门理论性与实践性都非常强的课程。针对该课程的教学内容,在教学中引入“任务驱动法”, 能让学生学得轻松、学得有趣,真正做到学以致用。该方法一般采用确定任务、分析任务、完成任务、交流总结四个阶段来进行。实践表明,该方法能激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力。
关键词:单片机;任务驱动法;教学;应用
TP368.1-4
当今中职生具有以下特点:在长期的基础教育阶段,由于尚未养成良好的学习习惯,也未曾找到适合的学习方法,并且还缺乏刻苦学习的精神,因此产生了厌学心理和行为,渐渐形成了“因为不会学而学不好,因为学不好而不想学”的恶性循环形象。
如何使学生既能学到理论知识,又具有动手能力,采用任务驱动教学法能较好地解决这个问题。在课程教学中引入任务驱动,是传统教学与新教学改革下实践教学的优势互补,是改善理论讲授与实践运用间脱节的关键,也是推动新形势下教学改革的有益尝试。任务驱动式实践教学属于一种学生主动探究型的教学模式,其具备以学生为中心、以任务为驱动的特点,适合应用于单片机类的工科课程教学中。
一、任务驱动教学法的基本涵义
所谓“任务驱动”就是在学习的过程中,学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务活动中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生一种学习实践活动。“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,可以更大地激发他们的求知欲望,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。
二、任务驱动法教学过程的实施
1.确定任务,明确任务目标
考虑到现在的中职学生学习积极性普遍不高,在确定任务内容时,应由易到难,前后相连,层层深入,自始至终引导学生通过完成特定的实际任务获得和积累相应的学习经验,品尝成功的喜悦,从而提高学生的学习兴趣和积极性。在单片机课程中,由易到难,可以把任务设计为:流水灯控制电路、开关控制的流水灯、交通灯设计、数码管数字显示等。
2.划分小组
由于班级人数较多,而实验设备较少的原因,必须对学生进行分组。分组前,对学生做深入的调查研究,如学生的表现、各科学习成绩等,做到心中有数。采用互补的方式进行分组,即成绩好的与差的学生分为一组。这样有利于差生的转化。 通过相互帮助、相互学习、取长补短,使每一位学生都能掌握学习内容,都体验到学习成功“成就感”与“喜悦感”,从而达到对学习内容的深刻理解和领悟,增强学习信心。
3.学生自主、协作学习,自主探索完成“任务”
在完成任务的过程中,不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题,而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索,如需要搜集哪一类资料。从何处获取有关的信息资料等,强调发展学生的 "自主学习"能力。同时,倡导学生之间的讨论和交流,通过不同观点的交锋,补充、修正和加深每个学生对当前问题的解决方案。
例如,制作《流水灯控制器》电路板时,教师要简要分析任务,解释运作方法,说明问题的背景,说明要解决的问题,实地考察,鼓励学生进行创造性思维,并引导学生进入方案的讨论。具体是指强调任务中的注意事项,分析讲解单片机I/O口及数据传送指令,对有关的电子线路的知识进行复习,如稳压电源原理等,然后要求学生确定电子元件的参数、列出原件清单,利用PROTEL绘制电路原理图,根据PCB电路板的制作方法设计好电路板,利用汇编语言编写好程序并进行仿真与调试,激发学生自主学习与探究学习的动机,增强学生参与知识建构的积极性与自觉性。
总之,让学生积累经验,激发学生自主学习的积极性与热情,并通过实际操作,自主探索并完成任务,加深对理论知识的理解。
4.注重积极的任务评价
评价是实施任务驱动的关键之一,完善的评价体系是对学生知识的掌握和实践能力的肯定,也可成为对学生的一种激励手段。任务驱动式教学将单片机课程按照知识结构形成了多个任务,每个任务的结果都可能是下一个任务的延续,积极的评价机制有利于激发学生的学习热情,保持浓厚的学习兴趣,能对学生的下一轮学习产生强大的动力。
在流水灯控制电路板这个任务中,首先,对学生的作品进行评分,包括电路板的美观度及复杂度、灯闪的花样等;然后组织学生集中起来进行讨论和总结。先在小组内进行互相评价总结,让学生看一看其他同学是如何完成该任务的,在方法上和自己有什么不同,以集思广益、开拓思路; 然后,由教师进行评价总结,要对学生的能力进行客观评价,关注学生在获取知识的过程中的发展变化以及学生参与教学活动的态度,对学生基础薄弱环节进行补充、详解、强调。在任务完成基础上,教师对不足之处进行总结和引导,提出要求。这样,可以照顾大多数,又能因人而异,使不同层次的同学都能获益,使教材内容得到进一步的强化。
三、教学效果
在单片机课程的教学中,运用了任务驱动教学法,教学效果有了很大的转变,主要表现在以下几个方面:
1、课堂气氛与以前大不相同。传统的课堂气氛较沉闷、学生的积极性不高,师生间的交流不多,而用此法后的课堂气氛则大不相同,生生之间、师生之间真的动起来了,气氛很活跃,学生兴趣和积极性都有较大提高;
2.学习内容更为开放,能更好地满足不同层次学生学习的需要。传统教学内容是预设的、封闭的,而用此法后,课堂教学中只是提出了需探究的问题,并无预设和封闭,因此学习的内容开放的多了,而对学生的要求也不在是统一标准,对于学习有困难的同学做稍浅层次上的探究即可,而对于学习优等生可做更深层次上的探究,照顾到了不同层次学生学习的需要,达到共同进步的目的。
3.学生对单片机课程的知识理解得更深刻。传统的教学都是以教师为主体,虽然也有实验演示,但是抽象深奥的单片机知识还是让学生望而祛步,运用任务驱动法后,学生自主探索,分析问题并解决问题,抽象的内部结构也能想象出来,学习指令时不会今天背了明天就忘,真正地实现了理论与实践一体化。如在流水灯控制电路板这个任务中,学生对单片机I/O口的结构、数据传送指令都理解得非常透彻。
4.技能水平较以前有进步。传统技能教学虽对技能等各方面都有明确的目标和要求,并有按计划进行训练,但效果还是不理想,而用此法后效果比以前有较大的进步,因为在实操过程中学生是自主地去做,而不是靠教师逼出来的。
四、结束语
任务驱动教学法,它继承了传统教学方法的很多优点,始终把学生作为学习的主体,以任务作为驱动,让学生通过自己的操作,把书上死的理論变成活的应用。教师的引导、点拨,更多的是把知识加以引申,使学生能够触类旁通,识一山而知千峰,点面结合、以点带面、以旧带新,较好地解决教与学的矛盾,为教育创新开辟了一条广阔的途径。只有这样,才能适应信息社会飞速发展的需要,走在时代的潮头。
参考文献
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