机械原理讲义精选(九篇)

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第1篇：机械原理讲义范文

1合理安排教学内容

为提高教学质量，应使教学内容更具针对性和合理性。本课程结合高职教育特点并通过对食品企业以及相关行业的调研，分析其职业岗位的设置及其用人标准，对原课程内容进行了重新整合和设计，更加突出职业应用能力的培养。我校食品工程专业根据企业需求分为乳品、肉品、烘培等加工方向，由于目前市场上食品机械类教材涉及的内容较广泛，因此需根据实际情况自编讲义。在自编讲义过程中，我们坚持“以成果为导向”的课程设计理念进行编写，力求突出学生的主体地位以及学生职业能力的培养，最终使学生达到懂结构、懂原理、懂操作、懂维护、懂选型的学习目标。为此我们在教学内容组织与安排上（如乳品加工专业方向），制定了“1、2、3、4”基本原则，即1个主线：以乳品加工设备为主线；2个统一：理论与实践、知识与能力的统一；3个优先：内容的实用性优先于系统性、实践内容优先于理论内容、技能训练优先于知识教学，并使这两者相互协调起来；4个结合：教与学、学与练、课上与课下、校内与校外的相互结合。在此原则基础下，根据乳品加工工艺依次讲解相关机械设备，同时增加机械制图、机械基础等方面的知识，另外在每章内容后增加一些先进食品加工工艺及相关的设备介绍，以培养学生可持续发展的能力。

2增加实践学时分配

为提高教学质量，应加大实践学时分配。食品机械与设备课程内容涉及食品常用机械的结构、原理、选型、使用与维护等知识，是一门实践性与应用性较强的课程，而学生平时很少接触食品机械,在学完相应的理论知识后，应及时带领学生到实训基地或工厂进行参观学习，以增强学生对机械设备的感性认识，因此，为了提高教学质量，必须增加实践学时分配。实践内容主要包括对废旧机械设备进行拆装；根据生产工艺流程，正确操作相关设备并生产出合格产品；绘制机械结构并说出各部位作用；手工制作简单设备模型等，通过这些实践操作可激发学生学习兴趣。

3灵活运用行动导向教学法

为提高教学质量，教学过程中应尽量采取行动导向教学法。“行动导向”是指以职业行动和工作任务为主导的教学指导思想。行动导向教学法不是指一种具体的教学方法，而是一系列教学方法及技术的组成。行动导向教学法在高职食品机械与设备课程中应用可行且效果显著，这在教学实践中得到了证实。

（1）多媒体演示法。食品机械与设备涉及的结构图多且较复杂，随食品加工设备新品种的不断涌现及更新换代,传统的挂图已不能满足教学需要，因此充分利用多媒体技术，将教学内容以图、文、声、像的形式生动、形象、直观的表现出来，以激发学生的学习兴趣，这大大提高了教学效率和教学效果。

（2）现场教学法。对于典型的机械设备，可将理论课搬进实训基地进行现场教学，如在讲到旋风分离机时，让学生在现场先观察设备的外形结构，提醒学生注意进料口、出料口与排风口的相互位置，让学生思考为什么这么设计？为下一步的工作原理学习奠定基础。

（3）任务驱动教学法。任务驱动教学法就是让学生在典型任务的驱动下，通过自主探究和学习，在既定时间完成既定任务；其具体实施过程是兴趣导入、任务提出、任务实施、评价考核。如在讲到胶体磨、高压均质机时，让学生根据所查资料并以组为单位对设备进行操作并生产出相应的产品（如果汁）,后进行组内自评和组间互评，这不仅使学生掌握相关知识，而且也培养了学生分析及解决问题的能力。

第2篇：机械原理讲义范文

关键词：地方本科院校；应用型；机械原理；双语教学；改革

作者简介：解芳（1981-），女，江苏滨海人，南阳理工学院机械与汽车工程学院，副教授；庞兴华（1955-），男，河南南阳人，南阳理工学院机械与汽车工程学院，教授。（河南 南阳 473004）

基金项目：本文系南阳理工学院2012年度教育教学改革项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0111-03

在经济全球化及高等教育国际化的大背景下，尤其是随着工程教育的理性回归以及“卓越工程师教育培养计划”的实施，市场要求高校培养拥有“国际视野”、能够进行“跨文化交流”、具有“国际合作和竞争能力”的高素质应用型人才，这给高校的双语教学工作带来机遇的同时更提出了挑战。[1，2]

一、地方本科院校开展双语教学的必要性

早在2001年9月，教育部就在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中对双语教学提出明确要求：“各高校要积极推动使用外语进行公共课和专业课的教学，特别是在信息技术、生物技术、新材料技术、金融、法律等专业以及国家发展急需的专业开展双语教学，力争三年内开发5%～10%的双语课，以提高高等教育人才的竞争力。”2010年，教育部在“卓越工程师教育培养计划”中对大学生的国际化培养提出了明确的要求：“参与高校要积极引进国外先进的工程教育资源和高水平的工程教师，要积极组织学生参与国际交流、到海外企业实习，拓展学生的国际视野，提升学生跨文化交流、合作能力和参与国际竞争能力。鼓励有条件的参与高校，培养熟悉某一国家文化、法律和标准的国际化工程师。”

目前，我国“211”和“985”重点院校如北京大学、浙江大学等高校的双语教学工作进展顺利，这些高校已在双语教学的教材编写与选用、师资队伍建设以及教学模式和方法改革方面取得了许多研究成果。然而，目前地方本科院校的双语教学工作在艰难推进中鲜有进展，其主要原因是地方本科院校的学生英语底子差、欠缺自学能力，同时双语教学资源及师资也相对匮乏。上述差异决定了地方本科院校难以模仿照搬重点院校的双语教学模式，因此如何基于自身特点探索一条适合于地方本科院校的双语教学模式是推进双语教学的关键。

机械与汽车工程学院的机械设计制造及其自动化专业（以下简称机制专业），是南阳理工学院（以下简称“我校”）创办较早的专业之一，同时也是我校率先启动“卓越计划”的专业之一。该专业以培养高素质应用型的机械工程师为目标，要求学生具有扎实的综合基础知识的同时，还要具有国际视野、跨文化交流能力以及国际合作和竞争能力。机械原理作为机制专业的核心技术基础课程，主要研究机械的基本概念、基本原理与基本设计方法，具有严密的理论性、逻辑性、系统性与工程应用性。因此针对机械原理课程开展双语教学，是提高学生运用英语进行国际交流合作的能力，培养高素质应用型的机械工程师的重要途径。

二、机械原理双语教学存在的主要问题

南阳理工学院机械与汽车工程学院（以下简称“我院”）从2008年开始就对机制专业机械原理课程实施了双语教学尝试，是我院率先开展双语教学的课程之一。经过近5年的探索实践，虽然积累了一定的双语教学经验，但是目前仍存在以下主要问题：

第一，由于学生英语水平参差不齐，故目前机械原理双语教学中使用的全英文教材不适合所有层次的学生，缺乏与全英文教材相匹配的中文讲义和中文电子课件，给学生的预习和复习带来了不便，导致英语水平较差的学生对机械原理双语课产生了畏惧甚至是厌烦情绪。

第二，在授课语言上，没有达到教育部要求的“教师须使用50%～70%甚至是100%英语讲授课程内容”，在实际的教学过程中由于学生的英语基础差以及双语教学师资资源薄弱等，仅仅达到了10%左右。

第三，双语教学的考核体系不健全，仍然以中文考核为主，如平时作业、练习、考试试卷均采用中文等等，导致学生双语学习的积极性不是很高。

第四，双语师资资源严重匮乏。由于我校为应用型本科，因此近年来大量引进双师型教师，目前，我院双师型教师比例已超过60%，虽然其中不乏实践经验丰富、教学能力优秀的教师，但是能够承担双语教学的寥寥无几。

以上问题严重制约了机械原理双语教学的进一步深入开展。

三、机械原理双语教学改革的具体措施

针对我院机械原理双语教学中存在的问题，主要从辅助教学资源构建、教学模式与教学方法改革、课程考核体系完善、双语师资队伍建设等方面开展了改革工作。

1.构建与机械原理全英文教材相匹配的辅助教学资源

在机械原理全英文教材相匹配的辅助教学资源构建过程中，主要从以下两方面展开：

（1）创建与选用的原版英文教材相匹配的中文讲义及电子课件。按原版教材的章节编制中文讲义，以保持英文的“原汁原味”；为专业词汇、术语等名称增加英文注释，书后增加中英文词汇对照表，以兼容中英文教材的优点；每章开头增加“本章学习指导”，对主要知识点及学习的重难点进行说明，使学生一开始就能对每一章的重难点心中有数；每章结尾增加“本章小结”，将本章重要知识点及专业词汇进行罗列总结，有利于学生对教学要点的理解和掌握，便于学生的自学。在电子课件中，遵循原版英文课件，将其转换为学生更容易接受的中文电子课件，对专业词汇、术语等名称增加英文注释，使学生掌握机械原理的基本知识点的同时熟悉机械类的专业术语及词汇。

（2）建立与考核大纲相匹配的中英文习题库及模拟试卷库。为了增加学生双语学习的积极性，让学生及时检查自己的双语学习效果，建立了题型丰富的机械原理中英文习题库及模拟试卷库，该试题库囊括了机械原理考核大纲中所有的考点；此外，习题库及试卷库都配有相应的标准答案，可供学生参考。

2.分步走、可持续地开展机械原理双语教学模式与教学方法的改革

双语课与专业英语的不同之处在于双语课是专业基础课，其主要任务包含两方面：一是使学生掌握扎实的专业基础知识，二是使学生掌握相关的专业英语词汇和科技文献的英文表达方式，提高学生在相关专业领域的英语听、说、读、写“四会”能力。因此，双语教学不能沿袭专业外语教学中的简单翻译模式，即将英文科技文献逐句翻译成汉语，讲授句子结构、语法、单词等，这是没有充分理解双语教学的要求，偏离了双语教学的目的。基于此，在机械原理双语教学模式的改革和实施中，主要从以下方面展开：

（1）采用“分阶段递进式”及“启发探究式”的教学模式。根据我校自身条件和学生外语基础普遍较差，英语水平良莠不齐等因素，采用“分阶段递进式”教学模式逐步推进双语教学。目前，机械原理双语课程教材选用的是高等教育出版社出版的全英文教材《Mechanisms and Machine Theory》，该教材浅显易懂，句子结构比较简单，只要学生掌握相应专业名词术语，就能读懂内容，非常适合我院学生。基于此，在双语教学的初级阶段，由于学生刚接触专业外语，专业词汇量有限，难免存在畏惧心理，因此在该阶段宜采用“半外型”教学模式，即使用全英文教材，教师基本用汉语讲授，只涉及少量零星的专业英文词汇，并将这些词汇进行整理汇总，便于学生记忆；随着双语教学的推进以及学生专业词汇量的增加，逐步由“半外型”过渡到“混合型”教学模式，即使用全英文教材，教师用外语和汉语交叉讲授，较浅显的内容用英语讲授，重点、难点以及较复杂的难以用英文解释清楚的原理用汉语解释。该循序渐进的教学模式可以兼顾学生英语基础的差异性，使英语基础差的学生跟得上，英语基础好的学生喂得饱。

另外，要充分调动学生对双语学习的兴趣，要打破国内传统的“以教为主”的课堂教学模式，构建一种在国外盛行的“以学为主”的新的课堂教学模式。在教学过程中，采用“启发探究式”，以“研究讨论”的方式引导学生探究问题，激发学生的创新思维。使学生在讨论中发现问题、解决问题，这样既有利于学生对相关知识点的牢记，又可以增加学生的成就感，消除其畏难心里，从而提高其学习兴趣。图1为“启发探究式”授课的程序模式框图。

（2）采用“正式合作式小组”研讨式的教学方法。基于优势互补及自愿结合原则，组建“正式合作式小组”，采用分工合作制，明确各组员的任务，如组长负责组织、策划；主持人负责主持讨论等。每一轮研讨可以轮流执政，让每位学生能承担不同的任务，各抒己见，集思广益，并明确自己的差距，有利于形成互相竞争、相互学习的良好局面。在授课前，给每一小组指定外文教材的某一章节或教师选编的英文阅读材料，并要求经过小组讨论后在课堂用英语向其他小组讲授或形成讨论报告，由教师及其他小组给其打分，并记入平时成绩，通过考核方式引导和督促学生提高英语学习效率，培养他们使用英语工具的习惯，提高学生双语学习的积极性。

（3）充分发挥多媒体教学手段的形象直观性。在教学中坚持传统教学与多媒体教学的优势互补，即要充分发挥传统教学特有的随机性、灵活性、及时性，同时要有效利用多媒体教学的形象性、直观性，将声音、动画、文字、图像等融为一体，以增大双语课堂教学的信息量，达到事半功倍的效果。如：在讲授凸轮轮廓曲线设计方法的时候，可以利用事先编制好的绘图程序，一步步演示凸轮轮廓曲线的设计步骤，这样不仅能够提高学生的学习兴趣，而且与传统的板书教学相比效率大大提高；在讲授齿轮渐开线齿廓的加工方法时，可以播放事先录制好的视频，这种清晰直观的图像有助于学生的理解。

3.完善机械原理双语教学考核体系

为了检验双语教学的效果，加强了对机械原理双语课程的过程考核，在综合考虑学生的平时表现、实验成绩和试卷成绩的基础上评定学生的最终成绩，其中平时成绩占10%，实验成绩占20%，考试成绩占70%。

平时表现包含三个方面：一是课堂发言及小组讨论是否积极，英文表达是否流利，尽可能要求学生用英语记课堂笔记，用英文回答教师提问；二是平时布置的课后作业（要求学生用英作业）是否能够认真完成，课后布置的专业英语扩展阅读是否能够认真完成；三是平时上课出勤率。

实验成绩一方面考查学生对机械原理基本知识点的理解情况，另一方面考查学生的实际动手操作能力。与以往机械原理实验以验证性实验为主，忽视设计性实验不同，除了开设机构运动简图测绘和渐开线齿廓范成原理实验以外，还增加了机构运动方案创新设计实验，学生在机构创新实验平台上，通过拼接、调试、运行等最终设计出具有确定运动的机构，这种“搭积木”的实验方式不仅有效提高了学生参与实验的积极性，而且大大提高了其动手能力。

以往该课程的试卷均采用传统的全中文命题形式，试题中体现双语的仅仅是10分的名词术语翻译题，不仅覆盖面小，难以囊括该课程的重点专业词汇，而且还占用了一定的分值，使考核专业知识考点题目的分值缩减到90分，这样在考点覆盖面和分值分配之间难以两全。为了解决这一问题，在2011级机制专业考核时使用了全英文试卷，这样所有的题型都是以考核学生的英语阅读能力为基础，并以考核学生是否掌握机械原理知识为目的，有效协调了专业知识与双语之间的矛盾。此外，在开课初期就告知学生本课程的考试为全英文试卷，以此提升学生双语学习的积极性。表1所示为采用全英文试卷考核后2011级机制专业三个班的卷面成绩统计表，可见三个班的卷面平均分都达到了命题期望值。其中11级机制卓越班的卷面平均分远高于其他两个班的，这是由于班级差异性造成的，卓越班是经过层层选拔重新组建的班级，该班学生英语及公共课基础普遍较好，而且在课程进行当中，该班完成了将英文课文翻译成中文的大作业，也一定程度上推进了该班的双语教学效果。

表1 机械原理双语课程全英文试卷考核卷面成绩统计表

（命题期望值70分）

班级 优秀（率）（90～100分） 良好（率）（80～89分） 中等（率）（70～79分） 及格（率）（60～69分） 不及格（率）（

平均分

11级机制

1班 8人

（14.5%） 6人

（10.9%） 15人（27.3%） 19人

（34.5%） 7人（12.7%） 71.4

11级机制

2班 9人

（16.4%） 16人（29.1%） 12人（21.8%） 11人

（20.0%） 7人（12.7%） 74.6

11级机制

卓越班 5人

（17.9%） 14人（50.0%） 6人

（21.4%） 3人

（10.7%） —— 82.6

表2 近三年机械原理双语课程考试卷面成绩统计表

（命题期望值70分）

年级 优秀（率）（90～100分） 良好（率）（80～89分） 中等（率）（70～79分） 及格（率）（60～69分） 不及格（率）（

平均分

2009级

机制专业 20人（16.7%） 40人（33.3%） 25人（21.0%） 21人（14.3%） 14人（12.6%） 75.6

2010级

机制专业 19人（16.0%） 43人（36.1%） 25人（21.0%） 17人（14.3%） 15人（12.6%） 76.9

2011级

机制专业 22人（16.0%） 36人（26.1%） 33人（24.0%） 33人（24.0%） 14人（10.1%） 75.0

表2所示为近三年机械原理双语课程考试卷面成绩统计表，其中2009级和2010级考核采用的是中文试卷，而11级采用的是全英文试卷，由此可知：全英文试卷的采用并没有对卷面平均分产生较大的影响，说明学生对全英文的考核形式是可以接受的，因此该考核形式可在今后的双语教学中继续推广。

4.双语师资队伍建设

近两年，我院大力引进具有海外留学背景的高学历人才，目前已引进一名留英博士和一名留法硕士，将他们充实到机械原理双语教学的队伍中，有效解决了双语师资短缺的问题。此外，我院充分利用与英国北安普顿大学合作办学的国际交流平台，一方面每年派遣1～2名双语教学骨干教师出国访学；另一方面英国北安普顿大学每年派遣2～4名外籍教师到我校讲学，在讲学过程中，要求相关课程中方教师必须跟班学习。通过学习国外大学相关专业的教材、教学模式和考核模式，有效提高了我院教师的双语教学水平。

四、结论

机械原理双语教学在我院机制专业开展了近5年，从教学效果来看，双语教学不仅使学生掌握了专业基础知识，而且开阔了专业视野，具有了一定的专业英语阅读能力。下一步将继续根据我校学生英语基础，制订合适的双语教学计划，并及时收集学生的反馈信息，适时调整教学进度计划与教学方式，争取在达到专业培养要求所具备的专业基本知识与技能的前提下，进一步提高学生的专业外语阅读、写作和交流能力。

参考文献：

第3篇：机械原理讲义范文

【关键词】自动控制；实践教学；教学仪器；考核方案

一、自动控制原理的课程性质

目前，许多高校把自动控制原理设置为一门重要的工科专业课程。特别是对于自动控制、电子信息工程、测量与控制技术、机制制造与自动化等本科专业，自动控制原理是必修的专业基础课程。在学习自动控制原理之前，一般应先修完模拟电子技术、数字电子技术、电机拖动技术、传感器技术等先导课。在学习自动控制原理之后，一般还有单片机技术、PLC控制技术、嵌入式系统开发等选修课。若要学好自动控制技术，就不仅要求对上述先导课有一个比较全面的掌握，还要求能够把所学到的控制方法应用于实际应用系统。只有这样，才能深刻理解自动控制原理的基本方法与重要功能，才能激发学生的学习热情，使其学习富有系统性和成就感。因此，自动控制原理是一门重要的专业基础课。

二、实践教学现状与存在问题

目前，大部分高校的电子信息类本科专业均开设了自动控制原理，同时安排一定的实验教学内容。实验内容通常安排6个实验项目，共12课时。为了简化实验教学工作，很少有教师针对学生实际情况自编实验讲义，通常直接使用仪器制造商提供的实验项目说明书。仪器制造商提供的实验项目往往存在实验内容过于简单、知识点单一、与教材内容不匹配等问题。如此开展实验，导致的不良后果是，难以与课堂教学内容匹配与关联，亦难以对重要的应用实例展开针对性的训练，学生实践能力得不到到实质提升。例如，教师在指导一阶系统的阶跃响应测量时，只是机械地要求学生观察输出响应是否在1T时是否上升至63.2%，在3T时是否上升至95%，在4T时是否上升至98%。在实际工作中，经常要求测量一阶惯性环节的时间常数T。然而，许多学生不知道此逆过程即可用来测量时间常数。

三、改进方案

考虑到自动控制原理的重要性，其实践课程安排可考虑做如下改进：

1.选购合适的实验教学仪器。一些学校的仪器采购过程，往往是由学院（系部）的领导提出仪器的要求，然后送学校相关部门审批和招标，其中任课教师很少参与此过程，其发言权被严重削弱。若要真正改变这种情况，学校的管理层应该制定相关政策，提高仪器使用者的发言权，切实倾听他们在采购和验收的意见，以购买到符合教学实际情况的仪器。

2.编写有针对性的实验讲义。教师自编讲义，可以因地制宜地考虑到学生的实际情况、教师自身的知识视野，分配好验证性与综合性实验的比例，有针对性开展一些应用性的实验项目。例如，在做利用积分环节改善控制精度实验的时候，可在实验讲义中先回顾一下模拟电子技术的积分电路及其输入输出特性，以理解它对微小误差的积累功能。然后，根据PID控制方法，利用单片机、Pt100传感器和加热功率管构成一个闭环温度自动控制系统。尽管这样的实验项目只是一个简单的应用系统，但对培养学生实践能力和增强学生的学习兴趣是大有益处的。

3.改革实践课程考核方案。以前，实验成绩通常是由教师根据学生实验过程表现得出。这是方式容易导致一些滥竽充数的学生，抄袭其他同学的实验数据以应付检查。特别是在两个学生共用一台仪器的时候，这种情况尤其突出。一种比较可行的考核方案是，把最后一个实验项目设计为综合性实验，并直接设置为考核项目。在考核之前1周把实验要求跟学生讲解清楚。不同的学生可以负责不同的设计内容，设计方案允许多样化。在考核过程中，教师不仅考核其调试过程与实验结果，同时考核他们的设计理由，并要求对异常现象的给出解释。尽管是做相同的实验项目，因为不同的小组的设计思路不同，其设计方案不会完全相同。即是相同的方案，做出实验效果亦可能不同。针对不同的实验效果，教师只要简单询问，即可得出学生的真实水平。这种考核方案，只要教师严格执行，就可以真正杜绝学生偷懒与抄袭的毛病。

四、结论

自动控制原理是大多数工科专业的专业基础课，对于学生开发与制作应用系统具有重要意义。在许多地方高校向应用技术型大学转型发展的背景下，其意义显得更加突出。目前，该门课程的实践教学存在诸多问题，比如教学模式比较简单粗放，教学过程管理比较松散、考核方式不合理等。选购适当的教学仪器、编写有针对性的实验讲义和改革考核方式，是提高实践教学效果的有力措施。

【参考文献】

[1]关丽梅.地方高校转型背景下的学科专业群建设研究[J].继续教育研究，2014（12）：72-74

[2]马庆栋.应用技术型人才的内涵与地方高校转型发展[J].职教论坛，2015（4）：35-38

第4篇：机械原理讲义范文

 

从上个世纪60年代起，我国的工业与军用电子装备开始从仿制走向自行研制，经历了40多年的发展历程，积累了丰富的经验，目前已在电子装备的设计与制造上走向世界的先进水平，与此同时也深刻认识到结构与工艺对电子装备的性能有着重要的影响，电子装备中电气设计、结构设计及制造工艺是密不可分的，并趋向融为一体设计。电子机械是研究电子与信息系统中的机械与结构问题的一门机电光相结合的边缘学科，它通过研究机械、电磁、热之间的耦合关系，把电子设备的原理设计转化为机械和结构的设计，提高其在机械、电磁、热环境中的可靠性，以保证其电气性能指标。与一般机械专业相比，电子机械的研究有其自身的特点：在目的上，电子机械在于捉高电子装备系统的电气性能，而常规机械则是为了提高其机械性能。在实现手段上，前者主要通过改变、优选机械结构参数与工艺来实现，而后者则主要通过电子信息、光电子信息来实现。在机电一体化的载体方面，前者是电子系统，后者为机械结构系统。从对系统的重要程度看，机电一体化对电子装备而言不但重要而且是其生命之所在。现代国防武器装备对军用电子装备提出了越来越高的要求，突出表现为高频段、高增益，快响应、高指向精度，高密度、小型化。为适应上述发展趋势和要求，在电子信息行业，亟须培养具备电子机械专门知识，从事电子机械的工程应用型人才和研究人才。

 

二、电子机械人才知识结构体系和课程结构体系

 

如何有效地培养出适应电子信息领域需求的高层次电子机械人才，或者说，如何科学合理地建立起电子机械人才培养模式和课程结构体系，是我们从创办这一专业开始就一直探讨的问题。一个真正合格的电子机械人才必须把机械知识和电子技术、计算机技术以及信息技术等知识有机地融合在一起，全面、综合地设计电子设备。在制定教学计划和建立课程体系时，从构建学生知识结构的角度，按模块化分课程体系更容易建立知识结构与课程体系的对应关系。将电子机械方向人才培养的知识结构，划分为基础知识模块、专业基础知识模块和专知识模块。基础知识模块分为工程基础知识、机械基础知识、电子及信息基础知识、机电控制基础知识和工程测量基础知识5个子模块，重点是保证学生具有扎实的数理基础、良好的外语能力和熟练的计算机应用能力。专业基础知识模块主要是掌握机械设计及其自动化专业的通识知识，包括机电一体化知识、机电控制工程知识等。专业知识模块是在结合基础知识模块如何构建交叉融合的知识结构，对于电子机械培养方向，除了掌握机电一体化方面的基础知识之外，更重要的是掌握面向电子信息领域的电子设备的设计和集成化制造方面的知识，这其中主要包括电子设备环境防护、天线结构设计、办公自动化设备和高密度组装等知识。

 

由于电子机械方向涉及多个领域的知识，课程设置的主要问题是如何在有限的学习时间内合理地安排机、电等多学科的课程问题，如果只是将课程硬性叠加，则学生不堪重负，且学生对相关知识的应用不能有机地结合，会使学生感到对各方面的知识都没有学好，因此必须对原有机类和电类课程进行优化、精简、合理的组合并创新。我们结合自身的情况，所遵循的原则是：“面向电子信息领域，以电子设备CAD/CAM为主线，以创新设计为核心，强化基础、注重实践”。贯穿4年培养计划的主线是电子设备设计制造综合能力培养。在培养计划和课程体系的框架上，结合电子机械知识结构体系要求，2005年，按照教育部新的专业目录，本专业制定了新的教学计划和课程体系，我们设计了平台模块式课程框架结构，突出了课程的整体优化与整合，突出了加强基础，突出了方向的灵活性和适应性。新的课程体系课内总学时设定为2559学时，其中分为必修课、限选课与选修课程，开出课程总学分为272.5，准许毕业的最低学分186.5。

课程体系为四级平台(平台体现了课程的分类与整合)：

 

1.公共基础平台。作为通识教育部分，对全校学生统一要求。课程分为5大模块：数学、自然科学模块，人文社会科学模块，工具与方法类模块工程概论模块以及体育。

 

2.机械工程学科群技术基础平台。(这一平台课程与部分机电工程学院其他专业共同使用。)

 

3.机械设计制造及其自动化专业基础平台。

 

4.电子机械方向平台。

 

三、课程的建设与改革工作

 

1.机电化合，解决机电结合、设计与制造相结合过程中教学时数剧增的问题

 

正确处理机械与电子、设计与制造的关系，强调以机为主，以设计为主。在教学计划实施过程中，机械类课程中基础课、专业基础课与一级机械类专业一致。电子类课程主要着重基本原理与定性设计，区别与电子类专业。专业课程中重点探讨机械结构如何保证优良的电子性能。

 

2.设置与电子机械领域发展相适应的教学内容

 

针对电子信息行业特点，开设具有明显电子机械特色的课程，如：电子设备热控制技术、天线结构设计、电磁兼容性设计、现代电子装联工艺学等课程，以使所培养的人才能自如地应用所学的专业基础知识和专业知识进行电子行业电子设备设计的技术工作。

 

3.全方位提高学生的科学研究素质

 

通过丰富多样的方式培养学生的多种能力，尤其是学生参加科学研究能力的培养，一直是课程体系改革追求的目标。首先在加强教学环节建设的同时，实行实验室开放制度，增加电子机械方向上综合性、设计性实验项目。其次实行导师制，遴选优秀学生在本科阶段参加导师的科研工作。再者组织学生参加“全国大学生机器人大赛”，“全国大学生电子设计竞赛”、“全国挑战杯竞赛”、“全国大学生机械创新设计大赛”、“全国大学生数学建模竞赛”等活动。通过这些措施，在相当程度上激发了学生的创新意识，提高了科研能力，也进一步夯实了基础。

 

4.结合专业发展的要求，强化实验室建设

 

实验室是学生综合素质和科学思维培养的重要场所。为适应学科发展和人才培养需要，我们把本学科实验室硬件建设和管理体制改革结合起来同步进行，以先进制造技术为基础，以制造信息技术为纽带，建设学院的专业基础课实验室。在机电工程学院形成了一个集现代设计技术、制造技术、控制技术、测试测量技术、信息技术为一体的院级综合实验平台。为本科生及研究生的基本技能训练、创新能力培养提供强有力的支持。

 

5.抓好教材建设工作，形成具有本学科特色的教材体系

 

在本专业初创时期，我们编写了首批机电结合型的教材，填补了国内空白。几十年来，始终把教材建设放在十分重要的位置，常抓不懈，形成了统编教材、自编教材及实验讲义相互配合的、比较完整的、有特色的机电结合型的教材体系。10年间出版了教材25部，获国家优秀教材奖2项，省部级优秀教材奖7 项，校级优秀教材和讲义26项。我们在教材建设方面的体会是：第一，要有明确的教材建设规划和目标。第二，在教材建设的方向上，始终不渝地坚持机电结合的特色。第三，坚持国内外著名教材与本专业特色相结合。第四，始终注意教材的社会效益。不仅仅局限于满足大专院校教学的需要，而且非常注意其学科性与工程实用性，及时将科研体会与工程实践的内容加入教材中，以使教材成为本学科领域各部门各行业工程技术人员的参考用书，提高教材的社会效益。

第5篇：机械原理讲义范文

关键词：排气系统 催化器 消声器 有限元分析

汽车排气系统（以下简称“排气系统”，不含歧管或歧管式催化器，下同）由催化转化器（以下简称“催化器”）、排气消声器（以下简称“消声器”）、排气管总成、解耦器（柔性管或球形法兰）和悬挂组件（支架或吊挂、橡胶吊耳）等部件组成（如图1），是发动机系统重要组成部分，起到降低排放和噪声污染作用。随着我国环保法规的日益严格，找到一个符合或接近排气系统实际工况的试验方法，对确保排气系统设计生产的正确性和产品的可靠性，从而发挥其应有的作用是十分必要的。

1.排气系统常见机械故障和力学分析

1.1排气系统常见机械故障

排气系统常见机械故障大体分为开焊（或裂纹）、断裂（或破碎）等机械损伤和因排气和环境中弱酸、弱碱造成的腐蚀损伤（如催化器和消声器壳体穿孔等）两大类。

1.1.1排气系统常见机械故障位置分布

排气系统常见机械故障分布如图1箭头所示位置，其特点是：催化剂载体（catalytic substrate）、两零件（如法兰与接管）或单一零件（如捆绑式催化器纵缝结合部）焊接边缘、零件两个形状交界应力集中处（如催化器或消声器的锥管与接口圆柱）和排气管弯管应力集中处等为故障常发位置。

1.1.2排气系统常见机械故障部分实例

1.2 排气系统力学分析

排气系统应力一般由因振动引起的机械应力和因交变温度（排气温度+催化器反应温度）引起的热应力两大部分组成。分述如下：

1.2.1 机械应力

1.2.1.1 振动源

排气系统的振动源包括发动机的机械激励、发动机气流冲击、声波激励和车体激励四个方面，如图3所示。

1.3排气系统热力学分析

催化器对一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）的反应属于氧化放热反应，故催化器（含歧管式催化器）是排气系统中热力学分析的重点研究对象，其化学反应式如式（3）所示：

2CO + O2 = CO2 ， C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O （3）

1.3.1催化器温度分布分析

1.3.1.1催化剂载体

应用star-CD工具对催化剂载体（catalytic substrate ）的温度分布进行分析，结果如图6.1和6.2所示：

催化器轴向温度这种由高到低的分布状态可以用催化动力学来解释，即

Fy0dx=rsSgρb，Acdz （3）

式中：Fy0—催化器入口端反应物克分子数； dx —转化率微量； rs —催化剂反应速率；ρb—催化剂涂敷量；Sg—催化剂单位重量的比表面积；Ac—载体截面积；dz —催化床某截面长度微量

催化器入口处反应物浓度大，反应剧烈温度高；反应物在催化床移动越往后浓度越低，故温度逐渐降低。

催化器径向温度这种由芯部到边缘由高到低的分布状态可以用流体在管体流速分布状态来解释。

1.3.1.2催化器壳体

催化器壳体温度和最大应力分布如图3.3所示，其最高温度在接口处，与图2.1 排气系统机械故障位置分布图位置吻合。

图6.3 催化器壳体温度分布图

1.3.2催化器热应力分析依据

催化器是一个由堇青石陶瓷（催化剂载体，脆性材料）、蛭石（衬垫）和不锈钢（弹性材料）不同材料组装而成的整体部件。

依据热力学原理，单一均质物体在无外界约束、无温度变化时不会产生应力。但在有温度场过分不均匀时会造成严重的热应力；且依据对于弹性材料的杜阿梅尔-诺依曼的线性热应力理论，即假定在温度变化不大的情况下，由于温度的变化引起的应力（或应变）和外力引起的应力（或应变）可以叠加。

且在两种不同材料的交界处（如催化剂载体和衬垫、衬垫和壳体），由于其热膨胀系数α不一，形成约束，产生应力。

2.结语

综上所述，排气系统的试验方法的设置应遵循以“针对关键部位，模拟实际工况”为原则，借助有限元分析这一现代计算机软件工具，根据排气系统及其组成部件的常见故障，合理的选择试验内容和试验条件，如此才能真实的反映产品试验结果的可信度。

参考文献：

[1]GB/T18377-2001汽油车用催化转化器的技术条件与试验方法[M].

第6篇：机械原理讲义范文

分析化学是化学相关专业中的四大基础学科之一,同时又是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等学科相互交叉和渗透的一门重要学科。分析化学课程在应用型本科院校中教授的是测定物质含量、状态和结构、化学组成的各种分析方法以及各种分析仪器的原理简单介绍以及使用方法的介绍,有着严密的、系统的、实用性强的理论,是理论与实践结合密切的课程。分析化学实验总体特点是:用量少,准确度高,対仪器依赖性较强,能提高学生的数据处理能力与动手能力,对培养学生严谨、认真的科学态度和实事求是的科学素养有着极其重要意义。要求学生掌握分析化学基本原理,树立量的概念,对近代仪器分析方法有所了解,并初步具有分析问题和解决问题的能力。但由于长期以来受到学科教育的影响和实验室条件的制约,学生学起来感觉困难较大,同时可能感到乏味,提不起兴趣,一学期课程上完,学生感觉啥都不会,跟没学一个样,达不到教学要求,因此分析化学教学方式与考核模式应该通过改革来改变这一现状。

一、分析化学在本科教学中出现的问题

学校分析化学课程安排时课时安排不够。分析化学较无机化学相比有以下特点:原理和仪器结构复杂、抽象、难懂;概念多、抽象、计算复杂、公式多难记忆。这就在客观上造成了分析化学的教学中老师教学难,学生学习难,教学效果不太好现象。而学校安排的课时不太宽裕,老师要在规定的课时内完成教学任务,只能摘重点讲,按着PPT一页页的往下翻,不管学生听懂没,只按教学计划讲,因为时间紧凑,只能在一节课安排更多内容才能完成教学安排。基本上没有习题课与答疑课,这就导致学生很难理解课程内容,也跟不上老师进度。学生在学习分析化学课时自信心不足,也不够重视。原理和仪器结构复杂、抽象、难懂;概念多、抽象、计算复杂、公式多难记忆。学生理解起来难度较大,加之老师讲课快,自己学习时间用的也不多,导致学生不懂得地方越积越多,而且有些知识点联系紧密,就会出现这一节还没听懂,下一节又开始了,更不知道老师在讲什么了。自信心与积极性受到了严重打击,加之觉得学这门课没有用,老师讲的比较枯燥,自己以后也不会干跟分析化学有关的工作,考试过了就行,便产生放松甚至放弃的态度。于是便出现了逃课,课堂上睡觉、聊天、玩手机等不合适的行为,如此恶性循环,不懂的地方越来越多,学习兴趣越来越少。老师讲课枯燥无味,课堂要求不严,缺乏与学生沟通。原理和仪器结构复杂、抽象、难懂;概念多、抽象、计算复杂、公式多难记忆,给老师备课带来不小难度。很多老师上课很枯燥,没有创新,引发不了学生兴趣。学生课堂表现不积极,老师上课积极性也就不高了,照着PPT读,一节课说个不停,与学生没有互动,上课方式很机械,一点也不灵活。有的代课老师把主要精力都放在了科研上,轻视了理论教学,这也是教学效果不好的一个重要原因。平时课堂要求不严,期末考核较松,考前划重点,有时甚至把考题范围都给了,学生学习压力不大,自然不会太用心。实验安排的不合理。分析化学实验大部分是验证型实验,做了一次又一次没有太大变化。实验讲义太细致,实验步骤详细,所需要药品溶液都已经提前被准备好了,学生做实验时只需按着讲义机械的做就行,不能彻底理解实验原理以及为什么做这个实验。有的老师在实验开始后便离开了,根本没做到用心指导。有的学生根本不动手做,老师在监督方面做得不到位。实验结束后进行数据处理,有的学生也不认真处理,抄完就算完事了,能力一点也没有提升。

二、关于分析化学教学与考核模式的探索

学校安排分析化学课时应该给予充分的学时,以便老师有充分时间来讲解课程内容,至于到底需要多长学时,我们可以在多所高校内进行调研来确定一个合理学时。同时应明确到每个章节,每个重点都各自需要多少学时。开始确定都是比较困难的,课题组可重新对分析化学的内容进行压缩,以便学生更好地理解每一章节。对学生最具有冲击力的是学校的考核模式,我为之痛心,把技术性的学科,发展成为考试型的确实有可取之处,但过犹不及,采取一刀切的方式使学生对分析化学课程产生理解的偏差,思维方面也被考试的条条框框限制,一些操作方面的技能不可能通过考试淋漓尽致的发挥出来,学校可以对考试优秀的学生进行奖励,但不可忽略在操作方面的激励,笔者希望高校能把实验技能以现场考察作为考试分数的参考,学生们深切地反映目前的实验课程不可取,预习报告和实验报告也让学生深恶痛绝,客观的评价分数仅仅是在报告中体现,这也会造成学生把精力过多的放在实验数据的造假而忽略真实的实验。提高技能的初衷便不能实现。全而不通,是在现代教育环境下成长的化学人才的处境,一旦脱离校园又不能满足企业的需求,学校在培养化学人才的同时,不应仅仅以市场需求为导向,市场牵着科技只会越陷越深,科技靠人才来支撑,人才要有准确的引导方向,现代科技的迅猛发展也要求分析化学在教学方面的变革,数字化时代的到来更加侧重于把仪器设备与大型设备联系在一起,集数字科技与分析操作于一身地现代化分析化学慢慢展现在人们的面前,书本的版本已经不能满足社会对学生的要求,五年之前的课本精华固然存在,当年的设备已经陈旧,弃之不用。发达国家对中国实行技术封锁,高校在这方面又经验不足,如果再以目前的考试形式,片面注重分数,忽视实践创新,分析化学踏上世界前列将是困难重重。希望国家深入调查,在改革分析化学课程教学的实践中,找准方向,坚定步伐,为分析化学开辟光明的道路,使从事分析化学相关专业的学生对其产生信心。

第7篇：机械原理讲义范文

关键词：非电类专业；控制工程基础；实践教学；教学质量

自动控制理论课程不仅是控制类专业重要的基础课，而且是诸多工科专业的一门重要专业基础课程，为后续专业课程提供理论基础和分析设计方法。其特点是理论性强，涉及多方面的数理知识，而且比较抽象，是一门具有一定深度和难度的课程。由于课程中计算和分析的数学要求高，过程比较烦琐，而农科院校与一般工科院校相比较，学生的数学基础较弱、参与实践的机会较少，往往在学习过程中学生易感到难学、乏味，从而产生厌学的情绪，造成学习主动性差，严重影响了该课程的教学质量[1]。

控制工程基础课程在教学和实验环节都有较先进的方法，各学校的教师都讲解的很有深度，但是针对非电类专业，像机械制造、车辆工程和农业机械化等专业，由于这些专业的学生接触自动化的机会很少，很难让学生形象生动的理解课程的内容，为了能够把所学的控制类知识应用于各自专业，希望在控制工程基础课程实验方面逐步形成了“基础验证性实验综合性实验设计性实验课程设计”的实践教学主线，下面针对这一思路作进一步探讨。

一、控制工程基础课程的理论教学

控制工程基础课程具有理论深、难点多等特点，在教学时数减少和学生素质下降的情况下，要保证教学质量，就必须调整知识结构，优化教学内容。为此对控制工程基础教学大纲进行了重新修订，削减了根轨迹部分的学时，细化了闭环频率特性的绘制，充分体现了厚基础、宽口径的教学意图。教材选用与大纲相适应、能反映学科前沿动态的优秀教材至关重要。为此采用国家统编优秀教材，经过教师的提炼，从课时和内容上形成适合学院学生实际的讲义，从而优化了教材内容。

采用启发式教学并注重课堂气氛的调节，把学生的注意力引导和凝聚到教师讲授的内容上来，让学生参与现场教学，形成师生互动，活跃课堂氛围，从而提高教学质量[2]。这样在教师和学生的共同参与下，以教师为导向和监管，以学生为学习主体，充分调动学习积极性，引导他们独立思维，取得了非常好的教学效果。

二、基础验证性实验和综合性实验的教学

在实验安排上则遵循循序渐进的原则，先验证性实验，然后进行综合性实验。在实验教学方式上改变了单一的验证性实验，以学生为主，教师为辅的方式，要求学生根据实验内容先完成预习报告，包括设备的使用方法、系统的工作原理和操作方法。传统的控制工程实验，包括系统的组成、时域特性、频域特性、控制器特性等相关实验，多是由学生在硬件电路箱上搭建系统，并由信号发生器、示波器、频率分析仪组成。学生可以根据自己所学专业特点及爱好进行设计性和综合性实验，鼓励他们灵活运用所学知识，尽可能地激发了学生的学习兴趣。

为了更好的配合课堂教学，在保留原有模拟实验的基础上，另外设计了基于MATLAB 的实验内容。根据“自动控制理论” 的教学内容，结合MATLAB的功能，开设了用MATLAB处理系统数学模型及进行时域特性的分析、MATLAB用于频域特性的分析和用于采样控制系统的分析和MATLAB在连续系统、离散系统中的仿真等实验。这两方面的内容满足了学生基础验证性实验和综合性实验的需要。

三、设计性实验和针对各专业的课程设计

针对有兴趣的学生，可为他们开设一些采用计算机与MATLAB和Multisim[3] 工程设计软件，比如，对于二阶系统的相关实验，包括系统的构成、时域特性分析、频率特性分析和相应控制器的设计等，让学生离开实验室，仍然可以实验，因而能更清楚地了解系统的有关特性。方法主要有：首先在仿照原硬件实验平台，在Multisim 环境中用线性电路构造系统，观察系统输入 输出特性关系；然后将Multisim环境中用线性电路构造的系统转换成MATLAB中SIMUI INK模块中的系统方框图结构；在SIMULINK模块中，将PID控制器加入系统，改变PID参数，可观察控制器对系统性能的控制调节作用与效果比较，从而能更深入了解系统构造、特性分析。

对于非电类专业，像机械制造、车辆工程和农业机械化等专业，可开设一定的针对各个专业特点的课程设计，比如机械制造中的数控机床，数控加工的实质就是通过用特定处理方式下的数字信息去自动控制机械装置进行动作，如果截取其中的一个部分在作为学生的课程设计，将极大的提高学生对机械制造和控制工程的理解；在车辆工程这个专业中，车辆制动系统电磁动力学与耦合控制理论是以车辆电磁制动系统动态匹配设计为主线，重点围绕车辆与电磁动态作用制动的安全问题，如果截取其中的一个部分在作为学生的课程设计，将极大的提高学生对车辆工程和控制工程的理解。根据课程设计的基本要求，增强学生运用计算机及工程设计软件的能力，达到能够解决基本工程实际问题的目的。通过上述方式，应用工程设计软件解决实际问题，使学生能够了解应用计算机与主流工程设计软件解决实际问题的全过程，学生在完成课程设计后，对毕业设计和今后工作都有极大的帮助。

四、结论

通过“控制工程基础”课程理论教学到实践的探索，经过多种课堂教学方法与手段改革，经过“基础验证性实验综合性实验设计性实验课程设计和参观实习”的实践教学主线，初步探索出了具有鲜明特色的教学模式和实践手段，取得了专业课程教学与实际相结合的经验，达到了较满意的教学效果。

参考文献

[1]黄兆波，苏红梅等．农科院校中《自动控制理论与系统》课程的建设与探索［J］．云南农业大学学报，2008，2(5)．

[2]王艳辉．“控制工程基础”课程的教学改革尝试[J]．高教研究，2008 (10)．

[3]尹勇，李林凌．Multisim 电路仿真入门与进阶[M]．北京：电子工业出版社，2005．

第8篇：机械原理讲义范文

关键词：机械工程；专业英语教学；实践教学方法研究

随着这几年来机械制造业的国际技术合作、国际贸易越来越多，外国企业的不断涌入以及进口设备的大量引进。不管是在使用、维护或者研究进口设备还是在和国外同行进行交流，扎实的专业知识和熟练的英语都缺一不可。所以，专业英语已经成为专业人员的必备技能之一，也是其扩大资讯来源、学习外国先进技术的基础条件。而高等院校肩负着为社会和先进制造业培养、输送高级技术人才的重任，所以分析现今高职机械专业英语教学存在的问题，探讨如何提高教学方法的改革，具有重要的现实意义。

一、机械专业英语教学中存在的问题

1.专业知识与英语教学脱节

在机械专业英语教学中，目前普遍存在两种情况:第一是仅侧重于英语教学，对文章大意做机械的翻译，学生虽然读懂了文章但对于专业知识仍然一知半解；第二是仅注重理论知识的讲解，对专业知识在英语中的准确表达没有深入讲解。

2.只注重基本语法和词法的讲解，忽视了专业英语教学重点

教学的模式基本上的“阅读加翻译”或者是“词汇讲解加翻译”的形式，学生一般对于被动的地位，教学内容单一，课堂气氛也不活跃。

3.教学方式僵硬呆板，教材的选用局限性大

被动式的教学模式普遍存在，在这种模式中教师只注重阅读及对文章的翻译，而忽视了培养学生的专业听说能力。

4.教学手段比较落后

专业英语的教学没有很好的利用多媒体教学的优势，然而通过视频教学可以生动的学习到各种机械设备的英文名称和机械设备的操作原理的准确表达，加强学生专业听说能力的训练，培养其自主的学习能力。

5.师资水平比较低

高职的专业英语教学和普通中学的英语教学不同，高职学校对英语老师的要求更高，而目前的现状是低水平的老师难以满足高要求的教学。

二、对机械工程专业英语教学方式、方法的研究

针对以上现象，笔者归纳、总结了英语教学中的一些宝贵经验，并与机械专业英语的特征及教学任务相结合，针对学生对专业英语的要求，从如下几方面进行改革:

1.讲练结合，培养学生学习专业词汇和进行专业翻译的能力

英语教学的重点在于培养学生阅读理解和翻译专业文献的综合能力。要做到这一点，学习专业词汇和进行大量专业翻译就显得尤为关键。在词汇学习中，老师应侧重解释单词在专业领域的用法，而且结合实例来加深对单词的印象和理解，在讲课中如果遇到一些学生还未接触的专业知识要适当进行补充。翻译技巧的教学及一些长句、难句的解释要以添加讲解一些专业知识为前提，通过对比中英文表达方式的不同，加以灵活多变的语言技巧训练，运用讲练相结合的办法，大力提高学生专业英语的翻译能力。

2.选取合适的教材和整合其他教学资源

充分利用多媒体教学平台，老师在备课过程中，可以针对实际情况，将外国教材中的精华章节加入到讲义中来，充实课堂的教学内容，显现专业特色，做到思想性和科学性、实用性和趣味性相统一。希望学校引进网络教学平台，将课件放到荧幕上，方便学生随时预习和温习课堂知识。

3.加强多样化和趣味性的教学方式，增强学生对专业英语的学习兴趣

采用多媒体的技术手段就可以让学生很直观的接触很多技术成果，增加学生学习的兴趣。而且在教学中，应该改变传统的以老师讲为主的教学方式，充分利用提问、讨论、辩论等教学方法，调动每一个学生的积极性。

4.加强对教师的培训，提高专业英语老师的综合素质

目前缺乏优秀的专业老师是造成专业英语教学质量不高的主要因素。所以，教育部门和学校应根据学校的条件，运用不同的方式，多管齐下，解决师资问题。

三、结语

经济的全球化，生产的全球化和企业分布的全球化，迫使制造型企业应该越来越加强专业英语能力的培养。提高机械专业英语教学的质量是顺应时代和社会发展的必然要求，是培养优秀专业人才不可缺少的组成部分。从宏观方面讲，机械专业英语的教学可以成为高等教育教学方式和国际接轨的一个重要部分。从微观方面讲，其在加强机械专业学生的英语听说能力、了解本行业最新的发展状况以及提高自我学习能力各方面都可以发挥重要的作用。

参考文献：

［1］吴琦.机械工程专业英语教学探究［J］.内江科技，2007.

［2］何锋，陈君德.提高机械工程专业英语应用能力的研究.理工高教研究，2004.

第9篇：机械原理讲义范文

关键词：系统节能原理；课程改革；教学实践；石化特色

作者简介：马利敏（1978-），女，辽宁西丰人，中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，讲师；姬忠礼（1963-），男，山东汶上人，中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，教授。（北京 102249）

基金项目：本文系“2010年中国石油大学（北京）校级重点教学改革项目”及“2012年中国石油大学（北京）青年教师专项培养基金”（项目编号：KYJJ20120415）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0106-02

一、系统节能原理课程改革的背景

在强调节能、注重环保的今天，使从事与能源开发、利用与转化紧密相关工作的学生掌握系统节能原理的精髓并能够学以致用有着非常重要的社会意义。系统节能原理是中国石油大学（以下简称“我校”）能源与动力工程专业一门重要专业课，32学时。其基础理论部分，以工程热力学基本定律为基础。工程热力学重点讲授热力学第一定律和热力学第二定律的熵分析法，引入分析法。在本课程中，上述内容仍是重点，需重复介绍。基础理论是晦涩与枯燥的，如只是重复介绍，不易激发学生学习兴趣，难以获得满意的教学效果。因此，研究如何组织教学工作，使本课程与工程热力学做好衔接，激发学生学习兴趣，帮助其加深对基础理论的理解，提高解决实际问题的能力，是十分必要的。同时，本课程还缺乏适合的教材，需要编写课程讲义。目前，缺乏能够同时将经典及新兴能量分析法进行全面介绍的教材，而在能量分析法的应用部分，也需要结合我校行业特点、毕业生就业去向，针对石油石化领域工程应用背景设置教学案例。我校于2010年批准了该课程的教学改革计划，经过近几年的努力，该教改计划已经初步完成。

二、课程教学内容体系建设

教学内容改革是教学改革最核心、最基本的问题。教学内容主要由热力学第一定律、热力学第二定律熵分析法和分析、新的能量系统分析评价方法介绍组成。其中，根据教学目的与任务有效组织教学内容，要与基础课程工程热力学第一定律、第二定律知识点的学习有机结合，既避免教学内容的简单重复，又要使学生通过本课程的学习对第一定律、第二定律有更为深刻的认知，并使学生能够利用两个热力学基本定律熟练进行能量系统分析与评价、以及高效学习和应用新的分析、评价与优化方法。

1.热力学第一定律

热力学第一定律是工程热力学教学内容的重点，主要讲授闭口系统与稳流开口系的热力学第一定律能量方程式的表达式及应用。在本课程中，进一步强调热力学第一定律的一般表达式即：“进入系统的能量-离开系统的能量=系统总储存能的变化”的正确灵活应用，重点介绍如何分析、列出非稳态充、放气热力过程的能量方程式，帮助学生进一步增强利用第一定律进行能量分析的能力。同时，通过对节流、自由膨胀、混合、换热、可逆定温放热压缩等热力过程分析来帮助同学们对第一定律的局限性有更为深入的理解。

2.热力学第二定律熵分析法

热力学第二定律是工程热力学教学内容的重点与难点，主要讲授热力学第二定律的数学表达式，具体包括：卡诺循环+卡诺定理、克劳修斯积分不等式、闭口系及开口系统熵方程、孤立系统熵增原理。在本课程中，考虑到判断一个热力循环是否可行、可逆的数学判据容易理解而且是热力过程的特例，故重点讲述闭口系及开口系熵方程、孤立系统熵增原理。

在该部分从以下四个方面进行介绍：对于状态参数熵的辨析：辨析熵是状态参数与过程无关，强调判断一个热力过程能否进行、可逆的参量不是过程熵变而是过程熵产，引出后面由熵方程及孤立系统熵增原理计算过程熵产的知识点；重点讲授熵方程的一般表达式，即：“进入系统的熵-离开系统的熵+过程熵产=系统熵变化”，通过典型例题帮助同学能够利用熵方程列出闭口及开口系熵方程，并求取过程熵产；重点解析孤立系统熵增原理的实质及解题特点，并通过典型例题帮助学生认识到孤立系统熵增原理与熵方程的一致性：孤立系统熵增即熵方程中的熵产；作功能力损失方面除了介绍计算公式、通过计算热力过程熵产及作功能力损失，还着重结合对节流、自由膨胀、混合、换热、可逆定温放热压缩等具体热力过程分析让学生体会第一定律与第二定律之间的联系及第二定律的独有贡献。

3.热力学第二定律分析法

由于学时有限并且概念抽象难以理解，分析法在工程热力学中属于选讲内容，即便讲授，也多是简要介绍。本课程中，分析法是授课重点，从以下四个方面进行讲授：第一，概念及计算公式，包括机械、热量（冷量）、内能、焓和化学。第二，重点讲授方程的一般表达式“进入系统的-离开系统的-过程损=系统变化”，通过典型例题帮助同学能够利用方程列出闭口及开口系方程，并求取过程损。同时，在分析典型例题时，引导学生同时用熵分析法来计算过程的作功能力损失，让学生自觉地认识到分析法中所得到的损失即熵分析法中计算的作功能力损失、体会两种分析法的一致性及分析法的优势。第三，效率、损系数的概念及公式，以及在典型热力设备、过程及热力循环中的计算。第四，针对本学科领域典型的火力发电装置、燃气轮机发电装置和低温制冷装置、LNG液化装置、天然气净化装置、油田联合站等，设置工程背景很强的案例，教师与同学们一起分析循环装置及各组成设备的效率、损失及损系数等，让同学们认识到分析法在进行系统能量分析时的重要性及提高利用该方法解决实际工程问题的能力。

4.新发展起来的能量系统分析与优化方法

介绍能级分析法、经济学、夹点技术、全生命周期分析法、能值理论等新发展起来的能量系统分析与优化方法的基本理论及应用，鼓励学生查阅相关文献获取更多知识。这部分内容与留给学生的学习报告紧密相关，将在下文介绍。

目前还没有适合于本专业本科教学的系统节能方面的教材，本课程教学内容主要参考自沈维道等[1]主编《工程热力学》、朱明善等[2]编著《工程热力学》、傅秦生[3]编著《能量系统的热力学分析方法》和冯霄[4]编著《化工节能原理与技术》、何雅玲[5]主编《工程热力学精要分析典型题解》等教材及专著，结合教学团队多年来收集整理的工程案例编写成讲义供教师及学生使用。

三、教学方式改革

教学中的主体是学生，调动学生学习主动性，提高其学习兴趣和学习效果是教学方式改革的目的。学生们对于国际上最新的、与未来工作紧密相关及实用性强的知识以及确实能提高自身素质与能力的教学环节更感兴趣。

1.采用多媒体与板书有机结合的教学模式

充分利用多媒体教学信息量大，图像、视频生动形象的特点，同时结合传统板书讲解复杂推导更容易被学生掌握的优点以提升教学效果。这种授课方式既可以增大授课信息量、有效吸引学生注意力，同时又能使学生通过与老师一起板书推导对所学重点、难点有更为深刻的认知。

2.提高课堂教学吸引力

通过针对每一个重要概念及知识点设计的系列典型例题、思考题吸引学生注意力，激发学生学习兴趣，引导其积极参与到教学中来。而且教学团队经过多年的教学和科研积累，收集并提炼出与石化工程紧密关联的工程案例，通过案例的讨论和分析，增强学生学习理论知识的兴趣，提升课堂教学的互动效果，增强学生运用理论知识分析并解决工程实际问题的能力。

3.布置作业形式灵活多样

对于重要的基本概念，以读书笔记的作业形式激发学生学习兴趣。本课程涉及众多抽象概念和公式，追溯热量、温度、熵、热力学第二定律、等重要基本概念的由来、发展历程，可使学生在搜集资料的过程中对这些概念有一个直接的感性认知，同时也有助于学生认识到这些知识在本学科发展中的重要作用。

要求学生组成2～3人的学习小组，除常规课下作业外，课上作业以小组为单位完成。课上作业为教师针对每次课的重点和难点内容设计的多为填空、选择和问答形式的练习题，课前打印好分发给每个学习小组。在讲课过程中，留出适合时间让学生及时完成。教学实践表明课上作业非常利于学生把握住和消化吸收重难点知识，且能提高学生学习的注意力，达到良好的教学效果。

四、课程考核方式的教学改革

本课程考试采用闭卷+学习报告的形式。在闭卷考试中，只有一种类型题，即计算题。本课程一个重要教学目的就是使学生能够熟练、正确应用第一、第二定律尤其是分析法分析实际装置的用能情况，所以考查学生的学习效果应用型计算题是较为合适的。

学习报告要求每个学习小组（2～3人组成）围绕与本学科紧密相关的实际装置进行国内外能量分析与优化方面的调研，提交1份不少于4000字、有5篇以上参考文献的学习报告，并根据报告内容制作ppt，每小组选派1名学生进行报告，汇报10分钟，讨论5分钟。报告题目凭学生兴趣自选。学习报告这种考核形式不仅促使学生自主学习，开阔视野，加深认知，而且可以锻炼和提高学生多方面的能力。学生们自选的题目有：超临界及超超临界蒸汽动力装置；燃气轮机装置；燃气蒸汽联合循环装置；冷热电三联供装置；地源热泵装置；低温磁制冷装置；煤制油装置；燃料电池；低温地热发电装置；天然气压气站燃气轮机余热利用；天然气净化装置；油田联合站；LNG接收站冷能利用等等。

近4年的教学实践也表明学生们非常接受和欢迎这种考核形式，并且每一年都会有让教师感到惊喜的学习报告，这也说明要想学生切实提高学习能力、扎实掌握专业知识确实也需要教师有意识地去创造机会及科学引导。

五、教学效果

经过近4年的教学实践，团队通过对历年学生评教、学生考试成绩分析以及学生在本科毕业设计及成为本校研究生后所选与系统节能原理相关方向课题的表现等进行了调研，证明该课程改革是卓有成效的。学生对工程热力学及系统节能知识的接受能力增强，学习兴趣明显提高。灵活适宜的授课方式、作业形式以及考试方式受到学生的普遍欢迎。总之，通过课程建设与教学实践，使学生在学习过程中发挥了主体作用，激发了学生学习兴趣，提高了学生的综合能力，教学效果良好，达到了既定教学目标。

参考文献：

[1] 沈维道，童钧耕. 工程热力学[M]. 第四版.北京：高等教育出版社，2007.

[2] 朱明善，刘颖，林兆庄，等.工程热力学[M]. 第二版.北京：清华大学出版社，2011.

[3] 傅秦生. 能量系统的热力学分析方法[M]. 西安：西安交通大学出版社，2005.