英语学习方法论文范文

2023-03-12

英语学习方法论文范文第1篇

1备课

作为一名教师,在进入课堂教学之前,就要做好充分的、丰富的备课工作。 这一堂课上的成功与否,关键取决于课前的准备是否充足。 学生来学习的目的是为了获得知识和学习的方法。 那么,教师要充分站在学生的立场上思考教学和备课。 有一句话这样说:“备课就是备人”。 不可否认,如果一个老师没有站在学生的角度上去了解他们,没有正确按照学生的水平和阶段来有针对性的去备课的话, 那么他在课堂教学上是没有目的的,在教学的过程是不成功的,教学的成果也是不见成效的和失败的。 备课一定要仔细,不能因为只是一个非常细小的知识点而把它遗落下来,哪怕是标点符号。 来学习的学生们渴望知识,老师们要时刻记住,自己有这一份责任去教好学生,为他们负责,也为自己的工作负责。

教师应按规定制定短期的教学工作计划。 在认真学习教育教学理论和专业理论的基础上,教师备课要做到“八备”,即:备课程标准,备教材,备学生,备教案,备教法、学法,备教学器材, 备情感、态度、价值观和备习题。 教师应该认真学习所教学科的课程标准,理解课程标准的指导思想,用创新的思维和理念指导教学实践。 同时,教师应明确重点章节和重点课文,做到全盘统筹,安排和实现好授课计划。

2课堂教学

备课工作准备好之后,接着是课堂教学,教师要依照备课的方案及内容来上课。 教学是教师教与学生学的双方互动性过程。 抽象的说,也是一种知识的输出与输入的过程。 学生是课堂活动的主角,是思维的主体,他们的活动应占课堂的绝大多数时间。 课堂教学的必要五个环节是:1自学;2议论;3点拨; 4练习;5小结。

教师在课堂教学当中,需要把教学与练习相结合起来。 练习是把知识转化为技能,并进一步深化知识的过程,是提高课堂教学效率的一个重要组成部分。 那么,教学练习,可以是以课堂师生互动对话、提问与回答、课堂作业和课后作业等的形式来实现。 为了便于学生活动,教师在备课时应在为自己设计教案的同时,按照课堂教学五个步骤的教育教学内容为学生设计同步练习的题单和学案,列出教学重点、难点、知识点、能力点、 教育点,以及与教学同步的诸如模仿、替换、填空、选择、转换、 补全对话、思考、讨论、辩论等口头或笔头的练习题或检测题,来供学生在不同阶段活动时使用, 同时也是考查学生平时表现的依据。

3课后工作

自然地, 课后工作主要就包括作业的批改及对遗漏的课堂知识的查阅补充,最后是在学生课程结束之时的相关考试工作。 在临近考试之时, 教师要按照自己的教学内容设计试卷的题型和题目数量,把它们输入电脑,做详细的排版并打印出来。 排版是一项认真性的工作, 排版不仅要校对试题是否有打字错误的地方,还要力求试题版面美观整齐。 这要求教师要具备较好的文字处理能力。

那在批改作业的时候更要认真,绝对不能以一个“阅”字就带过,一定要根据学生作业完成的正确率来评分,根据教师个人的喜好可以用诸如:excellent、good、so-so等来点评。 必要时,评上几句肯定和鼓励学生的话语。

4课后辅导

辅导学习是教师完成教学任务的一项重要工作。 课堂的时间有限,不可能解决学生的所有问题,特别是对于人数多、水平参差不齐、成绩两极分化的班级,课下对学生进行辅导就显得更为重要。 它对于提高教学效率,巩固学习成果,培养学生科学的学习方法和自学能力,促进英语水平的提高有着重要的意义。

老师在进行一个阶段的教学之后, 对学生的情况会有一定的了解, 比如知道哪一些学生基础以及吸收知识的能力比较好一些,以及哪一些学生的基础比较差,吸收和接受能力会慢一些等。 那么针对后者,我们老师就要适时适当的加以辅导,而且要是跟踪性的,时刻观察被辅导学生的学习思维和学习心态,做到因材施教、对症下药,对该学生知识点不足的地方进行补充和巩固。 那么辅导要有针对性,辅导的方法应因人而异,做到耐心细致,循循善诱,培优扶差。 辅导的形式也有很多,一般常见的有补课式辅导和一对一的辅导等。

5结语

教学是一项严谨性的工作, 教师一定要严格按照教学的环节来开展教学,而且做到认真、仔细、到位。 在各个环节中,要求相应的就不同, 那教师就要具备多方面的能力才能够完美的胜任各项工作。

首先,最为重要的一个方面就是,作为一名教师,要有三心: 即爱心、耐心、责任心。 其次,教师应该也要提高自身的专业素质,发挥积极的示范作用,树立先进的教学理念,丰富个人知识储备,定期对自己的教学进行反思。 再次,追求有效的课堂教学。 最后, 教师要具备课堂调控能力、 信息反馈能力和评价指引能力。

摘要:教学中的环节是不能少的,备课最为重要,只有把备课工作做好了,才能保证教学有效有序的进行。课堂教学是一个知识传授的过程,教师在这个平台上传道授业解惑,在对遗留下来的问题或者未完成的教学工作则可以通过课后工作来加以补充。除此以外,教师还要对课堂内外所要涉及到的相关问题进行思考和解决,并努力丰富自身的知识结构。

英语学习方法论文范文第2篇

1 找准定位, 摸清症结, 有的放矢

专业英语是从基础英语到应用英语的过度, 它既不是单纯的语言课也不是纯粹的专业课, 它是一门语言应用和专业知识紧密结合的课程, 围绕专业交流的实际需求, 它要求学生在基础英语的基础上进一步掌握其专业用途和特点, 掌握专业方面的听、说、读、写、译等基本技能。目前, 多数高职院校更注重英语四六级的通过率, 却很少有院校在专业英语教学上下工夫, 专业英语作为学生上岗必不可少的一门集基础与专业于一身的必备知识, 却没有引起学校领导与教师的重视。原本应该是英语与专业两相长的教学队伍也是零散不一, 有的甚至成为能力欠缺的教师的“打发”科目。而高职院的学生的总体英语水平也是不尽如人意的, 绝大部分学生尤其是男生是不喜欢甚至是讨厌英语的, 而且英语水平层次不齐。针对这种情况, 作为任课教师一定要将课程定位准确。到底要学生掌握到什么程度, 学习的方向是什么, 这是授课教师必须心中有数的。面对学生英语基础不够好、教材内容陈旧等这些无法改变的现实, 我们必须尽自己最大所能将能改变的现实努力改善。通俗地说, 高职院学生学习专业英语的主要目的就是掌握一定的专业词汇, 学会用英语去表达一些简单的专业理论, 能够翻译那些用英语表示的专业知识, 还有就是学会运用一定的学习工具, 提高学习效率等。

2 明确方向, 多管齐下, 多举多得

教学方法是教师最能通过自身努力而改善的问题, 作为多年的专业英语授课教师, 我已在不断的实践中, 探索出一些比较具有实效的教学, 在此予以介绍。

2.1 听默写, 看似简单, 实有大不同

针对以上, 在教学时候, 我尽量的采取各种方法让学生有目的的有针对性的学习, 努力想上面的方向靠近, 比如, 我采取的一个最多的方法就是听写、默写, 当然这与普通的听写、默写不同, 在实施方法上, 我要求他们将听默写内容写到作业本上, 每三次课一次, 这样的目的有三: (1) 绝大部分学生对于自己上交的作业本态度比较认真, 很少存在鬼画符的现象, 这对于加强他们对专业词汇的认识是很有好处的, 我要求他们如果当时写不出来就一定与课后补上, 当然最主要的是要认真, 这样也避免了他们“破罐子破摔”的现象; (2) 我将他们平时上交的作业作为平时成绩的评定标准, 这样也避免了他们懈怠的思想, 因为我认为“态度决定一切”, 当你有能力将这次作业做好时, 只要你做好了, 不论是当时默写的内容, 还是课后后补, 我都认为他的态度是端正, 毕竟他做了; (3) 听默写内容上作业本的另一个作用就是避免了考试前划重点的陋习。考试前画重点, 是很多高职院老师默认的事情, 而我提前就会跟学生说好, 考试的单词重点全部都在平时所做的听默写上, 这样更提高了他们的重视程度。通过试验, 我认为, 效果是很好的, 很多学生一直到最后都将自己的作业本保存的很好, 复习时, 也很少有人盯着老师后面要重点, 考试的成绩也有一定提高, 我还将继续将这个方法用于以后的专业英语教学中。

2.2 趣味英语入其中, 百般滋味万般飘香

“兴趣是做好一件事最好的动力!”因此, 我讲授专业英语的还就是经常引入一些趣味英语, 并将其灵活的运用到教学内容中, 虽然, 有些同事不能苟同, 可是我依然坚持自己的做法, 因为, 我认为, 比起学生只学习一些基本的专业单词, 而且过目即忘, 培养他们的学习兴趣也是很重要的, 尽量改善纯学专业英语的枯燥性, 在我授课的这段时间里, 我发现那些与专业并不是十分相关的趣味英语既能让学生不走神, 又能让学生养成多动脑的好习惯, 他们发现原来英语也是很有趣的。比如有一次, 我为学生分析句子结构时, 便突发奇想在黑板上写到“I think that that that that that student wrote on the blackboard was wrong”, 刚写完很多学生就探起头开始讨论, 我要求他们三分钟之内把这句话翻译出来, 不少学生跃跃欲试, 可总不得要领, 什么答案都有, 气氛时而紧张, 时而热烈, 当我将正确答案公布出来并详细地给他们讲解语法结构时, 他们有的恍然大悟, 有的是懂非懂, 但是我看得出来, 他们的兴趣被激发起来了。诸如这样的例子还有很多很多, 这样很多学生都不觉得上英语课是一种“折磨”。其实, 我这样做的另外一个收获就是提高了我的“亲和力”, 也会让学生觉得这个老师还是有两把刷子的, 所以上我课的时候, 我们的氛围还是比较和谐的, 当然如果要做到这样就一定要有意识注重平时的知识积累, 免得“词穷”。

2.3“亲友”连成片, 集体已成“家”

我在上课时还有另外一个小方法, 那就是“亲友团”效应, 与学生互动是我授课的一个重要方法, 学生站起来回答问题的机会很高, 所以, 很多学生都会自觉地进行课前预习, 当然也有很多学生是不预习的, 为了避免让他回答问题, 而他又不会的比较尴尬的场面时, 我就会让他请求“亲友团”帮助, 这时, 与他关系不错的, 他认为能够回答的就会起来帮助他, 如果这个亲友还不能给出答案时, 这个亲友再求助他的亲友团, 这样反复下去, 答案终究会被亲友或亲友的亲友或亲友的亲友的亲友给出, 课堂笑声一片, 亲友连成片, “集体大家庭”有此而生, 而我宛如“家长”, 指点“江山”。实际上, 这样做的最主要的目的就是让他们意识到, 他们随时都可能起来回答问题, 面对亲友的信任而他无能为力总是说“sorry”是不好的。其次就是“亲友团”帮助回答问题往往具有“助人为乐”的涵义, 用他的知识与智慧“解救”了他的好友, “救人者”成就感十足!还有就是增强了他们之间的友谊, 当第一个被叫人和他的亲友以及裙带亲友都站起来时, 他们会发现原来大家都是亲友, 而我也充分的融入了这个大家庭。

实际上, 无论是授哪一门课, 教师的责任心和职业道德是最主要的。水平再高, 无意解人之惑, 高与不高便无区别。教师要做到心中有“航标”, 肚中有“墨水”, 脑中有杆“秤”, 将自己的热情与智慧完美结合, 努力做一名真真正正的人民教师。

摘要:专业英语教学是学生融合专业知识与英语水平最直接的科目, 其重要性随着社会发展日益凸显, 面对如今许多高职院专业英语教学与社会发展脱节现象严重的现状, 本文希望能够从最根本的教学方法上为改善这一现状作出绵薄之力。

英语学习方法论文范文第3篇

摘 要:针对士官教育中计算机专业英语的教学实际,分析了计算机专业英语的特点和士官教育中计算机专业英语教学目前存在的一些问题,提出了如何在士官教育层次上更好地教授计算机专业英语,达到更好的教学效果的一些教学方法。

关键词:士官教育;计算机专业英语; 教学方法

计算机专业英语是用英语表述计算机类的专业知识,因此,学员应该具备英语和计算机这两方面的基础。本文就士官教育中计算机专业英语课程教学进行了一些探索。

1计算机专业英语的特点

計算机专业英语是一种科技英语,作为一门课程,它是英语语言和计算机专业知识的有机结合体。计算机专业英语所涉及的内容是用英语表述计算机技术的相关知识。单纯从语言本身的运用来讲,计算机英语与普通英语的运用没有区别,都要遵循相应的语法要求。但因其表达的是计算机领域中的科学知识,它的文本和语体色彩就要清晰、准确、精炼和严密。首先,从词汇层面来看,计算机专业英语是一门专业英语,专业性较强,有大量的专业词汇,要求学员能熟练掌握和运用一部分专业词汇。其次,缩略词的使用是计算机专业英语的另一个重要的特点。所谓缩略词就是将词、词组或短语以首字母缩略变成简单明了的新词汇,用来代替复杂冗长的词语[1]。随着计算机技术的迅猛发展,计算机英语的内容也在不断地更新,新的专业术语、专业名词也将不断出现。因而,需要学员也要及时地补充和刷新自己的词汇库。另外,在句式层面上,计算机专业英语要求叙述准确客观,推理严谨,因此句子多为含有多个分句的长句子。被动句和祈使句使用也较多[2]。计算机专业英语所具备的这些特点,就要求在教学过程中,教员要遵循其独特的规律和特点,有效地展开教学活动。

2士官教育中计算机专业英语教学存在的问题

首先,课程方面存在的一些问题。计算机专业英语是用英语来表述计算机类的专业知识。这样就要求学员既要具备相当的英语知识,又要掌握相应的计算机知识。如果英语语言基础能力较弱,有没有理解计算机的专业知识,学习起来就会非常吃力。这也是士官教育中教员在计算机专业英语教学过程中经常遇到的问题。

学员方面,在士官教育中由于学员个体差异比较大,部分学员英语水平本就较低,存在词汇量不足,听说能力不强等问题。这些学员在学习普通英语的时候就比较吃力,学起专业英语来就更容易产生畏难情绪,加大了计算机专业英语教学的难度。从教员的角度来讲,计算机专业英语教学的开展对教员的专业素质有较高的要求。教员要对英语语言知识和计算机专业知识都能较好地掌握。

3士官教育中计算机专业英语教学的探索

3.1明确计算机专业英语的内容

在计算机专业英语的学习中,专业词汇的掌握是学习的基础,但不是学习计算机专业英语的最终目的[3]。因此,教员要协助学员认识到计算机英语的学习不仅仅是要背专业词汇,更不是去抠复杂的语法,而是要从词汇、语法、阅读、翻译、写作等多方面去融会贯通。为了适应现代化军队建设的需要,士官院校学员需要掌握一定量的计算机专业词汇、缩略词和术语,掌握计算机专业英语的惯用语法和表达方式;能够阅读英文技术文档;能够编写简单规范的英文工作报告。

3.2计算机专业英语的多种教学方法的探索

3.2.1协助学员打牢词汇基础和过好语法关

文章是有句子组成的,句子是由词汇和相应的语法组成的。因此,词汇和语法基本知识的掌握是学员学好计算机专业基础知识的基础,教员在教学活动中必须引导学员,尤其是英语基础较弱的学员,要打好词汇基础,过好语法关。

首先,士官计算机专业英语学习的其中一个目标就是掌握一定量的专业词汇。笔者认为,计算机英语专业词汇较多,教员可引导学员通过不断重复记忆法加深对所学新词汇的印象。可以要求学员课前预习课文和生词,课堂授课过程中教员也将生词列出,扫除词汇障碍,课后要求学员对词汇加强复习和记忆。这样重点词汇经过三遍重复,再加上通过课后练习进一步巩固所学词汇,这样,通过重复记忆练习,使学员扎实的掌握了词汇,并在此基础上提高了学员使用所学词汇表达专业概念的能力。同时,还可以向学员介绍一些构词法知识,例如派生、合成和转化。另外,注重一道学员在日常的计算机操作过程中积累和巩固词汇量。而语法的掌握应贯穿在阅读和写作等语言的实际运用过程中。

3.2.2开展任务型教学活动,提高学员的自主学习能力

在士官教育中,对于计算机专业英语这门课程,课内实践教学的目的是充分发挥教员的主导作用和学员的主体作用,提高学员自主学习的能力。因此,可采用“任务驱动”的教学方式,可以较好的激发学员的积极性。“任务驱动”指的是在学员的在学习计算机专业英语的过程中,在教员的帮助引导下,围绕一个共同的任务为中心来完成[4]。学员在完成任务的过程中,可以获得成就感培养自信心,进一步激发学员独立思考的积极性,逐步形成一个良性循环,从而培养学员自主学习的能力。计算机专业英语课内实践教学结合了“任务驱动”的方式,让学员自主选择感兴趣的某个计算机领域的技术方向,自主查找英文文献并阅读翻译,在此过程中学员带着任务而前行,既完成了计算机知识的学习和提高,又在不觉中提升了英语语言能力。在课堂上,要求学员用英语对所完成的任务形成报告,并制作英文的PPT加以展示。并添加了教员现场提问的环节,引导学员多说多练,培养学生用英文进行学术答辩的能力,使得学员在加深计算机专业知识学习的过程中,又提高了英语的听说能力,从而实现了本门课程的有效学习。

4结语

总之,计算机专业英语不同于基础英语,它具有自身的特点在生活中也不多见,语法也不规范,非常不便于学员记忆和学习。而士官院校的学员又有着自身的知识结构特点。这就要求任课的教员在教学实践活动中,从学员的实际出发,精心设计教学过程,注重引导学员打好英语语言基础,并充分运用多元化手段,灵活采用“任务驱动”等教学方式,引导学员树立持之以恒不断学习的坚定信念,这样才能使得士官教育中计算机英语的教学活动取得较好的效果。

参考文献

[1]樊任军.计算机专业英语[M].北京:电子专业出版社,2010.11:56.

[2]郭启军. 计算机专业英语[M].北京:电子工业出版社,2005.6:78.

[3]王道生. 计算机专业英语[M].第三版.北京:电子工业出版社,2005.8:121.

[4]苏雪.通信专业英语[M].武汉:华中科技大学出版社,2007.9:152.

英语学习方法论文范文第4篇

一、牢记教科书上知识点

从理论上讲, 教科书上的每一个知识点都有可能成为高考的考点。也就是说, 我们所掌握的知识越多越全面, 取得高分的几率就越大。我们在求知备考问题上, 绝对不能抱有任何侥幸心理而一知半解、丢三落四, 必须把所学的知识全面地牢牢记住、死死记住。

现实生活中, 地球上每个地点的位置均可通过经纬网准确地定位出来, 从而为卫星导航系统的定位导航提供了依据。同样, 教科书上的每个知识点也是可以被定位的, 通过目录即可完成对每个知识点的定位。实际上, 很多同学早已达到了“心中有书”的境界, 他们完全可以甩开书本, 因为书中每一章每一节有哪些知识点他们都一清二楚。通过目录, 我们既可以考察知识面是否存在缺陷, 也可以进一步加深对知识的记忆, 从而不断向“心中有书”的境界迈进。

首先, 当我们看到“目录”二字时, 若能马上回忆出本书有几章、每章主题, 即可进入第二步。

其次, 当我们看到每章的标题时, 若能马上回忆出本章有几节、每节主题, 即可进入第三步。

最后, 当我们看到每节的标题时, 若能马上回忆起本节的知识点 (或考点) , 即完成了对本节知识点的考核定位。若不能回忆起, 需要认真阅读该节内容, 标记出知识点 (或考点) 并进行强化记忆。

在考核三部曲中最重要的是第三步, 即对每节知识点的考核定位工作, 因为我们的主要目的在于通过考核而进行有针对性的强化记忆。这并不是说前两步属于可有可无的, 因为前两步构成了我们对该书内容结构的整体性认识。当三步有效结合起来后, 我们实际上已近似还原了编者当初的写作提纲或写作构思, 从而可以逐步达到“心中有书”的境界。

需要指出的是, 历史与地理学科各有其特殊性, 光靠目录来考核定位每个知识点是不够的。在历史中, 有许多重大历史事件则还需依靠历史年表来定位。有条件的话, 最好自行参考教科书编写年表。在编写时, 一定要结合中外的历史史实来编写, 以方便前后对比、中外对比, 找出各历史事件之间的联系、异同等。而在地理中, 各式各类的地图如地形图、洋流图、气候分布图等, 则仍然依赖于平时多看地球仪、地图, 可以尝试描绘那些地图。

二、活用知识点解决问题

死记是活用的基础, 活用是死记的灵魂。

当我们在对知识点进行考核定位的时候, 要随时思考这些知识点之间是否存在某种联系。世界是普遍联系的, 知识点之间也必然存在着联系。这种联系既存在于各自学科内部, 也存在于不同学科之间。比如, 地理大发现推动了资本主义的发展从而改变了人类的历史。我们要习惯于用联系的观点来记忆知识、思考问题, 思维要全面要勇于打破学科之间的界限。良好思维习惯的养成, 不能光靠考试时临场发挥, 更需要在定位知识的考核记忆中养成。

一般来说, 做单项选择题时就一定要搞清楚主次, 只抓问题的主要方面;做多选题和论述题时就一定要注意全面分析问题, 有时甚至需要跨学科去分析。文科其实有个优势, 论述题的答案并不是标准性的, 而是参考性的。我们只要牢牢抓住知识点展开论述, 论述的内容并不一定要与书本、答案保持一致, 只要意思一致就可以了。也就是说, 并不是整本书的内容都要牢记, 只要牢记并理解透知识点就可以了。

三、文综各科的学习方法

下面所述文综各科的学习方法, 仅是根据个人在文综学习过程的一些悟得, 总结起来的一些经验。对于我自己还是颇有成效的。同学们看了好如果能引起共鸣, 觉得有道理, 有帮助, 我深感慰藉;如果觉得不适合自己, 就请千万不要用!因为不管什么方法, 即使是马克思主义的普遍真理, 也要同中国的具体革命实践相结合, 只有适合自己的方法, 才是最有效的、最重要的方法。

政治的选择题比较简单, 关键是要细致, 特别是哲学常识的选择题, 一定要认真读题义, 明白出题者问的是什么。做到了这些, 选择题一般就不容易出错了。政治问答是文综中丢分的, 它不能靠死记硬背, 一定要认真理解理解思路, 这就要靠课堂上的功夫了。上课时, 一定要听老师是如何讲解的, 他的思路是什么, 他是如何分析并得出答案的。这样, 久而久之, 自己也就分析得全面了。这种方法对经济常识的问题很有效, 它也是最难的。政治常识和哲学常识就得靠记忆了, 因为每个知识都有固定的套路, 答题的时候只要把相关的点往上扔, 再结合材料就行了。在此特别指出, 答政治问答题, 一定要紧密结合材料, 不能只写知识点, 随便抄几句材料, 一定得分析材料。因此, 在高考阅卷中, 如果一道10分, 那么, 知识点只占了到4分, 剩下的就是材料分析得分了。

学习历史, 最重要的是教材。历史只有一轮复习, 那就是第一轮。应该多翻阅历史书, 最好做到每一页都熟悉。对书上重要章节的地图也得记忆, 不可忽视。只要把学生的知识点记牢了, 就能解决试卷上的相应问题了。

地理学习, 最重要的就是地图, 很多知识点要放到地图上去记忆, 所以, 平时一定要养成多看地图的好习惯, 不能干瘪瘪的记忆知识点, 一定要结合地图, 三维地记忆。这有两点好处, 三维记忆的效果更好。地理的专题都是根据地图出的, 不认识图, 哪怕将知识点记得再好, 也没法用。相对政治, 个人认为地理选择题易丢分, 而问答题不易。选择题多是组合题, 大多都是一幅地图, 然后综合的考虑这片区域的情况, 所以, 进行区域地理复习时, 一定要认真, 掌握那一片区域的每一个知识点。平时应多注重培养自己的读图能力, 考卷上, 不管图是横着的还是坚着的, 都能沉着应对。

摘要:文综学科的特点是:知识点多面广, 各记忆量大。各门具体学科知识均有涉及, 可以说是无所不包, 无所不容。文综理解比较抽象, 要靠平时的点滴积累, 要靠平时的潜移默化, 更要靠分析和综合思维能力。本文将对文综学习方法进行探讨。

英语学习方法论文范文第5篇

关键词:现代设计方法多媒体工程案例教学法启发式教学法

1 引言

《现代设计方法》是工科学校机械专业及近机类专业重要的一门综合性专业课程,它融汇了当今机械设计技术的精华,与各相关学科紧密联系。现代设计方法主要研究设计方法学的基础理论以及优化设计、可靠性设计、动态设计、有限元法、计算机辅助设计、人工神经网络、工程遗传算法等现代设计理论与方法,是扩大学生专业知识的广度和深度、提高学生创新设计能力和应用实践能力的一门重要课程。

课程的特点是设计方法种类多、复杂抽象、理论性强,涉及数学建模、数值分析、模拟仿真等多方面的知识,对学生的工程数学基础要求比较高;同时该课程又具有很强的实践性,研究的内容直接面向工程中的优化设计问题,与工程应用紧密结合。因此,在教学过程中,除讲授学生必须掌握的基本理论外,还要特别注重培养学生分析和解决实际问题的能力。当前,由于学分制的实施,现代设计方法教学时数较少,只有2个学分,32个课时,要在有限的时间内让学生既掌握基本理论又培养其分析和解决实际问题的能力,对任课教师来说是一种挑战。

2 教学方法探讨

2.1 课程内容体系的合理安排

现代设计方法是在继承和发展传统设计方法的基础上融会新的科学理论和新的科学技术成果而形成的,是以设计产品为目标的一个知识群体的总称。目前新兴的设计理论与方法主要包括设计方法学、优化设计、并行设计、模块化设计、绿色设计、模糊设计、可靠性设计、相似设计、摩擦学设计、动态设计、计算机辅助设计、有限元法等。

通过分析目前新兴的现代设计理论与方法,其主要理论分成两大类:一是概念性强的内容,如设计方法学、创新设计、并行设计、计算机辅助设计等,主要涉及设计理念、创新思维、空间想象能力的培养;二是理论性强的内容,如优化设计、可靠性设计、有限元法、动态设计、遗传算法等,主要涉及算法基本原理、算法的计算机实现等。

现代设计方法的核心是优化设计,各种不同的设计理论与方法从本质上讲都是优化设计思想的具体实现方法。由于课程教学大纲计划的授课学时是有限的,因此必须结合当前机械设计的实际需求对课堂教学内容体系进行适当调整,使学生在有限时间内接触到较多的实用知识。围绕机械专业目前的工程设计实际,课堂讲授的主要内容包括:设计方法学的相关知识,主要包括机械产品设计的一般进程、设计规律、设计思维、工作方法、设计工具等;部分机械工程中常用的优化设计理论,主要包括优化设计、机械动态设计、有限元法、可靠性设计、神经网络、遗传算法等。在各部分内容讲授过程中,以优化思想为主线,注意结合工程实例时刻提及该方法在机械优化设计中的应用,使学生既学习了基本理论又能使学生了解所学内容的工程应用,从而提高课堂教学效果。

2.2 多媒体教学与板书教学结合

课程中部分内容理论性较强,内容又较为抽象,同时对于课程的整体理解又具有重要作用,此时宜采用传统的板书教学。例如优化设计的内容,既是学生学习古典优化方法时的重要内容,也是学生建立优化设计思想的重要基础,是需要重点讲解的一部分内容。在由工程实例引入优化问题的数学模型后,求解该数学模型就需要用到古典典优化理论,这时需要采用传统的板书教学,可以利用板书教学内容停留时间长,逻辑推理清楚、学生便于理解和掌握的优点,提高此部分内容的课堂教学效果。其它如可靠性设计及有限元法等相关的部分内容也适宜部分采用板书教学的方式。

对于课程中与工程实际联系紧密的部分内容宜采用多媒体教学,这有利于发挥多媒体教学信息量大,且可以对大量实际应用进行动画显示等优点。例如,在讲述采用有限元法进行结构分析时,可以利用多媒体图片来显示工程结构采用进行网格剖分后的结构离散模型和加载求解后的结构应力云图,可以让学生直观地理解采用有限元方法进行结构分析的步骤和求解特点。在讲述遗传算法时,可以利用多媒体图片来显示随着遗传算法的进行,每一代群体的平均适应度及最优个体的适应度的变化规律,从而使学生更直观地理解遗传算法中群体的进化过程。

2.3 工程案例教学法

现代设计方法中的部分设计方法,理论性较强且难度大,如优化设计、有限元法、机械动态设计等。在课堂讲授时,如不结合工程案例,则易使教学过程单调枯燥,学生丧失学习兴趣,从而降低课堂教学效果。因此,在讲授过程中需要采用工程案例教学法,将合适的工程实例引入教学,由于工程案例引出相关理论内容,这有利于提高学生学习兴趣,提高课堂教学效果。

如在讲述优化设计中的约束优化时,以学生在学习机械设计课程时所做的减速器课程设计为例,当时的设计思路是:先依据传统设计经验确定好关键设计参数,然后依据减速器的工作条件和强度要求进行校核,以确定已选定的设计参数是否合适,若不合适,则再修改设计参数,重新进行校核,最后确定一个满足工作条件和强度要求的设计方案,整个设计过程并未考虑最终得到的减速器设计方案是否是满足工作条件和强度要求的重量最轻、造价最省的设计方案。那么,如何来确定满足工作条件和强度要求的重量最轻的设计方案?在提出此问题后,引导学生依据优化设计的思路进行求解:先确定减速器体积的表达式,以此作为目标函数,并选择表达式中的关键参数作为设计变量,以工作条件和强度要求作为约束条件,将实际的减速器设计问题转化为在满足约束条件下对目标函数求最优解的优化数学模型,求解此数学模型,即可以确定满足工作条件和强度要求的最优的减速器设计方案。通过这个实例,学生既了解了如何将实际工程问题转化为优化问题的数学模型,又激发了学生求解此数学模型的兴趣。然后,在此优化数学模型的基础上向学生讲解如何来求解这一约束优化的问题,即向学生讲解约束优化问题的一般求解方法。

2.4 启发式教学

在课堂教学中,应尽量避免填鸭式教育,采用启发式教学方法,将要解决的问题分解成一个个相互联系的子问题,通过设问引导学生利用已有知识去主动进行理论分析和解决实际问题。

例如,在讲述可靠性设计的内容时,笔者在这里举了一个起重机钢丝绳可靠性的例子,通过设计问题的形式让学生自己去理解可靠性的内容。假定起重机钢丝绳工作时横截面上的应力小于钢丝绳所用材料的许用应力,按传统的强度设计原则,此时钢丝绳的强度是安全的,而实际上起重机钢丝绳的可靠度是否是100%即钢丝绳是否绝对安全?很明显,学生也知道钢丝绳并不是绝对安全,那安全的概率是多少?假定钢丝绳所受荷载和钢丝绳材料的许用应力均是符合正态分布的随机变量,通过向学生介绍应力-强度干涉理论,让学生自己去推导钢丝绳的可靠度。通过对这个实例的思考和分析,学生体会到机械工程中的物理量都是随机变量,初步建立了可靠性设计的概念,了解了传统的安全系数设计与可靠性设计的区别与联系,同时也掌握了可靠性设计在工程设计中的应用方法。

教学实践表明,启发式教学法使学生的学习兴趣得到了明显提高,其学习积极性也得到了充分发挥。学生乐于在教师的引导下通过自学去一步步解决实际问题,他们的自学能力及分析和解决实际问题的能力在这一过程中都得到较大程度的提高。

2.5 MATLAB软件及ANSYS软件应用于课堂教学

现代设计方法作为一门与工程应用联系紧密的课程,各种设计方法随着现代计算机技术的发展而不断完善。学生在理解理论知识的基础上,对于实际解决问题时所用的计算机软件工具也必须有相当程度的了解。笔者在教学中,采用了工程中广泛应用的MATLAB软件及ANSYS软件作为课堂教学的辅助工具。

例如,在讲述遗传算法时,针对工程实际问题,在建立优化数学模型后,除可以采用一般的计算机语言如C语言或MATLAB来编制遗传算法优化程序进行求解之外,还可采用MATLAB软件的gaot遗传算法优化工具箱,设置运行参数,输入目标函数和约束函数,从而得到问题的最优解。

在讲述有限元法的内容时,除讲述有限元法基本理论外,还向学生介绍了工程中常用的ANSYS有限元分析软件。通过对一些典型结构分析实例的学习,学生熟悉了利用ANSYS软件进行结构分析的求解过程,解决工程实际问题的能力也得到了提高。

通过这些辅助软件的应用,学生既学习了基本理论,又掌握了利用软件来解决工程实际问题的方法,从而提高了课堂教学效果。

2.6 增加实践环节改进

在课程基本内容讲授完后,向学生布置大作业,这些作业都是面向工程应用的实际问题,要求学生利用所学的理论去解决。例如,在课程学习基本完成之后,向部分学生布置了一道对减速器进行优化设计的大作业,让学生自己选用合适的优化方法,对其在机械设计课程设计中所设计的减速器进行优化设计。部分同学采用了古典优化算法,自己采用MATLAB语言来编制优化设计程序;部分同学采用了有限元法建立了减速器的结构分析模型并进行了优化设计;部分同学采用了遗传算法并编制了优化程序。通过这些动手项目的训练,学生除了能够有效复习巩固所学内容之外,还能够培养分析和解决实际问题的能力,而这些锻炼对于培养具有创新精神的高素质工程技术应用人才无疑具有重要作用。

3 结语

现代设计方法作为一门课时较少且有较大难度的重要专业课,对于任课教师如何在有限的时间内达到既能完成教学大纲规定的教学内容又能培养学生创新应用能力提出了挑战。笔者根据自己的教学实践,在该课程的教学内容安排上选取以机械优化设计思想为主的知识单元,在教学方法上采用了工程案例教学法和启发式教学法,并增加了实践教学环节,实践表明,这些措施明显提高了该课程的教学效果。

参考文献

[1] 赵松年,佟杰新,卢秀春.现代设计方法[M].北京:机械工业出版社,1999.

[2]《现代设计方法》教学方法的实践与初探[J].中国科技信息,2008(10):226-227.

[3]《现代设计方法》理论与实践环节教学探讨[J].高教论坛,2009(5):100-101.

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