發(fā)布時間：2023-08-28 16:53:48
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的制造技術(shù)的基本概念樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
在非微電子專業(yè)如計算機、通信、信號處理、自動化、機械等專業(yè)開設(shè)集成電路設(shè)計技術(shù)相關(guān)課程，一方面，這些專業(yè)的學生有電子電路基礎(chǔ)知識，又有自己本專業(yè)的知識，可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來理解和設(shè)計集成電路芯片，非常適合進行各種應(yīng)用的集成電路芯片設(shè)計階段的工作，這些專業(yè)也是目前芯片設(shè)計需求最旺盛的領(lǐng)域；另一方面，對于這些專業(yè)學生的應(yīng)用特點，不宜也不可能開設(shè)微電子專業(yè)的所有課程，也不宜將集成電路設(shè)計階段的許多技術(shù)（如低功耗設(shè)計、可測性設(shè)計等）開設(shè)為單獨課程，而是要將相應(yīng)課程整合，開設(shè)一到二門集成電路設(shè)計的綜合課程，使學生既能夠掌握集成電路設(shè)計基本技術(shù)流程，也能夠了解集成電路設(shè)計方面更深層的技術(shù)和發(fā)展趨勢。因此，在課程的具體設(shè)置上，應(yīng)該把握以下原則。理論講授與實踐操作并重集成電路設(shè)計技術(shù)是一門實踐性非常強的課程。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，采用EDA工具進行電路輔助設(shè)計，已經(jīng)成為集成電路芯片主流的設(shè)計方法。因此，在理解電路和芯片設(shè)計的基本原理和流程的基礎(chǔ)上，了解和掌握相關(guān)設(shè)計工具，是掌握集成電路設(shè)計技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。技能培訓與前瞻理論皆有在課程的內(nèi)容設(shè)置中，既要有使學生掌握集成電路芯片設(shè)計能力和技術(shù)的講授和實踐，又有對集成電路芯片設(shè)計新技術(shù)和更高層技術(shù)的介紹。這樣通過本門課程的學習，一方面，學員掌握了一項實實在在有用的技術(shù)；另一方面，學員了解了該項技術(shù)的更深和更新的知識，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對集成電路芯片設(shè)計技術(shù)的繼續(xù)研究和學習?；A(chǔ)理論和技術(shù)流程隔離由于是針對非微電子專業(yè)開設(shè)的課程，因此在課程講授中不涉及電路設(shè)計的一些原理性知識，如半導體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)上，這樣非微電子專業(yè)的學生能夠很容易入門，提高其學習興趣和熱情。
2非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計課程實踐
根據(jù)以上原則，信息工程大學根據(jù)具體實際，在計算機、通信、信號處理、密碼等相關(guān)專業(yè)開設(shè)集成電路芯片設(shè)計技術(shù)課程，根據(jù)近兩年的教學情況來看，取得良好的效果。該課程的主要特點如下。優(yōu)化的理論授課內(nèi)容1）集成電路芯片設(shè)計概論：介紹IC設(shè)計的基本概念、IC設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)、IC技術(shù)的發(fā)展和趨勢等內(nèi)容。使學員對IC設(shè)計技術(shù)有一個大概而全面的了解，了解IC設(shè)計技術(shù)的發(fā)展歷程及基本情況，理解IC設(shè)計技術(shù)的基本概念；了解IC設(shè)計發(fā)展趨勢和新技術(shù)，包括軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)、IC低功耗設(shè)計技術(shù)、IC可重用設(shè)計技術(shù)等。2）IC產(chǎn)業(yè)鏈及設(shè)計流程：介紹集成電路產(chǎn)業(yè)的歷史變革、目前形成的“四業(yè)分工”，以及數(shù)字IC設(shè)計流程等內(nèi)容。使學員了解集成電路產(chǎn)業(yè)的變革和分工，了解設(shè)計、制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)的一些基本情況，了解數(shù)字IC的整個設(shè)計流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時序驗證與物理驗證及芯片面積優(yōu)化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。3）RTL硬件描述語言基礎(chǔ)：主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設(shè)計方法等內(nèi)容。使學員能夠初步掌握使用硬件描述語言進行數(shù)字邏輯電路設(shè)計的基本語法，了解大型電路芯片的基本設(shè)計規(guī)則和設(shè)計方法，并通過設(shè)計實踐學習和鞏固硬件電路代碼編寫和調(diào)試能力。4）系統(tǒng)集成設(shè)計基礎(chǔ)：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(tǒng)（SoC）、片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）的基本概念和集成設(shè)計方法。使學員初步了解大規(guī)模系統(tǒng)級芯片架構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)方法及主要片內(nèi)嵌入式處理器核。
豐富的實踐操作內(nèi)容1）Verilog代碼設(shè)計實踐：學習通過課下編碼、上機調(diào)試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數(shù)字邏輯電路設(shè)計的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設(shè)計能力。2）IC前端設(shè)計基礎(chǔ)實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路前端設(shè)計平臺DesignCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設(shè)計的流程和方法，主要包括RTL綜合、時序約束、時序優(yōu)化、可測性設(shè)計等內(nèi)容。3）IC后端設(shè)計基礎(chǔ)實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路后端設(shè)計平臺ICCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設(shè)計的流程和方法，主要包括后端設(shè)計準備、版圖規(guī)劃與電源規(guī)劃、物理綜合與全局優(yōu)化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評價機制1）IC設(shè)計基本知識筆試：通過閉卷考試的方式，考查學員隊IC設(shè)計的一些基本知識，如基本概念、基本設(shè)計流程、簡單的代碼編寫等。2）IC設(shè)計上機實踐操作：通過上機操作的形式，給定一個具體并相對簡單的芯片設(shè)計代碼，要求學員使用Synopsys公司數(shù)字集成電路設(shè)計前后端平臺，完成整個芯片的前后端設(shè)計和驗證流程。3）IC設(shè)計相關(guān)領(lǐng)域報告：通過撰寫報告的形式，要求學員查閱IC設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)文獻，包括該領(lǐng)域的前沿研究技術(shù)、設(shè)計流程中相關(guān)技術(shù)點的深入研究、集成電路設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展歷程和趨勢等，撰寫相應(yīng)的專題報告。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞： 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》 案例教學 教學改革
模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的工藝裝備。模具成型，具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低等一系列優(yōu)點，成為多種成型工藝中最具潛力的發(fā)展方向。模具的生產(chǎn)能力、水平，直接影響新產(chǎn)品的和老產(chǎn)品更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高?！端芰铣尚凸に嚺c模具設(shè)計》是普通高等院校模具設(shè)計與制造專業(yè)的主干專業(yè)課程之一，其內(nèi)容包括塑料成型的理論基礎(chǔ)、注射成型工藝及模具設(shè)計、模具的制造工藝與方法。隨著模具工業(yè)的迅猛發(fā)展，企業(yè)對人才的要求越來越高，那些既掌握理論、熟悉結(jié)構(gòu)，又精通工藝、設(shè)計效率高的綜合型模具技術(shù)人才十分緊缺。但是目前學校對模具專業(yè)學生培養(yǎng)的偏重理論知識的積累，講授的模具設(shè)計流程、設(shè)計規(guī)范不僅與企業(yè)的模式不相符，而且落后于行業(yè)的發(fā)展，不能解決生產(chǎn)中遇到的問題。出現(xiàn)這樣問題的根源是高校課堂教學脫離企業(yè)真實需求。而案例教學，特別直接來自于企業(yè)的案例，會使得課堂的理論教學貼近企業(yè)真實的實踐環(huán)境，通過學生查尋有關(guān)資料、獨立思考或集體協(xié)作，組織學生對事件、情境的構(gòu)成進行積極主動的探究活動，從而提高學生創(chuàng)造性運用知識、分析和解決實際問題能力的一種教學模式。
1.傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造課程教學存在的問題
1.1教學內(nèi)容陳舊
隨著科學技術(shù)的進步，模具技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，新工藝新材料的應(yīng)用，模具設(shè)計理論和手段的更新，模具制造新技術(shù)的變化都使得模具在結(jié)構(gòu)上更加靈活，質(zhì)量越來越高，功能更加強大，生產(chǎn)作業(yè)效率不斷提高，可以說模具工業(yè)的發(fā)展是日新月異的。但是在課程及教材上的知識卻比較陳舊，老式的經(jīng)典結(jié)構(gòu)及工作原理仍然在教學內(nèi)容中占有很大篇幅，模具前沿的新技術(shù)、新知識卻沒有被納入教學之中，這樣的教學內(nèi)容顯然落后，跟不上模具工業(yè)科技發(fā)展的步伐。
1.2教學方法單一
模具設(shè)計與制造是一門實踐性、應(yīng)用性很強的課程，綜合應(yīng)用了前面的機械制圖、機械零件、工程材料、互換性與技術(shù)測量和機械制造技術(shù)等專業(yè)課的基礎(chǔ)知識。內(nèi)容繁雜、知識涵蓋面寬，而學時數(shù)卻偏少，教師一般不得不采取滿堂灌的填鴨式教學方法來講授課程內(nèi)容，老師和學生之間缺少必要的雙向互動。教師在講臺上講解抽象的模具工作原理和基本結(jié)構(gòu)，學生因為缺乏實踐經(jīng)驗，只能憑空想象。教學無法將理論知識和現(xiàn)場實踐相結(jié)合，教學內(nèi)容和生產(chǎn)實際脫節(jié)，使得教學組織缺乏靈活性，很難調(diào)動學生的學習積極性與主動性，無法實現(xiàn)學生掌握知識、解決實際問題及靈活運用知識的要求。
1.3缺少實踐性訓練
在模具學中，從教學目標和教學計劃上看都非常重視學生的動手能力訓練，但在實際教學過程中，由于多方面的原因，對學生動手能力的訓練比較少，即使有一些訓練，也是在虛擬題課題下所開發(fā)的非常簡單的系統(tǒng)模型，使得理論不能真正運用到實踐中，學生缺少感性認識和實踐機會，課程內(nèi)容與生活和社會應(yīng)用環(huán)境不貼近，因此學生對這門課程的學習仍然感到內(nèi)容較抽象、空洞。
2.基于案例教學法的教學改革
模具設(shè)計的傳統(tǒng)教學往往是基本概念、基本結(jié)構(gòu)、基本特點、應(yīng)用場合等的語言表述,即使采用多媒體課件也只是多一些可幫助理解結(jié)構(gòu)的動畫，對于模具設(shè)計與制造的全過程仍然沒有深入到教學中。課堂說教、課后記憶、考核答題式的模具教學方式仍然起主導作用。學生對塑件工藝性的分析、模具的設(shè)計理念、思路、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性問題和注塑工藝參數(shù)的制訂沒有任何概念，更談不上合理性、經(jīng)濟性和良好的工藝性。面對一個實際產(chǎn)品的模具設(shè)計無從下手，設(shè)計的模具完全是紙上談兵，根本不能用于真正的模具生產(chǎn)。為了徹底改變模具教學與企業(yè)需求嚴重脫節(jié)的問題，較好辦法就是在采用案例教學，以加深學生對系統(tǒng)分析、設(shè)計過程的理論理解。
2.1注重引入新技術(shù)和新知識的案例教學內(nèi)容
案例教學內(nèi)容選擇的成功與否，直接影響到案例教學效果的好壞。教師通過各種信息檢索手段或深入到生產(chǎn)企業(yè)中等多種途徑選擇具有時代氣息，應(yīng)用新設(shè)備、新工藝、新知識、新材料等的案例。教學案例的選擇一定要做到緊跟模具設(shè)計理論的發(fā)展，精選反映模具設(shè)計與制造理論和實踐最新成果的經(jīng)典案例，引領(lǐng)學生關(guān)注前沿，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和科學精神。如熱流道注塑模具、最新的三維設(shè)計（如Pro/E、UG）軟件、工程分析（如Moldflow）軟件直接運用到模具教學中，使學生的綜合創(chuàng)新能力顯著提高。
2.2將案例分析同課堂討論式教學相結(jié)合
在經(jīng)過系統(tǒng)的專業(yè)知識學習以后，初步掌握了相關(guān)基本知識和基本分析技能的基礎(chǔ)上，按教學計劃設(shè)立專門的案例討論課，分組對選擇的案例展開討論，運用所學的模具知識解決問題的教學方法。案例討論教學法所選擇案例應(yīng)具有一定的綜合性、前沿性。如圖一悅達汽車廠生產(chǎn)的車燈后視鏡注塑模表面存在充填不滿和熔接痕的現(xiàn)象，讓學生討論問題產(chǎn)生的原因和解決的辦法，通過主動查閱資料和討論讓學生認識到塑件的設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)和注塑參數(shù)對塑件質(zhì)量的影響；討論模具和注塑機尺寸的關(guān)系，讓學生了解模具的閉合高度與注射機的最大閉合高度與最小閉合高度關(guān)系、模具推出機構(gòu)的推出行程與注射機頂桿推出行程的關(guān)系、定位圈與注射機上的定位模孔的關(guān)系、模具動定模板尺寸與注射機上動定模板尺寸的關(guān)系等。案例討論教學法能夠加深學生對所學會計知識的理解與把握，達到融會貫通的目的，有助于學生對典型案例、重點知識點的了解，使其舉一反三、觸類旁通，也有助于培養(yǎng)和提高學生分析問題、解決問題的能力。
2.3案例教學和理論教學緊密結(jié)合
模具設(shè)計是一個綜合工程，理論教學不能僅僅是基本概念、基本結(jié)構(gòu)、基本特點和應(yīng)用場合等分割式簡單描述，否則這樣講解學生對整個模具設(shè)計過程就沒有一個完整的概念。理論教學應(yīng)該結(jié)合企業(yè)一個典型案例，從材料選擇、塑件的工藝性分析、分型面確定、繞注系統(tǒng)類型、工作零件尺寸的計算、模具結(jié)構(gòu)、設(shè)計流程、注塑工藝參數(shù)和加工過程中制品的缺陷等方面講授模具設(shè)計。以圖二所示產(chǎn)品設(shè)計流程為主線，將各個知識點的內(nèi)容串聯(lián)起來。同時穿插補充大量的企業(yè)生產(chǎn)中的實例，以及生產(chǎn)中存在的問題，通過實例分析講解，保證課堂上所講的內(nèi)容的實用性，使同學們在課堂上就能學會在生產(chǎn)中是如何設(shè)計、如何解決現(xiàn)場問題,這樣可縮短同學們到企業(yè)工作的適應(yīng)期，盡快地進入崗位角色。
2.4實踐教學與案例結(jié)合
為了加深對注塑基礎(chǔ)理論的理解，掌握工藝分析、設(shè)計的基本方法，提高解決實際管理問題、開發(fā)新產(chǎn)品的實踐能力，課程實驗教學必須結(jié)合企業(yè)案例。課程實驗主要是模具拆裝和注塑生產(chǎn)實驗。模具拆裝實驗應(yīng)選擇企業(yè)生產(chǎn)報廢的但能反映模具新技術(shù)的典型模具，如自動脫螺紋模具、自動脫凝料模具等。通過模具拆裝過程的訓練，培養(yǎng)學生的動手能力，解決實際問題能力，同時加深學生的認知程度。在注塑生產(chǎn)實驗時，讓學生親手去安裝、調(diào)試課堂所講的企業(yè)案例模具，并選擇合理的工藝參數(shù)進行塑件的生產(chǎn)。通過對模具的安裝，學生掌握模具安裝具體操作步驟和注意事項，加深對模具設(shè)計參數(shù)的理解，提高模具安裝動手的能力。通過對注射成型參數(shù)的調(diào)試，幫助學生進一步了解工藝參數(shù)的確定，調(diào)試壓力、時間、溫度的先后順序；料筒與噴嘴溫度如何判別；根據(jù)成型情況,如何來調(diào)整參數(shù)。通過實踐環(huán)節(jié)提高學生的實踐能力，以及分析問題、解決問題的能力，更大地激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)新意識，鞏固《塑料成型工藝與模具設(shè)計》課程的基本理論，縮短企業(yè)需求與學生所學知識間的差距。
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2.5課程設(shè)計與案例教學結(jié)合
課程設(shè)計是一個重要的實踐訓練環(huán)節(jié)，是對該課程的一次綜合應(yīng)用。但在以往的課程設(shè)計環(huán)節(jié)中，模具設(shè)計流程、設(shè)計規(guī)范和企業(yè)的模式不相符，提交的生產(chǎn)文件不符合企業(yè)規(guī)范，使剛踏上工作崗位的學生不能正常發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，在課程設(shè)計中提供企業(yè)生產(chǎn)的塑件案例，引入企業(yè)模具設(shè)計流程，強化企業(yè)模具設(shè)計規(guī)范，并在實踐訓練環(huán)節(jié)中要求學生按企業(yè)模具設(shè)計流程完成實踐教學任務(wù)，所提交圖紙完全符合行業(yè)規(guī)范。通過課程設(shè)計和以后的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)加強對企業(yè)的設(shè)計流程、行業(yè)設(shè)計規(guī)范的認識，對就業(yè)后能盡快勝任工作有重要的作用。
3.案例教學實施過程中應(yīng)注意的問題
3.1選擇案例要有針對性
模具設(shè)計與制造知識多，內(nèi)容豐富，在選擇案例時選擇具有較強針對的案例；案例的選擇既要融入教學內(nèi)容，又要注重內(nèi)容的生動性，抓住熱點，才能引人入勝，教學效果好。在此基礎(chǔ)上要注意案例的難易程度，案例太簡單對學生來說沒有吸引力、沒有新奇感；若內(nèi)容太復雜，難度太大，超越學生的知識范圍與分析解決問題的能力，就會使學生產(chǎn)生畏難情緒，使教學過程難以開展下去。因此所選案例應(yīng)具有典型性、綜合性、現(xiàn)代性、生動性、創(chuàng)新性和適中性。
3.2處理好傳統(tǒng)教學與案例教學的關(guān)系
案例教學法是將學生所學的理論知識運用到分析、處理問題的實踐中，通過案例教學培養(yǎng)學生的學習積極性，能提高學生分析問題解決問題的能力。案例教學優(yōu)勢是明顯的，但不是萬能的，有許多基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識難以通過案例進行系統(tǒng)傳授。傳統(tǒng)教學雖然有一定的局限性，但它的連貫性強，系統(tǒng)性全面，尤其是對一些模具設(shè)計重要的基本概念的講解，傳統(tǒng)教學仍是必不可少的，并且，只有學生掌握了必要的基本理論和基礎(chǔ)知識，教師才能進行案例教學。所以，要處理好案例教學與傳統(tǒng)教學的關(guān)系。既不能一味地為講理論而講理論，又不能片面地為了講案例而講案例，而要選擇一些典型的案例將兩者結(jié)合起來，綜合利用，博采眾長，互為補充、兼收并蓄。
4.結(jié)語
實踐證明，在《塑料成型工藝與模具設(shè)計》課程教學中結(jié)合企業(yè)案例，學生極大地增強了理論聯(lián)系實際的能力、動手能力和分析問題的能力，同時鍛煉了組織能力、表達能力和團隊協(xié)作精神，對后續(xù)課程的接受能力、實踐技能及工作后的崗位適應(yīng)能力都有明顯的提高。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：電容感應(yīng)；電容；電力線
引言
電容式觸摸屏設(shè)計制造技術(shù)是材料物理與電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。材料特征參數(shù)、三維結(jié)構(gòu)(stackup)和二維版圖形狀(layout)決定了觸摸屏的全部電學特性。這些電學特性可以用等效的分布式阻抗電路來描述，并可以與電容感應(yīng)拾取電路一起在電路仿真系統(tǒng)中進行完整的系統(tǒng)模擬。
在上述的系統(tǒng)設(shè)計流程中，兩個最重要的環(huán)節(jié)是，第一，正確全面的獲得電阻、電容及其拓撲結(jié)構(gòu)的信息，第二，正確區(qū)分手指觸摸后的感應(yīng)電容和寄生電容。這些往往與所選用的電容感應(yīng)電路有著極為密切的聯(lián)系，而其中對于各種電容性質(zhì)的正確認識是最基本也是至關(guān)重要的。由于電容式觸摸屏技術(shù)中涉及到眾多的電容類型，如何得到正確的電容特性成為大多數(shù)工程教育背景的開發(fā)人員所面臨的一個難點問題。本文將運用電力線基本原理，對分布在觸摸屏上的不同電容特性進行分析。
基本概念
這里的核心物理問題是，什么叫電容?電容是一種電荷儲存器件。對這個概念的一種錯誤理解經(jīng)常是：電容是凈電荷的積累。事實上，電容可以進一步描述成等量的正負電荷在兩個電極分布的一種儲存結(jié)構(gòu)，這里的兩個關(guān)鍵詞是：等量，兩極。我們可以用物理中的電力線概念將這兩個關(guān)鍵詞聯(lián)系在一起；電力線從正電荷出發(fā)終止于負電荷。電力線的存在決定了電容的存在，電力線的路徑和密度決定了電容的性質(zhì)和大小。
觸摸屏寄生電容物理模型
先看一下最簡單的平板電容，如圖1所示。虛線是電力線。眾所周知的平板電容表達式為：
這個公式成立的前提假設(shè)是：w>>d，L>>d。其物理含義是：全部電力線平行的分布在兩個平板之間。
對比一條狀金屬與平板之間的電容。先畫出它的電力線分布圖，如圖2所示。
在這種情況下，顯而易見電力線不再是平行分布在條狀金屬與平板之間，所以平板電容公式不再適用。
第三種情況是在兩條平行線之間的電容。在觸摸屏中常出現(xiàn)的電容形式是在同一或不同平面上的兩個薄板之間的電容(fringing capacitance，or sidewall capacitance)，可以抽象為這種電容。
具體表現(xiàn)在實際觸摸屏中、以常見的三層ITO為例，如圖4所示。最下面接近液晶屏的屏蔽層與第二層ITO之間是一類電容：第一層與第二層的邊緣電容是二類電容：第一層與第二層的交叉點，根據(jù)不同的工藝，可能是一類或二類電容。
觸摸屏感應(yīng)電容物理模型
人體電路模型的最簡單描述為“接地的導體”。按照前面對電容的定義，手指是作為接地的電極來影響觸摸屏本身的電容分布的。
以觸摸電容按鍵(CapSense Button)為例，手指的感應(yīng)電容可分為以下兩種情況。第一種是新生電容。如圖5所示，激勵信號源連接懸空的金屬按鍵，手指的靠近增加了其間的電場強度，電力線密度隨之上升，感應(yīng)電容也就隨之增加。
另外，手指還會對已有電容的分布進行調(diào)制，尤其是對上述二類電容的調(diào)制。在觸摸電容按鍵的設(shè)計中，常常在金屬按鍵周圍布上環(huán)狀地平面。手指的接近，如圖6所示，改變了電力線的分布，調(diào)制了金屬按鍵的電容。
機械制造工程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學生必須學習的一門主要專業(yè)必修課，其為專業(yè)核心課程。課程內(nèi)容涵蓋刀具的結(jié)構(gòu)與材料，金屬切削加工的基本要素和基本規(guī)律以及機械加工設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理等方面的專業(yè)知識。教學內(nèi)容覆蓋面廣，技術(shù)原理及其方法的論述較多。如果按照傳統(tǒng)教學方式按部就班地講解各個知識點，學生學習主動性和動力不足，教學效果不佳。因此需要采取相應(yīng)措施改進教學方法，增強學生的學習積極性，提高教學質(zhì)量。
一、教學中存在的幾個問題
（1）機械制造工程課程內(nèi)容枯燥，知識點較多，知識點與知識點之間缺乏銜接，且比較零碎。如果以簡單的講授法上課，學生課上很快就會失去興趣。所以提高學生的學習興趣，課上吸引學生注意力，這是改善教學質(zhì)量的關(guān)鍵。
（2）一些學生已有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，自認為老師所講的都已學過，于是思想懈怠，不愿認真聽講。技本學生在入校時已學習與機械相關(guān)的專業(yè)知識，對機床的結(jié)構(gòu)和金屬切削要素等相關(guān)理論知識有了一定的了解；部分擁有車工中級證書或高級證書的學生在實訓過程中對機床的實際操作和結(jié)構(gòu)比較了解，具備較好的專業(yè)基礎(chǔ)；前期的學習使學生們更容易接受和理解機械制造工程課程中的知識點和專業(yè)詞匯，如“進給量”“切削深度”“積屑瘤”“機床的剛性”等。但是，很多學生認為自己對課本上的內(nèi)容已有所了解，因此上課時不注意認真聽講、玩手機等情況較多。殊不知，在技校中學習的機械知識內(nèi)容一般比較淺顯，而大學專業(yè)課程教學中的學習內(nèi)容更加深入和系統(tǒng)。
（3）基礎(chǔ)理論知識缺乏，學習興趣不高。在技校學習過程中，學生以練習實際操作為主，基礎(chǔ)理論課程如高等數(shù)學、物理等學習不夠深入，稍微遇到有點理論深度的知識點，學生就難以接受。如在講解如何理解切削力經(jīng)驗公式時，大部分學生表示很難理解單因素法和對數(shù)坐標系。此外，部分學生養(yǎng)成了不重視理論知識學習和學習不求甚解的習慣，而這會直接導致其專業(yè)知識掌握不扎實，對復雜、深入的專業(yè)知識無法理解。
二、改進措施
1.結(jié)合教學內(nèi)容，采用啟發(fā)式教學
機械制造工程課程中，闡述切削加工設(shè)備及加工工藝的基本概念、組成及原理的內(nèi)容較多，內(nèi)容冗雜，比較枯燥。教師可采用啟發(fā)式教學引導學生課上思考，調(diào)動學生的主動性和積極性。采用這種方式不但可以使學生學好基本概念和原理，還可以培養(yǎng)學生的推理能力和分析問題的能力。如在講解切削熱時，教師可先給學生講解古人鉆木取火的實例，然后提問切削熱是怎樣產(chǎn)生的，學生很容易就能想到切削熱是由于機械能轉(zhuǎn)化為熱能而產(chǎn)生的。隨后再提問學生機械能主要通過哪兩種方式轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿摹＿@就要求學生結(jié)合前面學習的“切削力產(chǎn)生的兩種方式”進行思考。通過這種教學方式，學生可主動參與教學環(huán)節(jié)，發(fā)展了邏輯思維能力，同時將前后知識點銜接起來，理解更加深刻。
2.采用多媒體和三維繪圖軟件進行輔助教學
教師采用多媒體和三維繪畫軟件進行輔助教學可使各知識點循序漸進地出現(xiàn)，使上課內(nèi)容層次鮮明、生動，學生更容易接受。另外，教師還可以利用多媒體播放實際加工過程中的高速攝影、錄像，豐富課堂內(nèi)容。如在講“積屑瘤的生長為一個動態(tài)過程，同時生長，同時剝落”這一特點時，給學生播放積屑瘤的高速攝影錄像，學生就能很容易地理解積屑瘤的生長動態(tài)過程。另外，在講解積屑瘤對切削過程的影響時，通過播放實際加工錄像，學生就能理解積屑瘤具有增大刀具的前角和增大切削厚度等作用。
3.采用教具進行輔助教學
機械制造工程是一門實踐性很強的課程，課上僅通過語言表達和視頻播放方式對某個知識點進行闡述則很難達到很好的效果。而配合實物對某些知識點進行講解能使教學更加直觀、形象，提高學生的感性認識，同時增強學生的學習興趣。例如，在講解車刀和麻花鉆的結(jié)構(gòu)及標注幾何角度時，借助錄像或三維軟件教學，學生基本上能夠準確掌握各角度的概念。在此基礎(chǔ)上，再對實體刀具如45°外圓車刀、切斷刀等知識進行講解，引導學生在實物上建立坐標系，在黑板平面（通過旋轉(zhuǎn)使其與基面或切削平面或主剖面平行）上進行投影，這樣學生能夠較快地畫出刀具的各個角度，如前角、后角、主偏角、刃傾角等，對這些角度的概念理解更加透徹。
4.結(jié)合工程實例和實驗實訓，講授理論知識
機械制造工程課程與實際生產(chǎn)結(jié)合緊密，實用性強，課上結(jié)合工程實例來講解，宏觀上可使學生了解制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，明白制造科學知識源于生產(chǎn)實踐又服務(wù)于生產(chǎn)實踐的道理。此外，可讓學生感受到知識的實用性，增強學習興趣和主動性，同時可使學生提前了解各種機械企業(yè)和企業(yè)中的工作環(huán)境，提前做好人生規(guī)劃。例如，在講解拉床的特點與原理時，為學生播放哈量集團加工游標卡尺時游標尺上的鍵槽加工過程，學生就能很明確地理解拉床的加工過程和特點，增強感性認識。教師課上還可向?qū)W生介紹哈量集團的生產(chǎn)狀況以及企業(yè)對人才素質(zhì)的要求，讓學生明白課上學習的內(nèi)容與就業(yè)息息相關(guān)，只有認真學習，才能發(fā)揮自身競爭優(yōu)勢。進行工程實例講解可以拓寬學生的視野，使知識學習變得具體化、形象化，激發(fā)學生學習該課程的動力和興趣。
另外，實驗實訓一方面可以增強學生動手能力，另一方面可加深學生對基本知識的理解。如在講解切削力理論公式的建立時，剛開始大部分學生不明白什么是單因素法和對數(shù)坐標系。在完成切削力測量和測力系統(tǒng)標定實驗后，學生通過實驗建立了工藝條件下的切削經(jīng)驗公式，對單因素法和對數(shù)坐標系有了一定的了解。
三、小結(jié)
教學是一個不斷探索、逐步完善的過程。為提高教學質(zhì)量，教師需要針對學生的特點，因材施教。針對技本學生在學習過程中存在的一些問題，采用啟發(fā)式教學方式，結(jié)合多媒體、教具、工程實例和實驗實訓，使枯燥、抽象的專業(yè)知識生動化、具體化、形象化、實用化，能夠提高學生的學習興趣，激發(fā)學生內(nèi)在學習主動性，鍛煉學生的邏輯思維能力，為我國的職業(yè)院校培養(yǎng)出合格的雙師型教師。
參考文獻：
關(guān)于科技創(chuàng)新的幾個概念
最近，“科技創(chuàng)新”一詞頻頻見諸于各種媒體之上，如何理解科技創(chuàng)新的本質(zhì)呢？張新國解釋：“談到科技創(chuàng)新，我們首先要理解涉及其中的幾個基本概念。‘創(chuàng)新’是一個外來語，在英語里，創(chuàng)新是innovation，發(fā)現(xiàn)是discovery, 發(fā)明是invention，創(chuàng)造是creation,這是四個不同的詞匯，不能從直覺上簡單地就認為‘創(chuàng)新’就是‘創(chuàng)造新東西’，‘創(chuàng)新’是有特殊涵義的。其實，科學和技術(shù)更不是一回事，盡管科學和技術(shù)總是被大家一起使用為‘科技’?？茖W是對客觀固有事實與內(nèi)在規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和揭示，回答的是‘是什么’(what)和‘為什么’(why)，例如：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了相對論，霍金發(fā)現(xiàn)了‘黑洞’等等；而技術(shù)是被‘發(fā)明’和‘創(chuàng)造’出來的，回答的是‘怎么做’(how)。技術(shù)創(chuàng)新是利用自然規(guī)律解決科研、實驗和生產(chǎn)中各種問題的方案。例如：萊特兄弟發(fā)明了飛機，卡爾·本茨發(fā)明了汽車，喬治·斯蒂芬森發(fā)明了火車。
讓很多人直覺上都想不到的是，與‘科學、技術(shù)’緊密相連的‘創(chuàng)新’一詞，其實是出自經(jīng)濟學家而非科學家之口。這充分證明創(chuàng)新一詞從出現(xiàn)之始，就被賦予了經(jīng)濟學意義。1912年，奧地利經(jīng)濟學家熊彼特（Joseph Schumpeter）雖然沒有關(guān)注技術(shù)的組合，但他關(guān)注了在經(jīng)濟中生產(chǎn)要素的組合。熊彼特意識到，在經(jīng)濟系統(tǒng)中存在著一個能量之源，這個能量之源就是組合。創(chuàng)新就是實現(xiàn)生產(chǎn)要素的新組合，即包括設(shè)計、制造和市場銷售等在內(nèi)的所有要素的重新組合。創(chuàng)新的最終目標是實現(xiàn)更大的價值，從而促進經(jīng)濟的增長。所以創(chuàng)新一定要完成從概念、設(shè)計，到產(chǎn)品，從產(chǎn)品再到商品并在市場上銷售的全過程，即我們在經(jīng)濟學意義上通常所說的從投資到回報的全過程。
幾十年之前就有這樣一種說法，即創(chuàng)意常常出自英國，美國人將其制造出來，而日本人將它成功地推向市場。這里存在著一個基礎(chǔ)且重要的創(chuàng)新鏈條：科學-技術(shù)-產(chǎn)品-商品。對應(yīng)科技創(chuàng)新的幾個概念，就是發(fā)現(xiàn)-發(fā)明-創(chuàng)造-創(chuàng)新的全過程。其實，要再往前追，最偉大的發(fā)明家愛迪生就說過：‘不要發(fā)明賣不掉的東西。’這也是對創(chuàng)新本質(zhì)的又一種深刻理解。即使諾貝爾也是以靠專利生產(chǎn)雷管，并從中獲得豐厚的利潤，擁有90多座工廠，遍布12個國家。為了鼓勵創(chuàng)新，諾貝爾以其雄厚財富，設(shè)立了著名的‘諾貝爾獎’?！?/p>
重塑科學地位，探尋事物本質(zhì)
前段時間，張新國推薦了美國物理學家亨利·奧古斯特·羅蘭的文章“A Plea for Pure Science”（《為純科學呼吁》），林左鳴董事長對該文給予高度重視和評價。張新國說：“科學解答的是基礎(chǔ)性的問題，是去研究自然界現(xiàn)象的規(guī)律和對世界的認知，就是揭示自然現(xiàn)象背后的原理。在科學領(lǐng)域只有冠軍沒有亞軍，而技術(shù)可以在發(fā)明之后不斷改進。我們不能將眼光只盯在技術(shù)層面，而是必須緊跟世界科學發(fā)展的最前沿，否則將失去發(fā)展的根基，失去與國際科學界平等對話的權(quán)利。因為科學是源，就像羅蘭在那篇文章中提到的：‘當其它國家在競爭中領(lǐng)先時，我們國家能滿足于袖手旁觀嗎？難道我們總是匍匐在塵土中撿富人餐桌掉下來的面包屑，并因為我們有更多面包屑而認為自己比他富裕？但我們忘記了這樣的事實：他擁有面包，這是所有面包屑的來源?！?/p>
我們不僅需要重新認識科學的重要性，而且要加強培養(yǎng)全民的科學精神，以及探尋事物本質(zhì)的文化氛圍。在我們的傳統(tǒng)文化里，趨同性和傳承性是兩個非常重要的特征，這也決定了我們?nèi)狈σ环N善于追問‘為什么’的文化因子。也就是只關(guān)注做什么，但不重視事物背后的原因以及‘怎么做’的方法。所以，即使我們最早發(fā)明了火藥，由于不去研究其背后的基本原理，卻沒能領(lǐng)先世界建立起物理和化學學科。”在張新國看來，中國錯過了西方國家在現(xiàn)代化過程中所經(jīng)歷的科學革命和工業(yè)革命，盡管隨著改革開放和經(jīng)濟全球化的推動，我們趕上了市場化和經(jīng)濟全球化發(fā)展的步伐，但是之前的過程畢竟錯過了，這一課一定要補上，否則將來的發(fā)展會是無源之水。
剖析技術(shù)內(nèi)涵，質(zhì)詢“制造大國”
關(guān)鍵詞：工程力學；高職院校；學習方法
中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0214-02
工程力學是一門理論性較強的技術(shù)基礎(chǔ)課，同時又與工程實際聯(lián)系密切，機械類專業(yè)的許多課程都以工程力學為基礎(chǔ)。工程力學課程中的內(nèi)容，包括理論力學和材料力學兩門課程中除專題部分以外的主要內(nèi)容。由于此門課程屬于經(jīng)典力學，它所講的理論比較基本，似乎很容易懂，但一做練習題，卻不知從何下手，雖然苦思冥想，絞盡腦汁，但很多題目還是做不出來。所以，學過工程力學的人都有一個共同的感覺，就是“理論易懂，題難做”。因而得出工程力學難學的結(jié)論。那么，怎么樣解決這一難題，才能學好工程力學？我認為應(yīng)該從以下幾方面來考慮。
一、明確學習工程力學的意義
工程力學是高職院校工科專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。是學生學習數(shù)學、物理基礎(chǔ)課后接觸到的第一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它是學生從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的橋梁，起著承上啟下的作用，這是因為它是許多后續(xù)課程的基礎(chǔ)。比如，不同專業(yè)以后將要開設(shè)的機械設(shè)計基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學、金屬切削原理、金屬塑形成型原理、擠壓模具技術(shù)的理論與實踐、沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)等專業(yè)課程都要用到工程力學中的知識。工程力學中的大量理論與工程實際密切相關(guān)，可以直接用于工程解決實際問題，工程力學中的力學模型、練習題，基本上都是由工程實際中的各種構(gòu)筑物或構(gòu)件、零部件簡化抽象而得的，例如：房屋的橫梁、車間的吊車梁、道路上的橋梁等都可以抽象成簡支梁，房屋的雨篷、陽臺、電線桿等都抽象成懸臂梁，屋架等都抽象成桁架，等等。工程力學的知識可以直接用于工程實際問題中的強度、剛度、穩(wěn)定性計算等。由于工程力學是許多專業(yè)課程的基礎(chǔ)，因此，它在培養(yǎng)學生的工程技術(shù)能力方面起著重要的作用。通過這門課程的學習，可以培養(yǎng)、提高學生的邏輯思維（包括推理、分析、判斷等）能力，抽象化能力（包括將簡單的實際問題抽象成力學模型、進行適當?shù)臄?shù)學描述、運用力學理論求解），實驗觀察、動手能力，自學能力，表達能力（包括文字和圖像）以及數(shù)字計算能力。所以，作為高職院機械類各專業(yè)的學生，有必要學好工程力學課程。
二、正確理解并掌握“三基”內(nèi)容
所謂“三基”，是指工程力學中的基本概念、基本理論、基本方法。眾所周知，建造房屋必須筑好堅固的地基，構(gòu)筑知識結(jié)構(gòu)，同樣要打好基礎(chǔ)，要學好某門課程，首先也要掌握其最基本的知識，以后才談得上拓寬和靈活使用，學習工程力學也不例外。
首先，工程力學的基本概念比較多，例如力的概念，約束的概念，力矩的概念等，僅“點的合成運動”一章中就涉及到兩個點（動點、牽連點）、兩個系、三種運動、三種速度、四種加速度等概念；如果不正確理解每一章中的概念，則在分析問題和具體計算中必定出錯。所以必須正確理解基本概念。
其次，是基本理論的理解。工程力學的公理、定理很多，如：二力平衡公理，力的平行四邊形公理，作用與反作用公理，三力平衡匯交定理，合力矩定理，胡克定律，等等，這些我們必須熟記，同時對其內(nèi)涵、要素、適用條件等要反復理解，做到真正掌握，這樣我們在分析力學問題時不至于無從下手。要學好這些基本理論，如果只靠死記硬背是很難掌握的，也難以記住，最好的辦法是理解其實質(zhì)含義，融會貫通，找出各章基本理論之間的共性與個性。比如：點的均變速運動與剛體的勻變速轉(zhuǎn)動，這兩章中的公式較多，難以記憶，但只要認真分析一下，便能看出它們之間有著一一對應(yīng)的關(guān)系，即：加速度與角加速度、速度與角速度、路程與轉(zhuǎn)角一一對應(yīng)；又如：構(gòu)件各種基本變形時的強度、剛度計算公式雖然很多，但也有對應(yīng)的規(guī)律：不論四種基本變形中的哪種變化，都有：應(yīng)力=內(nèi)力/截面幾何性質(zhì)量，軸向拉（壓）與扭轉(zhuǎn)兩章中的：相對變形=內(nèi)力/抗變形剛度，絕對變形量=內(nèi)力×長度/抗變形剛度，當然，不同變形時的內(nèi)力、截面的幾何性質(zhì)量、抗變形剛度都不同，這就是其個性，只要記住了各章的個性及其之間的共性，則所有理論公式就都記住了，這樣可以解決公式多、難記憶的苦難。
再就是基本方法的掌握。衡量工程力學學得好與否的一個標準，就是看其分析問題、解決問題的能力和破題能力是否較強。如果不熟練掌握工程力學的基本方法，滿足于聽得懂或抱有“抓考題、應(yīng)付考試”的想法，則必定學不好，見到題目無從下手，決不可能取得好成績。原因在于工程力學中問題都對應(yīng)于工程實際中的實物，而工程實際中的實物又是千姿百態(tài)的，并且對于同一個實物，若側(cè)重考慮的因素不同，則又可以抽象成不同的力學問題，所以工程力學中的題目可以變化多樣、舉不勝舉，抓到考題的概率是極微小的。因此，要想學好工程力學除了正確理解基本概念和基本理論以外，一是要適當作預(yù)習，為聽課做準備；二是要保證課堂聽課的效果，作好課堂筆記，值得注意的是，同學們在聽課、記筆記時，應(yīng)該注意老師講課的重點，記住分析問題的思路和求解的方法，而不是抄老師的板書；三是課后復習，歸納總結(jié)，找出并掌握其中的一些規(guī)律。如：求解靜力學問題的方法，主要是“四步”，即取分離體、畫受力圖、列平衡方程（有摩擦時加列摩擦補充方程）、解方程；又如：求解動力學問題的方法也是“四步”，只是將靜力學中的“列平衡方程”改為“列動力學方程及運動學補充方程”；再如：解決材料力學中主要問題的基本方法是：求內(nèi)力―內(nèi)力圖―進行強度（剛度）計算，求內(nèi)力的方法――截面法（截、去、代、平），不論受力、變形怎樣復雜，都可以用截面法求得內(nèi)力、找出危險截面、從而方便地進行強度（或剛度）計算。
三、要勤用腦、多動手
工程力學的特點之一是習題多，并且有一定的計算量，在《工程力學課程教學基本要求》中對課后作業(yè)的“最少習題數(shù)”作了明確規(guī)定，只有通過一定數(shù)量習題的練習，才能達到最基本的要求。此外，工程力學之所以“理論易懂，題難做”，也是因為其基礎(chǔ)知識看起來簡單，用起來卻變化多端，神通無窮。它能解決多少問題，就看各人掌握的程度和創(chuàng)新能力了。怎樣才能掌握和創(chuàng)新？像工程力學這門課程，不能只讀書本，而必須多做題，通過做題，及時發(fā)現(xiàn)并解決自己學習中存在的問題；幫助理解、消化、鞏固基本概念、基本理論；熟練掌握、靈活運用基本方法；訓練、提高自己的思維能力、表達能力及數(shù)字計算能力；這樣才能有所創(chuàng)新。
在做習題時應(yīng)該注意：切莫急于對答案，否則，將事半功倍。一般來說，做題時，首先要認真審題，分析此題是屬于哪種類型、需要用到哪些理論、有幾種解題方法；然后選用比較簡單或者自己掌握得比較好的方法去求解，最后用其他方法進行驗算。例如：平面一般力系的平衡問題，可以列三個獨立的平衡方程，而平衡方程又有三種形式，分別是一矩式、二矩式和三矩式；求作梁的內(nèi)力圖時，可以用基本方法、簡便法或疊加法三種方法；求解平面運動剛體上任一點的速度時，可以用基本法、瞬心法或速度投影定理法三種不同的方法。
不論用哪種方法，最后結(jié)果是唯一的。為了檢驗計算結(jié)果正確與否，可以用其他方法核算。
可見，在做題時，一定要認真分析，合理選用方法，才能迅速準確地破解得答案。在學習過程中，除了完成課堂布置的必做題以外，還應(yīng)該爭取多做題，通過不同類型習題的練習，才能使自己對這門課程做到“見多識廣，熟能生巧，舉一反三”，以致達到“正確理解，熟練掌握，靈活運用”之目的。
四、注意理論聯(lián)系實際
工程力學是人類長期認識自然和改造自然的結(jié)晶。力學的基本規(guī)律，是人們通過長期生產(chǎn)實踐和大量科學實驗，經(jīng)過綜合、分析和歸納總結(jié)出來的。生產(chǎn)的需要促進了力學的發(fā)展，同時，力學理論又反過來推動生產(chǎn)不斷發(fā)展。所以，學習工程力學必須注意理論聯(lián)系實際，在生活和生產(chǎn)實踐中，認真觀察，勤于思考，將感性認識上升為理性認識，并將理論應(yīng)用到實踐中去加以檢驗。如：我們用板手擰緊螺母時，用大板手省力，而用小板手很費勁，這用力矩理論很容易解釋。又如一直徑不同的鋼桿，兩端受外力作用而拉伸，當力增大到一定值時，由經(jīng)驗可知，斷裂必發(fā)生在直徑較小的一段上，這驗證了衡量構(gòu)件強度的物理量是應(yīng)力。
五、注意力學實驗
工程力學中許多理論是建立在實驗基礎(chǔ)上的，如材料拉伸壓縮的力學性能實驗。我們做實驗時要認真觀察，記錄數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果要仔細研究，用實驗來驗證力學理論的正確性，同時增強學習工程力學的信心。
六、結(jié)語
工程力學是有關(guān)工程技術(shù)人員必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，作為今后將從事有關(guān)專業(yè)工作的工科學生有必要把它學好。盡管比較難學，但只要能認識它對后繼課程的影響，明確學習它的目的和意義，從而提高學習的自覺性，保證課堂的聽講效果，在學習中正確理解并熟練掌握基本概念、基本理論、基本方法，認識做習題的重要性，自覺地多做習題，理論聯(lián)系實際，主動思考工程力學中的理論在實際中的應(yīng)用，就一定能學好它。一定要有信心克服學習中遇到的困難，通過努力學好工程力學，并使自己的能力得到提高，為后繼課程的學習，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：卓越工程師計劃；雙語教學；計算機輔助技術(shù)；課程改革
中圖分類號：G642.4？搖 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2014）06-0167-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)，對促進高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導作用[1]。上海理工大學作為第二批入選“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的學校，積極探索新型人才培養(yǎng)模式，機械工程學院遴選出最具學習潛力的學生組成“卓越工程師班”，努力將該班學生培養(yǎng)成為基礎(chǔ)理論扎實、知識結(jié)構(gòu)合理、工程能力較強的創(chuàng)新人才。同時立足上海的地理優(yōu)勢，注重國際視野的培養(yǎng)，在機械專業(yè)卓越工程師班試點，采取雙語教學的模式授課，以培養(yǎng)胸懷世界，能夠理解、接受多元文化、具有跨文化交際能力的畢業(yè)生為目標，以體現(xiàn)卓越工程師班的教學特色[2]。在高等學校教育教學中，“計算機輔助技術(shù)”是近年來發(fā)展較快的一門課程，它已經(jīng)從過去的知識普及型課程逐漸發(fā)展成為一門技能與理論并重的專業(yè)必修課。其顯著特點是知識點更新速度快、教學內(nèi)容多、技能訓練困難等。提高該課程的教學水平以及教學質(zhì)量對高校的教育教學工作意義非常重大[3，4]。而針對該課程開設(shè)雙語教學對教師和學生來說更是具有不小的困難，因此需要重點探索該課程的教學方式與方法。
一、課程內(nèi)容設(shè)置
由于計算機技術(shù)的使用廣度和深度，無論是國內(nèi)外的高職院校還是研究型大學，計算機輔助設(shè)計技術(shù)這門課都是重點課程，同類課程教學資源較為豐富。因此充分借鑒同類課程的教學資源，尤其是英文課程的資源，針對上海理工大學機械專業(yè)的特色，并在課程內(nèi)容設(shè)置中堅持以下幾個原則。
1.自編教材，難易適度。課程必須符合本校學生基礎(chǔ)，以最大限度保證雙語教學的效果，降低了學生初次接觸雙語教學和工程應(yīng)用，由于不適應(yīng)導致的教學風險。因此在教學實踐中以本校往年常用的教材為綱領(lǐng)，依據(jù)其內(nèi)容重新組織教學素材，編寫新的講義，同時選定最相關(guān)的英文原版教材作為參考資料，這樣對于各種水平的學生都能兼顧到。實際教學中，以新編講義為核心內(nèi)容，同時參照中英文教材，以提高學習效果。
2.重視基礎(chǔ)，兼顧前沿。對于任何課程來講，基礎(chǔ)知識按照課程要求，將本課程設(shè)置為48學時的課程，每周一次三節(jié)課。課程核心內(nèi)容以計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）為引導，計算機輔助設(shè)計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）為主，同時簡要介紹計算機輔助工程（CAE）和計算機輔助工藝規(guī)劃（CAPP），最后再介紹一些相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢。有關(guān)CAD的內(nèi)容，具體包括矩陣變換、自由曲線曲面、造型方法、CAD三維造型軟件及其二次開發(fā)，占總課時量的50%。尤其是在造型方法和產(chǎn)品設(shè)計理念方面，需要將最新的研究成果介紹給學生，引起學生對前沿技術(shù)的興趣。有關(guān)CAM的內(nèi)容，包括CAM的一些基本概念、基本功能和相關(guān)軟件，占總課時的20%。
3.理論為主，實踐為輔。如果僅僅空泛地講解概念和技術(shù)，將會大大削弱本門課程的實際價值，因此在講解各種技術(shù)的基本概念和功能后，各種技術(shù)都以某種三維軟件中的對應(yīng)模塊來具體演示，本課程暫定Pro/Engineering，Solidworks等學生容易上手的軟件來講解各種技術(shù)的實例，使學生有直接認識，將大大加強課程的實際效果。在本課程中，上機實踐將占到課時總量的25%。
二、課程教學形式
豐富多樣的教學不僅能提高學生的學習興趣，讓學生由被動式學習變?yōu)橹鲃邮綄W習，使得沉悶乏味的課題變得生動。雙語教學的課堂，同時要過語言聽說讀寫關(guān)和課程講解技術(shù)關(guān)，要注意兩者的充分結(jié)合。同時課堂教學和課堂外的時間充分結(jié)合也是繼續(xù)發(fā)揮課程教學潛力的環(huán)節(jié)。
1.提升興趣。學生只有通過內(nèi)化才能學會某樣技能，這個過程并不能由教師來完成，學習的積極性和主動性才是關(guān)鍵。使學生明白接收雙語教學的優(yōu)缺點，以成為國際通用人才作為動力，以動力引導積極性。在經(jīng)過遴選的學生基礎(chǔ)之上，使得大部分入選的學生都具有一定的英文聽說讀寫基礎(chǔ)和較強的英文學習熱情[5]。對于外語水平較差的學生盲目地進行雙語教學，無異于拔苗助長，將是事倍功半。另外入選學生不僅具有較強的外語能力，還要對學科知識有一定的接受能力。
2.方式靈活。由于計算機輔助技術(shù)的課程內(nèi)容廣、概念多、實踐性強，同時要求學生具有一定的計算機操作能力，因此雙語教學對老師和學生都是一個挑戰(zhàn)。對學生來講，科技英語不同于日常英語，課前預(yù)習和課后復習尤其重要。學生應(yīng)提前進行預(yù)習、提前閱讀講義和參考書、查閱資料。學生應(yīng)形成用外語學習各門學科知識的習慣。對于老師來講，雙語教學是改變學生學習方式的一條重要途徑。雙語多媒體課件充分運用圖片、視頻等素材，加大教學信息量，開拓學生的視野。實踐中，進行小組討論、組際交流、主題陳述等主動的、合作性的學習[6]。讓學生學會用英語去思考、分析和解決問題，真正將英語作為一門工具來應(yīng)用。但是需要注意的是，不能將專業(yè)雙語課上成一門專業(yè)詞匯課。
3.環(huán)環(huán)相扣。教學環(huán)節(jié)包括課堂教學、上機操作、課外作業(yè)。雙語課程教學系統(tǒng)，需要使學生可以在外語的環(huán)境下完成設(shè)計和制造的相關(guān)操作，使學生感受國際化工程操作與技術(shù)交流的真實性。學生掌握專業(yè)知識和掌握專業(yè)技能都非常重要。通過課堂教學使得學生掌握基本概念和技術(shù)特點，通過上機操作掌握技術(shù)細節(jié)，通過課外作業(yè)加大專業(yè)英語的閱讀量，通過課題討論，調(diào)動學生的專業(yè)語言應(yīng)用能力。通過環(huán)環(huán)相扣的教學環(huán)節(jié)設(shè)置，使得學生處于一種英語專業(yè)環(huán)境的熏陶之下，從而提升教學效果。
三、課程考核形式
雙語教學課程對學生的考試采用期末考試和平時考查（編程作業(yè)和上機實驗）相結(jié)合的方式，課程總成績由期末考試成績和平時考查成績合成，其中平時考查成績占30%（編程作業(yè)成績和上機實驗成績各占15%），期末考試采用閉卷考試方法，考試時間2小時，考試成績占70%。通過增加上機難度，筆試中出綜合應(yīng)用試題，培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用知識的能力以實現(xiàn)用所學知識去解決實際的問題，真正做到學以致用。通過這種方式收到了平時難以達到的強化訓練效果，實現(xiàn)以考試為手段、提高能力為目的的教學目標。同時考試采用全英文的試卷形式，要求答題也采用英文，為降低考試難度，可以減少主觀題的分量。由此全面的雙語形式，有力保障了教學效果，提高了雙語教學的可行性。教學質(zhì)量由學生、教材、環(huán)境、教法和教師五個因素確定，因此對教師的評價也是課程質(zhì)量的一個重要因素。雙語教學對教師的要求非常高，不僅專業(yè)要精深、還要求用英語準確，流暢地表述專業(yè)知識、解析專業(yè)詞匯。課后教學文本如教學心得與教學反思文件對于教師的教學水平具有巨大的促進作用，檢查這些文本文件既是對已授課老師的一種總結(jié)，也可給新開課老師提供很好的借鑒。學生問卷調(diào)查和交流文章是評價的重要依據(jù)，學生考試成績也可作為教學評價的一種參考[7]。
開展計算機輔助設(shè)計雙語教學是世界經(jīng)濟一體化的需要，是我國教育發(fā)展方向的方向，是我國走向世界，與國際接軌的必然選擇。面向卓越工程師班級開展計算機輔助設(shè)計課程的雙語教學，不僅可以提高學生的英語水平，而且可以提高學生直接閱讀前沿外文資料的能力，使學生能夠及時掌握本專業(yè)的最新動態(tài)，大大提升機械專業(yè)人才在國際競爭中的能力。隨著課程改革的不斷深化，師資力量的逐步增強，教學方式的逐漸優(yōu)化，將帶來越來越顯著的人才培養(yǎng)效益和社會效益，并將最新的教學研究成果給予總結(jié)和推廣。基于我國目前的實際情況，雙語教育的推廣將是一項長期的工作，需要有師資、學生和整個教育大環(huán)境的配合。
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摘要:論述了《數(shù)控加工技術(shù)》課程實施了教學課程改革后得到的教學總結(jié):改革教學內(nèi)容、注重教學內(nèi)容的編排、改進教學手段和加強實踐能力的培養(yǎng)、改革考試方法。
關(guān)鍵詞:課程改革;數(shù)控加工技術(shù);教學總結(jié)
數(shù)控加工是機械制造中的先進加工技術(shù),廣泛應(yīng)用于機械制造行業(yè)?！稊?shù)控加工技術(shù)》是高職高專機電類專業(yè)的一門主干專業(yè)課,它以培養(yǎng)學生了解數(shù)控設(shè)備結(jié)構(gòu)及其控制原理,掌握數(shù)控設(shè)備的基本編程技能和應(yīng)用能力為目標。根據(jù)高職高專學生的培養(yǎng)目標,學習了戴仕雄教授的項目一體化教學,學校提倡教師進行課程改革,所以在這個學期我覺得有必要對《數(shù)控加工技術(shù)》這門課程進行教學改革,從教學內(nèi)容,課程體系,教學方法與手段和實踐教學體系進行改革,以提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用型、技能型人才,滿足市場對該類人才的需求。
一、教學內(nèi)容的改革
根據(jù)高職教育的特點,課程教學內(nèi)容要圍繞知識、能力、素質(zhì)這三方面來進行,同時,必須有基礎(chǔ)性、實用性、時效性和新穎性?！稊?shù)控加工技術(shù)》理論教學內(nèi)容包括數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ),數(shù)控機床各組成及其控制原理,數(shù)控車削銑削加工中心編程,數(shù)控特種加工技術(shù)和數(shù)控自動編程MasterCAM等內(nèi)容。由于數(shù)控技術(shù)發(fā)展很快,課程的總學時只有72學時,時間緊迫,為了讓學生在最短的時間學到最多的知識,因此,《數(shù)控加工技術(shù)》這門課程應(yīng)緊跟數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,將目前有關(guān)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面的新知識、新技術(shù)及時傳授給學生,所以,應(yīng)對課程內(nèi)容與教材隨時進行更新和調(diào)整。教材以講明基本概念、基本原理為度,應(yīng)刪去一些繁鎖的計算過程和一些過時的教學內(nèi)容。
二、教材內(nèi)容的教學目標
在《數(shù)控加工技術(shù)》課程教材的建設(shè)中,應(yīng)以課程的基本要求為基礎(chǔ)。我校選擇了普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材明興祖主編的《數(shù)控加工技術(shù)》。根據(jù)教學目標分類學理論,我認為可將認知領(lǐng)域的教學目標分為知識、理解、應(yīng)用、分析、綜合等5個類別。知識級涉及的主要是心理過程的記憶。本課程知識級主要教學目標是:數(shù)控編程基本概念的名稱、定義;數(shù)控編程中的基本規(guī)則以及數(shù)控編程中常用代碼的意義、用途?！袄斫狻?是能力發(fā)展的一個基本層次,是對知識材料的轉(zhuǎn)換、解釋、推斷。本課程理解級教學目標是理解數(shù)控編程的定義、字與字的功能、程序格式;解釋坐標系規(guī)則、定義,并識別各典型機床坐標系;理解數(shù)學處理的基本方法;解釋常用代碼的定義、使用方法及編寫格式,各代碼間的區(qū)別與聯(lián)系;理解典型數(shù)控機床加工程序編制的基礎(chǔ)(機床主要功能、加工工藝范圍、工藝裝備、編程特點等)。“應(yīng)用”是將知識和技能運用到實際中解決新問題。本課程應(yīng)用級主要教學目標:掌握典型數(shù)控機床的常規(guī)編程方法;進行一般形狀零件加工程序的分析及編
制。
三、教學手段和實踐教學的改革
隨著計算機技術(shù)的普及, 通訊技術(shù)和傳媒手段迅猛發(fā)展,教學方法、教學手段應(yīng)隨著科學的發(fā)展而改變。一張嘴、一本書、一塊黑板、一支粉筆的傳統(tǒng)教學方法已不適合現(xiàn)代學習的要求,取而代之的將是幻燈、錄像、多媒體電腦,以其豐富的信息儲備、快速的運行速度、強烈的感染力成為教師首選的教學手段。利用多媒體課件進行《數(shù)控加工技術(shù)》課程的教學,可以使教學生動、形象,提高學生學習興趣。
《數(shù)控加工技術(shù)》是一門實踐性很強的課程。為了達到數(shù)控技術(shù)和其他機械類專業(yè)對本課程的要求,必須建立本課程獨立的實踐教學體系,即數(shù)控機床的編程及數(shù)控機床仿真操作實訓──綜合實踐數(shù)控機床操作訓練。
1.課程實驗 主要開設(shè)數(shù)控機床結(jié)構(gòu)實驗,使學生了解數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu),同時開設(shè)數(shù)控編程的實驗,手工編程:每個學生一臺模擬編程器,完成數(shù)控車床、銑床、加工中心編程及仿真訓練。對學生進行數(shù)控車床、銑床和加工中心仿真操作訓練,使學生掌握數(shù)控機床、加工中心的程序輸入、刀具參數(shù)設(shè)置、機床調(diào)整、機床維護知識,使學生能夠操作數(shù)控機床并加工出合格零件,培養(yǎng)學生操作機床的基本技能。
2.綜合實踐訓練 學生自己選擇中等復雜程度的零件,分析零件結(jié)構(gòu)、制訂工藝過程、工藝路線,選擇數(shù)控機床、刀具、夾具等,編制加工程序,自己動手操作加工出零件,培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識解決實際問題的能力。
四、考試方法的改革
考試是教師和學生每學期都必須經(jīng)歷的事情。然而,考試教育并不受學生歡迎,考試成績并不代表學生學到的知識,學生為了考試而學習,效果是很不好的。所以怎樣考核學生,是十分重要的。好的考試方法,可以調(diào)動學生學習的積極性。培養(yǎng)學生自主學習的能力,改善學生學習的風氣,促進教學。為了尋找一種科學的、合理的、有效的考試方法,我認為有必要對目前的考試方法進行改革。考試應(yīng)該采取多種形式進行,才能反映學生各方面能力水平。考試成績可以由三項內(nèi)容組成:
經(jīng)過這一個學期的項目化教學,學生的學習興趣大大地提高了,學習效果比以往好,但由于這是第一次實施課程改革,有些地方還有待完善,希望在以后的教學進行更深的探討,相信在教與學,學與做一體化后,學生會學到真正的技能,能適應(yīng)社會的發(fā)展。
參考文獻:
[1]顧京 國家精品課程─”數(shù)控編程”的課程建設(shè)[J].機械職業(yè)教育,2005.8
