MATLAB在機(jī)械專(zhuān)業(yè)課改革的應(yīng)用
時(shí)間:2022-04-08 11:01:59
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1高職院校機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析
1.1課程特點(diǎn)。高職院校課程分為公共基礎(chǔ)課、職業(yè)基礎(chǔ)課、職業(yè)專(zhuān)業(yè)課等類(lèi)型。其中,機(jī)械專(zhuān)業(yè)公共基礎(chǔ)課包含大學(xué)英語(yǔ)、高等數(shù)學(xué)、思修、毛概等課程,用于培養(yǎng)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)能力和可持續(xù)發(fā)展能力。職業(yè)基礎(chǔ)課用于使學(xué)生理解機(jī)械設(shè)計(jì)和加工過(guò)程中的基本原理,包含公差配合、設(shè)計(jì)理論、加工工藝等。職業(yè)專(zhuān)業(yè)課用于培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械大類(lèi)中某一個(gè)專(zhuān)業(yè)的特定能力,要求學(xué)生畢業(yè)后具備相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí),能從事具體的機(jī)械設(shè)計(jì)和加工生產(chǎn)過(guò)程,如工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后能進(jìn)行某特定型號(hào)工業(yè)機(jī)器人的安裝、維修等工作。1.2學(xué)生特點(diǎn)。高職院校機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱,數(shù)學(xué)基本功差,對(duì)高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)這類(lèi)計(jì)算能力要求較高的課程存在畏難情緒。盡管在理論學(xué)習(xí)方面滯后于本科生,但他們?cè)诟黝?lèi)學(xué)生活動(dòng)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能取得較好的成績(jī)。有很大一部分高職院校學(xué)生,清楚自身在學(xué)習(xí)方面存在的不足,他們渴望借助于現(xiàn)代化的工具,彌補(bǔ)自身不足,增強(qiáng)自己求職過(guò)程中的競(jìng)爭(zhēng)力。
2職教改革為高職院校機(jī)械專(zhuān)業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
2019年2月,《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》正式出爐?!斗桨浮窂?qiáng)調(diào)職業(yè)教育與普通教育是兩種不同教育類(lèi)型,具有同等重要地位,職業(yè)教育要著力培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才,使其進(jìn)一步適應(yīng)企業(yè)人才需求,保證高職學(xué)生在畢業(yè)時(shí)具備相關(guān)專(zhuān)業(yè)中級(jí)技能人才水平,畢業(yè)后3至5年通過(guò)進(jìn)一步培養(yǎng)達(dá)到高級(jí)技能人才水平[2]。為推動(dòng)職業(yè)院校深化改革,教育部推出了“1+X證書(shū)制度”。其中涉及機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的汽車(chē)運(yùn)用與維修技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與編程、特殊焊接技術(shù)四個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。這對(duì)高職院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)而言是前所未有的機(jī)遇。與此同時(shí),教育部聯(lián)合財(cái)政部施行的中國(guó)特色高水平高職學(xué)校和專(zhuān)業(yè)建設(shè)計(jì)劃(簡(jiǎn)稱(chēng)“雙高計(jì)劃”),要求高職院校打造技術(shù)技能人才培養(yǎng)高地和技術(shù)技能創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái),支撐國(guó)家重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)、區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展,引領(lǐng)新時(shí)代職業(yè)教育實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,提升高職院校的辦學(xué)水平、服務(wù)能力和國(guó)際影響。這是高職院校面臨的新一輪挑戰(zhàn)[3]。
3matlab在高職機(jī)械專(zhuān)業(yè)課程改革中的應(yīng)用
MATLAB是一款常用的數(shù)值分析軟件,將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中,為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案。由于MATLAB在計(jì)算方面的顯著優(yōu)勢(shì),使得其在機(jī)械強(qiáng)度分析、電路模擬和圖像處理等方面得到了廣泛應(yīng)用。結(jié)合MATLAB和機(jī)械專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)可以借助于MATLAB在以下三個(gè)方面推動(dòng)機(jī)械專(zhuān)業(yè)課程改革。其一,將MATLAB基礎(chǔ)課程作為專(zhuān)業(yè)限選課之一,主要用來(lái)介紹數(shù)值求解和Simulink仿真在機(jī)械專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用,使學(xué)生熟練MATLAB的基本操作流程,能用MATLAB進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算和基本電路模擬仿真,并能使用MATLAB繪制仿真結(jié)果的曲線(xiàn)或圖形[3]。其二,針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)的就業(yè)方向,結(jié)合企業(yè)用人需求制定符合電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)需求的現(xiàn)代化機(jī)械專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案。將MATLAB應(yīng)用于課程教學(xué),選擇或編制適應(yīng)于課程改革需求的教材,制定具有針對(duì)性的教學(xué)計(jì)劃。如《工程力學(xué)》中力學(xué)方程組的求解、應(yīng)力應(yīng)變求解,《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中強(qiáng)度計(jì)算與校核,《電工學(xué)》、《電力電子技術(shù)》課程中各種基本電路的模擬仿真等環(huán)節(jié)都可以通過(guò)MATLAB建立模型進(jìn)行詳細(xì)講解。其三,要意識(shí)到MATLAB僅僅是機(jī)械專(zhuān)業(yè)課程改革所用到的一項(xiàng)重要工具,引入MATLAB是為了將原來(lái)的注重理論和知識(shí)的教育轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅胤椒ê湍芰Φ慕逃?。因?yàn)楦呗氃盒W(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差,難以理解原來(lái)的理論教學(xué),使用MATLAB這一數(shù)學(xué)工具將大大簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)計(jì)算過(guò)程,將復(fù)雜的理論計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖僮骱统绦蛘Z(yǔ)言,使學(xué)生更容易理解和接受,有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)其學(xué)好專(zhuān)業(yè)課程的信心,為后續(xù)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的深入學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
4結(jié)束語(yǔ)
將MATLAB作為一項(xiàng)工具引入高職機(jī)械專(zhuān)業(yè)課程改革,將原來(lái)的注重理論和知識(shí)的教育轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅胤椒ê湍芰Φ慕逃?。?jiǎn)化力學(xué)、電工學(xué)等學(xué)科的計(jì)算過(guò)程,將復(fù)雜的理論計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖僮骱统绦蛘Z(yǔ)言,提升學(xué)生分析所學(xué)學(xué)科專(zhuān)業(yè)問(wèn)題,并能借助于相應(yīng)工具和方法解決問(wèn)題的能力。通過(guò)MATLAB強(qiáng)大的集成功能,將機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程有機(jī)結(jié)合,有助于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)其學(xué)好專(zhuān)業(yè)課程的信心。
參考文獻(xiàn):
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作者:趙國(guó)偉 李薇 單位:南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系