機械設計課程設計范文

時間:2023-03-20 21:27:09

導語:如何才能寫好一篇機械設計課程設計,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

我院建校前幾年由于師資力量有限,主要依賴兼職教師指導課程設計,這些兼職老師大多來自一本院校,他們時間有限,指導方法基本沿襲一本院校的指導方法,每天集中一兩個小時在教室集中指導,而三本學院的學生依耐性強,老師走后基本是放鴨子,因此抄襲現象特別嚴重。此外,在教學指導過程中也存在一系列問題,比如必須掌握的知識點、知識群、關鍵內容都沒有明確,指導過程因老師而異,隨意性較大,標準不統一。因此,進一步規范課程設計的內容、指導方法、達到的目標、必須掌握的知識點和知識群,顯然是提高實踐教學質量的重要內容和措施。后來隨著一些青年教師的引進,我們對機械設計課程設計的題目、應該完成的內容及進度要求、考核方法等進行了一系列的研究與實踐,使學生達到掌握知識點的目的。

二、針對機械設計課程設計題目、指導方法,進度安排及考核方法進行改革

(一)設計題目的改革

以前兼職老師給的課程設計題目是多樣化的,鑒于我院學生的基本條件,我們把課程設計的題目統一標準化了,傳動方案也已經給定,目的是讓學生熟悉課程設計的一般方法,掌握應該掌握的知識點,并對機械設計的理論課的知識加以鞏固,并不要求他們創新設計。其設計題目、初始條件和傳動方案如下:設計題目:帶式運輸機的傳動裝置;初始條件:帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作,連續單向轉動,有輕微振動,輸送帶的速度允許誤差為±5%,使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%,減速器批量生產。要求學生每人按學號順序依次選一組數據進行設計計算。

(二)指導方法改革

在課程設計之前,負責人對指導機械設計課程設計的老師集中在一起開個小會,對學生必須掌握的知識點、知識群、關鍵內容都明確要求,要求指導老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時,這樣學生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學生課程設計進行到第一階段,尤其是課程設計的設計計算初步完成時候,要求指導老師對學生的計算數據進行初步的檢查,并要在草稿本上簽字,才可進行下一階段的工作。這樣就避免后面學生在畫草圖時候發現錯誤,又要反過來重新計算浪費大量的時間,并且可以避免了個別學生抄襲的現象。

(三)進度安排改革

以前兼職老師指導課程設計時候,一次把課程設計要求完成的內容一個半天講完,這樣內容太多,學生根本記不清楚。我們根據三本學生的特點,將機械設計課程設計分為六個階段。每個階段集中講解一次,學生按進度要求完成該完成的任務。第一階段,主要是動員和設計計算。學生在這一階段應該完成的內容包括:選擇電動機;計算總傳動比和分配傳動比;傳動裝置的運動和動力參數計算;傳動件計算;初算軸的最細處直徑;選擇聯軸器(型號、孔徑、孔長等);初選滾動軸承及其相關參數,軸承蓋是否干涉等。要求學生按上述步驟嚴格進行,不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設計計算完畢后,我們會帶學生到實驗室做一個減速器拆裝實驗,主要是對減速器有個感性的認識。然后在集中講解,其內容包括:減速器的結構;減速器的;設計裝配圖的準備;減速器鑄造箱體的結構尺寸;減速器裝配草圖設計;軸和鍵的強度校核,滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖,在完成減速器裝配草圖后,校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時,在此基礎上繼續完成裝配圖。要求注意兩個方面的設計:軸系零件的結構設計;減速器箱體及附件的結構設計。第四階段是裝配圖的檢查。給學生主要講解的內容包括:檢查裝配草圖;標注主要尺寸與配合;編寫減速器的技術特性;編寫技術要求;零件編號;編制零件明細表及標題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規程的技術文件,應包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來,形狀應與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學生,學生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設計課程設計總共安排了三周的時間,周末時間不計,具體的進度安排我們設計了一個表。(四)考核方法進行改革課程設計結束后,我們會現場答辯,在答辯時候,會先給個預成績,這個成績非常重要,因為通過答辯,可以看出學生對課程設計掌握的情況,是否有抄襲,一問就基本可以得到答案。最后結合學生交上來的課程設計說明書、裝配圖、零件圖給每個學生單獨評定優、良、中、及格和不及格的成績等級。

三、結束語

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《機械設計》課程設計是根據《機械設計》課程的學習要求安排的課程設計,更是機械類專業學生大學期間第一次設計實踐訓練,對學生而言,建立正確的設計理念非常重要。設計理念是設計的核心和靈魂,教師在課程設計中,根據學生們具體情況,恰當地解讀設計理念,使他們處理好設計與計算,參考借鑒與自己設計的關系等;實際指導中,教師去設計教室實地具體指導,使學生初步理解、體會、把握設計理念的內涵和關要,為畢業設計、未來的設計工作奠定良好的基礎。

【關鍵詞】

課程設計;設計理念;指導

1.引言

《機械設計》是機械類專業學生的一門主干技術基礎課,它以通用機械零部件的設計計算以基本內容,通過該課程的教學,綜合運用本課程和其他先修課程的知識,使學生具有設計機械傳動裝置和一般機械的能力。除了課堂教學,本課程還安排2-3周的課程設計。《機械設計》課程設計本來是根據《機械設計》課程的內容、學習要求,安排的隨該課課程設計。不只如此,更是機械類學生大學期間一個重要的實踐性環節,是機械類學生第一次全面設計實踐訓練。此次設計是畢業設計、未來的設計工作的基礎和起點。眾所周知,“良好的開端是成功的一半”,故此次設計對于學生極為重要,尤其是對學生建立正確的設計理念。因為設計理念是設計的核心和靈魂,通過課程設計,使學生初步理解、體會設計理念的內涵和關要。要實現此目標,教師在課程設計中的科學指導非常關鍵。課程設計時,學生們一般是大三上學期,從學校到學校,一直習慣于考試,考試訓練的習慣,使得很多同學,習慣于尋找答案,特別是一個標準答案。此種思維模式和設計有很大的不同,設計是針對實際的問題,實際的問題的解決,其答案可選項往往有多種而非一種。這一點很多學生設計時不習慣、不適應。例如軸的設計中,經過計算:軸徑d>=21mm,經常有學生問,d取多少是正確的?這要看此軸段上,有無裝其他零件?與同軸上其他軸段的關系?若此處是普通轉軸的過度軸段,其上不用裝任何零件,那么取21.5、22、22.5、23、24、25等都是對的,可選項理論上無窮個,設計時自己選擇一個即可。另一方面,設計是一項系統工程,設計時,哪怕一個零件的設計也要考慮相關的很多實際因素,更何況一部機器的設計。相比而言,以前學生們的單科學習考試,要簡單得多。設計時,不只用到《機械設計》、或某一科單科知識、往往要涉及多門相關先修課程,如《機械制圖》、工程力學、材料、互換性及測量技術等等,還要參考手冊、圖冊等設計相關資料。為使學生從應試思維、心態順利過渡到課程設計應有的狀態,指導教師的科學指導非常關鍵。二十年以來,筆者一直從事《機械設計》教學和課程設計的指導,曾跟從前輩老教師,聽授他們的課程指導,自己獨立指導過學生課程設計不少于三十批次。雖然關于設計理念,設計指導相關書籍、資料非常多,而且很完備。但切合學生課程設計時的實際情況,使他們易于接受、應機施教的講解、做法卻很少見到。基于此點,筆者在此總結前輩和自己在課程設計中做法,但愿能對同行他人有所啟發和幫助。

2.《機械設計》課程設計中的設計指導

2.1設計理念的解讀

根據學生的實際情況,講解設計的理念使學生理解何謂設計,然后學生在此次課程設計中才有可能按此理念去設計、去實踐。故切合學生的心態,恰當的解讀是很重要的。

2.1.1首先,設計必須結合實際,不能脫離實際而設計由于學生從學校到學校,機械工程、設計實踐的機會很少,什么叫“結合實際”,他們自己不好理解。雖然當前是課程設計,但作為老師,教學活動不應局限于此,既要著手于當下的設計,更重要的必須立足于未來,從為培養未來工程師的角度來考慮。

2.1.1.1選題方面,必須具有實際意義、具有應用性,不能脫離實際;本次課程設計中,題目是確定的。不久的將來,學生們會參加工作,若做設計性的工作,如果選題方面已定,不必說了;倘若是自主選題、或根據用戶要求定課題,則應知道選題的原則和注意事項。需要慎重考慮設計題目是否合適,是否符合用戶要求、是否符合國家環保要求、或至少不違背相關的法律、法規等(例如至少不能損害公眾利益等)。

2.1.1.2課題的設計、制造等環節必須考慮實際實施,具有合理性、可行性,最好方便實現。此項內容涉及的環節因素很多,從思考角度方面:一方面是用戶,站到用戶立場考慮,盡量滿足用戶的需求;另一方面,對生產制造方而言,方便實施。應考慮的因素很多,但結合學生的情況,不宜要求太多,講得太多,否則學生很難把握,只就目前較易理解和接受的來講和要求。以設計時選材為例:一般用戶希望產品價格低,機械產品零件常用金屬材料,如鋼、合金鋼等,這些材料市場上易采購到(方便生產方),若一般碳素鋼能用,就不一定要選合金鋼,因為價格方面合金鋼要貴一些,當然有其他考慮必須選用合金鋼,則屬另一種情況。如果設計選材選用昂貴材質,必然增加產品成本、使產品價格高,增加用戶的經濟負擔。再如公差等級等方面涉及很多,從易于理解的精度等級方面給學生講解,他們容易理解:低精度能滿足實際要求,就不一定要選精度高的,例如9級齒輪就可以,就不必選8級。因為低精度易于實現、成本低。等等。

2.1.2設計與計算課程設計中,不少同學搞不清設計和計算的關系,相當多的學生認為必須先計算,依據計算數值才能定零件參數;還有學生不管老師分配的原始參數,找來圖紙資料參照就開始畫圖;這兩種做法都有失偏頗。在設計中,要根據具體的問題來定,一般說來,設計中的一些零件是先計算,依據計算數值才能定零件參數,再具體結構設計,例如帶式輸送機傳動裝置中齒輪、軸;一些零件是參照資料(或圖紙)或其他相關零件先選好,而后驗算或核算,例如軸上用的滾動軸承,依據軸徑先選擇類型、型號,再做計算;有些零件目前無法計算,依據經驗或參照類似零件直接設計、完成工作圖的繪制、例如減速器箱體、箱座;一些零件,如不受載荷或載荷很小,不用計算,例如定位銷。

2.1.3參考借鑒與自己設計設計手冊、設計相關資料等,是設計人員必須配備的。即使是對設計經驗豐富的工程師,設計時仍需要借助手冊、圖冊等設計相關資料,更何況是沒有設計經歷的同學。故設計中、繼承和借鑒,參考前人的成果是正常的、也是應該的,依據設計手冊、相關資料來完成自己的設計是必須的。否則,單單靠自己,完成一項設計是不大可能的。當然,參考、參照也不是盲目照抄,而是根據自己的設計問題去參考借鑒。而且設計中,運用標準、手冊、圖冊和有關資料,解決實際問題的能力,是工程師的一項基本技能和要求。《機械設計》課程設計其中一項任務,就是培養和鍛煉這項技能。故《機械設計》課程設計中,參考借鑒是必須的,另一方面,設計時根據具體情境,做出合適的選擇在設計時更為重要,這有時只涉及《機械設計》、或某一科單科知識、有時要涉及多門相關先修課程知識的綜合運用,在設計中,應用學過的理論知識做出自己認為合理的選擇,就也是課程設計中的一項重要內容。

2.2設計的實施指導

首次布置課程設計時,先按照上述內容,對學生的課程設計做共同指導。以后的時間里,一般高校,課程設計安排3周(或2周),教師去設計教室實地具體指導是很重要的環節。去設計教室,針對學生提出的具體問題,個例問題、普遍性的問題的答疑、討論,使學生在設計中去體會、理解設計,進而為畢業設計打基礎,也為未來的工作奠定初步的基礎。有少數教師把設計題目、任務布置后,很少去實際指導或不去指導,認為借此培養學生的獨立性和創新能力,此種觀點不敢茍同。筆者認為,教師的身體力行對學生是非常重要的教育。結論《機械設計》課程設計是機械類學生的首次重要的設計實踐。教師的指導,尤其是對設計理念的講解、針對他們存在的誤區解讀,對學生非常重要,因為設計理念是設計的核心,樹立正確的設計理念對課程設計乃至學生以后的設計工作,意義重大。根據學生們習慣的考試心態,恰當的解讀設計理念,使他們處理好設計與計算,參考借鑒資料與自己設計的關系等。使學生理解何謂設計,從而在課程設計中按此理念去設計、去實踐體會。教師在講解設計理念時,不求面面俱到,關鍵是能點出學生習慣的、與設計相背的思維模式與想法。他們暫時不好理解的,可以暫且不要求,這是首次布置時教師要做的。在以后的時間,指導教師最好能去設計教室實地具體指導,這是很重要的環節。這樣能適時把握學生的動態,使他們不至于偏離設計的根本理念。對學生的個例問題、普遍性的問題的答疑、討論,能加深學生對設計思想的理解,更好地把握設計的理念,以便順利完成課程設計,為將來的設計奠定良好的基礎。

作者:王紅梅 單位:山東理工大學機械工程學院

參考文獻:

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關鍵詞:機械設計基礎;課程設計;教學方法;研究

作者簡介:閆存富(1972-),男,河南安陽人,黃河科技學院工學院,副教授,工程師;孔令云(1966-),男,河南安陽人,黃河科技學院工學院,教授。(河南 鄭州 450063)

基金項目:本文系鄭州市重點實驗室建設項目(項目編號:121PYEZX179)、鄭州地方高校新世紀教育教學改革及人才培養工程(項目編號:ZZJG-C6022)、河南省重點學科建設(項目編號:豫教高[2012]186號)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0125-02

機械設計基礎課程是高等學校機械類專業學生的一門很重要的專業基礎課,其課程設計是在學生機械設計基礎課程結束之后,進行的一項綜合性課程設計,是機械類專業學生一個重要的實踐教學環節。

課程設計是使學生根據老師給定的題目和要求,通過自己查閱相關資料,進行結構設計、理論計算、繪制相關圖紙并最后寫出設計說明書。以培養學生機械設計能力、獨立運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力,提高基本技能為目的。在課程設計中,不僅要使學生得到基本技能的訓練,還需提高他們的工程設計及創新設計能力,為后續課程的學習、畢業設計及畢業后從事科學研究奠定基礎。

一、當前課程設計中存在的問題及原因

結合教學經驗,總結當前機械設計基礎課程設計教學中主要存在的幾方面問題。

1.學生先修課程基礎較差,課程設計質量得不到保證

在課程設計中,要涉及到工程力學、工程制圖、互換性與技術測量及機械原理等先修課程的知識,由于這些課程學習時是分開單獨學習的,在設計中則需要綜合應用,此時問題就會暴露出來了。該方面問題在圖紙上表現特別突出,主要表現為制圖時不知道先畫中心線、標題欄位置不對、圖中箭頭畫法和一些零件的簡化畫法錯誤等,其他如正確標注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯誤,圖上的技術要求臨時湊上一些內容等問題;工程力學方面的問題主要表現為不能很好地應用工程力學知識去對軸、軸承及其他零件進行強度校核,有些學生在設計計算時不知道什么是截面法等;機械原理方面則主要表現為對有些常用機構的特點不清楚,如有的學生在設計時將蝸輪設計為主動件去帶動蝸桿轉動,根本就不知道蝸輪蝸桿傳動具有自鎖性。另外說明書書寫不規范,有些圖、表和相關符號標注不符合相關規定等問題也是很常見的現象。

上述問題常見的原因主要是學生先修課基礎知識掌握較差。學生反映說是在學習時有些知識點老師沒有講或沒有重點講,再去問老師,老師則說課時太少,沒時間講,此類問題就需要指導老師在設計前給學生補充講解一下。

2.學生在課程設計過程中缺少思考,盲目照抄現象嚴重

目前我校“機械設計課程設計”課題都采用減速器作為設計題目。指導老師給出已知數據,由學生完成擬定傳動方案、選擇電動機、計算相關參數、設計主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設計說明書。課程設計的題目單一,設計過程大同小異。雖然在課程設計結束時,大部分學生都能完成設計任務,但學生大多是機械式的模仿設計,缺乏主動思考。加上多數學校都是將課程設計集中安排在2~3周內完成,學生又是初次接觸設計,沒有經驗,在時間安排上不重視,到后面真正去做時才發現很多問題。如果老師又催得緊,這時候有些學生就會去拷貝、復制別人的東西。有些學生還會有選擇地作一些輕微改動,而有些學生則干脆完全照搬過來,只改紙上的姓名、學號,其他數據計算和結構設計都相同,抄襲現象特別嚴重。

3.學生對課程設計不重視,學習態度不夠端正

筆者在教學過程中發現,大部分學生都能完成工作任務,但是有一部分學生根本就不重視課程設計。他們認為反正自己將來不從事這個專業,所以就沒必要下功夫去做,只把課程設計看成是一次大作業。而且由于學生是初次接觸這種設計型任務,在剛開始設計時,往往不知如何入手,時間安排上很松散,效率不高。而等學生慢慢入門以后,時間已經所剩無幾,以至于在最后幾天加班加點,隨便抄襲別人或一些書中的現有設計來應付交差。有些老師把關不嚴,使得這種現象更為嚴重,這種做法就會影響到下一屆的學生,造成惡性循環。

4.課程設計學生多,指導教師偏少,影響課程設計質量

隨著招生規模的增大,學生人數比以前增加了許多。而在設計過程中負責指導的專業課教師有限,經常是一名教師指導一個班或兩個班的學生,教師在指導課程設計時很難照顧到每一個學生。教師在設計時也就很難發現學生存在的問題,直到課程設計結束,交圖紙和說明書時才發現問題。而有的學生在設計過程中不懂裝懂,老師不催,他們也懶得做,直到最后老師催繳課程設計時,才匆匆整理一下,湊出一個設計交上來。這樣的課程設計,其質量可想而知,學生的綜合設計能力很難得到提高,課程設計的目的也就難以實現。

二、課程設計教學改進措施

針對課程設計中存在的上述問題,在課程設計教學中提出如下改進措施:

1.加強與前修課任課教師溝通,夯實基礎,保證課程設計質量

通過與前修課的任課教師進行溝通,將課程設計中發現的專業課問題適當提出來,在上課時作為重點來講,提前為課程設計奠定一個扎實的基礎;在課程設計開始前要將設計過程中容易出錯的部分給學生提前強調一下,將錯誤消除在萌芽狀態;在課程設計過程中教師要勤于檢查學生的進度和質量,發現問題及時提出,督促學生改正。

2.課程設計題目多樣化,杜絕抄襲現象

數十年來,課程設計的選題大同小異,都以減速器或皮帶機為設計題目,每屆學生都重復同樣的設計內容,會影響教師的創新精神。而有的學校在制圖課的測繪練習時也選擇減速器,使得課程設計的題目過于重復。所以指導老師最好能深入現場發掘新的題目,給學生提供多個題目,盡量避免設計題目的重復,從源頭上杜絕抄襲。

3.加強師資培訓,提高指導老師專業水平

課程設計實際上是學生第一次獨立的將所學理論知識應用到實際中的一次演練,在此之前學生對實際工程設計了解很少,作為指導老師自身應該具有較高的設計水平和一定的設計經驗,這樣在給學生指導時才能直奔主題,使學生少走彎路。而現實中由于近幾年學校擴招,有工作經驗的老師相對較少,所以有些學校就只有讓一些剛出校門的畢業生去帶學生的課程設計。而這些教師自己就對實踐設計知之甚少,只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”,可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設計效果。即便是湊合著帶著學生做出來了,課程設計的質量又如何得到保證。

4.嚴格設計進度,保證設計質量

另外機械設計課程設計是一項較復雜的工作,包括大量的計算、設計、繪圖及編寫說明書等,需要查閱有關設計手冊和資料,并綜合運用多學科的知識。設計進度過快,在設計過程中就會缺乏深入細致的研究工作,出現不求甚解的現象,難以保證設計質量;若設計進度過慢,就會出現前松后緊現象,到后期會出現抄襲現象,同樣也無法保證課程設計質量。所以應由教師提出一個設計進度計劃,明確設計過程中各階段應完成的內容,要求學生基本上按著該進度計劃進行設計。

5.端正學生學習態度,改進考核方式

那些認為反正自己將來不從事這個專業,所以就沒必要下功夫去做,不重視課程設計的學生,可以給他們解釋課程設計不僅僅是讓他們完成一次設計任務,根本目的是培養學生對所學知識的綜合應用能力、創新能力和獨立做事的能力;同時通過獨立完成課程設計,可以培養學生獨擋一面的能力,為學生的將來奠定基礎。由此提醒學生,那種將課程設計僅僅看成是一次大作業的看法是極端錯誤的。

由于各個學校的具體情況不一樣,當前各個學校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學校采用指導老師一人說了算的考核方式,而有些老師平時又對各個環節把關不嚴,在最后驗收時又沒有詳細審查設計內容就匆忙給個成績了事。這樣致使比較努力的學生得不到好成績,而有些完全照抄過來的學生卻能得到好的成績,造成部分學生存在僥幸心理,認為即使不認真做最后也能合格。所以筆者建議對課程設計的考核采用分段給分制,即可將總成績分為平時成績、成果的質量和答辯成績三部分。其中平時成績包括平時的考勤及設計過程中與設計的計劃進度的符合程度,成果的質量包括設計說明書和繪圖,答辯成績即最后由答辯評委給出的成績。

三、結束語

機械設計課程設計作為機械類專業學生的重要實踐教學環節之一,具有承上啟下的作用,無論機械設計課程設計采用何種方法和手段,但目標是統一的。學生先修課程基礎差、在課程設計中缺少思考、對課程設計不重視、參與課程設計的學生多、指導教師偏少等是影響課程設計質量的主要因素。采用提高先修課程的上課質量、課程設計題目多樣化、提高指導老師專業水平、嚴格設計進度、端正學生學習態度及改變傳統的考核方式等措施能有效提高教學質量。

參考文獻:

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[5]濮良貴,紀名剛.機械設計[M].第八版.北京:高等教育出版社,

篇4

《機械設計基礎課程設計》是機械設計基礎課程實踐環節的一個必不可少的環節,旨在通過學生自主設計,培養工程類人才的分析能力、實踐能力、動手能力、應變能力、語言表達能力和團隊合作精神。針對現在課程設計中存在的一些問題,提出幾點改進的建議,以期學生能從課程設計環節取得更大的收獲,培養出更適應社會發展的工程應用人才。

關鍵詞:

機械設計基礎;實踐環節;工程應用

《機械設計基礎課程設計》作為《機械設計基礎》課程的延續,機械設計基礎課程的一個重要實踐教學環節,是工科院校機械類學生第一次獨立自主設計,主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。也是一次對理論與實踐相結合的新教學模式的探索。隨著社會和企業對人才需求的變化,要求機械類工程應用人才具有扎實的理論知識基礎、良好的動手操作能力、獨立思考能力,具有發現、分析和創新性的解決實際工程問題的能力。這也對我國大中專院校的教學質量提出了新的要求和目標。與此同時,機械設計基礎課程設計作為一個重要的實踐環節也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養與企業需求相符合的工程應用型人才這一目標,從機械設計基礎課程設計的教學內容、教學方法和考核制度等方面進行改進和實踐。

1“機械設計基礎課程設計”現階段存在的問題

1.1題目單一,束縛學生創新力

機械設計基礎課程設計設計題目多為以減速器為主體的傳動機械裝置。主要包括對傳動參數計算、齒輪傳動設計、帶傳動設計、軸的設計、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機械設計基礎課程教學內容,成為各大高校常用的典型課程設計題目。采用“教師隨機輔導,學生自主作業”的教學模式,主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。題目單一帶來的后果就是網上參考資料泛濫,或者往屆學生設計資料外流等各種原因造成的學生抄襲情況嚴重的現象。導致與學校開設這門課程的目的有所偏離,更重要的是這種現象嚴重束縛了學生的創新力。

1.2設計任務大,時間緊

機械設計課程設計實踐周期大多為三周,通常在理論課程后進行,根據學生專業基礎知識差異,可分為單級齒輪減速器和二級齒輪減速器。課程設計設計大量的參數計算,需要學生在掌握理論知識的基礎上能夠熟練使用設計手冊,而且在設計過程中還需要全面考慮強度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問題,學生在缺乏實際設計經驗的情況下很難順利完成設計計算。同時在整個設計過程中還融合了工程力學和幾何公差與測量方面的知識。這些課程開始時間與課程設計間隔過長,很多學生無法快速學會將這些知識運用到課程設計當中。初次之外,繪圖工作量較大,一般要求學生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖,書寫一本課程設計說明書。種種原因都導致學生時間緊迫,無法在有限的時間里面完成優秀的設計。

1.3管理方式存在差異

理論教學主要在課堂進行,有教師主導,嚴格按照教學計劃進度教學。而課程設計一般指定一個固定教室,以班級為單位。在課程設計期間,要求學生按照教學時間集中在教室進行學習,在此期間,教室隨機進教師對學生進行輔導和考勤。這種管理模式對學生的自律性要求極高,事實證明,大部分學生并不能嚴格按照要求時間節點完成設計任務,導致整個設計過程延后,設計質量下滑。

1.4學生態度不端正

課程設計考核以答辯形式為主,很多學生認為不管過程如何,都不會出現不及格的情況。這種心理使得大部分學生態度不端正,缺乏對該課程的重視。導致的后果就是最終的設計成果質量較差,甚至為學生抄襲提供的正當的借口。這與機械設計基礎課程設計開設的目的是相背離的。

1.5缺乏團隊合作精神

機械設計基礎課程題目大多為減速器傳動裝置,要求學生獨立完成。為了保證每位學生數據不會重復,一般可根據結構和數據不同劃分,這樣也可以減少抄襲現象。然而,機械設計基礎課程設計時間長,工作量大;涉及的理論知識相對寬泛,且學生又都缺乏實踐經驗。這樣問題都會影響設計進度和質量。一般課程設計都會安排教師進行指導,為培養學生獨立思考和分析問題的能力,教師一般都其監督和引導作用。一旦遇到疑難問題,而指導教師又不能及時出現并予以解答,學生只能束手無策。作者通過對學生觀察,發現大部分學生在設計過程中獨自為營,遇到問題只會埋頭思考,反復琢磨卻無處求解,對很多設計過程要么不求甚解,要么抄襲其他人。最終在這個環節的收獲也是寥寥無幾。

1.6考核標準存在差異

機械設計基礎課程設計的最后成績主要由課堂考勤、進度檢查、數據計算準確與否、作圖質量和答辯等幾部分組成,分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。與筆試形式的考核不同,這種考核方式沒有一個明確的評分標準。由于每位指導老師評估成績時的側重點不一樣,導致考核時上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產生的影響就是經常有學生對自己獲得的成績與預期有所偏差。這種現象也極大地打擊了部分學生的積極性,對該課程環節在全校的印象產生消極作用,不利于對下一屆學生課程的開設和管理。

2提高“機械設計基礎課程設計”水平的方法

2.1從題目改革入手,培養學生創新力

國外高校注重實踐創新能力的培養,建立創新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創新活動。培養學生創新能力是世界上許多科技強國高等教育改革的目標。日本把科學技術中創造力作為一個重要的發展戰略。德國將學生開拓創新能力作為新世紀教育的重要部分之一。我國的高等教育也提出深化教育改革,加強素質教育,開展提升創新的教育。提高學生的實踐能力,培養求異思維;注重個性發展,是培養他們的創新精神和創新能力的必要途徑。傳統的機械設計基礎課程目的是鞏固所學理論知識,重在引導學生將課堂所學融入到設計當中。因此,減速器設計基本滿足這一要求,這也是課程設計題目常年不變的原因所在。題目和數據不變導致的后果就是學生思維受限,缺少對新事物的好奇心以及解決問題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規中矩,缺少創新點。21世紀的人才培養模式是:“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念,加強機械設計課程設計的改革和建設,著重培養學生的協同創新能力。為達到這樣一個目標,我們可率先從課程設計題目改革開始。減速器傳動裝置所包含的設計內容確實能全面的概括機械設計基礎這門課的是知識點,不需要刻意回避對改題目的選用,但參與課程設計的學生專業各有不同,包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、工業工程和材料專業的學生。我們可以從學生的專業不同入手,結合各專業的學習重點對題目適當調整,例如車輛工程專業主要培養的是與汽車工程有關的設計人才,學生對汽車的認識和興趣也相對較大。為此我們刻意將減速器設計改為變速器的設計,這樣既能與學生所學專業聯系起來,也能考核學生對機械設計基礎課程理論知識掌握情況,以此類推,對材料專業可在考核機械傳動零件的設計同時側重考核對減速器的材料選擇和結構優化。這些細微的改動既符合課程設計開始的目的,又能結合學生專業的特點。除此之外,教師還可以自主擬題,或者將一些適合學生的大學生創新比賽的題目引入課程設計當中去,讓學生又更多的選擇空間。同時,這些新題目參考資料較少,更能激發一部分學生對未知的挑戰,激勵學生發散思維,提出更多有創新的想法,最終設計出具有創新力的優秀作品。

2.2合理安排設計時間,保證設計質量

課程設計題目通常都是幾個學生做一個題目,只在數據上有所不同。課程設計的開設一般都在機械設計基礎課程之后,理論與實踐環節相對獨立,而對于在設計過程中需要運用的其他相關課程的知識,也與課程設計開設的時間相距較大。這些客觀原因都給學生的設計帶來不便,除去設計所花費的時間,學生還要花費大量的時間來回顧以前學習的課程知識。這樣造成的后果就是時間不夠,最終只能敷衍了事。解決這個問題的關鍵在于如何安排時間。首先,傳統課程設計的任務下達時間較晚,學生準備不充足,容易手忙腳,這是由理論教學和實踐環節脫節而導致的。為此可將課程設計任務融入理論教學當中,分階段的穿插在教學過程中,使學生能夠明確設計要求,帶著設計任務進課堂。既有利于學生掌握課程內容,又能培養學生理論聯系實際的能力。同時,學生還可以利用課余時間研究課程設計任務,及時請教老師。這樣既能縮短設計時間,也能減輕教師的指導任務。逐步培養學生發現問題并解決問題的能力。其次,就作者觀察,大部分學生在接到設計任務開始,或是埋頭思考,或是無所適從,缺乏交流和溝通。而現代企業對人才的需求上更多的是要求協同合作,在實際生產中,任何一個機械設備也不可能單靠一個人設計完成,也不可能單靠一個人的設計方法完善所有功能,必須融合團隊所有人員的思想。因此,必須在學生階段培養學生協同合作的能力。最后,課程設計任務中要求學生手工繪制裝配圖和零件圖,工作量較大。而且與現代企業的設計模式存在差異,為避免學生與企業脫軌,可適當引入計算機輔助軟件,培養學生的繪圖能力。

2.3改革考核制度,啟發學生創新思維

傳統的課程設計考核方式主要是答辯形式,一方面考核學生對設計任務完成的情況,一方面考核學生的語言表達能力。由于指導教師不同,每個人心中的考核標準存在一定差異,導致最終學生的成績也各有不同。解決方法之一是統一考核標準,在組織答辯之前,所有的指導教師可以集中討論,對評分標準有一個統一認識;其二是根據學生選題難度劃分不同評分標準,如:選擇常規題目和自選題目的學生在創新性上存在差異,可將創新能力作為評分標準;個別學生在繪圖過程中使用的計算機輔助工具,可將對軟件的操作作為評分標準;或者由學生組織團對設計并參與相關賽事,可將團隊合作作為評分標準。這些新型的評分標準可極大地激勵學生靈活應用計算機工具,創新性的分析和解決工程實際問題。最終培養出適應企業模式的綜合性機械類應用人才。

3結論

本文結合了我國經濟發展和現代企業的對人才的需求,對機械設計基礎課程設計這一實踐課程存在的題目單一、設計任務大、時間緊、理論是實踐脫節、學生態度不夠端正、缺少團隊合作精神、考核標準存在差異等方面的問題提出相關的解決方法,為提高機械設計基礎課程設計水平提供一定借鑒。

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篇5

摘要:“機械設計”課程設計是機械設計課程學習的一個重要環節。結合“卓越工程師培養計劃”的基本要求,針對“機械設計”課程

>> 基于卓越工程師培養的“機械設計”課程教學改革 環境工程專業基于“卓越工程師計劃”的課程設計改革 基于“卓越工程師培養計劃”的工程管理專業課程設計改革研究 機械設計課程設計的改革探索 面向卓越工程師培養的《機械設計》教學改革與實踐 基于給水排水卓越工程師培養的課程設計實踐教學方法改革 基于培養卓越工程師的機械優化設計課程改革研究 基于創新能力培養的機械設計課程設計改革探索 卓越工程師教育培養計劃框架下機械設計教學特點 基于3D技術的機械設計綜合課程設計教學改革 《機械設計》課程設計的教學研究 輪機工程《機械設計基礎》課程設計改革與實踐 CAD/CAE在機械設計課程設計教學改革中的應用 論高職《機械設計基礎》課程設計的教學改革 淺談高職《機械設計基礎》課程設計的改革 機械設計課程設計的改革研究與實踐探索 機械設計課程設計現狀與改革實踐的探索 基于卓越工程師計劃的“機械原理”課程改革與創新 機械類卓越工程師培養計劃中機械基礎實驗改革的探索 卓越工程師計劃下物流專業綜合課程設計研究 常見問題解答 當前所在位置:l.

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論文摘要:在《機械設計基礎》課程設計中采用UG(Unigraphics)軟件指導學生進行減速器的結構設計,可以增加學生的學習興趣,提高學生的空間想象能力。

《機械設計基礎》課程是機械類專業一門重要的技術基礎課程。課程設計是培養學生機械綜合設計能力、創新能力和工程意識的重要環節,是啟迪學生的創新思維、開拓學生創新潛能的重要手段,將為以后的專業課程設計和畢業設計奠定基礎,在教學計劃中具有承上啟下的重要作用。我院《機械設計基礎》課程設計選用的題目是傳動裝置中的減速器設計,在以前的課程設計中發現,由于學生空間想象能力不足,往往照葫蘆畫瓢,導致學生對自己設計的減速器結構似懂非懂,影響了設計質量。筆者結合自己對UG(Unigraphics)軟件技術的掌握,對教學中如何提高學生空間思維能力的問題進行了探索。

人們的認識過程建立在實踐活動中,從具體到抽象,從感性認識上升到理性認識,在此過程中,如果缺乏與之有關的感性認識作為基礎,理解起來很難。《機械設計基礎》課程是理論性和實踐性都很強的課程,內容比較抽象,減速器結構設計離不開空間想象,離不開對空間形體的分析和表達。根據心理學的觀點,空間想象能力是形象思維與抽象思維兩種思維活動的分析、綜合、加工處理,從而產生新形象的一種綜合性能力,主要來源于對空間形體的感性認識。課程設計能培養學生對空間形體的想象能力、分析能力和表達能力。這三種能力彼此關聯,相互促進。在教學中從學生的身心發展規律和學生實際出發培養學生空間想象能力的途徑有很多,利用UG軟件進行多媒體教學是非常有效的方法之一。

UG系統起源于美國麥道飛機公司。多年來,UG系統匯集了美國航空航天與汽車工業的專業經驗,發展成為世界一流的綜合性的設計、分析和制造一體化的集成系統。可以實現從產品的概念設計、結構設計、虛擬現實到靜力學及動力學強度分析,最后由CAM模塊實現計算機輔助加工制造,貫穿了產品的開發和制造全過程。UG技術提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實體建模、虛擬裝配建模、機構運動仿真、分析等技術手段,給機構設計提供了極大的方便。相關技術手段的結合應用不僅能快速構建出相關的機構的抽象模型,也能把這種模型快速地映射于機構的裝配模型,還能對機構進行快速的運動分析仿真、運動干涉檢查及動力學分析等。

在課程設計之前,為了增強學生的感性認識,最好進行軸系結構測繪和減速器結構裝拆實驗,因為這兩個實驗有利于學生進一步掌握機械結構設計知識、了解結構設計的原則,建立軸系組成的基本概念。在課程設計開始時,學生往往不知從何下手,教師首先應該介紹一下設計總體過程。采用課件比較方便,然而也有很大的局限性,因為制作好的軟件不宜改動,教學內容的個性與教學過程的適宜性受到了限制,在課堂上不利于發揮教師的主觀能動性,不利于最大限度地融入和體現教師的設計思想、教學特色和個人風格。筆者采用UG軟件對零件直接進行三維建模和用UG建造好的虛擬模型進行教學,在課堂的動態教學中能夠隨機應變、按需造型以及修改模型,提高課堂教學質量。采用UG軟件建造的虛擬模型比以前采用實物模型來增強學生感性認識要好,因為實物模型由于體積和重量原因會造成攜帶、拆卸和解剖不便,且操作較為費時。而UG軟件創建的三維模型精度高、質感好、形象逼真、色彩豐富,利用UG的局部放大、平移和翻轉等工具,能夠在屏幕上觀察零件復雜形體的外形與內腔、相貫體中相貫線的變化等各個側面和局部細節特征;可以直觀地顯現整個零件的結構,裝配體中零件之間的連接關系,使教學中的知識難點更加清晰、生動、形象;也可以根據不斷變化的教學內容和不同的教學對象的需求,利用UG軟件方便地進行教學模型的修改與新建,滿足教學中對模型種類及數量的需要,并能顯著降低教學成本。

在介紹設計過程時,如果采用機械制圖方法將零件的三維實體利用投影法原理將其轉化到二維平面圖上,再通過二維視圖想象出三維形狀講解減速器結構設計,則學生理解這些傳統的二維平面圖知識需要有豐富的空間想象力。即使用一些軸測圖,也只能看到實體的部分表面,不能解決教學中向學生講解清楚空間幾何體的形體問題。

并且學生的認識始終停留在二維圖紙上,不能很好地了解結構設計對整機性能的影響以及單個零件與整機之間的關聯關系,不清楚自己設計的結構是否合理。筆者在教學中采用UG軟件教學,使學生看到零件的設計過程,讓學生看到教師在繪圖過程中的細節,并且使用UG對減速器各個零件進行裝配,使學生比較容易理解。如圖(軸上零件周向、徑向定位)所示,在講解對減速器軸上各個零件進行裝配時,介紹裝配基準,演示如何進行傳動件的周向和軸向固定;軸的支承、固定;軸承類型如何選擇,應考慮哪些因素,軸承如何裝配,間隙如何調整等問題;各零件之間的相互位置關系、零件的布置方案、裝拆順序;圖樣上的尺寸和公差標注及零件的結構工藝性應注意的問題等等。這樣,不僅能在較短時間內給學生提供正確的示范,培養學生的幾何構思能力,同時介紹了有關結構工藝知識,培養學生合理的設計思維,有利于學生理解減速器的工作原理、裝配關系、各零件的相對位置關系以及各零件的結構特點。這種視覺效果的刺激能增強學生的分析、認識和記憶能力,開拓學生的知識面,活躍課堂氣氛,提高學生的學習興趣,也能充分發揮計算機與教師的雙重作用。

軸上零件周向、徑向定位圖

三維設計是工業發展的趨勢,我院機械類專業學生獲得UG或PRO/E三維設計技能證書是學生的畢業條件之一,這樣的要求有利于提高學生實際工程設計能力,創新意識和就業的競爭能力。因為在課程設計之前,一些學生已經學習了UG或PRO/E軟件,在課程設計中應鼓勵學生采用三維設計。將三維設計融入課程設計,學生可以利用UG強大的參數化功能和裝配功能,完成各零件的設計和裝配。由于學生缺乏實際經驗,往往要對某些結構不夠合理的地方進行多次修改,采用UG軟件只需修改零件的某個參數的數值即可完成整體修改。而采用二維設計,結構變動較大時則不得不重新設計并花費很多時間進行繪圖。而采用三維設計,整個設計過程符合學生的認知規律,能使學生更加深入地理解設計的內涵,增強學生的設計想象力,啟迪學生的思維,引導學生實現探究性學習。三維設計能夠使學生直觀地看到自己的設計成果,增強學生的成就感。而且學生在完成三維設計后,利用UG的制圖轉換功能,可將使用實體建模功能創建的零件或裝配模型引用到工程圖模塊中,快速轉換為二維的工程圖,再進行尺寸標注、注釋等等,最終完成課程設計所要求的圖紙,從而提高學生的專業制圖識圖能力,加深學生對三維設計與二維工程圖之間關系的理解。

實踐表明,用UG軟件講授減速器的結構設計,可以激發學生的觀察力、想象力及邏輯聯想能力,能夠達到“教人以漁,則終身受用無窮”的效果。不過,雖然現代教學技術開闊了學生的視野,提高了學習的趣味性與教學效率,然而教學卻具有生成性,對課堂上出現的新問題,教師的板書和分析必不可少。因此,在教學實踐中應當將傳統教學和現代教學技術有機結合,不斷地研究新的教學方法,與時俱進,注意使各種教學手段相互穿插、補充,這樣才能提高學生的學習興趣,增強他們學習的主動性,實現教學效果的最優化。

參考文獻:

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關鍵詞:機械設計基礎;課程建設;實踐

一、引言

機械設計基礎一大任務即為培養學生自主分析及解決工程實際問題的能力。因而在機械設計基礎課程教學過程中,一方面應要求學生掌握基本的理論知識,一方面更應注重對學生動手設計能力及創新思維的培養。機械設計基礎作為機械類、近機類相關專業必修的專業基礎課,該課程的建設是專業建設中至關重要的一環。由此可見,對機械設計基礎課程建設的實踐與探索開展研究,有著十分重要的現實意義。

二、機械設計基礎課程建設中存在的主要問題

1.設計題目大同小異課程設計對象大多以減速器為主,各屆學生均被要求開展減速器設計,除去參數存在一定差異外,其他工作原理、設計步驟則大都如出一轍。長此以往,新鮮感必然會不斷喪失,一方面使得教師產生一定的疲倦感,一方面使得教師在教學上缺乏創新,進而對學生創造性思維培養造成負面影響。除此之外,因設計題目大同小異,多個學生面對同一項目,進而引發嚴重的抄襲現象。2.學生自主設計能力不足在設計期間,學生僅需依據教材相關要求開展操作即可,教材中對各項設計步驟均有明確介紹。如此一來,極易使得學生產生固定思維,設計內容缺乏創新,操作趨向于模式化。學生個性化特性未能得到有效凸顯,學生特長難以得到有效發揮,進而對學生創造能力發展造成極大制約。除此之外,因設計時間有限,教師教學任務繁重,為了完成課程,教師面對學生的求助往往是有問必答。長此以往,必然會對學生獨立思考能力培養造成不利影響。3.學生對課程設計缺乏有效認識一些學生片面認為機械設計基礎只不過是一門考察課程,只是對各項專業知識開展串聯,學習意義不大。為了完成教師布置的設計項目,東拼西湊、上網抄襲,學習態度不端正,缺乏對課程設計的有效認識。

三、機械設計基礎課程建設的實踐與探索

高校在時展新形勢下,要緊跟社會發展腳步,不斷開展改革創新,在先進教學理念、成功發展經驗的支持下,逐步推進機械設計基礎課程建設的實踐與探索。如何進一步促進機械設計基礎課程建設有序開展,可以將下述內容作為切入點:1.構建課程新體系,優化課程內容首先,高校應結合結合機械設計基礎課程特征,對該課程教學改革思路予以有效明確,即為革新教育教學思想觀念,緊緊圍繞技術人才培養目標,推進課程體系優化調整,構建機械設計基礎課程全新教學體系;注重對學生工程實踐能力、設計創新能力及綜合設計能力的培養,構建集課程教學、設計訓練、實驗教學等于一體的教學體系。基于此,通過對機械設計基礎課程的學習,使學生切實掌握機械設計的基本知識、基本理論及基本技能能力,提高學生的機械設計能力,并為后續專業課程學習奠定良好基礎。2.優化教學方法優化教學方法是提高機械設計基礎課程教學質量的重要一環。首先,應轉變教學觀念,提高對以學生為中心教育思想的有效認識,在教學過程中真正意義上做到以學生為主體、以教師主導,盡可能調動起學生學習主觀能動性。在教學期間,推進基礎理論與設計實踐、生產實際的有機相融,結合技術人才培養需求,有序引入前沿技術、前沿成果,拓寬學生設計視野。在教學期間,結合機械設計基礎課程不同章節實際特征,可逐一引入小組討論式教學、項目任務教學、工程案例教學等教學方式。與此同時,還可運用工學結合教學、課外競賽激勵等教學方法,以調動起學習主觀能動性,并推動學生自主學習能力的有效發展。3.強化實踐教學活動創新機械設計基礎課程實踐教學環節由實驗教學、課程設計、設計訓練等內容組成。在實驗教學過程中,應當注重對學生動手操作能力的培養,借助機械設計基礎實驗室、機械零件陳列室等教學環境,依托課內外有效結合的教學體系及分項目、分模塊的實驗教學內容,有效培養學生理論結合實際的動手操作能力、問題分析解決能力,促進收獲良好的教學成效。在課程設計教學過程中,應對課程設計內容予以有效深化,提高設計題目的多樣性。依托設計主線,既涵蓋傳動裝置設計的傳統題目,有引入生產實踐中最新開發的新題目;對制作完畢設計圖紙,既可通過手工繪圖方式完成,又可通過計算機輔助繪圖方式完成,經由一些設計實踐,提高學生設計實踐能力,培養學生創新能力、問題分析解決能力。在設計訓練過程中,為了推進基礎理論與設計實踐的有效相融,可引導學生開展“軸系零件”測繪、上機開展計算機輔助設計等設計訓練,進而提高學生計算機輔助設計能力、機械結構設計能力,為接下來的專業課程學習奠定堅實基礎。

四、結束語

總而言之,要想收獲良好的機械設計基礎教學成效,培養學生動手實踐能力,就要不斷推進課程設計模型改革,并科學設置課程設計實踐,逐步調動起學生對課程設計的主觀能動性,培養學生動手、動腦能力。鑒于此,相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗,清楚認識機械設計基礎課程建設內涵,全面分析機械設計基礎課程建設中存在的主要問題,“構建課程新體系,優化課程內容”、“優化教學方法”、“強化實踐教學活動創新”等,積極促進機械設計基礎課程建設有序開展。

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關鍵詞:機械設計;核心課程;路徑

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2017)03-0007-02

現代社會需要的機械類人才,應具備相應的專業能力、較寬的基礎知識、較強的創新設計能力和較高的綜合素質,同時這也是機械學科教學改革所要達到的目的。“機械設計”課程在機械工程技術人員的培養過程中起著承上啟下的關鍵性作用,是學生能否牢固掌握專業技術的一個重要環節,是基礎課階段進入專業課學習階段的一個無可替代的橋梁,對人才的培養質量有著決定性的影響[1]。

“機械設計”是機械類專業的一門主干核心課程,為適應高等院校大專業的要求實施規劃建設,根據教育部有關機械設計課程的教學基本要求,以機械設計核心課程建設為契機,結合專業學習特點和實際需求對原有的教學體系進行改革與創新,經過近年來的教學改革實踐與探索,取得了一定的教學效果。

一、“機械設計”核心課程建設的路徑

“機械設計”核心課程建設是安徽理工大學機械專業教學質量與教學改革工程的重要組成部分。它體現了現代教育教學的思想,符合現代科學技術和社會發展進步的需要,能夠促進學生素質的全面提高,集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身[2]。通過核心課程建設,有望使“機械設計”課程更加符合人才培養的要求,尤其是更能促進專業認證培養要求和目標的達成,成為受學生普遍歡迎的課程。

(一)教材建設與多媒體課件制作

堅持“選為主,編為輔”的方針,選擇國家教育部推薦的精品教材――濮良貴等主編,高教出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材,在滿足教育部關于“機械設計”課程教學基本要求的同時,加強了學生素質教育和能力培養,為適應教學改革要求,組織相關教師對教材編寫工作進行了調研與規劃,先后編寫了《機械設計基礎》、《機械設計實驗指導書》、《機械基礎綜合實驗指導書》、《機械設計基礎課程設計》等教材。

隨著計算機技術的不斷發展,課堂教學中采用多媒體的方式也越來越普遍。利用多媒體課件授課,可以使學生更形象地理解課堂上不宜講清的機械結構、工作原理等內容,使課堂教學更生動、直觀,并且可以大大減少教師的板書時間,使教師可在同樣的時間內向學生傳達更多的知識和信息。為此,我們制作了m合安徽理工大學教學大綱的“機械設計多媒體課件”及“機械設計課外復習CAI軟件”。從使用的情況來看,學生對這種新的教學手段表現出了極大的興趣。由于課件的內容可以拷貝給學生,供其復習,因此在課堂上學生可以集中精力聽講,從而取得了較好的教學效果。

(二)網絡資源開發及網絡教學平臺建設

為方便學生在課堂以外的時間實現自主學習,基于超星泛雅MOOC學習平臺設計開發了“機械設計”課程的網絡自主學習系統,通過學校的教務管理系統可以將學生名單直接添加進入系統,學生可以通過輸入自己的姓名和學號登錄課程門戶網站,瀏覽該門課程的相關內容,目錄包括:課程內容―教師團隊―學習指南―參考教材―實驗教學―實踐教學―課程設計―課程章節―課程評價。進入學習頁面后,學生可自主完成該門課程的PPT課件瀏覽、視頻觀看、資料下載、章節測驗、考試模擬甚至課堂討論,教師可以在后臺查看每位學生的學習進度,實時任務、成績管理,還可私信督促少數進度較慢的學生積極完成自主學習,在瀏覽PPT和觀看視頻時,教師可以設置每頁PPT停留時間,不允許拖拽視頻播放進度條等,杜絕學生為了完成教師布置的任務而應付了事。

這套系統前期建設工作量較大,但建設完成后,可以大大減輕教師的輔導和批作業時間,它雖替代不了傳統的課堂理論教學,但可以使課堂上沒有認真聽或是沒聽懂的學生課下再自己重新學習一遍,培養了學生們的自主學習興趣。

(三)教學方法與手段的創新

以往在教學中“教”往往起主導地位,教師在授課時,將書本知識從頭至尾講全講透,這樣做對于學生加深理解是有用的,但削弱了對學生思考問題、研究問題能力的培養。在目前授課學時減少的情況下,要留下部分章節供學生自學,讓學生通過自學領會知識點,培養其自學的能力。同時倡導“教師精講多引導,學生少記多思考”的教學過程,要求在課堂教學中,盡量多采用研討的方式來進行,即先由教師引出問題,然后引導學生思考如何著手解決問題,并對學生回答的問題加以更正、補充和總結。通過這種方式啟發學生去發現問題,并通過分析問題從而找出解決問題的方法,從中領會課程教學的目的。此外,為了使教與學有機地結合起來,形成互動的氛圍,教師在授課時不時地請學生上講臺現場回答問題,并讓學生對回答的情況進行評判。在“機械設計”課程教學中,機器設計方案的確定、齒輪傳動受力的分析、蝸桿傳動受力的分析、軸系零部件結構的設計等內容,均采取了這種方式。實踐證明:這樣做可以活躍課堂氣氛,有助于吸引學生的注意力,調動學生學習的積極性,并能使學生加深理解所學的內容。

(四)加強實驗與實踐教學

為進一步提高實驗課的教學質量,增強學生動手的能力,我們對機械設計課程的實驗教學、管理模式進行了改革。改變了目前任課教師不帶實驗課,而由專職實驗教師帶實驗課的實驗教學管理模式。由任課教師輪流擔任實驗室管理及實驗教學工作,并采取了開放性的實驗教學模式,融課堂教學與實驗教學為一體。以往學生做實驗時,任課教師不參與,且實驗集中在一個特定的時間內,大多數學生只是應付而已,實行開放性實驗后,教師輪流值班,學生可以在一段時間內自主選擇實驗的時間,并且可以對感興趣的實驗做進一步的研究。將學生只是被動地做實驗,改變為由學生先主動思考,形成方案后再通過自己動手來解決具體問題。這種實驗改革提高了學生的學習興趣和實際動手能力,也提高了實驗的效果。

為提高學生對典型機械的分析能力、測繪能力,以此來提高綜合設計能力和工程實踐能力,安徽理工大學機械工程學院機械設計制造及自動化專業開設了機械基礎綜合實驗這一門獨立的實踐性課程,它有別于一般的實驗課,是一門理論實踐一體化的課程,要求學生在一個時間段內集中、系統地完成數個機械設備的拆裝與測繪, 學生是教學活動的實施者,學生在“做中學”,教師在“做中教”,融“教、學、做”為一體[3]。機械基礎綜合實驗中要拆裝的機械應包含典型的機構和機械結構,如軸、齒輪、帶輪、軸承、各種標準連接件等,其次為便于學生搬運,所選的拆裝機械設備外形尺寸和重量不能太大。目前選擇了QL5型螺旋千斤頂、ZJ系列小型臺式鉆床、B-36E型三缸活塞泵,為了讓學生真正了解工程設備,以上三種機器均是工程實際中使用的設備。

(五)立足學科競賽,構建創新能力培養體系

積極鼓勵和組織學生參加各種學科競賽,尤其是與機械專業密切相關的機械創新設計大賽。為確保大學生課外科技創新活動的順利進行,學院建設了大學生課外科技創新制作中心和成果展覽廳,實驗中心配有小型加工設備和常用的材料,學校每年投入充足的經費,保證了大學生課外科技創新活動的基本條件。近年來,安徽理工大學機械工程學科的科技創新活動取得了豐碩的成果。

創新實踐活動需要堅實的創新理念與設計方法做指導,缺乏新理論指導的創新活動顯然是盲目的,也難以持續和發展。課程建設構建一種“理論+實踐”創新能力培養體系,拓展創新實踐的深度和廣度,進而保證創新活動的健康有序開展[4]。該體系應包括:第一,建立創新設計理論教學環節,制訂創新設計理論教學計劃,將與創新設計有關的設計方法學納入創新設計教學環節,培養學生的創新思維能力,使他們掌握創新思維方式。第二,強設計方法學理論教學與創新實踐融合在創新項目設計中。以教師、學生與企業共同參與的有關產品的機械設計科研項目為案例,結合機械設計課程內容,以項目為抓手,以設計方法學為理論基礎指導創新項目的實踐工作[5]。

二、結論

強調“機械設計”課程的設計(綜合)特性、工程特性與應用特性,準備從教學環境、教育資源、課程內容、教學方法、實踐環節、輔助教學全方位落實應用型人才培養目標,加強學生理論聯系工程實際的能力、創新的能力以及計算機輔助設計與分析問題的能力,對“機械設計”課程進行系列化特色建設。通過核心課程建設繼續提升核心課程負責人及主講教師的教學水平和學術水平,進一步提高課堂教學效果,使學生成為最終的受益者。

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[3]葉友東,劉力紅,汪選要.模塊化機械認知實踐教學模式 的探索與實踐[J],科技信息,2013,(16).

篇9

關鍵詞:機械設計課程;設計教學;質量

0引言

機械設計是機械類專業的一門主干課程,該課程在學生綜合能力培養中起著重要作用。為此,許多學校都在機械設計教學中下足了功夫,但是整體來看,我國機械設計教學中始終存在內容單一、創新性差等問題,這不得不引起我們的重視。

1機械設計課程設計教學存在的問題

1.1內容陳舊

長期以來,機械設計課程設計的題目都以減速器設計為主,課程設計題目可謂是千年不變。多年不變的題目,只能導致抄襲現象越來越嚴重。一些學校為了避免學生抄襲雖然會在減速器設計中更改一些數據,但是許多學生在減速器設計中,都是直接從網上下載設計說明書,對數據尤其是圖紙標注數據稍加修改,就不再理會其他東西。這種機械式的模仿設計,必然會影響學生的學習主動性和思考積極性,這對學生長遠發展極其不利。

1.2學時少,教學壓力大

近年來,隨著新型機械、技術工藝的興起,一些新的課程也逐漸進入到機械類課程體系中來,機械設計課程設計教學課時也隨之被壓縮。而另一方面,機械設計課程設計教學內容卻沒有任何變化,教師要在更少的科室內完成教學任務,學生在較少的課時內仍要學到同樣多的東西,這對他們來說是一個不小的挑戰,機械設計課程設計教學質量也可能會因此而大打折扣。

1.3教學手法單一

機械設計基礎課程教學內容不僅包括常用機械機構、通用零件的工作原理、結構特點和機械設計理論和計算方法等內容,還涉及高等數學、工程制圖、工程力學、金屬材料及加工等方面的知識。整體來說,機械設計課程設計教學內容具有概念多、公式多、圖表多、內容枯燥等特點,這給教師的教學能力和教學技巧都提出了較高的要求。但是,許多教師在教學中都存在照本宣科的思想,除了必要的教輔工具,他們很少會借助其他工具、資料來教學。有的教師因為教學經驗不足,難以設計一些全局問題來引導學生進行問題討論和研究,導致機械設計課程設計教學目標難以實現。

2提高機械設計課程設計教學質量的策略

2.1全面進行課程設計

系統論告訴我們,所有的課程及課程教學都是一個系統的工程,機械設計課程設計教學也不例外,并且,機械設計課程設計教學對課程教學設計的系統性要求更高。因此,在機械設計課程設計教學中,學校要遵循系統論原則,做好課程整體設計,明確機械設計課程設計教學目標,細分機械設計課程設計教學能力目標、認知目標。然后,將理論教學與課程設計教學結合起來,做好課程全面、系統的設計,立足于課程設計任務之上提升設計教學的高度,要求學生不僅要根據設計題目分析參考材料,深入進行設計研究,還要進行設計比較和創新,設計出多種可行性方案并從中篩選出最優方案。如在平面連桿機構類型和應用教學中,教師可以舍棄教材所用的演化法,借助多種演變途徑將各種平面連桿機構演變出來,并本著創造性設計理念,分組合利用多媒體課件或者模型演示平面連桿機構,對兩連架桿的類型進行歸納總結。這樣不僅消除了學生的理解障礙,還能提高教學質量。

2.2合理安排課時,科學選擇教學內容

機械設計基礎課程知識點繁多,內容瑣碎,機械設計課程設計教學目標的實現,要以一定的課時、科學完善的教學內容為基礎。因此,在機械設計課程體系建設中,學校既要多開設一些自然工程課程,還要建立健全機械設計課程設計教學管理機制、保障機制、監督考核機制,明確機械設計課程設計教學目標和教學任務,保障機械設計課程設計課時,為機械設計課程設計教學打好基礎。與此同時,做好課程內容選擇和組織工作,設計理念和思維遷移到生產、生活的各個領域,啟發人們的創造性思維和創造性活動。比如,將機械設計課程設計理念向服裝造型設計領域滲透,采用衣片組合方式、變異法進行機械設計。在高校機械設計課程設計基礎教學中,教師還要科學進行課程設計教學時間管理,如提前下發課程設計要求,將課程設計過程和機械設計課程同步進行,以確保課堂教學有序進行。在學生完成課堂課程設計的條件下,教師還要鼓勵學生根據自已的需要選擇課程設計題目,選取機械設計大賽中的工程對象為設計題目,引導學生積極參與社會實踐和自主學習,爭取使學生在開放性的設計中鍛煉和提高自身的創新設計能力。

2.3創新教學手法,提高教學質量

新穎有趣的教學手法,是提高教學質量的關鍵。這就要求機械設計課程設計指導教師應積極參加工程設計、研究工程課題,努力學習機械設計課程設計教學手法和技巧,不斷豐富自己的工程設計知識,提高自己的教學能力,以滿足機械設計課程設計教學需求。在機械設計課程設計教學中,教師既要注意機械設計細節知識和知識的連貫性,做好教學設計,巧妙導入新知識。還要引入多種教學方法,并使多種方法相互滲透,如教師可將傳統的講授法與目標教學法、探討互動式教學法與多媒體教學法、情境教學法結合起來,針對不同內容采用不同方式進行教學,使學生愉快地投入到學習中去。如講述與數據推理、運算有關的知識時,教師要利用板書來演示整個推理的過程。而在講述與齒輪受力分析有關的知識時,教師可以將分析討論法與多媒體教學法結合起來,先講述齒輪受力和運動情況,再用多媒體演示相關內容,讓學生對所講的知識有一個全面、感性的認識。在此基礎上,教師還可以借助課程設計總結和討論,讓學生提出自己不懂或感覺含糊的問題,然后借助生生討論、師生交流等幫學生釋疑解惑,以使學生有更大的收獲。

3結語

篇10

關鍵詞:《食品機械與設備》課程 教學方法 新思路

1.引言

《食品機械與設備》是食品專業重要的專業課程之一,也是食品加工類專業的一門應用性工程學科;是一門以實踐操作技能為主的實踐性專業課程;是保證學生將來在食品企業生產崗位上正確、安全使用食品加工機械與設備的基礎保證課程,是食品加工類各職業工種的共同基礎課程。因此,如何激發學生對設備學習的興趣,提高技能學習效果并確保實訓操作安全,如何使學生通過本課程的學習掌握食品生產企業常用設備的操作和常規維修技能,盡快適應崗位需求,是本人總結多年教學經驗,改進該課程教學設計的新思路。

2.教學中普遍存在的問題與難題

由于種種原因,現有的食品科學與工程專業在人才培養過程中“重科學、輕工程”的現象非常普遍,導致培養出的學生不能滿足食品工業對人才的需求。出現這種情況主要是由以下原因造成的。

2.1基礎學科教學課時不足

寬口徑的教育思想,雖然擴大了學生的知識面、增加了學生的就業機會,但是許多基礎課學時削減,造成學生對專業課的理解難度加大。就本專業而言,將機械制圖、機械設計(機械原理和機械零件)學時的縮減,造成學生空間想象力變差,對食品機械的內部構造、工作原理和機械性能等難以理解。

2.2課程安排脫離工作流程

該課程設立在本專業的主干課程― ― 食品工藝學之前,針對我院食品檢驗專業的學生來說,學生沒有掌握過多的食品加工工藝技術的知識。因此,很難了解某一食品加工單機在食品生產線中的作用、單機的性能及比較出同類設備在應用中的差別。即使在食品工藝學之后開設,那么運用知識能力較弱的學生也存在上述學習困難。

2.3實習設備不能滿足教學

食品加工的種類非常多,涉及到的食品機械與設備的類型也非常多,作為學校,不可能在有限的課堂教學中講解各種機械和設備,也不可能添置所有的食品加工機械設備以供學生實習。

3.建立理論聯系實踐的課程設計新思路

《食品機械與設備》是一門實踐性很強的專業課,為達到課程教學目標, 我們注重理論聯系實踐有機地融合在一起,強調理論指導實踐,通過實踐驗證理論知識,注重知識應用能力的培養同時塑造其人格魅力。

3.1打造“一、二、三、四、五”學習目標

在教學中,對學生應該達到的學習目標進行了概括,提出“一二三四五”學習目標。

一強:強化“三不傷害” 安全意識。嚴守實訓紀律和操作規程,杜絕觸電事故與機械傷害,確保人身安全;禁止盲目操作與野蠻操作,確保設備安全。

二成:養成膽大心細、嚴謹認真,勤于思考、敢于動手的作風;養成團隊合作、坦誠配合、善于協作,勇于負責的精神。

三會:會操作使用、會維護保養、會排除故障一能按照操作規范正確、安全使用和合理選擇制藥設備;能進行常規的維護保養;能對因操作失誤造成的問題或一般性故障分析產生原因、找到解決方法、排除機器故障。

四懂:懂結構、懂原理、懂性能、懂用途――對照具體機器能說清講明設備的結構、原理、性能、用途。

五融入:融入學科、融入集體、融入企業、融入人際關系、融入社會。現在的學生缺乏愛一行鉆一行的信心,團體意識模糊,不懂企業文化,人際關系淡薄,不能很好的去適應環境和社會,這就要求教師要做好全面手,真正的向課堂45分鐘要實效。

3.2在理論學習中強化學生的自學能力

正確處理理論知識傳授和自學能力培養的關系,注重學生學習方法的培養,在盡可能的情況下,采用實物圖、原理圖、結構圖同時講解,部分細節進行放大,讓學生能夠充分對比了解機器的內部結構;對結構或原理比較復雜的食品機械和設備,利用多媒體技術編制動畫,真實形象地展示食品機械的工作過程;利用講座與自學的形式,對典型的食品工藝流程、生產線進行介紹,增加對單機功能與應用的理解。學生掌握正確的分析方法后,就能對教材中出現的具體機械與設備的例子做到舉一反三,融會貫通。

3.3在實踐教學中鍛煉學生的動手能力

課程主講教師從不同的角度,培養學生對食品機械單機功能與用途的理解;充分利用現有的專業實驗室與合作企業的設備資源,增加試驗與實習的機會,提高學生的空間思維能力;充分利用企業商業網絡、食品機械專業行業網站資源,了解食品機械最新發展動態,豐富本專業的知識層面;積極聯系食品加工企業,引領學生積極投身于課外科技創新活動,圍繞主題開展活動,調動學生操作積極性,提高學生動手能力。

3.4保持不斷完善與創新的積極態度

作為一門工科專業,《食品機械與設備》課程是一門緊跟科技發展的學科,若想在教學中取得卓有成效的結果,就必須保持不斷完善與創新的工作態度。

根據教學情況,完善課程內容。針對機械類課程設置較少的情況,在教學計劃中,增加食品機械設計、食品機械構造、食品機械自動控制等內容。擴大學生的知識面。

充分利用學校資源,完善校企合作機制,與企業簽訂學生培養與招聘意向書,根據企業需要,設計食品工程課程群,突出食品加工、食品科學、食品工程、食品安全法規與管理等核心內容。安排學生分批分階段進入企業車間實習,提高學生在學用結合方面的認識,增強學生的動手能力與實踐操作能力。同時,企業可以近距離地了解學生的學習與工作狀態,可以多角度地考察、選擇適合的新員工。

4.結論

經過三年來教學效果的跟蹤與反饋。在課程設計新思路的指導之下,教學應用收到了較為顯著的成效。第一,活躍了課堂氣氛,激發了學生積極上進的信心,提高了學習興趣。第二,實操課與自主學習習慣的培養,充分調動了學生的好學天性,在快樂與成就中,促進形象思維向抽象思維的轉化,提高了學習成績。第三,在堅持理論聯系實踐的教學風氣的影響下,學生的創造潛能與解決問題能力得到提高,團隊協作意識得到強化,職業素養得到提升,提升了畢業生的就業率。

參考文獻: