機械設計的課程范文
時間:2023-12-22 18:02:52
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篇1
關鍵詞:課程設計;機械設計基礎;教學
課程設計是工科學生從學習書本知識向模擬工程設計過渡的重要訓練環(huán)節(jié),對訓練學生初步熟悉工程設計的基本方法和步驟,正確使用工具書,以及培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力等,都具有顯著的效果,在教學中一直受到高度重視。《機械設計基礎》課程設計在該課程理論教學結(jié)束時進行,時間一般為兩周。近幾年來,我在指導學生進行《機械設計基礎》課程設計時,遇到了一些困難,設計進行得并不順利。主要原因有兩點:一是學生的水平參差不齊,對理論知識理解掌握的差異較大,尤其是綜合應用所學知識解決問題的能力普遍較差;二是鉆研精神不夠,主動性差,過于依賴教師的輔導。為了改變這種狀況,我對課程設計的選題、組織實施以及成績評定等環(huán)節(jié)做了一些積極的探索,收到了良好的效果。
根據(jù)學生不同水平,設計課題分為不同層次“齒輪減速器”是《機械設計基礎》課程設計長期采用的典型課題,它具有以下諸多優(yōu)點:一是齒輪減速器是機械傳動中常用的傳動裝置,也是各種機械中通用的傳動裝置,與課程性質(zhì)相一致;二是通過這類課題的設計實踐,能夠使學生得到較全面的訓練,較好地達到設計教學目的;三是在難易程度和設計工作量方面應變性較強,便于根據(jù)需要靈活掌握。所以,我仍然選擇“齒輪減速器”作為設計課題??紤]到學生水平參差不齊,同一班級中的學生之間存在較大差距,為了使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平和能力相適應,既讓每個學生都能順利地完成設計任務,又能充分發(fā)揮優(yōu)秀學生的潛能,我確定了復雜程度不同、工作量不同的三類設計課題,供不同層次的學生完成。學習成績一般或較差的學生,所要完成的設計課題是“一級直齒圓柱齒輪減速器”,其難度不大,設計工作量適中;難度和設計工作量都較大的“一級斜齒圓柱齒輪減速器”和“二級直齒圓柱齒輪減速器”兩個設計課題,供學習成績好、能力強、肯鉆研的優(yōu)秀學生選擇。
提前布置設計任務,把課程設計融合到理論教學之中課程設計是緊接在理論教學結(jié)束后進行的。通常的做法是在課程設計開始時布置設計任務。我在輔導學生設計時發(fā)現(xiàn),有不少學生對設計時所要用到的理論知識和基本方法,雖然在前面理論教學中已經(jīng)學過,但此時卻不會應用,有的甚至已經(jīng)忘記了,輔導時很費力氣,影響課程設計的順利進行。為了改變這種狀況,我采取了提前布置設計任務的做法,把課程設計融合到課程的理論教學之中。在開學初把課程設計的任務書與課程的授課計劃一起發(fā)給學生(學生暫不分組),讓學生從學習本課程開始,就接觸設計課題,在學習理論知識的過程中逐步熟悉設計課題。把設計課題分解成帶傳動、齒輪傳動、軸傳動和軸承等四個設計模塊,融入有關章節(jié)的理論教學中去,把設計課題中的理論計算,如帶傳動設計、齒輪傳動設計計算、軸的設計等,與教材中相應的練習題結(jié)合起來,作為課外練習布置給學生課后完成。由于這些課外作業(yè)與課程設計聯(lián)系緊密,學生大多十分重視,積極性很高。到進行課程設計時,設計課題中的理論計算部分已經(jīng)經(jīng)過了一次演練,大多數(shù)學生對設計計算的方法和步驟已經(jīng)不再陌生,只需用分組后各自的原始設計數(shù)據(jù)代替前面練習時的數(shù)據(jù),將所作過的資料(計算)進行修改、連接整理,便可以較順利地完成設計計算說明書的編寫,把主要精力和時間用于結(jié)構(gòu)設計和繪圖,從而使絕大多數(shù)學生都能夠順利地按時完成設計任務。
設計任務分解到人,保證每個學生都能認真投入到課程設計中去每個學生都能積極參與并有所收獲,是我組織實施課程設計的指導思想。為了實現(xiàn)這個目標,使每個學生都能認真地投入到課程設計中去,防止少數(shù)學生偷懶,我采取了以下措施:一是分組小、任務足,每個設計小組一般為兩人。小組之間的原始設計數(shù)據(jù)各不相同,并且在小組內(nèi)把設計任務分解到人,小組成員之間既相互合作,又都有自己的任務,人人都必須自己動手、抓緊時間才能按時完成。二是在設計過程中,強化平時考核,每天檢查各小組的設計進度,記錄每個學生的出勤情況,作為評定學生設計成績的一個方面。三是準確把握設計工作量,在給每個學生分配設計任務時,根據(jù)能力不同區(qū)別對待,既做到任務充足,又保證每個學生只要抓緊時間都能按時完成。四是指導注重培養(yǎng)能力,對于大多數(shù)學生,指導的重點是設計的基本方法和步驟以及如何查閱設計資料和工具書;對較差的學生則以答疑的形式進行個別輔導。
圖紙必須上機繪制,進一步提高學生計算機繪圖能力計算機繪圖是工科學生的一項必備技能,早已納入《機械制圖》課程的教學之中。在進行《機械設計基礎》課程設計時,學生已經(jīng)初步掌握了計算機繪圖的基本技能。因此,在課程設計期間,我將CAD/CAM機房向?qū)W生開放,要求學生所有圖紙必須用AutoCAD繪制。通過實踐,我覺得這樣做有三點益處:一是滿足了學生上機操作的愿望,有利于調(diào)動學生的積極性;二是在計算機上繪出的圖紙干凈整齊,避免了過去用圖版繪圖存在線條粗細不勻、圖面難以保持干凈等問題,學生把自己繪制的圖紙打印出來,容易產(chǎn)生成就感,有利于增強學生的自信心;三是給學生提供了一次把所學的CAD繪圖技能應用于設計的機會,對進一步提高學生的計算機繪圖技能大有益處。
充分重視答辯環(huán)節(jié),促進學生反思和提高學生在完成設計后,把設計資料交給教師評閱,往往只關心成績,而不關心自己的設計存在哪些問題,應當如何改進。因而,教師的評閱環(huán)節(jié)對學生的進步?jīng)]有多大幫助。為了最大限度地提高課程設計的效果,盡可能使學生多受益,我在評閱設計資料時強化了答辯環(huán)節(jié),通常安排一個下午進行答辯,答辯時請相關教師參與,把每班分為四個答辯組,每組兩位教師,負責4~5個設計小組。學生的設計成績由兩部分組成:一是答辯教師在仔細審閱學生的設計資料的基礎上,結(jié)合學生的答辯情況和設計課題的難易程度給出成績,此成績占設計成績的70%;另一部分是平時考核成績,由指導教師根據(jù)學生在設計過程中的表現(xiàn),如遵守作息時間情況、是否按時獨立完成等評定,占設計成績的30%。
實踐表明,以上做法能夠較好地適應當前絕大多數(shù)學生的實際情況,充分調(diào)動學生的積極性,設計教學的整體質(zhì)量有了明顯的提高。效果最為顯著的有兩點:一是針對每個學生的實際水平分配不同的設計任務,使每個學生都必須認真去做,避免了過去按“優(yōu)帶差”分組常常演變成“優(yōu)代差”的弊端。學習較差的學生不得不自己去完成設計任務,也和其他學生一樣得到了鍛煉,看到了自己的成績,感受到成功的快樂,有利于增強他們的自信,對他們以后的進步大有益處。二是把課程設計貫穿到課程理論教學中,體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的教學原則。不僅有效地提高了課程設計的效率,而且大大激發(fā)了學生的學習熱情,使學生在學習有關章節(jié)時有了明確的針對性,看到了理論的應用性,學習的積極性明顯增強,真正實現(xiàn)了課程設計與理論教學的互相促進,有利于該課程整體教學質(zhì)量的提高。
參考文獻
[1]陳立德.機械設計基礎[M].北京:高等教育出版社,2000.
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機械來源于生活,應用于生活。一臺自行車生活中隨處可見,學生可能自己就有一輛,熟悉得只能把它當成一件生活用品,無法與機械掛鉤,可它就是實實在在的機械:軸、軸承、棘輪間歇機構(gòu)、鏈輪,學生日常用的修正帶清晰可見是齒輪機構(gòu),縫紉機上面的圓帶,風扇搖頭機構(gòu),螺釘?shù)龋@些機械簡單易懂,又給我們的生活帶來便利,我們應該好好地學習它,并在今后很好地利用它。
2增強感性認識,注重教具的作用
學生往往覺得不喜歡工科,不喜歡機械,究其原因可能在一部分同學的腦海中根本沒有機械的概念。確實,看不見摸不著的東西誰也喜歡不起來,提不起興致。本科在校學生對各種實際機械結(jié)構(gòu)了解甚少,缺乏感性認識,盡管教師花費不少時間進行詳細地講解,但學生理解仍然有困難,效果不理想。教具起到了重要的教學輔助作用,最主要的是學生在課堂上看到這些教具,便對機械零件或機械結(jié)構(gòu)有了感性認識,機械也就不再是看不見摸不著的東西,而是可以感知、可以認識、可以應用、甚至可以成為信手拈來的玩具。
3拓寬視野,了解科學發(fā)展新動向
現(xiàn)在的大學生往往存在這種情況,只重視所學的課程,而不關注專業(yè)的發(fā)展,更不會關注科技的發(fā)展,對該專業(yè)不感興趣的同學更是如此。基于此種情況,將與該專業(yè)相關的前沿科技以及新奇的科技產(chǎn)品介紹給學生,不僅會激發(fā)他們對該專業(yè)的學習興趣,還會引導他們?nèi)W習交叉學科的相關知識并且會有極大地興趣進行更廣闊更深入的學習和研究。
4掌控全局,高瞻遠矚
《機械設計》內(nèi)容比較豐富,學生在初學時感覺知識繁雜,摸不著頭腦,提不起興致。其實,《機械設計》在內(nèi)容上可以說“形散而神不散”,它主要研究常用及通用機械零部件設計計算。零件失效形式及設計準則為:失效形式—強度計算—結(jié)構(gòu)設計,即由失效形式確定強度設計方法從而得到相應的尺寸,再由所得尺寸確定相應的結(jié)構(gòu)。其中,失效形式取決于零件的工作原理、零件使用環(huán)境,強度計算涉及到零件的材料和受力分析。中國有句老話:站得高看得遠。掌握了機械設計課程這條設計準則的主線就可以使學生的學習由被動變主動,使自己處于良好的學習狀態(tài),優(yōu)化學習過程,增強學習動力,提高學習效率。
5查缺補漏,信心滿滿
機械設計離不開材料、受力……自然就離不開高等數(shù)學、機械制圖、金屬工藝學、理論力學、材料力學和機械零件等課程的知識,這些知識零散地分布在各個章節(jié)中,學生如果過去所學知識不是特別扎實,在學習機械設計的過程中就會遇到絆腳石。青春期少年心高氣傲,容易受挫,一兩次之后可能就不再感興趣了?;谏鲜銮闆r,可以在每次課結(jié)束之前將下一次課所涉及的舊知識提示給學生,提醒他們課后復習,并在課上涉及到有關內(nèi)容時解釋一下。事實證明,學生不僅該次課的內(nèi)容接受效果極佳,而且還有一種意外收獲的喜悅,確實事半功倍。
6理論和課程設計并行進行,提升實際能力
傳統(tǒng)的《機械設計》課程教學安排是一種串聯(lián)式的教學方式,即課堂理論課程結(jié)束后安排3周的課程設計綜合訓練,按照這種方式組織教學,學生只是在機械地、被動地接受知識,既不利于激發(fā)學生的學習興趣,也不利于培養(yǎng)學生對理論知識的靈活應用。目前提出了并行式的教學方式,即在理論學習的同時進行課程設計,學生在學習過程中解決課程設計的實際問題,這樣不僅能充分調(diào)動學生的學習積極性,還有利于學生對基礎理論的理解和掌握,更可以對機械設計有系統(tǒng)的認識,有利于培養(yǎng)設計能力。
7討論式教學,效果最佳
傳統(tǒng)的“機械設計”課程教學基本上是教師一言堂,課堂是一種以老師為中心、書本為中心和課堂為中心的教學模式。課堂教學往往形成了老師單向灌輸、學生被動接受的局面。學生作為認知主體在整個教學過程中始終處于被動地接受知識的地位,學生學習的主動性被忽視,甚至被壓抑,學生不可能發(fā)展個性,不可能有學習的自主性。討論式教學體現(xiàn)“教師為主導,學生為主體”的教學思想:教師對學生的思維加以引導和啟發(fā),學生則是在教師指導下進行有意識的思維探索活動,學生的學習始終處于積極狀態(tài)。由于討論式教學法改變了學生在課堂教學中的地位,他們既是信息的接受者,更是信息的發(fā)出者,他們的興趣和積極性會驅(qū)使他們?yōu)榱俗C明自己的觀點,主動地、積極地去準備材料,搜集論據(jù),進行思考,由此使機械設計課程的學習效果達到最佳。
8參加大學生科技創(chuàng)新大賽
大學生科技創(chuàng)新大賽以科技競賽為抓手,培養(yǎng)大學生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)意識。大學生科技創(chuàng)新大賽不僅是高校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的立足點,更是培養(yǎng)大學生在校期間對專業(yè)產(chǎn)生興趣的有效途徑。就學生而言,首先自己擬定創(chuàng)新題目就是大學生走入社會、投入社會、開動腦筋的第一步。大學生科技創(chuàng)新大賽使學生從自己的身邊入手,迫不及待的想投入到從未有過的體驗中,使理論與實踐相結(jié)合,從而極大地激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情,充分調(diào)動學生學習理論的積極性,有效地提高學生的實踐能力和科技素質(zhì),為他們將來有效創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎。
9結(jié)語
培養(yǎng)學生對《機械設計》課程產(chǎn)生興趣除了上述方法,還可以通過開設專業(yè)導論課程,帶領學生到工廠參觀實習,請專家學者講學等方式引導學生,使學生對這門課產(chǎn)生濃厚的興趣。愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師?!睗夂竦呐d趣會指導人們主動去求知、去探索、去實踐,并從中獲得快樂。學生對這門課有了興趣,就一定會把這門課程學好,為今后專業(yè)課的學習打下良好基礎。
作者:任韶萱 單位:沈陽理工大學機械工程學院
參考文獻
[1]濮良貴,陳國定,吳立言.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2013.
篇3
關鍵詞:機械設計;機械傳動;實踐教學;教學方法
高職《機械設計基礎》課程是工科類相關專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課,課程闡述了常用機構(gòu)工作原理和通用零件的設計理論。根據(jù)近幾年來對高職機電一體化專業(yè)、工程機械專業(yè)以及機械設備維修專業(yè)的畢業(yè)生跟蹤調(diào)查,統(tǒng)計畢業(yè)生從事的工作崗位,主要是機械設備操作、設備維護保養(yǎng)、設備安裝、調(diào)試和售后服務等崗位。這些工作對本課程知識的要求均不涉及機械零件設計方面的內(nèi)容,而只要求對機械傳動及其零部件熟悉即可。此外,學生缺乏生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,在課程學習中感覺抽象,難以理解,加之目前課時的不斷壓縮,更有必要對該課程的教學內(nèi)容和教學方法進行改革。
一、課程名稱更改為機械傳動
《機械設計基礎》無論從機械類專業(yè)角度和非專業(yè)的角度,很容易讓學生產(chǎn)生誤解,以為這門課主要探討的是機械零件設計,好像與畢業(yè)后從事的技能型工作關系不大。實際上,《機械設計基礎》主要探討的是機械傳動,零部件設計是次要的。高職機械類專業(yè)學生在學校期間要學的課程較多,用于機械設計基礎課程的課時較少,一般在50~60時學時,從高職培養(yǎng)技能型專門人才的目標出發(fā),學生在機械設計基礎這門課程里,只要掌握機械傳動方面的知識就可以了。如果在課程內(nèi)容上做些調(diào)整,減除機械零件設計方面的內(nèi)容,課程名稱改成機械傳動,使學生在學習這門課一開始就能領會到本課程的學習任務,把任何能從事施工的機械分成三大部分:動力部分(如內(nèi)燃機、電動機等)、傳動部分(如機械傳動、液壓傳動等)和工作裝置(如裝載機裝料裝置、壓路機的振動行走裝置等)。將課程更名為機械傳動,從課程體系上能體現(xiàn)高職機械類專業(yè)培養(yǎng)技能型人才的特點,也避免了非機械類專業(yè)人士對機械設計基礎課程產(chǎn)生誤解。
二、課程內(nèi)容選取機械傳動方面
將《機械設計基礎》的主要內(nèi)容進行分類,如表1所示
將表1的內(nèi)容按照絕大多數(shù)企業(yè)崗位對高職機械類畢業(yè)生在《機械設計基礎》課程的要求進行分類,第一部分機械傳動方面,這部分在畢業(yè)生就業(yè)的工作崗位上應用比較多;第二部分機械零件設計方面,該部分在工作中能用到的很少。根據(jù)高職技能型人才培養(yǎng)知識夠用的需求,可將第二部分內(nèi)容刪減。這樣既保證了機械傳動方面的教學課時,又減輕了高職學生學習機械設計理論計算方面的學習負擔,進而可以提高學生對具體需求知識的學習效果。
三、課程教學方式方法的改革
機械傳動部分的基本概念和基本理論比較抽象,如機構(gòu)自由度計算中虛約束的判斷、平面連桿機構(gòu)曲柄存在條件的判定、滾子半徑和基圓半徑對凸輪輪廓的影響、漸開線性質(zhì)等。這些內(nèi)容學生在學習時既看不到,又摸不著,在教學中存在著很大的難度。以往我們大多采用多媒體演示教學,雖然也能有動畫演示,但畢竟抽象,學生理解起來還是不夠直觀。采用實踐性較強的教學方法,可以很容易的解決這些教學中的困難。因此在這部分的教學中盡量多采用實踐教學的方法來幫助學習和理解。將讓學生通過看的理解變?yōu)橹苯拥捏w驗或揣摩,例如在認識平面機構(gòu)的學習中,可以讓學生親自制作一個平面機構(gòu),使學生能在制作中揣摩和體會連桿機構(gòu)的特性及制作要領,這個方法我在模具專業(yè)課程的教學中應用過,學生的學習興趣大大提高,知識掌握效果比以往老師講解效果更好。常用的實踐教學法主要有實物教學法和實習教學法,這兩種方法可以在具體的機械傳動教學中靈活使用。
1.實驗教學法。實驗教學法,是指學生在教師的指導下,使用一定的設備和材料,通過控制條件的操作過程,引起實驗對象的某些變化,從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學方法。在機械傳動課程教學中,由任課老師在課堂上做演示實驗,以配合課堂教學。通過實驗教學,可以使學生把一定的直接知識同書本知識聯(lián)系起來,以獲得比較完全的知識,又能夠培養(yǎng)他們的獨立探索能力、實驗操作能力和科學研究興趣,同時還可以培養(yǎng)他們的實際動手能力,為此,要盡可能讓每個學生都有機會親手參加實際操作。為積極創(chuàng)造條件做好實驗,任課教師應與試驗人員密切配合,根據(jù)實驗指導書的要求認真做好準備、講解、指導及批改實驗報告等工作,提高實驗的質(zhì)量和效率。
2.實物教學。實物教學法是指在教學過程中,使用大量生活中真實的物體和教具,模擬生活情境來進行輔助教學的一種方法,它是一種既古老又有效的教學方法。在機械傳動課程的教學中,有些教學內(nèi)容離不開實物。在課堂上不易講解透徹的機構(gòu),可以將其實物搬進課堂,對照實物進行講解。再好的修辭,再好的演講,也不如看到實物清楚明白。更好的教學方法,就是組織學生到工廠車間進行動態(tài)觀察,從而使學生能充分地對機構(gòu)的運動情況進行分析,這是課堂教學的延續(xù)和補充。例如,講解擺動導桿機構(gòu)運動簡圖的畫法時,在牛頭刨床邊對照機器的結(jié)構(gòu)和運動情況進行講解,則可收到事半功倍的效果。學生到工廠車間參觀教學時,一定要做基本操作演示,切忌為了“保險、安全”而走馬觀花。在曾教過的工程機械專業(yè)的工學結(jié)合班上,便嘗試過將學生直接帶到工廠車間進行參觀教學,學生通過眼觀、手觸,更直接更具體地感受到機械傳動構(gòu)件的應用,觸發(fā)了他們極大的學習興趣,在后面的教學中學生的配合性和主動性也顯著增強,教學過程也進行得輕松自如。
3.實習教學。實習教學法是教師在校內(nèi)外組織學生進行實際操作,將知識、技能運用于實踐的方法。機械傳動課程教學可以結(jié)合專業(yè)實習來進行,即在專業(yè)實習前,任課教師根據(jù)教學內(nèi)容擬出實習思考題,讓學生帶著機械傳動問題去實習,啟發(fā)學生自己動腦去發(fā)掘尚未掌握的知識,尋找尚未知曉的事物。例如,在齒輪傳動機構(gòu)拆裝實習時,可通過對傳動齒輪的裝拆和齒輪側(cè)隙的測量進一步理解中心距可分性原理;再通過講解啟發(fā)學生自己開動腦筋充分分析,熱烈討論,去理解該原理的現(xiàn)實意義,即生產(chǎn)實際中齒輪的裝配雖不按標準中心距安裝,但仍然可使傳動平穩(wěn)的道理。因此,任課教師應充分利用好專業(yè)實習,認真加以引導,提高學生的積極性和思維能力,實習的結(jié)果要進行檢查總結(jié),以提高知識技能的運用水平。以上三種都屬于實踐教學法,在機械傳動的教學中,還要根據(jù)學校的教學條件,學生的接受能力選擇應用。
《機械設計基礎》教學在整個專業(yè)教學計劃中占有相當重要的地位,其課程內(nèi)容應與生產(chǎn)實踐、技術推廣、社會服務緊密結(jié)合,更好地面向社會、面向市場,適應企業(yè)崗位需求,與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合。而課程教學方法還需要教師在教學實踐中不斷創(chuàng)新、總結(jié)和完善,才能更好地推進機械類專業(yè)教學做一體化的教學模式的發(fā)展。
參考文獻:
[1]陳立德.機械設計基礎(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2004.
篇4
1機械設計基礎課程設計的現(xiàn)狀
從教學過程和教學效果分析,機械設計基礎課程設計還存在以下一些問題和不足:
(1)部分學生對課程的重要性及意義認識不足,存在應付“差事”的錯誤態(tài)度,缺乏積極性,而且對設計中出現(xiàn)的問題,不能積極主動思考解決方法,反而敷衍了事,導致問題越積越多,設計無法進行。
(2)實驗課時少,學生實踐動手能力缺乏鍛煉所需的時間上的安排和支持。實踐教學條件和內(nèi)容不完善,學生缺乏參與感,學習興趣不高。受學科發(fā)展和實驗室建設經(jīng)費制約,學校機械類的實驗室一直缺乏,這也造成了學生實踐條件比較匱乏。實踐教學內(nèi)容也表現(xiàn)單一,實踐方面沒有包含學生應掌握的基本內(nèi)容。這導致了學生在聽理論講解的時候,只能憑借抽象概念去理解,尤其對于學生來說理解起來就顯得特別困難,學生學了一段時間后就對課程失去興趣。
(3)學生自身基礎較差,對先修課程的綜合應用能力也較差,前后知識孤立,無法活學活用,進行創(chuàng)新設計,特別是機械制圖課程,由于間隔時間較長,許多學生在看圖、讀圖、繪圖等方面都存在一定困難,繪制的圖紙不規(guī)范、質(zhì)量不高。
2機械設計基礎課程教學模式
2.1轉(zhuǎn)變課程教育理念
為適應應用型本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要,我們在本課程的教學過程中進行了如下指導思想上的轉(zhuǎn)變:首先,轉(zhuǎn)變教學觀念,樹立以學生為中心的思想,正確認識學生為主體,教師為主導的內(nèi)涵,充分調(diào)動學生的學習主動性、積極性。其次,在課堂教學中,堅持理論聯(lián)系實際的學風,把基礎理論與生產(chǎn)實際、設計實踐緊密結(jié)合,根據(jù)應用性技術人才培養(yǎng)的實際需要,對基本理論以“必需”、“夠用”為度,淡化公式推導,不斷將新技術、新成果引入課堂,開闊學生設計視野。
2.2做好課程內(nèi)容設計
人們常常以為機械設計基礎課程只是涉及一些機械常識,其實機械設計基礎課程主要是讓學生學會設計,掌握創(chuàng)造性設計思維和設計方法?,F(xiàn)在設計的理念已經(jīng)滲透到各行各業(yè)的領域,學會了機械設計,必然可以舉一反三,將設計理念和思維遷移到各個生產(chǎn)和生活領域,啟發(fā)人的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性活動。比如,服裝造型設計,也采用衣片組合方式或各種變異法進行。各種產(chǎn)品設計的設計理念和方法是相通的。聯(lián)系起來,就可以調(diào)動學生的學習興趣,提高學習效果。
2.3課程設計題目多樣化
在編寫課程設計教材時,可設計多種典型設計題目,明確設計任務及設計步驟,明確設計思路;此外,還可以只給出設計功能要求,讓學生根據(jù)自己的興趣選題并擬定結(jié)構(gòu)設計方案在老師的指導下完成設計任務。在學生設計過程中,強化學生設計的思維的鍛煉,如何一步步合理安排好自己的設計以達到機械結(jié)構(gòu)設計的要求;要求學生經(jīng)常自我總結(jié)。
2.4優(yōu)化課程教學方法
針對常用機構(gòu)類型多、運動特點復雜和通用零部件類型多、結(jié)構(gòu)復雜,我們常常將教學安排在“機構(gòu)、機械零件陳列室”中進行,使學生能面對面觀察實物與結(jié)構(gòu),直接體會有關機構(gòu)的組成及其運動特點、有關零部件的組成及結(jié)構(gòu)特點,并可進行實際操作,使學生與教師、學生與學習對象之間進行交互式的教學方式,使得學生的學習變得直觀、易懂、高效。此外,應開發(fā)課程CAI多媒體課件,制作了課程教學圖片庫、常用機構(gòu)和通用零部件的三維動畫插播片、錄像片和課程測試題庫等。
2.5加強理論與實踐結(jié)合
由于其本身是一門與實踐結(jié)合非常緊密的課程,所以教學上也要求采用理論教學和工程實踐相結(jié)合的授課方式,在課堂講授中要淡化繁瑣的、過深的、不必要的理論推導和證明,本課程的教學目的就是使學生能夠運用機械設計理論中最基礎的知識和實際經(jīng)驗來分析工程中問題,并且還要比較熟練地運用這些公式、定理、方法等來解決現(xiàn)實中的具體設計問題。因此,在教學內(nèi)容上的重點是要真正教會學生完全掌握分析問題和解決問題的思路和方法,不強調(diào)公式定理的死記硬背,而是注重如何針對具體問題,找到并運用這些公式、定理、方法等來完成一個實際模型的設計以及零部件選用、分析。通過以上的措施,使教學更符合培養(yǎng)目標的要求,也相應取得了更好的教學效果、學生通過本門課程的學習,盡可能地讓掌握較多的有關機械設計實踐方面的知識。
篇5
關鍵詞:機械設計課程群組優(yōu)化改革
21世紀科學技術的發(fā)展突飛猛進,對專業(yè)技術人員綜合素質(zhì)水平的要求越來越高。為更好地適應經(jīng)濟快速發(fā)展對專業(yè)技術的需求,在高等教育領域,我國已普遍掀起了與學科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相適應的課程體系改革。教學中不僅應該加強人文教育、理想信念教育,也應該更加注重學生的學習能力、職業(yè)技能實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,不斷將新的科學教育研究成果吸收到專業(yè)建設中來,立足院校辦學特色,對高等工科院校機械類專業(yè)建設進行了有益的探索。
機械類(對口)專業(yè)
機械設計課程群組的構(gòu)成及現(xiàn)狀
教學型本科院校中承辦的高職類生源的本科教育以“高級應用型技術人才”為培養(yǎng)目標,緊密地依靠市場需求設置專業(yè),面向生產(chǎn)、管理和服務的第一線,突出實踐能力的職業(yè)本色。在傳統(tǒng)的機械類專業(yè)課程設置中,機械設計課程群組由金屬工藝學、畫法幾何與機械制圖、機械原理、機械設計、公差與配合等課程組成,各部分內(nèi)容追求學科體系的完整性,相互獨立,不可避免地出現(xiàn)了內(nèi)容交叉、知識點銜接不緊密等問題。鑒于課程知識需求,教師對知識點滯后部分的處理,大多采取蜻蜓點水式的介紹,致使高職類生源學生感覺內(nèi)容繁冗、思路不連貫、理解不透徹,學習效果較差。在機械類專業(yè)主干學科機械原理、機械設計課程教學過程中,普遍存在著“重局部、輕綜合,重理論、輕實踐”的現(xiàn)象。機械設計課程作為機械零件結(jié)構(gòu)設計和強度、剛度設計的綜合學科,緊密地與機械制圖、公差與配合等課程相聯(lián)系。由于課程傳統(tǒng)框架的制約和授課學時的限制,課程的改革只能是局部的,往往造成機械設計實訓環(huán)節(jié)內(nèi)容單一,涉及諸多交叉課程綜合知識的運用問題暴露無遺,尤其突出的是與精度設計內(nèi)容有關的知識運用,學生只是一味地照抄照搬,缺乏獨立思考、綜合分析問題和解決問題的能力,在機械設計課程設計作品中幾乎看不到機器整體協(xié)調(diào)性較強的精度設計思想和工程設計創(chuàng)新意識,達不到設計目的,更沒有余力充分利用計算機軟、硬件來提高設計能力和效率,使機械設計教學處于進退兩難的境地。
在強調(diào)個性發(fā)揮、提高職業(yè)技能的人才目標發(fā)展趨勢下,在課時不斷壓縮的現(xiàn)實條件下,要保證良好的教學效果,選擇先進的教學方法和手段,對傳統(tǒng)課程體系和教學內(nèi)容進行整合,不斷探索、研究新的教學改革思想與對策已勢在必行。
課程群組優(yōu)化改革的探討
(一)課程改革優(yōu)化的原則
本課程群組的改革,適應國家的教育政策,符合我院教學型大學的定位與發(fā)展規(guī)劃,適應機械設計制造及其自動化(對口)專業(yè)面向環(huán)渤海及京津唐地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展的需求,滿足本專業(yè)培養(yǎng)目標要求。
本專業(yè)機械設計課程群組優(yōu)化側(cè)重《機械設計》及《公差與配合》課程整合研究,使理論與實踐相互滲透,突破人為的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課設置模式,更加強調(diào)知識點的內(nèi)在銜接與聯(lián)系,在保證教學大綱實施的可行性與科學性的同時,達到促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目的,真正培養(yǎng)出本科層次的專業(yè)對口的應用型人才。
以學生為主體,注重教學法研究,激發(fā)學生創(chuàng)新意識與競爭意識,不斷豐富教學改革成果,提高學生解決實際問題的能力。
(二)課程群組優(yōu)化思想
機械設計課程群組優(yōu)化,即以機械設計制造及其自動化(對口)專業(yè)指導性教學計劃中有關機械設計的核心內(nèi)容為線索,以機器中典型零部件為載體,從零部件功能要求出發(fā),著重研究《機械設計》及《公差與配合》課程的教學大綱,打破課程內(nèi)容界線,重新精煉課程群組交叉內(nèi)容,、確定各章節(jié)的教學時數(shù)與順序,采用著名的“綱要信號網(wǎng)絡法”,把典型零部件的運動設計、結(jié)構(gòu)設計、強度設計、剛度設計及精度設計作為綱要,具體設計方法為信號,將《機械設計》課程的圖表、系數(shù)、符號、公式及《公差與配合》課程的幾何量(尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等參數(shù))公差與檢測內(nèi)容按圖索驥,建立機械設計信息圖庫,充分發(fā)揮多媒體聲像并茂的立體演示環(huán)境,及時與學生進行信息交流,在保證教學內(nèi)容連貫的同時,加強了教學重點,彰顯了機械設計知識的綜合性與整體性。在我院,該課程體系的教學以“一級直齒圓柱齒輪減速器”的設計為例,在編寫電子教案的基礎上,進一步優(yōu)化了該課程群組的實驗環(huán)節(jié),采用了三坐標測量機等先進實驗教學設備和手段,增加了開放式、設計式實驗學時,精選課程群組綜合習題作為訓練,使“作業(yè)”成為減速器設計的一個環(huán)節(jié),作業(yè)內(nèi)容深入且前后連貫、呼應。通過教學改革,課堂上完成機器設計中技術設計階段的全部學習任務。在進入《機械設計》課程設計中,即可進入現(xiàn)場調(diào)研環(huán)節(jié),搜集資料,確定小型機器設計題目及技改項目,又可結(jié)合人機工程、綠色環(huán)保設計等理念,采用優(yōu)化設計方法,運用AutoCAD及Pro/E等繪圖軟件進行復雜機器設計和創(chuàng)新設計,使傳統(tǒng)設計方法不是創(chuàng)新設計的瓶頸而成為階梯,為該專業(yè)《數(shù)控技術》、《制造技術基礎》等后續(xù)課程的工程實踐環(huán)節(jié)及畢業(yè)設計打下堅實基礎,充實學生的職業(yè)技術能力。
(三)實現(xiàn)優(yōu)化改革的方法與手段
教學是在教師指導下學生主動掌握知識、技能,發(fā)展思維的實踐活動。教學方法是教法與學法的統(tǒng)一。但實際工作中,教學改革更多地注重教法研究和應用,在學生如何學習,如何引導學生學習方面探討較少,甚至存在沒有必要對大學生進行學習方法教育的傾向。前蘇聯(lián)教育家贊柯夫說:“教學法一旦觸及學生的情緒和意志領域,觸及學生的精神需要,這種方法就能發(fā)揮高度有效的作用。”由此可見,教學法同樣是教改成敗的關鍵。在我院機械類(對口)專業(yè)機械設計課程群組教學中,針對高職生源理論基礎薄弱,學習主動性、積極性較差的實際情況,教師采用了啟發(fā)、引導式教學方法,精心設計,更多地給學生提供機械設計知識的“綱要信號網(wǎng)絡”,充分運用多媒體設備和優(yōu)秀的課件,向?qū)W生提供聲像并茂的活躍課堂,增大信息量和專業(yè)技術前沿知識,激發(fā)學生的學習興趣和渴求知識的熱情。同時,采取將學生帶到實習基地現(xiàn)場講解、學生親自動手進行拆裝實驗、結(jié)合實驗加以理論指導等方式,引導、幫助學生主動迎合市場經(jīng)濟對職業(yè)技能的高標準要求。
課程改革實踐效果
課程群組優(yōu)化以培養(yǎng)學生具有“應用型高級人才”的職業(yè)技能為目標,牢牢地把握了工程設計的主線,通過此次整合、優(yōu)化,徹底打破了兩課程間的界線,使機械設計內(nèi)容體系銜接得更加緊湊、順暢。學生開始接觸專業(yè)就了解了科學、嚴謹?shù)脑O計思想。教師在授課過程中充實了與精度有關的加工方法、加工工藝等“一體化”的內(nèi)容,在設計過程中,學生基于對精度設計作用的較高認識,對每一個精度指標的理解與選擇,必然會達到“學有所用”的要求。在學生掌握了堅實的設計知識基礎上,教師可采用更加先進的設計方法和手段,幫助學生全面提高動手能力。本課程群組的優(yōu)化改革在我院03機制(對口)本科專業(yè)教學實踐中,取得了明顯的教學效果。教改前,在機械設計任務方面,各設計小組設計題目大方向基本是相同,一般只是設計參數(shù)不同;課程優(yōu)化改革后,有關機械設計的技術設計知識使學生在課堂教學中就接受了全面的訓練,因此,各設計小組的設計任務結(jié)合了學生的興趣點和學生的專業(yè)特長,實現(xiàn)了更加靈活、多樣的個性化設計方案。有的設計題目結(jié)合現(xiàn)場實例,充分運用了計算機技術和軟件技術的優(yōu)勢,彰顯了現(xiàn)代優(yōu)化設計方法與理論在機械設計中的重要作用。
參考文獻:
篇6
關鍵詞:機械設計;研究型教學;模式構(gòu)建;實踐研究
作者簡介:武立波(1978-),男,河北邢臺人,大連海洋大學機械與動力工程學院,講師;宋若冰(1978-),女,河北晉州人,大連海洋大學機械與動力工程學院,講師。(遼寧 大連 116023)
基金項目:本文系遼寧省普通高等教育本科教學改革項目(項目編號:2012447)、大連海洋大學教育教學改革項目(項目編號:JG2011ZD08)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)05-0113-02
“寬領域、厚基礎、強能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)新人才是我國高等院校工科專業(yè)人才培養(yǎng)的目標。創(chuàng)新型教育是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關鍵,而倡導和開展研究型教學,是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要途徑之一,也是高等教育改革發(fā)展的重要方向。
一、機械設計課程研究型教學模式的意義
研究型教學模式是通過研究與剖析科學原理形成過程為載體,培養(yǎng)學生自主學習和研究能力,是融知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高為一體的創(chuàng)新教學模式。[1]學生在已有知識積累的基礎上,通過研究式學習訓練將學習與發(fā)現(xiàn)和探索結(jié)合起來,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題的批判性思維能力和創(chuàng)新思維能力以及解決實際問題的能力,使課程學習成為研究能力培養(yǎng)的過程,培養(yǎng)獨立學習與終身學習的能力。[2]
機械設計課程是機械類、機電類、近機類專業(yè)必修的一門技術基礎課,它在教學計劃中起著承前啟后的橋梁作用,為學生后續(xù)的專業(yè)課學習打下必要的基礎。它不僅具有較強的理論性,同時具有很強的實踐性?,F(xiàn)有的機械設計課程教學還是以課堂灌輸式教學為主,學生處在被動接受的位置。教師雖然利用多媒體課件、教學模型以及板書等多種形式實施教學,但這種以教師為中心的強迫注入式教學對培養(yǎng)學生自主學習、獨立思考和研究的能力起到了反面的消極作用,不利于批判性和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),導致學生將學習的重點放在應付期末考試上,而忽略了把所學知識應用于分析和解決實際問題,學生在學習中處于被動接受的位置,難以調(diào)動學生學習的積極性和主動性。
本文致力于探索一種與機械設計課程密切結(jié)合的研究型教學模式,培養(yǎng)學生的知識運用能力、發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的能力、批判性和創(chuàng)造性思維能力。
二、機械設計課程研究型教學模式的構(gòu)建
1.樹立研究型教學理念
樹立研究型教學理念是實施機械設計課程研究型教學模式的前提。[3]教師要改變傳統(tǒng)的以“教師為中心”的課堂“灌輸式”教學模式,將研究性學習理念融入到教學中,突出學生自主學習和研究的主體地位。教師作為教學過程的參與者,要加強師生間的互動交流,引導和推動學生主動學習,突出研究性學習在教學中的重要作用,強調(diào)知識的創(chuàng)新性和實踐性,通過研究和實踐使學生自主建構(gòu)知識和發(fā)展知識,能對現(xiàn)有知識進行思考、判斷、質(zhì)疑、改造、靈活運用以及創(chuàng)造新知識。研究型教學理念不是為了傳授知識,而是積累知識、發(fā)展能力和提高素質(zhì)并進。樹立研究型教學理念,明確了教師課程教學實施和改革的方向,拓展教師的教學方法和教學手段,可提高學生的學習興趣,開闊學生的專業(yè)視野,培養(yǎng)學生的科研能力,使學生在學習知識的同時,學會發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,并在分析和解決問題的過程中,培養(yǎng)研究能力,弘揚科學精神。
2.提煉研究型教學內(nèi)容
教學內(nèi)容是教學之本,研究型教學內(nèi)容的提煉是機械設計課程教學過程中培養(yǎng)學生批判性和創(chuàng)造性思維的重要環(huán)節(jié)。機械設計課程內(nèi)容涉及基本原理和設計理論的推導、設計標準和規(guī)范的選用以及工程設計應用,可根據(jù)學生的智力層次和學習能力的差異,將教學內(nèi)容分成多個層次,即基礎理論知識的學習、工程實踐能力的運用和研究性自主學習的提高等,使學生明確各層次的培養(yǎng)目標以及要掌握的基本知識和能力,激活學習思維能力,強化知識的生成過程和應用過程,重視科學方法、科學態(tài)度、思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師要提煉研究性教學內(nèi)容,將理論性強的公式推導、原理證明內(nèi)容改為學生自主學習,把教學重點放在概念、理論和方法的理解、歸納和應用上,突出層次化教學目標。還要豐富擴充學習資料,擴大教學信息量,引導學生充分利用圖書館館藏圖書、電子期刊、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡資源查找和閱讀文獻,拓展視野,跟蹤本專業(yè)的學科前沿和工程技術的最新發(fā)展,學會自主學習、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。
3.探索研究型教學方法
研究性教學是一種開放式教學,不能只局限于一種教學方法,而是多種教學方法的綜合合理的運用,比如啟發(fā)式、問題發(fā)現(xiàn)式、研究式、案例式、引導式等,要遵循以“教師為主導、學生為主體”的教學理念,充分調(diào)動學生自主學習的主動性、積極性、創(chuàng)造性。還要改革教學手段,將計算機輔助設計軟件、運動仿真軟件等現(xiàn)代機械設計新技術用于研究型教學中,可充分調(diào)動學生的學習興趣。研究性教學還可通過開設討論課等形式,增加教師和學生的互動,培養(yǎng)學生的發(fā)散思維,主動獲取知識的能力。
4.構(gòu)建機械設計網(wǎng)絡教學與自主學習平臺
機械設計研究性教學不能只局限于課堂、課本和實驗室,還要引導和鼓勵學生積極參與課外機械創(chuàng)新設計實踐活動,比如機械創(chuàng)新設計大賽、三維實體建模大賽等。而機械設計網(wǎng)絡教學平臺正是連接課內(nèi)與課外學習的橋梁。教師通過網(wǎng)絡教學平臺,可以把課堂教學內(nèi)容延伸到某一工程應用案例或科學研究熱點問題,引導學生利用批判性和創(chuàng)造性思維來解決工程實際問題和開展研究性學習;同時把機械設計課程教學資源、學習方法指導、機械設計實例等上傳到網(wǎng)絡平臺,積極開展網(wǎng)上答疑,給學生創(chuàng)造可以自主研究性學習和自主解決工程實際問題的空間。學生可通過網(wǎng)絡平臺,復習和鞏固所學知識,了解課程發(fā)展的動向,激發(fā)自主學習的興趣,還可通過網(wǎng)絡交互空間,與老師探討科學問題,促進師生相互交流。
三、機械設計課程研究型教學的實踐
1.以學生為主體,教師為主導,開展互動式教學
機械設計研究型教學以項目式教學為主,通過具體的設計任務驅(qū)動學生利用批判性和創(chuàng)造性思維開展探索性學習與合作研究。筆者要求學生課前必須預習下次課的內(nèi)容,利用互聯(lián)網(wǎng)查找與課程有關的工程實例和應用,并提出自己感興趣或有疑問的工程性問題。這讓學生由從屬地位轉(zhuǎn)變?yōu)椤皥錾详爢T”,教師不再是講臺上的圣人,而是發(fā)揮“場外教練”的作用。教師作為一個傾聽者和交往者,采用啟發(fā)式教學引導學生探索問題,學生把自己的想法轉(zhuǎn)化為解決問題的思路。
2.堅持教學和科研相結(jié)合,將科研融入教學
開展研究型教學必須突破教室和課本限制,將課內(nèi)與課外、課本與工程實際融為一體。[4]機械設計課程教師都承擔了大量科研任務,其科研成果多數(shù)都與所承擔的課程內(nèi)容相關。因此,在教學工作中將教師所獲得的最新研究成果在講課內(nèi)容中體現(xiàn)出來,更能激發(fā)學生的學習興趣,學生也比較容易接受。教師也可以將承擔的科研中的一部分內(nèi)容作為大學生科技創(chuàng)新訓練計劃項目,學生通過課外創(chuàng)新實踐活動豐富和深化了課堂教學、實驗、課程設計和實習等教學活動,創(chuàng)新能力也得到了提高。
3.加強實踐教學環(huán)節(jié),強化產(chǎn)學研相結(jié)合
實踐教學是提高學生觀察、分析與解決實際問題能力的重要途徑,也是知識轉(zhuǎn)化為能力的教學手段,[5]是培養(yǎng)學生的工程意識和實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要載體。筆者通過開放實驗室,充實和完善綜合性、設計性和研究性實驗項目,要求學生必須撰寫實驗預習報告,自主擬定實驗放案,自主安排實驗時間。教師主要是提供實驗原理講解和方法指導,對實驗結(jié)果與報告開展分析討論,找出不足和改進意見。筆者建立了產(chǎn)學研結(jié)合、課內(nèi)外結(jié)合、校企結(jié)合的大學生科技活動中心,積極開展大學生機械創(chuàng)新設計綜合訓練活動,使研究型教學落實到機械設計課程教學的各個環(huán)節(jié)。還注重組織和引導學生在校內(nèi)開展創(chuàng)新活動和競賽,鼓勵學生積極參加省、市乃至全國性的各類競賽,如機械創(chuàng)新設計大賽、挑戰(zhàn)杯賽、機器人大賽等。
四、結(jié)論
機械設計研究型教學模式的實施是對大連海洋大學傳統(tǒng)的以課堂教學為主的教學模式的一種突破,它將科學研究的一般方法和思想融入機械設計課程教學的各個環(huán)節(jié),充分發(fā)揮了教師的主導作用,更突出了學生的主體地位,發(fā)揮了學生主動獲取知識和創(chuàng)造知識的能力。這對于培養(yǎng)學生熟練運用所學基本知識和理論解決工程實踐問題的能力和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)厚基礎、強能力、高素質(zhì)的創(chuàng)新人才有著重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
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[2]李家坤,袁子厚.研究型教學的探討與實踐[J].中國電力教育,
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篇7
關鍵詞:三維設計;機械設計類課程;教學改革
1、引言
在當前制造業(yè)全球化協(xié)作分工的大背景下,我國企業(yè)廣泛、深入應用三維設計技術、工科高等院校加大三維創(chuàng)新設計方面的教育,是大勢所趨,三維技術普及化已是必然的趨勢。三維CAD技術是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要手段。在歐洲、北美、日本等發(fā)達國家和地區(qū),三維CAD技術不僅在航空、航天、汽車、船舶等高端制造業(yè),而且在各類民用消費品設計和制造中都得到了廣泛應用。工程語言從二維向三維轉(zhuǎn)變、計算機輔助繪圖向計算機輔助設計轉(zhuǎn)變,數(shù)字化設計向虛擬設計、智能設計發(fā)展,用三維模型表達產(chǎn)品設計理念,不僅更為直觀、高效,而基于包含了質(zhì)量、材料和結(jié)構(gòu)等物理、工程特性的三維功能模型,相比二維設計它能夠?qū)崿F(xiàn)真正的虛擬設計和優(yōu)化設計。
2、立足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實際,構(gòu)建當代機械設計類課程體系
機械工程專業(yè)開設的機械制圖、機械原理、機械設計等傳統(tǒng)課程應立足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實際,順應目前企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)普遍采用的以各種計算機軟件為主要手段的現(xiàn)代設計方法的趨勢,這些傳統(tǒng)的課程應當做大刀闊斧的改革,基于三維設計為主線,構(gòu)建當代機械設計類課程新體系。學生至少要掌握一種主流三維設計軟件,一種運動和動力分析軟件、一種有限元分析仿真軟件。根據(jù)實際需要,目的明確,學以致用,計算機軟件的掌握與應用,是機械設計類課程順應時代潮流,保證課程先進性,提高學生綜合設計能力和創(chuàng)新能力的一個關鍵步驟。
3、課程改革內(nèi)容
(1)從機械制圖類課程著手引入三維繪圖技術
機械制圖類課程是機械工程學生的必修課程,該類課程具有結(jié)合工程實際緊密、實踐性強的特點,制圖類課程的改革,應該結(jié)合不斷發(fā)展的現(xiàn)代設計方法和制造業(yè)的工程實際[1],面向?qū)I(yè)突出學生實踐能力和工程應用能力培養(yǎng)。
機械類專業(yè)應建立以培養(yǎng)學生工程應用能力為主線的“畫法幾何與機械制圖、計算機繪圖、計算機三維工程應用軟件”等新課程體系,體現(xiàn)傳統(tǒng)制圖理論和專業(yè)與計算機技術工程應用的結(jié)合,以適應當前機械工業(yè)生產(chǎn)實際對“應用型”人才的要求。新的制圖類課程體系的建立,突出圖學知識與專業(yè)實際應用相結(jié)合,加入了計算機三維工程應用軟件課程,以突出三維設計為特色,培養(yǎng)學生三維設計意識和三維計算機應用能力,為后續(xù)的三維實體設計、計算機有限元分析以及數(shù)控制造技術等知識的學習打下基礎。掌握至少一種主流的三維設計軟件是必須的。目前,應用廣泛的三維機械設計軟件有Pro/E、UG和Solidworks等。應根據(jù)不同的專業(yè)特點選擇三維工程應用軟件。Pro/Engineer操作軟件是基于CAD/CAM/CAE一體化的三維造型軟件。Pro/E軟件以參數(shù)化著稱,是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一,在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置,機械設計及其自動化專業(yè)學生可選擇Pro/E軟件學習。UG是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造)系統(tǒng),它功能強大,可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構(gòu),目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設計的一個主流應用,材料成型及控制工程專業(yè)學生可選擇UG軟件。機械電子專業(yè)學生可選擇Solidworks軟件學習,因其功能強大、操作簡單方便、易學易用,SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在美國,包括麻省理工學院、斯坦福大學等在內(nèi)的著名大學已經(jīng)把三維設計軟件SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課。利用三維設計獲得的數(shù)字化實體模型,可以進行產(chǎn)品的虛擬裝配、干涉檢驗和運動分析等,從理論和結(jié)構(gòu)設計底層徹底消除隱患,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)以機械設計類課程及課程設計加強三維設計訓練
美國各類工科院校都在積極摸索適合于本校使命和特點的課程改革模式,密歇根大學工學院機械系在大三后開設3門設計課[2-3]:CAD/CAM,機械設計,畢業(yè)設計與技術交流。每個設計分3個階段:提出概念性方案、工程計算與分析、正式設計和做出一個小產(chǎn)品,都在一個學期內(nèi)完成.每個項目由4~5人小組共同完成,分別報告評分。不少題目是從當?shù)?底特律)的幾家汽車制造廠來的,完成后還請企業(yè)來評定。
我國的機械設計類課程及課程設計在教學模式上,應打破傳統(tǒng)的以學科為主線安排課程的方法[4],按能力和實際應用需要來安排課程,將原來的工程力學、機械原理、機械設計、三維設計軟件等多門專業(yè)技術基礎課,經(jīng)過調(diào)整、綜合、改造成為工程機械設計基礎綜合課程,并且強調(diào)三維設計,三維設計是前一階段的延續(xù),與后階段的畢業(yè)設計連接,三維設計的思想始終與現(xiàn)代產(chǎn)品設計相聯(lián)系。本階段除了主動引入[5]機械設計的計算機數(shù)值模擬課程,使用基于計算機高級編程語言(如MATLAB、F0RTUN等)的數(shù)值計算方法和基于計算機有限元軟件(如ADMAS、ANSYS等)的數(shù)值仿真方法進行產(chǎn)品整體方案的運動和動力分析、零件的有限元分析,更應強調(diào)三維設計,因三維設計是基于特征設計的全參數(shù)化的,可以由三位模型自動生成二維工程圖紙,還可直接給分析系統(tǒng)如ANSYS等軟件提供有效的設計數(shù)據(jù)。
(3)利用畢業(yè)設計提高三維設計能力與機械創(chuàng)新能力
畢業(yè)設計是學生大學期間,畢業(yè)前的最后學習階段,是學生學習、研究與實踐成果的全面總結(jié),是學生綜合素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗,畢業(yè)設計課題應力求來源于工程實際,設計從三維開始,面向現(xiàn)代工程實際中三維實體設計、計算機有限元分析以及先進的數(shù)控加工技術,畢業(yè)設計工程設計類成果直接或間接為社會服務。
4、重視大學生課外科技活動的實踐
科技活動具有科技性、實踐性和探索性的特點,突出了創(chuàng)新的主要特征,是大學生參與創(chuàng)新活動的主要渠道。學生課外科技活動具有大中型和普及性的特點,課外科技活動是面向全體學生的活動,有著廣泛的群眾基礎。指導學生參加“全國三維數(shù)字建模大賽” 、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽以及“全國大學生進行創(chuàng)新設計大賽”等活動,可以不斷提高學生三維設計能力、機械創(chuàng)新能力、職業(yè)技能水平和就業(yè)競爭能力。
5、結(jié)論
立足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實際,以培養(yǎng)學生工程應用能力與機械創(chuàng)新能力為目標,構(gòu)建當代機械設計類課程新體系,基于三維設計開展機械設計類課程建設和重視大學生課外科技活動的實踐利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新型、發(fā)散型思維方式,旨在提高學生的工程實踐能力和機械創(chuàng)新能力。
參考文獻
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篇8
【摘要】結(jié)合高職學生的特點,以激發(fā)學生創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生創(chuàng)新必備能力為目標,重新構(gòu)建《機械設計基礎》課程設計體系,完善《機械設計基礎》實訓(實習)資源,重視計算機軟件使用,加強創(chuàng)新實踐等,為學生搭建創(chuàng)新平臺,積極引導學生開展創(chuàng)新實踐,有效地培養(yǎng)高職學生的創(chuàng)新能力。
【關鍵詞】《機械設計基礎》課程設計;高職學生;創(chuàng)新能力
只有打破固有的思維定式和僵化的思維習慣,進行創(chuàng)造性的思維活動,才能不斷創(chuàng)新原理,更新技術,才能適應人們對產(chǎn)品功能增強的需求。在教育過程中,培養(yǎng)具有敏銳的創(chuàng)新覺悟和一定創(chuàng)新能力且敢于實踐創(chuàng)新的大學生,是時代的需求,也是高職教育改革的一項重要內(nèi)容。本文結(jié)合《機械設計基礎》課程設計,圍繞學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),結(jié)合筆者多年的教學實踐,進行了一定的探索和思考。
一、以培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)為目的,重新規(guī)劃課程設計
(一)以培養(yǎng)創(chuàng)新知識為目標,整合課程內(nèi)容
創(chuàng)新知識是指在某一領域具有獨到的見解或較深的造詣,具有扎實的基礎和深厚的文化底蘊并及時汲取最新的知識。為此,要加強基礎性知識的培養(yǎng),以“必須、夠用”為指導原則,確立教學內(nèi)容,制訂教學計劃,將《機械設計基礎》教學內(nèi)容整合為“常用機構(gòu)、機械傳動、機械聯(lián)接”三部分,讓學生獲得系統(tǒng)、牢固的知識;引導學生汲取更新的知識,實現(xiàn)知識的傳播、轉(zhuǎn)化和應用,實現(xiàn)知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新,優(yōu)化重組《機械設計基礎》課程設計內(nèi)容,按照“結(jié)構(gòu)原理應用”邏輯關系,重點加強對結(jié)構(gòu)的分析、原理的講解、應用的推理,培養(yǎng)學生的知識綜合運用能力和汲取新知識的能力;在課程設計中,運用一題多解、方案比較、頭腦風暴等教學方法,培養(yǎng)學生獨到的見解。
(二)以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為前提,選擇設計課題
以往,《機械設計基礎》課程設計基本上都是采用常規(guī)減速器為設計課題,基本能夠達到傳統(tǒng)的教學目標。然而放在當下,課題缺乏新意,沒有考慮到目前高職學生實際狀況,教學效果不言而喻。為此,必須要結(jié)合學生實際能力,化復雜的“減速器”為多個設計課題,階段性實施。筆者多年嘗試,擬定三大塊(常用機構(gòu)、機械聯(lián)接、機械傳動)、五個小課題(凸輪輪廓繪制、連桿機構(gòu)設計、V帶設計、齒輪設計、軸系零件測繪),每個小課題實踐目標明確(見表1),各個課題銜接邏輯性強。通過五個課題設計的培養(yǎng),提高了學生觀察思考、計算繪圖、分析推理等創(chuàng)新應具有的基本能力,為今后創(chuàng)新實踐夯實了重要基礎。
(三)以激發(fā)創(chuàng)新熱情為出發(fā)點,改進教學方法
在傳統(tǒng)灌輸式的教學中,學生通常只是被動、消極地獲取知識,不利于其創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。為了營造活躍的學習氛圍,激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情,必須進行適當?shù)母母铩@?,平面四桿機構(gòu)的設計,根據(jù)機構(gòu)的工作要求所提出的預定設計條件,確定繪制運動簡圖所必需的尺寸參數(shù)。在以往的教學中,教師通常采用解析法、圖解法、實驗等具體方法,解決實現(xiàn)給定的從動件運動規(guī)律和實現(xiàn)給定的運動軌跡等具體要求。在實踐教學中,教師講解范例,學生根據(jù)教師的步驟,依葫蘆畫瓢。整個教學環(huán)節(jié),不利于學生創(chuàng)新熱情的激發(fā)。為此,改革必須從教師自身出發(fā)。首先,教師要重視學生創(chuàng)新熱情的培養(yǎng),運用討論式、案例式、項目式、探究式等教學方式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和思維習慣,積極引導學生從知識繼承者到知識創(chuàng)造者的轉(zhuǎn)變;其次,教師要不斷學習,開闊視野,不斷嘗試新的課程設計方法,利用AutoCAD2010新增的參數(shù)化功能,改變尺寸參數(shù)或者幾何約束,圖形自動改變,可以將抽象的平面機構(gòu)設計變得直觀、準確;再次,在教學中,教師要多鼓勵學生獨立思考,標新立異,多給予學生肯定和鼓勵,讓他們真真切切地感受到成功的喜悅。
二、利用校內(nèi)校外資源,夯實創(chuàng)新實踐基本能力
(一)完善課程設計資源
實踐教學是高等學校培養(yǎng)學生的重要組成部分,是培養(yǎng)大學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段。以由簡單到復雜、從直觀到想象為主線,組建典型傳動機構(gòu)、常見機械傳動和常見機械聯(lián)接展示平臺。利用此類平臺增加學生對機械的感性認識,培養(yǎng)學生觀察、記憶、想象、思維等能力,為培養(yǎng)創(chuàng)新能力打下堅實的必要的基礎。與此同時,為激發(fā)創(chuàng)新靈感,引導創(chuàng)新實踐,搭建零(部)件測繪、機構(gòu)拼裝、傳動創(chuàng)新設計等實踐平臺。通過對零件結(jié)構(gòu)的分析,機構(gòu)創(chuàng)意拼裝,機械傳動創(chuàng)新設計,幫助學生親身感受機械中的奧妙,加深了學生對理論的理解,使學生親身感受機械產(chǎn)品制作過程,激發(fā)了學生創(chuàng)新思維,培養(yǎng)了學生創(chuàng)新意識,使學生嘗試了創(chuàng)新實踐,感受了創(chuàng)新樂趣。
(二)利用計算機軟件資源
考慮到高職學生的實際狀況,特別是部分學生的空間想象能力欠缺,充分利用計算機軟件資源將有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力,激發(fā)學生對機械的好奇心和旺盛的求知欲,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造才能。在設計過程中,學生根據(jù)尺寸參數(shù)要求,借助計算機進行運動、受力分析,可以得到精確的計算結(jié)果,更主要的是可以調(diào)整參數(shù),實現(xiàn)優(yōu)化設計。使用CAD三維繪圖技術,將設計作品旋轉(zhuǎn)、移動,可以觀全貌,窺細微,真正實現(xiàn)設計作品立體展現(xiàn),達到可視化效果,激發(fā)學生內(nèi)心深處的創(chuàng)新欲望。在軸類零件測繪實踐中,當繪制裝配圖時,可以實現(xiàn)多個零件同時操作,保持各個部件相對獨立;還可以利用計算機對零件組裝、拆卸進行動畫設計。利用好計算機技術,把機械設計應用軟件應用于教學,不僅實現(xiàn)了課程間的融合,而且拓展了學生設計思路,激發(fā)了學生設計興趣,鍛煉了學生創(chuàng)新能力。
(三)借助企業(yè)資源
利用校外企業(yè)實習基地,結(jié)合《機械設計基礎》課程內(nèi)容,組織學生參觀制造類生產(chǎn)車間,聘請企業(yè)工程師開展產(chǎn)品設計、設備維護等技術講座;基于校企共享資源,在教師帶領下,開設探究性實驗,開展針對性嘗試;圍繞企業(yè)產(chǎn)品開展產(chǎn)品改進、工藝優(yōu)化等具體實踐。借助校企共同資源,讓學生切身感受到企業(yè)和社會對創(chuàng)新設計知識和能力的實際需求,有利于培養(yǎng)真正符合社會需求的具有創(chuàng)新能力的人才。
三、參與綜合型創(chuàng)新實踐,進一步提升創(chuàng)新實踐能力
(一)參加創(chuàng)新競賽
教師在平時的實踐教學過程中,要留意每個學生的表現(xiàn),注意發(fā)掘“千里馬”。對于重點培養(yǎng)對象,逐步引導他們了解構(gòu)型設計大賽、機械創(chuàng)新設計大賽等活動。同時,積極引導學生參加學校主辦的課外實踐活動,參加市級創(chuàng)新創(chuàng)意大賽。在備賽過程中,由團隊成員發(fā)揮創(chuàng)造思維討論確定總體設計方案,進行團隊分工,完成創(chuàng)新設計、仿真分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加工、裝配、調(diào)試及實驗改進工作,最后完成整個機械創(chuàng)新過程。
(二)加入教師課題
《機械設計基礎》作為一門專業(yè)基礎學科,在我院跨專業(yè)、多班級開設,授課教師較多。課程負責人統(tǒng)一安排部分學生加入授課教師的產(chǎn)品研發(fā)、技術服務等科研項目??蒲许椖柯?lián)系著生產(chǎn)實際,是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新實踐能力的良好平臺。學生參與具體項目鍛煉后,參與科學研究的全過程,明確科學研究的基本要求,掌握科學研究的基本方法,運用所學知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,提高綜合能力??蒲袑嵺`可以培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新素質(zhì),提高大學生的創(chuàng)新能力。
四、結(jié)束語
以培養(yǎng)學生具有一定的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力為主要目標,通過課程設計體系優(yōu)化和整合重組、合理利用校內(nèi)外創(chuàng)新實踐教學資源,深化課程設計教育教學改革,抓住了培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關鍵要素,走出了“以書本為中心”,克服了脫離工程實際的傾向。實踐結(jié)果表明,尊重事物發(fā)展規(guī)律,結(jié)合《機械設計基礎》課程設計,能很好地調(diào)動學生學習的主動性,激發(fā)學生自主學習、自主創(chuàng)新的積極性,使學生的創(chuàng)新能力得到較大程度的提高。
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篇9
一、目前教學中存在的問題
(1)培養(yǎng)目標對于高職學生而言,將來所從事的職業(yè)大多是面向生產(chǎn)第一線。所以,學生應具有解決生產(chǎn)實際問題并在實際工作中應用的能力,而不需要象本科生那樣,重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和綜合設計能力。因此,在教學中應加強學生對工程實際中常用機構(gòu)、零件等知識的學習和結(jié)構(gòu)的拆裝等動手能力的培養(yǎng)。
(2)教學內(nèi)容及教學時數(shù)目前,課程所選用的教材普遍存在內(nèi)容不符合必須與夠用的原則,有的教材重理論分析,輕實際應用,而與工程實際結(jié)合的相關內(nèi)容偏少,且實例少;有的教材則是在本科教材基礎上的壓縮和刪繁就簡,而導致所含內(nèi)容不夠或教學時數(shù)較少與教學內(nèi)容多的矛盾。高等職業(yè)技術教育培養(yǎng)的是高等技術應用型人才,必須要求實踐性教學環(huán)節(jié)的課時數(shù)高于理論教學課時數(shù)。
(3)教學方法注入式教學與高職教育的教學特點不相適應。注入式教學在教育目標上,重知識的傳授而忽視學生能力的培養(yǎng),往往采用的是單向填鴨式的強制灌輸,這樣,既不利于學生個性的發(fā)展,也不利于學生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
(4)教學手段傳統(tǒng)的教學手段與現(xiàn)代教育的大信息量、高要求相互矛盾?!稒C械設計基礎》課程的特點是四多,即講授的機構(gòu)多、零件多、圖表多及設計計算多,僅靠一塊黑板、一支粉筆的陳舊教學手段顯然會影響教學的效果和知識的傳遞。
二、教學改革的原則及基本思路
《機械設計基礎》課程內(nèi)容有較強的理論性和實用性。本著理論必須與夠用及注重培養(yǎng)學生解決工程實際問題和創(chuàng)造性思維能力的原則來實施教學改革。具體思路如下:
(1)更新舊的教材體系,優(yōu)化重組課程內(nèi)容將《機械設計基礎》課程體系調(diào)整為:機械的組成及特性聯(lián)接機械傳動支承零部件機械設計綜述。這樣安排就將以往的機械原理和機械設計兩門單列的技術基礎課程有機地融為一體,形成了課程新體系。課程新體系首先從機械的整體出發(fā),從宏觀上使學生了解機械整體的基本知識和要求,把握零件和整體的關系。從簡易的聯(lián)接入手,到各種機械傳動、支承結(jié)構(gòu),以機械傳動(除帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動外,還包括連桿傳動機構(gòu)、凸輪傳動機構(gòu)、棘輪傳動機構(gòu)和槽輪傳動機構(gòu))為課題重點,把握各種機械傳動的特點,為培養(yǎng)學生機械安裝和調(diào)試能力打下良好基礎。機械設計綜述一章,強化了整機設計的內(nèi)容,對機械設計的一些共性問題進行綜合闡述,為兩周的課程設計做準備。
優(yōu)化重組課程內(nèi)容。如齒輪傳動部分盡可能減少繁瑣的理論推導而直接引用,以突出工程實用。同時,將同一知識點的內(nèi)容融合在一起,以增強知識的系統(tǒng)性和教學的連貫性。如齒輪傳動與齒輪設計,帶傳動與鏈傳動。另外,適當補充有關新知識與新技術,以擴大學生的視野,開拓學生的思路。在螺紋聯(lián)接中增加介紹滾動螺旋傳動,帶傳動部分增加同步帶傳動等新知識。
(2)提高教師的綜合素質(zhì)和工程素質(zhì),增強教師的敬業(yè)精神教師的綜合素質(zhì)應包括兩個方面:一方面要有高度的責任心和敬業(yè)精神,另一方面要有較高的教學水平。青年教師其理論水平不比老教師低,能滿足高職教育的教學需要。但由于市場經(jīng)濟等各種因素的影響,青年教師對教育工作的責任心和敬業(yè)精神,往往不如老教師,另外,大多數(shù)青年教師沒有機會參加真正的機械工程設計,因此實踐經(jīng)驗相對不足,工程意識相對單薄,在教學中往往照本宣科,不能做到理論聯(lián)系實際,舉一反三,難以激發(fā)學生的學習積極性。針對這些問題,應該要求青年教師上崗前便通過學校組織的崗前培訓外,還可采取如下措施:一是青年教師在上講臺前要過好三關:即聽課、備課和試講關。二是通過聽青年教師的課,并了解學生對青年教師教學的反映,及時對青年教師的教學工作加以總結(jié),肯定其成績,指出其不足之處。
(3)充分利用多種教學手段,改進教學方法,達到最佳教學效果隨著教學改革的深入和課程體系的調(diào)整,機械設計基礎課程的教學時數(shù)越來越少,但隨著科學技術的進步和機械設計學科的發(fā)展,需要向?qū)W生講授的內(nèi)容卻越來越多。如何在有限的教學時數(shù)內(nèi)完成規(guī)定的教學內(nèi)容,同時取得比較好的教學效果,除了要精選教學內(nèi)容,講授時突出重點、難點,縮短課堂講授與板書的時間外,應充分利用有利于改善教學效果的多種教學手段,特別是現(xiàn)代化的教學手段。在教學實踐中,我們可充分利用實物和模型在課堂上給學生演示,增加學生的感性認識;通過播放錄像帶使學生對各種機構(gòu)和零件的結(jié)構(gòu)、工作原理和在各種機械中的實際應用有深入的了解,提高學生的工程意識,激發(fā)學生的學習興趣;通過引入CAI教學,特別是計算機動畫可使學生更形象地理解課堂上不易講清楚的機構(gòu)工作原理等,使課堂教學更生動、直觀??傊?行之有效的多種教學手段的應用,不但可以改變傳統(tǒng)的教學方式,使課堂教學變得生動活潑,提高學生的學習興趣與熱情,使教師在同樣的時間內(nèi)向?qū)W生傳達更多的知識和信息,教學效果與質(zhì)量都得到提高。因此,現(xiàn)代化的教學手段必須與傳統(tǒng)的教學方法有機地結(jié)合起來,才能充分發(fā)揮教的主體教師和學的主體學生的主觀能動性,對提高教學質(zhì)量起到事半功倍的效果。
(4)改進實驗教學,提高課程設計的質(zhì)量機械設計基礎實驗是機械設計基礎課程教學的實踐環(huán)節(jié),是學生學習該課程進行工程實踐的主要途徑,對于培養(yǎng)學生的工程實踐素質(zhì)、鞏固理論知識、提高實踐動手能力,具有不可替代的作用。對課程原有的實驗進行了更新,淘汰了一些內(nèi)容陳舊、驗證性的實驗。如:漸開線齒廓范成實驗,而代之以帶領學生到專業(yè)的齒輪加工廠參觀,如泰隆減速機股份公司、飛船廠等,全面了解齒輪的加工過程,從毛坯、鍛造、機加工、熱處理等全過程。另外,為了配合課程設計,培養(yǎng)學生動手能力,增加減速機的拆裝和軸的測繪兩個實驗。
機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個重要教學環(huán)節(jié),它的實踐性、綜合性和整體性都比較強。課程設計的目的是使學生能綜合運用機械設計基礎及有關課程的理論和生產(chǎn)知識進行設計實踐,使理論知識和實踐密切結(jié)合起來,并在設計實踐中學習和運用基本理論進行傳動裝置或簡單結(jié)構(gòu)的設計。通過課程設計培養(yǎng)學生分析問題和解決機械設計問題的能力,使學生在計算、結(jié)構(gòu)設計和構(gòu)思、運用并熟悉設計資料、標準、規(guī)范等方面必備的機械設計基本技能。
由于學生在課程設計過程中是第一次較全面的設計訓練,尤其是結(jié)構(gòu)設計和工藝設計問題。為了加強這一薄弱環(huán)節(jié)可采用多元化教學手段,從三個方面進行努力:1)在課堂教學中加強結(jié)構(gòu)設計的教學內(nèi)容。如聯(lián)接、齒輪傳動、帶傳動、軸等章節(jié)各上一次結(jié)構(gòu)課,讓學生增加感性知識。在課程設計之前,安排學生做減速器拆裝實驗,使每個學生自己動手把幾種典型減速器拆開,了解各部分的結(jié)構(gòu)以及其各附件作用,并完成一張軸系結(jié)構(gòu)圖,從中了解到結(jié)構(gòu)設計要考慮的問題。2)利用現(xiàn)代教學手段使學生在課程設計前充分了解設計內(nèi)容和常見錯誤。零件的加工是學生的一個薄弱環(huán)節(jié),不了解這方面內(nèi)容,學生難以設計出合理結(jié)構(gòu)。針對這一情況,通過教學錄像帶,使學生了解箱體、軸、齒輪等常用零件的加工過程,并通過正確的結(jié)構(gòu)和錯誤的結(jié)構(gòu)進行對比,讓學生加深印象。此外,還可以在多媒體教室利用課程設計CAI軟件對學生進行任務布置,利用軟件中動畫功能和交互性能使學生全面了解設計內(nèi)容和步驟的全過程(總體介紹、設計計算、裝配圖設計、零件圖設計、編寫設計說明書),收到了教師在黑板上講解難以達到的效果。3)嚴格把關,規(guī)范課程設計全過程。課程設計共分六個階段,即設計計算、裝配草圖設計、完成正式裝配圖、零件工作圖設計、編寫設計計算說明書、課程設計答辯。每個階段,指導教師必須嚴格把關。通過嚴格的訓練,學生不僅掌握簡單機械的設計方法,而且對機械設計課程的內(nèi)容又有更深的理解,對其他課程的有關內(nèi)容也進行了一次全面的復習,同時也為以后的畢業(yè)設計打下了堅實的基礎。
(5)規(guī)范課程教學的各個環(huán)節(jié),加強對教學質(zhì)量的監(jiān)控規(guī)范課程教學的各個環(huán)節(jié)即對該課程的課堂教學,課程設計教學及實驗教學的各個實施環(huán)節(jié)均要制訂規(guī)范,提出詳細要求,并要求教師在實踐中遵照執(zhí)行。同時,對考試和考核也進行規(guī)范,建立試題庫和習題集,實現(xiàn)同一課程,同一試卷,教考分離,共同閱卷和同一評分標準,對學生的試卷及課程設計圖紙及時存檔。嚴格執(zhí)行學校的教學管理制度,完善聽、評課制度,加大教研室、系領導隨機聽課的頻率,抽查學生作業(yè),聽取學生對任課教師的意見并及時反饋給任課教師,通過對課程教學全過程的監(jiān)控,從而有效地保證教學質(zhì)量。
篇10
【關鍵詞】工作過程;機械設計基礎;教學改革
機械設計基礎是機械類專業(yè)學生的專業(yè)基礎課之一,該課程將機械原理與機械零件兩門課的內(nèi)容有機地結(jié)合在一起,其任務是使學生掌握常用機構(gòu)和通用零件的基本原理和基礎知識,使學生具有初步分析、設計和應用的能力,培養(yǎng)學生解決一般工程問題的能力,為培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才奠定基礎。
1.課程傳統(tǒng)教學中存在的問題
在機械設計基礎教學的過程中發(fā)現(xiàn),由于該課的教學特點與學生之前接觸到的課程有較大的差異,所以學生學習起來比較困難,且學生在該門課程的學習過程中學習的目的性及學習興趣不強,教學效果不佳。主要原因是傳統(tǒng)的教學模式中,該課程的教學活動與學生所學專業(yè)特點沒有結(jié)合起來,使學生感覺這門課程與今后所學專業(yè)沒有太大關系。即使教師不斷提醒學生課程重要性,但學生因為對本專業(yè)的機器缺乏感性認識,所學的知識又不能在他們以往的生活和生產(chǎn)經(jīng)驗中得到印證,因此學生學習的興趣不高,學習的積極性和主動性不夠。針對于這種現(xiàn)象,在教學過程中改變傳統(tǒng)的、單純的、章節(jié)式的教學模式,而以能力的培養(yǎng)為主線來設計教學內(nèi)容,采用典型的工作過程來設計教學,并將工作過程進行任務分解,以任務驅(qū)動來完成教學,達到教學的目標與要求。
2.教學改革的內(nèi)容
本次教學改革主要針對于我院數(shù)控技術專業(yè),因是初次改革,為便于比較,所以只選了數(shù)控技術專業(yè)3個班中的其中一個班為教改對象。
整個教學圍繞著設計一個帶式運輸機的工作過程來進行(因帶式輸送機的工作過程涉及到機械設計基礎課程中絕大多數(shù)的基本知識),然后將這一典型的工作過程分解成7個模塊,每1個模塊以機構(gòu)或零件的設計為載體,完成1個獨立的子任務,而這些任務教學的重點、難點及教學目標與機械設計基礎各個章節(jié)的教學目標相吻合。在開課之初,對學生進行分組,每3個學生分成一組,將任務布置給學生,每組學生每學完1個教學模塊,就要完成帶式運輸機的設計中的1個部分, 這樣學生在任務的驅(qū)動下帶著問題學習,明確了學習目的,也變被動為主動,使教師的教學內(nèi)容上重點突出,教起來有的放矢。
3.教學改革的成效
本次教學改革得到了機電系相關領導及教師的支持,但因本次教學改革屬初次,所以只針對于個別班級進行,并沒有在整個數(shù)控專業(yè)展開。但從改革的效果來看,還是比較顯著,主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
(1)與未實施教學改革的班級相比,實施教學改革班級學生機械設計基礎課程的學習成績普遍提高。因為學生在學習的過程中目標明確,學習的主動性和積極性普遍提高,課下找老師答疑的同學明顯增多。由于課堂學到的理論馬上用到了課程設計的實踐中,提高了機械設計基礎課程的教學效果。期末考試,在題目相同的情況下,實施教學改革學生成績普遍提高,不及格率大大下降。
(2)學生對所學知識的綜合運用能力得到提高。教師在教學中不僅講解零件的強度設計,還結(jié)合課程設計介紹零件的材料選擇、精度要求、圖紙表達等內(nèi)容。使學生在設計這些零件時不再一頭霧水。通過設計典型的零件,如軸和齒輪等,使學生的綜合分析能力、選用公差和繪圖能力等都得到了提高。
4.結(jié)束語
教學實踐表明,本次在機械設計基礎課程中采用具體的工作過程的教學模式改革是提高教學質(zhì)量一種有效的措施。但因初次改革,時間比較倉促,所以并沒有脫離原教學的目標和任務,而是在保證原教學目標和任務的基礎上,通過將具體的工作過程進行任務分解,以任務驅(qū)動式教學,提高學生學習的積極性,保證教學質(zhì)量。而且,本次教學改革只是實驗性的針對于個別班級進行的,并沒有在整個年級或者在該門課程的教學中展開,雖然改革取得了一定的成效,但從授課的過程來看,學生完成每個任務所需的時間比較長,單純依靠課上時間遠遠滿足不了要求,需要占用大量的課余時間。基于此,對于該門課程從教學的目標和任務、教學內(nèi)容、學時的安排、教學方法以及涉及到教學的各個環(huán)節(jié)等方面還都需要優(yōu)化。
【參考文獻】
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