機械設(shè)計課程改革論文
時間:2022-11-07 11:23:38
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1《.機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程傳統(tǒng)教學(xué)體系和特點
這種從理論到實訓(xùn)實踐的傳統(tǒng)教學(xué)方法的最大弊端是課程理論性太強。由于學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ),工程基礎(chǔ)和知識基礎(chǔ)都不扎實,再加上現(xiàn)在高職學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性普遍不高,造成學(xué)習(xí)起來很吃力。即使聽懂了也不知道怎樣才能應(yīng)用到工程實踐上,怎樣去解決實際問題。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生更能夠聽懂,達到更好的教學(xué)效果,很多人都在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程原體系的基礎(chǔ)之上進行了教學(xué)改革研究。其課程改革綜合起來包括:整合課程內(nèi)容,拓寬知識面,增加信息量的改革1;采用精講多練、加強自學(xué)、分析討論三環(huán)節(jié)相結(jié)合,以啟發(fā)式教育為主的教學(xué)方法改革2;利用現(xiàn)代教學(xué)手段,增強教學(xué)的直觀性的改革3;重視實驗教學(xué),使學(xué)生學(xué)有所用的改革4;搞好課程設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能的改革等等5。通過這些教學(xué)改革,教學(xué)效果得到了較大的提高。但并沒有擺脫從理論到實踐的框框,理論性太強,應(yīng)用理論解決問題太少,學(xué)生學(xué)起來還是很吃力。
2.本教學(xué)改革的教學(xué)模式
本教學(xué)改革的基本要求是將從理論到實踐的傳統(tǒng)的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變成以學(xué)生的設(shè)計項目做引導(dǎo),整個教學(xué)過程都圍繞著學(xué)生要解決設(shè)計項目的實際問題來進行教學(xué)。其教學(xué)過程,就是一個學(xué)生要完成自己的設(shè)計項目,老師要通過教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生完成其設(shè)計項目的過程。而學(xué)生的設(shè)計項目的內(nèi)容就包含《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)目標的內(nèi)容。老師根據(jù)設(shè)計項目理論性的問題進行講解,對方法性的問題進行指導(dǎo)。學(xué)生通過自己的努力,去完成自己的設(shè)計項目,以這種方式最大程度地去完成《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)任務(wù)和目標。具體來說學(xué)生的設(shè)計項目要包含有《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中大多數(shù)的內(nèi)容。包括各種簡單運動機構(gòu),如平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計計算方法及設(shè)計過程;包括各種傳動機構(gòu),如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計計算方法和設(shè)計過程;包括機械中的軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器、彈簧、連接件等常見通用零件的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計計算方法和設(shè)計過程;包括有機械系統(tǒng)總體設(shè)計的設(shè)計原理和方法,如傳動方案的確定、原動機的選擇、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算。雖然這個項目不可能把所有的機構(gòu)和零件都包括進去,但可通過老師的介紹,掌握大多數(shù)的設(shè)計原理和方法后,學(xué)生可根據(jù)自己的設(shè)計項目去選擇具體設(shè)計內(nèi)容。這種項目引導(dǎo)化的教學(xué)模式具體以以下步驟來完成:
3.教學(xué)模式的實施
(1)學(xué)生的設(shè)計項目我們給學(xué)生的設(shè)計項目就是設(shè)計一個簡單的將產(chǎn)品從一個地方轉(zhuǎn)到另一個地方的產(chǎn)品運送機。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖二所示。圖二設(shè)計項目簡圖這個設(shè)計項目幾乎包括了《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中的大多數(shù)內(nèi)容,包括機械系統(tǒng)總體設(shè)計、帶傳動設(shè)計、齒輪設(shè)計、離合器設(shè)計、軸設(shè)計、工作機的機構(gòu)設(shè)計、連接的鍵設(shè)計、軸承選擇設(shè)計、螺釘選擇設(shè)計等。學(xué)生把這個項目設(shè)計出來后,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中要掌握的內(nèi)容都掌握了。我們不主張分組進行設(shè)計,而是每個學(xué)生都給這樣的機器產(chǎn)品項目設(shè)計,但每個學(xué)生工作機的運動參數(shù),如功率、轉(zhuǎn)速、工作機工作的方式不一樣。這樣每個學(xué)生都要去完成自己的設(shè)計項目,都學(xué)到了機械設(shè)計的原理和方法,避免了吃大鍋飯的現(xiàn)象。(2)學(xué)生的知識儲備學(xué)生拿到設(shè)計項目后,開初由于沒有知識儲備是不能完成設(shè)計項目的,需要老師進行教學(xué),使學(xué)生有足夠的知識儲備后才能進行相關(guān)的設(shè)計。如學(xué)生獲得的設(shè)計項目,都含有工作機的機構(gòu)設(shè)計,傳動設(shè)計中的帶傳動設(shè)計、齒輪設(shè)計,輸入和輸出軸的設(shè)計,軸輪連接的鍵設(shè)計,離合器設(shè)計等等設(shè)計。老師在進行教學(xué)時,先進行各種類型設(shè)計的知識介紹,讓學(xué)生先進行知識的鋪墊,理解和掌握了這些知識后,才進行后續(xù)相關(guān)設(shè)計。比如,在完成工作機的設(shè)計時,老師先圍繞學(xué)生要完成的工作機的機構(gòu)設(shè)計,介紹各種機構(gòu)的組成、材料、分類、工作原理、設(shè)計原理、設(shè)計方法和設(shè)計過程,讓學(xué)生了解和掌握了這方面的知識后,以進行自己的機構(gòu)設(shè)計。再比如,在完成帶傳動和齒輪傳動的設(shè)計時,老師也先圍繞學(xué)生要完成的帶傳動和齒輪傳動,介紹各種帶傳動和齒輪傳動的組成、材料、分類、工作原理、設(shè)計原理、設(shè)計方法和設(shè)計過程,讓學(xué)生了解和掌握了這方面的知識后,學(xué)生也才能進行自己的傳動設(shè)計。其他的設(shè)計內(nèi)容的知識儲備也按照這種方法來完成。這樣學(xué)生就可以知道自己的設(shè)計內(nèi)容用什么原理和方法去完成,學(xué)的知識究竟用來干啥,用來怎樣解決具體問題。(3)學(xué)生設(shè)計內(nèi)容的選擇學(xué)生通過老師對項目中的每個內(nèi)容進行講解后,就掌握了這方面的知識,就可以選擇這方面的知識去解決自己的問題。比如老師講解了機械系統(tǒng)總體設(shè)計的設(shè)計原理和方法后,學(xué)生就可以進行總的傳動方案的設(shè)計、原動機的選擇設(shè)計、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算,確定出該項目機器的各基本參數(shù)。又比如老師講解了帶傳動的工作原理、設(shè)計原理和設(shè)計方法后,學(xué)生根據(jù)自己項目的要求選擇自己所需要的帶傳動的種類,進而進行具體的帶傳動設(shè)計。再比如,老師講解完了機構(gòu)的種類、工作原理和設(shè)計原理后,學(xué)生就可以根據(jù)自己的設(shè)計項目的工作方式和特點,選擇符合自己工作機要求的運動機構(gòu),進而進行相應(yīng)的運動機構(gòu)的設(shè)計。(4)學(xué)生完成自己的設(shè)計項目學(xué)生選擇出了符合自己項目工作特點的設(shè)計原理和方法后,就可以進行自己的具體設(shè)計。包括系統(tǒng)總體設(shè)計、帶傳動設(shè)計,齒輪設(shè)計、各軸設(shè)計、連接鍵設(shè)計、軸承選擇設(shè)計、離合器設(shè)計等等的設(shè)計。主要是要完成其設(shè)計過程,計算出各零件相應(yīng)的尺寸參數(shù),進行各尺寸的校核,畫出相應(yīng)的設(shè)計零件的零件圖,最后寫出一部完整的、符合要求的設(shè)計說明書。學(xué)生在完成設(shè)計過程中,可以按照老師介紹的方法和過程來完成,也可以通過查閱資料,用不同的方法來完成,也可以相互討論來完成,但最終要獨立完成自己的設(shè)計說明書。(5)學(xué)生對自己的設(shè)計進行闡述、答辯學(xué)生的設(shè)計說明書完成后,可以通過主動申請或老師指定同學(xué)來進行闡述、答辯。闡述是說明自己的設(shè)計是采用什么設(shè)計思路完成的,整體和每個具體機構(gòu)和零件是怎樣進行設(shè)計的,采用的設(shè)計原理和設(shè)計方法是什么,最后達到了什么效果,還有哪些不足需要改進的地方等等。答辯是學(xué)生對自己的設(shè)計進行闡述后,學(xué)生和老師都可以根據(jù)他的設(shè)計過程、原理和方法提出各種問題,讓他進行解答。這樣,通過學(xué)生的闡述和答辯后,更加鞏固了所學(xué)的理論和設(shè)計方面的知識,了解了自己哪方面需要進行改進,還需要增加哪些方面的知識,怎樣改進可以達到更好的設(shè)計效果。雖然不可能每個同學(xué)都進行答辯,但參加的同學(xué)越多越好。(6)老師的點評與打分同學(xué)完成闡述和答辯后,老師都要對同學(xué)的設(shè)計、闡述和答辯進行點評,指出哪些方面是搞得好的,哪些方面需要進行改進,采用哪種方案可以獲得更好的效果等等。最后根據(jù)每個同學(xué)的設(shè)計的情況和效果進行評價,評價結(jié)果作為期末成績的主要依據(jù)。
4.效果分析
(1)改變了傳統(tǒng)教學(xué)的弊端本教學(xué)的項目化引導(dǎo)的教學(xué)改革模式,實施的是一種從學(xué)生獲得設(shè)計項目,到老師指導(dǎo)學(xué)生完成項目,再到學(xué)生具體完成設(shè)計項目,最后到學(xué)生描述自己的設(shè)計項目的過程。整個教學(xué)過程就是圍繞著學(xué)生要解決設(shè)計項目的實際問題來進行的過程,就是學(xué)生要完成自己設(shè)計項目的知識準備的過程,就是一個老師要指導(dǎo),學(xué)生要具體完成自己的設(shè)計項目的設(shè)計過程,就是一個有目標的有的放矢的過程。這就很大程度地改變了傳統(tǒng)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的空洞的理論教學(xué)模式,學(xué)生學(xué)起來就沒有這樣枯燥,會更感興趣,就會有更好的效果。(2)改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)弊端本教學(xué)改革模式改變了以老師講解為主,學(xué)生在課堂上聽老師講解為輔的這種傳統(tǒng)的學(xué)生被動的學(xué)習(xí)方式,而是以學(xué)生的設(shè)計項目來引導(dǎo),具體的設(shè)計實踐來帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。這樣學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程就是要具體去完成自己的設(shè)計的過程,就是一個有的放矢的過程。這樣的學(xué)習(xí)就容易達到比較好的效果。(3)學(xué)生的作業(yè)達到了更好的效果本教改模式改變了傳統(tǒng)的老師課后布置作業(yè)的為作業(yè)而作業(yè)的作業(yè)方式,而是將完成老師布置的設(shè)計項目作為每個學(xué)生的作業(yè)。項目完成的過程,就是作業(yè)完成的過程。在完成自己設(shè)計項目的過程中,涉及到的知識問題和方法問題,學(xué)生可以去查資料,去相互討論,去問老師。這種邊設(shè)計邊掌握相關(guān)知識,邊設(shè)計邊進行知識積累,邊設(shè)計邊完成自己的“作業(yè)”的作業(yè)形式,更能達到知識的鞏固的作用,更能達到作業(yè)效果。(4)達到了更好的實訓(xùn)實踐效果本教改模式改變了傳統(tǒng)的理論課上完后,單獨進行課程設(shè)計的實訓(xùn)實踐體系,將課程設(shè)計的內(nèi)容,融合到了教學(xué)過程中。這種上課開始就將設(shè)計的實訓(xùn)實踐項目交給學(xué)生,讓實訓(xùn)實踐過程在整個教學(xué)過程中完成,將實訓(xùn)實踐和理論教學(xué)有機的結(jié)合起來的教學(xué)過程,更能體現(xiàn)在實踐中完成理論的學(xué)習(xí),更能實現(xiàn)理論和實踐的統(tǒng)一,更能達到更好的實訓(xùn)效果和教學(xué)效果。
5結(jié)束語
蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過:點燃學(xué)生渴求知識的火花,唯一的能源就是學(xué)生在勞動過程中取得成績的歡樂和自豪感。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程以設(shè)計項目為引導(dǎo),以理論教學(xué)為完成設(shè)計項目的知識準備,以完成設(shè)計項目為最終目標,以學(xué)生的工程設(shè)計實踐為主體的,以理論和設(shè)計實踐為統(tǒng)一的教學(xué)改革模式,其最終達到的效果是:老師教學(xué)效果更好,學(xué)生學(xué)習(xí)起來更輕松,更能有的放矢的學(xué)習(xí),更能主動的學(xué)習(xí),更能將機械的理論問題應(yīng)用到工程設(shè)計的實踐中,更能理解和掌握抽象的機械原理、機械的設(shè)計理論、設(shè)計方法和設(shè)計過程,更能達到最好的學(xué)習(xí)效果。
作者:呂玉充單位:瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械系