裝備與工程專業(yè)的課程設(shè)計(jì)策略

時(shí)間:2022-01-12 04:13:33

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裝備與工程專業(yè)的課程設(shè)計(jì)策略

1、周密組織專業(yè)課程設(shè)計(jì)的過程

多年來的教學(xué)實(shí)踐證明,專業(yè)課程設(shè)計(jì)的組織在形式上需嚴(yán)格過程管理,周密控制各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。在整個(gè)階段,事先必須充分進(jìn)行動(dòng)員,讓學(xué)生明確專業(yè)課程設(shè)計(jì)的目的、意義、方法和要求等,促使學(xué)習(xí)態(tài)度不好或基礎(chǔ)較差的學(xué)生轉(zhuǎn)變思想,及時(shí)跟進(jìn)。需要定期對(duì)專業(yè)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)大綱進(jìn)行重新修改或編撰,按課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書和授課教學(xué)方案等教學(xué)文件嚴(yán)格執(zhí)行;在課程設(shè)計(jì)的跟蹤指導(dǎo)交流和紀(jì)律執(zhí)行方面嚴(yán)格執(zhí)行過程考核的原則,最后的考評(píng)方式是每個(gè)學(xué)生必須參加答辯,將結(jié)果考核與過程考核結(jié)合起來。這種周密組織的教學(xué)過程對(duì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的提高起到了十分有益的促進(jìn)作用。

2、合理安排專業(yè)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容

專業(yè)課程設(shè)計(jì)與機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)不同,需要綜合應(yīng)用相關(guān)理論課程的知識(shí)與內(nèi)容掌握和靈活運(yùn)用機(jī)電系統(tǒng)、裝備的設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)對(duì)各門課程涉及的獨(dú)立分散的知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通來完成一項(xiàng)真正的機(jī)電裝備的設(shè)計(jì)。本專業(yè)課程設(shè)計(jì)主要完成一臺(tái)教學(xué)型數(shù)控銑床的設(shè)計(jì),主要內(nèi)容包括:系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、數(shù)控系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)、主軸和進(jìn)給系統(tǒng)電氣控制設(shè)計(jì)和機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)床全部系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì),通過方案比較擬定系統(tǒng)整體方案,并合理確定機(jī)械部件、電氣部件和系統(tǒng)控制軟件的功能分配。機(jī)械部件按機(jī)床的功能來確定系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),針對(duì)機(jī)械部件的功能和作用完成其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及其制造的工藝性等問題。電氣部件設(shè)計(jì)部分要完成的主要內(nèi)容有:控制部件的電氣原理設(shè)計(jì)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)控制軟件是系統(tǒng)工作運(yùn)行的控制核心,主要內(nèi)容有:系統(tǒng)軟件框圖設(shè)計(jì)和部分軟件的程序編寫,其中包含步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序,用C語言或BASIC語言編寫的兩軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)的控制程序。調(diào)試部分包含:聯(lián)接微機(jī)接口、驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī);軟件調(diào)試;綜合調(diào)試機(jī)械、電氣和軟件部件。本教學(xué)型數(shù)控銑床有三個(gè)可控制的直線運(yùn)動(dòng)軸,其中X、Y軸兩軸聯(lián)動(dòng),因?yàn)榫纫蟛惶?,采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)采用絲杠/螺母機(jī)構(gòu)。主電機(jī)采用直流伺服電機(jī),直接驅(qū)動(dòng)銑刀。導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用滑動(dòng)圓柱導(dǎo)軌,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,成本低,精度一般,但精度保持特性差,磨損后需更換零件。機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注意滿足機(jī)構(gòu)的功能、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度、結(jié)構(gòu)工藝性等方面的要求。數(shù)控銑床機(jī)構(gòu)的功能主要是圍繞控制軌跡的精確實(shí)現(xiàn),因此,其機(jī)構(gòu)除了要保證各運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)外,還要注意運(yùn)動(dòng)的精度實(shí)現(xiàn),精度的保持性等因素,進(jìn)給系統(tǒng)要考慮消除機(jī)械部件的間隙。在結(jié)構(gòu)工藝性方面要考慮操作方便、便于保養(yǎng)和維修、利于加工制造和裝配;采用計(jì)算機(jī)繪制裝配圖和零件圖;對(duì)于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生,鼓勵(lì)采用solidworks/solid-cam、Pro/Engineer、UG等軟件進(jìn)行機(jī)床的三維造型和裝配仿真。最后撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。

3、采用多形式的專業(yè)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)方法

在教與學(xué)的過程中,專業(yè)課程設(shè)計(jì)著重強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的自覺性和主動(dòng)性,能夠自主地負(fù)責(zé)自己的學(xué)習(xí)情況,指導(dǎo)教師每天定時(shí)進(jìn)行集中輔導(dǎo)、答疑,教師在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)過程中的控制作用很重要。同時(shí),采用多種形式的教學(xué)方法,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,按不同的學(xué)生分類指導(dǎo)和因材施教,有的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差,需依靠教師的主導(dǎo)作用,直接進(jìn)行正面的幫助,確保學(xué)生提交合格的課程設(shè)計(jì)材料,并弄清基本設(shè)計(jì)內(nèi)容,獲得基本的綜合應(yīng)用的鍛煉;有的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好,需要適時(shí)采用啟發(fā)引導(dǎo)式的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)意的思路;有的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)中等,則可將上述兩種教學(xué)方法結(jié)合起來,既保證了其綜合應(yīng)用能力的提高,也可催化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)的產(chǎn)生。有些問題是大部分學(xué)生共同關(guān)心或者共同存在的,需要采用不同范圍內(nèi)討論式的教學(xué)方法。學(xué)生經(jīng)過這樣的設(shè)計(jì)過程的思考和鍛煉,教師再根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定,就可以保證較高的圖紙、設(shè)計(jì)說明書等的質(zhì)量。本專業(yè)課程設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步與學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng)結(jié)合起來,按照這樣的教學(xué)理念,我們鼓勵(lì)學(xué)生在許可的范圍內(nèi)自主選題,借助機(jī)械科創(chuàng)競(jìng)賽的機(jī)會(huì),學(xué)生自主擬定專業(yè)課程設(shè)計(jì)的題目,有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。一旦設(shè)計(jì)完成時(shí),教師對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審,讓學(xué)生利用課余時(shí)間把其設(shè)計(jì)思想由圖紙加工制作成模型或?qū)嵨?,選拔出參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的參賽作品。專業(yè)課程設(shè)計(jì)與學(xué)生的課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的緊密結(jié)合,也對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大的促進(jìn)作用。

作者:王明紅王大中金全意單位:上海工程技術(shù)大學(xué)