課程設計在機械教學的運用
時間:2022-11-17 10:27:13
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摘要:機械設計基礎課是高職機械類專業(yè)一門重要的主干課程,它在整個專業(yè)知識的教學中起著非常重要的橋梁作用。機械課程設計作為該課程的重要教學環(huán)節(jié)。課程設計將課堂學習的知識和實際結合起來。但在這一實踐過程中存在理論與實際相脫節(jié),學生的專業(yè)基礎較差等一些現(xiàn)實問題。針對這些問題,在課程設計過程中,采用合理選題,加強實踐教學,做好實踐前的準備工作,做好合理組織工作等各方面措施。提高了教學效果,也讓學生對機械知識有了全面認識,同時也提高了專業(yè)綜合能力,受到了學生的歡迎。
關鍵詞:機械教學;課程設計;探索;實踐
機械設計基礎課是高職機械類專業(yè)一門重要的主干課程,它在整個專業(yè)知識的教學中起著非常重要的橋梁作用,它是由學習專業(yè)基礎課向?qū)W習專業(yè)課的過渡性課程,同時也是從事機械產(chǎn)品設計的必備基礎。而機械課程設計作為該課程的重要教學環(huán)節(jié),是學生掌握機械基礎知識和提高機械設計能力的綜合訓練。學生在課程設計中運用先修的機械制圖,公差,機械設計基礎等課程的知識,對前期學習的知識起到鞏固,深化,融會貫通的作用,樹立正確的設計思想。通過在課程設計的實際動手實踐,進一步培養(yǎng)學生在實際工程中的分析和解決問題的能力,讓學生掌握常用的機械零件和機械傳動裝置以及簡單機械傳動的設計方法和一般步驟。并在這個過程中提高學生的工程計算能力,繪圖識圖及查找資料等能力,掌握經(jīng)驗估算等機械設計的基本方法。機電類,數(shù)控類專業(yè)多以齒輪減速器為設計對象,設計的主要內(nèi)容主要是以下幾個方面:傳動裝置的方案設計;選擇電動機,確定計算功率的大??;進行齒輪主要參數(shù)的設計計算,校核軸,選擇鍵、軸承、聯(lián)軸器等零部件,并校核其強度,選擇齒輪,軸承的潤滑和密封方式;最后繪制減速器裝配圖及繪制零件圖;編寫設計說明書。具體需要完成的任務是:繪制減速器裝配圖A0一張,繪制零件工作圖兩張(齒輪、軸或箱體);編寫減速器的設計計算說明書一份。在課程設計前期,由教師組織學生通過閱讀任務書,明確設計內(nèi)容及設計題目,并由學生分組討論該減速器所包含的機構及具體傳動路線。若沒有事先給定傳動圖,由學生自己先根據(jù)以往課本知識給出幾種較合理的傳動方案,并對多個方案進行比較,選出最優(yōu)方案進行設計。學生在完成所有設計步驟后,教師依據(jù)學生在設計過程中的表現(xiàn),圖紙工整度,說明書的正確性以及答辯情況等對課程設計進行評定,給出最后的設計成績。通過多年的課程設計發(fā)現(xiàn)學生在這一活動中有了不小的收獲,同時調(diào)動了學生主觀能動性,把課堂學習的知識和實際結合起來。但在這一實踐過程中存在著一些問題。
1課程設計中存在的問題
1.1理論與實際相脫節(jié)。在課堂上介紹時,書本上是把相關的知識劃分開來,例如齒輪,軸承,聯(lián)軸器,離合器,公差等,而實際學生要把這些知識統(tǒng)和在一起,則對學生來說往往難度較大。同時,學生掌握的是一些理論知識,對工程實際沒有概念,這就使得很多學生實際只是照著書本設計過程照貓畫虎。最后的結果往往是純理論推導計算,沒有認可工程上的可行性。對結構進行設計時,往往只考慮了功能性,沒考慮實際的工藝性問題。這使得有很多的設計結構在理論上可行,而實際根本沒有辦法加工,或加工難度過大導致成本飆升,在實際工程當中這一設計根本不可能被采用。還有在公差選擇,精度設計方面,由于實際工程經(jīng)驗缺乏,所以對工廠設備情況,加工手段及加工能力缺少必要的認知,從而無法合理的確定零件的尺寸精度和表面粗糙度。由此可見,理論與實際的脫節(jié)是影響課程設計教學結果的重要問題。1.2學生的專業(yè)基礎較差。機械設計是一門結合前期學習的制圖,機械制造工藝基礎,公差等課程的綜合應用課程。由于這幾門課程是在前兩學期學習的,而且有一部分學生學習這部分內(nèi)容時完全是為了應付考試,所以時間一長,一些知識就遺忘了。主要表現(xiàn)在兩個方面,一個是軸的設計中關于材料力學的相關知識。另一方面就是工程制圖,不能正確的畫出圖樣,不能嚴格的遵守工程制圖的國家標準,甚至最基本的圖線表示錯誤。還有大多數(shù)學生在形位公差的標注上錯誤率極高,被測要素是中心要素還是輪廓要素,分別該如何標注搞不清楚。最后標注出的結果和實際公差要求完全不一致。1.3不查差資料,盲目模仿照搬。學生在課程設計過程中,不認真研究所給資料和圖紙,不考慮實際情況完全照搬參考資料。例如某些系數(shù)的選擇,參考資料上選擇是多少就選擇是多少,不思考為什么這么選擇,設計的情況和參考資料上的情況是否一致。更有甚者,整個設計結束竟然連機械設計手冊都沒有翻閱過,完全抄襲別的同學的。這說明學生沒有靈活掌握相關知識,并且沒有調(diào)動起學生的主動性。1.4投入不夠,不加重視。學校方面,對課程設計在整個專業(yè)知識的重要性認識不足。它是使學生把所學知識從書本向?qū)嶋H過渡的一次重要實踐,是訓練學生綜合運用已學知識的重要環(huán)節(jié)。很多學生完成了相關設計以后認為課程設計才真正使他們第一次了解了所學的幾門課程到底是作什么用的,如何去用。對于這樣重要的實踐環(huán)節(jié)學校投入不足,相關測量工具不足,機械設計手冊數(shù)量過少,從而使得很多學生查詢一部手冊,一組中只有少數(shù)幾個學生查詢,其他學生不能動手查詢就直接抄襲別人查詢的答案。
2提高課程設計效果的措施
2.1合理選題。設計題目的選擇是否得當,直接影響課程設計的效果。所以選題時應做到以下兩點:(1)題目要有綜合性和完整性,難易適中。過于復雜的題目使得大多數(shù)學生沒有辦法做出來從而影響最終設計結果。一般選擇一級直齒圓柱齒輪減速器即可。保證中等程度的學生能夠獨立完場(2)設計題目中所給數(shù)據(jù)有所區(qū)別,使學生各組設計結果有所區(qū)別,從而避免大面積抄襲現(xiàn)象的發(fā)生。2.2加強實踐教學。讓學生充分認識到課程設計的重要性。它的意義不簡單的在于設計作業(yè)的完成而是對后續(xù)課程學習的影響,甚至對于以后工作也有著深遠的影響。由于實際工程經(jīng)驗對課程設計十分重要,所以應在機械設計基礎課程的學習中,穿插一些工廠實習。在實習過程中,不能只是帶著學生進行走馬觀花式的參觀實習,而是最好能利用相關設備的檢修期間,讓學生對機器的內(nèi)部結構進行實際了解,直觀感受。利用現(xiàn)代化的多媒體教學,讓學生感性的了解各種加工方法及各種機械結構實際的工作情況。使他們在頭腦中把課堂上所學的知識和實際能聯(lián)系起來。另外,對于教授機械設計基礎的理論教師和從事課程設計的指導教師來說,也應熟悉工藝狀況,了解設備的基本情況,經(jīng)常進入一線實習,增加新工藝,新技術應用等方面的知識,力爭成為雙師型教師。指導教師自身的豐富的工程實際對于提高課程設計的效果有著十分重要的意義。2.3做好實踐前的準備工作。由于學生對前期課程知識薄弱,學過的內(nèi)容容易遺忘的問題。在課程設計前兩天在課堂上回顧一下以前的知識,尤其是公差的選擇問題,有針對性的進行復習。當學生前期設計計算完成后,開始畫圖前進行機械制圖相關知識的補習,尤其是往屆學生容易出問題的部分進行重點說明。然后讓學生再去畫圖,這樣學生所畫的圖樣質(zhì)量有明顯的提升,避免了一些圖樣上普遍出現(xiàn)的錯誤。2.4做好合理組織工作。合理組織對于整個課程設計的順利進行及取得良好效果起著至關重要的作用。首先,學生要進行合理分組,每個組中要做到有優(yōu)秀的,一般的,和學習比較差的學生,這樣在設計過程中學習稍差的學生可以有優(yōu)秀學生帶動共同完成設計工作。如果較差的學生分為一組,組內(nèi)大家都不會做,最后的結果就是抄襲一下別組的,起不到學習的效果。其次,指導教師要做好實習前的準備工作。制定好設計進度計劃,對輔導課進行詳細備課,做好輔導答疑工作。定期檢查學生的進度是否完成,做好階段性的檢查和評估總之,課程設計在整個機械設計基礎課程中是一個非常重要的實踐環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)讓學生對機械知識有了全面認識,同時也提高了專業(yè)綜合能力,受到了學生的歡迎。對于教師來說也是一個相互交流提高的機會,并在課程設計中應發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學中的問題,調(diào)整課程設計題目及方法手段,使其緊密結合生產(chǎn)實際。對學生加大創(chuàng)造性引導,提高課程設計的教學效果。
作者:柏莉 單位:白銀礦冶職業(yè)技術學院
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