导语:在机械课程设计总结的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
Abstract:MechanicalDesignbasiccoursedesignisanimportantpracticeteachinglinkofMechanicalDesigncoursesystem,anditisthefirstmorecomprehensive,moresystematic,highlyengineeringdesignintegratedtrainingformechanicalengineeringstudentsintheengineeringcolleges.Thispaperbasdontheteachingrequirementsoftrainingappliedundergraduatepersonnel,inthemechanicaldesignbasiccurriculumdesigntraining,conductedtheteachingreformandexplorationontheteachingmethods,teachingfocusandtheshowingformofdesignresultsandotheraspects,whichlaidthefoundationtoimproveteachingqualityandmethods,ofpractice,trainingappliedundergraduatepersonnelwhoareinaccordancewiththetimedevelopmentneeds.
Keywords:mechanicaldesignbasiccoursedesign;comprehensivedesign;teachingmethods;teachingreform
0引言
机械设计基础课程设计是机械设计课程体系中的一个重要的实践教学环节,它是工科院校机械类专业学生进行的第一次较全面、较系统、工程设计性很强的综合性设计训练。通过该环节的实践训炼,不仅能使学生巩固加深扩展己学过的知识,并且能使其综合应用这些知识去解决实际问题。机械设计基础课程设计是理论和实践相结合的第一次初探,是一次真正意义上的工程应用能力的培养,是培养学生的工程创新设计思维方式在实践中的验证所迈出的真正意义上的第一步。
1教学内容的改革
对于机械专业等为期三周的机械设计课程设计,要求学生在提交一份装配图、一到两张零件图和一份设计说明书外,还要提交箱座和箱盖的零件图。这样更能较全面地考查学生对《机械制图》、《互换性与技术测量基础》、《机械制造基础》、《机械设计基础》等几门课的掌握程度。
2教学方法和手段的改革
现代的教育要求“以人为本”,学生是教学的主体,教师则是教学过程中的主导者。课程设计作为教学中的重要部分,在设计过程中也要充分激发学生设计的主动性和创造性。要达到以上教学目的,首先应重视实践教学的环节,实践教学是学生获得感性知识的重要手段,课程设计也是如此,为了让学生在设计过程中能有一个整体的设计观念,我们在进行课程设计之前,让学生应用机械设计基础理论课上所学的知识,自行设计一个具有一定创新性的实验,来实现预定的运动规律。然后,让同学进行减速器的拆装实验,通过这次实验让大家对减速器的常见类型有一个直观的认识,使学生了解减速器内部零部件的类型、结构和装配关系,对加工制造的工艺过程形成初步的认识。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系,再此基础上让学生应用已有零部件设计一个合理的轴系,使学生能在课程设计中结合实际的参数要求设计出合理的轴系结构和尺寸。
在课程设计过程中也要重视老师的指导作用,一次成功的课程设计与教师的悉心指导是分不开的。为此应改变以前过于集中的指导方式,变“集中式指导”为“集中与分段相结合式指导”,设计前通过集中式的讲解交待清楚所要完成的设计任务,针对具体的设计任务如何入手去做,通过教师已有的设计经验,引导学生解决设计初期的入手难得问题,对于设计中的主要注意事项应交待清楚避免在设计过程中学生走弯路,在设计过程中教师应经常到教室中去,发现共性问题要及时地集中讲解,对个别底子薄的同学应进行个别指导,及时解决存在的障碍性问题,便于设计的如期完成,在设计的后期主要是检查与纠正细节。在具体的指导过程中要求教师要以学生的设计思想为主线,在不改变学生原有总体设计方案的前提下,进行指导完善此设计,让学生能真正地进行应用所学的知识进行创造性设计,让学生能够真正成为设计的主体,在完成此设计的基础上,让学生能够真正地领会完成一次设计的总体设计思路和收获自己的设计成果的成就感。总而言之,课程涉及的改革方向应以培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力为出发点。
3设计成果的展现形式
采用现代先进的机械设计手段,改变传统的纯手工绘图的方式。要求学生提交的设计成果为手绘的设计草图,手写版的设计说明书,以及电子版的设计总体装配图和典型的轴类、齿轮类和箱体类零件图。随着科技的进步,计算机在设计、生产、试验各领域发挥越来越重要的作用。为了顺应社会对人才的需求,必须重视学生的应用和掌握计算机的能力,在我院的机械设计专业率先试点要求总体装配图利用CAD完成。对于基础较好的同学要求应用SolidWorks、CATIA等三维绘图软件完成齿轮、轴、箱体、端盖等所有机械零件的结构设计,完成整机的装配,然后进行机构的运动仿真和干涉检验。
4结束语
参考文献:
[1]朱宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2005,(11).
1.1针对有关课程的课程设计
(1)了解具体的任务安排,熟练掌握运用计算机。要想有效的进行实践活动做好课程设计,学生在进行课程设计之前应对具体的任务进行全面的了解,对任务的类型,工艺的流程,细节的要求,进行了解,为课程设计的准确进行提供保障。同时,《机械制造技术基础》课程的课程设计需要借助计算机进行辅助,因此学生应熟练的运用计算机,掌握工程设计必须的计算机操作技能,确保工程设计的顺利进行。
(2)按照标准独立完成,提高知识的综合运用能力。工程设计对于学生能力的提高有很大的帮助,因此学生在工程设计中应尽可能的独立完成。同时端正课程设计的态度,严格按照工程设计具体任务的规范进行设计,掌握工程设计的流程,规则等内容,将课堂所学知识综合的运用到课程设计中去,提高自身的知识的综合运用能力。
1.2针对数控加工的综合实践
(1)进行计算机辅助设计训练。随着现在科技的发展,计算机已经成为了机械设计制造不可缺少的辅助工具,因此在数控加工综合实践中进行计算机辅助设计训练是其主要内容之一。
(2)完整的进行零件设计的操作。学生在日常的课程设计中对于零件的设计仅停留在某一阶段,没有完整的进行过零件设计的操作,因此在数控加工技术综合实践中,高职院校为学生提供了一次完整的操作机会,从零件的设计,图纸的敲定,到零件的成型,学生全程予以参与。使学生对机械设计制造及其自动化有了更深层次的认识,有效的提升了学生学习的热情。
1.3机电综合课程设计
机电综合课程设计是在数控加工等课程的基础上进行的又一次综合性的实践活动,其与其他实践活动一样,在实践过程中着重提升学生对知识的综合运用能力,顺应现在社会对人才的要求。相较于前两种实践,机电综合课程设计其对学生专业知识的要求更进了一步,对学生计算机的应用也提出了新的要求,具体的来说机电综合课程设计包含以下几方面的内容:
(1)总方案的制度。在机电综合课程的设计过程中,总方案的制定是关键,其左右着课程设计的成败,因此学生在进行机电综合课程设计中首先要根据具体的课程设计内容,从任务实际出发,对制定的方案反复分析论证,制定出切实可行的总方案,指导课程设计的进行
(2)重视机械设计中的重点部分。机械设计是一个复杂的过程,其中包括各个部分,在这些部分中有些重点部分学生应给予注意,确保重点部位的设计。例如传动机构的结构设计等。
(3)数控系统方面的设计。数控系统的设计对于机电综合课程设计至关重要,其包含了多方面的内容。学生在进行这方面的设计时应,认真仔细的进行设计,全面的考虑课程设计的需要,保证课程设计的质量。
(4)课程设计说明书的编写。课程设计说明书的编写是机电综合课程设计的最后一个环节,其对整个课程设计的主旨,内容等方面进行了有效的说明,是对课程设计的概况。
2总结
关键词:职业教育机械设计教学改革
中图分类号:G712文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.130
《机械设计》是机械类专业的一门承上启下的技术基础课,该课程学习的效果,直接影响对前面所学课程的应用与理解,并为后续课程与毕业设计等环节打下基础。笔者在多年教学实践中发现职业教育中的一些问题,并进行了一些理论研究与改革。
1机械设计课程教学在高等职业教育中的现状
虽然职业教育和普通本科的目标不完全相同,但是长期以来,许多学校在教学计划、教材选用、教学方法等方面并没有完全针对职业教育的特点,教师在课程教学中采用先讲授理论课,强调系统性,后进行课程设计等实践环节的模式,在理论和实践的衔接上不能很好完成,使学生对设计问题感到迷茫,对于大多课后设计作业和课程设计,只是简单按书上步骤进行计算,不能系统地了解设计方法。
2机械设计教学改革的内容
2.1整合教学环节
《机械设计》的教材虽然很多,但是一般是按照内容体系进行章节划分,或者有针对性的增加实例,可机械设计理论相对比较成熟,理论知识的论述差别不大,虽然有的教材增加了实例,但是也很难将一个系统的实际问题用一个例子来进行总结。所以,为了提高学生的实践能力,可以将实践环节引入课堂教学,尽可能地让学生将所学知识边学边用,增加理论知识活学活用能力。
2.2引导学生掌握设计的方法、程序和应用,弱化理论与公式的推导
高职教育不同于本科教育,对普通本科学生的强调基础理论学习的目的由于目标不同也应有所差异。职业教育应突出实用性和针对性的特点,强调学用结合,强调分析和解决实际问题等能力,着重培养能生产、服务第一线需要的技能型、技术型专门人才。整个职业教育的评价标准要坚持以就业为导向。
3机械设计课程改革的实施方法
3.1将课程设计融入到整个教学阶段
3.2以适宜的工程设计问题作为课程设计任务,将课程设计与实际、教学紧密结合
很多高校的机械设计课程设计大多进行齿轮减速器的设计,究其原因,减速器的设计涵盖了主要传动方式、轴、轴承、键的设计,是一个相对比较全面的设计问题,所以大多高校多年以来均将它作为课程设计的任务。但是,由于减速器已经标准化,这样的课程设计除了作为课程的基本练习之外,没有太多实际应用的价值。另外,原本希望通过课程设计使学生有基本的机械设计的方法和程序的学习,也因为这类题目目前设计资源很广,学生可以很方便地找到设计参考,而且设计资料也比较简洁,只介绍结论,对其原因往往不做说明,所以对工程实际能力的提高效果也十分有限。
高职教育不同于本科教育,与普通本科学生强调基础理论学习的目的不同,高职学生的教育目标更强调技能训练、强调动手能力。笔者认为,即使在课程设计中没有涉及到课本中的所有知识点,但如果能增加学生的实际设计能力,也是一种好的收获。为了强调学生的实际应用技能的培养,我们应对教学内容进行适当调整:首先,进行工程设计的一般步骤、要求、常用的设计理论与方法的介绍,使学生对设计的实施有基本的了解;然后,结合课程设计任务,鼓励学生进行分析,确定自己所缺少的理论知识,并进行资料的查阅。在课程讲解中,强调如何进行设计,减少公式的推导,强调公式的使用与资料、工具书的查取,锻炼他们的工程实际技能。
机械设计是一门承上启下的课程,通过学习能够将前面所学的内容在设计中应用,尤其是工程制图、力学、机械原理以及金属材料等课程,使学生在设计中能将所学知识进行融会贯通,更好地理解。
另外,应力求突破传统的教学模式,以工程实践化为引导,跳出现有高职院校“模型教学”的圈子,在课程教学与实践中,增加学生对零部件的结构、制造和装配工艺的了解,使学生对机器设备、加工方法、加工与装配精度等工程技术知识的全面认识,使学生能够了解实际设计情况。
4结语
目前,高职教育还存在一些不适应其培养目标的问题,希望通过本课程的教学模式的改革与研究,能为高等职业教育教学内容、教学方法改革的深化起到一定作用,最终提高学生的工程实际能力,培养的学生能顺利就业,就业后能尽快适应工作岗位的要求,受到社会和用人单位的好评。
参考文献:
[1]张慧鹏,钮王杰,贾毅朝.机械类课程设计初探[J].高等教育与学术研究,2010,(10).
[2]周先军.机械设计课程设计改革思考[J].吉林省教育学院学报,2010,(10).
[3]郝秀红,邱雪松,王琼,白文普.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究,2011,(5).
关键词:机械设计基础;课程设计;教学方法;研究
作者简介:闫存富(1972-),男,河南安阳人,黄河科技学院工学院,副教授,工程师;孔令云(1966-),男,河南安阳人,黄河科技学院工学院,教授。(河南郑州450063)
基金项目:本文系郑州市重点实验室建设项目(项目编号:121PYEZX179)、郑州地方高校新世纪教育教学改革及人才培养工程(项目编号:ZZJG-C6022)、河南省重点学科建设(项目编号:豫教高[2012]186号)的研究成果。
机械设计基础课程是高等学校机械类专业学生的一门很重要的专业基础课,其课程设计是在学生机械设计基础课程结束之后,进行的一项综合性课程设计,是机械类专业学生一个重要的实践教学环节。
一、当前课程设计中存在的问题及原因
结合教学经验,总结当前机械设计基础课程设计教学中主要存在的几方面问题。
1.学生先修课程基础较差,课程设计质量得不到保证
2.学生在课程设计过程中缺少思考,盲目照抄现象严重
3.学生对课程设计不重视,学习态度不够端正
4.课程设计学生多,指导教师偏少,影响课程设计质量
随着招生规模的增大,学生人数比以前增加了许多。而在设计过程中负责指导的专业课教师有限,经常是一名教师指导一个班或两个班的学生,教师在指导课程设计时很难照顾到每一个学生。教师在设计时也就很难发现学生存在的问题,直到课程设计结束,交图纸和说明书时才发现问题。而有的学生在设计过程中不懂装懂,老师不催,他们也懒得做,直到最后老师催缴课程设计时,才匆匆整理一下,凑出一个设计交上来。这样的课程设计,其质量可想而知,学生的综合设计能力很难得到提高,课程设计的目的也就难以实现。
二、课程设计教学改进措施
针对课程设计中存在的上述问题,在课程设计教学中提出如下改进措施:
1.加强与前修课任课教师沟通,夯实基础,保证课程设计质量
通过与前修课的任课教师进行沟通,将课程设计中发现的专业课问题适当提出来,在上课时作为重点来讲,提前为课程设计奠定一个扎实的基础;在课程设计开始前要将设计过程中容易出错的部分给学生提前强调一下,将错误消除在萌芽状态;在课程设计过程中教师要勤于检查学生的进度和质量,发现问题及时提出,督促学生改正。
2.课程设计题目多样化,杜绝抄袭现象
数十年来,课程设计的选题大同小异,都以减速器或皮带机为设计题目,每届学生都重复同样的设计内容,会影响教师的创新精神。而有的学校在制图课的测绘练习时也选择减速器,使得课程设计的题目过于重复。所以指导老师最好能深入现场发掘新的题目,给学生提供多个题目,尽量避免设计题目的重复,从源头上杜绝抄袭。
3.加强师资培训,提高指导老师专业水平
课程设计实际上是学生第一次独立的将所学理论知识应用到实际中的一次演练,在此之前学生对实际工程设计了解很少,作为指导老师自身应该具有较高的设计水平和一定的设计经验,这样在给学生指导时才能直奔主题,使学生少走弯路。而现实中由于近几年学校扩招,有工作经验的老师相对较少,所以有些学校就只有让一些刚出校门的毕业生去带学生的课程设计。而这些教师自己就对实践设计知之甚少,只有跟着前辈们“依葫芦画瓢”,可以想象这样的老师能带出什么样的课程设计效果。即便是凑合着带着学生做出来了,课程设计的质量又如何得到保证。
4.严格设计进度,保证设计质量
另外机械设计课程设计是一项较复杂的工作,包括大量的计算、设计、绘图及编写说明书等,需要查阅有关设计手册和资料,并综合运用多学科的知识。设计进度过快,在设计过程中就会缺乏深入细致的研究工作,出现不求甚解的现象,难以保证设计质量;若设计进度过慢,就会出现前松后紧现象,到后期会出现抄袭现象,同样也无法保证课程设计质量。所以应由教师提出一个设计进度计划,明确设计过程中各阶段应完成的内容,要求学生基本上按着该进度计划进行设计。
5.端正学生学习态度,改进考核方式
那些认为反正自己将来不从事这个专业,所以就没必要下功夫去做,不重视课程设计的学生,可以给他们解释课程设计不仅仅是让他们完成一次设计任务,根本目的是培养学生对所学知识的综合应用能力、创新能力和独立做事的能力;同时通过独立完成课程设计,可以培养学生独挡一面的能力,为学生的将来奠定基础。由此提醒学生,那种将课程设计仅仅看成是一次大作业的看法是极端错误的。
由于各个学校的具体情况不一样,当前各个学校采取的考核方式也不完全一样。大部分学校采用指导老师一人说了算的考核方式,而有些老师平时又对各个环节把关不严,在最后验收时又没有详细审查设计内容就匆忙给个成绩了事。这样致使比较努力的学生得不到好成绩,而有些完全照抄过来的学生却能得到好的成绩,造成部分学生存在侥幸心理,认为即使不认真做最后也能合格。所以笔者建议对课程设计的考核采用分段给分制,即可将总成绩分为平时成绩、成果的质量和答辩成绩三部分。其中平时成绩包括平时的考勤及设计过程中与设计的计划进度的符合程度,成果的质量包括设计说明书和绘图,答辩成绩即最后由答辩评委给出的成绩。
三、结束语
机械设计课程设计作为机械类专业学生的重要实践教学环节之一,具有承上启下的作用,无论机械设计课程设计采用何种方法和手段,但目标是统一的。学生先修课程基础差、在课程设计中缺少思考、对课程设计不重视、参与课程设计的学生多、指导教师偏少等是影响课程设计质量的主要因素。采用提高先修课程的上课质量、课程设计题目多样化、提高指导老师专业水平、严格设计进度、端正学生学习态度及改变传统的考核方式等措施能有效提高教学质量。
[1]易传佩.机械设计课程设计融人课堂教学的探索[J].职业技术教育,2007,(14):20-22.
[2]高路,陈民弟.《机械设计基础》课程设计改革与实践[J].吉林化工学院学报,2011,(2):38-39.
[3]郝秀红,邱雪松,王琼,等.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究,2011,(5):51-54.
[4]尹延军.机械设计基础课程设计教学存在问题与改革措施[J].中国教育技术装备,2011,(34):107-108.
[5]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].第八版.北京:高等教育出版社,
关键词:机械设计基础;课程建设;实践
一、引言
二、机械设计基础课程建设中存在的主要问题
三、机械设计基础课程建设的实践与探索
四、结束语
[1]张鄂.“机械设计基础”省级精品课程建设的实践与探索[J].教育教学论坛,2015,12(11):148-150.
[2]刘桂花.高职精品资源共享课程建设初步探索与实践———以高职《机械设计基础》课程为例[J].亚太教育,2016,06(36):157-158.
2.《机械设计》课程设计中的设计指导
2.1设计理念的解读
根据学生的实际情况,讲解设计的理念使学生理解何谓设计,然后学生在此次课程设计中才有可能按此理念去设计、去实践。故切合学生的心态,恰当的解读是很重要的。2.1.1首先,设计必须结合实际,不能脱离实际而设计由于学生从学校到学校,机械工程、设计实践的机会很少,什么叫“结合实际”,他们自己不好理解。虽然当前是课程设计,但作为老师,教学活动不应局限于此,既要着手于当下的设计,更重要的必须立足于未来,从为培养未来工程师的角度来考虑。
2.1.1.2课题的设计、制造等环节必须考虑实际实施,具有合理性、可行性,最好方便实现。此项内容涉及的环节因素很多,从思考角度方面:一方面是用户,站到用户立场考虑,尽量满足用户的需求;另一方面,对生产制造方而言,方便实施。应考虑的因素很多,但结合学生的情况,不宜要求太多,讲得太多,否则学生很难把握,只就目前较易理解和接受的来讲和要求。以设计时选材为例:一般用户希望产品价格低,机械产品零件常用金属材料,如钢、合金钢等,这些材料市场上易采购到(方便生产方),若一般碳素钢能用,就不一定要选合金钢,因为价格方面合金钢要贵一些,当然有其他考虑必须选用合金钢,则属另一种情况。如果设计选材选用昂贵材质,必然增加产品成本、使产品价格高,增加用户的经济负担。再如公差等级等方面涉及很多,从易于理解的精度等级方面给学生讲解,他们容易理解:低精度能满足实际要求,就不一定要选精度高的,例如9级齿轮就可以,就不必选8级。因为低精度易于实现、成本低。等等。
2.1.2设计与计算
2.1.3参考借鉴与自己设计
2.2设计的实施指导
作者:王红梅单位:山东理工大学机械工程学院
1.1课程设计题目单一,挑战性不够
1.2学生在做课程设计过程中,急于完成任务,对知识的掌握不够深入
1.3答辩过程没有起到应有的作用,学生未能真正将不足转化为动力去进一步学习
由于目前的答辩机制是作为最后考核手段的一种评分方法而存在,因此学生对于最后的答辩过程,只关心其所获分数的高低,而对于答辩中教师所指出的错误并没有真正用心去解决。通过调查发现,许多在课程设计时已指出的错误,到了毕业设计时,学生往往仍然没有改正而是延续了下来。这使得教师在答辩期间所做的工作未能起到应有的效果。事实上,由于目前师生比例偏小,这使得指导教师不可能在设计阶段能注意到所有学生的错误,许多的错误是在答辩阶段指出的,然而由于此时学生关心的是分数而非原理,因此使得学生对于自己的不足之处往往没有加以足够的重视,从而失去了从中学习的机会。但就知识学习的规律而言,只有在错误中认真总结经验,汲取教训,才能真正学得知识,有效地提高自身的能力。显然在当前只有一次答辩机会的背景下,大部分的学生并未对所指出的错误做认真的思考,没能真正用心去理解错误产生的原因。这使得答辩却失去了应有的效果。
2提高教学效果的实施模式探索
针对以上的问题我们设计了相应的教改措施,以提高教学效果,满足现代高等教育对实践类教学的要求。我们的改革措施主要在以下几个方面:
2.1改变出题模式,将实际零件发给学生,使其自主分析完成课程设计所需内容
通过多方收集并整合本学院几个实验室的资源,建立了相应的零件库,其数量足以供百人左右的课程设计需要。以这些实物为依据,要求学生完成测绘,材料分析,加工工艺设计,模具夹具设计等一系列的课程设计内容。在确定题目期间,教师要对学生所作方案的可行性进行把关,并提供相应的意见,对不正确的进行否决,要求学生重新设计。这样每个学生拿到的是不同的题目,并且要依靠自己所学来分析和设计机械制造的整个流程。这样一方面增强了学生的主动性和学习兴趣,提高了学习积极性;另一方面,学生所要设计的是一个真实的零件,更贴近工作实际,实践性更强,同时还降低了互相抄袭的可能性,为分数评定的公正性打下基础。
2.3由以往的一轮答辩改为多轮答辩
3结论
关键词:机械设计基础教学模式教学实践创新
基金项目:南京林业大学科研启动项目;江苏省高校自然科学基金(15KJB470007)。
作者简介:李娟(1987-),女,湖北洪湖人,博士,讲师,主要从事机械设计基础方面的教学工作。
高等教育的根本任务是输送人才,以满足社会和人民群众的多元化需求。为了保证教学质量,取得良好的教学成果,课程教学模式应当与国家的发展方向相契合。如何提高课程教学质量,培养学生的创新能力,是当前我国高等教育改革转型中的重要课题[1]。机械设计基础是各高等院校机械类专业本科生必修的一门综合性、实践性很强的技术基础课程,包括机械设计与机械原理两部分的内容,是培养学生综合设计能力、创新能力的重要环节,并在整个专业中起着承上启下的作用[2]。
现有的关于机械设计基础的教学模式主要着眼于培养学生掌握课程的理论知识,采取各种教学手段,激发学生的学习兴趣[3]。然而这种教学理念只能从表面上让学生不排斥理论知识的汲取,却忽视了学生学习的主动性,造成了学生“不逃课但也不思考”、“眼睛盯着讲台,脑子一片空白”的现象,培养学生的创新能力难上加难。笔者根据教学过程中的实践经验,在传统教学模式呈现的不足与问题的基础上,从课程体系结构、课程设计实践、实验教学创新与课程考核方式四个方面改进现有的教学模式,探索培养学生创新能力的方法。
1课程体系结构
机械设计基础是机械原理与机械设计两门课程的整合,要求学生了解和掌握常用机构与通用零部件的工作原理、结构特点等,教学内容繁杂、零散、抽象、枯燥。笔者在教学过程中发现,由于课程连贯性不强,学生容易产生被动、厌烦的情绪,学习效率非常低。通过与学生沟通交流后,采用互动启发式教学模式,效果显著。
其次,引导学生思考,以小组形式讨论他们对平面机构类型的判断,形成师生之间的互动,产生共鸣。在此基础上,发挥学生的想象力,对平面机构的结构进行演变、设计,培养学生的创新意识。对待创新能力有限的学生,可以通过讲解为主,启发为辅,使学生敢于肯定自己的想法,参与到讨论中,提高分析问题和创新的能力。最后,在平面机构的知识框架上进行扩展,导入凸轮机构、轮系和间歇运动机构,同时分析比较各机构结构特点、运动特性,进行归纳总结。
与常用机构相比而言,课程后半部分的的通用零件是为后续课程提供必需机械零件的基本知识,内容更为零散。如何将螺栓等常用连接零件,齿轮、带、链等传动机械,轴、轴承、联轴器等轴系零件这些内容连贯起来,是学好这部分内容的关键。学生往往对未知、新奇的事物比较感兴趣,因此利用学生的好奇心,教师可以做一些视频动画,对大型机械设备内部进行分段、分层剖析,从而展示零件结构与运动特性,比如汽车中的齿轮变速箱,行李输送机上的带传动,自行车上的链传动等等。
在此基础上,启发引导学生探索机械零部件的作用与工作原理、失效形式,同时观察学生的反应,并与学生互动,适当提出一些问题,扩展学生思维。其中,合理选择并设计零件尺寸是课程教学内容的重点与难点之一。通过结合实际课题,采取小组共同分析,培养学生运用标准、手册进行一般参数的通用零件和简单机械装置设计,提高学生的协作能力,激发成就感,加深对知识的掌握程度。
2课程设计实践
课程设计是加强实践教学的重要途径,可以巩固加深对所学理论知识的理解,实现基础理论与设计实践的有机配合,在工科院校教学中占有十分重要的地位[4]。通过课程设计,使学生在掌握设计方法的基础上,培养学生的绘图能力与计算机辅助设计能力。由于接触实际工程项目少,学生刚接触到课程设计时往往会觉得困难。这需要通过选修课程辅助与外部教学实践两方面的配合来提高学生的学习效率。
机械专业的学生在大一和大二阶段已经完成了辅助设计课程(机械制图,工程制图与CAD等)的学习,为机械设计基础课程打下了一定的基础。但是笔者在教学过程中发现,由于空间想象能力有限,一些学生掌握的并不好,因此在本课程的课程设计中,表现非常吃力。教师需要指导学生选修一些辅助设计的课程,如CAD程序设计,Pro/E等,帮助学生对先修课程进行必要的回顾和复习,在此基础上,结合课程设计对象,鼓励学生进行程序编写,完成设计课题,提高学生机械设计创新能力。外部教学实践是指通过积极组织和指导学生参加各种课外设计竞赛活动,借助本课程的知识学习,进一步培养和提高学生的创新意识。同时,对于有科研条件的教师,可以进一步结合教师自身的科研项目与课题实践,比如利用仿真软件对机械零件结构进行强度分析和优化设计等,使教学内容紧跟学科前沿,培养学生的创新科研能力。
3实验教学创新
机械设计基础的实验教学是必不可少的。在课堂中没有完全吃透、完全想明白的知识点,通过学生亲身动手实践,能够化虚为实,提高教学效率。然而,由于设备资源、实验课时的限制,实验项目的开展还停留在以教师讲解为主,学生重复教师示范的形式上,无法完成实验教学的预期效果[5]。
实际上,实验教学如果能够走出实验室,教学效果事半功倍。我们通过与企业合作,一方面让学生有机会参观机械零件实际的加工过程,将所学的理论知识和生产实践结合;另一方面让学生实际了解到企业生产加工机械零件过程中遇到的技术难题、局限与实际需求,启发学生运用所学知识,开动脑筋思考问题,激发学生的创新意识,分析问题,解决问题。同时,在与企业技术工人的交流中,能够让学生们开扩视野,触摸世界的前沿工程技术,使我们培养的人才能够跟上时代的脚步。在此基础上,学生带着问题和想法,走进实验室进行实验,很大程度上提高了学生创新能力的培养。
4课程考核方式
5结语
新时代的人才不仅需要掌握知识,更重要的是掌握学习知识的方法,分析问题的能力以及解决问题的思路。通过摸索,笔者在机械设计基础的课程教学工作中总结出了较合理的教学模式,学生反应良好。随着时代的发展,为了培养符合时代需求的人才,教学方法的改进和教学效果的提高仍然是无止境的,继续探索与时俱进的教学模式任道重远。
参考文献
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关键词:课程设计;动力机械及工程;实践教学
作者简介:郑清平(1965-),女,湖南道县人,河北工业大学能源与环境工程学院,教授。(天津300400)
一、课程设计的目的与基本要求
在全国开设动力机械及工程专业方向的高校中,很多都安排“内燃机课程设计”这一教学环节,旨在通过课程设计使学生应用、巩固、丰富、提高所学内燃机专业知识,加深对所学理论知识的理解,获得与专业有关的实践经验,培养学生的实践能力和专业技能以及综合运用理论知识分析和解决实际问题的方法与能力。因此,课程设计是对前期理论与实践教学效果的检验,也是对学生综合分析能力与独立工作能力的培养与检查过程。
通过内燃机专业课程设计,应该能够达到以下基本教学要求:掌握内燃机设计的基本要求和方法,了解内燃机现代设计理论和方法的基本内容和实际应用;能正确分析内燃机各主要零件所受载荷的大小和性质,掌握其工作特点和设计要点,掌握基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法,了解有关的新技术和发展趋势;熟悉内燃机工作过程,掌握各参数对工作过程的影响和提高内燃机动力性、经济性的措施;熟悉内燃机的性能指标。
二、原课程设计内容安排和存在的问题
1.课程设计内容安排
2.存在的问题
(2)课程设计答辩是以教师提问为主的“问、答”方式,不能全面地考核学生们对课程设计的掌握程度。更重要的是,学生们对自己的设计过程及结果并没有系统地总结,对自己的成功与不足之处没有一个明确的认识,使他们在今后的学习中没有明确的努力方向,这并不是一个好的学习习惯。
三、课程设计的改革探索
1.改进课程设计内容
2.加强现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训
分别以动力机械及工程专业的两大主干课程“内燃机原理”和“内燃机设计”为基础,将学生分为内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算两大组,加强了现代设计方法在课程设计中的应用。要求进行内燃机工作过程热力学计算的学生根据热力计算公式,对内燃机各热力参数、指示参数进行计算,并绘制示功图,它对内燃机的设计有一定的指导意义。要求进行内燃机运动学和动力学计算的学生以发动机运动学与动力学仿真分析为目标,掌握发动机运动学与动力学分析问题的思路与方法,并能将思路与方法付诸于程序语言进行仿真,通过仿真结果进一步加深对发动机发火顺序、转矩波动和轴承负荷图的理解。