課程設計的主要內容范例6篇

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課程設計的主要內容范文1

通常,機械制造工藝課程教學采用理論教學、生產實習、課程設計等三個階段分段實施,學生經過60~90學時的基礎理論課學習后,由指導教師帶領,深入合作企業進行為期數周的生產實習。通過在生產現場的觀察和學習,進一步了解和熟悉機械零件的典型加工方法和工藝過程,課堂教學的理論知識得以加深。學生經生產現場實習后,一般集中進行為期三周的課程設計,對所學習的理論、工廠的實踐知識開展應用練習。本課程設計一般圍繞如下四個方面進行:指導教師下達設計任務,為學生提供零件圖、設計要求,講解設計過程及注意事項;學生針對設計題目進行零件的結構分析和工藝設計,通過分析、討論、計算,確定毛坯結構和尺寸,并設計完成該零件的工藝過程卡,編制詳細的機械加工工序卡;針對所編制的機械加工工藝過程,選擇典型表面的加工工序進行專用夾具結構設計,通過方案分析,選取和設計定位元件、夾緊機構、導向元件、夾具體等關鍵部件,并設計出夾具裝配圖、若干典型零件圖;學生完成設計報告,提交設計成果,然后根據每個人的設計內容、平時成績,進行成績的評定。

2.課程設計存在的問題分析

(1)“三多三少”問題機械制造工藝課程設計是機械專業的知識綜合運用并有機結合起來的訓練過程,涉及機械制造工藝學、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床及機床夾具設計、機械制圖、公差與技術測量等內容,應用知識較多,設計內容包括工藝規程制定、專用刀具、專用夾具設計等三方面內容,參加設計的學生人數較多。同時,學生綜合運用理論知識和信息資料的能力比較欠缺;為期3周的設計時間偏少,指導課程設計的教師人數較少。

(2)“三不”問題學生自主性不強。首先,學生對課程設計重要性認識不夠,比較懈怠,造成前松后緊的學習局面;其次,設計初始階段,不能從設計題目和任務中發現主要問題,不會把已學知識與需要設計的內容相結合,一味等待和依賴指導教師,甚至需要指導教師提出設計方案;再次,針對一些參考資料提供的設計思路和方法不能進行合理選擇,生搬硬套,導致設計方案不合理,設計思路混亂,不能體現創造性。有小部分同學對設計中出現的困難有畏難情緒,期待抄襲別人的設計成果,獨立自主性較差。圖紙繪制不規范,說明書撰寫不規范。部分學生圖紙尺寸標注不合理,設計的工裝零件制造工藝性和裝配工藝性差。設計說明書中對設計方案的提出解決問題思路和方法不能明確表述;設計原理、計算方法闡述條理不清楚和內容不對應,缺少參考文獻或引用的參考文獻格式錯誤等。

(3)成績評定問題課程設計成績評定一般依據三部分:⑴出勤及平時表現;⑵設計、圖紙及說明書質量;⑶答辯情況。指導教師不可能長期呆在設計教室,出勤靠學生的自覺性,學生圖紙內容相似,說明書內容相同,答辯時間較短,提問問題有限。據此評定成績必然存在弊端。

3.教學問題及改革方案

教學是教與學的有機統一,授課只是教學的一部分,對于專業課應盡量與實踐相結合。改進授課方法,完善實踐環節是確保教學改革成果轉化為學生知識和能力的有效途徑。

(1)充分調動學生積極性,解決學生對課程設計的重要性認識不足的現狀在進行本課程設計時,學生已進入倒數第二學期,很多同學進入畢業前的忙亂或茫然階段,找工作、考研或對即將離校后的生活不知所措,對課程設計興趣不高,學習態度不夠端正,沒有正確認識到課程設計對學習和培養工程師基本設計素質的重要影響,這些不良情緒往往會造成他們不能積極主動地投入課程設計工作。在以往的教學實施過程中,總有部分學生對待課程設計不負責任、敷衍了事,無法達到預期的教學要求和課程設計目的。為改善現狀,筆者深入學生中與他們進行交流、溝通,了解學生所處的狀態,積極引導、解決他們面臨的問題。在開展課程設計時,首先第一日需要做到是為學生講解,課程設計的必要性及其意義,通過集中動員,使學生能夠充分了解課程設計的地位、作用,以便其今后能夠積極配合相關工作,與此同時,為學生講解所設計的相關任務,讓學生能夠從本質上端正態度,進而主動參與到課程設計中。

(2)課程設計選題單一,缺乏先進性長期以來,不少學校所開展的課程設計,都多以零件等機床夾具設計、工藝設計等為主,由于這些課程都為實際操作課程,且內容多為金屬切削機床與減速箱等操縱部件,這些課程內容更利于進行課程設計,同時也容易把握任務設計點。但這些題目往往已經經過較長時間的運用,這使得學生多多少少都會出現相互抄襲或者重復運用等情況,極不利于學會創新設計思維的運用。為此,在開展課程設計前,指導教師需精心準備,盡量深入工廠尋找難易適中的零件,有條件時同時準備好待加工的零件實物。在任務課題充裕的情況下允許學生選擇自己感興趣的任務,從而提高完成任務的積極性。

(3)合理安排設計時間,采用先進設計手段解決時間緊任務重、繪圖手段落后問題機械制造工藝課程設計內容通常需要進行大量的計算、分析以及繪圖等工作,相較于以往的課程設計,設計難度也有相應的增加,這就需要學生在進行課程設計期間,積極調動思維,并在實踐中充分運用所學的各項知識。但由于在進行設計的過程中,往往只有兩周或者三周的時間,在進行設計初期,學生通常不知道從何下手,加之時間較為短暫,又需要解決定位誤差分為以及工藝參數計算等各項問題,為了能夠在規定時間內完成任務,經常需要加班趕工,導致他們多表現出疲勞狀態。甚至還有部分學生為了能夠在規定時間內解決問題,出現抄襲他人成果的情況。在學生進行課程設計期間,大多數學生都選擇了手工繪圖,一方面手工繪圖需要花費較長的時間,致使任務量因此增加;另一方面目前絕大部分企業均運用計算機繪圖技術,并且學生在校的這段時間也多采用計算機繪圖方法,僅通過運用手工繪圖的方式是無法有效鍛煉學生計算機繪圖能力的,這就與實際情況發生了非常顯著的脫節現象。這樣一來,課程設計的質量就很難得到保證,無法有效達到預期效果。針對上述問題,本文對課程設計的時間以及主要任務進行了相應的調整,將以機械制造工藝》為例,將課程設計與其實習環節和教學環節進行了結合,提前公布設計題目,讓學生在學習中熟悉設計題目,并引導他們掌握相關知識,同時在進行實習期間,也提出更具有針對性地學習和參觀,這樣一來,學生能夠帶著設計題目參與到學習中,不僅能夠充分掌握零件的特點、結構和功能,同時也能夠最大程度上激發其參與興趣。

(4)構建機械制造工藝課程設計教學新體系①構建課程的理論教學體系———第一層次在進行理論教學體系的構建時,應當嚴格按照“一點”充實“三化”的原則,其中“三化”主要是指模塊化、基礎化和綜合化。在對課程理論教學體系構建過程中,必須嚴格按照“逆向思維”的方式來完成構建,構建的過程主要為“一點”綜合化模塊化基礎化。首先結合相關“知識點”對其進行綜合化模塊的構建,并將“知識點”作為客觀依據,在課程體系構建中,充分把握其系統性、科學性和完整性,使其成為培養創新型人才和應用型人才的重要力量。然后,按照綜合化完成模塊化的全面構建,模塊化模塊的主要內容,同樣應將綜合化作為主要依據,對模塊化的內容進行構建;最后根據模塊化的內容完成基礎化的構建,基礎化模塊的內容必須充分結合學生所掌握的技能方法和基本知識,使其更加貼近學生的實際情況,更利于學生知識、技能的提升。②構建課程的實踐教學體系———第二層次在對課程實踐教學體系進行構建時,應將其分為支持系統與主導系統兩大方面。其中主導系統由可將其分為課程設計和實驗教學兩大部分,其主要是將實踐教學體系作為主要核心,由教學組織形式、焦旭為目的和教學方法等內容組合而成。支持系統則主要是由相應師資力量與硬件實驗設備組合而成,在對其實踐教學改革中,其實驗室建設是無法得到有效改革。為此,在進行課程教學期間,需要充分結合理論教學的主要內容性質來對其進行設計,并將其設置為典型項目或者相應任務。在進行實踐教學時,其項目的案例或者任務則需要將企業需求與社會需求作為主要導向,充分運用產學研等項目為企業培養更多優秀的人才,爭取做到企業需求與課程學習有機結合。

4.結語

課程設計的主要內容范文2

關鍵詞: 西北農林科技大學 水利水能規劃 改革思路

水利水能規劃(含課程設計)是我國大部分水利類本科專業設置的一門專業基礎課[1],在西北農林科技大學,該課程涉及水資源與環境工程、農田水利工程、水利水電工程、熱能與動力工程等多個專業。該課程根據國民經濟發展對開發利用水資源提出的實際要求,以及水資源本身的特點和客觀情況,依據《中華人民共和國水法》的規定,講授如何經濟合理地綜合治理河流,綜合開發水資源,確定水利水電工程的合理開發方式,開發規模和可以獲得的效益,以及擬定水利水電工程的運用方式,等等。課程內容有興利調節計算、洪水調節計算、水能計算等三大部分。該課程的講授需在學生完成《工程水文學》、《水文學原理》、《水力學》等課程的基礎上進行[2―4]。

本課程的培養目標為,使學生在掌握工程水文內容的基礎上,學習水利水能規劃的基本理論、基本知識,初步掌握這方面的分析計算方法,使學生畢業后,經過一段生產實踐的鍛煉能參加這方面的工作。課堂講授32學時,課程設計為1周。如何在短學時的情況下使學生掌握水利水能規劃的相關內容,這是我們在歷年教學中重點探討的問題?;谝酝慕虒W經驗,我特提出以下改革思路。

一、在課堂講授中,采用傳統方法結合多媒體教學提高教學質量。

我校在2008版本科課程設置中,為強化學生實踐能力,縮短了專業課程的學習時間,水利水能規劃課程的學時由以往的36學時減少為32學時。為了充分反映該課程主要內容,在規定學時內完成主要內容的講解過程,可運用多媒體教學來緩解目前教學學時較短的不足,多媒體教學較純板書教學而言,在有限的時間內能講授更豐富的內容。

多媒體教學能夠充分利用網絡資源和動態展示的優勢,具有畫面多、信息量大、直觀性強的特點。在水利水能規劃課堂講授過程中,采用多媒體進行教學,對于不易理解的內容,以色彩豐富而且直觀的圖片、表格和圖示進行講解,能夠使學生易于理解和消化吸收相關知識。如水庫特征水位的講授,以圖形展示,逐個講解,使得學生充分理解各特征水位,以及對應的特征庫容。又如對于洪災的講解,充分利用網絡資源和對特定地區洪水視頻來展示洪災的兇猛和危險性,使得學生對于理解洪水災害有更深刻的印象。此外,當講授水電站能量轉換過程時,以“圖解+視頻文件+動畫”的形式,可將水電站發電過程形象地展示出來。

多媒體教學可以減少信息在大腦中從形象到抽象、再由抽象到形象的加工轉換過程,能充分傳達教學意圖。但相比較而言,多媒體教學由于在相同時間內能使教師傳授比傳統教學更多的知識,因此對于學生來說,需要投入更多的時間預習,而且在課堂講授時間內,需要加倍集中精力,以期消化和吸收當次課堂知識。因此學生進行充分預習、精力集中和課后復習成為必要的環節。為了使學生及時消化和鞏固知識,一方面,教師需要及時在課后布置一定量的作業,另一方面,可以在每次授新課之前,用5分鐘左右的時間快速復習上次講授的要點,以便起到承上啟下的作用。

在運用Powerpoint制作講義的過程中,通過添加大量的圖片、短片、動畫等來吸引學生的注意力,同時將多媒體教學與傳統教學、啟發式教學、視聽強化教學等其他教學方式有機結合起來,例如對一些基本公式的推導,采用傳統式教學;而對于水力發電、徑流調節計算、洪水調節計算、水能計算等的基本原理、基本方法和基本步驟,可以利用多媒體或網絡技術清晰地演示給學生,使學生全面、直觀地了解這些內容的原理、方法、作業程序,最終形成一個清晰的邏輯概念,這樣不僅可以拓寬學生的視野,引導學生學習和思維的過程,同時也可以充分調動學生學習的積極性和主動性,使學生從被“灌輸”的狀態,進入“互動”的學習狀態;使學生參與教學,由被動地位轉為主動地位,在創造和想象的空間里,發現知識、理解知識、掌握知識。在此基礎上,學生通過課下深入學習,能夠加深對問題的理解,并不斷和同學、老師討論交流,從而鞏固相關知識[5―6]。

二、增加實踐環節,加強學生水利計算和水能規劃的基礎理論和動手能力。

水利水能規劃課程設置了課程設計,歷時一周。課程設計的主要內容,應使學生在掌握基本理論的基礎上,進一步通過實際工程案例的計算分析,深入理解該課程的應用價值和功能,即在課程設計中,提供相關工程實例的水文、泥沙、地質、水能及工程地點等基本資料,將理論知識融會貫通,靈活體現在實際工程分析中。主要內容是依據經水文分析計算后提供的設計年徑流、設計洪水、泥沙特征等成果,按照工程設計標準,通過興利調節計算、水能計算和調洪計算等,分析確定水資源利用工程的規模,并為水資源利用工程的調度運行提供相應的特征參數。通過課程設計,學生可將課堂上學到的理論知識應用于工程實踐,全面掌握水文分析與計算的原理、方法;了解水庫電站設計中水文分析及水能計算部分的基本程序,訓練學生的知識運用能力與實際動手能力;同時還可以使學生把看似不連貫的知識點融會貫通,從而對本課程在工程實踐中的應用有所了解。

課程設計以西北某河流多年徑流特征為基本數據,考慮蒸發和滲漏損失,以年調節水電站為例,分析水庫的死水位、防洪限制水位、正常蓄水位、防洪高水位、設計洪水位、校核洪水位及相應的特征庫容,進行興利調節計算、防洪調節計算及水能計算,最終確定水電站的動能參數和水庫的特征參數。理論方面的基本要求是理解興利調節計算、水能計算及調洪計算的主要步驟。在實際操作中,水庫工程的設計方案中涉及不同特征水位的選取,課程設計中根據實際工程案例需要考慮不同的情況,如正常蓄水位與防洪限制水位的關系(依據實際條件選取),確定死庫容需要考慮的主要因素(泥沙淤積等),興利調節計算中需考慮庫水面蒸發等因素并計入損失進行計算,水能計算過程中是否能在規定條件下計算出保證出力,水電站實際機型的選用需套用定型機組而不是直接選取計算的理論值,調洪計算需考慮不同的設計標準等。課程設計的內容需給學生充分思考的空間,其計算結果可允許有一定變化,這與授課時完成作業有所不同,因此在課程設計的完成過程中,學生既深化了課堂知識,又初步掌握了實際工程設計的基本步驟,學會了動腦靈活解決問題。

本課程的實踐環節和水文實習融合在一起,通常在每年暑期進行為時1周的認識實習和3周的綜合實習,其中有若干天時間用于了解和調查河流的水文情勢,并了解水電站發電基本設備構成及發電程序,使學生對于課程內容在實際中的應用有一定程度的認識。此外,還可通過和教研室經驗較豐富的教師交流,改進教學方法,提高學生對課程的學習興趣。

三、增加本科生及早接觸和參與研究項目的機會。

我校多年來組織本科生積極申報“挑戰杯大學生科技競賽”、“大學生科技創新性實驗計劃項目”,區分為重點項目和一般項目,資助額度幾千元不等,國家層面上也有相關科技創新項目方面的資助。善于觀察、積極思考、喜歡探索的學生往往在指導老師的幫助和指點下獲得項目的資助,從而開展相關的調查、試驗和研究,對于培養大學生從事初步的研究工作和獨立的創新性思維具有很好的鼓勵和推動作用。雖然我院以往對于該項目的獲批額度不大,但近年來對于教師指導學生參與科技創新活動,以及大學生發表學術論文等都有積極的鼓勵措施,如學院承擔大學生發表學術論文的版面費,在學生的學期綜合測評中給予加分,等等,為推動大學生參與科研項目和進行科技創新活動營造了良好的學術氛圍。

我校目前對個別專業的本科生實行了“2+2”復合培養模式,即在大學期間,前兩年集中加強基礎知識、基本理論、基本技能、外語能力、綜合素質的培養,以強化基礎,拓寬知識面;后兩年實行導師制,在學生學習相關專業知識和技能的同時,參與指導教師從事的科研或工程設計工作。選擇導師后,對于學生參與具體的工程項目或科研工作具有積極的推動作用,有利于學生直接參與相關研究,并對如何具體應用專業知識有良好的正面作用。該模式適宜大力推廣到其他專業和高校。

四、結語

針對《水利水能規劃》課程課時少、課程設計改革等方面的問題,我們提出在多媒體教學中進行改革和增強教學效果的措施,以及課程設計中應使學生重點掌握的問題,提倡學生在本科階段參與實際的工程實踐和科學研究,為培養高水平本科畢業生打下基礎。本文的相關內容可為今后的教學提供一定的參考。

參考文獻:

[1]周之豪,沈曾源,施熙燦等.水利水能規劃[M].北京:中國水利水電出版社,1996.

[2]王維第主編.水電站工程水文[M].南京:河海大學出版社,1995.

[3]陳惠源,萬俊主編.水資源開發利用[M].武漢:武漢大學出版社,2001.

[4]余銘正,孟憲生合編.水電規劃與管理[M].北京:水利電力出版社,1994.

[5]向友珍.“工程水文與水利計算”課程教學方法改革探索[J].高等教育研究,2005,(3):37-38.

課程設計的主要內容范文3

關鍵詞:沖壓模具;課程改革;教學模式

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)29-0022-02

隨著我國經濟的發展,企業對模具和模具人才需求量不斷增長,同時對這類人才提出了更高的要求。因此,應用型本科教學模式也需與時俱進,進行相應的新模式探索。沖壓模具課程是材料成型及控制工程專業的一門實踐性和綜合性很強的專業主干課程。在教學過程中,教師和學生普遍反映本課程教學難度大,內容抽象、模具結構復雜、模具結構圖與實際工程模具實物很難聯系在一起,且模具的工作原理和動作很難想象。這些問題致使“教與學”和“理論與工程實踐”分離,最終導致學校培養的應用型本科學生畢業后很難即刻適應企事業單位工作的需要,同時也沒用達到本科院校的培養目標。因此,本文結合“教與學”和“工程項目”的經驗對“核心實例貫穿式”的沖壓模具課程建設研究,進行了一些改革探索。

一、教學內容和課程設計創新探索

1. 教學內容探索

沖壓模具設計涉及模具設計、加工制造、安裝試制、維護及生產操作工藝流程等各環節,是模具工程師所必備的知識。在課程設計和教學過程中,應充分體現上述提到的知識,同時注重學生的模具設計能力、計算機輔助設計能力、實踐動手能力及解決實際問題的能力的培養。因此,在人才培養計劃和教學課程設計時,需要在傳統的設計上進行改革探索。教學內容主要對如下四個模塊進行增減探索:

(1)科學基礎平臺。主要內容包括:模具產品認知模塊。讓學生剛一跨入大學學習的第一、二學期就讓他們參觀,測繪塑料、鈑金產品和相應的模具,使學生對所學的專業有一個感性認知。

(2)專業基礎平臺。主要內容包括:機械制造、材料力學、機械原理,模具計算機輔助設計等的能力培養。在第二、三,四學期通過計算機輔助繪圖設計,使學生掌握企業目前主要的設計工具。

(3)專業方向平臺。主要內容包括:模具的設計原理,材料的成型機理等,同時開設CAE有限元輔助分析等內容,使學生在原來感性認知的基礎上提升到理性認知的高度。

(4)實踐教學平臺。內容包括:CAD輔助設計實訓、CAE仿真分析實訓、模具實踐綜合實訓及畢業設計等內容,目的是使學生把理論的知識轉變成一種設計能力,理論與實踐相結合。

2. 課程設計內容探索

為了使材料成型及控制工程專業學生在學習過程當中不產生厭學的反感情緒,提高并激發學生的學習興趣,課程的設置應該進行優化和探索。應用型大學本科除了基礎課程和公共課程外,應開設與工程項目為指導的模具專業聯系密切的課程:模具產品認知實訓、機械制圖及實訓、計算機輔助繪圖(二維)及實訓、機械CAD(三維)及實訓、CAE有限元分析及實訓、工程力學、逆向工程、冷沖模設計及實訓、塑料模設計及實訓等專業骨干課程。與傳統的大學本科相比,課程設計更加突出了學生的工程項目能力、實踐實訓和動手能力、模具的實戰設計能力及與計算機緊密結合的有限元分析等能力的培養。通過以上的課程設計,使學生在校期間就能培養出具有“卓越工程師”的能力,就能即刻滿足企業人才的需要,使學生一畢業就能勝任相應工作崗位。

二、教學方法探索

由于模具設計是理論和工程實踐結合嚴謹的課程,抽象難懂,特別是模具結構原理復雜,概念抽象較難理解。因此,在教學方法有必要進行改革和探索。從桂林電子科技大學2005級至2008級的教學實踐經驗基礎上得出:應用多媒體技術教學、計算機仿真技術、實物案例講解相結合的教學方法,可望取得良好的效果。

第一,針對一些概念,例如“起皺”一詞,定義是:在拉深時,凸緣材料存在著切向壓應力σ3,當這個應力大到一定程度時,板料切向將因失穩而拱起,這種想象稱為“起皺”,講解起來很費勁,但是通過圖片展示就變得通俗易懂了,也可以采用CAE有限元仿真展示,見圖1、圖2:

圖1 (零件起皺) 圖2 (零件起皺)

第二,對于結構復雜的模具結構,在講解原理和動作過程時,可以結合動畫仿真演示講解,這樣學生易于掌握和理解。

第三,牽涉理論公式計算講解時,可以引進案例講解。例如,在講授彎曲,拉深成形、修邊等工藝計算時,引入案例分析,見圖3所示彎曲零件,圖4所示拉深零件。

圖3 彎曲零件圖 圖4 拉深零件圖

第四,教學中盡量采用多圖片少文字的教學模式,例如,采用實物圖片、三維圖片、二維圖片進行授課,使得教學不再枯燥,抽象化的理論變得更加通俗易懂。

通過采用上述幾種多樣化的教學方式,使課堂教學取得了良好的效果。

“沖壓模具設計”是一門多學科、實踐性很強的課程,為了使學生易于學習和掌握,需要教師和學生共同努力,在教學實踐中不斷積累經驗,不斷完善理論教學、實驗教學和實訓教學。同時,要充分利用好軟硬件教學條件,培養高質量的模具設計人才,服務于社會。

參考文獻:

課程設計的主要內容范文4

自動機械是指自動化程度較高的機械系統,其教學內容與“機械系統設計”類似。要培養創新能力,必須先具備堅實的基礎理論和設計方法,因此我們根據自動機械與一般的機械系統相比,有自動化程度高、結構復雜等特點,在教學內容上以自動機械的四大結構組成部分,即驅動系統、傳動系統、執行機構和控制系統為主要內容展開,著重共性問題,力求照顧到系統性和完整性,深入闡述了自動機械設計中普遍性的理論問題,重點分析自動機械中普遍應用的機構、裝置的設計原理和方法以及現代控制技術,注重機械設計與現代機械設計理論和方法相結合,同時列舉了大量實例,力求做到理論聯系實際,突出專業特色和現代科學技術發展水平。課程內容不僅體現傳統的機械及其設計方法,還體現了現代自動機械及其制造技術的新進展和現代設計方法的新應用,注重教學內容的更新。我們主要參考了崔久浩的“自動機械設計”一書,編輯出版了“自動機械設計”教材,在基本內容上比一般的“機械系統設計”教材更全面和豐富。在教學中,力求把發明創新意識貫穿于整個教學過程。教學過程中除了上述主要內容外,充分利用多媒體教學手段,通過大量的自動機械和機構的工作視頻和照片提高教學效率,創造視覺的新感受,增強感性認識,激發學生的學習興趣和熱情,同時有效提高了教學效果和學生的知識面。在教學過程中,注重自動機械各組成部份的基本工作原理、結構特點和設計方法,淡化理論模型和推導。利用啟發式、提問式、反問式等方法,激發學生的創造性和想象力,提高綜合應用所學知識進行機械設計、探索新知識、新技術、開發新的機械產品的能力和水平。推薦并組織學生觀看中央電視臺的“我愛發明”節目,提高發明創造的興趣,學習發明創造的一般思路和方法。支持鼓勵學生參與教師發明專利的申請工作。增加課堂討論環節,設計能激發學生發明創新意識的討論題。例如:原理方案設計時,每組提出至少3種機器,每種機器采用兩種以上的原理實現其功能??傮w設計時,以小型代步工具為例,不限定條件,發揮學生的創造性,分組提出方案并討論其特點和可行性。在講述執行機構有關內容時,讓學生提出分解用機器代替手工操作的動作,并提出可能實現這些動作的機構或組合機構并加以比較。在講間歇機構和供料機構時,提示學生生活中可能應用的場合并讓學生注意觀察后,討論為什么在此場合會應用此機構,是否可用其他機構代替,如果能用其他機構代替,就有可能創新發明新的裝置或機器。另外,鼓勵學生參加山東省機電產品創新大賽等各類校、省、全國創新大賽,并可在討論課中做專題討論論證方案,指導學生充分發揮想象力和創造性開發新的機械產品。在歷年“山東省大學生機電產品創新設計競賽”中獲得了多個一等獎,在其他創新競賽中也屢創佳績。

二、考試考核方式的多樣化

考試考核目標是使學生在掌握基本理論、基本知識和基本技能的基礎上,增強職業素養與專業技能,提高分析問題及解決問題的能力,成為具有較強創新意識和實踐能力的高技能人才??荚嚳己艘杂欣趯W生運用知識能力、實際工作能力和創新能力的培養,有利于學生學習方法的改變為指導思想,使教學工作的重點落實到學生創新能力的培養和自身素質的提高上。為了激勵學生學習興趣和創新性,筆者設計了以下考試考核方式。

1.大作業。分組整理討論課中的討論結果以及新的創新想法方案形成大作業,內容可是完整機械,也可是關鍵機構、部件;時間可從課程開始到最后筆試之前,期間還可通過郵件、QQ和微信以及校核心課程網等及時得到教師的指導。

2.答辯式。建立具有綜合性、適宜答辯的試題庫,成立答辯小組,答辯小組由至少3位教師組成,可包括助課研究生。考核時每個學生按順序先后隨機抽取題目,準備10分鐘。準備時可翻閱參考資料以及和同學討論,此時學生參與討論的積極性非常高,不僅有利于抽到考題的學生掌握該知識,也使參與討論的學生學習掌握了考題中的知識點,每個學生表面上是考核自己抽到的有限的考題,實際上在整個考核過程中,參與了幾乎全部學生的考題準備,從而將考試變成了學生積極主動的學習、交流、鞏固所學內容的過程,學生不再是應付考試,厭煩、害怕考試,同時也鍛煉了學生綜合利用所學知識、收集資料、口頭表達的能力以及答辯和應變能力等,有利于將來找工作時的面試,這使得學生的收益是全方位的。

3.筆試。筆試在課程結束后,時間由學校統一安排,主要考核基本概念和理論。創新發明必須在掌握扎實的機械設計基本概念和理論基礎上,因此,掌握這些概念非常重要。例如自動機械生產率的概念、評價工作性能的指標等。

三、緊密結合實際應用的課程設計

課程設計是自動機械設計課程的一個重要教學環節,是培養學生獨立運用所學知識、綜合分析和解決工程實際問題能力的重要教學步驟,為學生將來從事工程技術工作和畢業設計打下良好的基礎。在此教學環節中,學生可將所學的自動機械設計知識應用于設計中,這是有效的練兵和檢驗,同時還可以提高、鞏固教學效果的環節。因此,我們要緊密結合實際應用進一步加強培養學生的機械創新能力,使學生在課堂教學環節中的創新性想法得以進一步實現,距實際應用更進一步。注重培養大學生的創新設計能力、綜合設計能力與團隊協作精神。

1.課程設計內容。在自動機械的四大結構組成部分,即驅動系統、傳動系統、執行機構和控制系統中,驅動系統通常為選型設計,包括在總體設計的內容中,不單獨作為課程設計題目,控制系統涉及電氣電子液壓、計算機等相關的學科知識較深,在課程設計中我們將這部分作為選做內容。因此,課程設計的主要內容包括傳動系統、執行機構和總體設計三種。比較復雜的機械3個人一組,自由組合,每人主要負責一部分內容,其中總體設計的學生由小組成員推薦選舉產生并擔任組長,除了自己承擔的內容外還要負責協調3個人的方案應能滿足整機的任務書要求,完整一致。各種題目的具體內容如下是。(1)自動機械總體方案設計。①根據給定機械的工作要求,確定實現功能要求的原理方案。②根據原理方案確定工藝方案。③確定工作循環時間,擬定機械的工作循環圖。④確定采用的動力形式、總體布置、總體結構來設計機架。(2)執行機構設計。①參與原理方案和工藝過程的設計。分析確定工藝操作動作、順序、運動形式和運動規律。②擬定機構的選型與組合方案,提出多個方案分析并選擇最佳的。③機構的設計計算,主要構件的運動分析、仿真等。④機構的結構設計,畫機構簡圖,包括運動軌跡、極限位置圖。(3)自動機械傳動系統設計。①參與原理方案和工藝過程的設計。分析工藝操作動作、各機構運動形式和運動規律選擇動力機。②確定傳動機構方案和采用的傳動形式,分析傳動效率和傳動精度,提出多個方案并分析選擇最佳的。③傳動比分配、設計計算,主要零件的強度校核。④傳動系統結構設計,畫傳動系統結構圖。

2.課程設計題目。筆者精心設計了多于學生人數的課程設計題目和相應的任務書,制定了課程設計大綱和指導書。學生選題具有靈活性,可從給定的題目中選題,也鼓勵自選題目。學生自選題目要經過論證方可作為課程設計題目并有一定的加分,同時要與教師的科研以及各種創新競賽題目緊密結合,有效激發學生的學習興趣和參與的積極性、主動性。山東省大學生機電產品創新設計競賽每年暑期進行,而自動機械課程設計正好是每學年的第二學期,可以說這個學期是學生申請準備方案、進行結構設計的階段。采取提前選題的方法可以使學生在上課期間有目的的聽課,有充分的時間醞釀設計方案,使自動機械課程設計教學環節不局限于培養方案中設置的1周時間,有效地提高了課程設計的質量和效果,有些題目最后還申請了發明專利。“用于大粒種子的精密排種器”、“家用瓜子去皮機”、“頂尖可收集式仿形棉花打頂機”等項目就獲得了山東省大學生機電產品創新設計競賽的一等獎。

四、結語

課程設計的主要內容范文5

一、傳統課程設計中存在的主要問題

(一)教師給定的設計題目少,內容單一、陳舊

過去我們課程設計題目均是給定電力系統的局部接線方式和運行方式,通過改變系統參數設定,對系統中某些線路及變壓器進行繼電保護方案設計、整定計算、靈敏度校驗、繼電器元器件型號參數選擇等相關設計工作。這種設計方式由于系統接線簡單,許多參數需要具體給定,運行方式變化很少,這種局限性使得學生發揮的空間較小,不能使設計與工程實際相結合,對電力系統的整體概念建立不起來,對電力系統的接線方式、最大、最小及正常運行方式等不能全面分析,內容相對單一。在設計過程中僅僅參考某些類似的習題及相應的設計指導書進行設計計算,難免會有學生互相抄襲。這種傳統課程設計方式既不能調動學生的設計積極性,更談不上創新能力的培養。

(二)教學形式單一

在課程設計中,指導教師根據《電力系統繼電保護原理》這門課所涉及的主要內容,結合工程項目實際情況給出不同的設計題目和原始資料,為了使學生在兩周時間內完成設計任務,通常課程設計指導書會結合實際題目詳細講解設計方案、內容、步驟、設計規范及要求、設計報告的格式等等內容。學生通過查閱相關設計手冊和設備手冊,參考某些類似習題及以往學生課程設計資料進行模仿設計。在設計過程中,指導教師雖然每天去教室指導,但由于多數學生不能夠主動提出問題,教師無法全面了解學生在設計過程中出現的問題和錯誤,造成提交的設計報告存在許多錯誤,甚至會出現一些原則性錯誤。另外,由于缺乏對設計計算結果及結論進行實踐驗證,學生既不知道計算結果是否正確,也不知道設計結論是否合理,這樣就大大削弱了課程設計的重要意義。

(三)成績評定缺乏規范性和合理性

傳統課程設計成績評定的方法是根據學生所提交設計報告的正確性、合理性、完整性、規范性情況,結合學生在設計過程中的出勤率、態度是否端正以及主動性等,按照不同方面的分值比例,給學生評出優、良、中、及格或不及格的成績。往往這種成績評定方法會造成同一小組中不同學生差別不大,甚至會出現小組中主要參與設計人員的成績由于報告書寫稍差等原因得分較低的現象,造成成績不能準確反映學生的真實能力。另外,由于缺乏對所得結論進行實際或模擬驗證的手段,無法考核學生的設計動手能力及實踐技能。

二、教學改革措施

為適應我國“卓越工程師培養目標”和學校應用型本科人才的培養模式要求,針對電力系統繼電保護課程設計傳統教學方法存在的弊端,我們結合近兩年的教學實踐經驗,提出了將電力系統繼電保護課程設計與綜合性實驗項目相結合的方法和具體措施,改革繼電保護課程設計的教學內容,創新實踐教學方法。

(一)根據“卓越工程師”培養目標的要求,結合專業課理論和實際工程,確定合理的課程設計題目

合理的課程設計題目對于學生加深理解和掌握所學專業理論知識,熟悉相關工程設計規范,掌握有關設計方法和設計步驟十分重要。設計題目一方面要緊密結合理論課程的專業知識,盡可能涵蓋該專業課程的主要內容,另一方面要與實際工程設計緊密結合,盡可能采用已經實際運行并具有一定規模的供配電系統的原始數據資料,這樣才能培養學生的工程意識,樹立學以致用的思想,提高學生的專業興趣,還能指明學生將來從事的專業方向。此外,設計題目還可根據相應的專業實驗室實驗條件,對學生設計結論進行仿真或模擬驗證。這樣就可以使學生在完成理論設計的基礎上,在實驗室能夠得到驗證。當驗證結果正確時,可以使學生感到有成就感,從而激發學生學習的積極性和主動性,提高學生的自信心??紤]以上方面,結合不同學生的學習情況,教師提供課程設計題目的難易程度和工作量大小既要有區別,也要適中,保證所有學生能夠在規定的時間內完成設計,又不使得一些學習稍差的同學因為題目難度或工作量較大沒能夠按期順利完成設計任務而打擊其積極性。例如:根據一些大型企業(如鋼鐵廠、煉油廠)或地區電力系統的實際接線方式,選擇有2~3個發電廠(每個發電廠有2~4臺發電機組)與1個無窮大電源系統,選擇3~5個大型用電負荷構成的具有雙回路、環路接線方式的閉式電力網絡,針對該網絡中的發電機、變壓器及線路(架空線及電纜線路)進行保護方式選擇及參數計算和裝置選擇。這可以使學生對電力系統網絡結構和接線方式有一個比較全面的了解,而且便于學生理解系統在不同情況下的最大、最小及正常運行方式,從而更進一步理解各段保護以及上、下級之間的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性以及近后備、遠后備保護的概念及相互間的關系,促進學生對電力系統接線方式、運行方式及繼電保護作用的全面理解和掌握。

(二)加強課程設計的指導和管理,確保設計過程的嚴密性和正確性

針對部分學生對課程設計的重視程度不夠,存在得過且過、相互抄襲現象,指導教師應投入足夠的精力和時間指導學生設計,除了嚴格審核學生設計方案是否合理、中間設計步驟及計算結果是否正確,還要組織學生討論和分析在設計過程中出現的錯誤。例如,對于給定的電力系統如何分析其最大、最小及正常運行方式是一個比較難的問題,既要考慮線路及設備的并列及分列運行情況,又要考慮因其他線路或設備故障引起負荷電流或短路電流的變化等,讓學生通過討論全面了解系統的各種運行方式,確定系統在不同 運行方式下的負荷電流、短路電流及功率流向等,另外,還要查閱相關的設計規范及設計手冊,才能確定合理的保護方案。另外,在各種保護的整定計算時,部分學生對一些公式的應用存在較多問題,主要是對公式中一些電流量的含義理解不明確。例如:在線路-變壓器組接線方式中的線路電流保護中,瞬時速斷保護動作電流值一般應按照最大運行方式下變壓器二次側發生三相短路時流過變壓器一次側的短路電流整定,很多同學用的是變壓器二次側短路電流。在被保護范圍內有變壓器時,校驗靈敏度既要考慮保護裝置的接線方式,又要考慮變壓器的繞組接線方式,在變壓器差動保護的靈敏度校驗時也存在類似的問題。學生通過討論經常出錯的問題,加深了對《電力系統繼電保護原理》課程理論知識的理解,提高學生利用所學知識分析和解決這些實際問題的能力。

(三)將《電力系統繼電保護課程設計》與設計性實驗相結合,確保設計結論的準確性和完整性

在電氣工程及其自動化專業培養方案中,通常安排《電力系統繼電保護課程設計》課時為兩周時間,我們教研室近三年來,把《電力系統繼電保護課程設計》與設計性實驗相結合,讓學生利用一周時間基本完成設計課題的理論分析、方案確定、整定計算、設備選型等設計工作,第二周在實驗室中,利用實驗室現有條件,根據自己的設計結論,設計一個與課題相近的模擬供電系統,再將課程設計中確定的各種保護裝置應用到該供電系統中,并進行相應的安裝調試與整定。通過改變系統的運行方式,設置多個不同地點、不同類型(短路、接地等)的模擬故障,來驗證上、下級各段保護動作的選擇性、快速性、靈敏性及可靠性,從而確保理論設計的準確性和完整性。由于系統及保護裝置均比較復雜,在實際的安裝、調試及操作過程中,可能會遇到很多實際問題,比如計算數據錯誤、接線錯誤、繼電器動作值不準確等等,在指導教師的幫助下,在同學的相互討論中,利用所學知識進行分析并解決問題,這樣不僅能培養學生的動手能力和專業興趣,還能使學生學到一些課本上講不到的知識,在該過程中,由于指導教師必須與學生一起安裝、調試,對學生的各方面能力有較全面的了解,對評定課程設計的成績亦會更加合理,且能較公正地反映學生的能力。

課程設計的主要內容范文6

我?;I課程設計安排順序是在大二學完《化工原理》課程后做《化工原理課程設計》,大三學完《化工設備機械基礎》后做《化工設備機械基礎課程設計》,但是《化工設計》這門課后沒有課程設計,《化工原理》著重于介紹工藝流程操作條件優化和設定,而《化工設備機械基礎》著重于設備的介紹,在學習完《化工儀表自動化》、《化工反應工程》、《化工工藝學》后學習《化工設計》?!痘ぴO計》是一個綜合性的化工設計知識的介紹,把以前的設計知識融合為一體,所以在《化工設計》課程后安排一個《化工綜合設計》可以讓學生把以前所學的知識串聯起來,通過設計學生明白了以前所學的課程知識的真正用途,知道了怎樣利用理論知識去思考和解決實際問題,并且對以后的畢業設計在心理上也有了一定的準備[4]。課程設計的時間安排上也應有所調整,專業課程設計是一個綜合性的環節,每一個化工工藝和化工設備等方面的設計問題的解決要想讓學生達到理想的設計效果,需要大量的時間查閱資料,計算畫圖,所以一個星期的設計周期太短,完成不了工作量。這個問題可以通過兩種途徑解決:第一在課程設置上,理論課結束后安排兩到三周的時間讓學生做設計。第二授課老師在理論教學過程中就可以根據所授內容把設計內容安排給學生,讓學生邊學習理論知識邊進行設計,帶著目的去學習,效果更好。

2本科院化工類教師隊伍的建設

2.1教師知識體系的調整

作為理科出身的教師要拓展自己的知識結構,從理科思維模式里面跳出來,可以從兩個方面改變自己的知識結構。首先作為高校教師肯定要有自學的能力,通過自己學習拓展化工方面的知識,第二學院采取“請進來”和“走出去”的模式?!罢堖M來”就是請相關院校經驗豐富的老師來授課,“走出去”就是讓教師到外面辦學成熟的工科院校去學習相關的理論知識或者到相關企業掛職,積攢實踐和工程經驗,培養工程和創新思維[6]。教師的知識體系的完整和實踐經驗的豐富才能提高化工類學生課程設計的能力。

2.2建設一個以化工類課程設計為中心的教學團隊

作為化工類課程設計的指導老師,一般一門課程實踐最多只能指導20人左右的學生,一門課程設計就需要5個左右的老師進行指導。要想達到一個很好的指導效果,指導老師必須對所指導的內容和相關知識有很深的專業功底。而化工類課程設計所涉及到的內容比較多,比如說《化工設備機械基礎課程設計》著重于設備的計算設計[7],《化工原理》著重于工藝流程條件的優化[8],指導老師可能只上其中的一門課程,那對其它課程體系和主要內容的掌握可能就不夠。這樣在指導過程中就不能夠全面的解決學生的問題?;谶@種情況,我們可以建設一個以化工類課程設計為中心的教學團隊。在這個團隊里面,每個人都要講授與化工類課程設計相關的每一門課程。這樣教師不僅可以在授課的過程中做到真正的集體備課,采他人之長,避己之短[9]。團隊里每一個教師還可以通過這種方法掌握所有與化工類設計相關的知識,在指導每一門課程設計的時候都能做到把握大局。只有你對這門課程有深入的了解,你才能夠很好的指導化工類課程設計。

3教學方法的改革

傳統的化工類課程設計的教學方法就是在理論課結束后老師布置課程設計的題目,一般設計周期為一周,一周時間類學生進行設計計算,中間有問題隨時和老師交流,設計結束后交給老師檢查。這樣的課程設計題目單調重復,學生在設計的過程中沒有形象的設備工藝流程實體概念,只是教條的按照書本知識計算模擬,很難達到化工課程設計的創新實踐能力的培養。所以教學方法和教學方式也應該有所調整。

3.1授課過程中的加大案例分析與實踐的部分

在授課過程中的加大案例分析與實踐的部分,我校從單一師范性院校轉型為應用型本科學院后加大了與企業的合作,走產學研發展的道路。每年都有很多老師到企業掛職,也提供了很多實習見習的基地,在發展產學研的同時也給教學提供了一定的優勢。以《化工設備機械基礎課程設計》為例,《化工設備機械基礎課程設計》主要是對三種典型化工設備換熱器、塔設備、反應釜的設計,在講解它們結構的時候,帶學生到企業里面變看實物變講解,這樣學生才能對法蘭、對裙座、對換熱器的不同管板有形象的認識,這樣面對相關設備的設計時就能有很好的把握[10]。另外在傳統化工設計的設計書和圖紙完成后可以根據具體的課程設計讓學生分組做與設計相關的模型。比如《化工原理課程設計》可以讓學生做一個工藝流程模型,化工設備機械基礎課程設計》可以讓學生做一個設備的模型,我們所在的課程小組就用卡紙做過相關的設備模型和工藝流程模型,極大激發了同學們的積極性,學生為了能做好其中的附件和主體設備,會自主的去查閱大量資料。在課程設計答辯后做一個模型展覽,既能增加設計者的自豪感,也會激發下一屆學生的學習積極性。

3.2以參加化工類設計比賽帶動學生工程能力的培養

國內現在以化工設計為主的大賽很多,比如“華南化工設計大賽”、“中國石化-三井化學杯”等化工設計大賽[11]。對于化工專業的學生,在授課過程中教師傳授一些相關賽事的內容,展示一下以往參賽者的作品,激發學生的積極性。在具體的指導過程中,可以采用專兼職教師同時指導的模式,由學校的教師指導專業課基礎的學習,由企業的工程師進行課程設計專項訓練,提高學生的工程設計能力。在2013年的“中國石化-三井化學杯”材料與化工學院學生第一次參賽就獲得華中賽區一等獎,國家二等獎的好成績,不僅讓參賽學生的綜合實踐工程能力得到了大幅度的提高,還給下一屆的學生樹立了好的榜樣。很多化工專業的學生從大二就開始著手為化工競賽打基礎,學習相關軟件和繪圖工具,提高自己的工程實踐和創新能力。參加比賽很好的帶動了化工課程設計能力的培養。

4結語

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