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機械基礎課程設計范文1
作者簡介:閆存富(1972-),男,河南安陽人,黃河科技學院工學院,副教授,工程師;孔令云(1966-),男,河南安陽人,黃河科技學院工學院,教授。(河南 鄭州 450063)
基金項目:本文系鄭州市重點實驗室建設項目(項目編號:121PYEZX179)、鄭州地方高校新世紀教育教學改革及人才培養工程(項目編號:ZZJG-C6022)、河南省重點學科建設(項目編號:豫教高[2012]186號)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0125-02
機械設計基礎課程是高等學校機械類專業學生的一門很重要的專業基礎課,其課程設計是在學生機械設計基礎課程結束之后,進行的一項綜合性課程設計,是機械類專業學生一個重要的實踐教學環節。
課程設計是使學生根據老師給定的題目和要求,通過自己查閱相關資料,進行結構設計、理論計算、繪制相關圖紙并最后寫出設計說明書。以培養學生機械設計能力、獨立運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力,提高基本技能為目的。在課程設計中,不僅要使學生得到基本技能的訓練,還需提高他們的工程設計及創新設計能力,為后續課程的學習、畢業設計及畢業后從事科學研究奠定基礎。
一、當前課程設計中存在的問題及原因
結合教學經驗,總結當前機械設計基礎課程設計教學中主要存在的幾方面問題。
1.學生先修課程基礎較差,課程設計質量得不到保證
在課程設計中,要涉及到工程力學、工程制圖、互換性與技術測量及機械原理等先修課程的知識,由于這些課程學習時是分開單獨學習的,在設計中則需要綜合應用,此時問題就會暴露出來了。該方面問題在圖紙上表現特別突出,主要表現為制圖時不知道先畫中心線、標題欄位置不對、圖中箭頭畫法和一些零件的簡化畫法錯誤等,其他如正確標注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯誤,圖上的技術要求臨時湊上一些內容等問題;工程力學方面的問題主要表現為不能很好地應用工程力學知識去對軸、軸承及其他零件進行強度校核,有些學生在設計計算時不知道什么是截面法等;機械原理方面則主要表現為對有些常用機構的特點不清楚,如有的學生在設計時將蝸輪設計為主動件去帶動蝸桿轉動,根本就不知道蝸輪蝸桿傳動具有自鎖性。另外說明書書寫不規范,有些圖、表和相關符號標注不符合相關規定等問題也是很常見的現象。
上述問題常見的原因主要是學生先修課基礎知識掌握較差。學生反映說是在學習時有些知識點老師沒有講或沒有重點講,再去問老師,老師則說課時太少,沒時間講,此類問題就需要指導老師在設計前給學生補充講解一下。
2.學生在課程設計過程中缺少思考,盲目照抄現象嚴重
目前我?!皺C械設計課程設計”課題都采用減速器作為設計題目。指導老師給出已知數據,由學生完成擬定傳動方案、選擇電動機、計算相關參數、設計主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設計說明書。課程設計的題目單一,設計過程大同小異。雖然在課程設計結束時,大部分學生都能完成設計任務,但學生大多是機械式的模仿設計,缺乏主動思考。加上多數學校都是將課程設計集中安排在2~3周內完成,學生又是初次接觸設計,沒有經驗,在時間安排上不重視,到后面真正去做時才發現很多問題。如果老師又催得緊,這時候有些學生就會去拷貝、復制別人的東西。有些學生還會有選擇地作一些輕微改動,而有些學生則干脆完全照搬過來,只改紙上的姓名、學號,其他數據計算和結構設計都相同,抄襲現象特別嚴重。
3.學生對課程設計不重視,學習態度不夠端正
筆者在教學過程中發現,大部分學生都能完成工作任務,但是有一部分學生根本就不重視課程設計。他們認為反正自己將來不從事這個專業,所以就沒必要下功夫去做,只把課程設計看成是一次大作業。而且由于學生是初次接觸這種設計型任務,在剛開始設計時,往往不知如何入手,時間安排上很松散,效率不高。而等學生慢慢入門以后,時間已經所剩無幾,以至于在最后幾天加班加點,隨便抄襲別人或一些書中的現有設計來應付交差。有些老師把關不嚴,使得這種現象更為嚴重,這種做法就會影響到下一屆的學生,造成惡性循環。
4.課程設計學生多,指導教師偏少,影響課程設計質量
隨著招生規模的增大,學生人數比以前增加了許多。而在設計過程中負責指導的專業課教師有限,經常是一名教師指導一個班或兩個班的學生,教師在指導課程設計時很難照顧到每一個學生。教師在設計時也就很難發現學生存在的問題,直到課程設計結束,交圖紙和說明書時才發現問題。而有的學生在設計過程中不懂裝懂,老師不催,他們也懶得做,直到最后老師催繳課程設計時,才匆匆整理一下,湊出一個設計交上來。這樣的課程設計,其質量可想而知,學生的綜合設計能力很難得到提高,課程設計的目的也就難以實現。
二、課程設計教學改進措施
針對課程設計中存在的上述問題,在課程設計教學中提出如下改進措施:
1.加強與前修課任課教師溝通,夯實基礎,保證課程設計質量
通過與前修課的任課教師進行溝通,將課程設計中發現的專業課問題適當提出來,在上課時作為重點來講,提前為課程設計奠定一個扎實的基礎;在課程設計開始前要將設計過程中容易出錯的部分給學生提前強調一下,將錯誤消除在萌芽狀態;在課程設計過程中教師要勤于檢查學生的進度和質量,發現問題及時提出,督促學生改正。
2.課程設計題目多樣化,杜絕抄襲現象
數十年來,課程設計的選題大同小異,都以減速器或皮帶機為設計題目,每屆學生都重復同樣的設計內容,會影響教師的創新精神。而有的學校在制圖課的測繪練習時也選擇減速器,使得課程設計的題目過于重復。所以指導老師最好能深入現場發掘新的題目,給學生提供多個題目,盡量避免設計題目的重復,從源頭上杜絕抄襲。
3.加強師資培訓,提高指導老師專業水平
課程設計實際上是學生第一次獨立的將所學理論知識應用到實際中的一次演練,在此之前學生對實際工程設計了解很少,作為指導老師自身應該具有較高的設計水平和一定的設計經驗,這樣在給學生指導時才能直奔主題,使學生少走彎路。而現實中由于近幾年學校擴招,有工作經驗的老師相對較少,所以有些學校就只有讓一些剛出校門的畢業生去帶學生的課程設計。而這些教師自己就對實踐設計知之甚少,只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”,可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設計效果。即便是湊合著帶著學生做出來了,課程設計的質量又如何得到保證。
4.嚴格設計進度,保證設計質量
另外機械設計課程設計是一項較復雜的工作,包括大量的計算、設計、繪圖及編寫說明書等,需要查閱有關設計手冊和資料,并綜合運用多學科的知識。設計進度過快,在設計過程中就會缺乏深入細致的研究工作,出現不求甚解的現象,難以保證設計質量;若設計進度過慢,就會出現前松后緊現象,到后期會出現抄襲現象,同樣也無法保證課程設計質量。所以應由教師提出一個設計進度計劃,明確設計過程中各階段應完成的內容,要求學生基本上按著該進度計劃進行設計。
5.端正學生學習態度,改進考核方式
那些認為反正自己將來不從事這個專業,所以就沒必要下功夫去做,不重視課程設計的學生,可以給他們解釋課程設計不僅僅是讓他們完成一次設計任務,根本目的是培養學生對所學知識的綜合應用能力、創新能力和獨立做事的能力;同時通過獨立完成課程設計,可以培養學生獨擋一面的能力,為學生的將來奠定基礎。由此提醒學生,那種將課程設計僅僅看成是一次大作業的看法是極端錯誤的。
由于各個學校的具體情況不一樣,當前各個學校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學校采用指導老師一人說了算的考核方式,而有些老師平時又對各個環節把關不嚴,在最后驗收時又沒有詳細審查設計內容就匆忙給個成績了事。這樣致使比較努力的學生得不到好成績,而有些完全照抄過來的學生卻能得到好的成績,造成部分學生存在僥幸心理,認為即使不認真做最后也能合格。所以筆者建議對課程設計的考核采用分段給分制,即可將總成績分為平時成績、成果的質量和答辯成績三部分。其中平時成績包括平時的考勤及設計過程中與設計的計劃進度的符合程度,成果的質量包括設計說明書和繪圖,答辯成績即最后由答辯評委給出的成績。
三、結束語
機械設計課程設計作為機械類專業學生的重要實踐教學環節之一,具有承上啟下的作用,無論機械設計課程設計采用何種方法和手段,但目標是統一的。學生先修課程基礎差、在課程設計中缺少思考、對課程設計不重視、參與課程設計的學生多、指導教師偏少等是影響課程設計質量的主要因素。采用提高先修課程的上課質量、課程設計題目多樣化、提高指導老師專業水平、嚴格設計進度、端正學生學習態度及改變傳統的考核方式等措施能有效提高教學質量。
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機械基礎課程設計范文2
WANG Xin1 , DU Linfang2
(1. Mechanical Engineering College, Henan Engineering College, Zhengzhou 451191, China.
2. Mechanical Engineering College, Henan Mechanical and Electrical Career College, Zhengzhou 451191, China;)
Abstract: mechanical design foundation course design is an important practice training for the students in engineering and technology institute, its position cannot be ignored. according to the present series problems existing in the course design, some teaching reform thought have been proposed, in order to improve the teaching efficiency.
Keywords:course design, engineering student, teching reform
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)06-0168-01
一、引言
《機械設計基礎》是非機械類工科學生的必修課程,該課程之后往往還伴隨著兩周的課程設計。機械設計基礎課程設計是工科院校學生較為完整規范完成機械設計的重要實踐實訓環節,可以培養學生分析問題和解決問題的能力,提升學生的工程設計能力,因此對于非機械類工科學生具有較強的學習指導S意義,其地位不容忽視。
然而目前非機械類工科學生往往覺得該課程設計并不是自己的專業方向,得不到應有的重視。而且該課程設計題目比較老套,往往還是以單級或兩級減速器為設計對象,不能根據學生的專業特點,靈活變動??己藰藴室栽O計說明書、圖紙和答辯質量為標準,不能體現學生設計過程的創新和協作能力,因此對該課程進行必要的教學改革勢在必行。本文針對這一系列問題,提出了一些教學改革措施,以期提高機械設計基礎課程設計對于提高學生設計能力的作用。
二、改革思路
1.課程設計題目和內容應結合本專業特點
工科院校專業分工較細,不同專業學習的側重點不同。減速器雖然應用比較廣泛,但大多數學生在專業體系上可能只是知道其作用,在專業需求上只涉及到如何選型就可以了,對于其結構并不清楚,因此非機械類專業學生,他們的機械設計優勢并不在減速器上,機械設計基礎課程設計題目和內容可以不必拘泥于減速器設計,要結合學生的專業特點,側重于專業工程機械的設計。比如紡織工程專業可以改變為織襪機傳動裝置的機械設計,采礦工程專業題目可以改變為采礦機械提升機構的設計,材料工程專業的題目可以改為曲柄壓力機的機械設計等等。通過這樣的改變,就把課程設計與專業工程掛鉤,引起學生的學習設計興趣,同時又沒有脫離機械設計基礎課程體系的要求,一舉兩得。
2.改革設計思路,引進現代設計方法
原本的課程設計內容大都有現成的設計指導書指導,很多學生都是照搬指導書中設計方法,基本上沒有什么思考設計。因此在課程設計內容改變以后,教師要先拋開課程設計指導書,鼓勵學生自己提前去查資料,翻手冊,總結歸納整理,從無到有的學會設計。當然在學生設計的過程中,教師要多引導和鼓勵,避免學生在設計中走彎路。
此外在設計中,積極引進現代設計方法,成果形式也可以不必拘泥于手工繪圖,可以利用現代先進的計算機CAD/CAM/CAE應用技術,淘汰過去那些半理論半經驗的設計方法,取而代之的是虛擬,動態的現代機械設計方法。例如運用三維設計軟件對機械機構和零件進行三維結構設計,并運用運動仿真模塊,對其進行動態演示,同時又可以使用CAE分析技術,對關鍵零部件進行力學和結構性能的分析和設計,這樣結果即保證準確,同時又比較形象生動,避免過去很多粗燥無味的經驗公式。
3.加強學生協作和創新能力
以往的課程設計多是一題多人,設計形式和內容單一,課程設計本身工作量相對較重,但每位同學又要完成相同的工作量,相互之間沒有協作,這樣完成的設計質量可想而知。因此要加強學生的協作能力,由教師組織,根據學生設計選題的內容,靈活安排學生人數,由學生上下銜接,分頭完成各個機構的設計任務,這樣學生在完成課程設計任務的同時,相互合作,數據共享,既能保證課程設計的質量,又鍛煉了學生的團隊協作能力。
此外在設計中要加強創新能力的培養,鼓勵學生對機構和零件進行創新設計,對于提出創新思路和方案的同學,課程設計可以適當降低難度和簡化,但要保證課程設計創新內容的可行性。
為了保證學生加強協作和創新能力培養,在最后的成績考核上,要以學生為中心,考慮整個設計過程學生的表現,突出協作和創新在成績中的分值,來激發學生協作和創新的積極性。
4.課程設計內容可與課堂教學同步
現在課程設計往往安排在機械設計基礎課程課堂學習完成過后進行,時間一般為兩周。兩周時間學生又要調研資料,設計方案,又要撰寫設計說明書和繪制圖紙,時間安排十分緊張,并且這個時間節點往往是在學期末端,學生還要準備其他課程的期末復習和考試。因此課程設計時,很多學生往往就是草率設計,相互模仿,導致課程設計的設計質量不高。因此可以考慮將課程設計任務放在與課堂教學同步,由教師統籌安排進程和任務,學生提前調研資料,與教師充分溝通,等課堂教學完成之后,統一完成設計說明書的撰寫和圖紙的繪制。
機械基礎課程設計范文3
卓越工程師教育培養計劃是落實我國教育改革和人才發展規劃的重要舉措,其目的在于為創新型國家建設和人才強國戰略提供高質量的工程技術人才保障。高等學校作為工程教育的高地,在培養具有扎實基礎理論知識的高素質人才方面發揮了極大作用。但我國高等教育體系長期以來存在重理論輕實踐、重模仿輕創新的弊端,在面臨工程實際問題的時候,學生思考問題、解決問題的能力明顯不足,難以適應現代社會的發展需求。因此,目前高教界正在積極探討培養學生創新意識、創新能力的方法和途徑。
2機械設計基礎課程教學現狀
機械設計基礎課程具有涉及知識面廣、理論聯系實踐的特點,主要由理論教學、實驗教學和課程設計三個環節組成。以我校機械設計基礎課程教學為例,理論教學依然以教師多媒體講授為主,主要原因:①多媒體圖文并茂,動畫、視頻豐富;②教師備課相對容易,但這也忽視了多媒體重難點不突出的弊端,學生短時無法接受大量的信息。在教學方法上忽視案例教學、問題導向式教學等方式的運用,影響教學質量和學生能力培養。機械設計基礎課程設計以帶式輸送機傳動裝置設計為任務,其設計對象仍為一級圓柱齒輪減速器,概因減速器設計理論成熟,可以做到有章可循,而且減速器中齒輪、軸、軸承等零件的設計恰是機械設計基礎課程研究的主要內容之一。但從課程設計教學效果看,還存在以下不足:①學生缺乏工程實踐,對減速器認識也僅是“聽說”,特別是結構設計時完全依靠指導書中例圖,沒有自己設計思路;②學生對力學、圖學等先修課程知識綜合運用能力較差,特別是繪圖質量不高;③教學模式單一,設計任務相同僅設計數據不同。學生在設計過程中缺少交流與協作,個別學生抄襲別人資料,學生分析問題和解決問題的能力得不到鍛煉。
3機械設計基礎課程教學改革思路
3.1融合實驗實踐內容于理論教學、引入工程實例
機械設計基礎課程主要內容包括兩部分:①研究常用機構的機構組成、運動特點、設計方法等;②研究一般條件下通用零部件的類型、作用、設計計算方法。實際教學中對第一部分內容注重于機構結構分析內容、圖解法內容和單個機構而不是機械系統的介紹;對第二部分內容仍將機械零件分成:常用傳動(齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動)、機械連接(螺紋連接、鍵連接、銷連接)、機械支承(軸、軸承)、其它零部件(機座、箱體)幾部分,部分和部分之間缺少一定的聯系,知識點比較零散。為此,應融合實驗、實踐內容于理論教學,在課程教學之初就提出機械設計的最終目的是“設計機械”,以兩種典型的機器——四沖程內燃機和機械傳動裝置——減速器為例,介紹內燃機的結構組成、工作原理、運動特點,從而提出內燃機的機構組成包括三大機構:連桿機構、齒輪機構、凸輪機構,它們是機械設計基礎課程的重點內容;從機械制造的角度介紹減速器的零件組成:齒輪、軸、軸承、螺栓、箱體等,從而引出課程的另一部分重要內容——機械零部件的設計計算。對教材的內容根據授課專業的不同進行適當取舍,由于我校的一些近機類專業如材料、安全工程等專業力學、金工實習等先修課程開設的不足,在帶傳動設計、齒輪傳動設計中若一味地講解受力分析,學生勢必難以接受,應拋開推導過程而重點強調應用。將案例作為課堂教學的基本素材,把學生引到工程問題的現場,借助于多媒體的情景再現,首先讓學生用工程語言描述工作過程,其次讓學生提出工程問題并構思解決問題的方案。這不僅有助于學生提高感性認識,更重要的是讓學生體會知識應用的成就感。
3.2重點改革實踐教學環節
基于減速器應用的廣泛性、教學示范效果的典型性、設計方法的成熟性,減速器設計仍是檢驗學生理論知識掌握和運用熟練程度的最好的載體。但應該改變以往在給學生布置設計任務時就給出設計方案的作法,而是僅給出工作機的工作要求和工作參數,對原動機、傳動裝置由學生自己選定。由于學生對機械的感性認識和工程實踐知識十分缺乏,不能將所學的知識與實際聯系起來,更不會應用于工程實際,因此將減速器拆裝測繪綜合實驗安排在課程設計任務下達之后進行。通過實驗讓學生對減速的功用、結構組成有一個直觀的認識,對提高課程設計質量有直接的幫助。實驗結束之后,在組織學生討論之前提出的幾種不同設計方案,比較各方案中各傳動裝置的形式及布置的先后順序并確定出最優方案。這樣每一位同學都有提出自己設計思路的機會,通過交流發言使每一位學生認識到自身學習的主體地位,在課程設計之初就積極參與到解決工程實際問題的過程中來。在以往指導教師分配給學生的數據不同,可以避免學生抄襲。但由于現代信息的發達,網絡上只要提供數據就可以提供設計過程,這就造成了部分學生的“信手拈來”??梢愿鶕嗉墝W生數量將其分成5~6個設計小組,每個小組一組數據所算得的傳動裝置運動和動力參數應該是一致的,而在傳動比分配時各級傳動比又可以是不同的。學生一邊計算一邊交流,不僅了解了其他人的設計思路,發現自身問題也可隨時解決。
3.3機械設計基礎課程考核方式改革
學生最關心的必然是課程考核成績,因此機械設計基礎課程的改革與探索必須得到學生的配合與支持。如果課程考核方式不能客觀地反映出學生的學習狀態,優秀學生的學習積極性必將受挫。隨著社會對人才能力需求的提升,機械設計基礎課程內容的廣泛性、能力要求的全面性與有限的學時之間的矛盾就日漸顯現出來,一方面教師教學中要保證課程內容的系統性、全面性;另一方面學生學習時又感到時間緊、任務重,因此傳統的教學模式及考核評價方法與機械類卓越工程師能力要求已不相適應。在我校,機械設計基礎的總評成績由兩部分組成,其中考試成績占70%,平時成績(包括出勤和課堂表現、作業、實驗)占30%。近年來針對課程考核方式也進行了改革。但平時成績在總評成績中占的比重仍較小,且平時成績的組成仍比較簡單,缺少行之有效的評價內容體系。應以機械類卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學的能力培養目標為依據,適當增大平時成績的比例,并尋求可以定量化考核的評價內容。因此可以提高平時成績的比例到40%,增加課堂討論發言、創新機構設計、大作業等環節,其占總成績比例為10%,通過這種形式提高學生學習的主動性和參與性,提高學生的動手創新設計能力,達到課程教學目的。
4結束語
機械設計基礎課程教學是培養具有創新意識和實踐能力的機械類卓越工程師的重要環節。隨著社會對機械類人才綜合素質要求的逐步提高,各高校對機械設計基礎課程相繼進行了改革,但無論如何都是基于創新能力培養的核心。在機械設計基礎課程教學中對課程內容體系、課程設計和課程考核評價方法等方面都進行了積極的探索,這些措施的實施收到了大量有益的效果。將繼續按照制定的基于卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學的知識和能力目標要求,完善機械設計基礎課程的教學方法和體系。
作者:陳國輝 楊松華 宋勝偉 單位:黑龍江科技大學機械工程學院
參考文獻:
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機械基礎課程設計范文4
1.明確課程在專業教育中的重要性。《機械設計基礎》課程實踐性強,涉及范圍廣,涵蓋的內容多,并且與工程力學、工程制圖等先修課程聯系緊密,在建筑環境與能源應用工程專業課程教育中具有重要地位。它不僅要求學生掌握常用機構和通用零件的基本概念、理論及設計方法,更重要的是培養學生具有一定傳動創新能力與創新思維。在以往的教學中,由于學生對于該課程的重要性缺乏認識,往往重視不夠,在一定程度上造成學習積極性不高。在實際的教學過程中若能考慮專業對課程的特殊要求,在講機械設計基礎時,將一些涉及所學專業的具體應用與課程內容結合在一起,這樣一定會在一定程度上激發學生的興趣和學習熱情,進而使學生對該課程在建筑工程中的作用和重要性有比較全面的認識。在學生明確學習目的,提高學習興趣以后,學生的學習狀態相應地就由“要我學”轉變為“我要學”。而在課程安排上,對教學大綱進行適當調整,尤其是要考慮專業綜合的要求,同時為了降低課程的學習難度,讓學生具有有一定的基礎理論,要將課程安排在部分基礎課之后。
2.精心組織教學內容,適應專業的變革。建筑環境與能源應用工程專業為非機類專業,對于非機類專業,課程的應用性是非常重要的,該專業學生學習的目的不是為了設計機器,而是為學習如何使用和選擇專業機械,所以,建筑環境與能源應用工程專業的《機械設計基礎》教材要對一些繁雜的公式推導、論證過程以及理論分析進行適當取舍,力爭讓學生不必要花太多的時間和精力在相關公式與定理的推導上,但是要強化工程設計思維的有關內容,尤其是關于機械設備零部件結構性能與使用、安裝調試與維護方面的內容,重點讓學生掌握相關理論的實際應用。從而培養學生運用所學理論解決實際問題的能力,這樣做定會取得更好的教學效果,更容易實現該專業的培養目標。《機械設計基礎》課程教學內容主要與機械設備相關聯,與工程實踐聯系緊密,在教學過程中老師應做到結合工程實際,力爭真實地再現實際機械的工作過程,并按照這一理念對課程進行開發和設計。對于建筑環境與能源應用工程專業,就應該以建筑設備相關產品為載體,對課程內容進行全面的規劃設計,科學設計各種類型工作任務,重點讓學生通過學習型工作任務學習掌握該課程的主要內容,拓展學生的知識面。同時還要大力推動教學內容改革,緊跟最新科學技術發展水平,以建筑環境與設備工程在現代建筑中的設計、運行、管理需要為出發點,了解最新的機械設計方法及先進的相關專業機械,增加課堂信息量,在一定程度上拓寬學生的知識面和培養學生的創新思維,逐步向高等教育國際化水平邁進。
3.改革教學方法和教學手段。該課程內容具有知識面寬、知識點多,且綜合性強的特點,因此要求任課教師在教學活動中采用靈活的教學方法。在實際課堂教學過程中,最好采用啟發性教學,以增強與學生間的互動,由于在啟發式課堂教學中,學生能主動思考問題,從而能收到良好的教學效果。另外,還要多組織開展課堂討論,從多方面來調動學生學習的積極性。在課堂教學模式方面,應將多媒體技術與傳統教學方法有機結合,充分利用各種教學手段以提高教學效果。多媒體技術作為一種現代教育技術,能夠將各種教學素材進行科學合理編排,采用文字、圖像、動畫和聲音等多種手段展示教學內容,并能夠形象具體地表現抽象難懂的知識點,已經得到非常廣泛的應用。但其也有自身的缺點,由于多媒體教學方法信息量大,在一定程度上造成教學進度變快,同時學生沒有思維跟隨,往往跟不上教師的講解進度。而傳統教學方法中,與多媒體教學相比,板書更能適應學生的思維方式,由于很多學生有記筆記的習慣,傳統教學在這方面與多媒體教學相比也有一定的優勢,同時教師可以在板書的時候隨時觀察學生的反應,主動地調整講授速度。教師應改變過分依賴PPT的教學模式,適當增加課堂板書的內容,將傳動教學與多媒體技術結合起來,取長補短,取得最佳的教學效果。
二、實踐教學
《機械設計基礎》是建筑環境與能源應用工程專業的一門專業基礎課,由于該專業學生在以后的工作中會遇到各種專業機械,因此理論與實際的結合,特別是要跟工程實際中所接觸到的各種專業機械結合,對該課程來說顯得尤為重要,從而讓學生通過這門課程的學習,了解一些專業機械的基本特點和組成。我校該專業本課程的實踐教學環節主要有實驗教學和課程設計兩部分內容,下面分別介紹。
1.實驗教學。機械設計基礎實驗課是教學過程中的非常重要的環節,是培養學生將課堂所學理論與實際相結合、提高分析問題和解決問題的能力以及開拓學生的創新思維和創新潛能的重要手段。因此對于建筑環境與能源應用工程專業這類非機械專業的學生,為了幫助他們加深對機械的理解,安排一定量的實驗教學是非常必要的。在實驗教學環節,我們學校根據實際情況,為了提高教學效果,讓學生對機械加工的各個環節有更直觀的認識,并加深對課堂講授知識的理解安排建筑環境與能源應用工程專業學生進行為期1周的金工實習。
2.課程設計。機械設計基礎課程設計是與機械設計基礎相配套的一門重要的實踐類課程,是學生第一次較全面接觸機械基礎設計方法的課程,其目的是訓練學生復習鞏固機械設計基礎、工程材料、工程力學、工程制圖等多個課程的知識,并做到綜合運用,同時培養學生正確使用各種標準、規范、手冊和圖冊等相關資料的能力,進而掌握機械設計的基本方法和技能。該課程在培養學生的工程設計意識、綜合應用理論知識的能力和創新思維能力等方面起著重要作用。要達到這一目的,在課程設計教學中要做到:第一,在課程設計任務布置時,首先要將設計的目的、要求進行詳細講解。其次對于設計過程,應針對學生不同水平采取分類指導方法,因為講得太詳細,不利于發揮學生的獨創能力和獨立思考能力。反之,對于學習差的學生,教師要付出更多的耐心進行講解,力爭做到所有學生的設計進度基本一致;第二,推薦一些必要的參考書。在課程設計中,學生需要用到一些標準、規范以及其他參考資料,因此合適的參考書也是非常必要的;第三,教師在指導課程設計的過程中要經常提問學生,多與學生互動,解決設計中遇到的問題。在設計指導過程中通常會出現下列問題,比如一些學生生搬硬套參考資料中的設計案例,通過經常提問,可以發現學生在設計過程中遇到什么問題,幫助學生理解分析問題,進而解決問題,從而提高他們機械設計的能力。機械設計基礎課程設計時間一般是一周或兩周,時間緊學生人數多,大部分學生往往很難考慮和回答較多的問題,對于指導老師而言,全面了解所有學生掌握知識面的情況也比較困難,這勢必會影響最后成績的評定。我們采用分組答辯與個人回答問題相結合的方法來進行評分。這樣既可以引起每個學生對課程設計的重視,也可以杜絕少數學生沒有實質參與課程設計的情況。
三、結語
機械基礎課程設計范文5
關鍵詞: 機械設計基礎 課程特點 教學方法 教學內容 考核方式
機械設計基礎課程是高等學校工科非機類專業學生一門很重要的基礎課,其中材料專業、電器專業、工業工程和工業設計,甚至管理類的某些專業等均會學習應用該課程的相關知識。這些專業的學生不具備機械專業相關的基礎知識,進行該課程的教學對于老師和學生都是不小的挑戰。目前對于該課程教學方式已經進行多方面的研究[1-5],對相關課程的教學具有一定的指導意義。筆者根據多年從事機械設計基礎課程教學的體會,分析該課程的特點,然后了解相關專業學生的特長,從以下幾個方面對該課程的教學方式進行探討。
1.機械設計基礎課程的特點
機械設計基礎課程包括機械原理和機械設計兩門課基礎知識的綜合,內容多,知識面廣,主要研究機械中的常用機構的運動副、自由度計算、一些專用術語、通用零部件的工作原理、結構特點及基本的設計理論和計算方法等。
2.相關專業學生的特點
機械設計基礎課程主要是針對非機類專業學生的一門很重要的基礎課,這些專業的學生不需要對機械設計的相關理論和方法深入學習只需掌握構件之間的連接、各種傳動的結構及工作原理等知識。比如對管理類的學生,偏重文科知識的學習,對于首次接觸機械通用零件和常用機構,常常會比較迷茫和不知所措。專業老師也很頭疼,認為很簡單的專業知識,花很長時間講解,學生理解還是很困難。但是機械設計基礎課程涉及的內容在生活中隨處可見,比如一些常用的健身器材四桿機構腳踏器等,無論什么專業的學生在工作和學習中均避免不了會碰到。針對這些情況,根據多年機械設計基礎課程教學的體會,在教學方法、教學內容及考核方式上進行改進,因材施教,從而達到比較好的教學效果。
3.教學方法的改進
(1)激發學生的興趣
機械設計基礎課程的內容對于工業工程和工業設計及管理類的某些專業的學生而言比較枯燥,如何激發學生的興趣呢?首先借助多媒體技術展示一些生活中常見的一些機構比如拖把擠干器、手壓抽水機、飛機起落架、畫板支撐機構和雨傘等每個人都會接觸的常用機構。同時結合機械設計基礎的專業術語講解,學生就相對容易接受和掌握,而且印象深刻。在教學過程中把近幾年湖北省學生機械創新大賽的作品展示給學生,同時講解各種機構設計的巧妙之處,機械設計并不枯燥,也是很有趣的,從而調動學生學習課程的積極性。
(2)加強實驗教學
理論講解對于學生來講過于抽象,常常如墮五里霧中。結合學生情況,多組織學生到機械實驗室參觀各種常用機構和通用零件,對一些常用零件分別命名,使學生走近零件和常用機構,并且認識它們,結合處于東風公司專業廠所在的城市,尋找一些汽車零部件及各種不同失效形式的零件,讓學生有一個感性認識,結合理論知識從專業的角度對失效方式進行總結和講解,使學生感覺學有所用。針對一些常用機構,引導學生多動手,讓一些機構動起來,然后先讓學生尋找原動件,以及運動傳遞路線和執行構件,分析構件與構件的連接方式。結合課本內容老師演示一步一步講解,這樣學生就會學得有意思。
4.教學內容的改革
針對不同的專業學生,提煉關鍵內容,有重點地授課。比如對于工業設計專業的學生,畢業后主要從事工業產品創新設計及相關的服務模式和商業模式設計、平面廣告設計等領域的開發、研究、策劃。對于機械設計基礎課程,學生只需掌握各構件之間的連接、一些常用傳動機構及相關工作原理等知識,因此重點不在各構件的受力分析、具體設計和詳細的理論計算,而是知道生活中有這些機構和通用零件,以及這些機構的工作原理,在具體地進行工業產品創新設計時,在不影響產品的主要功能下,對產品進行有創意的外觀設計。
5.考核方式的改革
對于機械類專業的學生,機械原理和機械設計主要是以閉卷考試的方式進行考核,使學生對理論知識有一個深刻的掌握和理解。但是,對于非械機類專業的學生機械設計基礎課程的考核方式要有所改變。先要明確學生學這門課的目的是熟悉和了解一些常用機構和通用零件的工作原理,具備最基本的機械設計基礎知識。因此在考核方式上可進行如下方面的改革。
(1)課堂考核
當學習一些認為學生需要的知識點時,可課前告訴學生這部分要課堂考核,講解后出一至二個題目讓學生做,交上后,再講一次,以加深學生對知識點的理解。舉個簡單的例子,公交車門開閉機械傳動部分,先放動畫,講解工作原理,指出原動件,以及傳動路線和執行構件和構件間的連接方式,讓學生畫出機構示意圖,并且計算機構自由度,然后交上來,最后把正確的機構簡圖一步一步畫出來進行詳細講解。根據學生所交資料的情況給相應的成績。
(2)課堂討論和講解
當講解到某一個與生活密切相關的零件或者機構,就讓學生自由發言并相互討論。比如火車上常用的拖把擠干器,把照片和工作過程放過以后,問學生坐火車注意到了沒有,有沒有其他形式的拖把擠干器,同時鼓勵學生在生活中要多觀察和思考。同時讓每一個同學準備自己感興趣的知識點給五分鐘時間到講臺上講解。這樣學生由被動到主動學習課本知識,并且鍛煉學生面對多人的敢于表現自己的能力,最后根據學生的表現情況給出成績。
(3)制作模型
讓學生根據觀察分析生活中的常用機構,制作實物模型,這讓學生興趣很高。特別是工業設計專業的學生,盡情發揮專業特長,制作出各種各樣形狀和不同顏色的作品,而且具備機械常用機構的功能。這比一些機械專業的學生做的還要精致和漂亮。而且不同專業,不同的思維方式,常常誘發學生不同的創新思維。根據作品情況給一個成績。
(4)開卷考試
利用最后一節課,出幾道題,開卷考試并結課。結合幾部分考核,給一個綜合成績。
6.結語
通過對機械設計基礎課程特點及學生的專業特點進行分析,從教學方法、教學內容和考核方式上進行改革。在具體的教學實施過程中,激發學生的興趣,發揮學生的特長,提高學生的能力。因此,教育工作者要不斷探索出更多適合學生的教學方法,切實提高該課程教學質量,培養學生的工程意識,使所培養的學生更貼近、滿足社會的需求。
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機械基礎課程設計范文6
機械設計基礎 課程改革 教學方法 教學手段
《機械設計基礎》是機械類專業的一門重要的技術基礎課,它是學生在學完基礎課程后必須學習的一門過渡性課程。新形勢下的高職院校人才培養本著“必須、夠用”的原則,強化學生的實踐能力,培養高素質技能型人才。這些實際需求迫切需要先進的教學理念、合理的人才培養模式與之相適應,那么以往的教學內容和教學模式不能適應新的教學要求。因此,我們依據新的人才培養目標,對這門課的課程標準、教學內容和教學方法與手段、實踐教學、考核方法等方面進行了改革研究。
一、重新確立培養目標并修訂課程標準
我院機械類專業的畢業生主要面向工業企業從事機械設備的操作、安裝、調試、維修和更新改造,機械制造工藝規程的編制,產品質量分析與控制,生產技術管理及營銷等工作。根據就業崗位,我院對機械類專業培養目標定位為培養“服務于生產第一線職業崗位群的中、高級技能型人才”。根據培養目標對原有課程標準進行了全面修訂,重新組織和完善了課程教學內容。課程目標定位為“掌握機械中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點及基本設計方法,具備通用機械正確使用、維護及分析常見故障的能力”。只有明確了教學目標,教師才能有的放矢地做好教學工作,從而提高教學質量。
二、結合人才培養要求,整合教學內容
授課內容上以“必須、夠用”為度,傳統的機械設計基礎課程由《理論力學》、《機械原理》、《機械零件》三門課程構成,內容體系龐大,本著符合“必須與夠用”的原則,新的課程教學內容,針對人才培養對機械設計基礎課程的要求,按照重在基礎知識,突出動手能力培養及分析能力的培養的原則。篩選了傳統的理論力學、機械原理和機械零件等課程的內容,并將這些內容有機地結合在一起,優化了教學內容,突出了高職的特征。全部教學內容分為兩個教學情境:
情境一:以典型的加工設備牛頭刨床做載體,以分析各種常見機構的工作原理、結構特點、失效形式及使用維護為教學重點。
情境二:以帶式輸送機為載體,介紹常用機械零件及傳動系統的結構特點、失效形式及使用維護為重點,會常用機械零件及傳動系統的基本設計方法;將力學中的扭轉、彎曲強度計算與軸的設計結合,將剪切和擠壓強度計算結合在螺栓聯接、鍵聯接當中,以利于學生將力學的理論知識與實際應用相結合,去掉復雜的公式推導及驗證內容,直接引用結論;把課程設計融合在課后作業中。通過教學內容整合,減輕了學生負擔,避免學生對純理論學習可能產生的厭倦心理,還可以減少理論課授課時數,為實踐能力的培養和強化留出了空間。機器始終貫穿在全部教學過程之中,使學生感到課程內容清晰,且具有較強的系統性和實用性。
三、采用豐富的教學方法和教學手段
《機械設計基礎》課程內容中涉及到大量的機械傳動過程、機械零件構造、機械工作原理等難于用粉筆和語言來描述清楚的內容,由于課時有限,教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學習內容,學生沒有實際工作經歷,缺乏與此有關的感性認識。改革后,教師充分利用多種教學方法和手段,尤其是現代化的教學手段,將課程生動、直觀、輕松地呈現給學生,因而增強了學生學習興趣,提高了教學質量。具體做法如下:
1.教學方法
(1)現場教學。以牛頭刨床這個典型的機械加工設備為載體進行現場教學,介紹機器的組成和工作原理,以此訓練學生分析機械系統的的能力,為學生學習機械設備類專業課程打基礎。
(2)案例教學法
在進行常用機構的教學時,以牛頭刨床的機構分析為總任務,再將其分解為若干個常見機構結構分析的子任務,以此貫穿常用機構部分的內容。每一部分均由教師先從牛頭刨床中引出任務,再介紹相關機構。
(3)任務驅動法
在通用零件部分教學時,以帶式輸送機傳動裝置的設計為總任務,再將其分解為若干子任務,以此貫穿通用零件部分的內容。每一部分教師均先從設計任務中引出問題,再介紹相關零件的基礎知識、選用及基本設計方法,最后舉例討論。設計任務就是學生的作業,學生邊學邊練,課程結束時完成其主要的設計計算。
這樣做,使機構和零件不離開機器,在機器中學機構和零件,使學生對機器形成一個具體的、完整的認識,從而掌握機械系統分析和設計的一般方法。
2.教學手段
(1)采用實驗室一體化教學。將課程安排在機械原理實訓室進行,采取多媒體課件講解、模型演示和實驗操作相結合的方法。在機構陳列室學習,能增強學生對機械、機構、零件、部件的認識,使深奧的知識、難以看懂的圖與圖紙與實物聯系起來變得通俗易懂,又培養了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力;講授時使用電子教案、演示系統(實物演示、投影儀、CAI課件)相結合,充分利用了教學資源,這種講課模式受到學生好評,收到良好的教學效果。
(2)加強實踐環節。為突出實踐環節,新建兩個機械設計實訓室、一個機械原理實訓室和一個拆裝實驗室。機械原理實訓室和機械設計實訓室主要面向《機械設計基礎》課程教學和實驗實訓任務。
在機械設計基礎實驗這個重要的實踐環節,保留了《軸系結構測繪》和《減速器結構裝拆實驗》,因為這兩個實驗均對學生進一步掌握機械結構及設計知識,了解結構設計的原則,而且還對學生的動手能力進行了鍛煉。增設了《齒輪參數測定》《齒輪范成原理》、《帶傳動實驗》、《軸系結構設計》等實驗,這些重要的實踐環節,加強了學生對常用機構、零件結構知識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養,是對理論課程教學不足很好的補充和完善。
(3)采用靈活多樣的考試方式。采取過程考評(任務考評)和期末考評(課程考評)相結合的方法。強調過程考核的重要性,過程考評占60%,期末考評占40%。在考試方法上采用開卷與閉卷相結合,筆試、口試與討論相結合,以增強考試內容的綜合性與靈活應用性,突出對能力的考核。在考核方法上強調了過程考核,使學生在學習過程中有了緊迫感,注重學習過程,從而提高了教學效果。
綜上所述,根據高職教育的特殊性,機械設計基礎課程的教學應瞄準市場對人才的需求目標,明確方向,不斷地改革教學目標、教學內容、教學方法、教學手段及考核方法等環節,從實用出發,就能調動學生的學習興趣,提高教學質量,需要我們不斷地在實踐中創新、總結和完善。
參考文獻:
[1]郭攀成.機械設計基礎課程教學內容和改革與實踐[J].中國電力教育,2009,(4).