前言:中文期刊網精心挑選了機械設計基礎知識點范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
機械設計基礎知識點范文1
隨著近代機械工程學科的不斷發展,相關的計算機技術、摩擦、及機械傳動等分支學科迅速發展,深化了“機械設計基礎”課程的內容。它著重培養學生掌握機構的基本分析方法、選擇常見機構類型及一般工作條件下常用零部件的能力。通過該課程學習,學生應能分析一般機械的結構,了解其工作原理,具有通用機械零件的設計能力。隨著現代社會的發展,迫切需要各種領域的機械設計人才,因而不同專業的設置應運而生[1]。
近年來,西華大學(以下簡稱“我?!保╅_設了機電工程、包裝工程、工業設計、生物工程、建筑環境與能源應用工程等專業的“機械設計基礎”課程,這些專業的學生在其他課程的課程設計、畢業設計乃至到工作崗位后,都會經常接觸到各種類型的通用和專用機械,應該具備一定的機械基礎知識。因此,“機械設計基礎”是工科機械類及機械類專業的一門重要專業基礎課。
為了提高教學質量和教學效率,激發學生學習熱情和興趣,在教學過程中我們積極進行教改和探索,特別是在理論教學內容方面做了改革。在適應不同專業設置過程中,“機械設計基礎”教學大綱做了相應修改,課程學時也做了相應變動。理論課程學時包括64,56,48學時,下面就我校目前不同學時對應的“機械設計基礎”理論教學內容做解析。
1.課時64學時的內容設置
“機械設計基礎”上半部分主要講述各類常用機構的設計和應用,即機械原理部分;下半部分主要講授通用零件(連接零件-螺紋、鍵等;傳動零件-帶、鏈、齒輪等;軸系零件-軸、軸承等)的設計計算,即機械設計部分[2]。這兩部分內容各有特點又相互聯系,充分體現了課程內容體系的系統和完整。通過原理部分的學習,學生應掌握機器的工作原理,通過運動分析獲得桿長等長度尺寸;通過設計部分的學習,學生應掌握通過計算準則獲得零件的主要尺寸,并通過結構設計得以確定零件的其他尺寸,完成設計工作[3]。
課時64學時設置用于機電工程、包裝工程、工業設計及機電卓越工程師實驗班四年制本科教學[4]。隨著知識經濟的到來和信息技術的迅速發展,社會對人才的需求產生了很大變化,更強調實踐能力和創新能力的培養。面向這些專業學生的培養計劃及基于這些專業的學生未來大多數將在第一線從事機械設計、制造、維護等工作,在教學過程中不僅要培養學生熟練掌握專業基礎理論知識的能力,而且要注重培養學生的實踐應用能力、思維開創性和創新能力。因此要求學生掌握機械運動的基本原理,機械系統及零件設計的一般步驟,為以后機電系統、包裝機械等的設計打下必要的理論基礎。
由于這部分學生基礎知識較為扎實,前續已經完成《工程制圖》、《工程力學B》、《熱工基礎》等課程學習,后續還將進行《智能儀器設計》、《機械CAD/CAM》、《機電一體化系統設計》等課程學習。為適應這一教學要求,在理論教學內容上,加強了對機械相關概念的講解,對機械的現代設計思想和方法做了較多評述,以使學生了解現代機械設計的發展現狀和趨勢。由于這些專業的學生在課程設計、畢業設計中可能會應用到機構運動分析、聯軸器的選擇、滑動軸承的設計這些方面的內容,在理論教學中,平面機構運動分析的圖解法、聯軸器的類型和選擇方法、滑動軸承的結構形式及設計計算這些知識點應加以設置。在講授過程中,對關鍵公式進行推導,使學生了解其由來,加深了解。如V帶傳動中由于楔形增壓原理使當量摩擦系數大于平帶傳動的摩擦系數;對教學知識點進行拓展,如寬V帶主要用于調速的原理加以闡述,使學生明白帶傳動可以用于機械無級調速中,從而開拓其創新思維。
2.課時56學時的內容設置
課時56學時設置用于生物工程四年制本科教學,該專業的學生應該具備灌裝、裝卸等機械知識,通過“機械設計基礎”課程的學習,加強基礎課與專業課之間的聯系,使學生能夠領會各種機構在機器中的應用。
為適應這一目的教學要求,在理論教學內容上,主要講解常見機構的選型、通用零件的設計計算,讓學生對所學知識消化透徹,了解一般機械的設計過程。由于課時較少,課程內容減掉機構運動分析的相對運動圖解法,聯軸器的選擇,以及滑動軸承動壓設計。講授時除了要結合工程實例,還需結合日常生活中的一些現象,適當設疑,讓學生課余時間回味與思考。
3.課時48學時的內容設置
課時48學時設置用于建筑環境及能源應用工程四年制本科教學,該專業要求學生具備建筑設備系統設計、調試和運行管理等方面的基本知識和技能,學生畢業后可從事室內環境設備系統和建筑公共設施的設計、安裝調試、運行保障等方面的技術工作[2]。
由于該專業的學生對機械方面知識接觸較少,對課程中涉及的各種機構、結構難以理解,同時理論課時設置少,為達到教學目的和效果,在教學內容中注意重點和難點內容。相對56學時教學內容,取消了該專業設備上出現很少的輪系教學內容,適當精簡齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動的部分講述內容,如對常見的標準直齒圓柱齒輪進行重點講述,而對斜齒圓柱齒輪和圓錐齒輪的強度計算進行刪減。
隨著社會和現代科學技術日新月異的發展,當代社會需要不同層次的工程技術人才,“機械設計基礎”教學內容必須突破傳統的教學理念,加強課程建設,不斷改進教學內容,并結合適當的教學方法和手段,不斷提高“機械設計基礎”教學質量以適應現代工程教育的要求,為學生后續專業課程學習打好基礎,使學生到具體工作崗位后能夠更快更好地解決實際的工程設計問題。
參考文獻:
[1]陸萍,宋可總,欒瑩,孟劍鋒.機械設計基礎課程教學改革研究與實踐[J].高等理科教育,2006,1:49-51.
[2]秦小嶼,朱維兵.機械設計基礎[M].成都:西南交通大學出版社,2012.
[3]蒲良貴,紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4]李延斌,高有華,田方,姜彤.面向培養卓越工程師的機械設計基礎課程改革[J].實驗技術與管理,2012,9(4):231-233.
機械設計基礎知識點范文2
【關鍵詞】高職教育 機械設計基礎 課程改革
0 引言
高等職業技術教育是為社會培養高等應用性實用型技能綜合式人才,讓學生充分就業。而《機械設計基礎》是高職機械類專業一門很重要的主干基礎課,主要內容包括機械傳動知識、常用機構、軸系零件等,但它同時也是一門能直接用于生產的設計性課程,旨在培養學生綜合運用選修課程中所學知識和技能,解決機械工程實際問題的能力,為后繼專業課程教學和學生日后從事設計工作打下堅實基礎。因此,它的教學直接影響到學生后續課程的學習,對培養學生具有機械設計知識、設計技能和創新設計的能力尤為重要。因此,如何教好這門課,是當前高職院校機械類專業需要認真研究探討和解決的問題。
1 機械設計基礎教學中存在的問題
隨著教學改革的深入和課程體系的調整,《機械設計基礎》課程的知識不斷更新,需要學生掌握的東西越來越多,既要學生掌握必要的理論知識,又要能對知識點進行運用,由于該課程涉及知識點多、難度大,并具有一定的實踐性,高職學生自身基礎知識的薄弱使他們對各章節之間的教學聯系缺乏清晰的認識,學習效果差。如果只滿足于給學生講道理,這樣的教學過程完成后,學生僅僅簡單地記住了一些名詞術語或要點,對知識點的理解和運用仍然沒有質的提高。傳統的教學經常把理論與實踐相分離來進行教學,這樣的結果是學生到上設計課的時候已經忘記了前面學習的理論知識,不能很好地突破該課程的重點、難點,學生大多只是為了一時完成任務,勉強交上一份設計,但對于機械設計的實踐運用能并沒得到真正的提高。為了更好地幫助學生解決就業,培養社會需要的技能型人才,對教學方法的改進迫在眉睫。
2 整合課程內容,調整課程結構
2.1 對于教材中過深的、不必要的理論知識,予以大膽刪除
高等職業教育培養目標強調的是人才的應用性,其畢業生所從業的崗位,決定了他們沒有必掌握計算公式、定理、方法等的推導過程,而更應注重于如何運用這些公式、方法等來解決實際設計問題。因此,對教材中一些過深的、不必要的理論推導、證明都應予以刪除,以便學生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實際應用,解決實際設計問題。這樣更符合培養目標的要求。例如:平面四桿機構的設計方法中的解析法;齒輪傳動中按輪齒齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設計計算公式的推導過程;凸輪機構常用的從動件運動規律的推導過程等等都應刪除。而以機械傳動、機械零件的設計為重點,保證實用性。
2.2 落實課程設計所必要的基本知識和基本理論,側重基本設計方法和實踐性內容
機械設計所需的基本知識和基本理論、緊密結合工程實際且多樣化的設計方法,是培養機械設計能力的根本保證,教學時應以設計為線索,以解決實際問題為目標,構建起設計基本知識和基本理論比較完備,設計方法實用、多樣的基本內容體系。精講“帶傳動設計”“齒輪傳動設計”“軸的設計”等這些關乎減速器設計質量的課程內容,特別要增加實用性、實踐性內容和習題,增加應用性的設計方法、經驗數據和公式的使用、查圖表等內容。突出應用性,將學生引向實際設計。
3 改革教學方法,提高教學效率
《機械設計基礎》課程主要研究常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法,由于大多數學生缺乏實踐知識,他們在學習過程中普遍感到抽象、難學,尤其是機械原理這部分知識,認為機構運動簡圖與實際機器相差甚遠,很難將兩者統一起來。因此有必要對教學方法進行改革。
3.1 注重理論聯系實際
在講解機構時,列舉了實際機器和日常生活中的應用實例,又特別介紹了與專業有關的金屬切削機床等應用實例,因而增強了基礎課與專業課之間的聯系。在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內容時,我們就地取材,用雨傘作教具。采用學生熟悉的生活工具模擬學習內容,不僅取材簡單,而且生動形象,容易與實際的機器相結合,克服結構運動簡圖抽象的特點。還可以組織學生到生產現場或學院實訓基地進行現場教學時,事先布置一些思考題,讓學生帶著問題一邊參觀一邊討論,把課堂理論知識和實踐知識有機地結合起來。
3.2 適當運用現代教學手段
機械原理部分有一些機構的原理比較抽象,無法用語言形象地表達清晰,很難在學生中形成深刻的印象。如四桿機構的演化、死點位置的應用和危害及機構通過死點的方法,各種間歇運動機構的原理等,是教學環節中不易掌握的難點,由于學生沒有太多的實際生產經歷,很難通過想象加以理解。而CAI教學和傳統的教學相比,具有直觀、形象、信息量大等優勢。運用計算機的動畫制作技術,將一些難以想象和無法用語言表達的機械運動過程和工作原理制成多媒體課件,在講授相關內容時巧妙地將現有教具與多媒體課件結合使用,使那些難以想象的機械運動過程和工作原理演示出來,可以提高學生的學習興趣,拓展延伸了實驗教學空間,也提高教學效率,改善教學效果。
3.3 以實驗教學促技能
機械設計實驗是學生職業技能培養的重要環節,因為它的實驗課題是以機械工程技術為背景的。因此,在豐富多彩的教學實驗教學過程中,我們可以從注重實驗室環境布置開始,自制一些文字、圖片和教學掛板,介紹減速器的分類、發展趨勢、加工過程及設計方法。還可以在課程設計期間全面開放實驗室,學生可在實驗室沒課的任意時間進入實驗室,針對自己選定的研究課題,進行探索性實驗。一方面極大激發了學生的學習熱情,培養了學生的實踐動手能力、設計能力及科研能力。
3.4 搞好課程設計,培養學生的綜合技能
機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個環節,其目的是培養學生綜合運用基礎理論知識的能力、工程分析能力和運用資料等基本設計能力。要求學生從總體方案的布局到零部件結構設計一起完成,使設計更加系統和完整。為鼓勵學生創新,應要求學生自己設計多套方案,進行比較選擇,充分發揮學生的想象力和創造性。在設計前應先組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝,使學生熟悉裝置的基本構造,整體組成結構及各部分結構、功能和調整;各個零件之間的連接關系與特點 ,然后找出標準件與非標準件,明確傳動裝置布置形式與空間位置的關系,建起一個立體的概念,避免出現閉門造車和照抄照搬式的設計,與生產實際相脫節。對于學生中普遍存在的工藝知識和公差知識的不足,應在設計中逐步給予講解和補充,使學生通過設計全面掌握和鞏固機械設計的相關知識。
4 結語
總之,《機械設計基礎》教學應與生產實踐、技術推廣、社會服務緊密結合,更好地面向社會、面向市場,適應企業需求和崗位需要,與生產實踐緊密結合。全面推進教學改革措施,才能取得良好的效果。必須刪掉陳舊或重復的教學內容,增加新發展的內容,拓寬學生的知識面;充分利用計算機的輔助教學作用,使計算機貫穿于整個教學環節,使教學方法上一個臺階,為學生學習專業課和走向工作崗位打下堅實的機械設計基礎。
【參考文獻】
[1]范林.機械設計基礎教學改革探討[J]. 天津職業院校聯合學報,2008(3).
[2]黃立城. 對高職類《機械設計基礎》課程教學的幾點看法[J]. 職業,2011(17).
[3]江凌云. 機電一體化專業機械設計基礎課程教學改革初探[J]. 大眾科技,2006(06).
機械設計基礎知識點范文3
1課程教學現狀
機械設計是一門基礎理論與工程實踐緊密結合的設計類課程,它涉及的基礎概念多、計算公式推導復雜、章節間的關聯性不強、對學生的工程實踐經驗要求較高,再加之教學計劃課時不斷緊縮,這些給該課程的教學造成了較大困難。目前,在機械設計課程的教學過程中,普遍存在以下問題:
1.1教學手段單一
由于機械設計課程對學生的抽象思維與邏輯思維要求較高,且其大部分章節均涉及復雜機構的靜、動態過程分析,因此,單純采用PPT形式的靜態演示教學方法,很難將這些復雜、枯燥的分析過程生動、形象地闡述清楚。學生學完后只能留下支離破碎的模糊印象,長此以往,導致心中疑問越積越多,以致逐漸跟不上教學進度,最后喪失對該課程的學習興趣。
1.2忽視課后作業的重要性
教師一般會布置教材上相應章節后的習題讓學生在課后練習,然后根據其完成情況,來判斷學生對每堂課的重難點知識的掌握情況。然而,由于教材上的習題往往多年都改動不大,部分學生即使對上課所學知識一知半解,也可通過網絡等途徑找到答案,因此教師無法根據作業情況的反饋,來了解學生對知識點的掌握程度、查找自身在授課時對知識點講解的不足之處。
1.3實驗教學缺乏對學生能力的培養
雖然《機械設計》在高校機械類專業人才培養計劃中占有重要地位,但是對其實驗教學的重視程度嚴重不足,以湖南科技大學機械設計制造及其自動化專業為例,開設的實驗教學項目有:機械零件認知與分析、減速器拆裝與結構分析、JCY機械傳動性能綜合測試分析等。然而,具體到實際教學環節中,由于實驗內容多且課時有限,教師往往忽視學生的主導作用,不會過多闡述實驗所利用的理論知識與相關原理,而是直接進行演示操作,學生只需機械式地模仿教師,按照給定步驟完成實驗,即可拿到學分。可見實驗教學僅僅是走個過場,缺乏對學生的引導,使得學生在創新創造和實際動手等表現上有所欠缺,這也嚴重脫離了實驗的本質目的——通過實驗激發學生發現問題、研究問題、獨立解決問題的能力[3]。
1.4課程設計題目缺乏創新
課程設計是機械設計課程教學的最后一個環節,其目的是讓學生綜合運用所學知識進行簡單機械產品的設計。然而,目前課程設計的題目過于陳舊、缺乏創新,以湖南科技大學機械設計制造及其自動化專業為例,多年來《機械設計》課程設計的題目均以設計簡易二級減速器為主。雖然減速器作為一種典型的通用設備,其結構幾乎涵蓋了機械設計理論課程中的幾種通用零件類型,可以幫助學生加深對理論知識的理解,讓學生更快的掌握機械零件設計的設計方法。但由于減速器這類設計題目已經沿用了很多年,其設計思路、方法、步驟早已有標準定式,學生通過網絡和相關的教材等途徑很輕易就能獲得自己所設計類型的減速器的相關的設計模板,然后依葫蘆畫瓢,完成設計說明書的撰寫、減速器裝配圖、一些重要零件圖的繪制。長達三周的《機械設計》課程設計絕大多數學生都是在模仿中完成的,這樣的課程設計很難激發學生的創新性思維、提升其綜合設計水平,無法體現課程設計教學的價值。
2課程教學改革
針對機械設計課程教學目前存在的問題,并結合教學實踐過程中的體驗,本文從理論教學、實驗教學、課程設計這三方面提出改革措施,以期改善教學效果。
2.1理論教學
(1)多種教學方法與手段相結合機械設計課程涉及較多的概念、公式、機械傳動過程、機器工作原理、零部件的機構分析等,課程內容略顯枯燥,學生容易產生厭學情緒。啟發式、討論式的教學方法是一種讓學生主動參與到教學環節中來,從而激發其學習興趣的有效方式[4]。教師可在課堂上提一些啟發性問題,鼓勵學生運用所學知識自由討論、分析問題;或者由學生自己提問題,然后由其他同學來解答,最后由教師點評分析。例如,在學習鏈傳動時,可結合自行車鏈傳動,來討論鏈傳動的優缺點、適用場合、脫鏈現象及其原因;在學習帶傳動時,可結合洗衣機帶傳動,來分析帶傳動應力分布情況、如何避免傳動帶打滑。此外,教師在教學中可采用多種手段相結合——板書、PPT及相關視頻在課堂上交替應用,可改變傳統教學模式導致的教師苦于教、學生苦于學的局面。例如,在帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動的教學過程中,教師可在課程開始前,先播放與這些零部件加工制造過程相關的視頻,并在課后組織學生繪制其三維模型,借助分析軟件進行簡單的靜動態分析,這樣可改變以往滿屏(黑板)枯燥的公式推導和文字概念講解,以此增加學生的興趣,幫助其更好、更有效地掌握理論知識。(2)課后作業豐富多變課后作業是檢驗教學質量的重要手段。在布置課后作業時,教師不要囿于課程教材后的習題,而應該做到內容豐富多變,打破“一切以考試為中心”的應試教育弊端。教師可整理一些既符合教學要求又與學生日常生活相關的題目作為課后作業,例如,可將簡易減速器的設計作為一項課后習題,組織學生自由分組、大膽探索、共同完成,讓學生體會到學有所用,進而激發學習樂趣。同時,還可適當采用師生“換位”形式,讓學生來“教學”。例如,在準備學習齒輪時,教師可提前布置課后作業,讓學生自由分組進行課后學習,然后每組針對課后作業制作一個時長約5分鐘的PPT在課堂上講解。這樣既能鍛煉學生的自主學習能力,還能讓學生在講解中發現其自身的不足與錯誤,使其對相應知識點的理解更加透徹、深刻。只有做到內容、形式豐富多變,完善考核機制,建立師生間的有效反饋渠道,才能真正凸顯課后作業的價值。
2.2實驗教學
隨著社會經濟和科學技術的發展,作為培養高素質創新型人才教學體系的重要組成部分——實驗教學的重要性日益突出[5],其改革已刻不容緩。根據機械設計制造及其自動化專業的實際發展情況,實驗教學改革主要從主觀和客觀——教師和實驗平臺建設兩方面入手。在實驗平臺建設上,要結合學校自身情況,進一步加強學校與企業的合作,積極引進新型實驗設備,建設現代化實驗平臺。同時,淘汰老舊儀器和不具實際價值的過時實驗題目,開設新型實驗。用以建立健全與當下人才培養模式相配套的實驗教學機制,體現實驗教學的教學價值,促進人才培養水平的提高。
2.3課程設計
隨著工業技術的高速發展,對高校機械類人才的培養提出了更高的要求。要求學生不僅掌握全面的專業知識,還要求學生具有創新能力和解決工程實際的能力。而《機械設計》課程設計是機械類大學生第一次進行較全面、規范的設計訓練,以培養學生綜合運用專業知識、解決工程實際設計問題的能力,這對其后續的畢業設計、以后走向工作崗位進行產品研發設計均具有重要意義[6]。但目前《機械設計》課程設計的仍沿襲傳統的人才培養模式,顯然已經不適應技術的高速發展,《機械設計》課程設計的改革勢在必行。為了提高《機械設計》課程設計的教學質量,首先必須優化課程設計題目。在緊扣教學目標的同時,要使題目保持與時俱進,且使其具有靈活性、實用性、綜合性,既讓學生能學有所用,又使所設計的產品不脫離生產實際。例如,可將課程設計與全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽等影響力較大的機械類科技競賽結合起來,每年的課程設計題目根據科技競賽的主題來確定(如:無碳小車、紙箱包裝機、錢幣分揀機),然后再遴選一些優秀的設計作品,來參加本年度或下一年度的相應競賽項目。一般這些機械類科技競賽的主題反映了目前社會的需求,又突出未來科技的發展方向,這類題目新穎和多樣化,對學生專業知識的儲備和綜合能力的應用有更高的要求,能激發學生的創新動力,提升其工程設計與實踐能力,改善課程設計教學效果。
3結語
在機械設計課程教學改革中,我們要結合時代特點,并立足于我國當前科技發展對工程技術人才的培養需求。在理論教學過程中,我們要豐富教學方法與內容,改善教與學的質量,激發學生學習樂趣,開發學生創新性思維;在實踐教學中,我們要培養學生的主觀能動性,提升學生的知識運用水平、綜合設計能力以及工程實踐能力。力爭為學生后續從事其他專業知識的學習、機械產品的設計研發打下良好基礎。
作者:鄧輝 劉德勝 石磊 曹平 單位:湖南科技大學智能制造研究院 湖南科技大學機電工程學院
參考文獻
[1]謝江,婁晨輝,李蘭.機械設計[M].北京:國防工業出版社,2009.
[2]濮良貴,陳國立,吳立言.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2016.
[3]趙又紅,譚援強.機械基礎實驗教程[M].湘潭:湘潭大學出版社,2013.
[4]王翀,張亞.論啟發式教學在高校課堂中的應用[J].當代教育理論與實踐,2013,5(2):95-96.
機械設計基礎知識點范文4
摘要:高職院校以培養學生應用型人才為目標,以培養能力為重點,突出創新設計能力。課堂教學后學生參與制作科技創新產品,可以形成教師和學生之間“樂教好學”的良好學習氛圍,從而不斷提高學生的機械設計能力。
關鍵詞 :課外產品制作 課堂教學 機械設計能力
現階段高職高專院校機電類畢業生主要就業于生產類企業,從事產品生產、研發、設計制造等工作。高職院校以培養學生應用型人才為目標,以培養能力為重點,突出創新設計能力。如何提高職業院校機械專業學生的機械設計及創新能力,以適應企業和國家現階段發展的需求,是當前各職業院校關心且急需解決的重要課題。更為重要的是,總書記強調要在全社會大力弘揚創新精神、提高創新能力,為堅持走中國特色自主創新道路、建設創新型國家奠定堅實的群眾基礎。因此各職業院校加強對大中專學生的創新能力培養,總結探索新型教學方法促進學生動手和創新能力迫在眉睫。
為提高機械類專業學生動手創新能力,筆者所在學校在教學內容改革、教學方法及手段革新及實踐教學等環節都進行了一些探索和改革,但是課堂教學與學生實踐需求之間沒有得到很好對接,學科之間沒有深入交叉融合,教學成果難以讓人滿意。為此筆者結合自身教學實際進行了一些探索和改革,通過課堂教學后學生參與制作科技創新產品,實現課堂教學與實踐相融合,具體內容包括教師研究制訂一套合理的課堂教學計劃與課后實踐活動安排、引導和鼓勵學生課余參與機械產品設計與加工制造,進而形成教師和學生之間“樂教好學”的良好學習氛圍,不斷提高學生機械加工能力的提高。
一、課外產品制作與課堂教學相結合的思路
當前各職業院校日常的專業課程通常由理論和實踐兩大塊組成。兩個體系間還沒有緊密聯系起來,因此理論教學和實踐之間存在一定的脫節,學生所學的知識點難以融會貫通,取不到舉一反三的作用。根據職業學院的實際情況,教師在理論或實踐教學中可以某一創新產品的研究制造過程為主線,推動理論與實踐課程各知識點的相互關聯,讓學生在產學研教學中融會貫通,從而提高學生機械設計能力。
通過教學中產學研相結合研究項目的開展,研究制訂一套合理的教學實踐計劃,包括教學實踐方法和教學實踐計劃,引導學生在課堂中或課余參與機械產品設計與加工制造及材料選擇。同時,教師在指導學生機械設計中,自身的設計能力及專業知識也不斷強化和鞏固,不斷提高自身專業教學水平。
二、課外產品制作與課堂教學相結合的具體過程
首先要了解職業教育創新意識對高技能應用型人才在素質、知識、技能等方面的需求,借鑒兄弟院校的成功經驗,為教學實施提供理論依據。接著將研究內容應用于教學實踐中,教師教授各軟件知識,學生參與具體機械產品的設計,具體過程如下。
第一,根據教學計劃,對學生具有針對性地傳授相關的機械基礎知識,如機械制圖、機械設計基礎、互換性與技術測量、機械制造基礎等。
第二,根據機械設計要求,幫助學生熟練掌握Inventor、AutoCAD 、Pro/e、3DS MAX、Word等產品設計軟件。
第三,教師帶領學生用頭腦風暴法反復進行討論,訓練學生的發散思維,讓學生通過思考,自己能設計出切實可行的機械產品圖像模型。
第四,在教師指導下,讓學生依據設計出來的產品圖像模型,使用機械設備,自己動手制作出機械產品實物,并達到產品設計的目的。
教師在教學過程中及時對學生學習能力進行跟蹤對比試驗,評價學生的機械設計能力,使人才培養方案進一步得到完善,最后形成一整套的教學培訓改革方案和科學的教學評價體系。
各職業學院師生可以緊密與附近企業合作,不斷深入企業進行共同技術攻關;師生還可以產品設計科研項目申報或參加全國大學生產品創新設計大賽或省內產品創新設計為契機,不斷探索研究。總的來講,教師應以提高學生機械設計能力為主題,改變傳統的教學觀念,在教學中實現產學研相結合。
應用這種教學模式創新之處有二:一是將產、研與學有機結合,引導學生親身參與到機械設計中去,引導學生由被動學習向主動學習轉變;二是通過學生動手參與科技產品制作,學生能將理論知識與實踐知識融會貫通。
三、小結
機械設計基礎知識點范文5
為此,筆者做了如下努力:(1)激發學生興趣,提高學生學習自主能動性首先要向學生介紹本課程與自己專業的關系。尤其是船舶、汽車、飛機相關專業的學生習慣的認為機械設計應該是機制、機設、機電專業的課程,與他們關系不大。老師第一次上課就應該先向學生介紹機械設計與他們所學專業的關系。比如第一次給汽車班上課,可以先提問學生汽車變速箱里面是什么結構,或者開車掛擋為什么要踩離合器等問題,給飛機班上課可以提問飛機降落時地面給機輪的力為什么不會使得機輪轉動等問題,讓學生在第一節課就知道本課程與自己專業密切相關,使他們端正對本課程的態度,產生學習的興趣,提高了他們學習的自主能動性。其次要向學生闡述本課程的意義及學習本課程的重要性。隨著科學技術不斷發展進步,機械類行業的競爭越來越激烈,而生存的核心競爭力就是不斷創新并開發出新的產品。對于才開始接觸機械行業的學生來說,《機械設計基礎》這門課程就是他們認知機械行業巨人的開始。該課程可使學生獲得機械設計方面知識,掌握設計簡單機械傳動裝置的能力。除此之外,重點培養學生分析解決問題的能力,提高學生創新設計能力,以此實現高等技術應用型人才的培養目標。(2)引導學生課前預習,課后自學,夯實基礎知識,建立知識框架在課堂結尾,老師以提問的方式告知學生下節課的重點,讓學生課下有針對性的學習,下次課可以集中精力在課堂上解決預習中未解決的疑問,提高學習效率,縮短基本知識授課時間,增加老師發散性問題的教學時間,來培養學生的創新思維。要求學生課后鞏固所學知識點的同時引導學生通過網絡資源和圖書館資源來更深入理解課上發散性問題的相關知識,拓寬思維方式,培養創新能力。
2采用多樣性教學,注重培養創新思維
(1)啟發式教學,培養學生積極思維能力在教學內容上時刻堅持講授本課程的重點、難點,突出講解如何應用本課程知識分析問題和解決問題的思路與方法。在教學中多創設問題情境,實施啟發式教學,激起學生思維的積極性和求知的需要。如講解齒輪傳動設計時,先給圖片展示生活中的齒輪傳動,讓大家有個感性認識,然后提出諸如齒輪的參數怎么定,齒輪的結構如何設計之類的問題,讓學生有了疑問,對齒輪的設計過程有了積極的思考,同時,使學生把所學的理論知識與實際生活緊密相連,鞏固了基礎理論知識,又為學生創新思維的形成有推波助瀾作用。(2)任務驅動式教學“任務驅動”是教學過程中,以某一任務為中心,通過完成任務來學習知識和技能的方法。任務的設計要有開放性,這樣可以為學生提供廣闊的創造空間,有利于創新思維形成。如在講解軸的設計內容時,給學生布置任務設計圓錐圓柱齒輪減速器輸出軸的結構,主要確定軸的合理的外形、各段直徑和長度。該任務具有一定開放性,軸上零件的定位與固定方式多種多樣,為學生提供廣闊的創造空間。(3)現場教學,注重實踐,培養學生創新能力機械設計基礎的理論知識比較抽象,如何把抽象的理論轉化為形象的產品是每個學生內心期待解答的疑惑。以下兩點不僅可以答疑解惑,還可以引導學生向更高的創新層次邁進:①車間現場教學,培養學生理論為實踐服務的概念學以致用是人類學習知識的最終目標,是課堂理論與實踐相結合的最終體現。如帶學生去工廠參觀齒輪的加工車間,不僅可以了解齒輪加工的全過程,還可以了解加工機械的工作原理,拓展學生的視野,啟發思維,建立理論轉變為現實的概念,為以后的創新設計打下堅實的基礎。②開發探索性實驗,培養學生信心的同時啟發他們的創新思維驗證性實驗具有束縛性,不能調動學生的主觀能動性,因此必須設計一些探索性實驗來培養學生自主分析和解決問題的能力。如可以開設機構設計實驗,讓學生自行設計機構,利用ADAMS軟件建立機構虛擬模型并進行運動仿真,這樣可以開拓學生思維,提高他們創新設計能力。
3改革課程設計,注重創新實踐
機械設計基礎知識點范文6
課程對學生機械專業課的學習打基礎,起著承上啟下的作用;同時該課程的綜合性和實踐性都很強,課程許多內容可直接用于生產實踐的設計與應用。故此課程的學習可培養學生具有一定的機械基礎知識和初步的機械設計能力,同時理解從工程實踐中得來的知識經驗,還要具備將所學應用到行業工程實踐中的實際工作能力,培養學生的發散性思維和創新能力,為今后從事機械技術工作打下基礎。若有學生前期知識基礎不牢或自學能力不夠,會使學生普遍感覺這門課程難學而導致學習積極性不高。鑒于以上情況,認為根據應用技術型大學以“學生為中心、職業為導向、能力為本位”為基本教學思路的特點,對《機械設計基礎》教學內容進行優化、對教學方法與考核方式進行改善十分重要。
二、教學內容特點
《機械設計基礎》的教學內容主要包括三大部分:機械設計的基礎知識,如平面機構的運動簡圖和自由度;常見機構的結構及設計,如凸輪機構、齒輪傳動和蝸輪傳動、聯接與螺紋傳動、帶傳動和鏈傳動;機構的裝配與設計,如輪系和減速器;軸和軸承等。在課程初期或教學進入到某一個大部分時,可向學生介紹將要學習內容的總體框架,使學生可以初步從機械系統的總體去認識機構。使學生對各機構間的關系有初步了解后,可進入具體教學內容的學習,在學習過程中讓學生具體了解各種機構的構成、工作原理、特點和功能,可使學生不再孤立地了解和設計某一種機構,而是以機械系統為主線,依次掌握各種機構分析、設計的基本理論和方法,理清各種機構間的關系及異同點。教學內容要以技能和應用作為準繩,故本課程的主要教學方向是以項目為導向、以工程問題為驅動。教學內容的重點應突出技能的掌握和工程實際的應用,故在教學過程中先以實際工程例子作為引導引入新的課程內容,可提高學生主動思考、主動學習、激發學生探索創新的思維。在教學過程中,教師應舉一反三,將教學內容進行引申到工程問題,使學生保持學生學習熱情的同學,也加深或拓展學生的視野。在某一部分教學內容結束后,教師可結合教學內容和行業實際情況提出一個或多個項目任務,教師進行問題的引導與學生一起討論,最后指導學生完成項目的設計方案并實施方案。課程中齒輪設計、傳動設計、軸設計、軸承及聯軸器等零件的設計都可作為項目計劃內容。學生完成項目計劃后可體驗到產品設計的真實過程,可增強學生的學習興趣和自信感。課程設計是本課程的重要教學內容之一。課程設計題目應該盡可能接近實際生產且題目形式應多樣化。為了使學生不至于對課程設計有突兀感,可在課程之初將課程設計題目列表發給學生,讓學生在課程學習的過程中,根據自己的興趣及能力選擇相應的題目。這種方式可調動學生自主學習,也可使課程設計過程更具開拓性和應用性。教學內容和課程設計題目,要根據不同專業、不同學習水平進行調整。兩方面內容均要體現專業的特點,也要與社會應用和工程創新相結合。只要在教學過程中調動學生的主觀能動性,使其主動地開展學習和思考,才能提高教學成效和促進學生的實踐能力和綜合素質的提高。
三、教學手段
1.利用現代多媒體技術。
課程中涉及到許多對初學者較難理解的動態過程,如齒輪的傳動過程、齒輪的范成加工過程、帶傳動的打滑現象等??刹捎枚嗝襟w教學的方法,將靜態的二維圖像轉變為動態的三維模型,使教學內容變得直觀和生動,從而幫助學生快速理解和掌握機構的運行原理及過程,也可彌補部分學生的理解能力不足或教師表達不充分的傳統教學不足之處。再者,教材所體現的是課程的經典知識,可利用網絡資源,使學生了解教材上沒有體現而又能呈現學科發展的前沿知識點或科技信息,可拓寬學生的眼界,并有助于學生對課程內容興趣的提高。
2.實例教學。
應用型技術大學的教學以職業為導向、以能力為本位??勺寣W生進入機械加工中心,對典型實例機械設備進行拆卸,讓學生直觀地了解各種機構和零件在機械裝備中的工況,甚至可讓學生親自動手運轉機械,使學生將理論教學課學習的知識與實際機械的構造進行聯系,激發學生的學習興趣。
3.討論式教學。
針對某一特定問題,如某一機構的設計思路或某一工程問題,由教師進行問題的引入,而教學過程以學生進行分組討論為主體,各組分別由一人論述本組的解決思路或方案,其他組同學對提出的方案進行評述其優點或缺點以及改進思路。最后由教師進行點評各組方案的可行性及改進思路。討論式教學是以學生為解決問題或提出設計思路方案的教學主體,教師充當裁判員角色,這可提早歷練學生在實際工程中解決問題的發散性思維。
4.案例教學。
案例教學與討論類教學類似,不同點是案例教學以教師為主導。針對某一有典型特點的機械設計實例,由教師進行循序漸進地提出引導性問題,與學生進行討論,并隨時對學生提出的觀點進行評述。某一問題討論結束后,教師即刻提出下一引導問題,直至此機械設計的過程藍圖完全呈現。案例式教學也是歷練學生解決實際問題發散性思維,但教學過程要以工程上解決機械設計問題的思路為軸線,以讓學生了解實際工程問題的解決思路。
5.對比法教學。
本課程中涉及多種齒輪,如直齒輪、斜齒輪和錐齒輪;多種間歇運動機構,如棘輪機構、槽輪機構和不完全齒機構等;多種傳動形式,如齒輪傳動與蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動等。這些機構在結構形式、受力分析和應力分析等方面都具有相似性,可針對此種情況,為學生建立學習對比學習卡片,將類似機構的結構分析、受力分析和應力分析等進行比較,并列出各自的不同點。學生利于此學習卡片,可清晰地對比相似機構的異同點,從而有助學生對知識點的掌握。
四、考核手段
本課程一般采用閉卷考試對學生進行考核,在此考核方式下,學生通常要記憶大量復雜公式而倍感厭煩,故閉卷考試并非最佳的考核方式。在閉卷考試不能完全改革的情況下,可增加其他考核方式的權重,以“應用”作為考核學生的主要依據。
1.口頭考核:
教師結合教材內容,提煉出多個理論知識點與工程應用細節相結合的問題,針對學生的回答考核學生對理論知識的掌握和對實際問題的解決思路。此考核方式是針對討論式教學和案例教學的檢驗。
2.課程設計式考核: