机械基础课程设计范文
时间:2023-09-28 18:09:36
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篇1
化工机械基础课程设计是化工专业重要的实践教学环节,对于提高学生的装置设计水平,增强工程意识具有重要的意义。随着高等教育改革的深入,原有教学方法的弊端逐渐显现,课程设计急需改革。本文分析了课程设计面临的问题,以课程的教学目的为依据,提出在设计时间、设计题型、学科交叉、设计规范、成绩考核等方面的改革方案。通过教学改革,激发了学生的学习兴趣,提高了机械设计水平,起到了良好的教学效果。
关键词:
化工机械基础;课程设计;教学改革;工程意识
化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的必修课程,涉及化学、化工、机械、材料、物理、力学、数学等学科知识[1],具有学科交叉复杂、内容丰富、理论联系实际紧密、工程实践性强等特点[2]。通过课程学习,学生可以掌握基础的工程力学知识,熟悉材料特性,学会常用化工装置的设计方法,了解化工机械安全使用的检验原理[3-5],对于提高化工专业学生设计水平,增强工程意识,培养分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6]。化工机械基础课程设计是继该理论课程之后的一次集中实践教学环节[7],能够起到将机械设计知识融会贯通,发挥理论与工程实际、基础知识与专业技术之间的桥梁作用[8]。学生在设计化工装置时,既要基于学科理论,又要遵循国家标准和行业规定;既要装置结构合理,又要保证安全经济,是多门学科知识综合运用,多种专业技能强化锻炼的重要过程,为化工类学生更好地服务化工行业奠定良好的专业基础,因此,应予以足够的重视。
一、课程设计面临的问题
针对化工专业学生开设的化工机械基础课程设计开课于大三,这个阶段,学生刚接触专业课学习,对本专业知识体系还不熟悉,对专业设计更是知之甚少,急需专业教师悉心指导,同时,一直沿用的课程设计内容、课程安排及考核形式等都无法与高等教育改革的新形势相适应,课程设计急需改革。1.课程设计时间短,与理论课衔接不合理一般化工机械基础课程设计安排在理论课结束后一周内完成。要做好课程设计,学生要查阅相关装置的设计资料,熟悉涉及物料的性质,了解国家设计规范,选择合适的设备材料,合理设计装置内部结构,完成设计尺寸计算及强度、刚度、稳定性校核,绘制装置设备条件图,编制设计说明书[9],设计工作量大,专业知识要求高,学生很难在一周时间内完成。而此时段,学生已完成理论课的学习,对于设计中用到的知识已经淡忘,需要重新查找复习,不利于理论知识的学以致用。同时课程设计处于期末考试阶段,考试压力较大,学生忙于准备考试,很容易出现应付或抄袭现象,无法真正起到增强学生工程意识、提高装置设计水平的作用。
2.课程设计题型少,装置结构简单以往的化工设备设计题型比较单一,只做一些压力容器设计,课本中有该类装置的设计例题,学生只需将设计条件带入,参考例题,按部就班地计算就可以完成,学生学习兴趣不大,完成质量也不高。设备一般不进行内部结构设计,只进行外部壳体计算,设计难度较小,无法激发学生的探索欲望,学习主动性较差[10]。
3.不同学科间知识交叉少,装置设计不完整化工装置的设计包括工艺设计和机械设计两部分[11]。工艺设计是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求确定设备的主要尺寸;机械设计是根据工艺尺寸设计设备的结构、选择结构材料及进行强度、刚度和稳定性计算,给出设备与零部件的条件图。对于化工专业的学生来说,化工原理课程设计做的是工艺设计,化工机械基础课程设计做的是机械设计。教改之前,这两个设计没有交叉点,学生每门课程只做一部分设计,而没有化工装置设计的完整训练,不利于学生设计能力的提高[12]。学生提交的设备条件图,大多采用手画的形式,而不采用现行各设计院普遍采用的AutoCAD绘图软件,无法锻炼学生机械制图的能力。设备条件图绘制简单,各物料进出管口、自动控制方案都无法体现,化工设计及化工自动控制课程所学知识不能应用到化工机械基础课程设计中,学生综合运用所学知识的能力无法得到锻炼。
4.学生工程意识不强,设计不规范生产中使用的任何机器或设备的构件都应满足适用、安全和经济三个基本要求,其中,安全是核心。为了保证装置安全可靠运行,降低生产成本,提高劳动生产率,便于构件互换,国家和有关部门制定了各类化工装置设计的标准和规范[13]。学生对相关的标准与规范不熟悉,容易造成其无法将标准和规范应用到化工装置的设计中,与生产实践脱离。比如,计算容器的物料接口尺寸,很多学生计算出结果后没有规整,即使规整了,也没有查阅国家制定的各种钢管公称直径的规范,采用标准尺寸。在选择设备材料时,一般选择适用范围广,性能优异的材料,没有考虑会使设备成本大大提高的风险。在设计压力容器时,计算出的容器壳体壁厚与封头壁厚不一致,很多学生本着经济的原则,没有设计为相同尺寸,影响容器的焊接和安全。这些都是理论设计与生产实际偏离、工程意识不强的体现,没有达到强化工程概念的教学目的[14]。5.考核方式不合理,无法体现设计水平以往的课程设计是根据学生提交的设计报告给成绩,对学生的平时表现,设计的合理性、规范性及严谨程度没有体现[15]。设计报告抄袭或模仿现象严重,单纯凭借设计报告无法反映学生真实的设计水平,不能体现公平、公正、合理的考核原则。针对化工机械基础课程设计存在的这些问题,按照高等教育改革的要求,我们对课程设计进行了改革。
二、课程设计改革措施
1.提早布置课题,合理衔接理论教学针对课程设计时间短,与理论教学脱钩的问题,我们对课程设计时间安排进行改革。在完成第一章工程力学和第二章化工设备材料教学之后,我们便将每位学生的设计课题布置下去,理论课程结束后两周上交相关设计文件,进行考核。在布置课题时,利用两节课的时间,介绍各类装置设计的流程,每个环节用到的理论知识也事先向学生明确,使学生对课程设计有大致的了解,并对今后会对用到的知识引起重视。同时,理论课授课教师在今后介绍各类化工装置机械设计时也要对重点知识的应用加以说明,并结合课程设计详细讲解。学生了解设计课题之后即可随着理论课的讲解开始设计,学到的设计知识即刻能够应用到设计中,真正起到了学以致用的效果。在设计过程中,遇到困难,学生可以在理论课堂上提出,经过老师讲解得到解决,提高了设计效率,也方便指导教师掌握学生设计情况。由于设计时间由原来的一周延长为多半个学期,学生在理论课结束时便完成了大部分的设计计算及校核,利用两周时间整理数据,绘制装置图,撰写说明书,不会耽误期末考试复习,避免了应付抄袭现象的发生,真正锻炼了学生的机械设计能力,达到了课程设计的教学目的。2.增加设计题型,重视设备内件设计课程设计题型的选择关系着化工实践教学的效果。为了使学生熟悉各类化工装置,激发学生学习的主动性,锻炼化工设计能力,我们编制了多种化工装置的设计题型,包括压力容器设计、板式塔设计、填料塔设计、管壳式换热器设计和搅拌反应釜设计,共计五个设计题型。这些装置是化工生产中最常用的,体现了理论设计与生产实践的结合,同时,理论教学讲授的设计知识在这些装置的设计中能得到充分的应用,加深了学生对理论知识的理解,保障了装置设计的质量。对于装置的主要部件,比如板式塔的塔板、填料塔的填料层、反应釜的搅拌器等,也要求学生详细设计,并且给出部件的条件图。通过内部构件的选择、设计和校核,加深学生对化工装置的认识。
将每个班的学生分成5组,每组负责一类装置的设计,并且同组学生的设计条件各不相同。学生要完成自己装置的设计,要查阅大量的文献资料,搜集各种物料性质,学会各类装置的机械设计方法,参考化工容器设计的国家标准,这种形式彻底改变了课程设计形同虚设的尴尬局面,锻炼了学生查找科研资料,积极探索未知领域,不断补充新知识,独立完成科研任务的能力,激发了学生的创新意识,真正提高了化工装置的设计水平。3.加强学科交叉训练,完善装置设计流程化工装置的工艺设计与机械设计是互相影响、密不可分的,工艺设计为机械设计提供工艺条件及设备主要尺寸,而机械设计的结果又反过来影响工艺设计。为了使学生对化工装置设计有完整的设计体验,我们联合化工原理课程设计,将这两个设计有机结合,学生在做完化工装置的工艺设计之后,根据工艺条件及计算出的装置尺寸,接着进行化工装置的机械设计,使学生知道装置的设计流程,为学生将来从事化工设计工作奠定了良好的基础。对于学生提交的设备条件图及主要内件结构图,严格要求用AutoCAD绘制,并且标出各接管及自动控制仪表的安装方位,在设备条件图的右侧表明工艺要求、安装要求、各接管尺寸、材质、采用的国家标准等。
通过这些方式,学生熟悉了化工装置的设计流程,将化工原理、化工机械基础、化工制图、化工设计、化工自动控制等专业课所学知识融会贯通,综合运用,提高了学生学习的积极性和主动性,有利于设计能力的提升。4.严格规范设计,强化工程意识作为一名合格的化工专业学生,必须了解国家制定的有关化工设计的各种行业规范和国家标准。在做任何装置设计之前,都要先查找有关规范和标准,绝不能闭门造车,无据可依。与化工机械基础课程设计相关的标准有《钢制压力容器》《管壳式换热器》《钢制塔式容器》《塔器设计技术规定》《石油化工钢制压力容器》《石油化工自动化仪表选型设计规范》等。学生在做课程设计时,遇到有关尺寸的确定、内件的选择等有疑问的地方,一定要查阅相关标准,养成良好的设计习惯和严谨的工程态度,做一个敢于担当、认真负责的设计者。同时,要注意适用、安全、经济相协调的原则,密切联系工程实际,强化工程意识。5.完善考核体系,激发设计热情考核对于课程设计的质量有着重要的导向作用,公平、公正、合理地对课程设计做出考核,对学生有着监督、鼓励和引导作用。实践类课程的成绩考核不同于理论课,决不能单纯依据提交的设计报告定成绩。化工机械基础课程设计的考核分为平时成绩、设计报告质量和答辩三部分,分别占总成绩的10%、70%和20%比例。其中,平时成绩包括出勤率、学习态度及团队协作能力。设计报告质量包括报告的完整性、设计的合理性、计算的准确性、图纸绘制的规范性等。答辩环节要求每位学生将设计内容做成幻灯片,利用3分钟的时间陈述工作内容,然后由考核教师提问有关问题,学生作答。这种考核形式督促学生实实在在地做设计,认认真真地抓质量,只有付出努力,才能取得好成绩,激发了学生的设计热情,杜绝了抄袭应付现象,达到了教学目的。
三、总结
化工机械基础课程设计是化工专业学生重要的实践教学环节,随着高等教育改革的深入,原有教学方法的弊端日趋显现,课程设计急需改革。针对设计时间短的问题,我们提早布置课题,与理论教学合理衔接,避免了抄袭应付现象。增加设计题型,由原来的单一装置设计增加为五种装置设计题型,并且对装置的主要部件也要进行设计。加强与化工原理、机械制图、化工设计等交叉学科的联系,完善装置设计流程。装置设计要严格遵守国家规范和行业规定,注重适用、安全、经济相协调的原则,增强学生的工程意识。完善考核体系,公平、公正、合理的对课程设计进行评价。通过教学改革,激发了学生学习的积极性,课程设计质量得到提高,杜绝了抄袭应付现象。学生在课程设计过程中,自觉依据国家设计标准,将理论设计与生产实际相结合,增强了工程意识,提高了机械设计水平,起到良好的教学效果。
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篇2
关键字:机械基础 课程设计 教学改革
【中图分类号】 G640
随着社会经济的快速发展,教育在不断地改革和完善。然而在职校教学过程中,《机械基础课程设计》是一门实用性较强的学科,可见让学生学好这门课程是非常的重要的,因此,在经济全球化的今天,对其教学进行改革已成为当前重要的教学任务之一。机械基础课程设计是职业院校机械专业的一门基础课程之一,是连接学生理论知识和专业知识的桥梁,也是职业院校机械类专业的学生独立进行的一次工程实践活动,具有很强的实践性和综合性。那么如何做好课程设计,并且通过好的课程设计使学生的设计能力、实践能力、协作能力等综合能力有所提高。笔者结合自身的教学经验认为在机械基础课程设计中,要想使学生学有所成,就必须对其教学进行一定的改革,从而提高学生的工程素质和培养学生各方面的能力,使学生终身受益。
一、机械基础课程设计的内容改革
1.1课程设计的目的。机械基础课程设计是职业院校机械专业的一门基础课程之一,是连接学生理论课和专业课的桥梁,也是职业院校机械类专业的学生独立进行的一次工程实践活动,具有很强的实践性和综合性。其教学的目的是增强学生的实践能力、理解能力、交际能力以及协作能力,从而使学生快速、有效地学习,为以后的学习打下坚实的基础。
1.2课程设计的内容改革。课程设计的理念是培养具有良好职业道德的实践动手能力,适应经济发展地区的生产、建设、管理、服务的技术应用型职校人才。要对课程设计的内容进行改革,其中选题是关键,应以“工作过程的人才培养”为原则,重视学生的实践动手能力和专业水平的培养。在教学过程中教师应该尽可能的选择学生能够懂的、易掌握的题材将其课程设计中,从而使学生能够完全掌握,在此基础上教师还可以更深层次的介绍相关专业知识。在教学过程中,教师不应该用传统的教学观念将机械原理和机械课程设计分开来进行实验,应对机械基础课程设计进行改革,即将机械原理和机械课程设计融合为整个机械基础课程设计,不要分开实施。改革后的课程设计有利于同学们实践能力、协作能力、沟通能力、等综合能力的提升,从而达到教学目的――建设综合型人才。
二、改善教学的方法,重视各种能力的培养
2.1增加结构设计的训练,提高学生感性认识与动手能力的培养。《机械基础课程设计》是一门实用性较强的学科,也是机械内专业学生的第一次全面的设计训练,它的结构比较复杂难懂,然而受职校生生源差这一因素的影响,对其来说学习机械设计基础课程更是如此。分别从以下两方面来解决这一难题:一方面是加强教学过程中结构的设计(如:在讲述联接、齿轮的转动、轴等课程时,都对其上一次结构课)。在课程设计之前,教师可以让学生先做减速器拆装的实验,了解其各部分的作用,最后画一张轴系结构图,并从中学到知识和发现问题。另一方面是充分利用现代教学设施及手段,让学生在上课之前有充分的准备,并且使他们对课程设计中所存在的问题及时得到解决。教师可以利用多媒体设备进行教学,使学生能更进一步的了解箱体、轴、齿轮、皮带等常用零件的作用,并通过多媒体使其对机械中的零件直观的了解,使学生对零件的印象加深。在教学过程中,为了让学生更深入地了解课程设计的内容和步骤,教师可以利用软件中的动漫和交互性能,以此达到课程设计的效果和目的。
2.2重视对学生协作能力的培养。由于《机械基础课程设计》是一门实践性较强的课程,顾名思义学生之间的协作能力起着十分重要的作用。在基础课程设计中,一般以小组为单位进行试验,通过谈论和总结,制定出自己的方案,最后通过各组讨论指出每一组方案的优缺点。可见,小组成员之间的协作能力是决定实验成败的关键因素。在此过程中,不仅可以增强小组成员之间的协作能力,还可以对学生独立设计和思考能力的培养,更可以在竞争中激发学生的学习兴趣和工作热情。在课程设计过程中,应遵循以学生为本的原则,充分发挥教师的主导作用,对学生出现的问题进行指导,从而使学生熟练地掌握设计中的每一步骤。
三、改革考核的方式,提高课程的质量
俗话说:“有因必有果,有始必有终”。在教学中教师只传授知识,而不对其生进行考核是没有任何效果的,这样只是竹篮打水――一场空的表现。传统的机械基础课程设计教学的考核方式比较单一,即教师根据学生所完成的图纸质量和其平时上课的表现情况作为考核指标,这种方式存在一定的不合理性和片面性。为了避免不合理性和片面性的产生,对学生的课程设计的考核方式有了一定的改革,即把考核的指标分为四部分,分别是平时考勤、设计草图和图纸质量、答辩、设计的计算,并通过一定的的比例进行考核评分。通过这样的改革方式,不仅提高了学生在设计过程中的热情度,还激发其在过程中活跃的思维能力和创新能力,也促使其表达能力和心理承受能力的提高。可见,通过对机械基础课程设计中考核方式的改革,不仅能提高教学的质量,还能促进学生表达能力、实践能力、综合素质等综合能力的提高。
四、结语
随着社会经济的不断发展和科技的迅速发展,社会越来越需要机械实用型人才,《机械基础课程设计》是一门实用性较强的学科,因此,加强和完善职校机械基础课程设计教学的改革是职校机械类专业的重要教学任务之一。本文主要对职校机械基础课程设计的教学内容、教学方式以及考核方式的改革进行了分析,从而对全方位提高学生的课程设计水平与教学质量进行论述,最终达到教学目的与改革最终目标――使学生真正成为一个实践能力、表达能力、社交能力、协作能力、工程能力强的综合型人才。
参考文献:
[1] 项筱洁.《机械设计》课程教学改革与探索[J]. 当代职业教育. 2011(06)
篇3
【关键词】轮机工程;机械设计基础;课程设计;教学改革
《机械设计基础》是机械类、近机械类如轮机工程专业的一门必修主干课程,而课程设计则是继《机械设计基础》课程后的一个重要实践教学环节。通过课程设计,使学生获得一次完整、系统、全面的机械设计的训练,培养学生综合运用已学过的有关知识和理论,具备机械设计的基本能力、掌握基本设计方法和技能,并为学生今后的专业课学习、专业课设计、毕业设计以及毕业论文等奠定基础,同时能够对今后从事技术工作产生重要的意义和深远的影响。
近几年来随着教学改革的深入,学科建设的进行和课程体系的调整,课堂教学时数不断被压缩,而随着科学技术的进步,要求机械设计基础课程适应时展的需要,这样在教学过程中既要介绍传统的基础理论知识,同时还要不失时机地向学生介绍本课程与轮机专业的联系,介绍新的理论和技术在工业发展中的应用,因而课程的面广、内容多现象与课时短的矛盾愈发突出,课程设计的教学质量难以保证。
此外,在理论过程中许多学生反映,现在许多课程学得枯燥无味,不知道自己所学的课程将来到底有什么作用,这些情况反映了目前我们教学中存在的问题。笔者经过多年教学实践,对机械设计课程设计教学进行了一些改革的探索和思考。
1 课程设计的题目多样化
课程设计选题,通常大部分工科院校机械类、近机械类等专业课程设计都是带式运输机的传动装置设计,内容陈旧,且题目多年不变。不同专业的定位与培养目标各不相同,如果都是进行减速器装置设计,就不能很好地反映专业特点。轮机工程专业的毕业生一般从事现代船机修造、监造、检验、修造经营及机务管理等工作,而带式运输机的传动装置的设计不能很全面地反映轮机工程的专业特点。另外,由于是几个班多人同时进行课程设计,这样有可能出现一些学生的题目相同或非常相近,客观上会造成抄袭现象。
为此我们做了以下尝试:一方面继续保留原有的设计题目,同时,另开设一些与轮机专业有关的设计题目,如零部件或系统测绘与分析,研究对象为船舶柴油机的活塞、汽缸、曲轴等要零部件;海水、淡水、燃油、滑油等管路系统的测绘与分析,主要从运动、结构强度、工作能力、精度、材料、工艺等方面进行综合分析,既丰富了课程设计的内容,也增加了对专业知识的了解与认识,达到了课程设计的目的。
2 鼓励学生创新
改革原来在机械设计基础课程设计中教师抱着学生走的被动局面,鼓励同学主动观察日常生活中常见的机械装置,要求学生结合轮机专业,加强方案设计,提高学生学习兴趣,调动学习主动性,破除学生对创新设计的神秘感。为鼓励学生创新,我们向学生提供多个设计方案参考,学生也可提出自己更合理的设计方案。对于结构设计,不给学生过多的限制,而是充分发挥学生的想象力和创造性。为了解决学生对机械结构知识普遍缺乏的问题,让学生在设计前参观机械传动陈列室,使学生对结构设计有所启发。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的缺乏,结合课程设计实际进行必要的讲解和补充,使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。另外,我们还积极鼓励学生在图版绘图完成之后,再利用CAD软件在计算机上进行设计,使学生通过课程设计来掌握现代化的设计手段和方法,但是不主张学生完全甩掉图版,否则在时间紧、任务重的情况下,会有部分同学拷贝偷袭现象存在。
3 培养学生的团队精神和协作能力
由于学生多,题目少,可对学生进行题目分组,几个人一个小组,一套题目。这样大家可分组坐在一起共同研究一个问题,该怎么设计这个,怎么设计那个,集思广义,博采众长,既优化了设计,又加深了理解,然后具体分工,确定每个人的具体零件。在制图过程中,不是各人干各人的,而是保持联系,保持一致。这样做既快又准确,效率高。不但锻炼了大家的机械设计技能,也培养了同学们的团队精神和协作能力,多届实践后,同学对这种团队协作具有较高的认可。
4 优化设计时间
按照教学计划课程设计安排在第四学期的期末考试阶段。完成课程设计的时间一般为1至2周,在这么短的时间内,学生要完成20页左右的计算说明书、减速器装配图1张;轴、及齿轮工作图2张,难度是不言而喻的。在期末考试阶段学生还要应付很多课程考试,轮机工程专业还有轮机考证的理论和实操训练课程,多方面原因造成相当一部分同学疲于应付课程设计,再加上学生对于一些先修课程的掌握程度不是很好,最终导致课程设计质量不高。
在这种课时较少的情况下,为提高课程设计质量,需采用“先分散后集中”的模式。即先把设计计算说明书的撰写分散安排到机械设计基础课程教学中,然后再把装配图及零件工作图的绘制集中安排在最后1、2周内。同时课程设计是一项重要的理论联系实践的教学环节,时间安排应该固定成为一种制度,尤其不能与其他重要课程的学习相冲突。
5 课程设计与课堂教学紧密结合
在机械设计教学过程中,应把课程设计中涉及到有关问题贯穿于整个教学过程中,把有关内容灵活的穿插到相关章节,比如齿轮、轴、带传动、滚动轴承、联轴器等,既是理论教学的重要内容,也是课程设计的重点,在授课过程中应讲清在课程设计的应用并强化。在习题练习中除完成普通习题外,还要强化与课程设计有关的题型,使学生感到学有所用,始终对课程设计抱有一定的参与欲望,既增加了学生的学习兴趣,又调动了学习主动性,加深巩固了相关知识。
6 应将先修课程内容适时适度的穿插到机械设计基础教学中
机械设计基础是一门综合性课程,必须先修了机械制图、轮机工程材料、、金属工艺学、工程力学、之后才能开设本课程,在课程设计的过程中,需要综合运用前面学到的相关知识。比如选则材料的时候,需要用到轮机工程材料里的材料选型、热处理等内容;在零件尺寸设计及强度计算中,需要运用到理论工程力学的知识进行受力分析,进行弯矩、扭矩的计算;在减速器装配图、零件工作图绘制过程中,需要运用机械制图的视图、剖视图、尺寸标注、技术要求等。从课程设计完成效果来看,学生对于这些先修课程遗忘的较多,灵活掌握程度不是很好,综合运用知识能力不强,结果造成课程设计质量不高。因此指导老师应把先修课程的内容适时适度的有机穿插到机械设计基础课程的相关部分讲解,使学生在学习新知识的同时,复习、巩固、运用已有知识,提高课程设计质量。
7 结语
使学生在课程设计的教学过程中学到扎实的机械基础知识,掌握一般通用零部件设计方法,为后继专业课程学习和今后从事专业工作打下坚实的基础,是我们最终的目标。经过笔者的摸索和实践总结出的一些措施和方法,实践证明能够较好的提高轮机工程专业课程设计的质量。
篇4
关键词 机械设计基础;教学改革;独立学院
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)30-0085-02
机械设计基础是一门理论与实践紧密结合的课程,是学生由理论基础学习转向专业课程学习的重要桥梁和纽带。机械设计基础课程的主要内容是研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法[1]。课程的主要任务是培养学生具有设计通用零件和机械传动装置的能力,掌握重要机械参数的测定并具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料进行初步的工程设计能力,培养学生分析问题和解决问题的能力、动手实践能力及创新设计能力[1-2]。机械设计基础课程涉及的基础理论内容较广且相对独立,实践性较强,学生缺乏工程意识和实践能力,因此学习起来较困难,容易失去学习兴趣,导致学习效果不理想。这就要求教师在课堂上采用多种教学手段与方法,使学生在课堂学习中能更多地接触实践,更有兴趣地学习这门课,更好地培养工程素质[3]。
1 机械设计基础教学改革思路与目标
高等教育肩负着科教兴国和人才培养的双重使命,必然要适应社会经济发展对人才的要求。传统的以传授知识为中心的教学理念很难实现这一目标,因此必须要建立一种新的教学理念来指导机械设计基础课程教学,以培养学生的工程实践能力和创新思维为最终目的,使学生能了解本学科的发展趋势,具备从事工程技术方面工作所必需的基本理论知识和基本技能,能够运用所学的知识自主地发现问题、分析问题和解决问题。为此必须灵活采用多种教学方法和教学手段,激发学生的学习兴趣,使学生愉快而自主地进行学习。同时要加强实践教学环节,培养学生的创新思维和工程设计能力,使机械设计基础教学融知识传授、能力培养、素质教育和服务社会于一体,为学生就业奠定良好的基础。
2 教学内容的改革
机械设计基础课程内容繁杂,基本概念、公式、图表等繁多,而且公式的推导过于冗长,缺乏系统性,导致学生学习兴趣不高,信心不足。因此,结合成都理工大学高素质应用型人才的培养目标,以工程应用为主线,以“必须够用”为原则,对教学内容进行精选和优化整合,删除落后的内容及复杂公式的推导过程等,加强基础知识和基本设计方法的讲解,重点强调公式的理解与应用,总结前后内容的系统性和规律性,注重零件参数确定的方法与零件结构的合理设计,尽可能选用典型性和启发性的工程实例,加强对学生解决工程应用问题能力的培养。同时适时地更新教学内容,保持教学内容的先进性和科学性,拓展学生的知识面,加强工程观念和综合分析应用能力的培养,使学生既具有扎实的理论基础,又能很好地将所学知识应用于实际设计中。
3 改进教学方法,采用先进教学手段
以教师课堂讲授为主的传统教学方法,往往偏重于教师单方面知识的传授,忽视了学生的自主学习,教学效果不佳。因此必须采用灵活多变的教学方法和教学手段,加强与学生之间的互动与交流,激发学生主动学习的积极性。
3.1 互动式教学方法
传统的灌输式教学方法忽视了学生的主体地位,只重视教师的“教”,忽视了学生的“学”,不利于学生自主学习和主观能动性的培养。互动式教学方法可使师生间单方向知识传授转变为双向互动。教师在遵循学生认知规律的前提下,充分发挥主导作用,创设学习环境,精心设计启发性问题,激发学生的思维,引导学生积极思考,唤起学生发现问题、探索问题的兴趣。
例如,教师在讲授带传动能够将回转运动变成直线运动时,可以设置问题:还有什么传动方式也可实现相同的运动转换?这样就可将前面所学到的齿轮齿条传动、螺旋传动、链传动等与带传动联系到一起,不但能有效调动学生的学习积极性,还将前后知识联系到一起,便于理解和掌握。通过互动式教学方法,教师的职责不再只是简单的传授知识,更重要的是要引导学生去积极思考,突出学生的主体地位,激发学生积极思考,引导学生进入有意识学习的心理状态,变被动学习为主动学习,真正地实现教与学的互动。
3.2 加强多媒体教学与板书相结合
采用多媒体教学方法能够有效增加课堂教学信息量,并有效解决教学内容多、课时少的问题。通过形象生动的动画、视频等多媒体手段,可将复杂的运动逼真地展现给学生,帮助学生理解和接受其运动规律。例如,通过动画演示杆长的变化、机架的改变等来讲授平面四杆机构类型的变化情况;将四杆机构的一些应用实例如摄影平台、飞机起落架、缝纫机踏板、雷达调整机构等做成动画,能使枯燥的内容变得形象生动,学生更容易理解和接受。
多媒体课件应按照教学内容进行设计,要突出重点和难点,能将抽象的、难以理解的内容变得简单直观,演示效果好,但不能过于花里胡哨,否则会适得其反。为了充分发挥多媒体教学的优势,学院对多媒体教学制定了相关要求:教师进行多媒体教学时不能坐着,应面对投影屏幕或学生,要加强与学生的互动与讨论,不能脱离板书教学,而且要加强精炼板书教学,对重要的知识点、公式的推导等要以板书为主。通过形象生动的多媒体教学和板书教学相结合,培养了学生的学习兴趣和主观能动性,收到良好的教学效果。
3.3 采用现场教学方法
教师可针对教学内容的不同,合理组织现场教学,做到理论联系实际。例如,进行齿轮加工实验时,可安排学生直接到工厂进行现场参观学习,教师根据齿轮加工的实际情况,可提出一些问题让学生思考讨论,并解答学生的疑问,这样既能加深理解和巩固,又有利于提高学生的学习兴趣和学习积极性。
4 加强学生工程意识和创新能力的培养
创新是科技发展和社会进步的源泉,创新能力的培养是我国21世纪人才培养的核心内容[4]。在教学过程中,特别是实践教学环节,要注重加强学生动手实践能力和创新能力的培养。
4.1 实验教学方面
在学院的支持下,机械设计基础实验教学条件得到了很好的改善,打破了传统的以单一性、验证性实验为主的模式,增加了综合性和创新设计性实验。认知性和验证性实验主要是帮助学生加强理论知识的理解,巩固所学的知识;综合性实验使学生了解典型机械零件的实验方法,掌握机械参数的测定原理,提高学生的机械设计能力,加强学生动手能力及分析解决问题能力的培养;创新设计实验着重培养学生的创新能力,如通过平面机构任意组合实验台和轴系结构设计实验台等创新设计实验设备,学生可自主设计实验项目,自己动手完成实验内容,并对实验结果进行分析和总结,培养了学生的创新思维,并使学生在此过程中掌握了创新设计的基本方法,提高了机械设计能力。
此外,为了更充分发挥学生的主动性,目前正计划将部分实验室进行定时开放,学生可根据自己的兴趣爱好和知识结构,自主进行实验项目设计与改进,自主选择设备并调试,独立完成实验操作,写出实验报告。开放实验室对进一步提高学生的积极性,培养学生的工程意识和创新设计能力具有重要意义。
4.2 课程设计教学方面
机械设计基础课程设计是学生综合运用基础理论知识和查阅相关资料进行工程分析和机械设计的重要实践环节,能帮助学生进一步巩固所学的理论知识,同时还有利于培养学生理论联系实际的能力。
课程设计以减速器设计作为设计题目,由于学生缺乏工程实践经验,为了增强学生做好课程设计的积极性和主动性,课程设计开始前,先组织学生进行减速器的拆装,使学生对减速器的结构和工作原理有初步的感性认识,然后再下达课程设计任务书。设计任务书打破传统的给定参数和设计方案的做法,只给定功能要求,由学生根据功能要求进行分析,自行拟定设计方案,然后分组讨论、分析、比较优化,最终确定本次课程设计的设计方案,再进行零件的设计计算、校核以及图纸设计。鼓励有能力的学生运用现代设计方法和手段对所作课程设计做进一步的设计与分析。如指导学生运用二维CAD软件绘制减速器装配图和零件图,运用Pro/E、Solidworks等完成三维设计,并进行计算机模拟仿真,对自己的设计结果进行验证。
在课程设计过程中,要逐渐培养学生树立正确的设计思想,鼓励学生勇于提出自己的设计方案,敢于否定不合理的方案和结构设计,培养学生的工程意识和创新能力。
5 构建合理的成绩评定体系
成绩评定方式对学生的学习态度和学习兴趣有重要的影响,因此必须改变传统的以期末考试决定成绩的不合理做法,要重视学生的平时成绩,将成绩评定贯穿于课程教学的始终。具体方法是:总评成绩=平时成绩(20%)+作业成绩(10%)+实验成绩(10%)+期末考试成绩(60%)。其中,平时成绩指学生的出勤及回答问题等方面。新的成绩评定方法更有利于对学生整个学习过程和应用能力进行检查与评定,能够有效避免学生平时不努力考前突击的弊端,能较全面地反映学生对课程内容的理解和掌握情况。
6 结束语
机械设计基础作为一门重要的必修课程,必须以全新的教育理念,全面推动教学内容、教学方法与教学手段等的改革,并在改革中不断总结经验,使之有利于培养学生的综合能力,促进学生的全面发展,满足对21世纪人才培养的需要,更好地为国家建设和社会经济发展服务。
参考文献
[1]杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].5版.北京:高等教育出版社,2006.
[2]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].8版.北京:高等教育出版社,2007.
篇5
1课程教学的现状及存在的主要问题
机械设计基础课程是机械类专业学生的一门重要的技术基础课,目前该系列课程的设置主要由以下几大模块组成:
(1)公差与配合
研究机械设计中是怎样正确合理的确定各种零部件的几何精度及相互间的配合关系,研究测量工具和仪器的测量原理及正确使用方法,掌握一定的测量技术。
(2)理论力学
研究质点、刚体的静力学、运动学及动力学。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律;运动学研究物体运动的几何性质;动力学研究物体在力作用下的运动规律。
(3)材料力学
研究杆件材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度以及导致各种材料变形与破坏的规律;为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件;解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。
(4)机械原理
研究机械中机构的结构组成、运动、以及机器结构的受力和设计。
(5)机械设计
研究通用机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、方法的选择与设计。
这些课程设置的目的是为了使学生具有机械设计的初步能力和为专业课程的学习起到铺垫的作用。但是这些课程理论性强、概念抽象,涉及的基础理论和知识面广、系统性强、学时多,如果在教学过程中过分强调知识的系统性和理论的完整性,这种教学模式不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。如果按照课程设置的方式,以教为中心,以知识的传授为主要目的,可能会出现如下情况:忽视了学生创新意识、创造能力和创造个性的培养,往往学生理论考试成绩较高,但实际设计和应用能力不强,这与企业需求脱节;课堂教学与实践教学环节脱节;重视学习者知识的接受与理解,不重视知识建构和发现的方法;没有充分发挥先进的实验技术和网络在支持个别化学习、发现学习、合作学习以及教学管理方面的巨大优势。
2课程教学模式探索
2.1学生学习兴趣的激发
兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向,当一个学生对某门学科发生兴趣时,他总是愉快地学习,积极主动获取知识。但在课堂上学生的注意力的集中时间是有限的,长时间集中注意力会引起他们思维疲劳,甚至厌烦。
针对本课程可从以下来展开学习兴趣的激发:
在学生刚刚接触该课程的时候,首先让学生明白这门课程设立的目的;对后面其他的专业课程的学习有什么作用;对今后工作中可以用来解决那些技术上的问题。这样以来学生就会意识到这门专业基础课程的重要性,从而在学生心目中树立起该课程在专业知识体系中的重要地位。通过动态的多媒体电子课件,利用现代教育媒体的表现力,给学生一种具有新意的刺激,使学生从原来抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生学习的积极性;将书本知识还原于生活实践,能够激发学生参与探索的欲望,通过观察生活中的各种常见机械、机电设备中的动作、工作原理,让学生找到其存在和应用了那些平面机构,进一步增强学生的学习兴趣;通过实例来提出问题,让学生思考,讨论,最后教师进行归纳总结。例如,在讲解间歇运动机构时,向学生提问:为什么大家在看电影的时候,总感觉画面有停顿感?学生开始各种各样的思考和讨论,多数同学的意见是不完全正确的,这时老师再给予正确的引导式归纳总结:为了适应人们的视觉暂留现象,要求影片作间歇运动,所以放映机采用四槽槽轮机构,当传动轴带动圆销每旋转一周,槽轮相应地转过90,因此能使影片的画面作短暂的停留,这样以来使学生听了以后兴趣盎然。采用这些方法不仅能提高了学生的学习兴趣和学习积极性,而且还拓展了学生的思路。
2.2创新能力的培养
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮,因此,在学习专业课程的过程中应不时地培养学生的创新能力。就机械设计基础而言,以培养学生综合设计能力为最终目标,以学生能应用所学知识来解决工程中的实际问题为目的,以必须、够用为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;通过引入现代设计理论和设计方法,以基本知识、原理部分作为基础,发展平台,注重设计与制造有机结合、机电液有机结合、理论与实践有机结合,大胆创新。
在教学及实践教学过程中,不断地培养学生的创新意识。通过变传统的、被动的、低效的实物模型来实现机构及装置设计为先进的、主动的、高效的可视化CAD三维参数化建模来实现装置乃至产品的创新设计;带动学生一起分析如何实现机构及零部件的优化设计,从一些实际的问题入手,来考虑那些部件的结构可以实现优化设计,创新设计,分析新的设计会带来机械装置实现其功能方面具有哪些好处;改变传统的考核模式促进学生创新能力的培养,在学生做课程设计时,让学生利用所学基本原理对日常生活中的机器、装置的原理进行分析,通过文献查阅,加以改进,或者提出自己的想法,并把自己的构思用论文或专利的形式加以表达,发挥学生的自主性和创新能力;在实验课的讲授方式上,着重培养学生的工程实践能力,让学生知道某种结构为什么是这样,动力是否可以通过其他的传动方式实现。这样既有助于学生认识事物的本质规律,又使学生的实际能力得到锻炼;通过开展创新设计实践活动来提高学生的创新能力,例如,在讲授挠性传动时,给学生提出问题,大家都知道自行车采用了链传动的方式来驱动车轮前进。链传动具有瞬时的传动比不稳定、工作时有噪声、易脱链等缺点,带传动有承载能力不大、弹性滑动和打滑现象的缺点。而它们的各自的缺点都是对方的优点,那么能不能设计出一种挠性传动方式使得它们的特点得以均衡呢?因此就以此为作业任务让学生自己去按所学的知识和创新的理念给出它们的设计方案来。教学效果表明,就出现了带式链条比较好的创新方案。于此同时可以结合本课程的教学内容开展机械设计竞赛、鼓励并指导学生参加全国的创新设计大赛。这样以来学生的创新意识和创新能力将在很大程度上得到加强。
2.3理论联系实践的教学方法
从机械设计基础的课程设置模块来看,公差与配合、理论力学及材料力学、机械原理这些内容大多为理论性较强的知识内容,而机械设计则是研究机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、方法的选择与设计。机械设计部分的特点在于各章内容看似相互没有关联,如联接中的键、销、螺栓、联轴器;带传动、链传动;齿轮传动、轴、轴承等各类零件,但运用机械原理方法、理论及材料力学知识以及公差配合规则将这些零件汇合才能设计出一个完整的机械装备。如果在给学生讲解理论知识的时候,能将其对应的机械零部件的设计、机器设备中标准件的选择和应用,让学生自己通过实践来完成,真正实现理论用于实践、实践巩固理论,这样效果将会更好。
以培养学生机械系统方案创新设计能力为目标,以设计为主线,建立理论教学和实践教学为主体的新教学模式。
该教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合,合理地确定课堂和实践重点,着眼于学生综合素质的培养。该教学模式提倡学生带着问题学习的理念,突出以学生为主体的教育模式,以工程设计实例为载体,贯穿教学过程始终,体现学习-设计-再学习-再设计的循环渐进的学习过程。在机械设计基础课程教学中只有密切联系工程实际,不断加强对机构及机器的研究和分析能力,才能更有效地激发出学生的学习兴趣,培养和提高学生的设计与创新能力。在教授的过程中通过更新教材内容、增加实践环节,使理论教学的第一课堂与实践教学的第二课堂有机结合,相互协调,从而营造理论学习-设计实践-实验三维一体的学习氛围,以培养综合素质高、专业面宽广、创新设计能力强的实用性、技能型机械工程专业复合型人才。
篇6
关键词:工业设计;机械基础课程;教学模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0083-02
我校机械学院的工业设计专业,是顺应了浙江省经济发展的需求而逐渐完善建立的。这个专业的生源普遍有艺术绘画的修养,但是学生普遍数理课程的基础相对薄弱。考虑到专业需求的特殊性,有必要制定不同的教学目标与教学方式以区别其他机械专业,推进符合浙江省经济发展需求的高教改革。
一、工业设计专业机械基础课程现状
我校工业设计专业的“机械基础课程”安排在大一下学期,目前教学过程中存在的主要问题包括:
1.工业设计专业学生普遍理科基础较差,畏惧数理化教学内容。在上“机械基础课程”前期没有理论力学、材料力学的课程基础做铺垫,没有基本的机械概念。
2.该课程仅安排了32学时,教学内容囊括了机械原理、机械设计两门课程的基本内容。同时课程没有安排同程的实验教学环节。
3.同其他艺术类课程的开放式教学模式相比,学生认为本课程枯燥乏味、深奥难懂,缺乏兴趣、学习动力不足。
二、改革理念、思路及目标
课程改革理念、建设思路与目标如下:
1.明确教学定位,确立教学大纲。适应浙江省机械行业发展对工业设计的需求,确定我校工业设计专业学生对机械基础知识的认知程度与深度,建立相适应的教学大纲与教学内容。
2.探索立体化教学模式和方法。鉴于工业设计专业的艺术类特性,在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。
3.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念,形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。
4.将工程中的典型案例引入教学内容,并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论,使学生掌握机械设计的思路和基本方法;提高学生分析问题和综合设计的能力。
5.培养团队协作精神,形成良好的职业能力和职业素养。分组进行教学,按组分配任务,进行讨论、查阅资料、分工合作,培养团队协作精神。
6.强化能力、过程考核,提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重,将期末考核转变为章节考核。实践考核与理论考核相互结合,形式上做到有机统一、相互渗透。
三、课程改革内容
首先,工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理,而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍,而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数,如刚度、强度、安全系数等。其次,以学生为主体,教师为主导,实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力,巩固所学的专业知识;团队配合,增强学生的团队协作能力;培养学生机电系统的综合设计能力;实际过程中,针对具体设计目标开放性加入工业设计元素,使学生真正体验理论与自身专业实践相结合,改善教学效果。再次,在已有的实验课程基础上,进一步深化提出相关的具体实践项目,结合项目实施过程完成教学任务,熟悉工程项目的一般流程,培养锻炼学生团队精神,有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式,强调实用技能和知识创新,建立课堂实验教学与工程实践的联系,展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后,体验型讨论课互动实验教学方式,让学生主动参与教学过程,让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式,消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中,基于已有的实验器件,结合实际运用需求确定项目主题,查阅资料、分组讨论,上台讲演、提问答辩和评价考核等环节,学生可主动参与教学,体验整个教学过程,分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛,师生互动提问答辩,可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,充分发挥学生的主体作用,使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容,其重点大多也是难点,主要包括以下几个部分:(1)工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节,其教学模式教一般实验课程更具有开放性,这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富,且具有很强的工程技术针对性,其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法,能够化枯燥为生动,化抽象为具体,以激发学生学习的积极性、主动性,提高学生的感性认识和深入探究意识。(2)开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题,老师演示居多,学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差,因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容,这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。(3)考核方式的改进需要引导学生注重平时的学习和技能的训练,同时对教师提出了更高的要求。教师必须围绕学生的学习开动脑筋,不断研究、创新教学,这将大大增加教师的工作劳动强度,对教师、对学生都将是一种挑战。
工业设计专业的机械基础课程的革新是顺应浙江省经济发展对多层次高等教育的需求。我们从实际出发,分析了现有工程材料及热处理课堂教学中的普遍问题。基于工业设计专业学生学习机械基础课程时出现的难以“消化”现象,提出课堂教学改革思路与改革内容,并对其改革的实现提出了相应的方法。其次,针对不同层次要求的教学过程,增加相关实验课程相辅的教学模式,积极探索如何在现有教学和管理制度背景下,积极寻求教学创新和教学改革的策略。通过我们为期近一年的课堂实践,发现在工业设计专业的机械基础课程教学过程中实施课堂教学的相关改革,对提升我校机械工程人才培养质量具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]高为国,董丽君,吴安如.基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设[J].湖南工程学院学报学报,2010,20(3):74-77
[2]陈国金.工科类大学生创新教学实践[J].实验室研究与探索,2010,(3).
[3]纪华刚.卓越计划校企联合机制的研究与实践[J].长春工业大学学报(高教研究版),2011,(9).
篇7
关键词:机械设计基础 课程教学 探讨
《机械设计基础》是高职高专机械类、近机械类专业的一门重要的技术基础课,具有内容杂、知识点多、综合性、实践性强的特点。近几年来,由于生源质量下降,学生基础知识比较薄弱,在学习中他们普遍感到吃力。本人针对学生的特点,结合教学实践,对该课程的教学作了一些有益的探索,取得了一定的效果。
一、注重概念教学
概念多,是本课程的一个特点。难理解、难记、难区分是学生对概念的共识。怎样能把握概念?首先应给概念进行分类,一般可按识记、理解、应用三个层次列出所有概念,这样做,能使概念一目了然、主次分明,便于学生学习。其次,避免错误理解概念。由于新知识学习时对概念理解不透,或者由于知识间的相互联系,使学生对某些概念产生模糊、错误的认识,教学中必须澄清。如:构件与零件、机器与机构、螺距与导程、压力角与啮合角及分度圆与节圆等概念,教学中不能作简单处理。第三,注重概念的导入艺术。考虑学生认识的渐进性,有些概念不宜直截了当地介绍给学生。如:讲“ 死点”时,可由缝纫机为什么有时踩不动而引出,其效果迥然不同。如果再进一步引出死点在夹具及折叠桌椅上的应用,更加深了学生对死点这个概念的认识。第四,力求从本质上把握概念。如在凸轮机构、螺纹、蜗杆与蜗轮传动等都讲到“自锁”;连杆机构、凸轮机构及齿轮机构中都讲到“压力角”,从本质上看,这些概念都是一致的。从本质上把握概念,能提高学生的认识效率。
二、串接知识点
串接知识点就是以某一条主线将分布于不同章节的知识点联系起来。学生一接触《机械设计基础》就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉,这是由于学生习惯了基础课的系统性所造成的。本课程中,虽然不同的研究对象所涉及的理论基础不同,且相互之间没有多大关系,但最终的研究目的只有一个,即设计出能应用的机构、零件等。本课程的各部分内容都是按照工作原理、结构、强度计算、设计、使用维护的顺序介绍的,有其自身的系统性。另外,串接知识点也要注意递进过程,遵循学生认知的习惯。如讨论轮系传动比计算时,应先讨论由圆柱齿轮组成的平面齿轮系,再讨论包含锥齿轮和蜗杆蜗轮传动的空间齿轮系。学习齿轮传动时,同样首先介绍直齿圆柱齿轮传动,再讲斜齿圆柱齿轮传动,最后讲锥齿轮传动及蜗杆蜗轮传动。
三、注重讲评环节
讲评是纠正学生错误认识,形成能力的一个重要教学环节。适时讲评有利于学生掌握解题策略、补缺知识的遗漏点、理清思路、建立严密的逻辑思维方式。讲评内容一般以综合性和实践性较强的题目为主(如:带传动的设计、齿轮传动的设计或轴的结构设计等)。讲评时,要鼓励学生大胆发表自己的观点,可调动学生的积极性、培养发散思维的能力,避免传统的“一言堂”授课方式,同时要实施因材施教、分层次指导。对成绩好的学生要给予独立思考、大胆创新、分散思维的空间,对成绩差的学生要给予反馈、补偿的机会。
四、采用直观教学手段
直观教学,是理论教学的极有效的辅助手段。在教学中,为了有助于学生学习,提高学生的理解力,尽量采用直观教学手段。在授课时,除了最大限度地利用现有教具外,还可以用简单材料做一些简单的“教具”。如:把硬纸板剪成条状,用铁丝做铰链,做成了“四杆机构”,借此启发学生分析铰链四杆机构曲柄存在的条件、铰链四杆机构类型的判断及其演化等内容,并要求学生课下亲手做四杆机构的模型,学生通过动手,使抽象内容具体化,不仅调动了学生学习的积极性,而且加深了对四杆机构的理解。在讲凸轮机构的工作情况时,我除了让学生观看凸轮模型外,还可用厚纸板剪出一个盘形凸轮模型,并用它画出凸轮在不同转角时从动件的运动情况,另外,也使学生较快地掌握了运用“反转法”设计凸轮轮廓曲线的方法,收到了较满意的教学效果。在讲螺纹时,用两张A4白纸,把一张沿长边卷成一个圆柱形纸筒,另一张沿对角线折成一个直角三角形,然后将直角三角形长的直角边与圆筒的底面对齐绕到圆筒的表面,直角三角形的斜边在圆筒表面形成的即为螺旋线,将直角三角形反一下面就改变了螺旋线旋向。这些方法非常简单,但是很适用,对学生了解基本概念和原理很有帮助。
五、加强与实践结合环节
《机械设计基础》是一门实践性很强的课程。为了使学生掌握好本课程所学的内容,提高学生分析问题和解决问题的能力,课后适时安排一些大作业和实验教学,以加强实践环节。讲了平面机构运动简图和机构的自由度后,安排学生做平面机构运动简图的绘制与分析实验,使学生初步掌握正确绘制一般平面机构运动简图的方法和步骤,并应用机构自由度的方法分析平面机构运动的确定性。讲了齿轮加工后,安排学生做渐开线齿廓的范成实验,使学生了解范成法加工渐开线齿轮齿廓的原理、齿廓产生根切现象的原因及刀具径向变位对齿轮齿形和几何尺寸的影响。做渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定实验,学生可掌握用简单量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法,并加深理解渐开线的性质及齿轮各参数之间相互关系的知识。学习了轴和轴承后,做减速器的拆装实验,通过拆装减速器,使学生熟悉减速器的结构,了解减速器的用途、特点及装拆的基本要求;可观察减速器中各零件的结构形状和功用,并分析其结构工艺性;了解减速器中零件的装配关系及安装调整过程;了解和密封的方法;学习减速器基本参数的测量方法;熟悉和掌握轴的结构及其设计;学习轴上零件常用的定位和固定方法;熟悉并掌握轴系结构设计的要求与常用的轴系结构;提高学生对轴的设计能力和轴承组合的设计能力。
学习了齿轮传动、带传动及轴后,分别布置设计齿轮传动、带传动和轴的大作业。全部课程学完后,安排一周时间进行课程设计,设计题目是:带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。学生通过这些实验、做大作业及课程设计,既能把相关各章所学知识通过大作业中的不同环节进行应用和技能训练,又通过大作业把各章内容相互联系起来。克服了过去学生会做作业而不会设计的毛病。通过带式输送机的结构设计和运动计算,学生对带式输送机如何由高速旋转的电动机带动,经带传动和齿轮减速器两次减速,最后要求的输送带的速度就一目了然了。又因轴的结构设计必须考虑轴上零件的安装和固定要求,所以,带轮、齿轮、轴承、联轴器应放在轴的什么部位,如何与轴固定都很清楚,轴的结构设计也变的好解决了。由于带传动设计时计算出对轴的压力,齿轮传动设计计算了齿轮的受力,以上各力如何作用在轴上,各力的方向如何,学生都很和清楚,弄清楚了问题的来龙去脉,所以取轴为分离体,求轴承的支反力,这个教学难点也就解决的比较好。
六、运用多媒体课件,提高空间思维能力
运用多媒体技术进行《机械设计基础》课的辅助教学,是目前机械设计教学中有效的现代化教学手段。多媒体技术具有声文并茂、二维动画和三维动画的特点,能祥尽形象地表示难点和重点及机构的运动过程,可以形象逼真地展示机构的运动过程及其结构特点。尤其是分析机构的运动情况时,利用多媒体课件教学,直观、形象并且一目了然,将抽象问题形象化。如果机构的某处结构不清楚时,可采用:“定格”和“特写”的方法,将活动的机构停下来并放大,详细观察和分析机构。运用多媒体课件,还可以随时讲解理论知识,演示机构运动过程,高效而省时。
参考文献:
[1]钟丽萍:《〈机械基础〉实验实训指导书》,北京大学出版社,2006.12。
[2]申志荣:《中专〈机械设计基础〉课程教学探讨》,《机械职业教育》,2000.11。
篇8
关键词:机械制造技术基础;教学方法;课程设计
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)30-0218-02
引言
“机械制造技术基础”课程设计是“机械制造技术基础”课程结束后的实践性教学环节,是对该课程所学知识的巩固和系统应用。该课程设计专业性特色突出,培养锻炼学生在独立检索资料、查阅相关设计手册、综合分析论证设计方案、理论计算、工程制图、计算机应用、编写技术文件等方面的工程实践能力。[1]
一、课程设计存在的问题
1.“三多三少”问题。该课程设计是将综合知识合理运用并有机结合起来的训练过程,涉及机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、金属切削机床及机床夹具设计等内容,应用知识较多;设计内容工作量较多,包括专用刀具、工艺规程制定、专用夹具设计三方面内容;参加设计的学生人数较多。同时,学生综合运用理论知识和信息资料的能力较欠缺;为期3周的设计时间较少;指导课程设计的教师人数较少。
2.“三不”问题。学生自主性不强。首先,学生对课程设计重要性认识不够,比较懈怠,造成前松后紧的设计局面。其次,设计初始阶段,不能从设计题目和任务中发现主要问题,不会和设计内容相结合,一味等待和依靠指导教师,甚至需要指导教师提出设计方案。再次,针对一些参考资料提供的设计思路和方法,不能进行合理选择,生搬硬套,导致设计方案不合理,设计思路混乱,不能体现创造性。有小部分同学对设计中出现的种种困难产生畏难情绪,等待抄袭别人的成果,独立自主性较差。图纸绘制不规范,说明书撰写不规范。部分学生图纸标注错误,零件制造工艺和装配工艺差。设计说明书中对设计方案的提出,解决问题思路和方法不能明确表述;设计原理、计算方法阐述条理不清;目录和内容不对应,缺少参考文献,参考文献格式错误等。
3.“三部”问题。课程设计成绩评定一般依据三部分:一、出勤及平时表现;二、设计图纸及说明书质量;三、答辩情况。指导教师不能长期在设计教室,出勤靠学生的自觉性;学生图纸内容相似,说明书内容相同,存在拷贝现象;答辩时间较短,提问问题有限。据此评定成绩,必然存在弊端。
二、采取的教学管理措施
为保证“机械制造技术基础”课程设计的质量,培养学生创新能力,提高学生综合素质,采取以下教学管理措施。
1.教师授课同时下达课程设计任务。当讲授“机械制造技术基础”课程内容与课程设计内容相关时,教师下达设计任务,让学生带着任务听课,逐步探索解决实际问题的方法,激发学习兴趣。当相关授课内容结束时,有目的的指导安排学生查阅相关资料,既巩固知识,拓宽思路,又可以深层研究课程设计内容。将授课内容和课程设计任务有机结合起来,为学生提前一步进入课程设计做好准备。
2.调整课程设计内容安排。课程设计内容安排,“刀具设计”部分,安排15组数据,2~3名学生一组,绘制刀具图;“机械加工工艺规程”安排5个零件,6~8个同学一组,要求每组同学至少安排两套方案,这样3~4名同学一套方案,制订机械加工工艺卡片1套;“机床夹具”设计,要求在自己制订的工艺方案中,选取相应工序的专用夹具进行设计,一般2人一组,绘制夹具装配图;撰写课程设计说明书一份。学生既有分工又有合作,同组的学生之间可以共同讨论,互相协作,互相督促,更快地设计出合理的零件机械加工工艺规程;指导教师对学生选择设计题目的难易程度做到整体把握。指导教师指导内容既集中又分散,集中在5个零件,分散在不同的工序安排,不同的夹具设计方面;既避免学生一人一题的大工作量,又可使实现设计题目的多样化。
3.指导方法改进。一对一指导:改变答疑式指导方法,采用一对一指导。在每个工作日,逐个了解学生的工作进度,鼓励进度快的同学,督促进度慢的同学,重视每一个学生。及时了解每个学生具体的设计思路,查看草图,校正设计错误和不妥之处,和学生一起探讨改进的措施,对个别的问题单独解决,如遇共性的问题,及时向全班同学提出,希望大家引以为鉴,使设计顺利进行。
阶段性指导:将整个设计过程分为三个阶段,即刀具,工艺和夹具。学生每完成一个阶段的设计任务,教师针对绘制的总图和该阶段的说明书做出相应的评判,审核图纸,指出错误和欠妥的地方,指导学生及时修改,说明书指出计算方法,方案论证的优缺点,及说明书撰写格式的谬误,为下一阶段的设计打下基础,避免同样的错误重复出现。
利用现有资源条件,开拓指导方法。“机械制造技术基础”课程设计实践性强,可以参考相似结构图进行指导。利用多媒体教学手段,绘制所给零件的三维图,使学生用最短的时间明确零件的结构,各种夹具的虚拟装配视频演示,掌握夹具各部分结构的功用,细致观察,拓宽设计思路。鼓励学生独立分析、思考解决问题,指导过程中,细心听取学生设计思路,引导学生,不将教师的主观意见强加给学生,遇到难题,建议学生查找哪些资料,共同探讨解决方案。开发利用笔记本电脑这一资源,调动学生积极性,鼓励学生探讨进行CAD/CAM在该课程设计中的应用。
4.成绩评定方式。课程设计成绩评定采用针对图纸及说明书,指导教师置疑、自评、答辩和同班同学点评4个环节相结合的方式进行。既要设计学生明白自己设计的优缺点,又要使其他同学从中得到收益。
课程设计前,要明确设计标准,包括考勤、图纸和说明书质量、答辩三项内容。指导教师置疑阶段:绘制图纸质量反映刀具设计是否正确,夹具结构设计是否紧凑合理,是否符合国家制图标准。设计说明书反映零件加工工艺规程制订是否合理,计算是否准确和详实,说明书撰写是否规范等等。所以指导教师置疑阶段和阶段性指导评价同步,既可以完成对所指导学生一一进行当面置疑,使学生设计中存在的问题及时更正,又可以使学生最后对自身的评价更趋于合理。自评阶段:设计过程中,同学之间互相观摩图纸,参考说明书,对自身设计水平、设计质量有一个客观认识,同时根据图纸上指导教师置疑记录,结合实际情况给自己一个客观的评价,以此成绩作为课程设计的自评分。答辩阶段:课程设计完成,要进行课程设计的答辩,根据学生回答教师提出的问题情况,进一步了解学生独立完成课程设计的程度和创新能力[2],更准确地把握学生的实际水平。根据答辩的情况,在自评分的基础上进行分数调整。同班同学点评:针对某些学生而言,自评可能不太客观,答辩比较紧张,都可能影响学生的成绩。同学互相比较了解,由同学之间点评成绩,综合之后适当调整成绩。调整之后公布所有同学的成绩,如果有争议,就个别同学的成绩探讨;如果大家没有意见,作为最后的成绩。
三、结语
“机械制造技术基础”课程设计教学是一个复杂的过程。设计初期,学生要了解课程设计的目的、性质、任务和基本要求、设计过程、时间安排;教师对设计工作提出严格要求,按时完成设计任务,避免学生最后赶工的现象。设计中期,学生需要结合设计题目和教师提供的图纸灵活地运用所学知识,独立完成设计任务;教师选用合适的教学方法指导学生,讲解可能出现的问题给学生借鉴,同时启发设计思路。设计后期,结合设计实际情况,给予学生综合评价。“机械制造技术基础”课程设计给学生提供一个学习和培养能力的空间,更好地完成教学任务。
参考文献:
[1]邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]李传芳,林丽纯.课程设计实操成绩评分标准的探讨[J].广东工业大学学报,2008,(8):268-269.
篇9
关键词:制药化工设备机械基础;教学内容;体系;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)51-0085-02
一、前言
制药化工设备机械基础课程是为满足现代制药工业的需求,在原《化工设备机械基础》课程基础之上进行教W改革,应运而生的一门课程。制药设备行业相对于制药工业而言,发展相对滞后,我国制药设备的复合人才还比较缺乏。目前开设制药设备机械专业学科的大专学校陆续增多,医药院校制药设备机械设计方面的教学还存在普遍被忽视的情况。在这种情况下,对原《化工设备机械基础》课程体系进行改革,将教学内容与制药设备机械行业、制药工业、现代化的设计方法和手段紧密相连,科学合理地构建制药设备机械设计学课程体系的教学内容,势在必行。
二、合理构建制药设备机械(设计)学教学内容
原化工设备机械基础包含:工程力学、化工设备材料、机械传动、容器设计及课程设计五部分内容。该课程的主要落脚点是化工设备,而制药设备与机械与药品的质量密切相关,制药设备与机械的质量直接关系是否能生产出合格药品,是否能通过GMP规范的验证。制药设备机械在卫生、洁净、耐腐蚀、无污染方面比化工设备的要求更为严格,原化工设备机械基础课程教学内容中未涉及现代设计方法方面的知识,这些都使得原化工设备机械基础的教学内容相对陈旧,不能满足现代制药工业、制药设备机械行业对人才培养的需求,因此要在化工设备机械基础课程的基础上,构建科学合理的、与制药设备机械紧密联系的教学内容,以满足制药设备机械及制药工业发展的需要。
笔者根据多年的教学及科研经验,进行总结及归纳,构建制药设备机械(设计)学方向的教学内容如下。
1.简化工程力学部分,强化工程安全安装和维护理念。工程力学是整个工程界的基础,其指导设备安全安装和设备合理维护、工程安全设计、设备安全运转的基础,该部分内容应予以保留。但由于制药化工设备机械基础课程学时的限制,可在教学内容上适当简化。对于静力学部分,可只介绍常见典型制药设备与机械的受力特点、分析方法;材料力学部分,结合工程实例,简化各种载荷下的受力及变形分析,简化强度条件、刚度条件及稳定性条件的理论公式推导,结合强度理论及刚度条件的应用,强化制药工业工程在建厂初期的设备及设施的合理安全安装,及制药设备机械和设施在使用过程中的安全操作及使用等知识。
2.联系制药工业,讲解制药设备机械材料学。原化工设备机械基础课程中,材料学部分内容主要涉及化工行业设备与机械材料的种类、性质及化工设备材料选择原则,重点为碳钢、铸铁、合金钢等,这些知识点已不能满足制药设备机械材料的需求。大多数的制药设备与机械,无论是固体制剂设备,还是包装材料及设备等都要求满足GMP要求,GMP规范中涉及制药设备机械选材的条款如下。(1)GMP(2010版)第74条规定:“生产设备不得对药品质量产生任何不利影响。与药品直接接触的生产设备表面应当平整、光洁、易清洗或消毒、耐腐蚀,不得与药品发生化学反应、吸附药品或向药品中释放物质。”第98条规定:“纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材料应当无毒、耐腐蚀;储罐的通气口应当安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器;管道的设计和安装应当避免死角、盲管。”(2)GMP(98版)附录第二节3款认为:“与药液接触的设备、容器具、管路等应采用优质耐腐蚀材质……过滤器材不得吸附药液组份和释放异物。禁止使用含石棉的过滤器材”;GMP(2010版)第41条规定:过滤器应当尽可能不脱落纤维。严禁使用含石棉的过滤器。过滤器不得因与产品发生反应、释放物质或吸附作用而对产品质量造成不利影响。美国CGMP中211.65条(a)款规定:“设备表面与组份、中间物料或药品接触时应不起反应,无吸着、吸附作用,以不致改变药品的安全性、鉴别特征、含量(或效价)、质量或纯度而使之超出法定或其他既定要求”。因此涉及制药设备机械及包装材料的选择应以不锈钢及符合卫生条件的非金属材料为主,使用普通碳素钢及铸铁的场合则很少。故制药设备机械材料学部分内容应结合制药设备机械和制药工业行业的实际情况,以讲解制药设备机械设计行业中采用的合金钢、医用非金属材料为主,碳钢、铸铁及有色金属材料为辅。现代医药包装材料多以PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等为主,广泛应用医药塑料包装瓶的制造。聚氯乙烯片材和聚酯主要是片材材料,合成纸和无纺布主要用于医疗器械的包装袋。而在有些腐蚀严重的场合会采用搪瓷及钛材作为制药设备机械的材料。这些知识点紧密地与制药设备机械及药物包装材料相结合,实用而有的放矢。
3.以药剂机械为载体,讲解机械传动部分。原化工设备机械基础课程中有机械传动部分内容,包括V带传动、齿轮传动、轴与联轴器、轴承、轮系及减速机。这些内容对于医药院校的学生来讲,因为没有实践应用环节及课程设计等实习环节而显得枯燥。在学时允许的情况下,教学中,拟辅以实例剖析,将这些机械部件与制药机械相联系,将其作为机械中的一个部件进行剖析;如结合小型手动压片机讲解轮系与减速机、齿轮传动、V带传动;以大型反应器和发酵罐为例讲解轴与联轴器等,可将枯燥的内容生动活化,使学生易于理解。
4.结合制药设备机械工程实际,阐述内外压容器设计。制药设备机械内外压容器的设计及在用制药设备类容器的安全校核及安全评定、附件的选型及校核是本课程的重点。该部分采用新版的GB150-2011《钢制压力容器》的设计及安全校核方法,讲解制药工程用内压、外压容器的设计及在用设备的校核方法、设计参数的选择、容器附件的设计选型等内容。联系制药设备机械实例的设计,阐述设计及校核方法。如带夹套的反应器、提取罐、超临界萃取釜,这些设备为了满足使用过程中温度的要求,大多带有夹套。对于筒体部分,其往往承受内压,应按内压容器进行设计及校核;而超临界萃取釜频繁停车时,或内部压力小于夹套压力工作的反应器、提取罐及膜式蒸发器,筒体又承受外压,就必须按外压容器的设计方法进行设计和校核。结合制药设备机械及制药工业工程实际的教学内容,更为生动。
5.制药设备机械课程设计解析。为了紧密结合制药工业工程及制药设备机械专业方向的需求,增设制药设备机械设计学课程设计环节,选择典型制药设备与机械进行设计训练,可显著增强学生的知识为制药工业服务的理念。可结合药物化学方向的需求,设置化学制药工业中的化学反应器的工艺、结构及控制设计;也可用刮膜式蒸发器设计取代换热器设计,以及有选裥缘厥褂昧骰床干燥器;并将新型的制药设备与机械带入课程设计,介绍新型先进的制药设备及机械,使该课程设计内容真正与制药设备行业的需求紧密联系。通过训练,一方面,可将前期的工程力学、制药设备机械材料学、机械传动及设备机械设计部分的教学内容有机结合,使所学的知识得巩固;另一方面,可以根据现存制药设备中存在的问题、设备的研发方向,引导并鼓励学生进行创新设计,为制药设备机械行业向更高水平发展注入新的技术力量。
6.现代设计方法及技术。现代设计方法是随着科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科,其应用越来越广泛。因此,在制药设备机械设计学的教学中,增加现代设计及分析方法的内容,开阔学生视野,为后续的制药设备机械方向的科研及工程应用打下基础。现代设计方法包括:计算机辅助设计、优化设计、有限元法及CFD模拟设计等。在学时允许的情况下,在课程中,主要介绍计算机辅助设计、现代智能优化设计、或基于ANSYS的有限元法及CFD模拟方法,这些设计及分析方法可以为学生的毕业设计环节提供帮助,为制药设备机械的研发及解决工程中出现的问题提供先进的设计及分析手段。通过上述教学内容的调整,增强了紧密联系制药工业及制药设备机械行业的环节,达到教学内容服务于制药工业及制药设备机械行业的目的,课程的学时需要根据教学内容进行实时调整,以满足教学需要。
三、展望
制药化工设备机械基础课程的教学改革,旨在为制药设备机械及制药工业提供缺乏的人才,该课程改革和建设之路还任重道远。目前需编写满足要求的制药化工设备机械基础课程的教材,并强化制药设备机械设计学方向的教学改革、加强师资队伍建设,推动培养制药设备机械及制药工业行业培养复合型人才。
参考文献:
[1]田耀华.再议制药机械选材原则[J].中国制药设备,2007,(5).
[2]于颖.制药工程制图[M].北京:化学工业出版社,2009.
The Course Reform of Basis of Pharmaceutical Engineering Equipment and Machinery
YU Ying,DAI Su-mei,ZhANG Li
(School of Engineering,China Pharmaceutical University,Nanjing,Jiangsu 210009,China)
篇10
关键词:机械制造基础;优化设想;实施
一、课程整体设计思路
1.课程简介
机械制造基础课程是现代制造技术教育的一门重要课程,它主要包括金属材料、热处理、铸造、锻压、焊接、车削、铣削、刨拉镗削、磨削、钳工、数控加工和点火花等内容。
2.分析教学目的
教学的目的是学生通过该课程的理论学习及操作练习,达到知识、能力、素养三提高。知识能力为掌握材料、热处理、机加工的基本知识、基本原理、基本规律。能力目标是通过课程的学习,能进行电焊、切割、机床加工、质量检测等基本的操作,打下职业技能的初步基础。通过课程的学习,同时还能获得学习能力的提高,与人交往能力的提高,集体合作能力的提高,创新能力的提升。
3.教学内容的优化
对工程材料、热处理、互换性与测量、机械加工、特种加工等基础内容进行取舍、优化,以典型零件的加工工艺为主线,将机械制造过程中的相关基础知识有机地结合起来,依据机械制造专业教学和生产的特点,整合后形成机械制造基础这门课程。
将教学内容设计成教学知识点项目,每个项目体现不同的知识点,并且注重项目任务的详细描述、技术知识与项目任务的相关性。授课计划根据各专业特点,有所为有所不为的原则制定。将重点内容进行重点保证,一般内容作综合介绍,可讲不可讲的内容不讲,留给学生自学。
教学内容安排表
注:安排的工厂参观亦可改为视频学习;先进加工工艺介绍可以根据专业需要进行调整。
二、优化教学条件
1.理论课教学条件
优化教学内容理论课的教学条件比较容易满足,需要一件机械类的教室,可以和机械设计原理、机械零件等课程通用,四周有基本的机械零件等,烘托教学气氛。教师工作台设多媒体教学设备。
运用成熟的电子教案、多媒体视频作为教学的主要展示手段,运用实物辅助教学,提升学生的现场感,运用试题库辅助学生完成一定量的课后作业,提高理论知识的学习掌握强度。
2.实践课教学条件
实践课要有比较固定的操作场所,如电焊、气割、机床等设备若干套。如,电焊设备可以配备交流焊机、直流焊机、CO2保护焊机、自动焊机等,机床要尽量以数控机床为主,如,数控车床、数控铣床、数控磨床、简单的加工中心等。安全教育要放在首位,每小组人数控制在12人之内,各小组设助教1名,各班级设指导教师2名。实训条件比较成熟的地方,可增加设备的台套数,以方便教学。
3.师资教学条件
师资的配备注意教师团队的建设,理论课教师必须从事实践教学,高水平的技师上实践专题课。这样既照顾了课程的整体性,又使学生接触高水平的技师,对学生将来的职业产生有利的影响。
三、教学方法的优化
1.教学方法
教学过程是教师的教与学生的学的有机结合,教学中要坚决贯彻以学生为中心,知行合一,理论与实践相互促进,以学生能动手、能解决实际问题作为学习效果检验的重要标准。
适当地运用加工原理的动画和虚拟实训,网上实验及习题库,立体化教学系统,最大化地利用时间,培养高理论水平的人才。
教学适宜深入浅出,相信常识的深度与魅力,让学生体会到学习是容易的、有乐趣的。
实践教学中,根据新形势的要求和人才培养的需要,对实践教学的人力物力资源进行整合,对实践教学的时间进行统筹安排,以达到用相对较少的资源、较短的时间,达到最佳的教学效果。采用现代化的多媒体教学设备对机械制造技术基础课程进行现场教学,提升教学的便利性。
抓住总复习的时机,对学生的基础理论进行一次全面的梳理,利用试题库对学生进行模拟考核,深化理论基础。
2.课程考核
考核注重学生学习结果的考核,兼顾过程,鼓励创新。理论知识可以通过机考实现,实践内容通过现场评定。采取激励措施鼓励学生面向新技术、新科技,对参加高水平竞赛的学生,对能解决实际问题的学生,予以鼓励。
课程的教学离不开教师的主观努力,从思想上高度重视,从行动上严谨设计,以学生为中心,以培养方案为目标,不断地优化课程设计与改进教学过程,这个过程日日新,与教学一起永不停歇。
参考文献:
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