机械设计课程设计范文
时间:2023-03-20 21:27:09
导语:如何才能写好一篇机械设计课程设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
我院建校前几年由于师资力量有限,主要依赖兼职教师指导课程设计,这些兼职老师大多来自一本院校,他们时间有限,指导方法基本沿袭一本院校的指导方法,每天集中一两个小时在教室集中指导,而三本学院的学生依耐性强,老师走后基本是放鸭子,因此抄袭现象特别严重。此外,在教学指导过程中也存在一系列问题,比如必须掌握的知识点、知识群、关键内容都没有明确,指导过程因老师而异,随意性较大,标准不统一。因此,进一步规范课程设计的内容、指导方法、达到的目标、必须掌握的知识点和知识群,显然是提高实践教学质量的重要内容和措施。后来随着一些青年教师的引进,我们对机械设计课程设计的题目、应该完成的内容及进度要求、考核方法等进行了一系列的研究与实践,使学生达到掌握知识点的目的。
二、针对机械设计课程设计题目、指导方法,进度安排及考核方法进行改革
(一)设计题目的改革
以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的,鉴于我院学生的基本条件,我们把课程设计的题目统一标准化了,传动方案也已经给定,目的是让学生熟悉课程设计的一般方法,掌握应该掌握的知识点,并对机械设计的理论课的知识加以巩固,并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下:设计题目:带式运输机的传动装置;初始条件:带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作,连续单向转动,有轻微振动,输送带的速度允许误差为±5%,使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%,减速器批量生产。要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。
(二)指导方法改革
在课程设计之前,负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会,对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求,要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时,这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段,尤其是课程设计的设计计算初步完成时候,要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查,并要在草稿本上签字,才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草图时候发现错误,又要反过来重新计算浪费大量的时间,并且可以避免了个别学生抄袭的现象。
(三)进度安排改革
以前兼职老师指导课程设计时候,一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完,这样内容太多,学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点,将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次,学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段,主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括:选择电动机;计算总传动比和分配传动比;传动装置的运动和动力参数计算;传动件计算;初算轴的最细处直径;选择联轴器(型号、孔径、孔长等);初选滚动轴承及其相关参数,轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行,不要颠倒。第二阶段是草图绘制。设计计算完毕后,我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验,主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解,其内容包括:减速器的结构;减速器的;设计装配图的准备;减速器铸造箱体的结构尺寸;减速器装配草图设计;轴和键的强度校核,滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配图,在完成减速器装配草图后,校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时,在此基础上继续完成装配图。要求注意两个方面的设计:轴系零件的结构设计;减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配图的检查。给学生主要讲解的内容包括:检查装配草图;标注主要尺寸与配合;编写减速器的技术特性;编写技术要求;零件编号;编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件图的绘制。零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件,应包括图形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件图从装配图上测绘下来,形状应与装配图一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生,学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间,周末时间不计,具体的进度安排我们设计了一个表。(四)考核方法进行改革课程设计结束后,我们会现场答辩,在答辩时候,会先给个预成绩,这个成绩非常重要,因为通过答辩,可以看出学生对课程设计掌握的情况,是否有抄袭,一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。
三、结束语
篇2
《机械设计》课程设计是根据《机械设计》课程的学习要求安排的课程设计,更是机械类专业学生大学期间第一次设计实践训练,对学生而言,建立正确的设计理念非常重要。设计理念是设计的核心和灵魂,教师在课程设计中,根据学生们具体情况,恰当地解读设计理念,使他们处理好设计与计算,参考借鉴与自己设计的关系等;实际指导中,教师去设计教室实地具体指导,使学生初步理解、体会、把握设计理念的内涵和关要,为毕业设计、未来的设计工作奠定良好的基础。
【关键词】
课程设计;设计理念;指导
1.引言
《机械设计》是机械类专业学生的一门主干技术基础课,它以通用机械零部件的设计计算以基本内容,通过该课程的教学,综合运用本课程和其他先修课程的知识,使学生具有设计机械传动装置和一般机械的能力。除了课堂教学,本课程还安排2-3周的课程设计。《机械设计》课程设计本来是根据《机械设计》课程的内容、学习要求,安排的随该课课程设计。不只如此,更是机械类学生大学期间一个重要的实践性环节,是机械类学生第一次全面设计实践训练。此次设计是毕业设计、未来的设计工作的基础和起点。众所周知,“良好的开端是成功的一半”,故此次设计对于学生极为重要,尤其是对学生建立正确的设计理念。因为设计理念是设计的核心和灵魂,通过课程设计,使学生初步理解、体会设计理念的内涵和关要。要实现此目标,教师在课程设计中的科学指导非常关键。课程设计时,学生们一般是大三上学期,从学校到学校,一直习惯于考试,考试训练的习惯,使得很多同学,习惯于寻找答案,特别是一个标准答案。此种思维模式和设计有很大的不同,设计是针对实际的问题,实际的问题的解决,其答案可选项往往有多种而非一种。这一点很多学生设计时不习惯、不适应。例如轴的设计中,经过计算:轴径d>=21mm,经常有学生问,d取多少是正确的?这要看此轴段上,有无装其他零件?与同轴上其他轴段的关系?若此处是普通转轴的过度轴段,其上不用装任何零件,那么取21.5、22、22.5、23、24、25等都是对的,可选项理论上无穷个,设计时自己选择一个即可。另一方面,设计是一项系统工程,设计时,哪怕一个零件的设计也要考虑相关的很多实际因素,更何况一部机器的设计。相比而言,以前学生们的单科学习考试,要简单得多。设计时,不只用到《机械设计》、或某一科单科知识、往往要涉及多门相关先修课程,如《机械制图》、工程力学、材料、互换性及测量技术等等,还要参考手册、图册等设计相关资料。为使学生从应试思维、心态顺利过渡到课程设计应有的状态,指导教师的科学指导非常关键。二十年以来,笔者一直从事《机械设计》教学和课程设计的指导,曾跟从前辈老教师,听授他们的课程指导,自己独立指导过学生课程设计不少于三十批次。虽然关于设计理念,设计指导相关书籍、资料非常多,而且很完备。但切合学生课程设计时的实际情况,使他们易于接受、应机施教的讲解、做法却很少见到。基于此点,笔者在此总结前辈和自己在课程设计中做法,但愿能对同行他人有所启发和帮助。
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。
2.1.1.1选题方面,必须具有实际意义、具有应用性,不能脱离实际;本次课程设计中,题目是确定的。不久的将来,学生们会参加工作,若做设计性的工作,如果选题方面已定,不必说了;倘若是自主选题、或根据用户要求定课题,则应知道选题的原则和注意事项。需要慎重考虑设计题目是否合适,是否符合用户要求、是否符合国家环保要求、或至少不违背相关的法律、法规等(例如至少不能损害公众利益等)。
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设计与计算课程设计中,不少同学搞不清设计和计算的关系,相当多的学生认为必须先计算,依据计算数值才能定零件参数;还有学生不管老师分配的原始参数,找来图纸资料参照就开始画图;这两种做法都有失偏颇。在设计中,要根据具体的问题来定,一般说来,设计中的一些零件是先计算,依据计算数值才能定零件参数,再具体结构设计,例如带式输送机传动装置中齿轮、轴;一些零件是参照资料(或图纸)或其他相关零件先选好,而后验算或核算,例如轴上用的滚动轴承,依据轴径先选择类型、型号,再做计算;有些零件目前无法计算,依据经验或参照类似零件直接设计、完成工作图的绘制、例如减速器箱体、箱座;一些零件,如不受载荷或载荷很小,不用计算,例如定位销。
2.1.3参考借鉴与自己设计设计手册、设计相关资料等,是设计人员必须配备的。即使是对设计经验丰富的工程师,设计时仍需要借助手册、图册等设计相关资料,更何况是没有设计经历的同学。故设计中、继承和借鉴,参考前人的成果是正常的、也是应该的,依据设计手册、相关资料来完成自己的设计是必须的。否则,单单靠自己,完成一项设计是不大可能的。当然,参考、参照也不是盲目照抄,而是根据自己的设计问题去参考借鉴。而且设计中,运用标准、手册、图册和有关资料,解决实际问题的能力,是工程师的一项基本技能和要求。《机械设计》课程设计其中一项任务,就是培养和锻炼这项技能。故《机械设计》课程设计中,参考借鉴是必须的,另一方面,设计时根据具体情境,做出合适的选择在设计时更为重要,这有时只涉及《机械设计》、或某一科单科知识、有时要涉及多门相关先修课程知识的综合运用,在设计中,应用学过的理论知识做出自己认为合理的选择,就也是课程设计中的一项重要内容。
2.2设计的实施指导
首次布置课程设计时,先按照上述内容,对学生的课程设计做共同指导。以后的时间里,一般高校,课程设计安排3周(或2周),教师去设计教室实地具体指导是很重要的环节。去设计教室,针对学生提出的具体问题,个例问题、普遍性的问题的答疑、讨论,使学生在设计中去体会、理解设计,进而为毕业设计打基础,也为未来的工作奠定初步的基础。有少数教师把设计题目、任务布置后,很少去实际指导或不去指导,认为借此培养学生的独立性和创新能力,此种观点不敢苟同。笔者认为,教师的身体力行对学生是非常重要的教育。结论《机械设计》课程设计是机械类学生的首次重要的设计实践。教师的指导,尤其是对设计理念的讲解、针对他们存在的误区解读,对学生非常重要,因为设计理念是设计的核心,树立正确的设计理念对课程设计乃至学生以后的设计工作,意义重大。根据学生们习惯的考试心态,恰当的解读设计理念,使他们处理好设计与计算,参考借鉴资料与自己设计的关系等。使学生理解何谓设计,从而在课程设计中按此理念去设计、去实践体会。教师在讲解设计理念时,不求面面俱到,关键是能点出学生习惯的、与设计相背的思维模式与想法。他们暂时不好理解的,可以暂且不要求,这是首次布置时教师要做的。在以后的时间,指导教师最好能去设计教室实地具体指导,这是很重要的环节。这样能适时把握学生的动态,使他们不至于偏离设计的根本理念。对学生的个例问题、普遍性的问题的答疑、讨论,能加深学生对设计思想的理解,更好地把握设计的理念,以便顺利完成课程设计,为将来的设计奠定良好的基础。
作者:王红梅 单位:山东理工大学机械工程学院
参考文献:
篇3
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。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0125-02
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。
课程设计是使学生根据老师给定的题目和要求,通过自己查阅相关资料,进行结构设计、理论计算、绘制相关图纸并最后写出设计说明书。以培养学生机械设计能力、独立运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力,提高基本技能为目的。在课程设计中,不仅要使学生得到基本技能的训练,还需提高他们的工程设计及创新设计能力,为后续课程的学习、毕业设计及毕业后从事科学研究奠定基础。
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
在课程设计中,要涉及到工程力学、工程制图、互换性与技术测量及机械原理等先修课程的知识,由于这些课程学习时是分开单独学习的,在设计中则需要综合应用,此时问题就会暴露出来了。该方面问题在图纸上表现特别突出,主要表现为制图时不知道先画中心线、标题栏位置不对、图中箭头画法和一些零件的简化画法错误等,其他如正确标注装配图和零件图中的尺寸公差和位置公差错误,图上的技术要求临时凑上一些内容等问题;工程力学方面的问题主要表现为不能很好地应用工程力学知识去对轴、轴承及其他零件进行强度校核,有些学生在设计计算时不知道什么是截面法等;机械原理方面则主要表现为对有些常用机构的特点不清楚,如有的学生在设计时将蜗轮设计为主动件去带动蜗杆转动,根本就不知道蜗轮蜗杆传动具有自锁性。另外说明书书写不规范,有些图、表和相关符号标注不符合相关规定等问题也是很常见的现象。
上述问题常见的原因主要是学生先修课基础知识掌握较差。学生反映说是在学习时有些知识点老师没有讲或没有重点讲,再去问老师,老师则说课时太少,没时间讲,此类问题就需要指导老师在设计前给学生补充讲解一下。
2.学生在课程设计过程中缺少思考,盲目照抄现象严重
目前我校“机械设计课程设计”课题都采用减速器作为设计题目。指导老师给出已知数据,由学生完成拟定传动方案、选择电动机、计算相关参数、设计主要零件、绘制装配图和主要零件图及编写设计说明书。课程设计的题目单一,设计过程大同小异。虽然在课程设计结束时,大部分学生都能完成设计任务,但学生大多是机械式的模仿设计,缺乏主动思考。加上多数学校都是将课程设计集中安排在2~3周内完成,学生又是初次接触设计,没有经验,在时间安排上不重视,到后面真正去做时才发现很多问题。如果老师又催得紧,这时候有些学生就会去拷贝、复制别人的东西。有些学生还会有选择地作一些轻微改动,而有些学生则干脆完全照搬过来,只改纸上的姓名、学号,其他数据计算和结构设计都相同,抄袭现象特别严重。
3.学生对课程设计不重视,学习态度不够端正
笔者在教学过程中发现,大部分学生都能完成工作任务,但是有一部分学生根本就不重视课程设计。他们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,只把课程设计看成是一次大作业。而且由于学生是初次接触这种设计型任务,在刚开始设计时,往往不知如何入手,时间安排上很松散,效率不高。而等学生慢慢入门以后,时间已经所剩无几,以至于在最后几天加班加点,随便抄袭别人或一些书中的现有设计来应付交差。有些老师把关不严,使得这种现象更为严重,这种做法就会影响到下一届的学生,造成恶性循环。
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。
参考文献:
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[5]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].第八版.北京:高等教育出版社,
篇4
《机械设计基础课程设计》是机械设计基础课程实践环节的一个必不可少的环节,旨在通过学生自主设计,培养工程类人才的分析能力、实践能力、动手能力、应变能力、语言表达能力和团队合作精神。针对现在课程设计中存在的一些问题,提出几点改进的建议,以期学生能从课程设计环节取得更大的收获,培养出更适应社会发展的工程应用人才。
关键词:
机械设计基础;实践环节;工程应用
《机械设计基础课程设计》作为《机械设计基础》课程的延续,机械设计基础课程的一个重要实践教学环节,是工科院校机械类学生第一次独立自主设计,主要考核学生分析查表、分析实际问题、绘图和语言表达等方面的综合能力。也是一次对理论与实践相结合的新教学模式的探索。随着社会和企业对人才需求的变化,要求机械类工程应用人才具有扎实的理论知识基础、良好的动手操作能力、独立思考能力,具有发现、分析和创新性的解决实际工程问题的能力。这也对我国大中专院校的教学质量提出了新的要求和目标。与此同时,机械设计基础课程设计作为一个重要的实践环节也凸显出了更大的意义。本文围绕培养与企业需求相符合的工程应用型人才这一目标,从机械设计基础课程设计的教学内容、教学方法和考核制度等方面进行改进和实践。
1“机械设计基础课程设计”现阶段存在的问题
1.1题目单一,束缚学生创新力
机械设计基础课程设计设计题目多为以减速器为主体的传动机械装置。主要包括对传动参数计算、齿轮传动设计、带传动设计、轴的设计、轴承和键等常用零部件的选用。该装置比较全面地反映了机械设计基础课程教学内容,成为各大高校常用的典型课程设计题目。采用“教师随机辅导,学生自主作业”的教学模式,主要考核学生分析查表、分析实际问题、绘图和语言表达等方面的综合能力。题目单一带来的后果就是网上参考资料泛滥,或者往届学生设计资料外流等各种原因造成的学生抄袭情况严重的现象。导致与学校开设这门课程的目的有所偏离,更重要的是这种现象严重束缚了学生的创新力。
1.2设计任务大,时间紧
机械设计课程设计实践周期大多为三周,通常在理论课程后进行,根据学生专业基础知识差异,可分为单级齿轮减速器和二级齿轮减速器。课程设计设计大量的参数计算,需要学生在掌握理论知识的基础上能够熟练使用设计手册,而且在设计过程中还需要全面考虑强度、刚度、密封、以及加工工艺等方面的问题,学生在缺乏实际设计经验的情况下很难顺利完成设计计算。同时在整个设计过程中还融合了工程力学和几何公差与测量方面的知识。这些课程开始时间与课程设计间隔过长,很多学生无法快速学会将这些知识运用到课程设计当中。初次之外,绘图工作量较大,一般要求学生手工绘制一张A1的装配图和两张A3的零件图,书写一本课程设计说明书。种种原因都导致学生时间紧迫,无法在有限的时间里面完成优秀的设计。
1.3管理方式存在差异
理论教学主要在课堂进行,有教师主导,严格按照教学计划进度教学。而课程设计一般指定一个固定教室,以班级为单位。在课程设计期间,要求学生按照教学时间集中在教室进行学习,在此期间,教室随机进教师对学生进行辅导和考勤。这种管理模式对学生的自律性要求极高,事实证明,大部分学生并不能严格按照要求时间节点完成设计任务,导致整个设计过程延后,设计质量下滑。
1.4学生态度不端正
课程设计考核以答辩形式为主,很多学生认为不管过程如何,都不会出现不及格的情况。这种心理使得大部分学生态度不端正,缺乏对该课程的重视。导致的后果就是最终的设计成果质量较差,甚至为学生抄袭提供的正当的借口。这与机械设计基础课程设计开设的目的是相背离的。
1.5缺乏团队合作精神
机械设计基础课程题目大多为减速器传动装置,要求学生独立完成。为了保证每位学生数据不会重复,一般可根据结构和数据不同划分,这样也可以减少抄袭现象。然而,机械设计基础课程设计时间长,工作量大;涉及的理论知识相对宽泛,且学生又都缺乏实践经验。这样问题都会影响设计进度和质量。一般课程设计都会安排教师进行指导,为培养学生独立思考和分析问题的能力,教师一般都其监督和引导作用。一旦遇到疑难问题,而指导教师又不能及时出现并予以解答,学生只能束手无策。作者通过对学生观察,发现大部分学生在设计过程中独自为营,遇到问题只会埋头思考,反复琢磨却无处求解,对很多设计过程要么不求甚解,要么抄袭其他人。最终在这个环节的收获也是寥寥无几。
1.6考核标准存在差异
机械设计基础课程设计的最后成绩主要由课堂考勤、进度检查、数据计算准确与否、作图质量和答辩等几部分组成,分为优、良、中、及格和不及格五个档次。与笔试形式的考核不同,这种考核方式没有一个明确的评分标准。由于每位指导老师评估成绩时的侧重点不一样,导致考核时上述各部分所占的比重也不尽相同。为此而产生的影响就是经常有学生对自己获得的成绩与预期有所偏差。这种现象也极大地打击了部分学生的积极性,对该课程环节在全校的印象产生消极作用,不利于对下一届学生课程的开设和管理。
2提高“机械设计基础课程设计”水平的方法
2.1从题目改革入手,培养学生创新力
国外高校注重实践创新能力的培养,建立创新激励机制和多渠道、多层次开展实践创新活动。培养学生创新能力是世界上许多科技强国高等教育改革的目标。日本把科学技术中创造力作为一个重要的发展战略。德国将学生开拓创新能力作为新世纪教育的重要部分之一。我国的高等教育也提出深化教育改革,加强素质教育,开展提升创新的教育。提高学生的实践能力,培养求异思维;注重个性发展,是培养他们的创新精神和创新能力的必要途径。传统的机械设计基础课程目的是巩固所学理论知识,重在引导学生将课堂所学融入到设计当中。因此,减速器设计基本满足这一要求,这也是课程设计题目常年不变的原因所在。题目和数据不变导致的后果就是学生思维受限,缺少对新事物的好奇心以及解决问题的新方法的探索。最终完成的作品大都中规中矩,缺少创新点。21世纪的人才培养模式是:“低重心、宽口径、重实践、强能力”。为此我们必须更新教育思想和观念,加强机械设计课程设计的改革和建设,着重培养学生的协同创新能力。为达到这样一个目标,我们可率先从课程设计题目改革开始。减速器传动装置所包含的设计内容确实能全面的概括机械设计基础这门课的是知识点,不需要刻意回避对改题目的选用,但参与课程设计的学生专业各有不同,包括机械设计制造及其自动化、车辆工程、工业工程和材料专业的学生。我们可以从学生的专业不同入手,结合各专业的学习重点对题目适当调整,例如车辆工程专业主要培养的是与汽车工程有关的设计人才,学生对汽车的认识和兴趣也相对较大。为此我们刻意将减速器设计改为变速器的设计,这样既能与学生所学专业联系起来,也能考核学生对机械设计基础课程理论知识掌握情况,以此类推,对材料专业可在考核机械传动零件的设计同时侧重考核对减速器的材料选择和结构优化。这些细微的改动既符合课程设计开始的目的,又能结合学生专业的特点。除此之外,教师还可以自主拟题,或者将一些适合学生的大学生创新比赛的题目引入课程设计当中去,让学生又更多的选择空间。同时,这些新题目参考资料较少,更能激发一部分学生对未知的挑战,激励学生发散思维,提出更多有创新的想法,最终设计出具有创新力的优秀作品。
2.2合理安排设计时间,保证设计质量
课程设计题目通常都是几个学生做一个题目,只在数据上有所不同。课程设计的开设一般都在机械设计基础课程之后,理论与实践环节相对独立,而对于在设计过程中需要运用的其他相关课程的知识,也与课程设计开设的时间相距较大。这些客观原因都给学生的设计带来不便,除去设计所花费的时间,学生还要花费大量的时间来回顾以前学习的课程知识。这样造成的后果就是时间不够,最终只能敷衍了事。解决这个问题的关键在于如何安排时间。首先,传统课程设计的任务下达时间较晚,学生准备不充足,容易手忙脚,这是由理论教学和实践环节脱节而导致的。为此可将课程设计任务融入理论教学当中,分阶段的穿插在教学过程中,使学生能够明确设计要求,带着设计任务进课堂。既有利于学生掌握课程内容,又能培养学生理论联系实际的能力。同时,学生还可以利用课余时间研究课程设计任务,及时请教老师。这样既能缩短设计时间,也能减轻教师的指导任务。逐步培养学生发现问题并解决问题的能力。其次,就作者观察,大部分学生在接到设计任务开始,或是埋头思考,或是无所适从,缺乏交流和沟通。而现代企业对人才的需求上更多的是要求协同合作,在实际生产中,任何一个机械设备也不可能单靠一个人设计完成,也不可能单靠一个人的设计方法完善所有功能,必须融合团队所有人员的思想。因此,必须在学生阶段培养学生协同合作的能力。最后,课程设计任务中要求学生手工绘制装配图和零件图,工作量较大。而且与现代企业的设计模式存在差异,为避免学生与企业脱轨,可适当引入计算机辅助软件,培养学生的绘图能力。
2.3改革考核制度,启发学生创新思维
传统的课程设计考核方式主要是答辩形式,一方面考核学生对设计任务完成的情况,一方面考核学生的语言表达能力。由于指导教师不同,每个人心中的考核标准存在一定差异,导致最终学生的成绩也各有不同。解决方法之一是统一考核标准,在组织答辩之前,所有的指导教师可以集中讨论,对评分标准有一个统一认识;其二是根据学生选题难度划分不同评分标准,如:选择常规题目和自选题目的学生在创新性上存在差异,可将创新能力作为评分标准;个别学生在绘图过程中使用的计算机辅助工具,可将对软件的操作作为评分标准;或者由学生组织团对设计并参与相关赛事,可将团队合作作为评分标准。这些新型的评分标准可极大地激励学生灵活应用计算机工具,创新性的分析和解决工程实际问题。最终培养出适应企业模式的综合性机械类应用人才。
3结论
本文结合了我国经济发展和现代企业的对人才的需求,对机械设计基础课程设计这一实践课程存在的题目单一、设计任务大、时间紧、理论是实践脱节、学生态度不够端正、缺少团队合作精神、考核标准存在差异等方面的问题提出相关的解决方法,为提高机械设计基础课程设计水平提供一定借鉴。
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摘要:“机械设计”课程设计是机械设计课程学习的一个重要环节。结合“卓越工程师培养计划”的基本要求,针对“机械设计”课程
>> 基于卓越工程师培养的“机械设计”课程教学改革 环境工程专业基于“卓越工程师计划”的课程设计改革 基于“卓越工程师培养计划”的工程管理专业课程设计改革研究 机械设计课程设计的改革探索 面向卓越工程师培养的《机械设计》教学改革与实践 基于给水排水卓越工程师培养的课程设计实践教学方法改革 基于培养卓越工程师的机械优化设计课程改革研究 基于创新能力培养的机械设计课程设计改革探索 卓越工程师教育培养计划框架下机械设计教学特点 基于3D技术的机械设计综合课程设计教学改革 《机械设计》课程设计的教学研究 轮机工程《机械设计基础》课程设计改革与实践 CAD/CAE在机械设计课程设计教学改革中的应用 论高职《机械设计基础》课程设计的教学改革 浅谈高职《机械设计基础》课程设计的改革 机械设计课程设计的改革研究与实践探索 机械设计课程设计现状与改革实践的探索 基于卓越工程师计划的“机械原理”课程改革与创新 机械类卓越工程师培养计划中机械基础实验改革的探索 卓越工程师计划下物流专业综合课程设计研究 常见问题解答 当前所在位置:l.
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论文摘要:在《机械设计基础》课程设计中采用UG(Unigraphics)软件指导学生进行减速器的结构设计,可以增加学生的学习兴趣,提高学生的空间想象能力。
《机械设计基础》课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。课程设计是培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识的重要环节,是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段,将为以后的专业课程设计和毕业设计奠定基础,在教学计划中具有承上启下的重要作用。我院《机械设计基础》课程设计选用的题目是传动装置中的减速器设计,在以前的课程设计中发现,由于学生空间想象能力不足,往往照葫芦画瓢,导致学生对自己设计的减速器结构似懂非懂,影响了设计质量。笔者结合自己对UG(Unigraphics)软件技术的掌握,对教学中如何提高学生空间思维能力的问题进行了探索。
人们的认识过程建立在实践活动中,从具体到抽象,从感性认识上升到理性认识,在此过程中,如果缺乏与之有关的感性认识作为基础,理解起来很难。《机械设计基础》课程是理论性和实践性都很强的课程,内容比较抽象,减速器结构设计离不开空间想象,离不开对空间形体的分析和表达。根据心理学的观点,空间想象能力是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加工处理,从而产生新形象的一种综合性能力,主要来源于对空间形体的感性认识。课程设计能培养学生对空间形体的想象能力、分析能力和表达能力。这三种能力彼此关联,相互促进。在教学中从学生的身心发展规律和学生实际出发培养学生空间想象能力的途径有很多,利用UG软件进行多媒体教学是非常有效的方法之一。
UG系统起源于美国麦道飞机公司。多年来,UG系统汇集了美国航空航天与汽车工业的专业经验,发展成为世界一流的综合性的设计、分析和制造一体化的集成系统。可以实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学及动力学强度分析,最后由CAM模块实现计算机辅助加工制造,贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段,给机构设计提供了极大的方便。相关技术手段的结合应用不仅能快速构建出相关的机构的抽象模型,也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型,还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。
在课程设计之前,为了增强学生的感性认识,最好进行轴系结构测绘和减速器结构装拆实验,因为这两个实验有利于学生进一步掌握机械结构设计知识、了解结构设计的原则,建立轴系组成的基本概念。在课程设计开始时,学生往往不知从何下手,教师首先应该介绍一下设计总体过程。采用课件比较方便,然而也有很大的局限性,因为制作好的软件不宜改动,教学内容的个性与教学过程的适宜性受到了限制,在课堂上不利于发挥教师的主观能动性,不利于最大限度地融入和体现教师的设计思想、教学特色和个人风格。笔者采用UG软件对零件直接进行三维建模和用UG建造好的虚拟模型进行教学,在课堂的动态教学中能够随机应变、按需造型以及修改模型,提高课堂教学质量。采用UG软件建造的虚拟模型比以前采用实物模型来增强学生感性认识要好,因为实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和解剖不便,且操作较为费时。而UG软件创建的三维模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富,利用UG的局部放大、平移和翻转等工具,能够在屏幕上观察零件复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化等各个侧面和局部细节特征;可以直观地显现整个零件的结构,装配体中零件之间的连接关系,使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象;也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求,利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建,满足教学中对模型种类及数量的需要,并能显著降低教学成本。
在介绍设计过程时,如果采用机械制图方法将零件的三维实体利用投影法原理将其转化到二维平面图上,再通过二维视图想象出三维形状讲解减速器结构设计,则学生理解这些传统的二维平面图知识需要有丰富的空间想象力。即使用一些轴测图,也只能看到实体的部分表面,不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体问题。
并且学生的认识始终停留在二维图纸上,不能很好地了解结构设计对整机性能的影响以及单个零件与整机之间的关联关系,不清楚自己设计的结构是否合理。笔者在教学中采用UG软件教学,使学生看到零件的设计过程,让学生看到教师在绘图过程中的细节,并且使用UG对减速器各个零件进行装配,使学生比较容易理解。如图(轴上零件周向、径向定位)所示,在讲解对减速器轴上各个零件进行装配时,介绍装配基准,演示如何进行传动件的周向和轴向固定;轴的支承、固定;轴承类型如何选择,应考虑哪些因素,轴承如何装配,间隙如何调整等问题;各零件之间的相互位置关系、零件的布置方案、装拆顺序;图样上的尺寸和公差标注及零件的结构工艺性应注意的问题等等。这样,不仅能在较短时间内给学生提供正确的示范,培养学生的几何构思能力,同时介绍了有关结构工艺知识,培养学生合理的设计思维,有利于学生理解减速器的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。这种视觉效果的刺激能增强学生的分析、认识和记忆能力,开拓学生的知识面,活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,也能充分发挥计算机与教师的双重作用。
轴上零件周向、径向定位图
三维设计是工业发展的趋势,我院机械类专业学生获得UG或PRO/E三维设计技能证书是学生的毕业条件之一,这样的要求有利于提高学生实际工程设计能力,创新意识和就业的竞争能力。因为在课程设计之前,一些学生已经学习了UG或PRO/E软件,在课程设计中应鼓励学生采用三维设计。将三维设计融入课程设计,学生可以利用UG强大的参数化功能和装配功能,完成各零件的设计和装配。由于学生缺乏实际经验,往往要对某些结构不够合理的地方进行多次修改,采用UG软件只需修改零件的某个参数的数值即可完成整体修改。而采用二维设计,结构变动较大时则不得不重新设计并花费很多时间进行绘图。而采用三维设计,整个设计过程符合学生的认知规律,能使学生更加深入地理解设计的内涵,增强学生的设计想象力,启迪学生的思维,引导学生实现探究性学习。三维设计能够使学生直观地看到自己的设计成果,增强学生的成就感。而且学生在完成三维设计后,利用UG的制图转换功能,可将使用实体建模功能创建的零件或装配模型引用到工程图模块中,快速转换为二维的工程图,再进行尺寸标注、注释等等,最终完成课程设计所要求的图纸,从而提高学生的专业制图识图能力,加深学生对三维设计与二维工程图之间关系的理解。
实践表明,用UG软件讲授减速器的结构设计,可以激发学生的观察力、想象力及逻辑联想能力,能够达到“教人以渔,则终身受用无穷”的效果。不过,虽然现代教学技术开阔了学生的视野,提高了学习的趣味性与教学效率,然而教学却具有生成性,对课堂上出现的新问题,教师的板书和分析必不可少。因此,在教学实践中应当将传统教学和现代教学技术有机结合,不断地研究新的教学方法,与时俱进,注意使各种教学手段相互穿插、补充,这样才能提高学生的学习兴趣,增强他们学习的主动性,实现教学效果的最优化。
参考文献:
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关键词:机械设计基础;课程建设;实践
一、引言
机械设计基础一大任务即为培养学生自主分析及解决工程实际问题的能力。因而在机械设计基础课程教学过程中,一方面应要求学生掌握基本的理论知识,一方面更应注重对学生动手设计能力及创新思维的培养。机械设计基础作为机械类、近机类相关专业必修的专业基础课,该课程的建设是专业建设中至关重要的一环。由此可见,对机械设计基础课程建设的实践与探索开展研究,有着十分重要的现实意义。
二、机械设计基础课程建设中存在的主要问题
1.设计题目大同小异课程设计对象大多以减速器为主,各届学生均被要求开展减速器设计,除去参数存在一定差异外,其他工作原理、设计步骤则大都如出一辙。长此以往,新鲜感必然会不断丧失,一方面使得教师产生一定的疲倦感,一方面使得教师在教学上缺乏创新,进而对学生创造性思维培养造成负面影响。除此之外,因设计题目大同小异,多个学生面对同一项目,进而引发严重的抄袭现象。2.学生自主设计能力不足在设计期间,学生仅需依据教材相关要求开展操作即可,教材中对各项设计步骤均有明确介绍。如此一来,极易使得学生产生固定思维,设计内容缺乏创新,操作趋向于模式化。学生个性化特性未能得到有效凸显,学生特长难以得到有效发挥,进而对学生创造能力发展造成极大制约。除此之外,因设计时间有限,教师教学任务繁重,为了完成课程,教师面对学生的求助往往是有问必答。长此以往,必然会对学生独立思考能力培养造成不利影响。3.学生对课程设计缺乏有效认识一些学生片面认为机械设计基础只不过是一门考察课程,只是对各项专业知识开展串联,学习意义不大。为了完成教师布置的设计项目,东拼西凑、上网抄袭,学习态度不端正,缺乏对课程设计的有效认识。
三、机械设计基础课程建设的实践与探索
高校在时展新形势下,要紧跟社会发展脚步,不断开展改革创新,在先进教学理念、成功发展经验的支持下,逐步推进机械设计基础课程建设的实践与探索。如何进一步促进机械设计基础课程建设有序开展,可以将下述内容作为切入点:1.构建课程新体系,优化课程内容首先,高校应结合结合机械设计基础课程特征,对该课程教学改革思路予以有效明确,即为革新教育教学思想观念,紧紧围绕技术人才培养目标,推进课程体系优化调整,构建机械设计基础课程全新教学体系;注重对学生工程实践能力、设计创新能力及综合设计能力的培养,构建集课程教学、设计训练、实验教学等于一体的教学体系。基于此,通过对机械设计基础课程的学习,使学生切实掌握机械设计的基本知识、基本理论及基本技能能力,提高学生的机械设计能力,并为后续专业课程学习奠定良好基础。2.优化教学方法优化教学方法是提高机械设计基础课程教学质量的重要一环。首先,应转变教学观念,提高对以学生为中心教育思想的有效认识,在教学过程中真正意义上做到以学生为主体、以教师主导,尽可能调动起学生学习主观能动性。在教学期间,推进基础理论与设计实践、生产实际的有机相融,结合技术人才培养需求,有序引入前沿技术、前沿成果,拓宽学生设计视野。在教学期间,结合机械设计基础课程不同章节实际特征,可逐一引入小组讨论式教学、项目任务教学、工程案例教学等教学方式。与此同时,还可运用工学结合教学、课外竞赛激励等教学方法,以调动起学习主观能动性,并推动学生自主学习能力的有效发展。3.强化实践教学活动创新机械设计基础课程实践教学环节由实验教学、课程设计、设计训练等内容组成。在实验教学过程中,应当注重对学生动手操作能力的培养,借助机械设计基础实验室、机械零件陈列室等教学环境,依托课内外有效结合的教学体系及分项目、分模块的实验教学内容,有效培养学生理论结合实际的动手操作能力、问题分析解决能力,促进收获良好的教学成效。在课程设计教学过程中,应对课程设计内容予以有效深化,提高设计题目的多样性。依托设计主线,既涵盖传动装置设计的传统题目,有引入生产实践中最新开发的新题目;对制作完毕设计图纸,既可通过手工绘图方式完成,又可通过计算机辅助绘图方式完成,经由一些设计实践,提高学生设计实践能力,培养学生创新能力、问题分析解决能力。在设计训练过程中,为了推进基础理论与设计实践的有效相融,可引导学生开展“轴系零件”测绘、上机开展计算机辅助设计等设计训练,进而提高学生计算机辅助设计能力、机械结构设计能力,为接下来的专业课程学习奠定坚实基础。
四、结束语
总而言之,要想收获良好的机械设计基础教学成效,培养学生动手实践能力,就要不断推进课程设计模型改革,并科学设置课程设计实践,逐步调动起学生对课程设计的主观能动性,培养学生动手、动脑能力。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识机械设计基础课程建设内涵,全面分析机械设计基础课程建设中存在的主要问题,“构建课程新体系,优化课程内容”、“优化教学方法”、“强化实践教学活动创新”等,积极促进机械设计基础课程建设有序开展。
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关键词:机械设计;核心课程;路径
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)03-0007-02
现代社会需要的机械类人才,应具备相应的专业能力、较宽的基础知识、较强的创新设计能力和较高的综合素质,同时这也是机械学科教学改革所要达到的目的。“机械设计”课程在机械工程技术人员的培养过程中起着承上启下的关键性作用,是学生能否牢固掌握专业技术的一个重要环节,是基础课阶段进入专业课学习阶段的一个无可替代的桥梁,对人才的培养质量有着决定性的影响[1]。
“机械设计”是机械类专业的一门主干核心课程,为适应高等院校大专业的要求实施规划建设,根据教育部有关机械设计课程的教学基本要求,以机械设计核心课程建设为契机,结合专业学习特点和实际需求对原有的教学体系进行改革与创新,经过近年来的教学改革实践与探索,取得了一定的教学效果。
一、“机械设计”核心课程建设的路径
“机械设计”核心课程建设是安徽理工大学机械专业教学质量与教学改革工程的重要组成部分。它体现了现代教育教学的思想,符合现代科学技术和社会发展进步的需要,能够促进学生素质的全面提高,集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身[2]。通过核心课程建设,有望使“机械设计”课程更加符合人才培养的要求,尤其是更能促进专业认证培养要求和目标的达成,成为受学生普遍欢迎的课程。
(一)教材建设与多媒体课件制作
坚持“选为主,编为辅”的方针,选择国家教育部推荐的精品教材――濮良贵等主编,高教出版社出版的“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,在满足教育部关于“机械设计”课程教学基本要求的同时,加强了学生素质教育和能力培养,为适应教学改革要求,组织相关教师对教材编写工作进行了调研与规划,先后编写了《机械设计基础》、《机械设计实验指导书》、《机械基础综合实验指导书》、《机械设计基础课程设计》等教材。
随着计算机技术的不断发展,课堂教学中采用多媒体的方式也越来越普遍。利用多媒体课件授课,可以使学生更形象地理解课堂上不宜讲清的机械结构、工作原理等内容,使课堂教学更生动、直观,并且可以大大减少教师的板书时间,使教师可在同样的时间内向学生传达更多的知识和信息。为此,我们制作了m合安徽理工大学教学大纲的“机械设计多媒体课件”及“机械设计课外复习CAI软件”。从使用的情况来看,学生对这种新的教学手段表现出了极大的兴趣。由于课件的内容可以拷贝给学生,供其复习,因此在课堂上学生可以集中精力听讲,从而取得了较好的教学效果。
(二)网络资源开发及网络教学平台建设
为方便学生在课堂以外的时间实现自主学习,基于超星泛雅MOOC学习平台设计开发了“机械设计”课程的网络自主学习系统,通过学校的教务管理系统可以将学生名单直接添加进入系统,学生可以通过输入自己的姓名和学号登录课程门户网站,浏览该门课程的相关内容,目录包括:课程内容―教师团队―学习指南―参考教材―实验教学―实践教学―课程设计―课程章节―课程评价。进入学习页面后,学生可自主完成该门课程的PPT课件浏览、视频观看、资料下载、章节测验、考试模拟甚至课堂讨论,教师可以在后台查看每位学生的学习进度,实时任务、成绩管理,还可私信督促少数进度较慢的学生积极完成自主学习,在浏览PPT和观看视频时,教师可以设置每页PPT停留时间,不允许拖拽视频播放进度条等,杜绝学生为了完成教师布置的任务而应付了事。
这套系统前期建设工作量较大,但建设完成后,可以大大减轻教师的辅导和批作业时间,它虽替代不了传统的课堂理论教学,但可以使课堂上没有认真听或是没听懂的学生课下再自己重新学习一遍,培养了学生们的自主学习兴趣。
(三)教学方法与手段的创新
以往在教学中“教”往往起主导地位,教师在授课时,将书本知识从头至尾讲全讲透,这样做对于学生加深理解是有用的,但削弱了对学生思考问题、研究问题能力的培养。在目前授课学时减少的情况下,要留下部分章节供学生自学,让学生通过自学领会知识点,培养其自学的能力。同时倡导“教师精讲多引导,学生少记多思考”的教学过程,要求在课堂教学中,尽量多采用研讨的方式来进行,即先由教师引出问题,然后引导学生思考如何着手解决问题,并对学生回答的问题加以更正、补充和总结。通过这种方式启发学生去发现问题,并通过分析问题从而找出解决问题的方法,从中领会课程教学的目的。此外,为了使教与学有机地结合起来,形成互动的氛围,教师在授课时不时地请学生上讲台现场回答问题,并让学生对回答的情况进行评判。在“机械设计”课程教学中,机器设计方案的确定、齿轮传动受力的分析、蜗杆传动受力的分析、轴系零部件结构的设计等内容,均采取了这种方式。实践证明:这样做可以活跃课堂气氛,有助于吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性,并能使学生加深理解所学的内容。
(四)加强实验与实践教学
为进一步提高实验课的教学质量,增强学生动手的能力,我们对机械设计课程的实验教学、管理模式进行了改革。改变了目前任课教师不带实验课,而由专职实验教师带实验课的实验教学管理模式。由任课教师轮流担任实验室管理及实验教学工作,并采取了开放性的实验教学模式,融课堂教学与实验教学为一体。以往学生做实验时,任课教师不参与,且实验集中在一个特定的时间内,大多数学生只是应付而已,实行开放性实验后,教师轮流值班,学生可以在一段时间内自主选择实验的时间,并且可以对感兴趣的实验做进一步的研究。将学生只是被动地做实验,改变为由学生先主动思考,形成方案后再通过自己动手来解决具体问题。这种实验改革提高了学生的学习兴趣和实际动手能力,也提高了实验的效果。
为提高学生对典型机械的分析能力、测绘能力,以此来提高综合设计能力和工程实践能力,安徽理工大学机械工程学院机械设计制造及自动化专业开设了机械基础综合实验这一门独立的实践性课程,它有别于一般的实验课,是一门理论实践一体化的课程,要求学生在一个时间段内集中、系统地完成数个机械设备的拆装与测绘, 学生是教学活动的实施者,学生在“做中学”,教师在“做中教”,融“教、学、做”为一体[3]。机械基础综合实验中要拆装的机械应包含典型的机构和机械结构,如轴、齿轮、带轮、轴承、各种标准连接件等,其次为便于学生搬运,所选的拆装机械设备外形尺寸和重量不能太大。目前选择了QL5型螺旋千斤顶、ZJ系列小型台式钻床、B-36E型三缸活塞泵,为了让学生真正了解工程设备,以上三种机器均是工程实际中使用的设备。
(五)立足学科竞赛,构建创新能力培养体系
积极鼓励和组织学生参加各种学科竞赛,尤其是与机械专业密切相关的机械创新设计大赛。为确保大学生课外科技创新活动的顺利进行,学院建设了大学生课外科技创新制作中心和成果展览厅,实验中心配有小型加工设备和常用的材料,学校每年投入充足的经费,保证了大学生课外科技创新活动的基本条件。近年来,安徽理工大学机械工程学科的科技创新活动取得了丰硕的成果。
创新实践活动需要坚实的创新理念与设计方法做指导,缺乏新理论指导的创新活动显然是盲目的,也难以持续和发展。课程建设构建一种“理论+实践”创新能力培养体系,拓展创新实践的深度和广度,进而保证创新活动的健康有序开展[4]。该体系应包括:第一,建立创新设计理论教学环节,制订创新设计理论教学计划,将与创新设计有关的设计方法学纳入创新设计教学环节,培养学生的创新思维能力,使他们掌握创新思维方式。第二,强设计方法学理论教学与创新实践融合在创新项目设计中。以教师、学生与企业共同参与的有关产品的机械设计科研项目为案例,结合机械设计课程内容,以项目为抓手,以设计方法学为理论基础指导创新项目的实践工作[5]。
二、结论
强调“机械设计”课程的设计(综合)特性、工程特性与应用特性,准备从教学环境、教育资源、课程内容、教学方法、实践环节、辅助教学全方位落实应用型人才培养目标,加强学生理论联系工程实际的能力、创新的能力以及计算机辅助设计与分析问题的能力,对“机械设计”课程进行系列化特色建设。通过核心课程建设继续提升核心课程负责人及主讲教师的教学水平和学术水平,进一步提高课堂教学效果,使学生成为最终的受益者。
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篇9
关键词:机械设计课程;设计教学;质量
0引言
机械设计是机械类专业的一门主干课程,该课程在学生综合能力培养中起着重要作用。为此,许多学校都在机械设计教学中下足了功夫,但是整体来看,我国机械设计教学中始终存在内容单一、创新性差等问题,这不得不引起我们的重视。
1机械设计课程设计教学存在的问题
1.1内容陈旧
长期以来,机械设计课程设计的题目都以减速器设计为主,课程设计题目可谓是千年不变。多年不变的题目,只能导致抄袭现象越来越严重。一些学校为了避免学生抄袭虽然会在减速器设计中更改一些数据,但是许多学生在减速器设计中,都是直接从网上下载设计说明书,对数据尤其是图纸标注数据稍加修改,就不再理会其他东西。这种机械式的模仿设计,必然会影响学生的学习主动性和思考积极性,这对学生长远发展极其不利。
1.2学时少,教学压力大
近年来,随着新型机械、技术工艺的兴起,一些新的课程也逐渐进入到机械类课程体系中来,机械设计课程设计教学课时也随之被压缩。而另一方面,机械设计课程设计教学内容却没有任何变化,教师要在更少的科室内完成教学任务,学生在较少的课时内仍要学到同样多的东西,这对他们来说是一个不小的挑战,机械设计课程设计教学质量也可能会因此而大打折扣。
1.3教学手法单一
机械设计基础课程教学内容不仅包括常用机械机构、通用零件的工作原理、结构特点和机械设计理论和计算方法等内容,还涉及高等数学、工程制图、工程力学、金属材料及加工等方面的知识。整体来说,机械设计课程设计教学内容具有概念多、公式多、图表多、内容枯燥等特点,这给教师的教学能力和教学技巧都提出了较高的要求。但是,许多教师在教学中都存在照本宣科的思想,除了必要的教辅工具,他们很少会借助其他工具、资料来教学。有的教师因为教学经验不足,难以设计一些全局问题来引导学生进行问题讨论和研究,导致机械设计课程设计教学目标难以实现。
2提高机械设计课程设计教学质量的策略
2.1全面进行课程设计
系统论告诉我们,所有的课程及课程教学都是一个系统的工程,机械设计课程设计教学也不例外,并且,机械设计课程设计教学对课程教学设计的系统性要求更高。因此,在机械设计课程设计教学中,学校要遵循系统论原则,做好课程整体设计,明确机械设计课程设计教学目标,细分机械设计课程设计教学能力目标、认知目标。然后,将理论教学与课程设计教学结合起来,做好课程全面、系统的设计,立足于课程设计任务之上提升设计教学的高度,要求学生不仅要根据设计题目分析参考材料,深入进行设计研究,还要进行设计比较和创新,设计出多种可行性方案并从中筛选出最优方案。如在平面连杆机构类型和应用教学中,教师可以舍弃教材所用的演化法,借助多种演变途径将各种平面连杆机构演变出来,并本着创造性设计理念,分组合利用多媒体课件或者模型演示平面连杆机构,对两连架杆的类型进行归纳总结。这样不仅消除了学生的理解障碍,还能提高教学质量。
2.2合理安排课时,科学选择教学内容
机械设计基础课程知识点繁多,内容琐碎,机械设计课程设计教学目标的实现,要以一定的课时、科学完善的教学内容为基础。因此,在机械设计课程体系建设中,学校既要多开设一些自然工程课程,还要建立健全机械设计课程设计教学管理机制、保障机制、监督考核机制,明确机械设计课程设计教学目标和教学任务,保障机械设计课程设计课时,为机械设计课程设计教学打好基础。与此同时,做好课程内容选择和组织工作,设计理念和思维迁移到生产、生活的各个领域,启发人们的创造性思维和创造性活动。比如,将机械设计课程设计理念向服装造型设计领域渗透,采用衣片组合方式、变异法进行机械设计。在高校机械设计课程设计基础教学中,教师还要科学进行课程设计教学时间管理,如提前下发课程设计要求,将课程设计过程和机械设计课程同步进行,以确保课堂教学有序进行。在学生完成课堂课程设计的条件下,教师还要鼓励学生根据自已的需要选择课程设计题目,选取机械设计大赛中的工程对象为设计题目,引导学生积极参与社会实践和自主学习,争取使学生在开放性的设计中锻炼和提高自身的创新设计能力。
2.3创新教学手法,提高教学质量
新颖有趣的教学手法,是提高教学质量的关键。这就要求机械设计课程设计指导教师应积极参加工程设计、研究工程课题,努力学习机械设计课程设计教学手法和技巧,不断丰富自己的工程设计知识,提高自己的教学能力,以满足机械设计课程设计教学需求。在机械设计课程设计教学中,教师既要注意机械设计细节知识和知识的连贯性,做好教学设计,巧妙导入新知识。还要引入多种教学方法,并使多种方法相互渗透,如教师可将传统的讲授法与目标教学法、探讨互动式教学法与多媒体教学法、情境教学法结合起来,针对不同内容采用不同方式进行教学,使学生愉快地投入到学习中去。如讲述与数据推理、运算有关的知识时,教师要利用板书来演示整个推理的过程。而在讲述与齿轮受力分析有关的知识时,教师可以将分析讨论法与多媒体教学法结合起来,先讲述齿轮受力和运动情况,再用多媒体演示相关内容,让学生对所讲的知识有一个全面、感性的认识。在此基础上,教师还可以借助课程设计总结和讨论,让学生提出自己不懂或感觉含糊的问题,然后借助生生讨论、师生交流等帮学生释疑解惑,以使学生有更大的收获。
3结语
篇10
关键词:《食品机械与设备》课程 教学方法 新思路
1.引言
《食品机械与设备》是食品专业重要的专业课程之一,也是食品加工类专业的一门应用性工程学科;是一门以实践操作技能为主的实践性专业课程;是保证学生将来在食品企业生产岗位上正确、安全使用食品加工机械与设备的基础保证课程,是食品加工类各职业工种的共同基础课程。因此,如何激发学生对设备学习的兴趣,提高技能学习效果并确保实训操作安全,如何使学生通过本课程的学习掌握食品生产企业常用设备的操作和常规维修技能,尽快适应岗位需求,是本人总结多年教学经验,改进该课程教学设计的新思路。
2.教学中普遍存在的问题与难题
由于种种原因,现有的食品科学与工程专业在人才培养过程中“重科学、轻工程”的现象非常普遍,导致培养出的学生不能满足食品工业对人才的需求。出现这种情况主要是由以下原因造成的。
2.1基础学科教学课时不足
宽口径的教育思想,虽然扩大了学生的知识面、增加了学生的就业机会,但是许多基础课学时削减,造成学生对专业课的理解难度加大。就本专业而言,将机械制图、机械设计(机械原理和机械零件)学时的缩减,造成学生空间想象力变差,对食品机械的内部构造、工作原理和机械性能等难以理解。
2.2课程安排脱离工作流程
该课程设立在本专业的主干课程― ― 食品工艺学之前,针对我院食品检验专业的学生来说,学生没有掌握过多的食品加工工艺技术的知识。因此,很难了解某一食品加工单机在食品生产线中的作用、单机的性能及比较出同类设备在应用中的差别。即使在食品工艺学之后开设,那么运用知识能力较弱的学生也存在上述学习困难。
2.3实习设备不能满足教学
食品加工的种类非常多,涉及到的食品机械与设备的类型也非常多,作为学校,不可能在有限的课堂教学中讲解各种机械和设备,也不可能添置所有的食品加工机械设备以供学生实习。
3.建立理论联系实践的课程设计新思路
《食品机械与设备》是一门实践性很强的专业课,为达到课程教学目标, 我们注重理论联系实践有机地融合在一起,强调理论指导实践,通过实践验证理论知识,注重知识应用能力的培养同时塑造其人格魅力。
3.1打造“一、二、三、四、五”学习目标
在教学中,对学生应该达到的学习目标进行了概括,提出“一二三四五”学习目标。
一强:强化“三不伤害” 安全意识。严守实训纪律和操作规程,杜绝触电事故与机械伤害,确保人身安全;禁止盲目操作与野蛮操作,确保设备安全。
二成:养成胆大心细、严谨认真,勤于思考、敢于动手的作风;养成团队合作、坦诚配合、善于协作,勇于负责的精神。
三会:会操作使用、会维护保养、会排除故障一能按照操作规范正确、安全使用和合理选择制药设备;能进行常规的维护保养;能对因操作失误造成的问题或一般性故障分析产生原因、找到解决方法、排除机器故障。
四懂:懂结构、懂原理、懂性能、懂用途――对照具体机器能说清讲明设备的结构、原理、性能、用途。
五融入:融入学科、融入集体、融入企业、融入人际关系、融入社会。现在的学生缺乏爱一行钻一行的信心,团体意识模糊,不懂企业文化,人际关系淡薄,不能很好的去适应环境和社会,这就要求教师要做好全面手,真正的向课堂45分钟要实效。
3.2在理论学习中强化学生的自学能力
正确处理理论知识传授和自学能力培养的关系,注重学生学习方法的培养,在尽可能的情况下,采用实物图、原理图、结构图同时讲解,部分细节进行放大,让学生能够充分对比了解机器的内部结构;对结构或原理比较复杂的食品机械和设备,利用多媒体技术编制动画,真实形象地展示食品机械的工作过程;利用讲座与自学的形式,对典型的食品工艺流程、生产线进行介绍,增加对单机功能与应用的理解。学生掌握正确的分析方法后,就能对教材中出现的具体机械与设备的例子做到举一反三,融会贯通。
3.3在实践教学中锻炼学生的动手能力
课程主讲教师从不同的角度,培养学生对食品机械单机功能与用途的理解;充分利用现有的专业实验室与合作企业的设备资源,增加试验与实习的机会,提高学生的空间思维能力;充分利用企业商业网络、食品机械专业行业网站资源,了解食品机械最新发展动态,丰富本专业的知识层面;积极联系食品加工企业,引领学生积极投身于课外科技创新活动,围绕主题开展活动,调动学生操作积极性,提高学生动手能力。
3.4保持不断完善与创新的积极态度
作为一门工科专业,《食品机械与设备》课程是一门紧跟科技发展的学科,若想在教学中取得卓有成效的结果,就必须保持不断完善与创新的工作态度。
根据教学情况,完善课程内容。针对机械类课程设置较少的情况,在教学计划中,增加食品机械设计、食品机械构造、食品机械自动控制等内容。扩大学生的知识面。
充分利用学校资源,完善校企合作机制,与企业签订学生培养与招聘意向书,根据企业需要,设计食品工程课程群,突出食品加工、食品科学、食品工程、食品安全法规与管理等核心内容。安排学生分批分阶段进入企业车间实习,提高学生在学用结合方面的认识,增强学生的动手能力与实践操作能力。同时,企业可以近距离地了解学生的学习与工作状态,可以多角度地考察、选择适合的新员工。
4.结论
经过三年来教学效果的跟踪与反馈。在课程设计新思路的指导之下,教学应用收到了较为显著的成效。第一,活跃了课堂气氛,激发了学生积极上进的信心,提高了学习兴趣。第二,实操课与自主学习习惯的培养,充分调动了学生的好学天性,在快乐与成就中,促进形象思维向抽象思维的转化,提高了学习成绩。第三,在坚持理论联系实践的教学风气的影响下,学生的创造潜能与解决问题能力得到提高,团队协作意识得到强化,职业素养得到提升,提升了毕业生的就业率。
参考文献:
相关期刊
精品范文
10机械制图实训总结