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【关键词】实践教学体系;高素质技术技能型;创新;工作过程;实施保障
【Abstract】It is one of the important tasks for China's higher vocational colleges to cultivate the innovative talents with high quality and innovation, and practice teaching plays an important role in the cultivation of talents. In recent years, Chongqing energy Career Academy in the practice of teaching reform efforts to increase, The practical teaching system of mechanical design and manufacturing specialty in Higher Vocational College is designed, And through the practice of the teaching plan, the implementation of programs and measures to ensure the implementation of, To cultivate a large number of mechanical type of high quality technical and technical personnel to lay the foundation.
【Key words】Practice teaching system; High quality technical skill type; Innovation; working process; Implementation guarantee
0 引言
根据高等职业教育的人才培养目标,高职机械设计与制造专业教学应该突出学生动手和分析能力、解决问题能力的培养,同时培养自主创新型人才,建设创新型国家是我国长期的建设发展目标,在如何培养创新人才的研究过程中,专家们一致认为,实践是创新的先导和基石,重庆能源职业学院积极探索具备创新型的高素质技术技能型人才的培养模式,切实深入开展实践教学改革,经过多年探索和实践,初步建立了适合高职高专的机械设计与制造专业的实践教学体系。
1 指导思想
1)根据社会需求,面向西南地区培养高素质的技术技能型人才;
2)根据学院发展的要求,为办成本科专业做条件准备;
3)加强内涵建设,以教学为中心,更进一步提高教学质量。
2 发展思路、拟打造的专业特色
2.1 发展思路
(1)课程建设(一强化、一增设):强化现有的“机械设计”课程群、“机械制造”课程群、“机械自动化”课程群;增设“现代制造技术”课程群、“机械创新性设计”课程群。
(2)实训基地建设(一完善、一增设):以课程建设为宗旨,完善已有实训室的功能;增设“电梯零配件CAD/CAM实训室”、“机械创新设计实训室”。
2.2 拟打造的特色
(1)面向“电梯零配件、通用机械零配件”的CAD/CAM;
(2)强化“工程实践”能力,培养“机械创新设计”能力。
3 机械设计与制造专业职业岗位群与培养目标
根据高职教育的特点,通过对电梯、通用机械等机械行业与企业调研、分析,参照电梯、通用机械等机械产品的生产工作过程,结合重庆的地域情况和学院实际,确立了本院机械设计与制造专业的主要职业岗位群。
3.1 主要职业岗位群
(1)初始就业主要岗位:机械工程技术人员、机械冷加工人员、生产一线管理人员。
(2)初始就业相近岗位:机械设备修理人员、机械设备安装(机械、电气)人员、安全工程技术人员。
3.2 培养目标
本R抵饕培养具有良好的职业道德,掌握机械设计与制造专业所需基础理论及专业知识,具有较强的实践能力,面向机械工程技术(机械产品设计、机械产品制造等)、机械冷加工、生产一线管理、机电维修工、设备安装员等一线岗位从事机械产品设计制造及机电产品、生产线、专门工艺装备及专用设备、车间设备的运行维护、管理、技术改造、售后服务等工作的高素质技术技能型人才。
4 基于工作过程的机械设计与制造专业实践教学体系的设计
根据机械设计与制造专业的职业岗位群、专业培养目标,以满足企业岗位要求对专业人才能力需求为原则,以企业职业岗位群为主线,以企业职业岗位群需求知识为主要教学内容,突出学生动手能力、分析解决问题能力培养,加大实践课程课程学时比例(实践学时达50%),实施理论与实训一体化教学模式,把体能训练、5S管理融入整个实践教学体系,同时纳入考核成绩,设计了高职高专机械设计与制造专业基于工作过程的实践教学体系,该实践教学体系构架如图1所示。
图1 高职高专机械设计与制造专业基于工作过程的实践教学体系架构
5 实践教学计划制定与实施
5.1 实践教学计划的制定
为了保证机械设计与制造专业基于工作过程的实践教学体系架构落到实处,经过调研、分析、论证,在该专业的人才培养方案制订了高职高专本专业实践教学计划表,下面以本专业的核心课和两门拓展课(三维建模、包含机械创新设计内容的综合实训)为例加以说明,本专业的核心课和两门拓展课的实践教学计划如表1所示。
5.2 实践教学计划的实施及保障
为了保证表1中的实训项目落到实处,并报纸保量完成,特制订了如下的实施及保障体系(见图2),经过实践验证,取得了较好的效果。
【参考文献】
[1]刘晓婷.新课改背景下“有效教学”的实践诉求[J].渤海大学学报,2009(02):140-143.
[2]于云程.基于工作过程的《冲压模具与制造》课程教学设计[J].常州信息职业技术学院学报,2010.03:25-27.
[3]张世义.基于新质量观的机械基础实验教学改革[J].重庆工学院学报,2007.21(7):161-163.
【关键词】城市轨道交通;协调机制
城市轨道交通包括地铁、轻轨、市郊铁路等,它运量大、速度快、安全准点、乘坐舒适,具有公共汽(电)车等其他交通运输方式不可比拟的优点,是解决城市交通问题最理想的交通工具。同时,轨道交通占地面积小,特别适合我国人均耕地面积少的国情。《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)也明确提出,要加快推进城市轨道交通建设。但是轨道交通,尤其是地铁往往在城市房屋的密集区域内穿行,在工程建设中,会造成沿线房屋一定程度的受损,从而引发居民群体上访、维权过激的事件,影响了工程的顺利施工,给社会带来了不稳定因素。
通过对南京地铁的一些案例进行分析,当前必须建立重大建设项目稳定工作协调机制,保障地铁建设的顺利进行,从而加快推进城市轨道交通建设。
一、地铁工程上访案的主要情况及特点
南京地铁二号线自开工建设以来,沿线的一些住宅小区的居民,因地铁施工造成住房受损以及噪声、振动等问题,向建设方提出赔偿要求,并由此引发了多起冲突事件和大规模上访。主要情况及特点是:
1.突发性
由于房屋受损比较突然,居民非常激动,立即采取行动进行维权。
2.群体性
6个住宅小区分别位于地铁建设的5个开工标段,涉及住宅楼33幢、2100多户居民。由于共同的利益诉求,他们相互联络、统一口径、集体行动,演化为群体上访事件,每次上访少则90多户,多则500多户。
3.过激性
受损住户为维护自身权益,集结到施工现场“讨说法”,由于提出的各种苛刻要求不能得到及时回应,开始悬挂标语横幅,甚至堵路、阻挠施工,直至冲砸现场,殴打施工人员,迫使停工。同时到地铁控制中心,干扰地铁的正常运营秩序。他们的维权方式不仅不理智,而且持续时间长,导致部分开工标段停工数月,乃至一年。
4.攀比现象
由于受损的情况不一样,因而建设方的赔付标准是不统一的,从而导致居民产生攀比思想。居民小区之间的攀比、楼栋之间的攀比、楼层之间的攀比、户与户之间的攀比等等攀比现象不一而足,要求“一视同仁”、重新考虑,由此产生新的冲突。
二、造成的后果
1.社会影响恶劣
住户在房屋受损时没有通过正确的渠道或有序上访进行维权,而是采取堵路、阻挠施工、冲砸现场、殴打施工人员等过激行为,并通过网络散步谣言、蛊或群众,在社会上造成非常恶劣影响。一旦取得补偿,又进一步夸大其词,诱使一些未受损的住户怦然心动,纷纷效仿,参与其中,引发新的矛盾冲突。
2.建设周期延长
因地铁施工损害居民住房而引发的上访和冲突事件,波及面广、处理难度大、事态难以控制,严重影响了地铁的建设。据统计,二号线5个施工段被迫停工长达数月,占二号线开工建设标段的1/3,工期拖延将近9个月,严重影响了原定的建设计划。
3.加大建设成本
在停工期间,建设方要打支架维护现场,要保养机械设备,加上施工人员待工,增加了建设成本,同时还要支付房屋安全鉴定费、各种补偿费、矛盾协调费等费用,大大增加了线路的建设成本。
三、引发的原因和处理问题的难点
1.地下施工难度大,风险难预测。
地下施工是行业性难题,基坑开挖、降水维护等都是地下施工的必行方案和有效措施,客观上必然对周边地下土质造成一定影响,引起一定范围内地上建筑出现开裂、沉降等现象。尤其是土质疏松、含水量高,地下有流沙层的地段,更易出现房屋受损现象,反映出的问题也比较突出。由于各个站点的土质、地质、周边建筑物等情况不同,设计和施工方难以充分预见可能出现的风险。这是导致房屋受损的根本原因。
2.建设方经验不足,工作难到位。
首先是施工经验不足。开工前如不能优化施工方案,完善突发事件处置预案,出现问题的可能性就更大。由于普遍未对可能受到影响的建筑物进行监测,因此,问题出现后,无法辨别是地铁施工造成的,还是历史形成的,影响有多大也不清楚。又由于责任不明,造成扯皮现象,引发一系列问题便不可避免。其次是做居民思想工作的经验不足。受损问题出现后,建设方未能在第一时间正确回应住户的诉求,也没有及时依靠所在区、街道的力量做工作,形成了被动局面。
3.居民维权意识强,利益难协调。
随着我国经济社会发展水平的不断提高,群众的维权意识不断增加。房价的大幅上涨,居民对住房越来越看重。一旦住房因地铁施工受损,心理感受可想而知,合理诉求中难免夹杂着过高的要求。因此,在处理补偿等问题上,建设方与受损方很难通过协商的方式达成一致。
4.政策标准没有依据,补偿难定量。
对于建筑物沉降、开裂和噪声、振动、电子辐射造成的影响,国家、省市都没有明确的补偿标准或参照执行的意见,使得当事双方在谈判时没能把握尺度,完全靠协商是非常困难的,既容易滋长居民“闹而则利”的心理,也容易造成不同受损小区之间的非理性攀比。
三年以上工作经验|男|24岁(1992年1月18日)
居住地:广州
电 话:118******(手机)
E-mail:
最近工作[1年8个月]
公 司:XX公司
行 业:电子技术/半导体/集成电路
职 位:自动化机械设计工程师
最高学历
学 历:本科
专 业:机械工程及自动化
学 校:广西大学
自我评价
本人为人朴实善良,注重团队合作、协调,责任感强。机械工程及自动化专业毕业,掌握机械专业基础知识;将近5年机械设备岗位工作经验;从事过设备管理维护岗位,具有设备改善意识;曾从事自动化机械设计岗位,主导自动化设备的开发改造。C语言国家二级,熟练Word、Excel等Office软件;熟练运用PRO/E、AutoCAD等绘图软件进行设计与出图。会用普通话、粤语两种语言进行交流。
求职意向
到岗时间:一个月之内
工作性质:全职
希望行业:电子技术/半导体/集成电路
目标地点:广州
期望月薪:面议/月
目标职能:自动化机械设计工程师
工作经验
2013/7—至今:XX公司[1年8个月]
所属行业: 电子技术/半导体/集成电路
工程部 自动化机械设计工程师
1. 负责协助生产线各项生产流程之改进,为提升品质、改善效率、节省人力而开发各类型中小型自动化生产设备(非标设备),或对旧机台设备进行改造。
2. 主导整个设备开发流程,包括方案评估、设计、发包采购、组装调试到交付使用。
3. 编写操作说明书,整理设备资料,协助客户对所开发的设备进行验收。
4. 主要运用PRO/E、AutoCAD进行设计、演示、出图。
5. 期间参加公司各种提升自己综合能力的培训,如QC七大手法、8D问题与分析、品质与管理等课程。
2012/6—2013/6:XX公司[1年]
所属行业: 造纸/印刷
工程部 设备工程师
1. 管理设备档案及设备台账,备件管理
2. 编制和修订设备管理制度及规程,执行设备检修、保养计划
3. 运用PRO/E、AutoCAD等绘图软件进行生产设备改造设计、易损件绘图加工
4. 设备部文件管理,了解ISO9000质量体系标准。
教育经历
2008/9—2012/6 广西大学机械工程及自动化 本科
证书
2010/6 大学英语六级
2009/12 大学英语四级
关键词:三维CAD 机械设计 应用 发展趋势
现代机械设计是面向市场、面向用户的设计,整个设计要体现着以人为本的理念,深入了解市场的需求以及掌握先进的设计理念,传统的二维设计已经不能够在满足市场发展的需求,在传统的机械设计中对于样图中设计错误设计很难直接发现,缺乏直观性,三维CAD技术的引入,大大的缩短了机械设计的产品试制周期,为使用者提供更为直观的设计画面,极大的降低了错误设计的发生率,有效的提高机械设计生产工作的效率,从根本上改变了传统手工绘图、发图、凭图纸组织整个生产过程的技术管理模式,将其变成了在图形工作站上交互设计,用数据文件发送产品的模式。现代CAD技术的发展与应用已经成为了机械设工作的重要衡量标准。
1、三维CAD技术在机械设计中的优势
1.1 与人的思维过程保持一致
机械设计师在设计时总是先构思后表达,在脑海中想成的产品设计图是三维的,因此,如果在实际设计中也能够实现三维的模型图自然是最理想的表达方式,较大的方便了设计工作的进行,让机械设计员的关注力放在产品的设计本身,而不用在费心思的考虑如何将自己头脑中的三维模型通过二维的图纸来表示。三维CAD设计的样图直观易于理解,这也极大的方便了设计者与他人的沟通与交流。
1.2 缩短了机械设计周期
三维CAD技术可以有效的解决机械设计中的一些几何造型问题。将简单的几何实体通过布尔运算等功能组合出各种复杂的几何实体,并能自动生成相贯线和截交线,大大减轻了设计工作量,缩短机械设计周期近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3-5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
1.3 方便了零件设计与修改工作
在三维CAD系统中,设计者可以在装配环境中进行新零件设计工作,设计者可以根据装配环境中箱体的实际形状直接快速的设计所需学的零件,如果零件的设计出现错误,将无法完成装配工作,另外,设计者也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,还可保证新零件与相邻零件的精确配合,避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。
1.4 可对重要零件进行有限元分析与优化设计
对于形状、受力复杂的重要零件,在运用传统的设计方法进行设计时,由于设计计算数据不能做到与实际的工作状态高度接近,为保证零件工作的可靠性,往往要加大安全系数,使设计出的零件粗大笨重。在三维CAD系统对于这一问题可以很好的给予解决,通过系统中的有限元分析软件,将零件的三维造型数据参数输入其中,就会自动生成有限元网格,对其进行应力变形分析、热及热应力耦合分析、振动分析和形状优化,同时可对不同的工作环境进行对比,直至形成最理想的设计,三维CAD系统的这一功能极大的提高了设计工作的效率,降低了消耗的成本,增加了产品和工程的安全性和可靠性,提升了设计工作的水平。
2、CAD技术在机械设计中的应用
2.1 零件的实体建模
在CAD系统中可以实现的三种建模方法分别为线框模型、表面模型和实体模型。系统本身为设计者提供了最基本的六种体系,立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体,对一些简单的零件,可以进行分解拆分成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。针对复杂的零件,在不能直接分解成基本体的情况下,可以在二维的几何元素中先构建零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
2.2 新零部件设计检查
通过三维CAD系统可以对新的零部件首先进行模拟检测与受力分析,在节约材料与降低成本的前提下,保证零部件的稳定与正常使用,提高零部件设计的科学性,提高了机械设计的效率。
3、三维CAD技术未来发展趋势
3.1 实现图形交互
随着硬件在触摸屏技术的方面的飞速发展,未来三维CAD技术的发展将与硬件的发展紧密的结合,将开发出更为灵活的设计软件,通过指尖(或触摸笔)在触摸屏上的点击、滑动等动作,可以方便的实现点、线面的设计,从而实现工程师对产品的设计。为设计者提供更加灵活、智能的工作环境,让设计师可以解放思路,将更多的经历同发到创造性的设计工作之中,提高工作的效率与质量。
3.2 智能CAD技术
智能化是信息技术发展的一个总体方向, 智能CAD技术也是未来CAD技术发展的必然趋势,在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
3.3 虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计师可以在虚拟的环境中设计新的产品,并可以从人机工程学角度检查设计的效果,直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品。虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程。虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能、可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本。虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向。
4、结语
机械设计是制造业发展的核心动力,在信息技术融入到机械设计工作中之后,为机械设计提供了更加广阔的发展空间,尤其三维CAD 技术应用在机械设计中,成为了机械设计工作的重要辅助工具,为使用者提供了更多的便利,极大的丰富了设计工作内容。
参考文献
关键词:机械设计;三维模型;SolidWorks;有限元分析;优化设计
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号: 1009-2374(2013)18-0028-02
在机械设计中,三维设计软件的运用,能够使设计目标以完全三维模型的形式展现,而设计者即可以根据该三维模型,对零件或者设计元素的相互运动关系进行分析,这不仅促进了总体设计框架结构的合理把握,而且能够处理一些细微存在的不足之处,通过三维设计软件有限元分析技术的应用,可以有效地寻找出设计过程中存在的不足之处,并予以相应的优化设计,才能尽可能地保证产品的质量,同时省时省力地进行设计。
1 机械设计中三维软件的选择
在机械设计过程中,常用的三维设计软件有AutoCAD、SolidWorks、pro/e、UG等等。AutoCAD软件主要针对的是二维的设计方面,在三维上也涉及到一部分,在三维建模上比SolidWorks、pro/e、UG等稍微差一点,但是相对一些比较有规则的物体,AutoCAD的功能会显得比SolidWorks、pro/e、UG等更加具有优势,相对比较稳定,软件运行也较快。三维设计制作中, SolidWorks、pro/e、UG均有强大的机械设计功能,拥有针对于机械零件的设计模块,可以根据所设计的零件不同,进行不同方法的改进,随时对设计中的零件进行评估分析。通过对其的应用,能够将一些相对复杂的零件进行绘制,而且还能够便于3D图和2D图间的转换,同时还能够根据立体图形转成2D三视投影图。随着SolidWorks、pro/e、UG等版本的不断提高、性能的不断增强以及功能的不断完善,基本能满足现代企业机械设计的要求,并已广泛应用于机械设计和机械制造的各个行业。设计人员可根据平时学习的习惯或擅长来选择适合自己熟练使用的三维软件。
2 机械设计中,三维设计软件的具体应用
在机械设计中运用三维设计软件,首先是对所设计的产品进行初步建模,做好机械设计前期的准备工作,其次是对产品建立好的模型组装成整体,将产品的整体模型进行详细解析,对所设计的产品整体有大致的了解,并且通过设计软件特有的功能,对产品设计过程中存在的细节或者是一些没有考虑到的问题进行详细分析,对产品设计的工作流程和设计的合理程度进行检验,并由给出的分析结果,可做相应的调整及优化设计,将不正确的地方予以改正,最后设计出成品。
以SolidWorks软件为例,其设计过程我们可以分为三步来实现:首先是根据设计目标的各项要求初步建立三维模型;其次是对初步建立的三维模型进行模拟组装运行;最后利用软件对设计目标进行模拟分析及合理性检测,从而达到最终的设计要求。它主要包括机械零件设计、装配设计、动画和渲染、有限元分析技术、设计优化及钣金制作等模块,基本满足各种机械设计的需求。此软件采用参数化设计思路,各工具栏命令之间具有相应的设计关联性,对零件的设计修改具有快捷、准确、可靠的特点,对零件的尺寸修改和相似零件的结构设计具有独到的技术优势。在零件设计模块中所做的更改可以自动、快速、准确地反映到装配、工程图等相应关联模块中去,同样,在装配模型和工程图样中,更大程度地减少设计的出错率,提高了设计工作的效率。目前,诸如此类的三维设计软件在机械设计中得到了广泛的运用。
3 三维设计软件在机械设计中的优势
三维设计软件具有出图准确、设计方便、效率高、功能强大、简单易学等众多优势。设计者可自由选择相应的设计工具和命令,采用最合适的设计方法,直观、方便、高效、快捷地完成设计任务。
在机械设计中,三维设计软件的有限元分析模块是设计者最好的设计助手之一。下面简单介绍SolidWorks软件有限元分析模块。基于SolidWorks COSMOS Works有限元分析软件的特点及强大功能,对产品结构中进行静态分析,并为产品结构的优化设计提供可靠依据。COSMOS Works是一套强大的有限元分析软件,早期的有限元技术高高在上,只有一些国家的部门如宇航、军事部门可以使用,只有少数专业人员才能有机会接触,普通的工程师可望而不可及。然而自COSMOS Works出现后,有限元分析的大门终于向普通工程师敞开了,把高高在上的有限元技术平民化,它易学易用、简洁直观,能够在普通的电脑上运行,不需要专业的有限元经验。普通的工程师都可以进行工程分析,迅速得到分析结果,从而最大限度地缩短设计周期,降低测试成本,提高产品质量,加大利润空间。传统的方法在分析装配体时是先把零件拆散,然后一个个分别处理,耗时耗力,又存在计算结果不精确的缺点。COSMOS Works提供了多场/多组件的复杂装配分析,从而大大简化工程师的劳动,使得分析能够更好地模拟真实情况,结果也就更精确。
有限元分析过程中几乎所有的设计量,如厚度、长度、半径等几何尺寸、材料特性、载荷位置与大小等都可以用变量参数表示,只要改变这些变量参数的赋值就能获得不同的设计方案的分析过程。
经软件COSMOS Works优化设计后,顶面加厚,底面加强筋加厚及加高,应力分布均匀,离屈服点更远,如图2所示,优化后的中心底面应力扩散,变形量减小,均在
三维设计软件还包含钣金、焊接、管道设计、模具、数控编程等多个模块,机械设计工作者通过学习使用,为机械设计带来方便,提高了工作效率。
4 结语
在现今机械设计的过程中,运用三维设计软件已经成为现代机械设计发展的关键因素之一,在时间、人力的耗费上都有了很大程度的改善作用,为设计人员创造新的产品提供了有效的作用,在产品设计过程中,根据设计者自身的特点以及设计模型的要求,对适合该模型建立的软件进行合理的选择,再通过后续的加工制造将设计过程变得更加合理,能对产品生产之前进行模拟操作,同时可以及时发现产品之中所出现的问题,能够在第一时间里将问题解决,大大降低产品的设计以及人工操作所消耗的时间,促进工厂效率的提升。在机械设计中,合理地运用三维设计软件,不仅仅能够对产品的大致结构有一定的了解,还能够适当地激发起设计人员的思维能力以及创新能力,将问题第一时间解决的同时,又为产品提供了更多有效的优化方案,这对于工厂或者所设计的产品来说,在其效益上、质量上以及实用性上都有了很大的提升,根据三维模型,展现出所设计的产品具体的结构特点,使得产品整体更为清晰明了地展现在设计人员面前。三维软件在机械设计中的应用推广,加快了当今机械工业的发展步伐。
参考文献
[1] 巩郑.计算机三维辅助软件在机械设计中的应用[J].机电信息,2010,(18).
[2] 朱金权.Solid Works软件在机械设计中的应用与研究[J].新技术新工艺,2009,(2).
[3] 倪卉兰.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].科技致富向导,2011,(20).
一、数字化机械创新设计能力培养教学改革的作用
1.适应社会和就业的需要
从对上海的企业调研和毕业生反馈的信息看,当前大部分机械制造业的企业基本上实现了三维数字化设计和制造,其中国内大中型企业和研究院已全部实现三维设计,机械工程技术人员普遍采用三维数字化设计技术来完成工程设计已成为一种必然趋势。因此,转变教学观念,注重知识及应用的与时俱进,已成为培养机械行业人才要求。把数字化设计引入到机械设计能力培养当中,使学生掌握更现代的设计方法,为学生专业课程的学习和就业打下坚实的基础。
2.促进机械设计能力的提高
在我校学生在大学一年级主要学习《机械制图》和《计算机绘图》等课程,重在培养学生的二维绘图和识图能力;而在高年级的专业课程中,直接讲授三维数字化设计软件的工程应用,难度大、效果差。在大二期间,将数字化设计结合《机械设计》《现代机械设计》课程教学,不但可以为学生后面专业课程的学习打基础,降低专业课程的学习难度,而且能对机械设计能力的提升起到促进作用。数字化设计改变了传统课程设计作图多、任务重的缺点,设计结果具有较强的直观性,容易引起学生的兴趣。
3.利于学生工程实践和创新能力的培养
随着各高校对卓越工程师培养计划的重视,培养学生的工程实践和创新能力,已经成为高等学校一项非常重要的教学改革内容。机械创新设计作为一项“卓越计划”培养机械类专业学生工程实践和创新能力的重要一环,必须更新教育理念、探索新的课程教学模式、加强课程内容与社会实践的联系、积极探索以素质教育和能力培养为特征的新型课程模式。将数字化设计引入到机械创新设计培养当中,对学生工程实践和创新能力的培养可以起到积极的推动作用,因为数字化设计优势十分有利于学生空间想象能力、设计能力和自主学习能力的培养,学生可以借助数字化设计软件把自己的工程设计想法通过三维实体设计表达出来,激发学生不断探索、实践和创新的欲望,进而促进其工程实践和创新能力的提高。
二、机械创新设计能力培养教学改革的思路
数字化设计应当是根据数字化设计本身的特点及其在机械创新设计的应用特点来进行,不能简单地增加设计软件使用操作教学内容,或在原来的课程体系中再增加几章独立的、自成体系的数字化设计教学内容。而应结合数字化设计和机械设计能力培养的特点,对整个课程内容体系进行必要的改革。
(1)以工程素质教育和实际能力培养为目标,构建数字化机械设计课程内容体系。主要包含数字化设计基础,数字化设计理念、流程及特点,数字化设计工具简介,数字化设计实务训练等类型的课程内容。同时探寻建立数字化设计与传统设计教学内容之间,以及与其它数字化设计课程之间有机的联系。
(2)机械设计中传统设计教学内容应做相应的改革,使数字化设计的思想和方法真正融合到机械设计的教学与实践当中,最理想的方式是能够让学生在课程的学习中熟悉和掌握数字化设计工具,这样机械设计能力的培养的才能够适应数字化时代的要求。
三、机械创新设计能力培养的教学设计
1.课程教学内容改革
在授课时,应淡化对理论公式的推导,加强对工程应用的讲解,如齿轮的强度计算,螺纹连接强度计算等;对一些非重点章节,如链传动、进行引导性的讲解;对难度相对简单的章节,如联轴器、离合器与制动器、弹簧等,可以采用教师简单概述,让学生课下与结合思考题自学方式。这样可将机械原理机械设计理论教学压缩到96学时左右,留出大约20学时对数字化设计进行讲授。在数字化设计教学当中,不追求难度和深度,以使学生能够完成课程设计为目标,注重学生学习能力的培养,如教授学生如何利用软件自带的帮助文件和用户手册,独立进行软件功能的自主学习。在课程的安排上,采用每两周2学时的上机课堂教学模式,让学生模仿课堂的例子,并安排一定量的课外习题。这样使学生长期不断地学习,便于学生提高实际设计能力。
2.课程设计环节的数字化设计应用
对于机械设计能力培养中重要实践环节――课程设计,将三维数字化设计代替传统的二维作图是改革的一个重点。目前,我校课程设计题目一般采用通用机械传动装置设计,以齿轮减速器设计为主。学生在两周的设计时间内完成设计任务的设计方案的分析和计算、零件设计装配图和零件图的绘制、设计说明书的编写等任务。在设计过程中需要学生查阅大量的资料,进行反复设计。由于课程设计时间较紧,大部分同学在进行零件强度设计后,直接进行零件图和装配图手工绘制,往往忽略设计的整体性,草草地画完所有图纸,直接影响教学效果。将数字化设计引入到课程设计后,学生可以应用设计软件参数化功能,对原零件图和装配图进行特征修改,使零件结构的变化直接在三维视图中展现。然后,利用三维转二维图纸的功能生成工程图,并进行必要的视图表达修改和标注。这样就大大节省传统二维作图的时间,使学生有更多的时间去考虑“设计”,从而可以提高课程设计质量。
3.机械创新设计研讨课的开设
机械创新设计能力包含应具有良好的学习能力和创新理念、敏锐的创新思维、基本的创新技能和优秀的创新人格。研讨课有效地探索了研究型、合作式、自的课堂教学模式,体现了“学思结合、因材施教、分类培养”的教育思想,促进了在教育思想观念方面的深刻变革。目前,我校已开设“产品开发与现代设计”研讨课,和机械设计类课程中创新设计研讨课,教学效果显著。
4.问题驱动启动式教学方法
针对机械设计和数字化设计实践性均较强的特点,强化理论课和实践课案例教学,注重问题启发教学内容的精选和问题的设计,着重讲清工程设计案例问题是什么、工程设计案例问题的背景是什么、工程设计案例问题的性质是什么、工程设计案例问题的解决方法是什么等内容。使所学的知识更加具体,并给学生留有一定的思维空间,活跃学生的创新思想。
四、数字化机械创新设计能力培养教学实践的注意事项
1.不断加强数字化设计基础课程的教学
数字化设计基础课主要是根据机械类专业的实际情况,为学生讲授有关数字化设计的软件、图形图像理论、设计与造型方法,设计特点等共性的知识,使学生形成一个清晰的数字化设计框架,能够在大脑中实现数字化模型的构造。
2.强化“设计”理念
机械设计的最终目的是要实现产品化,其设计应当是为产品及其生产而设计。在课程教学改革时,需要不断强调的就是设计。机械类专业数字化设计的核心是设计,而不是绘图。教改应该始终按机械设计基本能力教学为主、数字化设计学习为辅的教学思路进行,使学生掌握基本的数字化设计方法,并能独立进行简单数字化设计。对于机械类专业学生而言,最需要的是在数字化设计工具的帮助下,获得对整个产品从概念设计、结构设计、生产加工到市场推广的全面控制能力。这种设计能力的培养就能够与CAD、CAE、CAM乃至虚拟设计与虚拟制造系统相衔接。所以,在机械设计课程中强化设计的理念,要让学生清楚地认识到数字化机械设计不仅可以用计算机技术来绘制各种各样的装配\\零件设计图,尤为重要的是它可以辅助进行动力学和运动学仿真、有限元分析、装配检查等功能分析;可以有效地将机械设计各个设计过程有机地结合起来,使各个阶段的设计成果为其后的设计制造过程直接使用,从而大大提高了设计效率和质量。
3.在教学实践中,由于数字化机械设计相对降低了机械设计的理论难度,学生对相关数字化设计软件学习兴趣将会大幅提高,甚至有些同学会主动“开快车”,在数字化设计软件学习上花掉太多精力,忽略了对机械设计理论知识学习。所以,任课教师要积极引导学生正确对待数字化设计软件和机械设计理论学习之间的关系,做好协调工作。
4.随着数字化设计教学质量的不断提高,教师还可以适当扩展讲解运动仿真和CAE的相关知识,使学生对机械设计技术的发展有进一步的认识,提高学生的学习热情。
姓 名 :
性 别 : 女
户 口 : 江苏
目前城市 : 上海市
工作年限 : 五年以上
目前年薪 : 5-6万人民币
移动电话 : (0)13000000000
电子邮箱 :
居住地址 :
自我评价 :
5年以上的机械设计工作经验,通过CET-6.熟练运用AutoCAD, Pro-E, Solidworks和Office,熟悉加工工艺,能够从事设计开发和项目管理工作。
求职 意向:
目标行业: 机械/设备/重工,仪器仪表/工业自动化,汽车及零配件,石油/化工/矿产/地质
目标职位: 机械工程师
期望地区: 上海市
期望薪资: 期待的工资水平福利需求,一般填面议比较稳妥
到岗时间: 新岗位能够多长时间内到任
工作经历:
2007/07—现在 XXX公司
所属行业:机械/设备/重工
设计部 机械工程师
主要职责:
1. 由个人独立负责项目,掌握项目进度,协助业务人员了解客户需求,设计检具、夹具,改造设备及现场测绘零部件,包括装配图,零件图,BOM清单,协助采购人员。
2.由个人独立负责项目,掌握项目进度。
3.公司客户有上海通用,上海大众,上海纳铁福,无锡博世,芜湖美的,昆山富士和,杭州万向等。
2003/06—2007/06:上海科伟达超声波设备有限公司
所属行业:机械/设备/重工
设计部 机械工程师
主要职责:
1.负责项目,包括设备的装配图及零部件生产图纸,外协外购清单,管路图等,协助采购人员,支持业务人员,同时跟踪解决加工制造及装配调试过程中发生的问题,直至通过客户的验收,并编写说明书,有时还 翻译 出口设备的说明书(中译英)。
2.设计过全自动多臂机械手超声波清洗设备,全自动通过式隧道烘干设备,全自动高压喷淋、超声清洗、风切干燥(网带传动)等非标设备.
所属行业:机械/设备/重工
技术部 技术员
主要职责:
编制工艺,并根据新加坡工程师设计的二维图纸,运用Cimtron进行三维造型工作,同时还 翻译 往来传真和E-mail。公司产品为玻璃器皿的不锈钢模具。
项目经验:
2008/06—2008/07:阀体加工夹具
开发工具:Pro-e, AutoCAD
项目描述:该夹具用于加工中心加工工件的夹具,通过侧向膨胀压紧器和固定板来压紧工件,通过弹簧削销来定位中心孔,通过椭圆槽转盘机构的长短轴来实现工件的放取。
责任描述:负责装配图及零件图的设计,制作时间进度表,跟催进度,解决生产装配过程中出现的问题.
开发工具:Pro-e, AutoCAD
项目描述:该检具用于检测铸件孔位的位置度,将产品放置于底板定位后通过销来检测工件的位置度,其中斜孔位置度的检测另制作了手持式的基准板及销,装配的检具通过三座标测量,若不在客户要求的公差范围内(±0.03),需调整。
责任描述:设计装配图及零件图,制作时间进度表,跟踪进度,解决现场问题,调整检具达到客户要求的公差范围里。
2006/04—2006/06:全自动高压喷淋、超声清洗、风切干燥生产线设备
开发工具:AutoCAD
项目描述:该生产线是用于冲压铝件的清洗及干燥,通过电机驱动扁钢网带传输工件的,首先工件上料段,第一、二、三工位是中压喷淋,第四、五、六工位是高压喷淋,通过高压泵及高压喷雾系统,第七工位接空压机的风刀切水,第八工位是隧道炉烘干,最后工件下料。
责任描述:协助业务人员了解客户需求,设计生产制造的装配及零件图,与电气工程师沟通,支持采购人员,跟踪进度,解决生产现场出现的问题,客户初验收记录客户意见,直到通过客户终验收。
教育与培训:
1994/09—1998/06: 武汉冶金科技大学 机械设计制造及其自动化 本科
证书:
1998/06 学士学位证书
文章编号:1671-489X(2016)10-0004-04
Exploration and Practice of Machinery Design Course based on Cultivation Project for Excellent Engineer//LI Aijiao
Abstract According to the cultivation project for excellent engineers plan ,the classroom teaching reform of the course can satisfy the needs of the development of China railway, through an exploration of the reform in course contents, teaching methods and teaching means, the careful design and organization of classroom teaching, stimulate students’ learning interest and learning initiative, the teaching qualities and standards have been promoted, develop the students’ engineering design consciousness and engineering design ability.
Key words excellence; machinery design; class teaching; railway rolling stock
1 前言
“卓越工程师教育培养计划”是我国高等工程教育的重大教学改革项目,该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的高质量工程技术人才,即“卓越工程师”。“卓越计划”是在教学中通过各门课程加以落实的,而课堂教学是课程的核心,其教学内容、教学方法和教学手段直接影响着卓越计划人才培养的质量,只有将卓越工程师的培养标准融入课堂教学中,才能保证培养目标的顺利实现[1]。
机械设计课程是高等学校工科机类、近机类专业学生的一门主干专业基础课。该课程具有很强的工程性、实践性和应用性,在培养学生专业知识体系和增强学生对机械技术工作的适应能力、工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力等方面具有很重要的作用,对卓越工程师的培养具有重要的意义。
兰州交通大学(以下简称我校)机械设计课程是省级精品课程,教学已经达到较高水平,但针对“卓越计划”的课程教学还在探索中。
机械设计课程是研究机械共性问题的一门技术基础课,不可能用大量的篇幅去讲授专业知识,但是如果仅仅以教材上的内容来讲授,学生很难将本课程与工程实际联系起来。因此,针对我校特色专业车辆工程(参与教育部卓越计划的专业之一),结合多年的教学实践,在机械设计课堂教学中以“卓越计划”为导向,引入工程概念,并融入铁路行业特色,丰富教学内容,以提高学生的工程素质,为培养卓越工程师奠定基础。
2 更新教学理念,强调学生主体地位
课堂教学是整个教学环节的核心,是目前学校对学生进行教育的主要形式,是教学实施过程中最基本、最基础的工作,在整个教学实施过程中起着主导作用。
课堂教学是生命与生命的交流、心灵与心灵的碰撞、情感与情感的交融,在这种相互交流、碰撞、交融的过程中,学生始终是主体,必须以学生为本,把提高学生的学习积极性作为重点。
教师和学生是影响课堂教学质量最重要的两个因素。教师是课堂教学的组织者、教学内容的呈现者和教学理念的倡导者。教师在课堂上既是导演,也是演员,教师的教学态度、教学的组织都直接影响着课堂教学效果。因此,教学质量的高低在很大程度上系于教师的教学理念,教师只有全心投入课堂教学,精心设计和组织教学环节,创设适宜的教学情境、营造宽松和谐的教学氛围,在教学中切实关注学生的学习状态,以学生为本,注重学生的个性需求,鼓励学生积极主动参与教学活动,才能保障教学质量的不断提高。
以学生为本不同于传统教学中的“满堂灌”,而是要突出学生的主体地位,把以教师为中心转变为以学生为中心、教师“独白”为主转变为“对话”为主,变传授教学方式为讨论式、启发式教学,激发学生的学习兴趣,调动学生的主观能动性。
以学生为本虽然强调学生的主体作用,但是不能否定教师的主导作用。只有充分发挥教师的主导作用,运用创新的教学手段,调动学生的求知欲,才能实现学生知识的获取、应用、创新及综合素质的提升。
3 拓展教学内容,突出工程应用知识
认真备课是一个教师必须具备的优秀品质,备好课才能上好课。备课时教师应当充分研究和探求如何在机械设计课堂教学中落实“卓越计划”,从而达到卓越工程师的培养标准。
1)了解学生的学习状况以及对机械设计课程中将要用到的相关基础知识的掌握情况,并把这些相关知识作为备课的内容,增强教学的针对性,做到从学生的实际水平出发,因材施教,有的放矢地教学。
2)深入钻研教材、了解教材体系和基本内容,分析清楚各个章节的结构、重点、难点以及章节之间的联系,确立授课的主线,组织好教学环节和教学顺序,处理好内容间的呼应,使复杂的教学内容规律化、系统化。
大学课堂教学上,教师传授的不仅包括书本上已有的知识,而且要紧跟学术动态,注重教学内容的拓展和更新,向学生介绍学术前沿,开阔学生的视野,鼓励学生的探究意识。教材的更新永远赶不上科技的发展和知识的更新,这就要求教师搜集教学资料并在教学实践过程中将新知识、新技术、新器件等引入课堂,使学生及时了解科技发展的新动向、科研成果的新发展。通过广博的教学内容,开发、挖掘学生身上不同的潜质与精神气质,培育复合型工程技术人才。
3)以学生为本的课堂教学,学生自由度更大,课堂教学中可能出现的各种不确定性的情况也更大,学生更渴望了解所学知识与将来从事专业的联系,这就要求教师有更多的知识储备。
教师要广泛查阅最新科技资料,掌握铁路机车车辆的发展动态,给学生带来最新、最实用的专业知识,把以教材内容为主转变为教材与工程应用实例相结合、理论与实际问题互为补充,激发学生的学习兴趣,使学生对专业保持一定的敏感性,培养学生的创新意识和科学精神,为今后的发展奠定良好的基础。
4 明确学习目标,理论与实践合理衔接
机械设计课程理论性强,概念多,公式推导多且抽象,学生难以抓住重点。因此,教师在与学生第一次交流的绪论课就让学生清楚该课程的学习要点和主线,对该课程的知识框架有整体的认识,对教学思路有准确的把握。
对于课程的学习,兴趣的培养莫过于从绪论开始,精心组织和设计绪论课不仅能给学生留下深刻的印象,而且能激发学生的学习兴趣和求知欲望。通过介绍我国机械设计方面取得的成就,唤起学生的学习热情和民族自豪感;让学生了解我国机械设计方面包括铁路行业尚不及世界发达国家,激发学生的使命感。如国内少部份企业可以制造时速200公里级别的动车轴承,但仍然是瑞典SKF、德国FAG、日本NTN等国际巨头在牢牢占据着中国的市场,我国高端轴承领域只有攻坚克难才能取得进步,以此激发学生的责任感,使学生认识到学好机械设计等专业基础课程,打下坚实的理论基础,才能为祖国机械工业及铁路的发展做贡献。
目前学生学习目的性很强,只有知道该课程跟自己的目标一致,才会花大量的时间和精力去学习。因此,为了激发学生的求知欲,增强他们对机械技术工作的适应,教师应当从学生的角度去看问题。
1)在竞争日益激烈的现代社会中,具有专业知识的人更具优势,专业知识是学生今后从事各种工作的基石,而机械设计学习的最终目标就是使学生能够创新设计机械,成为创造性的工程设计人才。在这种想要成为“卓越工程师”的目标驱动下,学生自然由被动学习转为主动的求知。
2)我校是一所具有铁路行业背景的工科院校,车辆工程专业的学生除了少部分考研,其余90%以上会进入轨道交通领域工作。本专业培养的是从事机车车辆的设计、制造、检修、运用以及技术开发等工作的基础扎实、适应性强、具有创新精神和实践能力的应用研究型高级工程技术人才。而机械设计课程恰恰是涉及轨道交通领域中设计、制造、开发、创新的基础。因此,学生为了能在进入车辆工程领域前打下宽广而坚实的理论基础,将来成为轨道交通领域的一名卓越工程师,首要的任务就是学好机械设计课程。
5 强化案例教学,培养工程设计能力
将案例作为课堂教学的基本素材,把学生引到机械设计工程问题的现场,调动学生参与讨论,并对案例进行深入分析,领会案例涉及的工程领域中的重要理论,使学生将机械设计课程中通用机械零、部件的原理、结构、作用与案例中的实际应用相对应,实现理论教学与工程实际的有机结合。
例如:2002年5月17日,英国的一列火车由于道轨螺丝钉松动,火车出轨;2004年9月,俄罗斯航天专家在拜科努尔发射场对“联盟TMA-5”载人飞船进行系统测试时,飞船对接系统的一个螺栓突然爆裂,飞船发射被迫推迟两天;2008年3月,美国航空公司一架波音757客机由于一个螺丝钉松动,导致驾驶舱内加热器起火,挡风玻璃上出现无数裂缝。通过这样的案例,学生认识到一个小小螺栓的设计对机器是至关重要的,从而加强学生在工程设计中的安全意识。
结合DF4内燃机车柴油机连杆螺栓断裂失效的实物,让学生了解断裂的部位、断口的形貌以及断裂造成的严重后果,在学生真切感性认识的基础上深入分析断裂原因,思考避免断裂的办法,从而培养他们的科学态度和严谨的工作作风。
通过内燃机车启动变速箱,让学生学习齿轮、轴、轴承等重要零、部件的原理、结构和设计方法,弥补机械设计课程的离散性、零碎性,让学生感受到课程各部分之间的联系,实现课程的统一。学生不仅对减速器有了深入的了解,而且与机械设计课程设计进行了很好的融合,培养了学生的工程设计能力。
将案例教学应用于机械设计课堂教学中,为理论知识与工程实际的结合找到了最佳的切入点,有利于“卓越计划”的实施,更有利于高素质应用型人才的培养[2]。
6 多种教学方法并用,强化学生思维能力
由于机械设计课程内容多、涉及面广,要真正学好这门课程,不仅教师要讲好,更要鼓励学生主动思考,引导学生自主学习。在有限的课堂中引导学生自主学习,主要取决于教师的主导作用。
以往的接受式教学方法忽略了学生的主体地位,忽视了学生的个性需求,课堂上教师与学生之间缺乏互动和沟通,学生难以积极主动地参与教学活动,造成实践能力不足、创新精神缺乏、团队意识淡薄。为了更好地实现卓越工程师培养标准的要求,多种教学方法并用,实现学生知识的获取、应用、创新以及综合素质的养成和提升[3]。
教师讲授,突出要点 课堂讲授是高校重要的教学方法之一,教师在讲授时不能照本宣科,要对教材的核心内容、难点内容以及教材之外的重要内容进行分析和讲解。
启发、讨论式教学,注重学生参与、互动 教师精心设计和选择在课堂教学中用于引导学生分析和讨论的问题,或者根据授课情况在课堂教学中及时提出问题,引导学生思考、发表自己的见解,提出不同的观点,培养学生的创新思维。
课堂教学中教师应当重视师生间的互动,注重学生参与课堂教学过程。如讲授链传动时,首先根据课前设计的问题提出:骑自行车时链条出现过什么情况?如何解决?在问题的情境中开展探索性学习,强化学生的思维能力,调动学生的学习积极性。在此期间教师要关注学生的反应,鼓励学生参与讨论。如果能让所有的学生在课堂上勇敢地表达各自的想法和观点,这将是最好的课堂教学,也是教师和教育的成功。
探究式教学,强调学生课后自主学习 课堂上教师给学生布置课后需要思考和研讨的题目,让学生课后查找资料。这些题目是探索式和开放式的,可以开阔学生的思维空间、培养学生的创新能力。如让学生课后了解机车车辆用齿轮的应用场合、失效形式等,并要求在课堂上进行交流。不甘示弱的心理会驱使学生下功夫、花时间去阅读文献资料,以赢得满意的评价。这样,学生切实参与到教学活动中,学习积极性提高了,教学效果也得到了增强。
教师在教学过程中还可以选择工程实际问题作为研究对象,通过网络教学平台布置给学生,给予学生富有挑战性和自主性的研究机会,激发学生解决实际工程问题的兴趣,调动学生的主观能动性,培养和提升学生的创新能力。
探究式教学是一种符合工程能力培养规律、综合素质形成的教学组织形式和教学方式,最适合卓越工程师的培养,它得到了“卓越计划”的大力提倡和着力推行[4]。
7 多元化的教学手段,引领学生创新能力
机械设计课程实践性强,但是学生工程实践经验少,对机械的感性认识不够,对课程中遇到的一些工程实际问题,如零件的装拆顺序、齿轮的固定、轴承的装配以及间隙的调整等难以理解。要讲清楚这些问题,使用传统的教学手段教师往往需要花费大量的时间和精力,即使这样,很多学生仍然理解不深。
采用多媒体教学,将这些问题动态地演示出来,使抽象变得具体、复杂变得简单,难以用语言表达的教学难点迎刃而解,取得传统教学手段无法比拟的效果,极大地提高了授课效率,激发了学生学习兴趣。另外,多媒体教学还特别适合知识的更新和随时在课堂教学中增补学术前沿的内容。
在多媒体教学中,适当的视频和生动的动画可以有效地激发学生的兴趣,拓宽学生的视野,但是信息量增大的同时节奏太快,学生没有思考的空间;而且多媒体教学在公式推导、例题讲解等方面还是弱项,所以必须保留必要的板书。如斜齿轮、蜗杆蜗轮的受力分析,教师在黑板上边画图、边讲解,加强学生的理解、记忆和掌握,增强教学效果。因此,多媒体终究不可以代替板书。
板书设计是教师的基本教学技能之一,板书作为一种重要的教学手段直接影响教学效果。教师的板书是将所讲授的材料浓缩成纲要的形式,有条理地呈现给学生,体现了课堂教学内容的整体性,使主要内容一目了然,有利于学生的理解、巩固。
另外,采用板书还可以将教师从电脑前面解脱出来,走到学生面前或学生中间,吸引学生的注意力,拉近和学生的距离,发挥教师和学生面对面交流、沟通的优势,利于增强教学效果,提高教学质量。
只有将多媒体教学与传统的板书有机结合,拾遗补缺,并合理地分配他们在课堂教学中的比重,充分发挥各自的优势,才能取得良好的课堂教学效果。
8 丰富实践教学,加强对技术工作适应能力
课堂教学虽然是目前学校对学生进行教育的主要形式,没有哪一种教学形式能够取代课堂教学,但是仅仅利用课堂教学来培养卓越工程师远远不够,必须要通过工程实践,才能培养学生的工程意识和工程设计能力。
铁路行业的迅速发展对学生提出更高的要求。我校肩负着为铁路部门培养高级工程技术人才的重任,如何使培养的学生成为满足行业发展需要的铁路工程师,是教师在教学工作中必须思考的问题。
不同学校的不同专业其专业性质,培养目标不尽相同,针对机械专业的学生,教授时应对内容进行必要的侧重和取舍,同时要求学生结合实验和金工实习进行自学、理解。机械类专业同学的工作主要去向是产品设计与制造工作,由于材料品种很多,所以合理正确的选择材料是一项重要工作。在对材料知识的掌握上,机械设计工程师与材料工程师是有明显差异的,材料工程师侧重对新任务的进行开发及对材料性能进行挖掘,故要求他们对材料内部组织变化规律及性能特点有深入了解。而机械设计师侧重合理的选择材料和使用材料,同时要考虑材料对工作环境的适应性、加工工艺路线及方法的等,这就要求他们必须将机械设计制造和相关材料知识紧密连接在一起。随着当前教学改革的深入,在对高校人才培养的方案上进一步强调学生的实际应用能力,而《工程材料》作为一门机械专业基础课程,对教学内容进行更好的改革规划,探索新的教学方法,进一步完善实验教学及考核方式,以此更好的适应人才培养需要,是课程改革的指导思想。
2.重视教学改革内容
教学内容直接关系到教学质量和效率,如何根据人才培养方案对学生的综合能力进行提升,增加学生的应用能力及动手能力,对于教学内容进行改革势在必行。由于以往的教材与日新月异涌现的新材料、新工艺、新技术的发展越来越脱节,部分陈旧的课本内容已无法和时代相顺应,所以首先需要对课本内容进行整改。将传统内容和现代内容很好的结合起来,增强教材的实用性,可引入一些较新的与材料类相关教材加以辅助。同时在制定教学改革时,对教学课时也应加以调整。由于主要是针对机械设计专业学生进行讲授。重点应放置在铁碳合金和合金钢章节,其次是钢的热处理,讲授时金属材料部分重点讲解,复合材料部分次重点讲解,合金钢部分可侧重介绍几种典型合金钢的牌号、特点及应用,热处理部分可着重介绍几种常见热处理的方法、特点及应用,铸铁与有色金属部分以介绍相关材料的类型、牌号、特点及应用。
3.改革考核方式
大部分对学生成绩的评定方法方法,主要是采取期末考试这样一锤定音的方式,很显然这是不全面的,如果采用这种方式那么考核的只是学生对内容的记忆,而考核的目的是了解学生对基础知识、概念的掌握以及实践能力、创新能力等综合能力的考查。工程材料概念多,内容繁杂涉及面广,学生在学习的过程中往往感到困难复杂不好学,进而导致厌学的情绪。想要扭转这种不好的局面,让学生对学习的热情变被动为主动,除了从教学方式方法上进行改革,在学生的考核成绩测评上也非常有必要改革。对于考核方法的改革,在这里笔者通过平时成绩(考勤、作业、课上表现等)10﹪,阶段小测试10﹪,实验20﹪,小论文10﹪,期末考试50﹪的方式进行综合评定。与以往的教学相比,实验成绩的比重增加了10﹪,其次新增了小论文撰写测评。工程材料本身是建立在科学及生产实验上的一门科学,坚持理论联系实际,将课堂理论教学、实验教学有机的结合起来,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,实现“知识-能力-方法”的同步提高。在实验教学中,我们安排了“金属材料试样制备及组织分析”、“金相材料热处理”、“硬度计操作培训及材料表面硬度研究”、焊接及砂型铸造。要求学生在做实验前充分预习了解实验,给出实验报告,在实验过程中认真完成实验,将课程理论与实际实验结合起来,在实验完成后总结实验,分析实验过程、数据。而增加论文考核内容,可以提高学生的自学及写作能力,在给出高质量的论文前,学生必须大量阅读文献及查阅相关书籍,并且自行树立论文观点,增加了学生自学的能力和创新精神。
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