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对机械设计基础课程的认识精选(九篇)

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对机械设计基础课程的认识

第1篇:对机械设计基础课程的认识范文

关键词:机械设计基础;“1+N”评价体系;教学改革

中图分类号:G624.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0039-02

“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。

一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状

1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。

2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。

3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。

4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。

二、“机械设计基础”的教学改革

针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+N”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。

1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。

2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。

新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。

改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+N”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。

3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。

这种新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。

三、结语

由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。

在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。

参考文献:

[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉:华中科技大学,2011.

[2]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械,2006,(1).

第2篇:对机械设计基础课程的认识范文

《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。

参考文献

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[3]杨可桢,程光蕴.机械设计基础(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2013,(06).

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[6]韩梦洁,张德祥.美国高等教育制度的传承、变革与启示[J].中国高教研究,2014,(1):39-44.

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[8]王盛水.从美国高等教育的特点看创新型人才培养[J].高校教育管理,2012,6(2):65-71.

[9]吴越,李晓斌.高等教育强国发展的三维模式:日本的探索[J].中国高教研究,2013,(5):57-61.

第3篇:对机械设计基础课程的认识范文

卓越工程师不仅要具备上述的未来工程师的品质,而且,还应该兼具以下特质:(1)对局部或整体工程价值的科学判断力;2)对权威工程学术或工程技术独到的批判力;(3)对历史工程文化承载现代工程文化内涵以及未来工程文化趋势的深刻洞察力;(4)优秀民族工程文化传承与世界先进工程文化吸收的责任感;(5)工程环境影响的感知与和谐意识的自觉;(6)正确理念的坚持或自我否定的勇气。只有具备了上述15种品质特征的工程师,才能称得上是真正的卓越工程师。因此,形成能够进行自我调整和更新的、面向卓越工程师培养体系的教学改革是值得研究的重要课题。

1.面向卓越工程师培养目标的教学要求

卓越工程师人才培养目标是具有国际视野的行业领军人才、国际认可的高级工程技术人才和创业研发型高端人才。卓越工程师的核心是创新能力。随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展,社会对人才的需求产生了很大的变化,更加强调实践能力和创新型人才的培养,面向卓越工程师培养计划的教学,不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力,还要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新能力。

2.机械设计基础课程教学的现状

机械设计基础课程是一门理论性和实践性较强的课程,既强调知识的综合性、实用性,又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力,这也是“卓越工程师教育培养计划”所要求的。

但是现有的机械设计基础课程教学存在一些问题亟待解决。传统的教学过程是一种“填鸭式”的教学,一切都是由教师决定,学生只能被动地参与。如机械系统的结构设计是机械设计基础课的重要教学内容,也是过去讲课的难点,由于受到传统教学手段的限制,电类专业学生对此方面内容的掌握比较困难。

现有课程内容体系建立在知识的系统性和完整性之上,在知识点的选择和安排上没有脱离传统的教学理念,所用教材的知识内容体系创新性不够,没有体现“卓越工程师教育培养计划”中所要求的“能力”主线,与生产实际要求的课程内容或知识点的编排存在一定的差距。另外,教师不注意采用先进的教学手段来充实自己的教学活动,忽视案例教学、问题教学等方式的运用,导致教学信息量太小,无法传授更多的知识。课程教学中只是理论知识的简单讲解,没有结合工程实际进行教学。

3.机械设计基础课程的教学改革

按照“卓越工程师教育培养计划”的目的和培养要求,以及在以往机械设计基础教学过程中所发现的问题,借鉴皮亚杰提出的建构主义理论,对机械设计基础课程教学改革提出如下建议与改革措施。

3.1 确定教学目标

“机械设计基础”课程具有很强的工程性、实践性和实用性,其主要的教学目标是培养学生机械系统方案设计的能力。教师以自己制定的教学目标为导向,在整个教学过程中围绕教学目标与学生一起展开教学活动,并以此来激发学生的学习兴趣与积极性,激励学生为实现教学目标而努力学习。

“机械设计基础”上半部分的核心内容是各类常用机构的设计和应用。要设计和应用机构,首先必须认识各类机构,通过一些典型的机构系统了解机构的具体结构、工作原理、特征和它在系统中的作用,从机械系统的总体去认识机构,用系统的观点将各类机构联系起来,将系统的要求贯穿于机构的设计之中。学生不应孤立地去认识和设计机构,而应以系统为主线来掌握机构分析、设计的基本理论和方法,确定机构设计的要求。

例如教师在讲授“机械设计基础”第一章“机构自由度”的内容时,首先向学生说明学习机构自由度在实际工作中的意义,并在本章最后给出关于牛头刨床的机构设计错误的例子,让学生通过计算机构自由度予以改正,以此来激发学生的学习兴趣与积极性,充分发挥学生的主观能动性,训练他们的创造性思维。

另外,在学习平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构这3大类常用机构过程中,由于该3大类机构又可划分出很多种类,学生常感到各类机构缺少联系。由于往复式四冲程内燃机涵盖了这3大类机构,所以可通过介绍往复式四冲程内燃机工作过程的4个冲程运动将这3大类机构运动作为教学背景或目标,将3大类机构联系起来。

如内燃机通过平面连杆机构中的曲柄滑块机构将活塞的直线往复运动转换为曲轴的回转运动;通过凸轮机构控制进气门、排气门开合时间的长短;通过齿轮机构协调燃气推动活塞运动时,进气门、排气门有规律的启闭。以往复式四冲程内燃机工作过程介绍3大类机构各自的优缺点和不可替代性,对增强学生的感性认识、加深对知识的理解和掌握,培养创造性思维能力都非常有益。内燃机工作过程所涉及的内容包含了“机械设计基础”上半部分需要讲授的所有主要内容,所以应该在第一章的授课中较详细地介绍内燃机的工作原理,并在以后各章的教学中加以利用。

“机械设计基础”下半部分主要讲授常用连接(螺纹连接、键连接等),机械传动(螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动),轴系零、部件(轴、轴承)等。这部分内容相互联系较少,学生感到零散。这部分内容的教学可与课程设计结合起来,课程设计题目在课程开讲前布置到位,使学生带着任务听课。当教师讲到与设计题目中某些方面相关的章节时,学生就开始思索自己题目中相应点的方案设计、结构设计等问题,不太懂的问题可及时与教师或同学进行交流探讨。由于课程设计与专业结合,与理论课同步,学生兴趣浓,学习效果好。

3.2 加强与工程实际的联系

由于学生对机械的感性认识和工程实践知识十分缺乏,不能将所学的知识与实际联系起来,更不会应用于工程实际,因此要结合工程背景来讲解各种机构的原理和应用。

例如在讲解曲柄摇杆机构时,通过对比该机构分别在游梁式抽油机和牛头刨床中的应用,来说明极位夹角的大小对急回运动的影响。这样以实际工程机械为例讲解曲柄摇杆机构的特点,能使学生印象深刻。在讲解四杆机构时,分别列举轮式抓钩机、装载机工作装置、鹤式起重机吊臂等实际工程机械的例子,对比讲解不同机构的工作特点,使学生对机械的机构既有一个整体认识,也有对不同机构异同点的认识,为以后进行机构选型、综合机械设计打下基础。

以凸轮机构实际设计为例,首要问题不是如何设计凸轮的轮廓线,而是如何根据工作要求和使用场合,合理地选择和确定从动件的运动规律、机构的配置和有关基本参数,使所设计的凸轮机构既能满足机械系统的工作要求,又具有良好的运动和动力特性。此外,广泛采用工程应用实例,充实“机械设计基础”教材中的例题和习题,适当增加例题和习题的工程应用背景及创造性意向说明。

3.3 及时更新教学内容

将机械设计方面的新成果、新应用及时引入教学内容,扩大学生信息量。例如在讲解螺栓预紧方法时,介绍电测扳手、液压拉伸预紧方式等新工具和新方法;在讲解齿轮机构时,介绍双圆弧齿轮的优点,反映技术发展前沿成果,增加课堂信息量,调动学生学习的积极性。这样,以实际工程设计计算问题为目标,构建设计基础知识理论较完备,设计方法实用、多样的基础内容体系,提高了教学效果。

3.4 改进教学方法

在课堂教学中,除了传统的教学方式外,需要采用其他一些教学方法与手段,以提高学生对课堂内容的理解和掌握。

“机械设计基础”课程是工程机械教育的重要课程,综合性、实践性强,对培养学生工程设计能力起着重要的作用。由于机械设计基础主要面向电类专业的学生讲授,而电类专业的学生对机械方面知识接触较少,对课程中涉及的各种机构、结构难以理解,尤其是涉及到机构运动、齿轮啮合等动态问题或者螺纹联接、轴承等微变形问题,因内容抽象,学生理解起来比较困难,因而影响了教学效果。

“机械设计基础”多媒体CAI系统运用多媒体计算机技术,对“机械设计基础”理论知识、教学方法等进行信息化处理,利用计算机强大的多媒体表现与信息交互功能,构造了创新设计教学模式。通过现代信息技术的应用,把过去传统的、静态的书本教材形式转变为由声音、文本、视频、动画构成的动态教材。多媒体集成、动画模拟仿真和丰富的图像信息扩展了学生认知的深度与广度,也使教师摆脱了时间和空间对讲授内容的束缚,清楚地显示某些复杂的过程,有利于激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力,有利于认知思维的深化与发展,有利于增强工程设计能力,提高教学效率和教学质量。“机械设计基础”CAI作为教学的一种重要手段,有着良好的应用和发展前景,给“机械设计基础”创新教学以有力支持。

在教学中,为达到良好的教学效果,教师应设法使学生处于积极思维的状态,主动、自觉地完成学习任务,逐步提高分析问题和解决问题的能力,真正成为学习的主人。例如,在讲授螺栓预紧力控制时,强调重要的螺纹连接必须控制预紧力,强调螺栓脱落产生的严重后果。可以列举台湾中华航空公司波音737飞机在日本冲绳那霸机场降落时因螺栓脱落刺穿油箱引发大火的例子,使学生印象深刻。又如在讲授螺栓强度计算前,举出某工厂在吊装床身时,吊环螺栓断裂,致人死亡的例子,借以强调螺栓强度计算的重要性,将枯燥的理论知识变得具体、形象,而且能够使学生在主动思考的同时牢记相关概念、掌握相关原理,达到事半功倍的良好效果。

4.结束语

第4篇:对机械设计基础课程的认识范文

[关键词]机械设计基础 行为导向法 教学改革

[中图分类号]G [文献标识码]A

[文章编号]0450-9889(2013)02C-0055-02

一、机械设计基础课程教学现状

机械设计基础是机械类、机电类、近机类专业必修的一门技术基础课,它研究的是机械设计中的共性问题,是机械设计工程的技术基础,应用广泛。其在课程设置中起着承前启后的作用,综合性强,密切联系生产实际,既要为学习后续专业课服务,又可直接用于生产实际;既有较强的理论性,又有一定的实践性。在培养机类工程技术人才的过程中,学生通过学习该课程,增强机械理论基础,提高对机械技术工作的认知水平,培养创新能力,为后续的专业学习和今后从事设计技改工作打下基础。

对于本课程,教师难教,学生难学。它的难教在于:要求教师熟练运用基础课知识,因材施教,把相对枯燥的知识转化成学生想学、乐学的形式,而且要理论联系实际地进行教学。它的难学在于:集许多基础学科的知识于一体,但高职生的基础普遍不好,学起来更加吃力,而且课程重点不突出,各章节内容之间相对独立,相互之间联系少,各有特点。

学生普遍反映这门课“比较难”“当时听得懂,过后就忘了”。如何在课堂上讲学生听得懂、学得会的知识,如何在课后巩固学习成果,让学生能懂、会做、有想法,是我们要解决的问题。

二、机械设计基础课程改革的必要性

由于机械设计基础在课程体系中具有不可替代的地位,因此在各类规划教材中都可以看到它。但这些教材普遍是对本科教材进行删减,降低难度,各章节不系统连贯的问题还是没有得到根本的解决。机械设计的程序,实际上是对机械设计基础所研究内容的系统应用过程。教师要把设计思路和程序贯穿于教学的始终,让同学们知道如何解决在设计过程中遇到的问题,学了能解决什么问题,为什么学;在学习过程中,从易到难,将知识点分解成一个个小任务,并且引导学生进行设计的实践,从无到有,每一步都是师生共同探究的过程。要大大提高学生的参与热情,教师就要对教材进行改革,每一个章节就是一个课题,是一个系统工程,解决一个机构设计问题,让学生带着问题、带着任务去学习。

三、机械设计基础课程教学改革的探索

生产实际中的创新和技改,是对机械设计的基本理论的实践。而创新是企业生存和发展的基本要素之一。机械基础知识和设计的基本思路给了学生创新和技改的基本思路和方法。而机械设计的程序,是对机械设计基础所研究内容的系统应用过程。这些方面都要求学生积极实践和思考,并且是一个系统的过程。行为导向教学法可以很好地应用到机械设计基础课程教学中。

我们从社会需求出发,坚持以就业为导向,以能力为本位的指导思想,以机械设计基础课程的教学模式为研究对象,借助项目教学法、案例教学法等教学方法,系统地研究分析了行为导向教学模式对机械设计基础课程教学质量及提高学生职业能力的影响,编写一套基于项目教学法的机械设计基础课程实训教学内容,制定一套行之有效的以行为导向教学为基础的机械设计基础课程教学模式。不仅使学生充分掌握机械设计基础,提高了机械设计能力和职业能力,同时培养了学生的自主意识、创新意识,促进学生的个性发展。

(一)教材内容及侧重点的选择

为了适应高职高专的普遍需要,市面上我们所能选用的教材内容比较广泛,也比较深奥。对于数学基础不好的学生来说,一些计算分析的内容很难学,严重打击了学习积极性,而计算公式推导对提高学生工程设计能力帮助并不大,完全可以删减,只强调运用。对滚动轴承的选择及组合设计、轴的设计及受力优化,齿轮的设计等在生产实际中应用较多的内容,则多花时间进行讲解和训练。我们在认真研究课程特点、整合课程内容、突出专业特点的基础上,大量加入学生实践的内容,建立和完善适合专业和生产一线需求的课程新体系。根据专业的要求重新设计课程体系,对已有的教材内容进行整合,增加实用性强的新知识,删减一些对生产实践用处不大的章节,使之符合学生的认知特点,有的放矢地教授学生在该学科中应该掌握的知识,特别强调“做中学、学中做”。紧紧抓住高职教育的特点,根据专业要求,对生产一线的内容进行整合,补充实例,重新编排所讲内容的顺序、详略,重新确定重点。

(二)教学模式的改革

教学模式改革的总体思路是:以设计为主线,以培养学生机械系统方案的创新设计能力为目标,建立课堂教学和实践教学相结合的教学模式。着眼于学生综合素质的培养,注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合。

1.课堂教学模式的改革

(1)虽然各章节内容相对独立,各机构相互之间结构特点联系少,看似重点不突出,但机器是由各个机构系统组成,这就是它们的联系。教师在吃透内容的前提下,选用相对简单又常用的机械,先在实训现场进行拆装分析,画好草图,再对该机器的各机构进行分解。采用步步推进的办法,进行系统性教学,环环相扣,既可以先从执行机构往后推演,一个个解决配套机构问题,也可以从原动机开始,层层推进,最后进行整合,相关的运动机构就都有了联系。在推演选择的过程中,特点、区别等问题就能得到关注,有利于学生对知识的理解和掌握。

(2)采用能激发学生的学习兴趣和主观能动性的教学手段,对课堂信息量进行调整,本着“能学会、够用、精练”的原则,以培养学生思维能力为出发点,不求多、不求全,一步一个脚印,扎扎实实推进。以学生为主体,采用行为导向法,以讨论课的方式进行参与式教学,按教学内容的特点应用启发式教学和任务驱动法等方式,以学生比较熟悉和关心的话题为内容,不需要标准答案,让学生在课堂上充分发表自己的观点和见解。

课程的重点是设计,设计章节教学过程可采用任务驱动法。包括五个步骤:第一,提出任务。教师首先给学生讲清楚要完成的工作任务的内容、条件和目标,并通过对工作任务的提示,激发学生的学习动机。第二,简单演示,学生跟学。由教师在黑板上演示,要求学生一起来做,教师在简单演示后,即让学生尝试完成任务,教师适当指导。如果学生由于缺乏必要的知识准备而难以完成任务,那么就应当尽快转入第三个阶段。第三,提出问题。如果学生通过模仿能够基本完成任务,那么所提的问题就应当是针对如何理解操作过程的;如果学生无法完成任务,那么所提出的问题就应当是针对问题解决的。第四,引导解决。引导学生通过阅读教材或查阅其他资料,或通过教师讲解,获得完成丁作任务所需要的专业技能和专业知识,并理解和应用。第五,回归任务。学生把所获得的知识与提出的任务联系起来,看看在掌握了这些专业知识后,能否把工作任务完成得更好。这样,学生在整个设计的过程都参与动手并得到指导,对比较难理解的方法和设计的过程都有感性认识,更容易掌握所学内容。

如果学生水平不够高,那就采用模拟学习法,全部由教师讲解,并完成整个过程,要求学生亦步亦趋,完成一个过程。

(3)充分培养学生的学习能力,采用自学和启发式教学相结合的方法。对常见易懂的内容可以安排学生自学,难度不大的内容则采用启发式教学,抛砖引玉,充分发挥学生的主观能动性,推动他们思考,培养解决问题的能力。

(4)尽量多联系生活、生产实际举例,举生活中常见的机械为例子,让学生有亲切感,更容易接受教学过程。

2.教学过程

(1)从身边的实物人手。我们学院的学生基本都是从农村来的,对于一些简单的工具、用具都比较熟悉,我们就从这方面人手,在项目中作为设计目标让学生来完成。比如四杆机构,我们先启发学生,有没有见过类似的用具,机械就是把人的工作实现的过程。如果把人工转成机械是怎么样的?引导学生多想筛东西的过程,木工刨木头的过程,和四杆机构有什么关系?通过思考和联系,引出四杆机构的基本形式和特点。类似的还有从舂米机引出凸轮机构。

(2)布置设计项目。学生思考后,懂得了常见用品和我们设计机构的相互联系,就开始列出我们要设计的机构,比如自动摇筛、自动舂米机等。

(3)具体实践。要实现简单的运动,也需要一系列的知识,我们从动力开始,先选电机,从中引出传动比的概念,但开始我们可以先不讲解传动比的内容,而是遵循先易到难,将其暂时先搁置,放到后面解决。先要求学生设计一定尺寸的执行机构,学生兴趣很大,在设想的过程中,就能基本掌握相关知识了。比如摇筛,就有四五种设想,然后大家讨论方案的优劣,确定方案(不是唯一方案)。

执行系统已经设计好,有了功率和速度的要求,怎么提供合适的动力和速度?这就要开始选电机,选好电机,速度如何改变?又引进带传动和变速箱,一步步地选用和设计。传动比的分配、性能和尺寸参数以及轴的设计都紧紧围绕任务来实行。传动比分配好,带传动和变速箱参数确定好后,就是选轴承和联轴器了。学生因为要设计一个东西出来,有了目标,学习积极性比较高。

经过一段时间的教学实践,学生参与的积极性比较高,收到了比较好的教学效果。

[基金项目]2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目(2011JGB25t3)

第5篇:对机械设计基础课程的认识范文

关键词:机械设计基础 课程改革 职业教育

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)09(a)-0143-02

机械基础作为高职院校机械专业及近机类专业一门重要的专业技术基础课,具有较强的理论性、实践性和综合性。该课程的教学直接影响到学生对专业的兴趣和后续课程的学习,对培养学生具有广博的机械设计知识、先进设计技能和创新设计能力尤为重要。但是通过调研,在课程学完后,学生对产品的设计思路、方案确定、结构确定、零件材料选择、结构设计等不明确,不具备系统设计产品的思路能力,且不熟悉所学的一系列知识点如何运用。同时从我院学生参加了两届大学生机械创新设计大赛中发现,学生对具体实际设计问题的解决能力较差。这种现状束缚了学生的创新设计能力,制约了机械基础课程教学质量的提高,所以有必要对该课程进行教学改革,探索新的教学模式与教学方式方法,提高本课程教学质量。

1 构建项目化教学模式

1.1 构建项目化教学模式的背景

机械基础课程具有理论抽象、实用性强的特点,且内容繁杂、各章节间即自成独立体系又相互关联。根据以往教学经验,若在课堂上单纯进行理论知识的讲授,学生感觉枯燥且难以理解,导致课堂气氛沉闷,久而久之学生失去学习兴趣,学习效果下降。因此,将项目化教学中引入课堂将问题留给学生,让学生变为学习的主体,让教师的作用由以传道为主转变为以解惑为主。让学生在解决问题的过程中自主探索知识,从而提起其学习兴趣,提升其学习效果。

1.2 项目设计

该课程项目设计的核心思想是:所有项目都依托于一个完整的典型机器,强调机器是一个有机的整体,让学生在由具体机器构建的真实情境中去分析每一个项目,这样可以使多种机构和零部件的零散知识有机地联系在一起,更有利于帮助学生构建完整的知识体系。

例如:在教学过程中可以把根传动有关的联轴器、轴、轴承、齿轮等内容串联起来形成一个大的项目。该项目集合了课程中的大部分内容,根据各教学内容它又可以分解为多个子项目,每个子项目针对某个具体的知识点,即联轴器的选择、齿轮及轮系的设计、轴及轴系零件的设计、支撑部件的选择等。在进行项目设计时,学生可以以组为单位,教师指导学生利用在子项目中所学的知识,完成总项目的内容,这样学生在学习过程中可以提高学习兴趣,并树立自信心。

2 优化教学内容

机械基础课程包含了机械零件和机械原理两大部分内容,在过去的教学中将各部分内容按章节的形式介绍,这样虽然保证了知识的完整性和系统性,但各内容间的关联性不理想。又由于多数学生缺乏工程实践,对机械缺乏感性认识,因此,学生不能将所学知识应用于工程实际中。其结果导致学生获得的知识是碎片化的,并不能将其融会贯通综合运用。因此,需要优化教学内容。

在教学内容上应该从工程实际出发进行知识的传授,加强学生的工程意识。如在介绍轮系知识时,介绍轮系的基础知识后,增加减速器、变速箱等轮系在工程中的典型应用实例。同时,还应附带介绍实例中轴系所涉及到的轴、齿轮、键等各个零件的功能,这样可以让学生对以往所学知识进行串联,增加学生对知识的融会能力。

另外,该课程中存在较多的公式、概念,因此学生面对如此复杂的公式时会存在较强的厌烦情绪。因此,在教学过程中应以“必须、够用”为原则,强调对知识的应用,简化公式的计算,淡化理论的推导,让学生掌握基本的设计思路及原则即可,重在对结果的应用。

3 转变教学方式方法

由于高职院校大部分学生普遍存在基础薄弱,学习吃力的实际情况,如果教师仍然采用传统的教学方法来讲授这门课程,会使学生兴趣不高,学习效果较差。因此,教师要综合运用多种教学方式方法将本课程生动、直观、轻松地呈现给学生,以期达到应有的目的。

多媒体技术是现代教育手段的主流,它可以表达出传统的教学方法中用语言和粉笔难于描述清楚的内容,运用多媒体教学,能将抽象、复杂的知识直观化、形象化,可以实现图形美观,信息量大,提高课堂效率等特点。借助多媒体课件,学生可以在屏幕上看到各种机械零件在实际中的应用,各种机器、机构、部件和零件的内部机构及零部件的装配和工作过程,增加学生对机械结构的感性认识。

在注重理论教学的同时,也要加强实践教学。在实践教学中可开设一些应用型实验,如联轴器拆装实训、减速器拆装实训、内燃机拆装并绘制机构运动简图实训等,另外还可以增加到工厂参观实习,通过这些实训实习不仅能增强学生对相关知识的理解,还能强化学生的动手能力,对学生形成工程意识和职业能力也会起到重要作用。

4 采用灵活多样的考试方式

机械基础课程主要采用闭卷考试。这种考试方式对理论性较强的基础知识部分是一种检查学习效果的有效形式,而对实用性较强的知识部分则存在着一些弊端。

我们认为该课程应该从三个方面考核学生:第一,学生职业素质,如学习态度、求实精神、吃苦耐劳、自我激励等;第二,对基本知识、基本理论的理解与应用的掌握程度学;第三,生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力及创新的能力。因此,在考核是可根据学生对每个模块的完成情况,实训课题的整体完成情况给分,再考虑学生的学习态度,出勤情况等,以及学期末的笔试成绩等,综合起来作为学生该课程的考核成绩,这样的考查方式也能够充分的体现出每个学生的课程能力掌握情况。

5 结语

机械基础课程的改革是一项系统工程,必须体现高职教育的特征,符合培养具有实践能力、创造能力、就业能力等应用型人才的需求。基于此,我们的课程改革,应该不断提高课程教学的效率和质量,激发学生掌握更多更新的理论知识,增强学生的创新意识和创造性思维能力。让学生在有限的课时内既掌握一定的理论知识,又在实践能力、设计能力等方面得到锻炼。

参考文献

[1] 姜韶华,吴宁,杨俊燕.《机械设计基础》课程改革与学生创新设计能力的提高[J].潍坊高等职业教育,2010(3):43-44.

[2] 龚厚仙.基于项目驱动的《机械设计基础》课程改革[J].职业技术教育,2011(17):31-33.

第6篇:对机械设计基础课程的认识范文

关键词 Pro/E 机械设计基础 生态课堂

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.08.039

Study on Ecological Classroom Teaching Basic Mechanical

Design Construction Based on Pro/E

LI Guoqin, SHI Yan, ZHANG Pengcheng

(Hebei Engineering and Technical College, Cangzhou, Hebei 061001)

Abstract In the basis of mechanical design in Higher Vocational College Classroom, aiming at the existing problem of the traditional teaching, examine the classroom teaching from the perspective of ecology, the construction of ecological classroom is proposed based on Pro/E software, and points out the concrete method of constructing basic mechanical design of ecological classroom.

Key words Pro/E; basis of mechanical designing; ecological classroom

0 概述

机械设计基础是工科院校历史悠久的传统专业基础课程,但大多数学校教育教学观念较落后,部分教师实践经历较少,新的教育教学理念缺乏,与企业行业标准脱轨,知识技能得不到更新,与当今机电行业的飞速发展产生了严重脱节;教学方法以讲授为主,形式单一,导致学生的学习兴趣低,动手能力差,觉得这门课太难学了,甚至有部分学生到课程的后半部分失去学习的信心,进入得过且过的状态。机械设计基础课程传统教学具体现状如下:

现在大部分学校机械设计基础课程的课堂教学以老师的讲授为主,学生主要作被动的倾听者,老师与学生在课堂上的地位不平等,课堂的舞台基本都被老师占用;课堂教学的辅助手段陈旧、不灵活,比如在讲解各类机械零件、部件、运动机构组成、结构特点及工作原理时,老师主要借助实物教学模型或挂图,加上现在高职高专的学生基础差,实践少,三维想象力差,识图能力低,老师需要花费大量时间和精力,讲解零件图、装配图和原理图,并且很多图并不能完整地表达机械部件、机构的所有结构,给学生的看图、理解带来很大困难。学生一旦跟不上,就失去信心,懈怠下来,教学效果可想而知;实物教学模型存在很多不足,一是上课老师携带来、放回去麻烦,二是一些机构内部的很难看到或观察不清楚,给分析机构运动特性带来困难,三是做不到现场方便的拆装,因拆装需要时间长,课堂时间不足用,学生没法看零件结构、机构连接、组件的装配组合,老师只是作运动演示和运动分析,学生观看,听个一知半解,打击了学生对课程的学习兴趣,另外在拆装的过程中难免损坏零件,零件损坏后影响装配合使用;四是大多数学校很难配齐机械设计基础所涉及到的所有实物模型,模型不可能做到及时更新,因成本太大,所有的实物模型需要管理、存放,也得需要成本,损坏的模型影响使用,过时的模型没有了使用价值,造成资源浪费。

从目前的课堂教学现状来看,很难培养出具有实践能力和开拓创新能力的技术实用型人才,面对社会需求的变化和教育改革的不断深化,必须从课堂教学的改革入手,构建一个和谐的“生态课堂”,以适应不断发展变化的企业,使学生自身建设提高到一个新的水平。

1 构建“生态课堂”的理念

在自然生态系统中,影响生物的分布、形态和生理等因素叫生态因素。课堂教学的“生态因素”是指影响课堂教学中“教师的教”和“学生的学”的一切事物的总和,它包含了物质因素、制度因素、文化因素和心理因素,作为教师需要思考的是如何将这些“生态因素”综合、联系、平衡成为生态课堂。①生态课堂应该是生活化的课堂,高度尊重学生,减少对学生学习的时空占领,老师是指导者、启发者,学生是主要的表演者,老师一定要转变自己的行为和教育观念,时刻记着与学生地位平等,想方设法创设情境,鼓励学生主动参与课堂讨论,有想法勇于提出,遇到问题主动思考、积极发问,勇于探索,提倡培养学生大胆质疑的精神,注重培养学生协同合作的能力,使老师和学生在一个平等、和谐、不断求索的生态课堂氛围中积极快乐地学习。创设好的课堂情境,营造生态课堂氛围,需要有更新快捷,跟上企业不断发展变化的辅助教学手段为支撑,笔者提出用Pro/E软件制作非常容易改变的教学模型库,代替不易更新的实物教学模型,为构建机械设计基础课程的生态课堂提供了一个很好的平台。

2以Pro/E为支撑构建机械设计基础课程的生态课堂

在构建机械设计基础生态课堂教学中,我校选择Pro/E教学软件做支撑。因此软件操作容易、使用方便,造型、工程出图以及3D装配等方面基于特征的参数化设计、单一数据库下的全相关性,可动态修改性强。笔者在教学中感到Pro/E非常适用于构建机械设计基础生态课堂。

2.1 基于Pro/E构建机械设计基础生态课堂的教学模式

现在大部分学校机械设计基础课程的课堂教学,在教学过程中依旧是一种单向传输结构,其表现形式就是记忆水平的教学。学生对教师的传授只是简单的模仿,完全处于被动、受教的地位,缺乏主观能动性和创造性。②以Pro/E为支撑的机械设计基础课程教学,可以从课程学习一开始就让学生进入到一个生活化的“生态课堂”。在课堂上,老师采用启发、引导式的教学模式,老师以问题为原点推动教学,学生在兴趣的牵引下,关注教学的重点、难点;老师采用与学生互动、研讨式教学模式,老师与学生、学生与学生一起探究问题,老师引导学生积极思考,创造性地运用知识去发现问题、分析问题和解决问题。同时学生会给教师的教学提供新思路,老师获得新启迪,使课堂教学向更好的方向发展。

在机械设计基础的生态课堂教学中,让学生自己使用Pro/E软件对课本上各种机构所对应的三维实体模型进行建模、装配、运动仿真和性能分析,从感性上理解三维实体的结构与相对位置,有效地培养学生思维、想象、创造、构形的能力,同时让学生真正理解、掌握各个零件的结构、参数对装配有何影响?对机构的运动、各个构件的受力有何影响?当同学仿真机构出现不合理的情况时,考虑与机构的那个参数有关,还是什么地方结构设计的不合理?同学自己思考、自己找原因,从而锻炼学生积极思考、分析问题、解决问题的能力。生态课堂的教学模式改变了机械设计基础课堂教学理论化、程序化的模式,激发学生学习兴趣,调动起学生积极性,发挥学生主动性,使学生真正成为课堂舞台上的扮演者。

比如学习铰链四杆机构。老师只介绍明白什么是铰链四杆机构?铰链四杆机构的类型有哪些?曲柄存在的条件,铰链四杆机构运动类型与机架和杆长的关系,然后将学生分成三组,每小组分别自己设计一个曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构,利用Pro/E在计算机上制作各个构件模型,然后进行装配,仿真分析机构的运动,验证自己设计的机构是否合理?假如不合理,分析原因,找解决问题的办法,通过小组合作方式,最终设计出满意的机构,这样学生会对机构理解掌握得很透,学生在这平等和谐的生态课堂中体验到了学习的乐趣!

在这样平等合作、互动学习过程中,专业知识掌握深刻,能迅速提高学生的空间想象能力,机械设计基础课程课堂教学的改革取得重大突破。更重要的是,这门学生公认很难学的机械设计基础实现了从传统教学模式到“生态课堂”的教学模式根本转变。

2.2 基于Pro/E构建机械设计基础生态的课堂教学手段

在机械设计基础课程的生态课堂教学中,让学生做课堂的主动扮演者,学生主动使用Pro/E软件亲自动手制作各种零件模型,真正掌握零件的结构及应用。比如齿轮类型较多,传动形式多样,啮合原理抽象较难理解,大部分现有的学校不可能提供所有的齿轮模型,因此这块内容学生学起来十分枯燥,很难真正理解,只是简单地套用公式。而以Pro/E为支撑,通过学生亲手制作各种的齿轮模型,并能方便地改变同类型齿轮的各个参数,感性认识到各个参数对齿轮模型影响,齿轮结构搞明白了,很有成就感,可以继续使用软件进行各种齿轮间的传动仿真,就这样激发起学生强烈的学习欲望,很快进入主动的学习状态,学习变成了一件轻松快乐的事。对于凸轮机构,从动件的运动规律和凸轮轮廓的画法是学生的难点,使用Pro/E软件程序功能,根据从动件运动规律方程,创建参数关系,生产凸轮的轮廓曲线,建立凸轮三维模型,这一制作过程让学生真正明白了从动件的运动规律与凸轮轮廓之间的联系,凸轮机构的传动才能真正学懂。

在生态课堂教学中,教学手段的改变,使学生从单纯受教者的角色转变为主动学习者,自觉地、积极地、主动地参与到课堂活动中来,让死气沉沉、枯燥无味的课堂变成了生机勃勃的“生态课堂”。

3 小结

Pro/E软件在构建机械设计基础课程生态课堂教学中,起了重要的支撑作用。经过实践应用,此软件辅助的生态课堂教学,又激发了学生对机械设计基础的学习兴趣,不仅让学生真正理解和掌握课程内容,还使学生学会思考,提高了学生分析问题、解决实际问题的能力,激发了学生学习课程的积极性、主动性和创造性,彻底转变了教学理念,优化了课堂教学环境,提高了教学效果,提升了学生的生命质量。

校级基金资助项目:项目编号xs1203

注释

第7篇:对机械设计基础课程的认识范文

一、机械设计类课程实践教学现状分析

机械原理、机械设计、机械设计基础课程是高校培养学生进行机械设计能力的最基础的教学环节,它是一门和实践结合非常密切的课程。在教学方法上采取了课堂教学、实验和课程设计等方式进行,使科学研究和工程实践相结合,尽可能地让学生通过本门课程的学习,掌握有关机械设计实践方面的知识。

机械基础课程实验教学项目大致可分为演示性实验、验证性实验、设计性实验和综合性实验。演示性实验是通过实验项目的进行,增加学生对机械结构形式、种类和运动规律等认识和理解,比如:通过参观陈列室的各种机械零部件、简单机构、机械的动作和实际机械的运动等过程,增加学生的感性认识。验证性实验是通过实验现象,证明课堂教学的某种理论或规律。设计性实验是希望学生根据实验目的的要求,自行设计实验项目的试验方式、方法和步骤,增强学生的学习主动性,使学生对机械设计实践知识有一个深刻的认识。

综合性实验是包涵上述实验目的,检查学生对所学知识的综合运用能力的实验项目。由于实验项目多为演示性、验证性实验,部分综合性实验,在这些试验过程中,没有达到让学生理解机械设计的综合运用知识的目的。我们曾询问参加机械实验课的学生,对所学的实验课程有什么印象和体会,学生认为目前一些实验课程,让学生自己动手操作的太少,因此实验没有达到预期的目的。这种现象是目前很多实验课程中的普遍情况。

二、完善机械设计类课程实验教学的对策建议

(一)培养学生观察生话、发现问题的能力。

发现问题比解决问题更加重要。由于我国教育体制原因,学生长年学习只注重书本上的理论知识,忽略实践这一重要的环节、学生只顾读书,对身边的事情漠不关心,当布置设计型课题时不知道应该做什么样的题目,严重影响了学生探索知识的积极性、设计是为人服务的,设计的目的是拓展人的能力,使人生话更加舒适、工作更有效率、为人解决问题正是提高学生设计兴趣的重要手段、我们在课堂教学中增加对应教学内容的相应实例,让学生明自学习的机构、结构在具体工作、生活中是如何应用的、适当引导学生对案例中不满意的地方进行改进,促使学生主动思考。

(二)在课程教学中增加动手制作类实验项目。

为了实现学生动手实践的软着陆,我们首先在课程教学中增加机构、制作作业,例如设计制作突出产品特性的动态商业广告、设计制作等,让学生了解机构不是枯燥无味的画图,而是解决运动的重要手段。

(三)结合课程教学内容开设综合设计类型实验。

目前的实验项目,学生自主动手的机会太少,多数情况下学生只是以观众的身份参加实验,因此对实验的要求、内容和方式方法没有比较全面的体会。虽然实验前作了准备,但在实验过程中由于没有能够独立完成,对于整个实验的目的、要求和作用机理没有详细了解,同学注意的是如何完成自己的工作;不熟悉的实验项目,难以提高学生的学习兴趣,影响学生学习的效果。开设设计型实验项目应注意开设既符合课程要求、学生又比较熟悉的实验项目;机械设计类课程的实验项目还应注意注重基础内容的学习,尽量结合学生的生活环境。学时不够,可以增加课外学时,也可以结合开放性实验项目完善设计实验内容。

第8篇:对机械设计基础课程的认识范文

关键词:项目导入法;教学;机械设计基础

中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)21-0248-02

引言

机械设计基础课程是高等职业学校机械类专业一门重要的技术基础课,它涉及的知识面广,理论性强,与实践结合紧密。长期以来,由于受传统教学方法的影响,这门课的教学效果一直不尽如人意,究其原因,是由于理论与实践结合不紧所致。在认真研究高等职业教育的培养目标后,弄清机械设计基础的教学基本要求,在机械设计基础教学中实施项目导入法,能使教师教得轻松,学生学得愉快,达到高级应用型人才培养目标的要求。

一、项目导入法

项目导入法的理论基础是教育家陶行知先生所提倡的“在学中做,在做中学”的教育理论。它以“项目驱动”为主要形式,将实践项目贯穿在教学的始终。用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力;传授知识时紧密结合实践项目,让学生学有所用;让学生进行项目制作,使学生学以致用;让学生在操作中进行项目相关参数的选择和计算,使学生在实践中巩固所学理论知识,并做到融会贯通;最终通过项目的成功制作,使学生获得成功的体验,培养理论与实践的综合应用能力和分析问题、解决问题能力,达到全面提高学生综合职业素质的目的。

二、项目导入法在机械设计基础教学中的重要

意义

1.培养高级技术应用型人才的客观要求。高等职业教育是培养面向生产和服务第一线的高级技术应用型人才。他们不但要懂得某一专业的基础理论与基本知识,更重要的是他们应具有某一岗位群所需要的生产操作和组织能力,善于将技术意图或工程图样转化为物质实体,并能在生产现场进行技术指导和组织管理,解决生产中的实际问题,是一种专业理论够用,生产技术操作熟练和组织能力强的复合型人才。除了要有复合的专业知识和技能外,更要有项目生产的理念,参与项目生产的能力,以及适应项目变化的潜力。因此,在教学中运用项目导入法,树立项目意识,注重知识的实用性和应用性,加强学生动手能力的培养,提高学生项目制作的综合应用能力,这应是高等职业教育教学目标所追求的。

2.项目导入法是机械设计基础课程教学改革的必然趋势。机械设计基础是一门理论性和实践性都很强的机械类专业的技术基础课程,在教学中具有承上启下的作用,是机械技术人才的必修课程。若干年来,无论是教材的组织还是教学的安排,都显示出较强理论性和系统性,强调原理的解释、运动的分析和学生设计基本技能的训练等。很显然,这与应用型人才的培养目标不相适应。根据高职培养目标,机械设计基础课程应重视应用性教学,强调知识的应用,适当降低理论的深度,特别要在教学中贯穿以项目的制作,这对于学生理论知识的理解和掌握,特别是学生的综合应用能力的培养具有重要的意义。部分国外高等职业学校。已将机械设计基础与装配技术进行复合,并组成若干模块,以项目贯穿各模块教学的始终,不但达到了培养应用型人才的目的,更达到了“教师教得轻松,学生学得愉快”的教学效果。由此,将机械设计基础与装配技术复合,运用“项目导入法”的教学方法,也应是高职机械设计基础教学的必然趋势。

3.学生的基础是项目导入法在机械设计基础中运用的内在要求。有的高职学生来自于中等职业学校,他们逻辑思维能力较差,形象思维能力较强,特别是对于理论性强的设计、校核计算更感头疼。再加上一些教师采用“黑板上开机器”的教学方法,更使得他们感觉机械设计课程是一门枯燥的“天书”,上课只能疲于记笔记,复习只能忙于死记,如此以往,失去了对该课程的学习兴趣,多少年,绝大多数教师也无能为力。因此,只有将项目应用在教学中,让学生由项目引起兴趣,在项目制作中增加兴趣,学习探索知识的方法,让枯燥的知识变成有趣的体验,让抽象的理论得到实践的验证,才能使学生在愉快中学习,增强学习机械专业知识的兴趣。

在机械设计基础课程中实施项目导入的目的, 就是让学生在做中学,在学中做,发挥理论对实践的指导作用。另外还要很好的发挥机械设计基础为专业课程和培养目标服务的功能。例如,将数控设备与维修专业的机械设计基础课程与装配技术课程复合为一门《机械设计基础与装配》,并合理地综合成若干教学模块,达到削枝强干,突出重点,强化应用的目的。

运用项目导入法进行机械设计基础的教学时,我们除了让学生掌握综合的专业知识和形成操作能力外,更为重要的是培养学生在实践中探索知识的能力。让学生在操作中学会某些零部件的参数选择、资料利用、数据处理、原理分析和问题判断,并着重培养学生发现问题后善于讨论的学习方法,从而培养学生分析问题和解决问题的能力,更为重要的是培养学生的创新能力,并养成良好的工作习惯。

三、项目导入法在机械设计基础课程中的实施

1.项目的设计。第一,教师所设计的项目,要涵盖某一阶段教学目标所涉及的知识,考虑大多数学员所具有的知识水平和实现任务的能力。如,对于齿轮传动这一模块,可设计制作一齿轮传动机构,其中包含直齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动,通过对其拆卸和装配,让学生在操作中学会齿轮参数的计算,了解传动的特点,并重点学会齿侧间隙的测量和调整,从而达到该模块的教学目的;第二,项目要实用、明确。学员的学习过程就是解决实际问题的过程,要使学生在探索实施时能充分应用已学的知识,充分调动自己的思维,解决项目中的各种操作要求;第三,项目的设计要体现先进性、适应性和创造性。先进性是指项目要反映机械的新技术、新产品、新工艺和新设备;适应性是指项目要适应机械行业、地区经济和社会发展的需要;创造性是指项目要有利于举一反三能力的培养和创新意识的培养。

2.项目的实施过程。项目导入教学法的特点是“以用促学”。教师提供项目后,学生产生探索求知欲望,为了实现项目操作要求,在教师的适时指导和帮助下,学员主动地应用已有知识和技能,自觉调整或修改探索新知识的方法和途径。在整个教学过程中学员有明确的任务目标,一切学习探索过程围绕项目的实施进行,学生完成了项目的制作,也基本达到教学和训练的目标。

下面以轮系的项目教学为例,项目内容为“钟表机构中轮系的设计”。介绍项目导入法的实施步骤:

第一,导入并布置任务。教师首先以一钟表为例介绍时针、分针和秒针之间的运动关系,并告知钟表机构中采用的是轮系来实现三指针的运动关系的。然后讲解项目内容,并发放齿数不同的齿轮和工具。使学生明确操作内容和基本步骤,对项目有一个整体认识。第二,讲授轮系传动比的计算和转向的判别方法等相关理论知识,使学生对相关知识有所了解,并具备完成任务的理论知识和技能,第三,学生根据设计要求,确定设计方案,并计算出各齿轮的齿数。第四,学生选择需要的齿轮,组装钟表机构,并判断各指针的转向是否相同。第五,成果检验。检验各组设计的钟表是否能够按规定的传动比运动、齿轮的数目以及各齿轮的布局是否合理,选出几个优秀的样品展示给同学们看,让其从中找出自己的不足。并提出一些相关的问题让学生自己解决,以达到知识扩展的目的。第六,布置课外作业:车床床头箱中挂轮的设计、减速器中轮系的设计。

结束语

项目教学对教师提出了较高的要求。它要求教师要有良好的专业设计和操作经验,良好的教学组织能力,善于发挥学生的主体地位和教师的主导地位,培养学生的综合应用能力。此外,教师要在项目的实施过程中,注重学生的全面发展和个性发展,积极培养学生的创新意识和创新能力,鼓励学生在项目操作的过程,进行发散思维,并能运用所学知识设计更好的项目,从而培养出高素质的综合应用性人才。

参考文献:

[1]戴士弘,毕蓉.高职教改课程教学设计案例集[M].北京:清华大学出版社,2007:11.

[2]潘存云.机械原理CAI教学体会[C].国防科技大学机电工程与自动化学院教学研究论文集,2000:9.

[3]杨宗德.论机械工程中的创新设计[J].机械研究与应用,2001,(1).

The Application of Task-motivated Method in Machinery Design Base Course

LI Gang

(Changsha Aeronautical Vocational and Tchnical College,Changsha410124,China)

第9篇:对机械设计基础课程的认识范文

【关键词】机械设计基础;实践;课程设计

《机械设计基础》是工科院校普遍开设的一门重要技术基础课程。由于各专业学生的知识基础差异较大,再加上该课程多年来一直存在着内容多课时少、零件多系统少、分析多综合少、理论多实践少等诸多矛盾,给《机械设计基础》课程的教学带来许多困难。同时,该课程具有很强的实践性和应用性,所以教学过程中必须将理论与实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养,拓宽学生的知识面,开阔学生的思路,从而更有利于学生工程实践能力和创新能力的培养。

1.理论教学环节

理论教学环节是《机械设计基础》教学改革的一个重要方面,经过多次教学实践尝试,我们主要从以下几个方面进行改革尝试。

1.1教学内容

目前,高职院校提出了“厚基础、宽口径、重能力”的人才培养模式,从而使理论课时压缩严重,但《机械设计基础》课程的内容多,理论性和实践性都比较强,老师讲解力不从心,学生听课如听天书,因此必须对教学内容进行相应调整。

1.1.1删减过深的、不必要的理论推导和证明

高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性,毕业后从事的岗位决定了没有必要对计算、公式、定理等的来龙去脉搞的清清楚楚,只注重如何应用这些公式定理等来解决实际问题。因此,可将过深的理论推导、证明删去,以便学生集中精力掌握这些公式、定理的实际应用,解决实际设计问题。

1.1.2结合专业培养目标整合教学内容

由于各专业的培养目标不同,所安排的课程和教学要求也不同,因此《机械设计基础》课程应根据本专业可的要求、本专业毕业生从业岗位要求和本专业学生终身教育的要求整合教学内容,以达到培养目的。

1.1.3在机构分析中增加解析法内容

在以往的机构分析中,因图解法形象、直观,有助于教学模型的建立,同时对某些简单的问题比解析法更有效。随着科学技术的计算方法、计算手段的飞速发展,提高机械设计与分析的精度和效率已成必然趋势,而解析法更能准确地反映和解决图解法难以解决甚至不能解决的问题,因此在教学中应增加解析法讲解的力度,以适应现代技术的要求。

1.2教学方法

1.2.1现代化教学

本课程实践性、综合性较强,个部分教学应注意同生产实际相结合,利用教具、挂图、多媒体等直观教学手段教学,做到课上精讲精练。同时采用计算机的图形动画等功能,向学生展现具体、形象、直观的视听材料,充分调动学生的学习积极性,提高课堂效益,增强学生的感性认识。

1.2.2实物教学

有些教学内容离开实物再课堂上不易讲解透彻,因此可将机构实物搬进课堂,对照实物进行讲解,从而使学生能充分地将机构的运动情况进行分析,例如,讲解摆动导杆机构时,再牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解,则可收到事半功倍的效果。

1.2.3自学式教学

对于简单的教学内容,可采用自学式教学方法,自学式教学方法是“提出问题+自学+回复问题+总结”。其操作步骤是:第一步,老师指定学习内容,并提出相关问题。第二部,学生围绕问题进行自学,明确学习目标。第三部,提问学生并对学生的回答进行追问,把问题引向深入。第四部,根据学生的回答进行总结,使学生形成新的知识。

2.实践教学环节

《机械设计基础》教学的另一个重要部分是实践性教学环节,它包括实验教学和课程设计两个方面。

2.1实验教学

实验教学是学生学习《机械设计基础》课程进行工程实践的重要途径,是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力以及启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段,也是《机械设计基础》课程教学的一个重要环节,其对实现课程教学目标起着不可或缺的关键作用。

传统实验教学存在着实验目标单一性、试验方法陈旧性、实验内容缺乏系统性、综合性等不足,不利于培养学生的各种能力,因此,对》机械设计基础》课程实验教学改革可从几方面进行:一是保留传统的经典验证性实验,如《轴系结构测绘》、《减速器结构装拆实验》;二是更新和改造相对落后的实验,如渐开线齿廓范成实验改用计算机仿真试验去代替,使实验内容既形象具体又省事省力;三是新增开设综合性和设计性试验,要求学生自己设计实验,自己动手完成,不依赖于老师;四是建立开放式感性认知实验,使学生有更多的自由时间来安排学习,以期发挥学生在实验教学中的积极性和主动性,从而加强学生对机构、零件结构等工程实践知识和动手操作的能力培养。

2.2课程设计

综合考察学生掌握《机械设计基础》知识程度的重要手段是课程设计。它也是《机械设计基础》课程实践教学的最后一个教学环节。其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分系的能力和运用资料等基本设计能力。要完成一次课程设计要求学生对总体方案的布局到零部件结构设计一起完成使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新,应要求学生自己设计多套方案,进行比较选择,充分发挥学生的想象力和创造性,从而为今后在生产实际中参加设计或技术改造打下良好基础。课程设计是一项既重要又繁琐的教学工作,指导老师对学生中普遍存在的不足应在设计中逐步给予讲解和补充,使学生通过课程设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。

3.结束语

总之,《机械设计基础》课程教学改革是一个系统工程,涉及到课程教学的各个环节,从各个环节入手进行教学改革,才能取得良好效果。同时,还应注意“师教之功,贵在引导”,教师的真正本领除了传授知识外,更重要还在于激发学生的学习积极兴趣,唤起学生探求知识的欲望,为学生营造一种积极主动、和谐、生动活波的学习氛围,培养他们主动参与的意识,培育他们的批判性与创造性思维能力,进而全面提高教学效率和质量。

参考文献:

[1]洪伟龙,关于技术基础课教学理论联系实际的新途径 职业教育研究 2006,(4).