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机械设计基础课程设计精选(九篇)

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机械设计基础课程设计

第1篇:机械设计基础课程设计范文

【关键词】课程设计 学习迁移 CDIO

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0250-02

前言

课程设计是机械设计基础课程重要的综合性与实践性环节。通过课程设计,可以使学生学会综合运用机械设计课程和其它相关先修课程的理论,结合生产实际知识,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。

一、机械设计基础课程设计现状

减速器设计是当前机械设计基础课程设计最常选用的一个题目。内容包括:传动方案拟定、电动机选择、传动件及轴的设计、轴承选择等,学生根据设计过程,编写一份设计计算说明书,绘制装配图及部分零件图。上述过程比较全面地涵盖了机械设计基础课程中所学习的主要内容。学生按照教师或指导书指定的方案与思路,参照指导书步骤,完成计算与部分制图工作。这样的课程设计虽然针对性、实践性强,能使学生对机械设计的方法和步骤有一定程度的掌握,但单一题目趣味性不够,使学生失去新鲜感和兴趣,仅将课程设计作为任务来完成,独立思考时间少,不能发挥学生的主观能动性,不能充分激发学生的潜能、创新思维能力和解决问题的能力。如何通过传统题目使学生学到更多外延知识?如何通过课程设计更好地提高学生的综合能力是值得我们探讨的问题。

二、转变思路,切实提高课程设计效果

1.学习迁移,培养学生辩证思想能力

学习迁移是指一种学习中习得的经验对其它学习的影响。任何一种学习都要受到学习者已获得的知识、动作技能、情感和态度等的影响。只要有学习,就有迁移。迁移是学习的继续和巩固,又是提高和深化学习的条件。

课程设计的过程,不但体现了机械设计与相关先修课程之间知识的迁移,还体现了与更广泛学科领域知识,如辩证唯物主义理论之间的迁移。通过转变思路,可以通过完成传统课程设计题目提高学生辩证思维能力。

齿轮的设计是减速器设计的一个重要环节。我们知道,齿轮有五种失效形式:轮齿折断、疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。设计齿轮就是要针对齿轮的主要失效形式进行。对于软齿面闭式齿轮,齿面点蚀是主要失效形式。在设计计算时,通常按齿面接触疲劳强度设计,再作齿根弯曲疲劳强度校核。对于硬齿面闭式齿轮传动,轮齿折断将是主要失效形式。在设计计算时,通常按齿根弯曲疲劳强度设计,再作齿面接触疲劳强度校核。而齿面的硬度与选用的材料有关,材料不同,齿面硬度不同。同一材料,热处理方式不同,也能得到不同的表面硬度。这就告诉我们处理问题时要善于抓住主要矛盾,特别要注意矛盾的转化。齿轮大部分失效都不是突然发生的,以疲劳点蚀为例,当齿轮传动过程中接触应力超过齿面材料的接触疲劳极限时,在载荷的多次作用下,齿面表层将产生微小的疲劳裂纹。随着工作继续,疲劳裂纹逐渐扩展,致使金属微粒剥落,形成凹坑,即发生点蚀,点蚀严重将会引起齿轮失效。这个过程给学生揭示了量变与质变的辨证规律。为满足已知条件,有些同学设计的减速器需要选用斜齿齿轮,而斜齿圆柱齿轮传动可以通过当量齿轮传动转化为直齿圆柱齿轮传动来进行分析。这说明自然界一切事物既有区别又有联系,而且在一定条件下可以相互转化,引导学生认识和掌握事物转化的规律和辩证的思维方法。

带传动设计中,带轮直径取小值可使传动结构紧凑,节省材料,但其值过小又会使皮带弯曲应力过大、寿命降低,因此带轮直径的取值应大于或等于最小许用直径。通过分析,向学生阐明了事物的对立统一和一分为二的辨证规律,在机械设计中,没有最好的,只有在某些条件下最适合。因此,机械设计的答案不是唯一的,解决工程实际问题的途径是多种多样的。

通过知识的迁移,学生在学习自然科学知识的过程中,同时受到辩证唯物主义思想教育,可以学会用发展的眼光看待事物,有助于突破传统思想的束缚,有助于今后用正确的思维方式去分析和解决工作中的问题,有助于创新精神的培养和创新能力的提高。

2.引入CDl0理念,从全局出发,促进全面发展

CDIO理念以产品构思(conceive)、设计(D~Lon)、实施(Implemen)、运作(Oerate)的生命周期为载体,从全局的角度来学习工程的理论和实践。其提倡的“基于项目的教育学习”,是以工程项目设计为主线,所有教学环节都围绕项目设计这条主线展开,并与之融合在一起,形成一个有机的、系统的整体,从而调动学生学习的主动性和创造性,提高学生学习、应用理论知识的能力和实践动手的能力。

贯彻CDIO理念,合理选择课程设计题目是关键问题。所选题目要有效地建立课堂与社会的联系,如外单位协作项目、设计竞赛项目,也可以是通过鼓励“挑毛病”列举缺点和提出对产品的需求列出“希望点”方法,对已有产品的改进题目。同时,鼓励学生认真观察,勤联想,多设问,从日常生活中发掘题材,根据经验、兴趣等自拟题目。教师的作用也将发生变化,从理论知识的灌输者变为学习的辅导者。学生在学习过程中不是从教师那得到现成的知识,而是通过一些探索环节得到知识。

在课程设计的过程中,打破课程设计独立完成的局面,而是将学生分成3-5人的小组,题目选定后,小组成员既要站在全局的高度,参与到整个设计过程,又要分工明确,各尽其能,进行收集信息、设计方案、实施设计、制作,并且参与最终的设计评价。在动手制作实物之前,可以鼓励学生用计算机软件建立所设计产品的三维模型,在虚拟环境中对其结构、受力、运动特性、是否干涉等进行仿真分析,充分发挥学生自学积极性和潜能。这样,通过课程设计,能够锻炼学生多方面融入社会的能力,这些能力包括:创新能力、实践能力、观察能力、自学能力、管理能力、应变能力、交流能力等等。

三、教学实践

参加机械设计大赛,以竞赛题目作为课程设计内容,学生兴趣高,主动性强,变“让我做”为“我要做”,学习效果好。

例如,根据第五届全国大学生机械创新设计大赛主题“幸福生活——今天和明天”作为课程设计的题目,一组学生设计了娱乐机械“快乐愚公”如图1所示。

“快乐愚公”的创造灵感来自于玩具抓取机,相比之下具有体积小、可移动的特点。它以两个连动的平行四边形机构为主,模拟大臂、小臂的运动,可以灵活地完成上下俯仰动作。大臂在滑道上左右移动通过自行设计的电路板控制。

在设计的过程中,该组学生分工明确,又相互协作,共同经历了原理方案和构思拟定、原理实现、零部件设计、参数和指标确定及实物制作过程,在发展了创新能力的同时,还培养了团队合作精神。设计完成后,在评审过程中通过汇报和答辩,使学生的表达、沟通能力得到了锻炼和提高。

第2篇:机械设计基础课程设计范文

P键词:机械设计基础;教学改革;大作业

基金项目:攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目(JJ1364)

攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目(JJ1409)

《机械设计基础》课程是高等学校机械类专业开设的一门专业基础课,其包括了机械原理和机械设计两大部分,研究的是机械的基本理论问题和机械零件的设计与计算。《机械设计基础》课程在课程教学设置中起承上启下的作用,是学生在学完《高数》、《工程力学》、《机械制图》等课程后进入专业课程学习前必须学习的一门课程。学好《机械设计基础》课程对学生学好后续的专业课程起着重要作用[1]。

1 《机械设计基础》课程教学过程中增加大作业环节的必要性

《机械设计基础》课程的实践性和综合性都极强,传统的《机械设计基础》课程教学已很难满足现在的教学要求,学生很难理解并掌握所学的《机械设计基础》课程要求及知识内容,因此在教学过程中增加大作业环节,使学生边学边设计计算,学的过程中理论联系实际,学生既能充分掌握理解理论知识,又能提高实践能力、动手能力,并为后续的课程设计、毕业设计做准备,有助于提高学生参加学科竞赛、创新实验的积极性及参与过程的能动性。

2 《机械设计基础》课程大作业的设置方案

2.1 方案设计思想

《机械设计基础》课程分为机械原理和机械设计两大部分,故分别在机械原理与机械设计部分设置2-3个大作业,以分组的形式进行,最后以小组考核结论为每个成员的考核成绩[1],也可根据具体情况,每个学生设置不同的题目。在大作业设计过程中,可根据学院专业特色,大作业题目与专业特色相结合,与学生专业相结合,使知识系统化,并提高学生学习兴趣。大作业题目也可根据学生情况,在难易程度上分层布置。具体大作业设置如下。

2.2 机械原理大作业设置

《机械设计基础》的前半部分是机械原理部分,其内容主要包括了机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。该部分内容比较抽象,学生如果只是通过单纯的听课、作业,不能很好的理解各种机构的工作原理并与实际应用结合[1]。因此分别在连杆机构及其设计和凸轮机构及其设计章节设置大作业环节。

连杆机构的应用十分广泛,在工程机械、农业机械及汽车工业中都有广泛应用,如起重机、转向机构、车门开闭系统等都有连杆机构的应用。因此选择连杆机构设计为《机械设计基础》课程的第一个大作业题目。学生通过对题目的分析,按照课堂所学理论知识,首先对平面机构的运动进行分析,然后建立包含各尺度参数和运动变量在内的解析式,最后根据已知的运动变量求机构的尺度参数[2]。

凸轮机构广泛应用于自动化和自动控制装置中,常见的凸轮机构应用如内燃机配气机构、自动机床进给机构等。因此选择凸轮机构设计为《机械设计基础》课程的第二个大作业题目。学生根据大作业题目,首先根据工作要求、结构条件选定凸轮结构的形式、基本尺寸、转向及推杆的运动规律后,就可根据凸轮设计方法对凸轮轮廓曲线进行设计[2]。

2.3 机械设计大作业设置

在《机械设计基础》课程的后半部分为机械设计部分,其主要讲述通用零件的工作原理和设计过程,其内容主要包括了机械零件的工作能力和计算准则、螺纹联接、轴承、轴等。这部分内容庞杂,各章节似乎独成体系,互不关联。传统的在课堂上进行陈述性的知识学习的教学方法,学生在学习过程中,学习没有系统性,对于零件的设计知识,只有大致的了解,知识掌握并不深入[1]。因此,在机械设计部分布置2-3个大作业题目。

机械设计部分主要是零件的设计,大作业题目可结合专业实验室进行实验设备装置的改进与设计,传统学生做实验时,只是按照实验步骤进行,很多学生对实验目的不明确,学生在做实验时,鼓励学生多思考,不按部就班的按实验步骤做实验,可对实验设备装置进行改进与设计,如此既使学生对实验内容、目的等理解透彻,同时提高学生的实验能力。大作业题目也可设计小型的机械,设计小型机械或结合专业实验室实验设备装置的改进与设计都可运用项目式教学法,利用师生创新项目等实践环节,强化学生动手能力,将有利于提高学生的工程实践能力,提高教学质量,形成地方高校教育特色[3]。如学生参与的机械创兴大赛,相应的设计就可融合到大作业中,学生很好的把实际与课堂理论联系在了一起,即可以鼓励学生多参与创新项目,又提高学生的学习能动性;同时指导学生参与教师科研项目,大作业题目与项目内容契合,通过科研项目逐步提高学生机械设计的能力,学生在学习的同时提高自己的科研能力。

2.4 引入三维设计方法

为补充课堂教学,并联系实际提高学生的设计能力,在大作业过程中,鼓励学生借助计算机设计,引入三维设计方法补充课堂教学。要求学生在完成参数选择、计算校核的基础上,根据计算机绘制出装配图和主要零件的零件图,同时要求学生应用Pro-E、UG等三维设计软件,进行三维实体建模,强化学生的三维设计能力,开拓学生就业渠道[3]。

3 结论

通过在《机械设计基础》教学过程中增加大作业的环节,使学生进一步加深对《机械设计基础》中的机构原理及设计、零部件设计方法等理论知识的理解,显著提高学生的设计水平,提高学生的学习积极性,学生的实践能力及其学生的科研能力,为学生增强就业竞争力打下基础[3]。

参考文献

[1]起雪梅,张健,张敬东. 机械设计基础课程考核方式改革与实践[J].牡丹江大学学报,2016,(8):168-170

第3篇:机械设计基础课程设计范文

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)

第4篇:机械设计基础课程设计范文

1.明确课程在专业教育中的重要性。《机械设计基础》课程实践性强,涉及范围广,涵盖的内容多,并且与工程力学、工程制图等先修课程联系紧密,在建筑环境与能源应用工程专业课程教育中具有重要地位。它不仅要求学生掌握常用机构和通用零件的基本概念、理论及设计方法,更重要的是培养学生具有一定传动创新能力与创新思维。在以往的教学中,由于学生对于该课程的重要性缺乏认识,往往重视不够,在一定程度上造成学习积极性不高。在实际的教学过程中若能考虑专业对课程的特殊要求,在讲机械设计基础时,将一些涉及所学专业的具体应用与课程内容结合在一起,这样一定会在一定程度上激发学生的兴趣和学习热情,进而使学生对该课程在建筑工程中的作用和重要性有比较全面的认识。在学生明确学习目的,提高学习兴趣以后,学生的学习状态相应地就由“要我学”转变为“我要学”。而在课程安排上,对教学大纲进行适当调整,尤其是要考虑专业综合的要求,同时为了降低课程的学习难度,让学生具有有一定的基础理论,要将课程安排在部分基础课之后。

2.精心组织教学内容,适应专业的变革。建筑环境与能源应用工程专业为非机类专业,对于非机类专业,课程的应用性是非常重要的,该专业学生学习的目的不是为了设计机器,而是为学习如何使用和选择专业机械,所以,建筑环境与能源应用工程专业的《机械设计基础》教材要对一些繁杂的公式推导、论证过程以及理论分析进行适当取舍,力争让学生不必要花太多的时间和精力在相关公式与定理的推导上,但是要强化工程设计思维的有关内容,尤其是关于机械设备零部件结构性能与使用、安装调试与维护方面的内容,重点让学生掌握相关理论的实际应用。从而培养学生运用所学理论解决实际问题的能力,这样做定会取得更好的教学效果,更容易实现该专业的培养目标。《机械设计基础》课程教学内容主要与机械设备相关联,与工程实践联系紧密,在教学过程中老师应做到结合工程实际,力争真实地再现实际机械的工作过程,并按照这一理念对课程进行开发和设计。对于建筑环境与能源应用工程专业,就应该以建筑设备相关产品为载体,对课程内容进行全面的规划设计,科学设计各种类型工作任务,重点让学生通过学习型工作任务学习掌握该课程的主要内容,拓展学生的知识面。同时还要大力推动教学内容改革,紧跟最新科学技术发展水平,以建筑环境与设备工程在现代建筑中的设计、运行、管理需要为出发点,了解最新的机械设计方法及先进的相关专业机械,增加课堂信息量,在一定程度上拓宽学生的知识面和培养学生的创新思维,逐步向高等教育国际化水平迈进。

3.改革教学方法和教学手段。该课程内容具有知识面宽、知识点多,且综合性强的特点,因此要求任课教师在教学活动中采用灵活的教学方法。在实际课堂教学过程中,最好采用启发性教学,以增强与学生间的互动,由于在启发式课堂教学中,学生能主动思考问题,从而能收到良好的教学效果。另外,还要多组织开展课堂讨论,从多方面来调动学生学习的积极性。在课堂教学模式方面,应将多媒体技术与传统教学方法有机结合,充分利用各种教学手段以提高教学效果。多媒体技术作为一种现代教育技术,能够将各种教学素材进行科学合理编排,采用文字、图像、动画和声音等多种手段展示教学内容,并能够形象具体地表现抽象难懂的知识点,已经得到非常广泛的应用。但其也有自身的缺点,由于多媒体教学方法信息量大,在一定程度上造成教学进度变快,同时学生没有思维跟随,往往跟不上教师的讲解进度。而传统教学方法中,与多媒体教学相比,板书更能适应学生的思维方式,由于很多学生有记笔记的习惯,传统教学在这方面与多媒体教学相比也有一定的优势,同时教师可以在板书的时候随时观察学生的反应,主动地调整讲授速度。教师应改变过分依赖PPT的教学模式,适当增加课堂板书的内容,将传动教学与多媒体技术结合起来,取长补短,取得最佳的教学效果。

二、实践教学

《机械设计基础》是建筑环境与能源应用工程专业的一门专业基础课,由于该专业学生在以后的工作中会遇到各种专业机械,因此理论与实际的结合,特别是要跟工程实际中所接触到的各种专业机械结合,对该课程来说显得尤为重要,从而让学生通过这门课程的学习,了解一些专业机械的基本特点和组成。我校该专业本课程的实践教学环节主要有实验教学和课程设计两部分内容,下面分别介绍。

1.实验教学。机械设计基础实验课是教学过程中的非常重要的环节,是培养学生将课堂所学理论与实际相结合、提高分析问题和解决问题的能力以及开拓学生的创新思维和创新潜能的重要手段。因此对于建筑环境与能源应用工程专业这类非机械专业的学生,为了帮助他们加深对机械的理解,安排一定量的实验教学是非常必要的。在实验教学环节,我们学校根据实际情况,为了提高教学效果,让学生对机械加工的各个环节有更直观的认识,并加深对课堂讲授知识的理解安排建筑环境与能源应用工程专业学生进行为期1周的金工实习。

2.课程设计。机械设计基础课程设计是与机械设计基础相配套的一门重要的实践类课程,是学生第一次较全面接触机械基础设计方法的课程,其目的是训练学生复习巩固机械设计基础、工程材料、工程力学、工程制图等多个课程的知识,并做到综合运用,同时培养学生正确使用各种标准、规范、手册和图册等相关资料的能力,进而掌握机械设计的基本方法和技能。该课程在培养学生的工程设计意识、综合应用理论知识的能力和创新思维能力等方面起着重要作用。要达到这一目的,在课程设计教学中要做到:第一,在课程设计任务布置时,首先要将设计的目的、要求进行详细讲解。其次对于设计过程,应针对学生不同水平采取分类指导方法,因为讲得太详细,不利于发挥学生的独创能力和独立思考能力。反之,对于学习差的学生,教师要付出更多的耐心进行讲解,力争做到所有学生的设计进度基本一致;第二,推荐一些必要的参考书。在课程设计中,学生需要用到一些标准、规范以及其他参考资料,因此合适的参考书也是非常必要的;第三,教师在指导课程设计的过程中要经常提问学生,多与学生互动,解决设计中遇到的问题。在设计指导过程中通常会出现下列问题,比如一些学生生搬硬套参考资料中的设计案例,通过经常提问,可以发现学生在设计过程中遇到什么问题,帮助学生理解分析问题,进而解决问题,从而提高他们机械设计的能力。机械设计基础课程设计时间一般是一周或两周,时间紧学生人数多,大部分学生往往很难考虑和回答较多的问题,对于指导老师而言,全面了解所有学生掌握知识面的情况也比较困难,这势必会影响最后成绩的评定。我们采用分组答辩与个人回答问题相结合的方法来进行评分。这样既可以引起每个学生对课程设计的重视,也可以杜绝少数学生没有实质参与课程设计的情况。

三、结语

第5篇:机械设计基础课程设计范文

关键词: 高职教育 《机械设计》 课程改革 项目引领 任务驱动

高职《机械设计》是机械基础系列课程中与实践结合最紧密的技术基础课,担负学生创新能力培养的主要任务。在教学中开展创新教育是应该的也是必需的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。结合工作经验,我在《机械设计》课程教学中进行了试探性的创新教学改革,取得了一些经验,现总结如下。

一、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,我们主要从教学内容、教学方法及教学手段三方面进行新的尝试。

1.教学内容

《机械设计》由于融合了《机械原理》和《机械设计》两门课程,涉及的内容多,理论性、实践性都比较强,如果面面俱到,老师讲解起来就感觉力不从心,学生如听天书。因此,为了适应新的人才培养模式,必须对教学内容做相应的调整:以能力为本位,项目引领,任务驱动。在分析了机械类学生将来从事的职业活动应具备的专业能力要求的基础上,选择了“牛头刨床机械传动系统分析”和“带式输送机机械传动装置设计”两个项目及24个项目任务。学生通过对真实机床传动机构和传动装置的观测与分析,基于撰写机构分析报告和设计计算减速器各零部件的工作过程展开学习,改变过去与任务相脱离、单纯学习知识的课堂模式,循序渐进地引导学生掌握日后从事机械类工作应具备的与岗位工作相适应的综合知识和技能,达到强化学生职业能力培养的目的。

2.教学方法

《机械设计》课程主要研究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,由于大多数学生缺乏实践知识,在学习过程中普遍感到抽象、枯燥、难学,尤其是机械原理这部分知识,认为机构运动简图与实际机器相差甚远,很难将两者统一起来,因此有必要对教学方法进行改革。

(1)采用启发式教学,培养创新意识,提高教学质量。如在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时,我们就地取材,以雨伞作为教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容,不仅取材简单,而且生动形象,容易与实际的机器相结合,克服结构运动、简图抽象。

(2)采用师生互动、类比等教学方式,激发学生的创造性思维。教师可介绍自己的工作实践及创新经历,这对培养学生的创新意识、提高综合素质有很大作用。鼓励学生自由选题开展小发明制作、软件开发和教学论文撰写等多种形式的创新活动。这种创新环境和氛围几乎能够适应每一名同学,因而有利于学生脱颖而出,做出较好的创新业绩。

(3)诱导激励教学法。在课堂教学中要注重启发式教学,鼓励学生积极思考,敢于提出问题、回答问题,营造活跃的课堂氛围,使学生养成积极主动思维的习惯。

3.教学手段

传统教学系统是由老师、学生和教材这三个要素构成的,以教师为中心的传统教学模式,它随着机械原理教学改革的深入,教学手段必须改革,否则难以完成相应的教学内容,也达不到相应的教学效果。教学手段的改革是以学生为主体,边做边学,工学结合。学习任务以工作任务单的形式下达,学生在“学习工作页”的引导和教师指导下,自学、思考、查阅资料、搜集信息、调研分析、制订计划,借助计算机软件和网络平台等,小组协同工作,完成工作任务,提交工作成果。学生在完成项目工作任务的行动过程中,主动构建机械设计的基础知识和技能。

二、实践教学环节

《机械设计》教学的另一重要部分是实践性教学环节,它包括实验教学和课程设计。

1.实验教学

实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践环节,是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。以前机械设计基础所开设的实验多以验证性的实验为主,学生只需按照实验指导书所列步骤进行,缺乏主动参与意识,不利于学生能力的培养。对机械设计基础课程实验教学的改革,应从以下方面进行:一是将某些验证性的实验通过电教片播放,为学生增加一些感性认识。二是新增设设计型机构方案构思组装实验,要求学生自己设计实验,自己动手完成,不再依赖于教师。三是设计综合性的实验,通过对实际机器的综合研究,培养学生的整体意识和工程意识。

2.课程设计

机械设计课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节,其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。

高职《机械设计基础》课程的实践教学一般实验为6学时左右,课程设计是进行减速器的设计,为期两周,这些已经远远赶不上高职创新教学的要求,在尝试教学中按照下表进行。

第6篇:机械设计基础课程设计范文

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。

第7篇:机械设计基础课程设计范文

关键词:《机械设计基础》课程;教学过程;学科指导思想

《机械设计基础》课程是工科类院校相关专业的一门重要的专业基础课,课程阐述了常用机构和通用零件的设计理论。通过长期的教学实践,我们总结出一套进行该课程教学的学科指导思想,具体内容是:在实施《机械设计基础》课程的教学过程中,要始终围绕培养学生设计能力这一中心,夯实学生设计计算和结构设计两个基础,搞好课程设计这一综合训练环节,做好理论授课、现场教学、动画演示、实验教学与制作“五位一体”的教学模式。课程组的教师在教学过程中,认真贯彻其学科指导思想,收到了满意的结果。现将本课程的学科指导思想阐述如下。

围绕一个中心:培养学生的设计能力

在开设本课之前,学生只学过制图、公差、金属材料及热处理、工程力学等课程。本课程的目的就是向学生讲授如何进行机械设计,教师要指导学生如何将前述课程的知识用于机械设计中,为后续专业课的学习奠定基础。设计过程是一个创新的过程,即设计是为了达到预期目的改进旧机械,创造新机械的过程。机械工程上涉及的零件、构件错综复杂。所以《机械设计基础》包含门类繁多的构件、机构、零件。如果没有一条清晰的主线,极容易使学生听得无头绪,造成理解上的混乱。所以在讲授该课程时,要紧紧围绕培养学生设计能力这条主线。不管是什么类型的零件,都遵循着相同的基本设计程序,即按工况选择零件类型,对零件进行受力分析,选择材料,确定是否热处理,分析失效形式,计算关键尺寸,直到进行结构设计。如果教师按这条主线讲授,学生按着这条

主线学习,就可以在繁多的理论中理出一条鲜明的脉络,使教师讲授有章可循,学生学习也带有明确的条理性。

夯实两个基础:设计计算与结构设计

《机械设计基础》课程有两大基础知识需要夯实:其中一个基础知识是设计计算的基础知识,其核心是针对设计对象的主要设计形式,确定设计准则,再通过相关的理论,或对未知的设计对象进行设计性计算,或对已知的设计对象进行校核性计算。无论是设计性计算还是校核性计算,都是围绕着设计对象的关键尺寸展开的。比如轴的危险剖面直径、带传动中带的根数、链传动传递的功率、齿轮齿面接触疲劳强度计算中的主动轮分度圆直径、齿轮齿根弯曲疲劳强度计算中的模数等。另一个基础知识是设计对象的结构设计,其核心是针对设计对象的定位、装拆、加工、改善工作条件等大量的工艺以及其他诸方面的知识。在学习时,学生往往只注意(或过分注意)机械零件的设计计算,忽略(或轻视)机械零件结构方面的设计,造成的结果是零件的关键尺寸或参数计算能力强,而零件结构设计能力弱,错误频出。比如普通螺栓联接的过孔问题,轴上零件与轴的定位问题,轴承和轴系的定位问题,主从动带(链)轮的相互位置问题,轴开卸荷槽以及减少零件的应力集中的问题等,在学生的毕业设计中全暴露了出来。以上问题,虽显得细小繁杂,但对机械设计至关重要。

把握一个综合训练环节:课程设计

《机械设计基础》课程是由基础课向专业课过渡的桥梁课,多门课均交汇于该课程上。故讲完本课程后,应对学生进行一次综合性训练,这个环节就是课程设计。通过课程设计,可以使学生将机械设计基础和相关课程的知识融会在一起,利用手册、查阅资料,使用标准、规范自行设计简单机械。教师通过讲座,将设计任务下达给学生,指导学生按机械设计步骤进行计算,画草图、装配图、零件图,编制说明书最后完成答辩。这个过程还是围绕培养学生设计能力这个中心开展的,也是为将来学生的毕业设计以及参加工作后的实际设计进行的首次演练。通过编写说明书锻炼学生的设计计算能力,通过绘制装配图和零件图锻炼学生的结构设计能力,并且要把对学生这两种能力的锻炼有机地结合,用以提高学生的综合设计能力。所以课程设计是继《机械设计基础》课程之后对学生设计能力的再提高。我们在指导学生课程设计中做到单题单做、手绘和机绘结合、教师指导与学生自行设计结合、参考资料与创新设计结合,取得了较好的效果。

实施“五位一体”的施教模式:理论讲授、

现场教学、动画演示、实验教学及制作

通过长期的探索改革,我们走出了一块黑板一只粉笔式的单一课堂讲课的圈子,归纳出一套“五位一体”的施教模式,提高了教学质量。

理论授课这是《机械设计基础》课程的基本讲授方式。由教师利用合适的教学方法(如比较法、归纳法、空白艺术等)在课堂上讲授课程的基本概念、重点、难点。

现场教学刚刚接触机械设计课的学生对课程中所涉及的各种机构和零件缺乏感性认识。若在理论授课的同时,安排必要的现场教学,则会起到事半功倍的效果。比如让学生现场观察牛头刨床的工作过程,同时介绍曲柄摇杆机构、棘轮机构及螺旋传动机构组成的牛头刨床工作台横向进给机构的工作原理,由摆动导杆机构组成的牛头刨床滑枕移动机构的工作原理,然后再讲授这些机构相应的理论知识。如不能去现场,尽量将实物摆在学生面前进行讲授。这样的教学可使学生接受迅速、理解透彻、掌握牢固。

动画演示现代教学已非常广泛地融入了多媒体课件技术。在《机械设计基础》课程的教学中,应将某些重点、难点制成Flash课件,用动画的形式演示给学生。比如槽轮机构的工作原理、带传动的弹性滑动、链传动的多边形效应、齿轮啮合过程的相对滑动等等。这些内容若只靠课堂讲授,则显得空乏费解,利用Flash技术,将其转换成动画演示,由此将空洞的静态教学变为形象的动态教学,让学生听得自然贴切,其思路会立刻融入到教师所讲授的知识中。

实验教学机械设计基础本身就是一门实践性很强的课程。教师一定不要仅局限于课堂教学,还应该重视课堂外的实践教学环节。除前面已陈述的现场教学外,实验教学亦是一种重要的实践教学方式。通过实验教学,一方面使学生印证课堂上所讲的理论知识,比如减速器装拆及性能实验、弹簧的示性线测试实验等。另一方面也是更重要的是教会学生掌握一套完整的机械设计的实验方法,即掌握一套机械设计领域的基本的科学研究的手段,比如通过摩擦、磨损性能实验,由学生自行设计实验程序,制作试件,调整实验设备,采集相关参数的数据。像这种综合性、设计性实验将为学生的今后提供可持续发展的动力。

第8篇:机械设计基础课程设计范文

摘要:依据教学实践,从实际出发,围绕教材的修订与课程设计等方面提出自己的看法并展开论述,旨在促进成人专科课程建设,提高教学效果,培养符合实际要求的人才。

关键词:机械设计基础;教学改革;课程设计

《机械设计基础》是机电类专业学生的主要专业基础课程之一,也是一门能直接用于生产的设计性课程。该课程的教学目的不仅在于传授通用零件和常用机构的基本知识、基本理论和基本设计方法,更主要的是培养学生具备一定的的实际机械设计能力[1]。课程设计是一项实践性教学,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,可以为以后的毕业设计奠定一定的基础,在教学计划中起着承上启下的重要作用[2]。课程设计时需要查阅大量的国家标准、企业标准手册等相关资料,通过课程设计,可以把《机械设计基础》和《机械制图》、《工程材料》、《工程力学》等所修课程进行有机的结合并综合运用。可以使学生掌握一套完整的设计原则、步骤和方法。

根据教育部的有关规定,电大的脱产学生只能招收成人专科学生。由于近十年来,高校扩招及自考、网络等各种办学形式的多样化,留给成人高考的生源比以往少,但成人高考这几年并没有减招,故而造成录取线走低。总分450分的成专考试,2007年的录取分数为125分,2008年的录取分数为148分,2009年降到了116分,2010为125分。换算成百分制,30分不到就可以上大学了。较低的入学“门槛”,使有的学生毫不珍惜学习机会,旷课、迟到早退的现象都有,每年还有2%~3%的学生自动放弃学业。由于分数线过低,有些学生基础较差,据统计,电大成人专科机电专业学生中,一元二次方程、三角函数这些初中数学内容都不会的学生占到80%以上。

根据实际情况,浙江省广播电视大学对机电专科的教学计划作出了一定的修改,比如减少了统考课程,取消了学习难度较大的《工程力学》,删减了《机械制造基础》的部分内容,调整了必修课、选修课及自选课学分的比例,在一定程度上加大了地方电大教学的自主权。但是具体的教学过程,还需地方电大自行酌情改革。

专科院校的教育以技术应用性人才为培养目标,因此《机械设计基础》的教学改革,必须以全面机械设计素质培养为中心、实际机械设计能力培养为主线,对传统的《机械设计基础》教学内容体系和教学方法进行改革。

一、教学内容的整合

成人专科《机械设计基础》教学内容改革,一方面要贯彻“够用”原则,即为学生学习专业课程(在校的后继学习)和终身学习(发展和创业)奠定坚实基础;另一方面要突出机械设计主题,即培养学生的从业(从事实际设计)能力,实现高等技术应用性人才培养目标。为此,应从以下几个方面入手对教学内容进行改革。

(一)删减难度较大的理论推导和证明,及时修正过时的内容

成人高等教育的目标是培养技术应用性人才,其毕业生所从业的岗位决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等的来龙去脉像培养研究型人才那样搞得清清楚楚,而应注重于如何运用这些公式、定理和方法等来解决实际设计问题。因此,对一些过深的、不必要的理论推导、证明都可以予以删除,以便使学生集中精力掌握这些公式、定理、方法的实际应用。例如:带传动中松边拉力、紧边拉力与最大摩擦力等之间的关系推导;齿轮齿面接触疲劳强度计算公式与齿根弯曲疲劳强度计算公式推导过程等都可以删除。与其他先修课程重复的内容、偏深偏难而又不实用的内容、因科学技术发展进步而落后的内容也应删除。例如:用弯扭合成当量弯矩法对轴进行强度校核计算以及对轴的各项变形量的校核,对于没有多少力学基础的学生来说简直就是天书,而90年代初编写的教材,其轴承部分早已严重与时代脱节,必须予以修正。教材要以机械传动、机械零件的设计为重点,保证实用性和先进性。

(二)完善设计所必须的基本知识和基本理论,培养较强的图表查阅能力

课程设计是一项以《机械设计基础》课程为基础,根据实际生产要求,综合运用众多课程完成的一项较大的设计任务[2]。完成课程设计,仅仅依靠《机械设计基础》的知识是远远不够的,期间涉及到的知识有《机械制图》、《力学》、《工程材料》、《公差配合与互换性测量》等相关知识[3]。根据浙江省广播电视大学对机电专科教学计划的修改及相关课程的改革,已经彻底删除了《力学》、《工程材料》、《公差配合与互换性测量》等知识,仅仅依靠中央电大90出版的《机械设计基础》,使得学生在设计时缺少相关知识而无法解决问题。

修改后的《机械设计基础》教材,适当增加了《工程力学》中静力学、材料力学的部分知识,增加了《工程材料》中材料力学性能的简单介绍与资料查找,也增加了《公差配合与互换性测量》中偏差、公差、粗糙度、形位公差的介绍与查表选择方法。

在企业中,普通工程师也被称为“表工程师”。也就是说,工程师的重要能力之一就是能够查阅有关图表,从而结合有关公式解决一些生产实际问题。因此,机电成人专科学生的培养目标之一就是培养学生良好的查阅图标的能力。

二、课程设计和课程讲授有机地结合

以往的课程设计程序是:在设计任务下达之后,前三天的计算工作量相当大,教师和学生需要加班赶任务,有时甚至通宵达旦,十分劳累。学生也没有思考的时间和余地,随之会出现应付心态,出现问题马上就问,过分依赖指导教师。也有一部分学生急于求成,做事马虎,设计计算时喜欢照搬照抄,一错皆错,问题成堆。这对学生的设计质量和学习成绩都会产生一定的影响。对于教师来讲,课程设计的前三天,几十位学生争相提问,教师要对类似的问题不停地答疑讲解,疲惫不堪。如此以往,学生的设计质量和工作进度都难有太大的进展。

为此,我们根据教学大纲,在不减少学生设计任务的前提下,把课程设计和课程的讲授结合在一起,在学期开始不久就将设计任务书下达给学生,让学生带着任务,有针对性地学习。可以将课程设计的部分计算内容分成几次大型课后作业来完成,比如带传动设计、齿轮传动设计、轴的强度校核计算、轴承的选择与校核、键的强度校核等。在课堂例题的模板下,学生大部分能较好地完成作业。同时教师在日常授课期间,通过批改学生的作业,适时发现学生计算中的失误并敦促学生及时纠正。

课程设计的结构设计部分可以放在学生“装拆、测绘减速器实验”中进行。在装拆、测绘实验中,让学生仔细观察各类减速器的结构、轴的结构、轴承的安装和固定方法,为以后对轴和箱体的结构设计和画装配图打下基础。

课程设计采用这种方法,使得大部分工作都是在学生的课余时间完成的。周期长,学生和教师都有了很大的回旋余地,学生遇到困难可以有足够的时间思考,教师也可以从容不迫地指导学生通过查阅有关资料和学生一起解决设计中遇到的问题,提高学生发现、思考、分析问题和解决问题的能力,更主要的,是培养学生自主查阅资料的能力和机械设计的方法。

三、引入UG(Unigraphics)软件,提高学生的空间想象能力

在以往的课程设计中,由于学生空间想象能力不足,往往依葫芦画瓢,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。在课程设计中引入UG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。

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,给机构设计提供了极大的方便[4]。由于学生缺乏实际经验,往往要对某些结构不合理的地方进行多次修改,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UG软件进行三维设计,只需修改零件的某个参数的数值即可完成整体修改。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。

四、结束语

设计是一个创新的过程,工程上涉及的零件、构件错综复杂,《机械设计基础》包含门类繁多的零件、构件、机构,如果没有一条清晰的主线,极容易使学生听得毫无头绪,造成理解上的混乱。所以在授课时,要紧紧围绕培养学生实际能力这条主线。不管是什么类型的零件,都遵循着相同的基本设计程序,即按工况选择零件类型,对零件进行受力分析,选择材料,确定是否热处理,分析失效形式,计算关键尺寸,直到进行结构设计。如果教师按这条主线讲授,学生按这条主线学习,就可以在繁多的理论中理出一条鲜明的脉络,使教师讲授有章可循,学生学习也带有明确的条理性。

参考文献

[1]葛中民.机械设计基础[M].中央广播电视大学出版社,199,2:4-7.

[2]王志伟,孟玲琴.机械设计基础课程设计[M].北京理工大学出版社,2007,8:2-15.

第9篇:机械设计基础课程设计范文

然而,随着我国经济的快速发展,对人才培养提出了更高的要求,不仅要让学生打好扎实的基础知识,更要重视能力和素质的培养。加之课程教学学时的普遍减少与教学内容增多的矛盾日益尖锐,使机械基础课程的教学改革与课程建设又面临新的挑战。如何使课程教学适应新时期人才培养的要求,如何进一步提高课程教学质量,对此,根据我们的改革实践,谈谈自己对机械基础课程教学改革与课程建设的思路。

一、新时期高等工程教育教学改革的方向与机械基础课程的教学改革目标

高等工程教育作为培养工程技术高级专门人才的摇篮,培养既有宽厚基础知识和专业知识,又有国际化视野和外语能力,特别是具有工程实践能力和创新能力的高素质专门人才,是当前教学改革的方向。

机械制造业是国家的支柱产业,机械制造装备和机电产品的高技术化又代表了国家的综合实力,培养机械类高素质的创新人才就显得尤为紧迫,所以机械基础课程的教学改革至关重要。当前机械基础课程教学现状与国家经济的发展,特别是与知识经济时代的要求仍存在着不相适应,这集中表现在:较窄的基础知识及专业教育人才培养模式与社会经济的发展不相适应;长期形成的重理论轻实践的课程体系与现代工业高技术化对人才的综合素质要求不相适应:相对封闭、陈旧的教学内容与学科技术的发展不相适应;以传授知识为中心的继承教育与知识经济时代要求的具有创新精神的教育不相适应。

要改变这些“不适应”,就必须从世界经济的发展和国家经济建设以及信息化、网络化技术的发展对人才培养需求来审视课程的教学体系、教学内容和教学方法。因此,机械基础课程的教学改革目标应该是:根据新时期机械类创新性人才应具备的知识、能力及素质的要求,深化机械基础课程的课程体系、教学内容和教学方法的改革,进一步推动系列课程的教材、教学与实验条件和教师队伍建设,构建系列课程教学新体系与教学平台,使系列课程教学适应新时期高等教育与教学发展的需要,促进高素质创新人才的培养。

二、新时期课程教学理念与机械基础课程的教学改革

新时期高等工程教育目标就是要培养适应国际化的复合型高素质创新性工程技术人才。机械基础课程教学改革必须围绕这一人才的培养目标,以转变教育观念为先导,深化课程体系、教学内容及教学方法改革。

第一,要转变以知识传授为中心的传统教学观念,树立知识、能力和素质三位一体,强化实践训练和创新能力培养的教学新理念,深化机械基础系列课程教学体系改革。

首先是课程体系的改革。建立由理论教学体系、实验教学体系和设计训练体系三部分构成的系列课程教学新体系。理论教学体系由基础教学、提高教学、创新教学和双语教学等多层次、多模块教学组成,其中基础教学模块为各课程“教学基本要求”和“教学大纲”所要求的基本内容,提高教学模块为机械动力学、机械系统设计、机器人等不同专题内容,创新教学模块是以机械创新设计原理及方法为内容的教学,双语教学模块采用国外优秀英文教材组织的课程教学。实验教学体系是由基础实验系列、提高实验系列和创新设计实验系列构成,形成必修、选修及开放式的实验教学体系,并实行独立设课,从而体现加强对学生用实验方法研究机械的实践动手能力以及工程素质培养。设计训练体系主要从平时作业、大作业、课程设计和第二课堂的机械创新设计竞赛活动等教学环节入手,构建侧重由课程基本技能训练和机械CAD、机械系统综合设计与应用、机械创新设计能力等多方位的设计训练体系,促进学生能力培养和个性发展。

其次是课程教学的安排。要将提高内容教学安排在课程设计中进行,而将创新内容教学与创新设计竞赛活动相结合,以提高实际教学效果,同时不增加理论教学学时。

再次是教学学时安排。要在保持课程教学总学时不增加的情况下,适当减少教师理论讲授学时,而逐步加大实验教学的学时比例,强化学生在实践动手过程中自主学习知识,同时有利于缓解教学学时少与教学内容多的矛盾。

第二,要转变过去基础课程教学只强调教学内容的基础性的传统观念,以既重视教学内容的基础性和经典性,又注重教学内容的先进性和时代感的教学理念,推进课程教学内容的改革。在课程教学内容的更新上,既要确保课程“基本内容”教学,让学生首先要打好扎实的基础理论知识,又要让学生了解当前学科的最新发展和最新成果,拓宽知识领域,开阔视野,活跃思维,增强创新意识。同时还要加强教学内容的工程实践性,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。因此机械基础课程教学内容的更新要适应现代机电产品设计、制造及其自动化技术发展的需要,要正确处理课程教学内容的经典性与现代性、基础性与先进性之间的关系。可通过各课程教学内容整合、协调和优化,进一步明确各课程教学内容的分工与定位,处理好内容的互补关系;通过教材内容、例题、习题以及实践性展示内容的更新,适当引入和扩展反映当代机械学科发展的新材料、新工艺、新理论、新方法、新技术和新产品等内容,体现教学内容的时代感;通过典型实物案例展示教学和设计训练环节的内容设计,突出教学内容的工程实践性、系统性及创新启迪性,促进学生的工程素质与实践创新能力培养,体现课程教学内容之间的联系贯通和机、电、液等多学科内容的融合,让学生感受到科技综合化发展趋势的要求。

第三,要转变当前以教师为中心的课程教学方式。坚持“以学生为中心,教师为主导”,推进课程教学方法改革,变学生在教学过程中被动接受为主动学习。这就要求将当前以教师课堂教学为中心向以课堂教学为主导、学生课外自主学习为中心的教学模式转变,改变当前学生被动学习的局面。要求将当前仅就一本教材内容的课程教学模式,向以教材内容学习为主导、学生利用各种课程教学资源学习为中心的教学模式转变,改变“一本教材包打天下”的教学局面。让学生在掌握本门课程的“三基内容”的基础上,引导学生更多了解学科的新发展和新知识,加强对原著的学习,解决学生的知识量过少、知识面过窄的被动状况,培养学生认知、理解和

归纳能力,提高学生学习的质量和效率。

三、新时期大学教学的特点与机械基础课程教学资源的建设

在当今信息化与网络化的知识经济时代,学生主要是在教师的指导下,学会利用学校提供的各种教学资源和学习条件以及现代教育手段进行自主学习,发展个性,实现因材施教,这已成为当今大学教学的特点。因此,为学生创造优质的教学资源和学习环境是非常重要的。机械基础课程教学应根据这一教学特点,着力加强课程教学资源建设。

第一,要采用优质教学资源组织课程教学。一流的人才培养和一流的教学质量,必须要有流的师资、一流的教学内容、一流的教材、一流的教学条件和先进的教学方法来支撑。首先要选用优质教学资源组织教学,开展教学研究;其次要加大精品课程建设,大力建设和丰富优质课程教学资源。这是当前教师教学的核心工作。我校已有多年的机械基础课程教学沉淀和丰富的教材建设经验积累,有历经数十年教学考验和锤炼的精品教材。我们基于这一教学优势,以精品教材建设为龙头,充分运用现代信息化、网络化的教育技术手段,改造传统的教学内容、教学方法与手段,配套新的课程教学体系和各教学环节,建设了系列辅助纸质教材、电子教材及网络教学资源等,为机械基础课程教学提供了丰富的优质教学资源。

第二,要加大实验教学资源的建设。当前机械基础课程实验教学资源严重不足是实验教学改革的瓶颈,特别是缺少真正能让学生动手实践和激发学生自主研究和创新的综合型、研究型和设计型等新实验平台。因此,实验教学资源的建设是当前机械基础课程实验教学建设的重要任务和目标。为此,我们以提高学生科学实验素质、实验设计能力以及动手实践能力为核心,帮助学生将知识融会贯通,对学生进行全面的知识与技能训练,着力研发机械认知测绘及反求设计系列实验、机械综合性能测试系列实验和机械创新设计与制作系列创新实验,加强科研成果向教学新实验转化,为实验教学提供优质的实验教学资源。

第三,要实施教学资源的开放式管理。将课程教学的各种教学资源如教学模型、实物、教具、实验、课外学习参考资料以及网络教学资源等,通过资源整合,面向学生开放。创造一个能让学生随到随用并可用多种学习手段和途径进行多层次学习的开放式教学环境,最大限度地满足学生个性发展对教学资源与条件的需求。为此,我校基于数十年来课程建设积累的丰富教学资源,依托国家教学基地建设,通过资源集中、整合和充实,创建了机械基础系列课程学习室、网络教学环境、机械创新设计教学与实验中心等开放式教学环境,并由研究生负责实行开放管理,效果显著,同时也大大提高了教学资源利用率。

四、新时期对教师的要求与机械基础课程教师队伍的建设