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對機械設(shè)計課程的認識

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對機械設(shè)計課程的認識

對機械設(shè)計課程的認識范文第1篇

信息技術(shù)的推廣和工業(yè)設(shè)計、制造技術(shù)的發(fā)展,對高校實踐課程提出了新的要求。針對當前機械專業(yè)機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)模式的不足,提出了課程內(nèi)容與形式改革措施。為有效提升學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新思維能力,將模型3D繪圖與加工制造引入機械設(shè)計課程設(shè)計中,探索理論計算、設(shè)計繪圖、加工制造“三位一體”的教學(xué)模式。經(jīng)實踐證明,新模式下教學(xué)效果突出。

關(guān)鍵詞:機械設(shè)計;課程設(shè)計;模式;探索

隨著我國社會結(jié)構(gòu)的變化,催生高等教育教學(xué)結(jié)構(gòu)與形式轉(zhuǎn)型,國內(nèi)地方高校在不斷探索應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式與體系。機械設(shè)計課程設(shè)計融合了機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制圖、機械制造基礎(chǔ)、極限配合與測量技術(shù)等課程的知識,是機械類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力與創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。因此,機械設(shè)計課程設(shè)計在培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標的機類和近機類高校實踐教學(xué)中具有十分重要的作用。當前,機械設(shè)計課程設(shè)計仍為減速器的理論設(shè)計計算為主,輔以二維圖紙表達,致使實踐性課程缺乏足夠的實踐環(huán)節(jié)。為此,以提高學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新思維能力為目標,將模型3D繪圖與加工制造引入機械設(shè)計課程設(shè)計中,探索理論計算、設(shè)計繪圖、加工制造三位一體的教學(xué)模式。

1機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)教學(xué)模式將機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)目標設(shè)定為著重培養(yǎng)學(xué)生機械制造與設(shè)計的系統(tǒng)化設(shè)計思維,其是在機械原理與機械設(shè)計課程中機械零部件設(shè)計方法的基礎(chǔ)上設(shè)計機械裝置,進行機械機構(gòu)選擇與方案設(shè)計、總體布置、總裝配圖設(shè)計、主要零件設(shè)計及設(shè)計計算說明書編寫等訓(xùn)練。機械設(shè)計課程設(shè)計選擇最具代表性的機械裝置“減速器”作為設(shè)計題目,其課程學(xué)習(xí)要求包括以下3點:①要求學(xué)生熟悉減速器的工作原理、各零部件裝配裝配關(guān)系和箱體類結(jié)構(gòu)設(shè)計等知識與技能;②著重要求學(xué)生掌握齒輪機構(gòu)、軸、螺栓組件、軸承、鍵、銷等零部件的設(shè)計計算與選擇;③要求學(xué)生熟練應(yīng)用標準、規(guī)范、手冊、圖表和設(shè)計資料。以采用塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院機械設(shè)計課程設(shè)計為例,其教學(xué)模式采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,在完成88學(xué)時的機械設(shè)計理論學(xué)習(xí)后,再開展為期2至3周的機械設(shè)計課程設(shè)計,學(xué)生以4~6人為一小組合作完成減速器理論設(shè)計、計算及二維圖繪制。在課程設(shè)計時間段內(nèi),學(xué)生對減速器的設(shè)計僅停留方案構(gòu)思、機械零部件和機械總成的結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計,均屬理論設(shè)計與繪圖,回顧以往的課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)生反饋信息,發(fā)現(xiàn)在課程設(shè)計過程中體現(xiàn)出以下弊?。?/p>

(1)多數(shù)學(xué)生對綜合應(yīng)用所學(xué)知識與技能解決實際問題的能力較差,對減速器的結(jié)構(gòu)缺乏認識;

(2)學(xué)生對課程設(shè)計興趣不夠濃厚,缺乏自我設(shè)計與創(chuàng)新主動性,且過度依賴指導(dǎo)教師指引;

(3)在減速器的設(shè)計過程中,設(shè)計計算生硬套搬設(shè)計步驟,照抄設(shè)計手冊和減速器圖冊的減速器圖樣與尺寸;同時,在此教學(xué)模式下學(xué)生以完成作業(yè)任務(wù)式的心態(tài)對待課程設(shè)計,導(dǎo)致課程設(shè)計抄襲現(xiàn)象,亦無法達到課程設(shè)計原本教學(xué)要求。該模式下無法體現(xiàn)出設(shè)計創(chuàng)新與實踐教學(xué),對培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計作用微乎其微。

2機械設(shè)計課程設(shè)計改革措施

現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展要求高校培育的人才能運用專業(yè)知識解決工程實際問題和探索問題的能力。機械設(shè)計課程設(shè)計作為一門機械專業(yè)機械設(shè)計綜合知識與技能應(yīng)用的平臺,是提高學(xué)生機械設(shè)計與工程素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)目標不僅是為培養(yǎng)學(xué)生機械制造與設(shè)計的設(shè)計過程,也是在培育學(xué)生掌握機械產(chǎn)品或機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計思維,以及培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)代機械產(chǎn)品的自主創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)工作的適應(yīng)能力。針對傳統(tǒng)課程設(shè)計的不足,基于培育具備理論設(shè)計、實踐加工、理念創(chuàng)新的新型機械設(shè)計人才,對機械設(shè)計課程設(shè)計的實踐教學(xué)體系進行探索性改革,具體措施如下:

(1)重組機械設(shè)計課程的實踐教學(xué)體系。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,機械設(shè)計的實驗課程開設(shè)認識性或驗證性的實驗,主要包括機械零件結(jié)構(gòu)認識現(xiàn)場教學(xué)實驗、帶傳動實驗、液壓滑動軸承實驗、軸系部件設(shè)計實驗、減速器拆裝實驗等項目。以培養(yǎng)機械設(shè)計與制造能力為主線,重組機械設(shè)計課程的實踐教學(xué)體系,增設(shè)實操性實驗,制定新的教學(xué)計劃?;趥鹘y(tǒng)的教學(xué)模式下,對已有實驗項目做改進增設(shè)實踐操作性內(nèi)容。以帶傳動試驗為例,以往實驗要求學(xué)生觀察帶傳動彈性滑動和打滑現(xiàn)象,計算帶傳動的參數(shù),新教學(xué)體系在此基礎(chǔ)上增設(shè)帶與帶輪的安裝和拆卸。

(2)課程設(shè)計內(nèi)容改革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,機械設(shè)計課程設(shè)計以設(shè)計二級減速器為主,設(shè)計內(nèi)容以理論設(shè)計計算為核心。針對課程設(shè)計內(nèi)容實踐性環(huán)節(jié)不足,課程設(shè)計選擇相對較為簡單的一級減速器作為設(shè)計內(nèi)容,增設(shè)減速器3D繪圖和模型加工部分。減速器3D繪圖采用UG、SOLID-WORKS等軟件繪制,此項內(nèi)容增設(shè)依據(jù)新大綱模式下機械制圖、三維制圖課程整合為一體。減速器模型加工采用優(yōu)耐美、謝蘭微型模具加工機床加工。在新課程設(shè)計內(nèi)容與模式下,安排學(xué)生開展為期3周的機械設(shè)計課程設(shè)計,學(xué)生以6~8人為一小組合作完成一級減速器理論設(shè)計計算、二維和三維圖繪制、模型制作。新課程設(shè)計模式大幅增加了課程設(shè)計實踐性環(huán)節(jié),不僅促進了學(xué)生課程設(shè)計的興趣,也消除了課程設(shè)計片面最求負責(zé)機構(gòu)設(shè)計而教學(xué)效果不良的現(xiàn)象。

(3)創(chuàng)新環(huán)節(jié)。課程設(shè)計選題采取多樣性、靈活性原則,將固定式的減速器設(shè)計改變?yōu)閯?chuàng)新與思考結(jié)合的裝置設(shè)計?;诖藶橥怀稣n程設(shè)計的創(chuàng)新性,開展創(chuàng)新設(shè)計項目的調(diào)研、機械裝置設(shè)計方面專利文獻資料的檢索與收集、裝置設(shè)計方案構(gòu)思。課程設(shè)計內(nèi)容應(yīng)涉及機械設(shè)計課程中所學(xué)的機構(gòu)與傳動方式。設(shè)計任務(wù)確定為每組按照所選定的設(shè)計題目,綜合運用機械設(shè)計課程以及其他先修課程的理論和技能,運用合理的方法設(shè)計出方案。學(xué)生小組可選擇指導(dǎo)教師擬定設(shè)計題目,學(xué)生小組也可自行擬定確定設(shè)計題目,但需指導(dǎo)教師審核。

3設(shè)計模型加工

模型作為設(shè)計理念的具體表達,具有三維直觀、真實準確的特點,是產(chǎn)品設(shè)計最終的設(shè)計表達形式。對于機械設(shè)計專業(yè)的學(xué)生,模型制作不僅有助于分析和掌握產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、材料、工藝等,還能夠啟發(fā)設(shè)計靈感,開拓設(shè)計思維。在機械設(shè)計課程設(shè)計中增設(shè)模具加工環(huán)節(jié),可提升機械設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生的設(shè)計思維與動手能力,也可有效融合機械制圖、二維制圖、三維制圖、機械原理和機械設(shè)計等多門專業(yè)課程的知識。機械設(shè)計的創(chuàng)新離不開模型設(shè)計加工工具與設(shè)備;優(yōu)耐美(奧地利進口)、謝蘭(美國進口)微型模具加工機床是模具設(shè)計的創(chuàng)新平臺,其安全、穩(wěn)定的性能是培養(yǎng)動手能力優(yōu)良設(shè)備。國內(nèi)部分高校已開設(shè)微型模具設(shè)計加工課程應(yīng)用于學(xué)生實踐操作技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程。微型模具加工機床采用模塊式結(jié)構(gòu),機體微型輕巧,組裝、操作簡單,由鋸床、車床、磨床、鉆床、銑床、銑齒床六大類機床組成,可對木質(zhì)、軟質(zhì)金屬、樹脂膠板等材料進行切、削、磨、銑、鉆等加工功能。據(jù)課程試驗性操作證明,微型加工機床可以車軸(木質(zhì)、鋁質(zhì)等材料)、銑齒輪、鉆孔、裁切板材、磨削毛坯等。在機械設(shè)計課程設(shè)計中引入微型模具加工,極大的提升了學(xué)生課程設(shè)計的興趣,也有效提升了學(xué)生的動手操作能力,也為了數(shù)控加工課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

4“三位一體”模式構(gòu)建

在1979年,北京科技大學(xué)“機械設(shè)計制圖”課程教學(xué)團隊對非機械類機械基礎(chǔ)系列課程進行了改革試驗,把“畫法幾何及機械制圖”、“機械原理”、“機械零件”三門課程有機地整合為一門課,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法上進行了改革創(chuàng)新,并多次獲得教學(xué)成果獎。國內(nèi)諸多教學(xué)工作者開展了二維教學(xué)模式向三維立體教學(xué)模式的轉(zhuǎn)化與融合的嘗試,提出了工程制圖三維化教學(xué)模式。舒宏等提出CAD制圖內(nèi)容穿插在制圖教學(xué)中開展。在制圖課程中融入形體、零件三維建模,部件的裝配與驅(qū)動關(guān)系,直觀地理解零件的形狀、配合、部件的工作原理等。三維CAD教學(xué)從產(chǎn)品設(shè)計的角度,以三維產(chǎn)品設(shè)計到二維工程圖為主線。機械制圖、三維實體設(shè)計、機械設(shè)計三門課程的內(nèi)容相互聯(lián)系緊密,國內(nèi)外諸多教育工作者試圖將此三門課程融合為一體。而此三門課程內(nèi)容在機械設(shè)計課程設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容中得到綜合體現(xiàn)與應(yīng)用,將設(shè)計與加工制造結(jié)合可將設(shè)計思維正確與否得到準確的驗證。故探索將模型3D繪圖與加工制造引入機械設(shè)計課程設(shè)計中,探索理論計算、設(shè)計繪圖、加工制造“三位一體”的教學(xué)模式。在此教學(xué)模式中,學(xué)生的課程設(shè)計不在單純意義上的設(shè)計計算,設(shè)計模型加工與制造是課程設(shè)計重要的組成部分。以往依據(jù)理論計算,確定零件尺寸與裝配關(guān)系,依據(jù)選材校核零部件的強度與剛度?,F(xiàn)在需要依據(jù)加工單元與材料來考慮所設(shè)計裝置各零件形狀與尺寸,形成了由零件加工形式、模型裝配、零件設(shè)計計算等一體化的設(shè)計加工模式。以一級減速器設(shè)計模型為例,新教學(xué)模式下齒輪、軸的模型設(shè)計需要依據(jù)微型模具加工機床加工范圍來設(shè)計計算零件的尺寸與材料,箱體模型采用木板裁切、粘拼而成,螺栓組件、軸承、鍵、銷等標準零部件可選配或采用其他材料替代。零部件理論設(shè)計計算、裝置傳動效率計算過程不再是單純的搬套,裝置二維或三維圖形繪制亦無從過度復(fù)制粘帖,且在整個設(shè)計過程中需要多位同學(xué)協(xié)同完成設(shè)計。

5實踐效果

2014年,在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)單班的課程設(shè)計中應(yīng)用新的教學(xué)模式,課程設(shè)計期間學(xué)生無缺勤現(xiàn)象,且改變了以往小組內(nèi)“吃大鍋飯”的現(xiàn)象,整個小組內(nèi)按照設(shè)計要求分工任務(wù)。經(jīng)問卷調(diào)查表明,學(xué)生對新模式下的機械設(shè)計課程設(shè)計滿意度極高。同時,機械設(shè)計課程設(shè)計的改革也為后期學(xué)生開展大學(xué)生創(chuàng)新試驗與設(shè)計奠定了良好的基礎(chǔ)。機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)改革以來,有效促進了機械設(shè)計課程設(shè)計的建設(shè)與發(fā)展,有效提升了學(xué)校教學(xué)質(zhì)量,逐步形成了以設(shè)計項目為主線組織設(shè)計計算、繪圖、模型制作“三位一體”的新模式。

參考文獻

[1]燕曉紅,劉芳,孟超平.在高職院校機械設(shè)計課程設(shè)計中引入創(chuàng)新設(shè)計的實踐與探索[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2014,16(2):39-42.

[2]劉小河,馬潔,管萍,等.自動化專業(yè)“四位一體”的實踐教學(xué)體系構(gòu)建研究[J].實驗技術(shù)與管理,2014,31(10):27-30.

[3]楊光輝,曹彤,萬靜,等《.機械設(shè)計制圖》新教學(xué)模式探究與實踐[J].圖學(xué)學(xué)報,2013,34(6):114-117.

對機械設(shè)計課程的認識范文第2篇

關(guān)鍵詞:機械設(shè)計課程;創(chuàng)新教育;應(yīng)用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.247

0 引言

創(chuàng)新教育是一種具有實踐性與創(chuàng)造性的教育形式,以學(xué)生主體活動為主,教師予以引導(dǎo),讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性,主動思考、主動動手實踐,讓理論與實際的結(jié)合更為緊密[1]。機械設(shè)計這門課程需要學(xué)生提升動手能力以及思維能力,通過對各類通用機械傳動裝置的抽象化思考創(chuàng)造出具象化作品,利用齒輪、鏈、帶等傳動裝置設(shè)計出創(chuàng)新機械,能夠進一步提升學(xué)生對各類傳動裝置的理解能力以及運用能力,為其畢業(yè)后走向社會動手實踐打下堅實基礎(chǔ)[2]。本文以機械設(shè)計課程教學(xué)為主線,研究了創(chuàng)新教育的具體應(yīng)用方法。

1 改革教學(xué)理念

在傳統(tǒng)機械設(shè)計課程教學(xué)過程中,教師的教育理念在于讓學(xué)生接受書本上的知識,屬于灌輸式教學(xué)模式,教學(xué)內(nèi)容缺乏重點且存在一定繁瑣性。學(xué)生在上課過程中無法抓住有限課堂時間中的重點內(nèi)容以及重點環(huán)節(jié),因此在知識的具體應(yīng)用上能力略顯不足[3]。在創(chuàng)新教育背景下,要求教師轉(zhuǎn)變教育觀念,讓學(xué)生成為課堂的主體,以學(xué)生主動思考、主動動手、主動參與、主動實踐為出發(fā)點,將自己作為引導(dǎo)者,充分利用課堂時間讓學(xué)生參與到教學(xué)內(nèi)容的思考之中,讓教學(xué)更具連續(xù)性。幫助學(xué)生思考每個環(huán)節(jié)之間的實際聯(lián)系,提升學(xué)生對機械傳動裝置的應(yīng)用能力。

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

機械設(shè)計課程所涉及到的知識點較多,例如機械制圖、機械工程材料工藝學(xué)、材料力學(xué)、機械制造公差與技術(shù)測量、金屬材料及熱處理等等,需要學(xué)生將各個知識點融會貫通、綜合思考。在教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化上,教師首先應(yīng)認識到機械設(shè)計課程對學(xué)生學(xué)習(xí)的要求,例如需要學(xué)生掌握基礎(chǔ)工程技術(shù)知識并打下穩(wěn)定的理論基礎(chǔ),讓學(xué)生了解到機械設(shè)計中涉及到的工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)、新成就以及發(fā)展趨勢等,讓學(xué)生認識到機械設(shè)計課程具有較強生命力以及科學(xué)性,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)積極性以及對課程的興趣。

具體而言,教師可通過課堂比較讓學(xué)生認識到不同機械傳動裝置存在的差異。例如在進行齒輪這一環(huán)節(jié)的教學(xué)時,在教學(xué)內(nèi)容中加入示范教學(xué),教師可通過教學(xué)模型讓學(xué)生認識到齒輪與齒輪之間的緊密轉(zhuǎn)動所帶來的傳動性,并且利用不同大小、不同顏色、不同位置的齒輪讓學(xué)生清楚的觀察到當?shù)谝粋€齒輪運轉(zhuǎn)時所帶來的其他齒輪轉(zhuǎn)動影響,分清齒輪之間的區(qū)別與聯(lián)系。其次,教師可運用正例與反例方式,備課時準備豐富的教學(xué)素材,例如機械傳動裝置的例子。教學(xué)過程中通過正例讓學(xué)生了解到學(xué)習(xí)的規(guī)則與概念,利用反例將無關(guān)特征影響排除,令學(xué)生加深對規(guī)則與概念的本質(zhì)認知。最后,教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)語言也應(yīng)豐富多彩,通常機械設(shè)計教學(xué)相對于文科類課程而言較為枯燥,若能夠在教學(xué)內(nèi)容上加以創(chuàng)新,可提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 多元化教學(xué)方式

在教學(xué)方式上,由于機械課程設(shè)計這門課的邏輯性,因此教學(xué)方式無法像文科類課程一樣通過情境設(shè)置等方式讓學(xué)生討論。但可利用機械設(shè)計課程的特點,通過動手實踐實現(xiàn)探究式教學(xué)、小組式教學(xué)等方法,讓每位學(xué)生參與其中[4]。

首先,教師應(yīng)在教學(xué)順序上合理設(shè)計,在備課過程中深入分析知識結(jié)構(gòu),讓學(xué)生對各個理論知識的理解循序漸進,從普通性到特殊性,從整體性到部分性,在不斷分化的下位結(jié)構(gòu)原則組織上展開教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容的編排方面,教師應(yīng)遵循讓教材網(wǎng)絡(luò)化、一體化、結(jié)構(gòu)化的原則。網(wǎng)絡(luò)化指的是利用網(wǎng)絡(luò)知識,讓學(xué)生了解更多的機械設(shè)計相關(guān)案例。例如機械傳動裝置可應(yīng)用于哪些方面,首先讓學(xué)生思考,接著在課堂上利用多媒體向?qū)W生詳細展示傳動裝置在不同產(chǎn)品中的運用原理。一體化和結(jié)構(gòu)化指的是讓每個知識點融會貫通,加深學(xué)生對知識點的理解。除此之外,教師也應(yīng)向?qū)W生闡明教學(xué)目標以及學(xué)習(xí)目標,讓學(xué)生了解在一學(xué)期的學(xué)習(xí)過程中需要掌握哪些知識、達到怎樣的標準、如何將知識運用到具體實踐之中,令其學(xué)以致用。

4 強化實踐環(huán)節(jié)

機械設(shè)計課程偏向于理科類,因此更注重學(xué)生的動手實踐能力以及邏輯思維分析能力,讓學(xué)生對每個機械零部件、機械傳動裝置、機械的基本組成以及機械的具體應(yīng)用詳細了解、深入了解。利用課堂時間及課后時間進行實驗教學(xué)可提升學(xué)生對機械相關(guān)方面的知識及實踐積累,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、理論聯(lián)系實際、解決問題、創(chuàng)新思維的能力。

以傳動機構(gòu)歸類的教學(xué)內(nèi)容為例,傳動機構(gòu)可分為三種,首先為凸輪機構(gòu),其次為偏心輪傳動,最后為曲柄連桿機構(gòu)。教師首先可安排學(xué)生在課余時間利用網(wǎng)絡(luò)及計算機了解關(guān)于手動壓力機的相關(guān)信息及資料,整理歸類資料后以實踐訓(xùn)練的機床為例,安排手動壓力機相關(guān)課題的討論,通過小組討論學(xué)習(xí)及探究式學(xué)習(xí)等方式確定以齒輪齒條傳動機構(gòu)作為項目設(shè)計方案,展開實踐教學(xué)。

5 結(jié)束語

綜上所述,教師在實施機械設(shè)計課程教學(xué)設(shè)計過程中應(yīng)將創(chuàng)新教育理念融入其中,設(shè)計的課程具有實用價值并讓學(xué)生了解到價值所在。在課程設(shè)計方案上也不應(yīng)具有唯一性,可通過令學(xué)生主動思考找出多個問題解決方式。教學(xué)設(shè)計可從機器功能為出發(fā)點,讓學(xué)生通過討論和自主探索選擇適合的電動機和相關(guān)零件及傳動機構(gòu),全面考慮機器的造型、安裝調(diào)整、制造工藝、經(jīng)濟可靠、使用維護等問題,提升其實踐能力,讓創(chuàng)新教育理念真正對課程教學(xué)設(shè)計有所幫助。

參考文獻:

[1]杜永英,陳雪嬌,鄢利群,王麗艷,李鐵軍,寧建榮.應(yīng)用型大學(xué)本科課程機械類創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)探索與研究[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2016,v.29;No.156 01:106-108.

對機械設(shè)計課程的認識范文第3篇

關(guān)鍵詞:機械設(shè)計 現(xiàn)代設(shè)計方法 課程教學(xué)

機械原理和機械設(shè)計等課程是工科院校機械類專業(yè)必修的重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)學(xué)員機械綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力所需的知識結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位,具有很強的基礎(chǔ)性、工程性和應(yīng)用性。但是,筆者在長期的課程教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),針對如此重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣在逐漸減退,教學(xué)效果不盡如人意。雖然這一現(xiàn)象的發(fā)生可能有多種因素,但是,其中一個重要因素?zé)o疑還是教學(xué)內(nèi)容陳舊,尤其是其傳統(tǒng)的機械理論設(shè)計計算方法的教學(xué)與實際工程實踐要求相脫節(jié),不能適應(yīng)時展的要求。這使得學(xué)員在學(xué)習(xí)中感受不到專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的有用性,感受不到該課程對其提高設(shè)計能力有多大幫助。如何使機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)適應(yīng)時展要求,筆者認為,現(xiàn)代計算機輔助設(shè)計技術(shù)的迅速發(fā)展和普及給課程教學(xué)改革開辟了新路。通過教學(xué)實踐,將現(xiàn)代設(shè)計方法引入機械設(shè)計基礎(chǔ)課程,教學(xué)作用明顯,對提升學(xué)員的綜合設(shè)計能力、培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)機械設(shè)計課程的興趣和積極性均起到較好效果。學(xué)員在課后學(xué)習(xí)感想中寫道:“機設(shè)課讓我有機會體驗計算機設(shè)計的魅力,使我對設(shè)計產(chǎn)生了興趣,激發(fā)了我的學(xué)習(xí)熱情,以及通過實踐帶動課本理論的應(yīng)用得以體現(xiàn)?!?/p>

1 傳統(tǒng)設(shè)計方法在課程教學(xué)中存在的問題

(1)傳統(tǒng)設(shè)計方法與現(xiàn)實應(yīng)用脫節(jié)。目前大部分機械設(shè)計基礎(chǔ)類教材中呈現(xiàn)的機械設(shè)計方法是一套經(jīng)過長期理論研究以及經(jīng)驗積累形成的手工設(shè)計計算方法,該方法在特定的歷史時期對機械類人才的培養(yǎng)起到積極的作用。但隨著計算機輔助設(shè)計技術(shù)的快速發(fā)展和普及,過去要花費較長時間復(fù)雜的設(shè)計計算或繪制已被計算機輕松替代,傳統(tǒng)的手工理論設(shè)計計算方式逐漸被現(xiàn)代設(shè)計方法替代。在此情況下,再花費寶貴的課堂時間讓學(xué)員學(xué)習(xí)掌握過時的設(shè)計技術(shù)已與時展要求不相符。

(2)課時安排不能適應(yīng)教學(xué)需要。在課堂教學(xué)中,設(shè)計方法的介紹本應(yīng)需要相當比重的學(xué)時,但隨著課時的不斷壓縮(目前機械原理和機械設(shè)計兩門課加起來的學(xué)時還不到100學(xué)時,少的甚至不到60學(xué)時),用于講授設(shè)計方法的時間比過去大幅減少。在如此少的時間里,教員通常只能泛泛地講解一下設(shè)計思路和過程,對傳統(tǒng)的理論設(shè)計計算方法無法進行更深更透地講解,學(xué)員對這部分內(nèi)容的學(xué)都是囫圇吞棗。因此,在實際操作中面對繁雜的理論設(shè)計計算過程,學(xué)員多數(shù)都呈現(xiàn)畏難情緒,對機械設(shè)計課程的學(xué)習(xí)興趣也隨著課程的不斷深入而逐漸下降。

(3)傳統(tǒng)的手工理論設(shè)計方法數(shù)據(jù)計算分析耗時,設(shè)計效率低下。例如在機械課程設(shè)計中,學(xué)員要花費大量時間在繁瑣的計算和修改上。而在對設(shè)計方案創(chuàng)新的思考,以及對設(shè)計結(jié)果的優(yōu)化和分析方面,卻由于課程學(xué)時的限制不能充分實施和展開,這違背了課程為使學(xué)員綜合設(shè)計能力提高的本意。

2 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程引入現(xiàn)代設(shè)計方法的必要性

(1)作為新一代工科學(xué)員,學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)和方法尤為重要,這符合時代對創(chuàng)新型人才的要求。而且由于計算機輔助設(shè)計技術(shù)的快速發(fā)展,以及各類仿真設(shè)計軟件的普及和易用,使得現(xiàn)代設(shè)計方法在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用能得以實現(xiàn)。

(2)運用計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以將機械設(shè)計信息和內(nèi)容生動直觀地作用于學(xué)員,拓展學(xué)員的思維和視覺的空間,使他們可以多方位、多角度地觀察研究對象;同時,利用計算機快速的解決問題,調(diào)動學(xué)員的情緒,提高其注意力和興趣,并能突出重點,有助于培養(yǎng)學(xué)員的綜合認識和理解能力,達到較好的教學(xué)效果。

(3)對于機械設(shè)計人員而言,掌握現(xiàn)代設(shè)計方法是一項基礎(chǔ)性的能力。這一能力是學(xué)員后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展的基礎(chǔ),特別是對學(xué)員在機械課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計中提高創(chuàng)新設(shè)計能力起到很好的幫助和推動作用,同樣可以為學(xué)員今后的自我學(xué)習(xí)和研究打開視野、注入動力。

3 基于現(xiàn)代設(shè)計方法的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)實踐

(1)連桿機構(gòu)的運動仿真設(shè)計。運用三維工程設(shè)計軟件,快速建立四個不同長度的桿件,并裝配成四連桿機構(gòu),根據(jù)曲柄存在的條件,以不同桿件做機架,演示機構(gòu)的運動情況,可以迅速直觀地讓學(xué)員理解和認識連桿機構(gòu)的特征。然后再利用軟件的Motion組件,對曲柄搖桿機構(gòu)進行運動仿真,通過調(diào)取仿真計算后的各種數(shù)據(jù),顯示和分析被模擬連桿機構(gòu)的運動和動力特性線圖。見圖1。此外將連桿制成多孔的板狀,運用運動仿真,顯示連桿曲線的生成及其特征,見圖2。實踐證明,與傳統(tǒng)的理論教學(xué)對比,經(jīng)由上述的教學(xué)演示,再通過學(xué)員親手操作,學(xué)員對連桿機構(gòu)特性的理解和掌握,以及對連桿機構(gòu)的設(shè)計和分析能力均有較大提高。

(2)凸輪機構(gòu)的建模及運動與動力仿真設(shè)計。如設(shè)計偏置尖頂直動從動件盤形凸輪機構(gòu)。給出凸輪轉(zhuǎn)動方向、基圓半徑,以及從動件運動規(guī)律等初始設(shè)計條件。由從動件運動規(guī)律寫出從動件位移運動方程,進而寫出凸輪廓線方程。然后在工程設(shè)計軟件中,運用“方程式驅(qū)動的曲線”繪制出凸輪輪廓曲線,并通過拉伸制作成凸輪模型,見圖3。接著將其裝配成凸輪機構(gòu)仿真模型,利用軟件的Motion組件,對凸輪機構(gòu)進行運動和動力仿真,圖4為顯示某凸輪機構(gòu)的從動件位移線圖和速度線圖,以及凸輪接觸力的方向(該方向與從動件軸線之間的夾角為凸輪機構(gòu)在該處的壓力角)。

(3)齒輪建模與強度分析及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。為獲得標準的漸開線齒輪齒廓,事先編制好齒輪廓線VBA程序ZGear.swp文件,利用設(shè)計軟件提供的應(yīng)用程序接口(API),在設(shè)計軟件中調(diào)用宏-編輯,繪制齒廓曲線,經(jīng)特征建模制作成需要的齒輪模型,見圖5。然后再利用軟件的Simulation組件,對齒輪輪齒進行彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度計算分析,見圖6,通過分析仿真計算后的各種數(shù)據(jù),再對齒輪進行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。

(4)軸系結(jié)構(gòu)建模與剛、強度設(shè)計與分析。由軸受載轉(zhuǎn)矩計算出軸的最小軸徑,按軸的工作要求在設(shè)計軟件中由最小軸徑向中間逐漸增大構(gòu)建軸的各段直徑和長度,形成階梯軸的模型,再在軟件的Simulation組件中,設(shè)置軸的材料,按軸的支承情況設(shè)置軸的“夾具”,針對軸上零件承載對軸的影響,按遠程載荷和轉(zhuǎn)矩的方式對軸進行加載設(shè)置,進行網(wǎng)格劃分并運行分析計算,即可通過仿真運算后的結(jié)果,對軸的剛、強度進行分析評估。通過應(yīng)力圖解查看軸的最大應(yīng)力所在位置,通過位移圖解查看軸的變形情況以及最大變形量及其位置,見圖7;通過疲勞檢查圖解查看軸在特定條件下的最低疲勞安全系數(shù),見圖8。

此外,螺栓(組)連接的強度分析、鍵及花鍵連接的強度分析、滾動軸承的動態(tài)壽命仿真設(shè)計等均可借助于工程設(shè)計軟件講授該類零部件采用現(xiàn)代設(shè)計的方法和思路。

4 實踐中出現(xiàn)的問題及對策

基于現(xiàn)代設(shè)計方法的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革,給傳統(tǒng)的機械專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)帶來新的生機,也深受學(xué)員歡迎,對促進學(xué)員認識和學(xué)習(xí)機械設(shè)計,掌握現(xiàn)代設(shè)計方法產(chǎn)生較大影響,其好的教學(xué)效果和產(chǎn)生的積極作用毋容置疑。但是在實踐中,一些新的問題也隨之出現(xiàn)。其一,此項改革的課程學(xué)習(xí)對學(xué)員計算機應(yīng)用能力有一定要求,而學(xué)員此前在該方面的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱,使得學(xué)員在有限的課堂學(xué)習(xí)中疲于應(yīng)付認識工程設(shè)計軟件,對運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)提高設(shè)計能力的訓(xùn)練卻不足。其二,學(xué)員通過學(xué)習(xí)和實踐感受到了運用現(xiàn)代設(shè)計方法高效解決工程設(shè)計問題的驚喜,但多數(shù)學(xué)員由于其他輔助知識的脫節(jié),對采用方法的原理和其具體的計算過程還是弄不清,只是知其然,而不知其所以然。其三,新的教學(xué)模式對教員也提出了較高要求,包括必須能熟練運用工程設(shè)計軟件,在課程講授過程中要能隨時通過軟件輔助教學(xué),幫助學(xué)員快速掌握和理解機械設(shè)計現(xiàn)代設(shè)計方法的應(yīng)用等。而現(xiàn)階段部分教員離這一要求還存在一定差距。其四,由于學(xué)時限制,學(xué)員在上機練習(xí)現(xiàn)代設(shè)計方法中為了完成作業(yè),往往很容易出現(xiàn)抄襲復(fù)制,這給教員正確判斷學(xué)員學(xué)習(xí)效果帶來難度。

針對上述改革實踐中出現(xiàn)的問題,筆者建議解決的方法是:一、建立與課程改革配套的課程體系,加強學(xué)員計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng),使學(xué)員在課程開始前已具備相關(guān)的基本技能,從而提高學(xué)員學(xué)習(xí)運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)解決問題的效率。二、適當開設(shè)相關(guān)選修課或增加課外輔導(dǎo)時間,讓學(xué)有余力的學(xué)員能更進一步地了解現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)及其方法,幫助學(xué)員建立自我研究和自我學(xué)習(xí)的能力。三、任課教員應(yīng)積極參與工程設(shè)計實踐,提高運用現(xiàn)代設(shè)計方法解決問題的能力,并學(xué)會善于將工程實例結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入課堂,加強現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)與機械設(shè)計課程內(nèi)容結(jié)合的研究,并將研究成果應(yīng)用于教學(xué)改革中。四、從學(xué)員的學(xué)習(xí)體會反映出,學(xué)員們對運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)上機實踐的自我要求是相當高的,無需教員盯促。因此可以減少學(xué)員上機成績的比例,讓學(xué)員安心上機練習(xí),上機作業(yè)課中完不成可課后完成,此外教員應(yīng)掌握和提高判改學(xué)員電子作業(yè)的技巧和能力。

5 結(jié)束語

在當今信息時代,對已成定論的傳統(tǒng)機械設(shè)計知識的學(xué)習(xí)并不像以前那么重要,重要地是教員們在教學(xué)中如何不斷地啟發(fā)學(xué)員掌握先進的知識和技術(shù),提升學(xué)員分析和解決問題的能力。通過實踐,機械設(shè)計基礎(chǔ)課程引入現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)和方法取得了較好效果,學(xué)員通過學(xué)習(xí)和實踐感受到了運用現(xiàn)代設(shè)計方法高效解決工程設(shè)計問題的驚喜。這對于提升他們學(xué)習(xí)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的興趣以及盡快理解并掌握現(xiàn)代設(shè)計方法起到了積極作用。隨著該項課程改革實踐探索的不斷深入,必將會對傳統(tǒng)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)和發(fā)展帶來深刻影響。

參考文獻:

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[4] 張晉西,郭學(xué)琴.SolidWorks及COSMOSMotion機械仿真設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.

對機械設(shè)計課程的認識范文第4篇

    強化機械設(shè)計教學(xué)效果的措施

    (一)強化實踐,延長機械設(shè)計訓(xùn)練周期

    通常在新生入校之后都會進行專業(yè)教育。然而新生剛進入大學(xué),對有些概念和專業(yè)方向以及教學(xué)培養(yǎng)計劃中相關(guān)課程之間的關(guān)系,并不能很好理解,到第六學(xué)期開始機械設(shè)計課程的教學(xué)時,忙于應(yīng)付各單科,而無暇總結(jié)和體會課程之間的關(guān)系,達不到好的效果。課程組先后增設(shè)了入學(xué)專業(yè)教育、新生研討課、課外科技活動小組以及跨年級的專家學(xué)科前沿課程等環(huán)節(jié),通過這些環(huán)節(jié)使學(xué)生增強了對學(xué)習(xí)對象的認識,明確了設(shè)計訓(xùn)練長周期的實際意義。例如:課程組教師利用班導(dǎo)師的便利條件,從大學(xué)二年級開始組織課外科技活動小組,取得了一系列的成果。“仿人按摩機器人手臂”分獲吉林省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎和“挑戰(zhàn)杯”長春工業(yè)大學(xué)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎。“超聲波消除應(yīng)力裝備”獲得“挑戰(zhàn)杯”長春工業(yè)大學(xué)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎?!皺C電創(chuàng)意之星”的3D烤地瓜機、“星星之火”團隊的多功能炭火烤箱、“三維之旅”團隊的Q版高達等作品分獲3D大賽全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽吉林省賽區(qū)一等獎、二等獎。“樹墻自動修剪機”、“健身洗衣機”、“雙座健身儲能自行車”分獲“全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”東北賽區(qū)一等獎、二等獎。在實驗方面,加強了機械專業(yè)基礎(chǔ)實驗項目和實驗室的開放。機械設(shè)計是一門實踐性很強的課程,要培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計技能和創(chuàng)新技能,就必須注重實踐教學(xué),課程組重新構(gòu)建了機械設(shè)計實驗教學(xué)體系,機械設(shè)計實驗包括:基本實驗、綜合設(shè)計性實驗、研究型實驗。在增設(shè)的綜合設(shè)計性實驗基礎(chǔ)上,新開設(shè)了機械基礎(chǔ)虛擬實驗,利用ADAMS、ANSYS軟件培訓(xùn)學(xué)生機械運動學(xué)、動力學(xué)仿真能力。學(xué)生在完成必做的基本實驗、綜合設(shè)計性實驗基礎(chǔ)上,開放實驗室為學(xué)生提供了研究型實驗條件,供學(xué)有余力的學(xué)生進行研究。使學(xué)生深化和鞏固了所學(xué)的理論知識,淡化了教室與實訓(xùn)室的界限,充分發(fā)揮了工程環(huán)境的教學(xué)優(yōu)勢,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

    (二)調(diào)整重點,增設(shè)機械設(shè)計討論內(nèi)容

    學(xué)習(xí)是溫故知新的過程,只有在前面基礎(chǔ)之上的不斷積累,才能夠有所超越。在有限課時內(nèi),必須調(diào)整講授內(nèi)容,增設(shè)習(xí)題討論環(huán)節(jié)。對于邏輯性強、有明確清晰傳承關(guān)系的理論推導(dǎo)內(nèi)容,借助于參考教材比較容易掌握,應(yīng)該簡明扼要,主要安排在課后學(xué)生自學(xué)。對于經(jīng)驗性公式和具有模糊性設(shè)計參數(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,尤其是相互制約影響的參數(shù)之間關(guān)系的理解和取值趨勢,應(yīng)該重點講解,將教師豐富的經(jīng)驗知識傳達給學(xué)生。

    利用網(wǎng)絡(luò)等多種教學(xué)平臺,將學(xué)生常見問題以及討論過程和結(jié)論,提供給更多學(xué)生學(xué)習(xí)與思考。課程組積極為上課教師提供討論素材,以科研成果作為教學(xué)案例,大大地充實了機械設(shè)計討論內(nèi)容,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如在“大型焊接件殘余應(yīng)力消除裝備的研制與開發(fā)”項目的研究上,教師和學(xué)生通力合作、勇于創(chuàng)新,取得了重大經(jīng)濟效益和研究成果,將研究情況引入課堂,作為教學(xué)案例,在機械設(shè)計課程討論中予以體現(xiàn),使學(xué)生通過實實在在的項目、研究內(nèi)容、研究方法,加深對概念的理解及實際應(yīng)用。

    (三)在不斷培養(yǎng)的過程中強化創(chuàng)新意識

    機械設(shè)計在重視基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)之上,還要重點培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性創(chuàng)新思維能力和思維習(xí)慣。提高設(shè)計效率是未來設(shè)計工作者需要不斷努力的方向。因此,必須適當增加培養(yǎng)創(chuàng)新意識的途徑。在課程設(shè)計中,課程組嚴格執(zhí)行學(xué)校的相關(guān)規(guī)定,保證教師投入的精力。每年更新課程設(shè)計內(nèi)容,鼓勵教師在指導(dǎo)課程設(shè)計的選題上圍繞科研項目的具體內(nèi)容提出,使課程設(shè)計更多地反映新成果和新技術(shù)。

    多年來此項制度一直得到了較好的貫徹,在一些項目中本科生甚至作為項目完成的主力隊員,在此方面,課程組教師已積累了豐富的指導(dǎo)經(jīng)驗。由學(xué)生為主體,教師指導(dǎo)完成的項目達十余項。在機電工程學(xué)院06級機械設(shè)計課程設(shè)計中,學(xué)生自主提出了設(shè)計題目“園林樹干養(yǎng)護溶液噴施機”、“塔式分層獨立旋轉(zhuǎn)餐盤的創(chuàng)新設(shè)計”、“渦流式黑板擦”并進行了相關(guān)設(shè)計,效果良好。實踐表明,此方法極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使得其對本專業(yè)有了更深的認識,了解了科研與生產(chǎn)實踐相互促進的作用。

    課題訓(xùn)練,提高學(xué)生設(shè)計適應(yīng)能力

    注重科研與教學(xué)的緊密結(jié)合既是我們的一貫思路,也是我們的一貫做法,并且在長期的實踐中形成了一系列的規(guī)范要求,取得了眾多的成果。在實踐中我們將科研成果及時、有效地轉(zhuǎn)化在教學(xué)活動之中,主要在三個層面展開:展示學(xué)科學(xué)術(shù)前沿、提升課程教學(xué)水平、擴展研究性學(xué)習(xí)空間。即以科研成果展示幫助學(xué)生了解學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài),跟蹤國際先進水平,激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣;以科研成果提升課程教學(xué)水平,強化實驗課程的工程背景,提高學(xué)生的工程意識;以科研項目帶動和支撐研究性學(xué)習(xí)的開展,實現(xiàn)學(xué)生研究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),促進其早出成果,出好成果。

對機械設(shè)計課程的認識范文第5篇

【關(guān)鍵詞】課程設(shè)計;《機械設(shè)計基礎(chǔ)》;理實一體化;改革措施

【Abstract】This paper,"Mechanical Design" course teaching reform,the "Machine Design"course design from the choice of topics, teaching organizations how to design integrated into the curriculum and other aspects of teaching the theory among some reform measures to improve the training segment Teaching effectiveness.

【Key words】Curriculum design; "Mechanical Design "; management real integration; reform measures

【中圖分類號】G718.5【文章標識碼】A【文章編號】1326-3587(2011)04-0003-02

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是高職機械類、近機類專業(yè)的一項重要的實訓(xùn)環(huán)節(jié),是學(xué)生首次運用《機械設(shè)計基礎(chǔ)》和其它先修課程的知識解決實際工程問題的實踐。通過課程設(shè)計,學(xué)生可以了解機械設(shè)計的一般程序,熟悉和掌握常用機械零件、傳動裝置等機械設(shè)計的基本方法及步驟,學(xué)會查找資料和運用有關(guān)技術(shù)信息,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維,增強自身科學(xué)的工程設(shè)計能力。

一、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計教學(xué)改革的必要性

1、高職《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程理實一體化教學(xué)改革的需要。

高職院校教學(xué)改革的一個重要方面就是要加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),我校實行2加1教學(xué)模式改革,即前兩年在學(xué)校學(xué)習(xí),第三年進行頂崗實習(xí)。在校學(xué)習(xí)時間被大幅壓縮。為了解決在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課教學(xué)中內(nèi)容的廣泛性與授課學(xué)時的有限性之間的矛盾,我們按照以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線,專業(yè)課以“應(yīng)用為目的”,基礎(chǔ)課以“必須夠用為度”的教學(xué)改革思想,對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程進行了全面的改革,壓縮總學(xué)時,實施理實一體化教學(xué),把課堂理論教學(xué)與實驗、實訓(xùn)、實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)有機的結(jié)合起來。課程設(shè)計作為針對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》所學(xué)專業(yè)內(nèi)容進行的一項綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié),設(shè)計內(nèi)容、要求只能提升不能降低,而集中設(shè)計時間卻從傳統(tǒng)的2周壓縮到1周,為了保證教學(xué)質(zhì)量,改革勢在必行。

2、高職學(xué)生主體情況的要求。

高校擴招后,高職學(xué)生整體基礎(chǔ)下降,尤其是綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力普遍較差,同時還面臨水平參差不齊,對理論知識理解掌握的差異較大,鉆研精神不夠,主動性差的問題。

二、改革措施

(一)提前布置設(shè)計任務(wù),把課程設(shè)計融合到理論教學(xué)之中,明確設(shè)計目的。

如果按照傳統(tǒng)的做法:在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)結(jié)束后才進行課程設(shè)計,并在課程設(shè)計開始時才布置設(shè)計任務(wù),就會產(chǎn)生不少學(xué)生對設(shè)計時所要用到的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程理論教學(xué)中已經(jīng)學(xué)過的理論知識和基本方法不會應(yīng)用。況且一周時間內(nèi)根本無法完成課程設(shè)計。因此必須提前布置設(shè)計任務(wù),把課程設(shè)計融合到《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的理論教學(xué)之中。在開學(xué)初把課程設(shè)計的任務(wù)書發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生從學(xué)習(xí)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》開始就接觸課程設(shè)計課題,在學(xué)習(xí)理論知識的過程中理解課程設(shè)計。把設(shè)計分解成帶傳動、齒輪傳動、軸傳動和軸承等設(shè)計模塊,融入到有關(guān)章節(jié)的理論教學(xué)中去,讓教學(xué)中帶傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計、軸的設(shè)計、軸承的選擇等與相應(yīng)的課程設(shè)計課題中的理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合起來。由于學(xué)習(xí)目的明確,學(xué)生重視,積極性很高。到進行集中課程設(shè)計時,課程設(shè)計的理論計算部分已經(jīng)經(jīng)過了一次演練,只需將所作過的資料按實際數(shù)據(jù)進行修改、整理,完

成設(shè)計說明書的編寫,而把主要精力和時間用于方案優(yōu)化和計算機繪圖,使學(xué)生能按時保質(zhì)保量完成設(shè)計任務(wù)。

(二)根據(jù)學(xué)生不同基礎(chǔ)水平,讓設(shè)計課題多樣化,層次化。

1、設(shè)計題目應(yīng)多樣化,具有靈活性。

課程設(shè)計經(jīng)久不衰的經(jīng)典選題是各類減速器設(shè)計,“齒輪減速器”由于是機械傳動中常用的傳動裝置,與課程性質(zhì)相一致,能夠使學(xué)生得到較全面的訓(xùn)練,較好地達到課程設(shè)計教學(xué)目的,同時在難易程度和設(shè)計工作量方面應(yīng)變性較強,便于根據(jù)需要靈活掌握而作為典型課題長期采用。但從培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力出發(fā),課程設(shè)計以工程應(yīng)用機械裝置為設(shè)計任務(wù),應(yīng)強調(diào)實用性。教師在課程設(shè)計任務(wù)書中只需給出工作機的工作要求.而如何實現(xiàn)工作機功能的方案則由學(xué)生自己優(yōu)化確定。教師只起引導(dǎo)作用。題目、方案應(yīng)多樣化,如讓學(xué)生嘗試混凝土攪拌機改良設(shè)計,帶式運輸機卷筒設(shè)計等項目。開拓設(shè)計思路,強調(diào)優(yōu)化過程。

2、設(shè)計題目難易程度與學(xué)生基礎(chǔ)相適應(yīng)。

考慮到學(xué)生水平參差不齊,為了使設(shè)計課題的難易程度和工作量大小與學(xué)生的水平和能力相匹配,我們確定了內(nèi)容不同、復(fù)雜程度不同、工作量不同的設(shè)計課題,供不同層次的學(xué)生完成。以“齒輪減速器”設(shè)計課題為例:學(xué)習(xí)成績一般或較差的學(xué)生,需要完成的設(shè)計課題是“一級直齒圓柱齒輪減速器”,其難度不大,設(shè)計工作量適中;難度和設(shè)計工作量都較大的“一級斜齒圓柱齒輪減速器”或 “二級直齒圓柱齒輪減速器”設(shè)計課題,供學(xué)習(xí)成績好、能力強、肯鉆研的優(yōu)秀學(xué)生選擇。

(三)充分利用理實一體化教室,開展課程設(shè)計教學(xué)模式改革。

高職教學(xué)模式改革的重點是教學(xué)過程的實踐性、開放性和職業(yè)性,實驗、實訓(xùn)、實習(xí)是三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了配合《機械設(shè)計基礎(chǔ)》,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計教學(xué),我們組建了滿足一體化教學(xué)的多功能理實一體化教室,配置有多媒體,可以對全班進行授課;擁有連接Internet的通用計算機8臺,既可以查詢資料,還可以進行計算機輔助設(shè)計;裝備有鉆床等小型機床4臺,創(chuàng)意組合式鋼軸系結(jié)構(gòu)30套,機構(gòu)組合創(chuàng)新實驗臺10套,各種兩級減速器5臺,單級減速器10臺,軸系拆裝部件12套,常用傳動機構(gòu)實物及其模型50余套,提供學(xué)生拆裝、認識設(shè)備和機構(gòu);同時還配備有常用手冊、圖冊、計算工具、作圖工具等進行常規(guī)的設(shè)計,滿足《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的要求。

1、利用《機械設(shè)計基礎(chǔ)》理實一體化教室,把課程設(shè)計融合到《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)中。

開放理實一體化教室,使學(xué)生有更多的自主時間來安排學(xué)習(xí),通過對減速器為代表的設(shè)備進行拆裝,使學(xué)生實際了解減速器的結(jié)構(gòu)以及各零件的作用,結(jié)構(gòu)特點及裝配關(guān)系;了解減速器的和密封;加深對軸系部件結(jié)構(gòu)的認識。便于學(xué)生在設(shè)計中結(jié)合實際,選擇合適的結(jié)構(gòu)和尺寸,提高設(shè)計能力。

2、注重計算機輔助設(shè)計,加強計算機技術(shù)應(yīng)用。

當下計算機輔助設(shè)計已經(jīng)十分普及.企業(yè)對這方面的人才需求也與日俱增,目前在機械領(lǐng)域經(jīng)常用到的繪圖軟件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我?!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計推薦使用AUTOCAD和UG軟件,平面的圖形可以用AUTOCAD繪制,立體的圖形可以用UG繪制。學(xué)生通過零件圖和裝配圖繪制,強化AUTOCAD和UG的使用能力,增強識圖能力。

(四)、重視答辯環(huán)節(jié),強調(diào)師生交流,提升實訓(xùn)效果。

充分重視答辯環(huán)節(jié),促進學(xué)生反思和提高。學(xué)生在完成設(shè)計后,如果僅僅把設(shè)計資料交給教師評閱,往往只關(guān)心成績,而忽略自己的設(shè)計存在的問題,不知如何改進。為了避免盲目抄襲,考查學(xué)生的設(shè)計思想和對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)的認識程度,最大限度地提升課程設(shè)計的效果,我們在評閱設(shè)計時強化了答辯環(huán)節(jié),答辯時請相關(guān)教師和企業(yè)人員參與,在答辯過程中對每位學(xué)生作有針對性的提問和討論,了解學(xué)生的想法和對相關(guān)知識的掌握程度,對不正確的予以糾正,令其及時修改。因此答辯也是一個質(zhì)疑和答疑的過程。

實踐表明,上述改革措施較好地適應(yīng)了當前高職學(xué)生的實際情況,使課程設(shè)計的整體質(zhì)量有了明顯的提高。充分利用一體化教室,把課程設(shè)計貫穿到《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)中,體現(xiàn)了“教中學(xué),學(xué)中做”原則,有利于提高《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程整體教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的職業(yè)能力。

【參考文獻】

1、郝增林,關(guān)于《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的優(yōu)化《職業(yè)教育研究》2007年5期