时间:2023-02-01 17:44:41
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇牛头刨床课程设计总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
机械设计基础 课程改革 教学方法 教学手段
《机械设计基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课,它是学生在学完基础课程后必须学习的一门过渡性课程。新形势下的高职院校人才培养本着“必须、够用”的原则,强化学生的实践能力,培养高素质技能型人才。这些实际需求迫切需要先进的教学理念、合理的人才培养模式与之相适应,那么以往的教学内容和教学模式不能适应新的教学要求。因此,我们依据新的人才培养目标,对这门课的课程标准、教学内容和教学方法与手段、实践教学、考核方法等方面进行了改革研究。
一、重新确立培养目标并修订课程标准
我院机械类专业的毕业生主要面向工业企业从事机械设备的操作、安装、调试、维修和更新改造,机械制造工艺规程的编制,产品质量分析与控制,生产技术管理及营销等工作。根据就业岗位,我院对机械类专业培养目标定位为培养“服务于生产第一线职业岗位群的中、高级技能型人才”。根据培养目标对原有课程标准进行了全面修订,重新组织和完善了课程教学内容。课程目标定位为“掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及基本设计方法,具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。只有明确了教学目标,教师才能有的放矢地做好教学工作,从而提高教学质量。
二、结合人才培养要求,整合教学内容
授课内容上以“必须、够用”为度,传统的机械设计基础课程由《理论力学》、《机械原理》、《机械零件》三门课程构成,内容体系庞大,本着符合“必须与够用”的原则,新的课程教学内容,针对人才培养对机械设计基础课程的要求,按照重在基础知识,突出动手能力培养及分析能力的培养的原则。筛选了传统的理论力学、机械原理和机械零件等课程的内容,并将这些内容有机地结合在一起,优化了教学内容,突出了高职的特征。全部教学内容分为两个教学情境:
情境一:以典型的加工设备牛头刨床做载体,以分析各种常见机构的工作原理、结构特点、失效形式及使用维护为教学重点。
情境二:以带式输送机为载体,介绍常用机械零件及传动系统的结构特点、失效形式及使用维护为重点,会常用机械零件及传动系统的基本设计方法;将力学中的扭转、弯曲强度计算与轴的设计结合,将剪切和挤压强度计算结合在螺栓联接、键联接当中,以利于学生将力学的理论知识与实际应用相结合,去掉复杂的公式推导及验证内容,直接引用结论;把课程设计融合在课后作业中。通过教学内容整合,减轻了学生负担,避免学生对纯理论学习可能产生的厌倦心理,还可以减少理论课授课时数,为实践能力的培养和强化留出了空间。机器始终贯穿在全部教学过程之中,使学生感到课程内容清晰,且具有较强的系统性和实用性。
三、采用丰富的教学方法和教学手段
《机械设计基础》课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容,由于课时有限,教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容,学生没有实际工作经历,缺乏与此有关的感性认识。改革后,教师充分利用多种教学方法和手段,尤其是现代化的教学手段,将课程生动、直观、轻松地呈现给学生,因而增强了学生学习兴趣,提高了教学质量。具体做法如下:
1.教学方法
(1)现场教学。以牛头刨床这个典型的机械加工设备为载体进行现场教学,介绍机器的组成和工作原理,以此训练学生分析机械系统的的能力,为学生学习机械设备类专业课程打基础。
(2)案例教学法
在进行常用机构的教学时,以牛头刨床的机构分析为总任务,再将其分解为若干个常见机构结构分析的子任务,以此贯穿常用机构部分的内容。每一部分均由教师先从牛头刨床中引出任务,再介绍相关机构。
(3)任务驱动法
在通用零件部分教学时,以带式输送机传动装置的设计为总任务,再将其分解为若干子任务,以此贯穿通用零件部分的内容。每一部分教师均先从设计任务中引出问题,再介绍相关零件的基础知识、选用及基本设计方法,最后举例讨论。设计任务就是学生的作业,学生边学边练,课程结束时完成其主要的设计计算。
这样做,使机构和零件不离开机器,在机器中学机构和零件,使学生对机器形成一个具体的、完整的认识,从而掌握机械系统分析和设计的一般方法。
2.教学手段
(1)采用实验室一体化教学。将课程安排在机械原理实训室进行,采取多媒体课件讲解、模型演示和实验操作相结合的方法。在机构陈列室学习,能增强学生对机械、机构、零件、部件的认识,使深奥的知识、难以看懂的图与图纸与实物联系起来变得通俗易懂,又培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力;讲授时使用电子教案、演示系统(实物演示、投影仪、CAI课件)相结合,充分利用了教学资源,这种讲课模式受到学生好评,收到良好的教学效果。
(2)加强实践环节。为突出实践环节,新建两个机械设计实训室、一个机械原理实训室和一个拆装实验室。机械原理实训室和机械设计实训室主要面向《机械设计基础》课程教学和实验实训任务。
在机械设计基础实验这个重要的实践环节,保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》,因为这两个实验均对学生进一步掌握机械结构及设计知识,了解结构设计的原则,而且还对学生的动手能力进行了锻炼。增设了《齿轮参数测定》《齿轮范成原理》、《带传动实验》、《轴系结构设计》等实验,这些重要的实践环节,加强了学生对常用机构、零件结构知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养,是对理论课程教学不足很好的补充和完善。
(3)采用灵活多样的考试方式。采取过程考评(任务考评)和期末考评(课程考评)相结合的方法。强调过程考核的重要性,过程考评占60%,期末考评占40%。在考试方法上采用开卷与闭卷相结合,笔试、口试与讨论相结合,以增强考试内容的综合性与灵活应用性,突出对能力的考核。在考核方法上强调了过程考核,使学生在学习过程中有了紧迫感,注重学习过程,从而提高了教学效果。
综上所述,根据高职教育的特殊性,机械设计基础课程的教学应瞄准市场对人才的需求目标,明确方向,不断地改革教学目标、教学内容、教学方法、教学手段及考核方法等环节,从实用出发,就能调动学生的学习兴趣,提高教学质量,需要我们不断地在实践中创新、总结和完善。
参考文献:
[1]郭攀成.机械设计基础课程教学内容和改革与实践[J].中国电力教育,2009,(4).
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。
关键词:一体化教学;单元设计;实验实训;课程设计
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1005-1422(2013)11-0103-03
一、引言
根据全国高职院校的教学改革经验,工学结合、教学做一体化是目前高职院校广泛推崇的一种教学模式。但是,这一教学模式的实施必须具备一定的师资力量、物质设备、实习场地等条件。要做到每一个专业、每一门课程都全面实行一体化教学模式,实施起来难度较大,这就需要有一个循序渐进的过程,即一个过渡期。在这一过渡期,我们该如何做?就目前大部分高职院校的现状来看,课堂教学仍然占了较大的比重,在这种情况下,如何设计教学内容和教学模式,是每一位教育工作者值得深思和探讨的问题。
二、从实际出发,积极推进课程教学的单元、整体设计(一)课程教学的整体规划与设计
机械设计基础不仅是一门技术基础课,而且也是一门能直接用于生产的设计性课程。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法,更重要的是培养学生的实际机械设计能力。高等职业教育要办出特色,就应按职业岗位所需的知识结构和能力结构以及生产实际需要来构建以职业技术能力为主的课程体系。据此,应将机械设计基础以章节划分的课程内容设计成为若干个教学单元:机械的组成及特性、联接、机械传动、支承零部件、机械设计综述等。本课程新的课程结构,首先从机械的整体出发,从宏观上使学生了解机械整体的基本知识和要求,把握每个模块和整体的关系,从简易的联接入手,到各种机械传动、支承结构;以机械传动为课程重点,把握各种机械传动的特点,为培养学生机械安装和调试能力奠定良好基础。
(二)教学单元内容设计
高职教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用,要求按照一线生产实际需要授课,其课程体系突出能力与素质的培养,教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。按照这一思路,需对教学内容进行调整:(1)机械设计都是以机构运动简图为研究模型的,建立机械运动简图是机械设计的基础,因此,应把机构的结构分析,机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号,机构运动简图的建立作为重点讲授内容。(2)对机构设计部分的内容,过去是以讲授图解法为主,随着计算机辅助机械设计的广泛应用,其教学内容应该逐渐转换为以讲授解析法为主。(3)对于机械传动和零件设计部分,应减少计算公式的推导过程,增加零部结构设计的内容和一些设计参数的选取原则,并加强对机械运行的介绍,比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等,多向学生介绍机械方面的新发展、新思路,以开阔学生的眼界。
在过去的教学中,通常只重视设计计算,认为学生只要会计算就达到要求了,而轻视结构设计,以及结构设计与工程实际技术问题紧密结合的部分,导致教学与实际脱节。如滚动轴承这一章,轴承装置设计在教学中往往不作为重点,但却是生产一线技术人员接触最为广泛的内容。因此,可以把这章内容进行重新整合,把轴承装置设计作为重点,要求学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题。在学习了这些基本知识的基础上,再举一些工程实例,如CA6140车床主轴支撑的例子,通过这个实例,使学生重点掌握轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过整合,使学生既学会了轴承的基本知识,又掌握了轴承的应用技术,同时使学生明确了轴承在工程实际中的重要地位。
1对课程单元、整体设计及一体化教学的思考
(三)单元设计要坚持“必须够用”原则
进行单元教学设计时,需坚持“必须够用”原则,删除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研究型人才那样了解得清清楚楚,而应注重于如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际问题。
如机械设计基础中凸轮机构从动件运动规律中的速度、加速度方程的推导过程;带传动即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间的关系式的推导过程等都应删除或略讲。与先前所学课程重复的内容、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。
(四)单元设计需不断完善
进行单元教学设计时,不断完善必要的基本知识和理论,增加基本设计方法和实践性内容。机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法,是培养学生机械设计能力的根本保证。而以往的教材对此注意不够,具体表现为:(1)基本设计计算原理和设计方法介绍得较少,致使学生解决实际问题的思路少、方法少。例如:平面四杆机构的设计,一般教材只介绍按给定连杆的2个(或3个)位置设计,以及按行程速比系数设计等两三种方法;轴上零件的定位固定,一般也只介绍轴肩、轴环、套筒等几种方法。(2)对设计方法和步骤缺少分析、总结和归纳,不利于学生整体设计思想方法的形成。(3)实用性、实践性内容少,不利于学生应用所学理论知识和方法解决工程实际问题能力的培养。
(五)单元设计的评价
一堂职业教育的好课既要看教师是否认真进行了突出职业能力培养的单元教学设计,又要看是否圆满地按照设计进行了实施,取得预定的教学效果。综合起来,主要应从以下几个方面进行评价。
1.单元目标的评价。单元目标包括职业能力目标和知识目标。单元目标一经设定,应当严格遵照执行,不能随意更改。但可以将其进一步分解细化,确定重点、难点及解决办法,使之更加明确、具体,更具可检验性。另外,还可结合课程教学内容的实际,适当添加德育或人文目标,但不能盲目拔高或扩张。
职业能力目标同知识目标一样,不能随意更改。必须对训练项目实施步骤、方式、训练素材、所需场地器材及工具、安全事项、考核方法等做出规划与安排。
2.单元教学过程的评价。单元教学过程的设计与实施是实现培养目标的途径,是提高课堂教学效果和效率的重要环节,也是单元教学设计和现场实施中最重要、最难、最能体现教师教学能力的环节,因此,这是单元教学评价的重要方面。应重点考核职业能力训练过程、步骤、方法、手段的设计与实施是否符合学生职业能力提高和知识认知的规律,是否能够激发学生的学习兴趣和内在动力,重点是否突出,难点是否得到有效化解,实训条件是否准备充分,教师操作是否熟练,指导学生是否得法,各步骤时间分配是否合理等等。
三、推进“教、学、做”一体化模式,提高教学效率和质量针对机械设计基础课程的特点,真正实现“教、学、做”一体化教学模式,提高教学效率和质量,需做好以下几方面的工作:
(一)理论联系实际,激发学习动力
机械设计基础是与工程实际联系紧密的课程,教学过程中应特别注重理论联系实际。如讲解平面机构时,可列举实际机器(内燃机、汽车等)和日常生活中(缝纫机的踏板机构、农用水井压水机构等)的应用实例,并介绍与专业有关的金属切削机床――牛头刨床的应用实例,增强基础课与专业课之间的联系,使理论知识和实际应用有机地结合起来,激发学生学习的动力。
(二)讲练结合,精讲多练
对机械设计基础基本概念的讲解要强调联系实际,讲练结合,即在各章节安排相应的练习,还安排一些阶段性的综合练习,提高练习的综合程度,注重方法的运用和掌握,注意对各种理论、方法的综合应用进行总结。使学生学牢学活知识,并具有应用知识解决问题的能力。
分析讨论是开发学生智能,锻炼学生胆量,培养学生科学思维能力的有效教学方法。讨论的内容可以是概念题讨论、综合题讨论、自选题讨论。例如,经常布置一些较重要的概念性思考题,让学生课外思考,下一次上课进行提问。适当讨论,这样可以促进学生课外自学,加深对基本概念的理解。
(三)建立必备的实验、实训条件
机械设计实验、实训是学生职业技能培养的重要环节,因为实验项目是以机械工程技术为背景的,如通过渐开线直齿圆柱齿轮参数测定和减速器的结构分析、装配实验等,使学生学习和掌握具体的测试技术、测量方法,熟悉测量工具与设备。教师在指导过程中还可进行一些创新,设计并提出一些新的实验内容,如可选用一些磨损过的齿轮和使用过的减速器,通过分析,提出一些具体的修理、调整、改进的意见和解决问题的方案。这样,既巩固和加深了理论知识,又使理论知识与实践能力培养有机结合起来,同时使学生觉得学有所用。
(四)搞好课程设计,培养学生综合技能
机械设计基础的课程设计是把学生学过的各学科知识较全面地综合应用到实际工程中去,力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上,从设计思想上培养学生的工程设计能力。首先,在选题上要考虑培养目标,有针对性,有侧重面:可选二级减速传动装置作为设计题目,其中,一级为v带传动,另一级为单级斜齿圆柱齿轮传动。这样的选题,既包括本课程的主要内容,又使学生得到较为全面的训练。在设计之前,应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装,使学生熟悉装置的基本构造,整体组成结构及各部分结构、功能、装置和调整;各个零件之间的连接关系与特点,然后找出标准件与非标准件,明确传动装置布置形式与空间位置的关系,建起一个立体的概念,避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计,与生产实际相脱节。在设计过程中,许多参数不可能完全由计算决定,需要借助画图、初选或初估等手段,并且通过画图、计算、修改交叉进行,同时要求学生认真阅读参考资料,学会查阅相关手册等。
参考文献: