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机械基础课程设计总结

时间:2023-01-28 08:05:01

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篇机械基础课程设计总结,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。

机械基础课程设计总结

第1篇

关键词:机械设计基础;课程建设;实践

一、引言

机械设计基础一大任务即为培养学生自主分析及解决工程实际问题的能力。因而在机械设计基础课程教学过程中,一方面应要求学生掌握基本的理论知识,一方面更应注重对学生动手设计能力及创新思维的培养。机械设计基础作为机械类、近机类相关专业必修的专业基础课,该课程的建设是专业建设中至关重要的一环。由此可见,对机械设计基础课程建设的实践与探索开展研究,有着十分重要的现实意义。

二、机械设计基础课程建设中存在的主要问题

1.设计题目大同小异课程设计对象大多以减速器为主,各届学生均被要求开展减速器设计,除去参数存在一定差异外,其他工作原理、设计步骤则大都如出一辙。长此以往,新鲜感必然会不断丧失,一方面使得教师产生一定的疲倦感,一方面使得教师在教学上缺乏创新,进而对学生创造性思维培养造成负面影响。除此之外,因设计题目大同小异,多个学生面对同一项目,进而引发严重的抄袭现象。2.学生自主设计能力不足在设计期间,学生仅需依据教材相关要求开展操作即可,教材中对各项设计步骤均有明确介绍。如此一来,极易使得学生产生固定思维,设计内容缺乏创新,操作趋向于模式化。学生个性化特性未能得到有效凸显,学生特长难以得到有效发挥,进而对学生创造能力发展造成极大制约。除此之外,因设计时间有限,教师教学任务繁重,为了完成课程,教师面对学生的求助往往是有问必答。长此以往,必然会对学生独立思考能力培养造成不利影响。3.学生对课程设计缺乏有效认识一些学生片面认为机械设计基础只不过是一门考察课程,只是对各项专业知识开展串联,学习意义不大。为了完成教师布置的设计项目,东拼西凑、上网抄袭,学习态度不端正,缺乏对课程设计的有效认识。

三、机械设计基础课程建设的实践与探索

高校在时展新形势下,要紧跟社会发展脚步,不断开展改革创新,在先进教学理念、成功发展经验的支持下,逐步推进机械设计基础课程建设的实践与探索。如何进一步促进机械设计基础课程建设有序开展,可以将下述内容作为切入点:1.构建课程新体系,优化课程内容首先,高校应结合结合机械设计基础课程特征,对该课程教学改革思路予以有效明确,即为革新教育教学思想观念,紧紧围绕技术人才培养目标,推进课程体系优化调整,构建机械设计基础课程全新教学体系;注重对学生工程实践能力、设计创新能力及综合设计能力的培养,构建集课程教学、设计训练、实验教学等于一体的教学体系。基于此,通过对机械设计基础课程的学习,使学生切实掌握机械设计的基本知识、基本理论及基本技能能力,提高学生的机械设计能力,并为后续专业课程学习奠定良好基础。2.优化教学方法优化教学方法是提高机械设计基础课程教学质量的重要一环。首先,应转变教学观念,提高对以学生为中心教育思想的有效认识,在教学过程中真正意义上做到以学生为主体、以教师主导,尽可能调动起学生学习主观能动性。在教学期间,推进基础理论与设计实践、生产实际的有机相融,结合技术人才培养需求,有序引入前沿技术、前沿成果,拓宽学生设计视野。在教学期间,结合机械设计基础课程不同章节实际特征,可逐一引入小组讨论式教学、项目任务教学、工程案例教学等教学方式。与此同时,还可运用工学结合教学、课外竞赛激励等教学方法,以调动起学习主观能动性,并推动学生自主学习能力的有效发展。3.强化实践教学活动创新机械设计基础课程实践教学环节由实验教学、课程设计、设计训练等内容组成。在实验教学过程中,应当注重对学生动手操作能力的培养,借助机械设计基础实验室、机械零件陈列室等教学环境,依托课内外有效结合的教学体系及分项目、分模块的实验教学内容,有效培养学生理论结合实际的动手操作能力、问题分析解决能力,促进收获良好的教学成效。在课程设计教学过程中,应对课程设计内容予以有效深化,提高设计题目的多样性。依托设计主线,既涵盖传动装置设计的传统题目,有引入生产实践中最新开发的新题目;对制作完毕设计图纸,既可通过手工绘图方式完成,又可通过计算机辅助绘图方式完成,经由一些设计实践,提高学生设计实践能力,培养学生创新能力、问题分析解决能力。在设计训练过程中,为了推进基础理论与设计实践的有效相融,可引导学生开展“轴系零件”测绘、上机开展计算机辅助设计等设计训练,进而提高学生计算机辅助设计能力、机械结构设计能力,为接下来的专业课程学习奠定坚实基础。

四、结束语

总而言之,要想收获良好的机械设计基础教学成效,培养学生动手实践能力,就要不断推进课程设计模型改革,并科学设置课程设计实践,逐步调动起学生对课程设计的主观能动性,培养学生动手、动脑能力。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识机械设计基础课程建设内涵,全面分析机械设计基础课程建设中存在的主要问题,“构建课程新体系,优化课程内容”、“优化教学方法”、“强化实践教学活动创新”等,积极促进机械设计基础课程建设有序开展。

参考文献:

[1]张鄂.“机械设计基础”省级精品课程建设的实践与探索[J].教育教学论坛,2015,12(11):148-150.

[2]刘桂花.高职精品资源共享课程建设初步探索与实践———以高职《机械设计基础》课程为例[J].亚太教育,2016,06(36):157-158.

第2篇

摘要:化工设备机械基础课程设计是林产化工专业的一门实践技能训练课程。本文从理论教学与课程设计的结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等方面进行了探索与实践。实践表明,这些改革措施明显提高了课程设计的质量,更好地培养了学生的工程意识和工程设计能力。

关键词:化工设备机械基础;课程设计;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)52-0113-02

化工设备机械基础是我校林产化工专业必修的一门专业基础课程,包括工程力学基础、化工设备设计基础以及机械传动三部分内容[1],各部分相对独立,涉及到力学、材料学、化工生产过程、生产设备和机器、工程制图等内容,具有很强的综合性和实践性。其课程设计是林产化工专业在其理论课结束后以学生为主体进行的第一次实践设计课程,它起到融合几门重要专业基础理论知识、架起理论与工程实际、基础与专业技术之间桥梁的作用,是培养林产品加工工程技术人才、训练林产化工学生设计能力必不可少的环节[2],是提高学生搜集与应用资料、绘图、运算、计算机、独立分析与思维等能力的一次实践训练[3]。目的是使学生从化工设备的理论计算、结构设计、材料及加工工艺选择到设备制造、检验和验收有一个全面的训练[4]。

一、理论教学与课程设计有机结合

按照林产化工专业的教学计划,化工设备机械基础课程理论教学在第十周结束,课程设计一般安排在第18、19周,共两周时间。除了教师集中讲解、辅导、分配设计任务和设计期间学生考核汇报及查找资料等必要的准备工作,要在8―9天时间内完成全部设计,包括总体设计方案确定、设备及附件的强度、刚度、稳定性计算和结构设计,编写设计说明书和绘制设备的零件图、装备图,比较紧张[5]。而且第18、19周又是学校的考试周,林产化工专业这段时间的考试较多,学生根本就不可能把大部分时间和精力放在课程设计上,所以可以在授课过程中就把设计任务书分配下去,让学生根据课堂进度提前按照课程设计的相关参数进行设计计算。例如,讲压力容器时,就可以让学生根据自己的设计参数确定容器内径和筒体壁厚;讲完容器封头设计就可以确定封头形式和尺寸;讲完容器零部件,就要求学生们为他们设计的容器正确选择法兰类型和具体尺寸、确定容器支座及其他容器附件;讲完带传动后,就可以确定减速器V带的截型、根数及带轮的结构尺寸;讲完齿轮传动,就可以选择齿轮材料、进行齿轮结构设计,等等。教学实践表明,把课堂授课与课程设计有机结合在一起,不仅能加强课堂讲授内容的侧重点,激发学生的学习热诚,同时学生也能有时间、有目的性地复习回顾其他先修课程和查找设计资料,为课程设计做好前期准备工作。

二、结合工程实际,建立设计题目库

以前林产化工专业的化工设备机械基础课程设计基本上是压力容器或减速器的设计。设计题目单比较单一,而且现有这两个方面的设计资料很多,学生大多按着资料上的步骤进行计算、设计及绘图就能轻而易举地完成设计任务。在整个课程设计过程中,学生独立运用所学先修课程知识、设计理论并结合生产实际的知识,综合地分析和解决生产实际问题的能力得不到提高。课程设计的选题应紧密结合工程实际,选用生产实际中的典型题目,搜集了生产实践中的各类设计参数,建立塔器、容器、换热器、反应釜、减速器等几组设计题目的题目库。另外,课程设计选题也可以与合作的化工企业的相关设计任务相结合,根据企业需求和实际参数进行选题,直接贴近生产实际,企业可能更加注重设计方案的工艺可行性和经济效益,能提供许多计算相应生产成本的原始性资料,这样学生也能获得好的实战设计训练,使工程意识和工程设计能力得到提升[6]。同时,为照顾到学生设计计算能力以及理论知识水平的差别,设计题目又要成组具有相近性,以便学生间相互学习和帮助,提高课程设计的效率。题目设计好后,引导学生根据自己的兴趣分组、分类进行合理选题,保证一人一题,题目各不相同。确保设计只能在独立的基础上完成,初步培养学生的独立设计能力,树立正确的设计思想,掌握化工设备机械设计的基本方法和步骤,为今后从事工程设计打下良好的基础。

三、加强与生产过程的结合,提高学生的工程意识和工程设计能力

林产化工专业教学要以实际生产过程需要为总体目标,不但强调对所学专业知识的熟练掌握和应用,更加强调与生产过程的结合,强调课程教学与生产实际相结合[7]。本课程设计与工业生产设备、机器、材料及加工工艺等密切相关,因此在课程进行的第七周穿插了一周针对化工设备机械基础课程和化工仪表及自动化的工厂认识参观实习。在此实习过程中,指导教师要现场结合实际生产工艺,分析某些关键性设备在流程中的作用和具体结构,介绍这些化工设备的设计原则及注意事项,使学生了解设计与制造工艺是紧密结合不可分割的,获得设备的有关制造工艺知识,加深同学们对所学知识的理解,以便在设计过程中能灵活应用。例如,在杨凌馥稷生物科技有限公司实习时就重点为学生介绍反应釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精馏塔、液体贮槽、气体储罐和减速器等的作用和结构,加深学生对这些设备和机器的感性认识。指导教师在指导中强化对学生工程意识的影响,使学生能够熟悉和运用设计资料,如有关国家标准、手册、图册、规范等,以完成作为工程技术人员在设计方面所必备的基本训练。

四、改革考核方式,激发学生学习热诚

考核是课程教学中重要的内容,公正合理的考核方式是提高课程设计水平直接有效的措施。为了真实、合理地反映实际设计水平,一方面要力求设计题目、设计参数多样化,另一方面就需要加强现场答疑,增加阶段性的学生汇报和抽查考核。并建立课程设计QQ群,学生有问题可以随时讨论,老师也可在群里对一些带普遍性的问题进行指导解答,并可随时随机检查学生的设计情况和设计进度,这样学生在课程设计中出现的问题就能及时的得到指正和总结。将学生在设计过程中汇报、抽查成绩、设计说明书质量、零件图和装配图质量、答辩情况等作为主要的考核依据。另外,要求学生尽可能地使用AutoCAD绘图,强化学生计算机绘图能力。而设计说明书要求手工书写,这样可以有效避免课程设计中出现抄袭现象。这些考核方式可以在一定程度上激发学生的学习热诚,提高实践教学效果。

作为实践性和综合性非常强的化工设备机械基础课程设计是培养学生工程意识和工程设计能力的重要实践性教学环节,是林产化工专业必不可少的专业教学内容。本文提出从理论教学与课程设计的有机结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等几个方面来进行课程设计教学改革探索,以期达到课程设计训练的目的。实践表明,通过化工设备机械基础课程设计,初步树立了学生正确的设计思想,培养了积极主动的学习态度和严肃负责的工作作风,为后继工程设计的学习奠定了基础,为培养工程类应用型人才发挥了积极的作用。

参考文献:

[1]赵军,张有忱,段成红.化工设备机械基础(第二版)[M].化学工业出版社,北京,2007.

[2]李红,孙虹雁,刘利国,马方伟.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育,2008,(10):41-42.

[3]李政x,李庆生,姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].2012,1(123):47-50.

[4]董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].化工高等教育,2011,3(119):17-19.

[5]张琳.化工设备机械基础课程设计的改革[J].化工高等教育,2002,2(72):54-55.

第3篇

关键词: 机械设计基础 资源优化与共享 机械创新设计 网络平台

机械设计基础课程包括机械原理、机械设计、实验及课程设计,机械设计基础是工科院校中机械类、近机类专业的重要技术基础课,在本科教学工作中占据相当重要的地位。通过学习这些课程,培养学生的“工程综合”和“工程应用实践”能力[1,2]。近年来,随着普通高校的扩招,学生的个性差异较大,许多高校本科生为多批次录取,虽为本科,但学生的学习水平参差不齐。在社会培养应用型人才的方针指导下,以学生为本,进一步推进教学改革,把教学资源进行整合优化,借助多媒体网络平台的实用性和时效性等特点实现资源共享。

1.课程教学资源的优化与共享

机械原理、机械设计为技术基础课程,属于本科生的必修课程,该课程与工程应用联系紧密,具有公式多、图表多、图形多等特点,由于学生学习能力差异的存在,过去单一的教学方法已无法满足培养需求[3],因此,机械基础课程教学方式应由过去以教师和教材为中心向以教师为主导、学生为主体,课堂为主导、学生自主学习为中心,教材为主导、课程资源为中心转变。新时期的大学生应在教师的指导下,充分利用课程资源实现自主、自助学习。为此,课程组充分利用网络资源及兄弟院校的优良经验,从教学方法、教材建设、课件设计等方面进行资源的优化整合。

随着多媒体技术的深入发展,教学方法要改革,要综合分析运用。传统教学中教师与学生心与心的碰撞与情感交流,是任何媒体不及的;借助多媒体,可以节省时间,信息量大,利用动画功能,形象、直观地反映机构的运动关系,较静态图片易于理解,使不便于描述的难点有所突破。为此,课程组进行大量调研,借助课程研讨会与兄弟院校交流经验,合理制定教学大纲,编写教学要求,制作多媒体课件,为适应不同专业、不同层次学生的要求,同时考虑不同教师的教学特点,教学课件以求大同存小异为原则。同时,在课件的制作过程中,让不同层次的学生参与,使学生在学习中便于理解和掌握,制作满足不同层次和不同教学需要的教学课件,提高资源共享率。

多媒体技术的运用可以刺激学生的感官,动画部分可以激发学生的好奇心,进一步调动学生学习的积极性,尤其突出的是连杆机构和凸轮机构和轮系等。如果整个授课过程全部采用多媒体课件,时间长了,学生容易产生视觉疲劳,产生教学形式过于单一的感觉,可采取例题用黑板讲述,或讲课过程中增加实例讨论,实践证明多种教学方法的综合应用会产生良好的效果。总之,在课堂教学过程中,教师将多媒体课件与板书有机的结合运用,将增进师生间的情感交流和良好互动,使得学习气氛和谐,达到比较理想的教学效果。

大学生的学习不仅仅局限于课堂学习,尤其是每年有许多学生要参加研究生入学考试,机械基础课程作为专业技术基础课是所考科目之一,学生需要课下学习和巩固所学知识。为此,课程组编写了相应的教材,有《机械原理》、《机械设计》和《机械设计基础》,教材中增加了实践环节的内容,即在每章后附加实践环节练习,此练习通过学生动手、动脑熟悉和应用所学知识的一个过程练习,比如在学完“链传动”一章之后,设计的一个实践环节为:“观察一辆变速自行车的滚子链传动,分析有几种传动比,松紧边的位置,链接头形式,并观察张紧轮的位置,如何调整链条的松紧程度。”这个环节可以由老师带着做,也可以由学生课下自己做。同时,为方便学生自学,课程组专门为学生制作多媒体课件,该课件模拟教师课堂教学流程,深入浅出地详细讲解,例题量大且题型多,并附加基础知识测试,重点、难点明确,放置于我校网络平台上“机械原理”、“机械设计”精品课中,学生可以借助网络平台的辅助学习功用实现自主、自助学习。

“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,通过教学资源的优化与共享,学生方便灵活地广泛涉猎知识,提高能力,激发学习兴趣,为应用型人才的培养打下良好的理论基础,以便更好地服务社会。

2.改革工程实践教学体系,实现资源的优化与共享

实践教学是高等学校实现培养人才目标的重要环节,知识来源于实践,能力来自于实践,各种实践教学环节对培养学生的实践能力和创新能力尤其重要。我国的某些理工科重点高等院校如清华大学、华中科技大学、武汉大学、武汉理工大学,针对“重实践”提出的教学理念、教学方式和方法及教学内容的改革已经全面展开。因此,应针对我校特点对实践教学资源进行优化整合,实现共享,为应用型人才的培养打下良好的基础。

2.1对实验资源整合优化,加快实验室建设。

我校是由几所学校合并而成的,许多实验资源重复,如机构动态演示台就有多套、同类减速器若干台、动平衡机多台、齿轮范成仪多台等,并且多而杂的教学模型占据大量的实验室空间,为此,对实验室进行整合,淘汰落后和多余的模型和仪器,改进现有设备,对“机器与机构陈列柜”研发配置声控装置,并与机构的测绘实验实现互补,使实验内容更翔实、有趣。为丰富实验内容,加强实践训练,购置一些新型的实践教学设备,更新实验教学内容,完善实践教学体系,开设出能够培养工程意识和综合能力的实验。购置了QM-ZXI型组合式轴系结构设计与分析实验箱,通过此套设备学生可以自主设计拆装轴系。通过购进HK2B-Ⅱ型机构组合创新实验台,开设了“机构系统创新综合实验”,利用此平台,学生可以进行创新设计,再到实验平台上搭接组装,然后对机构进行分析改进,加深对所学理论知识的理解和运用。实验课程增强了自选性、综合性、设计性实验,增强了学生的想象力、创造力,充分调动了学生学习的积极性和创造性,提高了学生独立开展科学研究工作的素质。

实验室向全校师生开放,鼓励学生学而优则创,在教师的指导下由学生自主研发设计的“高压电线除冰装置”获得2010年河北省首届大学生机械创新设计大赛河北省一等奖,“火灾逃生地震避险多用桌”、“救援千金顶”获得2010年河北省首届大学生机械创新设计大赛河北省三等奖,“社区太阳能路灯电池板清洁装置”获得2012年河北省大学生机械设计创新大赛三等奖;“自行车一体化链式充气筒”获得2012年河北省大学生机械设计创新大赛二等奖。

2.2建立网络实践教学系统。

多媒体技术的发展,为网络实践教学提供了便利条件。利用计算机技术、三维造型技术,虚拟现实技术、仿真技术等创建虚拟实验室,进一步丰富精品课网络实践教学的内容。如“杆机构动态分析”可以改变构件尺寸观察运动轨迹变化,“轴系装配工艺”可以清楚说明零件间的相互位置关系、零件装配工艺等,“轴系结构改错”指出尺寸的合理性及如何修正错误结构。将大量的实例分门别类,不但在不增加教学设备的情况下加大了实践教学比重,而且实现了学习环境的灵活性,激发了学生的学习兴趣。

2.3完善课程设计实践教学内容。

课程设计是非常重要的实践环节,能够培养学生的工程意识。以往课程设计安排在课程教学结束后进行,现在将课程设计任务安排在相应课程的教学过程中,将任务书下发给每一位学生,教师以课程设计为主线组织教学,让学生在学习的同时利用课外时间收集资料和考虑各种复杂问题,充分发挥学生的主观能动性进行创新思维。学生在学习的过程中设计方案,利用实验室资源,不断完善自己的设计方案,通过课程设计主线,使学生感受到本课程各部分内容的有机联系。同时,将学生合理的设计方案补充到实践教学中,使课堂教学不再停留在课本上。根据我校的实践教学特点,结合国内外高校应用型人才培养战略,编写《机械原理课程设计》、《机械设计课程设计》、《机械设计基础课程设计》教材,并将有关内容置于网络平台上,方便学生自主学习,也为毕业设计提供有益的帮助,深受学生的好评。

3.结语

通过对机械设计基础课程资源优化与共享的研究,提高教学信息资源收藏质量,对现有资源进行整合和深加工,丰富教学内容,完成网络平台建设,多手段、多方法地调动学生的学习积极性和创造性,最终达到实现教学信息资源的共建、共知与共享的目的。今后将不断地总结经验,对教学内容进行补充和完善,为人才的培养提供更优质的资源,进行交流与共享。

参考文献:

[1]于雷.面向应用型人才培养的机械类实践教学体系的构建[J].制造业自动化,2010,32(3):90-92.

[2]高慧琴.机械原理[M].北京:国防工业出版社,2009.

[3]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2006.

[4]毛平淮.互换性与测量技术基础[M].北京:机械工业出版社,2011.

[5]郑数琴,常艳红.《机械设计基础》课程体系与教学方式的改革与实践[J].科技创新与生产力.2014(10):036-037.

第4篇

1机械设计基础课程设计的现状

从教学过程和教学效果分析,机械设计基础课程设计还存在以下一些问题和不足:

(1)部分学生对课程的重要性及意义认识不足,存在应付“差事”的错误态度,缺乏积极性,而且对设计中出现的问题,不能积极主动思考解决方法,反而敷衍了事,导致问题越积越多,设计无法进行。

(2)实验课时少,学生实践动手能力缺乏锻炼所需的时间上的安排和支持。实践教学条件和内容不完善,学生缺乏参与感,学习兴趣不高。受学科发展和实验室建设经费制约,学校机械类的实验室一直缺乏,这也造成了学生实践条件比较匮乏。实践教学内容也表现单一,实践方面没有包含学生应掌握的基本内容。这导致了学生在听理论讲解的时候,只能凭借抽象概念去理解,尤其对于学生来说理解起来就显得特别困难,学生学了一段时间后就对课程失去兴趣。

(3)学生自身基础较差,对先修课程的综合应用能力也较差,前后知识孤立,无法活学活用,进行创新设计,特别是机械制图课程,由于间隔时间较长,许多学生在看图、读图、绘图等方面都存在一定困难,绘制的图纸不规范、质量不高。

2机械设计基础课程教学模式

2.1转变课程教育理念

为适应应用型本科创新人才培养的需要,我们在本课程的教学过程中进行了如下指导思想上的转变:首先,转变教学观念,树立以学生为中心的思想,正确认识学生为主体,教师为主导的内涵,充分调动学生的学习主动性、积极性。其次,在课堂教学中,坚持理论联系实际的学风,把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合,根据应用性技术人才培养的实际需要,对基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,不断将新技术、新成果引入课堂,开阔学生设计视野。

2.2做好课程内容设计

人们常常以为机械设计基础课程只是涉及一些机械常识,其实机械设计基础课程主要是让学生学会设计,掌握创造性设计思维和设计方法。现在设计的理念已经渗透到各行各业的领域,学会了机械设计,必然可以举一反三,将设计理念和思维迁移到各个生产和生活领域,启发人的创造性思维和创造性活动。比如,服装造型设计,也采用衣片组合方式或各种变异法进行。各种产品设计的设计理念和方法是相通的。联系起来,就可以调动学生的学习兴趣,提高学习效果。

2.3课程设计题目多样化

在编写课程设计教材时,可设计多种典型设计题目,明确设计任务及设计步骤,明确设计思路;此外,还可以只给出设计功能要求,让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构设计方案在老师的指导下完成设计任务。在学生设计过程中,强化学生设计的思维的锻炼,如何一步步合理安排好自己的设计以达到机械结构设计的要求;要求学生经常自我总结。

2.4优化课程教学方法

针对常用机构类型多、运动特点复杂和通用零部件类型多、结构复杂,我们常常将教学安排在“机构、机械零件陈列室”中进行,使学生能面对面观察实物与结构,直接体会有关机构的组成及其运动特点、有关零部件的组成及结构特点,并可进行实际操作,使学生与教师、学生与学习对象之间进行交互式的教学方式,使得学生的学习变得直观、易懂、高效。此外,应开发课程CAI多媒体课件,制作了课程教学图片库、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、录像片和课程测试题库等。

2.5加强理论与实践结合

由于其本身是一门与实践结合非常紧密的课程,所以教学上也要求采用理论教学和工程实践相结合的授课方式,在课堂讲授中要淡化繁琐的、过深的、不必要的理论推导和证明,本课程的教学目的就是使学生能够运用机械设计理论中最基础的知识和实际经验来分析工程中问题,并且还要比较熟练地运用这些公式、定理、方法等来解决现实中的具体设计问题。因此,在教学内容上的重点是要真正教会学生完全掌握分析问题和解决问题的思路和方法,不强调公式定理的死记硬背,而是注重如何针对具体问题,找到并运用这些公式、定理、方法等来完成一个实际模型的设计以及零部件选用、分析。通过以上的措施,使教学更符合培养目标的要求,也相应取得了更好的教学效果、学生通过本门课程的学习,尽可能地让掌握较多的有关机械设计实践方面的知识。

第5篇

关键词: 机械设计; 理论教学; 实践教学; 教学改革

中图分类号: G642.0 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)01-0155-01

《机械设计》课程是汽车维修工程教育专业的专业技术基础课程。高等学校的课程建设是专业建设的基础,当前《机械设计》课程的教学重理论、轻实践,前沿技术更新不足;没有根据社会、经济和科技的发展,及时改进教学方式、方法,满足社会对一专多能专业人才的需求及学生就业需要,因此课程改革势在必行。本文从理论教学环节和实践教学环节等方面进行一些探讨。

1 理论教学环节

1.1教学内容

根据本课程的任务,在教学内容组织安排上,根据本专业的特点,加强知识的针对性和实用性,克服原课程内容结构固化、偏重自身完整性和教学内容组织缺乏弹性等问题。提到《机械设计》课程,人们素有“内容多、难掌握;零件类型多、设计方法难于统一;参数、公式、图表多,难于记忆”的“三多、三难”之感,教师认为不好教,学生认为不好学。我们认为教学内容应该以“够用”为原则,对过深的理论推导和公式、公理等的推导、证明,可在有选择的、不影响知识理解连贯性的前提下略减或删除,以便学生集中精力掌握实用的结论,以解决实际设计问题。例如在齿轮传动中,齿而接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度设计计算(或校核公式)的推导过程等都可删除不讲,只介绍结论。公式只要求会选用,理解公式中每个参数的含义,会计算就可以了。再比如,流体动力的基本方程的推导过程我们也可以选择不讲,只需要了解形成流体动力的必要条件。总之,要对本课程的教学内容的深度和广度根据汽车维修工程教育专业特点进行调整。

1.2教学过程

在教学过程中,要合理设计备课――课堂讲授――课后总结这一主线中的各个环节。

(1)认真备课,使课堂内容少而精且与专业最贴切。在课程教学学时不断减少的大趋势下,课堂教学必须做到少而精。但是要做到这点并不容易,因为少而精并非简单地减少教学内容,而是要恰当地精选内容,科学地组织教学内容。而要精选和科学地组织教学内容,首先必须明确教学要求,吃透教学内容。因为只有这样才能有明确的日的性和针对性,才能主次分明、逻辑严密,使教材由“厚”变“薄”。在教师认真备课的同时,也要求学生认真预习,带着问题来上课。

(2)课堂讲授过程中,重视互动,注意教学方法的合理运用。传统的以教师为中心的填鸭式的教学模式,教师教什么,学生就学什么,使学生完全处于被动地位,课堂气氛不活跃,往往影响了教学效果。另外教学设计缺乏对岗位技能需求的分析,没有充分体现“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,教学的主观能动性得不到充分发挥。

课堂教学不应该是教师个人的独角戏,而应让学生积极参与到教学过程中。同时,讲授过程中要用贴切的词汇和术语来表达所传授的概念和内容,才能使学生对机械设计一这门课不感到枯燥无味。当学生对讲解的内容提出疑问,或者是学生提出预习过程中遇到的疑、难点后,可以先请班上其他学生试着回答,再由教师进行细致讲解,印象会深刻许多,比单一的填鸭式教育效果要好。当然,在讲课过程中,可以采取传统方式和现代方式相结合的教学方法,以提高学生对课堂内容的理解和掌握。比如说,在讲解四杆机构的应用的时候,例如讲解机构的运动时,可以通过多媒体播放汽车上雨刮器的运动过程;讲解齿轮系的时候,可以播放汽车变速器的工作过程等等。此外还可以播放一些生产和生活中的实际应用录像,这样不仅形象生动,学生易接受和理解,同时也能引起学生的兴趣,激发学生的学习热情。

(3)课后总结。对教师来说,课后总结是一种对教学过程的自我反思,带有自我诊断,自我提高的作用。通过反思教学方法、手段以及达到的效果,检查和记录备课中疏漏,使以后的教学更具有合理性和针对性。

2 实践教学环节

2.1实验环节

《机械设计》是一门实践性很强的课程,因此学生要真正掌握好这门课的知识,只有理论知识是不够的,还必须要使理论与实践相结合。传统的实验教学模式有其弊端,实验大多是观摩性、验证性的,基本上是学生按照实验指导书规定的几个项目,学会一些操作,而无实际综合设计能力的训练。由于实验课不是一门独立的课程,不单独给学生评定成绩,造成学生对实验课不重视,缺少积极性,而是抱着被动、敷衍式的学习态度。我们设计了带传动实验、滑动轴承实验、减速器拆装及轴系结构分析实验等等。其中,带传动实验中,进行平带、v带和圆带的实验,可通过计算机测试分析软件自动绘制滑差率和效率曲线,并可进行传动过程的模拟。

2.2课程设计环节

课程设计是《机械设计》课程的一个重要的实践教学环节。目前,不少学校的《机械设计》课程设计的题目都还是集中在减速器的设计,这就难免招致一些偏见,认为教学落后于社会发展。其实在我看来,这样的认知有一定的误区。我们讲解某一具体零件的设计方法的真正目的并不在于要让学生去设计这一零件,而是要使学生通过学习掌握一种具体的设计方法,从而具备机械设计的一般能力。在课程设计过程中,要注意设计中的重点和难点。在课程设计之前,除了进行减速器的拆装以提高学生的感性认识,还可以带学生去机电市场调研,了解减速器的结构和产品价格,培养学生建立产品的工程实用性、成本设计思想。

对于未能集中开设课程设计的班级,我们把课程设计内容分解成若干个小设计,结合相应章节的知识点,作为课后作业来完成。这样,即使在不安排课程设计的情况下,也能熟悉一台机器的完整的设计过程,并在设计过程中学会工具书的使用,这点对于本专业的学习也非常重要。

3 考核环节

目前,汽车维修工程教育专业的《机械设计》课程的考核方法还是期末考试,通过一次性定时闭卷笔试成绩来评价学生对该课程的掌握情况。这种考核方法存在一定的弊端,只是侧重于基本理论和知识点的掌握,会造成学生在临考前死记硬背、临时突击,不利于考核学生的实践能力、创新能力和解决问题的综合能力。建议今后对学生的考核可以突破现有的模式,参考基本理论的掌握情况、实践能力、课程设计的情况等多方面进行考虑,这样的评价体系应该能更真实的反应学生对本课程的掌握程度。

4 结束语

《机械设计》是汽车维修工程教育专业的专业技术基础课程,内容较多,但课时相对较少。研究如何在教学中培养学生机械大系统的观念、工程意识、机械设计能力、创新意识是非常重要的。而教学内容、教学方法的不断改进,有助于培养学生创造性思维和设计能力,为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。

参考文献:

第6篇

【关键词】 机械设计基础 课程设计 质量

【中图分类号】 G710 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)07(b)-0019-03

《机械设计基础》课是高职高专院校机械类及机电类专业的一门主干专业基础课,课程设计是《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的实践性教学环节,是高职学生在校期间第一次较全面的设计训练,其目的是培养学生综合应用机械零件及其它先修课程知识去分析和解决工程实际问题的能力,以进一步巩固、深化、扩展本课程学到的理论知识;通过对通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计,使学生掌握机械设计的一般方法和一般步骤,培养学生独立设计能力;使学生在计算、制图、应用设计资料;熟悉有关国家标准、规范、使用经验数据,进行经验估算等方面接受全面的基本设计训练;另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风.提高工程设计及创新的能力。与毕业设计一样,课程设计是工科学生向实际工作过渡的必要的训练手段,对学生将来工作中实践操作能力和各项工作能力的培养有着非常重要的作用。

在目前高职高专教育大环境下,部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才,而是培养应用型人才,以适应社会发展对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标,所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。

1 《机械设计基础》课程设计的现状及存在的主要问题

1.1 《机械设计基础》课程设计的现状

《机械设计基础》课程设计通常有变速箱、差速器、齿轮传动等课题,但目前,多数学校《机械设计基础》课程设计仍采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象,设计课题一般为专用传动中的二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器等,设计时间一般为两个设计专用周,一般安排在学期末进行。设计内容包括:拟订设计方案;选择电动机类型;运动和动力参数的确定计算;主要传动零件的设计;主要零件工作图及减速器装配图的绘制;设计计算说明书的编写。设计工作量一般为传动运动简图一张;减速器装配图一张,零件图两张及计算说明书一份,最后进行设计答辩。在设计过程中,指导教师对学生进行指导和答疑,同时对学生进行阶段性检查、质疑,以作为整个设计成绩的参考。指导过程中,指导教师一般只作方向性指导,旨在培养学生独立的设计思维、独立分析和解决工程问题的能力。通过设计,大多数学生都感到收获很大。但在《机械设计基础》课程设计中还存在一些应该引起重视和解决的问题。

1.2 《机械设计基础》课程设计存在的主要问题

(1)学生对课程设计的重要性认识不足

在教学过程中,有一部分学生对课程设计的重要性认识不足,缺乏设计的感性经验,缺乏积极性和主动性,也缺乏创新意识,对课程设计持应付态度,敷衍了事,加上设计安排时间紧的因素,为了完成任务东拼西凑,有的学生相互抄袭,甚至在网上下载等,严重影响了课程设计的质量。

(2)学生对先修课程的综合应用能力较差

《机械设计基础》课程设计是对机械制图、互换性与公差、工程力学、金属材料学等先修课程的基本知识、理论结合工程实际的综合应用,也是对这些课程体系中的知识进行重新建构、综合应用的过程。在教学实践中发现学生整合知识的能力较差,比如不能很好地应用力学知识对在外荷载作用下的轴进行精确强度计算校核;在绘图中不能正确应用机械制图基本知识,按照国家制图规范绘制图形等等。

(3)学生缺乏工程实际经验知识

高职学生普遍缺乏工程实际知识,对零部件的结构设计、精度选择、工艺过程等方面的要求只能比照书本、资料进行模仿设计,很少结合工程实际综合考虑进行设计,大多数学生的设计方案可以说纯属“纸上谈兵”型,无工程实际意义。例如在确定减速器及零件的主要尺寸时,注重理论计算结果,不能综合几方面要求来最终确定。由于学生对减速器的制造、安装、调整、维护的工艺过程缺乏实际的感性认识,致使对大量工艺问题缺乏认真考虑,或感到无从下手,不能把零件必须具备的良好工艺性要求贯穿于设计过程中。另外,学生对工厂现有的生产设备、加工手段缺乏认识,因此在设计中对零件的加工精度、装配精度和技术要求的内容提不出合适的要求,制约了课程设计质量。

(4)指导教师角色定位存在问题

不少教师在课程设计指导过程中采用传统的教学模式,缺乏创新,充当保姆角色,表面上看可能提高了设计质量,实际上不注重培养学生的创新思维和独立工作能力,学生的能力没有得到提高。有的教师管理不到位,缺乏过程监督,不注重阶段性考核,只看重最后结果,这两种现象都达不到课程设计的教学目的。

2 提高《机械设计基础》课程设计质量的措施

为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力,适合新形势下对培养“应用型、技能型”人才提出的新要求,如何改进和提高《机械设计基础》课程设计教学效果,针对学生在课程设计中存在的问题,我们主要采取了以下几种措施。

2.1 充分认识课程设计的重要性,加强实践性教学

在指导课程设计时,上好第一堂动员课,使学生充分认识到课程设计的重要性,其意义不仅仅是掌握机械设计的一般过程和熟悉设计程序,更重要的是对后续课程的学习有着很好的帮助,乃至对以后的就业及能否胜任工作岗位都有着十分重要的影响。在课程设计中应集中精力根据设计题目的要求、条件、数据,做好资料收集、分析资料,认真思考,深入研究,按照设计程序进行设计,培养优化设计思维和能力。

指导教师应把课程设计作为比课堂理论教学更为重要的教学任务,加强责任,认真对待,精心辅导。在指导学生时,要注意辅导方法的应用,应启发、引导学生独立思考和自我反省。开展小组讨论,在讨论中不同的设计思路、观点、认识,得到互补和启发。针对学生缺乏机械工程感性知识的问题,应加强实践性教学环节,应充分利用多媒体、模型和实物讲解;组织学生到工厂参观、实习,让学生有更多的机会观察、了解、认识各类机器的构造、传动关系及工艺流程,以增强、提高学生的工程实际经验。指导教师应积极学习新知识、新技术、新材料的应用,积极参加工程实践,丰富自己的工程经验和工程知识,为学生创造增加感性知识的条件,以便更好地指导设计,提高课程设计质量。

2.2 理论教学与课程设计紧密结合

《机械设计基础》课程设计是在课程理论和实验教学完成后进行的一个实践性教学环节,其设计题目所要求的内容涵盖了课程中大部分内容。在教学中教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来,融合到课程理论教学中,课程设计指导教师应根据以往的指导经验,把课程设计中易出现的问题作为例子讲解;比如讲到齿轮传动时可以结合课程设计讲解轮齿的受力分析、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度计算。可以把课程设计分为带传动、齿轮传动、轴、轴承和电机及箱体设计五个模块,与教材相应练习题结合起来,作为课外练习布置给学生课后完成。这样学生通过训练,积极性得到提高。到进行课程设计时,课题中的理论计算部分已经经过了演练,提高了效率,减少了错误。可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把较多的时间和精力用于结构设计和绘图,提高了课程设计质量。

2.3 改革选题,提高课程设计效果

摒弃“多年一题”的现象,打破传统的教学模式,在设计题目和内容上进行改革。(1)题目要体现教学目标:应根据《机械设计基础》教学大纲要求,针对高职学生特点,设计题目应有较强的典型性和仿真性,选题原则一是要有综合性,能涵盖课程的主要内容;二是可以考虑简单的整机设计;三是难度和工作量要适当,不至于产生畏惧心理而无从下手;四是要有一定的灵活性,有利于激发学生的兴趣和创造性思维;五是题目要学生分工协作完成,有利于培养团队精神。(2)题目要与先修课程衔接:选题要考虑与先修的机械制图、金属工艺学、机械制造基础等课程的衔接。高职《机械设计基础》不涉及复杂的机构、运动学、动力学方面的知识,主要侧重通用零件和简单机械传动机构的结构、特点、应用范围和维护等内容。设计题目不应有太复杂的机构,选以减速器为主体的传动机械装置较为适合高职学生,有利于培养学生结构设计、强度计算、精度设计等方面的能力。(3)题目要注重多样性和挑战性。在实际工作中,我们围绕结构工艺性,按不同的传动方案、原始数据、不同的减速器类型布置课题,使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平与能力相适应,使设计具有创新性和针对性。

2.4 改革传统的指导形式

现代教育强调以学生为主体,以教师为主导。作为指导教师,一是要改进指导方式,采用分段、个别与集体相结合的动态指导方式。设计前把任务、难点、需要注意的事项交代清楚,要注意针对学识和能力差异,因材施教,做好个别辅导,对缺乏独立思考能力的学生应多采用“启发式”教学法,对积极思考的学生可以采用“讨论法”多鼓励和肯定,一起讨论启发其思维作最优选择设计,然后提出修改意见或建议,对能力较差的学生应耐心辅导、详细讲解,善于发现其优点,及时表扬,帮助其树立信心和养成良好的学习习惯;中期针对易出现的共性问题、错误,集体指导,后期加强检查与纠正。二是要树立正确的指导理念,教师要引导学生变模仿型设计为思考型设计,变逐步讲解为必要提示,变提供详细资料为列出参考书目,鼓励学生积极主动去查手册、找资料,培养他们对各种信息的收集、分析、归纳、整理能力。充分发扬民主,调动学生思维,教师不过早下结论。比如在确定方案阶段,可以增加方案论证,首先由小组学生提出设计方案并阐述其优劣性,然后由学生和教师对方案提出质疑,教师进行总结,给出指导性意见,促进学生主动思考,开阔了学生视野,也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。三是要引导学生树立正确的设计思想,设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程,要树立严谨的工作作风和坚韧不拔、克服困难的意志。

2.5 加强计算机的应用能力

随着计算机绘图的普及,以及用人单位对高职毕业生职业技能的要求,教学中应注重培养学生的计算机应用能力。对于课程设计中的图纸,可要求学生用计算机绘制并打印。针对以前学生计算机绘图能力普遍较差的状况,在学生上《机械制图》课时,我们要求教师适当加强CAD模块的教学和训练。这样,学生在进行课程设计时既可以把主要精力放在结构设计上,计算机绘图能力又得到了提高,图纸干净整洁,有效地提高了课程设计质量。

2.6 严格控制设计进度

严格控制课程设计进度是提高课程设计教学质量的一项重要措施。学生花费二至三周的时间做课程设计,只有掌握好设计进度,有计划、有步骤地进行才能保质、保量、按时完成。《机械设计基础》课程设计是一项较复杂的工作,不仅计算、绘图工作量大,还要综合应用先修课程相关知识,查阅有关资料和手册,若设计进度快了,就会出现不求甚解的问题,缺乏深入细致的工作,其结果可能是解决了问题的表象,只知其一,不知其二,对机械设计的客观规律、设计思想缺乏认识,达不到教学预期目的。有的学生一开始并不着急,总认为时间充裕,就会出现前松后紧,当感到时间紧了,就加班加点突击设计,不仅难以按时完成设计任务,质量也无法保证。课程设计的进度计划应由指导教师提出,与设计任务书一同发给学生,进度计划应明确设计过程中各阶段所用时间和完成日期,要求学生基本上按进度计划进行。为保证学生能按计划进行,教师应加强过程指导,严格把关,及时检查督促进度和质量,每检查一次,教师都在设计材料上签字,并做好相应记录。

2.7 重视总结、答辩

学生完成设计任务后,要引导学生进行总结。学会总结有助于学生进一步熟悉和掌握设计方法和设计程序,剖析方案优劣,自己在设计中的得失,找出设计中应注意的问题,用以指导自己以后的学习和工作。总结应先由学生进行,教师点评,肯定成绩,指出不足。按照大纲要求,应进行答辩。实践证明答辩是学生升华专业知识、提高口头表达能力和心理素质的有效手段,是教师检查设计质量、全面分析与评估设计思维的必要环节,可以督促学生及时复习和总结知识,搞懂设计中的各个问题。每个学生答辩时间一般在10—15分钟,先由学生自我陈述,阐述设计方案的优缺点、主要流程、总结与体会等,随后由教师和学生自由提问,评定答辩成绩。通过答辩这一环节,学生的设计能力、综合应用能力,应变表达能力都有一个质的飞跃。

2.8 改革成绩评定模式

考核方式在很大程度上左右着学生的学习态度和学习方式,在实践中,教师应该探索出一套既可以激励学生,又能科学考核的成绩评定办法。

加强对设计全过程的考核,以图纸、计算说明书、答辩成绩为主,加强对出勤率、工作态度、进度等环节的过程考核,以及创新意识、独立工作能力等可以在成绩考核中有所体现,进一步培养学生的工程素养。制定科学合理的评分标准,形成良好的考核机制,有利于提高课程设计质量。

3 结论

高职教育强调培养“应用型、技能型”人才,《机械设计基础》课程设计是高职生第一次“应用型”的实践训练,实践表明,以上做法,充分调动了学生的学习热情,课程设计的整体质量有了明显提高,对后续专业课程的学习、毕业设计及学生将来从事工程技术工作奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 庞兴华.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010-2.

[2] 李培根.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010.

[3] 柴鹏飞,王晨光.机械设计课程设计指导书[M].北京:机械工业出版社,2008.

第7篇

关键词: Solidworks 课程设计 工程图

1.概述

课程设计是非常重要的教学实践环节,通过课程设计的锻炼,学生可以综合运用专业课知识。通过课程设计培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识,是启迪学生创新思维、开发学生创新潜能的重要手段,并为以后专业课程设计和毕业设计奠定基础,在教学计划中具有承上启下的作用[1]。

根据学校机械专业的培养方案,可将专业课课程设计分为机械类课程设计和电类课程设计,机械类包括:机械原理课程设计,机械设计课程设计,夹具设计课程设计等;电类的包括:PLC原理与应用课程设计,控制工程基础课程设计等。然而,对于机械类课程设计来讲,主要是对机构的原理设计、结构设计和工艺卡片设计等。然而不管是哪一个机械类的课程设计,都离不开三维模型的建立。本文主要针对机械类课程设计中的三维软件的应用做探讨和研究。

2.目前课程设计中存在的问题

目前几个机械类课程设计都还是在采用传统手工绘图或者二维CAD绘图的方式进行设计[2],老师在前期讲解的时候,也是用一些已经做好的设计的动画和基本原理讲解的方式给学生讲解。具体问题如下:

(1)《机械原理课程设计》基本都是采用手工原理图的形式进行设计,学生从手册或课本中了解每种机构的工作原理,然后根据老师布置的课题要求进行原理设计,通过手工绘图方式,绘出机构原理图。

(2)对于《机械设计课程设计》来讲,我们的题目还是使用传统课题,设计一级或者二级减速器。设计步骤基本跟传统设计步骤一样,学生先观察实际减速器模型的结构,然后进行拆装,详细了解减速器的结构。在了解了减速器结构后,学生再一步步进行轴的设计、齿轮设计、轴肩、箱体等零件的设计。这种设计步骤看似非常合理,但是学生是观察成品减速器,很难理解每个零件在整个产品中的作用。如果能将减速器是如何设计出来的,让学生直接参与设计过程中,学生就会更有兴趣,理解更容易。

(3)《机械设计课程设计》是已知产品的结构,然后进行设计,然而《夹具设计课程设计》只知道功能和设计要求,需要学生将所学《夹具设计》知识进行综合运用,设计一套完整的夹具。传统设计步骤是学生通过实习,参观实际的夹具结构,然后老师给出跟参观相似的课题,学生进行设计。在设计过程中,主要采用手工或者二维CAD软件进行结构设计。

以上几种设计都采用二维设计,学生直观上不便于掌握和理解。而且二维设计的后期修改工作非常繁琐。

3.三维软件Solidworks在课程设计中的应用

(1)三维造型技术的优点

三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上,让设计目标更立体化、更形象化的一种新兴设计方法。三维CAD系统有较好的造型工具,能应用“自顶向下”和“自底向上”等设计方法,实现装配等复杂设计的难度远比用二维图形系统增加得快。

(2)三维软件Solidworks在课程设计中的应用实例

为了适应现代工业4.0人才培养需要,学生应该首先能使用现代化技术手段进行产品设计,然后具备能出一套标准的符合机械设计规范的工程图的能力。学生需要掌握至少一款三维软件的使用,并能熟练使用三维软件进行产品设计和出工程图。然而,将三维软件应用于课程设计中,一方面使学生充分理解所做课题的具体情况,另一方面学生的三维设计过程是对软件使用的锻炼。

2014年在修订机械设计制造及自动化培养方案中,考虑到三维软件在机械专业课中的重要地位,将三维软件课程设置在第三学期,也就是在所有课程设计开设之前就已经开设了三维软件课程。

下面以Solidworks软件在《夹具设计课程设计》中的使用为例,在基本确定定位元件和夹紧机构以后,结构设计步骤如下:

(1)夹具的三维结构设计

夹具由定位元件、夹紧机构和夹具体等一些辅助元件组成。Solidworks在装配体设计中有一种自上而下的设计方法,这种方法可以在设计过程中,一边设计一边建模。只需要画好第一个基础零件,其他零件可以根据需要直接在装配体中建模,可以非常方便地确定设计的零件的位置和大小。本实例就是采用这种自上而下的方式进行装配体的设计。现将拨叉零件钻孔专用夹具体三维结构设计出来,然后设计心轴并将被加工零件拨叉装配进来,依此方法,将需要的零件都一一设计出来,最后成为一个完整的夹具。

老师在讲解完理论知识以后,再以一个实例为例,一边设计一边绘图,这样学生对整个设计步骤就非常清楚,也容易理解。

(2)由三维结构图出工程图

对于机械专业学生来讲,出一套标准的工程图是最基本的要求。很多学生做设计时更重视方案设计,不重视出图。而且课程设计老师进行课程设计指导时,主要对学生的设计方案进行指导。然而,课程设计一方面是对专业课知识的综合运用,设计正确的方案,另一方面是对学生出图能力的加强和锻炼。

三维Solidworks软件具备零件和装配体出工程图的功能,学生可以利用Solidworks软件进行三维结构设计,在结构设计方案最终确定以后,先用Solidworks软件输出工程图,再到CAD中进行修改。

4.总结和展望

课程设计是使学生具备综合运用专业知识能力,学生通过课程设计,了解实际产品的设计过程,达到理论联系实际的效果。

参考文献:

[1]李可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础(第五版).高等教育出版社,2011.

第8篇

关键词:纲要框图法 机械设计 基础 教学方法

《机械设计基础》是高等学校机械类各专业的一门主干技术课,是一门综合性的专业技术基础课。由于它包括的内容广而散,纵横关系复杂,几乎每一章都包括工作原理、类型特点、机构设计或结构设计、参数选择等内容,涉及机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学等多门课程,而章与章之间联系不紧密。该课程包含的内容广,主要表现在关系多、门类多、公式多、图形多和表格多等现象。该门课程与工程实际联系紧密,要学生发挥自己的主观能动性,自己选择参数自己设计,同一个设计题目所选择的参数不只一个,每个同学设计的结果应该是不同的,因而给教学带来一定难度。特别是在课程设计中,不仅要继承前人已有的经验,还要去创新,这又给教学提出了一个难题。基于以上原因,学生认为难学,教师认为难教。随着教学改革的深入、课时的压缩,使得《机械设计基础》成为了机械类课程的一个教学难点。我们在近几年的教学和课程设计的指导中, 采用了纲要框图法教学, 取得了一定成效。

一、纲要框图的制作

纲要框图教学法又称沙塔洛夫教学法,由前苏联学者沙塔洛夫发明,1983年况平和同志将该法介绍到我国。纲要框图法就是把教学内容经过加工整理, 用简单的文字和符号以框图图表的形式直观地显示出来。纵的方向, 反映各部分内容的因果关系、转化关系;横的方向, 建立起并列关系、条件关系、比较关系等, 形成一个便于学生理解的逻辑关系网。这样每一个内容用一张框图直观地表示出来,包含工作原理、计算公式、参数选择,以及结构设计等,充分体现“提纲挈领、简明扼要、信息集中、思维对号”的特色。

在制作纲要框图图表过程中,首先根据《机械设计基础》教学大纲的要求,将每章的教学内容制作成框图图表,并装订成册,在各框图内列出各部分教学内容中的知识要点,用线条和箭头标出它们之间的关联;其次,在课堂上,教师可以根据框图图表展开教学,在黑板上边讲边画,学生可在图表上记录相关内容,这里重点提醒教师在编制框图图表时,要故意把相关知识点空出,让学生做笔记添上内容,养成记笔记的习惯;最后复结阶段,学生教师可按图表进行。框图图表的设计制作应注重简捷明了、条理清晰,它不应是教材内容的目录,而应是机构分析设计、零件设计的流程。框图图表设计制作与教师的教学经验有密切的关系,教师应仔细研究、反复推敲修改。另外,图表的制作也并非一成不变,教师应该与其他教师交流经验、反馈信息,并经过多次修改完善框图。

在框图法教学的实施过程中,有以下几种方法进行教学。一是在上课之前把纲要框图图表发给学生,学生可根据教师所讲内容添加必要的内容,这种方法可以使学生在上课之前就知道这章的重点。二是教师可在黑板上边讲边画,学生抄记框图图表,让学生了解研究问题的基本思路,明确教学的目的和任务。三是在每章讲完之后,进行总结绘制框图图表。这样学生在对这章内容基本掌握之后,有一个巩固和加深所学知识的作用,也可尝试让学生自己归纳出相应的框图图表。

二、框图法教学的特点

1.具有较强的逻辑性、概括性,提高了备课效率。框图图表可以把每一章零散的知识内容经过整理有机地联系起来,起到提纲挈领的作用。因框图图表是经过多次修改提炼出来的,具有条理清晰、逻辑性强的特点,知识通过框图图表再现出来,讲稿也就基本准备好了。

2.调动了学生课堂学习的主观能动性。采用纲要框图教法后,可以做到学生思考与教师的讲解思路同步。学生学习时,能准确抓住重点。

3.可以方便学生的学习和复习。

4.可以培养学生科学的学习方法。学生在学习过程中,养成记笔记的习惯,培养善于总结归纳的能力和创新思维的能力。

针对《机械设计基础》课程内容广、杂、散且教材中的公式、图表多的特点,阐述了纲要框图图表在《机械设计基础》教学中制作方法、重要性以及优越性,既方便教师教学, 又有利于学生理解掌握。该方法可以大大地提高教师的教学效率和学生的学习热情。同时该方法为其他课程的教学提供了一定的参考。

参考文献:

第9篇

【关键词】机械制造 实践教学 创新

【中图分类号】G622 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2013)03(b)-0026-01

1 机械制造类专业传统实践教学存在的问题

1.1实践教学与方法陈旧

以传统教学模式为主的实践教学带有其固有的弊端性:例如应用陈旧的内容教学且教学方法无创新性、多样性,缺乏工程实际训练和专业技能的操练。在这种传统的教学模式熏陶下,学生对于新知的学习往往却乏积极性和主动性,将不利于培养学生探索新知和勇于创新的能力。而且专业基础课及专业课程的内容设计对于创新性和改革性的应用不够广泛,导致学生在进行事物分析和处理实际问题时所表现出的能力往往差强人意,难以达到快速发展的现代制造业所需人才的标准。

1.2实践教学基地缺乏,难提升学生实践能力

基于现代企业管理体制的改革和完善,诸如企业的生产任务、产品质量、和生产安全等因素对于学生生产实习及毕业实习等实践活动产生了越来越大的影响。学生在进行实践活动时可观察到的信息越来越少,能够动手实际操作的机会也更加难得,因此,学生的实习效果就难以得到保障。毕业实习及社会实践活动大多是由学生自己找寻单位来完成这些教学环节的,但并不是每一个学生都能做到如此,有的学生则找不到实习的单位。即便是那些有幸找到实习单位的学生,也难以从实践过程中获取一些实质有效的信息和经验,起不到培养学生实践能力的目的。可以说,制约大学生提升其实践能力的一大阻挡因素就是实践教学基地的缺乏。

1.3管理制度不健全,教学评价不科学

随意性是实践教学管理制度不规范的一个特征,这主要是因为教学过程监控体系缺少制度化,且完善的实践教学制度体系还没有真正的形成。传统实践教学模式中的教学评价标准主要参照学生理论学习成绩的高低,这种注重理论成绩的考核评价体系区别干独立的实践教学考核体系,但后者尚未形成,由此,不论是教师的时间能力或者学生的实践课成绩均不能被公正而科学的评定。

2 实现机械制造专业教学创新的路径选择

2.1教学创新理念和思路

将理论学习与实践操作相结合,使学校和企业相合作,以此二者作为实现教学创新的切入点入手。具体来说,以机械加工试验中心作为实践教学基地,借助教师精心设计教学内容和学生积极参与教学活动,从真正意义上实现学习和操作、学习和生产的结合,应用教学创新理念设计新型教学模式和教学方式,从而使教学资源和条件得到保证。

2.2基干岗位需求革新教学内容和方法

在教学中,课程的教学主要是以真实的产品加工为基础进行的,集中显现出了职业性及实践性。在教授课程的过程中,用实际生产出的产品零件作为材料进行工艺分析及加工制造,重点进行产品零件生产的核心技术的讲解,在对理论知识进行实际训练操控中要以真实生产的零件为实训材料,通过观察、讲解、分析等,提取出和课本内容相关的知识,使学生能在实际训练中接触到将来在职业岗位上会面临的客户需求。

教学内容要具有针对性和适用性,教学内容覆盖了有关机械加工制造行业所必备的基础知识、基础内容以及可能会遇到问题的处理方式,在学生学完本门课程后,使其有能力进行中等复杂零件的工艺设计,掌握机械制造行业所必备的专业知识和技术。与此同时,为填充社会对机械制造人才的需要的空缺,教学还将相关工种职业资格取证的条件及需要加入到考虑的因素内,具有较强的适应性。

2.3合并重组实验室,建立一体化的创新训练平台

变更基础实验室和专业实验室独为某一课程或者专业服务的现状,依据所具备的功能和专业特点进行整合、合并,取消不必要的设置,增设专业性较强、符合地方产业发展的实验、训练平台,诸如先进技术综合操练平台、机电一体化系统设计综合实训平台等。这些平台的建立将有利于学生提高独立设计和开发的能力,并为学生未来的就业和人生发展夯实基础。

2.4到校外实训基地进行生产实习

合理使校外的实训基地的企业设备、技术等发挥其优势作用,积极组织学生投入到生产实习中,使之灵活掌握机械设计制造工艺的全部技术;更加了解机械加工企业的生产经营、组织管理及技术质量控制的基本程序;增强学生的实践能力,使之亲身经历到见习工程师的现场锻炼。

2.5加强设计类环节,提高学生工程设计能力

第10篇

1课程教学的现状及存在的主要问题

机械设计基础课程是机械类专业学生的一门重要的技术基础课,目前该系列课程的设置主要由以下几大模块组成:

(1)公差与配合

研究机械设计中是怎样正确合理的确定各种零部件的几何精度及相互间的配合关系,研究测量工具和仪器的测量原理及正确使用方法,掌握一定的测量技术。

(2)理论力学

研究质点、刚体的静力学、运动学及动力学。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律;运动学研究物体运动的几何性质;动力学研究物体在力作用下的运动规律。

(3)材料力学

研究杆件材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度以及导致各种材料变形与破坏的规律;为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件;解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。

(4)机械原理

研究机械中机构的结构组成、运动、以及机器结构的受力和设计。

(5)机械设计

研究通用机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、方法的选择与设计。

这些课程设置的目的是为了使学生具有机械设计的初步能力和为专业课程的学习起到铺垫的作用。但是这些课程理论性强、概念抽象,涉及的基础理论和知识面广、系统性强、学时多,如果在教学过程中过分强调知识的系统性和理论的完整性,这种教学模式不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。如果按照课程设置的方式,以教为中心,以知识的传授为主要目的,可能会出现如下情况:忽视了学生创新意识、创造能力和创造个性的培养,往往学生理论考试成绩较高,但实际设计和应用能力不强,这与企业需求脱节;课堂教学与实践教学环节脱节;重视学习者知识的接受与理解,不重视知识建构和发现的方法;没有充分发挥先进的实验技术和网络在支持个别化学习、发现学习、合作学习以及教学管理方面的巨大优势。

2课程教学模式探索

2.1学生学习兴趣的激发

兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向,当一个学生对某门学科发生兴趣时,他总是愉快地学习,积极主动获取知识。但在课堂上学生的注意力的集中时间是有限的,长时间集中注意力会引起他们思维疲劳,甚至厌烦。

针对本课程可从以下来展开学习兴趣的激发:

在学生刚刚接触该课程的时候,首先让学生明白这门课程设立的目的;对后面其他的专业课程的学习有什么作用;对今后工作中可以用来解决那些技术上的问题。这样以来学生就会意识到这门专业基础课程的重要性,从而在学生心目中树立起该课程在专业知识体系中的重要地位。通过动态的多媒体电子课件,利用现代教育媒体的表现力,给学生一种具有新意的刺激,使学生从原来抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生学习的积极性;将书本知识还原于生活实践,能够激发学生参与探索的欲望,通过观察生活中的各种常见机械、机电设备中的动作、工作原理,让学生找到其存在和应用了那些平面机构,进一步增强学生的学习兴趣;通过实例来提出问题,让学生思考,讨论,最后教师进行归纳总结。例如,在讲解间歇运动机构时,向学生提问:为什么大家在看电影的时候,总感觉画面有停顿感?学生开始各种各样的思考和讨论,多数同学的意见是不完全正确的,这时老师再给予正确的引导式归纳总结:为了适应人们的视觉暂留现象,要求影片作间歇运动,所以放映机采用四槽槽轮机构,当传动轴带动圆销每旋转一周,槽轮相应地转过90,因此能使影片的画面作短暂的停留,这样以来使学生听了以后兴趣盎然。采用这些方法不仅能提高了学生的学习兴趣和学习积极性,而且还拓展了学生的思路。

2.2创新能力的培养

创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮,因此,在学习专业课程的过程中应不时地培养学生的创新能力。就机械设计基础而言,以培养学生综合设计能力为最终目标,以学生能应用所学知识来解决工程中的实际问题为目的,以必须、够用为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;通过引入现代设计理论和设计方法,以基本知识、原理部分作为基础,发展平台,注重设计与制造有机结合、机电液有机结合、理论与实践有机结合,大胆创新。

在教学及实践教学过程中,不断地培养学生的创新意识。通过变传统的、被动的、低效的实物模型来实现机构及装置设计为先进的、主动的、高效的可视化CAD三维参数化建模来实现装置乃至产品的创新设计;带动学生一起分析如何实现机构及零部件的优化设计,从一些实际的问题入手,来考虑那些部件的结构可以实现优化设计,创新设计,分析新的设计会带来机械装置实现其功能方面具有哪些好处;改变传统的考核模式促进学生创新能力的培养,在学生做课程设计时,让学生利用所学基本原理对日常生活中的机器、装置的原理进行分析,通过文献查阅,加以改进,或者提出自己的想法,并把自己的构思用论文或专利的形式加以表达,发挥学生的自主性和创新能力;在实验课的讲授方式上,着重培养学生的工程实践能力,让学生知道某种结构为什么是这样,动力是否可以通过其他的传动方式实现。这样既有助于学生认识事物的本质规律,又使学生的实际能力得到锻炼;通过开展创新设计实践活动来提高学生的创新能力,例如,在讲授挠性传动时,给学生提出问题,大家都知道自行车采用了链传动的方式来驱动车轮前进。链传动具有瞬时的传动比不稳定、工作时有噪声、易脱链等缺点,带传动有承载能力不大、弹性滑动和打滑现象的缺点。而它们的各自的缺点都是对方的优点,那么能不能设计出一种挠性传动方式使得它们的特点得以均衡呢?因此就以此为作业任务让学生自己去按所学的知识和创新的理念给出它们的设计方案来。教学效果表明,就出现了带式链条比较好的创新方案。于此同时可以结合本课程的教学内容开展机械设计竞赛、鼓励并指导学生参加全国的创新设计大赛。这样以来学生的创新意识和创新能力将在很大程度上得到加强。

2.3理论联系实践的教学方法

从机械设计基础的课程设置模块来看,公差与配合、理论力学及材料力学、机械原理这些内容大多为理论性较强的知识内容,而机械设计则是研究机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、方法的选择与设计。机械设计部分的特点在于各章内容看似相互没有关联,如联接中的键、销、螺栓、联轴器;带传动、链传动;齿轮传动、轴、轴承等各类零件,但运用机械原理方法、理论及材料力学知识以及公差配合规则将这些零件汇合才能设计出一个完整的机械装备。如果在给学生讲解理论知识的时候,能将其对应的机械零部件的设计、机器设备中标准件的选择和应用,让学生自己通过实践来完成,真正实现理论用于实践、实践巩固理论,这样效果将会更好。

以培养学生机械系统方案创新设计能力为目标,以设计为主线,建立理论教学和实践教学为主体的新教学模式。

该教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合,合理地确定课堂和实践重点,着眼于学生综合素质的培养。该教学模式提倡学生带着问题学习的理念,突出以学生为主体的教育模式,以工程设计实例为载体,贯穿教学过程始终,体现学习-设计-再学习-再设计的循环渐进的学习过程。在机械设计基础课程教学中只有密切联系工程实际,不断加强对机构及机器的研究和分析能力,才能更有效地激发出学生的学习兴趣,培养和提高学生的设计与创新能力。在教授的过程中通过更新教材内容、增加实践环节,使理论教学的第一课堂与实践教学的第二课堂有机结合,相互协调,从而营造理论学习-设计实践-实验三维一体的学习氛围,以培养综合素质高、专业面宽广、创新设计能力强的实用性、技能型机械工程专业复合型人才。

第11篇

关键词 基础课程 教学改革 互换性与测量技术

中图分类号:G424 文献标识码:A

Reform and Practice of Interchangeability and Measuring

Technology Foundation Course Teaching

SONG Ling, KANG Yinxia(Mechanical Institute of Transportation, Xinjiang Agricultural University, Urumqi, Xinjiang 830052)

Abstract Combined with interchangeability and measuring technology foundation course characteristics and the actual situation of the students in our school, from the basic idea of teaching reform, the realization of the teaching content etc, this course has carried on the beneficial exploration and practice teaching reform, and has obtained certain achievement.

Key words foundation course; teaching reform; measuring technology foundation

“互换性与测量技术基础”是机械类及相关专业的技术基础课,是教学计划中联系设计课程与工艺课程的扭带、是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁,同时它又涉及多种互换性标准。学生学习和接受起来有一定的困难。笔者结合本课程特点及我校学生的实际情况,从教学改革的基本思路、教学内容的实现等方面对本课程教学改革进行了有益的探索和实践,取得了一定的成果。

1 教学改革的基本思路

首先,“互换性与测量技术基础” 课程内容与工程实际紧密相连而学生又大多缺乏工程经验限制了学生对课程内容的理解,教学内容多与国家标准有关,随着国家标准的变动,使教学内容也在不断地修改。这一特点使得老师不能再用传统的填鸭式教学模式,而应采用启发式和讨论式教学方法培养学生学习的能力。其次,课程具有不可忽视的相对难度。由于课程涉及专业和实践内容多而学生尚未开专业课且缺乏实践经验、课程涉及标准规定多术语定义多而内容枯燥难建兴趣的特点,本课程难学、难教、难应用得以普遍认同。因此,我们应确立“面向发展,注重实践”的教学改革思路,坚持实际性、理论性、时效性和综合应用性并重的原则,实现理论与实际相结合、基础理论与前沿应用的辩证统一。教师以“尺寸精度一形位精度一典型零件精度设计”为主线,从设计的角度讲授某一零件的精度设计过程,引导学生站在应用的高度解析公差及实用性,并获得零件精度设计的思路。

2 教学内容改革

2.1 课程教学存在的问题

本课程大量涉及标准化领域,而标准化是个不断变化又不断提高其水平的过程。因此,本课程随标准化过程动态变动,教材改版快、内容变动快。教材的工程实例难以兼顾各专业的需求。本课程难学、难教、难应用得以普遍认同,“公差、公差,上差下差,中间更差”便是写照。

2.2 改革课堂教学内容

2.2.1 课程内容的筛选和整合

由于本课程内容多,各章彼此独立,课时少等特点,因此各内容没必要全部讲到。应该在保证够用的基础上加以选择,减少理论教学的课时,加大实践教学的课时。使学生学会从图纸标注上分析问题以及解决标注问题的方法,从而提高学生的动手能力。

互换性与测量技术课程实际性强、综合应用性强,同时公差与配合又是机械设计的关键,是绝对的技术秘密。学生没有实践经验,因此学生接受起来会有许多的困难。由于这种情况,我们对讲课内容进行适当筛选和整合,将一些章节作为自学的内容。例如,将很少用的“圆锥和角度的公差与配合”和“螺纹公差与检测”作为自学内容,不再讲解。将“几何量测量基础”和“量规设计基础”两章合在一起进行讲解。并把这部分内容放在实验课上讲解,通过介绍学校已有的各种测量仪器的结构、使用方法。在进行尺寸测量实验时,把通过公差等级和计量器具的不确定度选择计量器具及测量后数据的处理作为重点。在做金工实习时,同学通过测量自己加工的各种零件,进一步掌握通用量具的使用,如游标卡尺、内径量表和内、外径千分尺等。同时了解到不同种类计量器具具有不同的测量精度,同类计量器具精度不同,测量结果也各不相同。

2.2.2 重点内容与难点内容分区分对待

课程章节互相独立,彼此没有联系。对各章节都有重点内容,通过讲解主要的知识点要使学生很好地掌握。对于难点内容用多媒体课件教学,加强学生感性认识,讲清有关理论知识及国家标准之外,还应把重点放在实践课上。例如,针对“圆柱体结合的公差与配合”这章内容,主要的知识点有误差和公差;基本尺寸、极限尺寸和实际尺寸;基本偏差和标准公差等几组重要概念。在讲解过程中,特别要注意讲清楚它们各自之间的区别和联系。而难点内容是公差与配合的应用,这部分内容通过大量的实例,先让学生有感性认识,知道精度设计也要掌握好可行性和经济性问题。然后再利用实验课、实习及课程设计等实践环节使学生进一步掌握相关的基础知识,较好地理解公差与配合的应用,可进行中等难度的几何精度设计。提高学生的实际应用水平,为后续设计打下良好的基础。

2.3 采用多样化的教学方法与教学手段

2.3.1 典型实例教学法

同学平时只做一些简单的课程设计,或只针对机械制图课程做些大作业,但并不清楚设计图纸的标注对生产加工的作用,对其如何设计和标注更是一无所知。因此,在课堂上通过分析一些实际加工的图例,使学生进一步把理论与实际相结合。图1是减速器的齿轮轴零件图样。该齿轮轴精度设计应根据该轴的功能要求、几何特征和装配要求选用几何公差。

两个%O40mm的轴颈与滚动轴承的内圈相配合,采用包容要求,以保证配合性质;为了保证装配后轴承的几何精度,与滚动轴承配合的轴颈在采用包容要求的前提下,有进一步提出了圆柱度公差为0.004mm的要求;两轴颈上安装滚动轴承后,将分别装配到相对应的箱体孔内,为了保证轴承外圈与箱体的配合性质,需限制两轴颈的同轴度误差,所以又规定了两轴颈的径向圆跳动公差0.008mm。

%O50mm轴颈的两个轴肩都是止推面,起到一定的定位作用,故给出了两轴肩相对于公共基准轴线A-B的轴向圆跳动公差0.012mm,%O30mm轴颈与轴上零件配合,有配合性质要求,因此也采用包容要求,为了保证齿轮的正确啮合,对%O30mm轴颈上的键槽提出了对称度公差为0.015mm的要求,基准为键所在轴颈的轴线。

通过分析大量的图例,可使学生更好地理解公差与配合的含义、进一步掌握公差与配合的选取,并能对简单的实际工程问题进行精度设计。

2.3.2 总结归纳法

课程术语、概念和公式比较多,可是要全部记下来要花大量的时间和精力,而且容易混淆和忘记。因此有必要把所讲术语、概念和公式进行归纳总结,找出主线,引出分支。指出术语、概念和公式间的联系和区别以及相同之处和不同之处。让学生在理解的基础上加以记忆。

2.3.3 利用现代化教学手段

现代化教学手段主要体现在利用多媒体课件进行教学,多媒体课件教学不仅有大的信息量,而且通过大量的图例可把抽象的文字信息变得更直观、更具体。是学生接受起来更容易,也使教学过程更具有直观性和生动性。

在讲解标注时,利用多媒体课件和CAD软件,现场进行计算标注,学生容易理解。讲解查表计算时,利用多媒体课件在课堂上演示,让每个同学都清楚怎么查表,同时带着同学现场练习查表,提高学生动手能力。

2.4 加大实践教学力度

因为缺少实践经验,为把理论与实践相结合,应加强实践环节。

2.4.1 利用好实验课

通过实验课,首先让学生了解和学会应用各种实验设备和仪器,如大型工具显微镜、万能工具显微镜、双管显微镜、机械比较仪、光学比较仪等。掌握正确地选用各类公差标准的原则,学会对机械产品零件进行几何精度设计计算的原则和方法。了解有关检测的基本原则,具备有关几何精度检测的基本能力。通过讲解公差配合陈列柜中的模型,可使同学进一步掌握形位公差的14个项目及其公差带特点和有关标准的基本术语、定义;掌握评定形位误差时的最小条件或最小包容区域。巩固所学内容。

2.4.2 重视课程设计,参与课题研究

一般机械类专业在大三开设减速器设计、在大四开设工艺设计。此时,学生已学过工程制图、机械原理、机械设计、材料力学和互换性与测量技术基础等与设计有关的基础课程。设计过程中,重点不仅放在原理能否通过、结构是否合理,还要把材料的选择和公差精度的设计也作为重点。这样才能使学生把所学知识系统地掌握和利用。培养和锻炼学生的科学研究的能力。

3 结束语

互换性与测量技术课程是机械设计课程设计的先修课程,作为长期担任机械类课程教学的教师,笔者深感互换性与测量技术课程的重要,深感学生在机械设计课程设计中精度设计上存在的问题。针对这些问题提出几点建议:

(1)理论教师应积极开展实验教学研究,通过实验教学研究进一步掌握本课程的基本知识和内容体系。不断学习,及时了解新标准、新规防范。(2)该课程的教改教研重实效。该课程教改教研的目的是为了解决教学中存在的问题,而非为了研究而研究。(3)教师能熟练运用科学研究的方法和手段。

项目来源:新疆农业大学课程建设项目

参考文献

[1] 孟庆铂,吴晨.“互动式”教学模式的模型建构初探[J].天津市财贸管理干部学院学报,2010(1).

第12篇

第一,工业工程大部分专业定位于工程专业,美国的工业工程专业的课程设置以工程学科课程为主,辅以管理学科课程;

第二,国外的工业工程专业第一学年就开始安排管理类及工程类课程,基础课程相对较少;

第三,国外的工业工程非常注重学生实践能力培养,很早就通过与企业合作安排实际工业工程项目研究方面的实习,来提高学生对工业工程专业的感性认识为学生提供直接接触生产过程的机会,为以后专业学习打下了良好的基础。1992年我国才开始试办工业工程专业,工业工程本科教育还处于摸索阶段。相对国外院校,我国工业工程专业存在专业定位模糊,有的学校是定位于工程专业,有的学校定位于管理专业。同时工业工程还存在课程数量多,基础课比例高,以及实践环节不足等现象。

2卓越工业工程师的人才培养模式研究工业工程是“以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源,优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务,同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福”的工程专业[1]。工业工程专业本科毕业生应该既具有较扎实的自然科学理论知识,又具有较扎实的社会科学理论知识;同时掌握一定的工程专业理论与技术和熟悉现代管理理论,成为能够熟练地运用现代工业工程的基本理论与方法,对企业的生产、服务与管理系统进行分析、规划、设计、评价、控制和创新活动的高级工程人才

根据工业工程专业是多学科交叉的复合型专业的特征,充分考虑东莞制造业发达的地方产业优势,我们将工业工程专业专业设置设在机械工程学院,定位于主要为机械、电子等相关工业企业培养应用型专业技术人才;并为工业工程专业确立“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的教育理念和确立“会管理、懂工程”的专业培养目标。“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的人才培养模式,强调以科学的教育思想观念为指导,注重工程教育与人文教育互相融合的发展方向,实行在通识教育的基础上实施宽专业口径教育的人才培养模式,同时要对学生进行创造、创新和创业的“三创”教育[4]。而且工业工程的教学遵循以下基本原则:1)强化工程,拓宽专业口径的原则;

2)突出实践,理论与实际相结合的原则;

3)多学科知识和课程体系的整体优化原则。因此,工业工程专业建设应体现以机械制造过程技术为主线,以制造工程技术与现代管理理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性环节教学的思路。卓越工业工程师的培养计划包括公共基础课程体系、学科基础课程体系和专业课程体系三个不同层次课程体系构成。公共基础课程体系进行必要的通识教育和提供专业学习和应用必要的基础理论:包括外语、数学、工程数学、体育、政治理论、计算机等公共基础课;专业基础课和专业课主要根据工业工程专业培养目标所要求应该具备的专业知识结构和专业能力来设置课程体系,包括工业工程研究对象模块、工业工程技术与方法模块、计算机辅助技术手段模块和实践教学环节4个模块:

1)工业工程研究对象模块:工业工程是以制造过程为研究对象的,机械制造工程是经典的制造工程,所以工业工程专业选择机械制造过程为代表。机械制造工程模块:主要设置工程制图、工程力学、机械设计与制造、电工学、控制工程等机电工程课程。

2)工业工程技术与方法模块:主要包括传统和现在的工业工程方法和技术,设置运筹学、系统工程、工程经济学、人因工程、财务会计、市场营销、先进制造系统、工业工程基础、设施规划与物流分析、系统仿真技术、质量管理、供应链管理、生产计划与控制及等课程。

3)计算机辅助技术手段模块:计算机技术是现代工业工程的重要辅助技术,本模块设置:计算机文化基础、高级程序设计、数据库技术、计算机网络技术、管理信息系统等课程。

4)实践教学环节模块:包括金工实习、专业认识实习、生产实习、工业工程专题训练、机械设计课程设计、生产计划与控制课程设计、机械制造技术基础课程设计、设施规划与物流分析课程、计算机综合训练设计和毕业设计(论文)环节等内容。专业基础课和专业课课程模块体现了工业工程专业以机械制造工程为主线,以工业工程方法与理论为核心,以计算机为辅助,突出实践性环节教学的人才培养模式。通过四年的专业教育使学生具备较扎实的制造工程基础,掌握丰富工业工程理论和技术技能,并具备组织协调能力和与人沟通的能力;学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造工程管理、信息系统软件开发等方面的技术和管理工作,拓宽了学生的就业面,能较好地适应制造业的用人要求[5-6]。

3卓越工业工程师的人才培养模式的实现途径

3.1合理规划课程教学内容,实现相关知识大融合工业工程专业作为复合型专业,工业工程专业涵盖的知识范筹十分宽广,教学内容多。必须有效解决教学学时少和教学内容多的矛盾,因此,需要精选课程、压缩课堂教学学时,利用现代信息技术手段进行多媒体教学来提高教学效率。为了扩大学生的知识面,需要增加人文艺术类的选修课,并安排有关本专业的学术讲座,使学生了解先进的制造技术和管理知识,了解工业工程的最新动态,增强学生综合素质能力。与此同时,由于专业知识涵盖面大,如果我们只是将多个学科的知识简单的堆积和拼凑,那么不同学科的知识之间就缺乏关联性。培养出来的学生可能就成了“四不象”。实现复合型专业知识的有机融合是工业工程专业教学改革所面临的重要问题。

根据机械工程学院工业工程专业几年的办学实践,我们认为实现复合型专业知识的有机融合关键在于建立一个科学适用的教学体系。它包括专业培育方案、课程教学大纲、实验设置、实验室建设、综合实践环节安排、师资队伍建设、科研与教学的协调等。为此,我们将在总结机械工程学院工业工程专业几年的办学经验的基础上。从理论和实践多方面进行复合型专业知识的有机融合的尝试。专业知识结构的厘定,从简单上说,就是确定工业工程专业涵盖的知识范筹。工业工程专业是机械工程、管理工程和计算机技术相结合的产物[7]。但是由于科学技术日新月异,制造模式、制造技术的不断变革。使制造工程管理专业涵盖的知识范筹十分宽广。目前,已基本获得认同的核心知识范筹因此,我们有必要根据东莞建设国际制造业名城的产业特色(如中小企业偏多、企业生产管理水平不高、企业集群现象突出等),以及东莞对制造工程管理专业人才及其知识能力结构的需求情况,进行知识的取舍和专业知识结构的厘定,建立有东莞特色的制造工程管理专业人才教学体系。

3.2加强实践性教学工业工程专业实践环节要实现多层次多角度教学,具体包括:

1)多开实验课;

2)增强金工实习、认识实习、生产实习教学,使学生从大学二年级就能开始认识工厂及其运作模式;

3)加强课程设计的安排。我们开设了“网络与数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程设计;

4)应用ERP沙盘进行专业综合模拟实践,模拟企业进行实际运作,把企业搬进课堂。通过ERP沙盘实践使学生熟悉企业,认识了专业,提高了学生专业理论知识和专业技能的综合运用能力,同时培养了学生的团队协作精神,提高了学生的组织协调和沟通能力;

5)综合性实验的设计。通过综合性实验能够提高学生系统地掌握学科知识及相关技能的能力,巩固课程知识。综合性实验要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析,要求学生在对生产过程、生产计划、编制物料需求、制造资源计划、生产作业计划、生产成本核算等教学研究分析后。对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。综合性实验内容可以涵盖工作研究、作业测定、装配作业仿真、现场管理、质量管理、设备监控、设备管理、生产线分析等方面内容

;6)利用当地和国内知名的企业,如中国一拖集团公司、东风汽车公司等,作为IE教学实践基地,使实践环节全部结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。并且鼓励学生从大三开始积极参加教师的科研项目,以锻炼学生的动手能力和知识的应用能力。

3.3加强师资队伍建设专业师资队伍建设是学科建设的关键,特别是新建专业的学校更是如此。针对工业工程专业实践应用性的专业特点,积极引进具有高学历并有企业实际工作经验的优秀人才,有助于建设一支结构优、素质好、活力强的高水平的教师队伍。应该聘请国内外知名学者或专家为兼职教授;举办学术报告,开阔教师的学术视野,加强学术交流,加强校企合作,实行产学研相结合。此外,学校还可以鼓励在职教师攻读本专业方向的博士学位,选送青年教师进修或做访问学者。