機械改革論文范文10篇
時間:2024-01-03 03:08:01
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機械制圖教學改革論文
摘要:職教20條指出,要把職業教育擺在教育改革創新和經濟社會發展中更加突出的位置。機械制圖是機械類專業的基礎課,在人才培養中起著非常重要的作用。教學一線的教師們一直對教學進行改革,希望能幫助更多的同學去學好這門課程,該論文主要闡述了運用SolidWorks軟件對機械制圖課程傳統模式進行改革的目標、內容、研究方法和實施方案。
關鍵詞:教育改革創新;機械制圖;SolidWorks軟件
全球制造業格局面臨重大調整,尤其是德國制定《工業4.0》戰略,大力發展數字化制造裝備、精密檢測裝備等,為高端裝備制造業發展開辟了新的領域,全球新興經濟體也在布局發展高端裝備制造業。制造業是我國國民經濟的支柱產業,黨中央和國務院高度重視發展高端裝備制造業,國務院印發的《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》和《中國制造2025》,將工業生產的數字化、智能化提上日程,出臺了一系列政策措施,堅持創新驅動、綠色發展,推動產業快速發展,讓我國由制造大國變成制造強國。在現代化的裝備制造過程中,人的角色也會發生轉變,人是服務者、操作者,以后會變為規劃者、協調者、評估者、決策者,企業需要的是能夠運用與掌握現代信息技術和數字化設備技術、獨立完成目標和任務的高層次技術技能人才。數字化制造的興起和快速發展對從事制造業的人才提出了更高層次的要求。2019年1月28日,國務院正式《國家職業教育改革實施方案》(職教20條),文件指出,要把職業教育擺在教育改革創新和經濟社會發展中更加突出的位置。牢固樹立新發展理念,服務建設現代化經濟體系和實現更高質量、更充分就業需要,對接科技發展趨勢和市場需求,完善職業教育和培訓體系,優化學校、專業布局,深化辦學體制改革和育人機制改革,以促進就業和適應產業發展需求為導向,大幅提升新時代職業教育現代化水平,為促進經濟社會發展和提高國家競爭力提供優質人才資源支撐。以職業教育改革契機,課題組教師以職業教育辦學經驗為根基,緊跟職業教育改革方向,努力探索職業本科教育的新思路和新方法,對機械制圖進行了教學改革。
1研究意義
《機械制圖》是我校機械設計制造及其自動、機電一體化技術和數控技術等相關專業的基礎課,其主要目的是培養學生讀圖和畫圖能力,該課程要求學生有較好的空間想象能力,繪制二維圖形時,想象力差的同學學習起來會相對困難,需要通過多學多練去掌握、強化知識點,在練習過程中要讓學生想象成三維立體圖,離開了大量的模型,教學很難實施,而且傳統的教學模型價格很高,由于體積和重量等原因,模型易破損,攜帶不便;另一方面,傳統的實物模型更新換代速度慢,并且不能夠修改,與教材不配套,學院的機械制圖教學模型是建校初期購進的,十幾年不變的教學模型已不能滿足教學和科研時代不斷進步的需要。隨著計算機應用技術的迅猛發展,多媒體教學越來越受到推廣和普及,近幾年,我院在教學硬件設施的投入較大,配備了先進的計算機,增設了多媒體教室,傳統的教學模式已遠遠不能滿足現代制圖的教學需要。因此開發適合現代教學特點的機械制圖模型庫,以虛擬三維模型取代傳統的實物模型已成為課程改革的重要方面。本論文主要研究運用SolidWorks軟件對機械制圖課程傳統模式進行改革,研究了典型零件的三維模型庫、二維模型庫三維到二維、二維到三維的轉換,通過模型庫,學生可以多角度觀看物體,對于想象力差一些的學生,實現由二維到三維,三維到二維的轉換,幫助學生加深對機械制圖課的理解,培養他們的空間思維能力和想象能力,提高他們的識圖和讀圖能力。
2國內外研究現狀、水平和發展趨勢
機械實踐課程教學創新改革分析論文
【關鍵詞】機械基礎;實踐教學;實驗體系
【摘要】培養技術型和應用型專門人才是地方本科院校的目標和任務,為了完成此項目標和任務,本文對教學方法、實驗教材、實驗室管理等的改革方案和思路進行了分析和探討,提出了針對學生的特點的機械類基礎實踐教學的新體系。
自從教育部實施“質量工程”以來,各高校根據本校人才培養的定位,大力進行實驗教學體系改革,將實驗教學作為一個相對獨立、統一的實踐性教學環節,而不是僅作為課堂教學的輔助環節。獨立學院是我國高等教育發展的產物,肩負著培養具有創新思維的高素質應用型人才的使命。顯而易見,實踐教學和實驗室建設將在完成這個目標中發揮舉足輕重的作用。以機械類專業為例,機械基礎實驗室是機械類專業的基礎實踐基地,所承擔的實驗內容涉及工程圖學、力學、工程材料及制造基礎、機械原理、機械設計等,是學生開展科技創新活動的重要場所。為此,實驗教學體系的改革是提高實驗教學質量,培養機械類學生創新精神和實踐能力的重要基礎。
一、獨立學院的實踐教學特點
作為獨立學院,由于受辦學機制等制約,實驗設備的投入有限,教學和實驗室管理有些與母體雷同。但是,教學對象卻有明顯的不同。這些問題正是獨立學院面臨的且必須解決的最大困難,它關系到是否能夠培養合格的應用型人才的大問題。獨立學院的學生一方面基礎相對不夠扎實、思維活躍、興趣廣泛;另一方面動手能力相對較強,有企業、貿易等背景的學生較多,因此他們更需要加強實踐教學。針對以上特點,在實驗室建設上更需要一套適合他們的教學方法、教材和設備。在滿足本科教學基本實驗設備的基礎上,盡可能引進一些綜合性、提高性實驗設備,提高學生實驗、實踐的興趣,滿足應用型人才培養的條件。而實驗教材的編寫,也從學生的不同情況著手,選擇幾個層次來適應他們不同的要求。以學生為主體的,以實踐能力的培養為內容的,以應用型人才的培養為目標的創新型人才培養模式是我們實踐教學與基礎實驗室建設的宗旨。
二、加強機械基礎實驗教學的改革
機械制圖課程改革論文
1機械加工崗位工作過程調查分析
高職《機械制圖》課程要改革,要適應“工作本位學習”形式的要求,首先要對“工作本位學習”的特點進行充分的了解,從上述可知,“工作本位學習”的實施過程是在工作現場完成的,是把完成任務的過程與學習的過程完全結合在一起,工作即課程,課程即工作。那么,對實際工作過程進行調查分析是十分必要的。高職機械專業的培養目標是為機械制造企業生產一線培養技能型人才,根據相關資料顯示,機械制造企業生產一線人才構成比例為:機械零件加工人員為60%,機械裝配人員為20%,機械維修人員為10%,現場工藝和管理人員為10%。我們選擇比例最大的機械零件加工人員作為調查對象,對其工作過程進行調查,整理如下。
通過上表零件加工的工作過程可以知道,圖紙和工作者之間有著十分密切的關系,在工作過程的36個步驟中,有24個步驟與圖紙有直接的關系,其余步驟也有間接的關系。通過對上述過程的分析,我們可以得出以下結論:
(1)圖紙的作用貫穿于整個零件加工工作過程之中;
(2)圖紙產生在工作過程之前;
(3)圖紙是下達工作任務的依據;
機械原理課程教學改革論文
1傳統機械原理課程設計中存在的問題
機械原理課程設計的內容主要分為兩個階段:第一階段為機械系統的運動方案設計,要求學生通過對常用機構的組合或創新設計,實現簡單機械系統的功能需求;第二階段為機構尺度綜合,以及對機械系統中指定機構進行運動分析和動態靜力分析。目前在機械原理課程設計的教學過程中主要存在問題:
(1)設計題目類型單一,實踐過程枯燥。設計任務主要以典型加工設備為對象,擬定機械傳動方案,對其主傳動機構進行運動分析和動態靜力分析,并在此基礎上通過限定執行構件的速度波動以確定飛輪的轉動慣量,最后設計其中的齒輪機構或凸輪機構。這樣的設計題目單一且缺乏新穎性,與學生的實際生活脫節。設計過程的枯燥使得學生無法正確認識課程設計的重要性,設計興趣不強,參與積極性不高,難以達到實踐目的。另外,由于設計題目比較成熟,與之配套的設計手冊和指導書等資料較多,其設計思路和模式比較程式化,因而學生不需太多思考,僅僅只是按照指導書的要求翻書查表,按部就班地進行模仿設計,這樣的題目不利于學生創新思維和工程實踐能力的培養和訓練。
(2)設計方法陳舊,實踐重點偏移。目前,在機構運動尺寸確定、機構運動分析及力分析等基本知識和基本技能的訓練中,學生主要采用圖解法或解析法。圖解法概念清晰,形象直觀,便于學生理解與分析,但設計精度差,效率低,當學生需要分析多個瞬時的運動情況時,需要花費大量時間作圖,工作量大。解析法能獲得精確的計算結果,學生通過模型建立和程序設計可以分析任意點位置的運動情況。解析法的求解過程要求學生具備較好的數學功底和編程設計能力,但實踐證明多數學生欠缺獨立完成編程求解的能力,他們不得不把大部分精力放在程序實現上,這樣機械原理課程設計就演變成了計算機語言的訓練],偏離了機構綜合設計與分析的實踐目的。同時,繁瑣的程序編寫,也會影響學生創新設計的積極性。
(3)設計時間緊張,實踐內容縮水。學校目前將機械原理課程設計和機械設計課程設計整合為3周的“機械綜合課程設計Ⅰ、Ⅱ”。由于從內容上設置為同一機械系統的不同階段性設計,因而從時間上兩者并沒有嚴格區分開。統計表明歷屆學生完成機械原理課程設計所需的時間約為1-1.5周,相對而言學時緊張。為了追趕進度,學生避重就輕甚至是掩蓋問題。比如在機械系統運動方案設計階段,學生普遍采用仿型設計和改型設計的方法,照搬相近的設計案例,或是僅改變某些結構和尺寸,更有甚者忽略創新構思的環節設計直接進入常規設計,整個設計過程中,機械系統的方案設計和機構的選型設計等相關內容體現不足乃至缺失,無法鍛煉學生的系統設計能力和創新設計能力。
2機械原理課程設計的教學改革與實踐
機械制圖課程改革論文
1《機械制圖》教學內容的改革
1.1精選教學內容,適當調整學時
計算機繪圖軟件的快速發展與廣泛應用,對高職院校《機械制圖》的教學內容與教學方法提出了新的要求。因此,在《機械制圖》的教學內容上,應本著在保證制圖基本原理與方法的基礎上,借助形體分析法、線面分析法等知識,培養學生利用模塊化思想進行繪圖的能力,模塊化在使用計算機軟件繪圖時可以大大增加繪圖效率。為使學生在畢業后能快速適應企業需求,還應加大斷面圖、剖視圖、零件圖及其技術要求等方法知識的學習,同時還應對教學課時的安排作出適當的調整。
1.2加大實踐,引入實物測繪教學環節
為培養新型適用性人才,提高學生的實際測繪能力,在學習完三視圖、剖視圖、斷面圖等知識后,應間歇加入實物測繪教學環節,通過測繪,可以培養學生團隊合作能力、徒手作圖能力及尺寸公差檢測能力,為學生今后的實際工作能力打下良好的基礎。在實際測繪教學環節中,教師還應培養學生的創新能力,如采用不同方法表達同一零件。
1.3引進新技術、新知識,加強各學科間的滲透
機械制圖實訓課程改革論文
1機械制圖實訓課程改革目前存在問題
1.1教學內容設計不合理
在教學內容設計上,雖然以虎鉗測繪為主線,但測繪與Au-toCAD課程知識融合不夠。內容安排上先進行虎鉗的測繪,再講授AutoCAD繪圖的相關知識點并畫零件圖和部件裝配圖,兩者幾乎是獨立進行的,融合形式比較生硬,無法達到將兩者知識點充分融合從而在教學效果上起到相輔相成作用的目的。在教學內容的學時安排上也不夠合理,測繪部分學時非常少,達不到測繪的學習目標。
1.2教學方法單一
測繪部分的教學由于課時少,主要是教師講授、學生執行的教學模式,學生幾乎無法進行自我分析、小組討論;AutoCAD部分教學仍以傳統的教師演示,學生模仿的教學模式為主,以教師為中心,以知識為中心,單純注重學生基本繪圖命令的掌握。整個教學中忽視了對學生自主學習能力、溝通交流能力和團隊協作能力的培養。教學方法單一,無法激發學生的學習積極性,教學效果不佳。
1.3課程考核片面
機械制造的智能化改革論文
摘要:隨著計算機技術的高速發展,傳統的制造業開始了根本性變革,各工業發達國家投入巨資。對現代制造技術進行研究開發,提出了全新的制造模式。
關鍵詞:機械制造;智能化技術;體系
一、機械制造技術的發展
在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術,它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理;在網絡化基礎上,CAD/CAM與數控系統集成為一體。機床聯網,實現了中央集中控制的群控加工。
二、智能化技術發展趨勢
2.1性能發展方向
機械設計教學改革論文
機械設計課程是機械類專業的學生所學習的一門基礎課,機械設計課程設計是專門機械類專業的學生所設計的實踐環節。通過這門課的學習,同學們能夠有效的提高自己的專業素養,而且這門課還能夠讓同學們進行全面的正確的設計訓練,從而培養學生們獨立思考、獨立設計相關的工程、獨立解決問題的能力。這門課可以是學生們從課本上走出來,真正動手去實驗和設計,將書本上的知識作用到實際操作中去。隨著近些年工業技術的發展,機械工程人員被要求要掌握更高水平、更全面的專業能力,同時還要不斷地提高自己的創新設計能力,能夠運用新的方法和知識去解決突發的問題。基于這樣一種情況,目前的機械設計課程設計已經不能滿足時代的要求,所以,為了使機械專業的學生以后走上工作崗位能夠更好的適應時代的發展,必須對機械設計課程設計進行改革。下邊我們就來仔細探究一下。
1機械設計課程設計中出現的問題
1.1傳統的機械設計課程設計題目太單一和簡單,模式化問題嚴重。傳統的機械設計課程設計的題目太過于單一化,一般都是把題目設定好,而且甚至設計的思路、步驟和方法也都已經規定好,學生們只要照著題目的要求按部就班來就行,完全沒有給同學們自由發揮的機會和空間。整個設計過程雖然是由學生們自己動手來完成設計題目,但是大多數的同學都是機械模仿,因為每一步都比較詳細,學生們根本就不需要動腦去思考,有的設計題目甚至連學生們會遇到的問題都列出來,而且給出了解決的辦法,這樣根本不能激發學生們的學習興趣。學生們在設計過程中分析問題和解決問題的能力都沒有提高,如果下次再遇到相同的問題,沒有詳細的步驟,他們甚至不知道該怎么辦,雖然這些都是已經在課堂設計上動手解決過的問題。這樣的課程設計根本無法達到培養學生們創新設計能力的目的。因此,機械設計課程設計教學的改革勢在必行。1.2學生無法熟練運用所學知識。孔子《論語》中也曾提到,溫故而知新,可以為師矣。可見,我們的學習都要時常回顧舊的知識,達到溫故而知新,把以前的東西活學活用,用來解決自己的難題。但是機械設計課程設計雖然只是設計理論課程上一個實踐的環節,但是它也要求學生們能夠對以往學到的知識進行有效合理的運用,來達到活學活用的目的。但是在機械設計課程設計的過程中,發現同學們根本無法在學習新的知識的基礎上做到聯系起以往學到的知識,活學活用的能力有所欠缺。比如,在進行機械設計課程設計的時候,對于一個設計題目,學生們根本不去考慮零件選擇的標準,只是設計題目上寫什么就去做什么,在選取機械零件的時候,不去運用自己已經學到的對于零件選取的標準的相關知識,只是按照教材上所設計的題目選擇材料,并沒有對各項材料的性能、用途進行分析探討。有的學生抽象思維的能力比較差,很難通過圖紙上的繪圖設計在自己的頭腦中建立起相關的立體圖像,對設計的理解不到位。而且還會出現的一個問題就是有些同學并沒有重視這門課程的學習,沒有認識到機械設計課程設計的規范性和嚴謹性,為了能夠完成自己的設計任務,在自己動手進行設計的過程中照抄照搬教材上所列出的零件的結構、性能,甚至對工藝的調整、優化、潤滑等謝謝技術性的問題都沒有強化,使得整個的設計過程太過于模式化和形式化,難以調動所學到的知識,使學生的設計達不到理想的目標,無法實現培養學生們動手設計的能力這樣的目的。1.3缺乏實踐能力導致學生對設計的工藝和裝置無法把握。在對一門課程進行學習時,應該把課堂理論放在首要的位置,課堂理論知識的學習是前提,在對理論知識充分了解之后再進行實踐操作,這樣可以加深學生們對所學知識的熟練程度。但是機械設計課程設計本事就比較抽象,都是一些講解性的文字和圖片,難以難以在學生們的頭腦中引起共鳴。這樣就阻礙了學生們對機械原理、機械設計和機械創新設計的理解,增大了對知識的理解難度。而且,機械設計的課程設計就是要讓同學們多動手,自己獨立的去解決機械工程中出現的一些問題,但是學生們對理論知識尚且不理解,這樣做會使得理論和實際想脫離,造成同學們眼高手低的現象。現在在實踐教學過程中的一些問題導致學生們在完成機械設計課程設計的題目時,容易忽視設計題目中所涉及的工藝和裝置在使用、調試等的過程中照搬資料,無法去利用自己的知識獨立地解決問題。
2機械設計課程設計改革的對策
2.1首先應該盡可能的豐富設計題目,增加題目的新穎性和多樣化,改變題目過于模式化的現象。機械設計課程設計的題目的選取首先應該以大綱為準,滿足大綱的需求,所涉及的題目中應該盡可能地包含有機械原動機、機械傳動的相關裝置和機械工作機等這三個部分的內容。在這個基礎上,應該盡量做到使設計題目更加豐富多彩,充分調動學生們的興趣和完成設計的積極性,培養他們的動手能力和獨立思考的能力。比如,學校的有關部門可以和一些企業和一些機械設計工程的單位充分合作,從他們的日常工作中選取一些適當具有挑戰性的題目讓同學們去完成,以此來增加同學們接受挑戰的能力,鍛煉他們的動手能力。使機械設計課程設計的題目更加富有挑戰性和多樣化,而且又幫助了這些企業解決了問題。對于拜托模式化的問題,可以在教材的例題方面對各個工藝和裝置等的步驟進行詳細的講解,讓同學們能夠讀懂并且弄明白例題所要講的內容和知識,然后在此基礎上,老師可以適當的改變例題的內容,讓同學們自己獨立去完成。通過隊例題的研究,學生們可以對這些不同但有聯系的題目進行自己的設計,這樣既保證了題目的去模式化,又鍛煉了學生綜運用知識的能力,激發了學生們的獨立設計能力。2.2教師要適當的對學生們進行啟發,讓學生們加強自己的思考能力。現在有相當一部分的老師在進行教學時,不充分了解學生們的實際情況,總是在給學生們講解的時候用類似于“這道題很簡單,書上寫的很詳細具體,所以我們沒必要再浪費時間進行講解”這樣的理由搪塞過去。但是往往是一些書上寫的很詳細具體的題目,就雪走學生弄不明白,想要去問老師但是經過老師這么一說也不再去請教老師。所以,在機械設計這門課的學習過程中,老師應該充分的考慮所有學生的實際情況,包括個別同學對知識的掌握情況,不要覺得題目過于簡單就讓同學們自己看書,應該充分啟發每一個學生,讓他們都能夠獨立的進行思考,不是只會照抄照搬書上的設計步驟而沒有自己的想法。對于一個新的設計課題,老師應該讓同學們分組進行討論,討論的內容包括設計方案的確定、初步的計算、設計的分工、工作圖的設計和最后的總結說明以及實物展示。要求每個同學都要進行發言,選取一名同學把本組同學討論過程中出現的問題記錄下來,然后交給老師,由老師對他們進行啟發,一步步地引導他們解決問題。然后由他們按照之前的計劃各自去做各自的那一部分任務,直到最后解決設計問題,完成設計題目。在這一個過程中,老師應該耐心的對有問題的同學進行講解,悉心引導,知道他們都明白問題解決問題為止。只有充分地對同學們進行啟發引導,讓同學們能夠自己去完成相關的設計任務,這樣才可以提高同學們獨立思考和動手的能力。2.3在同學們理論知識掌握的同時,加強實踐環節。理論知識如果不及時地加以運用,慢慢就會忘卻,時間越長對所學的知識的熟練程度就越差,所以要不斷的加強學生們實踐動手能力。在平時的教學過程中,可以留給同學們更多的時間讓他們進行實踐操作。比如,一節課四十分鐘,老師可以在前十五分鐘盡量把新知識都給同學們講解清楚,保證每一個同學都能聽懂聽明白。然后剩下的三十五分鐘可以讓同學們進行實際操作,可以小組合作,共同來完成一項設計題目,也可以不同的人完成一樣的機械工程,在規定的時間內比一比誰完成的更好更有質量。這樣做無形中就調動了同學們積極動手的興趣和能力,讓他們能夠在類似于比賽的設計過程中對剛才學到的知識進行熟練運用。此外,如果有條件的學校,還可以利用課余時間組織同學們到對口的機械工程單位進行參觀,近距離的接觸正規的機械設計,讓同學們可以拓寬自己的思路,通過參觀嚴謹系統的機械作業,可以反思自己在完成機械設計課程設計題目的時候所犯的錯誤,在腦子里回到自己的機械設計步驟,從而提高自己的機械設計能力和實踐動手能力。
綜上所述,我們充分討論了機械設計課程設計上的一些問題,對機械設計課程設計的教學改革進行了探究,提出了一些行之有效的措施。為了向社會提供有用的機械設計人才,促進我國機械工程的發展和進步,機械設計課程設計的改革應該加緊推進和完成,通過豐富機械設計課程設計題目,使這些題目可以更加多元化和多樣化,從實際機械設計工作中選取題目,充分調動學生們的積極性和動手能力。通過老是耐心的啟發和講解,是沒一個同學都能明白自己在理論知識上的不足和欠缺,加強學生們獨立思考的能力,能夠有能力解決機械設計過程中出現的實際問題。
機械原理實驗教學改革論文
一引言
為進一步促進我國工程教育的深化改革,加快建設我國向工程教育強國的轉變,更好地推進我國經濟轉型的升級,2017年,教育部提出了新工科建設[1]。建設與發展新工科成為我國由制造強國向創造強國發展的必然要求,高校培養新工科人才對當今社會新經濟發展有重要戰略意義。大學生是實施創新發展戰略的人才儲備,新工科人才的培養是當今社會對高等學校的迫切要求,也是高校義不容辭的職責[2]。
二機械原理課程地位
機械原理課程是機械類各專業必修的一門重要的技術基本課程,其知識面更寬、適用性更廣、更接近工程實際,在培養新工科人才中將起到不可或缺的重要作用。本課程研究的內容主要包括機構結構分析的基本知識、機構的運動分析、機器動力學、常用機構的分析與設計和機械系統的方案設計等問題[3]。通過本課程的學習,使學生掌握各種機構中的一些共性問題,理解基本原理,并初步具有設計機械系統方案的能力。本課程的學習為學生后續專業課程的學習打好理論基礎,為機械產品的創新設計打下良好基礎,為機械的合理使用和革新改造打下良好基礎。本課程在創新機械所需的知識結構中占有核心地位,在高層次的人才培養中具有提升學生對機械新產品的開發和創新能力的作用[4]。
三實驗教學現狀
機械原理實驗教學是機械原理課程整個教學過程中的一個重要部分,是學生將機械的理論知識與工程實際相結合的必要手段,對培養學生的創新能力和綜合素質起著關鍵作用[5]。但是,目前的實驗教學存在一定的問題,具體表現在以下幾個方面。(一)考核方式不完善。傳統的機械原理實驗教學一般是作為理論教學的輔助手段,大多依托于相應的理論課程。對實驗教學的考核也是依托于課程成績,沒有單獨的考核成績,只是作為最終課程考核成績的一小部分,一般占10%左右。實驗考核大多以實驗報告完成情況作為評分依據,很難體現出學生對知識的掌握程度。因此教師更加注重學生對課堂理論知識的掌握和理解,對實驗教學的重視程度不夠;學生為了應對課程考試,也僅僅是注重對理論知識的學習,對實驗課程學習的重視程度也不夠。這嚴重阻滯了學生工程實踐能力的培養,對學生的培養極為不利。(二)實驗教學模式滯后。傳統的機械原理實驗缺乏系統性,沒有形成一個完整的實驗教學體系[6]。實驗教學的基本要求僅僅停留在學生加深對理論知識的理解以及對課堂上所學理論知識的驗證,沒有發揮實驗教學的真正作用。在實驗的開設過程中,往往以教師的講解為主,學生很少思考,對實驗的原理和儀器的測試方法處于一知半解,甚至完全不懂的狀態,不主動參與實驗,做實驗的積極性不高,只是照本宣科的按照實驗指導書的步驟和方法進行,不能充分發揮學生作為實驗課堂的主體作用。這種實驗的開設對學生自身的鍛煉意義不大,學生只是為了完成任務,不能真正參與其中,實踐動手能力差,不能滿足當今社會對人才培養的要求。這些實驗的開設沒有體現實驗課程對學生創新能力發展的價值,只是加深了對理論知識的理解。(三)實驗手段簡單。傳統的機械原理實驗中,實驗手段比較簡單,主要以認知性和驗證性試驗為主,綜合設計性實驗沒有發揮作用[7]。例如機構結構創新設計實驗,學生沒有設計思路,為了應付實驗,搭建的機構過于簡單,而且完全按照書上已有的模型進行搭建,沒有自己的思考。這種實驗由于學時有限,沒有獲得充分的重視。但這種實驗恰恰是最能鍛煉學生的,培養學生如何根據所學知識解決現實生活中遇到問題的能力,能夠充分發揮學生的主觀作用,有理論教學不可替代的作用。
機械設計課程改革論文
1《.機械設計基礎》課程傳統教學體系和特點
這種從理論到實訓實踐的傳統教學方法的最大弊端是課程理論性太強。由于學生專業基礎,工程基礎和知識基礎都不扎實,再加上現在高職學生的學習積極性普遍不高,造成學習起來很吃力。即使聽懂了也不知道怎樣才能應用到工程實踐上,怎樣去解決實際問題。為了提高學生的學習積極性,讓學生更能夠聽懂,達到更好的教學效果,很多人都在《機械設計基礎》課程原體系的基礎之上進行了教學改革研究。其課程改革綜合起來包括:整合課程內容,拓寬知識面,增加信息量的改革1;采用精講多練、加強自學、分析討論三環節相結合,以啟發式教育為主的教學方法改革2;利用現代教學手段,增強教學的直觀性的改革3;重視實驗教學,使學生學有所用的改革4;搞好課程設計,培養學生的綜合技能的改革等等5。通過這些教學改革,教學效果得到了較大的提高。但并沒有擺脫從理論到實踐的框框,理論性太強,應用理論解決問題太少,學生學起來還是很吃力。
2.本教學改革的教學模式
本教學改革的基本要求是將從理論到實踐的傳統的《機械設計基礎》課程教學模式,轉變成以學生的設計項目做引導,整個教學過程都圍繞著學生要解決設計項目的實際問題來進行教學。其教學過程,就是一個學生要完成自己的設計項目,老師要通過教學,指導學生完成其設計項目的過程。而學生的設計項目的內容就包含《機械設計基礎》教學目標的內容。老師根據設計項目理論性的問題進行講解,對方法性的問題進行指導。學生通過自己的努力,去完成自己的設計項目,以這種方式最大程度地去完成《機械設計基礎》的教學任務和目標。具體來說學生的設計項目要包含有《機械設計基礎》課程中大多數的內容。包括各種簡單運動機構,如平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構等機構的結構、種類、工作原理、設計計算方法及設計過程;包括各種傳動機構,如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等傳動機構的結構、種類、工作原理、設計計算方法和設計過程;包括機械中的軸、軸承、聯軸器、離合器、彈簧、連接件等常見通用零件的結構、種類、工作原理、設計計算方法和設計過程;包括有機械系統總體設計的設計原理和方法,如傳動方案的確定、原動機的選擇、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數的計算。雖然這個項目不可能把所有的機構和零件都包括進去,但可通過老師的介紹,掌握大多數的設計原理和方法后,學生可根據自己的設計項目去選擇具體設計內容。這種項目引導化的教學模式具體以以下步驟來完成:
3.教學模式的實施
(1)學生的設計項目我們給學生的設計項目就是設計一個簡單的將產品從一個地方轉到另一個地方的產品運送機。其結構簡圖如圖二所示。圖二設計項目簡圖這個設計項目幾乎包括了《機械設計基礎》課程中的大多數內容,包括機械系統總體設計、帶傳動設計、齒輪設計、離合器設計、軸設計、工作機的機構設計、連接的鍵設計、軸承選擇設計、螺釘選擇設計等。學生把這個項目設計出來后,《機械設計基礎》中要掌握的內容都掌握了。我們不主張分組進行設計,而是每個學生都給這樣的機器產品項目設計,但每個學生工作機的運動參數,如功率、轉速、工作機工作的方式不一樣。這樣每個學生都要去完成自己的設計項目,都學到了機械設計的原理和方法,避免了吃大鍋飯的現象。(2)學生的知識儲備學生拿到設計項目后,開初由于沒有知識儲備是不能完成設計項目的,需要老師進行教學,使學生有足夠的知識儲備后才能進行相關的設計。如學生獲得的設計項目,都含有工作機的機構設計,傳動設計中的帶傳動設計、齒輪設計,輸入和輸出軸的設計,軸輪連接的鍵設計,離合器設計等等設計。老師在進行教學時,先進行各種類型設計的知識介紹,讓學生先進行知識的鋪墊,理解和掌握了這些知識后,才進行后續相關設計。比如,在完成工作機的設計時,老師先圍繞學生要完成的工作機的機構設計,介紹各種機構的組成、材料、分類、工作原理、設計原理、設計方法和設計過程,讓學生了解和掌握了這方面的知識后,以進行自己的機構設計。再比如,在完成帶傳動和齒輪傳動的設計時,老師也先圍繞學生要完成的帶傳動和齒輪傳動,介紹各種帶傳動和齒輪傳動的組成、材料、分類、工作原理、設計原理、設計方法和設計過程,讓學生了解和掌握了這方面的知識后,學生也才能進行自己的傳動設計。其他的設計內容的知識儲備也按照這種方法來完成。這樣學生就可以知道自己的設計內容用什么原理和方法去完成,學的知識究竟用來干啥,用來怎樣解決具體問題。(3)學生設計內容的選擇學生通過老師對項目中的每個內容進行講解后,就掌握了這方面的知識,就可以選擇這方面的知識去解決自己的問題。比如老師講解了機械系統總體設計的設計原理和方法后,學生就可以進行總的傳動方案的設計、原動機的選擇設計、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數的計算,確定出該項目機器的各基本參數。又比如老師講解了帶傳動的工作原理、設計原理和設計方法后,學生根據自己項目的要求選擇自己所需要的帶傳動的種類,進而進行具體的帶傳動設計。再比如,老師講解完了機構的種類、工作原理和設計原理后,學生就可以根據自己的設計項目的工作方式和特點,選擇符合自己工作機要求的運動機構,進而進行相應的運動機構的設計。(4)學生完成自己的設計項目學生選擇出了符合自己項目工作特點的設計原理和方法后,就可以進行自己的具體設計。包括系統總體設計、帶傳動設計,齒輪設計、各軸設計、連接鍵設計、軸承選擇設計、離合器設計等等的設計。主要是要完成其設計過程,計算出各零件相應的尺寸參數,進行各尺寸的校核,畫出相應的設計零件的零件圖,最后寫出一部完整的、符合要求的設計說明書。學生在完成設計過程中,可以按照老師介紹的方法和過程來完成,也可以通過查閱資料,用不同的方法來完成,也可以相互討論來完成,但最終要獨立完成自己的設計說明書。(5)學生對自己的設計進行闡述、答辯學生的設計說明書完成后,可以通過主動申請或老師指定同學來進行闡述、答辯。闡述是說明自己的設計是采用什么設計思路完成的,整體和每個具體機構和零件是怎樣進行設計的,采用的設計原理和設計方法是什么,最后達到了什么效果,還有哪些不足需要改進的地方等等。答辯是學生對自己的設計進行闡述后,學生和老師都可以根據他的設計過程、原理和方法提出各種問題,讓他進行解答。這樣,通過學生的闡述和答辯后,更加鞏固了所學的理論和設計方面的知識,了解了自己哪方面需要進行改進,還需要增加哪些方面的知識,怎樣改進可以達到更好的設計效果。雖然不可能每個同學都進行答辯,但參加的同學越多越好。(6)老師的點評與打分同學完成闡述和答辯后,老師都要對同學的設計、闡述和答辯進行點評,指出哪些方面是搞得好的,哪些方面需要進行改進,采用哪種方案可以獲得更好的效果等等。最后根據每個同學的設計的情況和效果進行評價,評價結果作為期末成績的主要依據。
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