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機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)8篇

時(shí)間:2023-03-03 16:00:59

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機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

篇1

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),旨在通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì),培養(yǎng)工程類(lèi)人才的分析能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、應(yīng)變能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。針對(duì)現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題,提出幾點(diǎn)改進(jìn)的建議,以期學(xué)生能從課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)取得更大的收獲,培養(yǎng)出更適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的工程應(yīng)用人才。

關(guān)鍵詞:

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);實(shí)踐環(huán)節(jié);工程應(yīng)用

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》作為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的延續(xù),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是工科院校機(jī)械類(lèi)學(xué)生第一次獨(dú)立自主設(shè)計(jì),主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。也是一次對(duì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)模式的探索。隨著社會(huì)和企業(yè)對(duì)人才需求的變化,要求機(jī)械類(lèi)工程應(yīng)用人才具有扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)、良好的動(dòng)手操作能力、獨(dú)立思考能力,具有發(fā)現(xiàn)、分析和創(chuàng)新性的解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。這也對(duì)我國(guó)大中專(zhuān)院校的教學(xué)質(zhì)量提出了新的要求和目標(biāo)。與此同時(shí),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)作為一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養(yǎng)與企業(yè)需求相符合的工程應(yīng)用型人才這一目標(biāo),從機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核制度等方面進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)踐。

1“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”現(xiàn)階段存在的問(wèn)題

1.1題目單一,束縛學(xué)生創(chuàng)新力

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目多為以減速器為主體的傳動(dòng)機(jī)械裝置。主要包括對(duì)傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容,成為各大高校常用的典型課程設(shè)計(jì)題目。采用“教師隨機(jī)輔導(dǎo),學(xué)生自主作業(yè)”的教學(xué)模式,主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。題目單一帶來(lái)的后果就是網(wǎng)上參考資料泛濫,或者往屆學(xué)生設(shè)計(jì)資料外流等各種原因造成的學(xué)生抄襲情況嚴(yán)重的現(xiàn)象。導(dǎo)致與學(xué)校開(kāi)設(shè)這門(mén)課程的目的有所偏離,更重要的是這種現(xiàn)象嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新力。

1.2設(shè)計(jì)任務(wù)大,時(shí)間緊

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐周期大多為三周,通常在理論課程后進(jìn)行,根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)差異,可分為單級(jí)齒輪減速器和二級(jí)齒輪減速器。課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)大量的參數(shù)計(jì)算,需要學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上能夠熟練使用設(shè)計(jì)手冊(cè),而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要全面考慮強(qiáng)度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問(wèn)題,學(xué)生在缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的情況下很難順利完成設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中還融合了工程力學(xué)和幾何公差與測(cè)量方面的知識(shí)。這些課程開(kāi)始時(shí)間與課程設(shè)計(jì)間隔過(guò)長(zhǎng),很多學(xué)生無(wú)法快速學(xué)會(huì)將這些知識(shí)運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)當(dāng)中。初次之外,繪圖工作量較大,一般要求學(xué)生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖,書(shū)寫(xiě)一本課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。種種原因都導(dǎo)致學(xué)生時(shí)間緊迫,無(wú)法在有限的時(shí)間里面完成優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。

1.3管理方式存在差異

理論教學(xué)主要在課堂進(jìn)行,有教師主導(dǎo),嚴(yán)格按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)度教學(xué)。而課程設(shè)計(jì)一般指定一個(gè)固定教室,以班級(jí)為單位。在課程設(shè)計(jì)期間,要求學(xué)生按照教學(xué)時(shí)間集中在教室進(jìn)行學(xué)習(xí),在此期間,教室隨機(jī)進(jìn)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和考勤。這種管理模式對(duì)學(xué)生的自律性要求極高,事實(shí)證明,大部分學(xué)生并不能?chē)?yán)格按照要求時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成設(shè)計(jì)任務(wù),導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程延后,設(shè)計(jì)質(zhì)量下滑。

1.4學(xué)生態(tài)度不端正

課程設(shè)計(jì)考核以答辯形式為主,很多學(xué)生認(rèn)為不管過(guò)程如何,都不會(huì)出現(xiàn)不及格的情況。這種心理使得大部分學(xué)生態(tài)度不端正,缺乏對(duì)該課程的重視。導(dǎo)致的后果就是最終的設(shè)計(jì)成果質(zhì)量較差,甚至為學(xué)生抄襲提供的正當(dāng)?shù)慕杩?。這與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的目的是相背離的。

1.5缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程題目大多為減速器傳動(dòng)裝置,要求學(xué)生獨(dú)立完成。為了保證每位學(xué)生數(shù)據(jù)不會(huì)重復(fù),一般可根據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)不同劃分,這樣也可以減少抄襲現(xiàn)象。然而,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng),工作量大;涉及的理論知識(shí)相對(duì)寬泛,且學(xué)生又都缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這樣問(wèn)題都會(huì)影響設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量。一般課程設(shè)計(jì)都會(huì)安排教師進(jìn)行指導(dǎo),為培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和分析問(wèn)題的能力,教師一般都其監(jiān)督和引導(dǎo)作用。一旦遇到疑難問(wèn)題,而指導(dǎo)教師又不能及時(shí)出現(xiàn)并予以解答,學(xué)生只能束手無(wú)策。作者通過(guò)對(duì)學(xué)生觀察,發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中獨(dú)自為營(yíng),遇到問(wèn)題只會(huì)埋頭思考,反復(fù)琢磨卻無(wú)處求解,對(duì)很多設(shè)計(jì)過(guò)程要么不求甚解,要么抄襲其他人。最終在這個(gè)環(huán)節(jié)的收獲也是寥寥無(wú)幾。

1.6考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的最后成績(jī)主要由課堂考勤、進(jìn)度檢查、數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確與否、作圖質(zhì)量和答辯等幾部分組成,分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)檔次。與筆試形式的考核不同,這種考核方式?jīng)]有一個(gè)明確的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。由于每位指導(dǎo)老師評(píng)估成績(jī)時(shí)的側(cè)重點(diǎn)不一樣,導(dǎo)致考核時(shí)上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產(chǎn)生的影響就是經(jīng)常有學(xué)生對(duì)自己獲得的成績(jī)與預(yù)期有所偏差。這種現(xiàn)象也極大地打擊了部分學(xué)生的積極性,對(duì)該課程環(huán)節(jié)在全校的印象產(chǎn)生消極作用,不利于對(duì)下一屆學(xué)生課程的開(kāi)設(shè)和管理。

2提高“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”水平的方法

2.1從題目改革入手,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力

國(guó)外高校注重實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),建立創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制和多渠道、多層次開(kāi)展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是世界上許多科技強(qiáng)國(guó)高等教育改革的目標(biāo)。日本把科學(xué)技術(shù)中創(chuàng)造力作為一個(gè)重要的發(fā)展戰(zhàn)略。德國(guó)將學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新能力作為新世紀(jì)教育的重要部分之一。我國(guó)的高等教育也提出深化教育改革,加強(qiáng)素質(zhì)教育,開(kāi)展提升創(chuàng)新的教育。提高學(xué)生的實(shí)踐能力,培養(yǎng)求異思維;注重個(gè)性發(fā)展,是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的必要途徑。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目的是鞏固所學(xué)理論知識(shí),重在引導(dǎo)學(xué)生將課堂所學(xué)融入到設(shè)計(jì)當(dāng)中。因此,減速器設(shè)計(jì)基本滿足這一要求,這也是課程設(shè)計(jì)題目常年不變的原因所在。題目和數(shù)據(jù)不變導(dǎo)致的后果就是學(xué)生思維受限,缺少對(duì)新事物的好奇心以及解決問(wèn)題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規(guī)中矩,缺少創(chuàng)新點(diǎn)。21世紀(jì)的人才培養(yǎng)模式是:“低重心、寬口徑、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念,加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的改革和建設(shè),著重培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng)新能力。為達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo),我們可率先從課程設(shè)計(jì)題目改革開(kāi)始。減速器傳動(dòng)裝置所包含的設(shè)計(jì)內(nèi)容確實(shí)能全面的概括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門(mén)課的是知識(shí)點(diǎn),不需要刻意回避對(duì)改題目的選用,但參與課程設(shè)計(jì)的學(xué)生專(zhuān)業(yè)各有不同,包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、車(chē)輛工程、工業(yè)工程和材料專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。我們可以從學(xué)生的專(zhuān)業(yè)不同入手,結(jié)合各專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)對(duì)題目適當(dāng)調(diào)整,例如車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)的是與汽車(chē)工程有關(guān)的設(shè)計(jì)人才,學(xué)生對(duì)汽車(chē)的認(rèn)識(shí)和興趣也相對(duì)較大。為此我們刻意將減速器設(shè)計(jì)改為變速器的設(shè)計(jì),這樣既能與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)聯(lián)系起來(lái),也能考核學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)掌握情況,以此類(lèi)推,對(duì)材料專(zhuān)業(yè)可在考核機(jī)械傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)同時(shí)側(cè)重考核對(duì)減速器的材料選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這些細(xì)微的改動(dòng)既符合課程設(shè)計(jì)開(kāi)始的目的,又能結(jié)合學(xué)生專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)。除此之外,教師還可以自主擬題,或者將一些適合學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新比賽的題目引入課程設(shè)計(jì)當(dāng)中去,讓學(xué)生又更多的選擇空間。同時(shí),這些新題目參考資料較少,更能激發(fā)一部分學(xué)生對(duì)未知的挑戰(zhàn),激勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,提出更多有創(chuàng)新的想法,最終設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新力的優(yōu)秀作品。

2.2合理安排設(shè)計(jì)時(shí)間,保證設(shè)計(jì)質(zhì)量

課程設(shè)計(jì)題目通常都是幾個(gè)學(xué)生做一個(gè)題目,只在數(shù)據(jù)上有所不同。課程設(shè)計(jì)的開(kāi)設(shè)一般都在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程之后,理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立,而對(duì)于在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要運(yùn)用的其他相關(guān)課程的知識(shí),也與課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的時(shí)間相距較大。這些客觀原因都給學(xué)生的設(shè)計(jì)帶來(lái)不便,除去設(shè)計(jì)所花費(fèi)的時(shí)間,學(xué)生還要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)回顧以前學(xué)習(xí)的課程知識(shí)。這樣造成的后果就是時(shí)間不夠,最終只能敷衍了事。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何安排時(shí)間。首先,傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)下達(dá)時(shí)間較晚,學(xué)生準(zhǔn)備不充足,容易手忙腳,這是由理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)而導(dǎo)致的。為此可將課程設(shè)計(jì)任務(wù)融入理論教學(xué)當(dāng)中,分階段的穿插在教學(xué)過(guò)程中,使學(xué)生能夠明確設(shè)計(jì)要求,帶著設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)課堂。既有利于學(xué)生掌握課程內(nèi)容,又能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí),學(xué)生還可以利用課余時(shí)間研究課程設(shè)計(jì)任務(wù),及時(shí)請(qǐng)教老師。這樣既能縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,也能減輕教師的指導(dǎo)任務(wù)。逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。其次,就作者觀察,大部分學(xué)生在接到設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)始,或是埋頭思考,或是無(wú)所適從,缺乏交流和溝通。而現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才的需求上更多的是要求協(xié)同合作,在實(shí)際生產(chǎn)中,任何一個(gè)機(jī)械設(shè)備也不可能單靠一個(gè)人設(shè)計(jì)完成,也不可能單靠一個(gè)人的設(shè)計(jì)方法完善所有功能,必須融合團(tuán)隊(duì)所有人員的思想。因此,必須在學(xué)生階段培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力。最后,課程設(shè)計(jì)任務(wù)中要求學(xué)生手工繪制裝配圖和零件圖,工作量較大。而且與現(xiàn)代企業(yè)的設(shè)計(jì)模式存在差異,為避免學(xué)生與企業(yè)脫軌,可適當(dāng)引入計(jì)算機(jī)輔助軟件,培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力。

2.3改革考核制度,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)考核方式主要是答辯形式,一方面考核學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)完成的情況,一方面考核學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。由于指導(dǎo)教師不同,每個(gè)人心中的考核標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異,導(dǎo)致最終學(xué)生的成績(jī)也各有不同。解決方法之一是統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn),在組織答辯之前,所有的指導(dǎo)教師可以集中討論,對(duì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)統(tǒng)一認(rèn)識(shí);其二是根據(jù)學(xué)生選題難度劃分不同評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),如:選擇常規(guī)題目和自選題目的學(xué)生在創(chuàng)新性上存在差異,可將創(chuàng)新能力作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn);個(gè)別學(xué)生在繪圖過(guò)程中使用的計(jì)算機(jī)輔助工具,可將對(duì)軟件的操作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn);或者由學(xué)生組織團(tuán)對(duì)設(shè)計(jì)并參與相關(guān)賽事,可將團(tuán)隊(duì)合作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。這些新型的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可極大地激勵(lì)學(xué)生靈活應(yīng)用計(jì)算機(jī)工具,創(chuàng)新性的分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題。最終培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)模式的綜合性機(jī)械類(lèi)應(yīng)用人才。

3結(jié)論

本文結(jié)合了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)的對(duì)人才的需求,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐課程存在的題目單一、設(shè)計(jì)任務(wù)大、時(shí)間緊、理論是實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)生態(tài)度不夠端正、缺少團(tuán)隊(duì)合作精神、考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異等方面的問(wèn)題提出相關(guān)的解決方法,為提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)水平提供一定借鑒。

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篇2

高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)一般選用一級(jí)圓柱齒輪減速器,減速器是一般機(jī)械里最具代表性的一個(gè)機(jī)械,筆者一般要求學(xué)生設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中的減速器。

2設(shè)計(jì)任務(wù)分析

設(shè)計(jì)任務(wù)給定已知參數(shù),讓學(xué)生更加明確設(shè)計(jì)理念、熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)任務(wù)應(yīng)有一定的難度,設(shè)計(jì)是一個(gè)“邊計(jì)算、邊畫(huà)圖、邊修改”的過(guò)程,稱為“三邊”原則,筆者一般給設(shè)計(jì)任務(wù)增加一些限制條件,比如要求設(shè)計(jì)的減速器中心距在90~130mm,設(shè)計(jì)出來(lái)的減速器可在A1圖紙上按1:1繪出。按這個(gè)條件設(shè)計(jì)可能就會(huì)有一個(gè)反復(fù)計(jì)算和修改的過(guò)程,從而讓學(xué)生知道為什么要進(jìn)行修改、如何修改參數(shù)來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3設(shè)計(jì)計(jì)算要求

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算包括傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等,這些計(jì)算在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中都有,但要學(xué)生將其綜合應(yīng)用起來(lái),并能明白為什么要進(jìn)行這些計(jì)算,以及計(jì)算的過(guò)程如何達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的要求等。在設(shè)計(jì)計(jì)算中有許多經(jīng)驗(yàn)參數(shù)需要查表查圖,教師要正確引導(dǎo)學(xué)生利用這些數(shù)據(jù),另外設(shè)計(jì)過(guò)程中必須遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如帶輪直徑及帶長(zhǎng)、齒輪模數(shù)、軸的直徑系列、滾動(dòng)軸承、鍵、聯(lián)軸器等都有相應(yīng)的國(guó)標(biāo),選用或計(jì)算數(shù)據(jù)都必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)計(jì)算就有3個(gè)限制條件,在第4、6、7步分別限制了帶速(5~25m/s)、包角(1≥1200)及V帶的根數(shù)(z≤7),如果不滿足要求,則需回到前面重新選定參數(shù)、重新計(jì)算。齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算也有一個(gè)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)中心距,若沒(méi)在任務(wù)書(shū)規(guī)定的范圍內(nèi)也要重新計(jì)算,有的甚至要回到第一步運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算部分,重新分配傳動(dòng)比等,讓學(xué)生深入體會(huì)設(shè)計(jì)過(guò)程的“三邊”設(shè)計(jì)原則。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算,學(xué)生更加明白為什么要計(jì)算這些數(shù)據(jù)、怎樣處理這些計(jì)算數(shù)據(jù),從而將知識(shí)的運(yùn)用達(dá)到一個(gè)新的高度。

4裝配圖設(shè)計(jì)

裝配圖設(shè)計(jì)一般要求先繪草圖,再根據(jù)草圖繪制正式裝配圖。圖紙鋪開(kāi),一般學(xué)生都不知從何下手,這時(shí)教師的引導(dǎo)就非常重要了,筆者一般分階段引導(dǎo),讓學(xué)生在畫(huà)圖過(guò)程中掌握減速器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)用前面的計(jì)算數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)減速器尺寸。學(xué)生通過(guò)以下步驟能較好完成裝配圖的繪制,教師在學(xué)生繪圖過(guò)程中多作指導(dǎo),及時(shí)指出繪圖過(guò)程中的錯(cuò)誤。第一步,初步分配圖紙3個(gè)視圖的位置,主、俯視圖占的空間要大些,并注意留出標(biāo)題欄和明細(xì)表的位置。第二步,初步繪制俯視圖,在黑板上演示繪圖步驟:繪中心線(兩齒輪中心距)繪一對(duì)嚙合的齒輪繪箱體內(nèi)壁線繪箱體外壁線。這里要注意齒輪的嚙合畫(huà)法,內(nèi)壁線距齒輪的端面及齒頂?shù)木嚯x由經(jīng)驗(yàn)確定,一般為10~15mm。小齒輪端的內(nèi)壁線要設(shè)計(jì)主視圖時(shí)才能確定。第三步,繪制俯視圖上的輸入軸和輸出軸(在繪圖過(guò)程中可修正計(jì)算出的二軸尺寸),確定滾動(dòng)軸承的位置,繪制二對(duì)滾動(dòng)軸承,繪制軸系結(jié)構(gòu)的定位零件,繪制端蓋、油溝等。注意滾動(dòng)軸承的正確畫(huà)法,軸肩、套筒或封油環(huán)定位要注意方便軸上零件的拆卸。第四步,繪制主視圖,先繪二條中心線(注意主、俯視圖長(zhǎng)對(duì)正)繪二齒輪分度圓確定油面高度確定箱底位置繪制內(nèi)壁、外壁線確定軸承連接螺栓凸臺(tái)高度,確定螺栓位置,繪制螺栓連接繪制觀察孔繪制油標(biāo)尺繪制放油螺塞繪制吊環(huán)吊鉤等。第五步,繪制左視圖,注意對(duì)應(yīng)的繪圖關(guān)系:高平齊、寬相等。第六步,尺寸標(biāo)注(總體尺寸、性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸)零件編號(hào)標(biāo)題欄和明細(xì)表技術(shù)要求等。

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【關(guān)鍵詞】課程設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)遷移 CDIO

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158(2012)11-0250-02

前言

課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),可以使學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它相關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí),培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力,并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

減速器設(shè)計(jì)是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)最常選用的一個(gè)題目。內(nèi)容包括:傳動(dòng)方案擬定、電動(dòng)機(jī)選擇、傳動(dòng)件及軸的設(shè)計(jì)、軸承選擇等,學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程,編寫(xiě)一份設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),繪制裝配圖及部分零件圖。上述過(guò)程比較全面地涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。學(xué)生按照教師或指導(dǎo)書(shū)指定的方案與思路,參照指導(dǎo)書(shū)步驟,完成計(jì)算與部分制圖工作。這樣的課程設(shè)計(jì)雖然針對(duì)性、實(shí)踐性強(qiáng),能使學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟有一定程度的掌握,但單一題目趣味性不夠,使學(xué)生失去新鮮感和興趣,僅將課程設(shè)計(jì)作為任務(wù)來(lái)完成,獨(dú)立思考時(shí)間少,不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,不能充分激發(fā)學(xué)生的潛能、創(chuàng)新思維能力和解決問(wèn)題的能力。如何通過(guò)傳統(tǒng)題目使學(xué)生學(xué)到更多外延知識(shí)?如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)更好地提高學(xué)生的綜合能力是值得我們探討的問(wèn)題。

二、轉(zhuǎn)變思路,切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)效果

1.學(xué)習(xí)遷移,培養(yǎng)學(xué)生辯證思想能力

學(xué)習(xí)遷移是指一種學(xué)習(xí)中習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)其它學(xué)習(xí)的影響。任何一種學(xué)習(xí)都要受到學(xué)習(xí)者已獲得的知識(shí)、動(dòng)作技能、情感和態(tài)度等的影響。只要有學(xué)習(xí),就有遷移。遷移是學(xué)習(xí)的繼續(xù)和鞏固,又是提高和深化學(xué)習(xí)的條件。

課程設(shè)計(jì)的過(guò)程,不但體現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)與相關(guān)先修課程之間知識(shí)的遷移,還體現(xiàn)了與更廣泛學(xué)科領(lǐng)域知識(shí),如辯證唯物主義理論之間的遷移。通過(guò)轉(zhuǎn)變思路,可以通過(guò)完成傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目提高學(xué)生辯證思維能力。

齒輪的設(shè)計(jì)是減速器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我們知道,齒輪有五種失效形式:輪齒折斷、疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。設(shè)計(jì)齒輪就是要針對(duì)齒輪的主要失效形式進(jìn)行。對(duì)于軟齒面閉式齒輪,齒面點(diǎn)蝕是主要失效形式。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),再作齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。對(duì)于硬齒面閉式齒輪傳動(dòng),輪齒折斷將是主要失效形式。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),再作齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。而齒面的硬度與選用的材料有關(guān),材料不同,齒面硬度不同。同一材料,熱處理方式不同,也能得到不同的表面硬度。這就告訴我們處理問(wèn)題時(shí)要善于抓住主要矛盾,特別要注意矛盾的轉(zhuǎn)化。齒輪大部分失效都不是突然發(fā)生的,以疲勞點(diǎn)蝕為例,當(dāng)齒輪傳動(dòng)過(guò)程中接觸應(yīng)力超過(guò)齒面材料的接觸疲勞極限時(shí),在載荷的多次作用下,齒面表層將產(chǎn)生微小的疲勞裂紋。隨著工作繼續(xù),疲勞裂紋逐漸擴(kuò)展,致使金屬微粒剝落,形成凹坑,即發(fā)生點(diǎn)蝕,點(diǎn)蝕嚴(yán)重將會(huì)引起齒輪失效。這個(gè)過(guò)程給學(xué)生揭示了量變與質(zhì)變的辨證規(guī)律。為滿足已知條件,有些同學(xué)設(shè)計(jì)的減速器需要選用斜齒齒輪,而斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)可以通過(guò)當(dāng)量齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行分析。這說(shuō)明自然界一切事物既有區(qū)別又有聯(lián)系,而且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握事物轉(zhuǎn)化的規(guī)律和辯證的思維方法。

帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,帶輪直徑取小值可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省材料,但其值過(guò)小又會(huì)使皮帶彎曲應(yīng)力過(guò)大、壽命降低,因此帶輪直徑的取值應(yīng)大于或等于最小許用直徑。通過(guò)分析,向?qū)W生闡明了事物的對(duì)立統(tǒng)一和一分為二的辨證規(guī)律,在機(jī)械設(shè)計(jì)中,沒(méi)有最好的,只有在某些條件下最適合。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)的答案不是唯一的,解決工程實(shí)際問(wèn)題的途徑是多種多樣的。

通過(guò)知識(shí)的遷移,學(xué)生在學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,同時(shí)受到辯證唯物主義思想教育,可以學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看待事物,有助于突破傳統(tǒng)思想的束縛,有助于今后用正確的思維方式去分析和解決工作中的問(wèn)題,有助于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。

2.引入CDl0理念,從全局出發(fā),促進(jìn)全面發(fā)展

CDIO理念以產(chǎn)品構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(D~Lon)、實(shí)施(Implemen)、運(yùn)作(Oerate)的生命周期為載體,從全局的角度來(lái)學(xué)習(xí)工程的理論和實(shí)踐。其提倡的“基于項(xiàng)目的教育學(xué)習(xí)”,是以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線,所有教學(xué)環(huán)節(jié)都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)這條主線展開(kāi),并與之融合在一起,形成一個(gè)有機(jī)的、系統(tǒng)的整體,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用理論知識(shí)的能力和實(shí)踐動(dòng)手的能力。

貫徹CDIO理念,合理選擇課程設(shè)計(jì)題目是關(guān)鍵問(wèn)題。所選題目要有效地建立課堂與社會(huì)的聯(lián)系,如外單位協(xié)作項(xiàng)目、設(shè)計(jì)競(jìng)賽項(xiàng)目,也可以是通過(guò)鼓勵(lì)“挑毛病”列舉缺點(diǎn)和提出對(duì)產(chǎn)品的需求列出“希望點(diǎn)”方法,對(duì)已有產(chǎn)品的改進(jìn)題目。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真觀察,勤聯(lián)想,多設(shè)問(wèn),從日常生活中發(fā)掘題材,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、興趣等自擬題目。教師的作用也將發(fā)生變化,從理論知識(shí)的灌輸者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不是從教師那得到現(xiàn)成的知識(shí),而是通過(guò)一些探索環(huán)節(jié)得到知識(shí)。

在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,打破課程設(shè)計(jì)獨(dú)立完成的局面,而是將學(xué)生分成3-5人的小組,題目選定后,小組成員既要站在全局的高度,參與到整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,又要分工明確,各盡其能,進(jìn)行收集信息、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施設(shè)計(jì)、制作,并且參與最終的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。在動(dòng)手制作實(shí)物之前,可以鼓勵(lì)學(xué)生用計(jì)算機(jī)軟件建立所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維模型,在虛擬環(huán)境中對(duì)其結(jié)構(gòu)、受力、運(yùn)動(dòng)特性、是否干涉等進(jìn)行仿真分析,充分發(fā)揮學(xué)生自學(xué)積極性和潛能。這樣,通過(guò)課程設(shè)計(jì),能夠鍛煉學(xué)生多方面融入社會(huì)的能力,這些能力包括:創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、觀察能力、自學(xué)能力、管理能力、應(yīng)變能力、交流能力等等。

三、教學(xué)實(shí)踐

參加機(jī)械設(shè)計(jì)大賽,以競(jìng)賽題目作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,學(xué)生興趣高,主動(dòng)性強(qiáng),變“讓我做”為“我要做”,學(xué)習(xí)效果好。

例如,根據(jù)第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題“幸福生活——今天和明天”作為課程設(shè)計(jì)的題目,一組學(xué)生設(shè)計(jì)了娛樂(lè)機(jī)械“快樂(lè)愚公”如圖1所示。

“快樂(lè)愚公”的創(chuàng)造靈感來(lái)自于玩具抓取機(jī),相比之下具有體積小、可移動(dòng)的特點(diǎn)。它以兩個(gè)連動(dòng)的平行四邊形機(jī)構(gòu)為主,模擬大臂、小臂的運(yùn)動(dòng),可以靈活地完成上下俯仰動(dòng)作。大臂在滑道上左右移動(dòng)通過(guò)自行設(shè)計(jì)的電路板控制。

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,該組學(xué)生分工明確,又相互協(xié)作,共同經(jīng)歷了原理方案和構(gòu)思擬定、原理實(shí)現(xiàn)、零部件設(shè)計(jì)、參數(shù)和指標(biāo)確定及實(shí)物制作過(guò)程,在發(fā)展了創(chuàng)新能力的同時(shí),還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。設(shè)計(jì)完成后,在評(píng)審過(guò)程中通過(guò)匯報(bào)和答辯,使學(xué)生的表達(dá)、溝通能力得到了鍛煉和提高。

篇4

關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);課程設(shè)計(jì);減速器

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)12-0142-02

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課程,它主要介紹常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、基本理論及設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容,為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程奠定一定的基礎(chǔ),具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),一般安排在課程結(jié)束之后,大約占用兩周時(shí)間,是學(xué)生在大學(xué)里第一次較為全面的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)的主要目的是讓學(xué)生綜合運(yùn)用本課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí),起到深化拓展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面知識(shí)的作用,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)、順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)、提高就業(yè)率等打下一定的基礎(chǔ)。

一、課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高辦法

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的機(jī)械傳動(dòng)裝置或者簡(jiǎn)單機(jī)械作為設(shè)計(jì)內(nèi)容。目前采用較廣的是將以齒輪減速器或蝸桿減速器為主體的機(jī)械傳動(dòng)裝置作為設(shè)計(jì)課題。因?yàn)闇p速器能夠較全面地反映本課程所學(xué)的內(nèi)容,主要包括電機(jī)、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、軸、軸承、聯(lián)軸器、螺栓、鍵、銷(xiāo)、、密封、減速器附件及箱體等,偏重零件方面的設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)的工作量為減速器總裝配圖(0#圖紙)1張,齒輪和軸類(lèi)零件工作圖(3#圖紙)各一張,設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份(16k紙25頁(yè)左右)。內(nèi)容較多而且設(shè)計(jì)過(guò)程比較復(fù)雜,需要把設(shè)計(jì)出的參數(shù)變?yōu)榫唧w的結(jié)構(gòu),要求學(xué)生在兩周內(nèi)完成確實(shí)有一定的難度。那么,如何幫助學(xué)生順利完成課程設(shè)計(jì),如何提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量呢?本文結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1.要求學(xué)生重視課程設(shè)計(jì)。學(xué)生往往認(rèn)為課程設(shè)計(jì)是一門(mén)考查課,比開(kāi)卷考試還容易應(yīng)付,無(wú)非就是把課程的內(nèi)容按照一定的順序抄寫(xiě)一遍,因而敷衍了事,把更多的精力都用在了復(fù)習(xí)其他課程上,對(duì)課程設(shè)計(jì)缺乏積極性和主動(dòng)性。部分學(xué)生還以查閱資料為幌子逃課、遲到、早退等,甚至同學(xué)之間相互抄襲,瞎編亂造,忽略了知識(shí)體系的系統(tǒng)性和完整性,結(jié)果當(dāng)然是課程設(shè)計(jì)質(zhì)量不令人滿意,故而必須要求學(xué)生從思想上重視課程設(shè)計(jì)。

2.要求教師嚴(yán)格管理課程設(shè)計(jì)過(guò)程。教師對(duì)課程設(shè)計(jì)的管理不夠嚴(yán)格,不關(guān)心學(xué)生的出勤率以及遲到早退現(xiàn)象,或者把考勤任務(wù)直接交給班干部,而班干部又礙于班級(jí)同學(xué)的情面,不向指導(dǎo)老師如實(shí)匯報(bào)出勤率,這就給部分同學(xué)提供了鉆空子的機(jī)會(huì)。課程設(shè)計(jì)占用兩周時(shí)間,教師應(yīng)該嚴(yán)格卡住時(shí)間點(diǎn),比如:第1周,完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制,完成減速器箱體、以及附件的設(shè)計(jì),完成總裝圖的手繪圖,并及時(shí)進(jìn)行檢查,及時(shí)改正存在的錯(cuò)誤,防止學(xué)生走彎路;第2周,繪制零件圖,完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),要求學(xué)生按時(shí)完成給定的任務(wù),提高他們的獨(dú)立工作能力,加深對(duì)理論知識(shí)的理解掌握,防止個(gè)別同學(xué)平時(shí)不努力做,專(zhuān)搞最后突擊、抄襲。兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束,要組織學(xué)生進(jìn)行答辯,對(duì)于那些回答問(wèn)題模糊不清,說(shuō)話支支吾吾、語(yǔ)無(wú)倫次,圖紙上漏洞百出的同學(xué)要嚴(yán)厲批評(píng),要求其認(rèn)真整改,問(wèn)題嚴(yán)重的同學(xué)要重新進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。

3.要求學(xué)生自己動(dòng)手拆裝減速器。減速器在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛,但是大部分學(xué)生從來(lái)都沒(méi)有接觸過(guò),對(duì)其詳細(xì)結(jié)構(gòu)當(dāng)然也缺乏感性認(rèn)識(shí)。只有通過(guò)實(shí)物裝拆,才能使學(xué)生對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)有更加直觀的認(rèn)識(shí),才能進(jìn)一步分析減速器中力和運(yùn)動(dòng)的傳遞途徑。裝拆的重點(diǎn)是軸系零部件的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系,使學(xué)生能夠在設(shè)計(jì)中結(jié)合實(shí)際,選擇合適的結(jié)構(gòu)和尺寸,條件允許的話,還可以組織學(xué)生去減速器生產(chǎn)廠家參觀或者觀看陳列室。此外,對(duì)于箱體的設(shè)計(jì)也非常重要,箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其各個(gè)尺寸,如箱體壁厚、箱座凸緣厚、箱體深度、軸承端蓋外徑、凸臺(tái)高度、外箱壁至軸承座端面的距離等,單憑想象或查資料很難設(shè)計(jì),有了實(shí)物才容易理解,方便學(xué)生繪制總裝圖和零件圖。

4.要求學(xué)生重視傳動(dòng)方案的選擇。傳動(dòng)裝置用于將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)構(gòu),并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,以滿足工作機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的要求。傳動(dòng)方案的擬定主要包括傳動(dòng)裝置的選擇、總傳動(dòng)比的確定、各級(jí)傳動(dòng)比的分配、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算等。傳動(dòng)方案擬定是機(jī)器總體設(shè)計(jì)的主要組成部分,方案設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)機(jī)器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸等均有一定程度的影響,因此確定一個(gè)較優(yōu)的傳動(dòng)方案至關(guān)重要,需要對(duì)各種方案進(jìn)行仔細(xì)分析比較,還要考慮工作環(huán)境、載荷平穩(wěn)性、生產(chǎn)條件等多個(gè)方面。當(dāng)采用幾種傳動(dòng)形式組成的多級(jí)傳動(dòng)時(shí),需要考慮各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置順序,各級(jí)機(jī)構(gòu)所適應(yīng)的速度范圍等,還需要考慮各種傳動(dòng)形式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),如:帶傳動(dòng)工作平穩(wěn),具有緩沖吸振、過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn),適宜放在高速級(jí),但是它的承載能力較低,結(jié)構(gòu)尺寸比較大;鏈傳動(dòng)因多邊形效應(yīng)而存在運(yùn)動(dòng)不均勻、有一定的沖擊振動(dòng),適宜放在低速級(jí);斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性比直齒輪好,承載能力也較強(qiáng),適宜放在高速級(jí),但是在傳動(dòng)中會(huì)有附加軸向力產(chǎn)生;錐齒輪加工比較困難,一般放在高速級(jí),并限制其傳動(dòng)比大小,以減小其直徑和模數(shù);蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大,傳動(dòng)平穩(wěn),但是效率低,適宜放在高速級(jí),以減小傳遞的轉(zhuǎn)矩,獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸從而提高效率。

5.重點(diǎn)檢查圖紙中存在的問(wèn)題。課程設(shè)計(jì)的兩周結(jié)束后,要求學(xué)生把設(shè)計(jì)結(jié)果以圖紙和說(shuō)明書(shū)的方式上交,并在答辯時(shí)正確完整地回答老師提出的問(wèn)題。這樣一來(lái),學(xué)生就需要完全清楚整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,并在圖紙上正確表達(dá)出來(lái),在說(shuō)明書(shū)中提供有關(guān)參數(shù)的合理選擇。關(guān)于畫(huà)圖部分,用到了機(jī)械制圖課程中所學(xué)的知識(shí),如主視圖、俯視圖、左視圖,“長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等”,尺寸標(biāo)注、公差配合、表面粗糙度等內(nèi)容,學(xué)生必須嚴(yán)格按照制圖的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行。此外還應(yīng)注意一些容易出錯(cuò)兒的細(xì)節(jié)問(wèn)題,如兩個(gè)齒輪嚙合處、螺紋聯(lián)接處、滾動(dòng)軸承處、油標(biāo)及油塞的位置、軸承端蓋上螺釘?shù)奈恢?、三個(gè)視圖的投影關(guān)系等。還需提醒學(xué)生注意,總裝圖中的尺寸標(biāo)注主要包括特性尺寸、配合尺寸、安裝尺寸和外形尺寸,其他的尺寸都標(biāo)在零件圖上;軸承與孔的配合,只標(biāo)軸的配合性質(zhì);齒輪與孔的配合,標(biāo)軸和孔的配合性質(zhì);零件序號(hào)的編寫(xiě)、明細(xì)表、標(biāo)題欄的填寫(xiě)一定要遵守國(guó)標(biāo)規(guī)定;圖中的數(shù)字、字母、漢字、符號(hào)等也要按照要求書(shū)寫(xiě)。

6.重視答辯與成績(jī)?cè)u(píng)定。答辯是課程設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生工作成果的一次全面檢查,通過(guò)提問(wèn)題的方式引發(fā)學(xué)生思考,幫助他們提高對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程的理解和認(rèn)識(shí)水平,因此務(wù)必組織學(xué)生進(jìn)行答辯。在答辯過(guò)程中,可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,要求學(xué)生進(jìn)行改正,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。成績(jī)?cè)u(píng)定要采用以答辯為主,參照平時(shí)表現(xiàn)(包括出勤情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、鉆研精神、遵守紀(jì)律情況等),設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)及圖紙質(zhì)量綜合評(píng)定的方法。

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)是教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中很重要的一環(huán),是啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、開(kāi)拓學(xué)生創(chuàng)新潛能的重要手段,只有這些工作都做好了,才能保證課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]朱龍英.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009,1.

篇5

關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 課程教學(xué)

機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等課程是工科院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的重要專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)學(xué)員機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位,具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)性、工程性和應(yīng)用性。但是,筆者在長(zhǎng)期的課程教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),針對(duì)如此重要的專(zhuān)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(gè)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(jī)械理論設(shè)計(jì)計(jì)算方法的教學(xué)與實(shí)際工程實(shí)踐要求相脫節(jié),不能適應(yīng)時(shí)展的要求。這使得學(xué)員在學(xué)習(xí)中感受不到專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的有用性,感受不到該課程對(duì)其提高設(shè)計(jì)能力有多大幫助。如何使機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)適應(yīng)時(shí)展要求,筆者認(rèn)為,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及給課程教學(xué)改革開(kāi)辟了新路。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,將現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法引入機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程,教學(xué)作用明顯,對(duì)提升學(xué)員的綜合設(shè)計(jì)能力、培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)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(xiě)道:“機(jī)設(shè)課讓我有機(jī)會(huì)體驗(yàn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的魅力,使我對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了興趣,激發(fā)了我的學(xué)習(xí)熱情,以及通過(guò)實(shí)踐帶動(dòng)課本理論的應(yīng)用得以體現(xiàn)?!?/p>

1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

(1)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用脫節(jié)。目前大部分機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)類(lèi)教材中呈現(xiàn)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法是一套經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期理論研究以及經(jīng)驗(yàn)積累形成的手工設(shè)計(jì)計(jì)算方法,該方法在特定的歷史時(shí)期對(duì)機(jī)械類(lèi)人才的培養(yǎng)起到積極的作用。但隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的快速發(fā)展和普及,過(guò)去要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間復(fù)雜的設(shè)計(jì)計(jì)算或繪制已被計(jì)算機(jī)輕松替代,傳統(tǒng)的手工理論設(shè)計(jì)計(jì)算方式逐漸被現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法替代。在此情況下,再花費(fèi)寶貴的課堂時(shí)間讓學(xué)員學(xué)習(xí)掌握過(guò)時(shí)的設(shè)計(jì)技術(shù)已與時(shí)展要求不相符。

(2)課時(shí)安排不能適應(yīng)教學(xué)需要。在課堂教學(xué)中,設(shè)計(jì)方法的介紹本應(yīng)需要相當(dāng)比重的學(xué)時(shí),但隨著課時(shí)的不斷壓縮(目前機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門(mén)課加起來(lái)的學(xué)時(shí)還不到100學(xué)時(shí),少的甚至不到60學(xué)時(shí)),用于講授設(shè)計(jì)方法的時(shí)間比過(guò)去大幅減少。在如此少的時(shí)間里,教員通常只能泛泛地講解一下設(shè)計(jì)思路和過(guò)程,對(duì)傳統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)計(jì)算方法無(wú)法進(jìn)行更深更透地講解,學(xué)員對(duì)這部分內(nèi)容的學(xué)都是囫圇吞棗。因此,在實(shí)際操作中面對(duì)繁雜的理論設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程,學(xué)員多數(shù)都呈現(xiàn)畏難情緒,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)方法數(shù)據(jù)計(jì)算分析耗時(shí),設(shè)計(jì)效率低下。例如在機(jī)械課程設(shè)計(jì)中,學(xué)員要花費(fèi)大量時(shí)間在繁瑣的計(jì)算和修改上。而在對(duì)設(shè)計(jì)方案創(chuàng)新的思考,以及對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)化和分析方面,卻由于課程學(xué)時(shí)的限制不能充分實(shí)施和展開(kāi),這違背了課程為使學(xué)員綜合設(shè)計(jì)能力提高的本意。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(jì)技術(shù)和方法尤為重要,這符合時(shí)代對(duì)創(chuàng)新型人才的要求。而且由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的快速發(fā)展,以及各類(lèi)仿真設(shè)計(jì)軟件的普及和易用,使得現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用能得以實(shí)現(xiàn)。

(2)運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可以將機(jī)械設(shè)計(jì)信息和內(nèi)容生動(dòng)直觀地作用于學(xué)員,拓展學(xué)員的思維和視覺(jué)的空間,使他們可以多方位、多角度地觀察研究對(duì)象;同時(shí),利用計(jì)算機(jī)快速的解決問(wèn)題,調(diào)動(dòng)學(xué)員的情緒,提高其注意力和興趣,并能突出重點(diǎn),有助于培養(yǎng)學(xué)員的綜合認(rèn)識(shí)和理解能力,達(dá)到較好的教學(xué)效果。

(3)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)人員而言,掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的能力。這一能力是學(xué)員后續(xù)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展的基礎(chǔ),特別是對(duì)學(xué)員在機(jī)械課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)中提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力起到很好的幫助和推動(dòng)作用,同樣可以為學(xué)員今后的自我學(xué)習(xí)和研究打開(kāi)視野、注入動(dòng)力。

3 基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)實(shí)踐

(1)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)。運(yùn)用三維工程設(shè)計(jì)軟件,快速建立四個(gè)不同長(zhǎng)度的桿件,并裝配成四連桿機(jī)構(gòu),根據(jù)曲柄存在的條件,以不同桿件做機(jī)架,演示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況,可以迅速直觀地讓學(xué)員理解和認(rèn)識(shí)連桿機(jī)構(gòu)的特征。然后再利用軟件的Motion組件,對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,通過(guò)調(diào)取仿真計(jì)算后的各種數(shù)據(jù),顯示和分析被模擬連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性線圖。見(jiàn)圖1。此外將連桿制成多孔的板狀,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)仿真,顯示連桿曲線的生成及其特征,見(jiàn)圖2。實(shí)踐證明,與傳統(tǒng)的理論教學(xué)對(duì)比,經(jīng)由上述的教學(xué)演示,再通過(guò)學(xué)員親手操作,學(xué)員對(duì)連桿機(jī)構(gòu)特性的理解和掌握,以及對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析能力均有較大提高。

(2)凸輪機(jī)構(gòu)的建模及運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力仿真設(shè)計(jì)。如設(shè)計(jì)偏置尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。給出凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向、基圓半徑,以及從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律等初始設(shè)計(jì)條件。由從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律寫(xiě)出從動(dòng)件位移運(yùn)動(dòng)方程,進(jìn)而寫(xiě)出凸輪廓線方程。然后在工程設(shè)計(jì)軟件中,運(yùn)用“方程式驅(qū)動(dòng)的曲線”繪制出凸輪輪廓曲線,并通過(guò)拉伸制作成凸輪模型,見(jiàn)圖3。接著將其裝配成凸輪機(jī)構(gòu)仿真模型,利用軟件的Motion組件,對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力仿真,圖4為顯示某凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)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(dòng)件軸線之間的夾角為凸輪機(jī)構(gòu)在該處的壓力角)。

(3)齒輪建模與強(qiáng)度分析及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。為獲得標(biāo)準(zhǔn)的漸開(kāi)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(jì)軟件提供的應(yīng)用程序接口(API),在設(shè)計(jì)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(jiàn)圖5。然后再利用軟件的Simulation組件,對(duì)齒輪輪齒進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算分析,見(jiàn)圖6,通過(guò)分析仿真計(jì)算后的各種數(shù)據(jù),再對(duì)齒輪進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

(4)軸系結(jié)構(gòu)建模與剛、強(qiáng)度設(shè)計(jì)與分析。由軸受載轉(zhuǎn)矩計(jì)算出軸的最小軸徑,按軸的工作要求在設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(duì)軸上零件承載對(duì)軸的影響,按遠(yuǎn)程載荷和轉(zhuǎn)矩的方式對(duì)軸進(jìn)行加載設(shè)置,進(jìn)行網(wǎng)格劃分并運(yùn)行分析計(jì)算,即可通過(guò)仿真運(yùn)算后的結(jié)果,對(duì)軸的剛、強(qiáng)度進(jìn)行分析評(píng)估。通過(guò)應(yīng)力圖解查看軸的最大應(yīng)力所在位置,通過(guò)位移圖解查看軸的變形情況以及最大變形量及其位置,見(jiàn)圖7;通過(guò)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(jiàn)圖8。

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

4 實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策

基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革,給傳統(tǒng)的機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)帶來(lái)新的生機(jī),也深受學(xué)員歡迎,對(duì)促進(jìn)學(xué)員認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì),掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(shí)踐中,一些新的問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。其一,此項(xiàng)改革的課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)員計(jì)算機(jī)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(rèn)識(shí)工程設(shè)計(jì)軟件,對(duì)運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)提高設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練卻不足。其二,學(xué)員通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐感受到了運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法高效解決工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的驚喜,但多數(shù)學(xué)員由于其他輔助知識(shí)的脫節(jié),對(duì)采用方法的原理和其具體的計(jì)算過(guò)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(duì)教員也提出了較高要求,包括必須能熟練運(yùn)用工程設(shè)計(jì)軟件,在課程講授過(guò)程中要能隨時(shí)通過(guò)軟件輔助教學(xué),幫助學(xué)員快速掌握和理解機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(shí)限制,學(xué)員在上機(jī)練習(xí)現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(lái)難度。

針對(duì)上述改革實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)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(qiáng)學(xué)員計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng),使學(xué)員在課程開(kāi)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(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)解決問(wèn)題的效率。二、適當(dāng)開(kāi)設(shè)相關(guān)選修課或增加課外輔導(dǎo)時(shí)間,讓學(xué)有余力的學(xué)員能更進(jìn)一步地了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(jì)實(shí)踐,提高運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決問(wèn)題的能力,并學(xué)會(huì)善于將工程實(shí)例結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入課堂,加強(qiáng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)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(huì)反映出,學(xué)員們對(duì)運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)上機(jī)實(shí)踐的自我要求是相當(dāng)高的,無(wú)需教員盯促。因此可以減少學(xué)員上機(jī)成績(jī)的比例,讓學(xué)員安心上機(jī)練習(xí),上機(jī)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(yǔ)

在當(dāng)今信息時(shí)代,對(duì)已成定論的傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的學(xué)習(xí)并不像以前那么重要,重要地是教員們?cè)诮虒W(xué)中如何不斷地啟發(fā)學(xué)員掌握先進(jìn)的知識(shí)和技術(shù),提升學(xué)員分析和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)實(shí)踐,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)和方法取得了較好效果,學(xué)員通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐感受到了運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法高效解決工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的驚喜。這對(duì)于提升他們學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的興趣以及盡快理解并掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法起到了積極作用。隨著該項(xiàng)課程改革實(shí)踐探索的不斷深入,必將會(huì)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)和發(fā)展帶來(lái)深刻影響。

參考文獻(xiàn):

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篇6

P鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)改革;大作業(yè)

基金項(xiàng)目:攀枝花學(xué)院教育教學(xué)研究和改革青年項(xiàng)目(JJ1364)

攀枝花學(xué)院教育教學(xué)研究和改革青年項(xiàng)目(JJ1409)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是高等學(xué)校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,其包括了機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩大部分,研究的是機(jī)械的基本理論問(wèn)題和機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程在課程教學(xué)設(shè)置中起承上啟下的作用,是學(xué)生在學(xué)完《高數(shù)》、《工程力學(xué)》、《機(jī)械制圖》等課程后進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)前必須學(xué)習(xí)的一門(mén)課程。學(xué)好《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程對(duì)學(xué)生學(xué)好后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程起著重要作用[1]。

1 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)過(guò)程中增加大作業(yè)環(huán)節(jié)的必要性

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的實(shí)踐性和綜合性都極強(qiáng),傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)已很難滿足現(xiàn)在的教學(xué)要求,學(xué)生很難理解并掌握所學(xué)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程要求及知識(shí)內(nèi)容,因此在教學(xué)過(guò)程中增加大作業(yè)環(huán)節(jié),使學(xué)生邊學(xué)邊設(shè)計(jì)計(jì)算,學(xué)的過(guò)程中理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)生既能充分掌握理解理論知識(shí),又能提高實(shí)踐能力、動(dòng)手能力,并為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備,有助于提高學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的積極性及參與過(guò)程的能動(dòng)性。

2 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程大作業(yè)的設(shè)置方案

2.1 方案設(shè)計(jì)思想

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程分為機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩大部分,故分別在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)部分設(shè)置2-3個(gè)大作業(yè),以分組的形式進(jìn)行,最后以小組考核結(jié)論為每個(gè)成員的考核成績(jī)[1],也可根據(jù)具體情況,每個(gè)學(xué)生設(shè)置不同的題目。在大作業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,可根據(jù)學(xué)院專(zhuān)業(yè)特色,大作業(yè)題目與專(zhuān)業(yè)特色相結(jié)合,與學(xué)生專(zhuān)業(yè)相結(jié)合,使知識(shí)系統(tǒng)化,并提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。大作業(yè)題目也可根據(jù)學(xué)生情況,在難易程度上分層布置。具體大作業(yè)設(shè)置如下。

2.2 機(jī)械原理大作業(yè)設(shè)置

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的前半部分是機(jī)械原理部分,其內(nèi)容主要包括了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析、平面機(jī)構(gòu)的力分析、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等。該部分內(nèi)容比較抽象,學(xué)生如果只是通過(guò)單純的聽(tīng)課、作業(yè),不能很好的理解各種機(jī)構(gòu)的工作原理并與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合[1]。因此分別在連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)和凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)章節(jié)設(shè)置大作業(yè)環(huán)節(jié)。

連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛,在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械及汽車(chē)工業(yè)中都有廣泛應(yīng)用,如起重機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、車(chē)門(mén)開(kāi)閉系統(tǒng)等都有連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。因此選擇連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的第一個(gè)大作業(yè)題目。學(xué)生通過(guò)對(duì)題目的分析,按照課堂所學(xué)理論知識(shí),首先對(duì)平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析,然后建立包含各尺度參數(shù)和運(yùn)動(dòng)變量在內(nèi)的解析式,最后根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)變量求機(jī)構(gòu)的尺度參數(shù)[2]。

凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化和自動(dòng)控制裝置中,常見(jiàn)的凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用如內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)、自動(dòng)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。因此選擇凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的第二個(gè)大作業(yè)題目。學(xué)生根據(jù)大作業(yè)題目,首先根據(jù)工作要求、結(jié)構(gòu)條件選定凸輪結(jié)構(gòu)的形式、基本尺寸、轉(zhuǎn)向及推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律后,就可根據(jù)凸輪設(shè)計(jì)方法對(duì)凸輪輪廓曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)[2]。

2.3 機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)設(shè)置

在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的后半部分為機(jī)械設(shè)計(jì)部分,其主要講述通用零件的工作原理和設(shè)計(jì)過(guò)程,其內(nèi)容主要包括了機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則、螺紋聯(lián)接、軸承、軸等。這部分內(nèi)容龐雜,各章節(jié)似乎獨(dú)成體系,互不關(guān)聯(lián)。傳統(tǒng)的在課堂上進(jìn)行陳述性的知識(shí)學(xué)習(xí)的教學(xué)方法,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)習(xí)沒(méi)有系統(tǒng)性,對(duì)于零件的設(shè)計(jì)知識(shí),只有大致的了解,知識(shí)掌握并不深入[1]。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)部分布置2-3個(gè)大作業(yè)題目。

機(jī)械設(shè)計(jì)部分主要是零件的設(shè)計(jì),大作業(yè)題目可結(jié)合專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置的改進(jìn)與設(shè)計(jì),傳統(tǒng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí),只是按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行,很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_,學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生多思考,不按部就班的按實(shí)驗(yàn)步驟做實(shí)驗(yàn),可對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置進(jìn)行改進(jìn)與設(shè)計(jì),如此既使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、目的等理解透徹,同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。大作業(yè)題目也可設(shè)計(jì)小型的機(jī)械,設(shè)計(jì)小型機(jī)械或結(jié)合專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置的改進(jìn)與設(shè)計(jì)都可運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)法,利用師生創(chuàng)新項(xiàng)目等實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力,將有利于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,提高教學(xué)質(zhì)量,形成地方高校教育特色[3]。如學(xué)生參與的機(jī)械創(chuàng)興大賽,相應(yīng)的設(shè)計(jì)就可融合到大作業(yè)中,學(xué)生很好的把實(shí)際與課堂理論聯(lián)系在了一起,即可以鼓勵(lì)學(xué)生多參與創(chuàng)新項(xiàng)目,又提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性;同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目,大作業(yè)題目與項(xiàng)目?jī)?nèi)容契合,通過(guò)科研項(xiàng)目逐步提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的能力,學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)提高自己的科研能力。

2.4 引入三維設(shè)計(jì)方法

為補(bǔ)充課堂教學(xué),并聯(lián)系實(shí)際提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,在大作業(yè)過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生借助計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì),引入三維設(shè)計(jì)方法補(bǔ)充課堂教學(xué)。要求學(xué)生在完成參數(shù)選擇、計(jì)算校核的基礎(chǔ)上,根據(jù)計(jì)算機(jī)繪制出裝配圖和主要零件的零件圖,同時(shí)要求學(xué)生應(yīng)用Pro-E、UG等三維設(shè)計(jì)軟件,進(jìn)行三維實(shí)體建模,強(qiáng)化學(xué)生的三維設(shè)計(jì)能力,開(kāi)拓學(xué)生就業(yè)渠道[3]。

3 結(jié)論

通過(guò)在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)過(guò)程中增加大作業(yè)的環(huán)節(jié),使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中的機(jī)構(gòu)原理及設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)方法等理論知識(shí)的理解,顯著提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生的實(shí)踐能力及其學(xué)生的科研能力,為學(xué)生增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力打下基礎(chǔ)[3]。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);“1+N”評(píng)價(jià)體系;教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào):G624.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)36-0039-02

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”是根據(jù)教育部頒發(fā)的《高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》,并適應(yīng)當(dāng)前模塊化教學(xué)改革的需要而開(kāi)設(shè)的,目的是為了培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、寬口徑應(yīng)用型人才,是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程主要包括工程力學(xué)基本知識(shí),常用的平面機(jī)構(gòu)基本概念、工作原理和常用的設(shè)計(jì)方法,各種機(jī)械傳動(dòng)和軸系零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法等?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程是從理論性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課向?qū)嵺`性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課過(guò)渡的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程起著承上啟下的橋梁作用,著重培養(yǎng)學(xué)生分析選用和設(shè)計(jì)常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力,為學(xué)生從事機(jī)械的研究開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)打下必要的基礎(chǔ)。

一、“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程現(xiàn)階段的教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容的繁多、知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程主要介紹工程力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)的各種機(jī)械基本概念、基本知識(shí)點(diǎn),這些機(jī)械知識(shí)點(diǎn)不僅涉及的內(nèi)容多,涉及面廣,并且在知識(shí)結(jié)構(gòu)體系上,是相互獨(dú)立、內(nèi)容零散、孤立的進(jìn)行介紹。由于課時(shí)所限,只能是對(duì)于基本知識(shí)點(diǎn)以及簡(jiǎn)單的實(shí)際運(yùn)用的介紹,缺乏對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)和機(jī)器、機(jī)構(gòu)各部分的內(nèi)部聯(lián)系的整體認(rèn)識(shí),更不用說(shuō)工程實(shí)例的實(shí)際應(yīng)用,這就導(dǎo)致學(xué)生對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容掌握不夠充分,不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于機(jī)械總體設(shè)計(jì)以及分析的能力。

2.教學(xué)模式單一、學(xué)習(xí)興趣不高。在先修課程的不足之下,用傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足需求了,現(xiàn)在的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程雖然在課堂上加入了多媒體演示教學(xué),但它的知識(shí)結(jié)構(gòu)煩瑣復(fù)雜,基礎(chǔ)理論內(nèi)容較多,多圖表、多公式、多原理,內(nèi)容單調(diào)枯燥,信息量大,學(xué)生沒(méi)有實(shí)際的運(yùn)用和接觸,只會(huì)覺(jué)得學(xué)的吃力,學(xué)到的知識(shí)沒(méi)有及時(shí)思考和總結(jié),難以消化。并且課程中的實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)較少,讓學(xué)生聯(lián)系課程中的知識(shí)點(diǎn),自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也不多,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就會(huì)下降。

3.考核方式單一、綜合能力評(píng)估不足。在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程考核過(guò)程中,學(xué)生成績(jī)的考核評(píng)定通常都是采用期末考試成績(jī)(70%)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)(10%)、平時(shí)成績(jī)(20%)三個(gè)部分組成在一起,作為最終的綜合成績(jī)。但由于“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程是學(xué)生接觸到的第一個(gè)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,它所培養(yǎng)的是將機(jī)械基本理論、基本知識(shí)、基本技能和創(chuàng)新思維綜合的多種能力,注重理論聯(lián)系實(shí)際,體現(xiàn)應(yīng)用特色,最終使學(xué)生成為具有機(jī)械綜合設(shè)計(jì)及分析能力的人才。那么這種簡(jiǎn)單評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)就無(wú)法全面反映學(xué)生的綜合能力的水平,也不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

4.與工程實(shí)踐結(jié)合少,實(shí)際技能得不到綜合運(yùn)用。“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的課程其教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生具有分析常用機(jī)構(gòu)的工作原理,能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),選擇常用零件并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的能力。這些能力在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的課程設(shè)計(jì)中也有所運(yùn)用,但現(xiàn)代企業(yè)中實(shí)際產(chǎn)品、實(shí)際案例結(jié)合的較少,學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)用中沒(méi)有實(shí)際的運(yùn)用和聯(lián)想帶入,在以后走向工作崗位時(shí),就會(huì)出現(xiàn)學(xué)得多、用得少,學(xué)得廣、用得不精的情況。

二、“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的教學(xué)改革

針對(duì)人才培養(yǎng)對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的要求,在教學(xué)觀念上,將先進(jìn)性與實(shí)用性有機(jī)結(jié)合,注重“理論聯(lián)系實(shí)際”;在教學(xué)的內(nèi)容上,以“必需”、“夠用”為度,淡化公式推導(dǎo),注重強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,以機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為中心,內(nèi)容上相互聯(lián)系,結(jié)合機(jī)械工程實(shí)例,加以實(shí)際運(yùn)用;在教學(xué)模式上,以學(xué)生為中心,輔助利用現(xiàn)代的多媒體教學(xué),聯(lián)系實(shí)際運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)課程和課程設(shè)計(jì),改進(jìn)教學(xué)手段;通過(guò)新型“1+N”的考核方式,建立新機(jī)制下的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)模式,全面提高“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)質(zhì)量。

1.教學(xué)內(nèi)容改革。面向企業(yè)需求的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)部分:(1)知識(shí)理論部分。由于“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程是從理論性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課向?qū)嵺`性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課過(guò)渡的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),主要介紹工程力學(xué)的基本知識(shí),常用平面機(jī)構(gòu)的基本概念、工作原理和常用的設(shè)計(jì)方法,各種機(jī)械傳動(dòng)和軸系零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法;在這些原有的理論基礎(chǔ)上,優(yōu)化整合理論教學(xué)內(nèi)容,對(duì)于基礎(chǔ)的機(jī)械系統(tǒng)整體認(rèn)識(shí),在講解過(guò)程中輔助運(yùn)用現(xiàn)在企業(yè)的工程實(shí)例進(jìn)行教學(xué),將理論與實(shí)際結(jié)合,拓寬學(xué)生的知識(shí)面和眼界。(2)實(shí)踐部分由基本的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、結(jié)合企業(yè)案例的培訓(xùn)、針對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)類(lèi)大賽進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作三部分組成。針對(duì)不同類(lèi)型學(xué)生而設(shè),從教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)開(kāi)始,鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)完成設(shè)計(jì)方案,再針對(duì)企業(yè)的實(shí)例對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行強(qiáng)化和有針對(duì)的練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、學(xué)習(xí)的能力,以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,為參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)類(lèi)大賽奠定基礎(chǔ)。

2.教學(xué)模式建設(shè)。現(xiàn)代在教學(xué)課堂上,教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為中心,輔助利用現(xiàn)代的多媒體教學(xué),但是運(yùn)用多媒體教學(xué)的缺點(diǎn)就是信息量大,學(xué)生在課前若沒(méi)有預(yù)習(xí),課堂上就無(wú)法消化完。這就需要將教學(xué)模式進(jìn)行改革,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,使之能夠?qū)χR(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)地把握,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

新型的教學(xué)模式的內(nèi)容分為四個(gè)模塊,不僅滿足教學(xué)大綱對(duì)于教學(xué)的基本要求,也能讓學(xué)生可以系統(tǒng)的學(xué)習(xí)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的知識(shí)。模塊一,主要還是以老師的教學(xué)為主,在教學(xué)課堂上,以學(xué)生為中心,輔助利用現(xiàn)代的多媒體教學(xué),多用機(jī)械動(dòng)畫(huà)演示,聯(lián)系實(shí)際運(yùn)用,讓學(xué)生對(duì)復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)可以直觀的看到動(dòng)態(tài)演示,并進(jìn)行記憶,這個(gè)是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的一種改進(jìn)。模塊二,主要針對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中基本知識(shí)點(diǎn)散亂,學(xué)生課堂上難消化,需要提前預(yù)習(xí)的問(wèn)題,在教學(xué)模式中設(shè)計(jì)小型課堂教學(xué),針對(duì)于課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)習(xí),由學(xué)生自發(fā)的組織學(xué)習(xí),以及準(zhǔn)備上課教案、PPT。由一名代表上臺(tái)進(jìn)行講課,將課堂交給學(xué)生,結(jié)束后,由學(xué)生提問(wèn),老師點(diǎn)評(píng),進(jìn)行輔助的補(bǔ)充。模塊三,基于“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,需要做到及時(shí)的復(fù)習(xí),在教學(xué)模式中設(shè)計(jì)出隨堂測(cè)試。針對(duì)教學(xué)中的重難點(diǎn)部分,在老師講課結(jié)束后,給出復(fù)習(xí)時(shí)間,在一章結(jié)束后,出1~2個(gè)練習(xí)題,在課堂上,用10~15分鐘讓學(xué)生當(dāng)堂解答。這樣既可以鞏固知識(shí)點(diǎn),也可以讓學(xué)生有學(xué)習(xí)的緊迫感,起到及時(shí)復(fù)習(xí)消化知識(shí)點(diǎn)的作用。模塊四,實(shí)驗(yàn)課程和課程設(shè)計(jì)。在后期的課程設(shè)計(jì)中,課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容廣泛,而且所涉及問(wèn)題的答案不是唯一的,可能有多種方案可供選擇和判斷。所以結(jié)合課程設(shè)計(jì)和具有企業(yè)特色的案例就可以更深入的掌握和運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。

改革教學(xué)模式,增加教學(xué)手段,通過(guò)新型“1+N”的考核方式,綜合培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,以此探索與研究應(yīng)用性人才培養(yǎng)相適應(yīng)的教學(xué)方法與手段,整理并總結(jié)出具有專(zhuān)業(yè)特色的一流教學(xué)內(nèi)容和方法,將課程的理論和實(shí)踐在內(nèi)容上統(tǒng)一規(guī)劃。

3.評(píng)價(jià)體系建設(shè)。改革考核方法,實(shí)際上就是針對(duì)新型的教學(xué)模式,在課堂上,以學(xué)生為主體,進(jìn)行多樣的評(píng)價(jià)、考核??己说膬?nèi)容:考勤占5%、平時(shí)作業(yè)占10%。針對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中,基本知識(shí)點(diǎn)散亂,學(xué)生課堂上難消化,需要提前預(yù)習(xí)的問(wèn)題,在教學(xué)模式中設(shè)計(jì)小型課堂教學(xué),考核占15%,以及在課程中知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,需要做到及時(shí)的復(fù)習(xí),在教學(xué)模式中設(shè)計(jì)出隨堂測(cè)試。也就是說(shuō)考核占10%、實(shí)驗(yàn)占10%、課堂主動(dòng)回答問(wèn)題加分、期末考試成績(jī)占50%。

這種新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各項(xiàng)目的考核辦法,設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的考核標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的考核表格,形成對(duì)基本知識(shí)的掌握、實(shí)踐技能、團(tuán)隊(duì)合作能力等綜合評(píng)價(jià)體系。以利于突出應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才的培養(yǎng),與新型教學(xué)模式,相互補(bǔ)充,形成一個(gè)有機(jī)的整體,完成課程的教學(xué)改革。

三、結(jié)語(yǔ)

由于“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”涉及的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容多,并且在知識(shí)結(jié)構(gòu)體系上,是相互獨(dú)立、零散的,缺乏對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)以及工程實(shí)例的實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)這些問(wèn)題通過(guò)對(duì)于“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、評(píng)價(jià)體系的改革,得到改善。

在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革過(guò)程中,還有可以繼續(xù)補(bǔ)充和深化的內(nèi)容。例如,課程設(shè)計(jì)的題目?jī)?nèi)容可以進(jìn)行細(xì)化的分類(lèi),有針對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及機(jī)械零件的設(shè)計(jì);結(jié)合具有企業(yè)特點(diǎn)的案例,例如走訪蕪湖奇瑞的模具廠,設(shè)計(jì)院等,對(duì)于車(chē)身結(jié)構(gòu)、懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析,以及湖北中航對(duì)于汽車(chē)內(nèi)部的座椅進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試等。結(jié)合企業(yè)的具體案例,在課堂上進(jìn)行分析講解,豐富教學(xué)改革的內(nèi)容,在今后的教學(xué)過(guò)程中不斷改進(jìn),以期培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,增加學(xué)生對(duì)于機(jī)械機(jī)構(gòu)的觸感,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于機(jī)械總體設(shè)計(jì)以及分析能力,最終達(dá)到全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的,建立以綜合、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為中心的教學(xué)新體系。

參考文獻(xiàn):

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篇8

摘?要:本文根據(jù)新形勢(shì)下現(xiàn)代工業(yè)的日益發(fā)展需要及技工院校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn),對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程整合的必要性、關(guān)鍵問(wèn)題及對(duì)策作了探討。

關(guān)鍵詞 :技工院校 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 整合

隨著新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn),各專(zhuān)業(yè)的知識(shí)框架不斷調(diào)整,以就業(yè)為導(dǎo)向的技工教育課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法也將順應(yīng)潮流,進(jìn)行不斷的修整改革。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是一門(mén)理論性、系統(tǒng)性較強(qiáng)的課程,又因涉及內(nèi)容眾多,設(shè)計(jì)繁復(fù)不能很好地被學(xué)生吸納?;诖?,筆者提出對(duì)該課程進(jìn)行整合改革。

一、進(jìn)行課程整合的必要性

1.課程整合是技工教育發(fā)展的需要

技工教育具有明確的導(dǎo)向性,即以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向,以培養(yǎng)高技能人才為目標(biāo)。它強(qiáng)調(diào)以能力為本位,重視學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)?,F(xiàn)有大部分機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材過(guò)于強(qiáng)調(diào)學(xué)科體系的完整性,注重學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算能力的培養(yǎng),不符合當(dāng)前技工院校學(xué)生整體素質(zhì)偏低的基本學(xué)情;同時(shí)與工程力學(xué)的銜接不夠好,一般院校兩課獨(dú)立設(shè)課,分開(kāi)教學(xué),不能很好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融合,需要教師不斷重復(fù)講解,擠占了大量的課時(shí)。同時(shí)因?yàn)閮?nèi)容枯燥復(fù)雜,導(dǎo)致學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不佳。所以,將此等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課進(jìn)行合理的整合,是技工教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.課程整合是行業(yè)發(fā)展的需要

隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,機(jī)械設(shè)計(jì)中模塊化趨勢(shì)日益顯現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用愈加廣泛,使得技工院校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)重點(diǎn)由設(shè)計(jì)向合理選用轉(zhuǎn)變。同時(shí),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)不斷發(fā)展,進(jìn)一步提升了機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目的效率和質(zhì)量,廣泛為企業(yè)(行業(yè))所采納。為此,技工院校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)應(yīng)適時(shí)進(jìn)行課程整合,推陳出新,減少教育的滯后性,以期培育成果能被企業(yè)所接納。

二、課程整合中的關(guān)鍵問(wèn)題及對(duì)策

1.整合課程內(nèi)容,建立更加科學(xué)合理的課程體系

“整合”不是簡(jiǎn)單的合并,而是通過(guò)某些方式彼此銜接,實(shí)現(xiàn)資源共享和協(xié)同工作,形成一個(gè)有價(jià)值有效率的整理??梢?jiàn)要求整合后的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容上更符合技工院校的整體學(xué)情,更貼近現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)際。具體做法有如下幾方面。

其一,選取內(nèi)容上推陳出新,去除傳統(tǒng)教材中現(xiàn)實(shí)生活中已淘汰的或不適用的內(nèi)容,增加新技術(shù)、新方法。如去除傳統(tǒng)老舊過(guò)時(shí)的機(jī)械分析與設(shè)計(jì)內(nèi)容,增加計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析。

其二,針對(duì)技工院校學(xué)生自身學(xué)習(xí)特點(diǎn),壓縮傳統(tǒng)和敘述性內(nèi)容,減少理論性較強(qiáng)內(nèi)容的公式推導(dǎo)、理論計(jì)算,突出應(yīng)用性和實(shí)用性,不過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性。如弱化材料力學(xué)中強(qiáng)度、剛度等的計(jì)算,將一些專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)有機(jī)地融入到實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)中,真正做到因材施教,為學(xué)生減負(fù)。

其三,內(nèi)容整合,將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與工程力學(xué)課程中的知識(shí)點(diǎn)揉為一個(gè)整體,進(jìn)行集中串講,如齒輪傳動(dòng)的受力分析、軸的強(qiáng)度計(jì)算等內(nèi)容,利于學(xué)生理解和掌握。

其四,突出專(zhuān)業(yè)特色,目前大多數(shù)院校機(jī)電專(zhuān)業(yè)、機(jī)制專(zhuān)業(yè)、模具專(zhuān)業(yè)甚至是汽車(chē)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程授課內(nèi)容均一致,與專(zhuān)業(yè)形成“兩層皮”割裂的狀態(tài),導(dǎo)致學(xué)生誤以為這些課程無(wú)用,學(xué)習(xí)興趣不濃。為此,此次整合應(yīng)根據(jù)不同專(zhuān)業(yè),選取不同的工程實(shí)例,組織相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,做到學(xué)以致用。例如,針對(duì)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,教師應(yīng)選用汽車(chē)組件、零件作為實(shí)例講解;針對(duì)維修專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,選用各種機(jī)床部件、零件作為實(shí)例,并以這些工程機(jī)械作為分析對(duì)象,講述工作原理,分析機(jī)構(gòu)特點(diǎn)、進(jìn)行設(shè)計(jì)等。授課內(nèi)容為學(xué)生所熟悉,又關(guān)乎專(zhuān)業(yè),容易引起學(xué)生興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

2.整合教學(xué)方法和手段,注重工程意識(shí)及實(shí)踐能力的培養(yǎng)

傳統(tǒng)教學(xué)中,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)不外乎老師講、學(xué)生聽(tīng),學(xué)生進(jìn)行“滿堂灌”的被動(dòng)式學(xué)習(xí)。學(xué)生除了熟記公式、原理,卷面上獲得一個(gè)高分外別無(wú)所獲。這也解釋了為什么在校拿高分的學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)時(shí)無(wú)從下手,不能很好地實(shí)現(xiàn)理實(shí)轉(zhuǎn)化。因此,整合課程內(nèi)容的同時(shí)還必須對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)手段進(jìn)行整合改革。

傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為主導(dǎo),通常結(jié)合典型案例講解知識(shí)點(diǎn),學(xué)生通過(guò)例題了解某個(gè)知識(shí)點(diǎn),但無(wú)法獲知其在整個(gè)系統(tǒng)中的作用、與其他知識(shí)的鏈接等,以至于無(wú)法運(yùn)用。由此我們將傳統(tǒng)的“知識(shí)傳授型”教學(xué)模式向“能力培養(yǎng)型”轉(zhuǎn)化。通過(guò)學(xué)生自身動(dòng)手探究、驗(yàn)證、獲得知識(shí)和技能,強(qiáng)調(diào)以學(xué)為主,注重學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與性和主動(dòng)性,讓學(xué)生真正體會(huì)到學(xué)以致用,提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和技能。

在具體實(shí)施中,以模塊、項(xiàng)目教學(xué)的方式展開(kāi)教學(xué)。例如將典型的平面機(jī)構(gòu)作為一個(gè)模塊來(lái)展開(kāi)教學(xué),可以選取牛頭刨床作為實(shí)例,學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手拆裝,了解牛頭刨的基本結(jié)構(gòu)、各機(jī)構(gòu)各自的特點(diǎn)及相互的傳動(dòng)關(guān)系,掌握帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等常用平面機(jī)構(gòu)的工作原理,對(duì)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用形成感性認(rèn)識(shí),再由教師講授其中涉及的平面機(jī)構(gòu)常見(jiàn)的理論知識(shí),學(xué)生通過(guò)測(cè)繪、組裝、試運(yùn)行,使得理論知識(shí)得以升華,最終起到指導(dǎo)實(shí)踐的作用。在這里課堂不再是常規(guī)的教室,而是設(shè)在了車(chē)間;學(xué)生也不再是規(guī)規(guī)矩矩地坐著聽(tīng),而是以動(dòng)手探究、小組討論、總結(jié)的方式獲得知識(shí);教師在此過(guò)程中起到組織、管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)督的作用,學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中處于主體地位,提升了其主人翁意識(shí),使其增進(jìn)了對(duì)專(zhuān)業(yè)的理解,培養(yǎng)了他們的工程實(shí)踐意識(shí)。

在教學(xué)手段中,光憑粉筆、掛圖、模型等傳統(tǒng)教具進(jìn)行演示的方法已無(wú)法滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。以多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主體的電化教學(xué)可以使抽象問(wèn)題變得直觀,復(fù)雜問(wèn)題變得簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)問(wèn)題變得可視,在提高教學(xué)效率的同時(shí)也提升了教學(xué)效果。例如兩齒輪的嚙合原理通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬,直觀地將嚙合過(guò)程展示給學(xué)生,使其輕松理解教師的教學(xué)意圖。當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展也為該課程教學(xué)提供極大的便利,原先需要復(fù)雜計(jì)算、推導(dǎo)的內(nèi)容,只要通過(guò)相應(yīng)軟件對(duì)某種機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,便可輕松獲知,如齒輪傳動(dòng)中的受力分析、機(jī)構(gòu)間的相互干涉等。

三、課程整合中的相關(guān)問(wèn)題

1.實(shí)踐環(huán)節(jié)的配套改革

本課程中的實(shí)踐教學(xué)除配合理論教學(xué)外,主要是培養(yǎng)學(xué)生觀察、測(cè)量、分析能力及對(duì)專(zhuān)業(yè)(職業(yè))的忠誠(chéng)度。因此在設(shè)立實(shí)踐項(xiàng)目時(shí)一方面需要考慮學(xué)校自身的硬件配套,另一方面需要緊密聯(lián)系市場(chǎng),淘汰老舊過(guò)時(shí)、引進(jìn)新技術(shù)、新發(fā)明,定期更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,尤其是在配套的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合技工院校學(xué)生自身學(xué)習(xí)特點(diǎn),減少計(jì)算的難度和數(shù)量,突出應(yīng)用軟件輔助設(shè)計(jì),重點(diǎn)放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。

2.任課教師的素質(zhì)培養(yǎng)

相比傳統(tǒng)教學(xué),改革后的教學(xué)對(duì)于教師自身素質(zhì)提出了更高要求,一方面要求教師自身具備工程實(shí)踐意識(shí),有較強(qiáng)的動(dòng)手能力去指導(dǎo)學(xué)生,另一方面要求教師知識(shí)更加系統(tǒng)化、全面性,具備熟練運(yùn)用新技術(shù)的能力,如各計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用、全媒體的制作使用等。

參考文獻(xiàn):

[1]張明輝,餻寶海.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)改革初探[C].全國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)教育研討會(huì)議,2008.

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