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机械课程设计总结赏析八篇

时间:2022-05-28 23:49:50

机械课程设计总结

机械课程设计总结第1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.

机械课程设计总结第2篇

关键词:机械设计基础;教学改革;教学研究;任务驱动

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0120-02

“机械设计基础”是近机类专业学生在学完机械制图、工程材料、材料力学等基础课程后进入专业课程学习前必修的技术基础课,包含机械原理和机械设计两部分的内容,内容多,涉及面广。因此,及时地发现学生在学习过程中的问题,并采取有效的措施改进教学方法,激发学生的学习兴趣,是教师教学方法研究的重要课题。

一、教学现状分析

1.先修课程开设不足

“机械设计基础”的主要先修课程有机械制图、工程材料、机械制造基础、理论力学、材料力学、金属工艺学、互换性与技术测量、金工实习等,只有学完这些先修课程,才能为本课程的学习打好基础。但是目前北京信息科技大学(以下简称“我校”)近机类和非机类专业上述先修课程存在开设不足问题,使本课程的授课讲解困难重重。

2.学生学习兴趣不高

“机械设计基础”课程涉及的基础理论内容较广,且相对独立,其特点是概念多,原理多,公式多,图表多,内容比较枯燥和单调,所学知识在学生以前的学习中很少接触,初学时往往会感到吃力。同时,“机械设计基础”课程是一门实践性很强的课程,学生缺乏工程意识和实践能力,容易导致学习效果不理想。

3.教学方法不当

目前尽管“机械设计基础”教学大多已采用了多媒体,在开课初期,多媒体丰富的动画的确可以调动学生的学习兴趣。但是随着教学内容的深入,由于多媒体教学提供的信息量大,速度快,学生对教学内容无法及时思考和总结,易造成填鸭式教学,便会感觉课程内容枯燥,进而失去学习的兴趣,进而影响教学质量。

4.考核方式单一

学生成绩的考核评定采用期末考试成绩(70%)+实验成绩(10%)+平时成绩(20%)作为最终的评定标准。由于“机械设计基础”是一门实践性很强的课程,这种简单评定标准无法全面反映学生的实际水平,也不能激发学生学习的积极性,因此对于学生成绩的考核评定方法应该进行适当的改革。

二、教学方法改革措施

1.优化教学内容

“机械设计基础”包含了机械原理和机械设计的两部分内容。两者的研究内容很不相同,主要内容是研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。[1]现有的教材,为了追求理论知识的系统性和完整性,致使该课程内容多,知识点散,且大多数偏重于理论分析,未考虑到近机类专业学生的先修课程开设不足的实际情况,例如带传动受力分析或齿轮传动设计的推导公式过于冗长,对于近机类专业学生不易理解和掌握,因此对教学内容进行优化,对一些复杂的的理论推导及证明予以删除,重点强调公式的实际应用。增加工程实例的讲解,同时把课程设计相关内容分解成若干任务融入课堂教学,使学生在学习“机械设计基础”课程内容的同时,能够将所学知识应用到实际设计中。

2.教学方法多样化,激发学生兴趣

为了提高学生的学习热情和效率,可根据教学内容的需要,灵活采用多种教学方法,发挥不同教学方法的长处。

(1)多媒体与板书相结合。“机械设计基础”是一门理论性和实践性都较强的课程。传统的“教师口述+ 板书”的授课方式,已不能满足现代教育的需要。适度使用多媒体教学方法,通过生动的动画、视频等多媒体手段,使学生更形象地理解机构工作原理和机器零部件的具体结构,能将抽象的、难以理解的内容变得简单直观,有利于学生理解其运动规律。在对重要知识点的公式进行讲解时,则以板书为主。通过“多媒体+板书”的授课方式,提高学生的学习主动性。

(2)现场实物教学。在教学过程中,安排学生参观机械零部件陈列室或实习中心,结合课程教学内容对照实物进行讲解,学生能够更加直接地感受到所学知识的实际应用,加深对教材内容的理解。对于比较复杂的部分,例如轴系结构的设计,可首先组织学生现场观察后亲自装拆,增加感性认识,然后再进行课堂讲解,使枯燥的教学内容变得生动。

(3)工程案例教学方法。由于“机械设计基础”各章节之间的内容自成体系,独立性强,知识点多,学生初学时很难把握课程的中心内容。采用典型、实用的工程案例方法进行教学,就能把这些独立的章节内容串联起来,同时可使学生直接接触到工程应用,激发学生的学习兴趣。例如,在讲解机械原理的内容时,可选择以冲床为例,逐步向各知识点辐射进行讲解,这样就把机构的运动简图画法、自由度计算、连杆设计、急回特性、运动分析、凸轮机构设计、齿轮机构设计和飞轮设计等知识点联系起来,课程的学习就会显得具有系统性,同时提高学生分析问题和解决工程实际问题的能力。

(4)任务驱动式教学方法。任务驱动式教学方法是以教学任务为主线,选取一个典型的项目作为总任务贯穿教学的始终,按知识点将总任务分解为若干个具体子任务,把课程教学的主要内容融入到总任务的各个阶段,使教材中各章节的零散知识有机地联系在一起,有利于帮助学生构建完整的知识体系。课程的总任务将在课程设计中得以充分体现。

在进行“机械设计基础”课程教学时,将“多媒体+板书”的授课方式贯穿始终,根据现有条件和教学进度,适时安排现场实物教学。在讲解各章知识点内容后,采用典型工程案例进行分析,在此基础上把各项子任务分配给学生,每个子任务都是总任务的一部分,并且相互关联,学生分组独立完成全部子任务后,总任务也就得以完成。通过多种教学方法的融合,充分调动了学生的积极性和学习兴趣。

三、任务驱动式教学方法的实施

任务驱动式教学方法是通过实施一个完整的任务而进行的教学活动,在此过程中把理论知识与实践活动有机地结合起来。笔者连续两年在2010级、2011级工业设计专业进行了“机械设计基础”教学改革。

1.任务的选择与设计

根据“机械设计基础”教学目标,笔者分别选取牛头刨床、带式卷扬机作为机械原理部分和机械设计部分的总任务,如表1所示,按机械原理部分的知识点把牛头刨床分为6个具体的子任务。如表2所示,按机械设计部分的知识点带式卷扬机分为8个具体的子任务,[2]在教学过程中,任务与教学内容有机地融合在一起,各个子任务之间可以是递进的,也可以是并列的,分别承载着独立的知识点。全部子任务完成后,经过合并整理也就完成了总任务,达到教学目标。

2.任务驱动式教学的实施过程

在任务驱动式教学实施过程中,教师根据教学内容编制好总任务书和各子任务书,学生每4~6人为一小组,以小组为单位完成任务。教师事先讲解教学内容的知识点,随后讲解其在典型工程案例中的应用,最后派发相关子任务,学生接到任务后,确定在各自小组内的分工及合作形式,对于学生遇到的问题,教师提供适当的指导和帮助,引导学生查找相关的设计资料,探索自行解决的方法,变被动接受知识为主动寻求知识,充分突出学生的主体性与教师的主导作用。

每一子任务完成后,各小组选择出一位同学进行试讲,展示本组任务成果,其他组同学可以对其成果提出质疑、进行评价。在这个过程中,可以培养学生分析问题和现场处理问题的能力。任务讲解完毕后,教师对出现的错误进行更正,对其成果质量进行评价,加深学生的印象,最后要求学生在进一步修改的基础上提交任务报告书和PPT。各子任务完成后,教师进行串讲,各小组在此基础上整合原有成果,完成总任务的设计。[3,4]

3.考核评价方法的确定

根据任务驱动式教学方法的特点,该课程最终的评定成绩将由平时成绩、综合能力成绩、实验成绩、期末考试成绩几部分组成,可以更全面地反映学生的实际能力和学习情况。成绩评价的重点放在过程之中,激励学生进行自主性的学习。[5]

四、结束语

任务驱动式教学方法,是在教师主导下,以典型任务为驱动,学生以组为单位独立完成一系列子任务,最终完成总任务的一种教学方法。学生通过分组讨论、查找相关设计资料、理论分析,自行寻找完成任务的方法,最后在老师的指导下完成工作。

实验证明,采用任务驱动式教学使学生学习本课程的积极性得到极大激发,取得了明显的教学效果。通过小组内成员之间以及师生之间的讨论、沟通、合作和交流,既培养了学生的团队合作精神,又使学生理论联系实际,锻炼了分析问题、解决问题的能力。课程结束后,学生普遍认为收获很大,综合素质得到了提高,随之积极参加、开展学校的各种课外科技活动。

在教学改革的过程中,也发现了一些不足之处,比如目前与任务驱动式教学相关的教材、讲义比较少;总任务的数量比较少,有待进一步开发更多典型的任务;在实施过程中,组内个别成员过度依赖其他同学。教学改革是一个动态的过程,针对上述问题,笔者将在今后的教学过程中不断改进,最终达到全面提高学生综合素质的目的。

参考文献:

[1]杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]邢琳,张秀芳.机械设计基础课程设计[M].北京:机械出版社,

2008.

[3]龚厚仙.基于项目驱动的“机械设计基础”课程改革[J].职业技术教育,2011,(17):31-33.

[4]李云松.“机械设计基础”课程教学模式探索[J].设计与研究,

2011,(2):28-31.

机械课程设计总结第3篇

摘要:工业设计机械基础在高等院校中属于工业设计专业的一门技术基础课程,这门课程具有很强的理论和实用性,但是在高校日常的教学中比较重视理论知识的讲述,轻视技术以及实践方面的教学,为此在新形势下对《工业设计机械基础》教学进行改革,不仅提高学生们对《工业设计机械基础》学习的兴趣,而且提高了学生们的实践能力。

关键词:《工业设计机械基础》;课程教学改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0085-02

一、《工业设计机械基础》课程的作用

《工业设计机械基础》课程的内容有工程力学基础、机械设计基础等内容,在工程力学基础上又包含了机械零件基础、机械设计的概述、机械传动以及产品机构的图例和剖析等。学习《工业设计机械基础》课程,除了要了解一些器械零件外,更关键的在于设计,需要通过对客观事物的观察,用一定的设计技巧来将工业机械中的空间和审美表现出来,可以锻炼学生的创造力,将自身的思想用设计表现出来。虽然有的学生在之前没有绘画的基础,所以需要通过该课程的学习来提高自身的设计基础,提高自己的设计和实践能力。在改革后的《工业设计机械基础》的课程教学,学生们培养了自己的工程意识,对自身的设计思维和方式进行创新,提高了自身对工业机械设计的方案。

二、《工业设计机械基础》的课程教学存在的问题

1.工程意识薄弱,对机构及零部件认识不足。在高校的《工业设计机械基础》的教学中没有为学生安排参观的课程,因此学生对机械的了解知识通过生活中偶尔的接触,在思想里并没有形成较深的意识,也缺少有关工程的概念。高校的《工业设计机械基础》的教学没有将理论的知识与实际进行有效的结合,进而使得教学内容与实际产生脱节的现象,不利于学生的实际操作。

2.教学内容应做相应调整。《工业设计机械基础》是一项设计基础的课程,很多内容比较经典,但是由于近几年来计算机的普及使得机械设计的学习和设计方法都有了很大的提升和进步,人们运用计算机来进行工业设计,用图解的方法来使得教学的方式更加形象、易懂,会把解析的方法留给学生来进行。但是在实际的教学中,教师的教学内容都是已经设定好的,并没有考虑到学生们的学习情况,进而导致理论知识较多,实践和实验较少,会导致学生重理论轻实践。

3.教学方法和手段有需进一步改革。传统的《工业设计机械基础》的教学内容多,而且学习的时间也比较紧张,因此教师们会采用“满堂灌”的方法进行教学,进而让学生没有时间去对所学的内容进行深刻的反思。虽然现在的教学中已经结合了现代化的方式,但是也没有让学生更好的接触到工程的实践,进而就会使得学生没有教好的感性认识,造成自身工程意识不足,需要提高。

4.实践环节学时偏少。《工业设计机械基础》课程的实践环节一般是4个学时,2周的课程设计,从中可以看出实践的环节所占的时间较少,而且在实践课程中的实验都是一些演示性的,缺少相应的创新,所以需要增加实践课程的学时,在课程上也需要让学生多接触一些机械的模型或者是实物,这样就可以将学生学习到的理论与实际结合,增加学生们学习的动力,培养学生们的操作感。

三、新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革

根据表可以得知课程教学改革后该课程教学方式的区别,以下是对改革后《工业设计机械基础》课程教学方法描述。

1.加强工程教育,引入工程实例。在《工业设计机械基础》的课程改革中,加强了课堂教学和工程之间的联系,而且在新形势下该课程的大纲中也引进了一些比较典型的工程实例,将机械的创新设计加入到了教学的方法中,主要采取了一些大的工程为教学例子,着重要培养学生们的工程意识与工程的实践能力,并且将这种教育方式与科学相融合,让学生们可以通过工程的教学来提高自身对工程的意识,而且也可以让学生有解决问题的能力。

2.精选和更新教学内容。新形势下的课程改革的思路是让教学的内容注重基本知识、原理和方法,在此基础上增加了一些实际的课程,将近期产生的一些有关机械设计中的最新成果适当的添加到课程中,向学生们介绍与生活相关的一些新的现代的机械设计方法,最重要的是可以反映出最前沿的知识面,进而增加课堂中所传授的知识信息量,进而调整学生们学习的态度,可以反映出改革后的教学效果。在之前的机械设计n程中基本上都是通过教师一人来完成的,从侧面上可以看出缺少相应的科学技术,进而会影响学习的效果。因此,在改革后的教学中加入了CAD的技术,先用图纸来设计然后逐渐的CAD化,这样的改革可以让学生们的学习兴趣得到提高,而且也培养了学生计算机的应用能力。

3.教学方法的改革。为了让学生通过改革后的《工业设计机械基础》学习后提高自己设计的创新能力和工程的实践能力,需要教师们的教学方法进行改进,通过“精讲多练、自我学习以及课内外相结合”的方式,加强学生们的自主学习能力。首先,在理论内容的讲解上要精简。本课程具有很强的实践性,因此在理论知识的讲授时需要把握住其中的精华,将重要的基本知识进行讲解,总结其中的窍门进而让学生能更加容易的掌握,给学生们预留出更多的时间。其次,要安排相应的练习,在课堂上需要为学生们预留出一定的练习时间,这样可以加深学生所学的内容,进行综合的练习可以让学生们学会对所学的知识进行总结,进而提高学生对知识的综合运用。最后,要加强培养学生的自主学习能力。教师要将新旧知识进行衔接,提出更多的新的想法,让学生激发自身的新思想和新思维,用启发的教学方式来代替生搬硬套的方式,让学生的思维得到锻炼。

4.加强实践环节,培养动手能力。实践教学是新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革后最重要的环节,因为工业机械的设计课程本来就是强调了学生们的动手能力。针对该课程中应用极强与实践薄弱的不相对应,应该从以下几个方面来提高实践的薄弱。首先要增加相应的实验室,在之前所设置的基础的机械设计的陈列室上来增加一些新型的以及典型的实物,可以和相应的工厂联系,对一些零部件进行收集,增加学生对机械零件的接触机会,进而提高自己的感性认识。将验证性的实验教学内容上增加一些综合型较强的设计实验,开设相应实用性的方案,让学生将自身学习的兴趣提高,通过动手设计、组装来制定相应的设计方案,进而提高学生的工程实践和创新能力。

四、总结

《工业设计机械基础》课程是一门注重技术和实践的课程,在新形势的趋势下对课程教学进行有效的改革,结合机械中常用的一些机构和零件进行分析、设计和计算。通过改革要求学生更加注重自身实践能力的培养,在教学内容、方法以及手段上都进行了有效的改革,进而使得教学中加入相应的工程实例,将教学的方法进行更新,挑选精选的课程,注重实践环节的应用,最终使学生提高自身的动手能力,为设计提高新的思路。

参考文献:

机械课程设计总结第4篇

关键词:机械专业;课程体系;实践教学;中外对比

中图分类号:TU;G642文献标志码:A文章编号:10052909(2012)05001304课程体系是指诸多课程相互联系而构成的整体,包括根据培养目标设置哪些课程,如何设置课程,内容、形式、形态各异的课程如何结合才能达到整体优化的效果。课程体系直接反映人才的培养目标。机械专业课程体系的研究对特色专业建设和培养高素质应用型人才都具有重要的意义。

中澳教育存在很多差异,不少学者从不同角度进行了论述[1-5]。笔者通过对比新南威尔士大学(以下简称“UNSW”)与沈阳建筑大学(以下简称“SJZU”)机械专业本科生培养模式和培养方案,分析两所学校在课程体系建设(包括专业课程设置、课程群、实践教学环节等)方面的特色,对借鉴澳大利亚高等教育教学经验,培养应用型高级人才提出建议。

一、课程设置对比

课程设置是人才培养方案的核心内容。根据培养目标,要求学生在单一性的基础上实现多样性,即体现不同的个性发展,突出专业特色和个性。因此,课程设置要充分体现学科融合,突出专业特色;要着重加强综合性教学实践内容,强化综合能力。课程设置要有利于培养学生扎实的理论基础,使他们既有通才的素质,又有专才的技能。课程设置的设计属于课程体系范畴,它应以培养目标和培养规格为依据,在一定教学方案设计原则的指导下,选择课程内容和组织教学过程。

UNSW机械学院和SJZU机械学院都建立于1949年。目前两学院建设规模和招生人数都相似,都以培养机械工程类人才为目标,前者在澳大利亚工程院校排名前5位,后者于2008年获批部级特色专业建设点。

UNSW各专业方向每学期开设4门课,4年共开设32门课程。每门课程均为6学分,总共192分;总学时根据不同专业方向略有不同,以机械设计方向为例,总学时为2 028。其中所有的实践环节,包括实习、课程设计、毕业设计等都穿插在课程中,不单独设置。SJZU机械专业分为理论课程和公共实践环节及专业方向实践环节,其中理论课共开设41门课程,其总学分为150,总学时为2 394,除此外所有实践环节有52学分,共53周。

课程设置按照通识教育平台、基础教育平台、专业基础教育平台和专业教育平台归类,从开课门数、所占学分和学时比例等几个方面进行对比,如表1所示。

从表1可以看出,在通识教育平台中,SJZU开设的课程数、所占学分和学时均比UNSW多,前者大约是后者的4倍;在基础课程中,SJZU开设的课程数比UNSW少2门,所占学分和学时少8%~10%;在专业基础课程中,SJZU开设的课程数是UNSW的2倍,所占学分比例比UNSW多12%;在专业教育平台中,SJZU开设的课程数比UNSW的少4门,所占学分和学时比例少24%。总体看,SJZU在专业基础平台中所设置的课程较多,重点培养学生的专业基础,有利于学生进一步深造;UNSW开设的基础课程和专业课程所占比重大,说明该校对基础教育和专业教育非常重视。重视基础课程,即“厚基础”可以提高学生的就业适应性;重视专业课程,即“强专业”有利于提高学生的工程适应性,这也是澳洲高校人才培养的普遍规律。

二、课程群对比

深入研究课程体系内部的关系,考虑人才培养知识结构需求,根据课程内容相关性等因素构建不同课程群。课程群就是把具有相关性或有一定目的的不同课程编排到一起,组成一个“群”,进行系统的学习和教授。在课程群内部,以核心主干课为主线,优化教学内容,通过各课程相关知识点的有机结合,研究各课程之间的关系,使之相互促进,相映成彰。通过对UNSW和SJZU机械专业课程群进行对比,分析各自特色(表2)。表2UNSW和SJZU机械专业课程群对比表课程类型课程群UNSW机械专业开设课程SJZU机械专业开设课程通识教育平台社科类通识教育1思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理科普类通识教育2军事理论、健康教育、外语、体育基础教育平台计算机类计算机1计算机文化基础、C语言数学类高等数学1A、高等数学1B、工程数学2E、数值方法与统计高等数学1、线性代数1、概率与统计物理类物理1A、固体力学1、固体力学2、热力学、流体力学大学物理、物理实验专业基础平台创新类机械工程与创新建筑机械概论、综合素质训练制造类制造设计基础、工程材料与化学机械制造技术基础、机械精度设计与测量技术、机械工程材料力学类工程力学1理论力学2、材料力学2设计类工程设计2、机械设计1机械原理、机械设计电子与控制类电子与通讯工程、线性系统与控制电工技术1、电子技术1、控制工程基础、机电传动与控制、微机原理测试类工程试验测试技术方法与管理类工程管理现代设计方法制图类画法几何2、工程制图与CAD2液压类液压传动与控制专业教育平台力学类设计类专业类工程力学2结构力学机械设计2工程机械、钢结构高级热流体学内燃机与工机底盘计算机工程工程机械液压系统高级振动学机械振动实践实践类专业工程、毕业设计1、毕业设计2生产实习、认识实习、毕业设计选修专业选修1、专业选修2专业选修1、专业选修2通过对比和深入调研,课程群的构建和课程内容的深浅程度、涉及范围等都有所不同。

(一)基础教育课程群比较

学科基础教育平台主要由数学、物理和计算机这3个课程群组成。通过深入调研和对比发现,在数学课程群中,UNSW开设的高等数学是分在2个学期开设,尽管基本内容与SJZU大体相同,但是更有利于学生的吸收和消化;通过教学大纲了解到,UNSW开设的数值方法与统计,其内容宽泛但难度较低。在物理课程群中,UNSW除了普通物理外,还开设了热力学和流体力学,以后的专业课中还继续热传导等方面的学习。在计算机课程群中,UNSW开设的计算机主要学习C语言,以锻炼学生的编程能力为目标,其作业难度较大,学生要完成3个大的编程任务;SJZU开设的计算机课程则以掌握基础知识为主。

(二)专业基础课程群比较

在专业基础教育平台中,根据课程内容的相似性划分课程群,如力学类、设计类、制造类、电子与控制类、测试类、方法与管理类和创新类等类课程群,在专业教育平台中有力学类、设计类和专业类等课程群。

在力学类课程群中:UNSW只开设了工程力学1、2,却包含了理论力学、材料力学、机械原理、结构力学,以及疲劳断裂等力学知识,所涉内容广泛,但难度较低。UNSW力学类课程群重点在于将不同的知识点融合在一起,培养学生解决工程中的综合性问题的能力,避免对知识的割裂,并拉近与工程实践的距离。而SJZU分别开设了理论力学、材料力学和结构力学等3门力学类课程,内容难度较大,理论性较强,往往因用人单位的需求而设置。

在设计类课程群中,UNSW将机械零件的设计分在大二和大三的3门课程中,课程内容前后衔接合理,有利于学生循序渐进地学习,且涉及范围宽泛,普适性较强,但是比较零散,缺乏系统性。而SJZU开设的机械设计课程群学时虽不多,却具有较强的系统性和内容的完整性,有利于学生对这类知识模块的迅速掌握。

在电子与控制类、制造类、方法与管理类和测试类课程群中,UNSW都具有一个共同的特点,就是课程紧密结合实际工程,以课程任务为主线引导学生掌握知识和技能,培养学生动手动脑能力。如UNSW开设的工程试验就是以测试为主要内容的实践性课程,在实验室进行教学,要求学生完成对不同传感器的测试、安装及实际应用等任务,从而达到学以致用的目的。

在创新类课程群中,双方各有特色:如UNSW开设的机械工程与创新课,内容涵盖了机械制图、快速设计、工具使用、项目规划和作品制作等内容,综合性和实践性非常强,将机械工程基本素质培养集于一体,强化培养学生的创新意识和动手能力,也培养了学生的项目管理能力和团结协作能力。又如SJZU开设了综合素质训练实践环节,学生通过拆装机械产品增强感性认识,并通过机械创新方案的构思和制作增强动手能力和创新意识。

(三)专业教育课程群比较

比较两校专业课有以下特点:(1)UNSW注重培养学生解决实际问题的能力。如开设的专业工程课程,是一个类似毕业实习的一门实践课,要求学生到企业解决实际问题,如设计环保装置等,应用以前学过的理论知识提出解决方案,并为以后的毕业设计打下伏笔。(2)SJZU在专业课程设置上更重专业化,知识分门别类,系统性和专业性强,如机械设计专业方向开设了钢结构、工程机械和工程机械液压系统等特色课程,突出了面向建设行业特色的培养模式,紧密联系建筑机械装备,为培养学生建筑机械产品的设计制造与运行管理能力打下基础,有利于学生就业。

UNSW课程内容宽泛而难度较低,注重知识点衔接和综合应用,理论与实践环节相辅相成,注重实用性和工程应用,并着力培养学生的动手能力和创新意识;SJZU课程设置注重知识的系统性和完整性,重视理论知识学习,课程具有行业特色,为培养高级专业技术人才做准备。

三、实践环节对比

中澳高校在实践教学环节设置安排上差别很大。国内工科院校普遍都将课程设计、毕业设计、实习等环节单独设置,集中训练,用整周的时间完成某一环节;而UNSW的所有实践环节都穿插在不同的课程中,没有独立的课程设计或实习,课堂内容直接与实践结合,边学边练,在实践中发现问题并找到解决问题的方法。

其一,金工实习。国内高校一般安排2~3周在金工实习基地集中训练;而UNSW则作为一年级的工程设计与创新课程中的一个环节,带学生去车间培训,学习加工工具的使用和简单的实物制作。国内高校都有独立生产实习和毕业实习环节;而UNSW不统一安排,只是要求学生在假期找企业进行12周的实习,完成实习报告并带回企业反馈,并在专业工程课程上完成实习内容和结果的汇报和验收。

其二,对于机械原理、机械设计等课程的课程设计,国内采用集中训练的方式,便于学生集中思路完成设计;而UNSW以大作业的形式根据课程进度进行课程设计,并且大多数课程中都有多个设计类的大作业,以课程任务为主线引导学生学习,从而达到知识的活学活用。

其三,国内大部分高校安排在最后一个学期进行毕业设计,作为对几年理论学习的总结和对所学知识的应用。UNSW则作为两门课程分布在大四的两个学期,也就是用一年的时间完成毕业设计,同时还要学习其他的专业课程,边学边做。前一学期不写毕业论文,但要完成对课题的深入了解,提出问题并找到解决方法,并在专业工程课程中参加答辩;后一学期根据具体的研究项目撰写毕业论文,根据相关要求制作出实体,并进行最终的答辩。尽管毕业设计在组织形式等方面有所不同,但两校对毕业设计的要求同样严格。

四、结语

综合比较UNSW和SJZU的课程体系,从课程设置、课程群特点、实践环节等几方面进行了对比,找出各自特点,借鉴国外的经验,提出一些操作性强、易于实践的新想法,为深化教学改革、优化课程体系,完善课程体系建设以及特色专业建设提供依据。

其一,在课程设置上,UNSW重基础,更重专业教育。“厚基础”可以提高学生的就业适应性,“强专业”有利于提高学生的工程适应性;SJZU更重视专业基础教育,有利于学生进入更高层次的学习。借鉴国外的课程设置情况,取长补短,在兼顾通才与专才教育的前提下,要进一步完善修订培养方案,调整课程体系,探索适应SJZU特色专业的人才培养模式。

其二,在课程群建设上,既要保持知识的系统性和行业特色,又要注重知识点的融合以及理论和实践教学的融合,并侧重知识的宽泛性和工程实用性。在课程群建设中,删减重复课程,加强知识点之间的内在联系,注重课程内容的衔接,强化知识的综合应用。

其三,在实践环节中,实施课堂教学与实践教学的衔接,并逐步形成以“课程任务”为主线的教学思路。通过课堂中的“课程任务”,锻炼学生的动手能力,培养创新意识,使他们在完成各种课程任务过程中,将知识学以致用,不仅掌握知识,锻炼能力,而且也培养他们的学习兴趣,增强自信心,最终达到理解知识、运用知识的目的。

参考文献:

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[2] 周宁之.中澳教师教育课程目标比较研究[J].湖南科技大学学报:社会科学版,2011,14(1):139-140.

[3] 胡卫中,石瑛.澳大利亚应用型人才培养模式及启示[J].开放教育研究,2006,12(4):92-95.

[4] 朱麟飞.澳大利亚基础教育见闻与思考[J].教育,2011(1):63-64.

[5] 李力,张屹,赵春华.中外机械工程专业本科课程体系比较分析与启示——以澳大利亚JCU大学与三峡大学比较为例[J].中国电力教育,China Electric Power Education,2009(6):178-179.

Comparative study of mechanical undergraduate curriculum system between

China and Australia

LUO Jiman1, ZHENG Xijian1, YUN Yanbin2, DUAN Chunzheng3

(1. Traffic and Mechanical Engineering College, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, Liaoning Province, P. R. China;

2. College of Environmental Science and Engineering, Beijing Forestry University, Beijing 100083, P. R. China;

3. School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 110624, Liaoning Province, P. R. China)

机械课程设计总结第5篇

论文关键词:机械制图,教学改革,教学体系

1.引言

机械制图课程是机械类专业的重要技术基础课程,该课程重在培养学生读图和绘图能力,要求学生具备一定空间想象力和思维力、掌握机械制图的国家标准,并能熟练利用合理的表达方案进行绘制机械产品装配图和零件图,是一门理论性和实践性都很强的传统课程。随着科技的发展、产业结构的调整,社会对机械类应用型人才培养的要求不断提高,对毕业生机械制图能力的要求越来越高,传统的教学形式已很难适应科技社会的发展。如何更新教学观念,建立新的教学体系,探索新的教改模式已经逐渐成为众多大学面临的新课题。本文详细分析了当前本科院校机械制图教学中存在的问题,从教学体系、教学过程设置、助学、考核着手,探索了机械制图课程教学改革的新思路。

2.机械制图教学现状

2.1学生素质差异大,学习积极性有待提高

随着高校扩招规模的加大,学生入学成绩参差不齐大。就机械类大方向来说,不同的专业学生入学成绩也存在差异,冷门专业与热门专业的学生文化基础差距较大。因而,教师若按同一标准组织教学,存在一定困难。相比五年前,当前大学生学习主动性也逐步下降。很多学生学习目的性不明确,单纯地追求考试过关,而不潜心研究知识体系,学习缺乏钻研精神。总体来说,课堂学习积极性较以前毕业生明显降低,课堂上容易出现听不懂的状况,从而对课程的学习产生厌倦和畏惧心理。

2.2教师教学活动单一,易缺乏科研经验

目前,许多高校机械制图教学是由专门的制图教研室进行,任课教师长期从事单一的制图教学活动,科研活动也只是局限于制图教学研究、教材教案编写和课件试题库开发等。这样容易造成教师的知识结构单一化,缺少实际设计研究经验。此外,随着高校教师队伍整体学历的提高,大量从高校毕业的博士硕士直接参与制图教学,这些人缺乏实际专业应用经验,从事教学后也不能有很好的机会在机械学科方向上开展实际设计开发研究,知识构成会随着工作年限的增长不断退化。教师本身教学的单一性使得高校制图教学更偏重于图形投影知识,而不能有效地同机械类学科特点结合在一起。

2.3多媒体教学节奏快,课堂讲解难以深入

为适应“厚基础、宽口径、高素质”的人才培养目标和“平台化”的本科通识教研模式,许多高校对机械制图教学大纲进行了重新修订,大幅缩减了制图课程的学时。此外,由于招生数量的增多,一些高校制图课程都采用合班上课的形式,学生人数众多,很难保证所有学生都能看清板书和挂图等。为在有限的学时内,让学生快速掌握制图理论知识,各高校基本摒弃“挂图+模型+板书”的传统教学模式,采用更为现代化的多媒体教学。用幻灯片代替传统的挂图,利用丰富的动态直观图像创造形象、生动、有趣的教学环境,有效地吸引了学生的课堂注意力,有助于提高教学效果。但由于授课内容较多、每张幻灯片停留时间较短,授课时省略了边绘图边讲解的过程,学生对课件内容的理解不够深刻。往往一节课结束,学生只知道几个概念,对知识点的认识只停留在表面,根本不懂如何绘制投影图。

2.4教学内容与实际联系脱节,教学实效性弱化

由于学时的减少,机械制图课程中有关画法几何的内容大量减少。而画法几何是使学生的思维由表及里,从感性上升到理性,从空间到平面,再从平面到空间最后再回到屏幕的逻辑思维方法。减少对学生相关思维能力的训练,则会减弱学生对空间物体表象的感性认识,削弱学生空间构造能力的发展,最终影响学生基本制图能力。在教学内容上,机械制图教学一般包括制图的基本知识、组合体、机件表达方法、标准件和常用件、轴测图、零件图和装配图。其中,组合体和机件表达方法部分内容较多,重在培养学生画图和读图能力。零件图和装配图部分的内容没能很好地结合实际。总体来说,机械制图教学内容过于偏重机件的详细画法,即侧重培养学生“画”和“读”技能,而与机械行业具体实践关联性差,使得整个教学与培养机械人才的大方向产生了些许偏离。

2.5课程开设孤立化,学生缺乏相关基础

大多高校在大一开设机械制图课程,此时学生还未进行机械专业的入门课程学习,有些专业的学生甚至还没参加金工实习,因此学生对一些常见机械加工方法、工艺结构等实际应用知识缺乏初步认识,从而导致机械制图的整个教学过程难以同产品设计开发、实际应用环节有机整合,削弱了机械制图课程同后续专业课程、课程设计、毕业设计的关联性。等到毕业设计时,学生的绘图能力严重不足,很难选择合适的表达方案绘制正确的投影图,尺寸和技术要求的标注也十分随意。孤立地开设机械制图课程,人为切断该课程同整个机械学科的联系,使得该课程基本没有体现真正的实效性,课程的开设对学生制图能力的培养难以达到预期效果。

3.教学改革思路

3.1教学体系系统化

机械制图课程的实践性和基础性非常强,讲授的知识面宽并且设计后续专业课程内容,必须与相关课程形成良好的配合,形成一个全方位的整体学习系统。应当建立系统的教学体系,教学需突出实用性,并有效融合机械相关知识。

将机械制图课程定位于培养设计制图能力,而非单纯的制图技能。在机械制图课程开设之前,可进行金工实习以及机械基础知识入门学习;利用机械制图课程设计,初步将机械制图训练过程与机械设计联系到一起,体现设计制图的思想。并在后续专业课程的开设中,指定制定循序渐进的教学方案,形成以设计—工艺—绘图为主线的课程学习体系,将制图课程的学习深化到后续课程之中,使学生的制图水平在后续课程的学习中得到不断提高和升华。

3.2教学设置实用化

以遵循国标规定为前提,进行绘图表达方案讲解,加强设计制图能力的培养,并注重手工绘图能力的训练。教学开展过程中,可从如下几点进行有针对性的变革:

(1)改善师资结构,强化教学实用性

打破教研室限制,不设置专门的机械制图教研室,改由机械设计、机械制造等专业课教师直接担任机械制图课程。利用专业课教师丰富的实际课题研究经验,避免了制图教学过程的单一性。教学过程中,有针对性地将专业研究成果、经验和成功开发案例引入制图教学,从而实现制图教学同实际应用的有机联系,使得机械制图课程的教学真正脱离传统意义上的读图绘图训练,从而更适应行业发展需要。

(2)丰富课堂教学手段,增强教学效果

改善单纯的多媒体教学方式,教师适当采用绘图软件增加授课效果。对于一些难点和重点,教师必须进行实际绘图,逐步细致讲解绘图过程。由于受教室场地、光线、学生人数等客观因素的限制,黑板作图只能对教室前几排的学生有良好的教学效果;此外,黑板作图耗时费力,影响教学进程。这时,教师可利用二维绘图软件(如AUTOCAD)模拟完成黑板教学,既可保证图形的清晰性,又加快了绘图速度。通过对某些局部的放大显示,保证了图形的良好可读性。此外,可利用三维软件现场建模,及时帮助学生构造形体的空间形状,有助于学生空间思维能力的培养。

(3)强化课程设计环节,注重理论学习的创造性培养

延长机械制图课程设计时间,将单纯的零件测绘实践改为“测绘+设计”的模式。首先,给出某种产品的部分零件实物,让学生完成零件的测绘;然后,根据测绘数据、依据具体设计装配要求,自主设计个别主要零件;最后,绘制完成整个产品图纸。这种课程设计模式,既训练了学生对卡钳、游标卡尺、量角规等常见测量工具的使用技能,又培养了学生创新设计简单零件的能力。以培养学生设计制图能力为目标,要求学生在课程设计完成后,交出成套手绘草图、AUTOCAD电子图稿和全套打印图纸。经过课程设计,学生通过零件的测绘、设计,可熟悉产品出图的全过程,并加强了自身徒手绘图、计算绘图能力。

3.3助学形式网络化

开发网上助学系统,开展网上学习、测试和答疑。校园网络的普及使学生能够更为方便地接受远程教学,更好的吸收知识。可利用校园网络优势,研制开发网上助学系统,系统设置学习模块、测试模块、答疑模块。学习模块主要提供教师上课所用的课件和教案,对课程的重点难点进行分析,并配备了相应的例题解析;此外,该模块还链接其他高校制图精品课程网页,为学生提供更为丰富的学习资源。针对机械类不同专业教学需要,在训练测试模块设置了不同难度的测试习题。系统开辟教师在线答疑专栏,学生通过网上留言或发邮件方式向老师提出问题,同时师生间也可通过BBS论坛交流学习信息。学生可利用该系统,结合自身的专业特点和学习情况,选定相应难度的试题,利用系统的二维绘图功能完成解题过程。系统自动对学生输入的答案做出判断,给出学生成绩,并提供正确答案以供参考。

助学系统充分利用网络生动、直观、形象、和交互的特点,既能帮助学生更好的掌握课堂知识,又能帮助教师及时了解学生对知识点的掌握程度,并能根据情况调整课堂教学模式,形成教师学生互动学习、人机交互的良好教学机制。助学系统的主体框架如下:

图1助学系统框架

3.4测试方法的人性化

制图考试形式不能仅局限于简单的书面测试,而要根据该课程的特点分段考试,机械制图成绩构成如下:

制图基础考试(40%)+课程设计(30%)+软件知识考试(15%)+平时成绩(15%)=机械制图总成绩(100%)

(1)对于制图基础部分的内容涉及得都是基础知识,重点在于让学生掌握基础理论,及读图和画图的基本方法,是可采用闭卷的形式考评学生的掌握程度。当然,可采用标准化考试模式,即采用考试选题系统,直接让学生上机考试。该部分考试成绩占学生总成绩的40%。

(2)设计制图部分,重点要求学生掌握设计绘制机械零件图纸及装配图纸的能力。由于该部分内容跟专业结合较紧密,应作为考核的重点。该部分可通过“测绘+设计”课程设计的形式,让学生参与整个机械零件图纸绘制过程,既考核了学生对零件图、装配图部分知识的掌握程度,又培养了学生设计创新能力,并考核了学生手工制图和计算机绘图能力。该部分以图纸形式提交给教师,考核成绩占总成绩的30%。

(3)AUTOCAD软件的考核部分可借鉴AUTODESK公司工程师培训要求,采用试题库的形式进行。

考试直接在电脑上进行,每个学生的试题均从试题库随机抽取,题型各不相同。考试主要考核学生对AUTOCAD软件的基础知识的掌握程度,考试成绩占总成绩的15%。AUTOCAD软件的实际应用操作能力考评则在课程设计中进行。

(4)此外,根据学生平时课堂出勤率、课堂表现、作业情况等多个因素,给出学生的平时成绩,该部分占学生总成绩比重的15%。

4.结束语

本文针对当前机械制图教学中出现的问题,提出相应的改革措施,并在试点班级进行了改革尝试。结果表明,该班级的学生机械制图素质较其他班级有很大的提高。从后续相关专业课程的课程设计反馈信息来看,试点班级的学生设计图纸的可读性高,错误率低。机械制图教学改革是一个长期渐进发展的过程,需在实践中反复摸索,不断积累经验,总结成效,文章提出的相关教学改革措施对其他高校的改革具有一定的参考价值。

参考文献

1 汪溪,李建国. 《画法几何》及《机械制图》教学改革的探讨[J]. 农机化研究,2004,1.

2 卜国平. 《机械制图》教学改革的思考与实践[J]. 上海冶金高等专科学校学报,2000,21.

3 余明浪. “工程制图”教学改革的反思和探索[J]. 工程图学学报,2009,5.

机械课程设计总结第6篇

[关键词]精度设计 培养方案 教学实践 改革

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A

引言

机械产品往往由于丧失精度而报废,周期性检修的实质就是对其精度的检定和修复,没有足够的几何精度,机械产品就失去了使用价值。因此,从理论上讲,无论何种生产类型、何种功能要求,都应该对零件的几何要素提出精度要求。精度设计用以确定机械各零件几何要素的公差。机械产品的精度设计是联系产品使用性能和生产制造过程的桥梁[1],精度设计给定的公差等级、采用的公差原则对生产设备的选择、工装夹具的设计和制造、检验方法的制定等方面有着决定作用,它直接影响着生产成本的高低,进而影响着产品的市场竞争能力。

《互换性与测量技术基础》是高等院校机械类、仪器仪表类和机电相结合类各专业必需的主干技术基础课程[2],涵盖了几何精度设计与检测两方面的内容。在几年的教学实践中发现以下问题:

(1)学生没有充分意识到几何精度对机械产品使用性能的重要性。在课程设计和毕业设计时,只做完系统设计与参数设计,精度设计基本就没做或者很少做。

(2)学生不具备相应的精度设计能力,不能灵活运用所学的相关知识进行机械产品设计。在课程设计和毕业设计时,精度的确定并没有考虑产品的性能要求和生产成本之间的关系,所做的设计在目前生产条件下无法制造生产,或者造成生产成本的增加。

(3)学生不能正确运用设计标准和规范。比如,在齿轮的设计中,图纸表达不完善,参数表只有结构参数的内容,而没有精度参数的内容,甚至没有参数表;标准件并没有按照国家标准选用规格;已废除的国标仍在使用。

鉴于此,作者对课程教学进行研究,并进行大胆尝试与改革。

一、建设课程群,确立精度设计地位

课程群是为完善同一施教对象的认知结构,而将本专业或跨专业培养方案中若干门在知识、方法、问题等方面有逻辑联系的课程加以整合而成的课程体系[3]。以实现学生综合设计能力、创新能力为培养目标,把“机械制图”、“机械原理”、“机械设计”、“互换性与测量技术”4门课程的各教学环节进行优化重组融合,形成机械类专业基础课群。机械产品的设计过程通常可分为三个阶段:系统设计、参数设计和精度设计[4]。如果说系统设计为机械产品的一次设计,那么精度设计就是系统的三次设计。系统设计以整机的功能为目标而进行的机械基本工作原理和总体布局设计,是运动学的设计,主要由机械原理课程承担;参数设计以保证系统的能量转换和工作寿命来确定机构各零件几何要素的公称值,由机械设计课程承担;精度设计以保证机械产品的性能要求同时考虑制造的经济性来确定机械各零件几何要素的允许误差,由互换性与测量技术课程承担。

通过分析,互换性与技术测量课程的教学内容应该以精度设计为主线,以提高精度设计能力为目标,和机械原理课程及机械设计课程共同研究机械产品的设计。

二、设计性能检测实验,增强精度设计意识

在几年的教学实践中发现,学生能够理解机械结构参数对机械性能的重要性,却认识不到几何精度对机械性能的重要影响,甚至错误的认为机械设计就是做系统设计和参数设计,认为精度无关紧要。

为了更好的帮助学生理解几何精度设计在生产实际中的应用,体会几何精度对机械产品性能的重要影响,增强学生综合运用知识能力,强化机械设计、几何精度和机械制造之间的相关性,指导毕业生研制出机械性能检测实验台,使学生通过实验,切身体验几何精度对机械产品性能的影响,增强精度设计意识。

本实验台的整体结构系统图如图1所示:

图1:机械性能检测实验台整体结构系统图

直流电机作为动力通过一个一级传动机构驱动发电机工作,并设计的检测系统(传感器、采集卡、PC机自行开发的测试系统)对其性能指标进行检测,如传动效率、振动、噪声、温度等。传动机构的主要零件是可以拆装的,同时,主要零部件配备有多套(结构参数相同,仅精度不同)。实验时,学生组装不同精度的传动机构,进行整机运行,通过测试性能指标比较来反映整机的运行性能。

通过本实验可以加强学生对几何精度影响产品使用性能的主要认识,增强工程意识,并通过此综合实验培养学生综合运用所学相关知识的能力。

三、进行综合设计,提高精度设计能力

依据机械类专业教学计划,机械原理课程和机械设计课程及互换性与测量技术课程一般都安排有相应的2~3周的课程设计。课程设计一般要求学生在相对集中的时间内运用所学的相关知识完成一个具体的小设计[5]。目前,一般教学安排都是每门课程独立安排相应的课程设计,而这样做的结果对学生造成一种误导,形成“机械设计就是系统设计”,或者“机械设计就是参数设计”,“质量(使用性能)是检验出来的”等错误认识;同时也不能增强学生综合设计能力的培养;另外,也不利于“培养学生的工程实践能力和创新能力”教学目标的实现。以至于做毕业设计甚至在实际工作中,出现图纸表达不清楚、不合理、不符合规范,或者设计出来的产品依据目前的生产条件根本没法生产或者是生产成本过高等问题。

针对以上问题,把机械原理课程设计、机械设计课程设计及互换性与技术测量课程设计进行优化、整合。以培养综合设计能力为目标,进行综合性课课程设计。

(一)课程设计内容优化改革

目前,机械设计课程设计所做的机械产品设计基本上都是只考虑系统设计和参数设计,至于精度设计,基本就没做或者做的很少,有的只是在图纸上参照相关的设计做了些公差标注,至于为什么要选用这些精度项目?为什么要确定如此精度?学生基本就不知道。

曾经针对此问题,提出在互换性与测量技术课程设计调整精度设计的内容,让学生各自找出自己所做的机械设计课程设计,对整个设计进行完善。学生在系统设计和参数设计的基础上进行精度设计,并对前期的错误进行更正,形成完整的机械产品技术资料。

通过此项改革,提升了学生对精度设计在机械产品设计的重要性认识,但是,这样就会由于工作的不连续就耽误了很多时间。首先,对机械设计课程设计、机械原理课程设计、互换性与技术测量课程设计时间进行调整,调整为同时进行;然后,对其设计内容进行整合,取消原来的独立课程设计,实行综合课程设计,涵盖系统设计、参数设计、精度设计等内容。

(二)选题来源于工程实际

目前,机械设计课程设计题目大多是“一级或二级齿轮减速器”的设计,它涵盖了“机械设计”课程中大部分内容,有助于学生加强相关的知识的综合运用能力,但这样就出现题目单一化,不能充分调动学生的创新意识。通过对以往的课程设计答辩情况来看,部分学生曾出现抄袭现象。基于此,课程设计的选题来源于工程实际,解决所在城市厂矿的实际问题。根据任务的大小对学生进行分组,使学生协同完成整个设计任务,而所做设计是否能满足实际需要,可以直接在生产中得到检验,在工程实际中体会精度设计与生产性能及生产成本的关系,增强学生的工程意识。另外,设计要变为产品,图纸是设计工作者和制造工作者之间的沟通语言,这样,图纸的表达必须规范。学生在实际工程中体会图纸表达规范化的重要性,并能运用国标进行规范化设计。

四、改革考核办法,激发学生学习动力

以往,对于课程设计的考核方法是“考勤(10%)+报告(20%)+答辩(70%)”,这种考核办法能够使老师对学生的知识及素质得到全面的考核。但对学生来说有种“课程到此为止”的感觉,学生只知道自己的一个综合分数,并不知道自己掌握的相应知识到何种程度,是否满足工程实际所需?或者对于实际工程,还需要哪此方面的知识?其它同学是个什么样的水平?

一种理想的课程考核模式,应该能够全面、正确、有效地实现检查评价、教育激励、诊断反馈和导向等多种功能[6,7]。因此,在对精度设计进行考核时,采取了以下措施:

1.学生作为评委对学生进行答辩。这时,老师只是作为场外指导,对学生解答不了,而对他们的能力提升有关键作用的知识点做出解释和阐述,同时也从学生的答辩时所提的问题及回答情况对答辩学生和答辩评委的知识和能力掌握程度做出全面判断。

2.指导老师和学生进行互动,并做总结。在答辩进行完毕,指导老师就精度设计和学生进行互动,学生在互动中调动学习的积极性,并能对知识理解的更深刻。然后通过老师的总结,使学生对精度设计的脉络有个更清楚的知识,能够掌握精度设计的要领,并能体会精度设计在机械产品设计中的地位。从而激发学生学习知识的积极性和动力。

五、结束语

精度设计作为机械产品设计的一个重要环节,在理论教学与实践教学中应该加强学生精度设计能力的培养。近年的教学实践,学生精度设计能力有了很大的提高,为以后的毕业设计和工作打下良好的基础。

[参考文献]

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[2]王伯平.互换性与测量技术基础(第3版)[M].机械工业出版社,2009.

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[4]杜文华,郑江.机械基础系列课程教改中机械精度设计的实现[J].华北工学院学报(社科版),2004,20(3):89~91.

[5]刘小康,余洁冰.工科学生课程设计与综合素质培养[J]. 高教探索,2009,(5):133~134.

[6]施军.高校考试制度改革的若干思考[J].江苏高教,2003,(5):57~59.

机械课程设计总结第7篇

1.教学内容与知识体系的统筹调整

从知识体系上来说,目前高校机械设计课程的授课内容主要包涵了机械原理和机械零件两大块。传统上,非机械类工程专业的学生只学习机械设计基础,总的学习时间为一个学期。而机械类专业的学生通常在一个学期学习机械原理,随后一个学期学习机械零件。对于实践环节,非机械专业的学生在学完机械设计基础理论课程之后,两周的时间内完成以减速箱为设计对象的课程设计训练;机械专业的学生则在修完机械原理和机械零件之后,三周的时间内完成减速箱课程设计。这种教学计划是根据课程内容特点进行安排,在由教师到学生的知识传递过程中较多的体现出教学内容与知识的系绕陛和连贯性。

按照目前学科大类平台建设的目标,机械学科大类专业建设要求机械专业的学生和近机类工程专业的学生统一学习工程力学、机械设计基础等基础课程和专业基础课程,在完成基础课程内容学习后,学生根据选定专业,进入专业课程的学习阶段。大类专业建设面向学生角度,增加了学生的自主选择权。面向学科大类平台建设,教研团队对机械设计课程进行了一系列教学改革。首先,组织有多年授课经验的教师对延续多年的传统教学计划进行了调整和修订。面向全校学生,包括机械专业、汽车专业、材料工程专业、能源动力专业、环境专业、出版印刷专业、医疗器械专业等多个专业的学生,在大学二年级的下学期统一开设机械设计基础课程,完成大类专业基础教育。而在三年级的上学期,主要面向机械专业学生开设机械设计课程,与机械设计基础课程相比,要求在专业内容理论层次上进行拔高。与此同时,教研团队组织人员编写了一本《机械设计基础》教材,教材从规划到编撰依据机械设计基础课程的教学基本要求,面向高等院校大专业规划,综合考虑了各专业学习的基本要求,2010年9月该书已在化学工业出版社正式出版,在上海理工大学学科大类平台建设的探索中,该教材已经使用两年。从课后学生反馈以及课程设计、毕业设计实践过程,可以看出教材内容体系适合大专业建设要求。

今年,为了满足机械专业或近机专业学生的学习要求,编写了一本《机械零件设计》教材,该教材区别于现有机械设计教材的一个显著特点是,该书以机械系统设计方法为贯穿主线,穿插了机械创新设计方法的内容,加入了近年来的机械设计新理论、新方法、新技术,而且补充了一些常用零部件的设计计算。以往学生在学习基本机构和常用零部件设计方法之后,对知识的掌握仍然是零散的,当设计一台机器或一个机械系统时仍然不能很好地掌握。该书使得学生从一个完整体系角度掌握机械系统的设计。目前该书已经在上海理工大学校内试用一年,反馈良好,目前正联系正式出版。教研团队在机械设计课程改革方面首先从教学内容和体系上进行了改革,面向不同专业的使用要求,重新进行了定位和调整,实现了课程内容的层次划分,满足了各类专业的要求,体现了学科大类平台建设的层次性和优势。

2.教学方法与授课手段的灵活运用

随着课程内容和教学计划的变动,教学容量和对象也发生了变化,要求灵活运用教学方法和手段,提高教学效率和质量。多媒体在高校教学活动中已经越来越普及。相对于传统教学手段,多媒体教学具有下面一些优点:知识容量大;趣味性强,能有效集中学生的注意力;形象具体,使学生的认知过程更为深刻。例如讲述机械传动结构时,其运动特性单凭口头表述比较抽象,而把机构运动过程做成动画在课堂上展示给学生,就会一目了然。但是,多媒体教学也存在一些局限性,节奏较快,学生在课堂上常常处于被动灌输状态。如果老师不能“因课制宜”,灵活控制节奏,就成了照本宣科的解说员,学生课堂上无疑会缺少了主动思索训练。这就要求教师能根据课程内容特点,调整教学方法,灵活使用多种教学手段。例如对于繁琐的理论公式推导,适宜采用教师板书启发式讲授,通过教师的节奏停顿、启发引导、师生之间的课堂互动,达到好的课堂效果。在面向大专业建设的机械设计课程改革中,学校教研团队应用AuthorWare、Flash等工具制作了CAI课件,设计了大量动画,录制了一些典型机械的工作录像。

此外,为了弥补多媒体教学中“听得好,忘得快”的缺陷,借助于网络资源平台,扩充师生互动渠道。通过学校的课程中心网,所有的教学课件、补充习题、动画和视频资料等都挂在网上。通过网上作业、测试检验学生掌握知识的程度;通过在线答疑,及时对知识难点进行疏通。网络课程手段的改进较好地协调了课堂教学授课时间少和授课内容多的矛盾。在机械设计课程教学中,要求教师能够根据内容灵活应用传统教学方式、多媒体教学、网络课堂等多种形式,做到内容与手段的最佳匹配,达到最佳教学效果。

3.实践能力与创新思维的锻炼培养

面向学科大类平台建设的机械设计课程教学改革对学生工程实践能力培养和创新思维培养提出了更高要求。作为理论课程的补充,课程设计的实践训练对于培养学生的工程实践能力,具有不可或缺的地位。近年来,机械设计课程教学出现了知识容量膨胀、质量标准提高但学时压缩的矛盾,课程设计同样也面临着学时压缩的现状,学校机械专业学生的课程设计时间由以往的三个星期缩短为两个星期。为了缓解课程设计学时较少的矛盾,教研团队借鉴案例教学的方法,对机械设计课程的教学活动安排进行了调整。传统上笔者学校对机械设计课程的教学活动安排是在正常学期先进行理论课学习,穿插着进行试验教学或理论课成绩考核之后,然后在学期末或者是短学期再开始布置题目、讲解计算,完成课程设计过程。传统的教学活动安排如图1fa)所示。

重新调整的教学活动安排如图1(b)所示。采用理论授课和课程设计平行进行,即在讲述理论课程的过程中就布置课程设计任务,把课程设计实践作为一个案例贯穿于整个学期的理论学习中。在学期上课之初就把题目布置给学生,讲课过程中每章内容都结合课程设计内容来讲,不但利于学生学习目的更加明确具体,而且解决了学时较少的矛盾。课程设计时计算过程基本完成,主要再讲述工程图和零件图的绘制,说明书的编制内容,结果时间上更加从容,课程设计质量显著提高。这与传统教学安排相比体现出一些优点。首先学生带着实践问题来学习理论知识,增强了学习目的性和学习兴趣,教师在理论讲授过程中也可以针对具体的设计对象,使得理论知识不是泛泛而空洞。重要的是,这样做可以避免理论与实践出现断层,大大加强理论与实践的耦合程度,实践有理论的指导,趁热打铁,教学效果更好。最后,教学环节的调整使得两周的课程设计学时不再显得捉襟见肘。学生在理论知识讲授结束后,就可以完成相关设计计算和校核,课程设计开始有更充分的时间准备工程制图表达,学生课程设计的说明书和图纸质量普遍得到提高。通过课程设计题目可以把机械设计课程中的多个零散的知识点贯穿起来,从而实现教学内容的融汇贯通,使学生达到系统把握知识点的效果,形成一种系统思维和综合思维,避免了知识的零散和片面性。经过两年教学实验,在综合考评以后,学生的反应较好。

实验作为机械设计课程中另一个重要环节,近两年也进行了相应的跟进改革。实验装置由单一性、封闭性向着多样化和开放性发展。建立了开放式的典型零件陈列柜和创新案例展示柜,引入了新型的实验教学,实验方法上开展了虚拟实验教学,鼓励学生学习ADAMS软件和ANSYS软件进行机构和零件仿真分析。创新能力的培养,是我国21世纪人才培养的核心目标,学校教研团队面向大类专业建设的机械设计课程改革非常重视机械创新设计能力的培养。组织教师成立了机械设计创新团队,建立了创新实验室,在该实验室分区展示了历年经典创新实例、仿生机构学创新、新型专利及创新案例,建立了创新设计平台,定期指导学生进行创新思维训练。

全国大学生创新设计大赛为学生参与创新设计活动提供了一个平台。由创新团队的教师组织学生踊跃参加创新设计大赛,学生学习积极性和兴趣更加浓厚,既实现了理论与实践结合,也增加了创新实践机会。讲课过程中将机械学科领域的最新发展动态以及教师的相关科研成果融人课堂教学,开阔学生的视野,激发和培养学生的创新意识与学习兴趣。对于工程实践能力和创新能力的有目的的训练,提高了学生的动手能力、综合设计能力,更好的发挥了个人创造性。

机械课程设计总结第8篇

关键词:精品课程;机械设计基础;教学内容;人才培养;专业建设

中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)11-0148-03

一、引言

精品课程建设工作是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,也是高等院校教学工作重要的基本建设内容。教育部关于“本科教学工程(原称“质量工程”)”的建设文件指出:“精品课程”是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。教育部的这一文件精神,为各级精品课程的建设与实践工作指明了方向和课程建设的标准与目标。

西安外事学院的“机械设计基础”课程经过多年建设,于2011年4月被评为校级精品课程,2011年11月被评为陕西省精品课程,2014年7月经省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程。总结几年来的建设工作,我们的工作重点及特色主要在以下几个方面。

二、创建课程新体系,改革课程内容

“机械设计基础”课程是一门综合性、实践性很强的技术基础课程,在高等院校机械类、近机类专业的教学计划中具有承前启后的重要作用,是培养学生创新精神、工业意识和综合机械设计能力的一门主干课程。

西安外事学院作为我国一所走在前沿的应用型本科院校,主要肩负着为国家培养应用型本科技术人才的重任。因此,“机械设计基础”课程内容的改革,必须符合学校的人才培养目标。

针对“机械设计基础”课程的特点,我们确定了本课程的教学改革思路是:更新教育思想和教学观念,以应用型本科技术人才培养为对象,进行课程整体优化组合,建设“机械设计基础”课程新的教学体系;以提高学生的综合设计能力、创新设计能力、工程实践能力为目标,构建课堂教学、计算机辅助教学、设计训练、实验教学与课外科技创新实践活动一体化的教学体系。

为此,构建的“机械设计基础”课程是对原专业教学计划中的机械原理、机械零件两门课程的基本内容进行整合而重组的一门新课程。围绕“常用机构”和“通用零部件”两条主线介绍其有关的工作原理、结构特点、设计方法等。在常用机构内容中,主要安排有平面机构结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构;在通用零部件内容中,主要介绍常用的机械传动(带传动与链传动、齿轮传动、蜗杆传动)、常用连接(螺纹连接、轴毂连接)、轴系零部件(轴、轴承、联轴器与离合器)等;此外,还安排有机械系统设计、现代设计方法等章的内容。通过本课程的学习(包括理论教学和实践教学环节),使学生着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和基本技能,培养学生具有一定机械设计能力,并为以后专业课程学习打下必要的基础。

在课程新体系的构建中,始终坚持以应用型本科人才的培养需要为目标,开展对课程内容的改革;对于课程的基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重理论联系实际,体现应用性特色;同时对课程内容组织贯彻“少而精”及“实用性”为原则,例如:在“齿轮传动”一章,打破传统习惯,分别把传统的“齿轮机构”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”三章内容合编为新“齿轮传动”一章,把“滑动轴承”、“滚动轴承”两章内容合编为新“轴承”一章,既避免有关内容重复,又达删繁就简自成体系。

三、教师队伍建设

教师队伍建设不仅是高等院校教学建设的重要内容之一,也是学科、专业和课程建设的基础和重要工作。目前,我校课程组已初步建成一支知识结构较为全面、年龄结构适合、学缘结构合理的“机械设计基础”课程教学团队。针对师资队伍建设工作,我们提出课程师资队伍建设要符合学校办学定位的目标,要适应教学需要和学科发展的目标,并以培养青年教师为重点,制定了具体培养计划和措施,现取得较好的效果。关于培养青年教师队伍的措施如下。

1.加强师德师风教育,以先进人物为榜样,树立爱岗敬业,忠于人民教育事业的崇高理想。

2.按照学校的师资队伍建设目标,制定好包括青年教师的师资队伍建设规划,并认真实施。

3.给青年教师压担子,让他们承担起教学和科研任务,在“干”中成长,而且教学和科研互动,协同发展。

4.实现教学岗位责任制,加强教学管理。积极开展教学教改研讨活动,提高教学素养和业务能力。

5.发挥老教师的作用,实行年轻教师导师制。为每位青年教师配备了教学指导教师,加强对青年教师的传、帮、带。

6、创造条件让青年教师走出去,到国外和国内其他大学学习访问,开拓视野。对提高学术及教学水平发挥了重要作用。

7.在实现青年教师全部硕士化的基础上,逐步实施青年教师博士化。

8.建立听课和评课制度,发挥老教师和系主任的教学监督作用,促进青年教师课堂授课质量的提高。

这些措施的实施,取得很好的效果,使青年教师茁壮成长,多名青年教师在学校举办的青年教师讲课竞赛中获得竞赛大奖,每位青年教师均已获得一项以上省级教改研究项目或省级科研项目,并在全国期刊上发表多篇教育教学教改研究论文;本课程的建设成果先后于2011年、2012年获校教学成果奖一等奖、二等奖,课程教学团队于2012年获校级优秀教学团队;已形成了一支学术和教学水平高,综合素质好、结构合理的师资队伍。

四、教学方法与教学手段

改革教学方法、采用先进的教学手段是提高课程教学质量的关键措施,在教学中,我们的做法如下。

(一)在教学方法上

1.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,充分调动学生学习的主动性、积极性。

2.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。

3.在课堂教学中,根据“工学结合”、“教、学、做合一”的原则,“讲-练-实践”相结合,安排设计性大作业,提高学生的动手能力、工程训练与实践能力。

4.在教学中,根据课程各章的不同特点,分别采用工程案例教学、项目任务教学、小组讨论式教学、现场教学和探究式教学等不同教学方法。同时采用工学结合教学法、课外竞赛激励法、小组研讨法等教学方法,调动学生学习的积极性、主动性,并指导和促进学生自主学习能力的发展。

5.搞好课程设计教学,培养学生掌握机械系统方案设计、机械零部件工作能力设计和结构设计的能力。

6.在教学过程中,贯彻因材施教的思想,重视学生的个性发展,鼓励和引导学生积极参加各类课外科技创新竞赛活动,提高学生的动手能力、分析问题解决问题能力、创新实践能力。

7.改变以往以期末考试成绩定课程学习成绩的方法,采用平时考核、作业考核、实验考核和期末考试多项累加的方法确定学生的学习成绩,引导学生自觉的学习,全面、系统的学习。

(二)在教学手段上

1.积极采用现代教育技术,充分利用计算机技术和网络技术等现代信息技术,将多媒体教材引入课堂教学,丰富课程的教学信息量。在本课程教学中,实现了部分网络教学。

2.结合课程特点,制作了课程教学录像片、多媒体课件、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、图片库和课程测试题库,开发了课程CAI课件。

3.建成了常用机构和通用零部件陈列室、轴系零件拆装实验室、液压传动陈列室等,供学生参观和认知学习,提供了直观教学环境和开放式的教学环境。

4.开放了机械设计实验室和械计创新活动室,激励学生的学习兴趣,为培养和提高学生的机械设计动手能力、分析问题和解决问题能力以及参与科技创新活动提供了场所和便利。

在上述教学方法及有关措施下,本课程教学得到校内外专家的一致好评,课程组教师教学评价均获得学生“优良”的好评。学生的课程学习效果也取得丰富成果,如在教育部主持举办的“2014年全国大学生机械设计创新大赛”上,学生参赛的7件作品,全部获得陕西赛区省级奖,其中省级一等奖1项、省级二等奖1项、省级三等奖4项;学生在参加2013年“全国大学生工程训练综合能力竞赛”中,获得陕西赛区省级二等奖2项;学生积极参加Solidworks考试认证中心的认证,多名学生获得Solidworks考试认证中心颁发的“机械设计Solidworks证书”。

五、教材建设

教材建设是高等教育课程改革的重要组成部分,也是教学内容和课程体系改革的成果体现。早在1988年国家教委颁发的《高等学校教材工作规程(试行)》中就指出:高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,也是深化教学改革,提高教学质量的重要保证。基于高校教材是传授知识、培养技能的重要工具,在人才培养过程中扮演着极其重要的角色,所以,我们在精品课程建设规划中,针对教材建设制订了规划,组织了教材编写力量,先后出版了质量较好的《机械设计基础》、《机械设计基础课程设计》(国防工业出版社出版)两部精品教材。在《机械设计基础》教材编写中,我们坚持以应用型本科技术人才培养的实际需要为宗旨,遵循对机械的认识规律及循序渐进的原则,遵循理论联系实际和注重机械设计能力培养的要求,优化了课程知识体系;以常用机构和通用零部件为对象,以设计为主线,突出了机械系统方案设计、机械零部件的工作能力与结构设计,并吸纳了现代设计方法及技术。

由于“机械设计基础”课程的主、辅教材配套齐全,使用效果好。为培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型本科技术人才发挥了重要作用。

六、实践教学活动创新

“机械设计基础”课程实践教学环节包括实验教学、课程设计、设计作业训练和课外科技创新实践活动等内容。

1.实验教学。以培养学生动手能力为中心,利用机构和机械零件陈列室、机械设计基础实验室、汽车工程实验实训基地的开放式教学环境和条件,采用课内外相结合的教学体系和分模块、分项目的实验教学内容,全面培养学生理论联系实际的工作作风、动手操作能力、分析解决问题能力,促进学生的个性发展。

2.课程设计教学。“机械设计基础课程设计”是工科院校机械类、近机类学生在学习了机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合、机械设计基础、机械制造基础等课程之后首次进行的一次较全面、较系统、较长时间、较贴近工程实际的综合性设计训练,对于培育学生的设计意识,锻炼学生的设计能力,培养学生的创新精神,激发学生的学习兴趣,加深学生对课堂教学内容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意义。为了突显上述功能,我们对课程设计教学进行认真改革与建设,丰富和深化课程设计内容,实现设计题目多样化。以设计为主线,既有传动装置设计的传统题目,也有从生产实践中新开发的新题目。对完成的设计图纸,既可采用手工绘图方式完成,也可采用计算机辅助绘图方式完成。在完成的设计项目计算说明书中,必须有设计方案评价、设计工作总结等内容,否则不予通过。通过这些措施的实施,培养的学生设计能力发挥,促进学生分析解决问题能力和创新能力的提高。

3.设计作业训练。机械设计基础课程是一门设计性、实践性、综合性很强的课程,为了实现基础理论与设计实践的有机配合、实现“教、学、做合一”和“讲-练-实践”相结合,我们安排了“轴系零件”测绘、上机进行“计算机辅助设计”等的设计作业训练。通过设计作业训练,培养学生的机械结构设计能力、计算机辅助设计能力和绘图能力,为后续的专业课程学习以及日后从事机械设计工作打下良好的基础。

4、课外科技创新实践活动教学。借助本课程的学习,为了培养学生的创新意识、综合设计能力和团队协作精神,我们借助汽车工程实验实训中心和汽车工程技术创新基地,开展了学生课外科技创新实践及机械创新设计的实践教学环节。几年来,这一课外科技创新实践教学活动取得了丰硕的成果。

七、本课程的建设成果

1.建设出了一支知识结构和年龄结构合理,学术水平和教学水平高的师资队伍。教学与科研互动,共同协调发展,成果显著。几年来,课程组一位教师受到省级教书育人先进个人表彰;课程组先后完成了省级教改研究项目3项、省级科研项目4项、校教改项目5项,获校级教学成果奖4项,并获校级优秀教学团队一支;几年来,教学团队在国内外各类期刊及国际学术会议上发表科研论文40余篇、教改研究论文10余篇,获国家发明专利和新型专利2项。

2.创建了“机械设计基础”课程新体系,面向应用型本科技术人才,以培养学生综合设计能力为主线,以工程应用为目的,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,对教学内容作了重大的改革,以机械设计为主线,将机械原理、机械零件等课程的主要内容进行精选和融合,优化组合,使其成为一门完整体系的综合化课程,并编写出版了配套教材。

3.适应应用型本科技术人才培养需要,构建了“工学结合”、“教、学、做合一”的课程教学模式,注重实践性教学环节,加强基本设计训练,培养学生的工程意识和综合分析与设计能力,构建了课程的直观教学陈列室和新的实验教学体系,开放了课程实验教学环境,促进了学生的个性化发展。

4.重视教材建设,编写出版了“机械设计基础”课程教材3部,主、辅教材配套齐全,水平高,使用效果好,并将教学改革思路与成果融入到教材中。

5.以理论教材为蓝本,利用现代计算机信息技术和网络技术,建设出本课程的立体化教材系统及其素材库,并实现了网络化教学和精品资源共享。

本课程于2011年评为省级精品课程,2014年经陕西省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程,本教学团队将以此为新起点,继续奋发努力建设好这一省级精品课程。

参考文献:

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