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序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇機械設(shè)計實訓(xùn)總結(jié)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)01-0196-02
一、概述
高職教育的側(cè)重點在于學(xué)生技能的培養(yǎng),《機械設(shè)計基礎(chǔ)》又是一門從理論到實踐過渡的課程,因此,其教學(xué)評價應(yīng)該以學(xué)生的機械設(shè)計技能掌握程度為標(biāo)準(zhǔn)。目前,相關(guān)研究表明,高職院校的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)普遍存在著學(xué)生理論知識弱、動手能力差、知識運用能力差等問題,教學(xué)沒有能夠很好地提高學(xué)生的技能水平。機械設(shè)計技能屬于創(chuàng)造性技能。根據(jù)教育心理學(xué)的相關(guān)理論,創(chuàng)造性技能的獲得依賴于心智技能的提高,因此必須在教學(xué)中重點進(jìn)行心智技能的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生的創(chuàng)造能力以及解決實際問題的能力。
二、心智技能的基本理論
技能分為操作技能和心智技能。操作技能是一種動作技能,由特定的動作方式構(gòu)成,比如在機械設(shè)計的活動中測量齒輪的各種參數(shù)、拆裝機械裝置等。而心智技能是一種思維的技能,是調(diào)節(jié)和控制心智活動的經(jīng)驗,主要由觀察、分析、判斷和決策的能力構(gòu)成,比如在機械設(shè)計的活動中計算機械參數(shù)、設(shè)計機械結(jié)構(gòu)等。心智技能能夠指導(dǎo)操作技能的應(yīng)用。因此,對于《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)而言,不僅要培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,還更應(yīng)該注重心智技能的培養(yǎng)。提高心智技能,可以幫助學(xué)生學(xué)會分析問題與解決問題的方法,在實際工作中有更高的效率。
三、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中存在的問題分析
目前,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大部分仍以講授法為主,在教學(xué)的過程中,以各種機構(gòu)設(shè)計的理論知識為主要內(nèi)容進(jìn)行講解。由于學(xué)生普遍缺乏實際機械結(jié)構(gòu)的工程經(jīng)驗,單純的講授方式往往使學(xué)生感到茫然不知所措,學(xué)生對各種設(shè)計理論的適用場景和條件不甚了解,不能真正做到學(xué)以致用,在獨立進(jìn)行機構(gòu)設(shè)計任務(wù)時會有無從下手的感覺。筆者經(jīng)過課堂觀察、與學(xué)生交談及實訓(xùn)指導(dǎo)等方式進(jìn)行調(diào)查之后發(fā)現(xiàn),學(xué)生在獨立進(jìn)行機構(gòu)設(shè)計時存在一些共性問題,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.理論知識沒有形成系統(tǒng)。主要有兩個方面:一是先修課程的理論知識沒有跟《機械設(shè)計基礎(chǔ)》聯(lián)系起來。《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的課程學(xué)習(xí),要綜合運用到《工程材料》、《工程制圖》、《工程力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》及《機械原理》等課程的知識,由于這些課程學(xué)習(xí)時是分開單獨學(xué)習(xí)的,學(xué)生在獨立進(jìn)行設(shè)計計算時,往往無法運用這些知識,比如不能運用力學(xué)知識去校核齒輪、軸及軸承等零件的強度;不能運用互換性原理中的公差知識去設(shè)計軸孔配合公差;不能運用工程材料的知識選擇零件材料等。二是本課程內(nèi)各章節(jié)知識沒有形成有機整體。由于各章節(jié)基本上是以機器中不同類型的機構(gòu)來進(jìn)行劃分的,學(xué)生在碰到多機構(gòu)組合的裝置時,往往不知道如何進(jìn)行設(shè)計,比如不知道軸承設(shè)計的輸入?yún)?shù)應(yīng)該從軸的設(shè)計結(jié)果中獲取。
2.缺乏查閱資料解決問題的能力。查閱資料解決問題是進(jìn)行機械設(shè)計必備的技能之一。在實際教學(xué)過程中,由于教材一般不會強調(diào)這方面的知識,學(xué)生在這方面的能力相對匱乏。比如在查閱機械設(shè)計資料時,遇到圖表不能根據(jù)橫縱坐標(biāo)查到所需的參數(shù),或者遇到表格不知道表頭所指代的參數(shù),遇到新的問題不知道從目錄中找到參考資料的位置等。
3.缺乏思考、生搬硬套。學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計計算時,生搬硬套比較多,機械地套用公式,或者完全按照例題參數(shù)進(jìn)行設(shè)計,不考慮自己的設(shè)計任務(wù)與現(xiàn)有方案的差異,缺乏獨立的思考。比如在進(jìn)行帶傳動設(shè)計時,未直接給出轉(zhuǎn)速(需要用其他參數(shù)計算得出),有的學(xué)生直接將例題中的轉(zhuǎn)速帶入計算。甚至有些學(xué)生直接照抄別人的設(shè)計結(jié)果,數(shù)據(jù)計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計都相同。
4.對設(shè)計參數(shù)缺乏宏觀把握。對設(shè)計參數(shù)缺乏宏觀把握主要表現(xiàn)在課程設(shè)計的過程中。由于學(xué)生缺乏工程經(jīng)驗,對所設(shè)計的機構(gòu)沒有在大腦中形成一個宏觀的概念,對其尺寸和參數(shù)也沒有感性的認(rèn)識,因此在設(shè)計出現(xiàn)明顯不合理,甚至錯誤時,不能及時發(fā)現(xiàn),直到設(shè)計后期,甚至繪圖時才發(fā)現(xiàn)問題,已經(jīng)沒有足夠的時間修改,影響設(shè)計成績。比如在設(shè)計減速器時傳動比分配不合理,導(dǎo)致制圖時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)比例不協(xié)調(diào)等。
5.制圖能力弱。制圖能力弱同樣是主要表現(xiàn)在課程設(shè)計的過程中,課程設(shè)計的最后都要求學(xué)生把自己設(shè)計的裝置按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求的工程制圖樣式表達(dá)出來,在這一過程中出現(xiàn)了很多問題。主要是因為學(xué)生對工程制圖的標(biāo)準(zhǔn)掌握不夠,比如標(biāo)題欄格式、零件簡化畫法、螺紋的繪制、殼體相貫線的繪制等經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。
綜合上述問題分析可以看出,學(xué)生在創(chuàng)造能力及設(shè)計思維上相對較弱,實際上通過平時作業(yè)和操作實踐,學(xué)生基本都能完全掌握單一零件的設(shè)計,比如設(shè)計帶傳動、設(shè)計齒輪機構(gòu)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計等,但卻在需要整合運用這些知識技能時出現(xiàn)了問題。這實際上就是因為心智技能的匱乏,因此,培養(yǎng)心智技能是提高學(xué)生機械設(shè)計能力的關(guān)鍵。
四、心智技能培養(yǎng)在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用
1.機械設(shè)計心智技能形成分析。根據(jù)馮忠良教授的研究,心智技能的形成是階段性的,其過程分為原型定向、原型操作和原型內(nèi)化三個階段。原型定向階段以理論知識傳授為主,讓主體掌握技能操作的原理;原型操作階段通過實踐讓主體熟練掌握操作技能,為原型內(nèi)化奠定基礎(chǔ);原型內(nèi)化階段在主體大腦中形成內(nèi)化的思維模式,使主體能夠靈活運用操作技能解決實際問題。
根據(jù)上述理論,結(jié)合《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)的實際情況,機械設(shè)計心智技能的形成階段如圖1所示。
機械設(shè)計心智技能的形成分為三個階段:掌握基本理論、熟悉常用設(shè)計和綜合設(shè)計計算三個階段。在整個學(xué)期的教學(xué)過程整體上按照三個階段進(jìn)行劃分,同時每個章節(jié)的教學(xué)同樣按照三個階段進(jìn)行,甚至具體到每次課都盡可能遵循心智技能形成的過程進(jìn)行,如此不斷反復(fù)強化,才能提高心智技能。
在整個學(xué)期的教學(xué)過程中,掌握基本理論、熟悉常用設(shè)計和綜合設(shè)計計算三個階段的主要教學(xué)內(nèi)容是:(1)講授常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、設(shè)計、應(yīng)用等知識;(2)講授常用機構(gòu)和通用零部件的設(shè)計步驟,通過課內(nèi)實訓(xùn),大作業(yè)等方式加以鞏固;(3)指導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,獨立進(jìn)行機構(gòu)設(shè)計,總結(jié)設(shè)計中出現(xiàn)的問題,形成經(jīng)驗反饋。
而在具體某個機構(gòu)或零件設(shè)計的教學(xué)過程中也應(yīng)遵循三階段原則,教師首先講授機構(gòu)或零件的工作原理。然后按照設(shè)計步驟讓學(xué)生動手練習(xí),在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)和改正出現(xiàn)的問題,再通過針對性布置大作業(yè)及課內(nèi)實訓(xùn)進(jìn)行鞏固。最后提出一些設(shè)計案例,組織學(xué)生進(jìn)行分組討論,培養(yǎng)獨立設(shè)計的能力。
2.教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式。在前述理論研究的基礎(chǔ)上,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容分為理論教學(xué)內(nèi)容、實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容和討論教學(xué)內(nèi)容。其中,理論教學(xué)內(nèi)容針對機械制造專業(yè)學(xué)生必須具有通用零部件和常用機構(gòu)的初步分析能力和設(shè)計能力而設(shè)置,對教材中的內(nèi)容進(jìn)行簡化,重點講授平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、軸、減速器等內(nèi)容。實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)的重點相呼應(yīng),包括平面運動簡圖的測繪、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特性分析、漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械傳動裝置的拆除和結(jié)構(gòu)分析、機械創(chuàng)新設(shè)計。討論教學(xué)內(nèi)容則針對常用機構(gòu)和零件的設(shè)計中存在不確定性的部分,例如平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動、齒輪傳動、軸等,這些機構(gòu)或零件的設(shè)計往往需要學(xué)生在一定范圍內(nèi)去選取參數(shù),經(jīng)常會讓學(xué)生不知如何進(jìn)行,因此進(jìn)行討論和總結(jié)是有必要的。
五、小結(jié)
筆者通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),結(jié)合心智技能形成的階段性理論進(jìn)行《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué),起到了積極效果,一方面在心智技能培養(yǎng)理論的指導(dǎo)下,教師在教學(xué)過程中會注重培養(yǎng)學(xué)生的心智技能,另一方面學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更濃,效果也更好。但由于課時限制、教師經(jīng)驗等因素,教學(xué)質(zhì)量仍有很大的上升空間。在后續(xù)教學(xué)過程中,仍需要不斷地進(jìn)行嘗試和總結(jié),探索更高效的心智技能教學(xué)方法,培養(yǎng)出更高素質(zhì)的高技能人才。
參考文獻(xiàn):
[1]馮忠良.教育心理學(xué)[M].北京:人民教育出版社,2000.
[2]陳軍民.高職生心智技能培養(yǎng)探討[J].新課程學(xué)習(xí),2012,(03):77.
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》作為高職高專機械類和近機類專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握常用機構(gòu)和通用機械零件的設(shè)計原理、方法和機械設(shè)計的一般規(guī)律,具備設(shè)計一般簡單機械和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊等技術(shù)資料的能力。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生具備良好的創(chuàng)新意識和一定的機械創(chuàng)新設(shè)計能力,為將來的工作打下堅實的基礎(chǔ),一直是我們教學(xué)改革和研究的重點內(nèi)容。通過近幾年的教學(xué)探索和實踐,筆者總結(jié)了幾點行之有效的教學(xué)方法。
1 案例分析法
“興趣是最好的老師。”創(chuàng)新能力的培養(yǎng)首先是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣。我們通過在課堂上引入工程實例及全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的優(yōu)秀作品,并在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)開放實訓(xùn)基地及實驗平臺,很好地調(diào)動了學(xué)生的積極性。
《第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽決賽作品選集》中收錄了沈陽工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院設(shè)計的便攜式萬向千斤移。該千斤移巧妙地利用了可控雙向棘輪的特點,設(shè)計了平移和旋轉(zhuǎn)重物的機構(gòu)[1]。在間歇運動機構(gòu)這一章的教學(xué)中引入該實例,并在實訓(xùn)實驗環(huán)節(jié)讓學(xué)生對比分析普通千斤頂和該便攜式萬向千斤移,豐富了教學(xué)案例,拓展了學(xué)生視野,提高了教學(xué)效果。
通過對大量成功的機械創(chuàng)新設(shè)計實例的分析來介紹機械創(chuàng)新設(shè)計方法是我們在教學(xué)過程中的具體做法。因為這些方法正是通過這些成功的創(chuàng)新設(shè)計實例表現(xiàn)出來的,通過對這些具體、生動實例的分析,使學(xué)生能夠更容易理解和掌握這些創(chuàng)新方法,也更容易激發(fā)大家參與創(chuàng)新實踐活動的興趣和自信心。學(xué)生認(rèn)識到以自己的知識技能水平進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計是完全有可能的,學(xué)習(xí)主動性大大增強。
2 類比總結(jié)法
傳動裝置作為機械系統(tǒng)中最重要的組成部分之一,其傳動形式分為機械傳動、流體傳動(液壓及氣壓傳動)和電力傳動。而《機械設(shè)計基礎(chǔ)》主要學(xué)習(xí)各種常用機械傳動機構(gòu)的原理及設(shè)計。機械傳動能適應(yīng)各種運動和動力的應(yīng)用要求,得益于各種機構(gòu)的各類演變。把握了運動及動力傳遞的各種機構(gòu)的特點,就能從根本上學(xué)好《機械設(shè)計基礎(chǔ)》。因此從傳動的本質(zhì)入手,讓學(xué)生在運動及動力傳遞形式的類比總結(jié)中對所學(xué)知識系統(tǒng)吸收,是學(xué)好本門課程,培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計能力最有效的方法之一。
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中機械原理的部分主要包括平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿及螺旋機構(gòu)等。從運動形式的轉(zhuǎn)換來看,能實現(xiàn)往復(fù)直線運動和圓周轉(zhuǎn)動之間相互轉(zhuǎn)換的機構(gòu)有曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪齒條、蝸輪蝸桿和螺旋機構(gòu)等。然后在這些機構(gòu)中,分析比較傳動角與壓力角,很容易看出每種機構(gòu)在傳動中的優(yōu)缺點。比如:鉸鏈四桿機構(gòu)有最小傳動角的要求,凸輪機構(gòu)要求最大壓力角小于或等于許用壓力角等。
從傳力的大小來看,凸輪和齒輪這樣的高副機構(gòu)因為是點或線接觸,易磨損,所以沒有鉸鏈四桿機構(gòu)在傳力大的場合應(yīng)用廣泛。
從運動速度的方面研究,曲柄搖桿機構(gòu)有急回特性,為了定量研究,就引入了行程速比系數(shù)和極位夾角的概念。凸輪機構(gòu)從動件的運動規(guī)律有等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律、擺線運動規(guī)律等。齒輪機構(gòu)則有適用的速度和功率范圍廣的特點。
還可以從是否可以實現(xiàn)空間傳動及傳動的角度、傳動比、傳動效率等不同方面進(jìn)行總結(jié)分析。讓學(xué)生在龐雜零碎的知識點中間找到一條線索,理清思路。可以采用同學(xué)們喜聞樂見的形式,比如就傳動比這一個單項對所學(xué)傳動形式進(jìn)行比較排序。采用類比總結(jié)法對于帶傳動和鏈傳動、齒輪傳動和蝸輪蝸桿這樣的章節(jié),教學(xué)效果尤為明顯。教師可根據(jù)實際情況給學(xué)生布置專題研究。通過類比總結(jié)法可以有效培養(yǎng)學(xué)生思維的開放性、多向性及自由性,而這些正是創(chuàng)造性思維的基本特征[2]。
3 逆向思維法
通過逆向思維的訓(xùn)練,讓學(xué)生靈活應(yīng)用基本機構(gòu)。逆向思維對于培養(yǎng)創(chuàng)新能力極為重要。在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課程中,很多機構(gòu)的演變都是逆向思維的結(jié)果。螺旋傳動的實例最為明顯。普通螺旋傳動的應(yīng)用形式有:螺母不動螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運動,如臺虎鉗;螺桿不動螺母回轉(zhuǎn)并作直線運動,如千斤頂;螺桿回轉(zhuǎn)螺母作直線運動,如機床工作臺;螺母回轉(zhuǎn)螺桿作直線運動,如應(yīng)力實驗機觀察鏡螺旋調(diào)整裝置。
曲柄搖桿機構(gòu)中一般都是曲柄做主動件,如果逆向思維,讓搖桿做主動件,則會出現(xiàn)死點位置。死點雖然不利于傳動,因為其壓力角α=90°,即傳動角γ=0°。然而運用逆向思維,利用死點的特性來工作,就有了夾緊機構(gòu)。
4 “三最”法
通過“三最”法,即課程學(xué)習(xí)中涉及到的有關(guān)最大、最小、最優(yōu)的問題,發(fā)散學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。曲柄滑塊機構(gòu)就是由曲柄搖桿機構(gòu)中的搖桿長度增至無窮大演變而來的,還有齒輪齒條中的齒條也是將齒輪半徑增至無窮大演變而來。這是“最大”的例子。而曲柄搖桿機構(gòu)中極位夾角θ最小為0°時,行程速比系數(shù)為1,即說明該機構(gòu)不再具有急回特性。最優(yōu)的問題,恰恰是機械設(shè)計的核心。機械創(chuàng)新設(shè)計包括兩個部分:一是改進(jìn)完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有機械產(chǎn)品的技術(shù)性能、可靠性、經(jīng)濟性、實用性等;二是創(chuàng)造設(shè)計出新機器、新產(chǎn)品,以滿足新的生產(chǎn)或生活需要[3]。而機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計就是推陳出新的法寶。通過“三最”法,讓學(xué)生在所學(xué)普通問題中發(fā)現(xiàn)特殊情況,對特殊情況進(jìn)一步研究,找到普遍與特殊的關(guān)系,尋求突破口,找到創(chuàng)新點。
機械創(chuàng)新設(shè)計是推動人類文明進(jìn)步的事業(yè)。從事機械創(chuàng)新設(shè)計工作需要掌握一定的機械設(shè)計知識,需要了解創(chuàng)新設(shè)計的方法,需要有克服困難的勇氣,更需要有對追逐成功的興趣。提高創(chuàng)新設(shè)計的水平需要不斷學(xué)習(xí)新的知識和方法,更需要不斷地參與創(chuàng)新設(shè)計的實踐活動,從實踐中學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟。能夠通過《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,對于學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來的工作實踐都有著至關(guān)重要的意義。“想象力比知識更重要。”如何在教學(xué)中形成一整套系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計理論方法,將是我們以后的努力方向。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 機械設(shè)計基礎(chǔ);課程改革;能力培養(yǎng)
Key words: mechanical design basis;curriculum reform;ability training
中圖分類號:G712文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2012)09-0199-01
0引言
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是機械類各專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過該課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握各種常用機構(gòu)及通用零部件的工作原理、特點和應(yīng)用的基本知識,使學(xué)生初步學(xué)會根據(jù)具體條件及與本課程有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,選用機構(gòu)及零件類型,并能對機構(gòu)的運動、零件工作能力進(jìn)行簡單的校核,從而具有設(shè)計簡單機械傳動裝置的能力。由于本課程的特點,不僅為后續(xù)的專業(yè)課程,也為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和解決生產(chǎn)實際問題建立基礎(chǔ)。近幾年來,隨著教學(xué)改革的深入,學(xué)科建設(shè)的進(jìn)行和課程體系的調(diào)整,我們圍繞培養(yǎng)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)校的學(xué)科建設(shè)和實驗室建設(shè)對機械設(shè)計課程建設(shè)采取了一系列改革,且取得一定成效。
在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革中,我們堅持以人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),不斷更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程體系,確保課程內(nèi)容的前瞻性、課程結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的整體優(yōu)化。
1教學(xué)內(nèi)容更新
隨著教學(xué)改革的深入,我們將工程力學(xué)和以前的機械設(shè)計基礎(chǔ)兩門課程整合為一門機械設(shè)計基礎(chǔ)課程,課時大幅減少,因此必須對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選。課程內(nèi)容的選取本著基礎(chǔ)知識夠用,主要從理論知識和操作技能兩個方面,選擇課程的內(nèi)容,滿足職業(yè)崗位的需求。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)任務(wù)的設(shè)計以工業(yè)產(chǎn)品和常用機構(gòu)為載體的分析與設(shè)計為載體,將課程內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu),序化教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計學(xué)習(xí)模塊6個,每個模塊進(jìn)一步分解為若干個任務(wù)。教學(xué)過程中以學(xué)生為主體,以實施完成工作任務(wù)為途徑,培養(yǎng)學(xué)生正確選擇通用零件及傳動裝置的能力,掌握重要機構(gòu)、零部件的設(shè)計方法,具有使用設(shè)計手冊查閱參數(shù)的能力,重點培養(yǎng)分析和解決問題的綜合能力,最終達(dá)到本課程的培養(yǎng)目標(biāo)要求。
2采用先進(jìn)的教學(xué)方法和手段
在教學(xué)過程中以激發(fā)興趣、培養(yǎng)能力為主導(dǎo),根據(jù)教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)的需要,我們采用任務(wù)驅(qū)動、實例貫穿、課堂與實習(xí)地點一體化相結(jié)合的教學(xué)模式。
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式:以減速器設(shè)計等典型任務(wù)為導(dǎo)向,將齒輪的設(shè)計、軸的設(shè)計、軸承的選擇、聯(lián)軸器的選用、V帶的設(shè)計等作為主要教學(xué)模塊,每個教學(xué)模塊由若干個教學(xué)任務(wù)組成。
“實例貫穿式”教學(xué)模式:以典型機構(gòu)設(shè)計為“案例”,提出解決方法,注重教學(xué)過程,將課件、錄像和現(xiàn)場教學(xué)融為一體。
課堂與實習(xí)地點一體化:為了全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和動手能力,培養(yǎng)符合企業(yè)崗位技能要求的技術(shù)人才,把一部分教學(xué)的課堂搬到實訓(xùn)室進(jìn)行,讓學(xué)生更直觀、準(zhǔn)確地認(rèn)識機械設(shè)備工作原理,加深對理論知識的理解和掌握。在這種教學(xué)模式下,講述理論部分時,通過CAI課件、錄像、動畫等現(xiàn)代教育技術(shù)的運用以及現(xiàn)場相關(guān)機織設(shè)備的運轉(zhuǎn)演示與指導(dǎo)教師的動手操作,讓學(xué)生更直觀、準(zhǔn)確地認(rèn)識機械設(shè)備工作原理與操作方法,加深了對理論知識的理解和掌握。在理論部分講完后可立即安排相應(yīng)的動手實驗,使學(xué)生在理論的指導(dǎo)下獨立動手操作,并通過實驗驗證所學(xué)的理論知識,這樣使理論教學(xué)和實驗教學(xué)的銜接更緊密,時間的安排上也較靈活。通過實踐,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣普遍提高,而且獨立思考和分析問題的能力提高,同時對機器設(shè)備原理與工藝調(diào)整以及操作技能都掌握得較好。這些技能對他們成為能力較強的應(yīng)用型人才有很大幫助。
3實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革
培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力目前已經(jīng)成為高職教育的一項重要教學(xué)改革內(nèi)容。在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革中,我們堅持理論教學(xué)和實踐教學(xué)并重,注意提高學(xué)生的實踐動手能力,啟迪創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生分析和綜合運用現(xiàn)代技術(shù)手段,解決工程實際問題的能力。
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實踐環(huán)節(jié)包括實驗和課程設(shè)計。我們有機械設(shè)計陳列室和機電一體化創(chuàng)新實訓(xùn)室,每學(xué)期我們安排一定的課時在這些實訓(xùn)室進(jìn)行現(xiàn)場講解。在創(chuàng)新實驗室,學(xué)生可以自己動手做各種實驗,有的內(nèi)容在課堂上不能完全理解,就到實驗室通過相關(guān)機構(gòu)或各種零部件的組裝加深理解。
在課程設(shè)計改革中,我們改變了以往的僅單純按理論知識設(shè)計一級圓柱直齒輪,現(xiàn)在我們以各種類型的減速器為課題,先對減速器進(jìn)行拆裝和測繪,然后設(shè)計出符合工廠實際需要的各種類型的減速器。同時為調(diào)動學(xué)生的積極性,我們允許自由選題。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生可根據(jù)自己的想法對現(xiàn)有機械進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。在完成本課程的學(xué)習(xí)后,我們推薦學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計比賽。
4考核方式的改革
在考核方法上,注重全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,通過參與課堂討論的質(zhì)量、分析能力、對新知識的接受和消化能力、學(xué)習(xí)遷移能力等多方面的評價,與基礎(chǔ)理論知識考核結(jié)合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。形成了過程性評價70%與成果性評價30%相結(jié)合的評價體系,其中過程性評價綜合考慮小組成員互評和教師評價。這種考核方式充分關(guān)注學(xué)生的個性差異,發(fā)揮評價的啟發(fā)激勵作用,增強學(xué)生的自信心,教師還可以利用評價所提供的大量信息,適時調(diào)整和改善教學(xué)過程。
5結(jié)束語
通過改革和實踐,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和學(xué)習(xí)興趣普遍有所提高。特別是在動手能力,工程實踐能力,綜合素質(zhì),創(chuàng)新設(shè)計能力等方面的提高更為顯著。
雖然我們在機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等的改革方面做了一些嘗試,并取得了一定的成績,但仍存在一些問題和不足之處,有待今后的教學(xué)改革實踐中不斷地改進(jìn)和完善。
參考文獻(xiàn):
[1]張慶玲.機械設(shè)計技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[2]張曉桂.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革與探討.全國機械設(shè)計教學(xué)研討會議,2007.
[3]楊枚.《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容改革總結(jié).科技信息,2010(36).
[4]劉碧俊.高職《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程改革與實踐.《教育研究》2010年1月.
受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,如今教育教學(xué)方式較為單一,大都以理論課程講解為重點,這是應(yīng)試教育的一個基本途徑,學(xué)生能夠獲取到非常高的學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù),但是理解知識并運用知識的能力缺失。由此,綜合創(chuàng)新實訓(xùn)課程被提出來,并在不斷改革,這是新時期實施素質(zhì)教育的一項重要舉措,實施改革的目的就是提升學(xué)生的實踐能力。下面將重點闡述創(chuàng)新訓(xùn)練目標(biāo)、意義以及改革內(nèi)容。
一、設(shè)置綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程的作用
隨著知識經(jīng)濟時代的到來,市場競爭日趨激烈,并對人才各方面能力提出了更高要求,促使高校不斷創(chuàng)新改革教育教學(xué)模式。我國在2010年正式啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”項目改革,在項目中將10年卓越培養(yǎng)目標(biāo)綱要制定出來,成為我國教育史上的一次變革與發(fā)展,是傳統(tǒng)教育向工程教育轉(zhuǎn)折的一個舉措。工程訓(xùn)練將培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力作為中心,更是培養(yǎng)優(yōu)秀工程師必不可少的途徑,在這種背景下,綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程改革方案被提出來,對培養(yǎng)學(xué)生工程意識與創(chuàng)新意識起到了重要作用,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)與實訓(xùn)中提高了實踐能力與創(chuàng)新能力,真正成為一名創(chuàng)新型人才[1]。
二、綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程教學(xué)目標(biāo)
很多技術(shù)類專業(yè)具有非常強的實踐性與綜合性,比如,某航天大學(xué)工科專業(yè)開設(shè)了幾門必修課,這些必修課融合了電控、機械方面的知識與技術(shù)指導(dǎo),學(xué)科的實踐性與綜合性非常強。課程建立在工程訓(xùn)練基礎(chǔ)上,融合機、電、控等專業(yè)設(shè)備,幫助學(xué)生構(gòu)建一個真實的工程實踐環(huán)境,通過學(xué)習(xí)這些課程需達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo):充分發(fā)揮學(xué)生的能動性與創(chuàng)造性,提高學(xué)生的創(chuàng)造能力;重點培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)工程的認(rèn)知與操作,熟練運用電控一體化技術(shù),使學(xué)生掌握單片機與可編程控制器的運行與應(yīng)用方法;培養(yǎng)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力、獨立解決問題的能力;培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新能力、工程實踐能力以及團隊協(xié)作能力。
三、綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程改革主要內(nèi)容
(一)改革教學(xué)內(nèi)容
過去,工程類教學(xué)一直將機械設(shè)計作為重點,為了達(dá)到課題目標(biāo)就會不斷加強設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,但如果課題智能化強僅依靠機械工程不能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。由此,在原有的教學(xué)基礎(chǔ)上增設(shè)了監(jiān)控與電控兩項技術(shù)內(nèi)容,課題學(xué)習(xí)不再單純以機械設(shè)計為主,使學(xué)生各方面知識得到均衡發(fā)展,實踐技能掌握更多[2]。
(二)改革教學(xué)模式
傳統(tǒng)教學(xué)模式采取學(xué)生制作課題的方式,其他學(xué)生僅對內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練,而將“個性化培養(yǎng)”作為改革的實訓(xùn)模式與核心內(nèi)容,就是學(xué)生先申報一個課題,可以是教學(xué)科研課題,也可以是課業(yè)的拓展課題或者企業(yè)科研項目,教師對學(xué)生一對一指導(dǎo)教學(xué),使學(xué)生獨立完成課題方案設(shè)計、硬件設(shè)計等,能夠自主調(diào)試與測試軟件、系統(tǒng)。在完成以上實訓(xùn)以后總結(jié)實訓(xùn)方法、知識,完成論文編寫與答辯。
四、對改革綜合創(chuàng)新訓(xùn)練實踐未來發(fā)展的思考
即使機電一體化創(chuàng)新實驗已經(jīng)成為機電學(xué)院的一種創(chuàng)新體系,也是重要的實踐訓(xùn)練基地,但是在機電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計上依然存在很多不足,設(shè)計實驗的條件以及實驗管理都需要不斷完善,進(jìn)而從實驗為主轉(zhuǎn)為探索性實驗?zāi)J健R氤浞职l(fā)揮機電一體化創(chuàng)新實驗室在人才培養(yǎng)過程中的重要性,就要先對過去“填鴨式”教學(xué)模式進(jìn)行改變,引導(dǎo)學(xué)生從實踐中獲得思考動力。具體可以從以下幾方面入手:
首先,將課程體系創(chuàng)新實驗條件及其相關(guān)實驗體系建立起來,先將機械設(shè)計制造與自動化學(xué)科相關(guān)實踐環(huán)節(jié)打通,更好地依據(jù)機械原理對機械設(shè)計和創(chuàng)新實驗條件進(jìn)行完善,使機電產(chǎn)品設(shè)計課程體系關(guān)聯(lián)的實驗系列開設(shè)出來,比如,驅(qū)動部件設(shè)計、機械裝配、驅(qū)動部件設(shè)計、傳感器測量技術(shù)、控制器接口技術(shù)等,還要掌握控制編程制造知識,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),使機電一體化技術(shù)知識獲取更加系統(tǒng)。
其次,多組織學(xué)生進(jìn)行實踐訓(xùn)練,比如,自主研發(fā)或者設(shè)計,體會機電產(chǎn)品設(shè)計與制造過程,更好地掌握機電系統(tǒng)運行與裝配方法[3]。比如:SPCE061A單片機音效彩屏液晶顯示貪吃蛇游戲:這是一款益智類游戲,主屏幕顯示一條貪吃蛇,隨機獲得食物,游戲玩家可以操作鍵盤對貪吃蛇的方向進(jìn)行控制,每吃到一個食物便增加相應(yīng)分?jǐn)?shù),一旦貪吃蛇碰到邊界,游戲便失敗。游戲使用了單片機功能,貪吃蛇每到一個位置計算坐標(biāo);兩個鍵盤玩的游戲是創(chuàng)新內(nèi)容。項目創(chuàng)新總結(jié):在完成了項目研發(fā)以后,學(xué)生要對項目做出總結(jié),學(xué)生運用了在綜合創(chuàng)新訓(xùn)練實訓(xùn)課程中學(xué)習(xí)的知識與操作方法,邊研究邊查閱資料,逐步分析各個研究難點,在教師指導(dǎo)下完成了游戲制作[5]。最后總結(jié)出:“獲得的創(chuàng)新想法來源于實踐,創(chuàng)新成果服務(wù)于實踐。”
五、結(jié)束語
本文結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗與教學(xué)實踐,探討了綜合創(chuàng)新實訓(xùn)課程的意義、課程教學(xué)目標(biāo)以及課程改革方案。可見,素質(zhì)教育改革下只有提高學(xué)生的實踐操作技能,不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,才能更好地適應(yīng)未來學(xué)習(xí)與工作,使教學(xué)改革作用得以真正發(fā)揮出來。
【參考文獻(xiàn)】
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中圖分類號:G4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16723198(2014)07014102
機械設(shè)計制造專業(yè)主要是培養(yǎng)具有機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力,能從事機械產(chǎn)品的設(shè)計、工藝設(shè)計、數(shù)控加工、數(shù)控設(shè)備的操作、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等等行業(yè)的高等技術(shù)應(yīng)用性人才。綜合實訓(xùn)是機械制造專業(yè)的主干專業(yè)課程,是一門實踐性很強的專業(yè)課,是圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),為學(xué)生今后能在上述崗位上工作提供必要的知識與技能支撐。如何針對該專業(yè)的特點培養(yǎng)高素質(zhì)人才,必須要對該門課程構(gòu)建一個良好的課程體系。課程體系是一個具有特定功能、特定結(jié)構(gòu)的組合系統(tǒng),通常具有目標(biāo)、內(nèi)容和過程三個要素。因此,機制專業(yè)的綜合實訓(xùn)課程體系也可由目標(biāo)要素、內(nèi)容要素(結(jié)構(gòu)要素)和過程要素三大部分構(gòu)成。
1機制專業(yè)綜合實訓(xùn)課程體系的目標(biāo)要素
綜合實訓(xùn)是學(xué)生畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計前的一門綜合型設(shè)計與實踐訓(xùn)練課程,安排在大學(xué)教學(xué)的最后一學(xué)年,能培養(yǎng)學(xué)生綜合運用已學(xué)知識的能力。通過綜合實訓(xùn)的開展讓學(xué)生獲得實踐知識、豐富并活躍學(xué)生的思想,強化對理論知識的理解與掌握,從而在實踐中對理論知識進(jìn)行拓展和創(chuàng)新。同時綜合實訓(xùn)的訓(xùn)練項目也要不斷的推陳出新,要以項目為目標(biāo),充分調(diào)動學(xué)生的積極性,教學(xué)方法也由“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”,教師只是起到引導(dǎo)的作用,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新意識,使學(xué)生在完成這些項目的過程中,把所學(xué)的專業(yè)知識和實際操作結(jié)合起來,并能夠在今后的工作崗位上解決實際生產(chǎn)的能力。
2機制專業(yè)綜合實訓(xùn)課程體系的結(jié)構(gòu)要素
綜合實訓(xùn)課程體系在其結(jié)構(gòu)形成過程中,應(yīng)確立起以素質(zhì)教育為目標(biāo)、以社會需求為導(dǎo)向,以崗位技能要求為核心的課程結(jié)構(gòu)形式。針對于機械制造專業(yè)的特點,我們在構(gòu)建綜合實訓(xùn)課程體系結(jié)構(gòu)形式的時候要注意以下幾點:其一,教學(xué)重點應(yīng)該轉(zhuǎn)移到強化應(yīng)用上,同時實訓(xùn)課程在教學(xué)計劃中應(yīng)占據(jù)較大的比例,讓學(xué)生有充分的時間去掌握專業(yè)技能,以及將理論與實踐更好的結(jié)合;其二,綜合實訓(xùn)的內(nèi)容必須具有系統(tǒng)性和連貫性,能夠?qū)⒋髮W(xué)四年所學(xué)的理論知識串起來。在大學(xué)本科四年的教學(xué)計劃中,各類專業(yè)課中的實踐課都是根據(jù)相關(guān)課程分布在各個學(xué)期中進(jìn)行的,相應(yīng)的實驗內(nèi)容比較單一,相互之間的關(guān)聯(lián)度也不夠,不夠系統(tǒng),學(xué)生只能做一些驗證性的試驗。這不利于提高學(xué)生的綜合動手能力,故在設(shè)置實訓(xùn)內(nèi)容的時候必須將各個單一工種用產(chǎn)品串接起來,這樣的話學(xué)生得到地就不再是孤立的概念,而是具有完整過程的工程概念,在綜合設(shè)計與綜合實訓(xùn)的過程中,學(xué)生通過完成本報告可對機械制造的整個生產(chǎn)過程和制造技術(shù)實習(xí)進(jìn)行一次全面總結(jié)。結(jié)合以上所提到的問題,針對本專業(yè)的理論課程體系,故建議構(gòu)建如下的結(jié)構(gòu)形式:以小班為單位,自主選擇實訓(xùn)產(chǎn)品,項目要求難度適當(dāng)、與機械相關(guān)。在產(chǎn)品確定之后,再將學(xué)生以實訓(xùn)產(chǎn)品的主要零件分成若干小組,保證每個小組中的每個學(xué)生至少負(fù)責(zé)一件以上的零件設(shè)計制造,每個小組分別完成自己的實訓(xùn)任務(wù),最后以班級為單位進(jìn)行產(chǎn)品的驗收。以產(chǎn)品研制的四個過程(產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、加工試制、分析總結(jié)),將綜合實訓(xùn)也分為相應(yīng)四個階段。下表為主要實訓(xùn)階段及教學(xué)要求。
表1實訓(xùn)的四個階段
序號1實訓(xùn)
階段1主要內(nèi)容1基本要求1涉及課程11產(chǎn)品
設(shè)計1針對某選定的實訓(xùn)項目設(shè)計出完整的產(chǎn)品工程圖和相關(guān)技術(shù)參數(shù)11、選擇一個原理結(jié)構(gòu)最優(yōu),又符合實際加工能力的方案作為選定的產(chǎn)品
2、嚴(yán)格按照工程實際要求完成裝配圖1機械制圖、機械設(shè)計、機械原理、機械CAD/CAM21工藝
設(shè)計1設(shè)計相應(yīng)零件的工程圖,工藝規(guī)程設(shè)計,編制出零件制造的工藝文件11、分析產(chǎn)品裝配圖,了解所設(shè)計零件在產(chǎn)品中的位置和功用,對該零件提出技術(shù)要求,分析其主要技術(shù)關(guān)鍵和應(yīng)相應(yīng)采取的工藝措施
2、工藝審查,擬定工藝路線,確定各工序所用機床設(shè)備和工藝裝備
3、編制工藝文件1金屬材料及熱處理、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)31加工
試制1操作機床驗證本人所編工藝工序、按分工、逐步加工實訓(xùn)零件11、熟悉工藝文件中選定的機床設(shè)備的操作、聽從指揮、嚴(yán)格按照要求,安全操作機床
2、按照本人所編工藝文件,逐步加工實訓(xùn)零件
3、對于數(shù)控機床應(yīng)進(jìn)行數(shù)值計算,逐斷編寫零件加工程序單,并輸入CNC裝置的存儲器中,再進(jìn)行加工1金屬切削機床、數(shù)控機床、數(shù)控加工編程41組裝調(diào)
試及分
析1組裝調(diào)試實訓(xùn)產(chǎn)品、實訓(xùn)報告撰寫11、對加工出的零件進(jìn)行質(zhì)量檢測、如尺寸檢測、形位誤差、粗糙度的檢測等等
2、以班級為單位將實訓(xùn)產(chǎn)品裝配組裝
3、整理實訓(xùn)報告:裝配圖、工序卡片、技術(shù)問題、處理結(jié)果及個人體會1產(chǎn)品質(zhì)量檢測、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)3機制專業(yè)綜合實訓(xùn)課程體系的過程要素
課程體系過程要素是從動態(tài)角度來看課程體系的要素構(gòu)成,具體包括課程體系實施和評價兩個部分。關(guān)于綜合實訓(xùn)課程體系的實施,學(xué)校可結(jié)合自己的實際情況,不具備實訓(xùn)條件的學(xué)校,要積極借助社會力量,采取校校聯(lián)合、校企聯(lián)合等多種形式,合理選擇校內(nèi)或校外實訓(xùn)場地,以確保實訓(xùn)環(huán)節(jié)的正常進(jìn)行。同時,指導(dǎo)老師是保證綜合實訓(xùn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素,所以要選擇具有豐富實踐經(jīng)驗的教師擔(dān)任指導(dǎo)老師,同時學(xué)生和教師可以采取雙向選擇原則。建立科學(xué)、完整的實踐教學(xué)評價體系,是重視實踐教學(xué),促進(jìn)實踐教學(xué)質(zhì)量的快速提高,加強宏觀管理的主要手段。以往在考核學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)時一般更注重結(jié)果,指導(dǎo)老師通過批改實習(xí)報告、到課率及現(xiàn)場操作來考核學(xué)生,但是綜合實訓(xùn)課程相對于以往的實踐環(huán)節(jié)來說,過程持續(xù)時間更長,指導(dǎo)老師不能隨時盯著每個學(xué)生,這就讓學(xué)生在實踐過程中放松自己,平時不好好鉆研,到最后要交成果的時候敷衍了事、實訓(xùn)報告也會存在少許抄襲現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)象必須建立一套科學(xué)、嚴(yán)格的學(xué)生評價體系。與一般的實踐環(huán)節(jié)一樣,綜合實訓(xùn)的成績還是按優(yōu)秀、良好、中、及格、不及格五級等次單獨記入成績檔案,而等級的評定不再是僅僅通過實訓(xùn)報告、現(xiàn)場操作來進(jìn)行,還要增加答辯環(huán)節(jié),具體操作是通過學(xué)生陳述自己的設(shè)計過程及現(xiàn)場老師提問來給出相應(yīng)的成績,如果說答辯成績不合格,那么整個實訓(xùn)成績也不合格,也就是說該環(huán)節(jié)具有一票否決制,增設(shè)這一環(huán)節(jié)并加大成績比例主要是為了督促學(xué)生在實訓(xùn)過程中嚴(yán)格要求自己,對自己設(shè)計的產(chǎn)品完全理解掌握。整個評價過程可以由校內(nèi)實驗室和校外實踐基地聯(lián)合考核,這樣不僅可以考核學(xué)生的素質(zhì)和能力水平,而且可考核學(xué)生的工作實績。在整個實訓(xùn)過程中,雖然教師只是起引導(dǎo)作用,但是如何讓學(xué)生真正的學(xué)有所獲,教師的作用也是非常重要的,因此必須要建立完備的教師評價體系。首先要根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,制定出實訓(xùn)各環(huán)節(jié)中教師應(yīng)明確遵循的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及要求,再由實踐教學(xué)督導(dǎo)員進(jìn)行全程監(jiān)督檢查,除了要檢查實踐教學(xué)的完成情況外,還要重點檢查教學(xué)質(zhì)量,再結(jié)合學(xué)生評教結(jié)果,以及同本人見面,最終為指導(dǎo)老師進(jìn)行打分評價。該評價結(jié)果將被納入年度考核之中。
4結(jié)束語
本文根據(jù)機械制造專業(yè)的培養(yǎng)方案,針對本專業(yè)學(xué)生的特點,構(gòu)建了機制專業(yè)綜合實訓(xùn)的課程體系,旨在更好的解決該專業(yè)教學(xué)所面臨的問題,確保通過綜合實訓(xùn)、學(xué)生能夠真正的對所學(xué)知識進(jìn)行總結(jié),成為具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才。
參考文獻(xiàn)
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2一體化教學(xué)的優(yōu)勢
2.1一體化教學(xué)是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新
傳統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)模式比較單一,由于教學(xué)內(nèi)容涉及到的知識面比較廣,教師很容易走上灌輸式教學(xué)的道路,使學(xué)生感覺到課程過于枯燥,久而久之失去對學(xué)習(xí)的興趣;課堂理論教學(xué)和實踐教學(xué)缺乏聯(lián)系,教師往往只關(guān)注課堂教學(xué),不關(guān)注課外輔助教學(xué),在實踐教學(xué)中也忽視了知識之間的聯(lián)系,使得實踐教學(xué)的效率較低。理論是實踐的指導(dǎo),實踐是檢驗理論的唯一標(biāo)準(zhǔn),脫離了理論的實踐和脫離了實踐的理論都是不成立的,不能深入教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生能力,一體化教學(xué)實現(xiàn)了理論與實踐的完美結(jié)合,通過教學(xué)情景的模擬,讓學(xué)生在案例或者課題中深入情景,利用所學(xué)理論知識解決實際問題,全面提高了學(xué)生能力。
2.2一體化教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)
高職院校培養(yǎng)的是具有實際操作能力的一線人才,比普通高校更注重學(xué)生的實踐能力,過硬的職業(yè)素質(zhì)是高職學(xué)生面對激烈的人才競爭脫穎而出必須具備的素質(zhì)。然而實踐要受到理論知識的指導(dǎo),因此課堂教學(xué)也不容忽視。機械設(shè)計基礎(chǔ)一體化教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)有很大的幫助,學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中接受到豐富的理論知識,而學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)需要理論與實踐相結(jié)合,一體化教學(xué)結(jié)合了多種教學(xué)方法,學(xué)生能夠在多種教學(xué)方法中尋找到最適合自己的學(xué)習(xí)方法,鍛煉了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,便于學(xué)生對知識的理解和掌握,促進(jìn)了學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的提高。
2.3一體化教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)
隨著社會文明的進(jìn)步和經(jīng)濟的發(fā)展,社會對人才的要求標(biāo)準(zhǔn)已然發(fā)生了變化,為了滿足社會對人才的需求,高校也在不斷調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo),以適應(yīng)社會的發(fā)展。素質(zhì)教育提出以來,無論是中學(xué)還是大學(xué),學(xué)生的綜合素質(zhì)已經(jīng)成為學(xué)校重視的問題,只有過硬的專業(yè)技能,但人際交往能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力都不具備的學(xué)生不能稱之為人才,也終究會被社會所淘汰,高職學(xué)生在未來的工作崗位上不可能脫離團隊工作,因此,學(xué)生的綜合素質(zhì)是學(xué)校培養(yǎng)的關(guān)鍵點。一體化教學(xué)通過對實踐項目的分析、小組合作等方法,培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作能力和創(chuàng)新能力,也有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,使學(xué)生的發(fā)展更適應(yīng)社會的需要,為學(xué)生在未來的工作崗位上實現(xiàn)自己的價值奠定了基礎(chǔ)[2]。
3一體化教學(xué)模式的構(gòu)建措施
3.1一體化教室的創(chuàng)建
在傳統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)中,教學(xué)的主要場所是實訓(xùn)室和多媒體教室,這兩種教室相互交替著進(jìn)行。教師一般在講授完理論知識之后,再讓學(xué)生去多媒體教室或者實訓(xùn)室進(jìn)行實踐訓(xùn)練,理論知識和實踐能力的培養(yǎng)時間上不一致。受客觀條件的限制,很多時候教師講授完理論課都不能緊跟著進(jìn)行實踐訓(xùn)練,時間一長,學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識逐漸淡忘,在動手實踐時還要重新復(fù)習(xí)理論知識,當(dāng)時學(xué)理論時有些內(nèi)容已經(jīng)忘了,實驗操作的關(guān)鍵點也很難確定,容易導(dǎo)致實踐教學(xué)效率低下。因此,高職院校應(yīng)該創(chuàng)建專門的一體化教室,這是開展一體化教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ),一體化教室要把多媒體教室和實訓(xùn)室結(jié)合起來,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論知識之后就能趁熱打鐵,直接進(jìn)行實踐能力的訓(xùn)練,鍛煉學(xué)生的職業(yè)能力。
3.2教學(xué)項目的設(shè)計要符合課程實際
機械設(shè)計基礎(chǔ)一體化強調(diào)教、學(xué)、做的一體化,教師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)和動手操作要一氣呵成,教學(xué)項目的設(shè)計要與理論知識緊密結(jié)合起來,讓學(xué)生置身于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的氛圍中去,在對項目的研究、實施過程中培養(yǎng)職業(yè)技能。教學(xué)項目的設(shè)計一定要符合實際,并具有典型性、趣味性和挑戰(zhàn)性,使學(xué)生在激發(fā)興趣的同時,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是學(xué)完機械設(shè)計基礎(chǔ)課程后能夠從事機械結(jié)構(gòu)的分析和簡單的設(shè)計方面的工作,按照社會對這類人才的需求,教師可以采取項目為主導(dǎo),任務(wù)為驅(qū)動的模式,以項目為主線組織課堂教學(xué)的內(nèi)容。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程主要培養(yǎng)學(xué)生對機電設(shè)備典型機構(gòu)的分析和設(shè)計能力,因此需要通過對教學(xué)任務(wù)的分析來設(shè)計教學(xué)項目,教學(xué)項目要涵蓋基本的知識點[3]。
3.3項目的實施注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力
在教學(xué)項目制定完成后,就要實施項目。在項目實施的過程中,教師要以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為目標(biāo),按照由簡單到復(fù)雜的原則,根據(jù)任務(wù)的引入、計劃的制定、任務(wù)的實施、反饋評價四個步驟實施。在實施項目任務(wù)時,教師首先要提出學(xué)習(xí)目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生對實訓(xùn)項目進(jìn)行分解,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和能動性,發(fā)掘出對應(yīng)的知識點。小組合作教學(xué)是有效的教學(xué)方法,教師可以根據(jù)組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的分組原則對學(xué)生進(jìn)行分組,提出項目任務(wù)后就讓小組通過合作的方式完成任務(wù),在討論過程中學(xué)生可以自由發(fā)揮自己的觀點。教師應(yīng)該把學(xué)生在實訓(xùn)過程中容易出現(xiàn)的問題總結(jié)出來,如果學(xué)生遇到問題可以直接去查找教師總結(jié)的經(jīng)驗資料,對于在實訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)的新問題,學(xué)生再交由教師和學(xué)生共同討論,完成任務(wù),教師要在學(xué)生進(jìn)行合作的過程中觀察學(xué)生的思維方式是否正確,引領(lǐng)學(xué)生朝著正確的思維方向發(fā)展。
3.4項目教學(xué)的評價要合理
項目教學(xué)的評價是檢測教學(xué)效果的重要手段,只有合理的評價方式才能準(zhǔn)確反映出項目教學(xué)的成效,才能完成教學(xué)目標(biāo),反映出學(xué)生的真實水平。項目教學(xué)的評價方式可采用目標(biāo)評價和過程評價相結(jié)合的方式,傳統(tǒng)的評價方式容易忽視過程評價。過程評價是在教學(xué)過程和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中對學(xué)生進(jìn)行的評價,過程評價對目標(biāo)評價有重要的參考作用,過程評價是一種動態(tài)的評價方式,能夠通過對學(xué)生項目實施過程、團隊合作過程、項目操作時間等等方面關(guān)注學(xué)生在實訓(xùn)中的進(jìn)步;目標(biāo)評價可以通過對學(xué)生項目完成時間、完成狀況等方面來確定,合理的評價方式對增強學(xué)生自信心,激發(fā)學(xué)生興趣有重要作用。
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)11-0070-01
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是高等學(xué)校理工科非機械類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課和必修課程。本課程主要講述一般通用機械的基本理論和設(shè)計方法,主要精選工程力學(xué)、機械原理、機械零件等課程的內(nèi)容,并優(yōu)化組合成為一門綜合化課程。主要內(nèi)容包括:機械設(shè)計概論、常用傳動機構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)、通用機械零件設(shè)計基礎(chǔ)、機械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計等。課程注重對學(xué)生綜合設(shè)計能力的培養(yǎng),強調(diào)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,從而提高學(xué)生創(chuàng)造性構(gòu)思和總體把握設(shè)計方案的水平。
一 項目化教學(xué)的設(shè)計理念與思路
1.設(shè)計理念
基于項目的工作驅(qū)動法的教學(xué)模式,是一種做中學(xué),學(xué)中做相互融合滲透的模式,強調(diào)操作的實際運用能力,能較好地將教學(xué)與實際操作聯(lián)系起來,達(dá)到“教、學(xué)、做”自然結(jié)合。項目驅(qū)動的教學(xué)模式與《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的課程教學(xué)在目標(biāo)上一致。關(guān)鍵要處理好課程的項目化、項目的課程化二者的結(jié)合,知識結(jié)構(gòu)的重構(gòu),老師課堂角色的轉(zhuǎn)變等問題,這種教學(xué)模式才能被有效實施,實現(xiàn)理論在向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化過程中的積極作用。
2.設(shè)計思路
第一,設(shè)計課程時,根據(jù)課程內(nèi)容選取典型性、覆蓋性、可行性、趣味性強的項目。然后,圍繞項目的實施,設(shè)置若干任務(wù),對應(yīng)不同的項目目標(biāo),知識點鏈接,在此過程中實現(xiàn)知識的重構(gòu)。
第二,按照上述方式,課程組經(jīng)過與專業(yè)和企業(yè)的研討,設(shè)計了以“機械結(jié)構(gòu)測繪與分析”為主線,層層推進(jìn),由簡單到綜合,難度逐漸增加的8個實踐項目。不同專業(yè)及教學(xué)要求的學(xué)生可以選擇不同的學(xué)習(xí)項目。綜合項目選取各專業(yè)職業(yè)崗位環(huán)境實用性強的。
第三,采用靈活的、開放的教學(xué)方式。(1)課內(nèi)教學(xué):學(xué)生分組,根據(jù)需要各小組完成不同或者相同的學(xué)習(xí)子任務(wù),組內(nèi)和組間討論和相互學(xué)習(xí),提高課堂學(xué)習(xí)效率。老師集中點評和講解。(2)課外學(xué)習(xí):在課外,學(xué)生基于完成項目報告的需要,利用機械實訓(xùn)室和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境進(jìn)行課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí),以增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,給學(xué)生安排課外完成的機械設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)。
3.項目內(nèi)容選取原則
第一,項目源于機械的實際應(yīng)用,項目的選取注重典型性、覆蓋性、挑戰(zhàn)性、可行性、趣味性。
第二,項目系統(tǒng)化設(shè)計,基于認(rèn)識規(guī)律,從簡單到復(fù)雜。本課程的項目從“抽水唧筒的方案設(shè)計”入手,項目難度層層推進(jìn),項目覆蓋的知識點逐漸增強,有序地實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。
第三,項目教學(xué)的載體是動態(tài)的、開放的。教學(xué)載體的選擇體現(xiàn)了與專業(yè)緊密結(jié)合。
項目作為教學(xué)的載體,通過學(xué)生的實踐變得具體。根據(jù)每組學(xué)生或?qū)I(yè)的不同設(shè)計任務(wù),各組之間互相學(xué)習(xí)交流設(shè)計的過程;在這種動態(tài)的任務(wù)、開放的設(shè)計環(huán)境中學(xué)生的各項能力得以提高的同時,還會主動、高效的學(xué)到相關(guān)的理論知識。如在實踐項目“自行車的拆裝與運動分析”中,學(xué)生通過完成此項目,逐步具有對機械設(shè)備拆裝與維護能力,同時學(xué)生還學(xué)習(xí)了機械系統(tǒng)的組成及其傳動原理,學(xué)習(xí)到軸、軸承、鏈傳動、平面連桿機構(gòu)等相關(guān)知識。
第四,重視可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。選取的項目也要隨著時代科技的發(fā)展及時更新,以保持挑戰(zhàn)性、實用性。教學(xué)內(nèi)容注重學(xué)生機械方面的創(chuàng)新能力、圖形表達(dá)能力的培養(yǎng),這些能力的逐步增強無疑培養(yǎng)了學(xué)生在專業(yè)方面的可持續(xù)發(fā)展能力。
4.項目設(shè)計
以“機械結(jié)構(gòu)測繪與分析”為主線,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容層層推進(jìn),由簡單到復(fù)雜設(shè)置教學(xué)項目。在每個項目中,設(shè)置了若干任務(wù),并列出知識點和重點教學(xué)方法,要求實現(xiàn)的能力目標(biāo)等。
設(shè)置如下情境:(1)簡單機械抽水唧筒;(2)機械手的測繪與分析設(shè)計;(3)機械門的開閉機構(gòu)設(shè)計;(4)單級減速器的拆裝與分析;(5)單級減速器的設(shè)計;(6)變速自行車變速機構(gòu)的設(shè)計與計算;(7)多級減速器分析與設(shè)計;(8)CK 9930數(shù)控車床拆裝與維護綜合實訓(xùn)。
二 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程建設(shè)與改革總結(jié)
項目化教學(xué)被越來越多的院校所采用,它的教學(xué)目標(biāo)明確,與實踐聯(lián)系緊密;教學(xué)方法科學(xué),更符合人性化教學(xué)的要求;教學(xué)過程以項目為中心,以就業(yè)為指導(dǎo),突出知識的應(yīng)用性、實踐性,設(shè)計周密。項目教學(xué)突出知識的應(yīng)用性、實踐性,能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力、自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)造性思維的能力。
但是項目驅(qū)動教學(xué)的實施面臨著一些問題。學(xué)生主導(dǎo)作用的實現(xiàn)需要很多條件。比如,學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿強烈與否,資訊材料的完備程度,理實一體化的教學(xué)環(huán)境等。這些問題的解決不僅對辦學(xué)條件提出了苛刻的要求,也增加了教師進(jìn)行教學(xué)管理和教學(xué)評價的難度。如何控制進(jìn)度,提供怎樣的資訊材料才恰當(dāng),都是在現(xiàn)有條件下實施項目驅(qū)動教學(xué)面臨的問題,還需進(jìn)一步研究。
中圖分類號:TH133.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)05(a)-0073-01
機械結(jié)構(gòu)設(shè)計是機械設(shè)計的重要組成部分,各種分析計算試驗的目的,都是為了把結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造得更好,工作的最終結(jié)果都要落實在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面。但是許多人往往花費大量的時間和精力,把機械設(shè)計的重點放在分析和計算方面,對結(jié)構(gòu)設(shè)計相對缺乏關(guān)注。其中一個原因是因為現(xiàn)有的理論計算系統(tǒng)完整,容易理解和應(yīng)用,而結(jié)構(gòu)設(shè)計由于影響因素較多,涉及的方面復(fù)雜,不能夠完整總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)律;另外還由于設(shè)計者的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗不足,在設(shè)計時往往草率匆忙。這些情況直接影響了機械的整體質(zhì)量,因此,有必要把結(jié)構(gòu)設(shè)計重視起來。
該文主要討論機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性、設(shè)計實例和提高設(shè)計水平的思考。
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性
機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計是將機械的構(gòu)型、設(shè)思以及機械系統(tǒng)的運動方案簡圖綜合起來,再具體轉(zhuǎn)化為具有合理結(jié)構(gòu)的零部件的過程。
在機械設(shè)計中,結(jié)構(gòu)設(shè)計與理論計算一樣占有極其重要的地位。這是由于一臺機械上的所有零件尺寸,只有一小部分是由理論計算決定的,而設(shè)計者往往需要根據(jù)整機的功能、強度、剛度以及加工性、安裝、調(diào)試、維修等方面的要求,進(jìn)行綜合分析考慮,然后做出判斷,進(jìn)而確定機械結(jié)構(gòu)中大量的形狀、尺寸以及零件間的相對位置關(guān)系。所以說結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及了許多領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)設(shè)計具有復(fù)雜性綜合性。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性如下:
(1)結(jié)構(gòu)是機械方案設(shè)計的具體體現(xiàn)。機械方案設(shè)計的結(jié)果都是以一定的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出來,根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計最終來完成零部件的加工、裝配,滿足機械產(chǎn)品的功能要求。
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計是進(jìn)行科學(xué)計算的基礎(chǔ)。這是因為在機械設(shè)計中,計算是針對特定的機械結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。
(3)影響機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素有很多,比如有材料的選擇、尺寸和形狀的確定、加工工藝和裝配工藝的確定等等,結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與否將直接決定機械的成本高低。
由上所述可知,合理進(jìn)行機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計是顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段,結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常重要的。下面以軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計為例,來說明機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用。
2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù),就是對軸進(jìn)行合理設(shè)計,確定全部結(jié)構(gòu)外形及其尺寸。影響軸結(jié)構(gòu)的相關(guān)因素有很多,如在機器中軸的安裝位置和要求,軸上零件的裝配方案,軸上作用力和分布情況;軸上零件的相互位置及其固定方式;軸承的類型及其安裝固定方式,軸的加工制造及裝配工藝等要求。設(shè)計前有些因素是知道的,有些因素則是在設(shè)計過程中逐步確定的。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜,具有較大的靈活性和多樣性,往往根據(jù)具體的工作情況而變化,對軸的結(jié)構(gòu)來說,沒有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計形式。
但是在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,不論遇到何種情況,都要滿足下面幾點設(shè)計要求:軸和軸上零件有確定的工作位置;軸上的零件便于安裝拆卸和調(diào)整;軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計還要使軸具有良好的加工工藝性。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程:
(1)擬定軸上零件的裝配方案。軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提要先擬定軸上零件的裝配方案,來決定軸的形式。也就是要預(yù)先確定出主要零件在軸上的裝配順序、裝配方向以及各零件之間的相互關(guān)系。要先設(shè)計出幾個方案,進(jìn)行分析對比,最后選擇最佳的方案。
(2)軸上零件的定位。軸上零件的軸向定位主要采用套筒、軸肩、圓螺母、軸承端蓋、軸端擋圈等來確定。軸上零件的周向定位常用的有鍵連接、銷連接、花鍵連接、過盈配合、緊定螺釘?shù)取?/p>
(3)軸的各段直徑和長度的確定。在確定了軸上零件的裝拆方案和定位以后,軸的形狀就基本確定了。一般按軸所承受的扭矩估算出直徑,并作為軸的最小直徑,然后再根據(jù)前面軸上零件的裝配和定位,逐步計算出各段軸的直徑和長度。對于有配合要求的軸段,要按照設(shè)計手冊采用標(biāo)準(zhǔn)直徑;各軸段的長度的確定,主要根據(jù)軸上零件的寬度等;同時還要考慮零件的裝配調(diào)整空間等。
(4)設(shè)計時還要考慮減少應(yīng)力集中,滿足制造安裝的一些要求等等。
3 提高機械結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的思考
設(shè)計者在進(jìn)行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計時,往往有很多困惑,尤其是初學(xué)者,除了按照常規(guī)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計外,怎樣才能設(shè)計出精美的機器零件,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平呢?下面和大家分享一下筆者的思考
(1)注重細(xì)節(jié),總結(jié)教訓(xùn)。機械設(shè)計能夠成功,設(shè)計者除了有扎實的基本功,還要有設(shè)計經(jīng)驗和閱歷,更要認(rèn)真地分析使用者的要求,研究和細(xì)化機械使用的全過程和可能出現(xiàn)的問題,并根據(jù)設(shè)計的案例進(jìn)行歸納,吸取教訓(xùn)總結(jié)經(jīng)驗,這樣才能設(shè)計出合理的機器。
(2)考慮制造安裝,簡化維修環(huán)節(jié)。機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計貫穿于設(shè)計、制造以及使用和維修的整個過程,任何疏忽都會釀成大錯。一個好的設(shè)計是離不開制造的,對加工制造過程了解的越多,越有利于提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。另外好的設(shè)計也要注重設(shè)備的維修性,更換部件時不要拆除全部機器,盡量將維修過程簡化。
(3)不斷學(xué)習(xí),取長補短。設(shè)計者在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要多參考一些成功的設(shè)計案例,多看一些設(shè)計的書籍和資料,逐步完善設(shè)計理念,采百家之長,這樣設(shè)計時自然信手拈來。設(shè)計者只有通過不斷地加強學(xué)習(xí),才能夠提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。
4 結(jié)語
結(jié)構(gòu)設(shè)計在機械設(shè)計方面具有舉足輕重的作用。對于一個機械設(shè)計來說,整個機械的質(zhì)量、壽命、成本等,與機器的結(jié)構(gòu)設(shè)計密切相關(guān)。設(shè)計師在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中,除了必要的設(shè)計能力,還需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,只有不斷地學(xué)結(jié),不斷地積累經(jīng)驗,才能不斷地進(jìn)步。本篇文章僅是對有關(guān)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些粗淺的認(rèn)識,旨在提醒機械設(shè)計者在進(jìn)行機械設(shè)計的過程中,重視對結(jié)構(gòu)設(shè)計的把握,進(jìn)而設(shè)計出更加科學(xué)、合理、完美的機械。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞: 機械基礎(chǔ);項目教學(xué);多媒體技術(shù)應(yīng)用;實習(xí)教學(xué)
Key words: mechanical basis;project teaching;multimedia technology application;practice teaching
中圖分類號:G718.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)34-0230-02
0 引言
機械基礎(chǔ)課是中職學(xué)校機械類相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。它的教學(xué)內(nèi)容由三部分組成,分別是基礎(chǔ)模塊、綜合實踐模塊和選學(xué)模塊。其中學(xué)生必修的基礎(chǔ)性內(nèi)容和應(yīng)該達(dá)到的基本要求的是基礎(chǔ)模塊,以典型機械拆裝、調(diào)試和分析為主的綜合性實踐教學(xué)內(nèi)容的是綜合實踐模塊,而選學(xué)模塊是由學(xué)校根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的實際需要自主確定的選擇性內(nèi)容。該課程既有一定的基礎(chǔ)理論,又有很強實踐性,它能為學(xué)習(xí)和工作中的許多問題提供理論基礎(chǔ)知識,比如維護機械設(shè)備、進(jìn)行技術(shù)革新等方面。該課程涉及面廣,知識點較多,概念抽象,理論性較強,學(xué)生由于缺乏感性認(rèn)識,普遍感到此課程難學(xué)。因此,在教學(xué)過程中,要想讓學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí),需要教師深入思考和挖掘教材中的章節(jié)內(nèi)容,必須突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,積極探索,改革創(chuàng)新教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生綜合技能,拓展學(xué)生的思維空間。因此,采用先進(jìn)的教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,是這門課教學(xué)的關(guān)鍵。
1 項目教學(xué)能夠充分發(fā)揮學(xué)生團隊合作精神
項目教學(xué)法,是將學(xué)科中的知識內(nèi)容按教學(xué)要求分成若干個教學(xué)項目,由師生共同實施,并圍繞著項目進(jìn)行組織和開展教學(xué)活動的教學(xué)方法。在鉸鏈四桿機構(gòu)教學(xué)過程中,通過師生共同對平面連桿機構(gòu)中的教學(xué)項目的確定,學(xué)生通過填寫教師事先發(fā)放的學(xué)習(xí)資料,從中抽取若干個任務(wù),然后確定項目的工作計劃,來設(shè)計構(gòu)件的尺寸,并繪制構(gòu)件圖樣,進(jìn)行討論設(shè)計制作方案。根據(jù)項目制定的任務(wù),讓學(xué)生組成任務(wù)小組,進(jìn)行分工,保證讓每一名學(xué)生都有自已的工作。教師引導(dǎo)學(xué)生在完成項目過程中去理解知識、掌握知識和運用知識。每個人都要對自己工作中遇到的問題和解決方案進(jìn)行總結(jié),使項目實踐過程成為一個人人參與的實踐活動,此時重要的不是最終的結(jié)果,而是完成項目的這個過程。在項目實踐的過程中,學(xué)生不僅能夠理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣,還能培養(yǎng)團隊的合作精神,提高自己的分析問題和解決問題的能力,能向社會成功的推銷自己,邁出堅實的一步。
2 實訓(xùn)和實習(xí)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的主要手段
在《機械基礎(chǔ)》課教學(xué)過程中,重視實訓(xùn)和實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié),堅持“做中學(xué)、做中教”,是完成好綜合實踐模塊課程的重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。因此,要完成好這門課的教學(xué)任務(wù),除理論教學(xué)外,主要還需完成相應(yīng)實訓(xùn)內(nèi)容,如車裝機床齒輪箱,了解齒輪的傳動方式和特點;對渦輪蝸桿減速器的拆裝,了解傳動規(guī)律和特點;拆卸觀察刨床的傳動裝置,了解曲柄滑塊機構(gòu)的傳動原理和急回特性原理;制作將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動的機構(gòu);這些都能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。通過這些實訓(xùn)可以提高學(xué)生的綜合能力和操作技能,提升學(xué)生的專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì),將在書本上學(xué)到的知識,運用到實際工作中,真正做到學(xué)以致用。
對學(xué)生進(jìn)行機械基礎(chǔ)綜合能力訓(xùn)練的一個重要環(huán)節(jié)就是階段性實訓(xùn)和實習(xí)。教學(xué)中可以根據(jù)自己的專業(yè)背景,選擇適合自己的實踐課題,制作綜合實踐任務(wù)書,并且要求學(xué)生完成綜合實踐報告,以此來強化綜合能力的培養(yǎng)。
通過構(gòu)建先進(jìn)的實訓(xùn)實習(xí)教學(xué)體系,把學(xué)生培養(yǎng)成為符合企業(yè)生產(chǎn)一線技術(shù)工人,是關(guān)系到學(xué)生能否順利就業(yè)的問題。在此時,應(yīng)建立以基本技能、專業(yè)技能、綜合技能三大訓(xùn)練模塊為主的實訓(xùn)實習(xí)教學(xué)體系。
3 多媒體技術(shù)改變傳統(tǒng)式教學(xué)方法的途徑
多媒體課件在《機械基礎(chǔ)》課中的應(yīng)用,改變了以往傳統(tǒng)的黑板教學(xué),對只具備初中文化程度的中職學(xué)生,其教學(xué)效果極為突出,它不僅能創(chuàng)造出一個圖文并茂、生動逼真的教學(xué)環(huán)境,可以幫助學(xué)生提高空間想象力和思維能力,學(xué)生可以更直接的觀察各機械裝置的基本結(jié)構(gòu)和運動狀態(tài),掌握各零件之間的位置關(guān)系和運動關(guān)系,從而增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性。
在學(xué)習(xí)凸輪時,通過FLASH動畫展示了幾個運動凸輪機構(gòu),經(jīng)過簡單的分析,讓學(xué)生在看動畫的過程中總結(jié)運動規(guī)律,再進(jìn)一步說明凸輪是具有控制從件運動規(guī)律的曲線輪廓的構(gòu)件,提出在已知從動件運動規(guī)律的條件下,凸輪輪廓曲線是如何求作的。又如在講解平面連桿機構(gòu)時采用CAI課件教學(xué),將所講的曲柄搖桿機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu),齒輪機構(gòu),螺旋傳動等的工作過程制成動畫,加入到用power point做成的課件中,在演示時非常方便,可以停留在任何位置。死點、極位夾角等抽象概念也有明確的理解。通過錄像、三維動畫的演示,把這些自動機械展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生猶如走進(jìn)了生產(chǎn)現(xiàn)場,拉近了課堂與生產(chǎn)實際的距離,多媒體課件不僅是教學(xué)的表達(dá)工具和改變教學(xué)方法的途徑,也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效方式,運用多媒體技術(shù)模擬演示能把實際的東西有效地展示在學(xué)生面前,起到了意想不到的教學(xué)效果。
為了突出中等職業(yè)的教學(xué)特點,教師應(yīng)針對《機械基礎(chǔ)》課程的特點,將其課程體系調(diào)整為:機械的組成及特性—聯(lián)接—機械傳動—支承零部件—液壓傳動—機械設(shè)計綜述,對機械基礎(chǔ)課的一些共性問題進(jìn)行綜合闡述。鉆研教材內(nèi)容,合理安排教學(xué),信息化的快速發(fā)展為這種教學(xué)方法提供了可能,多媒體網(wǎng)絡(luò)的建立為這提供了技術(shù)支持,傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代化的教學(xué)手段相結(jié)合。使得學(xué)生自主學(xué)習(xí),掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和實訓(xùn)實習(xí)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行機械基礎(chǔ)課程的教學(xué),必須將理論和實踐緊密結(jié)合起來,注重對學(xué)生解決實際問題能力的培養(yǎng),教學(xué)方法是為教學(xué)目的服務(wù)的,該課程應(yīng)使學(xué)生掌握應(yīng)有的實踐技能,為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,努力鉆研教學(xué)方法。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:
機械設(shè)計;教學(xué)改革;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)策略
0引言
創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展、社會進(jìn)步、國家富強的源動力。以就業(yè)為導(dǎo)向的高職院校擔(dān)負(fù)著為社會主義經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的重任,機械設(shè)計專業(yè)是高職院校中的重要專業(yè),而當(dāng)前沿用的傳統(tǒng)教學(xué)方法不重視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不利于學(xué)生就業(yè)能力的增強。這就需要教師大膽改革傳統(tǒng)教學(xué)方法,在教學(xué)中加大對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)力度,從而為學(xué)生就業(yè)能力的提高奠定基礎(chǔ)。那么,如何改革機械設(shè)計教學(xué)方式以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,是教師急需思考的問題。
1改革課堂教學(xué),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
機械設(shè)計課程是高職教育階段培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力的基礎(chǔ)課程,教材內(nèi)容繁雜、概念很多,對學(xué)生來講有很大的學(xué)習(xí)難度。因此,為了實現(xiàn)讓學(xué)生學(xué)會、想學(xué)、易學(xué)的目標(biāo),就需要教師大膽改革傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式,摒棄以往的以教室為場所、以教師為主體、以灌輸為主要方式的教學(xué)模式,積極營造出學(xué)生積極思考、勇于提問、敢于回答、活潑輕松的教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成主動思考、積極探索的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。在新的課堂教學(xué)模式中,教師不應(yīng)強調(diào)對教材理論知識的死記硬背,而應(yīng)將教學(xué)重點放在培養(yǎng)學(xué)生的提取信息、處理信息及應(yīng)用心理方面,還應(yīng)重視對學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng),將課堂真正歸還給學(xué)生,讓學(xué)生有更多機會深度參與到教學(xué)活動中,使得機械設(shè)計知識可在教師與學(xué)生之間雙向流動,從而使得教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”真正融為一體。在高職機械設(shè)計課程教學(xué)中,教師應(yīng)依照教學(xué)內(nèi)容的實際特點,恰當(dāng)選用現(xiàn)場教學(xué)、討論式教學(xué)或啟發(fā)式教學(xué)。比如,在學(xué)習(xí)機械設(shè)計課程中與“帶傳動”有關(guān)的內(nèi)容時,教師就可借助討論式教學(xué)法組織課堂活動。在實際教學(xué)中,教師可先依據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計幾個問題供學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論,經(jīng)過一段時間的認(rèn)真、充分討論之后,每一個小組會選派一個代表將本組的討論結(jié)果分享給大家,教師應(yīng)及時總結(jié)、點評小組的討論學(xué)習(xí)情況。這種教學(xué)模式為所有學(xué)生都提供了參與課堂教學(xué)的機會,可促使學(xué)生充分發(fā)揮個人主觀能動性思考與分析教學(xué)內(nèi)容,從而可從全新的視角看待與分析教學(xué)知識點,可實現(xiàn)事半功倍的教學(xué)效果。教學(xué)實踐表明,教師在課堂教學(xué)中以提綱為教學(xué)主線,將知識點作為教學(xué)中心,從提出問題、分析問題、獲得結(jié)論的教學(xué)流程井然有序,不僅完全遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,而且能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)機械設(shè)計課程的興趣,并且有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2改革實踐教學(xué),優(yōu)化學(xué)生的創(chuàng)新能力
高職教育的最終目的,是為社會主義經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)的實用型人才,而僅僅依靠課堂上的理論知識教學(xué)及實驗演示教學(xué),是難以提高學(xué)生的實踐操作能力的。因此,機械設(shè)計課程教師應(yīng)大膽改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式,合理提高實踐教學(xué)比重,積極轉(zhuǎn)變實踐教學(xué)方式與方法,為學(xué)生創(chuàng)造更多的參與實踐活動的機會,從而不斷增強學(xué)生的實踐操作能力,并為學(xué)生創(chuàng)新能力的快速提高提供新途徑。
2.1建立模型,機械陳列室
由于學(xué)生閱歷尚淺,且鮮有機會接觸機械,因此他們對機械的認(rèn)識非常有限,在這種情況下,為了幫助學(xué)生快速理解機械概念,并使得他們對機械創(chuàng)新有更深入的了解,就需要教師在課堂教學(xué)中借助多媒體及模型教具進(jìn)行演示教學(xué)外,還應(yīng)在實驗室中建立專門的模型、機械陳列室,將典型的、能彰顯出創(chuàng)新意識的機構(gòu)實物、機構(gòu)模型、機械等擺放其中,讓學(xué)生在拆裝與觀察這些物品的過程中更加清晰地掌握機械的主要結(jié)構(gòu),并能較為精準(zhǔn)地掌握機械的關(guān)鍵技術(shù)、運動方案及工作原理,然后在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生強烈的創(chuàng)造新機械的愿望。
2.2創(chuàng)新實驗教學(xué)方法
實驗教學(xué)是機械設(shè)計教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方式,其教學(xué)目的是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識、增強學(xué)生的操作能力,從而為學(xué)生綜合素質(zhì)的提升創(chuàng)造條件。傳統(tǒng)的機械設(shè)計實驗教學(xué),主要是教師演示試驗,且都屬于驗證性試驗,這種單調(diào)、乏味的實驗形式難以激起學(xué)生參與實驗教學(xué)的興趣,更不能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的優(yōu)化。為了真正提高學(xué)生操作能力、學(xué)以致用能力、創(chuàng)新能力,就需要教師大膽創(chuàng)新傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式,把實驗分成創(chuàng)新型、綜合設(shè)計型、基本型3種。其中,綜合設(shè)計型與基本型實驗是為所有學(xué)生設(shè)計的,而創(chuàng)新型實驗是為有能力、有需求的學(xué)生設(shè)計,只有這樣才能滿足多種層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
2.3改革課程設(shè)計方法
在機械設(shè)計課程中,課程設(shè)計是教學(xué)的最后環(huán)節(jié),其教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生用已經(jīng)掌握的機械設(shè)計理論知識解決現(xiàn)實問題的能力及創(chuàng)新能力。而學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是借助實踐能力與設(shè)計能力來展示的。因此,在實際教學(xué)中,教師應(yīng)依據(jù)實踐能力及設(shè)計能力的培養(yǎng)目標(biāo),大膽改革設(shè)計題目,除了保留傳統(tǒng)的“減速器”設(shè)計題目外,應(yīng)添加“簡單機械設(shè)計”題目,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合題目到實訓(xùn)中心或機械廠觀摩小型機械,探索機器的運動原理與結(jié)構(gòu),把優(yōu)化設(shè)計、CAM/CAD設(shè)計應(yīng)用到課程設(shè)計過程中,因為設(shè)計題目和工程實際結(jié)合較為緊密,再加上先進(jìn)設(shè)計方法的引入,就可為學(xué)生預(yù)留充足的創(chuàng)作空間,可較為容易地激起學(xué)生的設(shè)計熱情,有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的快速培養(yǎng)。
3結(jié)語
經(jīng)過幾年的機械設(shè)計教學(xué)改革實踐,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面獲得了一些成就。機械設(shè)計課程教師應(yīng)堅持教學(xué)改革,將學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與發(fā)展貫徹到教學(xué)過程的始終,最終使得學(xué)生都能成為扎實掌握專業(yè)知識、具有較高創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。
[參考文獻(xiàn)]
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