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机械设计原理与方法

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机械设计原理与方法

机械设计原理与方法范文第1篇

随着素质教育的全面发展,很多学校对学生的动手能力、操作能力的考核越来越严格,机械专业是一门实践性很强的专业,各种机械原理知识深奥复杂,为了提高学生对机械原理的理解,同时提高学生的机械设计水平,则必须要积极加强实验教学力度。当前部分院校的机械原理与机械设计教学脱离了实践教育的根本目的,使机械原理与机械设计实验教学模式无法满足发展的要求,多年的教学经验与事实证明,在机械原理与机械设计教学过程中,使用传统的课堂理论教学与教法已经不再适用。在素质教育时代,机械原理与机械设计教学应该更注重实践教育,以实验教学为核心,对学生的动手能力进行培养。

一、机械原理与机械设计实验教学常见问题

1.实验教学理念陈旧

当前很多教师在机械原理与机械设计教学过程中虽然开始重视实验教学,将实验课程当做机械原理与机械设计教学的重要环节,但是在教学过程中没有正确地认识到机械原理与机械设计实验教学的目标,对实验教育目标的理解也不是很清晰,因此导致机械原理与机械设计实验教育水平不高。

2.实验教学方法比较陈旧

教学方法受到教学理念的影响,机械原理与机械设计实验教学受到传统教育观念的束缚,在实际教学过程中教学方法比较陈旧,有的教师只是按照大纲教材对实验内容进行讲解,忽视了对学生的主体性和积极性的激发,从而导致很多学生虽然完成了实验学习,但是并没有掌握真正的实践技巧,从实验中学习到的内容不多。

3.硬件设施不足

实验教学离不开各种实验设施设备,在教育教学过程中,学校没有积极加强实验基地的建设,导致机械原理与机械设计实验教学过程中的硬件设施设备不能满足教学要求,对机械专业教学水平产生影响。

二、机械原理与机械设计实验教学创新策略

1.改变教学理念

在机械专业教育中,机械原理与机械设计是重要的、基础的内容,实验教学是提高学生对这门工科专业的理解能力的重要途径,机械原理知识比较抽象、复杂,机械设计要求较高,很多学生仅凭教材上的理论知识,并不能掌握其深意。对此,必须要加强对实验教学的重视,要对机械原理与机械设计实验教学的目的进行明确,将实验教学纳入机械原理与机械设计教学任务中,以培养学生的动手能力、自主思考能力、分析能力为主要目标,在机械原理与机械设计课程设置、教学评价、教学活动开展的过程中重视实践性,并且考虑学生的学习基础情况,循序渐进地设计实验项目,促进学生学习水平的提升。

2.对实验教学模式进行改进

2.1加强分组合作实验教学。教学过程是对学生的综合能力水平进行锻炼的最好过程,在教学过程中也可以通过改变教学方法使得学生接受更好的实践锻炼。分组合作教学是素质教育过程中比较常见的一种教学模式,其根本目的是为了锻炼学生的团结协作能力,可以激发学生的自主学习兴趣,在机械原理与机械设计实验教学过程中应该要引导学生进行分组讨论,对各种实验项目进行分析,例如在机械设计过程中,要完成机械传动装置的设计,教师不予讲解,让学生自己根据所学内容对传动装置原理、?C械组成、设计结构等进行讨论,并且对设计方案进行验证,然后通过小组合作完成实验项目,再由老师对学生的实验设计结果进行评判。通过这种方式可以激发学生的学习积极性和热情,并且促使学生学会自主思考,对各种问题进行解决,减少依赖心理。

2.2从验证型实验到设计型和创新型实验转变

在机械原理与机械设计实验教学过程中,应该要注重启发,学生要养成思考的习惯,在机械原理与机械设计教学过程中,应该要从传统的示范型实验转变为参与型实验,从传统的验证型实验转变为设计型实验,传统的实验教学是教师讲解、学生操作,按部就班地对各种实验内容进行完成。在现代教育过程中,应该要引导学生积极参与到实验设计和验证过程中,可以设计不同难度层次的实验项目,让不同层次的学生根据自己的实际情况对实验项目进行选择,从实验过程中学习各种知识。

3.加强硬件设施设备的完善

在机械原理与机械设计实验教学过程中,应该要积极加强实验室建设,补充一些新型机械以及典型的机械模型和实物,可以将一些企业的失效零件或者机械设备收集起来,用于学生对机械元件、机械原理等加强认知,并且通过对机械进行实践操作,加深对机械工作原理的理解,从而有助于学生进行实验设计,完成机械设计任务。

机械设计原理与方法范文第2篇

关键词:现代;机械设计;创新;方式方法;特征

机械自身就是一个十分庞大的硬件,对机械实施设计不仅仅要具有一定专业的技术和知识,还需要很大耐心,与此同时,更需要机械设计人员的责任心、细心以及耐心,过去传统的机械设计工作具备以上的因素就能够实施,但是,在当前新时期中,要求机械设计人员必须要对机械设计技术具有革新理念以及创新理念。第三次工业革命带来了巨大的冲击,这一冲击力使得我国的机械行业能够得到十分迅速的发展,与之相对应来看,对机械设计自身提出的要求也会越来越严格。所以,要求设计人员必须要对机械设计领域实施创新,机械设计自身具有很强的时代性,而机械设计的理念同时伴随着时代自身发展进行变革。下面,笔者就浅谈现代机械设计的创新方法。

1.现代机械设计创新要树立创新观念

想要对过去传统机械设计模式进行创新,要求机械设计的人员必须要有一个大胆地创新理念,并且要将创新理念很好的应用到实践之中去,创新就代表将过去传统思维方式进行突破,对现代超前设计的理念来对机械设计进行思考。对于一个国家以及一个民族来说,创新是必不可少的必需品,对于一个机械设计的人员来说,如果没有一定的创新能力,设计人员自身设计的机械产品就不能够被人们肯定。任何一个专业以及优秀的设计人员必须要对创新的理念进行谨记,运用一个十分特别的创新思维来在机械设计过程中对问题进行深入的思考,进而不断应用自身专业的知识来促进机械设计工作不断的变革。

创新自身具有一定的独创性,所谓的创新就是指勇于对过去传统的理念进行突破,将常规思想打破,寻找一个合理的新功能、新机构以及新源里,独创性能够很好的使机械设计的方案在创新理念方面脱颖而出,设计人员不断对更高层次创新工作进行追求。创新还具有一定的实用性,所谓的实用性主要体现在对于市场的可生产性以及市场的适应性这两个方面。创新具有一定突破性,突破性要求机械设计人员必须要勇于突破惯性思维,从自身定向思维之中解脱出来,善于从新技术领域之中对有用事物进行接受,进而提出一个全新的原理,最终为机械设计工作自身打开一个全新局面。

2.现代机械设计创新要实施优化设计

现代机械优化设计主要将数学规划作为理论以及基础,将电子计算机作为机械设计的工具。在对各种各样约束因素进行综合考虑的前提之下,寻找对某些预定目标最好方案设计进行满足的方式方法。优化设计已经成为了现代机械设计创新的方式方法里面比较先进的方法,主要建立在现代计算机技术基础以及最优化数学理论基础之上的,将计算机以及数学函数进行充分运用,进而计算出一种最有效率以及最优秀设计的一种方案,现代机械设计的核心理念对当前时展要求进行了满足。在我国现代的机械优化设计研究领域中,我国已经有了一定的突破,开发一些十分先进的机械优化设计的程序,并且在机械设计行业以及领域中起到了一定的反响,但是,在应用方面对设计方法进行优化还没有在每一个领域中进行普及,对于机械设计专业以及领域来说,在机械设计创新过程中实施优化设计已经成为了一个前进的方向。

3.现代机械设计创新要实施变型设计

在机械设计过程中实施变型设计就是指在原产品前提以及基础之上来实施全新的开发,使得机械的零件规格更加标准,机械部件实现通用化,机械的产品实现系列化,进而能够很好对广大使用人员需求的机械设计方式方法进行满足。机械产品的结构、原理以及功能都大致相同,但是,机械性能参数以及机械尺寸存在一定的不同,这一种机械设计成为纵系列设计的变型。要求在基础型的产品基础之上来讲功能设计进行开展,这就是所谓的横系列产品设计的变型。除此之外,机械设计具有一定的先进动力参数,这些动力参数不同类型的产品人们将其称之为跨系列机械设计变型。由此,我们可以看出,机械设计变型设计能够从本质上保证机械设计产品固有的原理以及基本功能不变这一情况以及前提之下,随时随地按照使用者需求,对机械设计其他参数进行调整,进而设计出更加完美以及完善的机械产品。机械设计一直都是一门十分精深以及具有博大知识的学科,机械设计包括多个方面,因此,机械设计自身的方式方法具有很多种,作为这一种机械设计方法之中的一种设计方法,变型设计的理念具有科学性以及先进性,能够使机械设计将过去传统设计的模式进行突破,进而走上一条理想、精确以及成熟的路线。

结语:

现代的机械设计必须要与创新密切相关,要求机械设计人员必须要树立起一种创新理念,将主观能动性进行充分发挥,与此同时,还要对现代的机械分析工具进行熟练的应用,进而能够设计出一种更能够满足使用者需求、质量更高的机械。本文中,笔者主要从现代机械设计创新要树立创新观念、现代机械设计创新要实施优化设计以及现代机械设计创新要实施变型设计这三个方面对现代机械设计的创新方法进行了浅谈。

参考文献:

[1] 商昌桥. 现代机械设计的特点及设计手段的未来发展之我见[J]. 哈尔滨职业技术学院学报. 2007(05).

[2] 华同曙. 浅谈现代机械设计的特点及其教育模式[J]. 江苏工业学院学报(社会科学版), 2002(03).

[3] 程志刚,李瑞琴,董亚峰,黄莉. 机电一体化产品概念设计理论现状与展望[J]. 中北大学学报(自然科学版), 2006(01).

机械设计原理与方法范文第3篇

关键词:实践教学;自学指导;类比教学;演示教学

中图分类号:G42 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)09-0155-02

《机械设计基础》是高等职业技术院校面向机械类专业,即机械设备维修、矿山机械、建筑机械、铁路施工机械、公路施工机械、汽车维修、数控技术专业、机电一体化专业、模具设计与制造专业开设的专业技术平台课程,是基础课与专业课衔接课程。课程内容涵盖机械原理和机械零件两门学科。课程涉及计算机基础、高等数学、工程力学、机械制图和机械制造基础多门相关学科。目前在本课程的教学实践中,采取了多种多样教学方法和手段,常用的有实践教学法、自学指导教学法、类比教学法、多媒体教学法。机械设计基础课程特点是涉及内容面广量大,教学方法的方多种多样,教学方法的选择直接影响到教学效率和学生的学习效果。我通过多年承担机械设计基础的教学工作,在诸多种教学方法中,提炼了对以上提到的四种常用的教学方法,对这些教学方法如何在机械设计基础的教学中应用进行分析比较,同时结合机械设计基础教学的教学内容进行如下探讨。

一、实践教学法

实践教学法是基于学生的直接经验、密切联系学生自身生活和社会生活、体现对知识综合运用的教学方法,教师通过一定的实践活动将概念化、条理化、抽象化的书本知识转化为学生的理性认识和实践能力的一种有效方法。实践教学法是理论联系实际的桥梁,在《机械设计基础》教学过程中经常被使用。实践教学法在教学实践中注重,引入新课要精心设计,把新课涉及的内容和主题联系,学生实践过或接触过的问题提出来,这样很直接地揭示本课主题,能使学生的注意力很快引入课程主题的学习和探讨中。在探讨《螺纹连接与螺旋传动》时,可以从如下实例入手:例举生活中遇见的多种实例,这些实例都有一个共同特点,用手拧紧螺栓时候,顺时针拧就能拧紧螺栓,可家庭用来煮饭的液化气钢瓶就不一样,液化气钢瓶逆时针才能拧紧,都是螺纹拧紧工作,就有不同的操作方向,要解释这个实际生活和工作中遇见的现象,只要认真学习本章所讲的《螺纹连接与螺旋传动》教学内容,就能够比较轻松容易地理解掌握《螺纹连接与螺旋传动》的原理。又如在探讨《链传动》时,可以从人骑自行车的实例入手,人在骑自行车时,经常遇见自行车链条从链轮上脱离,这时骑自行车的人就会感到有力没法使,自行车也不能驱动,既然自行车链传动中链条容易脱离链轮,为什么自行车制造商还要采用链传动来做自行车的传动装置呢?如果一定要用链传动做自行车的传动装置,用什么方法能使自行车链条尽量少些脱离链轮。学习本章《链传动》后,这些问题都迎刃而解。在探讨《机构自由度》时,机构运动简图、机构运动示意图、平面机构自由度这些概念比较抽象学生难以理解,通过简单机构测绘实践,学生就会对机构、机构示意图,机构运动简图,有了较深的理解和认识。有了实践的引入和运动简图测绘实践活动,学生对机构的运动,机构运动自由度,计算机构自由度,判断机构能不能运动,从动件有没有确定的运动等教学内容都能够基本掌握。在机械设计基础的教学中,用实践教学法,可以启发学生学习机械设计基础的兴趣,能够事半功倍地完成本课程的教学任务,学生和老师都能较轻松地完成本课程的教学标准。

二、自学指导教学法

自学指导教学法是在教师的指导下,让学生经过自学,找出不理解的内容,然后教师再针对学生提出的问题重点讲授的一种课堂教学方法,该教学法有五个环节组成,即:布置题目-自学-练习-讨论交流-点评小结。这种教学方法体现了学生为主、自学为主、练习为主的三原则,自学指导教学法促成了教师、学生和教材之间的和谐统一。在《机械设计基础》课程,对于较简单的教学内容,可采用自学指导式教学方法。自学式教学方法教师根据本节课的内容设计几题课堂练习,学生带着问题自学,然后完成教师布置课堂练习题,老师随机挑选几名学生在讲台上,交流自己独立完成的练习的思路、步骤和展示自己完成的练习;老师概括性的点评学生完成练习中出现的问题,提出正确的解题方法,公布正确的练习答案。如机械设计基础中的,凸轮机构可以采用这种方法,本课题可以提出这些问题,你在平时的生活和生产实践中,看到过凸轮机构应用在那些机器设备上(举例説明)?凸轮机构中,常用的从动件运动规律有哪几种?各有什么特点?基园半径过大,过小会出现什么问题?滚子从动件的滚子半径应如何选取?通过50分钟时间的自学后,学生之间相互交流探讨,大多数学生基本能完成以上老师布置的练习;老师随机挑选几名学生上讲台交流自己解题的思路并演示自己解题的过程和结果,经学老师点评,绝大多数学生能掌握凸轮机构的工作原理和应用。自学指导教学法在机械设计基础课程的教学中,能够帮助学生锻炼自己,提高自学的能力,自学能力的培养也是大学教育一个重要的目标。培养学生终身学习能力,这种教学法起到了事倍功半的效果。

三、类比教学法

类比教学法是类比推理在教学中的具体运用。类比教学法对于引发学生的学习动机,帮助学生理解抽象的事物和概念,发展学生的求异性思维以及培养学生学习的主动性具有重要意义。类比教学法用在《机械设计基础》课程中,如摩擦轮传动、带传动、螺旋传动、链传动等,每种传动教学过程都是介绍结构、工作原理、分类、参数、应用特点。前面几种传动可以详细介绍以及层层递进分析这些传动机构,当学生掌握前面几种传动机构的工作原理、机构特点及在机械设备中的应用当学生渐渐熟悉了这种分析传动的方法后,用链传动来做一次类比法教学,先让学生模仿前面的方法来分析链传动的结构、工作原理、分类、参数,再归纳总结出链传动的机构特点及在机械设备中的应用。在机械设计基础中齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,齿轮系的教学中,用类比教学法也比较有教学效率,在详细讲授圆柱齿轮的几何尺寸,基本参数,正确啮合条件,连续传动条件等内容后,可以用类比法学习斜齿圆柱齿轮,锥齿圆柱齿轮和涡轮蜗杆。采用类比法教学中教师有意识地运用这种层层推进、抽丝剥茧的分析问题、思考问题的方法学生们能较轻松地完成学习内容。学生也在潜移默化中学会了用类比法学习新知识,新技能。学生今后在工作岗位上碰到新的设备,也会运用类比法分析问题。类比教学法在机械设计基础课程教学中,可以训练学生应用类比法分析问题的能力,同时在一定程度上能够提高本课程的教学效率和学生的学习效果。

四、多媒体教学法

多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过课程教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。在机械设计基础的教学中,所有的运动机构都可以制作成动画,如概述部分中有关机械、机构和机器等概念,做成动画后学生就能在最短的时间里,接受机器、机构、机械、零件和构件的含义;齿轮机构、蜗杆机构、带传动和链传动做成动画,学生就能在最短的时间里,弄懂这些机构的工作原理;如齿轮机构做成动画,渐开线的啮合特点,渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点,渐开线齿轮的根切现象,变位齿轮和变位齿轮传动的教学内容,都能在较短的时间里让学生接受这些知识和初步理解齿轮机构的工作原理。多媒体教学法用在机械设计基础的课程教学中,能够提高教学效率和教学质量。如果要制作这些机械传动机构的动画,比较消耗人力,财力。目前机械设计基础的动画教学资源基本上能够共享,机械设计基础多媒体课件可以再网上下载,根据本学校专业的特点加以修改,就可以应用。这样多媒体在机械设计基础的教学中就应用更方便,更广泛。

总之,在机械设计基础的教学过程中,以上四种教学方法的选用应参考学生以前的所学课程的掌握程度,学生的学习兴趣,学校现有的教学条件和教学资源,任课教师的特长等因数因材施教。在应用这些教学方法时,同一章节也可以采用一种或几种教学方法。实际上在机械设计基础的教学中,还有很多的教学方法。无论在教学中选取哪一种教学方法,突出高职教育的特点,尽量在教学中,联系生产实际,避开在今后很难遇到的机械设计基础课程里较深的理论问题。在整个课程的教学中体现培养技能型人才的目标,提高本课程的教学效率,达到高职机械设计基础课程的教学标准。

参考文献:

[1]李正峰,蒋利强.机械设计基础[M].化学工业出版社,2011,(10).

机械设计原理与方法范文第4篇

根据国家机械设计制造及其自动化专业毕业培养标准中对毕业能力要求之4“具有设计机械系统、部件的能力”要求,整合现有教学内容,形成了基础知识递增和设计能力递进的机械设计类课程教学环节结构。其中先修课程包括数学类、工程力学、机械制图、公差与技术测量等基础课和专业基础课。为达到“具有设计机械系统、部件的能力”的毕业要求,设计了课程教学及课内实验、基础设计能力培养、创新设计能力培养三个能力递进培养环节。

2机械设计类课程教学及课内实验

课程教学及课内实验教学环节分为机械原理和机械设计两个部分,每部分。含课内实验,课程内容及培养目标如下:机械原理课程是一门培养学生机械机构运动设计与分析的技术基础课,主要研究机构的结构分析、运动分析和动力分析,常用机构设计的基本理论和方法,机械系统传动方案的规划与设计,其主要任务是培养学生:第一,理论联系实际的学风,设计实践能力和创新精神。第二,掌握机构运动方案设计的能力。第三,具有机械系统运动简图的绘制,计算机辅助机构分析和设计的能力。机械原理实验教学是机械原理课程教学中的实践环节。在实验中通过安排部分课程基本理论的验证性实验,使学生进一步加深对课堂教学内容的理解。通过增设一些综合性、设计性实验,培养学生基本知识、基础理论与实际项目需求的理论知识应用能力,同时培养学生创新意识和能力。通过设立较多的选修实验,促进学生的个性发展。机械设计课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课,在教学内容方面着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和创新思维,通过对本课程的学习,使学生掌握常用机构和机器中各种通用零件的基本理论和基本知识,初步具有机械结构方面的分析、设计能力,同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。机械设计实验教学通过设立部分验证性实验,使学生进一步加深理解课堂教学的内容;通过设立一些综合性、设计性实验,培养学生理论联系实际的能力及机械结构设计的创新意识和创新能力;通过强调学生参与实验的全过程,培养学生的动手操作能力;通过设立较多的选做实验,满足学生的求知欲,促进学生的个性发展。

3基础设计能力培养

机械设计课程设计是机械设计基础类课程的重要实践性环节,通过对机械传动装置和简单机械的设计,使学生综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,熟悉机械设计的一般规律,掌握机械通用零部件及简单机械的设计理论及设计方法。培养学生理论联系实际的正确设计思想,树立工程意识,培养独立分析和解决工程实际问题的能力,为毕业设计和以后从事工程设计工作打下良好的基础。课程的教学目的:第一,学习机械设计的一般方法、步骤,掌握机械设计的一般规律。第二,学会从机器的功能要求出发,合理选择传动机构的类型,制定传动设计方案,正确计算零件的工作能力,确定它的结构、形状、尺寸及材料,并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题,培养机械设计能力。第三,进行机械设计基本技能训练,例如计算、绘图,运用标准、规范、手册、图册和设计资料,以及使用经验数据和处理数据等。第四,通过编写设计说明书,提高学生文字表达能力,掌握撰写技术文件的有关要求;培养学生运用计算机撰写论文的能力。第五,训练学生用CAD绘图的能力。机械综合课程设计是形成机械装备设计能力的重要实践性教学环节。内容以车床或铣床的主传动系统设计为主线,以所学过的机械制造装备的基础知识为支撑,完成主传动系统设计、操纵装置布置、工程分析计算等环节的训练。其目的是在相关先修课程学习后,进行机械结构设计综合训练,使学生掌握机械系统分析和设计的基本步骤和方法,培养和锻炼学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。

4创新设计能力培养

学生创新设计能力培养包括机械产品创新设计与仿真和机械创新设计与制作两个环节:机械产品创新设计与仿真是学生以项目组的形式自主开展的为期一年的研发与制作项目,在学院的统一命题下完成一项任务。提高学生自主学习、问题求解、团队协作、项目管理、综合创新等方面的能力和素质。机械创新设计与制作是结合学生已有的知识储备,充分发挥学生的创新设计思维,通过机构综合模拟现实自然界生物的动作行为,并辅以相应的控制系统达到机构的协调运动。在教师的启发和指导下,学生以组为单位自主地进行相关内容科技文献检索、方案设计、虚拟仿真、绘制加工图纸、撰写设计说明书并进行答辩,通过工程实践培养学生灵活运用所学机械设计知识的能力。

5结论

机械设计原理与方法范文第5篇

关键词:机械设计基础;“1+N”评价体系;教学改革

中图分类号:G624.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0039-02

“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。

一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状

1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。

2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。

3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。

4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。

二、“机械设计基础”的教学改革

针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+N”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。

1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。

2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。

新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。

改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+N”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。

3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。

这种新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。

三、结语

由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。

在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。

参考文献:

[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉:华中科技大学,2011.

[2]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械,2006,(1).

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