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对机械设计专业的认识

对机械设计专业的认识

对机械设计专业的认识范文第1篇

关键词: 机械设计基础 课程特点 教学方法 教学内容 考核方式

机械设计基础课程是高等学校工科非机类专业学生一门很重要的基础课,其中材料专业、电器专业、工业工程和工业设计,甚至管理类的某些专业等均会学习应用该课程的相关知识。这些专业的学生不具备机械专业相关的基础知识,进行该课程的教学对于老师和学生都是不小的挑战。目前对于该课程教学方式已经进行多方面的研究[1-5],对相关课程的教学具有一定的指导意义。笔者根据多年从事机械设计基础课程教学的体会,分析该课程的特点,然后了解相关专业学生的特长,从以下几个方面对该课程的教学方式进行探讨。

1.机械设计基础课程的特点

机械设计基础课程包括机械原理和机械设计两门课基础知识的综合,内容多,知识面广,主要研究机械中的常用机构的运动副、自由度计算、一些专用术语、通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和计算方法等。

2.相关专业学生的特点

机械设计基础课程主要是针对非机类专业学生的一门很重要的基础课,这些专业的学生不需要对机械设计的相关理论和方法深入学习只需掌握构件之间的连接、各种传动的结构及工作原理等知识。比如对管理类的学生,偏重文科知识的学习,对于首次接触机械通用零件和常用机构,常常会比较迷茫和不知所措。专业老师也很头疼,认为很简单的专业知识,花很长时间讲解,学生理解还是很困难。但是机械设计基础课程涉及的内容在生活中随处可见,比如一些常用的健身器材四杆机构脚踏器等,无论什么专业的学生在工作和学习中均避免不了会碰到。针对这些情况,根据多年机械设计基础课程教学的体会,在教学方法、教学内容及考核方式上进行改进,因材施教,从而达到比较好的教学效果。

3.教学方法的改进

(1)激发学生的兴趣

机械设计基础课程的内容对于工业工程和工业设计及管理类的某些专业的学生而言比较枯燥,如何激发学生的兴趣呢?首先借助多媒体技术展示一些生活中常见的一些机构比如拖把挤干器、手压抽水机、飞机起落架、画板支撑机构和雨伞等每个人都会接触的常用机构。同时结合机械设计基础的专业术语讲解,学生就相对容易接受和掌握,而且印象深刻。在教学过程中把近几年湖北省学生机械创新大赛的作品展示给学生,同时讲解各种机构设计的巧妙之处,机械设计并不枯燥,也是很有趣的,从而调动学生学习课程的积极性。

(2)加强实验教学

理论讲解对于学生来讲过于抽象,常常如堕五里雾中。结合学生情况,多组织学生到机械实验室参观各种常用机构和通用零件,对一些常用零件分别命名,使学生走近零件和常用机构,并且认识它们,结合处于东风公司专业厂所在的城市,寻找一些汽车零部件及各种不同失效形式的零件,让学生有一个感性认识,结合理论知识从专业的角度对失效方式进行总结和讲解,使学生感觉学有所用。针对一些常用机构,引导学生多动手,让一些机构动起来,然后先让学生寻找原动件,以及运动传递路线和执行构件,分析构件与构件的连接方式。结合课本内容老师演示一步一步讲解,这样学生就会学得有意思。

4.教学内容的改革

针对不同的专业学生,提炼关键内容,有重点地授课。比如对于工业设计专业的学生,毕业后主要从事工业产品创新设计及相关的服务模式和商业模式设计、平面广告设计等领域的开发、研究、策划。对于机械设计基础课程,学生只需掌握各构件之间的连接、一些常用传动机构及相关工作原理等知识,因此重点不在各构件的受力分析、具体设计和详细的理论计算,而是知道生活中有这些机构和通用零件,以及这些机构的工作原理,在具体地进行工业产品创新设计时,在不影响产品的主要功能下,对产品进行有创意的外观设计。

5.考核方式的改革

对于机械类专业的学生,机械原理和机械设计主要是以闭卷考试的方式进行考核,使学生对理论知识有一个深刻的掌握和理解。但是,对于非械机类专业的学生机械设计基础课程的考核方式要有所改变。先要明确学生学这门课的目的是熟悉和了解一些常用机构和通用零件的工作原理,具备最基本的机械设计基础知识。因此在考核方式上可进行如下方面的改革。

(1)课堂考核

当学习一些认为学生需要的知识点时,可课前告诉学生这部分要课堂考核,讲解后出一至二个题目让学生做,交上后,再讲一次,以加深学生对知识点的理解。举个简单的例子,公交车门开闭机械传动部分,先放动画,讲解工作原理,指出原动件,以及传动路线和执行构件和构件间的连接方式,让学生画出机构示意图,并且计算机构自由度,然后交上来,最后把正确的机构简图一步一步画出来进行详细讲解。根据学生所交资料的情况给相应的成绩。

(2)课堂讨论和讲解

当讲解到某一个与生活密切相关的零件或者机构,就让学生自由发言并相互讨论。比如火车上常用的拖把挤干器,把照片和工作过程放过以后,问学生坐火车注意到了没有,有没有其他形式的拖把挤干器,同时鼓励学生在生活中要多观察和思考。同时让每一个同学准备自己感兴趣的知识点给五分钟时间到讲台上讲解。这样学生由被动到主动学习课本知识,并且锻炼学生面对多人的敢于表现自己的能力,最后根据学生的表现情况给出成绩。

(3)制作模型

让学生根据观察分析生活中的常用机构,制作实物模型,这让学生兴趣很高。特别是工业设计专业的学生,尽情发挥专业特长,制作出各种各样形状和不同颜色的作品,而且具备机械常用机构的功能。这比一些机械专业的学生做的还要精致和漂亮。而且不同专业,不同的思维方式,常常诱发学生不同的创新思维。根据作品情况给一个成绩。

(4)开卷考试

利用最后一节课,出几道题,开卷考试并结课。结合几部分考核,给一个综合成绩。

6.结语

通过对机械设计基础课程特点及学生的专业特点进行分析,从教学方法、教学内容和考核方式上进行改革。在具体的教学实施过程中,激发学生的兴趣,发挥学生的特长,提高学生的能力。因此,教育工作者要不断探索出更多适合学生的教学方法,切实提高该课程教学质量,培养学生的工程意识,使所培养的学生更贴近、满足社会的需求。

参考文献:

[1]赵海贤,孙占刚.工业设计专业《机械基础》课程改革与实践[J].承德石油高等专科学校学报,2014,16(1):39-42.

[2]闫存富,孔令云,张崇杰.机械设计基础课程设计教学研究[J].中国电力教育:2014,297:125-126.

[3]张珂.机械设计基础课程数字化设计能力培养的教学改革思考和探讨[C].第二届心理学、国际会议管理和社会科学国际会议,2014,31:35.

对机械设计专业的认识范文第2篇

机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。作为高等教育的一个学科,它以其强大的应用潜力培养出一大批高技术的人才。

当今社会需要“努力造就数以亿计的高素质劳动者,数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才”。培养相当数量的在实际工作部门侧重于解决实际问题的高层次工程应用型人才,是当前高等教育的迫切任务。因此,必须针对机电类专业宽口径的特点和工程应用型人才培养目标定位及其知识、能力、素质结构,制定合理、高效的人才培养方案。机械电子工程专业和其他一些新兴学科一样,它所要求的人才及人才知识结构、技术素养等明显不同于传统的机械工程人员,又不同于传统的电子工程人员。目前在这方面对人才的培养还没有形成一个完整系统的体系,还处于一个逐步完善阶段,其培养模式及课程群优化设置与建设是一个亟待研究的问题。

二、目前课程设置存在的误区

1、重“机”轻“电” 由于目前不少学校的机械电子工程专业是由机械院系主办,因传统学科专业认识的偏向性,使很多学校制定的教学计划也是以机械学为主,占用了多半的教学时间,由此造成微电子及相关课程安排的不足,形成了一种重机械而轻电子的现象。这显然与机械电子工程专业的内涵不相符,也是对机电一体化技术发展总趋势认识不足的一种表现。

2、重“电”轻“机” 也有一些学校的机械电子工程专业是由电信院系主办,开设计算机应用、电子线路设计等纯“电”课程相对较多。这多半是因为电子产品的设计和制造具有封闭性的特点,可以独立完成一个小型电子产品的设计、元器件的采购和装配调试全过程,时间短、见效快。电子学、计算机方面知识可以在学校里得到充分锻炼,学生容易较快成材,成效立竿见影。机械产品的设计和制造则需要多人配合,过程长,机械设计和制造方面知识的掌握特别强调实践环节,需要实际锻炼,在这些方面存在不足。

三、机械电子工程专业课程群的构建

机械电子工程专业的服务对象是机械工程,从课程安排上讲,机械电子工程专业的学生确实应该涉及机械工程的传统课程,但对这些传统课程要求的深度和广度也应该是不同的。机械电子工程人员更多的是考虑机械电子系统的整体,使学生学到更多的机械电子工程专业所必需的知识内容,给学生留下一定的空间,每个学生可以按自己的兴趣和特长去钻研相关的课程深度内容。在课程的设置上,既要做到一定的宽度,对专业主要技术课程更要有一定的深度。尤其是要为学生提供工程训练的机会,使学生在学校能接触到更多的工程实际,从而能更快地进入工程技术人员的角色。

1、应用型机电类人才培养目标定位。本专业培养能适应21世纪社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展,具有宽厚的机械电子工程专业理论基础,适应机械、机电产品和系统的设计制造与控制及工程管理工作,并具有较强的工程实践能力和工程创新意识的应用型高级工程技术人才。学生毕业后能在机械行业和其他与机械相关的行业内从事机电产品设计和制造,机电一体化设备(系统)调试、检测和维护,生产管理和经营销售等方面的工作。

2、机械电子工程专业课程设置。综上,机电一体化是一个既涵盖传统专业又与现代科技相结合的多学科综合学科,由此对设置本科机械电子工程专业教学总体方案带来了一定的难度。既要考虑该专业综合性、多学科的特点,又要考虑如何在有限的教学时间中,既让学生学到基础知识,又让学生掌握各个体系的基本技能。这是目前各个高校在制定教学计划时所面临的实际问题。

那么,如何设置和安排机械电子工程专业的教学计划呢? 笔者认为,在制定其教学计划的时候,必须先明确如下几点:

2.1明确本专业的特点,选准重点方向。本专业的重点学习知识应该是在控制及与控制相关的学科方面。

2.2明确认识本专业学生的毕业就业方向。现在许多由机械院系主导的机械电子工程专业,是以数控技术为主要培养和发展方向的,这顺应了社会发展的一种需要,但体现的是把机电一体化技术狭义化。作为机械电子工程专业的学生,由于必学知识的多样性,使其不可能在机械加工方面有很深的造诣,特别是要对机电一体化产品有全面的了解与掌握,必须学习大量非机械类的课程。那么,机电一体化培养的学生的就业流向如何呢? 由实际就业趋势可以得出:他们主要是在机械行业和其他与机械相关的行业内面对机电产品设计和制造,机电一体化设备(系统)调试、检测和维护,生产管理和经营销售等方面的工作。

2.3正确把握学生所学的专业课程的深度和广度。以盐城工学院为例,该学院机械电子工程专业除了学习必要的文化知识外,应以安排专业基础学科为主。按教育部对普通本科院校学生教学时数指导意见的要求,结合本专业的实际情况,主要安排3个学科领域的教学实践活动,这主要包括机械学、电工电子学、计算机应用等学科。

总之,培养机电一体化人才应抓住“以机为主、以电为用、机电结合”的方向,从应用的角度讲授电工电子知识,强调机械、电子、计算机和自动控制相结合,提高学生从系统工程的角度,综合解决机械行业及其相关行业中机电一体化问题的能力。

参考文献

对机械设计专业的认识范文第3篇

关键词:机械工程及自动化(师范)专业;机械制造技术模块;教学方法;教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)02-0152-03

机械工程及自动化(师范)专业(简称机械师范专业)以培养中等机械职业学校教师为目标,所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外,还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力。机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块:素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块。由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才,所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作,机械制造过程中的机械加工(包括冷、热加工)要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能。这样一来,对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求,要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重。所以,机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用,必须十分重视这一模块。但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式,无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目,机械加工操作技能培养没有得到应有的重视。另外,机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系,没有足够的实践知识,很难在理论学习时达到完全理解和掌握,这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识。虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习,但其质量和效果尚未得到有效保证。具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够,不容易理解;实习时又觉得没有较好的理论指导,不知所以然。为此,我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革,提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施。

金工实习教学方式改革

金工实习改革的总体思路是:改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合;改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求,而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节,特别是高级金工实习环节,既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握,又可使学生获得较高的操作技能,从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收,也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现。因此,机械师范专业的金工实习应做如下具体改革。

将金工实习分为两个阶段:第一阶段时间为3周,主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习,安排在第一学年进行,放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前。通过金工实习使学生初步认识机械加工,初步掌握机械加工操作技能,为后续机械专业课的学习,特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑。为此,理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会,对现行的金工实习提出配合理论教学的要求。特别是对“机械制造工艺学”课程的教学,需要金工实习的有力帮助。例如,金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式,即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法;通过金工实习训练,使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解。

第二阶段时间为3周,安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后。任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化,验证工艺设计的正确性。方法是:第一周先对第一阶段进行复习,第二周开始根据所学知识,结合指导教师给出的具体要求,让学生自己设计出机械加工工艺规程,交指导教师检查认可后加工出实际零件。通过实际零件加工和检验,验证工艺的正确性和操作的正确性。安排这一阶段的目的是:一方面,检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度;另一方面,提高学生的操作技能,而且是高级操作技能。

理论课程教学方式改革

机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”。有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”。目前,笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学。“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主,所以仍以传统教学方法为主。由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联,传统教学方法很难取得较好的教学效果,为此专门购买了中央农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘,光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件,内容很生动,讲解也很清楚。

机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程。“机械制造工艺学”课程实践性非常强,给学生的感觉是抽象、难以理解。虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节,但其质量和效果尚未得到足够的保证,使得理论教学非常困难,效果大打折扣。总体印象是理论教学时学生实践知识不够,听得云里雾里;实习时又觉得没有理论支持、不知所以然。理论与实践结合的紧密性和针对性不够,做不到互为支撑、互为促进。另外,根据认知理论,智力技能的获得必须通过“做”来实现。所以,学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力,必须通过诸如课程设计等实践环节来保证。为此,我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施。

金工实习为理论教学提供认识支撑 改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来,使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础。

生产实习与理论教学合一,实施现场教学、理实一体化教学 生产实习不单独设立环节,与理论教学合为理实一体化教学,可由主讲教师负责统一实施。其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性。生产实习为理论学习服务,理论学习指导生产实习,这既有助于理论知识的理解和掌握,也有助于提高生产实习的有效性和目的性。根据学生实践经验少而课程实践性强的特点,采用理论教学与现场教学并行的方式进行。课程中理论性强的部分在课堂上讲,实践性强的内容放在现场教学中讲。根据教学内容和教学进程,实施理论教学与现场教学穿行。具体各阶段的划分和要求如下:(1)第一阶段是机械制造过程认识实习,以现场教学为主。先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念,然后带领学生参观机械制造工厂,了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法,感受企业生产气氛和企业文化。(2)第二阶段是机械制造工艺规程制定,以理论教学为主。在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念,然后学习机械加工工艺规程的制定。(3)第三阶段为机床夹具设计,以现场教学为主。现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构,然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识。

以课程设计为载体,实施“教学做”一体化,确保培养学生的能力 认知科学认为,智力技能的学习一般分为三个阶段:第一阶段,信息进入,与学生头脑中被激活的相关知识建立联系,从而出现新的意义构建;第二阶段,通过应用规则的变式练习,使规则的陈述性知识向程序性知识转化;第三阶段,程序性知识发展到高级阶段,规则完全支配人的行为,智力技能达到相对自动化。所以,机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现,如通过诸如课程设计等实践环节,使规则的陈述性知识向程序性知识转化。学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计。课程设计的题目可以来自于工厂实际,以便学生所设计的结果与企业实际进行比较,以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离;也可以采用教师自拟的典型零件为实例,学生完成其工艺规程或夹具的设计,但必须通过金工实习后一阶段的实习,加工出实际零件或夹具,以验证设计的有效性和差距。

提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果 “机械制造工艺学”中有许多概念,学生由于缺乏实践基础,初学时很难理解透彻和掌握。这些较难理解的概念有机械加工工序、调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等。教师首先应自己理解透彻,同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念。例如,介绍机械加工工序时,就可以用包饺子的过程来类比;讲解调整法加工时,可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例,学生就感觉很直观,也很容易理解。

讲好“典型零件加工工艺” “典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用,在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用。另外,这一章介绍的是典型零件的加工,其加工工艺具有一定的普遍性和规律性。学好了典型零件的加工工艺,对一般零件的加工就有了借鉴的例子,甚至有了模板。所以,教师应讲好这一章内容,学生应学好这一章内容。典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件。目前,教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现,不直观、不生动,调动不起学生的学习兴趣,教学效果不佳。为此,我们采用实际加工过程录像或CAI课件,以“动”的形式加以呈现,再加以旁白,教学效果良好。

机械工程及自动化(师范)专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养,不是机械工程及自动化专业基础上加几门教育学课程那么简单,而是应从中等机械职业学校教师的岗位能力培养出发,培养具有机械工程及自动化专业知识背景和能力,并具有理论课程教学能力和实践教学能力的高技能型人才。在机械工程及自动化师范专业人才培养过程中,应对机械制造技术模块的教学有所侧重。由于机械制造技术模块是实践性非常强的知识体系,没有足够的实践知识,很难达到完全理解和掌握,必须处理好金工实习、生产实习与理论教学的关系,使它们互为支撑、互为促进,形成一个有机整体,才能保证机械制造模块的教学质量和教学效果。为此,我们对机械制造模块教学做了如下三方面的改革:第一,改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,强调金工实习要为理论教学提供认识基础,降低理论教学难度;第二,将生产实习与理论教学合一,实施理实一体化教学,提高教学效果;第三,以课程设计为载体,实施“教学做”一体化,确保教学质量。这三方面的改革实践证明,机械制造技术模块的教改是有成效的。学生普遍反映,通过该模块的学习和实践,既培养了工艺设计能力,又提高了操作技能。

参考文献:

[1]吴世德,张宏.机械自动化专业培养方案设计与实践[J].高等工程教育,2001(3):31-35.

[2]李鹭杨,等.机械制造专业课程综合改革探讨[J].高教论坛,2007(6):82-86.

[3]崔彦平,谷进军.地方院校机械专业实践教学体系的改革实践[J].中国电力教育,2009(4):113-114.

[4]许中明,罗勇武.以企业真实产品为载体的高职机械制造技术课程基础改革[J].职业技术教育,2009(8):15-33.

[5]王奎英.职业教育一体化教学探讨[J].职业技术教育,2009(5):49-50.

对机械设计专业的认识范文第4篇

2008年武汉体育学院为适应科技兴体要求,开设了机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向)专业,旨在培养我国体育用品及体育装备的设计、制造研发人员。机械制图课程就是该专业的必修专业基础课。“机械制图”涵盖画法几何、制图标准、机械零件等多门专业课基础内容,不仅培养学生掌握绘图、读图的基础技能,更是拓展学生思维空间、培养学生创新设计能力、提高学生综合素质的一门课程。它以其独特的思维方式和实践环节责无旁贷地成为培养工科学生创新设计能力的最佳课程,在人才培养体系中具有重要的作用。近年来各高校针对“机械制图”课程内容单调、学生理解困难、学习积极性不高等问题进行了教学研究和改革:(1)普通高等院校强调精简优化“机械制图”理论教学内容,将机械设计与机械制图融为一体,采用案例法培养学生创新思维能力;(2)高职院校以工作过程为导向培养市场需要的实用型人才,强调理论知识“必需、够用”。各类院校课程改革的共同点在于:在具有良好的工科专业基础保障前提下,将“机械制图”与计算机绘图相结合,实现同步教学;而针对学生创新设计能力训练少、与后续课程衔接不好、评价方法单一等问题,从教学方法、教学手段及教学内容上进行研究。本文通过分析近年来体育院校“机械制图”课程中存在的问题,从理论教学内容、实践教学环节及考核评价等三方面,提出可有效提高机械制图教学效果的建议和方法。最终使武汉体育学院的工科专业学生能在激烈的就业竞争环境中脱颖而出,确保体育器械设计人才培养目标的顺利实现。

1体育院校机械制图课程中存在的问题

1.1机械制图基本制图标准强调多,专业系统训练少

机械制图是武汉体育学院学生入校以来接触的一第一门专业基础课,对学生的创新思维、空间想象力要求较高,而目前传统的教学方法都是按章逐节讲授,学生所获知识亦是堆砌在一起,不利于纵观知识全貌,有碍学生学习主动性的发挥。

1.2机械制图课程与后续课程衔接不够

学生没有把机械制图真正作为一门工具来使用,从大二上学期结束机械制图课程后,学生就容易遗忘大多数基本标准要求,在后期的学习中虽有部分知识的巩固,但是还是效果不理想。

1.3教学模式太过陈旧

目前机械制图课程教学模式仍是教师课堂以课本内容教授为主,课下针对知识点适当布置作业为辅。而现代社会工科专业的培养更多的是强调理论与实践的紧密结合,传统的教学模式已不能适当日益增长的社会需求。

1.4教学效果评价方式需进一步改进

传统单纯的闭卷考试确实可以考查学生对各项知识的掌握程度,但是就工科专业而言,需要更多强调的是学生应用所学知识解决实际问题的能力能否得到有效的锻炼和提高。没有可深入引导学生学习的实践教学考核,无法真正激发学生学习的潜能。

2提高机械制图教学效果的方法

2.1优化教学内容,将机械制图与其他相关专业课程有机融合

传统“机械制图及CAD”课程涉及到的教学内容包括投影的基本知识;点、直线和平面的投影;立体及其表面上点和线的投影;机械制图的基本知识和技能;组合体;轴测图;机件的表达方法;标准件和常用件;零件图;装配图及计算机绘图等知识要点。机械制图是工科专业诸多设计、制造类课程的专业基础课,若机械制图基础知识掌握不牢固,则势必影响其后续课程的学习和拓展,最终导致知识连续性、系统性及完整性变差,无法实现课程的整体优化。武汉体育学院开设的机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向),涉及到的专业课程包括:画法几何、体育装备设计、体育产品造型、人机工程学、机械设计等。通过“体育装备设计”的知识引导激发学生的空间想象力;将“体育产品造型”和“人机工程学”的设计和机械制图的构形设计一起讲解,以提高学生创新构形能力,最终达到对学生进行体育器械设计和机械制图基本知识的双重训练,相互促进,共同提高;将“机械设计”中减速器装配图和零件工作图作为机械制图中的标准件、常用件、零件图、装配图的教学引导,使学生从机械设计的角度学习机械制图基本知识。机械制图及CAD课程教学内容优化后应实现以下几个目标:(1)构筑机械制图对人才创新能力素质培养所需总体知识的框架,设计“机械制图”教学内容,以机械制图基本理论知识为主导,体育装备工程专业知识为主线(体育装备设计、人机工程学、体育产品造型、机械设计等),计算机绘图能力为辅助建立“机械制图”新内容体系。(2)适应机械设计制造及其自动化专业“厚基础、宽口径、重实践、强能力”的高级应用型专业人才培养特色的需要,学生毕业后能具备工科专业所需的基本制图能力,突出体育院校开设的工科专业特色,适应新形势下学生创新意识,提高学生的就业竞争力。

2.2结合体育器械设计现状,加强实践环节

机械制图是一门与机械类其他课程紧密相关的课程,它不同于高等数学、理论力学、材料力学等基础学科,必须将教学内容与工程的实际情况紧密结合起来去理解其各项要素的基本含义。相对于其他工科类课程,机械制图更强调理论与实践相结合,理论教学和实践教学并重方能有效提高教学效果。

(1)机械零部件的认知实验:在完成制图基本知识的教授后,为了使学生更加直观地了解和掌握机械零部件及其表达方式,有必要开展一些机械零部件的演示和装配等相关实验。如在机件的表达法教学之前,首先给学生展示一些轴类零件、对称机件等部件的结构,让学生有直观的认识,借助实物让学生了解零部件的用途,并进行剖析各零部件造型设计的原因及其正确的机械表达方法;在零件图和装配图教学之前再次通过实物演示某减速器的工作原理,通过拆卸、装配及测绘等过程使学生进一步了解机械零部件装配流程及各零部件作用,并引导学生自主安装拆卸的零件,提高学生解决问题的能力。

(2)体育装备器械的参观实践:为使学生具有一定的就业竞争力,武汉体育学院培养的机械设计制造及其自动化专业学生应该在学习实践中展现一定体育特色。除基本课堂教学外,适当安排学生参观一些体育装备器械,并引导学生测量、使用各类设备,使其对体育装备器械有直观的认识,从中掌握机械制图中的测量方法,并且了解各类仪器设备的工作原理,再结合课堂教学内容,可有效地提高教学效果。

(3)鼓励学生参加课外各类科技活动:除课堂实践外,应鼓励学生参加各种竞技类学科竞赛,竞技类各种学科竞赛作品最终都需要通过图纸+作品的形式展现。一方面激发学生学习、探索各类知识的兴趣,另一方面使学生切身感受到机械制图的具体应用环节,建立一个有利于培养学生创新意识的有效环境,最终达到以赛促学的教学效果。

2.3科学的教学效果模式的设计

学业考核评价体系是高等教育的重要组成部分,在教学成果评估、提高教学质量、促进学生发展等方面有着举足轻重的作用。

(1)加强在学习过程中的评价:通过优化教学内容,更改教学模式激发学生上课的兴趣,让学生主动学习,评价的主要目的在于对学生学习过程、学习行为及学习效果进行激励,使学生产生主动学习的动力,增强其主动学习的意识进而强化不同学习层次学生的学习信心,激发学生的内在潜力,切实让学生快乐主动地学习。如针对某一阶段所讲授学习的知识布置比较宽泛的作业,对自己感兴趣的某个健身器材(不限定复杂难易程度)根据机械制图基本方法绘制零件图及装配图,让不同学习层次的同学都能按时完成,然后根据学生具体的学习情况,提出相应的切实可行的改进建议,以激发学生学习的积极性,促进其发展。

(2)设计综合训练考核环节:对于机械设计制造及其自动化专业(体育装备工程方向)而言,将“机械制图”与“Auto-CAD”、“体育装备设计”、“人机工程学”、“体育产品造型”等课程的实践环节统一布置考核,一方面减轻学生作业负担,避免作业的重复布置;另一方面使学生从专业学习的角度有意识地进行创新设计、绘图,而非盲目地对机械制图课程的学习,最终为实际工作打下基础。在实施综合训练环节中,应做到内容丰富、对本专业有所侧重,尤其是体现出体育产品设计的专业特点,让学生意识到综合练习是真正将理论课程和未来实际工作结合起来,最终达到将知识考核和职业能力培养的高度结合。

(3)尺规绘图和计算机绘图的双重考核:对于工科专业而言,学生学习画法几何和机械制图首先要具备的能力就是绘图和识图的能力,这也是教师对学生培养和考核的重点内容。尺规绘图的考核可提前出题,让学生对实体零件和机器进行拆装和测量,观察各零部件设计方法及连接方式,通过所学机械制图基本知识将其基本视图表达出来。近年来,由于计算机绘图具有高效、图面整洁、易于修改、精度高、资料易于保管等优点,在目前各工科行业得到了广泛的应用。为培养学生这方面的职业能力,对计算机绘图的考核,可以设定一个时间要求学生将徒手绘图的作品用计算机绘图软件展示出来,达到以考促学、锻炼解决实际问题的能力。通过尺规绘图和计算机绘图的双重考核,可以有效培养学生遵守制图规范;作图思路、方法和步骤更为清晰,从而更好地掌握所学知识。

(4)理论知识考核:为了有效强化学生对机械制图知识的掌握效果,尤其是让学生通过考前复习考后自查使学生了解机械制图是具有工具性和知识性的一门课程,传统的理论知识闭卷考核必不可少。学生可通过考试前的复习,将所学知识“再现”,最终达到巩固机械制图基本知识的目的。

3结束语

对机械设计专业的认识范文第5篇

1课程特点

机械制造工艺学课程是以机械制造中的工艺技术问题为研究对象的一门技术课程,该课程的培养目标就是使学生获得机械制造的常用工艺方法和零件加工工艺过程及装配的基础知识,对机械制造工艺过程形成一个完整的认识,为学生在毕业以后的生产实践中分析和解决机械制造技术问题奠定基础。该课程具有如下特点。

1.1专业面宽

机械制造工艺学课程融合了机械制图、公差配合与技术测量、工程材料学、机械设计、金属切削原理与刀具、金属切削机床等课程。各门专业课程内容相互交叉、渗透,对于目前的新技术、新材料、新工艺也要求了解,涉及的专业面很广。

1.2实践性强

本课程的教学内容均是从科学实验与生产实践中精选出来的,且又直接用于和指导生产实践,每一种零件的加工工艺不同,即使相同的零件,企业的生产条件不同,该零件的加工方案也不相同。具有很强的实践性。

1.3知识点散

教学内容主要包括工艺分析、夹具设计、装配技术与检测加工质量的分析、零件加工工艺过程制定和装配工艺过程设计等几部分,各个章节既相互联系又独立成章。知识点比较多,不容易记忆。

2课程教学体系构建总体思路

我校的机械设计制造及其自动专业是以齿轮的设计加工为特色的专业,承担机械制造工艺学课程教学的机械设计教研室教师中,80%以上具有齿轮及相关领域为研究背景和研究方向,多年来形成了一支教学经验丰富、科研能力强的教师科研梯队,在本科生教学中始终把齿轮设计与制造方面人才的培养作为重要的专业培养目标之一。另外我校齿轮方向拥有河南省齿轮装备工程实验室和全国性的齿轮培训中心,实验室中有各类普通和数控加工设备,这些为机械制造工艺课程体系构建提供了良好的师资条件和硬件环境。根据我校该专业的特点和师资结构。目前,机械制造工艺学课程的教材大概有50多种,但是内容基本相同。针对我校机械设计制造及其自动专业的特点,对于机械制造工艺学这门专业课程,从选用教材着手,突出齿轮制造工艺的教学内容,增加一部分自编内容,保证齿轮制造工艺教学在工艺课中占有一定的比重,基本上确定所占用的学时不低于1/5。同时结合本教研室教师的科研和实验设备,将各自的科研成果融入课堂教学、生产实习和课程设计等一系列过程中。使学生从认识实习和金工实习开始,经过理论课堂教学,到生产实习,全程大约一年半的时间,形成实践到理论,再到实践的全过程培养,最后通过大四开学伊始的机械制造工艺课程设计,将所学知识进行综合应用,使学生全面综合掌握一般机制工艺的基本知识和夹具设计方法,并结合本校的专业特色,使学生掌握齿轮加工的工艺方法,从而形成具有专业特色的机制工艺理论教学体系和实践教学体系。

3理论和实践教学体系的实施

3.1围绕课程设计 整合教学体系

机械制造工艺课程教学体系,包括理论教学体系和实践教学体系都是以工艺课程设计这一实践环节为目的和检验手段。机械制造工艺课程设计安排在理论教学和生产实习之后,通过对某零件进行工艺过程分析,让学生亲自编制给定零件的机械加工工艺规程,提高学生对机械零件几何特征和技术要求的综合分析能力,加深学生对工艺规程编制原则的理解,提升学生对这些原则的综合应用能力,最终达到提高学生编制工艺规程能力的目的,通过某工艺工程的夹具设计,构成一个课程设计项目。

3.2改革教学方法 提高教学效果

改变传统的“教师讲、学生听”的授课模式,根据课程教学进度计划,将学生划分若干个小组,5~7名学生为一个小组,利用一定的课内时间进行组内讨论和难点的集体辅导,对于某些重要的、学生自己难以理解的关键知识点由教师讲授。对于某些易于理解的、常识性的知识或者某些图表可以提出要求,辅导学生自学。对于一些比较重要,但应用已学知识或刚讲解过的知识就能够推导或演绎的内容,引导学生相互讨论以加深记忆和理解。同时利用一定的课外时间,按照事先规定的考核节点自主开展具体零件的工艺设计。具体的方法是将机械制造工艺学课程的各章节知识点进行分类整合,结合课程的教学目标构建若干具体的任务,结合我校齿轮实验室和大学生工程训练中心的夹具,机床和加工件等,最终构建完整的理论教学体系。这样得来的知识浅显、易懂、印象深刻,同时也培养了学习的兴趣、学生的应用能力,获得了良好的教学效果。

3.3调整实习内容 注重专业特色

我校的学生实习分3次进行。一是金工实习,在学校内部工程训练中心进行,通过实习对金属材料加工的主要工艺方法和工艺过程形成初步感性认识。二是认识实习,主要是到不同类型的机械制造类企业的生产现场参观,使学生对企业中使用的各种机械加工方法以及工艺过程形成进一步的感性认识。三是认识实习环节,结合河南省齿轮工程实验室,保证和突出与齿轮有关的认识实习内容,如滚齿、插齿、磨齿、齿轮误差测量、锥齿轮加工等,使学生对齿轮的加工方法有初步了解。前两次实习都是在机械制造工艺学课程理论教学之前进行的,可为理论教学奠定感性认识基础,也可提高学生在课堂上的学习兴趣。生产实习紧跟在在理论教学之后进行,是更加深入和全面的实习。学生经过理论课学习之后,带着验证理论观点以及用所学理论去分析问题的愿望和要求,到生产现场实习,可以很好地巩固所学知识和理论,实习地点是在东风汽车商用车发动机厂,主要了解曲轴、凸轮轴、连杆,为了结合专业特色,增加了东风汽车变速箱厂的实习内容,使学生全面了解变速箱齿轮、齿轮轴、花键、同步器等的生产工艺流程和装配方法,以及相应工装夹具等内容。

3.4增设辅修课程 突出齿轮特点

在生产实习之后和机制工艺课程设计开始之间的第7学期,开设与齿轮有关的选修课,如齿轮啮合原理课程、齿轮传动技术与装备概论课程等,齿轮啮合原理主要讲授齿轮传动的啮合理论基础,该课程根据我校机设教研室多年的研究和教学经验,采用以本科生为教学对象的自编教材,更深入的从空间曲面理论上讲述齿面啮合的特点。齿轮传动技术与装备概论课程的教学目标使学生了解齿轮传动技术的应用与齿轮传动装备的机械结构和特点。掌握齿轮加工理论和相关的制齿设备,使本科生一毕业就能满足齿轮企业的技术工作要求。通过这两门课的系统学习,对我校机械设计方向的学生进行针对性的专业训练和培养,结合机械制造工艺课程的实践和理论教学体系,为社会培养具有专业特点的专业人才。

4结束语