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机械设计基础重点知识

机械设计基础重点知识

机械设计基础重点知识范文第1篇

关键词:机电一体化;机械设计基础;课程改革;教学做一体化

目前机械行业的发展,使得高等学校内部对机械专业的重视程度有很大的提高。但是在对机械专业重视的过程中仅仅提高对机械专业的知识理论层面上是根本不行的,还需要对机械专业的教学方法进行合理的改善,从传统的书面知识理论教育向实际操作的角度进行转变,这样能够使得学生在进行机械专业知识学习的过程中,对自身学习的知识掌握的更加通透。而且在进行教育方法改革的过程中还需要对如何提高学生接受教育的能力进行全面的分析,以下笔者就针对于现在社会上对机械设计基础进行相应的教学改革进行全面的分析和讨论。

1 现在各大高校内部机械设计基础的发展现状和问题

在研究过程中发现现在社会上对机械专业的教育主要的课程就是机械设计基础,这就在很大的程度上决定我国现在进行的机械设计基础教学的发展模式。从根本的角度上来说现在各大高校内部存在的机械设计基础还存在一些弊端,在这里笔者就对这门课程进行全面的分析。

总的来说在我国高校内部对机械设计基础的教学方式只采用传统的书面讲述,而且进行讲述的内容也比较多,这就从很大的程度上导致了现在学习机械知识的学生在课堂上容易出现倦怠和学习困难的现象,而且在进行机械设计基础课程讲述的过程中,教师对学生在课堂上提出的问题不能做出针对性解答,使得学生在学习的过程中自身的知识有很大的缺失,久而久之救护导致学生对机械专业的学习不能符合社会的发展。而且在现在高校对机械设计基础课程教育的过程中,忽视了这项课程本身的综合性,对学生知识通过书面上的知识进行讲述,并不进行实际的操作,这就降低了学生对机械设计基础的了解程度。针对于此就需要现在我国各大高校对其内部的机械设计基础教学进行相应的改革,要求在进行书面知识讲述的过程中还应该结合一定的实践操作,只有这样才能提高学生对这项课程的认识。

2 课程改革的思路及内容

2.1 课程改革思路

前文中也清楚的说明了要想提高学生对机械专业的知识层面,就需要在传统的教学基础上进行合理的改善。在研究过程中发现现在进行机械设计基础教学的过程中只注重书面教育对学生自身知识层面的提升还有很大的不足,这就需要对这项课程在进行书面知识教育的过程中还要进行实际操作教学,这样才能促使学生自身的机械知识和专业理论有很大的提高。而且现在社会上要求各项专业的教育都应该采用教学做一体化的教学方式,这一点对机械专业的教学也是一样的。而且实现教学做一体化教学方式能够让学生在学习的过程中对自身的学些目标有了更深的认识,这样对学生学习效率的提高也起到非常重要的作用。

2.2 课程内容的选取

对整个机械教育来说进行有效的课程教育能够提高学生自身的学习能力,这就需要在进行机械专业的教学过程中,高校对机械专业内部的专业课程进行选取是非常重要的。在对高校机械课程内容选取的方向主要包括两个,即实训课程和专业理论知识。以下笔者就对这两个方面进行详细的描述。

2.2.1 实训课题的选取

高职教育机电一体化专业现阶段常见的机械设计实训课题大致分为两种:

(1)经典课题:带式输送机的减速机构(一级圆柱齿轮减速器)设计。

优点:经典课题,知识涵盖面广,适合从实训中提炼理论知识点的教学模式。实训配套设施种类繁多。

缺点:内容程式化,约束学生的思维,不利学生创造力的发挥。

(2)新课题(或自由选题):例如:举升机构、穿孔机构、分拣机构等。

优点:与实际工作接轨,培养学生分析问题和解决问题的能力。

缺点:涵盖知识不全面,不适应从实训中学习理论知识的教学模式。学生数量多时,自由选题会带来教学时间上和实训设施上的困难。

2.2.2 课题相关理论支撑内容的选取

带式输送机减速机构的设计涉及到的知识点有:(1)运动链;(2)V带

传动;(3)齿轮传动;(4)轴、轴承和联轴器;(5)键联接、销联接和螺纹联接;(6)结构、密封和。

未在以上知识点内,但对职业能力有帮助的理论部分,建议以学生自学,教师答疑为主,如果课程内容较难,教师可以统一扩展讲解该内容。

3 改革后课程教学实施的建议

改革后的教学模式是以实训为主,理论为辅,所以建议采取实训课题分组,理论支撑知识班级授课的组合教学形式,应能加强学生积极参与的主观能动性。

3.1 教学组织步骤

(1)模块1运动链的实训与理论教学采取班级授课的形式,并注意观察寻找学习积极性高的学生任命为小组长。

(2)从模块2开始,全班学生均分为5个小组,以步骤(1)时任命的组长为主,其余学生自由归组,每组给予不同的实训课题数据。

(3)每个模块中的理论支撑知识的教学采取班级授课形式,授课时间是固定的。所以如果其中一个小组的某一个实训模块提前完成,其成员经过简单的模块考核后可以自行复习和休息,直到下一个模块学习的开始。

3.2 组合教学形式的优势

分组实训的教学形式应用很广泛,主要能起到防止学生产生懒惰情绪,促进小组成员之间交流和互相帮助,而且便于教师有针对性的教学。在分组教学的过程中穿插一些固定时间整班授课的教学形式,可以让学生明确自由控制的时间范围,加强学生学习的时间观念和自主学习的紧迫感。阶段学习提早完成后可自行复习和休息,可以激发学生主动求学和相互帮助愿望,鼓励学生多提问,多讨论,也可以将教师的教学时间集中在有更多需要的学生身上,提高学生的学习效率。

结束语

机械化的发展对我国的经济起到非常重要的作用,这就从根本的角度上决定我国高校机械专业的发展方向。由于现在高校机械教育还采用传统的书面知识教育对学生进行知识教育,这就导致学生对机械专业知识的掌握还有很大的不足。因此这就需要在传统的基础上开展机械设计基础教学做一体化的教学改革,进一步促使我国高校机械专业能够得到更好的发展。

参考文献

[1]雷艳惠,贾芳云,吴珊.机械设计基础课程教学方法与手段的探讨[J].教育教学论坛,2016(20).

[2]唐昌松,任海东,娄天祥,邵卫,程琴.基于岗位需求和创新能力培养的“机械设计基础”课程教学研究[J].职教通讯,2014(15).

机械设计基础重点知识范文第2篇

根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标,教师在掌握机械基础教学大纲的前提下,明确教学目的、任务和要求,结合学生认知特点和生产实际,精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”部级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时,课时少,内容广,必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容,以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法,强化公式应用,弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算,熟悉构件的受力分析和计算方法;互换性与技术测量重点讲授极限与配合,紧密联系实际;工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用,以金属材料和塑料为主,结合食品行业的发展,增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺;机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系,这部分内容和后续课程及生产实际联系密切,工程应用多,属于课程的核心内容,机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法,强化设计方法和公式应用;机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容;液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点,常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少,结合课程的特点,部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式,引导学生多途径学习。

2多种教学方法结合

机械基础课程实践性强,传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法,教学过程中教师和学生之间缺乏互动,学生被动接受知识,学生感到枯燥乏味,不利于学生的学习。采用多种教学方法,激发学生学习积极性,变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动,避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切,采用讨论式教学。理论知识讲解前,选择和生产实际常见的议题,在学生充分讨论后,教师再讲解,调动学生学习的积极性,避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式,达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法,如以齿轮轴为典型案例,通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节,可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起,架起了课程的桥梁,知识结构相互衔接,课程体系更加完善。

3采用多种教学手段提高教学效率

机械基础课程的研究内容比较抽象,相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少,内容多,采用现代教育技术方法,通过运用多种媒体,提高课堂效率,有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时,由于学生没有实际生产经历,缺乏相应的想象能力,采用动画技术,生动形象,让零部件运动起来,使抽象理论直观化;讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时,采用实物、幻灯片、图片展示教学内容,生动形象,增加学生感性认识,拉近书本知识和生产实际的距离,加深学生对理论知识的理解,更好地突出教学重点和难点。

4增加综合设计实验教学内容

课程的实验课时为4学时,传统的实验为认知实验,实验设备是机械基础陈列柜和模型,以演示讲解为主,时间多集中安排在课程中期。改革后,开放实验室,学生自主实验,不占实验课时,时间安排每个模块的理论课讲授之前,学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识,对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分,轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强,涉及内容多,灵活性大,是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程,学生掌握轴系设计的步骤和方法,培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容,学生根据教师的要求,选择传动类型、自行设计传动方案,根据设计方案自行组装,以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验,在创新实验的环节中,学生通过方案构思和改进、实验操作和观察,达到培养创新意识、创新设计能力[6]。

5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节

增加工程训练,训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践,在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足,没有足够的工程训练,现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中,学生学习金属加工工艺知识,自己动手操作各种设备,使用多种量器具,增强动手能力,激发创新欲望,培养创新能力。增加课程设计,时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节,培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周,工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目:一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同,设计方案和设计思路完全由学生组织设计,充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料,能够正确使用国家标准,绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识,掌握机械方面的设计方法和步骤,培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。

6考核方式

改革课程考核方式,实行教学全过程多次考核和考查,提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试,成绩占课程成绩的70%;实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容,从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核,注重实验过程和创新能力的考核;工程训练、课程设计单独考核。

7结论

机械设计基础重点知识范文第3篇

【关键词】高职教育 机械设计基础 课程改革

0 引言

高等职业技术教育是为社会培养高等应用性实用型技能综合式人才,让学生充分就业。而《机械设计基础》是高职机械类专业一门很重要的主干基础课,主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等,但它同时也是一门能直接用于生产的设计性课程,旨在培养学生综合运用选修课程中所学知识和技能,解决机械工程实际问题的能力,为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。因此,它的教学直接影响到学生后续课程的学习,对培养学生具有机械设计知识、设计技能和创新设计的能力尤为重要。因此,如何教好这门课,是当前高职院校机械类专业需要认真研究探讨和解决的问题。

1 机械设计基础教学中存在的问题

随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,需要学生掌握的东西越来越多,既要学生掌握必要的理论知识,又要能对知识点进行运用,由于该课程涉及知识点多、难度大,并具有一定的实践性,高职学生自身基础知识的薄弱使他们对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识,学习效果差。如果只满足于给学生讲道理,这样的教学过程完成后,学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点,对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。传统的教学经常把理论与实践相分离来进行教学,这样的结果是学生到上设计课的时候已经忘记了前面学习的理论知识,不能很好地突破该课程的重点、难点,学生大多只是为了一时完成任务,勉强交上一份设计,但对于机械设计的实践运用能并没得到真正的提高。为了更好地帮助学生解决就业,培养社会需要的技能型人才,对教学方法的改进迫在眉睫。

2 整合课程内容,调整课程结构

2.1 对于教材中过深的、不必要的理论知识,予以大胆删除

高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性,其毕业生所从业的岗位,决定了他们没有必掌握计算公式、定理、方法等的推导过程,而更应注重于如何运用这些公式、方法等来解决实际设计问题。因此,对教材中一些过深的、不必要的理论推导、证明都应予以删除,以便学生集中精力掌握这些公式、定理、方法的实际应用,解决实际设计问题。这样更符合培养目标的要求。例如:平面四杆机构的设计方法中的解析法;齿轮传动中按轮齿齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计计算公式的推导过程;凸轮机构常用的从动件运动规律的推导过程等等都应删除。而以机械传动、机械零件的设计为重点,保证实用性。

2.2 落实课程设计所必要的基本知识和基本理论,侧重基本设计方法和实践性内容

机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法,是培养机械设计能力的根本保证,教学时应以设计为线索,以解决实际问题为目标,构建起设计基本知识和基本理论比较完备,设计方法实用、多样的基本内容体系。精讲“带传动设计”“齿轮传动设计”“轴的设计”等这些关乎减速器设计质量的课程内容,特别要增加实用性、实践性内容和习题,增加应用性的设计方法、经验数据和公式的使用、查图表等内容。突出应用性,将学生引向实际设计。

3 改革教学方法,提高教学效率

《机械设计基础》课程主要研究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,由于大多数学生缺乏实践知识,他们在学习过程中普遍感到抽象、难学,尤其是机械原理这部分知识,认为机构运动简图与实际机器相差甚远,很难将两者统一起来。因此有必要对教学方法进行改革。

3.1 注重理论联系实际

在讲解机构时,列举了实际机器和日常生活中的应用实例,又特别介绍了与专业有关的金属切削机床等应用实例,因而增强了基础课与专业课之间的联系。在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时,我们就地取材,用雨伞作教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容,不仅取材简单,而且生动形象,容易与实际的机器相结合,克服结构运动简图抽象的特点。还可以组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学时,事先布置一些思考题,让学生带着问题一边参观一边讨论,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来。

3.2 适当运用现代教学手段

机械原理部分有一些机构的原理比较抽象,无法用语言形象地表达清晰,很难在学生中形成深刻的印象。如四杆机构的演化、死点位置的应用和危害及机构通过死点的方法,各种间歇运动机构的原理等,是教学环节中不易掌握的难点,由于学生没有太多的实际生产经历,很难通过想象加以理解。而CAI教学和传统的教学相比,具有直观、形象、信息量大等优势。运用计算机的动画制作技术,将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件,在讲授相关内容时巧妙地将现有教具与多媒体课件结合使用,使那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来,可以提高学生的学习兴趣,拓展延伸了实验教学空间,也提高教学效率,改善教学效果。

3.3 以实验教学促技能

机械设计实验是学生职业技能培养的重要环节,因为它的实验课题是以机械工程技术为背景的。因此,在丰富多彩的教学实验教学过程中,我们可以从注重实验室环境布置开始,自制一些文字、图片和教学挂板,介绍减速器的分类、发展趋势、加工过程及设计方法。还可以在课程设计期间全面开放实验室,学生可在实验室没课的任意时间进入实验室,针对自己选定的研究课题,进行探索性实验。一方面极大激发了学生的学习热情,培养了学生的实践动手能力、设计能力及科研能力。

3.4 搞好课程设计,培养学生的综合技能

机械设计基础课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节,其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。要求学生从总体方案的布局到零部件结构设计一起完成,使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新,应要求学生自己设计多套方案,进行比较选择,充分发挥学生的想象力和创造性。在设计前应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装,使学生熟悉装置的基本构造,整体组成结构及各部分结构、功能和调整;各个零件之间的连接关系与特点 ,然后找出标准件与非标准件,明确传动装置布置形式与空间位置的关系,建起一个立体的概念,避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计,与生产实际相脱节。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的不足,应在设计中逐步给予讲解和补充,使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。

4 结语

总之,《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合,更好地面向社会、面向市场,适应企业需求和岗位需要,与生产实践紧密结合。全面推进教学改革措施,才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容,增加新发展的内容,拓宽学生的知识面;充分利用计算机的辅助教学作用,使计算机贯穿于整个教学环节,使教学方法上一个台阶,为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。

【参考文献】

[1]范林.机械设计基础教学改革探讨[J]. 天津职业院校联合学报,2008(3).

[2]黄立城. 对高职类《机械设计基础》课程教学的几点看法[J]. 职业,2011(17).

[3]江凌云. 机电一体化专业机械设计基础课程教学改革初探[J]. 大众科技,2006(06).

机械设计基础重点知识范文第4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.

机械设计基础重点知识范文第5篇

关键词:机械电子 教学方式 教学环节

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(b)-0133-02

机械电子工程简称机电一体化,表示机械学和电子学两门学科的综合。机械电子工程以机电设备为研究对象,从系统的角度出发,应用机械技术、电子技术、控制技术和计算机技术等先进技术,实现设备功能最佳化[1]。高校机械电子工程专业若要培养优秀的机电一体化应用型人才并且能持续生存和发展,就必须积极探索和实践机械电子工程专业应用型人才的培养模式,培养适应时展需要的从事生产一线的机电一体化的高级应用型人才[2]。

1 机械电子工程专业应用型本科人才培养的目标

高等院校在学生的培养过程中侧重于理论课程体系的改革和部分实践教学的强化,没能以系统化的角度去注重学生实践能力的培养,致使毕业生在人才市场上没有竞争优势[3]。结果造成这个新兴专业失去应有的特色,达不到培养的预期目标[4]。

机械电子工程本科专业人才的教育,在培养规格方面,以培养具有一定创新和实践能力的、具有工程师基本技术素质的应用型人才为目标;在培养模式方面,以社会需求为目标,以培养工程技术应用能力为主线,优化能够体高学生知识、能力、素质的培养方案,以“工程应用”为特征和主旨构建课程体系,重视学生的理论知识和工程技术应用能力的培养。

2 机械电子工程专业应用型本科人才培养的课程构建

机械电子工程专业应用型人才培养课程构建应围绕两个点、四个方向。两个点是专业基础课和专业技术课,四个方向是数控、工业机器人、流控和测控。课程包括机、电、液(气)、控、算等方向的相关课程。机械电子工程专业课程构建定位在机械工程领域,突出各学科方向的有机融合,主要对机械设计、自动控制、设备故障诊断及状态检测等方面开展研究和设计。

2.1 机械电子工程专业教学体系

机械电子工程专业中,机为基础。机指机械专业的基础知识,包括机械制图、工程力学、金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术、机械制造工艺、机械原理、机械设计等课程以及与课程相关的实践。学生在学习机械类课程的同时加强计算机技术、自动化技术、接口技术等课程。合理调整机和电的关系,采用机电并重的培养原则,对原有覆盖较广的课程精简、优化,建立学生能够学好并掌握的课程体系,重点是将机械、控制、电子以及计算机等相关领域的技术应用于机电系统和产品制造过程。

2.2 机械电子工程专业整体课程设置

课程设置是一项系统工程,课程设置不仅要考虑到学科、专业之间的相互交叉、相互渗透,还要考虑行业对知识、能力的要求。在课程设置上,主要分为机械设计、机械制造、电工电子、流体控制、机械控制和计算机控制六大部分。

机械设计包括机械制图及CAD、工程力学、机械原理、机械设计等专业基础课程。这些课程为学生掌握机械设计的基础知识,并为机械制造系列课程的学习打下基础。

机械制造包括金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学等。这些课程为学生打下机械制造的基础知识,并通过金工实习和课程设计使学生受到良好的实践训练,从而能进行机械零部件的结构设计和工艺设计。

电工电子包括电工、模拟电路、数字电路、微机原理与接口技术、电力拖动等课程,强调电工电子技术和计算机在机械设备中的应用,为学生进行机电一体化设备设计打下基础。

流体控制包括流体力学、液压(启动)原理、液压控制系统等课程。

机械控制包括机械工程导论、机械振动学、机械控制工程基础、机械测试技术等课程。

计算机控制包括VB、C语言、VC++等课程。

在培养应用型人才的工程能力、技术能力和创造能力的课程组中,强调课程设置的系统性和整体性,以使单项技术或综合能力的培养不断得到强化,减少课程内容上的重复,在有限的时间内获得良好的教学效果。

2.3 加强专业基础课程教学

专业基础课的教学在高校培养人才中占的比重较大,教学重点在于理论,这些理论是专业知识体系的根本,内容已经经过实践验证和沉淀,是学好其它专业技术课必需掌握的知识。机械电子工程专业应用型人才的工程实践能力、创新能力也是建立在必备的专业基础课之上的。因此,在设置专业基础课时,要充分了解人才市场要求的专业知识并考虑学生今后的专业拓展能力。

2.4 加强培养创新能力的实践教学

机械电子工程培养方案加大了实践教学在整个教学环节中的比重,实践教学必修学分约占该专业毕业最低学分要求的35%。根据学生的专业知识结构与水平,对实践教学体系进行分类别、分层次、分模块的创新性设计。在人才培养活动中,创新能力的培养应占有较大的比重。如产品生产过程机电一化设备设计、数控加工、系统故障分析与排除等。“以学生为中心”、“以问题和课题为核心”,进行以启发性和创新性实验的研究性学习,逐步使学生树立创新意识,激发学生的创新个性,培养创新思维,不断提高创新能力。创新能力的培养以课程设计、工艺实习、工程教育实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等实践环节作为载体,并尽量选择实际课题,以强化创新能力训练的力度,同时在这一系列的实践环节中培养学生良好的职业习惯和职业精神。

3 加强实践教学平台建设

加强实验室建设,整合共享实验资源,避免重复建设。在原有硬件设施基础上,分层次、分模块地逐步改善实验教学条件。引进实验室管理系统,完善实验室开放管理制度;建立与完善校内实训中心和校外实训基地,使其成为学生理论联系实际、获取实践经验、形成应用能力的基地。紧密依托行业、企业,加强校企之间、校与校之间、学校与科研单位之间的联合,从校外实习基地聘请兼职教授、高工,定期举办学术报告、讲座以及指导学生实习、指导毕业设计等工作,积极开展合作培养,构建稳定的实习基地建设和发展的长效机制。

4 结论

我国正在由制造大国转向制造强国发展,只有培养出熟悉机电一体化设备的设计、制造、维护,并且熟悉控制技术、检测及监测技术、编程技术的专业技术人员才能在企业生产过程中发挥更大的作用。高等院校机械电子工程专业应用型人才培养应转变观念,不断探索适合于应用型机械电子工程专业人才的培养模式,以适应时展的需要。

参考文献

[1] 黄筱调,吴玉国.机械电子工程专业课程结构的探索[J].中国冶金教育,1997(4):31-33.

[2] 王亚静,周佑喜,何兆太.机械电子工程专业学生实践能力系统化培养模式探讨[J].武汉生物工程学院学报,2010,6(2):139-141.