时间:2022-12-28 16:19:52
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇机械设计实训总结,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
《机械设计基础》课程设计是高职机械类专业学生的一项重要的实训环节,是针对《机械设计基础》所学专业内容进行的一项实训环节,目的是让学生了解和掌握常用机械零件、传动装置、简单机械的设计方法和步骤,是培养学生机械设计能力的一次较全面的设计训练,它对学生将来从事工程技术工作具有极其重要的意义和深远的影响。基于实训环节在高职教育中的重要地位和现行的教学方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改进《机械设计基础》课程设计的教学方法,提高《机械设计基础》课程设计的教学地位,进一步提高学生进行机械设计的独立工作能力和创新能力。
1.加强思想教育和引导,引起学生重视
以往的教学过程中存在一些问题,如有些学生对课程设计重视度不够,在实训的过程中往往依赖性较重,没有充分意识到《机械设计基础》课程设计对提高学生专业技术能力的重要性。因此,在课程设计一开始,教师就应当指出该课程设计的重要性,引导学生独立完成设计任务。另外,《机械设计基础》课程内容在教材中是各自独立成章的,缺乏整机设计思想。课程设计为将这些知识有机串联,创建整机设计理念提供了一个良好的平台,将课程设计看成是学生解决实际工程问题的初始训练。因此,《机械设计基础》课程设计对学生将来进行毕业设计乃至工作实践,都会产生重大影响,可见该课程设计是机械类专业学生解决工程实际问题的第一步实践。
2.改变传统的选题方式,注重选题意义
课程设计传统的题目是减速器的设计,这是因为减速器作为机器中一个独立部件,它的设计内容很具代表性,覆盖了机械设计课程中的绝大部分内容,便于巩固所学理论知识。然而,由于减速器毕竟只是一个部件,每届学生都重复同样的设计内容,缺乏创新精神,也不具备整机设计思想。因此,我认为应该将灌输式布置任务的方式改为开放引导的方式。具体做法是:教师在课程设计任务书中只给出工作机的工作要求,而实现工作机功能的方案则由学生自己确定。教师引导学生在方案的实施过程中尽量采用课程学过的知识。课程设计选题十分重要,所选题目要注意以下几点。
1)有可行性,学生能够利用所学知识完成设计任务。
2)有一定的典型性和知识覆盖面,能够将理论学习的大部分重要知识应用在课程设计中。
3)有工程背景,能够解决一些工程实际问题。
4)有创新空间,能够调动学生的创造性。
5)有一定的趣味性,能够调动学生的积极性。
3.强化整机设计思想,提高整机设计能力
各种机械设备都是由各种传动装置和各种零件组成,在理论知识学习中是在“化整为零”,在课程设计的学习中恰恰相反,是要把“零散”的知识通过一部完整的机器把它们串连起来。所以,在课程设计中,我们需要强化学生的整机设计思想,将机械传动设计和机械零件设计有机结合起来,从原动机的选择到中间传动系统的设计,再到执行系统的分析设计,形成一个完整的机械概念。解决这一问题的关键还是选题,教师要根据学生的总体情况,深入实际,搜集与学生所学专业相关机械的原始数据,经过反复论证,编写出课程设计指导书,经过两到三届的学生试用后,逐步修改定稿。
4.注重计算机绘图,加强计算机技术应用
当下计算机绘图已经十分普及,企业对这方面的人才需求也与日俱增,目前在机械领域经常用到的绘图软件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我校《机械设计基础》课程设计推荐使用AUTOCAD和UG软件,平面的图形可以用AUTOCAD绘制,立体的图形可以用UG绘制。将绘图软件引入《机械设计基础》课程设计,学生通过作零件图和装配图,强化AUTOCAD和UG的使用能力,强化读图识图的能力,也可以直接观察到机构处于不同位置时构件的运动和动力学情况。用UG建立零部件的三维立体图及零件装配过程图,这样的训练效果是其他方法难以达到的。
5.加强实训管理,重视答辩环节
《机械设计基础》课程设计一般为1―2周时间,需要完成机器的运动和动力分析,查找相关资料进行机器的传动系统设计,确定传动路线和方案,然后划分各种传动部分进行独立设计,再进行各个零件的结构设计或选择,最后要完成机器的总装图和各主要传动零件的零件图。整个过程设计内容多,时间紧,因此加强课程设计期间的管理显得十分必要。从课程设计开始就应当严格做好考勤工作,对不认真和有疑问的学生应当给予及时提醒,认真辅导,帮助他们解决设计中遇到的问题,为了提高学生独立设计能力,应当在课题布置上尽量做到“一人一题”,即使任务中要求机器完成的功能一样,也要在初始数据上加以区别,或要求学生以不同的方案来设计一样功能的机器设备。
答辩是课程设计的最后一个环节,也是课程设计中重要的考核阶段。为了避免盲目抄袭,考查学生的设计思想和对设计的各个环节的认识程度,在答辩过程中需要严格把关。首先要对确认有抄袭行为的学生予以严肃处理,对每个学生的设计说明书、图纸等认真考查后制作答辩提纲,做到对每位学生认真负责,在答辩过程中对每位学生作有针对性的提问和讨论,了解学生的想法和对相关知识的了解程度,对不正确的予以纠正,令其及时修改。因此答辩也是一个质疑和答疑的过程。同时在答辩中能发现设计的不足,作为今后改进课程设计教学的借鉴,从这个意义上说答辩又是一个总结提高的过程。认真做好答辩工作意义重大,直接影响最终课程设计的总体质量,做好这一点关键需要指导老师本着严谨的教学态度,严格要求学生,认真把好教学质量关。
总之,高职《机械设计基础》课程设计无论是对学生理论课程学习还是专业技能的提高都大有裨益,是机械类专业学生十分重要的实训环节,做好这个环节的工作是我们专业课教师的职责,以上一些改革措施对提高课程设计的教学效果有很大帮助,值得借鉴。
参考文献:
[1]胡家秀.机械设计基础.机械工业出版社,2001.
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1005-1422(2013)11-0103-03
一、引言
根据全国高职院校的教学改革经验,工学结合、教学做一体化是目前高职院校广泛推崇的一种教学模式。但是,这一教学模式的实施必须具备一定的师资力量、物质设备、实习场地等条件。要做到每一个专业、每一门课程都全面实行一体化教学模式,实施起来难度较大,这就需要有一个循序渐进的过程,即一个过渡期。在这一过渡期,我们该如何做?就目前大部分高职院校的现状来看,课堂教学仍然占了较大的比重,在这种情况下,如何设计教学内容和教学模式,是每一位教育工作者值得深思和探讨的问题。
二、从实际出发,积极推进课程教学的单元、整体设计(一)课程教学的整体规划与设计
机械设计基础不仅是一门技术基础课,而且也是一门能直接用于生产的设计性课程。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法,更重要的是培养学生的实际机械设计能力。高等职业教育要办出特色,就应按职业岗位所需的知识结构和能力结构以及生产实际需要来构建以职业技术能力为主的课程体系。据此,应将机械设计基础以章节划分的课程内容设计成为若干个教学单元:机械的组成及特性、联接、机械传动、支承零部件、机械设计综述等。本课程新的课程结构,首先从机械的整体出发,从宏观上使学生了解机械整体的基本知识和要求,把握每个模块和整体的关系,从简易的联接入手,到各种机械传动、支承结构;以机械传动为课程重点,把握各种机械传动的特点,为培养学生机械安装和调试能力奠定良好基础。
(二)教学单元内容设计
高职教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用,要求按照一线生产实际需要授课,其课程体系突出能力与素质的培养,教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。按照这一思路,需对教学内容进行调整:(1)机械设计都是以机构运动简图为研究模型的,建立机械运动简图是机械设计的基础,因此,应把机构的结构分析,机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号,机构运动简图的建立作为重点讲授内容。(2)对机构设计部分的内容,过去是以讲授图解法为主,随着计算机辅助机械设计的广泛应用,其教学内容应该逐渐转换为以讲授解析法为主。(3)对于机械传动和零件设计部分,应减少计算公式的推导过程,增加零部结构设计的内容和一些设计参数的选取原则,并加强对机械运行的介绍,比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等,多向学生介绍机械方面的新发展、新思路,以开阔学生的眼界。
在过去的教学中,通常只重视设计计算,认为学生只要会计算就达到要求了,而轻视结构设计,以及结构设计与工程实际技术问题紧密结合的部分,导致教学与实际脱节。如滚动轴承这一章,轴承装置设计在教学中往往不作为重点,但却是生产一线技术人员接触最为广泛的内容。因此,可以把这章内容进行重新整合,把轴承装置设计作为重点,要求学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题。在学习了这些基本知识的基础上,再举一些工程实例,如CA6140车床主轴支撑的例子,通过这个实例,使学生重点掌握轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过整合,使学生既学会了轴承的基本知识,又掌握了轴承的应用技术,同时使学生明确了轴承在工程实际中的重要地位。
1对课程单元、整体设计及一体化教学的思考
(三)单元设计要坚持“必须够用”原则
进行单元教学设计时,需坚持“必须够用”原则,删除不必要的理论推导和证明。高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性,毕业生所从业的岗位决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等的来龙去脉像研究型人才那样了解得清清楚楚,而应注重于如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际问题。
如机械设计基础中凸轮机构从动件运动规律中的速度、加速度方程的推导过程;带传动即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间的关系式的推导过程等都应删除或略讲。与先前所学课程重复的内容、偏深偏难而又不实用的内容、因科学技术发展进步而落后的内容也应删除。
(四)单元设计需不断完善
进行单元教学设计时,不断完善必要的基本知识和理论,增加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,是培养学生机械设计能力的根本保证。而以往的教材对此注意不够,具体表现为:(1)基本设计计算原理和设计方法介绍得较少,致使学生解决实际问题的思路少、方法少。例如:平面四杆机构的设计,一般教材只介绍按给定连杆的2个(或3个)位置设计,以及按行程速比系数设计等两三种方法;轴上零件的定位固定,一般也只介绍轴肩、轴环、套筒等几种方法。(2)对设计方法和步骤缺少分析、总结和归纳,不利于学生整体设计思想方法的形成。(3)实用性、实践性内容少,不利于学生应用所学理论知识和方法解决工程实际问题能力的培养。
(五)单元设计的评价
一堂职业教育的好课既要看教师是否认真进行了突出职业能力培养的单元教学设计,又要看是否圆满地按照设计进行了实施,取得预定的教学效果。综合起来,主要应从以下几个方面进行评价。
1.单元目标的评价。单元目标包括职业能力目标和知识目标。单元目标一经设定,应当严格遵照执行,不能随意更改。但可以将其进一步分解细化,确定重点、难点及解决办法,使之更加明确、具体,更具可检验性。另外,还可结合课程教学内容的实际,适当添加德育或人文目标,但不能盲目拔高或扩张。
职业能力目标同知识目标一样,不能随意更改。必须对训练项目实施步骤、方式、训练素材、所需场地器材及工具、安全事项、考核方法等做出规划与安排。
2.单元教学过程的评价。单元教学过程的设计与实施是实现培养目标的途径,是提高课堂教学效果和效率的重要环节,也是单元教学设计和现场实施中最重要、最难、最能体现教师教学能力的环节,因此,这是单元教学评价的重要方面。应重点考核职业能力训练过程、步骤、方法、手段的设计与实施是否符合学生职业能力提高和知识认知的规律,是否能够激发学生的学习兴趣和内在动力,重点是否突出,难点是否得到有效化解,实训条件是否准备充分,教师操作是否熟练,指导学生是否得法,各步骤时间分配是否合理等等。
三、推进“教、学、做”一体化模式,提高教学效率和质量针对机械设计基础课程的特点,真正实现“教、学、做”一体化教学模式,提高教学效率和质量,需做好以下几方面的工作:
(一)理论联系实际,激发学习动力
机械设计基础是与工程实际联系紧密的课程,教学过程中应特别注重理论联系实际。如讲解平面机构时,可列举实际机器(内燃机、汽车等)和日常生活中(缝纫机的踏板机构、农用水井压水机构等)的应用实例,并介绍与专业有关的金属切削机床――牛头刨床的应用实例,增强基础课与专业课之间的联系,使理论知识和实际应用有机地结合起来,激发学生学习的动力。
(二)讲练结合,精讲多练
对机械设计基础基本概念的讲解要强调联系实际,讲练结合,即在各章节安排相应的练习,还安排一些阶段性的综合练习,提高练习的综合程度,注重方法的运用和掌握,注意对各种理论、方法的综合应用进行总结。使学生学牢学活知识,并具有应用知识解决问题的能力。
分析讨论是开发学生智能,锻炼学生胆量,培养学生科学思维能力的有效教学方法。讨论的内容可以是概念题讨论、综合题讨论、自选题讨论。例如,经常布置一些较重要的概念性思考题,让学生课外思考,下一次上课进行提问。适当讨论,这样可以促进学生课外自学,加深对基本概念的理解。
(三)建立必备的实验、实训条件
机械设计实验、实训是学生职业技能培养的重要环节,因为实验项目是以机械工程技术为背景的,如通过渐开线直齿圆柱齿轮参数测定和减速器的结构分析、装配实验等,使学生学习和掌握具体的测试技术、测量方法,熟悉测量工具与设备。教师在指导过程中还可进行一些创新,设计并提出一些新的实验内容,如可选用一些磨损过的齿轮和使用过的减速器,通过分析,提出一些具体的修理、调整、改进的意见和解决问题的方案。这样,既巩固和加深了理论知识,又使理论知识与实践能力培养有机结合起来,同时使学生觉得学有所用。
(四)搞好课程设计,培养学生综合技能
机械设计基础的课程设计是把学生学过的各学科知识较全面地综合应用到实际工程中去,力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上,从设计思想上培养学生的工程设计能力。首先,在选题上要考虑培养目标,有针对性,有侧重面:可选二级减速传动装置作为设计题目,其中,一级为v带传动,另一级为单级斜齿圆柱齿轮传动。这样的选题,既包括本课程的主要内容,又使学生得到较为全面的训练。在设计之前,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、装置和调整;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。在设计过程中,许多参数不可能完全由计算决定,需要借助画图、初选或初估等手段,并且通过画图、计算、修改交叉进行,同时要求学生认真阅读参考资料,学会查阅相关手册等。
关键词: 机械设计基础;课程改革;能力培养
Key words: mechanical design basis;curriculum reform;ability training
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)09-0199-01
0引言
机械设计基础课程是机械类各专业的一门重要的技术基础课程。通过该课程的学习,要求学生掌握各种常用机构及通用零部件的工作原理、特点和应用的基本知识,使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范,选用机构及零件类型,并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核,从而具有设计简单机械传动装置的能力。由于本课程的特点,不仅为后续的专业课程,也为课程设计、毕业设计和解决生产实际问题建立基础。近几年来,随着教学改革的深入,学科建设的进行和课程体系的调整,我们围绕培养复合型人才的培养目标,结合学校的学科建设和实验室建设对机械设计课程建设采取了一系列改革,且取得一定成效。
在机械设计基础课程教学改革中,我们坚持以人才培养目标为依据,不断更新教学内容,优化课程体系,确保课程内容的前瞻性、课程结构的科学性和合理性,实现教学内容和课程体系的整体优化。
1教学内容更新
随着教学改革的深入,我们将工程力学和以前的机械设计基础两门课程整合为一门机械设计基础课程,课时大幅减少,因此必须对教学内容进行精选。课程内容的选取本着基础知识够用,主要从理论知识和操作技能两个方面,选择课程的内容,满足职业岗位的需求。机械设计基础课程教学任务的设计以工业产品和常用机构为载体的分析与设计为载体,将课程内容进行解构和重构,序化教学内容,设计学习模块6个,每个模块进一步分解为若干个任务。教学过程中以学生为主体,以实施完成工作任务为途径,培养学生正确选择通用零件及传动装置的能力,掌握重要机构、零部件的设计方法,具有使用设计手册查阅参数的能力,重点培养分析和解决问题的综合能力,最终达到本课程的培养目标要求。
2采用先进的教学方法和手段
在教学过程中以激发兴趣、培养能力为主导,根据教学内容表现的需要,我们采用任务驱动、实例贯穿、课堂与实习地点一体化相结合的教学模式。
任务驱动教学模式:以减速器设计等典型任务为导向,将齿轮的设计、轴的设计、轴承的选择、联轴器的选用、V带的设计等作为主要教学模块,每个教学模块由若干个教学任务组成。
“实例贯穿式”教学模式:以典型机构设计为“案例”,提出解决方法,注重教学过程,将课件、录像和现场教学融为一体。
课堂与实习地点一体化:为了全面提高学生的综合素质和动手能力,培养符合企业岗位技能要求的技术人才,把一部分教学的课堂搬到实训室进行,让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理,加深对理论知识的理解和掌握。在这种教学模式下,讲述理论部分时,通过CAI课件、录像、动画等现代教育技术的运用以及现场相关机织设备的运转演示与指导教师的动手操作,让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理与操作方法,加深了对理论知识的理解和掌握。在理论部分讲完后可立即安排相应的动手实验,使学生在理论的指导下独立动手操作,并通过实验验证所学的理论知识,这样使理论教学和实验教学的衔接更紧密,时间的安排上也较灵活。通过实践,学生的学习兴趣普遍提高,而且独立思考和分析问题的能力提高,同时对机器设备原理与工艺调整以及操作技能都掌握得较好。这些技能对他们成为能力较强的应用型人才有很大帮助。
3实践性教学环节的改革
培养学生的实践和创新能力目前已经成为高职教育的一项重要教学改革内容。在实践性教学环节的改革中,我们坚持理论教学和实践教学并重,注意提高学生的实践动手能力,启迪创新思维,培养学生分析和综合运用现代技术手段,解决工程实际问题的能力。
机械设计基础课程实践环节包括实验和课程设计。我们有机械设计陈列室和机电一体化创新实训室,每学期我们安排一定的课时在这些实训室进行现场讲解。在创新实验室,学生可以自己动手做各种实验,有的内容在课堂上不能完全理解,就到实验室通过相关机构或各种零部件的组装加深理解。
在课程设计改革中,我们改变了以往的仅单纯按理论知识设计一级圆柱直齿轮,现在我们以各种类型的减速器为课题,先对减速器进行拆装和测绘,然后设计出符合工厂实际需要的各种类型的减速器。同时为调动学生的积极性,我们允许自由选题。在教师的指导下,学生可根据自己的想法对现有机械进行改进设计。在完成本课程的学习后,我们推荐学生参加大学生创新设计比赛。
4考核方式的改革
在考核方法上,注重全面考察学生的学习状况,通过参与课堂讨论的质量、分析能力、对新知识的接受和消化能力、学习迁移能力等多方面的评价,与基础理论知识考核结合评价学生的学习效果。形成了过程性评价70%与成果性评价30%相结合的评价体系,其中过程性评价综合考虑小组成员互评和教师评价。这种考核方式充分关注学生的个性差异,发挥评价的启发激励作用,增强学生的自信心,教师还可以利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。
5结束语
通过改革和实践,学生的学习积极性、主动性和学习兴趣普遍有所提高。特别是在动手能力,工程实践能力,综合素质,创新设计能力等方面的提高更为显著。
虽然我们在机械设计基础教学内容、教学方法和手段等的改革方面做了一些尝试,并取得了一定的成绩,但仍存在一些问题和不足之处,有待今后的教学改革实践中不断地改进和完善。
参考文献:
[1]张庆玲.机械设计技术.北京:清华大学出版社,2009.
[2]张晓桂.机械设计基础课程的教学改革与探讨.全国机械设计教学研讨会议,2007.
[3]杨枚.《机械设计基础》课程教学内容改革总结.科技信息,2010(36).
[4]刘碧俊.高职《机械设计基础》课程改革与实践.《教育研究》2010年1月.
《机械设计基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课,它是学生在学完基础课程后必须学习的一门过渡性课程。新形势下的高职院校人才培养本着“必须、够用”的原则,强化学生的实践能力,培养高素质技能型人才。这些实际需求迫切需要先进的教学理念、合理的人才培养模式与之相适应,那么以往的教学内容和教学模式不能适应新的教学要求。因此,我们依据新的人才培养目标,对这门课的课程标准、教学内容和教学方法与手段、实践教学、考核方法等方面进行了改革研究。
一、重新确立培养目标并修订课程标准
我院机械类专业的毕业生主要面向工业企业从事机械设备的操作、安装、调试、维修和更新改造,机械制造工艺规程的编制,产品质量分析与控制,生产技术管理及营销等工作。根据就业岗位,我院对机械类专业培养目标定位为培养“服务于生产第一线职业岗位群的中、高级技能型人才”。根据培养目标对原有课程标准进行了全面修订,重新组织和完善了课程教学内容。课程目标定位为“掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及基本设计方法,具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。只有明确了教学目标,教师才能有的放矢地做好教学工作,从而提高教学质量。
二、结合人才培养要求,整合教学内容
授课内容上以“必须、够用”为度,传统的机械设计基础课程由《理论力学》、《机械原理》、《机械零件》三门课程构成,内容体系庞大,本着符合“必须与够用”的原则,新的课程教学内容,针对人才培养对机械设计基础课程的要求,按照重在基础知识,突出动手能力培养及分析能力的培养的原则。筛选了传统的理论力学、机械原理和机械零件等课程的内容,并将这些内容有机地结合在一起,优化了教学内容,突出了高职的特征。全部教学内容分为两个教学情境:
情境一:以典型的加工设备牛头刨床做载体,以分析各种常见机构的工作原理、结构特点、失效形式及使用维护为教学重点。
情境二:以带式输送机为载体,介绍常用机械零件及传动系统的结构特点、失效形式及使用维护为重点,会常用机械零件及传动系统的基本设计方法;将力学中的扭转、弯曲强度计算与轴的设计结合,将剪切和挤压强度计算结合在螺栓联接、键联接当中,以利于学生将力学的理论知识与实际应用相结合,去掉复杂的公式推导及验证内容,直接引用结论;把课程设计融合在课后作业中。通过教学内容整合,减轻了学生负担,避免学生对纯理论学习可能产生的厌倦心理,还可以减少理论课授课时数,为实践能力的培养和强化留出了空间。机器始终贯穿在全部教学过程之中,使学生感到课程内容清晰,且具有较强的系统性和实用性。
三、采用丰富的教学方法和教学手段
《机械设计基础》课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容,由于课时有限,教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容,学生没有实际工作经历,缺乏与此有关的感性认识。改革后,教师充分利用多种教学方法和手段,尤其是现代化的教学手段,将课程生动、直观、轻松地呈现给学生,因而增强了学生学习兴趣,提高了教学质量。具体做法如下:
1.教学方法
(1)现场教学。以牛头刨床这个典型的机械加工设备为载体进行现场教学,介绍机器的组成和工作原理,以此训练学生分析机械系统的的能力,为学生学习机械设备类专业课程打基础。
(2)案例教学法
在进行常用机构的教学时,以牛头刨床的机构分析为总任务,再将其分解为若干个常见机构结构分析的子任务,以此贯穿常用机构部分的内容。每一部分均由教师先从牛头刨床中引出任务,再介绍相关机构。
(3)任务驱动法
在通用零件部分教学时,以带式输送机传动装置的设计为总任务,再将其分解为若干子任务,以此贯穿通用零件部分的内容。每一部分教师均先从设计任务中引出问题,再介绍相关零件的基础知识、选用及基本设计方法,最后举例讨论。设计任务就是学生的作业,学生边学边练,课程结束时完成其主要的设计计算。
这样做,使机构和零件不离开机器,在机器中学机构和零件,使学生对机器形成一个具体的、完整的认识,从而掌握机械系统分析和设计的一般方法。
2.教学手段
(1)采用实验室一体化教学。将课程安排在机械原理实训室进行,采取多媒体课件讲解、模型演示和实验操作相结合的方法。在机构陈列室学习,能增强学生对机械、机构、零件、部件的认识,使深奥的知识、难以看懂的图与图纸与实物联系起来变得通俗易懂,又培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力;讲授时使用电子教案、演示系统(实物演示、投影仪、CAI课件)相结合,充分利用了教学资源,这种讲课模式受到学生好评,收到良好的教学效果。
(2)加强实践环节。为突出实践环节,新建两个机械设计实训室、一个机械原理实训室和一个拆装实验室。机械原理实训室和机械设计实训室主要面向《机械设计基础》课程教学和实验实训任务。
在机械设计基础实验这个重要的实践环节,保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》,因为这两个实验均对学生进一步掌握机械结构及设计知识,了解结构设计的原则,而且还对学生的动手能力进行了锻炼。增设了《齿轮参数测定》《齿轮范成原理》、《带传动实验》、《轴系结构设计》等实验,这些重要的实践环节,加强了学生对常用机构、零件结构知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养,是对理论课程教学不足很好的补充和完善。
(3)采用灵活多样的考试方式。采取过程考评(任务考评)和期末考评(课程考评)相结合的方法。强调过程考核的重要性,过程考评占60%,期末考评占40%。在考试方法上采用开卷与闭卷相结合,笔试、口试与讨论相结合,以增强考试内容的综合性与灵活应用性,突出对能力的考核。在考核方法上强调了过程考核,使学生在学习过程中有了紧迫感,注重学习过程,从而提高了教学效果。
综上所述,根据高职教育的特殊性,机械设计基础课程的教学应瞄准市场对人才的需求目标,明确方向,不断地改革教学目标、教学内容、教学方法、教学手段及考核方法等环节,从实用出发,就能调动学生的学习兴趣,提高教学质量,需要我们不断地在实践中创新、总结和完善。
参考文献:
1前言
我国社会发展领域中对于高素质技能型人才的大规模需求为我国高校的人才培养和专业建设带来了新的发展机遇,如何能在专业建设中突出本院校的专业特色,是每一所高校思考的问题。工程技术型人才在我国社会经济发展中发挥着不可替代的重要作用,因此高校在专业建设的过程中要结合社会需求和人才特点,在明确培养方案的基础上,制定专业建设目标和规划,为我国机械设计制造及其自动化专业人才的培养营造良好的环境。
2机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标及方案
机械设计制造及其自动化专业的人才培养中应该以市场需求为导向,以就业岗位需求为导向,在以理论知识培养的基础上兼顾实践操作技能的培训,注重学生理论结合实际的能力培养。同时应以中央及地方政府高等院校的教育办学方针为指导,以培养学生的理论知识和实践技能为基础,充分发挥院校专业现有的办学资源优势,塑造具有本院校特色的机械设计制造及其自动化专业。本专业的人才培养目标应该体现在人才培养方案和教学计划当中,实现产学研的有机结合,不断的培养出理论基础知识扎实,具有良好实践技能和创新能力的高素质专业人才[1]。
3机械设计制造及其自动化品牌专业优势
机械设计制造及其自动化专业由于其专业本身的特殊性,因此使得该专业具有自己独特的品牌专业优势,首先该专业的设立能为本地的地方经济建设提供支持的服务。该专业在设立过程中不仅要不断的满足教学、科研以及建设方面的需求,同时还结合了当地地方经济发展的特点,能够有针对性、有导向性的为地方的经济建设事业培养和输出人才;第二,该专业的建设与发展有利于促进机械创新教育。该专业人才培养的过程中不仅要培养学生的理论运用能力和实践能力,同时还注重学生创新能力的培养,大部分高校都建立起属于自己的创新实验基地,因此为机械创新教育创造了良好的环境。
4机械设计制造及其自动化品牌专业建设方案
4.1明确建设目标,完善建设思路
在机械设计制造及其自动化专业建设的过程中首先应该明确好专业建设目标,在建设的过程中逐渐理顺思路,为专业的建设提供理论指导。该专业在建设的过程中首先应该明确人才的培养目标应该是培养可以适应社会主义现代化建设需求的、德智体全方面发展的高素质人才,同时还要以能够为地方经济建设服务作为专业建设中的基本定位,逐步建立起以工程机械化中的制造技术开发和应用、数字化技术设计等为特色的专业性学科[2]。确立产学研相结合的专业建设思路,重点强化针对专业学生的CAD和CAM开发应用能力培养,不断提升专业学生的现代化设计及指导的应用与开发能力。
4.2注重师资队伍建设,提升学科科研水平
专业的建设与发展离不开高水平的师资队伍,总结国内外先进的学科专业建设经验能够发现,在特色品牌专业树立的过程中需要强化教师队伍的建设,同时还需要通过提升专业的设施设备水平等,从根本上提升本专业的教水平和办学水平。在教师队伍的建设过程中可以将本院培养与外部进行两种方式相结合,一方面重点培育本专业中具有能力的教师,并根据本院校的情况制定合理的教师培养方案,鼓励并支持中青年教师继续攻读学位等;另一方面还要通过积极创造良好的条件,不断的引进具有高素质水平和教育水平的人才,丰富、壮大本专业的教师队伍[3]。
4.3强化实验室与实训基地的建设,提升办学水准
在专业建设的过程中应该注重实验室的建设,通过加大实验室建设经费的投入力度,促进专业实验室的建设与发展,为学生的学习和实验提供良好的环境,通过实验教学提升学生理论联系实际的能力,同时通过在实验室的教学培养,不断提升学生的实践操作能力,为学生的应用创新提供良好的环境与条件。同时还可以加强与外部相关实训基地的合作,与当地著名的企业、公司等开展积极的合作,实施人才的定向化培养,逐渐提升本专业的建设水准。
4.4注重专业特色建设,设置专业课程
在专业建设过程中还应该特别注重课程的设置方面,以岗位需求和任务作为课程设置的导向,一方面应该设置相关的理论基础课程,另一方面还应该设置相应的案例教学课程,在教学过程中选择比较典型的机械作为案例讲解,指导学生顺利完成学习任务[4]。除此之外还要设置实践教学环节,通过该教学环节的设置提升学生的实践操作能力。
5结语
在机械设计制造及其自动化专业的建设过程中应该以市场需求为导向,根据地方经济特点,不断的调整和优化人才培养的模式,逐步形成具有本院校特色的工程技能人才培养体系,在此基础上还要不断的开展教学实验改革,通过完善专业设施建设、提升师资力量、设置特色专业课程等,不断提升院校的专业办学水平,培养优秀的适应岗位需求的工程技术人才。
作者:杜伟 单位:湖北工程学院新技术学院
参考文献:
[1]蒋占四,王衍学,杨连发.结合“卓越工程师教育培养计划”的国家特色专业建设———以桂林电子科技大学机械设计制造及其自动化专业建设为例[J].高教论坛,2013,01:73~75.
2一体化教学的优势
2.1一体化教学是对传统教学模式的改革与创新
传统的机械设计基础教学模式比较单一,由于教学内容涉及到的知识面比较广,教师很容易走上灌输式教学的道路,使学生感觉到课程过于枯燥,久而久之失去对学习的兴趣;课堂理论教学和实践教学缺乏联系,教师往往只关注课堂教学,不关注课外辅助教学,在实践教学中也忽视了知识之间的联系,使得实践教学的效率较低。理论是实践的指导,实践是检验理论的唯一标准,脱离了理论的实践和脱离了实践的理论都是不成立的,不能深入教学内容,提高学生能力,一体化教学实现了理论与实践的完美结合,通过教学情景的模拟,让学生在案例或者课题中深入情景,利用所学理论知识解决实际问题,全面提高了学生能力。
2.2一体化教学能够培养学生的职业素质
高职院校培养的是具有实际操作能力的一线人才,比普通高校更注重学生的实践能力,过硬的职业素质是高职学生面对激烈的人才竞争脱颖而出必须具备的素质。然而实践要受到理论知识的指导,因此课堂教学也不容忽视。机械设计基础一体化教学对培养学生的职业素质有很大的帮助,学生在课堂学习中接受到丰富的理论知识,而学生职业技能的培养需要理论与实践相结合,一体化教学结合了多种教学方法,学生能够在多种教学方法中寻找到最适合自己的学习方法,锻炼了学生的学习能力,便于学生对知识的理解和掌握,促进了学生职业素质的提高。
2.3一体化教学能够培养学生的综合素质
随着社会文明的进步和经济的发展,社会对人才的要求标准已然发生了变化,为了满足社会对人才的需求,高校也在不断调整人才培养目标,以适应社会的发展。素质教育提出以来,无论是中学还是大学,学生的综合素质已经成为学校重视的问题,只有过硬的专业技能,但人际交往能力、创新能力、团队合作能力都不具备的学生不能称之为人才,也终究会被社会所淘汰,高职学生在未来的工作岗位上不可能脱离团队工作,因此,学生的综合素质是学校培养的关键点。一体化教学通过对实践项目的分析、小组合作等方法,培养了学生的团队合作能力和创新能力,也有助于培养学生严谨的工作态度,使学生的发展更适应社会的需要,为学生在未来的工作岗位上实现自己的价值奠定了基础[2]。
3一体化教学模式的构建措施
3.1一体化教室的创建
在传统的机械设计基础教学中,教学的主要场所是实训室和多媒体教室,这两种教室相互交替着进行。教师一般在讲授完理论知识之后,再让学生去多媒体教室或者实训室进行实践训练,理论知识和实践能力的培养时间上不一致。受客观条件的限制,很多时候教师讲授完理论课都不能紧跟着进行实践训练,时间一长,学生学习的理论知识逐渐淡忘,在动手实践时还要重新复习理论知识,当时学理论时有些内容已经忘了,实验操作的关键点也很难确定,容易导致实践教学效率低下。因此,高职院校应该创建专门的一体化教室,这是开展一体化教学的物质基础,一体化教室要把多媒体教室和实训室结合起来,让学生在学习完理论知识之后就能趁热打铁,直接进行实践能力的训练,锻炼学生的职业能力。
3.2教学项目的设计要符合课程实际
机械设计基础一体化强调教、学、做的一体化,教师的教学、学生的学习和动手操作要一气呵成,教学项目的设计要与理论知识紧密结合起来,让学生置身于生产环节的氛围中去,在对项目的研究、实施过程中培养职业技能。教学项目的设计一定要符合实际,并具有典型性、趣味性和挑战性,使学生在激发兴趣的同时,培养创新能力。机电一体化专业人才培养的目标是学完机械设计基础课程后能够从事机械结构的分析和简单的设计方面的工作,按照社会对这类人才的需求,教师可以采取项目为主导,任务为驱动的模式,以项目为主线组织课堂教学的内容。机械设计基础课程主要培养学生对机电设备典型机构的分析和设计能力,因此需要通过对教学任务的分析来设计教学项目,教学项目要涵盖基本的知识点[3]。
3.3项目的实施注重培养学生的综合能力
在教学项目制定完成后,就要实施项目。在项目实施的过程中,教师要以培养学生的综合能力为目标,按照由简单到复杂的原则,根据任务的引入、计划的制定、任务的实施、反馈评价四个步骤实施。在实施项目任务时,教师首先要提出学习目标,引导学生对实训项目进行分解,充分发挥学生的创造性和能动性,发掘出对应的知识点。小组合作教学是有效的教学方法,教师可以根据组间同质、组内异质的分组原则对学生进行分组,提出项目任务后就让小组通过合作的方式完成任务,在讨论过程中学生可以自由发挥自己的观点。教师应该把学生在实训过程中容易出现的问题总结出来,如果学生遇到问题可以直接去查找教师总结的经验资料,对于在实训中发现的新问题,学生再交由教师和学生共同讨论,完成任务,教师要在学生进行合作的过程中观察学生的思维方式是否正确,引领学生朝着正确的思维方向发展。
3.4项目教学的评价要合理
项目教学的评价是检测教学效果的重要手段,只有合理的评价方式才能准确反映出项目教学的成效,才能完成教学目标,反映出学生的真实水平。项目教学的评价方式可采用目标评价和过程评价相结合的方式,传统的评价方式容易忽视过程评价。过程评价是在教学过程和学生学习过程中对学生进行的评价,过程评价对目标评价有重要的参考作用,过程评价是一种动态的评价方式,能够通过对学生项目实施过程、团队合作过程、项目操作时间等等方面关注学生在实训中的进步;目标评价可以通过对学生项目完成时间、完成状况等方面来确定,合理的评价方式对增强学生自信心,激发学生兴趣有重要作用。
(1. Mechanical Engineering College, Henan Engineering College, Zhengzhou 451191, China.
2. Mechanical Engineering College, Henan Mechanical and Electrical Career College, Zhengzhou 451191, China;)
Abstract: mechanical design foundation course design is an important practice training for the students in engineering and technology institute, its position cannot be ignored. according to the present series problems existing in the course design, some teaching reform thought have been proposed, in order to improve the teaching efficiency.
Keywords:course design, engineering student, teching reform
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)06-0168-01
一、引言
《机械设计基础》是非机械类工科学生的必修课程,该课程之后往往还伴随着两周的课程设计。机械设计基础课程设计是工科院校学生较为完整规范完成机械设计的重要实践实训环节,可以培养学生分析问题和解决问题的能力,提升学生的工程设计能力,因此对于非机械类工科学生具有较强的学习指导S意义,其地位不容忽视。
然而目前非机械类工科学生往往觉得该课程设计并不是自己的专业方向,得不到应有的重视。而且该课程设计题目比较老套,往往还是以单级或两级减速器为设计对象,不能根据学生的专业特点,灵活变动。考核标准以设计说明书、图纸和答辩质量为标准,不能体现学生设计过程的创新和协作能力,因此对该课程进行必要的教学改革势在必行。本文针对这一系列问题,提出了一些教学改革措施,以期提高机械设计基础课程设计对于提高学生设计能力的作用。
二、改革思路
1.课程设计题目和内容应结合本专业特点
工科院校专业分工较细,不同专业学习的侧重点不同。减速器虽然应用比较广泛,但大多数学生在专业体系上可能只是知道其作用,在专业需求上只涉及到如何选型就可以了,对于其结构并不清楚,因此非机械类专业学生,他们的机械设计优势并不在减速器上,机械设计基础课程设计题目和内容可以不必拘泥于减速器设计,要结合学生的专业特点,侧重于专业工程机械的设计。比如纺织工程专业可以改变为织袜机传动装置的机械设计,采矿工程专业题目可以改变为采矿机械提升机构的设计,材料工程专业的题目可以改为曲柄压力机的机械设计等等。通过这样的改变,就把课程设计与专业工程挂钩,引起学生的学习设计兴趣,同时又没有脱离机械设计基础课程体系的要求,一举两得。
2.改革设计思路,引进现代设计方法
原本的课程设计内容大都有现成的设计指导书指导,很多学生都是照搬指导书中设计方法,基本上没有什么思考设计。因此在课程设计内容改变以后,教师要先抛开课程设计指导书,鼓励学生自己提前去查资料,翻手册,总结归纳整理,从无到有的学会设计。当然在学生设计的过程中,教师要多引导和鼓励,避免学生在设计中走弯路。
此外在设计中,积极引进现代设计方法,成果形式也可以不必拘泥于手工绘图,可以利用现代先进的计算机CAD/CAM/CAE应用技术,淘汰过去那些半理论半经验的设计方法,取而代之的是虚拟,动态的现代机械设计方法。例如运用三维设计软件对机械机构和零件进行三维结构设计,并运用运动仿真模块,对其进行动态演示,同时又可以使用CAE分析技术,对关键零部件进行力学和结构性能的分析和设计,这样结果即保证准确,同时又比较形象生动,避免过去很多粗燥无味的经验公式。
3.加强学生协作和创新能力
以往的课程设计多是一题多人,设计形式和内容单一,课程设计本身工作量相对较重,但每位同学又要完成相同的工作量,相互之间没有协作,这样完成的设计质量可想而知。因此要加强学生的协作能力,由教师组织,根据学生设计选题的内容,灵活安排学生人数,由学生上下衔接,分头完成各个机构的设计任务,这样学生在完成课程设计任务的同时,相互合作,数据共享,既能保证课程设计的质量,又锻炼了学生的团队协作能力。
此外在设计中要加强创新能力的培养,鼓励学生对机构和零件进行创新设计,对于提出创新思路和方案的同学,课程设计可以适当降低难度和简化,但要保证课程设计创新内容的可行性。
为了保证学生加强协作和创新能力培养,在最后的成绩考核上,要以学生为中心,考虑整个设计过程学生的表现,突出协作和创新在成绩中的分值,来激发学生协作和创新的积极性。
4.课程设计内容可与课堂教学同步
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0120-02
一、引言
《数控加工工艺与编程》课程是应用型本科机电专业的主干课程,其工艺性和实操性要求极高,因此,一般在理论课程结束后安排有3周的数控实训环节。数控实训通常是以编程和实操训练为主,教学流程一般按照安全教育、仿真教学、数控车床和数控铣床面板操作练习、试切对刀和确定工件坐标系训练、典型零件的数控加工工艺实训等步骤来完成。按照这一教学流程,大部分学生可以初步掌握数控加工技术,并提高数控编程能力。从这一教学环节实施结果来看,尽管学生在该实训之前学习了通识课程及部分专业课程,初步掌握了一定的机电工程实践技能及计算机应用软件,但之前课程实践环节完成的是对应课程的教学任务,巩固的是知识点,缺乏交叉综合训练,因此,学生经过数控实训后,其能力处在数控操作的层面,其工程意识不强,工程素质培养有限,达不到既定的应用型专业技术人才培养目标。为此,我们对原有的数控实训教学模式改革进行了有益的探索。
二、实训规划
《数控加工工艺与编程》实训计划基于项目(校教研课题:“数控实训教学模式的改革探讨”)展开,按照典型零件的实际制造程序规划实训流程,在教学内容上改变单纯编程和操作训练,增加学生从理论到实践的体验,充分认识到数控技术在生产加工中的作用和地位。为此,将原实训过程分为二个阶段,第一阶段:数控实训,目的是强化数控实训编程和数控加工工艺训练,时间占比60%;第二阶段:工程训练,也为机械创新设计环节,学生按班分组,利用各种基本的构件及组合,设计出能够实现某种运动功能的机械机构或装置,并在数控设备上完成该设计的实物产品加工制作,时间占比40%。这两个阶段的运作流程见图1。
三、项目实施
1.数控实训阶段。此环节对于机电专业本科生掌握数控技术至关重要,必须扎实训练,打好这个基础。项目按照图1所示的数控实训流程进行实施,重点强化数控加工工艺的综合训练。学生首先通过仿真软件学习及车削、铣削加工练习,熟练掌握数控机床的操作,在此基础上能顺利完成典型零件的车削和铣削加工。学生在完成典型零件的数控车削和铣削后,需对实训效果进行总结,同时做出评价,并把加工精度检测纳入到评价指标中。
2.工程训练阶段。工程训练的重心是培养学生的工程意识。这一阶段的目标是:学生能设计出能够实现某种运动功能的机械机构或装置,并通过数控加工,把构思变成实物,实现数控技术的应用和升华。其实施过程如图1所示。(1)学生按小组提出构思,经分析和讨论,确定机械机构设计方案;(2)按目标进行机构的分析与计算,验证可行性;(3)绘制工作图,并仿真,进一步确认机构的可行性;(4)制定各构件加工的工艺路线,并编制数控程序,为零件加工做准备;(5)零件加工及检验,进一步巩固数控实训的操作技能;(6)组装及功能测试,完成实物制作;(7)撰写说明书。通过工程训练过程,使学生对以前学习过的机械设计理论课程有了更深刻的认识。如连杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构(槽轮机构和棘轮机构等)、螺旋机构及其组合机构等。通过设计和制作,学生们懂得了专业理论是创新的基础,工程应用是创新的目的,构想和实现融为一体则是创新的保障,同时也是本项目所追求的目标。在工程训练阶段所分配的时间虽然不是很长,但学生的积极性非常高,他们充分利用时间,甚至加班自发延长实训时间,确保机构的设计和制作完成。图2、图3为学生在工程训练阶段完成的作品。当他们看到装配好的机构,经测试运转顺畅,达到了设计要求后,脸上洋溢着成功的喜悦,实实在在有了获得感,也切身体会到只有付出才有收获。答辩是这个阶段的最后一个环节,在答辩现场,学生详细介绍了从方案的拟定到制作出实物等各个技术环节,并与现场的老师和同学做了比较深度的技术交流。答辩现场生动活泼,在交流中互受启发。在轻松的互动环境中,学生的工程意识和工程素质得到了锻炼提高。同时,学生的严谨态度从侧面上反映出本项目的实施――改革教学模式也取得了很好的效果。
四、结论
在数控实训教学中引入工程训练内容,并做合理地延伸,实践证明实训效果明显优于原来的教学方式。最为突出的是把学生被动接受训练变为学生积极主动参与,把原来只是为了掌握工具,变为使用工具去实现自己的设计。尽管拓展了实训内容,增加了实训难度,但是学生独立操作的空间更大了。学生通过应用机械原理和机械设计理论,大胆创新,拟定机械机构方案、生产工艺设计、绘制工程图、编制数控加工程序、操作数控机床加工机械零件、参与精度检测、按设计要求组装和调试机构、撰写技术说明书等环节的训练,培养了学生的创新设计意识、综合工程应用能力、团队协作精神,促进了学生专业基础理论知识的巩固和应用与综合能力的培养,养成理论与实践的有机结合和良好的学风。在实践中我们深感数控实训教学改革还有很大的提升空间,作为指导教师只要本着对学生的强烈责任感,实事求是,脚踏实地,不断追求,一定能够培养出大批优秀的工程技术人才。
关键词: 机械基础;项目教学;多媒体技术应用;实习教学
Key words: mechanical basis;project teaching;multimedia technology application;practice teaching
中图分类号:G718.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)34-0230-02
0 引言
机械基础课是中职学校机械类相关专业的一门基础课程。它的教学内容由三部分组成,分别是基础模块、综合实践模块和选学模块。其中学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求的是基础模块,以典型机械拆装、调试和分析为主的综合性实践教学内容的是综合实践模块,而选学模块是由学校根据专业培养的实际需要自主确定的选择性内容。该课程既有一定的基础理论,又有很强实践性,它能为学习和工作中的许多问题提供理论基础知识,比如维护机械设备、进行技术革新等方面。该课程涉及面广,知识点较多,概念抽象,理论性较强,学生由于缺乏感性认识,普遍感到此课程难学。因此,在教学过程中,要想让学生能够主动学习,需要教师深入思考和挖掘教材中的章节内容,必须突破传统的教学模式,积极探索,改革创新教学方法,培养学生综合技能,拓展学生的思维空间。因此,采用先进的教学方法,调动学生的学习积极性,是这门课教学的关键。
1 项目教学能够充分发挥学生团队合作精神
项目教学法,是将学科中的知识内容按教学要求分成若干个教学项目,由师生共同实施,并围绕着项目进行组织和开展教学活动的教学方法。在铰链四杆机构教学过程中,通过师生共同对平面连杆机构中的教学项目的确定,学生通过填写教师事先发放的学习资料,从中抽取若干个任务,然后确定项目的工作计划,来设计构件的尺寸,并绘制构件图样,进行讨论设计制作方案。根据项目制定的任务,让学生组成任务小组,进行分工,保证让每一名学生都有自已的工作。教师引导学生在完成项目过程中去理解知识、掌握知识和运用知识。每个人都要对自己工作中遇到的问题和解决方案进行总结,使项目实践过程成为一个人人参与的实践活动,此时重要的不是最终的结果,而是完成项目的这个过程。在项目实践的过程中,学生不仅能够理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,还能培养团队的合作精神,提高自己的分析问题和解决问题的能力,能向社会成功的推销自己,迈出坚实的一步。
2 实训和实习教学是培养学生动手能力的主要手段
在《机械基础》课教学过程中,重视实训和实习教学环节,坚持“做中学、做中教”,是完成好综合实践模块课程的重要的教学环节。因此,要完成好这门课的教学任务,除理论教学外,主要还需完成相应实训内容,如车装机床齿轮箱,了解齿轮的传动方式和特点;对涡轮蜗杆减速器的拆装,了解传动规律和特点;拆卸观察刨床的传动装置,了解曲柄滑块机构的传动原理和急回特性原理;制作将旋转运动变为直线运动的机构;这些都能培养学生的动手能力。通过这些实训可以提高学生的综合能力和操作技能,提升学生的专业技能和专业素质,将在书本上学到的知识,运用到实际工作中,真正做到学以致用。
对学生进行机械基础综合能力训练的一个重要环节就是阶段性实训和实习。教学中可以根据自己的专业背景,选择适合自己的实践课题,制作综合实践任务书,并且要求学生完成综合实践报告,以此来强化综合能力的培养。
通过构建先进的实训实习教学体系,把学生培养成为符合企业生产一线技术工人,是关系到学生能否顺利就业的问题。在此时,应建立以基本技能、专业技能、综合技能三大训练模块为主的实训实习教学体系。
3 多媒体技术改变传统式教学方法的途径
多媒体课件在《机械基础》课中的应用,改变了以往传统的黑板教学,对只具备初中文化程度的中职学生,其教学效果极为突出,它不仅能创造出一个图文并茂、生动逼真的教学环境,可以帮助学生提高空间想象力和思维能力,学生可以更直接的观察各机械装置的基本结构和运动状态,掌握各零件之间的位置关系和运动关系,从而增强学生学习的兴趣与积极性。
在学习凸轮时,通过FLASH动画展示了几个运动凸轮机构,经过简单的分析,让学生在看动画的过程中总结运动规律,再进一步说明凸轮是具有控制从件运动规律的曲线轮廓的构件,提出在已知从动件运动规律的条件下,凸轮轮廓曲线是如何求作的。又如在讲解平面连杆机构时采用CAI课件教学,将所讲的曲柄摇杆机构,曲柄滑块机构,齿轮机构,螺旋传动等的工作过程制成动画,加入到用power point做成的课件中,在演示时非常方便,可以停留在任何位置。死点、极位夹角等抽象概念也有明确的理解。通过录像、三维动画的演示,把这些自动机械展现在学生面前,使学生犹如走进了生产现场,拉近了课堂与生产实际的距离,多媒体课件不仅是教学的表达工具和改变教学方法的途径,也是提高学生学习兴趣的有效方式,运用多媒体技术模拟演示能把实际的东西有效地展示在学生面前,起到了意想不到的教学效果。
为了突出中等职业的教学特点,教师应针对《机械基础》课程的特点,将其课程体系调整为:机械的组成及特性—联接—机械传动—支承零部件—液压传动—机械设计综述,对机械基础课的一些共性问题进行综合阐述。钻研教材内容,合理安排教学,信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能,多媒体网络的建立为这提供了技术支持,传统的教学方法与现代化的教学手段相结合。使得学生自主学习,掌握学习的主动权。从教学内容、教学方法、教学手段和实训实习环节等方面进行机械基础课程的教学,必须将理论和实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养,教学方法是为教学目的服务的,该课程应使学生掌握应有的实践技能,为了提高学生的学习积极性,努力钻研教学方法。
参考文献:
1 引言
CAD/CAM技术即计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing),是将计算机科学和工程科学相互结合、相互渗透,是现代数字化制造的关键技术之一。它的出现和应用使传统的设计和制造方法以及组织生产的模式发生了深刻的变化。其应用已经遍及机械、模具、汽车、家用电器、航空航天等领域。CAD/CAM课程已经成为工科高校机械专业的一门专业必修课,着重培养学生的逻辑思维能力、计算机应用及软件开发能力等。
为了培养具有创新能力的应用型人才,CAD/CAM课程体系中的实践教学环节的建设逐渐引起了各类工科院校的重视,他们相继开设了AutoCAD、UG、Pro/E、Catia、Solidworks等软件课程。其中,UG是目前主流三维 CAD/CAE/CAM设计软件,它提供集成、全面的产品工程解决方案,众多世界一流的制造商用它来进行概念设计、工业设计及详细的机械设计、工程仿真等。
天津大学仁爱学院机制专业设置了为期2.5周的UG实训,完善了机械CAD/CAM课程体系的构建,取得了良好的教学效果。笔者根据自身教学经验,对UG实训教学进行了以下探讨。
2 UG实训在机械CAD/CAM教学中的地位
目前,大多数院校机械CAD/CAM课程教学情况主要分两种类型:一种侧重理论知识讲授,另一种讲授如何使用某种应用软件。前者理论性强,主要讲授CAD/CAM原理,包括工程数据管理、计算机图形处理技术、建模技术原理、数控加工、CAE理论、CAPP理论、CAM理论等。
教学内容相对枯燥,学生接受起来很困难,学习效果差,并且学生普遍认为会用软件就行,理论知识作用不大。后者表面看起来学生学会了使用某种应用软件,但是由于CAD/CAM知识不成体系,不能培养学生解决问题的能力,更谈不到应用型创新人才的培养。
CAD/CAM技术特别要求理论与实践紧密结合,既要重视理论对实践的指导,又要重视实践操作能力的培养。鉴于机械CAD/CAM课程的特殊性以及独立学院应用型人才培养的目标,在保证CAD/CAM理论知识课时的基础上,我们加大了实践、实训环节建设,学生适当掌握系统的CAD/CAM理论知识之后,学透一种应用软件,对其它应用软件自然能“驾轻就熟”。在机械CAD/CAM教学过程中,UG实训实现了理论和实践知识的有机统一,是理论与实践之间的重要纽带。
3 UG实训的教学探讨
3.1选择合适的教学内容
UG软件将CAD/CAM/CAE三大系统紧密集成,功能强大而且操作复杂。在有限的学时内,让学生精通每一个UG命令,熟悉每一个UG参数的意义,全面掌握UG辅助设计技术是不现实的。这就要求教师必须根据CAD/CAM课程体系的需要对教学内容进行选择,挑出实用性强的部分作为教学重点。CAD模块是UG中最重要的组成部分,结合我校学生实际接受情况,我校UG实训教学内容的重点即为CAD模块中实体造型、曲面造型、虚拟装配、创建工程图等功能的讲授。同时,为了加深学生对数控加工技术与装备这门课程的理解,教学内容还包括CAM模块中简单零件的数控加工代码生成。
3.2改革教学方法与手段
实践实训类课程与理论课程的教学方法与手段有很大的区别,笔者结合实际教学情况,总结出下述一些经验。
3.2.1演示导入,激发兴趣
要学生学好一门课,必须要使学生对这门课产生兴趣,激发他们强烈的求知欲。俗话说,好的开始是成功的一般,因此在UG实训的第一次课上,首先给同学们展示某款轿车的整车三维造型,使他们从视觉上感受到UG软件的魅力,进而感叹其功能的强大。再通过一些简单的演示,使他们认识到UG软件在机械行业生产中的优越性,从而对本门课程的学习产生浓厚的兴趣。
3.2.2模块教学,增强记忆
如果按照教材内容安排授课,内容散乱不系统,不利于学生掌握。因此,在教学中按照UG软件的功能,将其分解成几个应用模块,并注意应用多媒体教学,对各项功能进行详细的讲解和示范。在同学脑海中有了初步认识之后,采用由简入繁的实例,使得学生在操作过程中逐步熟练掌握各个模块的各种指令。
3.2.3精心设计,创新思维
教学内容模块化后,还要精心设计课堂教学,有意识地突出重点难点。在软件实训类课程教学中,尤其要注意讲练结合,要坚持做到讲清多练,引导启发学生的创造性思维。要强调建模思想的培养,而不是让学生机械地学习软件指令操作。对于模型的建立,要做到举一反三,具有相同类型特点的零件可采用相同的建模方式。教学还要注意学生练习过程中的集中问题,及时加以点拨。
3.2.4加强练习,重视反馈
鉴于软件实训课程的独特性,就要求教师特别注重作业环节。首先,需要每堂课布置当堂作业,可以将作业分为必做题和选做题两部分,以满足不同层次学生的求知需求差异。可以鼓励优秀学生主动发现、归纳和总结UG软件的绘图技巧,并且上讲台做演示。其次,尤其要关注那些当堂不能完成作业的同学,即时与之沟通,帮助他们找寻原因,从而有利于发现教学中的薄弱环节。
3.3改革教学考核及成绩评定
鉴于实践实训类课程更重视实践操作能力,因此其课程成绩由两部分组成:一是最终的考核成绩;二是各个应用模块教学过程中的综合案例完成情况。这就要求教师在教学过程中有意识的穿插综合案例考核学习情况,并且对每堂课的课堂练习随时做好总结和评价。
4 小结
天津大学仁爱学院机械专业的教学实践证明,UG实训确实起到了理论与实践之间的纽带作用,是机械CAD/CAM课程体系的建设中不可缺少的一部分,在教学过程中取得了良好的教学效果。2010年教育部CAXC CAD认证通过率达到88.89%,教育部CAXC UG认证通过率达到90.24%,见习机械设计工程师认证通过率达到79.41%。在今后的教学过程中,应该继续坚持优选教学内容,用心设计教学过程,充分调动的学生学习兴趣,着重培养学生创新能力。