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机械原理主要内容范文1
关键词:机械设计 课程改革 教学
在机械类专业的教学中,机械设计是一门非常重要的基础学科。在学习机械专业课程的时候,学生需要学习工程材料、机械原理等方面的知识。这些原理知识的学习,可以使学生逐步掌握机械设计方面的原理。在经过大量知识的学习储备之后,学生可以设计出符合实际需求的机械设计方案,可以适应社会的发展。
一、优化教学内容和体系
在进行机械设计教学的时候,课程通常以机械的零部件为教学对象,课程内容丰富,对于初学者来说具有一定的挑战性。为了减少学生在入门过程中的困难,可以采取自学与教学相结合的方式。教学的主要内容针对难点知识,例如零件的耗损设计等;自学的主要内容针对的是相对容易的知识点,例如机械零部件的选择原则等。为了保证学生自学的效果,教师必须进行随机抽查。
为了培养高素质的应用型人才,在机械课程学习的时候,可以加强对机械设计基本概念、基本设计方法的教学讲解,使学生形成系统而完整的知识链。对于一些耗时较长,但作用非常小的知识,可以适当进行删减,保持课堂的平衡。教学过程中,教学应当密切联系实际。针对具体的案例进行教学时,可以增加创新型教学内容,培养学生发现问题、解决问题的能力。在课后的练习中,教师也需要选择具有代表性的题目,让学生进行课后温习,加深对知识的理解。
二、采用先进教学手段
在具体的教学中,可以增加讨论式的学习方式。在讨论课堂上,教师可以选择具有代表性的讨论题目,让学生分组讨论,培养学生分析问题的能力。例如对于齿轮转动的设计,在满足前提条件的状况下,可以让学生自由发挥,然后选出优秀的作品,并在教师的引领下进行相互评价,自我评价。除了以上的方法外,教师在进行教学的时候,还可以使用以下教学方法。
1.现代教学法
在进行机械设计的教学时,教师可以使用多媒体方式进行教学,提升教学的质量。多媒体的教学方式能够使教学更形象化、趣味化,极大地激发了学生的学习热情,使学生对于教学内容的理解更为深刻。
2.网络教学法
为了使教学质量进一步提升,可以构建网络机械设计平台。在网络机械设计平台中,学生可以使用网上习题、网上答疑等资源。同时,教师还可以把最新的机械设计理论上传至网络,供学生下载学习。
三、加强工程意识和创新能力的培养
创新发展是学科进步的灵魂,对于机械设计专业来说,创新发展是其发展的原动力。在培养学生的时候,可以通过以下方式培养学生的新能力。
1.加强学生的动手能力
机械设计的课程中包含机械零部件的识别课程、机械性能的实验课程和机械创新课程。通过观察机械零部件,学生能够形成对机械部件的感性认识。在学生获得感性认识之后,培养学生理论结合实际的能力。通过机械性能的实验课程,学生可以了解到机械原理、机械的运动规律等等知识,加深学生对机械的感知,并培养其动手动脑独立思考的能力。学生可以自行进行实验项目,自行设计实验的方法步骤,并付诸实际行动。
2.开放实验室
为了更好地调动学生的学习积极性,实验室可以面向教师和学生全天开放。学生在进行学习的时候,完全可以由于一时的灵感进入实验室进行实验验证,提升学生的动手能力和创新能力。
机械原理主要内容范文2
随着人类科学技术的发展,人们在生产领域的探索不断深入,微型机械就是人类对物体认识极限的突破。在科学研究和生产进步的探索过程中,某些微小物质是人眼无法看到的,它们小至以微米或是纳米为单位,为此人类需要借助科学仪器来解决新问题。微型机械的设计材料不同于一般的机械,必须严格选择,如果出现问题,研究工作就会无法进行。经过人们的不懈探索,目前我国的微型机械设计制造技术已经取得一定的成果,制造出了很多微型机械的零部件,可是基础理论的不成熟仍然是一块短板,要想完成整套的微型机电系统设计还是有困难的。当前我们在微摩擦学、微热力学等多方面存在问题,这导致微型机械的工作效果很差。所以,对于微型机械设计的基础理论是目前研究的关键,只有建立完善的科学理论指导体系,才能真正促进微型机械的发展。
微型机械设计理论的研究主要有三个方向。首先,在微观的条件下,研究微机械系统的运动规律、系统内部构件的物理特征以及在工作状态下微机械的物理、化学变化,从中得到微系统的各项运行参数,为设计基础理论的研究提供参考资料。其次,在研究现有机械的运行变化的同时,继续钻研微型化与集成化的理论,积极进行新功能的开发,探索新的技术领域。第三,微型系统的加工材料主要是“硅”,在生产材料有保障的情况下,加强对微系统传感器、系统控制和命令执行等功能的测量与检验,在解决这些问题后,微型机械设计系统的研究将会更加便捷。
2微型机械设计基础理论研究的主要内容
2.1微型机械设计基础的研究
微型机械不是简单的把机器外形变小,而是依靠先进科学技术、新型的加工材料,采取创新型的设计思路,设计生产出微机械。因为微机械的特殊功能,在进行基础设计研究的过程中,必须对设计尺度、制造材料、加工方法以及运行机理等内容格外的重视,在充分考虑微型机械功用的前提下进行研究。现在对微型机械设计基础的研究内容主要包括:一是微机构学,主要对微机械的运动机理、动力的传导以及机电系统的特征进行研究;二是材料学,微型机械的制造需要独特的材料作为微机构件,对制造材料在特殊环境下发生的变形效应进行研究;三是微摩擦学,从微观角度对原子与分子在运动过程中发生的碰撞所产生的力学变化进行观察,对产生损伤的机理进行研究,找出解决问题的方法。
2.2微型机械设计所涉及的学科分类
第一,微机构学。在微型机电的研究过程中,微机构学是重点,它主要研究内容是在狭小的空间内进行能量的传递,将某些物质运动进行转化,根据这些运动机理完成一些动作,并确保其精确度。因为运动的空间很小,能够用于支配的能量非常的有限,所以在进行微型机械的设计过程中应该尽量减少零件的使用。在此要求下,微机构学研究的过程中应从三方面出发:首先应该坚持体积的微型化、能源消耗的节约化的设计研究原则,从多功能的微组合角度出发,加强对微机构和微电子组成的集成系统的组合原理进行研究与设计;对微机构组合系统中的动力原理进行分析,重点研究微型机械系统中弹性动力学和多柔性动力学的产生原理;研究微型机械设备在从事制造过程中发生误差的原因,系统内部构件在运动过程中发生摩擦效应产生的影响等。
第二,微机械构件的材料力学。微型机械系统的构件制造材料不同与普通机器产品,首先必须能够满足机械工作的性能要求:其次,应当可以进行纳米技术加工,这就要求所选材料具备特殊的物理性能,如果在一定范围内将构件的尺寸进行缩减,这样就能减少材料的缺陷,增强材料的机械性能,理论研究中将其称为尺寸效应。
第三,微摩擦学。摩擦学是机械设计中必须研究的内容,在微型机械研究中,因为机械本身的能源很小,不会产生过大的摩擦力,所以,应当研究如何让微型机械系统内部实现零摩擦,将构件的损耗度降到最低,从而有效地延长机械使用寿命,重点研究内部构件的分子运动规律、防磨擦材料的研发等。
3总结
机械原理主要内容范文3
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,
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[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.
机械原理主要内容范文4
农业机械学是农业机械化及其自动化专业的主要专业课之一,农业机械化及其自动化专业主要培养适应社会主义市场经济体制和现代化建设需要的技术与管理相结合、具有较强的机械化生产系统的规划设计、企业经营管理和机械化及自动化控制装置的设计、制造、运用、评价及营销等方面能力,素质优良,适应能力强,具有创新精神的复合性、应用型高级工程技术人才,该专业属于生产技术类型,学生应该掌握比较系统的技术基础理论和宽广的专业知识,以及生产技能,具有农业机械的性能设计、试验鉴定、使用推广和新产品开发的能力。农业机械学是一门理论性和实践性都很强的课程I21。传统的教学方法是以传授现成知识为主,学生的学习积极性没有得到充分发挥,自学能力没有得到充分的培养和锻炼,教学手段也不能满足教学需要。特别是在专业课学时明显减少的情况下,必须改革农业机械学教学方法和手段,在现代多媒体技术发展的条件下,培养学生快捷地获取学科知识的能力,使他们在自学、思维、科研和组织管理等方面都能得到充分的培养和锻炼。因此,研究开发农业机械学课程网络课件,对提高农业机械学课程教学效果,具有重要的现实意义。农业机械学课程网络课件是为配合农业机械学课程教学而开发,是课程教学内容的有益补充。在课件中收集了大量与课程内容有关的图片和教学录像,由于学校条件所限,不能大量购置真实设备和现场演示机械原理,学生可以通过这些动画、视频和图片了解各种机械的样式及工作过程,同时还开发了大量的实验模拟内容,学生可以通过实验模拟来完成理论与实践的完美结合,对解决教学中的重点和难点起到了重要的作用。其次,培养学生自学能力。农业机械学课程网络课件是辅助学生自学的工具。课件中按照教学过程分为教学内容、教学动画、教学视频和教学讨论四个模块。学生可以通过教学内容预习、复习知识点,通过教学动画反复练习实验过程,通过教学视频循环播放各种农业机械工作过程,通过教学讨论对教学中出现的问题与教师或者学生展开讨论,对于培养学生自学能力,扩展学生知识面起到了重要的作用。
二、农业机械学课程网络课件开发的过程
(一)制作队伍
农业机械学课件的制作队伍由专家及主讲教师队伍、教育技术人员、计算机技术人员三部分组成。由主讲教师队伍根据课程内容撰写课件的制作稿本,教育技术人员配合教师进行课件的教学系统设计,计算机技术人员负责整个课件制作的技术构架和后期的安装调试。三支队伍组成网络课件开发小组。课件的开发制作汇集了专家、任课教师、教育技术专业人员、计算机技术专业人员等各路精英。在教学内容的选择上有专家的指导和一线教师的经验,在教学设计上有专业的教育技术人员进行教学设计和媒体的选择以呈现各种教学资源,在课件的框架搭建和技术实现上有计算机技术人员的保障。各部分工作人员各司其责,分工合作,共同打造出符合教师教学和学生自学需要的网络课件,满足了教学需求,符合教学规律,运行平稳顺畅。
(二)前期准备
农业机械学网络课件制作,一般使用MacromediaDreamweaverMX2004进行框架设计,并使用FireWorks和PhotoShop等图像处理软件进行界面及艺术字的美观设计,利用FLASH制作动画,使用Adobepremiere对视频进行加工处理,利用ASP技术开发教学讨论模块。开发组根据农业机械学课程的教学大纲,总结以往教学经验,通过分析教学内容和教学目标,讨论课件制作整体框架,确定主要教学内容、课件结构、制作方式和制作工具;收集课件开发中所需的文字、图片、动画、视频以及各种数据;讨论课件教学过程的设计;明确开发组成员的具体任务,分工合作。
(三)教学设计
农业机械学课程课件效果的好坏、是否符合教学需求,关键在于教学设计。农业机械学课程网络课件教学设计过程主要包括教学目标、学习者特征、内容设计、情景设计、学习环境设计、学习评价设计六个模块。开发组通过分析教学目标和学习者特征,合理地选择教学媒体和教学方法,依照教学目标,分析教学中存在的问题和现实需求,确定解决问题的有效步骤,同时对课件的制作和学生的学习进行定期的形成性评价和最终的总结性评价。为教师和学生提供丰富的学习资源,为学生营造良好的学习环境,根据农业机械学课程的教学特点和教学大纲,课件的结构框架设计如图1所示。
(四)课件制作
1.课件整体框架课件主要由首页、各章内容、相关链接以及友情链接四个部分组成。首页主要介绍了课件的主要内容以及特点。以第一章“耕整地机械”为例介绍各章内容。在进入第一章后,首先是问题导人,通过学生回答问题对学习者初始能力进行检验,同时对本章内容进行概括性的了解。第一章包括教学内容、教学动画、教学录像、课程讨论四个模块。教学内容主要以网页形式呈现给学习者,内容中包含了大量的实物图片,增强学生对各种机械的认识,每一章后都包含课后习题,便于学生检测对知识的掌握程度。教学动画是将传统教学中不易演示的实验过程开发成实验模拟内容。教学视频是将各种机械的工作过程完整地呈现给学习者,使学生身临其境,加深学生对农业机械工作原理和工作过程的深刻认识。教学讨论是教师与学生、学生与学生之间进行教与学的互动平台,可以进行课程内容的互动讨论,查看习题答案,实现作业提交,教师实时答疑等各种教学互动活动。四个章节结构一致,颜色有所不同,避免了学习者学习过程中产生厌烦心理。相关链接部分主要是展示与课程有关的参考资料,拓展学生的专业知识面。友情链接部分提供了与课程有关的常用网址,方便学生查询专业资料,有效地进行农业机械学的网络学习。
2.课件调试运营当农业机械学网络课件制作完成后,由开发组成员按照教学活动过程设计中的步骤和方法进行修改和调试。专家和教师负责课件内容的调整和修改,主要检查教学内容的完整Ij生和准确性、教学内容是否符合教学大纲的要求和教学规律、教学知识点是否有遗漏、教学内容是否满足教师和学生的教学需求;教育技术人员负责教学设计的科学性和合理性调整和修改,检查课件内容是否能有效解决教学问题、教学情景是否激发学生学习兴趣、各种教学媒体的使用是否合理和恰当;计算机技术人员负责课件的以及运行测试,主要检查超链接的准确性、是否存在死循环、浏览器的兼容性和是否能自动下载相关插件,并反复修改保证网络课件在网络上的正常运行。同时,任课教师在部分班级试用该课件,根据使用效果和学生反馈意见不断的对课件进行修改和完善,力求完美。
三、农业机械学课程网络课件的特色
(一)拍摄实物图片还原机械构造
由于农业机械学的学科特点,其课件中包含大量的机械实物图片。为了保证图片的真实性,大部分图片都是由课题开发组成员在各种农业机械展览会上拍摄的实物图片,真实地还原了目前流行的各种农业机械,增强了学生对农业机械学知识的直观认识。在准备制作课件的过程中,教师还组织学生共同参与课件制作过程,师生共建课件资源库,极大地调动了学生的积极性和主动性,锻炼了学生的农业机械方面的观察能力和动手能力。
(二)开发Flas模拟实验过程
农业机械学课件教学内容包含许多农业机械的工作原理和工作过程。这些知识点在传统教学过程中很难演示,学生不容易掌握那些抽象、复杂的知识体系和原理。因此,开发组成员利用Flash软件将这些内容制作成动画模拟实验过程,形象展示农业机械的工作原理和工作过程。教师在讲授内容时结合动画,形象生动地演示复杂的工作原理和工作过程,便于学生理解抽象的知识点及其教学内容。学生在课后可以通过教学动画反复演示过程,加深对农业机械学知识的理解和掌握。
(三)制作视频素材再现工作过程
由于教学条件和环境的影响,很多农业机械原理的工作过程学生不能有条件在现场观看。农业机械学课程为了给学生营造真实的教学环境,开发组成员在播种和收割的重要季节,亲自到田间拍摄各种农业机械的工作过程,通过编辑制作成教学视频,在讲授知识的同时让学生观看这些来自于农业生产第一线的视频教学片,使学生身临其境,有利于学生将所学原理应用到农业生产实践中。
(四)营造学习环境促进自主学习
为了促进学生的自主学习能力,本课件为学生营造了丰富的学习环境:自主学习环境、协作学习环境、辅助教学环境。自主学习环境主要包括教学内容、教学动画、教学视频的展示,学生可以通过浏览网页自学各个知识点;协作学习环境主要包括课后习题和教学讨论,学生通过完成课后习题检测自己对知识的掌握程度,通过在教学讨论模块与教师和其他同学的讨论教学中遇到的问题,锻炼自己分析问题和解决问题的能力,实现协作学习;辅助学习环境主要包括相关链接和友情链接,通过这些课外资料的阅读和学习,扩展了学生的知识面,同时锻炼了学生通过网络自学的能力,为终身学习打下坚实的基础。
四、农业机械学课程网络课件应用效果
(一)农业机械学课程网络课件的运行界面
在沈阳农业大学的网络教学平台上,农业机械学课程网络课件运行情况良好。课件导航清晰,每个页面之间既独立显示又相互链接,各页面之间的超链接准确无误,使用者进入页面后根据导航可以快速地找到所需内容。在多媒体素材处理过程中,将图片、动画、视频等素材在不损失效果的前提下进行最小化处理,网页的运行速度快,运行过程流畅,保证使用者以最快的速度浏览网页。在运行的过程中,对于课件中存在的问题不断调整和修改,保证课件内容的准确性和安全性,使用者可以通过交互平台随时与管理员保持联系,共同维护课件,使其与时俱进(图2)。
(二)农业机械学网络课件的教学效果
教师利用课件在课堂上向学生演示教学内容模块,将课程的主要内容用图文并茂的方式表现出来,教学中的重点和难点以及难以表述的内容则以相关的教学动画或教学视频资料来模拟和再现。网络课件传送信息量大,教学密度得以提高,可以使抽象的知识更易理解,从而有效的解决了教学重点和难点,提高了教学效果。学生利用网络的交互环境,在课堂讨论模块与其他学习者进行交流,开展基于网络的协作式研究性学习,同时还可以随时与教师展开互动,有效地实现学生之间和师生之间的沟通。本课件中含有大量的实物图片和现场视频,学生在自学时不但可以获取大量知识信息,而且可以感受网络课件创设的教学环境,有效的弥补课堂教学模式的不足,有利于学生创造力的培养。农业机械学是一个不断发展的学科,新的领域层出不穷,新的技术不断出现。教师将有用的相关资料和优秀的网站及时更新到网络课件中,供学生查阅资料使用,学生也可以积极参与到网络课件的建设中,将在学习中的最新的资料上到课件中,使课件资料不断地丰富和更新,实现课件的与时俱进。
机械原理主要内容范文5
关键词:机械设计;教学内容;教学主线。
《机械设计基础》课程是机械类专业的一门重要的技术基础课程。它的主要任务是使学生掌握各种常用机构及通用零件的工作原理、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。对这门课程的教学,主要作了以下探索。
一、 合理安排各章顺序开展教学
由于机《械设计基础》所介绍的常用机构及通用零部件众多,为了不使学生感到“繁杂”,合理安排各章顺序是很重要的。
“轴”在机《械设计基础》中是很重要的一章,轴的设计涉及到轴上的所有零部件。如联轴器为标准零部件,在选择时,其轴孔直径影响到轴的最小直径;齿轮的尺寸影响到齿轮所在位置处转子的直径;在进行轴的结构设计时,轴上传动零部件的受力情况,影响到滚动轴承或滑动轴承型式的选择,进而影响支承所在位置处轴的直径及轴的结构。因此笔者在讲授时,将“轴”的内容安排在最后讲。先介绍各种联接、传动及支承零部件的工作原理及其设计,然后通过介绍“轴” 的设计,将各种联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、滚动轴承及滑动轴承等零部件综合在一起。这样做容易使学生感到系 统性强、条理清晰。
二、围绕一条主线开展教学
任何一门知识都具有系统性,《机械设计基础》亦如此。因此课堂教学应围绕一定的主线展开。
《机械设计基础》上半部分主要介绍了三大类常用机构:平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构,其中各类机构又可划分为很多种类。由于种类众多,容易使学生感到内容繁杂。为了使学生从总体上把握各类常用机构,在讲解时以常见的往 复式四冲程内燃机作为这一部分的教学背景或主线。使学生在学习某种常用机构时,联想到其它常用机构,并进一步引 导学生主动分析各种常用机构的异同点 。
往复式四冲程内燃机利用平面连杆机构变换运动形式(移动形式与转动形式之间的变换),实现可燃气体的进气、 压缩及排放;利用齿轮机构变换运动速度;利用凸轮机构变换运动形式(将转动形式变换为移动形式),实现进气阀与排 气阀的开关;最后通过飞轮实现输出转速波动的调节。内燃机工作过程所涉及的内容包含了《机械设计基础》上半部分 需要讲授的所有主要内容应该在第一章中给学生较详细地介绍内燃机的工作原理,并在以后各章的教学中加以利用。
如在讲解曲柄滑块机构时,讲到该机构有两种类型,即对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构。然后提问:在内燃机 中的曲柄滑块机构究竟采用哪种类型?接下来讲解这两种类型的区别,即对心曲柄滑块机构没有急回运动,而偏置曲柄 滑块机构存在急回运动。然后解释内燃机的输出要求尽可能匀速输出,故选用对心曲柄滑块机构。这样以实际工程机械为例讲解对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构的特点,能使学生印象深刻。
三、紧密联系课程设计内容开展教学
《机械设计基础》下半部分是关于通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。通用零部件种类 较多,如有螺纹联接、键联接、销联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器等,学生对这部分内 容普遍感到“繁杂”。在介绍这部分内容时可考虑与对应的课程设计内容相联系,如与带式输送传动装置(减速器)的设 计相联系。
众所周知,课程设计是高等工科院校相关专业学生运用所学相关理论知识解决工程实际问题的第一次较全面的设 计训练,是机械设计课程的一个重要教学环节l21。因此笔者在《机械设计基础》下半部分教学中以工程设计为目标,以减速器为主线。使学生在学习各种通用零部件时能够密切联系实际,同时能从全局高度理解各零部件间的关系。
如齿轮传动设计,通常已知传动方案、转速比、传递功率及输入轴转速。笔者在讲解时告诉学生,传动方案是根据使用情况及各种传动方式的特点首先确定的。传动方案可以包括齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动或它们的组合。而在齿轮传动部分,转速比的选择一方面与齿轮传动类型、齿轮精度、方式有关,另外也与整个系统各部分传动比的分配有关。传动比的不同分配,决定了齿轮所受到的力的大小和齿轮的尺寸,同时对齿轮所在主轴的结构尺寸和滚动轴承的选择产生影响。因此齿轮传动设计不是孤立的,它对整个系统各零部件的设计都有影响,设计时应综合考虑。
四、 在教学中引入现代机械教学内容
传统机械主要由原动机、传动部分及执行部分3部分构成,这也是机《械设计基础》这门课所要讲述的对象。但随着科学技术的发展,现代机械的应用范围不断扩大。所谓现代机械是在传统机械上集成了控制系统、测试系统及其它辅助系统(如故障诊断、显示等),以提高生产自动化水平、延长设备使用寿命、保护环境等。
目前大多数《机械设计基础》教科书没有“现代机械”这一方面的内容介绍。笔者认为,一方面,教师应该强调现代机械仍然是以机械工程为基础的,工科学生必须具备机械设计基础知识,为后继专业课程的学习及日后从事技术革新创造条件;另一方面,教师在讲课时也应适当介绍一点现代机械特别是机电一体化机械方面的知识。这不但不会削弱所应讲授的传统机械方面的内容,反而会加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解,增强学习机械设计基础知识的积极性,消除“机械过时论”或“机械无用论”的错误思想。
五、 结 论
《机械设计基础》是一门非常重要的技术基础课,内容较多,但课时相对较少。研究如何在教学中培养学生机械大系统的观念、工程意识、机械设计能力、创新意识是非常重要的。而教学内容、教学方法的不断改进,有助于提高学生的学习兴趣,增强他们学习的主动性,为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。
参考文献:
[1]杨可桢,程光蕴。机械设计基础[M]。北京:高等教育出版社,1999。
[2]朱如鹏,郭学陶。机械设计课程设计[M]。北京:航空工业出版社,1995。
[3]徐龙祥,欧阳祖行。机械设计[M]。北京:航空工业出版社,1999。
[作者简介]熊细保(1947—),男,江西丰城人,汉族,江西渝州科技职业学院副教授,主要从事机械类专业教学工作。
机械原理主要内容范文6
关键词:新建集装箱码头;设备管理;要点
中图分类号:U691 文献标识码:A
随着中国经济的发展,集装箱运输作为一种安全高效的运输方式得到前所未有的发展,集装箱吞吐量迅速攀升,各地新建集装箱码头方兴未艾。集装箱装卸机械表现水平决定了集装箱码头的管理水平,为集装箱码头主营业务的正常开展发挥关键作用。新建集装箱码头设备管理必须从源头抓起,以实现机械设备寿命周期效益最大化的目标。
1.集装箱码头机械设备管理的目标
集装箱码头机械设备具有投资价值高,技术含量高的特点,是集装箱码头最重要的固定资产与战略资源,做好集装箱码头机械设备的管理目标之一是保持设备技术状态完好。作为码头经营者与设备使用者来讲,机械设备的完好率越高越好,最好不发生故障,然而维持机械设备高完好率需要人、财、物高度保障,对企业经营又会造成较大的经济压力,所以集装箱码头机械设备管理目标之二还要实现设备寿命周期费用经济性。简而言之,即以合理可接受的成本维持尽可能高的完好状态。
2.新建集装箱码头机械设备管理的主要内容
码头已经建设完成,各类机械设备已逐步添置到位的情况下,技术管理工作重点将转移到如何将机械设备管好用好。要做好新建集装箱码头机械设备管理,应从以下几方面做出努力:
2.1树立先进的设备管理理念做为指导思想
管理理念将指导工作方法与工作行为,先进的设备管理理念将提高设备管理工作效率。设备管理理念在不断丰富发展。应选择适合国情及港口企业实际情况并适度超前的管理理念来指导设备管理工作。坚持我国设备管理的3个基本方针:依靠技术进步、促进生产发展和以预防为主。贯彻设备管理5项结合的基本原则:设计、制造与使用相结合,维护与计划检修相结合,修理、改造与更新相结合,技术管理与经济管理相结合。明确企业设备管理的4项任务:保持设备完好、改善和提高技术装备素质、充分发挥设备效能和取得良好的投资效益。新建集装箱码头应建立以定期检修与状态监测为手段、以可靠性为中心的预防维修体制。
2.2建立完善的设备管理制度规范工作行为
新建集装箱码头需建立的设备管理制度主要有机械设备操作规程与运行管理制度、机械设备检查保养与维护制度、机械设备管理制度、机械设备备件管理制度等。尤其对集装箱设备特点制订相应专用管理制度,如集装箱吊具强制更换与保养制度、集装箱吊具旋锁定期检测与更换制度等。
2.3组建相互搭配的员工队伍执行设备管理与维护
人的因素具有主观能动性,一个运行良好的组织不需要个个都是精兵强将,但需要能够配合良好、和谐共处的各岗位人员,因此有国外学者提出“一流的主管与二流的员工”的概念。集装箱码头机械设备管理与维护既需要具有一定实践经理与丰富理论水平的经理与主管,也需要具有较强动手能力、积极配合管理者执行力强的普通员工,即使同一班组也需要相互搭档配合良好的各层次员工。
2.4逐步建立适当规模的备件材料库存
随着科技的进步,集装箱码头机械设备在设计与制造过程中已采用大量的新材料、新工艺,并已从使用经验中对机械结构与控制原理做了大量的改进,使得机械设备完好率有较好的保障。然而在实际使用中仍然有一些机械电气零部件可靠性较低而属于易损件,加上机械设备不当使用及维护不当等原因造成设备损坏,所以必须建立一定的备件库存以保证损坏得到及时修复。
备件库存应根据公司要求的机械设备保障水平结合设备使用阶段,以日常维修所需备件为基础并预测将来一段时期内维修计划所需,适当提前储备一定数量水平的备件材料,找到占用资金与备件保障水平的平衡点。
3.新建集装箱码头机械设备管理的关键点
3.1重视设备资料交接与管理
根据合同条款要求供应商提供各类操作与维修说明书、结构图与原理图、零部件清单、检验检测清单与合格证书,集装箱起重机械供应商一般还应提供使用当地检验合格的特种设备检验合格证。以上各类资料除提供书面资料之外,条件允许还应提供电子版资料,以方便使用。在与供应商交接资料时应特别注意资料与机械设备实际是否全部对应,是否为最终竣工版本,如有差异尽早提出修订,以便为日后机械设备管理与维修提供准确技术资料支持。
与供应商资料交接完成后,设备管理部门应按照资料档案管理要求对各类资料进行分类,分别存档,并管理及技术人员领用资料应建立领用或借用手续,以便责任到人,防止遗失。
3.2仔细比对合同条款与技术规格书
集装箱码头建设单位多为投资公司或集团公司建港指挥部,机械设备前期筹备小组多为从各使用单位抽调专业人员组成,码头建成及机械设备添置到位后移交给运营单位。所以新建集装箱码头公司在接收机械设备初期应仔细比对合同条款、技术规格书、合同补遗以及各类会议纪要等附件,着重理清机械与电气配置品牌与规格、随机备件、合同条款与技术规格书中提到的任何配置、可以提供的培训、售后服务与现场服务人员与期限等。有必要的话还应尽量与原参与合同谈判人员沟通确认所有细节问题。
3.3员工培训制度化、常态化
员工培训无疑对新建集装箱码头机械设备管理尽快走上正轨起到重要的作用,培训的内容包括供应商提供的交机培训,更多的培训应是内部组织的互帮互教培训,以及必要的外部专业培训。关于培训重要的是应建立制度,使培训常态化,员工得到充分的培训将在工作中更加高效,并能确保安全。
3.4适当维修外包,以节省人力成本
新建集装箱码头在运营初期,因售后服务期厂家提供维修服务以及出于初期锻炼员工技能等原因,可以尝试以自己员工为主,在厂家售后服务人员指导下完成绝大部分维修工作。随着售后服务期的结束以及维修工作量的大量增加,可以将部分专业化、工作量较大、风险较大的维修项目外包,这样可以大量节约人力成本,如流动机械总成大修、起重机械更换钢丝绳等项目。
3.5注重团队建设,形成团队精神