课程设计的主要内容范例6篇

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课程设计的主要内容

课程设计的主要内容范文1

通常,机械制造工艺课程教学采用理论教学、生产实习、课程设计等三个阶段分段实施,学生经过60~90学时的基础理论课学习后,由指导教师带领,深入合作企业进行为期数周的生产实习。通过在生产现场的观察和学习,进一步了解和熟悉机械零件的典型加工方法和工艺过程,课堂教学的理论知识得以加深。学生经生产现场实习后,一般集中进行为期三周的课程设计,对所学习的理论、工厂的实践知识开展应用练习。本课程设计一般围绕如下四个方面进行:指导教师下达设计任务,为学生提供零件图、设计要求,讲解设计过程及注意事项;学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计,通过分析、讨论、计算,确定毛坯结构和尺寸,并设计完成该零件的工艺过程卡,编制详细的机械加工工序卡;针对所编制的机械加工工艺过程,选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计,通过方案分析,选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件,并设计出夹具装配图、若干典型零件图;学生完成设计报告,提交设计成果,然后根据每个人的设计内容、平时成绩,进行成绩的评定。

2.课程设计存在的问题分析

(1)“三多三少”问题机械制造工艺课程设计是机械专业的知识综合运用并有机结合起来的训练过程,涉及机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、金属切削机床及机床夹具设计、机械制图、公差与技术测量等内容,应用知识较多,设计内容包括工艺规程制定、专用刀具、专用夹具设计等三方面内容,参加设计的学生人数较多。同时,学生综合运用理论知识和信息资料的能力比较欠缺;为期3周的设计时间偏少,指导课程设计的教师人数较少。

(2)“三不”问题学生自主性不强。首先,学生对课程设计重要性认识不够,比较懈怠,造成前松后紧的学习局面;其次,设计初始阶段,不能从设计题目和任务中发现主要问题,不会把已学知识与需要设计的内容相结合,一味等待和依赖指导教师,甚至需要指导教师提出设计方案;再次,针对一些参考资料提供的设计思路和方法不能进行合理选择,生搬硬套,导致设计方案不合理,设计思路混乱,不能体现创造性。有小部分同学对设计中出现的困难有畏难情绪,期待抄袭别人的设计成果,独立自主性较差。图纸绘制不规范,说明书撰写不规范。部分学生图纸尺寸标注不合理,设计的工装零件制造工艺性和装配工艺性差。设计说明书中对设计方案的提出解决问题思路和方法不能明确表述;设计原理、计算方法阐述条理不清楚和内容不对应,缺少参考文献或引用的参考文献格式错误等。

(3)成绩评定问题课程设计成绩评定一般依据三部分:⑴出勤及平时表现;⑵设计、图纸及说明书质量;⑶答辩情况。指导教师不可能长期呆在设计教室,出勤靠学生的自觉性,学生图纸内容相似,说明书内容相同,答辩时间较短,提问问题有限。据此评定成绩必然存在弊端。

3.教学问题及改革方案

教学是教与学的有机统一,授课只是教学的一部分,对于专业课应尽量与实践相结合。改进授课方法,完善实践环节是确保教学改革成果转化为学生知识和能力的有效途径。

(1)充分调动学生积极性,解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状在进行本课程设计时,学生已进入倒数第二学期,很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段,找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措,对课程设计兴趣不高,学习态度不够端正,没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响,这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中,总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事,无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状,笔者深入学生中与他们进行交流、沟通,了解学生所处的状态,积极引导、解决他们面临的问题。在开展课程设计时,首先第一日需要做到是为学生讲解,课程设计的必要性及其意义,通过集中动员,使学生能够充分了解课程设计的地位、作用,以便其今后能够积极配合相关工作,与此同时,为学生讲解所设计的相关任务,让学生能够从本质上端正态度,进而主动参与到课程设计中。

(2)课程设计选题单一,缺乏先进性长期以来,不少学校所开展的课程设计,都多以零件等机床夹具设计、工艺设计等为主,由于这些课程都为实际操作课程,且内容多为金属切削机床与减速箱等操纵部件,这些课程内容更利于进行课程设计,同时也容易把握任务设计点。但这些题目往往已经经过较长时间的运用,这使得学生多多少少都会出现相互抄袭或者重复运用等情况,极不利于学会创新设计思维的运用。为此,在开展课程设计前,指导教师需精心准备,尽量深入工厂寻找难易适中的零件,有条件时同时准备好待加工的零件实物。在任务课题充裕的情况下允许学生选择自己感兴趣的任务,从而提高完成任务的积极性。

(3)合理安排设计时间,采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题机械制造工艺课程设计内容通常需要进行大量的计算、分析以及绘图等工作,相较于以往的课程设计,设计难度也有相应的增加,这就需要学生在进行课程设计期间,积极调动思维,并在实践中充分运用所学的各项知识。但由于在进行设计的过程中,往往只有两周或者三周的时间,在进行设计初期,学生通常不知道从何下手,加之时间较为短暂,又需要解决定位误差分为以及工艺参数计算等各项问题,为了能够在规定时间内完成任务,经常需要加班赶工,导致他们多表现出疲劳状态。甚至还有部分学生为了能够在规定时间内解决问题,出现抄袭他人成果的情况。在学生进行课程设计期间,大多数学生都选择了手工绘图,一方面手工绘图需要花费较长的时间,致使任务量因此增加;另一方面目前绝大部分企业均运用计算机绘图技术,并且学生在校的这段时间也多采用计算机绘图方法,仅通过运用手工绘图的方式是无法有效锻炼学生计算机绘图能力的,这就与实际情况发生了非常显著的脱节现象。这样一来,课程设计的质量就很难得到保证,无法有效达到预期效果。针对上述问题,本文对课程设计的时间以及主要任务进行了相应的调整,将以机械制造工艺》为例,将课程设计与其实习环节和教学环节进行了结合,提前公布设计题目,让学生在学习中熟悉设计题目,并引导他们掌握相关知识,同时在进行实习期间,也提出更具有针对性地学习和参观,这样一来,学生能够带着设计题目参与到学习中,不仅能够充分掌握零件的特点、结构和功能,同时也能够最大程度上激发其参与兴趣。

(4)构建机械制造工艺课程设计教学新体系①构建课程的理论教学体系———第一层次在进行理论教学体系的构建时,应当严格按照“一点”充实“三化”的原则,其中“三化”主要是指模块化、基础化和综合化。在对课程理论教学体系构建过程中,必须严格按照“逆向思维”的方式来完成构建,构建的过程主要为“一点”综合化模块化基础化。首先结合相关“知识点”对其进行综合化模块的构建,并将“知识点”作为客观依据,在课程体系构建中,充分把握其系统性、科学性和完整性,使其成为培养创新型人才和应用型人才的重要力量。然后,按照综合化完成模块化的全面构建,模块化模块的主要内容,同样应将综合化作为主要依据,对模块化的内容进行构建;最后根据模块化的内容完成基础化的构建,基础化模块的内容必须充分结合学生所掌握的技能方法和基本知识,使其更加贴近学生的实际情况,更利于学生知识、技能的提升。②构建课程的实践教学体系———第二层次在对课程实践教学体系进行构建时,应将其分为支持系统与主导系统两大方面。其中主导系统由可将其分为课程设计和实验教学两大部分,其主要是将实践教学体系作为主要核心,由教学组织形式、焦旭为目的和教学方法等内容组合而成。支持系统则主要是由相应师资力量与硬件实验设备组合而成,在对其实践教学改革中,其实验室建设是无法得到有效改革。为此,在进行课程教学期间,需要充分结合理论教学的主要内容性质来对其进行设计,并将其设置为典型项目或者相应任务。在进行实践教学时,其项目的案例或者任务则需要将企业需求与社会需求作为主要导向,充分运用产学研等项目为企业培养更多优秀的人才,争取做到企业需求与课程学习有机结合。

4.结语

课程设计的主要内容范文2

关键词: 西北农林科技大学 水利水能规划 改革思路

水利水能规划(含课程设计)是我国大部分水利类本科专业设置的一门专业基础课[1],在西北农林科技大学,该课程涉及水资源与环境工程、农田水利工程、水利水电工程、热能与动力工程等多个专业。该课程根据国民经济发展对开发利用水资源提出的实际要求,以及水资源本身的特点和客观情况,依据《中华人民共和国水法》的规定,讲授如何经济合理地综合治理河流,综合开发水资源,确定水利水电工程的合理开发方式,开发规模和可以获得的效益,以及拟定水利水电工程的运用方式,等等。课程内容有兴利调节计算、洪水调节计算、水能计算等三大部分。该课程的讲授需在学生完成《工程水文学》、《水文学原理》、《水力学》等课程的基础上进行[2―4]。

本课程的培养目标为,使学生在掌握工程水文内容的基础上,学习水利水能规划的基本理论、基本知识,初步掌握这方面的分析计算方法,使学生毕业后,经过一段生产实践的锻炼能参加这方面的工作。课堂讲授32学时,课程设计为1周。如何在短学时的情况下使学生掌握水利水能规划的相关内容,这是我们在历年教学中重点探讨的问题。基于以往的教学经验,我特提出以下改革思路。

一、在课堂讲授中,采用传统方法结合多媒体教学提高教学质量。

我校在2008版本科课程设置中,为强化学生实践能力,缩短了专业课程的学习时间,水利水能规划课程的学时由以往的36学时减少为32学时。为了充分反映该课程主要内容,在规定学时内完成主要内容的讲解过程,可运用多媒体教学来缓解目前教学学时较短的不足,多媒体教学较纯板书教学而言,在有限的时间内能讲授更丰富的内容。

多媒体教学能够充分利用网络资源和动态展示的优势,具有画面多、信息量大、直观性强的特点。在水利水能规划课堂讲授过程中,采用多媒体进行教学,对于不易理解的内容,以色彩丰富而且直观的图片、表格和图示进行讲解,能够使学生易于理解和消化吸收相关知识。如水库特征水位的讲授,以图形展示,逐个讲解,使得学生充分理解各特征水位,以及对应的特征库容。又如对于洪灾的讲解,充分利用网络资源和对特定地区洪水视频来展示洪灾的凶猛和危险性,使得学生对于理解洪水灾害有更深刻的印象。此外,当讲授水电站能量转换过程时,以“图解+视频文件+动画”的形式,可将水电站发电过程形象地展示出来。

多媒体教学可以减少信息在大脑中从形象到抽象、再由抽象到形象的加工转换过程,能充分传达教学意图。但相比较而言,多媒体教学由于在相同时间内能使教师传授比传统教学更多的知识,因此对于学生来说,需要投入更多的时间预习,而且在课堂讲授时间内,需要加倍集中精力,以期消化和吸收当次课堂知识。因此学生进行充分预习、精力集中和课后复习成为必要的环节。为了使学生及时消化和巩固知识,一方面,教师需要及时在课后布置一定量的作业,另一方面,可以在每次授新课之前,用5分钟左右的时间快速复习上次讲授的要点,以便起到承上启下的作用。

在运用Powerpoint制作讲义的过程中,通过添加大量的图片、短片、动画等来吸引学生的注意力,同时将多媒体教学与传统教学、启发式教学、视听强化教学等其他教学方式有机结合起来,例如对一些基本公式的推导,采用传统式教学;而对于水力发电、径流调节计算、洪水调节计算、水能计算等的基本原理、基本方法和基本步骤,可以利用多媒体或网络技术清晰地演示给学生,使学生全面、直观地了解这些内容的原理、方法、作业程序,最终形成一个清晰的逻辑概念,这样不仅可以拓宽学生的视野,引导学生学习和思维的过程,同时也可以充分调动学生学习的积极性和主动性,使学生从被“灌输”的状态,进入“互动”的学习状态;使学生参与教学,由被动地位转为主动地位,在创造和想象的空间里,发现知识、理解知识、掌握知识。在此基础上,学生通过课下深入学习,能够加深对问题的理解,并不断和同学、老师讨论交流,从而巩固相关知识[5―6]。

二、增加实践环节,加强学生水利计算和水能规划的基础理论和动手能力。

水利水能规划课程设置了课程设计,历时一周。课程设计的主要内容,应使学生在掌握基本理论的基础上,进一步通过实际工程案例的计算分析,深入理解该课程的应用价值和功能,即在课程设计中,提供相关工程实例的水文、泥沙、地质、水能及工程地点等基本资料,将理论知识融会贯通,灵活体现在实际工程分析中。主要内容是依据经水文分析计算后提供的设计年径流、设计洪水、泥沙特征等成果,按照工程设计标准,通过兴利调节计算、水能计算和调洪计算等,分析确定水资源利用工程的规模,并为水资源利用工程的调度运行提供相应的特征参数。通过课程设计,学生可将课堂上学到的理论知识应用于工程实践,全面掌握水文分析与计算的原理、方法;了解水库电站设计中水文分析及水能计算部分的基本程序,训练学生的知识运用能力与实际动手能力;同时还可以使学生把看似不连贯的知识点融会贯通,从而对本课程在工程实践中的应用有所了解。

课程设计以西北某河流多年径流特征为基本数据,考虑蒸发和渗漏损失,以年调节水电站为例,分析水库的死水位、防洪限制水位、正常蓄水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位及相应的特征库容,进行兴利调节计算、防洪调节计算及水能计算,最终确定水电站的动能参数和水库的特征参数。理论方面的基本要求是理解兴利调节计算、水能计算及调洪计算的主要步骤。在实际操作中,水库工程的设计方案中涉及不同特征水位的选取,课程设计中根据实际工程案例需要考虑不同的情况,如正常蓄水位与防洪限制水位的关系(依据实际条件选取),确定死库容需要考虑的主要因素(泥沙淤积等),兴利调节计算中需考虑库水面蒸发等因素并计入损失进行计算,水能计算过程中是否能在规定条件下计算出保证出力,水电站实际机型的选用需套用定型机组而不是直接选取计算的理论值,调洪计算需考虑不同的设计标准等。课程设计的内容需给学生充分思考的空间,其计算结果可允许有一定变化,这与授课时完成作业有所不同,因此在课程设计的完成过程中,学生既深化了课堂知识,又初步掌握了实际工程设计的基本步骤,学会了动脑灵活解决问题。

本课程的实践环节和水文实习融合在一起,通常在每年暑期进行为时1周的认识实习和3周的综合实习,其中有若干天时间用于了解和调查河流的水文情势,并了解水电站发电基本设备构成及发电程序,使学生对于课程内容在实际中的应用有一定程度的认识。此外,还可通过和教研室经验较丰富的教师交流,改进教学方法,提高学生对课程的学习兴趣。

三、增加本科生及早接触和参与研究项目的机会。

我校多年来组织本科生积极申报“挑战杯大学生科技竞赛”、“大学生科技创新性实验计划项目”,区分为重点项目和一般项目,资助额度几千元不等,国家层面上也有相关科技创新项目方面的资助。善于观察、积极思考、喜欢探索的学生往往在指导老师的帮助和指点下获得项目的资助,从而开展相关的调查、试验和研究,对于培养大学生从事初步的研究工作和独立的创新性思维具有很好的鼓励和推动作用。虽然我院以往对于该项目的获批额度不大,但近年来对于教师指导学生参与科技创新活动,以及大学生发表学术论文等都有积极的鼓励措施,如学院承担大学生发表学术论文的版面费,在学生的学期综合测评中给予加分,等等,为推动大学生参与科研项目和进行科技创新活动营造了良好的学术氛围。

我校目前对个别专业的本科生实行了“2+2”复合培养模式,即在大学期间,前两年集中加强基础知识、基本理论、基本技能、外语能力、综合素质的培养,以强化基础,拓宽知识面;后两年实行导师制,在学生学习相关专业知识和技能的同时,参与指导教师从事的科研或工程设计工作。选择导师后,对于学生参与具体的工程项目或科研工作具有积极的推动作用,有利于学生直接参与相关研究,并对如何具体应用专业知识有良好的正面作用。该模式适宜大力推广到其他专业和高校。

四、结语

针对《水利水能规划》课程课时少、课程设计改革等方面的问题,我们提出在多媒体教学中进行改革和增强教学效果的措施,以及课程设计中应使学生重点掌握的问题,提倡学生在本科阶段参与实际的工程实践和科学研究,为培养高水平本科毕业生打下基础。本文的相关内容可为今后的教学提供一定的参考。

参考文献:

[1]周之豪,沈曾源,施熙灿等.水利水能规划[M].北京:中国水利水电出版社,1996.

[2]王维第主编.水电站工程水文[M].南京:河海大学出版社,1995.

[3]陈惠源,万俊主编.水资源开发利用[M].武汉:武汉大学出版社,2001.

[4]余铭正,孟宪生合编.水电规划与管理[M].北京:水利电力出版社,1994.

[5]向友珍.“工程水文与水利计算”课程教学方法改革探索[J].高等教育研究,2005,(3):37-38.

课程设计的主要内容范文3

关键词:冲压模具;课程改革;教学模式

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)29-0022-02

随着我国经济的发展,企业对模具和模具人才需求量不断增长,同时对这类人才提出了更高的要求。因此,应用型本科教学模式也需与时俱进,进行相应的新模式探索。冲压模具课程是材料成型及控制工程专业的一门实践性和综合性很强的专业主干课程。在教学过程中,教师和学生普遍反映本课程教学难度大,内容抽象、模具结构复杂、模具结构图与实际工程模具实物很难联系在一起,且模具的工作原理和动作很难想象。这些问题致使“教与学”和“理论与工程实践”分离,最终导致学校培养的应用型本科学生毕业后很难即刻适应企事业单位工作的需要,同时也没用达到本科院校的培养目标。因此,本文结合“教与学”和“工程项目”的经验对“核心实例贯穿式”的冲压模具课程建设研究,进行了一些改革探索。

一、教学内容和课程设计创新探索

1. 教学内容探索

冲压模具设计涉及模具设计、加工制造、安装试制、维护及生产操作工艺流程等各环节,是模具工程师所必备的知识。在课程设计和教学过程中,应充分体现上述提到的知识,同时注重学生的模具设计能力、计算机辅助设计能力、实践动手能力及解决实际问题的能力的培养。因此,在人才培养计划和教学课程设计时,需要在传统的设计上进行改革探索。教学内容主要对如下四个模块进行增减探索:

(1)科学基础平台。主要内容包括:模具产品认知模块。让学生刚一跨入大学学习的第一、二学期就让他们参观,测绘塑料、钣金产品和相应的模具,使学生对所学的专业有一个感性认知。

(2)专业基础平台。主要内容包括:机械制造、材料力学、机械原理,模具计算机辅助设计等的能力培养。在第二、三,四学期通过计算机辅助绘图设计,使学生掌握企业目前主要的设计工具。

(3)专业方向平台。主要内容包括:模具的设计原理,材料的成型机理等,同时开设CAE有限元辅助分析等内容,使学生在原来感性认知的基础上提升到理性认知的高度。

(4)实践教学平台。内容包括:CAD辅助设计实训、CAE仿真分析实训、模具实践综合实训及毕业设计等内容,目的是使学生把理论的知识转变成一种设计能力,理论与实践相结合。

2. 课程设计内容探索

为了使材料成型及控制工程专业学生在学习过程当中不产生厌学的反感情绪,提高并激发学生的学习兴趣,课程的设置应该进行优化和探索。应用型大学本科除了基础课程和公共课程外,应开设与工程项目为指导的模具专业联系密切的课程:模具产品认知实训、机械制图及实训、计算机辅助绘图(二维)及实训、机械CAD(三维)及实训、CAE有限元分析及实训、工程力学、逆向工程、冷冲模设计及实训、塑料模设计及实训等专业骨干课程。与传统的大学本科相比,课程设计更加突出了学生的工程项目能力、实践实训和动手能力、模具的实战设计能力及与计算机紧密结合的有限元分析等能力的培养。通过以上的课程设计,使学生在校期间就能培养出具有“卓越工程师”的能力,就能即刻满足企业人才的需要,使学生一毕业就能胜任相应工作岗位。

二、教学方法探索

由于模具设计是理论和工程实践结合严谨的课程,抽象难懂,特别是模具结构原理复杂,概念抽象较难理解。因此,在教学方法有必要进行改革和探索。从桂林电子科技大学2005级至2008级的教学实践经验基础上得出:应用多媒体技术教学、计算机仿真技术、实物案例讲解相结合的教学方法,可望取得良好的效果。

第一,针对一些概念,例如“起皱”一词,定义是:在拉深时,凸缘材料存在着切向压应力σ3,当这个应力大到一定程度时,板料切向将因失稳而拱起,这种想象称为“起皱”,讲解起来很费劲,但是通过图片展示就变得通俗易懂了,也可以采用CAE有限元仿真展示,见图1、图2:

图1 (零件起皱) 图2 (零件起皱)

第二,对于结构复杂的模具结构,在讲解原理和动作过程时,可以结合动画仿真演示讲解,这样学生易于掌握和理解。

第三,牵涉理论公式计算讲解时,可以引进案例讲解。例如,在讲授弯曲,拉深成形、修边等工艺计算时,引入案例分析,见图3所示弯曲零件,图4所示拉深零件。

图3 弯曲零件图 图4 拉深零件图

第四,教学中尽量采用多图片少文字的教学模式,例如,采用实物图片、三维图片、二维图片进行授课,使得教学不再枯燥,抽象化的理论变得更加通俗易懂。

通过采用上述几种多样化的教学方式,使课堂教学取得了良好的效果。

“冲压模具设计”是一门多学科、实践性很强的课程,为了使学生易于学习和掌握,需要教师和学生共同努力,在教学实践中不断积累经验,不断完善理论教学、实验教学和实训教学。同时,要充分利用好软硬件教学条件,培养高质量的模具设计人才,服务于社会。

参考文献:

课程设计的主要内容范文4

自动机械是指自动化程度较高的机械系统,其教学内容与“机械系统设计”类似。要培养创新能力,必须先具备坚实的基础理论和设计方法,因此我们根据自动机械与一般的机械系统相比,有自动化程度高、结构复杂等特点,在教学内容上以自动机械的四大结构组成部分,即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统为主要内容展开,着重共性问题,力求照顾到系统性和完整性,深入阐述了自动机械设计中普遍性的理论问题,重点分析自动机械中普遍应用的机构、装置的设计原理和方法以及现代控制技术,注重机械设计与现代机械设计理论和方法相结合,同时列举了大量实例,力求做到理论联系实际,突出专业特色和现代科学技术发展水平。课程内容不仅体现传统的机械及其设计方法,还体现了现代自动机械及其制造技术的新进展和现代设计方法的新应用,注重教学内容的更新。我们主要参考了崔久浩的“自动机械设计”一书,编辑出版了“自动机械设计”教材,在基本内容上比一般的“机械系统设计”教材更全面和丰富。在教学中,力求把发明创新意识贯穿于整个教学过程。教学过程中除了上述主要内容外,充分利用多媒体教学手段,通过大量的自动机械和机构的工作视频和照片提高教学效率,创造视觉的新感受,增强感性认识,激发学生的学习兴趣和热情,同时有效提高了教学效果和学生的知识面。在教学过程中,注重自动机械各组成部份的基本工作原理、结构特点和设计方法,淡化理论模型和推导。利用启发式、提问式、反问式等方法,激发学生的创造性和想象力,提高综合应用所学知识进行机械设计、探索新知识、新技术、开发新的机械产品的能力和水平。推荐并组织学生观看中央电视台的“我爱发明”节目,提高发明创造的兴趣,学习发明创造的一般思路和方法。支持鼓励学生参与教师发明专利的申请工作。增加课堂讨论环节,设计能激发学生发明创新意识的讨论题。例如:原理方案设计时,每组提出至少3种机器,每种机器采用两种以上的原理实现其功能。总体设计时,以小型代步工具为例,不限定条件,发挥学生的创造性,分组提出方案并讨论其特点和可行性。在讲述执行机构有关内容时,让学生提出分解用机器代替手工操作的动作,并提出可能实现这些动作的机构或组合机构并加以比较。在讲间歇机构和供料机构时,提示学生生活中可能应用的场合并让学生注意观察后,讨论为什么在此场合会应用此机构,是否可用其他机构代替,如果能用其他机构代替,就有可能创新发明新的装置或机器。另外,鼓励学生参加山东省机电产品创新大赛等各类校、省、全国创新大赛,并可在讨论课中做专题讨论论证方案,指导学生充分发挥想象力和创造性开发新的机械产品。在历年“山东省大学生机电产品创新设计竞赛”中获得了多个一等奖,在其他创新竞赛中也屡创佳绩。

二、考试考核方式的多样化

考试考核目标是使学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上,增强职业素养与专业技能,提高分析问题及解决问题的能力,成为具有较强创新意识和实践能力的高技能人才。考试考核以有利于学生运用知识能力、实际工作能力和创新能力的培养,有利于学生学习方法的改变为指导思想,使教学工作的重点落实到学生创新能力的培养和自身素质的提高上。为了激励学生学习兴趣和创新性,笔者设计了以下考试考核方式。

1.大作业。分组整理讨论课中的讨论结果以及新的创新想法方案形成大作业,内容可是完整机械,也可是关键机构、部件;时间可从课程开始到最后笔试之前,期间还可通过邮件、QQ和微信以及校核心课程网等及时得到教师的指导。

2.答辩式。建立具有综合性、适宜答辩的试题库,成立答辩小组,答辩小组由至少3位教师组成,可包括助课研究生。考核时每个学生按顺序先后随机抽取题目,准备10分钟。准备时可翻阅参考资料以及和同学讨论,此时学生参与讨论的积极性非常高,不仅有利于抽到考题的学生掌握该知识,也使参与讨论的学生学习掌握了考题中的知识点,每个学生表面上是考核自己抽到的有限的考题,实际上在整个考核过程中,参与了几乎全部学生的考题准备,从而将考试变成了学生积极主动的学习、交流、巩固所学内容的过程,学生不再是应付考试,厌烦、害怕考试,同时也锻炼了学生综合利用所学知识、收集资料、口头表达的能力以及答辩和应变能力等,有利于将来找工作时的面试,这使得学生的收益是全方位的。

3.笔试。笔试在课程结束后,时间由学校统一安排,主要考核基本概念和理论。创新发明必须在掌握扎实的机械设计基本概念和理论基础上,因此,掌握这些概念非常重要。例如自动机械生产率的概念、评价工作性能的指标等。

三、紧密结合实际应用的课程设计

课程设计是自动机械设计课程的一个重要教学环节,是培养学生独立运用所学知识、综合分析和解决工程实际问题能力的重要教学步骤,为学生将来从事工程技术工作和毕业设计打下良好的基础。在此教学环节中,学生可将所学的自动机械设计知识应用于设计中,这是有效的练兵和检验,同时还可以提高、巩固教学效果的环节。因此,我们要紧密结合实际应用进一步加强培养学生的机械创新能力,使学生在课堂教学环节中的创新性想法得以进一步实现,距实际应用更进一步。注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神。

1.课程设计内容。在自动机械的四大结构组成部分,即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统中,驱动系统通常为选型设计,包括在总体设计的内容中,不单独作为课程设计题目,控制系统涉及电气电子液压、计算机等相关的学科知识较深,在课程设计中我们将这部分作为选做内容。因此,课程设计的主要内容包括传动系统、执行机构和总体设计三种。比较复杂的机械3个人一组,自由组合,每人主要负责一部分内容,其中总体设计的学生由小组成员推荐选举产生并担任组长,除了自己承担的内容外还要负责协调3个人的方案应能满足整机的任务书要求,完整一致。各种题目的具体内容如下是。(1)自动机械总体方案设计。①根据给定机械的工作要求,确定实现功能要求的原理方案。②根据原理方案确定工艺方案。③确定工作循环时间,拟定机械的工作循环图。④确定采用的动力形式、总体布置、总体结构来设计机架。(2)执行机构设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析确定工艺操作动作、顺序、运动形式和运动规律。②拟定机构的选型与组合方案,提出多个方案分析并选择最佳的。③机构的设计计算,主要构件的运动分析、仿真等。④机构的结构设计,画机构简图,包括运动轨迹、极限位置图。(3)自动机械传动系统设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析工艺操作动作、各机构运动形式和运动规律选择动力机。②确定传动机构方案和采用的传动形式,分析传动效率和传动精度,提出多个方案并分析选择最佳的。③传动比分配、设计计算,主要零件的强度校核。④传动系统结构设计,画传动系统结构图。

2.课程设计题目。笔者精心设计了多于学生人数的课程设计题目和相应的任务书,制定了课程设计大纲和指导书。学生选题具有灵活性,可从给定的题目中选题,也鼓励自选题目。学生自选题目要经过论证方可作为课程设计题目并有一定的加分,同时要与教师的科研以及各种创新竞赛题目紧密结合,有效激发学生的学习兴趣和参与的积极性、主动性。山东省大学生机电产品创新设计竞赛每年暑期进行,而自动机械课程设计正好是每学年的第二学期,可以说这个学期是学生申请准备方案、进行结构设计的阶段。采取提前选题的方法可以使学生在上课期间有目的的听课,有充分的时间酝酿设计方案,使自动机械课程设计教学环节不局限于培养方案中设置的1周时间,有效地提高了课程设计的质量和效果,有些题目最后还申请了发明专利。“用于大粒种子的精密排种器”、“家用瓜子去皮机”、“顶尖可收集式仿形棉花打顶机”等项目就获得了山东省大学生机电产品创新设计竞赛的一等奖。

四、结语

课程设计的主要内容范文5

一、传统课程设计中存在的主要问题

(一)教师给定的设计题目少,内容单一、陈旧

过去我们课程设计题目均是给定电力系统的局部接线方式和运行方式,通过改变系统参数设定,对系统中某些线路及变压器进行继电保护方案设计、整定计算、灵敏度校验、继电器元器件型号参数选择等相关设计工作。这种设计方式由于系统接线简单,许多参数需要具体给定,运行方式变化很少,这种局限性使得学生发挥的空间较小,不能使设计与工程实际相结合,对电力系统的整体概念建立不起来,对电力系统的接线方式、最大、最小及正常运行方式等不能全面分析,内容相对单一。在设计过程中仅仅参考某些类似的习题及相应的设计指导书进行设计计算,难免会有学生互相抄袭。这种传统课程设计方式既不能调动学生的设计积极性,更谈不上创新能力的培养。

(二)教学形式单一

在课程设计中,指导教师根据《电力系统继电保护原理》这门课所涉及的主要内容,结合工程项目实际情况给出不同的设计题目和原始资料,为了使学生在两周时间内完成设计任务,通常课程设计指导书会结合实际题目详细讲解设计方案、内容、步骤、设计规范及要求、设计报告的格式等等内容。学生通过查阅相关设计手册和设备手册,参考某些类似习题及以往学生课程设计资料进行模仿设计。在设计过程中,指导教师虽然每天去教室指导,但由于多数学生不能够主动提出问题,教师无法全面了解学生在设计过程中出现的问题和错误,造成提交的设计报告存在许多错误,甚至会出现一些原则性错误。另外,由于缺乏对设计计算结果及结论进行实践验证,学生既不知道计算结果是否正确,也不知道设计结论是否合理,这样就大大削弱了课程设计的重要意义。

(三)成绩评定缺乏规范性和合理性

传统课程设计成绩评定的方法是根据学生所提交设计报告的正确性、合理性、完整性、规范性情况,结合学生在设计过程中的出勤率、态度是否端正以及主动性等,按照不同方面的分值比例,给学生评出优、良、中、及格或不及格的成绩。往往这种成绩评定方法会造成同一小组中不同学生差别不大,甚至会出现小组中主要参与设计人员的成绩由于报告书写稍差等原因得分较低的现象,造成成绩不能准确反映学生的真实能力。另外,由于缺乏对所得结论进行实际或模拟验证的手段,无法考核学生的设计动手能力及实践技能。

二、教学改革措施

为适应我国“卓越工程师培养目标”和学校应用型本科人才的培养模式要求,针对电力系统继电保护课程设计传统教学方法存在的弊端,我们结合近两年的教学实践经验,提出了将电力系统继电保护课程设计与综合性实验项目相结合的方法和具体措施,改革继电保护课程设计的教学内容,创新实践教学方法。

(一)根据“卓越工程师”培养目标的要求,结合专业课理论和实际工程,确定合理的课程设计题目

合理的课程设计题目对于学生加深理解和掌握所学专业理论知识,熟悉相关工程设计规范,掌握有关设计方法和设计步骤十分重要。设计题目一方面要紧密结合理论课程的专业知识,尽可能涵盖该专业课程的主要内容,另一方面要与实际工程设计紧密结合,尽可能采用已经实际运行并具有一定规模的供配电系统的原始数据资料,这样才能培养学生的工程意识,树立学以致用的思想,提高学生的专业兴趣,还能指明学生将来从事的专业方向。此外,设计题目还可根据相应的专业实验室实验条件,对学生设计结论进行仿真或模拟验证。这样就可以使学生在完成理论设计的基础上,在实验室能够得到验证。当验证结果正确时,可以使学生感到有成就感,从而激发学生学习的积极性和主动性,提高学生的自信心。考虑以上方面,结合不同学生的学习情况,教师提供课程设计题目的难易程度和工作量大小既要有区别,也要适中,保证所有学生能够在规定的时间内完成设计,又不使得一些学习稍差的同学因为题目难度或工作量较大没能够按期顺利完成设计任务而打击其积极性。例如:根据一些大型企业(如钢铁厂、炼油厂)或地区电力系统的实际接线方式,选择有2~3个发电厂(每个发电厂有2~4台发电机组)与1个无穷大电源系统,选择3~5个大型用电负荷构成的具有双回路、环路接线方式的闭式电力网络,针对该网络中的发电机、变压器及线路(架空线及电缆线路)进行保护方式选择及参数计算和装置选择。这可以使学生对电力系统网络结构和接线方式有一个比较全面的了解,而且便于学生理解系统在不同情况下的最大、最小及正常运行方式,从而更进一步理解各段保护以及上、下级之间的选择性、灵敏性、快速性、可靠性以及近后备、远后备保护的概念及相互间的关系,促进学生对电力系统接线方式、运行方式及继电保护作用的全面理解和掌握。

(二)加强课程设计的指导和管理,确保设计过程的严密性和正确性

针对部分学生对课程设计的重视程度不够,存在得过且过、相互抄袭现象,指导教师应投入足够的精力和时间指导学生设计,除了严格审核学生设计方案是否合理、中间设计步骤及计算结果是否正确,还要组织学生讨论和分析在设计过程中出现的错误。例如,对于给定的电力系统如何分析其最大、最小及正常运行方式是一个比较难的问题,既要考虑线路及设备的并列及分列运行情况,又要考虑因其他线路或设备故障引起负荷电流或短路电流的变化等,让学生通过讨论全面了解系统的各种运行方式,确定系统在不同 运行方式下的负荷电流、短路电流及功率流向等,另外,还要查阅相关的设计规范及设计手册,才能确定合理的保护方案。另外,在各种保护的整定计算时,部分学生对一些公式的应用存在较多问题,主要是对公式中一些电流量的含义理解不明确。例如:在线路-变压器组接线方式中的线路电流保护中,瞬时速断保护动作电流值一般应按照最大运行方式下变压器二次侧发生三相短路时流过变压器一次侧的短路电流整定,很多同学用的是变压器二次侧短路电流。在被保护范围内有变压器时,校验灵敏度既要考虑保护装置的接线方式,又要考虑变压器的绕组接线方式,在变压器差动保护的灵敏度校验时也存在类似的问题。学生通过讨论经常出错的问题,加深了对《电力系统继电保护原理》课程理论知识的理解,提高学生利用所学知识分析和解决这些实际问题的能力。

(三)将《电力系统继电保护课程设计》与设计性实验相结合,确保设计结论的准确性和完整性

在电气工程及其自动化专业培养方案中,通常安排《电力系统继电保护课程设计》课时为两周时间,我们教研室近三年来,把《电力系统继电保护课程设计》与设计性实验相结合,让学生利用一周时间基本完成设计课题的理论分析、方案确定、整定计算、设备选型等设计工作,第二周在实验室中,利用实验室现有条件,根据自己的设计结论,设计一个与课题相近的模拟供电系统,再将课程设计中确定的各种保护装置应用到该供电系统中,并进行相应的安装调试与整定。通过改变系统的运行方式,设置多个不同地点、不同类型(短路、接地等)的模拟故障,来验证上、下级各段保护动作的选择性、快速性、灵敏性及可靠性,从而确保理论设计的准确性和完整性。由于系统及保护装置均比较复杂,在实际的安装、调试及操作过程中,可能会遇到很多实际问题,比如计算数据错误、接线错误、继电器动作值不准确等等,在指导教师的帮助下,在同学的相互讨论中,利用所学知识进行分析并解决问题,这样不仅能培养学生的动手能力和专业兴趣,还能使学生学到一些课本上讲不到的知识,在该过程中,由于指导教师必须与学生一起安装、调试,对学生的各方面能力有较全面的了解,对评定课程设计的成绩亦会更加合理,且能较公正地反映学生的能力。

课程设计的主要内容范文6

我校化工专业课程设计安排顺序是在大二学完《化工原理》课程后做《化工原理课程设计》,大三学完《化工设备机械基础》后做《化工设备机械基础课程设计》,但是《化工设计》这门课后没有课程设计,《化工原理》着重于介绍工艺流程操作条件优化和设定,而《化工设备机械基础》着重于设备的介绍,在学习完《化工仪表自动化》、《化工反应工程》、《化工工艺学》后学习《化工设计》。《化工设计》是一个综合性的化工设计知识的介绍,把以前的设计知识融合为一体,所以在《化工设计》课程后安排一个《化工综合设计》可以让学生把以前所学的知识串联起来,通过设计学生明白了以前所学的课程知识的真正用途,知道了怎样利用理论知识去思考和解决实际问题,并且对以后的毕业设计在心理上也有了一定的准备[4]。课程设计的时间安排上也应有所调整,专业课程设计是一个综合性的环节,每一个化工工艺和化工设备等方面的设计问题的解决要想让学生达到理想的设计效果,需要大量的时间查阅资料,计算画图,所以一个星期的设计周期太短,完成不了工作量。这个问题可以通过两种途径解决:第一在课程设置上,理论课结束后安排两到三周的时间让学生做设计。第二授课老师在理论教学过程中就可以根据所授内容把设计内容安排给学生,让学生边学习理论知识边进行设计,带着目的去学习,效果更好。

2本科院化工类教师队伍的建设

2.1教师知识体系的调整

作为理科出身的教师要拓展自己的知识结构,从理科思维模式里面跳出来,可以从两个方面改变自己的知识结构。首先作为高校教师肯定要有自学的能力,通过自己学习拓展化工方面的知识,第二学院采取“请进来”和“走出去”的模式。“请进来”就是请相关院校经验丰富的老师来授课,“走出去”就是让教师到外面办学成熟的工科院校去学习相关的理论知识或者到相关企业挂职,积攒实践和工程经验,培养工程和创新思维[6]。教师的知识体系的完整和实践经验的丰富才能提高化工类学生课程设计的能力。

2.2建设一个以化工类课程设计为中心的教学团队

作为化工类课程设计的指导老师,一般一门课程实践最多只能指导20人左右的学生,一门课程设计就需要5个左右的老师进行指导。要想达到一个很好的指导效果,指导老师必须对所指导的内容和相关知识有很深的专业功底。而化工类课程设计所涉及到的内容比较多,比如说《化工设备机械基础课程设计》着重于设备的计算设计[7],《化工原理》着重于工艺流程条件的优化[8],指导老师可能只上其中的一门课程,那对其它课程体系和主要内容的掌握可能就不够。这样在指导过程中就不能够全面的解决学生的问题。基于这种情况,我们可以建设一个以化工类课程设计为中心的教学团队。在这个团队里面,每个人都要讲授与化工类课程设计相关的每一门课程。这样教师不仅可以在授课的过程中做到真正的集体备课,采他人之长,避己之短[9]。团队里每一个教师还可以通过这种方法掌握所有与化工类设计相关的知识,在指导每一门课程设计的时候都能做到把握大局。只有你对这门课程有深入的了解,你才能够很好的指导化工类课程设计。

3教学方法的改革

传统的化工类课程设计的教学方法就是在理论课结束后老师布置课程设计的题目,一般设计周期为一周,一周时间类学生进行设计计算,中间有问题随时和老师交流,设计结束后交给老师检查。这样的课程设计题目单调重复,学生在设计的过程中没有形象的设备工艺流程实体概念,只是教条的按照书本知识计算模拟,很难达到化工课程设计的创新实践能力的培养。所以教学方法和教学方式也应该有所调整。

3.1授课过程中的加大案例分析与实践的部分

在授课过程中的加大案例分析与实践的部分,我校从单一师范性院校转型为应用型本科学院后加大了与企业的合作,走产学研发展的道路。每年都有很多老师到企业挂职,也提供了很多实习见习的基地,在发展产学研的同时也给教学提供了一定的优势。以《化工设备机械基础课程设计》为例,《化工设备机械基础课程设计》主要是对三种典型化工设备换热器、塔设备、反应釜的设计,在讲解它们结构的时候,带学生到企业里面变看实物变讲解,这样学生才能对法兰、对裙座、对换热器的不同管板有形象的认识,这样面对相关设备的设计时就能有很好的把握[10]。另外在传统化工设计的设计书和图纸完成后可以根据具体的课程设计让学生分组做与设计相关的模型。比如《化工原理课程设计》可以让学生做一个工艺流程模型,化工设备机械基础课程设计》可以让学生做一个设备的模型,我们所在的课程小组就用卡纸做过相关的设备模型和工艺流程模型,极大激发了同学们的积极性,学生为了能做好其中的附件和主体设备,会自主的去查阅大量资料。在课程设计答辩后做一个模型展览,既能增加设计者的自豪感,也会激发下一届学生的学习积极性。

3.2以参加化工类设计比赛带动学生工程能力的培养

国内现在以化工设计为主的大赛很多,比如“华南化工设计大赛”、“中国石化-三井化学杯”等化工设计大赛[11]。对于化工专业的学生,在授课过程中教师传授一些相关赛事的内容,展示一下以往参赛者的作品,激发学生的积极性。在具体的指导过程中,可以采用专兼职教师同时指导的模式,由学校的教师指导专业课基础的学习,由企业的工程师进行课程设计专项训练,提高学生的工程设计能力。在2013年的“中国石化-三井化学杯”材料与化工学院学生第一次参赛就获得华中赛区一等奖,国家二等奖的好成绩,不仅让参赛学生的综合实践工程能力得到了大幅度的提高,还给下一届的学生树立了好的榜样。很多化工专业的学生从大二就开始着手为化工竞赛打基础,学习相关软件和绘图工具,提高自己的工程实践和创新能力。参加比赛很好的带动了化工课程设计能力的培养。

4结语