前言:中文期刊网精心挑选了机械设计基础知识点总结范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
机械设计基础知识点总结范文1
机械设计具有自身的程序,图1为设计的基本程序。图1机械设计的基本程序目前,机械设计教学中主要存在以下问题。
1.1教学内容过于防范
目前,机械设计这门课程包含的内容较多,有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容,所涉及的知识层面较广,教学内容较散,且与其他课程有着很多重复,如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见,教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如,减速器的类型、样式和设计参数要求,和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率,不仅在学科的学习层次上造成混乱,还浪费了学生的学习精力。
1.2与时俱进能力不强
机械设计这门学科的实用性较强,同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以,传统的教学内容如果不进行更新,很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求,同时也应当具备系统性。因此,现代机械设计学科紧随时代的变化而改变,将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今,很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重,教学力度也较大,使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素,导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。
1.3教学方式落后
很多相关院校对机械设计的教学仍然采用讲学通用的原则,对于教学中的重点知识,让学生采取理论知识记忆的灌输性传统学习方法,而对这门学科的实际应用教学涉及较少,仅仅加深了学生的相关知识或原理的理解。同时,缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学,在学生的学习过程中没有充足的时间进行自主探索,严重阻碍学生对知识的理解与掌握,同时一定程度上阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此,应当对机械设计教学体系进行创新。
2创新机械设计教学体系措施
2.1调整教学内容
机械设计的学科教学内容应从实际出发,注重教学的整体性、实践性以及创新性。如今,很多学生对于机械设计的基础知识掌握不明确。所以,机械设计教学中应当遵循适度够用的理论知识学习原则,可采取重点学习、部分理解等方式。首先,教学内容要清晰精简,要精简机械设计这门课程的教学内容,避免学生在相关知识的学习中产生知识重复。同时,在学生的实际应用教学中,如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等注重实践运用的教学环节,不但要适度融入相关基础知识,还要增加其课程。其次,要注重知识的整合。在机械设计的实际教学中,将其中关联性与联系性较大的知识急性整合学习。最后,在机械设计的教学过程中应当注重知识点的增设。不仅要注重知识的重点性,还要考虑知识的完整性,可以增设以电、液为动力的机构组合,结合实际的典型机械等新内容,使学生全面认识现代机械,以适当前生产实际需要,方便计算机辅助设计的应用和推广。
2.2加强学生能力培养
机械设计是一门极具实践性的课程,过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养,以培养学生技术应用能力为主要教学目的,同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。实际教学过程中,教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式,在讲解相关理论知识或原理时,注重培养学生总结结论的能力。同时,在相关知识或原理的讲解时,融入其在实践中的应用,坚持产、学、研相结合,体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。
2.3创新教学方法
目前,相关院校的招生多是面向全国,导致各种学生的机械设计学习基础不一。因此,要不断创新如今的机械设计教学。教学过程中,应当加强直观教学,在学生学习相关理论知识或原理的同时,让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸,提高学生相关知识或原理的实践性。同时,教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术,借助计算机和互联网,利用虚拟现实技术和仿真软件系统,开展机械设计的现代化、立体式教学。此外,教师在机械设计的实际教学中,应当尽量减少相关知识或原理的理论推导,运用例证讲清思路,加深学生对相关理论知识或原理理解,提高课堂教学效率。
2.4增加教学实践
机械设计是一门较注重实践运用的学科,教学时教师不能仅仅注重学生的知识学习,要更加重视学生的知识运用,如绘制机构运动简图。图2为机构简图的绘制步骤。以四杆机构为例,结合日常见到的筛东西、磨豆腐等,布置设计任务。在四杆机构的讲解过程中,不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性,能转化为什么样的运动形式,现实生活中有哪些物品用到了这些机构,不断启发引导学生思考设计任务。一个机器少不了动力,因此课程中增加电动机的选用环节。学生设定自己运动机构的各种参数后,按部就班选用电动机,由此掌握效率等概念,并对整体的机器建立一个大概的认识。电动机选好后,考虑减速的问题。这时,可以引进齿轮机构(包括蜗轮蜗杆)、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用,对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的内容可忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。此外,学习过程中要加入查手册选材料环节,把时间用到应用实践上。
3结语
目前,我国机械设计教学体系仍然存在教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发展以及教学方式过于陈旧和落后等问题。因此,在机械设计实际教学过程中,应当调整教学内容,加强学生能力培养,同时不断创新教学方法,以期为国家培养更多机械设计创新性人才。
作者:李爱军 徐红芹 王红梅 单位:山东理工大学机械学院
参考文献
[1]金京,罗声.基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践[J].纺织服装教育,2012,27(6):534-536,539.
[2]钱抗抗.创新教育模式的理论研究与改革实践——浅谈机械设计基础的微课开发与实践应用[J].职业,2016,(11):45.
机械设计基础知识点总结范文2
【关键词】机械设计基础 项目化教学 应用 教学效果
随着我国高等教育改革的不断深入,高等职业教育成为社会关注的热点,面临大好的发展机遇。同时,社会发展也对高等职业教育人才培养工作提出了许多新的、更高的要求。高职教育必须树立以职业岗位为导向,以专业技能形成为目标的教学观,采用适合培养高技能、应用型人才目标的教学模式。而项目化教学法就是根据职业岗位能力培养的需要,密切联系职业岗位工作实际,从职业岗位工作任务出发,依据职业岗位和工作过程将课程教学内容的理论与实践有机地结合起来,设计成专业技能训练项目,以项目为载体实施教学,实现人才培养的目标。
一、项目化教学法内涵
项目化教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,它是“行为导向”教学法的一种,在教学中,就是对课程进行项目化。课程项目化,是根据职业能力培养的需要,密切联系地方产业发展实际,将专业基础课程和专业课程的教学内容设计成具体技能的训练项目,根据项目组织教学与考核,使专业人才培养目标得以实现。教学目标是职业意识与职业技能的综合培养,课程教学内容是与专业密切联系的项目,教学方法强调学生自主性、师生互动性与成果应用性紧密结合。
二、在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法的可行性及必要性
项目化教学是在特定的环境下,围绕特定的项目而开展的教学活动。教材不仅是知识的载体,同时必须具备引导学生按工作过程开展自主学习和工作的功能。《机械设计基础》课程的主要任务是使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识,初步具备分析、选用、设计机械零部件及简单机械传动装置的能力,具备运用标准、规范、手册查阅有关技术资料的能力。在现行教材中,课程内容相对独立、完整且自成体系,能够按照“任务驱动、项目引导”的思路,优化整合成项目课程。在项目内容的设计过程中,以任务为载体,将具体内容分解为若干个(相互关联的)单元,确定每个单元课程的目标,高职《机械设计基础》教材为项目化教学的实施在客观上提供了可行性。
高职教育作为一种新的高等教育类型,肩负着培养高技能人才的使命。从驱动机制来看,高职教育是职业需求驱动的教育,强调以能力为本位,突出的是某一岗位或某些岗位的关键技能与职业知识,实施项目化教学法可以达到以上目标。同时还体现在:实施项目化教学是造就职教师资队伍的需要;是职业教育服务当地社会经济发展的需要;能有效地促进学生高质量就业。因此,在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法很有必要。
三、《机械设计基础》课程项目化教学法的应用
(一)《机械设计基础》课程项目化教学的总体设计
课程的总体设计重点围绕常用机构的基本分析与综合能力、常用机械零部件的结构设计与选型能力的培养和训练。此外,通过常用机械传动装置结构与设计项目、综合实训项目的实施,形成小型机械及简单机械传动装置的设计能力。同时,强调设计基本技能和综合应用能力的训练。设计基本技能主要包括:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力等。综合应用能力主要包括:培养理论联系实际的设计思想,训练综合运用本课程和有关选修课程的知识,结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力;制定合理的设计方案,选择传动机构和零件类型,正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料,以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求,进行结构设计,达到掌握机械零件、机械传动装置设计的一般方法和一般步骤等方面的能力。
(二)《机械设计基础》课程项目化教学的实施
根据各个项目对学生需要掌握的基础知识、基本理论和技能的要求,教师组织学生边讲边练,有理论、有实训,循序渐进,最终达到项目的教学目标。根据所授课班级学生人数的实际情况分成若干小组,以组长负责制进行学习、讨论、训练,保证每个同学听清楚、看明白教师的讲授、演练,每个同学有足够的时间和条件进行实践与训练。每个项目的教学应该在专业教室(或实训室)进行,按照项目课程体系实施教学,教学过程分为四个步骤:一是提出项目,认识工作任务、明确学习目标,即完成任务后所达到的能力目标。二是探究学习,对给定任务进行分析,收集相关信息,在教师引导下,师生共同探究,理解掌握相关知识点。三是完成工作任务,明确完成工作任务的工作流程、操作的具体要求,教师通过任务来引导,学生分组操作完成。四是总结与评价,组内及小组间相互检查,小组代表陈述操作结果,教师组织学生对任务完成情况进行分析、总结、自我评价,同时教师进行点评,肯定成绩、指出不足并提出修改意见。
(三)《机械设计基础》课程项目化教学的教学评价
就高等职业教育来讲,本课程的教学改革是以提高学习效率,培养综合职业能力为目的,教学评价要体现评价内容多元化、整体化、过程动态化的评价特点。注重做好以下几个方面:教学过程评价与期末考核评价相结合;理论知识考核成绩与实训技能考核成绩相结合;能力与作业态度相结合;笔试、口试、操作相结合;开卷、闭卷相结合,将几个模块的成绩按一定比例折算、综合评定得到该课程总成绩。
四、项目化教学法的教学效果
(一) 提高学生课堂学习兴趣
兴趣是学习的动力,项目化教学法以项目任务为主导,项目是经教师精心设计或学生自己提出,贴近生活,实用性强,通过互动合作,完成项目任务易产生成功感,学习自主性和主动性得以充分发挥。同时项目教学法重视活动过程,实践与理论高度结合,教师在活动中起到引领、辅助作用,使学生从以往的纯理论说教的被动学习中解放出来。
(二)培养学生的综合能力
项目化教学法中的一个项目成果的实现,不仅仅是学生一个或几个理论知识点的掌握,而在于在项目完成过程中各项思维品质的养成,学生实践能力、职业能力、创业能力、创新能力等综合能力得到锻炼与培养。
(三)学生的学科成绩保持优良态势
以前学生对专业课的学习一般是通过考前死记硬背来对付考试,考过了,就忘了,达不到教学预期效果。通过项目化教学法学生在实践与理解的基础上能较轻松地掌握知识,并能形成长期记忆,基础知识变得扎实。
(四)教师的自身素质得以发展
项目化教学法成了教学设计的首要任务,极大促进了教学、教研水平,同时教师自身的综合素质也得到了发展。
五、项目化教学应用中应注意的问题
项目化教学在实施过程中,能较好地提高学生的学习积极性和主观能动性,使学生能较好地理解和掌握课程要求的知识和技能,培养分析和解决工程实际问题的能力及团队精神和合作、沟通能力。但在应用中应注意以下几个方面:
(一)基础知识的掌握是项目完成的基石
传统教学法的优势不能忽略,其在基础知识点系统化方面条理清晰,所以我们把《机械设计基础》课程总目标细分成一个个小目标,对必要知识有选择性地编辑,把相关理论知识转化成技能生成要素,使传统的理论加例题的枯燥脱节模式转变成完成岗位情境下的项目任务完成的技能生成新模式,使理论知识技能素材化、生动化,更易于接受。
(二)双师型队伍是实行课程项目化的保证
只有教师具备“双师”素质,才能有效指导学生完成课程项目化方案设计、协同操作与实施教学等一系列任务。加快双师型教师的培养,就成为贯彻职业教育思想的根本措施。
(三)项目设计及其协同运作是实施课程项目化的关键
课程项目设计应先易后难,先简后繁,循序渐进。要确保在实际运作过程中有众多的教师和学生以及企业专家参与其中,协同运作,体现教学方式的灵活性、教学效果的有效性和教学成果的实用性。重视学生团队建设,任课教师在分组前对分组原则、组员搭配、工作分工、成员数量等方面考虑周全,这样才能使团队协作效能好,有利于互相学习,共同进步。课程项目要立足于学校、企业和学生多方面互利共赢的目标进行设计,课程项目化开发方案的设计要有利于学生培养,有利于教师成长,有利于学院发展,还要有利于企业发展。
(四)重视项目的选择和完成项目后的评价
项目的设计要覆盖大纲要求的专业知识,选择项目要充分调研、分析和讨论。如项目设计要贴近学生生活或社会问题,注重切实可行。同时,项目设计要体现渐进性;项目实施要先易后难,使学生的思维和实践能力随着项目的完成顺序而逐步提高。项目教学要围绕完成项目进行设计,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程,评价学生学习效果应以完成项目的情况来评价。
(五)充分发挥教师在项目化教学过程中的主导作用
项目化教学对教师提出了更高的要求,要充分发挥教师在项目选择、设计、实施、评价中的主导作用,教师负责整个教学的设计和组织、师生共同探讨交流,以学生在实践中发现知识,提高技能为根本。在教师的引导下,以学生为主体,充分发挥学生的主动性和创新精神。项目化教学在实施过程中,除了理论知识传授外,更重要的是培养品学兼优、合格的高职人才,教师要掌握丰富的人文社会知识、专业理论知识和具备良好的人格魅力,并能在教育教学过程中率先垂范,以达到最好的教育教学效果。
六、结束语
高职教育培养的是高素质、技能型人才,实践证明,在高职《机械设计基础》课程中应用项目化教学法,对激发学生的学习兴趣,提高课堂效率,培养学生自主学习、分析、解决问题的能力以及提高学生的专业技能,实现本课程的教学目标起到很好的推动作用,为今后的课程教学奠定良好的基础,同时,消除教学环节与工作环境之间的差异,使学生学习到的知识和技能能直接应用于实际环境中,缩短“学”与“用”之间的差距,使学生能很快适应岗位要求,实现“零距离”上岗。
【参考文献】
[1]戴士弘. 职业教育课程教学改革[M]. 北京:清华大学出版社,2007:8-9.
[2]李培根. 机械设计基础[M].北京: 机械工业出版社,2010.
[3]刘向红.高职项目课程的开发与实践[J].成人教育,2009(9):74-75.
机械设计基础知识点总结范文3
Abstract: In order to improve teaching quality of Mechanical Principle, aimed at the characteristics of this course, this paper abstracts the generic knowledge of Mechanical Principle, grasps the continuity of the precursor and follow-up courses to apply the teaching methods in the teaching of Mechanical Principle, make classroom teaching and online education complement each other, put forward the direction and method of improving the teaching of Mechanical Principle and provide some new ideas for improving the teaching quality of Mechanical Principle.
关键词: 机械原理;教学质量;共性知识;项目教学;在线教育
Key words: Mechanical Principle;teaching quality;common knowledge;project teaching;online education
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)30-0135-03
0 引言
《机械原理》课程是机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程,其不仅担负着为学生学习后续相关技术基础课程和专业课程奠定良好基础的重要作用,而且负有培养机械类高级工程技术人才的机械技术工作能力和开发创新能力的重要任务,为学生今后从事机械设计、研究和开发创新奠定必要的基础。
通过这门课程的学习,要求学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,学会常用基本机构的分析和综合方法,初步具有进行机械系统运动方案分析和机构设计的能力,为学生学习后续课程和新的科学技术,打下坚实的基础。
这门课程通常在本科二年级时开设,机械原理课程一方面较物理、理论力学等理论课程更结合工程实际,另一方面,它又与讲授专业机械的课程有所不同,它不具体研究某种机械,而只是对各种机械中的一些共性问题和常用机构进行探讨。[1]目前的教材一般理论分析多,实践应用较少,学生在初学时普遍感到抽象难懂,难以入门,在课程设计环节往往难以将所学理论知识付诸实际。因此,如何提高机械原理教学质量一直是教研组研究的重要内容,根据多年的教学检验并结合机械原理教研成果,本文探讨了提高机械原理教学质量的几点思考。
1 课程共性知识的提炼
机械原理教材中的一些基本的研究方法和知识点通常贯穿于各章节内容中,在授课过程中将这些方法总结、归纳融会贯通形成讲授体系,帮助学生找到这些章节的内在联系,建立完整的理论体系,从而更好地掌握机械原理的基本的研究思路和方法。
例如贯穿机械原理课程始终的“反转法”,在平面连杆机构设计中,无论是刚体导引机构还是函数生成机构的设计,都可以采用“机构倒置的方法”来设计,即通过选取不同的构件为“机架”,把问题转化为求解“机架”的固定铰链点进行解决。又如在凸轮轮廓曲线的设计中,通过给整个机构加上一个与凸轮角速度大小相等,方向相反的公共角速度,将凸轮反转固定,假想为“机架”,然后按照从动件与凸轮的相对运动关系求出凸轮轮廓曲线。而在推导周转轮系传动比时,也是通过给整个机构加上一个与行星架角速度大小相等,方向相反的公共角速度,将行星架反转固定为“机架”,把周转轮系转化为定轴轮系进行求解。[2]上述的转换机架法、运动倒置法从根本原理讲是一致的,都是相对运动原理在机构分析与综合中的应用。在学生第一次碰到这个概念时,就将这个原理讲透彻,以后在应用“反转法”时又适当重复,以加深学生对这一方法的理解应用。
又例如在机械原理中压力角的概念,压力角的本质是从动件所受的力和受力点速度方向的夹角,在连杆机构、凸轮机构和齿轮机构中均是机构传力性能的一个重要指标,[3]在每一章讲到压力角时,应把连杆机构、凸轮机构和齿轮机构中的定义联系起来讲,比较它们的共性和表述的不同,从而加深学生的理解。
此外还有机械原理课程中常用到的“当量分析法”以及运动分析和动力分析中的“矢量多边形”方法等等[4]。在讲解相关的内容时,用共性知识将不同的内容贯穿起来,使学生触类旁通,逐渐理清思路,加深理解。
2 课程内容之间的联系性
机械原理与前驱课程如理论力学等的内容关系密切,前驱课程的思维方法对机械原理课程也很有帮助,授课时把前驱课程中所学过的理论与机械原理要讲述的问题和内容联系起来,有助于引导学生积极思考。例如在平面机构的运动分析一章中,采用矢量方程图解法进行机构的运动分析时,所采用的基本原理是理论力学中的刚体平面运动和点的复合运动原理;而在平面机构力分析一章中,确定运动副中的摩擦和反力,采用的是理论力学中的机构静力学模型,等等。[5]在这部分内容学习时,学生往往对“矢量方程图解法”感到困惑,可以在授课之前,布置学生将理论力学的相关内容复习一下,课上再分别帮助学生复习一下,加深学生对于这部分知识的理解,从而更好地开展机械原理部分的学习。
此外,机械原理也是后续课程机械设计的基础。例如,机构力分析确定的运动副中的反力,是机械设计中构件结构设计的依据,也是确定轴承强度、刚度的理论依据。再如机械设计课程中关于蜗杆蜗轮和螺旋传动设计时提及自锁概念也和机械原理课程中的摩擦密切相关。另外,机械原理课程中介绍的关于斜齿轮、锥齿轮等的当量齿轮也是后续齿轮强度设计的设计依据。[6]在授课时,将这些联系与应用总结、展示给学生,使学生了解各门课程之间的联系,在应用机械原理课程所学知识时注意融会贯通,培养自己运用所学的基本理论和方法去发现、分析和解决工程实际问题的能力。
3 基于项目实践的教学
普通高等学校机械类各专业的《机械原理》课程,内容通常包括三部分:机构的结构分析、机构运动学和机器动力学,从课程间的关系来看,《机械原理》课程是以《理论力学》为基础的。而在《机械原理》的教学中,也较易出现工科教学理科化的现象,传统的机械原理教学方法容易导致知识僵化,很多同学在学习之后不知道这个知识点在何种情况下使用。为了提高基础知识解决实际问题的可应用性,同时为了激发学生主动学习的兴趣,在课程理论教学的基础上增加项目教学内容,是提高课程教学质量的有效途径。项目教学是通过完成一个整体的项目而实施的教学活动,它可以是围绕一个大项目,展开一个个小项目,而每个小项目都是大项目中一个个内容的分解,最后在小项目都完成的情况下,保证大项目目标的完成。项目教学可以充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。
在机械原理授课过程中,以某一项目为主线精心设计教学,项目选择时应当尽量涵盖课程中涉及的多种典型机构和知识点,从而有利于学生通过运用所学知识完成学习内容。[7]授课伊始即将设计任务布置下去。通过教师对教学内容的分析,先将教学任务进行分解,把要讲授的知识蕴含于学生所需完成的任务之中,让学生通过项目设计从而掌握所学知识。这样,学生在学习完机械原理这门课程后,也完成了一个大的项目,在学习的过程中将各知识点联系在一起,形成了一个较完整的知识体系。
教师在授课过程中,也可引入一个项目案例进行讲解。例如:在机械原理的学习过程中,可选择内燃机作为主项目,内燃机中囊括了机械原理常用的三大机构:连杆机构、凸轮机构和齿轮机构,所以该项目又可细分为连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等多个子项目。在讲解平面机构的动力分析时,可以内燃机中的曲柄连杆机构的受力分析和配气机构的动力学分析为案例,在讲解机械的平衡时,可以单缸和多缸内燃机的曲轴的平衡为案例,等等。这样,通过一个实际的项目案例,帮助学生掌握了基础知识和技能,还可以通过案例举一反三,拓展知识,培养学生自主学习和知识应用的能力。
此外,授课教师在课程讲解时要紧扣实例,例如:在讲解连杆机构时,可结合日常生活中的雨伞,餐桌椅的折合装置,汽车上的雨刮器和转向机构、车门启闭机构、风扇摇头装置等进行讲解,讲解齿轮系的时候,可结合钟表讲解时针、分针、秒针的设计原理,还可介绍汽车变速器的工作过程等等,这些案例贴近生活,学生容易接受和理解,也能激发学生的学习兴趣和求知欲。
4 两种教学模式的交互
目前的机械原理课程授课形式大部分还停留在教师灌输、学生被动接受的模式,提不起学生学习的兴趣和动力,而且在提倡素质教育的形势下,机械原理的课时不断被压缩,这些都对基于课堂的传统教学模式提出了挑战。国家精品开放课程共享系统中心网站(即爱课程网)将在线课堂与面对面教学模式相结合,把学习效率低下的教师单向灌输的传输知识方式转变为激发学生学习兴趣,引导学生主动学习的教学模式,对提高机械原理教学质量,深化课程改革起到了积极的促进作用。
国家精品开放课程共享系统中心网站具有友好的用户界面,为师生用户提供了较完整的学习支持系统。任课教师可通过在线咨询、QQ群、个人邮箱等将教学信息及时、准确地传达给学生,包括课前要求学生观看视频和相应知识点预习,布置一些简单练习,课后布置学生完成在学习平台上每一个知识点配备的对应在线的自测题和离线作业,另外,学生在观看视频、完成练习时如果遇到问题,可以在系统中实时咨询老师或与同学进行讨论。[8]利用在线教学中灵活组合的丰富的功能模块,将课堂深度教学与在线自主学习结合。一方面,学生的学习不再局限于有限的课堂教学时间,可自由支配学习时间,完成基础内容的自学和自测;另一方面,与传统的教学模式相比,完成一个知识点的学习,学生要付出更多的自主学习的时间。在线教育使学生成为教学过程的参与者,使学生从被动接受变为主动学习。
部分学生缺乏较强的自我约束能力,常常会在网络学习中出现拖延症。为了促进学生自主学习,规定学生需要完成一系列学习活动,才可获得相应的学分,比如,学生需要在截至时间之前完成系统中相关的预习、自测和练习,及时提交,否则当次练习为0分,累计一定次数,则无法取得本课程的学分,同时系统对学生的学习过程进行实时记录。
作为任课教师,在机械原理共享课程建设时,首先要保证教学资源的完整性,教学资源应包括教学录像、PPT讲义,课程教案、备课笔记、教学设计及知识点汇总、思考题、作业参考答案、题库或卷库、学科前沿研究的热点等。其次是教学资源的丰富性,丰富性是指尽可能增加不同种类的教学资源,不仅有文本资源、图片和动画、还有视频资源等,丰富的教学资源有助于开阔学生视野,激发学习的热情和兴趣。
现代机械工业对创造型人才的需求与日俱增,机械原理课程在培养创造型人才的过程中起着不可或缺的重要作用。提高机械原理课程教学质量的关键是激发学生的学习主动学习的能力。教师的教学应当重视培养学生的创造性思维以及知识应用的能力,调动学生的主观能动性,使教与学融为一体。从多年的教学实践中,笔者体会到教师一定要深入理解教学内容,提炼出教材的共性知识,重视课程之间的联系性,同时授课时要紧密联系实际案例,科学地混合运用不同的教学媒介,多方面、多渠道地激发学生主动学习的热情,真正做到有的放矢,从而提高机械原理的教学质量。
参考文献:
[1]孙桓,陈作模,等.机械原理[M].八版.北京:高等教育出版社,2013.
[2]黄茂林.机械原理[M].二版.北京:机械工业出版社,2013.
[3]王贤民,潘金坤.机械原理[M].广州:中山大学出版社,2014.
[4]王跃进.机械原理[M].二版.北京:北京大学出版社,2009.
[5]朱理.机械原理[M].二版.北京:高等教育出版社,2010.
[6]濮良贵,陈国定,等.机械设计[M].九版.北京:高等教育出版社,2013.
机械设计基础知识点总结范文4
【关键词】项目教学 高职 机械设计基础
【中图分类号】G642.421 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01―0281―02
高职教育作为一种新的高等教育类型,是职业需求驱动的教育,在课程设置上,应以社会职业岗位的需求和受教育者的需求为依据,以职业岗位必须具备的知识结构为标准,分析职业岗位的能力要求,针对职业岗位的要求设计课程。课程设置要具有针对性和适应性,既要考虑理论与实践的结合,又要考虑基础理论、专业知识、专业技能三类课程的比例,因此,必须构建以实践为主、以知识为辅、以项目为载体、理论与实践一体化的课程结构,培养面向市场的高技能企业人才。
一、项目教学的特征
在传统的教学中,教学目标是向学生传授系统的文化基础知识和专业基础知识,强调以课堂为中心、以教师为中心、以教材为中心,但在这种教学模式中,忽视了对学生学习能力的培养,压抑了学生的个性,从而导致了教育出来的学生难以适应企业用人单位的需要。所以,对过时的传统教育教学模式的改革迫在眉睫,将传统的教学方法与项目教学有机地结合并在各个环节上处理适当,就容易产生较好的教学效果。项目教学是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,是行为引导型教学方法中的一种。在整个教学过程中,既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,充分地展示“以能力为本”的价值取向。
项目教学具有以下特征:
(1)职业性:以学生将来从事的职业岗位(群)的工作任务、工作进程作为设计项目教学内容的主要依据,以企业对现代职业人的素质、能力、知识要求强化学生职业素质、职业能力的培养。
(2)实践性:项目教学的内容和方式与企业生产、管理、服务的实际情境相吻合。
(3)科学性:项目教学是在现代职业教育理论指导下的有目标的实践活动。
(4)互动性:项目教学的全过程以学生为主体,教师为主导,融教、学、做于一体。
二、项目课题的选择
项目教学是将教学大纲中规定的教学内容和要求转化为若干个教学项目,以学生及其行为为中心,围绕着项目课题来组织和实施教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法,其实质是通过项目产品实现一定的教学目标,因此,项目的选择是项目教学成功的关键。项目的选择要以教学的内容为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要有一定的想象空间,让学生既能运用学过的知识,又可以创造发挥项目课程是指以工作任务(项目)为中心,选择、组织课程内容,并以完成工作任务为主要学习方式的课程模式。
项目课程的设计在顺序安排上应由简单到复杂,由单项到综合,先进行基本技能训练,然后逐步深入,循序渐进。其项目课题选择的依据主要是:
(1)基于职业(群)的岗位工作要求。在企业里各个工种的职业岗位(群)对生产者和管理者都有明确的工作任务和工作过程的要求,这是项目选设的首要依据。
(2)基于国家职业标准。对于每一个职业工种的每一个职业技能等级,中华人民共和国劳动和社会保障部制定的《国家职业标准》(简称国标)中都有应知、应会的标准规定。
(3)基于工作任务的典型性。项目承载着学生必须具备的素质和必须掌握的知识、技能,因此要求产品、工艺、任务的典型性。
(4)基于构建职业能力培养体系。学生通过项目课程的教学,可以掌握企业工作的专业知识和操作技能,体验并经历企业生产和工作过程,提升对职业工作的感悟,增强对企业生产与管理工作的计划、组织和统筹能力。
三、项目教学在《机械设计基础》中的应用
《机械设计基础》课程是一门重要的专业基础课程,主要研究的对象为机械中的常用机构及一般工作条件下和常用参数范围内的通用零部件,研究其工作原理、结构特点、运动和动力性能、基本设计理论、计算方法,以及一些零部件的选用和维护。该课程包括机械原理与机械零件两部分内容,理论抽象,应用性强,内容庞杂,各章节似乎独成体系,互不关联,在传统的教学中学生很难接受,在项目教学中可以以任务为载体,将具体内容分解为若干个(相互关联的)单元,确定每个单元课程的目标。
(1)项目教学应整合课程内容:在《机械设计基础》课程教学中,可按一般通用机械的设计过程安排,将有关工程问题的理论与应用结合起来学习,以掌握概念、强化应用、培养技能作为教学重点,把传统的学科型教学模式变为应用型教学模式,以从简单到复杂的典型产品为主线进行教学,在项目驱动下,引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地学习机械知识,在完成项目的过程中,培养学生分析问题、解决问题的能力,建构真正属于学生自己的技能与知识。
(2)项目教学应突出应用能力培养:项目课程开发应以工作分析为基础,课程体系、课程内容均应来自工作任务模块的转换,从而建立以工作体系为基础的课程内容体系。《机械设计基础》的主要内容是通用机械零件的设计内容、设计方法与理论,这决定了机械设计教学内容的繁琐性,教师必须对各种零件的工作性能与适用场合等进行对比,对其在机器中的功能、相互影响、装配关系等进行分析,找出各零件问的关联与差别。对看似相互独立但实际上有共同点和联系的章节,应分析总结某些普遍规律,用一条或几条线将其贯穿起来,使知识由实际需要引出,而不是由知识体系引出。
(3)项目教学应注重知识、能力和素质的衔接:可选择、设计一个或几个贯穿整个课程的大型综合项目,作为训练学生职业岗位综合能力的主要载体,遵循以项目为课程能力训练载体的原则。教师应根据学生状况、教学时间、教学内容和教学目标,设计出若干个典型的任务。其实质是将专业知识与职业实践结合起来,解决学科课程中理论与实践相分离及实践是为了验证理论的问题。
四、项目教学实施过程的注意事项
以“项目”为主线,将教学内容有机地贯穿在一起是一种十分有效的教学方式,丰富的项目可拓展学生的视野,使学生体会到企业实践中的众多实际问题。通过这种方式可增强学生理论联系实际的能力,有效提升学生应对实际问题、解决机械工程难题的能力。
项目化课程教学应注意以下事项:
(1)项目设计要有把单一的工作任务与整体的工作任务整合起来,并与最终产品联系起来,使学生通过完成工作任务建构与职业相关的技能和知识。
(2)项目课程的设计项目既要贴近企业,具有很强的实践性和针对性,又要贴近学生与学校的实际,具有可行性。每个项目的设置不宜过大,以免涉及的理论知识太多,导致教学组织困难。对于较大的项目可以分解成单元进行教学,不要期望通过一个项目实现所有能力的培养,每个项目应该有能力培养的侧重点。
(3)实施项目化课程必须有充足的设备条件。
目前职业院校的技能训练的实训条件总体上还不够完善,教学环境尚缺乏企业氛围,有待于开发项目化课程学习的训练设备。
五、结论
总之,项目教学的运用能够将理论教学和实践教学有机地结合起来,创造良好的学习氛围,激发学生学习的积极性,优化课堂教学效果的同时提高学生的动手能力及学生工作后的适应能力,使培养出的人才更能适应社会的需要。
参考文献
机械设计基础知识点总结范文5
关键词:机械工程;创新设计;教学改革
在现有国内高职学校的机械专业中,很少有关于机械设计创新的课程,致使很多从该专业毕业的学生尽管具备相关的基础知识却难以从事创新的设计。在科学技术日新月异的今天,中国要想由“制造大国”转变为“创造强国”,职业教育应走在教育的前列。因此在《机械工程基础》课程教学中加强对学生创新意识、创新能力和实践能力的培养,是机械专业教学的一个重要环节。为了适应形势的发展,给学生创造良好的创新才能发挥环境,由教育部负责组织的全国大学生机械创新设计大赛,以大赛为载体,在引导学生课外科技活动,促进学生“教中学、学中做、做中学”方面起到了积极的推动作用。笔者结合教学与指导学生参加比赛经验,谈谈在《机械工程基础》教学中如何培养学生的创新思维。
一、以培养创新能力为主线设置课程内容
众所周知,一个产品的优劣关键在于设计,而设计的本质在于创新。但是,传统《机械工程基础》课程只注重向学生传授基础理论知识,而忽略了工程意识和创新能力的培养,致使许多学生学完了课程,仍然对机械没有一个完整的认识。因此教学课程的内容设置要保证学生创新能力的培养,必须把能力培养放在首位,以新的思维方式创造性地解决问题,提高未来职业变化的应变能力。为此,我们对《机械工程基础》课程进行改革,新增机械创新设计教学内容,建立以培养学生的工程意识和创新设计能力为主的新体系。
按照高职机械类大学生创新能力培养的目标以及历次创新大赛的比赛要求,我们把课程分为理论授课和实践操作两部分。理论部分的内容主要介绍机械学科发展的新方向、新内容,讲解创新设计的方法,培养学生创新设计能力,向学生提供创新思维方法,通过大量实际机械创新设计的示例分析,开阔学生的思路,拓宽学生的知识面和视野,激励学生的学习欲望,调动学生的积极性,提高学生的独立工作和解决实际问题的能力。为达到上述要求,新增机械创新课程的内容包括:①机械创新方法与大学生创新能力体系结构;②创新产品的市场调研与开发;③创新产品的方案设计;④CAD软件在创新设计中的应用;⑤机械产品机电一体化系统设计的实现;⑥创新产品的制造。学生通过《机械工程基础》创新设计课程的学习,不仅要掌握这些阶段所需的基本理论知识,还应掌握其现代设计的基本方法,创新设计的基本思路。因此需要明确课程在培养学生工程意识和综合创新设计能力方面的任务。如机械原理课程由传统的以机构分析为主转向以培养学生综合能力为主,突出机构设计的思想,加强机械运动方案设计的内容,强化机电一体化思路,介绍气、液、电驱动的机构和机电一体化的执行机构,以开阔学生的思路。
实践操作部分是让学生进行创新设计的初步训练,培养学生的创新设计能力、产品开发和制作能力。比如软件知识、电脑仿真技术、动画模拟、产品的市场调研和前景分析、制作产品的先进加工方法、与人沟通和演讲技巧、团结协作精神等。让学生有动手训练机会,学生以组为单位在教师指导下,亲自参与到产品的设计制作与过程中,使他们在实践中学习,在学习中再实践,将“教中学、学中做、做中学”落实到实处,有效弥补了学生在知识应用及动手能力上的不足,极大地调动了学生的学习积极性和主动性。
二、发挥教师主导与学生主体作用,营造培养创新能力的环境
教师应该激发和培养学生自主学习、自主创新的积极性,激发学生主动参与课堂教学,成为课堂的主人,变“要我学”为“我要学”,让学生积极主动地参与教学的全过程。教师对每堂课的教学过程,从头到尾要精心设计,别出心裁,努力尝试将问题教学法、情景教学法、范例教学法、探索教学法等多种教学方法引入课堂,向学生讲授创造性思维、创造原理、常用创新技法、机械创新设计方法及创新设计典型实例分析等内容;让学生了解机械领域发展的现状和趋势,找出有创意的机械产品进行分析,让学生感到新奇独特;激发学生对周围所熟悉的问题或物品进行分析、探索,使学生打破思维定势,提出改进的思路。比如,机械设计课程改革了过去仅罗列常用零部件的繁杂内容,建立以机械传动方案设计、机械零部件的工作性能设计、类比设计、改造设计和创新设计的授课内容,学生在老师的引导下,应用先进的计算机辅助设计软件,进行执行机构和传动机构的运动分析、动力分析的仿真与方案比较,以及零部件的三维造型设计,不仅可以大大节省分析计算和方案比较时间,而且直观、形象、准确,还可以提高学生的空间想象力,这样激发了学生创新设计的兴趣。在导学上下工夫,注重学习方法的指导,教会学生思维方法,对典型的有创意的产品进行拆装实验,分析其创新点,总结创新的思路和方法,完成小论文、研究报告、创新作品。学生对这些问题充满好奇和求知欲,因此会积极地去发现问题、提出问题、解决问题。学生在这种环境中充分发挥自己的想象力,激发创新设计的兴趣和欲望,提高了创新设计的能力。
三、课程教学特点
1.课程采取理论与实践相结合的方式,突出综合应用能力训练
学生既要学习理论知识,又要主动去动脑筋想方案,更要亲自动手,全方位锻炼自己的能力。如为培养学生机构创新设计的能力,我们开设了“机构系统综合实验”。学生可将自己创新设计的执行机构系统的方案,通过搭接组装,使创新设计的方案模型化、实体化,并可验证方案的可行性。再如,为提高学生对机械系统的总体认识,我们开设了“机械系统方案综合实验”。学生自行设计、自己动手完成包括原动机、传动装置和执行机构的简单机械系统的组装,形成一个完整的机械系统的概念。学院数控加工教学中心承担了机械创新设计大赛的大部分作品制作工作,制作中的简单零件,由学生在教学中心的钳工车间依靠有经验的师傅辅助完成,较复杂的零件,自己首先编写好数控加工程序,在具体操作师傅的监督下,在数控车床、数控铣床上完成加工。同时,加工师傅协助学生完成加工零件的工序设计、检测方法设计和装配的调整等工作。作品的制作锻炼了学生的动手能力和对工艺知识的理解。
2.改进作业内容与考核方式
针对过去侧重典型零部件分析的机械设计作业,我们改为以设计为主的简单机械设计训练。学生通过调查、查阅资料,设计出了多种具有实际价值的作品,如汽车用千斤顶、单一螺旋千斤顶、手动剥壳器、脚踏式拖把拧干器、灭火拖把等。通过各种方案的设计比较,学生不仅掌握了传动方案的设计方法,开阔了眼界,同时培养了创新设计的能力。课程结业时,最后提交的作业是小组集体创作的完整的方案设计书或作品,由教师进行评比和打分。评选方式与国家组织的机械创新大赛相同,要求有:书面的设计计划书,内容涵盖作品的创新点、设计计算说明书、产品市场定位、开发产品的市场前景等;电脑制作的产品仿真动画图、CAD制作装配图、三分钟视频讲解;小组答辩,接受教师和专家的提问等等。最后评出一、二、三等奖,再给出创新学分。不对学生进行传统的书面考试,而是采取让学生以组为单位交一份“作业”,内容是学生自主设计或制作一件作品,既让学生在轻松的气氛中学习,又启发和调动了学生主动学习的积极性,锻炼他们的动手能力,提高他们的创新意识和创新能力。
3.训练学生的团队合作精神
我们强调要团结协作,要求学生分组学习,组成4~5人的团队,小组成员不受班级的限制,男女搭配,但必须是相同的专业,分工协作。各团队在队长的领导下,开展与设计有关的各项工作,如设计方案讨论分析、方案的工艺计算、设计结构的讨论等等,这样可以让学生在设计中得到充分交流。因为每一名学生都不可能很完美,但也不可能是一无是处,只要运用好每个人的长处,精诚团结,饱含创新的热情,拥有那份自信,团员之间相互沟通协作,那么这个团队的工作效率就是最高的,完成项目过程的可操作性强的概率就大,同时学生能力在团队中得到尽情施展。团队合作的基础之一就是建立信任,要建设一个具有凝聚力并且高效的团队,第一个且最为重要的一个步骤,就是建立信任。团队的精神是平时一点一滴积累的,团队精神就是团结、协调。只有拥有团队精神,一个团队才能集思广益,凝聚一起,那么作任何事都会事半功倍。队长要懂得如何分工协调,他不仅要求自己进步,还要做到整个团队所有成员共同进步。为了这个目标,团队所有成员必须营造一个有利于学习讨论的和谐环境,在一次次讨论后同学们的思路越来越清晰,方案越来越完善,大家心往一处想,劲往一处使,相互鼓励,那么在这个团队面前就没有克服不了的困难。
培养学生创新思维的途径还有很多,教师在教学中要根据不同的课程、不同的知识点灵活运用、合理选择。当然,任何一种方法都不是万能的,但只要教师转变教育观念,用创新培养创新,用创新激发创新,及时捕捉和诱发学生学习中出现的灵感,一切从培养学生的创新思维出发,学生的创造能力就一定能得到提高。
参考文献:
[1] 陈洁营,马慧勇.论大学生创新能力培养[J].中国成人教育,2008,(4).
[2] 李志江.机械制造工艺基础教学方法探讨[J].考试周刊,2008,(51).
机械设计基础知识点总结范文6
中职院校机械专业课程设置中,《机械制图》是其中较为基础的专业课程之一,在中职教育重要性得以进一步凸显的当代社会,如何构建中职机械制图教学高效课堂,值得每一名中职机械制图专业教师分析探究。本文围绕中职机械制图教学实践,从中职机械制图课程的属性特点分析入手,重点总结构建中职机械制图教学高效课堂的策略要点,以资借鉴。
【关键词】
中职;机械制图;高效教学;要点
中职机械制造等专业在课程设计上,《机械制图》都是必不可少的基础课程。由于中职机械制造专业涉及到一些较为缜密负责的计量及计算内容,学生需要兼具机械绘图技能及极强的逻辑思考能力,最终落实到机械设计或制造图纸上[1]。而受制于中职院校学生学习能力参差不齐等因素,中职《机械制图》课程教学需要在教学模式上加以创新,打造契合中职教育特点的机械制图高效课堂,以此改善及提升中职机械制造专业学生专业技能水平。
一、以激发及调动学生的机械制图学习积极性为目的,构建教学新模式
中职教学主要是以课堂教学为基本形式,围绕专业课程基础知识讲述及知识实践应用而形成一种教学模式或常态。以往中职专业课堂教学主要以教师主导型的灌输式教学方式为主,一方面有悖于中职教育注重实践性的特点,另一方面也不利于学生学习积极性的提高。受此影响,中职课堂教学收效不高。中职机械制图教学涉及到较多的逻辑思维及抽象思维运用,需要学生充分调动学习热情,以此作为营造构建中职机械制图教学高效课堂的基础和前提。作为教师而言,其在设计机械制图教学计划,或确定机械制图教学方法时,要充分顾及到中职机械制造专业学生的学习力,借助多媒体教学手段的跟进,构建融合专业性、科学性及充满学习乐趣的课堂教学氛围[2]。例如,在中职机械制图教学中,涉及到制图部分的基础知识,如点线面及其投影,内容较为晦涩枯燥,需要学生充分发挥其逻辑思维及抽象思维,该部分内容就成为中职机械制图学习的难点。此时,教师可以将教室的墙、面及学生的位置方位作为比喻对象,通过设置空间直线段及空间平面形的方式(如:以教室墙壁作为面,以学生座位作为空间点,以学生课本作为空间平面形),可以辅助学生总结制图中点线面及相应的投影之间的内在关系,再经由师生讨论交流,最终突破教学难点。
二、丰富中职机械制图教学的方式方法,借助现代教学手段提高教学质量
中职机械制图教学在教学实践中形成了一套较为有效的教学手段及方法,这些教学方法经过实践验证,在教学收效上较有保证,例如,涉及到机械制图中的字体设置、零件装配图纸、制图的尺寸要求、图线的布局及画法、机械制图图纸的阅读等,早期教学环节形成的教学做法,如板书书写、板图绘制、线条设计等,都符合国家制定的机械制图标准范式。对这部分内容,教师应沿袭以往的教学方法,培养学生制图严谨的思维意识。此外,在中职机械制图教学中,一些较为重要且抽象的知识点学生在理解上较为困难,例如,结构复杂体的模型制作、截交线及相贯线等,教师除了可以采用实例教学方法外,针对机械几何体截交线及相贯线,以及相应的投影画法等内容,教师可以借助多媒体教学手段的辅助,使教学过程兼具图文多样性及视听综合性,如此就可以让学生在更加形象直观中获取相应的知识点,增进课堂教学效果。而在机械物体的内外部空间演示上,教师可以综合采用模具实例教学、多媒体教学、AutoCAD教学等多种方式,通过动画演示及步骤分解,使学生对机械复杂物体及元件的构成及绘图要点加以全面熟悉及掌握,一方面可以充分调动学生的学习积极性,另一方面可以让学生通过关联学习,尽快掌握AutoCAD软件使用技巧,达到一举多得的教学效果。
三、合理分配及设计中职机械制图课堂线上线下教学内容
首先,在中职机械制图课堂教学环节,针对机械制图的基础内容及重要内容,教师应通过着重讲解的方式,在师生互动交流学习中,达到预期的教学目的。针对这一部分内容,教师应更多采用精讲的教学策略。在线上课堂中,由于课堂讲授时间有限,学生的学习注意力集中时间也较短,教师此时就要根据中职学生的生源特点,摸清学生的学习能力状况,注重采用直达重点的教学方法,如案例式教学,将机械制图教学的重点及难点进行集中讲解及突破[3]。作为中职机械制图教学来说,机械制图是机械制造专业学习的基础及前提,教师在教学目标上应围绕提高学生的制图及识图能力设定,通过采用《AutoCAD》教学及机械制图交叉教学的方式,使学生能够通过混合学习,对相关知识点达到触类旁通的学习效果。在对重点进行集中讲解后,教师还应趁热打铁,对学生理解过程中较易陷入误区,或在练习中较易出错的内容进行课上专项训练,让学生可以在线上课堂教学中就能够对本节课的重点及易错点加以深入理解[4]。
结语
综上所述,在中职教育重要性愈发凸显的新时期教育背景下,中职教学应在方式方法上予以丰富创新,在教学模式上进行重新建构。作为中职机械制图专业教学而言,其存在较大的教学及理解难度,中职机械制图教师要着眼于学生学习积极性的调动,结合中职学生实际情况,通过教学手段的扩充,线上线下课堂练习的跟进,提高中职机械制图教学的成效。
作者:姚园园 单位:泊头市职业技术教育中心
参考文献:
[1]陈艳.项目教学法在中职《机械制图》教学中的应用[J].职教论坛,2012,(20):30-32.
[2]刘颖.浅谈中职《机械制图》中徒手绘图能力的培养[J].装备制造技术,2013,(9):220-222.