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机械设计基础知识点范文1
随着近代机械工程学科的不断发展,相关的计算机技术、摩擦、及机械传动等分支学科迅速发展,深化了“机械设计基础”课程的内容。它着重培养学生掌握机构的基本分析方法、选择常见机构类型及一般工作条件下常用零部件的能力。通过该课程学习,学生应能分析一般机械的结构,了解其工作原理,具有通用机械零件的设计能力。随着现代社会的发展,迫切需要各种领域的机械设计人才,因而不同专业的设置应运而生[1]。
近年来,西华大学(以下简称“我校”)开设了机电工程、包装工程、工业设计、生物工程、建筑环境与能源应用工程等专业的“机械设计基础”课程,这些专业的学生在其他课程的课程设计、毕业设计乃至到工作岗位后,都会经常接触到各种类型的通用和专用机械,应该具备一定的机械基础知识。因此,“机械设计基础”是工科机械类及机械类专业的一门重要专业基础课。
为了提高教学质量和教学效率,激发学生学习热情和兴趣,在教学过程中我们积极进行教改和探索,特别是在理论教学内容方面做了改革。在适应不同专业设置过程中,“机械设计基础”教学大纲做了相应修改,课程学时也做了相应变动。理论课程学时包括64,56,48学时,下面就我校目前不同学时对应的“机械设计基础”理论教学内容做解析。
1.课时64学时的内容设置
“机械设计基础”上半部分主要讲述各类常用机构的设计和应用,即机械原理部分;下半部分主要讲授通用零件(连接零件-螺纹、键等;传动零件-带、链、齿轮等;轴系零件-轴、轴承等)的设计计算,即机械设计部分[2]。这两部分内容各有特点又相互联系,充分体现了课程内容体系的系统和完整。通过原理部分的学习,学生应掌握机器的工作原理,通过运动分析获得杆长等长度尺寸;通过设计部分的学习,学生应掌握通过计算准则获得零件的主要尺寸,并通过结构设计得以确定零件的其他尺寸,完成设计工作[3]。
课时64学时设置用于机电工程、包装工程、工业设计及机电卓越工程师实验班四年制本科教学[4]。随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展,社会对人才的需求产生了很大变化,更强调实践能力和创新能力的培养。面向这些专业学生的培养计划及基于这些专业的学生未来大多数将在第一线从事机械设计、制造、维护等工作,在教学过程中不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力,而且要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新能力。因此要求学生掌握机械运动的基本原理,机械系统及零件设计的一般步骤,为以后机电系统、包装机械等的设计打下必要的理论基础。
由于这部分学生基础知识较为扎实,前续已经完成《工程制图》、《工程力学B》、《热工基础》等课程学习,后续还将进行《智能仪器设计》、《机械CAD/CAM》、《机电一体化系统设计》等课程学习。为适应这一教学要求,在理论教学内容上,加强了对机械相关概念的讲解,对机械的现代设计思想和方法做了较多评述,以使学生了解现代机械设计的发展现状和趋势。由于这些专业的学生在课程设计、毕业设计中可能会应用到机构运动分析、联轴器的选择、滑动轴承的设计这些方面的内容,在理论教学中,平面机构运动分析的图解法、联轴器的类型和选择方法、滑动轴承的结构形式及设计计算这些知识点应加以设置。在讲授过程中,对关键公式进行推导,使学生了解其由来,加深了解。如V带传动中由于楔形增压原理使当量摩擦系数大于平带传动的摩擦系数;对教学知识点进行拓展,如宽V带主要用于调速的原理加以阐述,使学生明白带传动可以用于机械无级调速中,从而开拓其创新思维。
2.课时56学时的内容设置
课时56学时设置用于生物工程四年制本科教学,该专业的学生应该具备灌装、装卸等机械知识,通过“机械设计基础”课程的学习,加强基础课与专业课之间的联系,使学生能够领会各种机构在机器中的应用。
为适应这一目的教学要求,在理论教学内容上,主要讲解常见机构的选型、通用零件的设计计算,让学生对所学知识消化透彻,了解一般机械的设计过程。由于课时较少,课程内容减掉机构运动分析的相对运动图解法,联轴器的选择,以及滑动轴承动压设计。讲授时除了要结合工程实例,还需结合日常生活中的一些现象,适当设疑,让学生课余时间回味与思考。
3.课时48学时的内容设置
课时48学时设置用于建筑环境及能源应用工程四年制本科教学,该专业要求学生具备建筑设备系统设计、调试和运行管理等方面的基本知识和技能,学生毕业后可从事室内环境设备系统和建筑公共设施的设计、安装调试、运行保障等方面的技术工作[2]。
由于该专业的学生对机械方面知识接触较少,对课程中涉及的各种机构、结构难以理解,同时理论课时设置少,为达到教学目的和效果,在教学内容中注意重点和难点内容。相对56学时教学内容,取消了该专业设备上出现很少的轮系教学内容,适当精简齿轮传动、带传动、链传动的部分讲述内容,如对常见的标准直齿圆柱齿轮进行重点讲述,而对斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮的强度计算进行删减。
随着社会和现代科学技术日新月异的发展,当代社会需要不同层次的工程技术人才,“机械设计基础”教学内容必须突破传统的教学理念,加强课程建设,不断改进教学内容,并结合适当的教学方法和手段,不断提高“机械设计基础”教学质量以适应现代工程教育的要求,为学生后续专业课程学习打好基础,使学生到具体工作岗位后能够更快更好地解决实际的工程设计问题。
参考文献:
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机械设计基础知识点范文2
【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】
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[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).
机械设计基础知识点范文3
1课程教学现状
机械设计是一门基础理论与工程实践紧密结合的设计类课程,它涉及的基础概念多、计算公式推导复杂、章节间的关联性不强、对学生的工程实践经验要求较高,再加之教学计划课时不断紧缩,这些给该课程的教学造成了较大困难。目前,在机械设计课程的教学过程中,普遍存在以下问题:
1.1教学手段单一
由于机械设计课程对学生的抽象思维与逻辑思维要求较高,且其大部分章节均涉及复杂机构的静、动态过程分析,因此,单纯采用PPT形式的静态演示教学方法,很难将这些复杂、枯燥的分析过程生动、形象地阐述清楚。学生学完后只能留下支离破碎的模糊印象,长此以往,导致心中疑问越积越多,以致逐渐跟不上教学进度,最后丧失对该课程的学习兴趣。
1.2忽视课后作业的重要性
教师一般会布置教材上相应章节后的习题让学生在课后练习,然后根据其完成情况,来判断学生对每堂课的重难点知识的掌握情况。然而,由于教材上的习题往往多年都改动不大,部分学生即使对上课所学知识一知半解,也可通过网络等途径找到答案,因此教师无法根据作业情况的反馈,来了解学生对知识点的掌握程度、查找自身在授课时对知识点讲解的不足之处。
1.3实验教学缺乏对学生能力的培养
虽然《机械设计》在高校机械类专业人才培养计划中占有重要地位,但是对其实验教学的重视程度严重不足,以湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业为例,开设的实验教学项目有:机械零件认知与分析、减速器拆装与结构分析、JCY机械传动性能综合测试分析等。然而,具体到实际教学环节中,由于实验内容多且课时有限,教师往往忽视学生的主导作用,不会过多阐述实验所利用的理论知识与相关原理,而是直接进行演示操作,学生只需机械式地模仿教师,按照给定步骤完成实验,即可拿到学分。可见实验教学仅仅是走个过场,缺乏对学生的引导,使得学生在创新创造和实际动手等表现上有所欠缺,这也严重脱离了实验的本质目的——通过实验激发学生发现问题、研究问题、独立解决问题的能力[3]。
1.4课程设计题目缺乏创新
课程设计是机械设计课程教学的最后一个环节,其目的是让学生综合运用所学知识进行简单机械产品的设计。然而,目前课程设计的题目过于陈旧、缺乏创新,以湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业为例,多年来《机械设计》课程设计的题目均以设计简易二级减速器为主。虽然减速器作为一种典型的通用设备,其结构几乎涵盖了机械设计理论课程中的几种通用零件类型,可以帮助学生加深对理论知识的理解,让学生更快的掌握机械零件设计的设计方法。但由于减速器这类设计题目已经沿用了很多年,其设计思路、方法、步骤早已有标准定式,学生通过网络和相关的教材等途径很轻易就能获得自己所设计类型的减速器的相关的设计模板,然后依葫芦画瓢,完成设计说明书的撰写、减速器装配图、一些重要零件图的绘制。长达三周的《机械设计》课程设计绝大多数学生都是在模仿中完成的,这样的课程设计很难激发学生的创新性思维、提升其综合设计水平,无法体现课程设计教学的价值。
2课程教学改革
针对机械设计课程教学目前存在的问题,并结合教学实践过程中的体验,本文从理论教学、实验教学、课程设计这三方面提出改革措施,以期改善教学效果。
2.1理论教学
(1)多种教学方法与手段相结合机械设计课程涉及较多的概念、公式、机械传动过程、机器工作原理、零部件的机构分析等,课程内容略显枯燥,学生容易产生厌学情绪。启发式、讨论式的教学方法是一种让学生主动参与到教学环节中来,从而激发其学习兴趣的有效方式[4]。教师可在课堂上提一些启发性问题,鼓励学生运用所学知识自由讨论、分析问题;或者由学生自己提问题,然后由其他同学来解答,最后由教师点评分析。例如,在学习链传动时,可结合自行车链传动,来讨论链传动的优缺点、适用场合、脱链现象及其原因;在学习带传动时,可结合洗衣机带传动,来分析带传动应力分布情况、如何避免传动带打滑。此外,教师在教学中可采用多种手段相结合——板书、PPT及相关视频在课堂上交替应用,可改变传统教学模式导致的教师苦于教、学生苦于学的局面。例如,在带传动、齿轮传动、蜗杆传动的教学过程中,教师可在课程开始前,先播放与这些零部件加工制造过程相关的视频,并在课后组织学生绘制其三维模型,借助分析软件进行简单的静动态分析,这样可改变以往满屏(黑板)枯燥的公式推导和文字概念讲解,以此增加学生的兴趣,帮助其更好、更有效地掌握理论知识。(2)课后作业丰富多变课后作业是检验教学质量的重要手段。在布置课后作业时,教师不要囿于课程教材后的习题,而应该做到内容丰富多变,打破“一切以考试为中心”的应试教育弊端。教师可整理一些既符合教学要求又与学生日常生活相关的题目作为课后作业,例如,可将简易减速器的设计作为一项课后习题,组织学生自由分组、大胆探索、共同完成,让学生体会到学有所用,进而激发学习乐趣。同时,还可适当采用师生“换位”形式,让学生来“教学”。例如,在准备学习齿轮时,教师可提前布置课后作业,让学生自由分组进行课后学习,然后每组针对课后作业制作一个时长约5分钟的PPT在课堂上讲解。这样既能锻炼学生的自主学习能力,还能让学生在讲解中发现其自身的不足与错误,使其对相应知识点的理解更加透彻、深刻。只有做到内容、形式丰富多变,完善考核机制,建立师生间的有效反馈渠道,才能真正凸显课后作业的价值。
2.2实验教学
随着社会经济和科学技术的发展,作为培养高素质创新型人才教学体系的重要组成部分——实验教学的重要性日益突出[5],其改革已刻不容缓。根据机械设计制造及其自动化专业的实际发展情况,实验教学改革主要从主观和客观——教师和实验平台建设两方面入手。在实验平台建设上,要结合学校自身情况,进一步加强学校与企业的合作,积极引进新型实验设备,建设现代化实验平台。同时,淘汰老旧仪器和不具实际价值的过时实验题目,开设新型实验。用以建立健全与当下人才培养模式相配套的实验教学机制,体现实验教学的教学价值,促进人才培养水平的提高。
2.3课程设计
随着工业技术的高速发展,对高校机械类人才的培养提出了更高的要求。要求学生不仅掌握全面的专业知识,还要求学生具有创新能力和解决工程实际的能力。而《机械设计》课程设计是机械类大学生第一次进行较全面、规范的设计训练,以培养学生综合运用专业知识、解决工程实际设计问题的能力,这对其后续的毕业设计、以后走向工作岗位进行产品研发设计均具有重要意义[6]。但目前《机械设计》课程设计的仍沿袭传统的人才培养模式,显然已经不适应技术的高速发展,《机械设计》课程设计的改革势在必行。为了提高《机械设计》课程设计的教学质量,首先必须优化课程设计题目。在紧扣教学目标的同时,要使题目保持与时俱进,且使其具有灵活性、实用性、综合性,既让学生能学有所用,又使所设计的产品不脱离生产实际。例如,可将课程设计与全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛等影响力较大的机械类科技竞赛结合起来,每年的课程设计题目根据科技竞赛的主题来确定(如:无碳小车、纸箱包装机、钱币分拣机),然后再遴选一些优秀的设计作品,来参加本年度或下一年度的相应竞赛项目。一般这些机械类科技竞赛的主题反映了目前社会的需求,又突出未来科技的发展方向,这类题目新颖和多样化,对学生专业知识的储备和综合能力的应用有更高的要求,能激发学生的创新动力,提升其工程设计与实践能力,改善课程设计教学效果。
3结语
在机械设计课程教学改革中,我们要结合时代特点,并立足于我国当前科技发展对工程技术人才的培养需求。在理论教学过程中,我们要丰富教学方法与内容,改善教与学的质量,激发学生学习乐趣,开发学生创新性思维;在实践教学中,我们要培养学生的主观能动性,提升学生的知识运用水平、综合设计能力以及工程实践能力。力争为学生后续从事其他专业知识的学习、机械产品的设计研发打下良好基础。
作者:邓辉 刘德胜 石磊 曹平 单位:湖南科技大学智能制造研究院 湖南科技大学机电工程学院
参考文献
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机械设计基础知识点范文4
摘要:高职院校以培养学生应用型人才为目标,以培养能力为重点,突出创新设计能力。课堂教学后学生参与制作科技创新产品,可以形成教师和学生之间“乐教好学”的良好学习氛围,从而不断提高学生的机械设计能力。
关键词 :课外产品制作 课堂教学 机械设计能力
现阶段高职高专院校机电类毕业生主要就业于生产类企业,从事产品生产、研发、设计制造等工作。高职院校以培养学生应用型人才为目标,以培养能力为重点,突出创新设计能力。如何提高职业院校机械专业学生的机械设计及创新能力,以适应企业和国家现阶段发展的需求,是当前各职业院校关心且急需解决的重要课题。更为重要的是,总书记强调要在全社会大力弘扬创新精神、提高创新能力,为坚持走中国特色自主创新道路、建设创新型国家奠定坚实的群众基础。因此各职业院校加强对大中专学生的创新能力培养,总结探索新型教学方法促进学生动手和创新能力迫在眉睫。
为提高机械类专业学生动手创新能力,笔者所在学校在教学内容改革、教学方法及手段革新及实践教学等环节都进行了一些探索和改革,但是课堂教学与学生实践需求之间没有得到很好对接,学科之间没有深入交叉融合,教学成果难以让人满意。为此笔者结合自身教学实际进行了一些探索和改革,通过课堂教学后学生参与制作科技创新产品,实现课堂教学与实践相融合,具体内容包括教师研究制订一套合理的课堂教学计划与课后实践活动安排、引导和鼓励学生课余参与机械产品设计与加工制造,进而形成教师和学生之间“乐教好学”的良好学习氛围,不断提高学生机械加工能力的提高。
一、课外产品制作与课堂教学相结合的思路
当前各职业院校日常的专业课程通常由理论和实践两大块组成。两个体系间还没有紧密联系起来,因此理论教学和实践之间存在一定的脱节,学生所学的知识点难以融会贯通,取不到举一反三的作用。根据职业学院的实际情况,教师在理论或实践教学中可以某一创新产品的研究制造过程为主线,推动理论与实践课程各知识点的相互关联,让学生在产学研教学中融会贯通,从而提高学生机械设计能力。
通过教学中产学研相结合研究项目的开展,研究制订一套合理的教学实践计划,包括教学实践方法和教学实践计划,引导学生在课堂中或课余参与机械产品设计与加工制造及材料选择。同时,教师在指导学生机械设计中,自身的设计能力及专业知识也不断强化和巩固,不断提高自身专业教学水平。
二、课外产品制作与课堂教学相结合的具体过程
首先要了解职业教育创新意识对高技能应用型人才在素质、知识、技能等方面的需求,借鉴兄弟院校的成功经验,为教学实施提供理论依据。接着将研究内容应用于教学实践中,教师教授各软件知识,学生参与具体机械产品的设计,具体过程如下。
第一,根据教学计划,对学生具有针对性地传授相关的机械基础知识,如机械制图、机械设计基础、互换性与技术测量、机械制造基础等。
第二,根据机械设计要求,帮助学生熟练掌握Inventor、AutoCAD 、Pro/e、3DS MAX、Word等产品设计软件。
第三,教师带领学生用头脑风暴法反复进行讨论,训练学生的发散思维,让学生通过思考,自己能设计出切实可行的机械产品图像模型。
第四,在教师指导下,让学生依据设计出来的产品图像模型,使用机械设备,自己动手制作出机械产品实物,并达到产品设计的目的。
教师在教学过程中及时对学生学习能力进行跟踪对比试验,评价学生的机械设计能力,使人才培养方案进一步得到完善,最后形成一整套的教学培训改革方案和科学的教学评价体系。
各职业学院师生可以紧密与附近企业合作,不断深入企业进行共同技术攻关;师生还可以产品设计科研项目申报或参加全国大学生产品创新设计大赛或省内产品创新设计为契机,不断探索研究。总的来讲,教师应以提高学生机械设计能力为主题,改变传统的教学观念,在教学中实现产学研相结合。
应用这种教学模式创新之处有二:一是将产、研与学有机结合,引导学生亲身参与到机械设计中去,引导学生由被动学习向主动学习转变;二是通过学生动手参与科技产品制作,学生能将理论知识与实践知识融会贯通。
三、小结
机械设计基础知识点范文5
为此,笔者做了如下努力:(1)激发学生兴趣,提高学生学习自主能动性首先要向学生介绍本课程与自己专业的关系。尤其是船舶、汽车、飞机相关专业的学生习惯的认为机械设计应该是机制、机设、机电专业的课程,与他们关系不大。老师第一次上课就应该先向学生介绍机械设计与他们所学专业的关系。比如第一次给汽车班上课,可以先提问学生汽车变速箱里面是什么结构,或者开车挂挡为什么要踩离合器等问题,给飞机班上课可以提问飞机降落时地面给机轮的力为什么不会使得机轮转动等问题,让学生在第一节课就知道本课程与自己专业密切相关,使他们端正对本课程的态度,产生学习的兴趣,提高了他们学习的自主能动性。其次要向学生阐述本课程的意义及学习本课程的重要性。随着科学技术不断发展进步,机械类行业的竞争越来越激烈,而生存的核心竞争力就是不断创新并开发出新的产品。对于才开始接触机械行业的学生来说,《机械设计基础》这门课程就是他们认知机械行业巨人的开始。该课程可使学生获得机械设计方面知识,掌握设计简单机械传动装置的能力。除此之外,重点培养学生分析解决问题的能力,提高学生创新设计能力,以此实现高等技术应用型人才的培养目标。(2)引导学生课前预习,课后自学,夯实基础知识,建立知识框架在课堂结尾,老师以提问的方式告知学生下节课的重点,让学生课下有针对性的学习,下次课可以集中精力在课堂上解决预习中未解决的疑问,提高学习效率,缩短基本知识授课时间,增加老师发散性问题的教学时间,来培养学生的创新思维。要求学生课后巩固所学知识点的同时引导学生通过网络资源和图书馆资源来更深入理解课上发散性问题的相关知识,拓宽思维方式,培养创新能力。
2采用多样性教学,注重培养创新思维
(1)启发式教学,培养学生积极思维能力在教学内容上时刻坚持讲授本课程的重点、难点,突出讲解如何应用本课程知识分析问题和解决问题的思路与方法。在教学中多创设问题情境,实施启发式教学,激起学生思维的积极性和求知的需要。如讲解齿轮传动设计时,先给图片展示生活中的齿轮传动,让大家有个感性认识,然后提出诸如齿轮的参数怎么定,齿轮的结构如何设计之类的问题,让学生有了疑问,对齿轮的设计过程有了积极的思考,同时,使学生把所学的理论知识与实际生活紧密相连,巩固了基础理论知识,又为学生创新思维的形成有推波助澜作用。(2)任务驱动式教学“任务驱动”是教学过程中,以某一任务为中心,通过完成任务来学习知识和技能的方法。任务的设计要有开放性,这样可以为学生提供广阔的创造空间,有利于创新思维形成。如在讲解轴的设计内容时,给学生布置任务设计圆锥圆柱齿轮减速器输出轴的结构,主要确定轴的合理的外形、各段直径和长度。该任务具有一定开放性,轴上零件的定位与固定方式多种多样,为学生提供广阔的创造空间。(3)现场教学,注重实践,培养学生创新能力机械设计基础的理论知识比较抽象,如何把抽象的理论转化为形象的产品是每个学生内心期待解答的疑惑。以下两点不仅可以答疑解惑,还可以引导学生向更高的创新层次迈进:①车间现场教学,培养学生理论为实践服务的概念学以致用是人类学习知识的最终目标,是课堂理论与实践相结合的最终体现。如带学生去工厂参观齿轮的加工车间,不仅可以了解齿轮加工的全过程,还可以了解加工机械的工作原理,拓展学生的视野,启发思维,建立理论转变为现实的概念,为以后的创新设计打下坚实的基础。②开发探索性实验,培养学生信心的同时启发他们的创新思维验证性实验具有束缚性,不能调动学生的主观能动性,因此必须设计一些探索性实验来培养学生自主分析和解决问题的能力。如可以开设机构设计实验,让学生自行设计机构,利用ADAMS软件建立机构虚拟模型并进行运动仿真,这样可以开拓学生思维,提高他们创新设计能力。
3改革课程设计,注重创新实践
机械设计基础知识点范文6
课程对学生机械专业课的学习打基础,起着承上启下的作用;同时该课程的综合性和实践性都很强,课程许多内容可直接用于生产实践的设计与应用。故此课程的学习可培养学生具有一定的机械基础知识和初步的机械设计能力,同时理解从工程实践中得来的知识经验,还要具备将所学应用到行业工程实践中的实际工作能力,培养学生的发散性思维和创新能力,为今后从事机械技术工作打下基础。若有学生前期知识基础不牢或自学能力不够,会使学生普遍感觉这门课程难学而导致学习积极性不高。鉴于以上情况,认为根据应用技术型大学以“学生为中心、职业为导向、能力为本位”为基本教学思路的特点,对《机械设计基础》教学内容进行优化、对教学方法与考核方式进行改善十分重要。
二、教学内容特点
《机械设计基础》的教学内容主要包括三大部分:机械设计的基础知识,如平面机构的运动简图和自由度;常见机构的结构及设计,如凸轮机构、齿轮传动和蜗轮传动、联接与螺纹传动、带传动和链传动;机构的装配与设计,如轮系和减速器;轴和轴承等。在课程初期或教学进入到某一个大部分时,可向学生介绍将要学习内容的总体框架,使学生可以初步从机械系统的总体去认识机构。使学生对各机构间的关系有初步了解后,可进入具体教学内容的学习,在学习过程中让学生具体了解各种机构的构成、工作原理、特点和功能,可使学生不再孤立地了解和设计某一种机构,而是以机械系统为主线,依次掌握各种机构分析、设计的基本理论和方法,理清各种机构间的关系及异同点。教学内容要以技能和应用作为准绳,故本课程的主要教学方向是以项目为导向、以工程问题为驱动。教学内容的重点应突出技能的掌握和工程实际的应用,故在教学过程中先以实际工程例子作为引导引入新的课程内容,可提高学生主动思考、主动学习、激发学生探索创新的思维。在教学过程中,教师应举一反三,将教学内容进行引申到工程问题,使学生保持学生学习热情的同学,也加深或拓展学生的视野。在某一部分教学内容结束后,教师可结合教学内容和行业实际情况提出一个或多个项目任务,教师进行问题的引导与学生一起讨论,最后指导学生完成项目的设计方案并实施方案。课程中齿轮设计、传动设计、轴设计、轴承及联轴器等零件的设计都可作为项目计划内容。学生完成项目计划后可体验到产品设计的真实过程,可增强学生的学习兴趣和自信感。课程设计是本课程的重要教学内容之一。课程设计题目应该尽可能接近实际生产且题目形式应多样化。为了使学生不至于对课程设计有突兀感,可在课程之初将课程设计题目列表发给学生,让学生在课程学习的过程中,根据自己的兴趣及能力选择相应的题目。这种方式可调动学生自主学习,也可使课程设计过程更具开拓性和应用性。教学内容和课程设计题目,要根据不同专业、不同学习水平进行调整。两方面内容均要体现专业的特点,也要与社会应用和工程创新相结合。只要在教学过程中调动学生的主观能动性,使其主动地开展学习和思考,才能提高教学成效和促进学生的实践能力和综合素质的提高。
三、教学手段
1.利用现代多媒体技术。
课程中涉及到许多对初学者较难理解的动态过程,如齿轮的传动过程、齿轮的范成加工过程、带传动的打滑现象等。可采用多媒体教学的方法,将静态的二维图像转变为动态的三维模型,使教学内容变得直观和生动,从而帮助学生快速理解和掌握机构的运行原理及过程,也可弥补部分学生的理解能力不足或教师表达不充分的传统教学不足之处。再者,教材所体现的是课程的经典知识,可利用网络资源,使学生了解教材上没有体现而又能呈现学科发展的前沿知识点或科技信息,可拓宽学生的眼界,并有助于学生对课程内容兴趣的提高。
2.实例教学。
应用型技术大学的教学以职业为导向、以能力为本位。可让学生进入机械加工中心,对典型实例机械设备进行拆卸,让学生直观地了解各种机构和零件在机械装备中的工况,甚至可让学生亲自动手运转机械,使学生将理论教学课学习的知识与实际机械的构造进行联系,激发学生的学习兴趣。
3.讨论式教学。
针对某一特定问题,如某一机构的设计思路或某一工程问题,由教师进行问题的引入,而教学过程以学生进行分组讨论为主体,各组分别由一人论述本组的解决思路或方案,其他组同学对提出的方案进行评述其优点或缺点以及改进思路。最后由教师进行点评各组方案的可行性及改进思路。讨论式教学是以学生为解决问题或提出设计思路方案的教学主体,教师充当裁判员角色,这可提早历练学生在实际工程中解决问题的发散性思维。
4.案例教学。
案例教学与讨论类教学类似,不同点是案例教学以教师为主导。针对某一有典型特点的机械设计实例,由教师进行循序渐进地提出引导性问题,与学生进行讨论,并随时对学生提出的观点进行评述。某一问题讨论结束后,教师即刻提出下一引导问题,直至此机械设计的过程蓝图完全呈现。案例式教学也是历练学生解决实际问题发散性思维,但教学过程要以工程上解决机械设计问题的思路为轴线,以让学生了解实际工程问题的解决思路。
5.对比法教学。
本课程中涉及多种齿轮,如直齿轮、斜齿轮和锥齿轮;多种间歇运动机构,如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿机构等;多种传动形式,如齿轮传动与蜗杆传动、带传动和链传动等。这些机构在结构形式、受力分析和应力分析等方面都具有相似性,可针对此种情况,为学生建立学习对比学习卡片,将类似机构的结构分析、受力分析和应力分析等进行比较,并列出各自的不同点。学生利于此学习卡片,可清晰地对比相似机构的异同点,从而有助学生对知识点的掌握。
四、考核手段
本课程一般采用闭卷考试对学生进行考核,在此考核方式下,学生通常要记忆大量复杂公式而倍感厌烦,故闭卷考试并非最佳的考核方式。在闭卷考试不能完全改革的情况下,可增加其他考核方式的权重,以“应用”作为考核学生的主要依据。
1.口头考核:
教师结合教材内容,提炼出多个理论知识点与工程应用细节相结合的问题,针对学生的回答考核学生对理论知识的掌握和对实际问题的解决思路。此考核方式是针对讨论式教学和案例教学的检验。
2.课程设计式考核: