机械设计课程设计实践教学与能力培养

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机械设计课程设计实践教学与能力培养

摘要:随着科学技术的不断发展,在教学过程中,教学内容及教学手段也应同步更新,以适应学生就业的社会需求。为了打造机械专业应用型人才,文章以机械设计课程设计为例初步探索实践改革的必要性,为本科生的综合素质和职业能力培养打下扎实的基础。

关键词:机械设计课程设计;实践教学能力培养

课程设计是机械专业必不可少的实践环节,而减速器设计是《机械设计基础课程设计》的传统题目,它基本上涵盖了《机械设计基础》课程所学习的主要内容,如:齿轮的传动设计、轴承选型及寿命计算、阶梯轴结构设计及强度计算、箱体结构设计、键连接、带的传动设计等基础知识点,以及本门课程的综合设计案例,从学科角度来讲,一定程度上有利于机械专业的学生全面地掌握本门课程的有关知识,并且在实践过程中对该专业的知识也得以拓展,同时掌握如何将所学的知识应用在实践工程问题上。从解决问题的方式来讲,既包括整体结构的设计构思,又涉及计算数据等问题的处理能力,在多方面不是单一的个人能解决的,对于同学之间的团体协作能力也有所考验,所以减速器设计这个题目,被许多高校采用作为机械专业的《机械设计基础课程设计》的题目。但是,一个题目在被使用了多年以后,对学生而言,早已失去了新鲜感,对教师来讲,年年同样的教学内容,基本上已形成一定的教学惯性,熟练程度可想而知,没有任何创新意识注入,与新信息无关,只是知识机械地教学,机动地完成工作任务。另外,该课程设计有关的资料已是多如牛毛,学生在做课程设计的时候,在图书馆或者网络中都可以找到许多相关资料,方便快捷,这些资料甚至有解决问题的多种方案及详细的计算,学生只要稍微花点功夫按着资料上的步骤,按部就班地做,就能轻松地完成设计任务,没有一点专业难度,根本没有到达设置这门课的效果。因此,这个设计题目对学生来说没有什么挑战性,而且从教学角度讲,已经失去了实际意义。兴趣是学习最好的老师,失去了兴趣,再好的设计题目,学生也必然会采取敷衍了事的态度,这是很正常的。学生在设计过程中,解决问题的能力就得不到提高,所以改革势在必行。

1实践教学与学生能力培养的探索

针对以往课程设计存在的不适合我院学生实践能力提高的问题,经过课题的研究,首先对《机械设计基础课程设计》的研究内容进行改革。通常《机械设计基础》课程设计的选题偏向单一且内容陈旧,以往的机械设计课程设计一直用《带式输送机的传动装置》这个题目,设计过程每年基本没有更新,无法与先进制造、工艺及前沿科学等内容相关联,由此学生无法提高自身知识的整合能力,实际应用能力更加欠缺。故我们课题在研究过程中重新设计了课程设计的题目。以“带式输送机的传送装置的设计”为题目,其内容基本上覆盖了整本教材,有齿轮、轴、箱体、螺栓、键、带、联轴器、轴承等,在设计过程中,手工绘图花费时间较多,不利于新知识的增加,没有任何创新点,能力培养方面不突出。针对上述问题,重新调整了设计题目,如:齿轮连杆式步进机构设计、机床的传动装置设计、摆动式搬运机结构设计等题目,新增加内容有受力分析,四杆机构设计、主传动系统设计,转速图设计、机构运动简图绘制等,这些内容主要是针对机构和系统而设计的。利用三维建模软件功能快速制图,缩短制图时间,同时也能加深对应用软件的学习,另外,更多的时间可适当引进新内容,增加学生设计的兴趣。课程设计在改革之后,无论是在内容上,还是在创新方面都有很大的变化,具体体现在以下几点:

1.1尝试改用新题目

以往的设计就是一个题目,且多年不变,图书馆或者网络上关于这方面的资料很多,学生随便找点资料就能应付课程设计,导致学生对课程设计缺少兴趣,通过课程设计提高学生的综合能力根本没有实现,针对这种情况,我们首先应该改变题目,主要从目前该专业的前沿知识为出发点,结合本校大学生挑战杯参赛内容改革,引起学生的学习兴趣。

1.2应用CAD技术

通过课程设计可以加强《工程制图》的学习,巩固知识,但以往的课程设计绘图在方面为了加强学生手动能力以及应用能力,教学上采用都是手工绘图,这种方案的确能力锻炼学生制图技能,但花费很多的时间,而且容易出错,实际上很不实用。信息化时代,很注重效率,电脑制图是发展的趋势,采用软件绘图,不仅能大量缩短绘图时间,而且多的时间还可以适当增加新的内容,提高学生学习的兴趣,充分丰富课程设计。

1.3注重团队协作能力的培养

改革之后的课程设计我们做了适当的调整,可以2~3人一组,每人负责设计的部分内容,这就需要小组之间相互沟通,相互协调,有问题提出来,集思广益,找最好的解决问题的方法,通过这样的课程设计改革,学生自然会在设计的过程中体会到如何调整自己,相互交流,与其它人一起完成设计任务,从而达到培养协作设计能力和团队精神的目的。

1.4注重考核制度

答辩是课程设计的最后一个环节,也是对学生几周课程设计成绩考核的一种方式。近年来因为手工绘图费时,学生基本上都是最后时间完成,答辩考核环节无法实施。实际上,通过答辩过程,教师可以发现学生设计中的问题,学生可以从答辩中了解自己的不足之处,能不同程度地加深对课程设计的认识,从这个意义上说答辩又是一个总结提高的过程。所以,答辩的环节非常重要,也是课程设计改革的重要内容,故重新规范了考核制度,尤其是答辩环节由原来占总成绩的10%增加到30%,让学生意识到答辩的重要性,平时考核由原来的30%降低到10%,合理考核学生的设计成绩,完善课程设计。

2结语

通过本次改革,学生在思想上重新认识到课程设计的重要性,增强学生与学生之间、学生与教师之间、学生与社会之间的交往与关注,使实践活动在内容和形式上真正统一起来,充分体现以学生为主体的教学思想,全面提高学生的素质能力。

参考文献

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作者:张美芸 单位:江西科技学院机械工程学院