机械基础设计范例(12篇)

daniel 0 2024-03-16

机械基础设计范文1篇1

我校学生学情不理想,基础知识薄弱,已经习惯了老师在台上讲,学生在台下听的学习模式,这种课堂模式缺少了学生的能动和自主性,导致课堂气氛沉闷,教学效果不佳。针对这种学情,我们教学设计要注意以下几点:

①教学内容设计以应知应会”为原则,轻理论重实用。教师授课要淡化理论分析和公式推导,讲授时按照由浅入深、由表及里、深入浅出和理论联系实际等原则引导学生,着重突出应用性和实用性,并增加生产现场常识,这样才能让学生掌握真正的知识和技能。

②多媒体教学和常规讲授教学合理地结合。多媒体教学手段的利用,使得常规板书教学中可以融入图片、模型、动画等内容,直观生动。而且多媒体教学在教师的解说和引导下,会调动学生的思考和探讨,这样课堂气氛活跃,寓教于乐,学生受益不少。

③实物教学的引入会让课堂增色不少。模型或者玩具是非常好的教具,我们让每个学生准备一个玩具或者模型,在课堂上演示和解析,引入常见机构和通用零件的知识。这种教学方法可以让每一名学生都参与到课堂中来,积极主动的学习,快乐的学习。

④现场教学必须执行。学生大多数对机械产品不入门,原因是开设这门课程之前学生只不过是刚刚进行了普车实训的学习,简单零件的加工还可以,但是对于床子的组成和结构,对于常用零件和典型机构并不能深入了解,所以现场教学和实践环节就必不可少。机械专业都有实训工厂,恰好为学生提供了现场教学的平台,在现场通过观察实际的机构、机器,指定学生讲述这里面的机械设计知识,最后由教师总结课程。

⑤企业参观制度尽量完善。由于实训工厂的设备只限于普通机床等,比较单调,不能够满足学生学习所有章节的需要,为了让学生开阔视野,眼睛里有机械,脑子里有产品,我们安排学生进工厂的车间参观学习,参观的过程中由教师带队讲述和课程相关的理论知识,同时引导学生多留意以后学习中能用到的设备。这种课堂外的教学经实践证明效果非常好,同时,这也为学生提供了一次行业认知的机会。

二、意见和建议

①强化多媒体等现代化教学手段。多媒体教学在机械设计基础课程的教授过程中弥足重要,学生也都喜欢这种方式,这种方式能通过大量的图片和动画来反映机构的组成,但是课堂中大量多媒体的引入会让教学过程显得杂乱无章,最好是板书设计和多媒体相结合,我们要不断的完善在现有教具和教学条件下如何让学生更好的学好机械设计基础这门课程。

②实验教学和现场教学课时应加大。这种教学对学生知识的把握、动手能力和创新意识的培养都有很大的作用,但是这种传统的实验教学不能发挥学生的主观能动性,我们要积极的创造条件开发综合性和设计性实验,努力加大实验仪器和设备的投入。

③理论与实践相结合。教师在教学的过程中,强调对学生就业有益的素材,努力做到让知识为实践服务,让实践走进课堂,让理论验证生活中的科学,提高学生课堂学习的积极性,强调知识可以服务于职业的理念,使学生重视三年大学生活理论与实践知识的积累!(本文来自于《职业教育》杂志。《职业教育》杂志简介详见。)

三、结束语

机械基础设计范文篇2

关键词:《机械设计基础》网上教学应用型人才

一、研究的背景

《机械设计基础》是高等职业院校机械类和近机类各专业的一门重要专业基础课程,本课程的主要研究内容涉及机械系统中常用机构和通用零部件设计的基本概念、基本理论和基本设计计算方法,以及与此相关的标准、规范、图表等技术资料的运用,它的教学直接影响学生对专业的兴趣,对培养学生正确认识机械、设计机械、生产机械和使用机械具有非常重要的指导作用,对培养当今社会急需的大量应用型人才尤为重要。经过调研发现,目前高职院校的机械设计基础课教学存在以下问题。

1.绝大部分还是以传统教学模式为主,即使部分借助了多媒体教学,但是教学课件不够完善,存在不够直观、不够形象、与学生实际脱节等问题。

2.教学资源不够丰富,查找资料困难。

3.不能及时解决学生学习过程中遇到的问题。

4.学生不能随时检查自己的学习效果。

5.由于学生多、设备少,大部分学生在课程设计的实践环节中不能充分联系实际,致使设计不够灵活。

二、研究的目标和依据

主要研究目标是:开发机械设计基础课网上教学系统资源,以期达到培养学生的学习兴趣、提高学生的学习能力、扩展学生的学习知识面,特别是提高高等职业院校学生联系实际、应用知识解决实际问题的能力的目的,使高职院校能培养出更多更好的社会急需的高技能应用型人才。

主要研究依据有:

1.总结回顾多年教学经验,形成课题资源基本资料。

2.根据当今实际教学体验和对学生的问卷调查,改进、丰富课题资源。

3.到企业对毕业生进行跟踪调查,使课题资源更贴近生产实际。

三、研究方法

1.经验总结法:依据教育实践所提供的事实,按照科学研究的程序,分析概括教育现象,从而揭示内在的联系和规律,把感性认识转化为理性认识。

2.资料法:通过系统学习、收集、鉴别、整理资料,并通过对资料的研究形成对事实的科学认识。

3.问卷调查法:采用无记名的方式问卷调查,进行个案研究,对收集到的信息进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的东西。

4.跟踪调查法:对部分毕业生进行全面、系统、深入具体的追踪调查研究,形成设计步骤和方法。

四、研究内容及步骤

1.开发机械设计基础CAI课件和编写电子教材。两项工作交叉进行,相互补充。电子教材编写是在参阅多部高职高专教材,吸取其各自优点的基础上,联系实际,结合多年的教学经验,重视学生动手能力的培养,添加多个实例编写而成,而课件制作又以电子教材为基础,紧扣教材大纲要求,添加易于学生接受的动画和现场视频实例,利用计算机技术开发而成,它使课堂更加形象、生动,也能进一步增强学生的学习兴趣。

2.开发机械设计基础资料数据库。数据库内容包括:机械制图标准;公差与配合标准;形状与位置公差标准;表面粗糙度标准;常用工程材料;零件结构设计工艺性;连接与紧固;带传动和链传动;减速器和变速器;齿轮传动;轴承;联轴器、离合器和制动器;轴;常用电动机;常用低压电器;液压传动;气压传动与控制等。其中搜集了机械设计所需的各种资料数据,师生进入网站就可以非常方便地查阅,同时也可以拓宽学生的知识面。

3.编写电子教案。电子教案编写根据教材和大纲要求,区分重难点,精选课程内容,合理安排学时等设计而成,具有鲜明的实践指导意义。

4.选择、制作大量机构运动动画。机构运动动画包括各种连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动机构、齿轮系传动和螺旋传动等。这些动画形象直观地展示了机构的运动情况,使学生学起来感到轻松有趣,提高了学生学习的主动性和积极性,也丰富了学习内容。

5.试题库建设。试题重在用于检测学生对课程基本理论和方法的掌握程度及应用知识解决实际问题的能力,对当今高职高专学生应用能力检测具有一定的准确性。

6.虚拟实验室建设。虚拟实验室建设了五个项目:一是零件展览室建设,包括螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器、弹簧等零件;二是常用机构运动模拟动画建设,有泵、冲床、发动机、内燃机、颚式破碎机、缝纫机、机械手、牛头刨、抛光机、曲柄滑块机构等;三是几种机构组合搭接建设,包括摇块机构、导杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等;四是齿轮加工模拟建设,包括模拟插直齿、插斜齿、滚直齿、滚斜齿、仿形法加工直齿、斜齿等;五是减速器拆装模拟建设,包括直齿、人字齿、蜗杆、锥齿、两级减速器拆装模拟等。

7.虚拟设计室建设。虚拟设计室建设项目包括螺纹连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滚动轴承设计等。

8.工程案例建设。工程案例包括挖掘机、飞机起落架、内燃机、起重机等50个工程案例。将这些案例视频用于课堂教学,使学生在课堂上就能看到大量实际生产案例,产生很多对日常生产和生活的联想,增强观察问题、思考问题的能力,提高学习兴趣。

9.机械设计基础网上教学平台建设。包括开发机械设计基础网上答疑系统和网上考试系统。网上答疑系统使学生很方便地与老师进行在线交流,及时解决学生学习过程中遇到的困难,加强老师与学生的互动;根据课程学习要求,网上考试系统设计开发了五套网上测试题,试题形式全为单选题,学生可方便、快速地进行自测,及时检查学习效果,改进学习方法,提高学习成绩。

五、研究的意义

笔者针对教学现状,结合多年的教学经验,利用现代计算机技术,借鉴国内外成功经验开发设计机械设计基础网上教学系统,该系统教学课件形象、生动、贴近实际,可使课堂气氛活跃,提高学生的学习兴趣;教学资源丰富,使用方便,可调动学生学习的积极性和主动性,提高学习效率;能实现网上答疑和自测,增强学生的学习效果。总之,该系统设计适应学生学习的心理需求和生产实际,对目前的高职高专机械设计基础课教学具有强有力的推动作用,也将对培养国家急需的应用型人才作出重要贡献。

参考文献:

[1]邱宣怀等主编.机械设计.高等教育出版社,1994.

[2]葛中民主编.机械设计基础.中央广播电视大学出版社,1991.

[3]机械设计手册.机械工业出版社,2004.

机械基础设计范文篇3

关键词:机械设计基础;“1+N”评价体系;教学改革

中图分类号:G624.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2015)36-0039-02

“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。

一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状

1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。

2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。

3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。

4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。

二、“机械设计基础”的教学改革

针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+N”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。

1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。

2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。

新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。

改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+N”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。

3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。

这种新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。

三、结语

由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。

在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。

参考文献:

[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉:华中科技大学,2011.

[2]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械,2006,(1).

机械基础设计范文篇4

关键词:机械设计;教学方法;技能;创新

中图分类号:G712文献标识码:A

《机械设计基础》是高职院校机械制造专业、机电一体化专业的专业基础课程。学习这门课程,要求学生具备《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与尺寸测量》等先期课程的机械基础知识和力学计算原理。通过机械零件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容的讲授,培养学生分析和解决实际机械问题的综合能力。同时为《机械制造技术》、《数控加工与编程》等后续课程的学习提供必要的机械设计理论基础和实践技能。

《机械设计基础》是理论和实践相结合的一门课程,具有很强的工程应用价值,重点培养学生的创造性思维和设计能力。目前,高职院校的学生多数都是从高中直接进入大学,没有实际工作经验,对机械结构的了解非常有限,在学习过程中,无法将理论知识学习与生活和企业实践结合起来,因此学生在学习《机械设计基础》这门课程时困难比较大,教学效果不佳。如何上好这门课,激发学生的主观能动性和学习热情,使学生在教学过程中,既能掌握课程的基本理论知识,又能掌握一定的工程实践技能,是我们高职教师教学方法研究的重要课题。

下面就根据高职人才培养目标的要求,以提高教学质量为目的,结合本人实际教学中的一些经验,就教学内容的调整、教学方法的改进、课程设计和教学团队的建设等方面,对《机械设计基础》这门课程的教学方法进行探讨。

1调整教学内容,减少理论难度,增加技能培养

高职院校《机械设计基础》课程应注意突出工程性和实践。目前大多数高职教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性,注重介绍机构设计理论和设计方法的研究,对现代机械理论的内容介绍较少,缺少实际机械结构的工程应用,而高职学院的学生普遍理论基础较差,工程意识薄弱,往往在老师讲解、分析机构组成和运动原理时感到茫然不知所措。因此,教师在讲课过程中,应该根据高职高专的教育培养目标,减少理论教学的难度,突出实践应用性,注重国家新标准、新技术、新内容的及时补充,适当调整教学内容。将知识进行优化组合,强调基本概念、基本理论和基本方法,减少复杂的公式推导,力求使教学内容通俗易懂,让学生容易理解和掌握,同时应注意将工程性和实践性引入教学内容,增加对学生实践技能的培养,提高学生的学习兴趣。如,在讲授平面四杆机构时,引入缝纫机脚踏板、小型农用柴油机、雷达、鹤式起重机、机械夹具、手动抽水机等工、农业生产、生活中常见的工程实例,通过分析这些机构的运动简图和观看动画视频让学生充分理解平面四杆机构的组成、类型和运动原理,在掌握理论知识的同时,让学生直观的认识四杆机构在工程中的实际应用;而在讲授曲柄摇杆机构的急回特性时,引入牛头刨床这个实例,通过刨床的结构演示和运动分解,让学生观察牛头刨床加工工件时滑枕的工作状态,知道进刀和退刀时速度快慢不同,掌握急回特性的产生及具体应用。通过这种理论知识与工程实践相结合的教学方法,不仅能使学生掌握各章节所学的知识,还能逐步培养他们的产品设计能力和创造精神,真正做到学以致用。

2设计教学方法、加强学生主体意识

2.1重视新课导入

新课导入是课堂教学的第一个环节,对教学效果有直接的影响。新课导入的精彩,能提高学生的注意力,激发学习兴趣。新课导入的具体方法,应该根据每次课的实际内容进行灵活的设计。有些延续性的知识,在新课导入时应先对上次课的内容进行复习和总结,这样不仅可以巩固知识点,也有助于本次课的承接和延续。例如,讲授平面机构自由度计算时,就需要先复习上次课的知识:什么是自由度?什么是约束?什么是运动副及运动副的分类方法?构件及运动副中移动副、转动副、高副的表示方法是怎样的?这些问题,与本次课的学习有着非常大的联系,可以提问让学生回答,对前期知识进行回顾,又顺利的引入本次课程的学习。

有些课程,可以用直观法引入,达到创造学习情景,激发学生兴趣的目的。如讲授凸轮机构时,开课先让学生观看凸轮机构的几个应用动画,如,内燃机的配气机构、自动送料机构等,吸引学生的注意力,让他们思考机构的运动原理,引出本次教学的主要内容。有些课程,还可以通过比较法引入,加强新、旧知识点的联系和对比,使知识更容易被理解和掌握。如,学习链传动时,结合前期带传动的知识,先总结出链传动相对于带传动能保持恒定的传动比、传递的功率较大、能在恶劣环境下工作等优点,然后列举一个谷物播种机的实例,让学生理解链传动在生产中的实际应用,顺利的引入新课的学习,进行链传动的运动分析和设计计算。新课的导入方法很多,老师在授课中要从提高教学效果出发,深入理解教材内容,结合生活、工、农业生产中的机械运动实例,积累素材,不断尝试、设计新颖的课程导入方法,激发学生的求知欲和创新力。

2.2采用任务驱动的教学方法

根据高职教学目标的要求,课堂教学已打破了传统的“教”与“学”的过程,要求学生积极参与到整个教学过程中。这就需要教师精心设计教学过程,激发学生的学习兴趣,引导学生独立思考,充分发挥他们的主体作用。任务驱动法就是一种很好的教学方法,教师可以根据教学中的的各章节内容,以培养学生自主能力为目标,设计出若干个典型工作任务配合理论教学。工作任务在各章节开课之初就布置给学生,让学生分组去完成,充分发挥学生的学习主动性和创造性。学生在任务的驱动下带着问题学习,变被动学习为主动学习,既明确了学习目的,又使教师的教学内容有了侧重点。工作任务可以让学生在课后分组独立完成,让学生自己查阅资料,设计工作流程,画结构图、书写任务书。课堂上老师组织学生汇报,分组讨论,修改任务实施方案。学生最终完成的任务实施报告,作为课程考核的一项内容,按一定比例记入总成绩。任务驱动法可以让学生循序渐进的理解教学的知识点,促进学生积极参与教学,培养学生自主学习的能力。在完成工作任务的过程中,学生也会获得查阅信息、获得新知识的能力,分析问题、解决问题的能力以及交流与合作的能力。

2.3合理采用多媒体教学

机械设计基础的教学内容涉及到许多传动机构的组成、运动原理及工作过程。运用多媒体教学,结合大量的图片、动画和视频展示,可以将许多复杂的机械运动过程演示出来,使学生对抽象的机构有了直观、清晰的认识,提高了对知识的接受和掌握程度。如在讲授链传动时,通过观看滚子链的组合与分解动画,就能使学生对内链板、外链板、销轴、套筒、滚子的形状和装配组合有一个非常直观的掌握;讲授齿轮传动时,齿轮的分类、渐开线齿廓的形成、齿轮的啮合过程等知识也都比较抽象、难懂,传统教学方法需要学生有较强的空间想象能力,而通过动画演示,每个学生都能对结构和运动进行清楚、直观的理解。与传统板书的教学方法相比,多媒体教学课件图文并茂的形式能够充分活跃课堂气氛,调动学生的积极性和学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学的效果与课件的制作好坏关系密切,因此教师要充分理解教学内容,把握高职机械设计的教学目标,制作高质量的多媒体课件服务于教学。作为一种教学手段,多媒体课件将教学内容分页展示,不利于学生对知识进行系统的掌握,因此在教学过程中要注意合理使用多媒体教学,将它与传统的板书有机的结合起来,可以在授课过程中,将本次课的知识点条理清晰的书写在黑板上,供学生学习掌握,达到良好的教学效果。

3强化课程设计的目标

课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践教学环节,是学生应用所学知识进行具体的机械设计训练,通过课程设计能培养学生理论联系实际的综合技能。课程设计和单元项目训练不同,它不是某一部分知识的单独应用,要求学生在掌握机械设计理论知识后进行综合的技能训练,因此教师在课程设计的题目选取上要进行全面考虑,尽可能多的涵盖学过的理论知识,而且题目的难易程度要确保绝大多数学生能按时、合格的完成。为培养学生自主学习的能力,教师在选题时应该设计多个题目,同一个题目还可以设置不同参数,让学生分组设计完成。每个学生的学习基础和理解程度不同,对知识和技能的掌握程度也会有较大差异,通过课程设计,让全组学生取长补短、互相学习,提高他们学习积极性和沟通协作能力。课程设计的目的就是要让每个学生都能通过课程设计达到知识和技能的提高。

在设计之前应该组织学生进行机械结构的拆卸、安装,熟悉各部分结构、功能、和各零件之间的联接关系,建立具体的机械概念,让学生明确设计目标,避免纸上谈兵。机械设计时一定会涉及到机械结构的计算和参数选择等问题,因此要指导学生独立完成相关知识的复习、总结,指导学生查阅相关参考资料和手册,解决设计中遇到的问题。学生最终设计、绘制完成的图纸要整洁、清晰,符合机械加工的工艺要求。

4加强教学团队的建设

加强教学团队建设、构建合理的教学梯队是高职院校提升教学质量、增加社会竞争力的重要保证。《机械设计基础》课程由机械类专业的老师承担授课,专业教学团队中各成员的教学优势和专业特点各不相同,而且每个教师往往承担本专业两门以上课程的教学任务,各课程之间有一定的逻辑关系,教师间通过教学资源和教学技能的相互沟通,可以大大提高人才培养的质量。课程建设是高职院校教学改革的重点,课程教学改革和精品课程建设是提高教师教学水平的重要手段,课程团队建设应以专业建设为背景,密切合作,对课程进行规划设计,打造特色专业和精品课程,使课程真正发挥它在整个专业中的作用。高职院校应该充分发挥教学团队在教学工作中的作用和意义,鼓励教师加强教学研究和交流,改进教学内容和方法,开发各项教学资源,促进教学团队各成员的主观能动性,进行教学改革和创新。教学团队建设要突出发展过程中的传、帮、带,大力培养青年教师,加强青年教师科研能力的培养力度。学院应该给教师创造外出培训和交流的机会,加强教学研讨,通过加强科研建设和科研投资,以科研促进教学,提高教师的整体教学水平。

《机械设计基础》是高职院校机电专业一门重要的专业基础课程,教师在教学过程中,应该不断进行教学方法的探讨和改进,使学生掌握理论知识和设计要点的同时,培养专业设计能力,真正做到理论知识和生产实践相结合,提高学生的综合技能和创新意识。

参考文献

[1]刘小兰.基于任务驱动的《机械工程基础》课程改革探索[J].科技资讯,2012(02).

[2]付东军,潘有成.浅谈《机械设计基础》讲授技巧[J].科技致富向导,2011(20).

[3]赵明侠.高职《机械设计基础》课程设计对学生创新能力的培养[J].装备制造技术,2011(09).

机械基础设计范文篇5

【关键词】教学过程教学环节优化设计教学策略

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)11-0064-02

教学过程是一项复杂的系统“工程”,它是由多个教学环节组成的,对每个环节的设计和筹划,都会直接影响整个课程的教学质量和发展前景。在推进现代化教学的过程中,我们注重以现代化教学理念为指导,从优化教学过程设计入手,对《机械设计基础》“教什么”和“如何教”等问题进行了一系列的探索和尝试,增强了教学的科学性和针对性,教学效率和教学效果有了很大的提高,促进了学员创新精神和创新能力的培养。

一、坚持以学员为主体,优化教学策略的设计。

教学策略的设计是教学设计的有机组成部分,是开展课堂教学的重要基础,是提高课堂教学质量的重要措施。在课程教学设计过程中,我们改变了以教员为中心,从教员的主观愿望出发,凭借教学经验进行教学安排和策划的传统做法;坚持以学员为主体,从激发学员的学习“兴趣”入手,确立了“听、看、动、思”的教学策略。

1.“听”即听教员讲授

绪论课作为教员与学员接触的“第一印象”,是能否激发学员的学习兴趣并使他们对本门课程产生强烈求知欲的关键。为讲好绪论课,课堂设计着重从以下几个方面进行了引导:阐述机械发展的历史,让学员认识到古老的机械工业为人类文明的发展做出了巨大的贡献,同时展望未来,让学员认识到无论现在还是未来,机械工业仍然是国民经济发展的支柱产业;其次,介绍建国后我国机械工业迅速发展的大量事实以及对国民经济发展所起的巨大作用,既宣传了我们的伟大成就,同时也指出目前我们在某些方面相对发达国家所存在的巨大差距。这种情感教育,激发了学员的责任感和历史使命感,提高了学习的自觉性和积极性。

2.“看”即参观和观看

教学中注意把课堂教学策略和课程教学策略结合起来,使课后活动与课堂教学有机结合,更好地为课堂教学服务。绪论课后安排学员参观实验室和地方工厂,让学员亲眼目睹各种各样的机械产品、先进的数控设备和自动化生产线,让学员认识到机械行业工作人员的无限光荣和责任重大,并鼓励学员学习机械设计人员和制造人员认真负责、一丝不苟的敬业精神,对学员形成良好的性格品质产生积极的影响。同时,在教学过程中安排观看与机械设计有关的录像片,如:机械工程博览、古代机械、专利产品介绍等,让学员感到机械设计课程有意思、有学头。

3.“动”即动手

机械设计课的特点是实践性强,讲授中要用到大量的教具模型和实物样件,其中大量实物样件是从装备上拆卸下来的,和实际专业结合非常密切。教员积极鼓励学员大胆动手操作教具模型,分解实物样件,建立空间概念,掌握运动原理,了解机构的组成和装拆过程,增加感性认识,消除陌生感和神秘感。

4.“思”即思维方式

创新设计意识的产生来源于创造性思维的形成。在教学过程中,教员反复引导学员应用“抽象――发散――收敛”的思维方式去分析问题和解决问题,鼓励学员对同一设计题目多角度、多侧面提出多种不同的设计方案,反对一条路走到黑,允许互相辩论,允许不同意见乃至错误意见的出现和存在。

通过教学策略的优化,调动了学员学习的积极性和主动性,促进了学员动机、兴趣、情感、意志和性格等非智力因素的和谐发展,把握了教学的方向性。

二、紧密结合教学实际,优化教学内容的设计。

传统教学过分强调教材的权威性,较少考虑教学需要和学习者的实际情况,过于强调教学内容的完整性,限制了教员灵活处理教学内容的主动权。为了改变这种现状,在现代化教学实践中,我们着力优化教学内容的设计,同时针对《机械设计基础》课存在的学时少、内容多的矛盾,注意精炼理论体系和内容,贯彻“少而精”的原则,以便更好地体现时代性和先进性的要求,更好地为人才培养服务。

1.强调系统性,优化教学内容的整体结构。

机械设计基础教学内容主要由机械原理和机械零件两大部分组成。在机械原理部分,紧紧抓住常用机构的工作原理、结构特点和设计方法这条主线讲解;而在机械零件部分,则抓住失效、强度条件、设计步骤和零件结构这条主线来讲授,从而将较分散的内容有机地结合起来,形成了脉络清新的统一体。

2.强调先进性,优化教学内容的比重分配。

在内容的设计上注意突出先进性的比重,逐步用先进的设计方法取代比较落后的设计方法。如教材中机构设计内容,作图法占的篇幅很大,过去花费的课时较多,而解析法却介绍很少。现在根据计算机辅助机构设计技术已被广泛采用的现实,教学重点不断向解析法上倾斜,淡化几何作图法的讲解,逐步建立了面向计算机应用的内容体系。

3.强调应用性,优化教学内容的组织安排。

在教学内容的组织上,针对课程的特点,强调应用性,简化公式的数学推导过程,避免知识内容过深过细,而把精力放在工程技术问题的简化处理和结论的具体应用上。如在零件强度的讲授中就是这样处理的,从而节约了大量的课时用于实践环节。

4.强调灵活性,优化教学内容的处理方式。

当今社会知识量的极度膨胀,已使我们无法用有限的课堂教学使之无所遗漏地传授给学员,必须对教学内容进行灵活处理,否则就会导致课时越拉越长,学员的负担越来越重。我们一方面删除先修课程讲过的重复内容,突出本课程内容体系特色;另一方面把教材中比较简单的内容安排给学员课后自学,但自学不等于放任自流,教员事先给出自学提纲和思考题,必要时安排课堂讨论,检查自学情况。

三、强化创新精神和创新能力的培养,优化实践教学的设计。

机械设计课程不同于一般的技术基础课,它的实践性很强,在学习设计理论的同时,更重要的是需要通过反复设计实践才能逐渐掌握。为此,在教学过程中,采用了课堂讲授与设计实践、开放教学相结合的教学方法,使学员始终处在“理论学习――设计实践――理论学习”的交替过程中。

1.合理安排实践性环节

在课程进行当中,根据学员的认知规律安排三种设计性实践教学环节。一是在每一个教学专题讲完后,各安排一次单项设计性大作业,此类作业主要让学员熟悉掌握机构和零部件的设计方法,为以后的综合设计打基础。二是在课程中期,精选设计题目,分组选题,进行方案设计,并安排时间组织课堂讨论,此类作业主要是培养学员的创新设计能力和团队精神。三是在课程结束前安排一次综合性课程大作业,此作业是培养学员综合运用所学知识,创造性地解决工程实际问题的能力的实践环节,也是对学员进行工程师素质基本训练的重要途径。鼓励学员使用计算机绘制装配图和零件图。此类作业既是对全部内容的总结、综合和提高,又是熟悉一个完整设计过程的最好的一次实战练兵,对学员设计能力和设计水平的提高起到了至关重要的作用。

2.实行开放式教学

在学员的创新精神和创新能力的培养上,注重教学设计的开放性,实行开放式教学。为了实现机械设计课程教学结束后,学员创新意识和创新能力培养的延续性,面向高年级学员开设了“机械创新设计”选修课,并在其中挑选对机械创新设计特别感兴趣且学有余力的学员开展第二课堂活动。第二课堂活动一般可分为五个阶段:第一阶段:动眼,以看为主,学员可自己选择内容和方式,实验室为其提供的有:大学生发明创新实例光盘、创造发明系列丛书等,目的在于开拓视野,启发思维。第二阶段:动脑,以构思和提出设计方案为主。第三阶段:动手,学员可按照设计方案在机构创新组合实验台上搭建真实机构或与工厂协作做出样品,检验方案的可行性。第四阶段:动口,讲解、演示、答辩、评出优秀作品。第五阶段,参赛,推荐优秀作品参加山东省大学生机电产品创新设计大赛。

四、注重教学环节的一致性,优化考核评价标准的设计。

考核评价必须与整个教学设计的各个环节相一致,为教学设计的整体思路服务。由于传统教学的评价体系只是应试指标,且是静态评价,方法单一,大多是靠期末的笔试来进行的,无法全面真实地反映平时教学的效果。特别对于像机械设计这样实践性很强的技术基础课来说,一个学员的设计水平和设计能力是很难在一份试卷上反映出来的。比如,少数学员平时学习不认真,尽管设计能力一般,但考试前抓突击,往往也能考个好成绩。为了解决好这个问题,调动大家平时学习的积极性,认真完成平时的设计大作业,以实现提高学员工程设计能力和创新设计能力的目的,我们改革了“一份试卷定乾坤”的传统做法。规定机械设计考核成绩由三部分组成:平时一般类型的作业成绩,各种类型的设计大作业成绩,课程结束考试成绩,三部分成绩的比例可根据具体的教学环境特点而定。这种考核成绩能够比较全面地反映学员对本课程内容的掌握程度,对端正学员的学习态度、加大学员平时参与教学实践的投入力度、提高学员的创新设计能力起到了积极的促进作用。

五、结束语

几年来,在《机械设计基础》教学过程优化设计的研究和教学实践的初步尝试过程中,取得了较好的效果,得到了院领导和专家的好评与肯定。《机械设计基础》课程被列为学院现代化教学“示范性主干课程”建设项目,配合该课程开设的“机械创新设计”选修课也被列入学院现代化教学“研究式课程”建设项目。在总参军训部举行的军队院校素质教学案例征集评比中获一等奖两项;在学院优秀素质教育案例评比及课堂教学实践中获一、二、三等奖各一项;在学院举办的当代教学方法创新研究与实践中获一等奖一项;教学改革经验论文“提高综合素质,培养创新设计能力”在学院举办的创新教育研讨会宣读交流,并获优秀论文一等奖;“加强机械基础系列课程建设,培养学员创新素质”荣获院校级教学成果二等奖;本科学员在山东省举办的大学生机电产品创新设计大赛上获特等奖一项,一、二等奖多项。

参考文献

1乌美娜主编.教学设计[M].北京:高等教育出版社,2001.7

机械基础设计范文篇6

【关键词】微型机械;设计;基础;研究

中图分类号:TH12文献标识码A文章编号1006-0278(2013)06-167-01

微型机械技术是一种新兴的且多科学交叉的高科技领域,它是研究、控制物质结构的分辨能力以及功能尺寸的的一种高端科学。微型机械所涉及的领域十分的广泛,包括电子、机械、制造业、材料、医学、化学、生物、物理等各种工程科学,是当前社会高科技的综合体,备受世人的瞩目,已经被称为二十一世纪人类最关键的技术之首。

一、微型机械的概述

微型机械在不同的国家有不同的称呼,在美国它被称为微型电子系统,在欧洲被称为微系统,在日本被称为的是微型机器。微型机械所指的是可以进行批量制作的、微型传感器、集微型机构、微型执行器、信号处理、电源控制以及接口电源等机电一体化的系统。微型机械从体型上来划分的话可以分为1至10mm的微小型机械、1m至1mm的微机械以及1nm至1m的纳米机械。微型机械的特点有体积小、重量轻、精准度高、耗能低、稳定性能好、灵敏性强、惯性较小、附加价值较高等。

二、微型机械的设计理论

科学界认为一个相对完整的微电子机械系统应该有几个必要的部分组成:1.驱动器;2.传感器;3.信息处理微系统;4.接口。微型机械的设计理论应该将集成设计的理论为基础,考虑集成控制理论的相关内容;并且要考虑运动信号、能量信号等的传递方式和传递规律;还应该考虑系统所涉及的一些关于微运动学、微机构学、微动力学等基础微型科学理论的延伸和扩展;以及关于微型接口和宏观接口的设计问题等。

三、微型机械设计的基础问题

微型机械不是将传统的普通机械进行比例缩小而成的,它是将每个单元的各个功能完全的集中在一个微小的自治单元。因此,微型机械的内部构造十分的复杂,将每个结构都设计的细化是一个很大的难题,使其集成化和智能化更是难上加难。

(一)微尺寸效应

在物质世界,某一个物质的尺寸如果被缩小到了一定的程度,它的很多的物理现象就与原来其在宏观世界中的有了很大的区别,也可以说表面效应与力的尺寸效应会对微观世界起到非常大的影响。物质的电磁力以及惯性等都是与其特征尺寸的高次方成比例的,在微小尺寸的领域中,这些特征会随之减小;而那些与其尺寸低次方成比例的弹性、静电力以及粘性、表面张力等就会增大。由此可见,微型机械的微尺寸效应问题是其在设计中最主要的一个问题,如何能够在微小的空间之内来使微电机的驱动力矩增大,这是一个影响着微电机实现其实用化的非常关键的因素。

(二)微摩擦

有学者研究发现,以往传统的摩擦力研究理论和研究方法是不适合用来处理微小物体之间超清载荷中的摩擦问题的,所以微摩擦的问题成为了微型机械设计中的主要问题。微型机械中小的构件质量非常的小,压力也极轻,传统的摩擦是在塑性范围之内的,而它的表面变形则是在弹性范围之内的,表面的摩擦力是两个或者多个表面之间相互作用而产生的,并不是因为载荷压力而引起的。因此,微型机械的摩擦应该主要研究的是其表面的分子、原子的性质。同时,微型机械受到尺寸效应的影响,其表面的摩擦力和粘着力比传统机械所有的体积力显现的是十分突出的。所以在设计微型机械时也要注意微摩擦磨损的问题。

(三)寿命问题

相对于传统的机械来说,微型机械的寿命问题是需要注意的。它不像传统的机械那样具有很强的可靠性和安全性,由于其成本比较低廉而且多数为大批量的生产模式,因此没有必要追求其很长的使用寿命,多数都为一次性使用过后便不再维修直接报废。例如,飞行微型机器人,装载红外传感器、湿度传感器在田野上飞翔,察觉到有干旱的农田就可以为其进行灌溉,不必考虑将其回收维修。

(四)能源供给

能源供给的问题也是微型机械设计中的重点问题,可以采用有线式的供给方式、也可以采用无线式的供给方式。有线式指的是用导体将微型系统的主体部分和能源供给系统以及智能控制系统进行连接;无线式的则是将包含微能源供给系统和控制系统在内的所有的单元都集中在一个整体的微机械系统之中,用以实现能量和控制信号等的内部传递目标。这两种方式各优点,需要设计者结合实际情况进行考量和采用。

四、总结

微型机械是一种更高科技产品,随着社会的不断发展与科技的不断进步,微机械领域所涉及的电、机、光等各种科学会更加的融合在一起,得到更加合理和科学的应用,并带动新科学的研究和发展。我们应该看到微型机械设计中存在的重要问题,加以解决和完善,将我国的微机械领域发展成世界的领先水平。

参考文献:

[1]黄永玉,李积元,王晓娟.机械设计基础课程教学方法思考与探索[J].中国科教创新导刊,2013(01):78.

机械基础设计范文1篇7

以培养优秀工科人才为目标,改革现有的课程模式,重点培养学生的创新应用能力。在教学准备过程中首先根据学生的具体情况制定三个层次的目标,即理论基础型、提高加强型和设计创新型。根据学生的不同学习能力和学习阶段采用不同的目标层次通过鼓励和引导重点把学生引入设计创新型目标中。同时在教学初应该给学生明确教学中层次的划分内容激发学生向深层次学习的兴趣并根据学生的层次进行相应奖励。为拓展课程覆盖面要将课程建立与工厂实践相结合建立实验室定期开放制度拓展课程中包含的范围增加对学生进入设计创新层次的支撑。通过把原来进行的验证性实例变为创新设计题目,将学生的积极性调动起来焙养学生的创新思维和动手能力。教学中紧密结合机械相关课题项目的新技术、新方法和新理念把工程前沿知识与课程教学内容联系起来。比如可以围绕产品设计在学生思维中建立并明确机械设计课程体系的关系,将零碎分散的知识整合,让学生知道如何才能将所学课程整合并应用到创新设计中。

二、以创新方法为先导焙养创新思维

创新是产品设计特别是机械设计的支柱,创新原理和方法就是机械设计的灵魂。常见创新原理有综合创新、分离创新、组合创新和移植创新等多种方法。创新设计技法则又包括智力激励法、分析列举法、联想类比法和组成创新法等。这些创新原理和创新设计技法在机械的相关课程中可以得到很好的应用。在目前的大部分高校的工科课程体系中缺少对于创新理论和方法的介绍。原来有的是最简单的机械方案设计的内容,内容比较单薄且并没有结合实例给学生以直观印象,对现代机构创新和优化设计工具的讲解也很少,与公司需要的产品设计有很大差距,需要引进国外大学类似产品设计的课程进行学生知识结构的优化和完善,以达到促进创新思维建立的目的。比如河以增加丁RZI理论的讲解介绍技术创新和技术系统的演变规律帮助学生跳出定式思维焙养发明精神和拓展发明思路。创新方法的传授中还需要包括产品生命周期设计的内容,这需要将创新设计与产品的生命周期相联系,以期有效延长产品的生命周期。当前国际关注的节能减排、绿色制造和碳排放等各项标准通过创新设计能够得到不同程度的解决这些与日常生活息息相关的内容都是激发学生创新思维的优良路径。

三、教学考核方式的革新

教师是学生学习的领路人是学生前进的指引者教师要激发学生的学习热情和合作精神。教学中要不断开展与学生的互动营造热情洋溢的课堂气氛。这就需要改变原有的照本宣科的学习模式,引导学生进入积极自由而又宽松活泼的学习氛围中。增加自主创新设计项目、课题小组讨论和自主设计实验等主动学习模式,使学生在教师教课过程中不断提出自己独立的见解,同时始教师提供完善自身教学的机会减少学生对老师的敬畏感和距离感。考核中融入创新元素的部分,让学生意识到创新对自身学习的重要性,把我要创新”的教学目标放在课堂教学的首要目标,培养学生热爱创新并勇于创新的习惯。展示图片、动画和视频等工程实例给学生以启发和帮助,使其树立突破原有的惯性思维激发其学习机械课程的决心。创新思维的锻炼中启主实践的考核是激发学生创造性思维的很好方式。比如在四杆机构的学习中,作业可设计为让学生自己根据课本内容构建教具进行实践活动,以获得四杆机构的运动特性参数,这样学生在学习的同时培养了动手能力,激发了学生的好奇心并且由于每个学生都有自己的理解,因此也增加了创造性的空间。

四、保持良好的反馈和修正建构创新思维

机械基础设计范文篇8

关键词:工业设计;机械基础课程;教学模式

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)35-0083-02

我校机械学院的工业设计专业,是顺应了浙江省经济发展的需求而逐渐完善建立的。这个专业的生源普遍有艺术绘画的修养,但是学生普遍数理课程的基础相对薄弱。考虑到专业需求的特殊性,有必要制定不同的教学目标与教学方式以区别其他机械专业,推进符合浙江省经济发展需求的高教改革。

一、工业设计专业机械基础课程现状

我校工业设计专业的“机械基础课程”安排在大一下学期,目前教学过程中存在的主要问题包括:

1.工业设计专业学生普遍理科基础较差,畏惧数理化教学内容。在上“机械基础课程”前期没有理论力学、材料力学的课程基础做铺垫,没有基本的机械概念。

2.该课程仅安排了32学时,教学内容囊括了机械原理、机械设计两门课程的基本内容。同时课程没有安排同程的实验教学环节。

3.同其他艺术类课程的开放式教学模式相比,学生认为本课程枯燥乏味、深奥难懂,缺乏兴趣、学习动力不足。

二、改革理念、思路及目标

课程改革理念、建设思路与目标如下:

1.明确教学定位,确立教学大纲。适应浙江省机械行业发展对工业设计的需求,确定我校工业设计专业学生对机械基础知识的认知程度与深度,建立相适应的教学大纲与教学内容。

2.探索立体化教学模式和方法。鉴于工业设计专业的艺术类特性,在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。

3.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念,形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。

4.将工程中的典型案例引入教学内容,并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论,使学生掌握机械设计的思路和基本方法;提高学生分析问题和综合设计的能力。

5.培养团队协作精神,形成良好的职业能力和职业素养。分组进行教学,按组分配任务,进行讨论、查阅资料、分工合作,培养团队协作精神。

6.强化能力、过程考核,提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重,将期末考核转变为章节考核。实践考核与理论考核相互结合,形式上做到有机统一、相互渗透。

三、课程改革内容

首先,工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理,而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍,而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数,如刚度、强度、安全系数等。其次,以学生为主体,教师为主导,实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力,巩固所学的专业知识;团队配合,增强学生的团队协作能力;培养学生机电系统的综合设计能力;实际过程中,针对具体设计目标开放性加入工业设计元素,使学生真正体验理论与自身专业实践相结合,改善教学效果。再次,在已有的实验课程基础上,进一步深化提出相关的具体实践项目,结合项目实施过程完成教学任务,熟悉工程项目的一般流程,培养锻炼学生团队精神,有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式,强调实用技能和知识创新,建立课堂实验教学与工程实践的联系,展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后,体验型讨论课互动实验教学方式,让学生主动参与教学过程,让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式,消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中,基于已有的实验器件,结合实际运用需求确定项目主题,查阅资料、分组讨论,上台讲演、提问答辩和评价考核等环节,学生可主动参与教学,体验整个教学过程,分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛,师生互动提问答辩,可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,充分发挥学生的主体作用,使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容,其重点大多也是难点,主要包括以下几个部分:(1)工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节,其教学模式教一般实验课程更具有开放性,这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富,且具有很强的工程技术针对性,其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法,能够化枯燥为生动,化抽象为具体,以激发学生学习的积极性、主动性,提高学生的感性认识和深入探究意识。(2)开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题,老师演示居多,学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差,因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容,这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。(3)考核方式的改进需要引导学生注重平时的学习和技能的训练,同时对教师提出了更高的要求。教师必须围绕学生的学习开动脑筋,不断研究、创新教学,这将大大增加教师的工作劳动强度,对教师、对学生都将是一种挑战。

工业设计专业的机械基础课程的革新是顺应浙江省经济发展对多层次高等教育的需求。我们从实际出发,分析了现有工程材料及热处理课堂教学中的普遍问题。基于工业设计专业学生学习机械基础课程时出现的难以“消化”现象,提出课堂教学改革思路与改革内容,并对其改革的实现提出了相应的方法。其次,针对不同层次要求的教学过程,增加相关实验课程相辅的教学模式,积极探索如何在现有教学和管理制度背景下,积极寻求教学创新和教学改革的策略。通过我们为期近一年的课堂实践,发现在工业设计专业的机械基础课程教学过程中实施课堂教学的相关改革,对提升我校机械工程人才培养质量具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]高为国,董丽君,吴安如.基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设[J].湖南工程学院学报学报,2010,20(3):74-77

[2]陈国金.工科类大学生创新教学实践[J].实验室研究与探索,2010,(3).

[3]纪华刚.卓越计划校企联合机制的研究与实践[J].长春工业大学学报(高教研究版),2011,(9).

机械基础设计范文

【关键词】机械设计实验方法探究

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2013)09-0254-01

引言

机械设计基础这门课程是综合了机械原理与机械设计这两门课程而开设的面向非机类专业学生少学时的课程,这门课程主要培养学生综合设计和创新设计能力的任务,是研究机械产品运动方案设计、结构设计及创新设计的基础和关键。这门课程具有实践性强与工程实际结合紧密等特点,其实验教学是大学机械类本科整体教学体系中的一个重要环节,由于实验教学具有直观性、实验性、综合性等优点,决定了实验教学是培养学生理论联系实际、分析和解决问题、启迪创新思维、开拓创新潜能的重要手段,对培养学生的综合素质和创新能力起着关健作用。

1.机械设计基础实验教学中的现状及问题

机械设计基础的实验课按照大纲和教学计划的要求,目前主要安排了机构运动简图的测绘、齿轮的范成、带传动的打滑和效率测定,以及减速器的拆装与测量实验。这些实验课主要还是附属于理论教学,课时安排相当有限。这些实验从内容与方法上来说还是属于“示范型”,“验证型”和“单一型”,从实验的手段来说,缺少了现代生产中应用的智能化和机电一体化。传统的机械设计实验大都是孤立的、没有系统性,不注重实验内容之间的内在逻辑关系,没有形成一个完整的实验教学体系,各个实验内容涉及的知识面较窄,缺乏各学科知识的关联性和交互性,相关课程与相关仪器设备的教学内容系统的连续性。实验仪器、设备也较少,实验手段单一、陈旧,不注重传统与现代测量方法进行比较及实验内容的设计性与综合性,而综合性和设计性的实验对于培养学生综合运用各学科的理论知识和现代技术分析和解决工程实践中的实际问题的能力,对充分发挥学生的主观能动性,培养学生综合素质和创新能力有理论教学不可替代的重要作用。学生每次做实验都是按照实验指导书的实验方法,实验步骤按部就班,实验后的实验数据的处理也是基本雷同,对实验的数据也不进行深层次的分析,这样严重影响了学生主观能动性的发挥,同时也压制了学生创造性和学习该课程的兴趣。

其次,实验属于课内实验,所以实验室的开放时间受限制,也只有课内时间才可以去做实验,而在课内学时非常有限的情况下,任课老师只能将实验课作为理论课的附属课,并没有将实验课作为课内教学最有益的补充,充分发挥实验课的作用。

2.机械设计基础实验教学的一些想法

实验教学是培养学生创新能力的一个关键环节,实验教学的目的是培养学生的创新意识和实际动手能力,提高他们的综合素质。机械设计原有的实验模式单一,多为验证性实验,不能很好地调动学生的积极性,更谈不上创新能力的培养。为了培养学生的动手能力、运用所学知识的能力、解决问题的能力和创新意识,将实验分为基本型、综合设计型和创新型,前两种实验是面对所有学生开设的,后一种是对学有余力的学生开设的,实行开放式、多层次实验教学,以满足不同层次学生的需求。

在综合设计型和创新型实验中,为学生提供科学发现和技术创新能力的培养环境,鼓励学生自己设计实验,动手完成实验,利用现代化的机电一体化元器件,结合传统机构设计及机械结构,创造性地达到设定的实验目标,发明一些具有创新意义的小型机构及机电结合产品。在对研究对象的观察与判断,分析与评价,建模与设计,仿真与制造的过程中,培养学生的实践能力、动手能力,分析问题、解决问题的能力和创新意识。

实验室是学生认知实践的基础环境,把实验室办成开放式机械创新设计基地。基地在现有设施的基础上,进行了实验及模型的系统化和分块主题化,增设设计型、综合型、创意型的实验,并向学生开放,学生可到实验室熟悉并动手进行实验和制作创新设计物理模型。

实验教学的内容应该与现代科技发展的最新成果相结合。使得基础实验具有时代最前沿的气息,这样的话,学生也会产生浓厚的兴趣。传统的数据采集和分析的方法已经比较落后,采用更为先进的数据采集和测量方法,不仅会测出精度更高的数据,而且采用最为先进的数据分析方法,也会使得学生得出更加精准的结论,促使他们懂得做科学研究需要更加严谨的态度和方法。把计算机技术引入到机械设计基础的实验教学中,实现了人机交互的试验方式,使得学生对呆板的机械会产生浓厚的兴趣。

要培养学生的形象思维能力和创新意识。也就是说,开设实验课时,要充分将验证性实验与综合性实验相结合,比如我们可以将四杆机构、凸轮机构和棘轮机构等等组合在一起。其次,充分将分析、设计与创新思维紧密结合并融合到实验中,向学生讲授些创新思维的方法,训练学生创新思维的方法,把讲授的知识与创新的思维相结合。最后,还要对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养,因材施教。用一些前沿的技术激发学生对新生事物的兴趣,开发学生的创新设计思路。

3.总结

《机械设计基础》是一门非常重要的技术基础课程,内容多,课时少。研究如何解决当前机械设计基础实验教学中面临的问题,我们一方面要从教学内容,教学方法不断提高和改进,另外还要培养在机械设计中融入现代计算机的设计思想,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。实验教学要摆脱课程教学的束搏,建立多层次的实验教学平台,充分发挥学生的能动性和创新精神。

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]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2001

[3]李建勇等.机械原理实验教学新体系与改革实践[J].现代制造技术与装备,2007(4)

[4]付晓莉等.机械设计实验教学体系的创新与实践[J].实验室科学,2009(8)

[5]赵越等.重构机械设计实验教学模式的探索与实践[J].实验室科学,2008(1)

机械基础设计范文

摘要:基于培养创新型人才的目的,本文以机械设计基础为例,从课程设置、课程内容、课堂设计以及考核方式等方面介绍了如何设计说课,这对提高教师的素质以及教学团队建设具有极大的帮助,并能提高机械设计基础课程教学质量。

关键词:机电一体化专业机械设计基础技工院校

说课有利于老师之间进行交流学习,有利于提高老师的教学质量,有利于促进教学改革等。为此,本文以机电一体化专业为基础,基于培养创新型人才的目的,从三个方面介绍如何进行机械设计基础说课设计。

一、课程设置

1.课程性质

本门课程是基础课程,学生在对本门课程学习后,能够掌握机械基础知识,比如让学生了解一些常见机械的构成特征、常见机械设备的工作原理等,为学生学习机电一体化其他课程奠定了基础。

2.课程地位

本门课程的前置课程有工程力学与机械制图等,学生通过学习这些前置课程,能够识别基本的机械零件图样,了解机械零件材料特性,会进行简单绘图等。这些都为学好本门课程奠定了基础。此后,本课程为机电一体化专业学生进行机械设计实训、电动机实训等实训课程提供了理论基础。总而言之,机械设计是一门承前启后的课程,在机电一体化专业中具有重要的地位。

3.课程目标

学习本门课程,要求学生实现三大目标:

(1)知识目标领域,要求学生了解机械设计的基本要求,熟悉一些常见机械设备的工作原理。

(2)能力知识领域,使学生掌握机械零件的结构以及制动原因,使学生掌握简单的机械传动装置的设计。

(3)素质目标领域,培养学生爱岗敬业、勤劳苦练的优良品质。

4.教材选择

对于技工院校一体化专业,笔者推荐选择国家规划教材,课外一些资料多登录国家精品课程资源网上下载资料进行学习。

二、课程内容

基于培养创新型人才,机械基础设计课程应该根据机电一体化专业对培养学生职业能力的要求,突出提高学生技术应用能力以及创新能力。

1.理论知识的安排

机械设计基础课程中计算公式比较多,但是实际案例比较少,而且实际案例还比较陈旧。因此,在实际教学中,可以选择机械行业零部件设计为主线,来优化本门课程的理论知识内容,教学过程中多举例,多安排机械设计习题,让学生在实际设计中提高机械创新能力。

2.课程设计内容

现在技工院校机械设计基础课程中的课程设计内容大多选择减速器为对象,并且在课程设计内容中设定好了设计数据与方案,学生在进行减速器设计时,只需要按照设计思路进行,这种课程设计说到底还只是对以前学过的知识进行再一次巩固罢了,很难提高学生的创新能力。为了真正提高学生的创新能力,在毕业前半学期,笔者安排给学生一个课程设计内容,要求学生利用剩下的半学期完成一个创新发明型任务,为了减轻学生的压力,课程设计任务可以只要求学生提出设计思路,发明创新点或者发明价值。

三、课堂设计

1.教学内容的重点与难点

本门课程的教学重点是常用机械设备的工作原理、结构特征,常用零部件的设计原则与方式等。教学难点是常用机械设备的工作原理、齿轮与轴等不标准零件的设计方法。

2.教学方法

本门课程教学可以采用多媒体教学法、案例导入教学法、模型演示教学法、同类比较教学法、启发教学法、现场教学法、分组讨论教学法等。比如在讲授牛头刨床以及轮系变速动画等知识时可以利用多媒体教学法;讲解连杆机构时可以应用案例导入教学法;在剖析机械零部件时,可以利用模型演示教学法;在讲解不同传动时,可以利用同类比较教学法;对于一些相关联知识可以利用启发式教学法,由旧知识引入新知识;可以视条件应用现场教学法让学生直接到实训现场观摩机械的实际运行过程;分组讨论法则是组织学生共同分析问题与解决问题。

3.考核方式

当前大多技工院校机械设计基础课程的考核方式采用理论笔试形式,这并不能真实反映学生的创新能力。因此,需要对课程考核方式进行改革:笔试考核环节,可以多增加设计类知识;讲授完一个主要零件的时候,可以留下一个大作业,即要求学生上交一个设计性作业,提高学生的设计创造性。特别地可以安排一个课外机械创新训练,采用考核的方式要求所有学生都参与这个课外机械创新训练。

4.教学质量监控

老师可以要求学生课前进行预习,对于课前预习,老师可以不定期进行抽查,比如随机抽查学生,让学生面对全体同学讲解课前预习。老师可以对学生在课堂上听讲情况进行监控以及对课后作业进行质量监控等。

参考文献:

机械基础设计范文篇11

关键词:机械设计基础;学习兴趣;互动教学;多媒体教学;课程设计

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1007-9599(2011)18-0000-02

MethodstoImproveMechanicalDesignBasisTeaching

YangYang

(PizhouCampusXuzhouRadioandTVUniversity,Pizhou221300,China)

Abstract:Themechanicaldesignisbasedonaveryimportantprofessionalcourses,withastrongtheoretical,comprehensiveandpractical.Teachersshouldbebasedonthecharacteristicsandrequirementsofthecourse,carefullystudythematerials,wemustchangethetraditionalteachingmethods,teacherscannotrelysolelyontheteaching,andallowstudentstoparticipateintheprocessofteachinganddesignpractice,innovativeteachingmethodsforteachingpractice.Useofappropriateteachingmethodstostimulatestudentinterestinlearning,improveteachingstandards.

Keywords:MechanicalDesign;Learninginteresting;Interactiveteaching;Multimediateaching;Curriculumdesign

机械设计基础是一门非常重要的专业课,本课程的目的是使学生掌握机械设计的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械设计问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产设计实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。

一、抓住学生的好奇心,培养学习兴趣

爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”当人们对某一事物产生兴趣,就会激感、意志去追求和探索这一事物。教学也是这样,一旦学生对某门学科感兴趣,他们就会深入地、兴致勃勃地学习这门课。因此,机械设计基础课的第一节课――绪论课就显得尤为重要。在绪论课的教学中要告诉学生这门课在今后的学习甚至工作中的作用,以及学好这门课将会提高很大的竞争优势,以激发学生的求知欲。讲课时,采用实物与设计过程方法对照讲的方法,使学生从感性上认识到机械设计课的目的。从而使学生觉得既熟悉又新奇,于是追求新知识的愿望油然而生。

二、加强师生互动教学

机械设计基础教师应在专业课上有着丰富的经验和知识,可以通过灵活多样的教学方法,将机械设计基础课程内容生动地传授给学生。对于每节课程教师都应结合内容和设计实践经验进行认真地备课,将教学内容的重点和难点,通过生活和工作中的实际案例进行分析,这样可以化解学生对抽象概念和复杂设计公式和过程的畏难情绪。教师应对学生学习中存在的难点问题进行互动讨论,以降低课程难度。教师应尽量避免抽象的机械概念和公式,而采用直观的教具和生动的比喻加深理解,化难为易。教师还应通过课程作业与学生进行互动,对在作业中存在的问题,在课堂上进行详细的讲解。在课堂进行辅导,能够加深学生对所学知识的理解,从而成为机械设计基础教学的重要组成部分。教师应指导学生从多个角度分析问题,并且应强调对机械结构实物观察的重要性,鼓励学生多查找参考资料,这样就可以拓展解题思路和专业视野。

教学中还可采用头脑风暴式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行准备。课堂上学生各抒己见,相互批判评价,充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴设计的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其制造过程很有特点。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出设计的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴设计的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。

三、培养学生发现问题和解决问题的兴趣

在机械设计基础课程的教学中,教师提出与课程重点内容相关的问题,激发学生的思考,开展探究性教学。教师设置思考情境,通过学生的思考分析加深对知识的理解。例如,教师讲解传动机构时,可以让学生思考生活中骑自行车,脚踩自行车的反转踏板时,自行车却不能倒车的原因。再如,让学生思考蜗杆传动在实际生活有那些应用。

四、注重各门课程、学科之间、理论与实践的内在联系

机械设计基础课程的目的是要使学生全面掌握机械设计知识和具备一定的机械设计能力,具有较强的理论性、综合性。要注重本课程与其他课程的关系,机械制造技术与其他学科之间的联系,理论与实践的联系。全面了解和掌握专业知识和技能。

机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机械设计基础与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高机械设计水平。

机械设计基础和电机与电气控制技术、PLC、单片机及计算机辅助设计与制造等其他学科也有着密切的联系。例如机械装置采用不同的控制方式,导致机械内部结构有很大差异。普通机械有复杂的机械传动和变速机构,而数控机械采用CNC、伺服电机、滚珠丝杠等部件,机械机构大大简化。在教学中,应引导学生了解并掌握不同学科领域的知识,使他们深刻认识现代机械制造技术的飞速发展,从而不断完善知识结构。

理论与实践更是紧密联系密不可分。机械设计技术的实践性很强,在课堂教学时一定要理论联系生产实际,而在实习时要联系理论知识,这不仅有利于知识的传授和能力的培养,还能带出理论联系实际的良好学风。

五、采用多媒体教学方法、实物直观教学方法

当前,由于信息技术的迅速发展,多媒体技术已经广泛应用于学校的教学中。特别是机械类课程,通过多媒体的教学能够改善教学环境,提高以学生为主体的教学实践,通过直观、形象的教学图片等,增强学生的理解力。机械设计基础课程中的机械机构教学内容,客观上应有动态的演示。例如教学平面连杆机构、凸轮机构时,最佳的教学就是应用多媒体教学课件,把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置,在凸轮机构中从动件的运动规律进行直观、生动的演示。教师应选取具体案例并接近生活进行讲授,如缝纫机、内燃机、摇头风扇、汽车雨刷、饮水机等案例,促进学生对平面连杆机构、凸轮机构应用到机器上的理解。因此,教师应采用多媒体案例教学方法扩大学生的空间想象和抽象思维。

另外也可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像等直观教学手段增强学生的感性认识。例如在介绍零件的制造过程时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工机床时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。

六、认真搞好课程设计工作

机械设计基础课程设计是学生对理论知识的综合应用,对绘图、制图、加工方法、刀具应用、材料选择、夹具设计和工艺实施等各方面知识和能力的训练,是学生独立思考、翻阅技术资料、完成设计的一个实践过程。设计的课题应选择有一定难度和代表性的零件,要求学生完成工艺设计、专用夹具设计、编写工艺规程等,学生要深入工厂,研究技术资料、夹具、刀具和量具,独立完成课程设计。有生产条件的学校可以组织生产并验证工艺的可行性。

总之,机械设计基础是一门综合性、实践性都很强的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。

参考文献:

[1]罗小霞.浅谈机械基础教学应用探究性学习模式[J].职业,2010,9

[2]韦竞章.谈如何提高中职学校机械基础教学的实效性[J].中等职业教育:理论版,2010,3:30-31

机械基础设计范文篇12

关键词:机械设计基础;项目化教学;理实一体化;教学资源库

作者简介:姚彩虹(1968-),女,山西芮城人,广西机电职业技术学院机械工程系,副教授。(广西南宁530007)

基金项目:本文系广西机电职业技术学院2011年教研教改立项课题“基于校企合作高职院校实训基地建设研究”的部分研究成果。

中图分类号:G712     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)10-0085-02

“机械设计基础”课程旨在培养学生掌握基本分析方法、选择常见机构和选择一般工作条件下常用参数范围内的零部件的能力,并初步具有设计一般机械零件的能力,从而培养学生创新思维和创造能力。该课程不仅为学生后续专业技能的掌握打下良好的理论基础,而且也能使学生在今后从事专业工作时,直接运用它去分析和解决实际技术问题奠定坚实基础。因此,“机械设计基础”课程是高职院校机械类专业一门重要的专业基础课,也是从理论性、系统性较强的基础知识向实践性较强的专业知识过渡的核心课程。

该课程不仅具有理论性、实践性和综合性很强的特点,而且与前续课程关系密切,尤其众多的概念、数学关系式和烦琐的分析方法,对基础薄弱及“淡化理论,崇尚技能”的高职学生而言,难以激发学习兴趣;如果沿用传统的教学模式,教学效果往往事倍功半,因此,探讨“机械设计基础”课程改革具有十分重要的现实意义。

一、“机械设计基础”教学中存在的主要问题

1.高职学生综合素质下滑显著,教学面临严峻挑战

近年来,随着高校不断扩招,高职生源质量持续下降,学习积极性不高。另外,学生缺乏明确的定位和职业规划,局限于就业的两极化认识误区:其一,反正将来只是当毫无技术含量的一线操作工,理论知识学与不学没关系,学好学坏一个样;其二,思想比较浮躁、急功近利、好高骛远,缺乏严谨求实的学风,未能充分认识到知识和技能的重要性。由此,学生对相关学科的基础知识的掌握不扎实,对学科之间的交叉理解能力不强。“机械设计基础”是一门综合性较强的专业基础课程,它综合运用了工程力学、机械制图、金属工艺学、公差配合与技术测量等课程内容,而且要求学生还要有一定的计算分析能力。学生普遍把“机械设计基础”视为最难学的课程之一。

2.理论和实践脱节,知识与技能缺乏良性互动

“机械设计基础”课程具有概念多、公式多、符号多、名词多、图表多和系统性差、逻辑性差的特点,容易出现理论教学抽象乏味现象。而所开设的实验课和课程设计,或停留在验证层面,或流于形式,缺乏具有实用价值的真实项目作为支撑,学生的学习激情难于触发。由于理论教学和实践教学未能充分衔接,学习兴趣不断淡化,知识和技能难于提升。

二、教学改革措施

1.重构课程体系,优化教学内容

随着科学技术的快速发展和生源状况的改变,高职教学内容必须改革。遵循高技能人才成长发展规律,以学科建设、专业建设的岗位群及职业能力为依据,重新制订课程标准、教学计划和教学内容。

“机械设计基础”课程教学内容具有较强的实践性,与工程实践联系密切,在教学过程中应结合工程实际。按照基于工作过程的理念进行课程开发和设计,用专业课程中学生加工制造的产品为载体,进行课程内容的规划设计,科学设计学习性工作任务,让学生在真实的设计工作中掌握相关知识和技能,培养学生的创新工程意识。

2.教学方法和教学手段的改革

(1)改进教学方法。好的教学内容只有通过好的教学方法和形式与之相结合,才能收到好的教学效果。传统的课堂教学中简单强调知识的传授,只专注于知识的诠释,其教学方式限制了学生的思维,使得学生忘记了思考,只是被动地听课,最终导致学生对问题的理解不够深刻、记忆不够牢固、应用脱节,教学效果不好。为此,应在下面三方面有所突破。

1)把单向传授改为双向传递。为了提高课堂教学效果,教师在向学生传授知识和技能的同时,接受来自学生的反馈,提倡互问互答的讨论式、互动式教学方法。教师通过学生的反馈信息,及时了解学生掌握情况,并促进教学方法的进一步完善,实现教学互促,提高教学质量。

2)改变单一的“满堂灌、填鸭式”的教学方法,采用引导式、启发式、参与式等多种教学方法,实施探究式教学。在教学过程中,引导学生积极思考、提出问题、分析问题、解决问题,不仅能充分调动学生的学习积极性,而且也培养了学生的逻辑思维方法和创新意识。

3)实施理―实一体化、工学结合的项目教学法。本课程的主要内容来源于实践,应用于实践,有着非常深刻的工程实际背景,因此在教学过程中,应注重结合实际工程实践,做到理论与实践相结合。根据现代教育教学理念,实施理―实一体化教学,使实践教学与理论教学互相渗透、互为补充,为学生更好地理解基础知识、提高实践技能、培养创新意识提供良好的平台,也为实施项目教学奠定了基础。

项目教学法不仅能实现理论与实践有机结合、局部与整体结合、课堂及学校内外结合、分析问题与解决问题相结合,也能充分调动学生的主观能动性,贯彻“教师为主导,学生为主体”的现代教育思想。而且,项目教学能让学生充分领略完整的工程项目链条,通过分析、解决工程面临的各种问题,实实在在地看到自己的成果;不仅增强自信心,也能充分发掘学生的创造潜能,使学生在工作中学习,学习中工作,提高他们解决实际问题的综合能力。

(2)更新教学手段。好的教学内容和好的教学方法需要通过合适的教学手段表现出来,应采用学生喜闻乐见、灵活自由、形象生动的教学手段,提高学生学习兴趣,调动学习主观能动性。为此,结合“机械设计基础”课程特点和学生现状,主要采取了下面两方面的措施。

1)采用先进的教育教学手段,积极主动地运用现代化教学工具,使用电子课件和多媒体教学技术来提高课堂教学效率。多媒体技术是一种把声音、文字、图像、图形、动画等多种媒体信息,通过计算机进行交互式综合处理的技术,具有形象、直观、信息量大等特点。合理利用交互式多媒体课件进行授课,一方面可使传统教学手段难以表达或抽象的内容变得生动直观,增加学生的感性认识,培养学生的学习兴趣;另一方面通过多媒体网络教学平台,促进互动式教学实施,把传统课堂的教学实现多方位拓展,提高学生自主学习能力,激发学生的思维能力与想象力,提高教学质量。

2)引入生活现象和工作岗位中典型案例,是项目教学法和互动教学的立足平台,通过演示和现场讲解,也能强化理论和实际的联系。举例不仅可以加深学生对概念的理解,生动的例证则更能有效地启发学生好奇心和求知欲,调动学习积极性。生活中有许多和课本理论中有关的现象,以身边的现象作为例证,不仅可以帮助学生加深对抽象理论知识的理解和应用,又能促使学生形成科学的思维方法。利用工作岗位中的案例,不仅强化学以致用理念和工程素质能力,也为学生职业认知、规划和定位奠定了基础。

3.建设课程教学资源库,拓展学习时空纬度

网络教学信息资源系统能为各类教学内容提供高效的存储管理,为使用者提供方便快捷的存取功能,为师生教学互动提供工作平台,为教学管理者提供资源访问效果评价分析,实现资源共建共享,从而提高教学资源对象的利用率,促进教学资源更好地为教学服务。

“机械设计基础”课程的教学内容较多,但课时却较少。高职大班教学的特点决定了教师与学生的沟通时间有限,在有限的课堂时间内即使采用前面介绍的多种教学方法和教学手段,也难以实现预期的教学目标。由于网络教学不受时间与空间的限制,拓宽了学生的学习空间和时间的自由度,对于学生在课堂上不容易消化掌握的内容,利用教学资源库平台,通过网络课堂实现自主探究式学习,以完成教学目标。

4.积极开展课外活动

利用教学资源库,对技能和创新能力提升有一定的局限性。为此,一方面,不仅实验、实训教学场所进行开放式管理,为学生提供实践学习平台,同时也为培训取证提供支撑。另一方面,让学有余力的学生参与到立足于“校企合作、工学结合”的技改项目中来;同时,鼓励学生参加创新设计制造大赛,加强技能训练,培养学生实践能力和创新能力,全面提高学生自身素质和综合职业技能。

三、教学改革应用实践

1.教学内容重构和教学资源库建设

要在有限的教学周期内完成教学内容,需要对教学内容进行优化整合和精选。如:将新知识、新技能纳入课程体系,拓展学生的知识面,删减一般性公式的详细推导,强化工程设计思维的相关内容,强化机械部件结构工艺及使用、安装调试与维护的内容,注重相关理论的应用性和实用性。

“机械设计基础”课程网络教学构建了网络课程资源库、课程电子教案库、课程标准相关文件库、媒体素材库、VOD视频库、习题及试题库、工程案例库、设计手册、网络资源链接、软件资源库、互动访问平台,通过设置丰富的栏目和人性化的友好界面,把教学中的基本内容、难点、重点全方位地放到网站上,为学生自由浏览学习提供完善的网络平台。

2.教学方法和教学手段

物料传送机械装置在日常生活和生产实践中应用广泛,不仅学生容易接受,而且所涉及的知识和技能在“机械设计基础”课程中具有典型的代表性。下面以物料传送机械装置项目为例,简要说明教学方法和教学手段应用情况。

首先在第一堂课,介绍物料传送机械装置项目基本情况,其作为本课程教学资源库及多媒体教学核心案例具有十分重要的地位,通过查看资源库了解所用的知识点、技能及相互关系,对学生进行分组,强化学习观念和学习方法的转化。其次,通过多媒体演示和现场参观形式,让学生直观感受物料传送机械装置组成、工作过程和工艺要求及参数,以生动的学习情境和实用平台激发学习积极性。最后,根据项目教学法“资讯决策计划实施检查评估”六个基本环节组织实施教学,利用资源库提供项目教学法所涉及的任务书、各类表格、模板等相关内容,指导教学工作有序开展。

总之,以工程化项目为背景,放手让学生根据功能要求,通过互动探讨自主完成:选择和设计传动机构与驱动机构、完成方案设计、确定加工方法,自主完成安装、调试、验证和设计说明书整理及答辩考核等各项任务,使学生在工作过程中不断发现问题,应用所学知识和技能解决所遇到的问题,充分发挥学生主观能动性、合作精神和创新设计能力。

四、结论

“机械设计基础”课程的教育教学改革和实践,极大地调动了学生学习主动性,使学生由被动式学习转向主动式、探究式学习,促使学生勤于思考、发现问题、分析问题、积极想办法解决问题,也使学生的实践技能、创新能力和教学质量有了进一步提升,为学生的职业能力和职业持续发展奠定了良好的基础。

参考文献:

[1]姚彩虹.案例教学在机电专业课教学中的应用[J].甘肃高师学报,2007,(2):94-95.

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