机械设计实训总结汇总十篇

时间:2023-03-07 14:56:34

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机械设计实训总结

篇(1)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)01-0196-02

一、概述

高职教育的侧重点在于学生技能的培养,《机械设计基础》又是一门从理论到实践过渡的课程,因此,其教学评价应该以学生的机械设计技能掌握程度为标准。目前,相关研究表明,高职院校的《机械设计基础》教学普遍存在着学生理论知识弱、动手能力差、知识运用能力差等问题,教学没有能够很好地提高学生的技能水平。机械设计技能属于创造性技能。根据教育心理学的相关理论,创造性技能的获得依赖于心智技能的提高,因此必须在教学中重点进行心智技能的培养,培养学生的创造性思维,提高学生的创造能力以及解决实际问题的能力。

二、心智技能的基本理论

技能分为操作技能和心智技能。操作技能是一种动作技能,由特定的动作方式构成,比如在机械设计的活动中测量齿轮的各种参数、拆装机械装置等。而心智技能是一种思维的技能,是调节和控制心智活动的经验,主要由观察、分析、判断和决策的能力构成,比如在机械设计的活动中计算机械参数、设计机械结构等。心智技能能够指导操作技能的应用。因此,对于《机械设计基础》教学而言,不仅要培养学生的操作技能,还更应该注重心智技能的培养。提高心智技能,可以帮助学生学会分析问题与解决问题的方法,在实际工作中有更高的效率。

三、《机械设计基础》教学中存在的问题分析

目前,《机械设计基础》教学大部分仍以讲授法为主,在教学的过程中,以各种机构设计的理论知识为主要内容进行讲解。由于学生普遍缺乏实际机械结构的工程经验,单纯的讲授方式往往使学生感到茫然不知所措,学生对各种设计理论的适用场景和条件不甚了解,不能真正做到学以致用,在独立进行机构设计任务时会有无从下手的感觉。笔者经过课堂观察、与学生交谈及实训指导等方式进行调查之后发现,学生在独立进行机构设计时存在一些共性问题,主要体现在以下几个方面:

1.理论知识没有形成系统。主要有两个方面:一是先修课程的理论知识没有跟《机械设计基础》联系起来。《机械设计基础》的课程学习,要综合运用到《工程材料》、《工程制图》、《工程力学》、《互换性与技术测量》及《机械原理》等课程的知识,由于这些课程学习时是分开单独学习的,学生在独立进行设计计算时,往往无法运用这些知识,比如不能运用力学知识去校核齿轮、轴及轴承等零件的强度;不能运用互换性原理中的公差知识去设计轴孔配合公差;不能运用工程材料的知识选择零件材料等。二是本课程内各章节知识没有形成有机整体。由于各章节基本上是以机器中不同类型的机构来进行划分的,学生在碰到多机构组合的装置时,往往不知道如何进行设计,比如不知道轴承设计的输入参数应该从轴的设计结果中获取。

2.缺乏查阅资料解决问题的能力。查阅资料解决问题是进行机械设计必备的技能之一。在实际教学过程中,由于教材一般不会强调这方面的知识,学生在这方面的能力相对匮乏。比如在查阅机械设计资料时,遇到图表不能根据横纵坐标查到所需的参数,或者遇到表格不知道表头所指代的参数,遇到新的问题不知道从目录中找到参考资料的位置等。

3.缺乏思考、生搬硬套。学生在进行设计计算时,生搬硬套比较多,机械地套用公式,或者完全按照例题参数进行设计,不考虑自己的设计任务与现有方案的差异,缺乏独立的思考。比如在进行带传动设计时,未直接给出转速(需要用其他参数计算得出),有的学生直接将例题中的转速带入计算。甚至有些学生直接照抄别人的设计结果,数据计算和结构设计都相同。

4.对设计参数缺乏宏观把握。对设计参数缺乏宏观把握主要表现在课程设计的过程中。由于学生缺乏工程经验,对所设计的机构没有在大脑中形成一个宏观的概念,对其尺寸和参数也没有感性的认识,因此在设计出现明显不合理,甚至错误时,不能及时发现,直到设计后期,甚至绘图时才发现问题,已经没有足够的时间修改,影响设计成绩。比如在设计减速器时传动比分配不合理,导致制图时发现结构比例不协调等。

5.制图能力弱。制图能力弱同样是主要表现在课程设计的过程中,课程设计的最后都要求学生把自己设计的装置按照国家标准要求的工程制图样式表达出来,在这一过程中出现了很多问题。主要是因为学生对工程制图的标准掌握不够,比如标题栏格式、零件简化画法、螺纹的绘制、壳体相贯线的绘制等经常出现错误。

综合上述问题分析可以看出,学生在创造能力及设计思维上相对较弱,实际上通过平时作业和操作实践,学生基本都能完全掌握单一零件的设计,比如设计带传动、设计齿轮机构、轴的结构设计等,但却在需要整合运用这些知识技能时出现了问题。这实际上就是因为心智技能的匮乏,因此,培养心智技能是提高学生机械设计能力的关键。

四、心智技能培养在《机械设计基础》教学中的应用

1.机械设计心智技能形成分析。根据冯忠良教授的研究,心智技能的形成是阶段性的,其过程分为原型定向、原型操作和原型内化三个阶段。原型定向阶段以理论知识传授为主,让主体掌握技能操作的原理;原型操作阶段通过实践让主体熟练掌握操作技能,为原型内化奠定基础;原型内化阶段在主体大脑中形成内化的思维模式,使主体能够灵活运用操作技能解决实际问题。

根据上述理论,结合《机械设计基础》教学的实际情况,机械设计心智技能的形成阶段如图1所示。

机械设计心智技能的形成分为三个阶段:掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段。在整个学期的教学过程整体上按照三个阶段进行划分,同时每个章节的教学同样按照三个阶段进行,甚至具体到每次课都尽可能遵循心智技能形成的过程进行,如此不断反复强化,才能提高心智技能。

在整个学期的教学过程中,掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段的主要教学内容是:(1)讲授常用机构和通用零部件的工作原理、设计、应用等知识;(2)讲授常用机构和通用零部件的设计步骤,通过课内实训,大作业等方式加以巩固;(3)指导学生综合运用所学知识,独立进行机构设计,总结设计中出现的问题,形成经验反馈。

而在具体某个机构或零件设计的教学过程中也应遵循三阶段原则,教师首先讲授机构或零件的工作原理。然后按照设计步骤让学生动手练习,在此过程中不断发现和改正出现的问题,再通过针对性布置大作业及课内实训进行巩固。最后提出一些设计案例,组织学生进行分组讨论,培养独立设计的能力。

2.教学内容及教学模式。在前述理论研究的基础上,《机械设计基础》的教学内容分为理论教学内容、实训教学内容和讨论教学内容。其中,理论教学内容针对机械制造专业学生必须具有通用零部件和常用机构的初步分析能力和设计能力而设置,对教材中的内容进行简化,重点讲授平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、减速器等内容。实训教学内容与理论教学的重点相呼应,包括平面运动简图的测绘、机构的结构及特性分析、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定、轴系结构设计、机械传动装置的拆除和结构分析、机械创新设计。讨论教学内容则针对常用机构和零件的设计中存在不确定性的部分,例如平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、轴等,这些机构或零件的设计往往需要学生在一定范围内去选取参数,经常会让学生不知如何进行,因此进行讨论和总结是有必要的。

五、小结

笔者通过教学实践发现,结合心智技能形成的阶段性理论进行《机械设计基础》课程教学,起到了积极效果,一方面在心智技能培养理论的指导下,教师在教学过程中会注重培养学生的心智技能,另一方面学生的学习兴趣更浓,效果也更好。但由于课时限制、教师经验等因素,教学质量仍有很大的上升空间。在后续教学过程中,仍需要不断地进行尝试和总结,探索更高效的心智技能教学方法,培养出更高素质的高技能人才。

参考文献:

[1]冯忠良.教育心理学[M].北京:人民教育出版社,2000.

[2]陈军民.高职生心智技能培养探讨[J].新课程学习,2012,(03):77.

篇(2)

《机械设计基础》作为高职高专机械类和近机类专业一门重要的技术基础课,其主要任务是培养学生掌握常用机构和通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,具备设计一般简单机械和应用标准、规范、手册、图册等技术资料的能力。如何激发学生的学习热情,使学生具备良好的创新意识和一定的机械创新设计能力,为将来的工作打下坚实的基础,一直是我们教学改革和研究的重点内容。通过近几年的教学探索和实践,笔者总结了几点行之有效的教学方法。

1 案例分析法

“兴趣是最好的老师。”创新能力的培养首先是激发学生的创新兴趣。我们通过在课堂上引入工程实例及全国大学生机械创新设计大赛的优秀作品,并在实践教学环节开放实训基地及实验平台,很好地调动了学生的积极性。

《第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛作品选集》中收录了沈阳工业大学机械工程学院设计的便携式万向千斤移。该千斤移巧妙地利用了可控双向棘轮的特点,设计了平移和旋转重物的机构[1]。在间歇运动机构这一章的教学中引入该实例,并在实训实验环节让学生对比分析普通千斤顶和该便携式万向千斤移,丰富了教学案例,拓展了学生视野,提高了教学效果。

通过对大量成功的机械创新设计实例的分析来介绍机械创新设计方法是我们在教学过程中的具体做法。因为这些方法正是通过这些成功的创新设计实例表现出来的,通过对这些具体、生动实例的分析,使学生能够更容易理解和掌握这些创新方法,也更容易激发大家参与创新实践活动的兴趣和自信心。学生认识到以自己的知识技能水平进行创新设计是完全有可能的,学习主动性大大增强。

2 类比总结法

传动装置作为机械系统中最重要的组成部分之一,其传动形式分为机械传动、流体传动(液压及气压传动)和电力传动。而《机械设计基础》主要学习各种常用机械传动机构的原理及设计。机械传动能适应各种运动和动力的应用要求,得益于各种机构的各类演变。把握了运动及动力传递的各种机构的特点,就能从根本上学好《机械设计基础》。因此从传动的本质入手,让学生在运动及动力传递形式的类比总结中对所学知识系统吸收,是学好本门课程,培养创新设计能力最有效的方法之一。

《机械设计基础》中机械原理的部分主要包括平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、齿轮机构、蜗轮蜗杆及螺旋机构等。从运动形式的转换来看,能实现往复直线运动和圆周转动之间相互转换的机构有曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮齿条、蜗轮蜗杆和螺旋机构等。然后在这些机构中,分析比较传动角与压力角,很容易看出每种机构在传动中的优缺点。比如:铰链四杆机构有最小传动角的要求,凸轮机构要求最大压力角小于或等于许用压力角等。

从传力的大小来看,凸轮和齿轮这样的高副机构因为是点或线接触,易磨损,所以没有铰链四杆机构在传力大的场合应用广泛。

从运动速度的方面研究,曲柄摇杆机构有急回特性,为了定量研究,就引入了行程速比系数和极位夹角的概念。凸轮机构从动件的运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律、摆线运动规律等。齿轮机构则有适用的速度和功率范围广的特点。

还可以从是否可以实现空间传动及传动的角度、传动比、传动效率等不同方面进行总结分析。让学生在庞杂零碎的知识点中间找到一条线索,理清思路。可以采用同学们喜闻乐见的形式,比如就传动比这一个单项对所学传动形式进行比较排序。采用类比总结法对于带传动和链传动、齿轮传动和蜗轮蜗杆这样的章节,教学效果尤为明显。教师可根据实际情况给学生布置专题研究。通过类比总结法可以有效培养学生思维的开放性、多向性及自由性,而这些正是创造性思维的基本特征[2]。

3 逆向思维法

通过逆向思维的训练,让学生灵活应用基本机构。逆向思维对于培养创新能力极为重要。在《机械设计基础》这门课程中,很多机构的演变都是逆向思维的结果。螺旋传动的实例最为明显。普通螺旋传动的应用形式有:螺母不动螺杆回转并作直线运动,如台虎钳;螺杆不动螺母回转并作直线运动,如千斤顶;螺杆回转螺母作直线运动,如机床工作台;螺母回转螺杆作直线运动,如应力实验机观察镜螺旋调整装置。

曲柄摇杆机构中一般都是曲柄做主动件,如果逆向思维,让摇杆做主动件,则会出现死点位置。死点虽然不利于传动,因为其压力角α=90°,即传动角γ=0°。然而运用逆向思维,利用死点的特性来工作,就有了夹紧机构。

4 “三最”法

通过“三最”法,即课程学习中涉及到的有关最大、最小、最优的问题,发散学生思维,培养学生的创新能力。曲柄滑块机构就是由曲柄摇杆机构中的摇杆长度增至无穷大演变而来的,还有齿轮齿条中的齿条也是将齿轮半径增至无穷大演变而来。这是“最大”的例子。而曲柄摇杆机构中极位夹角θ最小为0°时,行程速比系数为1,即说明该机构不再具有急回特性。最优的问题,恰恰是机械设计的核心。机械创新设计包括两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、实用性等;二是创造设计出新机器、新产品,以满足新的生产或生活需要[3]。而机构的优化设计就是推陈出新的法宝。通过“三最”法,让学生在所学普通问题中发现特殊情况,对特殊情况进一步研究,找到普遍与特殊的关系,寻求突破口,找到创新点。

机械创新设计是推动人类文明进步的事业。从事机械创新设计工作需要掌握一定的机械设计知识,需要了解创新设计的方法,需要有克服困难的勇气,更需要有对追逐成功的兴趣。提高创新设计的水平需要不断学习新的知识和方法,更需要不断地参与创新设计的实践活动,从实践中学习和领悟。能够通过《机械设计基础》的教学激发学生的创新热情,培养学生的创新意识,开发学生的创新潜能,对于学生学习后续课程和将来的工作实践都有着至关重要的意义。“想象力比知识更重要。”如何在教学中形成一整套系统的创新设计理论方法,将是我们以后的努力方向。

参考文献:

篇(3)

关键词: 机械设计基础;课程改革;能力培养

Key words: mechanical design basis;curriculum reform;ability training

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)09-0199-01

0引言

机械设计基础课程是机械类各专业的一门重要的技术基础课程。通过该课程的学习,要求学生掌握各种常用机构及通用零部件的工作原理、特点和应用的基本知识,使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范,选用机构及零件类型,并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核,从而具有设计简单机械传动装置的能力。由于本课程的特点,不仅为后续的专业课程,也为课程设计、毕业设计和解决生产实际问题建立基础。近几年来,随着教学改革的深入,学科建设的进行和课程体系的调整,我们围绕培养复合型人才的培养目标,结合学校的学科建设和实验室建设对机械设计课程建设采取了一系列改革,且取得一定成效。

在机械设计基础课程教学改革中,我们坚持以人才培养目标为依据,不断更新教学内容,优化课程体系,确保课程内容的前瞻性、课程结构的科学性和合理性,实现教学内容和课程体系的整体优化。

1教学内容更新

随着教学改革的深入,我们将工程力学和以前的机械设计基础两门课程整合为一门机械设计基础课程,课时大幅减少,因此必须对教学内容进行精选。课程内容的选取本着基础知识够用,主要从理论知识和操作技能两个方面,选择课程的内容,满足职业岗位的需求。机械设计基础课程教学任务的设计以工业产品和常用机构为载体的分析与设计为载体,将课程内容进行解构和重构,序化教学内容,设计学习模块6个,每个模块进一步分解为若干个任务。教学过程中以学生为主体,以实施完成工作任务为途径,培养学生正确选择通用零件及传动装置的能力,掌握重要机构、零部件的设计方法,具有使用设计手册查阅参数的能力,重点培养分析和解决问题的综合能力,最终达到本课程的培养目标要求。

2采用先进的教学方法和手段

在教学过程中以激发兴趣、培养能力为主导,根据教学内容表现的需要,我们采用任务驱动、实例贯穿、课堂与实习地点一体化相结合的教学模式。

任务驱动教学模式:以减速器设计等典型任务为导向,将齿轮的设计、轴的设计、轴承的选择、联轴器的选用、V带的设计等作为主要教学模块,每个教学模块由若干个教学任务组成。

“实例贯穿式”教学模式:以典型机构设计为“案例”,提出解决方法,注重教学过程,将课件、录像和现场教学融为一体。

课堂与实习地点一体化:为了全面提高学生的综合素质和动手能力,培养符合企业岗位技能要求的技术人才,把一部分教学的课堂搬到实训室进行,让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理,加深对理论知识的理解和掌握。在这种教学模式下,讲述理论部分时,通过CAI课件、录像、动画等现代教育技术的运用以及现场相关机织设备的运转演示与指导教师的动手操作,让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理与操作方法,加深了对理论知识的理解和掌握。在理论部分讲完后可立即安排相应的动手实验,使学生在理论的指导下独立动手操作,并通过实验验证所学的理论知识,这样使理论教学和实验教学的衔接更紧密,时间的安排上也较灵活。通过实践,学生的学习兴趣普遍提高,而且独立思考和分析问题的能力提高,同时对机器设备原理与工艺调整以及操作技能都掌握得较好。这些技能对他们成为能力较强的应用型人才有很大帮助。

3实践性教学环节的改革

培养学生的实践和创新能力目前已经成为高职教育的一项重要教学改革内容。在实践性教学环节的改革中,我们坚持理论教学和实践教学并重,注意提高学生的实践动手能力,启迪创新思维,培养学生分析和综合运用现代技术手段,解决工程实际问题的能力。

机械设计基础课程实践环节包括实验和课程设计。我们有机械设计陈列室和机电一体化创新实训室,每学期我们安排一定的课时在这些实训室进行现场讲解。在创新实验室,学生可以自己动手做各种实验,有的内容在课堂上不能完全理解,就到实验室通过相关机构或各种零部件的组装加深理解。

在课程设计改革中,我们改变了以往的仅单纯按理论知识设计一级圆柱直齿轮,现在我们以各种类型的减速器为课题,先对减速器进行拆装和测绘,然后设计出符合工厂实际需要的各种类型的减速器。同时为调动学生的积极性,我们允许自由选题。在教师的指导下,学生可根据自己的想法对现有机械进行改进设计。在完成本课程的学习后,我们推荐学生参加大学生创新设计比赛。

4考核方式的改革

在考核方法上,注重全面考察学生的学习状况,通过参与课堂讨论的质量、分析能力、对新知识的接受和消化能力、学习迁移能力等多方面的评价,与基础理论知识考核结合评价学生的学习效果。形成了过程性评价70%与成果性评价30%相结合的评价体系,其中过程性评价综合考虑小组成员互评和教师评价。这种考核方式充分关注学生的个性差异,发挥评价的启发激励作用,增强学生的自信心,教师还可以利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。

5结束语

通过改革和实践,学生的学习积极性、主动性和学习兴趣普遍有所提高。特别是在动手能力,工程实践能力,综合素质,创新设计能力等方面的提高更为显著。

虽然我们在机械设计基础教学内容、教学方法和手段等的改革方面做了一些尝试,并取得了一定的成绩,但仍存在一些问题和不足之处,有待今后的教学改革实践中不断地改进和完善。

参考文献:

[1]张庆玲.机械设计技术.北京:清华大学出版社,2009.

[2]张晓桂.机械设计基础课程的教学改革与探讨.全国机械设计教学研讨会议,2007.

[3]杨枚.《机械设计基础》课程教学内容改革总结.科技信息,2010(36).

[4]刘碧俊.高职《机械设计基础》课程改革与实践.《教育研究》2010年1月.

篇(4)

受传统教学模式的影响,如今教育教学方式较为单一,大都以理论课程讲解为重点,这是应试教育的一个基本途径,学生能够获取到非常高的学习分数,但是理解知识并运用知识的能力缺失。由此,综合创新实训课程被提出来,并在不断改革,这是新时期实施素质教育的一项重要举措,实施改革的目的就是提升学生的实践能力。下面将重点阐述创新训练目标、意义以及改革内容。

一、设置综合创新训练课程的作用

随着知识经济时代的到来,市场竞争日趋激烈,并对人才各方面能力提出了更高要求,促使高校不断创新改革教育教学模式。我国在2010年正式启动了“卓越工程师教育培养计划”项目改革,在项目中将10年卓越培养目标纲要制定出来,成为我国教育史上的一次变革与发展,是传统教育向工程教育转折的一个举措。工程训练将培养学生的工程实践能力作为中心,更是培养优秀工程师必不可少的途径,在这种背景下,综合创新训练课程改革方案被提出来,对培养学生工程意识与创新意识起到了重要作用,让学生在学习与实训中提高了实践能力与创新能力,真正成为一名创新型人才[1]。

二、综合创新训练课程教学目标

很多技术类专业具有非常强的实践性与综合性,比如,某航天大学工科专业开设了几门必修课,这些必修课融合了电控、机械方面的知识与技术指导,学科的实践性与综合性非常强。课程建立在工程训练基础上,融合机、电、控等专业设备,帮助学生构建一个真实的工程实践环境,通过学习这些课程需达到以下教学目标:充分发挥学生的能动性与创造性,提高学生的创造能力;重点培养学生系统工程的认知与操作,熟练运用电控一体化技术,使学生掌握单片机与可编程控制器的运行与应用方法;培养学生的独立学习能力、独立解决问题的能力;培养技术创新能力、工程实践能力以及团队协作能力。

三、综合创新训练课程改革主要内容

(一)改革教学内容

过去,工程类教学一直将机械设计作为重点,为了达到课题目标就会不断加强设计教学内容,但如果课题智能化强仅依靠机械工程不能达到教学目标。由此,在原有的教学基础上增设了监控与电控两项技术内容,课题学习不再单纯以机械设计为主,使学生各方面知识得到均衡发展,实践技能掌握更多[2]。

(二)改革教学模式

传统教学模式采取学生制作课题的方式,其他学生仅对内容进行创新训练,而将“个性化培养”作为改革的实训模式与核心内容,就是学生先申报一个课题,可以是教学科研课题,也可以是课业的拓展课题或者企业科研项目,教师对学生一对一指导教学,使学生独立完成课题方案设计、硬件设计等,能够自主调试与测试软件、系统。在完成以上实训以后总结实训方法、知识,完成论文编写与答辩。

四、对改革综合创新训练实践未来发展的思考

即使机电一体化创新实验已经成为机电学院的一种创新体系,也是重要的实践训练基地,但是在机电一体化产品创新设计上依然存在很多不足,设计实验的条件以及实验管理都需要不断完善,进而从实验为主转为探索性实验模式。要想充分发挥机电一体化创新实验室在人才培养过程中的重要性,就要先对过去“填鸭式”教学模式进行改变,引导学生从实践中获得思考动力。具体可以从以下几方面入手:

首先,将课程体系创新实验条件及其相关实验体系建立起来,先将机械设计制造与自动化学科相关实践环节打通,更好地依据机械原理对机械设计和创新实验条件进行完善,使机电产品设计课程体系关联的实验系列开设出来,比如,驱动部件设计、机械装配、驱动部件设计、传感器测量技术、控制器接口技术等,还要掌握控制编程制造知识,引导学生主动学习,使机电一体化技术知识获取更加系统。

其次,多组织学生进行实践训练,比如,自主研发或者设计,体会机电产品设计与制造过程,更好地掌握机电系统运行与装配方法[3]。比如:SPCE061A单片机音效彩屏液晶显示贪吃蛇游戏:这是一款益智类游戏,主屏幕显示一条贪吃蛇,随机获得食物,游戏玩家可以操作键盘对贪吃蛇的方向进行控制,每吃到一个食物便增加相应分数,一旦贪吃蛇碰到边界,游戏便失败。游戏使用了单片机功能,贪吃蛇每到一个位置计算坐标;两个键盘玩的游戏是创新内容。项目创新总结:在完成了项目研发以后,学生要对项目做出总结,学生运用了在综合创新训练实训课程中学习的知识与操作方法,边研究边查阅资料,逐步分析各个研究难点,在教师指导下完成了游戏制作[5]。最后总结出:“获得的创新想法来源于实践,创新成果服务于实践。”

五、结束语

本文结合教学经验与教学实践,探讨了综合创新实训课程的意义、课程教学目标以及课程改革方案。可见,素质教育改革下只有提高学生的实践操作技能,不断培养学生的创新能力,才能更好地适应未来学习与工作,使教学改革作用得以真正发挥出来。

【参考文献】

[1]牛锁良,李平,张纪勇,等.基于“培养创新思维”的线切割实训中教学模式的研究[J].宁波职业技术学院学报,2014(01):31-34.

[2]邵文冕,都维刚.电气工程训练课程体系的构建与实施――电工技能训练课程改革的研究与实践[J].中国科教创新导刊,2010(08):179.

篇(5)

中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:16723198(2014)07014102

机械设计制造专业主要是培养具有机械设计制造基础知识和应用能力,能从事机械产品的设计、工艺设计、数控加工、数控设备的操作、产品质量检测等等行业的高等技术应用性人才。综合实训是机械制造专业的主干专业课程,是一门实践性很强的专业课,是围绕专业培养目标,为学生今后能在上述岗位上工作提供必要的知识与技能支撑。如何针对该专业的特点培养高素质人才,必须要对该门课程构建一个良好的课程体系。课程体系是一个具有特定功能、特定结构的组合系统,通常具有目标、内容和过程三个要素。因此,机制专业的综合实训课程体系也可由目标要素、内容要素(结构要素)和过程要素三大部分构成。

1机制专业综合实训课程体系的目标要素

综合实训是学生毕业实习、毕业设计前的一门综合型设计与实践训练课程,安排在大学教学的最后一学年,能培养学生综合运用已学知识的能力。通过综合实训的开展让学生获得实践知识、丰富并活跃学生的思想,强化对理论知识的理解与掌握,从而在实践中对理论知识进行拓展和创新。同时综合实训的训练项目也要不断的推陈出新,要以项目为目标,充分调动学生的积极性,教学方法也由“以教师为中心”转变为“以学生为中心”,教师只是起到引导的作用,有效地培养了学生的工程意识和创新意识,使学生在完成这些项目的过程中,把所学的专业知识和实际操作结合起来,并能够在今后的工作岗位上解决实际生产的能力。

2机制专业综合实训课程体系的结构要素

综合实训课程体系在其结构形成过程中,应确立起以素质教育为目标、以社会需求为导向,以岗位技能要求为核心的课程结构形式。针对于机械制造专业的特点,我们在构建综合实训课程体系结构形式的时候要注意以下几点:其一,教学重点应该转移到强化应用上,同时实训课程在教学计划中应占据较大的比例,让学生有充分的时间去掌握专业技能,以及将理论与实践更好的结合;其二,综合实训的内容必须具有系统性和连贯性,能够将大学四年所学的理论知识串起来。在大学本科四年的教学计划中,各类专业课中的实践课都是根据相关课程分布在各个学期中进行的,相应的实验内容比较单一,相互之间的关联度也不够,不够系统,学生只能做一些验证性的试验。这不利于提高学生的综合动手能力,故在设置实训内容的时候必须将各个单一工种用产品串接起来,这样的话学生得到地就不再是孤立的概念,而是具有完整过程的工程概念,在综合设计与综合实训的过程中,学生通过完成本报告可对机械制造的整个生产过程和制造技术实习进行一次全面总结。结合以上所提到的问题,针对本专业的理论课程体系,故建议构建如下的结构形式:以小班为单位,自主选择实训产品,项目要求难度适当、与机械相关。在产品确定之后,再将学生以实训产品的主要零件分成若干小组,保证每个小组中的每个学生至少负责一件以上的零件设计制造,每个小组分别完成自己的实训任务,最后以班级为单位进行产品的验收。以产品研制的四个过程(产品设计、工艺设计、加工试制、分析总结),将综合实训也分为相应四个阶段。下表为主要实训阶段及教学要求。

表1实训的四个阶段

序号1实训

阶段1主要内容1基本要求1涉及课程11产品

设计1针对某选定的实训项目设计出完整的产品工程图和相关技术参数11、选择一个原理结构最优,又符合实际加工能力的方案作为选定的产品

2、严格按照工程实际要求完成装配图1机械制图、机械设计、机械原理、机械CAD/CAM21工艺

设计1设计相应零件的工程图,工艺规程设计,编制出零件制造的工艺文件11、分析产品装配图,了解所设计零件在产品中的位置和功用,对该零件提出技术要求,分析其主要技术关键和应相应采取的工艺措施

2、工艺审查,拟定工艺路线,确定各工序所用机床设备和工艺装备

3、编制工艺文件1金属材料及热处理、机械制造技术基础31加工

试制1操作机床验证本人所编工艺工序、按分工、逐步加工实训零件11、熟悉工艺文件中选定的机床设备的操作、听从指挥、严格按照要求,安全操作机床

2、按照本人所编工艺文件,逐步加工实训零件

3、对于数控机床应进行数值计算,逐断编写零件加工程序单,并输入CNC装置的存储器中,再进行加工1金属切削机床、数控机床、数控加工编程41组装调

试及分

析1组装调试实训产品、实训报告撰写11、对加工出的零件进行质量检测、如尺寸检测、形位误差、粗糙度的检测等等

2、以班级为单位将实训产品装配组装

3、整理实训报告:装配图、工序卡片、技术问题、处理结果及个人体会1产品质量检测、机械制造技术基础3机制专业综合实训课程体系的过程要素

课程体系过程要素是从动态角度来看课程体系的要素构成,具体包括课程体系实施和评价两个部分。关于综合实训课程体系的实施,学校可结合自己的实际情况,不具备实训条件的学校,要积极借助社会力量,采取校校联合、校企联合等多种形式,合理选择校内或校外实训场地,以确保实训环节的正常进行。同时,指导老师是保证综合实训质量的关键因素,所以要选择具有丰富实践经验的教师担任指导老师,同时学生和教师可以采取双向选择原则。建立科学、完整的实践教学评价体系,是重视实践教学,促进实践教学质量的快速提高,加强宏观管理的主要手段。以往在考核学生的实践环节时一般更注重结果,指导老师通过批改实习报告、到课率及现场操作来考核学生,但是综合实训课程相对于以往的实践环节来说,过程持续时间更长,指导老师不能随时盯着每个学生,这就让学生在实践过程中放松自己,平时不好好钻研,到最后要交成果的时候敷衍了事、实训报告也会存在少许抄袭现象。针对这种现象必须建立一套科学、严格的学生评价体系。与一般的实践环节一样,综合实训的成绩还是按优秀、良好、中、及格、不及格五级等次单独记入成绩档案,而等级的评定不再是仅仅通过实训报告、现场操作来进行,还要增加答辩环节,具体操作是通过学生陈述自己的设计过程及现场老师提问来给出相应的成绩,如果说答辩成绩不合格,那么整个实训成绩也不合格,也就是说该环节具有一票否决制,增设这一环节并加大成绩比例主要是为了督促学生在实训过程中严格要求自己,对自己设计的产品完全理解掌握。整个评价过程可以由校内实验室和校外实践基地联合考核,这样不仅可以考核学生的素质和能力水平,而且可考核学生的工作实绩。在整个实训过程中,虽然教师只是起引导作用,但是如何让学生真正的学有所获,教师的作用也是非常重要的,因此必须要建立完备的教师评价体系。首先要根据培养目标的要求,制定出实训各环节中教师应明确遵循的质量标准及要求,再由实践教学督导员进行全程监督检查,除了要检查实践教学的完成情况外,还要重点检查教学质量,再结合学生评教结果,以及同本人见面,最终为指导老师进行打分评价。该评价结果将被纳入年度考核之中。

4结束语

本文根据机械制造专业的培养方案,针对本专业学生的特点,构建了机制专业综合实训的课程体系,旨在更好的解决该专业教学所面临的问题,确保通过综合实训、学生能够真正的对所学知识进行总结,成为具有创新精神和实践能力的高级专门人才。

参考文献

[1]郭登明,刘亚磊,刘明尧.提高机械类专业生产实习质量的研究[J].长江大学学报,2006,(02).

[2]李大磊,李锋,张建立.机械工程专业生产实习教学改革的实践与探讨[J].吉林省教育学院学报,2011,(07).

[3]于化东.加强实践教学环节提高大学生创新实践能力[J].中国高等教育,2010,(21):2325.

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2一体化教学的优势

2.1一体化教学是对传统教学模式的改革与创新

传统的机械设计基础教学模式比较单一,由于教学内容涉及到的知识面比较广,教师很容易走上灌输式教学的道路,使学生感觉到课程过于枯燥,久而久之失去对学习的兴趣;课堂理论教学和实践教学缺乏联系,教师往往只关注课堂教学,不关注课外辅助教学,在实践教学中也忽视了知识之间的联系,使得实践教学的效率较低。理论是实践的指导,实践是检验理论的唯一标准,脱离了理论的实践和脱离了实践的理论都是不成立的,不能深入教学内容,提高学生能力,一体化教学实现了理论与实践的完美结合,通过教学情景的模拟,让学生在案例或者课题中深入情景,利用所学理论知识解决实际问题,全面提高了学生能力。

2.2一体化教学能够培养学生的职业素质

高职院校培养的是具有实际操作能力的一线人才,比普通高校更注重学生的实践能力,过硬的职业素质是高职学生面对激烈的人才竞争脱颖而出必须具备的素质。然而实践要受到理论知识的指导,因此课堂教学也不容忽视。机械设计基础一体化教学对培养学生的职业素质有很大的帮助,学生在课堂学习中接受到丰富的理论知识,而学生职业技能的培养需要理论与实践相结合,一体化教学结合了多种教学方法,学生能够在多种教学方法中寻找到最适合自己的学习方法,锻炼了学生的学习能力,便于学生对知识的理解和掌握,促进了学生职业素质的提高。

2.3一体化教学能够培养学生的综合素质

随着社会文明的进步和经济的发展,社会对人才的要求标准已然发生了变化,为了满足社会对人才的需求,高校也在不断调整人才培养目标,以适应社会的发展。素质教育提出以来,无论是中学还是大学,学生的综合素质已经成为学校重视的问题,只有过硬的专业技能,但人际交往能力、创新能力、团队合作能力都不具备的学生不能称之为人才,也终究会被社会所淘汰,高职学生在未来的工作岗位上不可能脱离团队工作,因此,学生的综合素质是学校培养的关键点。一体化教学通过对实践项目的分析、小组合作等方法,培养了学生的团队合作能力和创新能力,也有助于培养学生严谨的工作态度,使学生的发展更适应社会的需要,为学生在未来的工作岗位上实现自己的价值奠定了基础[2]。

3一体化教学模式的构建措施

3.1一体化教室的创建

在传统的机械设计基础教学中,教学的主要场所是实训室和多媒体教室,这两种教室相互交替着进行。教师一般在讲授完理论知识之后,再让学生去多媒体教室或者实训室进行实践训练,理论知识和实践能力的培养时间上不一致。受客观条件的限制,很多时候教师讲授完理论课都不能紧跟着进行实践训练,时间一长,学生学习的理论知识逐渐淡忘,在动手实践时还要重新复习理论知识,当时学理论时有些内容已经忘了,实验操作的关键点也很难确定,容易导致实践教学效率低下。因此,高职院校应该创建专门的一体化教室,这是开展一体化教学的物质基础,一体化教室要把多媒体教室和实训室结合起来,让学生在学习完理论知识之后就能趁热打铁,直接进行实践能力的训练,锻炼学生的职业能力。

3.2教学项目的设计要符合课程实际

机械设计基础一体化强调教、学、做的一体化,教师的教学、学生的学习和动手操作要一气呵成,教学项目的设计要与理论知识紧密结合起来,让学生置身于生产环节的氛围中去,在对项目的研究、实施过程中培养职业技能。教学项目的设计一定要符合实际,并具有典型性、趣味性和挑战性,使学生在激发兴趣的同时,培养创新能力。机电一体化专业人才培养的目标是学完机械设计基础课程后能够从事机械结构的分析和简单的设计方面的工作,按照社会对这类人才的需求,教师可以采取项目为主导,任务为驱动的模式,以项目为主线组织课堂教学的内容。机械设计基础课程主要培养学生对机电设备典型机构的分析和设计能力,因此需要通过对教学任务的分析来设计教学项目,教学项目要涵盖基本的知识点[3]。

3.3项目的实施注重培养学生的综合能力

在教学项目制定完成后,就要实施项目。在项目实施的过程中,教师要以培养学生的综合能力为目标,按照由简单到复杂的原则,根据任务的引入、计划的制定、任务的实施、反馈评价四个步骤实施。在实施项目任务时,教师首先要提出学习目标,引导学生对实训项目进行分解,充分发挥学生的创造性和能动性,发掘出对应的知识点。小组合作教学是有效的教学方法,教师可以根据组间同质、组内异质的分组原则对学生进行分组,提出项目任务后就让小组通过合作的方式完成任务,在讨论过程中学生可以自由发挥自己的观点。教师应该把学生在实训过程中容易出现的问题总结出来,如果学生遇到问题可以直接去查找教师总结的经验资料,对于在实训中发现的新问题,学生再交由教师和学生共同讨论,完成任务,教师要在学生进行合作的过程中观察学生的思维方式是否正确,引领学生朝着正确的思维方向发展。

3.4项目教学的评价要合理

项目教学的评价是检测教学效果的重要手段,只有合理的评价方式才能准确反映出项目教学的成效,才能完成教学目标,反映出学生的真实水平。项目教学的评价方式可采用目标评价和过程评价相结合的方式,传统的评价方式容易忽视过程评价。过程评价是在教学过程和学生学习过程中对学生进行的评价,过程评价对目标评价有重要的参考作用,过程评价是一种动态的评价方式,能够通过对学生项目实施过程、团队合作过程、项目操作时间等等方面关注学生在实训中的进步;目标评价可以通过对学生项目完成时间、完成状况等方面来确定,合理的评价方式对增强学生自信心,激发学生兴趣有重要作用。

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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)11-0070-01

《机械设计基础》是高等学校理工科非机械类专业的技术基础课和必修课程。本课程主要讲述一般通用机械的基本理论和设计方法,主要精选工程力学、机械原理、机械零件等课程的内容,并优化组合成为一门综合化课程。主要内容包括:机械设计概论、常用传动机构设计基础、通用机械零件设计基础、机械传动系统方案设计与创新设计等。课程注重对学生综合设计能力的培养,强调学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而提高学生创造性构思和总体把握设计方案的水平。

一 项目化教学的设计理念与思路

1.设计理念

基于项目的工作驱动法的教学模式,是一种做中学,学中做相互融合渗透的模式,强调操作的实际运用能力,能较好地将教学与实际操作联系起来,达到“教、学、做”自然结合。项目驱动的教学模式与《机械设计基础》的课程教学在目标上一致。关键要处理好课程的项目化、项目的课程化二者的结合,知识结构的重构,老师课堂角色的转变等问题,这种教学模式才能被有效实施,实现理论在向实践转化过程中的积极作用。

2.设计思路

第一,设计课程时,根据课程内容选取典型性、覆盖性、可行性、趣味性强的项目。然后,围绕项目的实施,设置若干任务,对应不同的项目目标,知识点链接,在此过程中实现知识的重构。

第二,按照上述方式,课程组经过与专业和企业的研讨,设计了以“机械结构测绘与分析”为主线,层层推进,由简单到综合,难度逐渐增加的8个实践项目。不同专业及教学要求的学生可以选择不同的学习项目。综合项目选取各专业职业岗位环境实用性强的。

第三,采用灵活的、开放的教学方式。(1)课内教学:学生分组,根据需要各小组完成不同或者相同的学习子任务,组内和组间讨论和相互学习,提高课堂学习效率。老师集中点评和讲解。(2)课外学习:在课外,学生基于完成项目报告的需要,利用机械实训室和网络教学环境进行课前预习与课后复习,以增强学生自主学习的能力,给学生安排课外完成的机械设计创新设计大作业。

3.项目内容选取原则

第一,项目源于机械的实际应用,项目的选取注重典型性、覆盖性、挑战性、可行性、趣味性。

第二,项目系统化设计,基于认识规律,从简单到复杂。本课程的项目从“抽水唧筒的方案设计”入手,项目难度层层推进,项目覆盖的知识点逐渐增强,有序地实现了教学目标。

第三,项目教学的载体是动态的、开放的。教学载体的选择体现了与专业紧密结合。

项目作为教学的载体,通过学生的实践变得具体。根据每组学生或专业的不同设计任务,各组之间互相学习交流设计的过程;在这种动态的任务、开放的设计环境中学生的各项能力得以提高的同时,还会主动、高效的学到相关的理论知识。如在实践项目“自行车的拆装与运动分析”中,学生通过完成此项目,逐步具有对机械设备拆装与维护能力,同时学生还学习了机械系统的组成及其传动原理,学习到轴、轴承、链传动、平面连杆机构等相关知识。

第四,重视可持续发展能力的培养。选取的项目也要随着时代科技的发展及时更新,以保持挑战性、实用性。教学内容注重学生机械方面的创新能力、图形表达能力的培养,这些能力的逐步增强无疑培养了学生在专业方面的可持续发展能力。

4.项目设计

以“机械结构测绘与分析”为主线,根据教学内容层层推进,由简单到复杂设置教学项目。在每个项目中,设置了若干任务,并列出知识点和重点教学方法,要求实现的能力目标等。

设置如下情境:(1)简单机械抽水唧筒;(2)机械手的测绘与分析设计;(3)机械门的开闭机构设计;(4)单级减速器的拆装与分析;(5)单级减速器的设计;(6)变速自行车变速机构的设计与计算;(7)多级减速器分析与设计;(8)CK 9930数控车床拆装与维护综合实训。

二 《机械设计基础》课程建设与改革总结

项目化教学被越来越多的院校所采用,它的教学目标明确,与实践联系紧密;教学方法科学,更符合人性化教学的要求;教学过程以项目为中心,以就业为指导,突出知识的应用性、实践性,设计周密。项目教学突出知识的应用性、实践性,能培养学生应用知识的能力、自主学习的能力和创造性思维的能力。

但是项目驱动教学的实施面临着一些问题。学生主导作用的实现需要很多条件。比如,学生的学习意愿强烈与否,资讯材料的完备程度,理实一体化的教学环境等。这些问题的解决不仅对办学条件提出了苛刻的要求,也增加了教师进行教学管理和教学评价的难度。如何控制进度,提供怎样的资讯材料才恰当,都是在现有条件下实施项目驱动教学面临的问题,还需进一步研究。

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中图分类号:TH133.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)05(a)-0073-01

机械结构设计是机械设计的重要组成部分,各种分析计算试验的目的,都是为了把结构设计和制造得更好,工作的最终结果都要落实在结构设计方面。但是许多人往往花费大量的时间和精力,把机械设计的重点放在分析和计算方面,对结构设计相对缺乏关注。其中一个原因是因为现有的理论计算系统完整,容易理解和应用,而结构设计由于影响因素较多,涉及的方面复杂,不能够完整总结结构设计的规律;另外还由于设计者的结构设计经验不足,在设计时往往草率匆忙。这些情况直接影响了机械的整体质量,因此,有必要把结构设计重视起来。

该文主要讨论机械结构设计的重要性、设计实例和提高设计水平的思考。

1 结构设计的重要性

机械的结构设计是将机械的构型、设思以及机械系统的运动方案简图综合起来,再具体转化为具有合理结构的零部件的过程。

在机械设计中,结构设计与理论计算一样占有极其重要的地位。这是由于一台机械上的所有零件尺寸,只有一小部分是由理论计算决定的,而设计者往往需要根据整机的功能、强度、刚度以及加工性、安装、调试、维修等方面的要求,进行综合分析考虑,然后做出判断,进而确定机械结构中大量的形状、尺寸以及零件间的相对位置关系。所以说结构设计涉及了许多领域,结构设计具有复杂性综合性。

结构设计的重要性如下:

(1)结构是机械方案设计的具体体现。机械方案设计的结果都是以一定的结构形式表现出来,根据结构设计最终来完成零部件的加工、装配,满足机械产品的功能要求。

(2)结构设计是进行科学计算的基础。这是因为在机械设计中,计算是针对特定的机械结构进行的。

(3)影响机械结构设计的因素有很多,比如有材料的选择、尺寸和形状的确定、加工工艺和装配工艺的确定等等,结构设计的合理与否将直接决定机械的成本高低。

由上所述可知,合理进行机械的结构设计是显著提高产品质量的重要手段,结构设计是非常重要的。下面以轴的结构设计为例,来说明机械结构设计的应用。

2 轴的结构设计

轴的结构设计的任务,就是对轴进行合理设计,确定全部结构外形及其尺寸。影响轴结构的相关因素有很多,如在机器中轴的安装位置和要求,轴上零件的装配方案,轴上作用力和分布情况;轴上零件的相互位置及其固定方式;轴承的类型及其安装固定方式,轴的加工制造及装配工艺等要求。设计前有些因素是知道的,有些因素则是在设计过程中逐步确定的。轴的结构设计比较复杂,具有较大的灵活性和多样性,往往根据具体的工作情况而变化,对轴的结构来说,没有标准的设计形式。

但是在进行轴的结构设计时,不论遇到何种情况,都要满足下面几点设计要求:轴和轴上零件有确定的工作位置;轴上的零件便于安装拆卸和调整;轴的结构设计还要使轴具有良好的加工工艺性。

轴的结构设计过程:

(1)拟定轴上零件的装配方案。轴结构设计的前提要先拟定轴上零件的装配方案,来决定轴的形式。也就是要预先确定出主要零件在轴上的装配顺序、装配方向以及各零件之间的相互关系。要先设计出几个方案,进行分析对比,最后选择最佳的方案。

(2)轴上零件的定位。轴上零件的轴向定位主要采用套筒、轴肩、圆螺母、轴承端盖、轴端挡圈等来确定。轴上零件的周向定位常用的有键连接、销连接、花键连接、过盈配合、紧定螺钉等。

(3)轴的各段直径和长度的确定。在确定了轴上零件的装拆方案和定位以后,轴的形状就基本确定了。一般按轴所承受的扭矩估算出直径,并作为轴的最小直径,然后再根据前面轴上零件的装配和定位,逐步计算出各段轴的直径和长度。对于有配合要求的轴段,要按照设计手册采用标准直径;各轴段的长度的确定,主要根据轴上零件的宽度等;同时还要考虑零件的装配调整空间等。

(4)设计时还要考虑减少应力集中,满足制造安装的一些要求等等。

3 提高机械结构设计水平的思考

设计者在进行机械结构设计时,往往有很多困惑,尤其是初学者,除了按照常规的方法进行结构设计外,怎样才能设计出精美的机器零件,提高结构设计水平呢?下面和大家分享一下笔者的思考

(1)注重细节,总结教训。机械设计能够成功,设计者除了有扎实的基本功,还要有设计经验和阅历,更要认真地分析使用者的要求,研究和细化机械使用的全过程和可能出现的问题,并根据设计的案例进行归纳,吸取教训总结经验,这样才能设计出合理的机器。

(2)考虑制造安装,简化维修环节。机械结构的设计贯穿于设计、制造以及使用和维修的整个过程,任何疏忽都会酿成大错。一个好的设计是离不开制造的,对加工制造过程了解的越多,越有利于提高结构设计的水平。另外好的设计也要注重设备的维修性,更换部件时不要拆除全部机器,尽量将维修过程简化。

(3)不断学习,取长补短。设计者在结构设计时,要多参考一些成功的设计案例,多看一些设计的书籍和资料,逐步完善设计理念,采百家之长,这样设计时自然信手拈来。设计者只有通过不断地加强学习,才能够提高结构设计的质量。

4 结语

结构设计在机械设计方面具有举足轻重的作用。对于一个机械设计来说,整个机械的质量、寿命、成本等,与机器的结构设计密切相关。设计师在机械结构设计中,除了必要的设计能力,还需要严谨的科学态度,只有不断地学结,不断地积累经验,才能不断地进步。本篇文章仅是对有关机械结构设计的一些粗浅的认识,旨在提醒机械设计者在进行机械设计的过程中,重视对结构设计的把握,进而设计出更加科学、合理、完美的机械。

参考文献

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关键词: 机械基础;项目教学;多媒体技术应用;实习教学

Key words: mechanical basis;project teaching;multimedia technology application;practice teaching

中图分类号:G718.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)34-0230-02

0 引言

机械基础课是中职学校机械类相关专业的一门基础课程。它的教学内容由三部分组成,分别是基础模块、综合实践模块和选学模块。其中学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求的是基础模块,以典型机械拆装、调试和分析为主的综合性实践教学内容的是综合实践模块,而选学模块是由学校根据专业培养的实际需要自主确定的选择性内容。该课程既有一定的基础理论,又有很强实践性,它能为学习和工作中的许多问题提供理论基础知识,比如维护机械设备、进行技术革新等方面。该课程涉及面广,知识点较多,概念抽象,理论性较强,学生由于缺乏感性认识,普遍感到此课程难学。因此,在教学过程中,要想让学生能够主动学习,需要教师深入思考和挖掘教材中的章节内容,必须突破传统的教学模式,积极探索,改革创新教学方法,培养学生综合技能,拓展学生的思维空间。因此,采用先进的教学方法,调动学生的学习积极性,是这门课教学的关键。

1 项目教学能够充分发挥学生团队合作精神

项目教学法,是将学科中的知识内容按教学要求分成若干个教学项目,由师生共同实施,并围绕着项目进行组织和开展教学活动的教学方法。在铰链四杆机构教学过程中,通过师生共同对平面连杆机构中的教学项目的确定,学生通过填写教师事先发放的学习资料,从中抽取若干个任务,然后确定项目的工作计划,来设计构件的尺寸,并绘制构件图样,进行讨论设计制作方案。根据项目制定的任务,让学生组成任务小组,进行分工,保证让每一名学生都有自已的工作。教师引导学生在完成项目过程中去理解知识、掌握知识和运用知识。每个人都要对自己工作中遇到的问题和解决方案进行总结,使项目实践过程成为一个人人参与的实践活动,此时重要的不是最终的结果,而是完成项目的这个过程。在项目实践的过程中,学生不仅能够理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,还能培养团队的合作精神,提高自己的分析问题和解决问题的能力,能向社会成功的推销自己,迈出坚实的一步。

2 实训和实习教学是培养学生动手能力的主要手段

在《机械基础》课教学过程中,重视实训和实习教学环节,坚持“做中学、做中教”,是完成好综合实践模块课程的重要的教学环节。因此,要完成好这门课的教学任务,除理论教学外,主要还需完成相应实训内容,如车装机床齿轮箱,了解齿轮的传动方式和特点;对涡轮蜗杆减速器的拆装,了解传动规律和特点;拆卸观察刨床的传动装置,了解曲柄滑块机构的传动原理和急回特性原理;制作将旋转运动变为直线运动的机构;这些都能培养学生的动手能力。通过这些实训可以提高学生的综合能力和操作技能,提升学生的专业技能和专业素质,将在书本上学到的知识,运用到实际工作中,真正做到学以致用。

对学生进行机械基础综合能力训练的一个重要环节就是阶段性实训和实习。教学中可以根据自己的专业背景,选择适合自己的实践课题,制作综合实践任务书,并且要求学生完成综合实践报告,以此来强化综合能力的培养。

通过构建先进的实训实习教学体系,把学生培养成为符合企业生产一线技术工人,是关系到学生能否顺利就业的问题。在此时,应建立以基本技能、专业技能、综合技能三大训练模块为主的实训实习教学体系。

3 多媒体技术改变传统式教学方法的途径

多媒体课件在《机械基础》课中的应用,改变了以往传统的黑板教学,对只具备初中文化程度的中职学生,其教学效果极为突出,它不仅能创造出一个图文并茂、生动逼真的教学环境,可以帮助学生提高空间想象力和思维能力,学生可以更直接的观察各机械装置的基本结构和运动状态,掌握各零件之间的位置关系和运动关系,从而增强学生学习的兴趣与积极性。

在学习凸轮时,通过FLASH动画展示了几个运动凸轮机构,经过简单的分析,让学生在看动画的过程中总结运动规律,再进一步说明凸轮是具有控制从件运动规律的曲线轮廓的构件,提出在已知从动件运动规律的条件下,凸轮轮廓曲线是如何求作的。又如在讲解平面连杆机构时采用CAI课件教学,将所讲的曲柄摇杆机构,曲柄滑块机构,齿轮机构,螺旋传动等的工作过程制成动画,加入到用power point做成的课件中,在演示时非常方便,可以停留在任何位置。死点、极位夹角等抽象概念也有明确的理解。通过录像、三维动画的演示,把这些自动机械展现在学生面前,使学生犹如走进了生产现场,拉近了课堂与生产实际的距离,多媒体课件不仅是教学的表达工具和改变教学方法的途径,也是提高学生学习兴趣的有效方式,运用多媒体技术模拟演示能把实际的东西有效地展示在学生面前,起到了意想不到的教学效果。

为了突出中等职业的教学特点,教师应针对《机械基础》课程的特点,将其课程体系调整为:机械的组成及特性—联接—机械传动—支承零部件—液压传动—机械设计综述,对机械基础课的一些共性问题进行综合阐述。钻研教材内容,合理安排教学,信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能,多媒体网络的建立为这提供了技术支持,传统的教学方法与现代化的教学手段相结合。使得学生自主学习,掌握学习的主动权。从教学内容、教学方法、教学手段和实训实习环节等方面进行机械基础课程的教学,必须将理论和实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养,教学方法是为教学目的服务的,该课程应使学生掌握应有的实践技能,为了提高学生的学习积极性,努力钻研教学方法。

参考文献:

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关键词:

机械设计;教学改革;创新能力;培养策略

0引言

创新是企业发展、社会进步、国家富强的源动力。以就业为导向的高职院校担负着为社会主义经济发展培养高素质技能型人才的重任,机械设计专业是高职院校中的重要专业,而当前沿用的传统教学方法不重视对学生创新能力的培养,不利于学生就业能力的增强。这就需要教师大胆改革传统教学方法,在教学中加大对学生创新能力的培养力度,从而为学生就业能力的提高奠定基础。那么,如何改革机械设计教学方式以有效培养学生的创新能力,是教师急需思考的问题。

1改革课堂教学,提高学生的创新能力

机械设计课程是高职教育阶段培养学生设计能力的基础课程,教材内容繁杂、概念很多,对学生来讲有很大的学习难度。因此,为了实现让学生学会、想学、易学的目标,就需要教师大胆改革传统的课堂教学方式,摒弃以往的以教室为场所、以教师为主体、以灌输为主要方式的教学模式,积极营造出学生积极思考、勇于提问、敢于回答、活泼轻松的教学环境,让学生逐渐养成主动思考、积极探索的良好学习习惯。在新的课堂教学模式中,教师不应强调对教材理论知识的死记硬背,而应将教学重点放在培养学生的提取信息、处理信息及应用心理方面,还应重视对学生创造性思维能力的培养,将课堂真正归还给学生,让学生有更多机会深度参与到教学活动中,使得机械设计知识可在教师与学生之间双向流动,从而使得教师的“教”与学生的“学”真正融为一体。在高职机械设计课程教学中,教师应依照教学内容的实际特点,恰当选用现场教学、讨论式教学或启发式教学。比如,在学习机械设计课程中与“带传动”有关的内容时,教师就可借助讨论式教学法组织课堂活动。在实际教学中,教师可先依据教学目标设计几个问题供学生以小组为单位进行讨论,经过一段时间的认真、充分讨论之后,每一个小组会选派一个代表将本组的讨论结果分享给大家,教师应及时总结、点评小组的讨论学习情况。这种教学模式为所有学生都提供了参与课堂教学的机会,可促使学生充分发挥个人主观能动性思考与分析教学内容,从而可从全新的视角看待与分析教学知识点,可实现事半功倍的教学效果。教学实践表明,教师在课堂教学中以提纲为教学主线,将知识点作为教学中心,从提出问题、分析问题、获得结论的教学流程井然有序,不仅完全遵循学生的学习规律,而且能调动学生学习机械设计课程的兴趣,并且有利于学生创新能力的培养。

2改革实践教学,优化学生的创新能力

高职教育的最终目的,是为社会主义经济建设培养高素质的实用型人才,而仅仅依靠课堂上的理论知识教学及实验演示教学,是难以提高学生的实践操作能力的。因此,机械设计课程教师应大胆改革传统的教学模式,合理提高实践教学比重,积极转变实践教学方式与方法,为学生创造更多的参与实践活动的机会,从而不断增强学生的实践操作能力,并为学生创新能力的快速提高提供新途径。

2.1建立模型,机械陈列室

由于学生阅历尚浅,且鲜有机会接触机械,因此他们对机械的认识非常有限,在这种情况下,为了帮助学生快速理解机械概念,并使得他们对机械创新有更深入的了解,就需要教师在课堂教学中借助多媒体及模型教具进行演示教学外,还应在实验室中建立专门的模型、机械陈列室,将典型的、能彰显出创新意识的机构实物、机构模型、机械等摆放其中,让学生在拆装与观察这些物品的过程中更加清晰地掌握机械的主要结构,并能较为精准地掌握机械的关键技术、运动方案及工作原理,然后在此基础上产生强烈的创造新机械的愿望。

2.2创新实验教学方法

实验教学是机械设计教学中培养学生创新能力的有效方式,其教学目的是激发学生创新意识、增强学生的操作能力,从而为学生综合素质的提升创造条件。传统的机械设计实验教学,主要是教师演示试验,且都属于验证性试验,这种单调、乏味的实验形式难以激起学生参与实验教学的兴趣,更不能促进学生创新能力的优化。为了真正提高学生操作能力、学以致用能力、创新能力,就需要教师大胆创新传统的实验教学方式,把实验分成创新型、综合设计型、基本型3种。其中,综合设计型与基本型实验是为所有学生设计的,而创新型实验是为有能力、有需求的学生设计,只有这样才能满足多种层次学生的学习需求。

2.3改革课程设计方法

在机械设计课程中,课程设计是教学的最后环节,其教学目的是培养学生用已经掌握的机械设计理论知识解决现实问题的能力及创新能力。而学生创新能力的培养是借助实践能力与设计能力来展示的。因此,在实际教学中,教师应依据实践能力及设计能力的培养目标,大胆改革设计题目,除了保留传统的“减速器”设计题目外,应添加“简单机械设计”题目,引导学生结合题目到实训中心或机械厂观摩小型机械,探索机器的运动原理与结构,把优化设计、CAM/CAD设计应用到课程设计过程中,因为设计题目和工程实际结合较为紧密,再加上先进设计方法的引入,就可为学生预留充足的创作空间,可较为容易地激起学生的设计热情,有助于学生创新能力的快速培养。

3结语

经过几年的机械设计教学改革实践,在培养学生的创新能力方面获得了一些成就。机械设计课程教师应坚持教学改革,将学生创新能力、创新思维的培养与发展贯彻到教学过程的始终,最终使得学生都能成为扎实掌握专业知识、具有较高创新能力的高素质人才。

[参考文献]

[1]张晓露,武卫,郭晓峰.基于创新能力培养的“机械设计基础”教学改革[J].教育教学论坛,2014(10):36-37.

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