课程设计中机械设计论文范文

2024-01-01

课程设计中机械设计论文范文第1篇

1 强调课程的重要性和延续性

机械设计是机械制图、互换性与公差技术测量、机械原理、金工实习、理论力学和材料力学等基础课程理论知识的综合运用, 使之得到巩固、加深和提高, 是进入专业课程 (如机床设计、包装机械设计、机械设计学等) 学习前必须学习的一门课程。在机械理论与创新研究中占有重要地位, 在教学计划中起着承先启后的桥梁作用。因此在授课中首先就是布置先修课程的回顾复习。例如在讲授机械零件疲劳强度和轴的设计时, 提前布置学生回顾所学材料力学中交变应力和受力分析内容;在讲授液体动力润滑和齿轮传动时布置复习液压传动课程中液体静力学、动力学以及机械原理中齿轮机构的内容。通过回顾复习, 不但可以缩短授课时间, 并且可以使同学们前后融会贯通, 将所学知识构建为一个整体。另一方面为了利于同学们的专业课学习和将来的进一步发展, 在教学的过程中结合具体内容, 将多种现代设计方法引入到教学的过程中。例如在齿轮的设计过程中, 引导学生运用EXCEl表进行尺寸计算, 运用Pro-E、UG等工具参数化建模仿真;在轴或齿轮的设计过程中引入FEA应力云图, 从而介绍有限元分析;在教学的过程中, 鼓励学生利用Visiual Basic、Matlab等语言开发通用零件的辅助设计软件和机械优化方法计算软件。诸多的现代设计方法和理论并不能在机械设计的教学中全部运用上, 目的在于激发学生的学习兴趣, 告诉他们什么是他们的努力方向, 然后根据自己的兴趣爱好, 选择并努力精通某个方向, 为早日练就一技之长或为进一步深造打下基础。

2 认真备课, 整合教学内容, 改进课堂教学模式

(1) 认真备课, 这是上好任何一门课的关键。在课程教学学时不断减少的大趋势下, 课堂教学必须做到少而精。这就必须明确教学要求, 吃透教学内容。因为只有这样才能有明确的目的性和针对性, 才能主次分明, 逻辑严密, 精选和科学地组织教学内容, 使教材“由厚变薄”。例如通过仔细分析各章内容, 可以发现机械设计教学的基本思路:各章都是按照——载荷及工况分析——应力分析——失效分析——设计准则确定——设计公式推导——改进和提高措施。在课堂教学中, 重点讲授的内容是机械设计的共性问题和典型零件设计的基本理论和方法。比如, 对于“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”和“轴承”等典型通用零件, 重点讲授的应是它们的基本设计理论和计算方法, 而对“键联接”、“销联接”等则只做简单的介绍, 建议学生自学[1]。教材“由厚变薄”另一个方面就是布置先修课程的回顾复习, 从而减少教学内容, 这一点在上一节已经举例。

(2) 改革课堂教学模式。机械设计是实践的, 知识点都有一定的工程实际背景, 许多问题都来自工程实际, 而对缺乏实践感性认识的学生难以讲清楚。因此教学中在传统教学方式的基础上, 一方面利用多媒体教学手段, 将文字、图片、图像、声音、动画和视频图像等多种电子媒体有机的结合在一起, 将抽象、复杂的知识直观、形象化, 充分利用课堂有效时间, 增加课堂信息量。另一方面采用现场教学的手段, 加强理论与实际相结合, 带学生到实习车间和实训室参观, 增强对机构、机械、零部件的感性认识, 使深奥的知识、难以看懂的零部件或机构图与实物联系起来变得通俗易懂。并且在现场教学中鼓励同学们平时多注意观察, 结合自己所学的专业, 养成勤于思考的好习惯。例如看到机器具体的动作, 想想该动作可能是什么机构实现的, 其他机构行不行?又如看到机加工, 不能象外行一样去看热闹, 更要去思考零件整个加工工艺如何, 每个工序所能达到的精度, 工时需多长等等?在教学中尽量利用一切可能的机会去启发和培养学生的观察能力、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

(3) 结合课程设计, 调整授课顺序。为了更好的完成课程设计, 将任务提前布置, 化整为零, 并结合机械设计课堂教学中。机械设计课程设计一般要完成二级齿轮箱的设计, 所以结合课程设计顺序安排教学, 先讲齿轮传动、带传动、轴等章节, 并且根据布置的课程设计任务在每个章节都要做相应的设计题目, 发现问题及时解决。这样同学们在开学不久就可以开始做设计, 学生有充裕时间来完成, 老师有充裕时间来辅导, 在时间上可以避开忙于期末考试的匆忙, 有效的提高课程设计的质量。

3 改进课程设计教学模式、提高课程设计质量

(1) 结合课程设计, 调整授课顺序。这一点前面已经阐述。

(2) 教师试做课程设计题目。教师要有高度的责任心。新教师要认真试做课程设计题目, 十分熟悉课程设计的各环节;遇到拿不准的问题, 一定虚心向老教师请教讨论, 记录疑难问题以便给学生解答[2]。教师试作时, 应计算较多的方案, 如几种电机转速、材料、热处理、速比分配等, 在确定方案时, 特别要注意任务中的参数是否合理, 这样在指导学生设计时比较主动。画图时也要注意分析和比较多种结构方案, 要注意设计中的重点和难点, 不仅自己做出来, 而且要考虑如何教给学生, 分析学生容易发生什么错误, 哪些是关键, 如何检查, 所有这些都应写入教案和自己的总结心得中[3], 这种心得体会对于毕业设计的指导也很有帮助。

(3) 在设计中必须运用CAD技术。在新生入学教育中, 我们就开始介绍三维C A D为代表的制造业信息化先进技术在机械设计单位与制造业企业中重要性[4]。到《机械原理》开课时, 就明确告诉学生, 下个学期《机械设计》的课程设计必须应用Solidedge、Pro-e等软件进行机械传动装置的三维实体设计, 实现了机械传动装置的装配、零件造型和二维工程图的绘制。这样就给学生定下一个目标, 并且有充足的时间收集资料学习, 为将来就业培养自身竞争力。在《机械设计》的教学过程中, 通过多种方式调动学生学习三维的积极性。例如结合机械设计的授课内容, 我们应用多媒体技术制作了许多用三维软件制作的二维零件图图、三维装配图、三维爆炸图、动画, 在上课时演示给学生看, 这一方面让学生能深入、形象地了解机械零部件的结构、工作原理, 另一方面积极向学生介绍三维CAD技术进行机械产品设计的优点。利用该软件, 不但可以建立零件模型, 还可以轻松建立部件, 整机的装配模型, 还可对设计的产品预先进行动静态分析、运动仿真、装配干涉检验、模拟加工等等。借助于计算机设计软件将设计的产品形体转化为可视、可分析、可修改, 使设计快速高效, 天衣无缝, 一次成功。

(4) 培养创新意识。为了适应人才发展的需要, 机械设计的教学已经逐渐从培养设计型人才为主向培养具有创新性精神的、综合性的高素质的人才的目标发展。在课程教学中越来越注重加强设计能力、自学能力及创新意识与能力的培养。首先在布置课程设计任务时, 要求和鼓励部分同学完成起重机主起升机构变速减速器设计, 自己去搜集相关资料, 尝试不同的变速方案。其次鼓励学生利用三维软件完成课程设计的基础上, 尝试工程分析、仿真、制造的全过程。例如用运动仿真检验其运动的可行性和准确性, 对齿轮、轴等关键零件进行三维有限元和动力学分析。鼓励学生开拓思维、大胆创新, 而不仅仅是停留在课程设计指导书按部就班的完成。最后将课程设计结合到两年一届的大学生机械创新设计大赛。通过展示大赛获奖作品, 分析作品的创新特色, 使他们明白创新作品运用的依然是最常见的运动机构, 只不过是灵活创新性的应用, 例如所完成课程设计中变速减速箱就是在恒速减速箱的创新。只要多学习多思考, 创新设计其实很容易, 并不是那么遥不可及。

4 加强和学生的互动交流

这里所谈到的互动交流主要是指课堂以外的互动交流。从心理学的角度看, 一个人对个人的谈话内容的接受程度很大程度取决于他对这个人的接受程度, 与学生进行沟通、建立平等和谐的师生关系, 以自己的优良教风和高度责任感赢得学生的信任。我在每门课的第一节课第一件事, 都会公开我的电话、邮箱和QQ, 并且告诉他们, 无论是学习和生活中的事情, 都可以和我联系, 告诉他们, 我很乐意和他们交流。对待学生, 就像对待自己的朋友一样, 经常和他们一起聊天、一起玩, 分享快乐和探讨人生, 引导他们做人和做事。我和他们聊过:大学毕业两年后, 一个在深圳上班大学同学见面聊到我的五年规划是什么, 我却无言以对所带给我的触动, 告诉他们人生要有规划和目标, 任何时候都不能浑浑噩噩;我还聊过我高中同学是如何从踩三轮车卖蜂窝煤开始, 一步一步迈向成功, 告诉他们只要有梦想, 只要你付出, 你就能成功。我总是把我和我身边的人生经历告诉他们, 希望能影响他们的人生。在交流中, 我获得作为一个老师的快乐和骄傲, 同时也告诉我怎样去做一个学生满意的好老师。

摘要:机械设计是工科机械类专业和相关学科的一门重要的技术基础课, 在培养学生的工程意识、综合应用能力和创新能力等方面起着重要作用。本文根据多年的教学实践、针对机械设计课程的教学方法进行了探讨、研究和总结。

关键词:机械设计,实践,创新

参考文献

[1] 龙有亮.谈机械设计课程教学的方法和艺术[J].广西大学学报, 2008 (5) .

[2] 于蕾燕, 刘峰, 等.机械设计基础课程设计的几点体会[J].中国科教创新导刊, 2008 (8) .

[3] 王瑞, 李仁所.关于机械设计基础课程的改革[J].职教论坛, 2008 (23) .

课程设计中机械设计论文范文第2篇

摘要:本文针对机械设计课程群存在的教学内容分散、系统设计思想淡化和创新意识薄弱等问题,以机械类本科生的机械设计课程群为例,结合学科竞赛的内涵体系,对基于事件(各类学科竞赛和实践教学)的主动式教学模式进行了探索,构建了协同创新体系以及创新活动管理模式,并将该思路运用于机械设计课程群的建设和学科竞赛中,取得了较好的效果。

关键词:事件驱动;机械设计;课程群;体系研究;协同创新

机械设计课程群(包括机械原理、机械设计、互换性与工程测量等机械类专业基础课)是机械制造及自动化专业及近机类专业的核心课程,其相关的课程设计、实验及大学生创新训练和机械创新大赛等学科竞赛作为实践教学的重要环节,是培养学生动手能力、创新能力和工程能力的有效途径。

世界发达国家工科院校在专业基础课建设与教学方法研究上,强调专业理论性、实践性、适应性和互动性。美国、德国等发达国家采取了一种“3+1”模式,即3个课时理论课后就有1个课时的实践课(实验或实践活动),极大地激发学生的学习激情和兴趣。

多年来,国内各高校针对机械设计类专业基础课程,在课程建设与教学方法研究方面做了许多工作。如陈晓岑等对机械原理实验方法和内容进行了教学改革[1];江帆等针对传统机械原理实验教学中存在的不足,将TRIZ理论引入机械原理的实验教学[2];侯雨雷等借鉴国际先进的CDIO工程教育理念,提出以适应产业需求的项目为载体,以完整工作过程为向导,依据企业的真实工作过程设计和组织教学的理念并应用于机械设计基础的课程改革实践[3];龚厚仙针对机械设计基础课程存在的教学内容零散、系统设计思想淡化等问题,采取以能力培养为本位的“项目驱动”教学模式[4]。上述研究已初见成效,而结合课程设计、大学生创新训练以及各种学科竞赛更深入、全面地研究机械设计课程群的教学体系与协同创新的课程群建设和教学改革的较少,探索一种适合机械设计课程群的、注重理论与实践相结合的,在课程设计、学科竞赛中集研讨式、启发式教学方法的多元化教学模式,是高校教学研究的重要课题[5,6]。

一、以事件驱动为核心的课程群构建

针对机械设计课程群教学中原各门课程自成体系、不能有机联系和综合应用的弊端,结合本科生的实践教学、大学生创新训练以及各种学科竞赛活动,将机械设计的相关课程作为一个课程群实施整体性建设,按照其在培养学生知识能力结构中的任务和作用,加强教学内容的有机联系,构建连贯而完善的新型课程体系。

在机械设计课程群的教学内容上,要涵盖“系统的设计思维、创新的设计理念、现代的设计方法、具体的设计实践”这几方面的教学训练。在课程群设置上,选择了机械原理、机械原理课程设计、机械设计、机械设计课程设计、互换性与工程测量、创新设计与制作等6门课程。通过对机械原理、机械设计、互换性与工程测量这几门主修课程的内容和体系进行整合重组,并融入AutoCAD、Pro/E、Ansys等相关热门应用软件知识,使学生在学习进程中,既有理论知识的学习,又有实际的操作训练。以课程设计、大学生创新训练和机械创新大赛等各种学科竞赛活动为契机,强化实践教学,全面提升机械设计课程群的实践教学效果,增加学生的创新能力。

二、以学科竞赛为主线的教学流程规划

在机械设计课程群的建设中,除将课程群内的6门课程进行内容整合和重组外,同时针对新形势下的人才培养目标,将学科竞赛的主线贯穿课程群教学的全过程。

机械设计课程群以学科竞赛的创新设计项目作为教学的载体,按项目实施的需要合理安排教学内容。在课程教学的初期向学生布置设计题目(结合老师的科研课题的设计选题或按教学内容选定的常规选题),或学生结合大学生创新训练和机械创新大赛自主提出设计意向,在课程的教学过程中有意识地结合设计题目进行授课、实验和布置课外作业,随着机械原理课程的结束,学生完成产品的原理设计;随着机械设计和互换性与工程测量等课程的结束,学生完成机械产品的初步设计。当课程群的教学任务完成后,结合各类学科竞赛,指导老师联合指导学生在初步设计的基础上,采用计算机辅助设计方法对产品进行力学性能分析和运动仿真,根据分析结果修改设计,绘出工程图。在通过设计评价后进行产品的制作,完成产品样机的制作。

三、教学模式的改革

在课程群的教学模式改革中,以学生为主体,通过学科竞赛和新颖的课程设计引导学生从被动学习向主动学习转变,即通过具体的事件引导学生加强知识和能力的培养,强调课堂教学与课外学习相结合,引导学生主动发现问题、分析问题和解决问题。如在每届机械创新大赛前让学生围绕大赛主题自主提出项目申请,充分发挥学生的想象力和积极性,真正做到百花齐放。在此基础上进行项目的第一轮筛选。对第一轮入选的项目进行可行性论证,引导学生自己提出问题、分析问题并提出解决问题的方法。然后进行第二轮筛选,筛选通过的项目才能进入学校的申报。在课程群教学模式上结合课程设计和学科竞赛进行了系列改革尝试,包括教学组织形式的创新,即教学过程相互衔接,设计过程联合指导,设计成果统一评定。

在课堂教学中,根据机械设计课程群的特点,立足工程的观念组织课堂教学内容。受课时限制,不可能将机械设计中的所有内容都在课堂中讲解,而是结合课程设计和学科竞赛进行学习,如机械设计中的机械创新及系统设计部分则根据具体的选题,学生在老师的指导下进行具体机构的系统创新设计,由此加强对机械系统的认识。

在机械设计课程群的实验设置中,优化了原有的实验项目,创建了机械传动综合实验,学生可以根据所学的机构,自主进行实验设计,搭建各种各样的机构,完成相应的设计功能,并撰写实验报告,以加强学生创新实验的能力,增强动手能力。同时结合各类学科竞赛等科技创新活动激发学生参加创新实践的积极性。

机械原理课程设计主要是锻炼学生运用所学知识进行综合设计的能力,在课程设计中不再是一个班的学生做某种机构的设计、绘图,而是精选出多种实际机构,让学生根据自己的兴趣完成某个机构的原理设计。机械设计课程设计主要锻炼学生运用所学的机械原理、机械设计、互换性与工程测量等知识进行综合设计的能力,主要经历方案选择、传动能力计算、结构设计等过程。在课程设计过程中老师通过讲课、答疑等多种方式进行指导,设计完成后通过答辩让学生清楚地了解自己的设计是否合理、还存在哪些问题,以避免在以后的设计过程中出现类似的错误。

四、课程群考核模式的改革及协同创新体系的构建

机械设计课程群的课程考核以试卷、设计报告、成果答辩相结合的形式开展。学生成绩考评特别注重在各类学科竞赛中的创新价值,提高创新性在考评成绩中的比例,以及获奖学生在保研中的比例,大大提高了学生的自主创新意识及设计兴趣。

在综合分析高校创新人才培养现状的基础上,结合自身专业特色和机械设计课程群的建设,机电工程学院于2011年成立大学生创新基地,并派有多年教学管理经验的管理人员负责基地管理,该基地在组织学生参与创新活动上做了很多努力,形成了一整套完善的创新活动管理模式。(1)构建学科竞赛的整合机制。机电工程学院历来高度重视对学生创新能力和实践能力的培养,积极引导和支持学生大胆创新,重视和鼓励学生参加各类学科竞赛。在学院领导和老师的大力支持下,在2011年专门筹措资金、配备场地与师资、添置设备仪器,成立了大学生机械创新基地,负责学院学生创新活动的指导和课外科技创新比赛的筹备、申报及指导工作,培养与引导大学生自主进行方案设计、原型样机选材、组装与实验室调试验证。(2)学生团队的组织形式。创新基地成立了4支大学生创新团队,专注于创新训练和创新竞赛,有各自完善的团队管理机制,是创新项目的载体,也是人才培养的主要组织形式。学生开展招聘会,自主选拔优秀人才,以高年级带低年级的方式进行项目的申报及实施,以便在各类学科竞赛中充分发挥集体优势。同时团队采用考核制和淘汰制,定期引进新鲜血液,以保证团队的生命力和成员的积极性。团队“以老带新”的培养模式避免了创新人才的脱节。(3)教师团队的构建。创新基地根据教师的研究方向,采取自愿的原则建立了一支强大的指导教师团队。教师的悉心指导是团队和项目顺利发展的强大推动力。部分教师将科研项目引入大学生的培养过程,这种方式激发了大学生对科研与创新的兴趣,培养了学生发现问题和解决问题的能力。(4)创新基地的管理不断完善。创新基地从活动场地管理、物品借还管理、经费管理、项目实施管理、基地成员管理及合同管理6个方面确立了完善的管理制度,为基地的运营提供了良好的基础条件。创新基地的管理执行者由基地志愿者完成,志愿者分为宣传组、事务组和技术组。技术组负责自主创新等项目的初审,事务组负责日常事务的处理、活动的组织和人事的协调,宣传组负责创新团队、创新成果和创新基地的宣传以及基地网站的管理。3个组的良好分工是创新基地良好运行的有力支撑。(5)创新实践训练。针对不同学生,基地相应地开展不同的创新活动。对于普通学生,主要开展优秀学子交流会、创新意识和创新能力培训会、团队招聘会、创新成果展示等活动;对于团队成员或赛事经选拔后的成员,基地会组织开展专业技能培训会、模拟答辩、优秀研究生交流会等,并组织参与校企合作的创新大赛。全方位的创新活动能够有效、循序渐进地培养和提高学生的创新意识和创新能力。(6)创新训练成果。自2011年成立以来,机电创新基地经过3年多的探索引起了广泛的关注,并取得了骄人的成绩:3年来基地收集学生自主创新项目申报200余项,全国大学生创新训练项目100余项,覆盖人数近1100人次,约占本院45%的本科学生;2011—2013年自主创新和国家创新训练计划总立项资金达100万元;2013—2014年自主创新团队项目和个人项目立项14项,班级项目立项4项,总覆盖人数达238人次。2012—2014年学院整体参与科技创新活动及获奖情况如表1所示。

五、结论

基于事件驱动的机械设计课程群的体系研究,将机械专业的几门重要的专业基础课作为一个课程群实施整体性建设,解决了机械设计课程群教学中各门课程自成体系、不能有机联系和综合应用的弊病。以学科竞赛等事件为主线的课程群教学流程设计,让学生将课程学习和学科竞赛等实践环节紧密联系起来,提高了学生学习的目的性。课程群考核模式的改革进一步提高了学生参加各种学科竞赛的积极性,收到了良好的教学效果。

参考文献:

[1]陈晓岑.机械原理实验教学的改革和探讨[C]//2007机械设计教学研究论文集.

[2]江帆,孙骅,庾在海,区嘉洁.基于TRIZ理论的机械原理实验教学实施策略研究[J].理工高教研究,2010,29(3):108-110.

[3]侯雨雷,齐效文,周玉林,等.基于CDIO理念的《机械设计基础》课程改革实践[J].中国科教创新导刊,2010,(1):37-38.

[4]龚厚仙.基于项目驱动的《机械设计基础》课程改革[J].职业技术教育,2011,32(17):32-33.

[5]乔连全.我国研究型大学“大学生创新性实验计划”的现状与反思[J].高等教育研究,2011,(3):81-87.

[6]邹广严.关于构建应用型人才培养模式的若干问题[J].中国高等教育,2009,(23):33-35.

课程设计中机械设计论文范文第3篇

摘要:应用创新型人才培养视域下,高校开设机械设计课程,通过专业课教学满足人才供应需求。当前数控机床行业存在人才供需失衡现象,为锻炼学生数控机床操作能力,教师应适时创新机械设计课程教学策略,从整体上提高数控专业人才培养质量。希望同行从中有所收获,为机械设计课程改革而助力。

关键词:机械设计课程;大学生;应用创新能力;培养策略

近年来,数控机床普及范围逐渐扩大,同时对数控专业人才数量和质量提出较高要求,基于此,机械设计课程教学目标适当调整,即重点培养数控机床专业学生的应用创新能力。现下,有效培养专业学生应用创新能力已成为当务之急

1机械设计课程介绍

理论课程和实验课程是组成机械设计课程的两大核心,理论课主要通过案例介绍来传递专业知识,为实践操作提供理论支持;实验课内容归结为认知实验、验证实验、应用技术实验、创新设计实验四类。数控专业机械设计课程属于必修课,课程教学目标即丰富学生机械制造理论、锻炼学生数控机床操作能力、提升数控仿真软件使用技巧等。机械课程教学活动高效开展,能够满足数控专业学生应用创新能力提升需求。

2机械设计课程教学中常见阻力

2.1课程设计单一

数控专业机械设计课程教学前期,教师为快速完成教学任务而紧凑安排任务书,看似课程设计有序化,实则学生会因时间紧、任务重而被动接受导学知识,最终课堂学习效果将大打折扣。随着时间流逝,課程设计内容被遗忘,难以实现理论对机械操作行为的正确指导,最终会降低教与学质量。

2.2理论与实践脱节

机械设计课程教学目标之一,即希望专业学生能够学以致用。数控机床实践性较强,如果教师一味灌输理论知识,忽视动手操作能力的锻炼,那么数控专业学生毕业后短时间内难以快速进入工作状态,并且数控企业用人需求无法得到及时满足。长此以往,机械设计课程教学水平居低不高,并且大学生应用创新能力培养工作被动推进。

2.3实验教学机械化

即便高校组织有关数控专业的实验活动,但多数实验课程课时较短,并且实验内容缺乏过程性和创新性,不利于机械设计课程知识延伸,并且大学生动手操作能力未能充分锻炼。如果实验教学如是开展,那么机械设计课程教学工作将失去意义,最终弱化应用创新型人才培养效果。

3培养数控专业大学生应用创新能力的策略

3.1丰富数控专业机械设计课程设计内容

课程设计期间,教师客观分析理论教学内容及目标,据此调整课程设计方案,充分发挥课程设计的导向作用,实现课程设计与理论教学的有效衔接。例如,数控专业机械CAD课程设计时,教师在设计方案中提出CAD软件用途、CAD软件功能、CAD应用要点等设计任务,进而学生能够带着问题主动预习,并在课堂中集中精力听讲,内化有关机械CAD知识,为后续实验创新、实践操作做准备。

3.2加强机械设计课程理论与实践间联系

理论与实践相结合,能够增添理论教与学的趣味性,还能从整体上提高大学生应用创新能力,真正深化数控专业机械设计课程教学改革。课程教学中,教师为每位学生分配一台计算机,鼓励学生结合课件知识动手操作数控机床,在这一过程中,学生之间互相沟通,实现取长补短。教师充分发挥参与作用和引导作用,并动态记录每位学生的学习表现,为后续评价提供依据。讲完课程知识后,教师为学生布置创意实践任务,鼓励学生应用机械软件进行产品设计,尽可能锻炼学生数控编程、数控机床操作技能,并借此机会调动学生创造性、激发学生创新意识。

3.3数控专业机械设计实验课程过程化开展

为检验阶段性教学效果,真实掌握学生对机械设计课程知识消化情况,教师为学生提供实验操作机会,学生自由选择实验模式,如单人实验或小组实验,全面提升学生实验操作水平。例如,教师要求学生根据某汽车零件加工工序,验证专业加工机床实用性,实验过程中,专业学生联用机械结构设计、三维造型装配设计等知识,通过运动仿真予以证实,最终短时间内准确得出实验的同学获胜。教师适时观察学生在实验中的表现,并进行方向指导,据此调整实验课程教学方法,大大提高实验课程教学效率,为应用创新型人才培养提供有力条件。

4结语

综上所述,现阶段高校机械设计课程教学现状不容乐观,为提高课程教学有效性,满足大学生应用创新能力培养需求,势必要加强课程设计与理论教学问联系,并深度融合理论与实践,使实验过程式教学具体落实。对于数控专业教学工作而言,有利于提高专业课程教学水平,并且数控机床专业优秀人才能够持续供应。

课程设计中机械设计论文范文第4篇

【摘 要】传统课程标准下的机械基础分为理论力学、材料力学、机械原理、机械零件四类,但它们偏重理论且与机械基础注重实践以及高职培养应用型人才的初衷不符。就新课程下的机械基础教学方法进行了研究。

【关键词】新课程 机械基础 教学方法 研究 切入点

作为机械类专业重要科目的机械基础,以往的课程是分为四门来学习的。即理论力学、材料力学、机械原理、机械零件。这四门课程的理论性和抽象性过强,且涉及面广,需要的学时多,其特点是偏重学术,却对实际应用方面指导不够,不能满足高职对应用型人才培养的要求。针对这一现状,提出了新课程标准。

一、新课程标准与传统教学标准的区别

1 学习方式上的区别

新课程标准与传统教学标准相比,在教学方式上倡导自主、探究、合作,它强调的是培养学生的创新精神和实践能力,像搜集和处理信息、获得新知、分析解决问题、交流合作的能力等。而这些都是传统教学标准所欠缺的,传统的说教式教学方式已经不能适应课改的要求。

2 教学手段上的区别

传统课程标准以课堂教学为基础,老师往往采取的是填鸭式、灌输式的教学手段。新课程标准的教学则强调学生在学习知识的过程中了解知识的形成过程并掌握其规律。

3 主观能动性的区别

新课程标准的一个最显著的特点就是强调探究式学习,要做到探究式学习,就要发挥学生的自主学习能力,以学生为中心,这样才能把学生的被动学习变成主动学习。而传统课程标准以老师为中心,学生的学习是在老师的要求下被动接受的,因此就不可能记得牢,经常是到了下课,学的东西又还给了老师。

二、新课程标准下的机械基础教学

1 传统课程标准的弊病催生新课程标准下的机械基础教学

由于传统课程下的机械基础耗时多,且学术性、理论性、抽象性过强,不适合高职培养应用型人才的需要,因此课程改革势在必行。新的课程标准实施后,机械基础成为机电设备维修与管理、汽车运用技术、机电一体化、数控技术、模具设计与制造等机电类专业的必修课,并具有实践指导意义。

2 新课程下的机械基础与传统课程下的机械基础比较

新课程下的机械基础只针对有所关联的专业进行开设,且在课程的设置上坚持改革、发展和创新,强调的是基础过程的课程体系建设,强调教师的教学科研能力,突出的是课程内容的实用性、先进性。并以操作性为重点。而传统课程下的机械基础的受众不明确,老师也多照本宣科,学生也缺乏实践的机会,使得本来很实用的学科变成了纸上谈兵。

三、新课程下的机械基础教学的切入点

1 实现应试教育向素质教育的转变

以前,机械基础的课程设计之所以强调理论教学,是为了适应考试的需要,学得好是一张卷子,学得不好也是一张卷子。学生学习机械基础就是为了应付考试,学习质量可想而知。新课程让机械基础这个实践性强且实用性佳的学科回归了本位,老师在教学实践中强调的是学生的参与,特别是动手能力的培养,继而使得学生的理论知识也得到了巩固。

2 摆脱对书本的依赖,以实践教学为主

之前的机械基础内容难、繁、偏、1日,老师教起来费神,学生听起来头疼。这还不说,由于师生都以书本为唯一的获知来源,使得书上的一些理论缺乏现实参考,有的学生,老师已讲得声嘶力竭,他还如丈二和尚摸不着头脑。

3 注重扮演角色性质的变化

如果把机械基础比作是一部电影剧本,里面有很多台词,以往是老师作为演员,按剧本里的台词把要说的话给念白出来,学生只要当观众,进行附和就行了。但是新课程则要求将老师和学生的角色换过来,变为学生当演员,让老师来当观众,同时还要对学生的演技进行评判。特别是在实验课或是校外实践时,更是要以学生为主角,以他们真正掌握所学知识为标准。

四、新课程下的机械基础学时设置及目的

根据新课程标准的要求,不妨将以往涉及面广的理论知识进行模块化分类,分为基础知识、机械传动、机械零部件三大模块。对于基础部分以理论讲述为主,课时不宜过多。而其他部分则分为两种情况,既有理论,又有实践的,则课时均分;以实践为主的,适当增加实验课。这样一来,主题就得到了突出,老师实现了教学目的,学生达到了学习目的。

新课程下的机械基础教学强调的是轻理论、重实践,轻说教、重自学。因此,在教学方式和手段上要适应课改的要求,在教学内容上务实且要学会运用现代教学技术,将多媒体教学等形式引入课堂,并在实践教学中逐步形成教学体系,这样才能使得机械基础教学不断推向前进。

课程设计中机械设计论文范文第5篇

摘要:宁海县第一职业中学为宁波市示范性中等职业中学,以就业为导向、以服务为宗旨,于2005年率先在宁海县职业院校中开设机械类课程设计,以提高学生机械专业技能。学校领导的关怀、学生的努力使各级机械类课程设计硕果累累。根据宁波市学分制建设及浙江省课程改革的要求,学校将课程设计作为必修的技能提升项目纳入到学分制体系中,机械类学生课程设计评审合格才能获得相应学分。

关键词:课程设计;实施;策略;评价;有效性

高素质的机械专业人才在我国制造业正向工业4.0时代迈进的当下,显得尤为稀缺和珍贵。中职阶段培养的机械专业人才是本行业高素质人才队伍的重要储备,但现实却是现有中职院校机械专业的教育教学水平难以达到企业的技术人才标准,一方面导致企业无人可用,一方面也阻滞了高素质机械专业人才队伍的发展壮大。那么,究竟该如何缩短中职机械专业毕业生与合格企业员工之间的技术水平差距?如何把中职学生培养既能看懂图纸、又具有一定实际操作技能的复合型行业紧缺人才?这些都是摆在众多开设有机械专业的中职学校面前的一道难题。

我校于2005年率先在宁海县职业院校中开设机械类课程设计,以提高学生机械专业技能。学校领导的关怀、学生的努力使各级机械类课程设计硕果累累。根据宁波市学分制建设及浙江省课程改革的要求,学校将课程设计作为必修的技能提升项目纳入到学分制体系中,机械类学生课程设计评审合格才能获得相应学分。

一、 课程设计活动实施

课程设计相关事项

1. 机械类课程设计参与班级:高二(3)(9)(10)(11)(12)(13)。

2. 时间:2017年5.15~5.19为期一周

3. 项目:高二箱体绘制及模具装配图绘制

4. 目的:通过课程设计提高学生机械绘图能力、规范绘图过程、提高绘图技巧

5. 成果:一份机盖零件图、一份机座零件图、一份模具装配图、一份课程设计感想

课程设计任务和内容

1. 图线、字体练习

2. 手绘机盖、机座

3. 手绘模具装配图

4. 专业教师评审(要求:三份图形中把你认为最好的一份带回家由父母签字后带回评审)

二、 课程设计的操作策略

1. 教学内容典型化

课程设计内容选择较为典型的机座、机盖及常见的塑料模具装配图。我市(宁波)制造业发达。以模具产业为例,宁波是我国主要的模具生产基地,每年工业总产值均以20%以上的速度快速发展;08年虽然遇到了经济危机,但仍增加9.8%。据统计,我市从事模具加工的企业6000余家(包括大大小小模具加工点),从业人员达18.2万余人。选择的教学项目是我市喜闻乐见的真实产品,使教学贴近生活。

2. 操作过程分组化

课程设计操作过程中,我们对班级学生进行分组。(1)打破原有课桌摆放次序,以组为单位,5-6张单人课桌围成一个讨论小组,5-6名学生组成一个学习小组。(2)小组成员进行分工合作,指定组长一名,采取组长负责制进行课程设计任务安排,并且对组内的学生我们根据学生平时在校学习情况进行有效安排,尽量使每个小组成员组成较平稳,以学生带动学生,使课程任务有效进行。

3. 指导方式现场化

在课程设计周过程中,我们根据本专业教师在校任课情况,安排课程设计周专业教师指导安排表,确保课程设计过程中都有专业教师在现场指导。在课程设计过程,我们采用“先集中,后实践,再集中”的循环方法。即先集中,教师讲解相关要求与步骤,然后让学生实践设计,设计项目结束后再集中,总结设计所得,讲解注意事项。并且在学生设计的整个过程中教师在现场进行有效的管理和指导。

三、 有效的评价体系

1. 学生自评

在这个环节中,我们事先要求每个学习小组先进行组内讨论、分析、总结,然后每组选派一名代表对本组的作品进行展示,并进行介绍:本组设计的思路如何、任务怎么安排、分工如何、做的过程中有什么疑惑如何解决、本组作品的亮点有哪些、有没有需要改进的地方等。通过学生的自评环节让学生成为学习的主体,促进学生主动完善、发展自我,激发学生内在的学习动力,培养学生良好的行为习惯。

2. 生生互评

在一组代表对本组作品介绍完毕以后,其他各组对该组作品进行评价。设计的思路是否正确、作品是否有瑕疵、你有什么不同看法、你认为他们哪里是你们组该学习的等等。在学生的互评环节真正让学生各取所长,畅所欲言,吸收经验,吸取教训,真正發挥学生的主观能动性。

3. 教师评价

通过学生自评和互评环节,教师通过归纳和总结进行总结性评价,并按照课程设计任务评分表对每组作品进行评价打分,并评选出星级学习小组。

四、 结束语

机械专业作为现代工业经济发展的基础,正在从传统机械(车、钻、刨、铣、钳工等)走向数控化、电脑化、自动化的“现代机械”时代,加工中心、数控车床、数控铣床等大型设备已经进入生产实际。机械专业要培养适应社会生产需要的现代制造业劳动者,就必然要提高学生的实践能力和高新机械技术的应用操作能力。在课堂教学环节,课程设计能有效提高机械教学课堂有效性。

参考文献:

[1]叶澜.新编教育学教程[M].上海:华东师范大学出版社,2000.

[2]美·加德纳.智能的结构[M].北京:光明日报出版社,1990.

[3]张娟妙.教师教学的十大误区[M].吉林:吉林大学出版社,2010.

作者简介:严建奎,浙江省宁波市,宁海县第一职业中学。

课程设计中机械设计论文范文第6篇

关键词:职业学校;机械制图; 网络教学系统;AutoCAD

《机械制图》课程作为机电工程类专业最重要的基础课能够为各类制造企业培养技能型人才从事产品的制造、装配以及各类机电设备的维修工作。而目前大部分职业院校由于生源质量不佳,学生基础知识量少,空间想象能力不强,导致职业学校《机械制图》难教、难学、学生厌学,成绩不佳。将传统的《机械制图》教学与《CAD》教学一体化,利用CAD进行观察、想象与分析,使学生掌握线、面、立体的投影,能够完成简单零件图形的创建以及装配图、准件和常用件的识读,是这门课的最终学习目标[1]。

笔者根据多年专业课教学的经验认为,在《机械制图CAD》教学中,教师如果只是在课堂中讲述AutoCAD的操作命令肯定是远远不够的,只有通过对各种课内外教学方法的总结和综合运用,在讲解机械制图课程的同时掺入CAD绘图的教学,充分应用多媒体信息技术,引入计算机辅助教学,将枯燥乏味的制图教学以直观、形象的方式展示给学生,提高学生学习机械制图的兴趣,才能真正培养学生的技术应用能力、职业实践能力和创新能力[2],其中最为有效的教学形式就是建立基于Web的《机械制图》CAD网络教学辅助系统。

1 机械制图网络教学研究

职业院校机械制图CAD 基础教学内容主要围绕“绘图工具以及义气使用”、“绘图方法及步骤”等教学内容、面向新生展开,启发和培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习以及实际工程应用打下扎实基础,因而其教学特点主要体现在学生形象思维能力以及空间构思能力的培养[3]。传统教学由于教学手段的落后,往往那采用挂图和静态的幻灯片或者陈旧、不易携带的构件模型进行教学,因此很难对点、线、面以及空间三维形体动态表达,尤其在讲述零件的装配过程和装配关系等教学内容方面更是教学效果差。在教学实践中,教师需要根据实际机械制图课程的实际课堂教学效果等情况形成个人单堂课程教案,但过去基于Authorware、Director 、Flash、Power Point等多媒体应用创作工具开发的教学辅助系统,这些教学辅助系统往往由任课教师根据教学大纲、教学目的和计划等制定的固定脚本,一旦开发完成便进行封装打包,一旦教学过程中有些变动则无法相应的修改,造成教学实施中开放性、通用性不强。

针对上述职业院校《机械制图》CAD教学存在的问题以及目标需求,研究一套既便于教师个性化施教、又便于学生个性化学习的开放式、数字化网络教学系统便是各类职业院校的首选。本文在上述基础上,综合网络编程技术、数据库技术,针对《机械制图》CAD课程教学特点及规律,研究并设计了一套基于B/S模式的“机械制图”CAD数字化立体网络教学系统,系统的设计强调增强个性化修改定制,整个平台系统呈现一种开放式结构。该套系统能够将传统教学过程中的重点、难点内容通过计算机视频、音频以及在线仿真的方式再现。教师能够调用数字化挂图、平面工程图、数字三维模型、动画等网络教学元素根据教学目标生成具有个性化特点的教案进行讲解,将教学过程中的难点以及抽象的教学内容以形象直观的图片、动画、三维立体模型等方式展示;学生也能够根据自己学习的情况随时点击自己感兴趣的学习内容,通过网络在线学习模块能够调用自动绘图命令讲解计算机绘图方法、通过调用数据库内矢量模型来观察常用机件以及零部件的组成及结构。

2 网络教学系统设计

2.1 网络教学系统功能需求

对于《机械制图》网络教学系统而言,其教学内容的设计是重点,根据系统用户要求,本网络教学系统的主要功能是实现师生教学互动,通过将传统教学过程中的挂图、幻灯片、不易携带的零部件、构件等对象信息化[4]。根据职业教育培养目标和计划,本系统主要设置了网络在线课堂、网络在线考试、网络答疑模块、基础资源管理、系统管理等主要功能模块,对于各功能模块的设计采用传统的结构化分析方法,采用自顶向下的方式逐层进行分解,图1是本系统顶层数据流图。并且将网络教学系统的主要用户(主要包括学生用户、教师用户、系统管理员用户)按照权限控制模型分别进行定义,对权限不同的用户,将有不同的功能定义。

本系统用户角色主要有三类:系统管理员、教师、学生。其中:

1)系统管理员权限:管理员可以实现管理用户权限,对网站内容,如:通知新闻,课件作业等进行修改,添加等操作。

2)授课教师权限:动态生成数字教案、发布教学计划以及教学内容、上传课件以及教学视频等相关材料、布置课程作业、完成基础考试题库设置、进行网络答疑等。

3)学生权限:进行在线学习,下载教师发布的课件,查看教师布置的作业并提交,在线提问或留言,修改个人信息等;

2.2 主要类图设计

根据对象/类的性质和作用不同一般可分为三类,分别为实体类、界面类和控制对象类。其中,实体类用来表示系统中物理存在对象;边界类则用来刻画对所建立的系统及其参与者之间交互的方式及接口进行描述;控制类代表协调、交互、事物处理以及对系统中相关对象的控制,还可用来表示复杂的派生与演算,如业务逻辑等[5]。根据上述定义,本文设计的《机械制图》CAD课程网络教学系统设计中,实体类主要有教学内容类、教学计划类、教材类、作业类、机械构件类等,同时存在贯穿系统设计的整个过程的4 个角色类,分别是学生类、教师类、管理员类以及数据库访问类。根据这些主要实体类,可确定不同类和角色之间的关系。例如学生通过在线学习查看教师布置的作业、相关教学视频;教师通过作业发布、课程教学视频等实现与学生的交互;控制对象类通过数据访问类完成对数据库的操作,负责信息的处理,并处理结果在界面上显示;界面请求对象的服务时可能和多个信息相关。图2 是本系统中设计的主要类图关系。

2.3 数据库设计

作为运行于开放式网络环境下的教学辅助管理系统,其可靠运行的前提之一便是设计一个稳定可靠的后台数据库。根据数据库设计的一般步骤,其设计的主要过程由如下五个步骤组成:数据库需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计与加载测试[6]。

根据2.1小节中确定的网络系统角色分类和主要功能,本系统后台数据库需要存储如下几个方面的数据内容:用户信息(存储教师、学生、管理员的个人信息以及登录账号密码)、机械零部件数据(如构件类型、尺寸、图片位置等参数)、教师布置的作业数据(习题内容、基本描述、dwg 图形和dwf 图形、习题参考答案等);有关习题的相关信息(习题答案、学生提交的dwf作业图形)、学生留言以及教师回复信息(留言标题、内容、时间等)、教师发布的教学资料信息(文件名、文件类型、大小、内容等)、机械模型教学信息(模型图片、模型动画和解题过程动画等)。

3 结束语

本文将信息与职业院校《机械制图》学科教学特点进行有机整合,利用网络教学信息系统人机交互性强的优点,大大提高了课程教学过程中的趣味性、集成性。教师把制作好的教学素材及收集到的网络素材集中于网络教学辅助系统上,能够从多方位、多角度、多侧面描绘立体图形,展示机件形体的多样式,多变性、复杂性,深化实现教学信息的双向交流,解决平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异,从而扩展学生感知的空间,拓深学生认识的层次,形成双向交流教学方式。通过合理运用网络教学,能够让学生在教学实践过程中逐步形成自主学习的习惯,充分调动学生学习兴趣和动机,促进学生空间思维的发展学习环境。

同时,本文阐述的网络教学辅助系统的设计思路和方法能够为职业院校其它课程提供一定的参考价值。

参考文献:

[1] 胡珺,王九红,张坚亦,等.机械工程专业CAD 实验教学改革与实践实验室研究与探索[J].2011,30(2):143.

[2] 江方记.AutoCAD中高级课程的网络教学研究和探索[J].交通职业教育,2010,5(2):21-22.

[3] 王兰.高职机械CAD/CAM 课程改革实践[J].职业教育,2011,7(14):220.

[4] 韩立毛.基于Web的网络辅助教学系统的设计与实现[J].盐城工学院学报,2007,20(2):41-43.

[5] 周玉丰.“3D机械制图”网络教学多媒体数据库系统开发[J].安阳工学院学报,2010,9(6):52.

[6] 萨师煊,王珊.数据库系统概论[M].3版.北京:高教出版社,2002.

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