机械制造基础课程大纲范文

2023-10-08

机械制造基础课程大纲范文第1篇

摘要:目前,机械设计基础课程是高职院校机械专业的专业基础课程,是高职院校机械专业的核心课程之一。由于上课时间的限制,各大学根据其专业教育目标,开设了诸如《机械原理》、《机械零件》、《工程力学》和《金属材料》之类的课程,以形成现有的《机械设计基础》课程。基于此,本文首先分析了高职机械设计基础课程的现状,随后分析了改革思路最后从四个方面分析了一体化教学模式改革措施,以此来供相关人士交流参考。

关键词:高职院校;机械设计;一体化教学

引言:

机械设计的基础学科是高中大学机械专业的基础学科,是培养机械基础知识和提高学生实践技能的重要学科之一。近年来,高职教育引入了“工学结合”作为人才培养模式改革的切入点,并实施了工学结合的模式,以培养社会上的工作水平的人力资源。学术知识和理论知识以及实践技能的结合要求对机械设计基础课程进行改革。因此,基本的机械设计课程如何在“工学结合”模式下反映人才培养的需求,是当前课程改革的主要方向和思路。这对于提高学生的专业素养与实践能力有着非常重要的帮助,也可以使学生提前感受到未来工作的具体状况。

一、高职机械设计基础课程现状分析

高职院校机械设计基础课程的设计通常是在完成高职机械设计基础课程后进行的,主要是基于一阶段或两阶段的减速器设计。学生只需计算设计就可以了,例如,应对零件在设计相关的机械产品时会遭到学生的严重窃。此外,高职院校的基础机械设计课程,特别是机械设计课程,动手时间较少,为学生提供了理论知识和实践经验。由于综合能力差,对提高学生的实践技能非常不利,传统的机械设计基础课主要是基于老师的课堂讲解和学生的被动听觉模式。通过向学生讲解思想和计划并为学生进行独立设计提供必要的指导,而不是通过分析机械设计的基本过程的教学,不难发现教师的主导地位很明确[1]。

综上所述,高职院校机械设计基础课程存在的问题严重阻碍了高职院校社会工作人员的培训。因此,需要结合机械行业对人力资源需求的现状,为以学生的工程实践为重点的机械设计奠定基础课程改革体系。

二、关于高中机械设计基础学科改革的思考

高职教育的本质特征是要求高职院校建立适应社会地位要求的课程教育体系,并以学生的工程实践能力为中心,对机械设计基础课程体系进行改革。在机器设计基础课程中的教学应改变旧的老师主导的模型并激发学生的主动性。例如,教师应在课程中决定机械设计的主题,然后將学生分组并组织他们进行独立设计。为了完成机器设计,教师不应在设计过程中直接评估和指导学生,而应充分利用学生的主观性。当然,教师不应将基础机械设计课程的教学局限于课堂教学方法,而应采取活动演示和学生作业报告的形式来丰富教学方法[2]。

三、一体化教学模式改革的策略

(一)建立综合教室

包容性教育,“做”是教育的基础。它使学生能够有效地拆卸和组装相关机构,例如皮带传动,齿轮机构,连杆机构等,从而使他们能够实际执行和整合所学知识,以实现所需的学习效果。为了提高授课质量,该大学加强了《机械设计基础》课程的``教授\'综合教室的建立,并开发了机械设计创新教育平台。这套教学设备可以覆盖课程的所有相关机构,学生可以自组织该机构。建立。在培养学生的实践工程技能的同时,能够总结并发现一些有关机械设计潜在机制的一般原理和概念。通过解决实际问题,可以在运动方案的设计中纳入一些基本知识点,并可以更全面地了解机械系统的运动特性。综合教室的建设为课程改革打下了坚实的基础[3]。

(二)综合师资培训

为了提高教师的整体能力,我们鼓励专业教师参加实际生产,参加各种国内培训,鼓励教师举办各种教育和研究项目,并鼓励教师参加各种技术竞赛。通过这样做,扩大教师的视野并加强他们的实践能力。相关教师还以项目的形式设计开发了一体化的课堂机器设计创新培训平台,该项目已获得两项实用新型专利。同时,我们邀请具有较高学术成就和丰富实践经验的公司和机构的工程技术与学校的专业教师一起研究培训计划,培训大纲,评估标准和课程方法,并优化培训标准和培训实践,综合专业培训团队为课程的综合培训提供了坚实的保证。

(三)课程内容优化

在课程中引入了真实的机器结构实例,并将教学内容与理论和实践相结合。借助自己开发的机械设计创新培训平台相互补充,并使用现场培训模式进行培训。在培训过程中,采用了六级教育模式:信息、计划、决策、实施、检查和评估。规划和模块化学习内容。每种学习情况的设计都基于典型性,有效性和渐进性的原则来进行相关设计,使学生能够完成对相关机构的渐进式学习,并通过指导完成整个学习过程。

(四)教科书组成

以前的基础机械设计教科书强调了基础理论的系统性和全面性,而没有关注那些难以满足高职教育要求的学生的结构设计和实践能力的创新。因此,可以在《教授与行为整合》的教学思想的指导下编辑了《机械设计基础》综合教材。教科书的内容与实际应用紧密联系,并与综合课堂深度融合,理论知识点被整合到各种项目的建设过程中,使学生学习“工作”并增进理解[4]。

四、结束语

在培养高技能应用人才的环境下,机械设计基础课程是机械专业的重要教育环节,因此,高职院校需要深化机械设计基础课程的改革,以培养学生的问题分析和解决能力,为培养21世纪的高端人才奠定了良好的基础。

参考文献

[1]丁洁瑾. 基于\"双轨双线\"模式的高职课程教学改革探索——以机械设计基础课程为例[J]. 杨凌职业技术学院学报, 2020, v.19;No.75(02):76-79.

[2]何腾飞. \"双创\"背景下高职机电专业《机械设计基础》课程教学改革与探索[J]. 教育现代化, 2019, v.6(45):74-76.

[3]肖湘. 高职机械设计基础课程项目式教学的教学改革与实践[J]. 速读(中旬), 2018, 000(012):28.

[4]李隽钰, 姚晔. 高职机械设计基础课程教学改革探索[J]. 教师, 2019.

作者姓名:王东升,1987.09,男,河北人,单位:辽宁省交通高等专科学校,初级实验师,本科学历,学士学位,研究方向:机械方向。

机械制造基础课程大纲范文第2篇

适用专业:汽车检测与维修技术

先修课程:《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》《液压与气动基础》

《整车维护》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》 后续课程:《汽车发动机总装与调试》《汽车维修质量检验》

《 汽车故障诊断与检测技术》

一、前言

1.课程的性质

该课程是江苏省五年制高职汽车检测与维修技术专业的一门专业平台课程。在学过《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》 《 液压与气动基础》等课程之后,进行《机械基础课程设计》,课程设计是全面应用所学的知识,独立完成一个设计。这是一次全面、综合实践性很强的模仿设计工作的练习和考核。

2.设计思路

该课程是依据五年制职业教育《汽车检测与维修技术专业》人才培养方案设置的。其总体设计思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生的职业能力。

二、课程目标

能计算选择电机,确定总传动比,并分配各级传动比,计算各轴功率,转速,转矩,对传动件(轴、齿轮)设计计算,装配图设计和绘制,零件工作图设计、绘制,能编写设计计算说明书。

三、课程内容和要求

1.设计内容:设计一级变速箱。

2.时间安排:①1设计计算:1天

②绘制总装图草图:2天

③绘制正式总装图:2天

④编写说明书:1天

⑤答辩:1天

(上述时间安排仅供参考,学生可以根据自己的设计情况适当调整详细的设计时间进度。)

3.设计要求:①绘制总装图一张;A2

②绘制零件图若干张(具体要求由指导老师确定);A3

③编写设计计算说明书一本(字数不得少于5000字)。

四、成绩考核

1、平时表现(包括纪律遵守情况、设计态度情况等)占20%

2、图纸质量和说明书质量占50%

3、答辩成绩占30%。

注:

1、课程设计成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格五等;

2、对于抄袭他人成果、设计方案存在严重缺陷和答辩不合格者,课程设计成绩为不合格。

五、教学建议

1、课题选择要根据学生的实际能力和所学专业,并结合企业实际综合考虑,学生可分组进行,每组6—8人,每组课题要有区别,每组配1名指导老师,

2、要充分发挥学生的主动性、积极性、创造性,让学生从设计方案的构思、零件材料的选择、工艺设计计算、画图,到查阅技术资料、编写技术文件等各方面得到综合训练。

机械制造基础课程大纲范文第3篇

机械基础课程是机械类以及近机类专业的一门基础课程。中职学校学生没有接触过生产实践,缺乏机械方面的感性认识,教师通过采取多种教学方法,激发学生学习兴趣,调动其积极性,使学生有效地掌握教学内容,为专业课以及就业打好基础。

机械基础课程是中职学校机械类以及近机类专业的一门专业基础课程,它具有知识量大、涉及面广、与生产实际结合紧密、理解和记忆的内容较多等特点。中职学校学生普遍基础知识较差,又没有接触过生产实践,缺乏机械方面的感性认识,因此学习起来有一定的难度。如果教师教学过程中方法不当,学生就容易出现对知识理解不透,上课不愿意听讲,久而久之,就会对这门课程失去学习兴趣。那么如何提高机械基础课程教学质量,使之能更好地为专业课程服务?笔者根据自己多年的教学经验,总结以下几点方法。

1 做好新课导入,激发学生学习兴趣

课程导入是课堂教学的第一环节,犹如“抛砖引玉”中的“砖”,教师对新课导入做得好,就能激起学生的求知兴趣。兴趣是最好的老师,学生如果对教师所讲的知识内容产生兴趣,就会激发起学习动力,从而更好地学习。做好新课导入要求教师授课前认真备课,做好课堂设计,针对学生的实际情况精心设计问题,使之富有启发性,通过让学生经过思考、分析、比较来加深对知识的理解。

如在讲解螺纹连接知识时,提问学生:家里安装水管接水龙头时,要在接口处裹上一层白色的密封绳才不漏水,这是为什么?可以结合自行车介绍链传动;结合电影放映机介绍槽轮机构,等等。

2 利用多样化教学手段,增强课堂教学效果

要增强课堂教学效果,教师还必须注意利用多种教学手段。机械基础课程涉及许多常用机构的运动过程和机械的内部结构,学生没有这方面的感性认识,教师要充分利用现有的各种教具、模型等,还可借助多媒体现代化教学手段,把计算机作为教学过程中的工具,运用动画、影视、图片等资料。

比如讲解平面四杆机构时,用模型演示什么是曲柄摇杆机构,什么是双曲柄机构,什么是双摇杆机构;再配合计算机大屏幕演示:家用缝纫机的脚踏板是曲柄摇杆机构;汽车门启闭机构是反向双曲柄机构;起重吊车是双摇杆机构。又如在讲解液压传动时,通过播放课件,在屏幕上可看见液压泵旋转及吸、压油过程;通过一个多彩鲜艳的动画演示液压传动全过程,再配上重点文字、声音的描述,增强学生对液压传动系统的感性认识,使难以讲授的课程内容简明易懂,将理论知识直观化,变抽象为形象,学生容易接受,从而达到掌握相关知识的效果,起到事半功倍的作用。

3 理论与实践教学相结合,增强学生的感性认识

机械基础课程的知识是建立在生产实践基础之上并和机械工业密切相关的,所以教师在教学中要注意理论与实践的结合,加强实践教学,以增强学生的感性认识。实践性教学对于知识的获取、能力的形成与发展起重要的作用。如在讲到机械传动时,可带领学生参观实训车间进行现场教学,观察车床,让每一个学生都能更直观地观察到齿轮传动与变速的过程,充分感受机械传动的应用。让学生身临其境,增强学生的感性认识,加深对教材中理论知识的理解,使学生在实践中领悟传动系统的工作原理和运动特点。

4 加强各门课程间的联系,提高学生分析和解决实际问题的能力

机械基础课程与机械制图、金属材料与热处理等课程有着密切的联系,教师在教学时要和这些课程的内容进行有机结合。如在讲到轴时,以车床主轴箱为例并结合上述几门课程中的知识进行讲解。一个车床主轴箱就涵盖了以上几门课程的内容,涉及齿轮、轴、轴承、套等轴上零件的尺寸确定;这些零件的材料和热处理方法的选择;这些零件的结构图;这些零件的加工工艺;轴上零件装拆、轴承选择;轮系传动比和末轮转速计算;等等。通过对各门课程知识间的综合,将原本孤立的知识重新整合起来,形成系统,有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。

5 教学中要及时进行总结和测验

教师讲解完每个章节都要及时进行总结,归纳出本章的主要内容,重难点是什么,使知识成为一个有机的整体。总结后要及时进行章节测验,在每一次小测验之后,针对大多数学生出现的错误要再进行讲解,然后再进行一次测验,这样学生就会把上次的错误改正过来并知道自己错在了那里,成绩就会有明显的提高。这样不但这次测验的成绩会变好,而且学生对于学习的自信心也会明显增强。

6 分层次教学,有效引导学生学习

分层次教学就是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向,把学生分成几组各自水平相近的群体并区别对待。中等职业学校学生有的是初升高400多分考进学校的学生,有的是100多分入学的学生,学习能力差别较大。教师必须尊重学生的个体差异,因材施教,以满足不同层次的学生的需要。这样才能发挥每位学生的学习潜能,提高其学习效率。

7 结束语

提高机械基础课程教学质量的方法是多种多样的,在运用多种教学方法时,教师不能墨守成规,必须根据教学的知识目标、能力目标以及对象和条件灵活运用,充分发挥学生的主体作用,激发起学生的学习积极性,使学生学好机械基础课程,为其掌握专业知识以及今后的就业打下良好的基础。

参考文献

[1]李世维.机械基础[M].北京:高等教育出社,2006.

[2]张国红.走向知行合一:中职专业课教学方法研究述评[J].中国职业技术教育,2012(26):16-20.

[3]李洁.《机械基础》课程教学改革初探[J].新课程研究:职业教育,2008(8):50-51.

(作者单位:大连海洋学校)

机械制造基础课程大纲范文第4篇

[摘 要] 机械基础是机械类专业通用基础。一般来说,学习机械加工专业的中职生,都会在中职学校的第二、三个学期安排机械基础课程的学习。如果单纯按照该课程的教材来讲授,对基础薄弱、学习目的不明确的中职生来说,在理解与运用理论知识方面会有一定的难度,学习效果也不会很理想。有必要结合学生的特点与已有经验,基于建构主义的教学方式来进行机械基础课程的教学,以提高教学效果。

[关 键 词] 建构主义;机械基础;教学方式

机械基础是机械类专业通用基础,主要介绍常用机械传动类型、组成、工作原理、传动特点、传动比计算和应用场合等,是理论知识非常强的一门学科。如果单从理论知识介绍作为切入点来教学,对基础薄弱、学习目的不明确、注意力容易分散的中职生来说在理解与运用上有一定的难度。于是我们有必要对教材进行二次开发,结合学生的特点与已有基础经验,基于建构主义来进行教学。那么,基于建构主义的机械基础课程教学方式有何特点呢?

一、基于建构主义的教学方式,使课程变抽象为具体

对普遍的中职生来说,在进入职校以前从未深入研究过专业方面的知识,没有这方面的经验与知识。如果我们翻阅机械基础的教材会发现里面的内容多是文字和没有见过的图片,对学生来说非常抽象,难以理解里面的定义、类型、组成、工作原理、传动特点、计算方式及应用场合等。这就有必要对课程进行二次开发,运用建构主义把抽象的问题及内容架构在具体的学生已经接触并且容易接受的事物上,学生学起来会具体直观一些。比如在讲授带传动一章内容,如何领学生进门激发学习的欲望呢?这里我们运用建构主义,采用学生耳闻目睹的例子——拖拉机来引入带传动的概念、组成和工作原理。事实证明是有效的,学生学习效果比较显著。

二、基于建构主义的教学方式,使课程变复杂为简单

机械基础中往往有一些内容是错综复杂而难于区分的,为了让学生清晰地区分与理解之间的联系与区别,同样运用建构主义的教学方式,使问题简单化。如讲授螺旋传动一章时,比较难理解的是连接螺纹与传动螺纹的区别。为了让学生很好地理解连接螺纹,在教学的处理上以学生正在坐着的板凳为例子帮助他们分析连接螺纹的工作原理。板凳的固定方式就是用螺丝钉旋进板凳上的螺纹孔来固定的,原理是螺丝钉的圆柱面上有外螺纹,而板凳上的螺纹孔内有内螺纹,这样将外螺纹与内螺纹组合起来,实现紧密连接,起到固定的作用,此时连接螺纹一般来说是三角形螺纹即普通螺纹;而传动螺纹有梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹,这些螺纹都能够实现螺旋传动。那么螺旋传动的工作原理又是怎样的?如果按照定义螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的,学生听起来如坠云雾,不知所云。为了使学生容易理解概念与工作原理,在教学中以台虎钳为例子来讲述,前提是我们所教授的对象,在第一个学期已经接触过钳工实习,每个人都动手操作过台虎钳,知道只要旋转手柄就可以让台虎钳夹紧与放开。台虎钳的夹紧与放开实际上是因为里面结构存在螺旋传动。接着以车床的丝杠与进给箱的工作原理拓展,教师再点拨一下,问题就迎刃而解了,那么传动螺纹、螺旋传动的概念及其工作原理能够明晰起来。

三、基于建构主义的教学方式,使课程变枯燥为生动

借助现代化信息技术和网络手段把原来枯燥的机械基础课程变得生动起来,这实际上也应用了建构主义的教学方式把原来呆板的教学内容变得活灵活现。比如讲述曲柄滑块机构、凸轮机构时,如果按照课本进行教学讲述,学生普遍会对本课题产生厌倦心理。因为在他们的思维里从来没有这方面的认知经验,所以很难理解里面的奥妙。为了激发他们的学习兴趣,我们以色彩艳丽的汽车内燃机的工作原理动画引入。这时哪一部分是曲柄滑块机构、哪一部分是凸轮机构,它们的联系与区别是怎样的,它们的工作原理又是怎样的,都从动画中直观地表达出来。又如讲述轮系一章,单从挂图给学生展示其工作原理,学生普遍不知所云。为避免学生厌学,我们在网上搜索了汽车变速箱齿轮传动的工作过程视频,在播放的过程中帮助学生全面分析其轮系工作原理,使他们建立经验,然后再引入本课题的重点与难点——传动比的计算,那么这种学习效果会比单从课本教学好很多。

四、基于建构主义的教学方式,使理论与动手操作达到统一,让学生学以致用

学生大部分在接触某一课程时都会思考这门课有什么用,我学这门课用来干什么,我为什么要学,简单来说就是不明确学习的目的与目标。为了帮助他们明确学习的目的与目标,有必要在学习课程中与实际联系起来,并且使他们能够运用学到的理论知识动手操作创造出产品。比如讲授铰链四杆机构一章,我们先让学生制作模型。方法是找出不同长度的四张纸,分别折成四条杆状,然后把四条杆用订书机连接成一个四边形(即平面四杆机构),注意每两条杆连接处仅有一颗钉(即铰链),再让他们旋转某一条杆,观察其他的杆是不是会跟着运动,如果运动,那么就做对了。这就是运用建构主义,使学生在实践中独自总结出铰链四杆机构概念。接着就要深入分析铰链四杆机构的类型及两个基本性质。同样我们也是以学生实践为主,归纳出铰链四杆机构的类型及两个基本性质。方法是让学生用尺子分别量出同一条杆上两颗钉的有效距离,也即杆长。分析最短杆、最长杆、最短杆与最长杆之和、其他两杆之和以及哪一条作为机架等等内容,在实践中让学生逐渐体会铰链四杆机构的类型及两个基本性质。最后让学生分析生活例子,分析它们是什么类型的铰链四杆机构。这里是基于建构主义机械基础课程各单元教学方式设计方案介绍。

机械基础课程主要研究机械内部各种传动机构的特征和应用,并了解常用机构、轴系零件及液压与气压传动等方面的基础知识。我们在运用建构主义设计教学方案的时候,往往取材于生活中零零碎碎的例子来让学生分析了解本门课程。但是能否把本门课程所有教学内容融缩于研究某一机械内部传动机构,比如汽车的内部传动机构,并且实实在在能够让学生动手拆装了解里面的结构与原理,也许会比较贴近学生的生活实际。

参考文献:

[1]孙大俊.机械基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

[2]马跃.以建构主义为指导,推动英语精读教学法改革[J].中国西部科技,2011(2):81-83.

[3]王晓燕.建构主义教学理论与信息化教学模式的构建[J].现代情报,2006(2):184-186.

[4]温彭年,贾国英.建构主义理论与教学改革:建构主义学习理论综述[J].教育理论与实践,2002(5):17-22.

机械制造基础课程大纲范文第5篇

“机械制造基础”课程内容丰富, 它是按照重基础、宽面向、知识新的原则对原课程“工程材料”、“成型技术基础”、“测量技术基础”“金属切削原理与刀具”、“金属切削机床”、“机械制造工艺学”及“机床夹具设计”等的一些内容进行有机的整合, 打破原有的学科体系, 对必备的制造基础知识予以保留, 对新知识、新技术作重点介绍, 对原各门课程中的陈旧部分或脱离现代实际应用的部分予以删除。故“机械制造基础”的课程体系和课程内容与原来的专业课并不相同, 且课程的内容与生产实践紧密相连, 很多知识和技能可以从实践教学环节获得。为适应培养应用型人才的培养目标需要, 教材内容的选择要体现基础性与前沿性相结合、理论性与实践性相结合、深度的必要性与可行性相结合的原则。在我们新的教学大纲设置上, 加强了应用性, 体现了先进性, 力求做到基础性, 应用性和先进性的较好统一。教学大纲从基本应用能力培养着手, 围绕总体培养目标中各个单项能力目标的主要内容知识点、技能要求来确定所需的课程内容, 不再是以往课程内容的堆砌, 体现对学生实践技能要求的培养, 根据本门课程实践性、应用性很强的特点, 提出了对学生应用能力培养的措施, 充分体现实践教学与理论教学相结合;为达到各个专项能力目标的实现, 大纲还提出了相应的教学方法和教学手段, 同时各个章节的内容中各单项能力目标明确, 不仅具有对本门课程教学起指导作用, 还可以引导学生主动学习本门课程。

2 采用合理的教学方法和手段, 激发学习兴趣, 提高教学效果

2.1 灵活运用多媒体教学手段, 使得课堂教学变得更加形象与生动

利用多媒体课件进行教学, 能增强学生的感性认识和求知的兴趣。多媒体是通过图像、声音、文字、视频、动画等信息的综合使用, 对人产生直接、综合的感观作用。多媒体课件充分利用计算机技术, 对机械制造过程中各种加工方法、加工设备及工作原理实现了形象化教学, 改变了过去理论讲授的单一教学模式。在实际教学中, 根据本课程实践性较强的特点有针对性的准备一些与课程有关的录像片, 结合课本知识, 使学生更容易理解和接受。如:讲解分析机床的结构、夹具设计等内容时, 只靠教师讲述是无法使学生完全理解的, 通过采用直观教学、现场教学和电化教学等手段, 利用实验室的机械装备和自行制作的多媒体课件、幻灯投影胶片, 可在短时间内解决黑板上很难讲透的问题。还可以增加学生的感性认识、探究能力、学习兴趣;培养学生观察问题、分析问题的能力以及获取知识的能力。

2.2 部分内容采用理实一体化的教学方式

根据学生实践经验少和课程实践性强的特点, 我们采用了理论教学与现场教学并行的方法。课程中的理论部分集中在课堂上讲, 实际结构内容放到现场教学中去讲。如CA6140型普通车床的现场教学, 通过利用实验室的车床设备和拆装实习用的拆开的车床主轴箱、进给箱、溜板箱和尾架, 可以将各种类型车刀的用途、刀具的结构特点、车削用量的选择, 机床的总体布局、传动、结构、操纵等内容有机地融为一体进行讲解及时恰当地引导学生将理论与实践相结合, 在较短的教学时间内解决了在课堂上单凭教师口授与板书无法或很难讲清的问题, 弥补了理论教学的不足。实习过程中, 教师要对学提出一些有针对性的问题, 学生带着问题边学边观察、边分析、边思考, 可培养他们观察、分探索问题的能力, 避免了盲目性, 可有效利用有的时间, 充分调动学生积极思维, 促进学生间的互启发和相互交流, 增强和激发学生学习的自觉和兴趣。另外, 我们通过带学生参观学校的现代技术中心, 理论教学与现场教学并行, 解决了学时内容多的矛盾, 又有利于学生对相关知识的吸和巩固, 是培养学生工程实践能力、具有工程素质的重要途径。

2.3 积极采用项目教学法进行教学设计与实施

项目教学法是以学生的自主性、探索性学习为基础, 采用类似科学研究及实践的方法, 促进学生主动积极发展的一种新型的教学方法, 它将涉及某一实际项目的相关理论知识和实践技能组合成一个有机的教学整体, 通过确定项目任务、制定项目计划、项目实施、检查评估、实践检验五个环节的实施来达到教学目的。在项目教学法中, 项目的选取是关键。教学的整个过程和所有的内容都以工程项目来贯彻, 尽可能的确立实用优秀的项目来调动学生参与的积极性, 使学生在真实的问题情境下应用旧知识探索新知识, 使所学知识得到巩固、加深和迁移, 提高教学效果。项目要包含全部教学内容并尽可能自然、有机地结合多项知识点。

3 构建合理的课程评价体系

课程评价采用过程性评价和结果性评价相结合的方式, 注重过程性评价, 课程评价由学校、教师和学生三方面共同进行, 我们在实践中, 教师教学过程有详实的教案, 同时也制定了学生的学习方案, 每次课都有自我评价, 小组评价和教师评价三个部分组成。特别是项目教学环节, 通过评价项目完成情况、联系企业生产实际等对学生的不同方案在质量、效率、经济性、可行性、先进性等方面进行分析对比, 可使学生充分认识到工程实际问题的复杂性和灵活性, 进一步加深对理论知识的理解, 能够比较全面地考虑问题。师生还共同讨论、评判在项目工作中出现的问题, 找出造成评价结果差异的原因, 以便对工作总结和改进。此外, 还与相应的加工企业建立了校企联系, 学生通过参观和企业技术人员的讲解, 甚至直接动手, 对项目得到直观的感受。

4 加强师资队伍建设

建设好“机械制造基础基础”课程, 必须加强师资队伍建设。提高教师的教学与学术水平, 是“机械制造基础基础”课程生存和发展的必要条件, 因此, 应努力建立一支思想稳定、热爱专业教学、刻苦钻研、积极向上、年龄和知识结构较为合理的教学队伍。作为“机械制造基础基础”这样一门专业基础课程的教师不仅要有宽厚的基础理论, 还应具备丰富的生产经验、实践动手能力和科研开发能力。随着科学技术的迅速发展, 知识更新, 教师在对学生传授知识的同时, 也要注意不断充实自己, 如果仅满足于已有知识, 将很难适应21世纪形势发展的需求。因此重点要加强对青年教师的培养, 给他们提供在职进修或培训的机会, 鼓励他们参与科研与技术开发, 让他们多承担实践教学, 多与生产实践相结合, 获得更多的实践知识, 以求做到理论与实践相结合, 实现教学水平的提高。

摘要:在职教课改理念下, 根据高职高专《机械制造基础》课程的总体教学目标, 阐述了课程得特点和要解决的问题, 做到教学的针对性;采用合理的教学方法和手段, 激发学生的学习兴趣;构建合理的课程评价体系, 以及对师资队伍建设等方面;并就如何提高课程的教学效果进行了探讨。

关键词:机械制造基础,教学方法,教学效果

参考文献

[1] 王翠芳.浅谈《机械制造工艺基础》课程教学改革[J].江西化工, 2004 (4) :77~78.

[2] 吴永国.机械制造基础课程教学方法改革与实践[J].辽宁工学院学报, 2005 (5) :99~101.

[3] 杨小璠, 郑添义.“机械制造技术基础”课的改革与实践[J].集美大学学报, 2005 (4) :94~96.

机械制造基础课程大纲范文第6篇

摘要:在新工科背景和应用型本科对机械类专业创新人才提出的新要求下,针对机械设计基础这一门传统的专业基础课,结合应用型人才培养、创新案例,丰富机械设计基础课程教学;采用计算机仿真技术,从产学研的角度,使学生认识现代机械工程中新技术的应用与发展,培养学生利用机械设计理论及技术解决工程应用的能力。

關键词:新工科;机械设计基础;探索;实践

Key words: new-engineering discipline;Mechanical Design Foundation;exploration;practice

0  引言

新工科的理念是对工程教育的创新与升级,同时新工科建设要求坚持问题导向,着力提升学生工程实践能力和创新能力[1]。新工科的建设提出要重点培养学生的实践能力,使其具备较强国际竞争力的复合型“新工科”人才;也就是说“新工科”人才不仅仅在自己的专业学科领域拔尖,更要融合“学科交叉”,力争培养综合型应用型人才。教育部在2017年对现代工科教育教学改革提出了新的要求,并指出要围绕着“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”开展[2]。课程教学以因材施教为主,而作为培养人才的重要环节,要结合当下新工科的理念,在原有教学方法的基础上进行改革,增加适应时代发展的新教学方法[3]。

机械设计基础是机械类专业的重要专业基础课,该课程重点培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,要求毕业生具备在工业生产第一线从事机械工程领域内的设计制造、创新发展、应用研究、运行管理和经营销售等综合方面工作的高级技术人才。在实际授课中,该课程概念和公式多,内容难度比较大,对数学等基础要求高。因此在新工科建设的背景下,积极开展机械设计基础课程的教学改革,适应当下应用型创新型人才的培养,更好的适应区域经济的发展需求。本文从教学内容及方法、工程实践及产学研等几个方面就机械设计基础课程教学改革进行了一些探讨。

1  提升教学大纲质量

教学大纲是机械设计基础课程教学活动的纲领,同时也是落实课程教学目标达成的基石[4]。在传统教学大纲以学时、教材为依据,确定课程内容和教学目标的基础上,提出适应新工科建设的方案,其制定过程如图1所示。

根据图1中课程大纲制定流程,对机械类专业的机械设计基础课程大纲进行全面修订,包括以自评和外评两种方式的联动机制去明确每学年的课程目标,并以多种形式来支撑自评和外评方案。这种联动机制很好的保障了评价方案的适应性,很好的满足了新工科的建设要求。

机械类相关专业机械设计基础的课程目标具体如下:

①知识与技能目标:树立正确的设计思想和创新意识,了解国家当前的有关技术经济政策;掌握常用机构和通用零部件的设计原理和设计方法,掌握机械设计的一般规律,具有设计机械传动装置和简单机械的能力;掌握典型机械零件的结构设计和承载能力计算;培养运用标准、规范、手册、图册,查阅和使用有关技术资料的能力;掌握典型常用机构和机械零件的实验方法,获得实验技能和创新技能的基本训练。

②过程与方法目标:在学习常用机构和通用零件的结构特点、工作原理、设计理论和计算方法等内容的过程中,使学生的思维和分析方法尽可能联系实际工程问题得到一定的训练,培养学生综合分析和处理实践工程问题的能力。

③情感、态度与价值观发展目标:通过本课程的系统学习,同时要培养学生严谨的科学态度和积极向上的价值观。

2  以虚拟仿真技术培养核心能力

随着互联网与计算机虚拟仿真技术的飞速发展,同时也为工程机械类专业的教育教学丰富了一个新的途径[5],同时也可丰富课堂色彩及效果。应用型人才所具备的核心能力有以下几点:

核心能力1:应用数学、基础科学和机械工程专业知识的能力。

核心能力2:设计、执行和创新实验,以及分析与解释数据的能力。

核心能力3:具备从事机械工程领域所需专业技能与技术,以及较强的动手能力。

核心能力4:机械产品、工艺流程以及机械系统的设计能力;

核心能力5:积极参与学科竞赛,并具备较强沟通协调与团队合作能力;

核心能力6:具备分析与解决复杂机械工程问题的能力。

例如在讲授平面连杆机构时,连杆机构的运动学和动力学是连杆机构教学中的一个难点问题,所以在讲授中引入简单的PUMA机器人的运动控制和建模实例。首先引导学生通过3D建模软件建立PUMA机器人运动控制模型,如图2所示,对工业机器人运动学、动力学以及轨迹的规划进行了详细分析。其次用D-H方法建立机器人手臂的动力学方程并建立其速度雅可比矩阵,掌握了PUMA机器人的运动学分析方法。最后运用运动学反解法在MATLAB中编程计算其余五个关节的位置、运动轨迹。

课程引导结束时,学生经推导可以得出的结论有:

①建立机器人手臂的动力学方程,并通过求解动力学方程得到各构件随时间变化的力与运动的关系。

②根据运动学和逆解方程在MATLAB中编程求解得到末端位姿矩阵和各关节的转动角度。

③根据PUMA机器人末端的目标位姿,以及有关运动轨迹的约束条件与简单描述规则,计算出按照描述所要求的轨迹,简化了系统中复杂的数学问题的编程步骤。

④通过程序得到机器人正解,运用绘图绘制出了各关节的运动平滑曲线,如图3~图4所示为具有典型特征关节的转动角随时间的变化曲线。

⑤结合虚拟仿真软件NX8.0的运动仿真模块,通过UG的建模功能建立3D实体模型,利用UG的运动仿真功能设定3D模型的各个部件的运动学特性。其运动仿真如图5所示。

3  以产学研增强学生的创新能力

机械设计基础课程的根本任务是分析、解决机械工程中遇到的实际问题,因此在实际授课中要引入产学研的案例来提升学生的创新能力;产为企业生产中的问题,学为课堂授课相关知识和设计思路,研为对具体的问题通过虚拟仿真、试验样机等手段对设计的装置进行研究论证方案。

实例:某型号的电机滚筒在实际输送煤炭的过程中端盖和滚筒之间的焊缝失效断裂,导致其分离的问题。

在课堂上讲授现代机构设计应用法时,引入该实例目的是设计一种自动焊接装置来解决手工焊接出现焊缝不均匀导致电机滚筒失效的问题,同时给出学生思路,让学生分组实施;首先引导学生通过搜集相關信息了解滚筒电机的原理,然后通过分组拟定自动焊接装置的方案,通过各个小组的方案对比选出较优的2~3个方案;然后根据方案设计出3D图样,通过虚拟仿真软件对自动焊接装置的运动学及动力学等特性进行研究,验证方案的可行性;其次将方案提交企业,企业通过现有技术生产制造试验样机,开展试产前的实验,进一步验证确定该失效问题是否得到优化解决;最后通过试验研究后得到可行的结论后再将最终的方案应用到解决实际问题中。在整个解决问题的过程中,学生的各项能力也得到了提高,同时鼓励学生将自己设计的装置申报专利和科研论文。在解决问题和教学的同时,也实现了产学研整个流程。

在课程教学改革中,以解决问题实例和培养应用型创新人才为主线,通过产教融合、校企合作、协同培养等多种模式来实现产学研的整个过程,以此来增强学生的创新能力。通过与实践相结合的模式,让课堂教学进入到企业实践应用中,这样就形成了应用创新型人才的新模式。

4  与时俱进的课程教学内容

机械工程是一门蓬勃发展的学科,涉及到国计民生的方方面面,随着科学技术的进步,各行各业涌现出越来越多的新的机械工程问题,这也激励着作为这门课程的教师,要有与时俱进的思想,同时在课程教学内容中也要随着不断变化的科技进步与时俱进,同时不断地丰富机械设计基础的研究内容。

这就要求教师在上每一节课之前对教学内容、体系、结构要不断补充和优化,在课堂教学中一方面要清楚的讲授机械设计基础的基础知识和理论,同时对传统讲授的内容要精简;另一方面将精简出来的课堂时间用来不断更新知识体系,穿插讲授学科发展中的新方向、新问题:比如月球探测小车的设计案例,这是我国在探月工程中遇到的前所未有的新问题,怎么去设计,怎么去论证?在课堂中将这些问题抛给学生,积极引导学生的课外学习兴趣,设计方案;同时结合虚拟仿真技术,让同学们学以致用,将探测车用3D的方式呈现出来,在通过工程软件将所学知识应用于工程实际问题中,并大胆的提出创新方案并且有效的应用。

5  结语

在新工科背景的要求下,应用型创新人才的培养要求通过改革教育教学方式,提高应用型人才的运用新技术解决工程问题的能力。本文结合机械设计基础的教学过程,从课程教学内容、教学手段入手,通过虚拟仿真技术、工程机械案例,使学生充分认识机械工程学科中新技术的应用与发展,同时培养学生使用新技术手段解决分析机械工程问题的能力。

参考文献:

[1]高晓娟,牟莉.新工科背景下以学科竞赛为载体培养创新能力[J].黑龙江教育(理论与实践),2021(04):37-38.

[2]刘剑平,夏换.共生理论视角下“新工科”融合创新发展研究[J].黑龙江高教研究,2021,39(04):19-24.

[3]郝亮亮.基于铸造实验室开放平台的应用型人才培养探索[J].铸造设备与工艺,2020(03):58-61.

[4]刘小勇,李荣丽,杨慧香,等.新工科背景下基于OBE理念的机械原理改革研究[J].机械设计,2020,37(S2):23-26.

[5]王龙庭,石永军,姜浩,等.工程机械虚拟仿真实验教学平台设计[J].实验技术与管理,2019,36(09):116-119.

[6]李建强.大型铸钢件凝固过程数值模拟参数值优化[D].哈尔滨工业大学,2011:11-12.

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