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摘 要:《机械设计基础》是机电类专业教学的重要技术基础课程之一,是提高学生机械设计与创新能力的重要教学部分,是培养学生实践能力的重要环节。笔者依据多年的教学实践经验,结合当前市场和企业的需求,对课程教学改革进行积极创新,大胆尝试,提出了自己独到的见解。
关键词:机械设计 教学改革 课程内容
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0179-01
《机械设计基础》主要研究常用机构和通用零件的工作原理、特点、设计方法和计算分析等内容。为了适应高等职业教育人才培养要求,提高教学质量,加大课程教学改革进程,本文结合教学经验,从整合课程内容,拓宽知识面,增加信息量;讲练结合,利用现代教学手段教学方法;搞好课程设计等方面做出尝试,取得不错的效果。
1 调整结构,优化内容
在认真分析企业生产管理第一线需要和教学对象的实际情况,以方法技术学习与技能训练为主线,整合与优化教学内容。在内容上,把机构结构的分析,机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号,机构运动简图的创建作为讲授的重点;以讲授解析和现场教学为主,辅以计算机辅助机械设计的内容,要求学生利用计算机辅助设计完成简单机构设计的任务;采取减少计算公式推导的过程,增加零件结构设计的介绍和参数设计选取原则的介绍等内容,比如多种传动形式的组合应用,原理、特点的选择以及实际生产中的应用、维护等,通过拓展,向学生介绍机械设计方面的新技术、新理念,如连杆机床、冲压机床、五轴联动加工中心等县级设备仪器的设计原理,以开阔学生的眼界。
高等职业教育不应只重视设计计算而轻视结构设计,不应该只注重理论分析,而忽视与工程实际技术问题紧密结合的部分。如《滚动轴承》一章,轴承装置设计往往在教学中被忽视,但却是企业实际生产中最常见的技术问题。因此,可以此次为切入点,对教学内容进行调整,把轴承装置设计作为教学重点,教授学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、润滑、密封等操作性很强的技术问题。也可通过一些工程实例对重点内容展开,进行近一步的讲解,如以车床主轴支撑为例,通过分析轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响,使学生既掌握了轴承的基本知识,又学习了轴承的应用技术,同时使学生了解轴承在实际应用中的重要性。
2 大胆创新教学方法,提升教学效果
机械设计基础课程知识点多,实用性强,高职学生很难长时间集中注意力听讲。为此,笔者设计了“讲练结合、师生互动、创新思考”的教学方法,以启发式教育为主,任务驱动法为辅,重点培养学生实践能力和创新能力。
在讲课过程中,已够用为好为原则,简化知识点的理解过程和难度。在讲解机构的结构分析时,每种结构只详细讲解一种基本结构形式的设计方法,让学生课后讨论分析其他结构形式;学生创新思考的内容包括概念、综合训练、结构设计等。例如,布置一些简单的结构设计的思考题,让学生发散思维,提出创新小点子,并下一次上课进行现场讨论,由学生上台讲解自己的方案,其他同学开动脑筋,提出的问题,分析可行性。
在教学过程中,应特别关注课程的实践性和操作性,坚持理论联系实践。例如,列举学生感兴趣的的机器(机器人、航天飞行器等)和生活中常见的机器(电风扇摇头装置等),充分调动学生的学习兴趣。此外,可以组织学生到生产现场或学院实训基地进行认知学习,增强了理论与时间之间的联系。让学生参观的同时提出相关问题,引发学生思考,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来。
3 利用多媒体教学,激发学生学习兴趣
提高教学效果最有效地方式是激发学生的学习兴趣,学生关注的焦点往往是越直观越好。适当运用更直观教学的手段,可以大大提高学生的学习情趣,比如实物激励、模型演示、巧用挂图、多媒体演示等,不仅可以增强学生的感性认识,还可提高学生学习效率。目前比较流行的CAI教学具有直观、生动、信息量大等特点,很适合机械设计基础这门课程。在教学中,渐开线齿轮齿廓的形成,四杆机构的应用形式、机构的创新设计及新型的机构设计等,是教学环节中不易掌握的难点,由于学生实践经验较少,对这些抽象的东西很难理解。通过CAI教学的视频、三维动画的演示等,将教学难点变得很容易,学生更容易掌握了。
4 实验与实训结合,提高学生的职业技能
机械实验是培养学生技能的重要教学内容,但在大多数学校往往重视实训教学,忽略实验教学,导致学生学不知所学。为此,应加强实验课程的教学,使学生学习和掌握具体的实验方法和实验技巧,熟悉实验工具与设备。教师还可进行一些改革,根据学生的学习进度和效果,及时调整实验内容,如可选用一些实效的齿轮和报废的减速器,让学生亲自动手操作,通过实验,发现问题,并提出修理、调整、改进的意见和解决方案。这样,既加深了学生印象,又使学生讲所学理论知识与实践能力结合起来,真正做到了学有所用。
5 做好课程设计指导,培养学生的综合技能
首先,依据培养目标,有针对性,有侧重面的选题,可选减速器装置作为设计题目,其中,一级为v带传动,另一级为单级斜齿网柱齿轮传动。这样既涵盖了本课程的重点内容,又使学生得到较为全面的锻炼。在设计之前,应先组织学生对减速器装置进行拆装,让学生了解减速器装置的结构及各部分功能、特点和调整;然后确定哪些是标准件,哪些是非标准件,最后确定传动装置设计布置和位置关系,脑海中形成一个整体的设计理念,从而避免了闭门造车和抄袭设计,与生产实际不符。在设计过程中,装置的设计参数应以计算结果为依据,结合实际情况,并借助画图、初选或初估等慎重手段,并且通过计算、画图、修改交替进行。
参考文献
[1] 龚秉周.提高机械原理、机械设计教学效果的探讨与实践[J].高等理科教育,2002(1):73～75.
[2] 郭攀成.机械设计基础课程教学内容和改革与实践[J].中国电力教育,2009(4).
[3] 陈海波.(机械设计基础)课程整合教学模式的探索[J].湖南科技学院学报,2009(4).
关键词:机械设计 教学改革 课程内容
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0179-01
《机械设计基础》主要研究常用机构和通用零件的工作原理、特点、设计方法和计算分析等内容。为了适应高等职业教育人才培养要求,提高教学质量,加大课程教学改革进程,本文结合教学经验,从整合课程内容,拓宽知识面,增加信息量;讲练结合,利用现代教学手段教学方法;搞好课程设计等方面做出尝试,取得不错的效果。
1 调整结构,优化内容
在认真分析企业生产管理第一线需要和教学对象的实际情况,以方法技术学习与技能训练为主线,整合与优化教学内容。在内容上,把机构结构的分析,机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号,机构运动简图的创建作为讲授的重点;以讲授解析和现场教学为主,辅以计算机辅助机械设计的内容,要求学生利用计算机辅助设计完成简单机构设计的任务;采取减少计算公式推导的过程,增加零件结构设计的介绍和参数设计选取原则的介绍等内容,比如多种传动形式的组合应用,原理、特点的选择以及实际生产中的应用、维护等,通过拓展,向学生介绍机械设计方面的新技术、新理念,如连杆机床、冲压机床、五轴联动加工中心等县级设备仪器的设计原理,以开阔学生的眼界。
高等职业教育不应只重视设计计算而轻视结构设计,不应该只注重理论分析,而忽视与工程实际技术问题紧密结合的部分。如《滚动轴承》一章,轴承装置设计往往在教学中被忽视,但却是企业实际生产中最常见的技术问题。因此,可以此次为切入点,对教学内容进行调整,把轴承装置设计作为教学重点,教授学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、润滑、密封等操作性很强的技术问题。也可通过一些工程实例对重点内容展开,进行近一步的讲解,如以车床主轴支撑为例,通过分析轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响,使学生既掌握了轴承的基本知识,又学习了轴承的应用技术,同时使学生了解轴承在实际应用中的重要性。
2 大胆创新教学方法,提升教学效果
机械设计基础课程知识点多,实用性强,高职学生很难长时间集中注意力听讲。为此,笔者设计了“讲练结合、师生互动、创新思考”的教学方法,以启发式教育为主,任务驱动法为辅,重点培养学生实践能力和创新能力。
在讲课过程中,已够用为好为原则,简化知识点的理解过程和难度。在讲解机构的结构分析时,每种结构只详细讲解一种基本结构形式的设计方法,让学生课后讨论分析其他结构形式;学生创新思考的内容包括概念、综合训练、结构设计等。例如,布置一些简单的结构设计的思考题,让学生发散思维,提出创新小点子,并下一次上课进行现场讨论,由学生上台讲解自己的方案,其他同学开动脑筋,提出的问题,分析可行性。
在教学过程中,应特别关注课程的实践性和操作性,坚持理论联系实践。例如,列举学生感兴趣的的机器(机器人、航天飞行器等)和生活中常见的机器(电风扇摇头装置等),充分调动学生的学习兴趣。此外,可以组织学生到生产现场或学院实训基地进行认知学习,增强了理论与时间之间的联系。让学生参观的同时提出相关问题,引发学生思考,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来。
3 利用多媒体教学,激发学生学习兴趣
提高教学效果最有效地方式是激发学生的学习兴趣,学生关注的焦点往往是越直观越好。适当运用更直观教学的手段,可以大大提高学生的学习情趣,比如实物激励、模型演示、巧用挂图、多媒体演示等,不仅可以增强学生的感性认识,还可提高学生学习效率。目前比较流行的CAI教学具有直观、生动、信息量大等特点,很适合机械设计基础这门课程。在教学中,渐开线齿轮齿廓的形成,四杆机构的应用形式、机构的创新设计及新型的机构设计等,是教学环节中不易掌握的难点,由于学生实践经验较少,对这些抽象的东西很难理解。通过CAI教学的视频、三维动画的演示等,将教学难点变得很容易,学生更容易掌握了。
4 实验与实训结合,提高学生的职业技能
机械实验是培养学生技能的重要教学内容,但在大多数学校往往重视实训教学,忽略实验教学,导致学生学不知所学。为此,应加强实验课程的教学,使学生学习和掌握具体的实验方法和实验技巧,熟悉实验工具与设备。教师还可进行一些改革,根据学生的学习进度和效果,及时调整实验内容,如可选用一些实效的齿轮和报废的减速器,让学生亲自动手操作,通过实验,发现问题,并提出修理、调整、改进的意见和解决方案。这样,既加深了学生印象,又使学生讲所学理论知识与实践能力结合起来,真正做到了学有所用。
5 做好课程设计指导,培养学生的综合技能
首先,依据培养目标,有针对性,有侧重面的选题,可选减速器装置作为设计题目,其中,一级为v带传动,另一级为单级斜齿网柱齿轮传动。这样既涵盖了本课程的重点内容,又使学生得到较为全面的锻炼。在设计之前,应先组织学生对减速器装置进行拆装,让学生了解减速器装置的结构及各部分功能、特点和调整;然后确定哪些是标准件,哪些是非标准件,最后确定传动装置设计布置和位置关系,脑海中形成一个整体的设计理念,从而避免了闭门造车和抄袭设计,与生产实际不符。在设计过程中,装置的设计参数应以计算结果为依据,结合实际情况,并借助画图、初选或初估等慎重手段,并且通过计算、画图、修改交替进行。
参考文献
[1] 龚秉周.提高机械原理、机械设计教学效果的探讨与实践[J].高等理科教育,2002(1):73～75.
[2] 郭攀成.机械设计基础课程教学内容和改革与实践[J].中国电力教育,2009(4).
[3] 陈海波.(机械设计基础)课程整合教学模式的探索[J].湖南科技学院学报,2009(4).