机械设计教学改革探讨
高职机械设计教学研究:高职机械设计基础的教学改革
摘 要:《机械设计基础》课程是高职高专类院校与近机类各专业的一门重要的专业课程。笔者在近几年的教学过程中发现,随着我国教育结构的不断调整,学习内容、师资结构、学生来源都发生了很大的变化,传统的教学内容,教学方法,考评方式已不能适应现代高职学生的需要,必须做出改革。
关键词:机械设计基础;教学内容;教学方法;工程素质
《机械设计基础》课程是高职高专类院校与近机类各专业的一门重要的专业课程,是理论性和实践性都很强的基础课程,在教学中具有承上启下的作用,通过本课程的学习使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本理论和基础知识,初步具有这方面的分析、设计能力,并获得必要的基本技能训练,同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。笔者在近几年的教学过程中发现,随着我国教育结构的不断调整,学习内容、师资结构、学生来源都发生了很大的变化,传统的教学内容,教学方法,考评方式已不能适应现代高职学生的需要,必须做出改革。
一、教学内容的改革
《机械设计基础》课程包含了静力学、平面力系、空间力系、四种材料力学构件变形形式、平面连杆机构、凸轮、带传动和链传动,齿轮、轴、联结,液压与气压传动等丰富内容。随着科学技术的不断发展,教材的滞后性越来越呈现出来,因此必须对课程内容进行整合。要删除陈旧的章节,增加必要的新知识等手段,精心设计课程体系。针对高职学生对理论不感兴趣、喜欢动手实训操作的特点,根据“理论够用”的原则,尽量减免理论的推理计算内容,抽取更多的课时为适合实训的内容。
机械设计是前序课程运用的综合,它涉及工程力学、金属及热处理、公差与配合、机械制图等课程。要想将设计做好,必须将这些知识综合运用,同时还要自学一些相关的设计知识,能熟练的查阅手册。同时,要增加计算机辅助设计,proe零部件组装和三维动态仿真等相关专业知识。
原理的推导、证明不是重点,应分配更多的学时在学生练习,掌握公式、定理,熟悉设计方法。例如:带传动的打滑原理的推导,变为齿轮的原理等知识点都可不作为重点,只需说明作用和影响。
二、教学方法的改革
我国的高等职业教育起步较晚,教学方面多数情况下也是沿用传统教学手段,即使现阶段引入了多媒体教学,但由于课件的滞后,多媒体演示也与传统的图纸和黑板粉笔教学大同小异,对于学生来讲,学习枯燥乏味,宛若听天书,需要充分发挥想象力才能理解,对于教师则需要花费大量的精力来制作课件、写教案和改作业,而教学效果甚差。随着国际国内形式的变化,经济和社会的进步,对于教学方法和教学手段也提出了更高的要求,如果教学方法不能让学生感兴趣甚至教师不受欢迎会直接导致学生精神上的罢课,教学效果自然谈不上。
从笔者自身进行《机械设计基础》课程教学的实践来说,这门课程的确有大量理论知识,但是教学方法应该灵活机动。例如齿轮机构的分类和特点、工作原理、设计计算,结构设计等,在教学中遵循由简到难,由表及里,充分利用实物、挂图,动画等教学工具进行讲解,组织学生进行实物的装拆,使学生充分理解机构的常见失效形式及设计准则,再设置典型实例设计题目,分组分析讨论,将所学知识链接起来,形成扎实的知识网络,设计思路,以达到活学活用的目的,教师在设计思路上加以引导,对方案的合理性、正确性进行把关验收,并对一些知识、经验参数加以补充总结。又例如,在平面四杆机构项目中,鼓励学生用废纸板、木棍、木块、钉子和销轴自制机构模型,通过改变钉子和销轴的位置,控制机架、连架杆和连杆的长度,记录什么条件下可生成曲柄摇杆机构、双曲柄机构或双摇杆机构。学生也能够在学习中实现了边学边练,充分提高了动手能力和创新能力。
三、考核方式的改革
最终考核成绩的主要由理论考试成绩和实训考试成绩共同决定,并偏向于实训考试。理论成绩包括期末考试成绩、平时测试成绩、平时作业成绩、上课表现情况等。实训成绩可为若干次实训项目(包括企业的实习成绩)的平均成绩。考核内容尽可能简单而全面,能够使学生看到自身不足的同时不会对学习丧失信心。而且由于期末考试成绩在总分中占的比重不大,使学生明白学习过程的重要性,临时抱佛脚和作弊都无济于事。
四、教师和学生工程素质的培养
现在的学生大多数在父母和老师的庇护中成长,具备理论学习能力,缺乏动手能力,具有独特个性,缺乏团队协作意识,对所学专业领域有一定的认识,但缺乏对具体工作性质的理解,即缺乏工程素质,当然这也源自于教师的工程素质的缺乏。这使得许多高职生出了校门就面临失业或者刚上岗就由于不能适应工作岗位而下岗,甚至一些人被迫改行做其他的工作,造成残酷的社会打击。事实上这样的情况完全可以控制,出路就在于从思想上、态度上、教育教学过程中切实将工程素质培养问题放到足够重要的位置上来,并采取切实有效的措施,培养和提高师生共同的工程素质。对于教师而言,自己应该具有一定的工程资质如工程师、机械师等专业职称,并且亲自参加过相关工程项目。对于学生而言,安排学生到企业参观实习,在实习中巩固理论知识,锻炼动手能力,重要的是学生能够在实习中收获职业素养,培养吃苦耐劳、脚踏实地、忠于职守、团结协作的工作作风。
《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、创新能力和教学有了进一步提升,为学生职业能力和职业持续发展奠定了良好的基础。
高职机械设计教学研究:高职机械设计教学过程中CAD技术的应用
摘 要:现如今我国的高职教育已经发展到了一个相当的地步,逐渐成为了我国培养专业型人才的一线阵地,其中机械设计是高职院校理工学专业中的一类,是需要学生思维能力高度发达的专业,CAD技术的二维作图能力是辅助机械设计学生进行知识学习的最优工具。本文通过阐述高职机械设计CAD教学的发展现状,分析其中存在的问题与现象,探究在机械设计中应用CAD技术的手段与措施。
关键词:高职机械设计 CAD教学 手段与措施
1 关于高职机械设计教学中的CAD技术
在高职机械设计教学中CAD应用的现状。
设计专业是需要进行图纸绘制的,而人类的思维能力毕竟有限,不能够对所有的细节进行完全管理,而CAD技术的二维图形数字化的能力正好解决了这个难题,能够辅助设计师进行图纸的绘制,也能够对图纸的整体数据进行全面的记载。在我国的高职机械设计教学中,CAD技术的应用也有利于学生对于设计知识与理念的能深入理解,对具体零件的设计中,CAD技术能够帮助老师进行装配,装拆,总装等设计图的讲解,对加强高职机械设计教学的有效性有着很好的推动作用,但是对于三维问题的讲解上,CAD技术就存在着致命的缺陷,需要进行改良。
2 高职机械设计CAD教学中存在的问题与现象
2.1 高职院校的CAD教学师资队伍不全面
在高职院校中,专业性的CAD教师缺少是导致CAD教学无法正常进行的重要原因,在高职院校的CAD教学中,CAD项目繁多,且学生选修的项目冗杂,比如机械管理,专业设计等等,这都需要专业性的CAD教师来进行教学。但是高职院校的CAD教师师资队伍不全面,CAD教师数量少,且CAD教师的专业知识与CAD教学能力存在着不足,导致学生无法得到专业性的CAD指导,不能开发出学生的CAD潜力,让学生感觉到CAD教学的乏味,表现出消极对待的情绪。
2.2 没有利用高职院校自身拥有的高科技教具来进行学习,浪费学习资源
当今我国高职机械设计CAD教学中最大的问题还是老师的教学手段单一,教学方法落后,我国高职院校的机械设计CAD教学中仍有很多问题与情况,传统的教学模式仍旧影响着高职机械设计CAD教学,在课堂上最主要的还是老师的讲授,对学生进行知识灌输,忽略了对实践能力的培养,并且在高职院校,为机械设计CAD教学专业都配备有专业的实践教室,让学生在学习过程中同样也能提升实践技能。在高职机械设计CAD教学中,对学生的教学不能停留在知识和单独的理论上,这样培养出来的机械设计人员仅仅只是知识性的学者,而不是高素质的机械设计动手型人才。目前我国大部分的高职机械设计CAD教学专业已经开始结合学校所配备的高科技教具进行教学,需要摸索更适合机械设计CAD教学的教学模式,为我国高职机械设计CAD教学的发展做出贡献。
3 探究高职机械设计教学中应用CAD技术的手段与措施
3.1 结合实际,通过多媒体教学来让学生对机械设计CAD教学知识进行立体理解
随着电脑多媒体技术的不断进步,相应出现了多种教学用多媒体课件。这就代表着课堂上的多媒体技术将成为教学的助力,代表着学习资源在不断进行更新。首先,自从在课堂中使用了多媒体技术,学生被琳琅满目的教学素材所吸引,对机械设计CAD教学专业学习产生了兴趣,但是这是由老师带领讲解的,想要更好地锻炼学生的专业实践技能就必须将多媒体教学融入到学生的学习中,让学生自己去发现机械设计CAD教学技能的应用技巧,达到多媒体教学的真正目的。其次,多媒体教学进入课堂时间不长,在课堂教学中并未达到不可替代的地步,老师还是课堂教学的主体,所以老师还是要做出巨大的努力来保证学生在课堂上能学到有用的知识,对于机械设计CAD教学,我国的经济发展速度飞快发展,机械设计行业规律与专业知识更新速度是非常快的,所以老师要注意教材与当今时代的发展潮流所结合,通过CAD教学让高职学生在学习中能及时了解到专业机械设计人才市场中的动态也是课堂教学的一部分,将机械设计行业的实时新闻结合到机械设计教学中,帮助学生在进入社会从业前对行业有着深入的了解,带动学生对机械设计CAD教学的认知度更新,做到对学生进行动态教学,达到高职机械设计CAD教学的目标。将这两点结合考虑,老师今后奋斗的目标是要努力把多媒体教学与CAD教学在课堂教学中有机的结合到一起。
3.2 鼓励教师进行教学方法改革,带动机械设计CAD教学的发展
传统的机械设计教学中是通过老师对教材的讲解,将机械设计的理论知识注入到学生的思想中,属于半强迫性教学模式,并且这样的讲解生硬,导致学生老师的讲解会理解不充分,所以老师要注意在机械设计教学过程中制定教学计划,逐步进行CAD教学,不仅有利于学生通过二维系统进行学习与理解,而且对建设现代化高职课堂也有着一定的作用。还有老师在讲解知识的时候要注意知识的循序渐进性,让学生对知识的理解呈阶梯状,避免学生们失去了学习机械设计知识的兴趣与劲头,这是最不妥善的结果,在教学过程中老师要着重将那些不易理解的抽象的专业性的教学知识点进行具体讲解,在讲解的过程中利用图画,声音等高科技教具的方式对学生的头脑内感官造成记忆的刺激,有利于将学生的注意力转移到教学重点上,加强学生思考能力中二维系统的建立,来加深他们对知识的理解,从而提高高职机械设计教学的质量和效率。改革机械设计CAD教学方式是高职教育的必经之路,需要老师与学生的不断探索,才能达到完善的地步。
4 结语
高职机械设计是立体性非常强的学科,CAD技术的应用有利于学生对设计知识的更好把握,但是最大的问题就是这样的师资队伍不全面,导致CAD教学无法顺利的进行下去,因此,在未来的高职机械设计教学中,完善专业CAD人才队伍的建设是最重要的,保证我国高职机械设计专业的可靠性。
高职机械设计教学研究:高职机械设计基础课程教学改革的探索
[摘要]引入行为导向法,改革机械设计基础课程的教学模式,把教学内容整合成项目,在项目实践中贯彻学生为主体的思想。让学生在做中学,把目标学习贯彻始终,使学生掌握基本的知识和技能。
[关键词]机械设计基础 行为导向法 教学改革
一、机械设计基础课程教学现状
机械设计基础是机械类、机电类、近机类专业必修的一门技术基础课,它研究的是机械设计中的共性问题,是机械设计工程的技术基础,应用广泛。其在课程设置中起着承前启后的作用,综合性强,密切联系生产实际,既要为学习后续专业课服务,又可直接用于生产实际;既有较强的理论性,又有一定的实践性。在培养机类工程技术人才的过程中,学生通过学习该课程,增强机械理论基础,提高对机械技术工作的认知水平,培养创新能力,为后续的专业学习和今后从事设计技改工作打下基础。
对于本课程,教师难教,学生难学。它的难教在于:要求教师熟练运用基础课知识,因材施教,把相对枯燥的知识转化成学生想学、乐学的形式,而且要理论联系实际地进行教学。它的难学在于:集许多基础学科的知识于一体,但高职生的基础普遍不好,学起来更加吃力,而且课程重点不突出,各章节内容之间相对独立,相互之间联系少,各有特点。
学生普遍反映这门课“比较难”“当时听得懂,过后就忘了”。如何在课堂上讲学生听得懂、学得会的知识,如何在课后巩固学习成果,让学生能懂、会做、有想法,是我们要解决的问题。
二、机械设计基础课程改革的必要性
由于机械设计基础在课程体系中具有不可替代的地位,因此在各类规划教材中都可以看到它。但这些教材普遍是对本科教材进行删减,降低难度,各章节不系统连贯的问题还是没有得到根本的解决。机械设计的程序,实际上是对机械设计基础所研究内容的系统应用过程。教师要把设计思路和程序贯穿于教学的始终,让同学们知道如何解决在设计过程中遇到的问题,学了能解决什么问题,为什么学;在学习过程中,从易到难,将知识点分解成一个个小任务,并且引导学生进行设计的实践,从无到有,每一步都是师生共同探究的过程。要大大提高学生的参与热情,教师就要对教材进行改革,每一个章节就是一个课题,是一个系统工程,解决一个机构设计问题,让学生带着问题、带着任务去学习。
三、机械设计基础课程教学改革的探索
生产实际中的创新和技改,是对机械设计的基本理论的实践。而创新是企业生存和发展的基本要素之一。机械基础知识和设计的基本思路给了学生创新和技改的基本思路和方法。而机械设计的程序,是对机械设计基础所研究内容的系统应用过程。这些方面都要求学生积极实践和思考,并且是一个系统的过程。行为导向教学法可以很好地应用到机械设计基础课程教学中。
我们从社会需求出发,坚持以就业为导向,以能力为本位的指导思想,以机械设计基础课程的教学模式为研究对象,借助项目教学法、案例教学法等教学方法,系统地研究分析了行为导向教学模式对机械设计基础课程教学质量及提高学生职业能力的影响,编写一套基于项目教学法的机械设计基础课程实训教学内容,制定一套行之有效的以行为导向教学为基础的机械设计基础课程教学模式。不仅使学生充分掌握机械设计基础,提高了机械设计能力和职业能力,同时培养了学生的自主意识、创新意识,促进学生的个性发展。
(一)教材内容及侧重点的选择
为了适应高职高专的普遍需要,市面上我们所能选用的教材内容比较广泛,也比较深奥。对于数学基础不好的学生来说,一些计算分析的内容很难学,严重打击了学习积极性,而计算公式推导对提高学生工程设计能力帮助并不大,完全可以删减,只强调运用。对滚动轴承的选择及组合设计、轴的设计及受力优化,齿轮的设计等在生产实际中应用较多的内容,则多花时间进行讲解和训练。我们在认真研究课程特点、整合课程内容、突出专业特点的基础上,大量加入学生实践的内容,建立和完善适合专业和生产一线需求的课程新体系。根据专业的要求重新设计课程体系,对已有的教材内容进行整合,增加实用性强的新知识,删减一些对生产实践用处不大的章节,使之符合学生的认知特点,有的放矢地教授学生在该学科中应该掌握的知识,特别强调“做中学、学中做”。紧紧抓住高职教育的特点,根据专业要求,对生产一线的内容进行整合,补充实例,重新编排所讲内容的顺序、详略,重新确定重点。
(二)教学模式的改革
教学模式改革的总体思路是:以设计为主线,以培养学生机械系统方案的创新设计能力为目标,建立课堂教学和实践教学相结合的教学模式。着眼于学生综合素质的培养,注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合。
1.课堂教学模式的改革
(1)虽然各章节内容相对独立,各机构相互之间结构特点联系少,看似重点不突出,但机器是由各个机构系统组成,这就是它们的联系。教师在吃透内容的前提下,选用相对简单又常用的机械,先在实训现场进行拆装分析,画好草图,再对该机器的各机构进行分解。采用步步推进的办法,进行系统性教学,环环相扣,既可以先从执行机构往后推演,一个个解决配套机构问题,也可以从原动机开始,层层推进,最后进行整合,相关的运动机构就都有了联系。在推演选择的过程中,特点、区别等问题就能得到关注,有利于学生对知识的理解和掌握。
(2)采用能激发学生的学习兴趣和主观能动性的教学手段,对课堂信息量进行调整,本着“能学会、够用、精练”的原则,以培养学生思维能力为出发点,不求多、不求全,一步一个脚印,扎扎实实推进。以学生为主体,采用行为导向法,以讨论课的方式进行参与式教学,按教学内容的特点应用启发式教学和任务驱动法等方式,以学生比较熟悉和关心的话题为内容,不需要标准答案,让学生在课堂上充分发表自己的观点和见解。
课程的重点是设计,设计章节教学过程可采用任务驱动法。包括五个步骤:第一,提出任务。教师首先给学生讲清楚要完成的工作任务的内容、条件和目标,并通过对工作任务的提示,激发学生的学习动机。第二,简单演示,学生跟学。由教师在黑板上演示,要求学生一起来做,教师在简单演示后,即让学生尝试完成任务,教师适当指导。如果学生由于缺乏必要的知识准备而难以完成任务,那么就应当尽快转入第三个阶段。第三,提出问题。如果学生通过模仿能够基本完成任务,那么所提的问题就应当是针对如何理解操作过程的;如果学生无法完成任务,那么所提出的问题就应当是针对问题解决的。第四,引导解决。引导学生通过阅读教材或查阅其他资料,或通过教师讲解,获得完成丁作任务所需要的专业技能和专业知识,并理解和应用。第五,回归任务。学生把所获得的知识与提出的任务联系起来,看看在掌握了这些专业知识后,能否把工作任务完成得更好。这样,学生在整个设计的过程都参与动手并得到指导,对比较难理解的方法和设计的过程都有感性认识,更容易掌握所学内容。
如果学生水平不够高,那就采用模拟学习法,全部由教师讲解,并完成整个过程,要求学生亦步亦趋,完成一个过程。
(3)充分培养学生的学习能力,采用自学和启发式教学相结合的方法。对常见易懂的内容可以安排学生自学,难度不大的内容则采用启发式教学,抛砖引玉,充分发挥学生的主观能动性,推动他们思考,培养解决问题的能力。
(4)尽量多联系生活、生产实际举例,举生活中常见的机械为例子,让学生有亲切感,更容易接受教学过程。
2.教学过程
(1)从身边的实物人手。我们学院的学生基本都是从农村来的,对于一些简单的工具、用具都比较熟悉,我们就从这方面人手,在项目中作为设计目标让学生来完成。比如四杆机构,我们先启发学生,有没有见过类似的用具,机械就是把人的工作实现的过程。如果把人工转成机械是怎么样的?引导学生多想筛东西的过程,木工刨木头的过程,和四杆机构有什么关系?通过思考和联系,引出四杆机构的基本形式和特点。类似的还有从舂米机引出凸轮机构。
(2)布置设计项目。学生思考后,懂得了常见用品和我们设计机构的相互联系,就开始列出我们要设计的机构,比如自动摇筛、自动舂米机等。
(3)具体实践。要实现简单的运动,也需要一系列的知识,我们从动力开始,先选电机,从中引出传动比的概念,但开始我们可以先不讲解传动比的内容,而是遵循先易到难,将其暂时先搁置,放到后面解决。先要求学生设计一定尺寸的执行机构,学生兴趣很大,在设想的过程中,就能基本掌握相关知识了。比如摇筛,就有四五种设想,然后大家讨论方案的优劣,确定方案(不是唯一方案)。
执行系统已经设计好,有了功率和速度的要求,怎么提供合适的动力和速度?这就要开始选电机,选好电机,速度如何改变?又引进带传动和变速箱,一步步地选用和设计。传动比的分配、性能和尺寸参数以及轴的设计都紧紧围绕任务来实行。传动比分配好,带传动和变速箱参数确定好后,就是选轴承和联轴器了。学生因为要设计一个东西出来,有了目标,学习积极性比较高。
经过一段时间的教学实践,学生参与的积极性比较高,收到了比较好的教学效果。
高职机械设计教学研究:探究新时期的高职机械设计基础教学改革
[摘 要] 高职教育是我国教育体系中重要的组成部分,对我国的人才培养作出了突出的贡献。在新时期下,高职教育正扮演着越来越重要的角色,其担负着为社会输送高素质人才的重任。在这种背景下,越来越重视培养学生的综合素质。本文就对新时期下的高职机械设计基础教学改革进行探讨,并提出一些参考性建议。
[关键词] 高职教育;机械设计;改革
高职教育是我国教学体系中至关重要的一环,为我国经济发展和社会进步输送了众多的高素质人才。在教学过程中,高职院校重视培养学生的综合素质。正因为如此,在设置相关的教学内容时应该与社会实际相结合,重视对学生的职业能力的培养。对于机械设计课程来说,其是机械类专业的重要基础性课程,提升机械设计基础教学有着非常现实的意义。本文就对新时期下的高职机械设计基础教学改革进行了探讨,并提出一些参考性建议。
一、机械设计基础课程教学改革的必要性分析
机械设计基础中有机械原理和机械设计两门课程,是学习其他机械专业课的重要基础性课程,是引导学生向专业课程发展的重要过渡课程,是每一个高职院校学生必须学习的专业基础课程。机械设计基础课程是为了培养学生的设计能力和创新等能力。正因为如此,在实际教学过程中,高职院校更加重视在提升学生理论知识的基础上积极拓宽学生的知识面,提升学生思维能力,进而让学生可以更好地认识到机械设计的内涵,进而提升自己的综合素质。然而,由于我国高职教育并不完善,并没有形成十分成熟的教学体系,使得在对课程安排及教学方式上都有很多的问题,有时候根本没有考虑到高职院校的特点。在这种情况下,高职学生的综合素质并不能得到非常有效的提升。因此,对高职院校机械设计基础课程进行改革是非常有必要的。
二、机械设计基础课程教学改革的策略分析
基于我国高职教育对我国发展的重要性,考虑到我国高职教育中并没有形成有效的机械设计基础教学体系,对机械设计基础课程进行有效的改革具有十分现实的意义。现提出以下几点建议,希望有所帮助:
(一)加强实验教学,有效提升学生的动手能力。高职教育应该始终明确自己的定位,致力于培养高素质的应用型人才。而通过有效的实验能够有效培养学生的动手能力。对于机械设计基础课程来说,学生在实验过程中能够有效了解工程实验的基本原理,能够更好地认识到不同的机械量的不同测量方法。此外,学生还能够更好地掌握实验数据的采集和处理操作方法,也可以更为直接地了解不同的仪器的原理和使用方法,从而为自己以后的学习和工作打下良好的基础。
(二)重视培养学生的创新精神。在开展机械设计基础课程时,应该注意培养学生的创新能力。将教学内容进行必要的优化,建立一种以分析为手段,以综合设计为目的的教学模式。这样一来,学生就可以更好地掌握机械基础知识并能够熟练掌握。从另一方面来讲,机械设计基础教学内容非常多,且十分枯燥,教师不可能将所有的知识都教授给学生。而通过启发学生,培养其创新能力才能够让学生自己主动思考,将所学知识融会贯通、举一反三,从而提升自己的学习能力和应用能力。
(三)利用先进的多媒体技术,改善教学质量。在传统的教学中,仅仅用苍白的语言表达教材中的重难点知识是很难让学生真正领悟和掌握的。在现代,随着多媒体技术在教育教学中的普遍应用,教师可以利用机械设计CAI软件在计算机和多媒体上展现课本中一些较为繁杂的知识内容,给学生一种全新的感觉。计算机模拟机构运动的整个过程,将静转化为动,由复杂转化为简单,由平面转化为立体,由单调转化为多彩的画面,由原来的死板单一的讲解转化为生动有趣的三维动画演示,这些教学内容表达形式的转变不仅集中了学生的注意力,激发了潜在的学习兴趣,明显地提高了教学质量和学生的接受能力,还增强了学生的空间想象能力和逻辑思维能力。机械设计有个明显的特点就是在设计的过程中计算繁琐。如果学生用大脑来运行这些计算,在特定的时间内难以完成特定的任务,效率低,然而,计算机的专用教学软件就很好的解决了这个问题。学生可以根据教师的要求,结合课本知识,自主建模,理论用于实践,实践检验理论,既节省了时间,又提高了效率,何乐而不为呢。
三、结论
总而言之,在新时期下对机械设计基础课程进行有效的改革是非常有必要的,其不仅仅是教学内容的简单改变,而应该是完善教学的每一个环节。要与时俱进,保证教学内容的实用性和发展性,重视拓展学生的知识面,充分利用一切有效的手段去提升教学水平,从而让教学活动变得更有效,让机械类专业学生可以更好地掌握所学机械设计基础知识,培养实践能力和创新能力,为自己接下来的学习及未来的发展打下坚实的基础。
作者简介:郑东果(1965-),男,汉族,内蒙古赤峰人,赤峰工业职业技术学院高级讲师,研究方向:机械制造工艺及设备。
高职机械设计教学研究:浅议高职《机械设计基础》课程教学思路
【摘要】《机械设计基础》是机械工程类各专业的主干课程之一,是培养学生机械设计能力的重要技术基础课。高职院校的学生,毕业之后就面临走向生产第一线,作为学生的引导者,要在平时的课堂教学当中融入案例,培养学生理论联系实际的能力。
【关键词】机械设计基础;教学思路;理论联系实际
80年代末90年代初一直延续至今,我国已经成为世界著名的“制造大国”,在我们还来不及为这样的“殊荣”欢呼雀跃时,“制造大国”背后掩藏的问题已经日益凸显出来,技术力量薄弱,环境污染严重,资源浪费惊人。国家也越来越重视技术创新,也在不断加大力度力争从“中国制造”转变到“中国设计”。未来科学技术的竞争,归根结底是人才的竞争。作为机械类教学工作者要在我们平时的日常教学当中不断培养学生理论联系时间的能力。
1 课程特点
1.1、基础性
《机械设计基础》课程在理论方面,涵盖的内容包括高等数学、材料力学、机械制图、机械原理、机械设计等等,是学生们进行其他机械类课程学习以及应用的基础;《机械设计基础》课程在技术应用方面,对常用机械零部件如机床、工程机器中常用机构和机械零部件,包括刨床中的横向进给机构,冲床上的曲柄滑块机构以及轴、轴承、万向节等都有很详细的描述。通过本课程的学习,学生对基本的理论知识和技术应用知识会有一定的了解,具备分析简单机械的工作原理和设计简单机构和零件的能力。
1.2、针对性
高职高专办学目标是向社会输送优秀的技能型人才,针对我们学生的实际情况,《机械设计基础》作为机械课程体系架构下的专业基础课程,为培养学生的岗位技能积攒了“内力”,使得他们在今后不管面临多么复杂的机械装置都能够找出最基本的原理所在,从而更好的开展自身的工作。
1.3、实践性
动手能力是对学生能力评估的硬性指标。“理论联系实际”是亘古不变的真理。《机械设计基础》中不但有对原理的阐释,也有对机器或机构在实际生产中碰到的问题进行描述及解释。学校同样对学生的实际应用能力提出了需求,实训课和课程设计就是很好的佐证,旨在培养学生们的岗位技能。每个章节的结束都会要求学生动手设计相关零部件或机构,需要学生们拿出成果,或是简单的机构简图又或是设计说明书及设计图纸,以训练及考察他们对课程的掌握程度。
2 课堂教学思路
就机械制造业而言,中职生是企业产品生产的操作者,更多的是“低端”产品或“技术含量低”的操作者;本科生是企业产品设计者或技术管理者;介于两者之间,高职高专生必定是高素质技能型操作者,知晓设计初步,会操作更会“精”操作,这就要求具有高职高专特色的培养目标。
2.1、结合实际,调动兴趣
根据学生们所处的年龄段的特点——爱动,活跃,青春,想要让他们静下心来学习钻研机械理论几乎是一件不大可能的事情,但如果在课堂中结合实际案例则会起到不一样的效果。
笔者在给学生讲授一部完整机器的组成时,联系到日常生活中常见的自行车,人是自行车的动力部分,链条是传动部分,车头是控制装置,车轮则是执行部分。这样不仅很快的调动了学生们的兴趣,而且使他们更好的了解掌握了这些名词。
在给学生讲授渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸时,给学生设计了一个情景:在前不久,一台车床出现故障,此设备运行时会有噪声,陈师傅打开主轴箱发现一个齿轮磨损严重,因此交给小王一个任务:带着一张写着模数、齿数及相关参数到仓库去找一个齿轮进行更换。小王拿着师傅写的条子奔到仓库,结果愣住了……
同学们在看到这个情景时,都非常感兴趣,积极讨论,各抒己见。
这个情景完全就是一个实际生产实例,涉及到的知识点有标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算、用千分尺测量直齿圆柱齿轮的几何尺寸、齿轮的失效形式等等。通过这个情景同学们不仅能够很好的掌握理论知识,而且在将来的工作岗位上碰到类似的问题,他们解决实际问题的能力将不可低估。
2.2、边学边练,理论联系实践
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,职业教育具有自己的特性,动手能力的强弱直接决定了学生的就业。学校也非常重视学生实践能力的培养,实训基地的创建,校办工厂的运营等等都为培养学生实践能力提供了条件。
曾听过有些企业抱怨一些学生动手能力差,对于每批新进的员工企业都必须安排几个月的时间在生产一线进行培训,而不能直接拿来就用。我们学校每学期每个班都有四五周的时间去实训中心学习,不仅如此,学校还同企业积极联系,带领学生进入企业进行生产实习,不断提升自身能力,为将来进入社会做好铺垫。在实训中心和企业的锻炼促进了《机械设计基础》课程的学习,《机械设计基础》课程学习使学生的实习效果更佳。
2.3、紧抓科技前沿,拓宽知识面
作为老师要以自己广博的知识量,尽量让学生们在有限的教学中了解更多。这对于我们教师来说更具挑战,不仅要对自己的专业知识精通,还要不断关注最新的前沿技术,不仅仅是局限于一个行业而是要对所有的制造行业都进行了解,只有这样才能够在课堂当中根据学生们不同的兴趣以及要求来进行教学。
教师通过对前沿科技进行提炼之后以浅显易懂的原理来教授给学生,任何看似多么复杂的机械都是由简单的机械原理所形成的,机械无论是简单如自行车亦或是复杂如航天器都是根据简单的机械原理所设计出来的。将复杂的、前沿的机器赋以最基本的原理使学生们更好的掌握《机械设计基础》这门课程。
3 结束语
《机械设计基础》是机械工程类各专业的主干课程之一,是培养学生机械设计能力的重要技术基础课。高职院校的学生,毕业之后就面临走向生产第一线,作为学生的引导者,要在平时的课堂教学当中融入案例,培养学生理论联系实际的能力。课堂教学中可以采取:结合生产实例,边学边练、参加校内实训和企业实习,了解科技前沿、拓宽知识面等思路,努力将高职学生培养成社会需要的高技能人才。
机械设计制造自动化发展
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