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機械專業綜合課程設計范文1
關鍵字:機械基礎 課程設計 教學改革
【中圖分類號】 G640
隨著社會經濟的快速發展,教育在不斷地改革和完善。然而在職校教學過程中,《機械基礎課程設計》是一門實用性較強的學科,可見讓學生學好這門課程是非常的重要的,因此,在經濟全球化的今天,對其教學進行改革已成為當前重要的教學任務之一。機械基礎課程設計是職業院校機械專業的一門基礎課程之一,是連接學生理論知識和專業知識的橋梁,也是職業院校機械類專業的學生獨立進行的一次工程實踐活動,具有很強的實踐性和綜合性。那么如何做好課程設計,并且通過好的課程設計使學生的設計能力、實踐能力、協作能力等綜合能力有所提高。筆者結合自身的教學經驗認為在機械基礎課程設計中,要想使學生學有所成,就必須對其教學進行一定的改革,從而提高學生的工程素質和培養學生各方面的能力,使學生終身受益。
一、機械基礎課程設計的內容改革
1.1課程設計的目的。機械基礎課程設計是職業院校機械專業的一門基礎課程之一,是連接學生理論課和專業課的橋梁,也是職業院校機械類專業的學生獨立進行的一次工程實踐活動,具有很強的實踐性和綜合性。其教學的目的是增強學生的實踐能力、理解能力、交際能力以及協作能力,從而使學生快速、有效地學習,為以后的學習打下堅實的基礎。
1.2課程設計的內容改革。課程設計的理念是培養具有良好職業道德的實踐動手能力,適應經濟發展地區的生產、建設、管理、服務的技術應用型職校人才。要對課程設計的內容進行改革,其中選題是關鍵,應以“工作過程的人才培養”為原則,重視學生的實踐動手能力和專業水平的培養。在教學過程中教師應該盡可能的選擇學生能夠懂的、易掌握的題材將其課程設計中,從而使學生能夠完全掌握,在此基礎上教師還可以更深層次的介紹相關專業知識。在教學過程中,教師不應該用傳統的教學觀念將機械原理和機械課程設計分開來進行實驗,應對機械基礎課程設計進行改革,即將機械原理和機械課程設計融合為整個機械基礎課程設計,不要分開實施。改革后的課程設計有利于同學們實踐能力、協作能力、溝通能力、等綜合能力的提升,從而達到教學目的――建設綜合型人才。
二、改善教學的方法,重視各種能力的培養
2.1增加結構設計的訓練,提高學生感性認識與動手能力的培養?!稒C械基礎課程設計》是一門實用性較強的學科,也是機械內專業學生的第一次全面的設計訓練,它的結構比較復雜難懂,然而受職校生生源差這一因素的影響,對其來說學習機械設計基礎課程更是如此。分別從以下兩方面來解決這一難題:一方面是加強教學過程中結構的設計(如:在講述聯接、齒輪的轉動、軸等課程時,都對其上一次結構課)。在課程設計之前,教師可以讓學生先做減速器拆裝的實驗,了解其各部分的作用,最后畫一張軸系結構圖,并從中學到知識和發現問題。另一方面是充分利用現代教學設施及手段,讓學生在上課之前有充分的準備,并且使他們對課程設計中所存在的問題及時得到解決。教師可以利用多媒體設備進行教學,使學生能更進一步的了解箱體、軸、齒輪、皮帶等常用零件的作用,并通過多媒體使其對機械中的零件直觀的了解,使學生對零件的印象加深。在教學過程中,為了讓學生更深入地了解課程設計的內容和步驟,教師可以利用軟件中的動漫和交互性能,以此達到課程設計的效果和目的。
2.2重視對學生協作能力的培養。由于《機械基礎課程設計》是一門實踐性較強的課程,顧名思義學生之間的協作能力起著十分重要的作用。在基礎課程設計中,一般以小組為單位進行試驗,通過談論和總結,制定出自己的方案,最后通過各組討論指出每一組方案的優缺點??梢姡〗M成員之間的協作能力是決定實驗成敗的關鍵因素。在此過程中,不僅可以增強小組成員之間的協作能力,還可以對學生獨立設計和思考能力的培養,更可以在競爭中激發學生的學習興趣和工作熱情。在課程設計過程中,應遵循以學生為本的原則,充分發揮教師的主導作用,對學生出現的問題進行指導,從而使學生熟練地掌握設計中的每一步驟。
三、改革考核的方式,提高課程的質量
俗話說:“有因必有果,有始必有終”。在教學中教師只傳授知識,而不對其生進行考核是沒有任何效果的,這樣只是竹籃打水――一場空的表現。傳統的機械基礎課程設計教學的考核方式比較單一,即教師根據學生所完成的圖紙質量和其平時上課的表現情況作為考核指標,這種方式存在一定的不合理性和片面性。為了避免不合理性和片面性的產生,對學生的課程設計的考核方式有了一定的改革,即把考核的指標分為四部分,分別是平時考勤、設計草圖和圖紙質量、答辯、設計的計算,并通過一定的的比例進行考核評分。通過這樣的改革方式,不僅提高了學生在設計過程中的熱情度,還激發其在過程中活躍的思維能力和創新能力,也促使其表達能力和心理承受能力的提高??梢?,通過對機械基礎課程設計中考核方式的改革,不僅能提高教學的質量,還能促進學生表達能力、實踐能力、綜合素質等綜合能力的提高。
四、結語
隨著社會經濟的不斷發展和科技的迅速發展,社會越來越需要機械實用型人才,《機械基礎課程設計》是一門實用性較強的學科,因此,加強和完善職校機械基礎課程設計教學的改革是職校機械類專業的重要教學任務之一。本文主要對職校機械基礎課程設計的教學內容、教學方式以及考核方式的改革進行了分析,從而對全方位提高學生的課程設計水平與教學質量進行論述,最終達到教學目的與改革最終目標――使學生真正成為一個實踐能力、表達能力、社交能力、協作能力、工程能力強的綜合型人才。
參考文獻:
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機械專業綜合課程設計范文2
[關鍵詞]機械原理;機械設計;課程設計;內容
[中圖分類號]G632 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2013)34-0179-02
機械原理和機械設計是職業學校機械專業的一門專業基礎課,它是溝通學生理論課和專業課的橋梁。機械基礎課程設計是課程學習之后進行的綜合性,實踐性很強的課程,如何搞好課程設計,如何通過課程設計使學生的設計能力,實踐能力,協作能力等綜合能力得到提高,基礎知識得到鞏固,是從事本課程教師值得探討的問題。筆者在從事機械基礎課程設計的教學實踐中,為了培養學生的綜合能力和工程素質,進行了一些有益的改革嘗試,使學生受益匪淺。
1 機械基礎課程設計的內容改革
1.1 課程設計的目的
機械基礎課程設計是職業學校機械類專業的學生在學完課程后獨立進行的一次工程實踐。該課程的最終目的是讓學生進行一次較全面的設計訓練,培養他們理論聯系實際,提高綜合應用理論知識和生產實踐知識去分析和解決有關工程實際問題的能力,為以后的專業課程設計打下堅實的基礎。
1.2 課程設計的內容改革
選題是課程設計內容的關鍵,教師的選題應盡可能把教學過程中涉及的知識在課程設計中得到綜合體現,同時要保證學生能夠按時完成。改革前,江蘇省張家港工貿職業高級中學機械原理和機械設計課程設計是分別進行的,互相之間沒有聯系。機械原理課程設計在第4學期開設,內容以機構的運動分析為主;而機械設計課程設計在第五學期開設,以零件的強度分析和繪制裝配圖,零件圖為主。不論是機械原理還是機械設計,課程設計的題目和設計方案都是教師給定的,而且有設計題目的樣機,機械原理題目是插齒機插刀系統基本運動設計,機械設計課程設計的題目是減速器的設計。這樣的選題都有一定的依據。插齒機插刀系統的方案設計中涉及連桿機構,凸輪和齒輪等機構,能夠很好地反映教學的內容,學生通過參觀樣機基本能夠在較快的時間內完成規定的任務,所以兩周的設計過程顯得很輕松,真正能夠設計不同方案的學生并不多見,這樣在創新能力的培養方面得不到很好的鍛煉。而減速器作為傳統的設計題目,其零件的選擇包括電機、皮帶、螺栓、齒輪、軸、軸承、鍵、銷、聯軸器、、密封以及箱體等,它的設計結合書本知識最多,而且難度適中,能夠較全面地反映機械設計課程內容的教學要求。作為學生機械設計的題目在較長時間都沒有得到改變。而且單獨進行機械原理和機械設計的課程設計,最大的弊端是學生缺乏對整體機械的認識和系統工程的認識。為了使學生各方面的能力得到綜合提高,我們將機械原理和機械設計課程設計整合為機械基礎課程設計,設計題目暫時定為包裝機械(包括液體包裝機和固體包裝機)的設計。設計時間由原來的“兩周”加“三周”改為現在的“四周”,設計方式也做了相應的調整,原來不管機械原理還是機械設計均為三人一組,三人的設計題目,已知條件均相同,這樣可能會導致三人互相抄襲,而且多年的課設結果也反映出這樣安排的弊端;改革后仍為三人一組,但是三人是負責整機的設計,他們之間相互聯系而又互不相同。他們必須按照給出的設計任務,商定設計方案,其中一人的不合作就會影響整個小組的設計,導致方案失敗。這樣,學生在相互協作能力和創新能力方面均可得到相應的鍛煉。從總體的工作量來看,原來機械原理課程設計包括機構運動簡圖的繪制(1#);插刀的位移,速度,加速度線圖的繪制;凸輪的位移線圖和對應的凸輪工作圖;和編寫設計說明書。機械設計課程設計包括裝配圖的繪制(0#),軸和齒輪的設計,以及編寫設計說明書。改革后,機械基礎課程設計總體工作量基本保持不變,但同一組三人各有側重,把包裝系統分成三部分(輸送部分,熱封部分,裝料部分),每人負責其中一部分的設計,最后要求學生繪制出整個機械系統的機構運動簡圖(1#),相應的部件圖(0#),軸和齒輪(或凸輪)零件圖,和編寫設計說明書。經過幾輪的嘗試后,打算每一組人數增加到6~8人,能夠在四周的課程設計過程中,相互分工,做出液體包裝機(或固體包裝機)的整機設計。
2 改善教學方法,注重能力培養
2.1 注重設計能力的培養
設計能力的培養是一個循序漸進的過程,要完成一個好的設計,需要各門課程之間的相互支撐,相互融合。而目前許多課程的學習是孤立的,一門課程考核完成后即告結束。而針對機械類專業的特點,在課程的教學過程中不同知識的融合給課程設計提供了一次有益的嘗試。其中設計計算和結構設計是設計能力的兩個主要方面,我們將后者作為課程設計的重點。結構設計是確定零部件形體的主要階段,是一個難點。對于機械類專業的學生來說,由于機械基礎知識比較扎實,欠缺的是工程實踐經驗,所以在進行結構設計時,思維局限在書本知識上。為此要求學生提出結構設計合理,表達清楚的設計意圖有一定的難度。所以,在實踐過程中要求學生設計產品時要考慮到產品的造型、制造、市場等生命周期,即學生的設計能夠解決工程實際問題,這樣首先可以激發學生的設計熱情。課程設計的全過程都要突出結構設計,鼓勵設計新穎結構,以結構合理性和工藝合理性作為評價結構設計部分的主要方面。同時在課程設計過程中,教師應善于給學生創造一個能夠發揮最大想象力的空間,在布置任務時,只給出設備能夠最后實現的功能,而不規定具體是如何實現的,這樣有利于學生在設計過程中最大限度地發揮自己的想象空間。教師在設計過程中還應注意引導學生發現問題,進而分析問題,解決問題。鼓勵學生大膽創新,在想象和創新中提高學生的自信心和設計能力。
2.2 注重實踐能力的培養
課程設計的題目應能夠符合工程實際的需要,一般設計的題目盡量選用真題。在以往的課程設計中,教師給出設計參數,布置設計任務以后,學生一般參考樣圖進行繪制,這樣思維必然局限于教師的設計思路,對學生創新意識的培養非常不利。在改革后,學生可以到機械廠和實驗室去參觀小型的裝置,這樣對機器有一個總體的印象,可以觀察機器的運動情況,同時學校還給學生提供了兩臺包裝機供學生裝拆,這樣學生可以從不同角度了解機器的結構,整個機器的組裝過程和零部件的形狀,立體感強,層次清楚,學生基本能夠從視覺角度感知機器內外部的情況。而且,在實際項目的設計過程中,學生必須根據實際情況,從資料收集,設計計算和結構設計等方面考慮,提出合理的設計方法,這對于學生綜合設計能力的培養有一定的促進作用。
2.3 注重協作能力的培養
各同學之間協作能力的培養在課程設計過程中占有重要的地位。改革后在機械基礎課程設計中,一般以3人為一組。小組成員之間在形成具體的方案時要求各成員之間相互討論,在設計方案基本確定以后,組織一次小組間的討論,提出每組方案中存在的優缺點。這樣既可以培養學生與他人之間的協作,又有獨立的構思和設計,分組設計帶來的一個意外收獲是形成了小組之間的良性競爭,這種競爭增加了學生的工作熱情,體現了學生是教學設計主體的原則。在課程設計過程中,教師是每組的一個成員,在教學過程中和學生共同討論設計方案的可行性,在關鍵的問題上對學生進行指導,掌握每位學生的設計進度。
3 改革考核方式,提高課程設計質量
最初課程設計的考核方式比較單一,一般是“師評”,即教師根據圖紙的質量和平時的印象給學生打分,這樣存在一定的不合理性,教師可能只關注圖紙的質量和課程設計的進度,存在一定的片面性。為了克服這種不合理性,在隨后的課程設計中作了一定的修改,但原則上還是每位同學均參加答辯,答辯的最后成績分階段給出,總共由四部分組成(平時考勤占10%,設計計算部分占20%,草圖和最后圖紙質量占40%,答辯30%)。經過這樣的改革后,發現同學們在設計階段思維會更加活躍,自主性會得到更充分的發揮。而且由于答辯時面臨的是全班同學和老師,準備答辯和答辯的過程對每位同學的心理承受能力和口頭表達能力都得到了鍛煉。
通過從教學內容,教學方式和考核方式的改革,學生才能從全方位真正提高課程設計質量,真正鍛煉同學們的能力,與課程設計目標相一致。
參考文獻:
機械專業綜合課程設計范文3
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申明:本網站內容僅用于學術交流,如有侵犯您的權益,請及時告知我們,本站將立即刪除有關內容。 摘要:課程設計是工科專業實踐教學的重要環節。以動力機械及工程專業課程設計為例,分析了改進前課程設計和存在的問題,并結合指導課程的實踐經歷,分析了課程設計的改革思路和實施方法,經過實踐探索證明了其是行之有效的教改方式。 關鍵詞:課程設計;動力機械及工程;實踐教學
前言:
在全國開設動力機械及工程專業方向的學校中,很多都安排“內燃機課程設計”這一教學環節,旨在通過課程設計使學生應用、鞏固、豐富、提高所學內燃機專業知識,加深對所學理論知識的理解,獲得與專業有關的實踐經驗,培養學生的實踐能力和專業技能以及綜合運用理論知識分析和解決實際問題的方法與能力。因此,課程設計是對前期理論與實踐教學效果的檢驗,也是對學生綜合分析能力與獨立工作能力的培養與檢查過程。
一、原課程設計內容安排存在的問題
1.存在的問題
(1)原課程設計內容安排中繪圖工作量大,在兩周左右時間內要求每個學生在認識、消化和整理原圖的基礎上,完成兩張四缸發動機的橫向和縱向圖,這對于大部分學生來說是一件很難完成的事情。所以,到最后造成的結果就是大部分學生無法達到課程設計基本要求,即學生并不能通過課程設計掌握發動機的工作特點和設計要點,掌握基本尺寸和結構的確定原則以及計算方法,更談不上在設計中發現問題,進行創新設計。
(2)課程設計答辯是以教師提問為主的“問、答”方式,不能全面地考核學生們對課程設計的掌握程度。更重要的是,學生們對自己的設計過程及結果并沒有系統地總結,對自己的成功與不足之處沒有一個明確的認識,使他們在今后的學習中沒有明確的努力方向,這并不是一個好的學習習慣。
(3)課程設計的組織形式單一。課程設計的目的之一就是要培養學生分析和解決問題的能力。從人才培養的過程來看,在一個人的經驗還很不豐富的情況下,團隊合作是迅速提升其分析問題和解決問題能力的最好途徑之一,也是知識共享、成長最快的方式。然而,原課程設計還只是處于單打獨斗、一人一題的局面。
二、課程設計的改革探索
1.改進課程設計內容
內容安排中減少機械重復的畫圖工作量,將四缸發動機設計改成二缸機設計,并強調團隊合作設計理念,安排2人一組,每個學生只要求手畫一張縱向圖或橫向圖,另加兩張用繪圖軟件繪制的零件圖,由此一方面補充了現代設計方法在內燃機輔助設計中應用的培訓,也使得學生有時間對設計進行全面思考,保證了對設計計算過程的理解。
2.加強現代設計方法在內燃機輔助設計中應用的培訓
分別以動力機械及工程專業的兩大主干課程“內燃機原理”和“內燃機設計”為基礎,將學生分為內燃機工作過程熱力學計算和內燃機運動學和動力學計算兩大組,加強了現代設計方法在課程設計中的應用。要求進行內燃機工作過程熱力學計算的學生根據熱力計算公式,對內燃機各熱力參數、指示參數進行計算,并繪制示功圖,它對內燃機的設計有一定的指導意義。要求進行內燃機運動學和動力學計算的學生以發動機運動學與動力學仿真分析為目標,掌握發動機運動學與動力學分析問題的思路與方法,并能將思路與方法付諸于程序語言進行仿真,通過仿真結果進一步加深對發動機發火順序、轉矩波動和軸承負荷圖的理解。
3.設計過程進度安排階段化
第一階段:大約1―2天時間,進行內燃機總體設計和方案選擇,在產品總體設計中要選擇和確定內燃機的主要設計參數,在進總第250期 專業教學行熱計算和外特性計算及主要零部件設計前,首先要選擇零部件的類型、布局方式,如:氣缸的布局方式、燃燒室的選擇等。
第二階段:大約2~3天時間,進行內燃機工作過程熱力學計算和內燃機運動學和動力學計算,學生依據分組睛況分別按要求進行具體的計算。
第三階段:大約8―9天時間,進行繪圖工作,每個學生手畫一張縱向圖或橫向圖,另加一張用繪圖軟件繪制的零件圖。
第四階段:大約2~3天時間,整理并編寫課程設計說明書。
4.細化課程設計成績的評定方式,鼓勵創新意識,加強平時考核監督
課程設計改革要做到成績評定嚴肅、認真、科學、公正,只有制定合理的成績評定標準才能取得學生對成績的認同感。改進后的課程設計從一開始就明確給出評定的辦法以及細則,并嚴格加以實施。最后的總成績是將設計說明書質量、創新意識、圖紙質量、答辯以及平時成績進行加權綜合計算得出。其中說明書質量包括方案說明、設計計算過程,以及學生對課程設計的理解、認識和收獲等,要求報告思路清晰、文字通順,書寫規范,符合技術要求與撰寫規范??偝煽儎e考慮了創新意識的成績點,只要學生在教師給的簡單的原設計模板上有所創新的都予以成績上的鼓勵。此外,加強平時成績的考核,主要參照出勤、提問和平時階段性任務的抽查情況等方面給出成績。出勤情況除了教師抽查記錄,還委任幾個組長進行記錄。四個設計階段完成情況均分別記人平時成績。
5.改進課程設計答辯方式
答辯時除了采用教師提問的“問、答”方式外,還要求學生能指出自己在圖紙方面和報告方面的問題,注意引入學生自我的認識,允許學生參與對成績的評定?;蛘咭髮W生指出別人圖紙問題,以考查學生對實際問題的處理能力和對基礎知識掌握的程度,側面也反映該學生是否親自完成了課程設計任務。此外,答辯時還現場抽查某些學生對繪圖軟件的使用情況。對于不合要求的學生,必須要求在規定時間內重新完成,否則不予通過。
三、總結
動力機械及工程專業改革后的課程設計注重了對知識運用、能力訓練和素質培養的要求,在課題的深廣度與分量上進行了調整,保證了90%以上的學生能夠按照設計與進度完成設計工作。本次課程設計改革探索反映出來的正面效果比較明顯,鍛煉了學生的團隊合作和創新意識,提高了學生分析問題和解決問題的能力,對該專業的課程設計具有較好的參考價值和示范作用。
參考文獻:
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機械專業綜合課程設計范文4
關鍵詞:機械設計 課程設計 教學改革
機械設計課程設計是機械類及近機械類各專業學生必修的實踐性教學環節。它是學生首次綜合運用所學的工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計等理論知識解決工程實際問題,培養學生基本技能的最重要實踐環節之一。它在技術基礎課與專業課之間起到一個承上啟下的作用。在課程設計中,不僅能使學生得到基本技能的訓練,還能提高他們的工程設計及創新設計的能力。
一、目前存在的問題
機械設計課程設計的傳統教學題目是減速器設計。它涵蓋了機械設計中所有基本通用零件的設計,而且體現了通用典型部件設計計算和機械系統設計概念和方法。課程設計是所學機械基礎系列課程的總結,綜合性很強,設計題目很成熟,與之配套的圖冊、手冊和課程設計指導書也一應俱全,這對于第一次搞綜合設計的學生有很大幫助。它對學生提高自身的系統學習能力,是一次很好的實踐機會。在教學過程中也發現了一些問題,主要是:
1.學生對課程設計興趣不高,學習態度不夠端正,不能積極主動地投入課程設計工作。有人認為課程設計就是畫圖,認為課程設計長期沿用減速器設計作為設計對象,內容陳舊、單一,設計過程太枯燥。
2.時間短,任務重;學生多,教師少。機械設計課程設計一般為期三周,學生需要完成二級齒輪減速器裝配草圖和正圖,關鍵傳動零件的零件圖,以及相關的設計計算說明書,時間非常緊張。課程設計期間,學生每天要工作10個小時以上,有時個別學生還需要熬通宵加班。
3.在設計過程中照搬照抄的現象較為突出。部分學生基于完成任務的觀點,設計過程中不注重自我獨立設計能力的培養,出現普遍的照抄圖冊中的減速器的結構,而不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、調整、和密封等問題。
4.相關課程基礎不夠扎實,直接影響了課程設計的效果和進度。除了機械設計基礎以外,課程設計要用到工程圖學、力學、工程材料、加工工藝以及互換性等多門課程的知識,這些課程中任何一門基礎不牢固,都會在課程設計中表現出來,影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中,工程圖學的影響尤為突出。
二、教學內容和方法的改進
1.課程設計題目多樣化和實用性。在進行理論教學時就對學生公布本學院各位老師的科研項目,讓學生們主動去找他們感興趣的內容,鼓勵他們積極參與。組織學生參加大學生機械創新大賽或者由學生聯系生產實踐自創設計題目,老師提供課程設計指導講義上的若干題目等,實踐證明這種形式大大增強了學生學習的積極性和主動性。
2.相關課程采用以項目為線索的教學方式。機械設計課程設計屬于實踐性教學環節,理論與實踐相結合的深度決定了本課程的教學質量。由于本課程設計與幾乎所有的基礎課程相關,質量保障必然要求上溯到這些課程。理論與實踐相結合的教學方法方面,要加強先修課程與課程設計的聯系。例如,在講制圖時,講到零件圖、裝配圖的表達方法、尺寸的標注、技術要求等等,要以課程設計中要涉及到的零部件為例。力學、材料、加工工藝以及互換性等也要以課程設計中涉及到的零部件的要求為例,逐個詳細介紹。
3.引進先進的繪圖工具,如CAD、Solidworks、ProE等。在講解Solidworks中的三維建模時,就以課程設計中常用的箱體、軸或齒輪為例,并且讓學生們在學習、設計完這些課程中相關內容后,不要把這些內容輕易丟掉,要好好保存,以便在課程設計中加以應用,這樣在課程設計時就可以節省很多時間。應用相關的電腦軟件,可以很方便地觀察出在改變某一設計參數時,設計結果和承載能力的變化。
4.采用提前預做的辦法,例如在講授機械設計課程時,等到講完齒輪、軸、軸承、聯軸器等章節時,可以讓學生們做一個大作業。大作業的內容就是軸及軸上零件的設計、定位以及安裝問題,這樣就可以讓學生們提前熟悉課程設計的過程及方法,做完作業的資料也不要丟棄,等到真正課程設計時可以再用或參考。
5.改進以往的一位教師指導多位學生與一名學生由固定的一位老師去指導的做法。以前,一名教師指導多名學生,這有很多弊端。教師本身的精力有限,再加上專業與學識的限制, 指導多名學生會感到力不從心,效果不會太好。因此,學生做課程設計時要由與設計內容相關的科研教師的團隊去指導,這樣,可能一個教師指導多個學生,也可能一個學生的課程設計由多名教師去指導。老師與學生應根據他們的設計內容與擅長專業自由組合,這樣設計出來的題目就更專業,更符合生產實際。
6.學院可以有計劃地安排教師到相關企業、廠礦等進行調研和專業實踐,了解新設備, 學習所教專業在生產實踐中應用的新知識、 新技能、 新工藝和新方法,以此促使教師加快對現代化設計技術的了解和掌握,促使教師結合企業的生產實際不斷完善教學內容,深入了解機械創新設計的理念,提高教師的專業水平和實踐能力。
三、考核及答辯
堅持進行課程設計總結和答辯,在完成課程設計以后,要對課程設計進行總結。要求學生對所進行的設計做一個比較系統、全面的回顧和總結,把還未弄懂或尚未考慮的問題弄懂, 學生將會獲得更大收獲。答辯結束后,學生必須要修改課程設計里面出現的錯誤,尤其是結構錯誤。由于學生的設計成果是以電腦繪圖和word文檔編輯,再打印出來的形式提交,為了真實、合理地反映學生的實際設計水平,指導老師加強設計中的階段性抽查考核,并以此作為評定學生最終設計成績的一個重要依據。老師想檢查哪個同學的圖,可以隨時讓他發來。學生在最終提交打印圖紙和文檔的同時也需提交電子稿,這些都有利于督促每個學生都去認真分析研究,積極動手設計,提升實踐教學效果,也有利于教師及時發現問題、解決問題。
四、結束語
機械設計課程設計是一個涉及多方面知識的重要教學環節,如何抓好這一教學環節是一個需要認真探討的問題。企業需要的是實用型人才,因此我們的教學實踐應以培養學生的工程意識,提高學生的工程素質,增強學生的工程能力為目標。因此,每一個從事機械設計課程設計教學的教師,都要拋棄傳統教學方法中的不合理做法,努力探索課程設計教學改革之路,使學生的知識結構適應社會發展的需要,培養出符合時代要求的具有創新精神的機械行業的人才。實踐證明,改革后的機械設計課程設計教學體系調動了學生學習的積極性,學生機械設計的水平明顯提高。
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機械專業綜合課程設計范文5
關鍵詞:應用型農業高校;機械制造;實踐教學;創新創業教育
在實施創新創業教育過程中,實踐教學是培養學生創新精神和實踐能力的重要措施[1]。構建一套科學高效的實踐教學培養體系對整個工程教育的培養質量起著至關重要的作用[2]。近年來,國家出臺了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》,要求各高校明確辦學定位和轉型路徑,把握轉型內涵,科學構建實踐教學體系,改革實踐教學內容、方法和手段,提高實踐教學效果[3]。目前,黑龍江八一農墾大學已經獲批成為“黑龍江省特色應用型本科示范建設高校”,因此,本研究將以該校機械設計制造及其自動化專業為例,探討機制類專業實踐教學改革的發展對策,以期為機制類專業更好地適應特色應用型本科示范建設提供借鑒。黑龍江八一農墾大學機械設計制造及其自動化專業辦學歷史較長,現已成為黑龍江省一流本科建設專業。該專業具有很強的實踐特征,與機械制造產業密切相關,要求學生在本科階段的學習過程中,理論課程學習與實踐教學環節緊密結合,互相促進,尤其是實踐教學環節,該課程對培養學生的工程實踐意識、實踐能力具有不可替代的作用。實踐課程環節不僅可用來驗證和鞏固理論知識、鍛煉學生運用理論知識解決實際問題的能力,還有助于激發學習和專業興趣[4]。本專業的主要傳統實踐教學環節包括實習實訓、課程實驗、課程設計及畢業設計等。應用型新工科人才培養要求本專業實踐教學體系要在傳統實踐體系基礎上進行不斷擴展。實習實訓主要包括校內的工程實訓和校外的工廠參觀及實習。課程實驗主要包括常規課程實驗和獨立綜合實驗。課程設計主要包括常規課程設計和綜合課程設計。畢業設計是學生畢業前最后一項綜合性的實踐環節。為了更好地適應應用型本科示范高校建設、工程教育專業認證、新工科建設及創新創業教育等的要求,本專業的實踐環節要進行積極改革探索,為培養新時代高素質應用型機械制造創新人才提供必要支撐。
1實習實訓的發展對策
工程實訓作為高等農業院校多數學生經歷的一項重要校內實踐教學環節,對于培養新時代大學生的工程意識和工程思維起到重要的平臺作用[5]。調查表明,較高比例的工科學生認為“工匠精神”重要,并且愿意學習和更好地理解這種精神[6],而工程實訓對大學生“工匠精神”的啟蒙與發展具有積極的基礎作用。因此,機械制造專業學生在本科一年級就要進行工程實訓,這是學生進入后期專業學習的重要實習,目前進行的實訓內容主要包括鑄、鍛、焊、數控機床加工和特種加工等。但熱加工實訓(鑄、鍛、焊)硬件設備不夠先進,有些環節還不夠到位,數控加工和特種加工等環節還不夠豐富。因此,未來要在熱加工設備上引進更先進的鑄造、鍛造和焊接設備,實現全環節的訓練;在機械加工和特種加工方面,要增加數控設備數量,使更多的學生更充分地進行實操訓練。要使特種加工實訓豐富化,引進更先進的超聲波加工和激光加工等技術裝備。智能制造是未來制造業發展的重要方向和發展趨勢[7]。因此,要加強智能制造裝備的引進與應用,促進學生對前沿加工技術的認知與理解,更好地適應新工科及創新創業教育對機械制造人才培養的要求。金工實訓將學生從專業未知狀態帶入到機械制造生產活動中,進而認識、理解機械制造專業及制造生產活動。而隨后的專業課程學習及未來的職業發展都需要學生接觸真實的制造企業,了解實際制造企業的技術、生產、管理等多方面的生產活動。因此,進入大學二、三年級時就要進行相關的企業認識實習和生產實習。目前,企業的認識實習由于時間短,因此主要在大慶地區的石油石化裝備企業來完成,基本達到了較好的效果。而生產實習是學生畢業前的重要校外實訓學習,多年來一直在中國一汽、二汽等大型先進國企來完成。生產實習可采用多元化方式進行,如現場實習方式或線上實習方式等。線上實習是一種新的模式,需要學校與實習企業聯合共建實踐教學信息平臺,努力實現實習內容定制化、實習手段擬實化、實習方式實景化、實習過程互動化[8]。要不斷加強實習實訓基地的拓展,在保持與中國一汽、二汽等大型先進國企聯系的基礎上,不斷開拓本省的實習基地市場,如大慶沃爾沃汽車制造有限公司、哈飛汽車股份有限公司、中國一重集團有限公司等。還可進一步開拓遼寧省沈陽市的一些大中型制造企業,打牢東北地區實習實訓基地基礎。在實習管理上,要強化實習實訓的科學化管理及安全管理,建立專業實習實訓管理數據庫及案例庫,為保證科學實訓、安全實訓,實現專業實訓效果及成果的累積等提供必要的支撐;在實習內容安排上,以傳統技術裝備實習為基礎,逐步加強先進制造技術、裝備及管理的實訓學習[9-10]。
2課程實驗的發展對策
機械制造專業的實驗教學是非常重要的實踐教學環節,對于應用型制造人才的培養具有不可替代的作用。目前,本專業課程實驗開出率達到了百分之百,對制造人才培養起到了重要支撐作用。但總體來看也存在一些不足,如實驗環節比較單一,驗證性實驗比較多,而綜合型、創新型實驗不足,多數實驗以課程中少學時實驗為主,而多學時、獨立的綜合實驗課程偏少;反映智能制造、互聯網制造等先進技術的實驗不足,不能較好適應新時代的先進制造技術的發展,不能較好地適應新工科建設對制造人才的培養要求。因此,未來改革的對策可以考慮以下幾點。1)通過購入綜合型、復雜型的實驗設備,開設更多綜合型實驗,并依據實驗設備條件,鼓勵、引導學生進一步開展創新型實驗設計,通過逐步的積累逐漸減少驗證性實驗數量。不斷增加綜合型實驗的數量并提高綜合型實驗質量,這對于應用型、復合型、創新型機械制造人才的培養具有重要的現實意義。2)傳統的課程實驗以少量學時與課程一體化模式共存,但是隨著人才培養更高要求的發展,課程實驗將向多學時、獨立化、綜合型的實驗課程方向發展。因此,機械制造專業課程實驗將以課程類為依托,如按設計類課、制造類課、電控類課等等進行歸類,建立更多的獨立綜合實驗課程,此時的實驗是一門綜合課程,而不是簡單的幾個實驗羅列。獨立實驗課程將打破課程實驗壁壘,建立不同課程之間的實驗聯系,更有利于形成綜合型、創新型實驗設計,更有利于培養學生解決復雜實驗問題的能力,對復合型、應用型機械制造人才培養具有更大的作用。3)積極開設先進制造技術實驗。如智能制造實驗、互聯網及云制造實驗、機械制造大數據實驗等等,這就需要引進相關的先進實驗設備,先進制造技術實驗可以開闊學生的專業視野,激發更高的專業興趣,更好地適應新工科建設的發展要求。4)建立計算機虛擬仿真實驗室。近年來,基于虛擬現實技術的計算機虛擬仿真實驗室逐漸發展起來,其已成為實體實驗室的重要補充,具有廣闊的發展前景。因此,機制專業的傳統課程實驗項目或先進制造技術實驗項目,如果受實驗條件或實驗項目自身等的限制而難于開設,可以考慮建立相應的虛擬仿真實驗室,給予學生在虛擬世界中進行實驗的體驗,將現實實驗與虛擬實驗結合起來,必將極大地提高實驗效果與體驗。
3課程設計的發展對策
課程設計作為理論課程的重要延續,是機械制造專業主干理論課程學習之后的重要實踐應用。目前課程設計工作模式主要以傳統方式開展,為了適應應用型新工科人才的培養要求,需要逐步創新課程設計內容及工作模式。1)更新設計內容、引入設計新理念。隨著新時代機械制造專業課程內容體系的不斷改革,適應行業需要的新課程內容不斷增加,因此,相應的課程設計內容也要逐步更新與改變。如工業機器人、智能制造、互聯網云制造、全生命周期設計、先進工藝分析技術等新技術、新理念也要逐步在課程設計中得以體現和應用。2)進行課程類大綜合設計。傳統的課程設計一般都是在理論課程結束后進行相對應的課程設計,這是比較獨立的、單一的課程設計。因此,從應用型創新創業人才培養角度考慮,可按照課程類型對獨立的課程設計進行整合,實現聯合設計,形成大綜合設計。如機械設計液壓類、裝備工藝夾具類、數控加工模具類、機電測控類等等。這樣的整合可以切實提高學生的綜合設計實踐能力。3)進行不同課程類交叉綜合設計。在人才培養方案及實踐條件許可的條件下,可進行具有相關性不同類課程的聯合設計,即進行不同類課程的交叉綜合設計。如設計+制造+電控交叉設計、設計+制造+液壓交叉設計、設計+制造+互聯網交叉設計等等。4)設計任務分配方式的改變。目前,多數課程設計的任務分配都是要求一人一題或一人一個設計任務,由于課程設計時間一般都為1~2周,時間比較緊。因此,在此種分配方式下,學生難以完成較多設計任務,學生間也較難實現更好的交流學習及團隊協作。對此,可以將課程設計任務分成單人完成任務和小組完成任務兩種類型,并制定兩種類型的設計任務量、設計要求、考核內容及答辯方法等實施細則。由學生自愿選擇適合的方式,并采用一定的激勵措施引導學生進行小組設計任務。為了保證設計的全員參與和設計效果,對于小組設計類型,要建立好相應的保障機制解決一些面臨的問題,如:合理確定小組人數,防止有成員“混水摸魚”、不努力工作;合理分配任務,避免小組成員在設計過程中都負責一小部分任務,導致成員答辯時只見樹木、不見森林等。
4積極將創新創業項目、競賽等納入機制類專業實踐教學體系
隨著新時代國家對創新創業教育的高度重視,對培養創新創業人才的大力支持。國家級、省級及校級等不同層次的大學生創新創業訓練計劃項目快速發展,參與學生數逐年增加;同時多種學科專業的創新創業大賽蓬勃發展,機械專業相關的有“互聯網+”創新創業大賽、“挑戰杯”中國大學生創業計劃大賽、全國大學生機器人大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、全國大學生機械創新設計大賽等等。創新創業項目和大賽為推動我國的創新創業教育起到了重要作用。目前,本專業每年都有一定數量的學生參加大學生創新創業訓練計劃項目和相關的競賽,并取得了一定的成績,為本專業創新創業教育起到了重要促進作用。因此,為了進一步擴大創新創業項目及競賽的參與規模,在更寬覆蓋面培養學生的創新創業能力,應積極考慮將創新創業項目及競賽納入本專業的實踐教學體系中,并建立相應的投入機制及實施細則。這是對本專業實踐育人體系的進一步拓展與更好完善。
5結語
機械專業綜合課程設計范文6
[關鍵詞]三維技術 機械專業 實踐教學
前言
隨著計算機技術的快速發展,制造業已進入數字化時代,三維技術應用也越來越廣泛,其應用已遍及機械設計以及制造相關行業。傳統的二維設計無法做到結構分析、運動機構分析和數控加工,不能真正做到生產的自動化,三維技術利用計算機提供的一個三維空間,設計人員可以直接在這個三維空間里建造物體的模型,表達自己的設計意圖,對幾何形體描述更真實、更準確、更全面。隨著機械三維技術的廣泛應用,相關行業也急需大量掌握此技術的人才。
作為培養社會所需要的應用型人才的高等學校,實踐教學是其專業教學計劃中重要的組成部分,是培養學生創新意識和實踐能力的重要環節,是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。
本文針對我校機械工程學院的實際情況,結合我校現有條件和三維應用軟件,在機械類實踐教學中,以三維設計為中心,以培養應用型人才為目的,將機械專業一直沿用的傳統的二維實踐教學進行全面的改革,借助計算機和三維圖形軟件(如Solidworks、Pro/Engineer等),將三維技術應用到機械專業的實踐教學(如課程設計、專業綜合實驗、畢業設計等)中,一方面能夠提高學生的學習興趣,另一方面也能提高年輕教師的科研能力。
一、機械專業實踐教學實施中存在的普遍問題
目前專業基礎課和專業課的課程設計內容陳舊,其創新和改革不夠,在學生綜合分析、解決問題的能力培養上存在明顯欠缺,不能很好地適應現代制造業的飛速發展要求。以機械原理課程設計和機械設計課程設計為例,機械原理課程設計的實施是先由指導教師指定一個具有代表性的題目(如:牛頭刨床主運動機構)。然后學生按照教師指定好的人員組合和設計規范完成課程設計任務。這種方法雖然有許多優點,學生也能按部就班地完成設計任務,但隨著科學技術的發展,尤其是計算機技術的快速發展,這種方法已顯得較為落后,不能滿足社會對復合型人才發展的需要,也不能充分調動學生學習的主動性和創造性。課程設計過程中通常采用:圖解法輔助解析法來完成。用圖解法主要是對所研究機構進行運動和受力的分析,這種方法具有清晰、直觀等優點,但也存在作圖復雜、工作量大、精度低、效率低等缺陷。而采用解析法主要是指導教師將已編好的計算程序交給學生,由學生上機輸入并調試程度,進行計算,將計算結果與圖解法所得結果相比較,它只是起到對圖解法的結果進行檢驗的作用,而且計算的結果是以數字的形式顯示,不清晰,不直觀。這樣做的結果,不僅工作量較大.使設計變得枯燥無味.而且也吸引不了學生對應用計算機解決實際問題的興趣。
相似的情況還出在機械設計課程設計中,題目單一,重復率高,學生相互抄襲的現象比較普遍,也挫傷了一部分學生的學習積極性。機械設計課程設計基本上沿用同一設計題目:“雙級或單級圓柱齒輪減速器設計” 它涵蓋了“機械設計”課程中大部分內容,該設計題目對培養學生掌握通用零部件、機械傳動裝置或簡單機械的設計方法,培養學生應用現代設計方法和手段解決工程實際問題的能力是極其有效的。為了避免學生之間的相互抄襲,不少學校提出了多套課程設計的題目。盡管多套題目可以避免學生之間的相互抄襲,但是設計手段仍然不夠現代化。學生設計的成果仍是二維平面圖紙,但是二維視圖表達,無法預防干涉情況的發生。
二、基于三維技術的機械專業實踐教學方法和手段
(一)采用案例式教學
教學案例的使用可以追溯到1870年前后的哈佛法學院,第一次世界大戰后被哈佛商學院采用,現在已經推廣到多個學科。在實踐教學中采用案例式教學,能很好地將三維技術與機械行業的專業知識結合起來。通過以機械原理中曲柄滑塊、曲柄搖桿機構等典型四桿機構為案例,在機械原理課程設計中進行機構運動分析的教學;以機械設計課程中的零件,如:軸、鍵等典型零件為案例,進行零件強度校核的教學。由于在實踐教學中的這些機構比較抽象,在課程的教學中引入案例教學法使學生從感性認識逐步上升為理性認識,再通過課程設計和實驗回歸于實踐,這一過程符合認知的一般規律。
(二)加強實踐環節力度
1)在專業課程的實踐教學過程中,如:機械原理、機械設計、數控編程等課程,布置相應的題目,讓學生利用三維軟件進行練習,尤其是在相關課程的課程設計環節,應強調學生利用三維軟件完成相關設計。在畢業設計環節,在題目的設置和設計任務中,要求學生利用相關三維軟件完成設計。
2)積極組織學生參加各種機械專業類的三維競賽:大學生機械創新設計大賽、全國三維數字化創新大賽等。
3)我院不僅在機械CAD/CAM課程的教學中增加了學生實際操作的時間。還在課程結束之后,還專門安排一周的上機實踐環節,利用三維軟件進行實練操作,以加強和提高學生實踐水平能力。
(三)建設基于三維技術的機械專業實踐教學團隊
三維技術所涉及的相關課程及其專業知識非常豐富,要提高三維技術教學質量,一支高素質的教師隊伍是必不可少的。為此,我院成立了三維技術教學團隊,團隊成員既要有教學經驗豐富的,也要有多年從事工程實踐的、還要有熟練掌握計算機技術的年輕教師。團隊成員不僅從事專業課程的教學,同時也要對三維技術的應用有較多的研究。
三、基于三維技術的機械專業實踐教學的改革實踐
在機械專業學生必須進行的課程設計的實施過程中,第一步,在設計手段方面的結合先進的計算機輔助設計三維軟件,對課程設計內容和形式進行一定的創新;第二步,在前面的基礎上,增加課程設計的題目數量。
以機械原理課程設計中牛頭刨床為例來介紹一下在實踐教學中利用三維技術(如SolidWorks)進行設計。
1)參數化構件庫的建立及實體裝配
為了實現構件的快速建模和避免重復性工作,建立一些常用構件的三維參數化模板庫,用戶可以在特征模板中查詢和調用各種構件模型。在這一部分,主要完成各桿件進行三維建模,完成模型庫。
2)裝配信息的提取與轉化
在SolidWorks環境中,裝配好的機構并不能直接用于機構分析,必須提取出裝配體的配合特征信息,并將其轉化為機構分解與分析所需要的拓撲信息和結構數據。
3)結構分解及型轉化單元的分析模型
識別出結構分解所需要的信息后,將機構分解為機架、主動件和有序單元組(虛擬單構件、雙桿組、約束單構件)。
4)運動分析與仿真的實現
機構分解完成后,通過設置主動件的運動參數,從而實現對整個機構的運動分析。通過定義機構的約束、運動和可選的力,從而對機構進行仿真,得出該機構的性能。最終結果的表現形式有多種,有直觀的動畫顯示、也有仿真的曲線圖和文本文件。
在熟練使用計算機輔助設計三維軟件進行機構分析的基礎上,可以增加多桿機構的運動分析。
從長遠目標來看,可以逐步設定多種類型的設計題目:有的是已知工藝參數讓學生自己選擇傳動方案和工作機構的類型;有的是已知傳動方案和工作機構的類型,反求機構參數;有的是已知兩個傳動方案,讓學生就兩個方案進行綜合評價;還有的是借助于CAI軟件進行運動仿真等。
四、結語
通過利用三維技術對機械專業實踐教學的改革,一方面,可以提高學生學習的興趣并能提高學生的創新能力:
1.加深了學生對機械專業課程基本內容的理解。通過計算機進行運動的仿真,學生看到了各種機構的運動形態,建立起具體生動的運動變換概念,同時也促進了他們對機構的特性參數如曲柄條件、急回特性、壓力角等的理解。
2.有利于培養學生多方面的能力。學生可以按照給定的運動變換要求,設計出眾多的機構方案,對每個方案可以進行分析,驗證其運動變換功能,也可就不同方案進行比較。這不但加深了學生對教學內容的理解,鍛煉了各方面的能力,同時也增強了學生的主動設計意識,成為機構設計的決策者。
另一方面,也可以提高教師的教學經驗和科研能力。
*項目基金:2011年湖北省教育科學規劃研究課題(課題編號:2011B304)
[參考文獻]
[1]王偉.“機械原理”實踐教學環節的改革與探索[J].中國教育研究論壇,2009(11):20―21
[2]王偉,張融,張秀梅.以培養學生工程實踐能力為主線的獨立學院機械CAD/CAM課程的教學改革與研究[J].機械類課程報告論壇論文集2011.