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机械设计基础

时间:2023-06-02 09:19:34

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械设计基础,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

机械设计基础

第1篇

一、从工程实例入手改进选题

在满足零件课程设计选题原则、不增加学生负担的前提下,为了提高学生对课程设计的兴趣和积极性,联系工程实际,结合校实训基地的产品选题。

校实训基地(原实习工厂)生产的“和面机”其传动系统是由电动机――带传动――一级齿轮传动――拔叉所组成。我们选择三角带传动――齿轮传动为题目,学生接触到了真实的产品,设计积极性和兴趣很高。在整个两周的设计中,自觉到工厂观察实物,查找资料,分析原动机的运动要求和存在的问题,分析要求设计的传动部分在整机工作中所起的作用以及整机对它的运动要求、位置要求、安装要求等,然后再进行设计计算和装配草图的绘制。

学生们在设计中发现,同一规格的三角带按自己设计计算要三根,而产品中却只需两根,这其中的原因就需要教师作适当的引导。笔者是这样引导学生的:教材中规范偏于保守、可靠,产品中要考虑产品的尺寸、重量及不连续工作等因素,因而采用两根带也能正常工作,但三角带的寿命要低些。

长期以来都是指导教师自己编数据编题目,而现在从生产实际中选题,对提高学生的设计水平和教师的教学水平都非常有益。但在选题中要注意选题的适当和题目的相对稳定,以利完成课程设计的教学要求。这样做,虽说肯定加大了教学的难度,要求教师有扎实的功底,设计前必须作充分准备。但这样的设计让学生体会到机械设计中既要参考原有样机,又要积极思考,有所创新,既满足了具体的理论联系实际的要求,又达到了综合训练的目的,较好地掌握了机械设计的基本方法,使学生初步展示了运用所学理论知识解决工程实际问题的能力,对自己以后的专业知识的学习和就业充满了信心。

二、通过减速器的拆装实验加强结构设计的认识

以往的课程设计中学生感到最困难的部分是减速器的结构设计。为了解决这一问题,在设计前,让学生动手拆装减速器。在教师的指导下,把学生分成若干个小组。每组一台减速器。首先引导学生观察外部结构,然后引导学生重点观察其内部结构,这是设计的核心部分,重点是掌握主要零部件间的相互配合关系。通过观察分析,学生进一步清楚了轴为什么设计咸台阶式,设计台阶式的轴主要考虑了哪些问题,学生更深地理解了轴的结构设计的主要考虑、轴上零件的轴向定位、承载能力、轴上零件的装拆、轴的各段加工方法和轴精度要求,比较全面地分析上述问题能较好地弥补了课堂上理论知识的不足。通过设计前教师指导学生的拆装实验,使抽象的问题具象化,增加了感性认识,为培养和提高了学生的实践动手能力创造了一个好的条件。教师的讲解与学生间的交流讨论,培养了学生具有一定的专业素质和设计能力,极大地调动了学生学习的主观能动性和学习热情,也能较好地发挥学生的观察力,思维想象力和创造力,并可使学生少走弯路,少出差错,较顺利地完成设计任务,又能较好地掌握产品技术设计阶段中结构设计的要点,为后续课程的专业设计打下扎实的基础

三、课程设计的指导与成绩评定的改革

在设计中我们改革了以往的一题多用,而是采用了多题目、多数据,五人组成一个设计小组。在整个设计专用周内加强业务指导,一般集中讲授三次。第一次是拆装实验观察分析讲解,第二次下达设计任务,讲解机械设计的一般过程、设计事项,使学生不会感到盲目和无从下手。第三次在技术设计阶段,讲授结构设计的大致过程,针对年轻人思想活跃的特点,鼓励学生在总结前人经验的基础上有所创新,正确地设计零部件的结构,同时注意加工工艺,装拆的方便性、工作可靠性。在这个阶段的设计中把上一届学生设计质量差的装配图挂在教室中,并指出其中几处典型的结构不合理处,再定学生发言,逐个地把全部错误补充完整,直到基本清楚为止。启发学生根据所学的知识,查找资料,在自己的设计中充分考虑。

装配图和零件图的设计不仅培养了学生的绘图能力,更重要的是锻炼了用图纸表示设计意图和设计要求的能力。设计过程中组织学生相互间互查,以提高对技术文件的审核、鉴定的能力,同时提高了设计者对工作精益求精的态度和责任感。然后引导、启发学生编写设计说明书,具体要求为总结设计,表达设计思想,阐述设计方案,阐明设计依据,合理性、经济性及技术要求,锻炼了学生编写技术档案和文字表达的能力。

过去,设计成绩的评定是依据装配图和说明书,而现在是根据三方面来评定学生的成绩,一是组织纪律,它是设计正常进行的基本保证;二是答辨,抽取与设计内容相关的题卡回答问题,安排在第二周中进行,三是审查装配图、零件图及说明书。

第2篇

关键词:课程设计;基本目的、要求、任务;重点;难点

中图分类号:G642.3 文献标识码:A

《机械设计基础》是机械类学生的一门核心专业课,而这门课的课程设计对同学们来讲,更是尤为重要,因为它是培养机械工程专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节,它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识,对一级圆柱齿轮减速机的所有部件进行一次系统和全面地设计。

一、课程设计的基本目的

l. 初步培养学生树立正确的设计思想和分析、解决工程实际问题的能力;掌握通用机械零件、机械传动装置设计的一般方法。

2. 复习巩固以前所学的机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合等课程的理论知识,并在实际设计中应用和深化这些知识。

3. 培养学生设计的基本技能,如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范等能力,为专业设计和将来从事技术工作打下基础。

二、课程设计的基本要求

机械零件课程设计对学生总的要求是保质、保量、按时完成设计任务。具体要求:

1. 做好设计准备工作,包括收集、准备设计资料、绘图工具及用品。

2. 设计之前要认真研究课程设计任务书,分析题目,了解工作条件,明确设计要求和内容。

3. 设计中要认真复习所遇到的课程内容。如V带传动,齿轮传动,轴、轴承、联轴器和有关的联接件等。在教师的指导下,提倡独立思考,独立计算,独立绘图,独立完成课程设计。反对不求甚解,照抄数据,照搬图样,敷衍了事的行为。

4. 课程设计必须在规定教室进行,遵守学习制度和作息时间,按设计计划循序进行,以便指导教师随时掌握每个学生的情况,发现问题及时解决。

5. 注意掌握设计进度,按预订计划完成阶段性的目标。在底图设计阶段,注意设计计算与结构设计画图交替进行,采用“边计算、边画图、边修改”的正确设计方法。另外,在整个设计过程中应注意对设计资料和计算数据的保存和积累,保持记录的完整性。

6. 为了提高设计质量和降低设计成本,必须注意采用各种标准和规范,这也是评价设计质量的一项重要指标。在设计中,应严格遵守和执行国家标准、部颁标准及行业规范。对于非标准的数据,也应尽量修整成标准系列或选用优先系列。

7. 为使每个学生均能拿出一份较高质量的图样,在装配底图画出后,应呈交指导教师审查,修改无误后,再加工完成装配图。

8. 设计图样(包括装配图和零件图)和设计说明书完成之后,在有所准备的基础上参加设计答辩。

三、课程设计的基本任务

1. 设计题目:

设计一台冶金矿山胶带运输机用的单级直齿圆柱齿轮减速器。工作条件为:单方向运转、轻微冲击,工作期限为8年,每年按250天计算,每天工作8小时。传动示意图见下图1,设计分组参数见表1。

2. 设计任务

(1) 计算说明书一份

包括:⑴前言;⑵设计任务;⑶参考资料;⑷设计方案;⑸选电机确定传动比;⑹各轴运动及动力初算;⑺齿轮传动设计;⑻轴的设计;⑼滚动轴承寿命计算;⑽与密封;⑾箱体设计;⑿总结

(2)完成图纸工作量

⑴总图(装配图)一张,A1图纸;

⑵零件工作图1~2张,A3图纸。

3. 设计内容及进度

见表2。

四、课程设计过程中的重点

课程设计中的重点是编写设计说明书,课程设计说明书是课程设计的总结性文件,通过编写说明书,可以进一步培养学生分析、总结和表达的能力,巩固、深化在设计中所获得的知识,是课程设计工作的一个重要组成部分。说明书应概括地介绍课程设计的全貌,全面叙述设计中各部分的重要内容,要论证设计的合理性,特别是在有几个设计方案时,要进行比较论证,对各个计算环节要详细叙述,对数据和公式来源要注明出处以便查对。说明书要求系统性好,条理清楚,语言简练、文字通顺、字迹工整,图例清晰,图文并茂,充分表达自己的见解,尽量避免抄书,从设计一开始就应随时逐项记录设计内容、计算结果、分析意见和资料来源以及指导教师的意见、自己的见解和结论,每一设计阶段完成后,及时整理编写有关部分的说明书,待全部设计工作结束后,只要稍加整理,便可装订成册。

五、课程设计过程中的难点

课程设计中的难点一是轴的结构设计,二是减速器箱体的结构设计。

(一)轴的结构设计

轴在减速箱中是一个重要的零件,因为所有传动件都装在轴上,因此它有很多尺寸都要与其他零件的尺寸相吻合,否则就无法进行装配。所以在设计轴时,直径方向的尺寸和长度方向的尺寸的选取是同学们感到头疼的一个问题。

怎样来设计轴?按下面这个步骤来进行,可能你会觉得不那么难了。

1.初算轴的直径

联轴器和滚动轴承的型号是根据轴端直径确定的,而且轴的结构设计是在初步计算轴径的基础上进行的,故先要初算轴径。轴的直径可按扭转强度进行估算,即

式中:p为轴传递的功率(kW); n为轴的转速(r/min); C为由轴的材料和受载情况确定的系数。若轴的材料为45钢,通常取C=106~117。C值应考虑轴上弯矩对轴强度的影响,当只受转矩或弯矩相对转矩较小时,C取小值;当弯矩相对转矩较大时,C取大值。在多级齿轮减速器中,高速轴的转矩较小,C取较大值;低速轴的转矩较大,C应取较小值;中间轴取中间值。对其他材料牌号的轴,其C值参阅有关教材。

初算轴径还要考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时,d增大5%;有两个键槽时,d增大10%。然后将轴径圆整为标准值。

上述计算出的轴径,一般作为输入、输出轴外伸端最小直径;对中间轴,可作为最小直径,即轴承处的轴径;若作为装齿轮处的轴径,则C应取大值。

2.轴的结构设计

(1)确定轴的径向尺寸

①轴头直径尺寸确定 轴与齿轮、带轮和联轴器配合处的轴段直径称为轴头。如图2中的 应取标准值(参阅教材)。

② 轴颈直径尺寸确定

与滚动轴承配合处的轴段直径称为轴颈。在图2中,与滚动轴承内圈配合的轴颈 、 应符合滚动轴承标准;装有密封元件直径 ,应与密封元件的内孔直径尺寸一致。轴上两个支点的轴承,应采用相同的型号和尺寸,以便轴承座孔的加工。

③ 轴肩或轴环尺寸确定

相邻轴段的直径不同即形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时,应具有一定的高度,如图2中 、 尺寸变化所形成的轴肩或轴环。一般的定位轴肩,当配合处轴的直径小于80mm时,轴肩处的直径差可取7-10mm。用作滚动轴承内圈定位时,如 轴肩的直径应按轴承的安装尺寸要求确定。

如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时,两直径略有差值即可,一般取1~4mm,如图2中 、 的尺寸变化,并尽可能取整数。也可以采用相同公称直径而取不同的分差数值。

④轴肩处过渡圆角尺寸确定

为了降低应力集中,轴肩处的过渡圆角不宜过小。用作零件定位的轴肩,零件毂孔的倒角C或圆角半径 应大小轴肩处过渡圆角半径 ,以保证定位的可靠,如图3 所示。一般配合表面处轴肩和零件孔的圆角、倒角尺寸见所学教材。装滚动轴承处轴肩的过渡圆角半径应按轴承的安装尺寸要求取值(参阅所学教材)。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

⑤ 砂轮越程槽、螺纹退刀槽尺寸确定

对车削或磨削加工的轴表面,应分别留出螺纹退刀槽及砂轮越程槽。相关尺寸可参考设计手册取值。

应注意,直径相近的轴段,其过渡圆角、越程槽、退刀槽等尺寸应一致,以便于加工。

(2)确定轴的轴向尺寸

轴的各段长度主要取决于轴上零件(传动件、轴承)的宽度以及相关零件(箱体轴承座、轴承端盖)的轴向位置和结构尺寸。

①轴头处长度尺寸确定

对于安装齿轮、带轮、联轴器的轴段,当这些零件靠其他零件(套筒、轴端挡圈等)顶住来实现轴向固定时,该轴段的长度应略短于相配轮毂的宽度2~3mm,以保证固定可靠,如图2中安装齿轮和联轴器的轴段。

②轴颈处长度尺寸确定

轴颈处轴向尺寸由轴承的位置和宽度来确定。根据以上对轴的各段直径尺寸设计和已选的轴承类型,可初选轴承型号和轴承外径等尺寸。

应注意,轴承在轴承座中的位置与轴承方式有关。当采用油时,轴承应尽量靠近箱体内壁,可只留少许距离。确定了轴承位置和已知轴承的尺寸后,即可在轴承座孔内画出轴承的图形。

③ 轴的外伸段长度尺寸确定

轴的外伸段长度尺寸取决于外伸轴段上安装的传动件尺寸和轴承盖的结构。如采用凸缘式轴承盖,应考虑装拆轴承盖螺钉所需的长度L(L可参考轴承端盖螺钉长度确定)。当外伸轴装有弹性套柱销联轴器时,应留有装拆弹性套柱销的必要尺寸A(A可由联轴器型号确定),如图4所示。

(3) 轴上键槽的尺寸和位置

平键的剖面尺寸根据相应轴段的直径确定,键的长度应比轴段长度短5~10mm。键槽不要太靠近轴肩处,以避免由于键槽加重轴肩过渡圆角处的应力集中。

当轴上有多个键时,若轴径相差不大,各键可取相同的剖面尺寸;同时,布置在轴的同一方位,以便于轴上键槽的加工。

(二)减速器箱体的结构设计

减速器箱体起着支承和固定轴组件零件,保证传动件的啮合精度和良好以及轴组件的可靠密封更重要作用,其质量约占减速器总质量的30~50。设计箱体结构时必须综合考虑传动质量、加工工艺及成本等因素。箱体按其结构形状不同分为剖分式和整体式;按制造方式不同有铸造和焊接箱体。减速器的箱体多采用剖分式结构。

剖分式箱体由箱座与箱盖两部分组成,用螺栓联接起来构成一个整体。剖分面与减速器内传动件轴心线平面重合,有利于轴系部件的安装和拆卸。立式大型减速器可采用若干个剖分面。图5为剖分式箱体。剖分接合面必须有一定的宽度,并且要求仔细加工,为了保证箱体的刚度,在轴承座处设有加强肋。箱体底座要有一定的宽度和厚度,以保证安装稳定性与刚度。

减速器箱体一般多用HT150、HT200制造。铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能,成本低。当承受重载时可采用铸钢箱体。

铸铁减速器箱体结构尺寸参阅表3。

(1)箱体要有足够的刚度 若箱体的刚度不够,在加工和使用过程中会引起变形,使轴承孔中心线过度偏斜而影响传动件的精度。为了保证轴承座的支承刚度,箱体设计应注意以下几点:

① 箱体的壁厚

箱体要有合理的壁厚,轴承座、箱体底座等处承受的载荷较大,其壁厚应更厚些。箱座、箱盖、轴承座、底座凸缘等的壁厚可参照表3确定。

② 轴承座联接螺栓凸台的设计

为提高剖分式箱体轴承座的刚度,轴承座两侧的联接螺栓应尽量靠近,为此需在轴承座旁设置螺栓凸台,如图6所示。

轴承座旁联接螺栓凸台的螺栓孔间距 为轴承盖外径。若S值过小,螺栓孔容易与轴承盖螺钉孔或箱体轴承座旁的输油沟相干涉。

螺栓凸台高度h与扳手空间的尺寸有关,如图6。查表确定螺栓直径和c1、c2,根据c1,用作图法可确定凸台的高度H。

为了便于制造,应将箱体上各轴承座旁螺栓凸台设计成相同高度。

③ 设置加强肋板。

为了提高轴承座附近箱体刚度,在平壁式箱体上可适当设置加强肋板。箱体还可设计成凸壁带内肋板的结构。肋板厚度可参照表3。

(2) 箱座高度

对于传动件采用浸油的减速器,箱座高度除了应满足齿顶圆到油池底面的距离小于30~50mm外,还应使箱体能容纳一定量的油,以保证和散热。

对于单级减速器,每传递1kW功率所需油量约为350~700cm3(小值用于低粘度油,大值用高粘度油)。多级减速器需油量按级数成比例增加。

设计时,在离开大齿轮顶圆为30~50mm处,画出箱体油池底面线,并初步确定箱座高度为: ≥ 。 为大齿轮顶圆直径, 为箱座底面至箱座油池底面的距离。

根据传动件的浸油深度确定油面高度,即可计算出箱体的贮油量。若贮油量不能满足要求,应适当将箱底面下移,增加箱座高度。

(3)箱盖外轮廓的设计

箱盖顶部外轮廓常以圆弧和直线组成。

大齿轮所在一侧的箱盖外表面圆弧半径 。 为大齿轮顶圆直径, 为箱盖壁厚。通常情况下,轴承座旁螺栓凸台处于箱盖圆弧内侧。

高速轴一侧箱盖外廓圆弧半径应根据结构由作图确定。―般可使高速轴轴承座螺栓凸台位于箱盖圆弧内侧,如图7所示。轴承座螺栓凸台的位置和高度确定后,取 > ,画出箱盖圆弧。若取 画箱盖圆孤,则螺栓凸台将位于箱盖圆弧外侧。

当在主视图上确定了箱盖基本外廓后,便可在三个视图上详细画出箱盖的结构。

(4) 箱体凸缘尺寸

箱盖与箱座联接凸缘、箱底座凸缘要有一定宽度,可参照表3确定。

轴承座外端面应向外凸出5~10mm(见图7),以便切削加工。箱体内壁至轴承座孔外端面的距离 (轴承座孔长度)为: 。

箱体凸缘联接螺栓应合理布置,螺栓间距不宜过大,一般减速器不大于150~200mm。

参考文献:

[1] 黄晓荣. 机械设计基础课程设计指导书[M]. 北京: 中国电力出版社, 2009.

[2] 林承全. 机械设计基础课程设计及题解[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2009.

第3篇

随着社会的快速发展,我国也开始逐渐重视职业教育,由此职业教育在近年来获得较大发展,但也存在着诸多问题与挑战。通过分析高职《机械设计基础》教学中存在的问题,指出了具体的应对措施与方法。

关键词:

高职;《机械设计基础》;教学问题;对策

1《机械设计基础》教学中存在的问题

1.1教材方面

一方面,当前的教材内容比较陈旧,很多教材甚至还在执行以前的老标准,教学设计方法已经无法满足社会的发展需求,教材中的案例也与社会脱节,学生很难将所学内容与实际操作相结合。随着科学技术的快速发展,很多机械结构也已经被优化设计,甚至被更新型的结构所取代,但是教材内容却并未体现,这将严重影响实际的教学质量水平。另一方面便是教材内容不具备应有的针对性,机械专业学生将来到一线工作,为此应注重知识与实践的充分结合,这样才可以实现高职教育的真正目的。但实际教学中,尽管很多教材标注的是高职系列的教材,但内容却是普通教育内容的删减与结合,知识理论性较强,推导过程也存在很多问题,很难做到与实际工程相结合。高职学生自身的知识水平较差,有限的课堂时间使他们理解这些知识已属困难,加之高职院校重点培养的是应用型人才,因此并不需要过多的理论知识,由此这些教材显然并不适合高职教育学生。

1.2教学方法方面

当前高职专业对机械专业教师的能力与教学质量都具有较高要求,但当前《机械设计基础》的教学方法主要以灌输法为主,教师只是一味的实行填鸭式教学,课堂中教师是主体,且以理论推导内容为主,这种枯燥的教学方法无法充分激发学生的学习兴趣,学生很难接受教师的讲解内容,那么高职教师的讲解便是空讲,无法取得预期的教学效果,为此当前高职教育最大的问题便是要实现学生的主体地位。同时多数学校教师布置的作业也都以书写为主,很容易给学生造成学习误区,将需要完成的作业作为课后的学习内容。《机械设计基础》是一门实践性很强的课程,教学过程中要求教师做到理论与实践的结合,填鸭式教学虽然符合这样的教学理念,但整体学习过程之后,学生仍然处于模糊的认知水平,缺乏实践操作支持,学生也往往无法掌握全部的知识内容。为此如何培养学生的实践能力已经成为高职学校最大的通病。

2高职《机械设计基础》教学问题的改革措施

2.1合理选择教材内容

首先应具备较强的专业针对性,高职《机械设计基础》教材应针对专业的培养目标进行编写,并注重实现教材内容的独特性,使其可以与其他教材区分开来,并突出机械的实用技术;其次应重视培养学生的实际能力,教材应紧紧围绕实际应用能力来培养学生的实际技能水平。高职教育最重要的是要培养特色的专业人才,为此教材应根据大纲要求设置创新的理论与实践体系,并构建专门的职业能力训练模块,强化培养学生的综合实践能力,并在符合学生认知规律的基础上循序渐进的开展教学内容;最后应确保理论体系的适度性,同时还应重视学生的层次化发展,对于课外知识则可以作出简明陈述也可以将其作为自学部分,这样便进一步丰富了学生的专业知识体系。

2.2强化实践教学

实践教学是在理论知识的指引下进行的社会实践活动,也是学生接受知识技能的具体过程,高职教育的核心教学体系便是实践教育内容,这也是其培养目标的重要体现。随着高职教育改革的不断深入,强化实践教学不但成为高职教育的主体模式,也是实现其人才培养目标的重要途径。为此,高职院校应不断深化实践改革体系。首先应增加实践教学的比例,并制定独立的实践教学模式;其次应建立实践性较强的师资队伍,做到专业理论教师与实训教师的分离。同时,学校还应指派教师到专门的企业进行培训,以便获得更多的实践经验。最后要建立高标准水平的实践基地,并使其具备高技术含量,除此之外还应建立校外的实践基地,使学生可以熟悉各种职业岗位,这样才可以真正提升他们的实践技能。

2.3改进教学方法

首先可以引进案例教学方法,通过具体描述案例,引导学生利用综合知识分析解决问题,教学过程中可以设计典型且有争议性的案例,确保师生之间可以进行讨论推理,使学生成为学习主体,以便提升自身实际解决问题的能力。其次应使用实践教学方法,教师应精心设计各种综合性的实习项目,并将自己经验融合其中,以便切实提升学生的实践能力。最后应使用情境模拟教学方法,利用直观生动的问题,引导学生模拟现实中的角色,从而进一步巩固学生的知识技能与操作能力,这样学生便可以迅速掌握专业知识,以确保学生可以快速适应社会发展。

3结语

高职院校主要向社会输送一线的实用人才,为此,高职教育课堂应紧紧围绕此教学目标进行培养人才,作为机械专业最为重要的基础课程,《机械设计基础》可为学生提供更多的理论知识,确保学生在未来工作中具备较强的实践操作能力。为了进一步提升机械专业的教学质量,高职院校应注重改善《机械设计基础》课程的教学方法,不断改进教学内容,以便培养出更多的创新型人才,使其可以充分满足社会的发展需求。

作者:熊敏 单位:贵阳职业技术学院

参考文献:

[1]邹本杰.当前高职《机械设计基础》课程教学存在的问题及对策思考[J].科技信息,2012(2).

第4篇

【关键词】微型机械;设计;基础;研究

中图分类号:TH12文献标识码A文章编号1006-0278(2013)06-167-01

微型机械技术是一种新兴的且多科学交叉的高科技领域,它是研究、控制物质结构的分辨能力以及功能尺寸的的一种高端科学。微型机械所涉及的领域十分的广泛,包括电子、机械、制造业、材料、医学、化学、生物、物理等各种工程科学,是当前社会高科技的综合体,备受世人的瞩目,已经被称为二十一世纪人类最关键的技术之首。

一、微型机械的概述

微型机械在不同的国家有不同的称呼,在美国它被称为微型电子系统,在欧洲被称为微系统,在日本被称为的是微型机器。微型机械所指的是可以进行批量制作的、微型传感器、集微型机构、微型执行器、信号处理、电源控制以及接口电源等机电一体化的系统。微型机械从体型上来划分的话可以分为1至10mm的微小型机械、1m至1mm的微机械以及1nm至1m的纳米机械。微型机械的特点有体积小、重量轻、精准度高、耗能低、稳定性能好、灵敏性强、惯性较小、附加价值较高等。

二、微型机械的设计理论

科学界认为一个相对完整的微电子机械系统应该有几个必要的部分组成:1.驱动器;2.传感器;3.信息处理微系统;4.接口。微型机械的设计理论应该将集成设计的理论为基础,考虑集成控制理论的相关内容;并且要考虑运动信号、能量信号等的传递方式和传递规律;还应该考虑系统所涉及的一些关于微运动学、微机构学、微动力学等基础微型科学理论的延伸和扩展;以及关于微型接口和宏观接口的设计问题等。

三、微型机械设计的基础问题

微型机械不是将传统的普通机械进行比例缩小而成的,它是将每个单元的各个功能完全的集中在一个微小的自治单元。因此,微型机械的内部构造十分的复杂,将每个结构都设计的细化是一个很大的难题,使其集成化和智能化更是难上加难。

(一)微尺寸效应

在物质世界,某一个物质的尺寸如果被缩小到了一定的程度,它的很多的物理现象就与原来其在宏观世界中的有了很大的区别,也可以说表面效应与力的尺寸效应会对微观世界起到非常大的影响。物质的电磁力以及惯性等都是与其特征尺寸的高次方成比例的,在微小尺寸的领域中,这些特征会随之减小;而那些与其尺寸低次方成比例的弹性、静电力以及粘性、表面张力等就会增大。由此可见,微型机械的微尺寸效应问题是其在设计中最主要的一个问题,如何能够在微小的空间之内来使微电机的驱动力矩增大,这是一个影响着微电机实现其实用化的非常关键的因素。

(二)微摩擦

有学者研究发现,以往传统的摩擦力研究理论和研究方法是不适合用来处理微小物体之间超清载荷中的摩擦问题的,所以微摩擦的问题成为了微型机械设计中的主要问题。微型机械中小的构件质量非常的小,压力也极轻,传统的摩擦是在塑性范围之内的,而它的表面变形则是在弹性范围之内的,表面的摩擦力是两个或者多个表面之间相互作用而产生的,并不是因为载荷压力而引起的。因此,微型机械的摩擦应该主要研究的是其表面的分子、原子的性质。同时,微型机械受到尺寸效应的影响,其表面的摩擦力和粘着力比传统机械所有的体积力显现的是十分突出的。所以在设计微型机械时也要注意微摩擦磨损的问题。

(三)寿命问题

相对于传统的机械来说,微型机械的寿命问题是需要注意的。它不像传统的机械那样具有很强的可靠性和安全性,由于其成本比较低廉而且多数为大批量的生产模式,因此没有必要追求其很长的使用寿命,多数都为一次性使用过后便不再维修直接报废。例如,飞行微型机器人,装载红外传感器、湿度传感器在田野上飞翔,察觉到有干旱的农田就可以为其进行灌溉,不必考虑将其回收维修。

(四)能源供给

能源供给的问题也是微型机械设计中的重点问题,可以采用有线式的供给方式、也可以采用无线式的供给方式。有线式指的是用导体将微型系统的主体部分和能源供给系统以及智能控制系统进行连接;无线式的则是将包含微能源供给系统和控制系统在内的所有的单元都集中在一个整体的微机械系统之中,用以实现能量和控制信号等的内部传递目标。这两种方式各优点,需要设计者结合实际情况进行考量和采用。

四、总结

微型机械是一种更高科技产品,随着社会的不断发展与科技的不断进步,微机械领域所涉及的电、机、光等各种科学会更加的融合在一起,得到更加合理和科学的应用,并带动新科学的研究和发展。我们应该看到微型机械设计中存在的重要问题,加以解决和完善,将我国的微机械领域发展成世界的领先水平。

参考文献:

[1]黄永玉,李积元,王晓娟.机械设计基础课程教学方法思考与探索[J].中国科教创新导刊,2013(01):78.

第5篇

关键词:机械设计基础 教学内容 教学方法 手段 考评方式

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(b)-0-01

《机械设计基础》课程是高职高专类院校机械与近机类各专业的一门重要的专业基础课,是理论性和实践性都很强的主干课程,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。

1 整合教学内容

1.1 整合传统的教学内容

《机械设计基础》包含《机械原理》和《机械设计》两部分的内容,内容多,涉及面广。很多教材为系统性和完整性考虑加入过多的理论知识,但对目前的高职学生而言,本身理论基础差,因此在内容选择上按照“必需、够用”的原则,精简繁杂的理论分析、公式推导,力求设计方法简明实用,着重突出应用性、实用性,并增加了生产现场所需的典型机械设备使用与维护方面的常识、技能训练或实操方面的内容以及机构创新基础等知识。在教学顺序上也可做出调整,一般的《教学设计基础》教材都把、摩擦和密封放在前面,根据笔者多年经验,这部分内容更锲合后面的课程设计部分,因此放到后面讲解学生更不易忘记。

1.2 引进先进的设计方法

目前该课程教学内容仍然以传统知识介绍为主,与先进设计方法接触较少,学生在上课的过程中会对所学知识产生疑虑,会不会所学都是过时的知识?为了改变学生对课程的疑虑,笔者认为,在教学中,可以结合具体教学内容和不同专业后续课程需要介绍一些相关的现代较流行的设计方法如“优化设计”、“计算机辅助设计”“反求设计”、“绿色设计”“并行设计”等等,以提高学生的学习兴趣、开拓学生的视野,并在学习的过程中使学生了解到这些设计方法都是在传统设计方法的基础上发展而来的,使学生在了解相关先进设计知识的同时理解学习传统知识的重要性,加强这门课程的吸

引力。

2 改变教学方法和手段

《机械设计基础》已从传统的以知识传授为主发展到素质教育:知识+能力+综合素质,并进一步向创新型、研究型教育转变。在教学方法上更应注意现代教学手段与传统教学手段的有机结合。坚持教师在教学中的主导地位,根据教学内容表现的需要,将现代与传统教学手段适时、适度交替使用。充分应用各种教学方法和手段,发挥不同教学方法的长处,以提高学生的学习热情和效率,提高教学效果。

2.1 多媒体教学法

多媒体技术使教师脱离了传统的“黑板粉笔”式教学模式,使原来很难讲清楚的内容,变的容易讲授、容易理解。计算机动画和仿真使学生更形象地理解机构工作原理和机器零部件的具体结构,使课堂教学更生动、直观,节省了教师的板书时间,提高了学生的工程意识,激发了学生的学习兴趣。

2.2 模型演示教学法

采用现代的教学方法并非否定传统教学模式,在课堂上仍然可以采用实物、模型、挂图等直观的教学手段,如从工厂直接把齿轮、带轮、滚动轴承等实物带入课堂,把抽象的平面图形实物化,增加学生的感性认识。发动教师和学生制作校本教具,鼓励学生用废纸板、木棍、木块、钉子和销轴自制机构模型,如平面四杆机构、曲柄滑块机构、偏心轮机构或组合机构,制作并观察机构模型,思考问题,例如,用木棍和钉子制作铰链四杆机构,通过改变钉子的位置,控制曲柄的长短,观察在什么条件下可以成为曲柄摇杆机构、双曲柄机构或双摇杆机构,并与“杆长定理”相对应,也可通过取不同杆为机架,观察可以得到什么机构形式?学生通过自制模型提高动手能力和创新能力。

2.3 现场教学法

为了加强学生必要的感性认识,在教学过程中,安排学生参观机械零部件陈列室,组织学生到学校实训基地进行现场教学,结合课堂教学内容,教师对一些典型的机械产品的传动系统、结构特点、设计方法等进行现场讲解,加深学生对教材内容的理解,对难以理解的部分,可组织学生现场观察后亲自装拆,使枯燥的教学内容生动化并扩大了学生的知识面。

2.4 讲练结合法

作业是学生巩固知识很重要的手段,对本门课程而言,平时作业也是学生设计能力培养的一个过程,不可忽视。作业形式忌单一,可采用多元化的作业形式,如连杆机构部分的作业形式,学生可以以图片、视频、自作模型的形式呈现,课堂上与老师一起讨论,哪些机构结构及运动形式好,哪些需要改进,培养学生的观察和创新能力。也可把课程设计的任务分配到每一个相关知识点的课后作业中,这样可以把两周的课程设计时间缩短成一周,剩下的一周时间可以带领学生做一些实际的课题研究,学生可以只提出一些方案设计,改进方向等,学有余力的同学可以做一些子项目。通过多元化的作业形式,既贴合工程实际,又极大地提高了学生学习的主动性和积极性。

2.5 讨论教学法

在教学中体现“教师为主导,学生为主体”的教学理念,可在课程中设置比例合理的“讨论课”,在“讨论课”实施过程中,由教师给出研究的课题,选题注重实用性、先进性和新颖性,以培养开发创新能力、创新意识。

3 改革考评方法

打破传统的以考核学生对书本知识掌握程度的限时书面考试方式,传统考试方式会使学生临时抱佛脚,放松平时的学习。加大平时作业成绩、平时课堂创新思维成绩在综合成绩中所占的比重,在一定程度上促使学生重视平时各个教学环节,使学生的学习过程变成循序渐进的过程,防止学生考前的突击应付,提高平时学习的自觉性和主动性,考试题目增加一定量的设计型题目,强调工程背景,克服传统考试中题目的限时性、定向性、唯一性、单纯性的弊端,着意考察学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。

4 结语

紧密围绕培养学生的职业能力、创新能力、工程意识的教学目标,笔者在《机械设计基础》课程的教学内容、教学方法与手段及考核方法上做了一些有益的探索,取得了一些粗浅的经验,但整个课程的改革是个大工程,如何使课程建设更符合人才市场变化的要求还有很多工作要做。

参考文献

第6篇

关键词 机械设计基础实验 多媒体课件 开发 设计

中图分类号:G423 文献标识码:A

0 前言

随着社会信息化程度的不断提高,计算机在社会各个领域里已经得到了广泛的普及和应用。多媒体教学集声音、图像、视频和文字等为一体,具有生动形象的学习效果,作为一种有效的辅助教学手段,在课堂教学中产生了积极的作用。将机械设计基础实验用多媒体课件的形式展现,利用计算机模拟动画,将机械原理陈列柜的零件和实验室的机构模型制作成多媒体动画,灵活、逼真地展示机构运动状况,使学生可在任何时间、任何地点学习,将对机械设计基础实验课程的学习起着推动作用,教学效果将会上一个新台阶。

1 课件开发设计

1.1 开发工具的选择

PowerPoint的多媒体编辑功能较强大、内置丰富动画、过渡效果和多种声音效果,并有强大的超级链接功能,能直接调用外部文件,制作出集文字、图形、图像、声音以及视频剪辑等多媒体元素于一体的演示文稿。故此,在设计多媒体课件采用微软公司开发“PowerPoint2003”软件。选择“AutoCAD2006”和“Pro/ENGINEER”等软件作为机构的运动仿真软件。

1.2 课件的结构设计

机械设计基础实验多媒体课件结构主要以树状结构为主,如图1示,目录的大标题下是各实验的链接,每个实验都包括实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤等。多媒体课件的结构设计主要包括以下方面:节点设计、链的设计以及由此产生的网络和学习路径的设计。

1.2.1 节点设计

根节点是学习者进入系统学习遇到的第一个节点,同时也是其它任何节点都能返回的中心节点。图2的目录页是课件设计根节点。从目录页可以进入课件中的每个实验。

1.2.2 链的设计

链的设计主要涉及节点之间的联结及其表示方式。课件中链的设计除实验一为树性链以外,其他实验的链设计均采用线性链结构。为方便学生在进行学习和实验中快速地查询,浏览各实验内容,在目录页只需点击想学习的实验标题,则可进入各实验部分。为了能使学生和老师更方便地浏览课件的各个部分,在课件的每个分页上加入了一个“目录”按钮、一个“返回”按钮和一个“后退”按钮。如图3所示。

由于实验一层次较多,所以在各页面特意设置了一个“返回上一层”按钮,使学生和教师能更方便地浏览到实验一的各部分内容。动画、外部的文件等由于格式的特殊性及其容量的限制,采用超链接的方式来处理。点击该机构,它就会播放动画页面,如图4a、b示。

1.3 课件主体的制作

课件设计中文字内容的引入采取逐步引入方式,每段文字引入时伴随有动画效果以弓起学生的注意,提高学生学习兴趣。

1.4 课件脚本设计

制作脚本是多媒体开发人员制作多媒体课件的直接依据。为增强课件的艺术气氛和感染力,采用图形、动画、声音等多种手段进行片头片尾设计。主界面设计采用菜单、图标、热区等方式,使学生对实验内容进行选择。

1.5 素材的搜集

1.5.1 文本素材

课件中文字材料通过自己编辑获得。在机械设计基础实验多媒体课件中,大部分的文字素材由原有的自编《机械设计基础实验指导书》修改筛选。在力求保证课件内容完整的同时,适当地加入一些与机械设计基础相关的知识内容。

1.5.2 图像、动画素材

形象而生动的动画能够提高学习者的学习兴趣,提高教学质量。对机械设计基础实验而言,一些机构的运动,如果只是单纯的看图形或者口头讲解,学生理解不透彻。通过插入机构运动仿真动画,让学生对对机构运动有感性了解。课件中一些复杂的动画素材直接从网上直接下载,大部分机构用“Pro/ENGINEER”软件先将机构零件画出来,然后组织装配,再使用“Pro/ENGINEER”的动画生成功能,生成该机构动画。

2 结论

机械设计基础实验课件的开发设计主要是对文字、图像和动画等素材进行处理,将原本枯燥的文字以丰富多彩的形式展现,使学生能随时学习实验课程,对激发学生对实验课程的学习兴趣,提高学生学习的主动性和积极性起到积极推动作用。

参考文献

[1]郭京波,高国生,汪西应,基于Authorware的《机械设计基础》实验CAI课件开发机械设计与制造,2D04,8(4).

[2]居毅,机械设计实验教学的创新实践和探索,实验室研究与探索。2002,21(3).

第7篇

一、项目化教学理念与执行思路

1、1项目化教学理念

项目教学法是教师根据教学内容,将教材各单元章节设计成若干个典型工作任务或工作项目,将专业知识与职业实践结合起来,通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在项目驱动下,引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地学习,在实际参与项目的过程中,培养学生分析问题、解决问题的能力,激发学生的成就感,提高学习兴趣,促进学生积极参与教学,以构建真正属于学生自己的技能与知识。

1、2项目化教学执行思路

在设计工作项目时,需结合课程知识体系内容,然后遵循典型性、覆盖性、可行性、趣味性的原则选择与设计实施项目。项目执行可按如下思路执行:① 确定项目任务:通常由教师根据章节内容提出一个或几个项目任务。② 计划:由教室制订项目工作计划,确定工作步骤和程序。③ 实施:学生以分工或合作的形式进行工作。④归档并总结。

二、项目化教学的实施过程

项目的实施多采用小组工作的方式(每组4~6名学生),即小组共同或分工完成整个项目。根据教材内容、专业特色及相关内容间的相互联系。笔者认为本课程主要可分为以下三大项项目实施:基于项目驱动常用机构的设计与实验;基于项目驱动零部件的设计与实验;基于项目驱动简单机械及传动的设计与实验。笔者就“基于项目驱动常用机构的设计与实验”中,以“内燃机凸轮机构分析及设计”为例,从制定项目任务,提出相关联的知识点,以锻炼学生的专业能力、方法能力、社会能力为目的,详细分析实施过程,见下表

在实施过程中,对于学生提出的问题,教师不必要全部作答, 而应引导学生查找相关资料,自行解决并记录。本项目实施完毕,教师还应进行检查并串讲,把部分知识进行半系统的讲解,更能加深学生的印象。

三、项目化教学的考核评价方法

基于项目驱动教学的考核强调以人为本的整体性评价观,重视对学生能力高低认定具体手段和实用方法。根据《机械设计基础》课程特点及教学目标,结合职业岗位能力的需求, 该课程学生学习成绩由学习过程态度考核、学习过程知识技能考核、综合能力考核及理论知识考核四个部分组成。具体考核评定标准如下。

3、1学习过程态度考核(10%)。学习过程态度考核主要考核学生平时课堂的出勤、纪律、实训态度、协作精神、操作规范及安全常识等。

3、2学习过程知识、技能考核(30%)。学习过程知识、技能考核贯穿整个学期,主要考核学生在每次课程项目训练中知识运用能力、任务完成情况、职业技能、实训报告形成能力、自学能力等。

3、3综合能力考核(30%)。综合项目的实施是培养学生学会应用知识,设计简单机械及传动装置,如减速器设计项目,用到齿轮机构、轴与轴承、传动比等知识。综合能力考核评价主要包括对项目的分析能力、知识选择能力、知识应用能力、对问题的判断能力、问题分析能力、创新能力、工作质量及效率和团队合作能力等。

3、4理论知识考核(30%)。对职业所需的理论知识采用闭卷考试及口试的方式进行,注重知识应用,考核内容均为职业岗位所需的基本理论与基本知识。

第8篇

[关键词]:机械设计基础 多媒体教学 应用 意义

一、前言

信息技术的发展为多媒体与课程教学的有机结合提供了现实条件。现如今,随着计算机的不断发展,多媒体教学给教育领域带来了新的动力。在机械设计基础课程中运用多媒体进行教学,不仅能够改变传统教学的单调模式,充分发挥教师的主导作用,还能够充分调动学生的学习积极性,增强学生不断学习的兴趣和主动性性。

二、多媒体在机械设计基础教学中的应用

机械设计基础课是机械类专业的一门重要的技术基础课,它涉及的知识面极广,理论性强,与实践结合紧密。如何在机械设计基础课程教学中更好地发挥多媒体教学的优势,达到应有的效果,就成为摆在机械设计基础教师面前的一个重要课题。这也需要教师在利用多媒体教学时多思考、多研究、多总结。

1.多媒体在机械设计基础课程设计中的应用

在机械设计基础课程中,无论是常用机构、机械运动还是轴系零件的教学内容,它们的实物、模型都非常多,而且很抽象,学生很难理解。在机械设计基础课程设计中运用多媒体,可将课程设计的题目制成多媒体课件,更可将复杂的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件,在讲授相关内容时巧妙地将现有教具与多媒体课件结合使用,让学生在机械设计基础课程设计期间将工作重点放在机械设计基础课程的设计方案的构思、分析、比较及参数的选择和计算机制图上,而不是放在大量的人工计算和人工制图上。这种方式不仅可以使学生学会综合运用以前所学的知识,大大提高他们独立分析问题、解决问题的能力,化抽象为形象、生动,同时还可以领略高科技成果给他们带来的乐趣。

2.多媒体在机械设计基础课堂教学中的应用

许多学校机械类专业的的机械设计基础课程的教学以往多是采用直观式教学方式,换而言之就是教师主要借助挂图、简易实物模型等来说明机械的工作原理、结构、设计理论和计算方法。但由于以往教学方式存在的极大地局限性,使得机械设计基础课堂教学十分呆板,教与学往往难以达到共鸣,因此,很难收到预期的教学效果。而多媒体教学正好能够有效弥补这些不足,起到十分重要的作用。多媒体在机械设计基础课堂教学中的应用主要体现在讲授的一些具体内容上。教师在讲授相关内容时,可以在详细讲解的基础上,根据学生实际的知识水平,利用现有教具来有效配合动画片段,使学生对一些模糊、抽象的机械运动和工作原理有一个更清晰的感性认识,这样学生在思考时也更容易些,更容易接受教师传授的这些知识。

比如,教师在讲授用解释法设计凸轮曲线时,由于内容过于抽象,借助传统的教学方式很难用语言表现出来,而应用计算机的多媒体技术,把反转法原理处理后的两种情况制作成平面动画片段存入计算机,通过大屏幕将动画片段慢放,并对其两种情况分别演示出来,然后对照分析得出结论:两种情况下各构件的相对运动并不改变,因此可知经过反转法处理的凸轮结构,凸轮处于相对静止状态,从动件尖端始终与凸轮接触,尖端的运动轨迹便是凸轮的理论轮廓。实际上,这时凸轮轮廓的设计也就转化为设计凸轮机构从动件尖端相对凸轮的运动轨迹,而由动画片段已清晰看出用反转法处理后的凸轮机构从动件尖端相对凸轮的运动,是既绕凸轮轮心转动又沿凸轮径向线移动。由于在机械设计基础课程中利用多媒体教学,内容讲解十分直观、通俗易懂,使很难讲解的抽象问题在很短的时间内迎刃而解,学生更容易理解,因而大大增强了学生学习的主动性和积极性。

3.多媒体在习题课和课外辅助教学中的应用

机械设计基础课中习题课和课外辅助教学主要涉及机构的设计、零部件的设计等基本概念及计算方式,形式可以是多种多样的,比如选择题、判断题、填空题等。并且可以进行现场评分以评价学生对知识掌握的情况。传统的教学方式容易造成学生对教学内容理解的困难,使用多媒体课件后不仅没有这些困难,还可以使学生不断巩固所学的基础知识,可以提高学生分析问题、解决问题的能力,达到“一题多改”“一题多解”,在很短的时间内便可较好的解决相关问题,同时也可发挥多媒体在机械设计基础教学中应有的作用和价值。

总地来说,多媒体在机械设计基础教学中的应用涉及课程内容的各个方面,尽管应用多媒体教学有诸多的益处,但如果应用不当则难以发挥其应有的作用。因此,在机械设计基础教学中要科学合理应用多媒体,使其发挥应有的作用。

二、多媒体在机械设计基础教学中的意义

1.可激发学生的学习兴趣和创造能力

由于多媒体教学课件是新技术和新知识的引用,增强了学生对机械设计基础课堂教学内容以及计算机学习的兴趣,大大扩展了学生的眼界。机械设计基础课堂上,通过多媒体课件中图像、声音、动画等的合理使用,可以大幅度调动学生的主动性,学生对下次机械设计基础课也会有期待。同时还可给予学生足够的想象空间,充分调动学生的学习积极性和主动性,充分发挥他们的创新能力和想象力。

2.可营造良好的课堂气氛

多媒体教学形式活泼、新颖,再加上图文并茂产生的效果,在机械设计基础课堂教学中采用多媒体课件,可在摆脱传统的教学方式毫无生气、枯燥无味的课堂气氛的同时,使学生的注意力更加集中,思维更加活跃,充分调动学生的主观能动性,课上能跟随教师讲课的思路去积极地思考问题、分析问题,使学生尽可能在课堂上消化本堂课的学习重点和难点,从而提高机械设计基础教学效果。

3.可化抽象为形象、生动

多媒体教学课件涉及文本、声音、图像、动画、数字、视频等多种媒体信息,它可以将抽象的概念变成具体的形象,将语言难以表述的知识点变成直观的画面,通过计算机提供的中介融进学生的大脑,学生凭借自己的联想和想象能力就可以比较迅速的把握机械设计基础要学的知识点着重点,这无疑就等于节省了教学用时。在机械设计基础教学中,通过合理有效地实施多媒体教学,可以扩大课堂内的知识容量,增加学生知识信息的接收量,更充分地发挥多媒体教学的作用,从而提高机械设计基础教学的整体效果。

三、结束语

在机械设计基础教学中,应用多媒体课件的教学效果比较理想,可达到教得活、学得活的教学目的。同时,整个机械设计基础教学环节的设计、安排都要由教师完成,因此,只有精心设计和巧妙使用多媒体教学,才能达到预期效果,才能使机械设计基础教学取得良好的效果。

参考文献:

[1]卢耀舜.提高机械设计基础教学质量的探索与实践[J].中国科技信息,2007,(23).

[2]齐明俐.机械设计基础教学探讨[J].怀化学院学报,2006,(2).

第9篇

关键词:机械设计基础;学习兴趣;互动教学;多媒体教学;课程设计

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 18-0000-02

Methods to Improve Mechanical Design Basis Teaching

Yang Yang

(Pizhou Campus Xuzhou Radio and TV University,Pizhou 221300,China)

Abstract:The mechanical design is based on a very important professional courses,with a strong theoretical,comprehensive and practical.Teachers should be based on the characteristics and requirements of the course,carefully study the materials,we must change the traditional teaching methods,teachers can not rely solely on the teaching,and allow students to participate in the process of teaching and design practice,innovative teaching methods for teaching practice.Use of appropriate teaching methods to stimulate student interest in learning,improve teaching standards.

Keywords:Mechanical Design;Learning interesting;Interactive teaching;Multimedia teaching;Curriculum design

机械设计基础是一门非常重要的专业课,本课程的目的是使学生掌握机械设计的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械设计问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产设计实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。

一、抓住学生的好奇心,培养学习兴趣

爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”当人们对某一事物产生兴趣,就会激感、意志去追求和探索这一事物。教学也是这样,一旦学生对某门学科感兴趣,他们就会深入地、兴致勃勃地学习这门课。因此,机械设计基础课的第一节课――绪论课就显得尤为重要。在绪论课的教学中要告诉学生这门课在今后的学习甚至工作中的作用,以及学好这门课将会提高很大的竞争优势,以激发学生的求知欲。讲课时,采用实物与设计过程方法对照讲的方法,使学生从感性上认识到机械设计课的目的。从而使学生觉得既熟悉又新奇,于是追求新知识的愿望油然而生。

二、加强师生互动教学

机械设计基础教师应在专业课上有着丰富的经验和知识,可以通过灵活多样的教学方法,将机械设计基础课程内容生动地传授给学生。对于每节课程教师都应结合内容和设计实践经验进行认真地备课,将教学内容的重点和难点,通过生活和工作中的实际案例进行分析,这样可以化解学生对抽象概念和复杂设计公式和过程的畏难情绪。教师应对学生学习中存在的难点问题进行互动讨论,以降低课程难度。教师应尽量避免抽象的机械概念和公式,而采用直观的教具和生动的比喻加深理解,化难为易。教师还应通过课程作业与学生进行互动,对在作业中存在的问题,在课堂上进行详细的讲解。在课堂进行辅导,能够加深学生对所学知识的理解,从而成为机械设计基础教学的重要组成部分。教师应指导学生从多个角度分析问题,并且应强调对机械结构实物观察的重要性,鼓励学生多查找参考资料,这样就可以拓展解题思路和专业视野。

教学中还可采用头脑风暴式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行准备。课堂上学生各抒己见,相互批判评价,充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴设计的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其制造过程很有特点。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出设计的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴设计的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。

三、培养学生发现问题和解决问题的兴趣

在机械设计基础课程的教学中,教师提出与课程重点内容相关的问题,激发学生的思考,开展探究性教学。教师设置思考情境,通过学生的思考分析加深对知识的理解。例如,教师讲解传动机构时,可以让学生思考生活中骑自行车,脚踩自行车的反转踏板时,自行车却不能倒车的原因。再如,让学生思考蜗杆传动在实际生活有那些应用。

四、注重各门课程、学科之间、理论与实践的内在联系

机械设计基础课程的目的是要使学生全面掌握机械设计知识和具备一定的机械设计能力,具有较强的理论性、综合性。要注重本课程与其他课程的关系,机械制造技术与其他学科之间的联系,理论与实践的联系。全面了解和掌握专业知识和技能。

机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机械设计基础与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高机械设计水平。

机械设计基础和电机与电气控制技术、PLC、单片机及计算机辅助设计与制造等其他学科也有着密切的联系。例如机械装置采用不同的控制方式,导致机械内部结构有很大差异。普通机械有复杂的机械传动和变速机构,而数控机械采用CNC、伺服电机、滚珠丝杠等部件,机械机构大大简化。在教学中,应引导学生了解并掌握不同学科领域的知识,使他们深刻认识现代机械制造技术的飞速发展,从而不断完善知识结构。

理论与实践更是紧密联系密不可分。机械设计技术的实践性很强,在课堂教学时一定要理论联系生产实际,而在实习时要联系理论知识,这不仅有利于知识的传授和能力的培养,还能带出理论联系实际的良好学风。

五、采用多媒体教学方法、实物直观教学方法

当前,由于信息技术的迅速发展,多媒体技术已经广泛应用于学校的教学中。特别是机械类课程,通过多媒体的教学能够改善教学环境,提高以学生为主体的教学实践,通过直观、形象的教学图片等,增强学生的理解力。机械设计基础课程中的机械机构教学内容,客观上应有动态的演示。例如教学平面连杆机构、凸轮机构时,最佳的教学就是应用多媒体教学课件,把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置,在凸轮机构中从动件的运动规律进行直观、生动的演示。教师应选取具体案例并接近生活进行讲授,如缝纫机、内燃机、摇头风扇、汽车雨刷、饮水机等案例,促进学生对平面连杆机构、凸轮机构应用到机器上的理解。因此,教师应采用多媒体案例教学方法扩大学生的空间想象和抽象思维。

另外也可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像等直观教学手段增强学生的感性认识。例如在介绍零件的制造过程时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工机床时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。

六、认真搞好课程设计工作

机械设计基础课程设计是学生对理论知识的综合应用,对绘图、制图、加工方法、刀具应用、材料选择、夹具设计和工艺实施等各方面知识和能力的训练,是学生独立思考、翻阅技术资料、完成设计的一个实践过程。设计的课题应选择有一定难度和代表性的零件,要求学生完成工艺设计、专用夹具设计、编写工艺规程等,学生要深入工厂,研究技术资料、夹具、刀具和量具,独立完成课程设计。有生产条件的学校可以组织生产并验证工艺的可行性。

总之,机械设计基础是一门综合性、实践性都很强的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。

参考文献:

[1]罗小霞.浅谈机械基础教学应用探究性学习模式[J].职业,2010,9

[2]韦竞章.谈如何提高中职学校机械基础教学的实效性[J].中等职业教育:理论版,2010,3:30-31

第10篇

关键词:机械设计;基础实验教学;思考

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.226

机械制造能力是衡量国家工业水平的重要指标,尤其随着我国机械化进程的不断加快,注重专业人才的培养尤为关键。高职作为培养专业、实用型人才的重要机构,尤其应做好机械设计基础实验教学工作,为社会培养更多优质人才,为促进我国机械化行业的发展以及机械化水平的提高做出有贡献。

1 确定明确实验教学目标

机械设计基础实验教学涵盖知识点多,既包括机械设计、机械原理,又包括机械制图等,对学生更深层次知识的学习以及实践能力的提升造成的影响较为明显,因此,部分高职院校将其作为独立的课程进行教学。然而在实际教学实践中仍存在一些问题,如教学内容与实际需求不匹配,教学内容较为基础,而实际对学生知识层次要求较深;教学中只注重现成知识的讲解,忽略工程背景分析,导致教学效果不够理想,一些学生仍就无法学以致用。

为避免上述不良状况的发生,机械设计基础实验教学中应注重从以下方面加以优化:一方面,明确教学目标。要求在先进教学理念指导下,综合分析学科特点,做好教学目标的科学设计,即,实验教学应以促进学生更好的发展,培养更多专业素养高的实用型人才为目标,除注重学生社会所需相关能力培养外,还应将学生思维能力、创新意识、知识应用能力作为实验教学的重点。另一方面,引导学生学以致用。教学实践中教师应注重从平台、教材、学生、教师等内容出发,突出学生的学习主体以及教师的主导作用,利用可利用教学资源,在考虑社会用人需求的基础上,对实验教学所用教材内容进行优化与更新,尤其注重在知识深度与广度上加以延伸,使学生掌握专业知识的同时视野得以拓宽,为学生创新能力、创新意识的提高,以及工程实践的积累做好铺垫。

2 构建完善实验内容体系

完善实验内容体系不仅有助于学生及时巩固所学,而且有助于学生构建完善的知识架构,促进其灵活应用知识能力的提升。部分高职院校将机械设计基础实验设置为独立课程,一定程度上增加了教学课时,然而仍存在一些不足:例如,一些高职院校的独立设课停留在表面,教学内容对理论课程的依赖性较大,导致实验内容的孤立,尤其一些综合性强的实验项目缺乏,不仅无法锻炼学生的实践能力,而且学生很难掌握科学的实验方法与技巧,一定程度上阻碍实验教学效率的提升。

针对部分高职院校实验教学存在的问题,构建系统、科学的实验内容体系尤为迫切,尤其应从教材的编写入手,满足不同学生学习需求的同时,凸显出教学资源的先进性,通过实验项目的积极创新,促进实验体系内涵的深层次提升。首先,教材内容应划分梯度。根据实际学科特点,将实验内容划分成基础与综合实验模块两大层次,并注重研究性、创新性实验项目的融入,实现学生能力由低到高的稳步提升。其次,注重教学改革成果的应用。做好对教学改革成果的研究与分析,结合实验教学具体内容,对实验教学环节加以改进,如将精度以及平衡原理等理论知识直接融入到实验教学中,加深学生对知识的深层次理解,使其更好的掌握与应用。最后,实验项目应突出新颖特点。教材编写中应注重融入一些优秀的实验项目,确保实验项目的新颖性、代表性,并且注重工程应用背景的介绍。另外,教师应注重对生产实践、科学研究等内容的研究,编写与其相关的实验教学内容。同时,为调动学生的学习积极性,教师应注重与学校协调,允许学生根据实验课内容运用学校资源自主进行实验。

3 优化教学模式与方法

机械设计基础实验教学中良好的教学模式与方法,能够合理的设置实验知识点,并在教学过程中环环相扣,逐步深入,达到事半功倍的教学效果。然而分析发现,部分高职院校机械设计基础实验教学中,对计算机的依赖程度较大,过分强调计算机应用以及设备先进性,即,学生只要利用计算机简单的进行操作便可得到实验结果,缺乏主动思考的积极性。

为此,教学实践中教师应注重机械设计基础实验教学模式与方法的优化,首先,在实验教学中不断的进行教学环节的创新,注重新教学方法的融入。同时,明确实验教学中的不足,将能力培养作为教学的重点,积极改善对策,利用实验教学弥补理论教学的缺陷。其次,实验教学中,从实验内容、实验类型、学生接受与学习能力入手,进行不同层次的划分,尤其结合不同类型的实验采取针对性教学方法,因材施教,激发学生学习的自主性。同时,积极鼓励学生思考,根据实验内容提出新的问题,并加以探究,逐渐提高学生分析问题、解决问题的能力。最后,强调学生学习的主体地位。教师应做好实验教学中的引导工作,注重学习方法、学习理念灌输,使学生充分认识到实验教学的重要性,主动的学习工程实验的相关流程与方法,积极寻找所学理论知识与实验学习的契合点,在提高实验教学质量的同时,促使学生做到用以致用,将学生所学知识实现向能力的转化。

4 结论

机械设计基础实验教学关系着学生实践能力的提升,一定程度上影响学生能否顺利适应工作岗位,因此,高职院校应立足机械设计基础实验教学实际,加强提升实验教学质量与效率的研究。本文通过研究得出以下结论:

(1)一些高职院校较为重视机械设计基础实验教学工作,然而教学实践中仍存在一些不足,教学目标不明确、教学内容不新颖、教学模式不先进等,严重影响学生学习积极性及教学效果。

(2)高职院校应加强认识,立足自身教学资源,从教学目标、教学内容以及教学模式与方法上需求突破,不断提高实验教学水平与质量,为学生实践能力、创造能力的提升,以及更好的满足社会发展要求奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]雷福祥,许晓东,周岭,丁羽,涂鹏飞.机械设计基础实验教学改革探索[J].农业科技与装备,2015(11):89-90.

第11篇

关键词 机械设计基础;创新能力:TRIZ理论

中图分类号 G642.0

文献标识码 A

文章编号 1005-4634(2012)05-0081-03

0 引言

《机械设计基础》是天津城市建设学院非机类专业学生所学的一门专业基础课,主要研究机械的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法,具有较强的理论性、实践性和应用性。现代社会需要具有创新能力的人才,所以结合天津城市建设学院非机类专业特点,并针对本课程特点,提出具体的改革方式来加强学生创新能力的培养。

1 《机械设计基础》课程中存在的问题

《机械设计基础》课程通常采用课堂教学、实验和课程设计方式实施教学。如今的教学中存在以下问题。

1)教学内容多,课时少;

2)教学模式比较陈旧,现代教育手段得不到正确使用;

3)学生的自主性和创新性差;

4)实验教学环节重理论、轻实践;

5)学生对课程设计的重视度不够、依赖性强,无创新性。

总体而言,现在的学生会背书、有技能,但缺乏创新能力。因此,在《机械设计基础》课程教学中,培养学生掌握设计的基本原理和最新方法,还应注重培养学生的创新能力。创新思维的探索在国内外从没有停止过,并已取得许多可喜的成果,如试错法、头脑风暴法、形态分析法、焦点对象法、多角度思考法、检核表法等。但上述创新方法基本以心理机制为基础,且逻辑性不严密。TRIZ是前苏联G.enrich S.Altshuller和他的同事,经过50多年对数以万计的专利文献和自然科学知识进行研究、整理和归纳,最终建立的一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系。TRIZ理论的原理、法则、程序、步骤、措施等,来源于人类长期探索与改造自然的实践经验的总结,具有严密的逻辑性,而且应用的有效性较高。ZLOTIN把知识从0级到4级分为了5个等级(0级最低,4级最高),不同级别的知识可以用于解决不同级别的问题,如表1所示。使用TRIZ理论解决问题时,其步骤如图1所示。

2 《机械设计基础》课程改革措施

充分考虑天津城市建设学院教学的实际情况和本课程特点,基于TRIZ,对《机械设计基础》课程提出具体的改革措施。

1)优化教学内容,构建培养创新能力的教学体系。(1)选取来源于现实生活的教学素材,并使教学内容贴近非机类各专业方向;(2)传统和现代技术手段相结合,注重教师的引导作用,采用学生的融入式教学;(3)融入TRIZ理论,如讲解齿轮机构在当今国内外的发展状况时,引导学生采用TRIZ理论中40个发明原理中的问题模型进行分析:应用最广的是直齿渐开线齿轮,但其寿命短、承载能力有限。因此,人们尝试在同样厚度的齿轮上,增加接触线长度的斜齿,即斜齿轮。但斜齿轮在传动过程中,易产生对传动系统不利的轴向分力,所以,诞生了人字齿轮,可是人字齿轮的加工复杂。同时,讲解齿轮机构的设计及其在生活中的应用时,穿插TRIZ理论及其有关的创新实例,并让学生在课堂及课后应用TRIZ理论进行思考,启发学生在原有基础上不同角度的创新。

2)优化实验内容,培养学生创新能力。(1)组织学生拆装与专业相关的机器,为学习专业课打下良好基础;(2)开设创新性和综合性实验…,如机构创意设计实验,主要对常见的机构进行创意组合,由学生自己设计机构用途和机构简图,再根据其机构简图搭建机构,并分析其合理性。在实验中,学生可使用TRIZ理论中的合并、分割、嵌套、替代等发明原理,解决设计的机构如何达到机构功能的要求;(3)从各自专业出发,鼓励学生构想出一些新的机构、机器或对现有机器的不合理部分提出改革设想,然后进行设计并付诸实施。

3)改革课程设计的教学模式,加强学生创新设计能力的培养。(1)组成兴趣设计小组,让学生在设计过程中对现有的问题提出创新性解决方案;(2)TRIZ理论中的39个标准工程参数与机械产品有着非常密切的关系,所以,课程设计中要以学生为主,教师只起指导作用,引导学生将TRIZ理论中的39个标准工程参数应用到课程设计中,为以后的实践性工作打下基础;(3)重视答辩。

4)构建第二课堂,培养学生的创新能力。结合专业优势,鼓励学生积极参与教师课题和各级挑战杯及创新大赛。(1)参与教师课题,使学生接触学术发展的尖端知识,并增加他们的求知欲和探索欲;(2)对于各种竞赛活动,采用自主研究模式,即由教师指导学生应用TRIZ理论提出问题和解决问题,搜集资料制定研究计划,最后提交研究成果(论文或生产成品)。自始至终,指导教师不应直接参与其中,更不应把自己的观点强加给学生,只在必要时给予一定的技术指导。

在参加天津市高校第二届机械创新设计大赛的时候,学生提出问题:出门需带东西多时,只有拉杆箱和塑料袋为伴,可是塑料袋提东西重了手会疼,拉杆箱拖东西轻松,但是不方便携带。这个问题属于TRIZ理论中的物理冲突,即为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有一种特性,但是同时出现了与该特性相反的特性。现在要求既能载重物,又要携带方便。在TRIZ理论中,Mann曾经提出:解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系,对于一条分离原理,可以有多条发明原理与之对应,如表2所示。

所以,上述问题属于时间分离,根据表2中的发明原理15动态化:使一个物体或其环境在操作的每一个阶段自动调整,以达到优化的性能。按照此原理,学生设计了多功能小拖车,铝合金材料,折叠前尺寸为95×35cm,折叠后尺寸为40×35cm,如图2所示。小拖车功能如下:

(1)拉杆的伸缩设计(如图3)。伸缩设计可自由调节拉杆长度,当老人使用时,调节到拐杖的长度,用于老人暂时的站立休息;

(2)底板旋转设计(如图3)。底板沿水平面旋转90度与拉杆成一条直线,拖车可被折叠;

(3)底板腿的伸缩设计(如图4)。底板腿的伸缩设计使拖车折叠成小板凳,走路累的时候可以坐在上面休息。

3 结束语

将上述改革措施应用到天津城市建设学院各专业的《机械设计基础》课程教学中,经过近两年的实践,取得了良好的效果。

1)充分调动了学生学习《机械设计基础》课程的积极性和求知欲,提高了教学质量;

2)提高了学生分析问题与解决问题的能力,为专业课程的学习打下了良好的基础;

第12篇

关键词:机械设计基础;项目式教学;任务驱动教学;素质教育

作者简介:张燕燕(1981-),女,河南洛阳人,黄河科技学院工学院,讲师;马小玲(1978-),女,河南洛阳人,黄河科技学院工学院,讲师。(河南?郑州?450063)

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)26-0071-01

“机械设计基础”是一门专业基础课,在机械类、近机类的学科安排中起着承上启下的作用,学习这门课能使学生将之前所学习的“机械制图”、“工程力学”、“公差配合与测量”等课程的内容有机连接起来,也为后续课程的学习打下基础。所以说“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点。然而目前三本院校学生学习机械设计基础课程时主要表现出如下特点:理论基础较差,不愿意上纯理论课程;没有良好的自主学习习惯和学习方法;头脑灵活,喜欢动手;主动学习和总结能力不高;希望掌握较高的职业技能,谋求较好的职业岗位;多数学生自信心不足等。针对大部分学生表现出的这些特点,本文从项目式教学法和任务驱动式教学法入手,探讨了这两种方法在机械设计基础课程中的应用,为课程教学方法的改革做了有益的研究。

一、项目教学法和任务驱动教学法的联系和区别

对于机械专业来说,项目教学法是师生通过共同解决一个完整的设计问题而进行的教学活动,从传动方案的选择到动力参数的选取到设计出真正的机器,学生通过某个项目的实施,了解并掌握整个设计过程及每一个环节中的具体要求,项目结束后有一个可见的结果,如图纸或者实物。

任务驱动教学法与传统的教学方法有相似性,它是以教师为主体,教师将教学内容环环相扣,以某个实例为先导,提出问题让学生思考,让学生通过学和做来掌握教学内容。

这两种方法看似一样,其实各有利弊,如果让两种方法结合起来进行机械设计基础课程内容的学习,效果将非常理想:设计任务驱动法比项目教学法容易,通过任务驱动法的锻炼后再来设计系统的项目教学法,老师将更易于领会其中的实质要素;在学生基础欠缺的情况下实施项目法,由学生独立设计与完成项目是不合适的,应先使用任务驱动法使学生得到新知识和新技能,之后再先易后难地实施项目教学法,学生就会适应并达到良好的教学效果。[1]

在机械设计制造自动化专业中的“机械设计基础”课程包括弹簧、联轴器减速器在内大约有十六章的内容,教材中的内容可采用任务驱动法进行课程讲解,在每一章的内容讲授完成后,设计一到两个小的项目进行穿插教学,锻炼学生能力。当全书的内容学习结束后,可设计例如“卷扬机的设计”这样较大型的项目进行教学,达到两种教学方法综合使用培养学生动手能力的目的。

二、教学过程举例

以“机械设计基础”课程中的“平面机构自由度”这部分的内容为例,任务和项目的实施过程如表1所示:

在进入本部分内容学习之前,先给学生布置一个小的项目——颚式破碎机机构运动简图和自由度的计算,完成这个小项目所需的内容知识点很多并且细碎,所以在掌握这部分内容之前将相关的知识点设计成三个任务:了解构件与运动副的表示方法;掌握机构运动简图的绘制;掌握机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件。

刚接到项目之后学生会无从下手,完成项目必须先驱动学生掌握上三个任务,这三个任务环环相扣,由简到难。在这三个任务的完成过程中,学生对知识的接受不再是单纯得听课、复习、作业,而是在教师的组织和引导下,通过对所要完成的任务进行分析、讨论,明确任务要解决的问题是什么,需要应用哪些知识,并找出哪些是已学知识,哪些是新知识,从而找出解决问题的方法。

任务完成之后返回到项目,学生就会发现项目的设计不像当初那么难,这时教师引导学生进入到项目的实施,学生观察颚式破碎机和牛头刨床的机构模型,分析其运动路线、确定主动件和从动件、运用在任务驱动中掌握的知识绘制机构简图并计算其自由度、确定机构运动是否确定。为了让学生完全掌握并巩固,教师这时再给出其他一些类似项目,或在破碎机项目上稍加难度的项目,如“牛头刨床机构的运动简图及自由度计算”、“内燃机机构的运动简图及自由度计算”来巩固学生所学知识,最后教师对学生的项目完成情况总结,给出合理的评价。

三、教学过程中应注意的问题

1.“任务”的分割与“项目”的选取是关键

在两种方法的实施过程当中,“任务”的分割与“项目”的选取是关键,尤其是项目的选择要符合教学大纲中的相关要求,覆盖了大纲中规定的基本知识点,并把他们中的大小部分紧密联系在一起,从而更符合职业技能教学的特点;[2]另外,无论项目的难易程度如何,项目本身应是一个整体的小系统,项目的设计应该难易适中,突出理论与实践相结合,因此,教师必须深刻领会和理解这两种教学方法的精神实质,其次,对课程的知识点非常熟悉,对课堂的把握有经验,认真按教学规律去组织引导学生,在教学改革实践中先易后难,环环相扣、逐步推进,设计和实施课程的“任务”与“项目”,向着真正培养较高实践能力的技术人才而努力。

2.合适的教材体系

好的教材会使教学效果事半功倍,所以选择合适的教材也很重要,最好能自己编写适合三本学生的、实践能力强的教材。目前三本院校用的教材大多没有编入零件图的内容,这并不利于学生实践能力的培养。机械类专业的学生绘图识图的能力是基本能力,在绘图的过程中学生要查阅相关的设计手册、熟悉各种零件的选用准则和画法,培养学生的动手能力。教材中的例题应与培养目标相适应,应该是为使学生能更好地领会、理解、巩固所学的相关知识而设计。“机械设计基础”教材中应该编入计算机辅助设计方面的内容,计算机的出现和发展促进了机械工业的猛速发展,与计算机辅助设计相关的设计方法现已大量地使用在工厂企业的设计人员中,为了让学生在校期间所学的知识与企业的实际设计相结合,应适当编入计算机辅助设计方面的内容。[3]

3.合理的考核体系

在学习的过程中,每个学生都希望得到老师和同学的肯定,[4]因此,在项目式、任务驱动式教学方法中,合理地评价学生相当重要。在项目实施的过程中,老师既要着眼于优秀学生的创新也要鼓励其他学生的进步,对学生的进步要表扬和鼓励,加强师生之间互动和交流,充分调动学生的学习兴趣。另外,指导老师对学生项目完成情况的评价要具体问题具体分析,对于一个基础稍差的学生来说,如果他能正确完成任务,教师应该给予优秀的成绩;对于一个中等成绩的学生来说,正确完成任务的同时又能够深入思考,那么教师也应给予高的评价。具体学生具体对待,这样能最大限度地调动学生学习的积极性。[5]

四、结论

将工厂实践中常见的任务和项目与教学内容有机地结合起来,以任务驱动的方式和项目的方式尝试专业基础课“机械设计基础”教学方法的改革,学生通过对每一个任务的完成和对每一个项目的实践总结,让学生学会学习与分析,学会与人合作、学会总结、学会归纳和举一反三,并最终达到活学活用的目的。

另外,两种方法的综合运用,要求教师综合运用知识的能力、创新实践能力较强,这就迫使年轻教师积极努力地工作,对提高教学水平、形成良好的教学习性提供动力。

参考文献:

[1]徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业,2008,

(11):36-37.

[2]李海萍,龚晓群,张长英,等.机械设计基础课程的任务驱动式教学方法探索和思考[J].南京工业职业技术学院学报,2010,(2):71-74.

[3]张锦明.对《机械设计基础》教材编写的思考与探索[J].职业教育研究,2010,(8):125-126.