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机械基础课程设计总结

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机械基础课程设计总结范文第1篇

分析当前《机械设计》课程设计教学中存在的问题,从提高学生兴趣,课程设计前的准备、设计过程以及答辩总结等方面提出了相应对策,以切实提高课程设计教学效果。

关键词:机械设计;课程设计;问题;对策

引言

课程设计是机械类专业在完成机械设计或机械设计基础课程后进行的一项重要的实践教学环节,是学生首次接受较全面的工程设计训练。该课程要求学生综合运用已学过的多门基础课程来解决工程问题,对学生树立正确的设计思想、提高综合分析能力、培养良好的工程素质具有重要作用,学生在课程设计中的收获会直接影响到后续专业课程的学习,甚至对以后的毕业设计和实际工作都有着重要的影响。

1. 当前课程设计中存在的问题

1.1 对课程设计兴趣不高,不能积极地投入课程设计工作

部分学生认为课程设计就是画图,对课程设计认识不足,加之课程设计长期沿用减速器设计作为设计对象,使设计内容陈旧、单一,设计过程太枯燥,学生兴趣不高。

1.2 时间短,任务重;学生多,教师少

我校《机械设计》课程设计分三类:(1)一周,学生需要完成螺旋起重器设计和绘制螺旋起重器装配图一张(2 号图),设计说明书计算说明书一份;(2)二周,学生需要完成减速器设计(单级)和绘制减速器装配图一张(1号图)和零件图二张,设计说明书计算说明书一份。(3)三周,学生需要完成减速器设计(双级)和绘制减速器装配图一张(0号或1号图)和零件图二至三张,设计说明书计算说明书一份。课程设计的期间,学生每天要工作十个多小时,有时个别学生还需要熬夜加班。常有学生在完成课程设计后感叹,这门课程是上大学以来学的最累的一门。由于绘图工作量较大,绘图占据了学生大部分的时间和精力,学生对设计理念、过程和方法的体会与思考相对较少,削弱了课程设计的教学效果。

另外,随着招生规模的增大,教师数量相对偏少,经常是一名教师指导一个班,甚至两到三个班,教师很难在指导课程设计时照顾到每一个学生。

1.3 学生工程意识不强,对机械设计的过程和一般规律认识不足

在开始阶段,学生面对课程设计题目往往心中一片茫然,不知道从何处入手;在课设中,少数学生对教师指导过于依赖,自主性差,遇到问题,即使对一些很容易就可以从设计指导书或手册中直接查到的问题,也不能主动地通过查找手册资料和独立思考来寻求解决方案,而是一味地询问指导教师,或互相抄袭。

1.4 相关课程基础不够扎实,直接影响了课程设计的效果和进度

课程设计要应用机械设计课程知识,还要用到工程图学、理论力学、材料力学、工程材料、加工工艺以及公差和互换性等多门课程的知识,这些课程中任何一门基础不牢固,都会在课程设计中表现出来,影响课程设计的教学效果。在这些先修课程中,工程图学对设计的影响尤为突出。比如,课程设计时有相当一部分学生视图投影概念不清,对螺纹连接、齿轮以及轴承等标准件的表达方法不能熟练运用,出现大量的制图错误。另外,现行机械设计或机械设计基础教材有关零件设计的内容主要是围绕零件的强度设计展开,对零件的结构设计言之甚少,造成学生的结构设计能力较弱, 而实际机械设计中结构设计的工作量要远大于强度设计的。

2. 提高课程设计教学效果采取的对策

2.1 做好学生的思想工作,提高学生对课程设计的兴趣,充分调动其积极性

部分学生对课程设计兴趣不高,在课程设计中不能积极主动地投入,最根本的原因是对课程设计的重要性和必要性认识不足,不清楚课程设计的作用、地位,以及对后续课程的影响,这就需要教师在布置任务时进行充分的说明和正确的引导, 使学生提高认识,端正态度,自觉地投入到课程设计工作中去。

在机械设计或机械设计基础课程中,介绍各种常用机构及通用零部件的设计方法,这些内容一般自成章节,具有一定的相对独立性,学生对各章节之间的联系认识不够明确。在此之前,学生已完成了基础课程一系列先修基础课程,如工程图学、理论力学、材力力学、工程材料、加工工艺学等,但由于没有进行综合性的训练,还不能熟练地应用这些知识解决工程问题。

2.2 强调对机械设计过程的理解与认识,培养学生的工程意识

课程设计的过程比结果更重要。课程设计最根本的目的是培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力,使其初步掌握解决工程问题的一般过程和方法。强调机械设计过程主要有几个方面:

一是了解完成一项机械设计项目要经过哪几个阶段,每个阶段需要考虑哪些问题。学生在课程设计过程中之所以感到时间紧张,不完全是因为计算和绘图的工作量太大,而在很大程度上是因为对机械设计的工作过程和一般规律理解不够深刻,在拿到题目时一片茫然,不知道从何处着手,漫无目的的翻阅资料,或等待观望,无谓地浪费时间;再者由于设计时考虑问题不全面,导致返工而浪费时间。学生若知道了机械设计的过程,也就明确了前进的方向,知道什么时候该干什么,每一步的前后有何关联,做某项工作必须具备哪些条件,哪些是已知的,哪些是可以查到的,哪些是必须经过必要的预先计算得到,这样就可以有条不紊地展开设计工作,不会顾此失彼,避免无谓的返工,也就不会感到时间紧张。

二是要学会面对工程问题时的解决思路和方法。课程设计的一个重要目的,就是培养学生设计机械产品时对创意的实现能力,虽然课程设计一般仅设计传动系统,但其内容包含了机械设计过程的最关键部分:制定方案、工作能力设计计算、结构设计和各部分的协调等。理论课程与实际工程中所要解决的问题的区别在于, 前者是要求明确、规范化了的,而后者往往是笼统、模糊的。如何将叙述模糊、概括的设计要求进行明确、细化,从而将一个复杂的工程问题分解为一系列条件明确易于求解的简单问题,然后将这些问题逐个解决,最后再综合起来,通过统一协调,得到一个系统完整的解决方案,并形成规范的图纸和计算说明书等工程文件,学生必须在课程设计过程中认真实践、体会,才能学到手,而掌握了这些思路和方法,对毕业设计和将来的实际工作都是非常有益的。

三是养成严谨细致、认真负责的工作作风。设计时要重视培养学生养成严谨细致、认真负责的良好工作作风,这也是工程技术人员的基本素质。要求学生在课程设计过程中,每一个数据,每一条线都要有所依据,不能想当然地随意定,或者盲目地照搬手册或图例中的数据和结构。要让学生意识到,在自己完成的说明书和图纸上签下自己的名字,就代表要为所提交的材料负责。

2.3 进行课程设计前做好充分的技术准备工作

课程设计之前,指导教师应与学生互相配合,做好充分的准备工作,主要包括以下几个方面:

(1)讲课时复习和补充必要的相关知识,如机械制图、公差与互换性、工程材料与机械加工工艺等。学生所提交的设计说明书和图纸存在的问题主要包括两类,一类是纯粹的绘图错误,另一类是由于对公差与互换性、加工工艺等课程相关知识理解不够而导致的制图错误,主要是标注错误,比如形位公差、精度等级、粗糙度的选择与标注错误以及尺寸链闭合等。有的课程,比如机械制图,一般在大一完成,由于在后续课程中应用较少,到课程设计时很多知识已经淡忘,致使课程设计中出现过多的绘图问题,即使一些最基本的标准件画法(例如螺纹连接、齿轮、轴承等),都有不少同学画错。在机械设计课程中讲到相关章节时, 附带将一些课程设计中容易出现错误的问题回顾一下,这样可以使学生加深印象,从而在课程设计中少犯绘图错误,以便将主要精力放在设计上。比如讲到螺纹联接的类型时,结合每种联接型式的特点回顾螺纹联接的画法,指出容易出现的错误;介绍齿轮结构设计时,复习齿轮啮合位置的表达方法和齿轮零件工作图的内容及常见问题;讲解轴承类型时,结合轴承结构特点,回顾各种轴承的规定画法以及特征画法等。

(2)对课程设计中的关键问题,通过作业和讨论课的形式,加深学生的理解和认识。比如轴系结构设计,是课设中学生感到的难点,教学中,可通过分析减速器各种轴系结构设计,比较轴上零件的布置,固定与定位、装拆、轴承的类型和安装,与密封形式等,分析比较轴系结构设计的正误,引导学生通过讨论来纠正设计中存在的问题,帮助其加深理解,提高认识,增进学生结构设计的能力。

(3)熟练运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,是机械设计人员的一项基本技能。在平时的作业中应该注意加入这方面的训练内容,以提高学生查找设计资料的能力。

2.4 重视答辩与总结

答辩与总结是课程设计的最后一个重要环节。答辩是对学生设计成果的一种肯定,也是学生间、师生间相互交流的重要方式,是教师检查设计质量高低的有效手段,也是对暴露出来的共性问题进行的一次集中指正,答辩方式可以是单个学生或分小组答辩,由于教师时间紧,指导的人数多,采用小组答辩学生之间可以通过相互讨论,培养学生的团队精神,提高答辩效果。答辩时通过提问和质疑可以引发学生思考,帮助学生提高对机械设计过程的理解和认识水平。

总结包括学生在完成设计后的个人总结和指导教师在答辩后所作的集体总结与点评。学生通过认真总结,剖析自己设计中的得失、成败,有助于进一步掌握设计方法和步骤,找出今后设计中应注意的问题。教师也要认真地对学生整体设计情况有一个针对性的总结,指出设计的不足,要肯定成绩并给予鼓励。通过系统总结和答辩,可使学生进一步发现设计计算和设计中存在的问题,进一步搞清不甚理解的或未曾考虑到的问题,从而使学生有更大的收获,圆满地达到课程设计的目的与要求。需要特别说明的是,答辩之后教师的总结点评非常必要,学生经过课程设计的实践之后,对教师的点评会有更深的体会。对机械设计中有些问题的认识,学生在课程设计过程中感觉到了,但限于实践经验和知识面,不能很清楚地归纳表达出来,这时教师进行总结和点评,常使学生有醍醐灌顶之感。

3. 结束语

课程设计在工科课程体系中承上启下的特殊地位,决定了该课程对培养学生的工程意识、创新意识、使其形成初步机械设计能力和独立处理工程问题的能力方面具有不可代替的作用。培养学生对机械设计的兴趣是课程设计顺利开展的前提,对机械设计过程的深刻理解与认识是学会解决工程问题的思路和方法的关键,充分的准备工作是基础。只有这些工作都做好了,才能保证课程设计的教学效果。

[参考文献]

[1]吴宗泽,罗圣国等. 机械设计课程设计指导书[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2]沈晓玲,平学成. 机械设计课程设计的教改探索[J]. 华东交通大学学报2007, (12): 175-176.

[3]范学兵. 机械设计课程设计多理念融合教学改革实践探讨[J]. 中国电力教育2012, (26): 69-70.

[4]于明礼. 当前机械设计基础课程设计中的问题与解决措施[J]. 科技信息2009, (35): 163-164.

机械基础课程设计总结范文第2篇

关键词:机械设计基础;“1+N”评价体系;教学改革

中图分类号:G624.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0039-02

“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。

一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状

1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。

2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。

3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。

4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。

二、“机械设计基础”的教学改革

针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+N”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。

1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。

2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。

新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。

改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+N”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。

3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。

这种新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。

三、结语

由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。

在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。

参考文献:

[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉:华中科技大学,2011.

[2]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械,2006,(1).

机械基础课程设计总结范文第3篇

[关键词] 化工设备基础;课程设计;教学质量;保证措施

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)04-0097-03

0 引言

化工设备基础课程设计是高等院校为化工类专业学生开设的一门极其重要的实践性教学环节,同其它工科课程设计一样,其目的在于培养学生的工程素养和综合运用所学知识解决工程实际问题的能力[1-6]。通过课程设计,还可以消除课程学习时存在的疑惑,强化学生对该课程知识点的理解和综合应用能力。具体言之,通过课程设计培养学生的以下能力:(1)查阅资料和使用工程手册及标准规范的能力;(2)运用工程思维分析和解决实际问题的能力;(3)工程分析、设计、计算、制图和表达的能力;(4)良好的职业道德和团队合作精神。尽管课程设计的培养目的很明确,但是由于现实教学条件存在系列问题,再加上化工设备基础课程设计自身的特殊性,很难取得上述培养目标。为了提高化工设备基础课程设计的教学质量,一些学者目前已开展了一定的研究,曾提出一些措施来改善课程设计的质量[1-6]。然而,由于问题相对复杂,不可能彻底解决。为进一步改善和提高课程设计的教学质量,本文依据常州大学现有的教学条件进行了教学改革,以确保教学目的良好地实现。

1 课程设计主客观影响因素分析

1.1 课程学时短、基础知识薄弱

随着本科教学改革的不断推进,与课程设计紧密相关的前期理论课程的学时不断地缩减,而本课程所涉及的知识点又纷繁复杂(如静力学、材料力学、工程材料和化工设备设计等内容),这极大地影响了学生对本课程知识点的理解和掌握程度。就常州大学而言,化工设备基础课程由2003年的56学时到后来的48学时、40学时,再到现在的32学时,学时的缩减直接导致课程讲授内容的删减、部分所授内容也不能讲深讲透,如工程材料部分和化工设备零部件部分各仅用2学时来讲解。这直接导致学生前期课程基础薄弱,不能灵活运用所学知识,仅仅是为了应付考试而死记硬背。

1.2 课程设计时间短且时间安排不合适

随着理论课程学时的不断缩减,课程设计时间也在不断压缩。常州大学化工设备基础课程设计学时由2003年的2周到后来的一周半,再到现在的1周。在1周即5天的时间内,学生要完成一台化工设备的设计,包括设备总体结构的设计、材料选择、强度计算、零部件选择、图纸绘制和设计说明书的编写,时间极其紧张。部分学生在这短暂的时间内,甚至连借来的设计手册和规范都来不及翻阅。另外,化工设备基础课程设计往往紧随化工原理的课程设计进行,理论上讲,这是非常科学的,便于将设备的工艺设计和结构及强度设计紧密联系在一起,让学生得到系统的训练。然而,弊端是由于目前课程设计的时间都非常紧张,前面化工原理课程设计如不能按时完成,往往会影响后面化工设备基础课程设计的进度和质量。

1.3 参考资料稀少且陈旧

不可否认,提供全面详细的参考资料(如各种设计手册和标准规范)对于工科学生(特别是化工设备设计相关的学生)课程设计和毕业设计质量的保证至关重要。然而由于学生规模不断的扩大和科技进步带来参考资料的不断更新,学校图书馆来不及更替和购买新资料,导致课程设计所需的参考资料(如各种设计手册和标准规范)严重短缺且陈旧。如遇到和过程装备与控制工程专业学生毕业设计一起开设时,更加剧了参考资料的短缺程度。旧标准和规范的使用,严重影响学生对现有知识的理解和应用能力,甚至会对学生将来的工作带来不良影响。

1.4 生师比大、教师任务重

学生规模的增加进一步扩大了生师比,教师教学任务加重,对同一个学生的关注次数减少。由于时间短促,学生之间来不及相互讨论和学习,有时同一个问题,教师需要回答数十次。教师在设计教室走一圈需要1~2小时左右。对学生关注次数的减少,直接影响了课程设计质量的好坏。

1.5 个别学生设计态度不端正、急功近利

受社会浮躁心态和就业趋势等因素的影响,个别学生学习态度不端正,他们对课程设计抱着敷衍了事的心态,明知图纸存在质量问题仍不予修改,急于答辩。有时,甚至会出现抄袭问题,内容上文不对题。这种恶劣的学习态度严重影响了课程设计质量,给预期培养目标的实现造成困难。

必须指出的是,上述问题绝不是化工设备基础课程设计独有的问题,其它课程设计(如机械设计和化工原理课程)同样存在学时短、前期基础知识薄弱、设计资料陈旧、生师比大等问题。为了克服上述弊端,必须给出应对措施。

2 课程设计质量保证措施

针对课程设计现有教学条件存在的问题,提出如下教学质量保证措施,详见图1。

2.1 因时制宜、合理出题

众所周知,化工设备种类繁多,常见的有塔设备、管壳式换热器、反应釜、立式或卧式储罐等。尽管这些均可选为课程设计题目,但不同的设备结构复杂程度不一,计算量、绘图量和各种技术要求差别较大。因此,选题时应根据实际情况加以区分。在早期,当课程设计学时为2周时,选塔设备或管壳式换热器作为设计题目;当学时缩为1.5周时,选大型卧式液化气(液化石油气、液氨、液氯等)储罐作为设计题目;目前学时减为1周时,选立式(空气、氮气、氨气等)储罐作为设计题目。而且这些题目由常州大学化工设备设计所提供,均为真实的工程设计项目,有真实的设备设计图纸。这为学生了解和掌握设备设计内涵(包括结构设计、材料选择、零部件选定、技术条件撰写、图纸绘制等)提供了极大的便利。

2.2 设计任务书和计划书的精心编制

为使学生能够保质保量完成课程设计任务,题目选定后必须明确给出设计参数(如储罐的公称容积、工作温度、工作压力、安装地点、管口表等参数)、设计任务(完成施工图的绘制和设计说明书的撰写工作)和设计步骤。图纸绘制必须按照正式工程图的要求来完成,图面应包括主视图、管口方位图、节点(或局部)放大图、设计参数、技术要求特性表、管口表、明细栏、标题栏等内容;说明书应包括封面、课程设计任务、计划书、目录、正文(包括设计参数确定、强度设计、材料选择、结构设计及其它技术说明)、参考文献和结束语等部分。对于立式储罐,设计步骤分为以下几步:a.明确介质物性(密度、腐蚀性、危害程度等);b.确定设计温度、最大操作压力与设计压力;c.确定总体结构和尺寸(筒体直径和长度);d.根据工作条件和介质特性进行材料选择;e.筒体与封头的厚度设计(含压力试验强度校核);f.开孔补强结构设计及其计算;g.容器总质量分析计算;h.附件设计(包括人孔、液位计、铭牌、接管、法兰等);i.支座的选择;j.绘制装配图草图;k.绘制正式装配图;l.撰写设计说明书。设计进度安排见表1。教师根据给定的时间节点来检查学生的完成情况,因此,给定详细设计任务和设计步骤对保证设计进度和设计质量具有极大的帮助作用。

表1 设计进度安排

时间 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日

步骤 步骤a-d 步骤e-f 步骤g-i 步骤j-k 步骤l 答辩

2.3 参考资料的搜集和整理

正如前所述,提供准确详尽的参考资料对学生完成课程设计和理解设计内容至关重要。有了详尽参考资料的查阅,学生对设计内容可做到有理有据、心中有数。为了避免学校图书馆资料短缺和陈旧的弊病,教师及时在网上搜集课程设计所用到的最新的标准和手册(如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580(20581、20582、20583)-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等),将其整理好转给每位学生、并指导其查阅。另外,也将常用的数据(如钢板负偏差、腐蚀裕量、焊接接头系数、容器类别判别表等重要数据)汇编成册,印发给学生,便于其查阅。学生对新标准和新手册的使用和熟悉为其将来工作涉及到真实的工程设计奠定了一定的基础。这实际上很好地促进了课程设计培养目的实现。

2.4 及时发现错误、及时更正

课程设计时间的大大缩减,极大地增加学生对教师的依赖程度。如无老师及时指导,面对所提供的手册学生将束手无策,不知如何使用,也就很难在短暂的时间内对教师所提供的资料进行逐一了解和查阅。因此,为了让学生顺利完成课程设计、少走弯路和提高设计质量,从设计开始到结束,教师应尽可能留在教室指导学生课程设计,及时解决学生提出的问题和订正学生存在的错误。特别是图纸绘制开始时,教师应经常“穿梭”在设计教室,及时发现图纸上存在的问题,及时提醒以便及时更正。这对课程设计质量的提高具有重大帮助。

2.5 建立合理的评价体系

为了提高学生课程设计的积极性,保证课程设计质量,提出如下课程设计成绩评价体系,即:

课程设计成绩=平时成绩?5%+说明书成绩?5%+图面成绩?5%+答辩成绩?5%

平时成绩考虑学生的出勤率、提问问题情况和设计态度;说明书成绩考虑计算准确程度、格式是否规范、内容是否全面、书写是否清晰流畅;图面成绩考虑图面整洁程度、比例是否合适、绘图是否正确和规范、明细表以及技术特性表填写的规范性和完整性;答辩成绩考虑对所绘图纸和所编写说明书的理解情况、回答问题情况。尽可能调动学生学习的积极性,并做到公平、公正、合理评价每个学生的设计作品,杜绝抄袭现象、让每个学生能学有所获。

尽管化工设备基础课程设计与其它课程设计(如机械设计和化工原理课程)具有一定的区别,如前者设计内容多样,所涉及的内容(如计算参数确定、壁厚确定、材料选择、结构设计、零部件选型、设备成型、技术要求编制等)必须按照国家标准严格进行;但同属为工科课程设计,它们也具有一定的联系,如均会涉及到工程计算和工程制图问题,它们的设计步骤和评价体系也类似。因此,上述教学质量保证措施对其它工科课程设计教学质量的保证也具有一定的参考价值,相关工科课程设计也可以沿着设计步骤的精心编排、参考资料的全面收集和提供、细心的指导、错误及时更正和评价体系的合理建立这条思路进行。

3 结束语

毫无疑问,学生规模的扩大、学时的缩减和设计资料的短缺,无疑对课程设计质量造成严重困扰。为了应对课程设计教学条件存在的困难和弊病、保证课程设计质量,达到课程设计开设的目的,提出上述应对措施,通过实践证明,效果较好。大部分学生在说明书结束语里提到“虽然设计时间短暂,但内心充实、收获颇丰”。作为一名教师,应竭尽所能不让课程设计成为一种摆设,应让学生在短暂的时间内领会工程设计的内涵、能有所收获,充满自信地走向工作岗位。为了进一步提高课程设计教学质量,真正实现当代工程教育提出的目标和要求,让每个学生实现自我成长,这需要相关教师不断地探索、努力和总结。

参考文献

[1]江华生,陈树大.基于CDIO模式的化工设备机械基础课程设计教学改革[J].化工时刊,2013,27(3):56-58.

[2]李政辉,李庆生,姚忠. 化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育,2012,(1):47-49.

[3]董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革讨论[J].化工高等教育,2011,(3):17-19.

[4]蔡锐,周剑秋,武文良,等.化工原理和化工设备机械基础两门课课程设计结合的思考与实践[J].化工高等教育,2010,(3):23-25.

机械基础课程设计总结范文第4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).

机械基础课程设计总结范文第5篇

关键词:小项目教学法;互换性与测量技术;无缝衔接

作者简介:戴雪晴(1964-),女,江苏滨海人,安徽理工大学机械工程学院,副教授;宫能平(1964-),男,安徽含山人,安徽理工大学教务处,教授。(安徽 淮南 232001)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0093-02

为了培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,教育部于2009年提出了“卓越工程师教育培养计划”。该计划对高等工程教育阶段培养学生的工程能力和创新能力提出了更高的要求。让学生在接受高等工程教育阶段工程能力和创新能力得到强化,除了要进行工程教育模式改革和创新、创立高校与企业联合培养人才的新机制、实现工程实践教学与工程实际的“无缝衔接”外,在高等工程教育阶段占很大比例的课堂教学过程也应适应“卓越计划”的需求。这就需要工科院校的教师在讲授每一门专业课和专业基础课时,将激发学生的学习热情,不断提升学生的终身学习能力,把课程设计和工程实践贯穿于整个课程教学过程中,尽可能实现课堂教学与专业课程设计及工程实际的“无缝对接”,作为课堂教学不断追求的目标。为了达到此目标,解决学生学习每门课的盲目性至关重要,为此,笔者将小项目教学法引入课程教学中,在这方面做了一些尝试。

一、小项目教学法简介

项目教学法是以工程实践为导向,通过完成一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动,将多门课程所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生,学生根据任务要求,运用所学的知识和技能,通过“确定项目任务—制定工作计划—组织项目实施—检查考核评估—总结评比归档”等5个阶段,采用“团队学习”的方法,动脑、动手、交流和合作,最终完成项目任务并以成果的形式予以展现。将这种方法完全移入每门课的课堂教学是有困难的,但可以把这种方法中“项目”这个关键词移植到实践性较强的专业基础课和专业课的课堂教学和课后训练中,取名为“小项目教学法”。小项目教学法就是将多章所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生,讲课时将这个具体的项目实例分解成多个小项目,融合到讲解课程的各章节的知识环节及课外作业中。学生与教师沿着项目的分解步骤一起学习,最后再将分解的每一部分内容汇总,组合成一个完整的项目。这样,课程的学习不再是单方面教师的教,而是融合了学生的学,学生在教师的指导下分析问题,提出问题,解决问题,整个过程能极大提高学生学习的兴趣与能力。通过这种方法让学生学以致用,将理论知识与实际有机地结合在一起,既强化了应用能力的培养,又使学习者更容易理解理论知识,大大改善课堂教学效果。

二、小项目教学法在“互换性与测量技术”教学中的运用

机械类工程技术人员最重要的基本能力之一是掌握机械产品的几何量精度设计方法、图样标注、检测以及判断零部件是否满足图样要求的能力,“互换性与测量技术”这门课正是能够使学生初步具有这种能力的一门重要的专业技术基础课。它含有丰富的精度设计和检测基础理论,又具有很强的实践性,是联系机械设计与后续机械加工工艺等课程和课程设计的纽带,是从专业基础课学习过渡到专业课学习的“桥梁”。因此,将小项目教学法应用在本门课的教学中,实现这门课的教学与专业课程设计及工程实际的“无缝衔接”更为重要。

由于课时的限制,不能在课堂大量举例,所以小项目教学法的项目案例选择非常重要。减速器是机械产品中最常见的一种机械传动装置,一般也是学生进行“机械设计”课程设计的设计内容。在进行“机械设计”课程设计时,正确的几何精度设计和标注,往往是学生们感到头痛的问题,因此,可以选择减速器的精度设计和有关零件的检测作为项目案例,贯穿在整个教学过程的中。

讲绪论时,把减速器的精度设计作为一个总项目介绍给学生,并把这个总项目要解决的精度设计问题作为课外专业。通过讲解减速器精度设计的主要任务,讲清楚机械产品的精度设计是机械产品的设计的一个必不可少的环节,而几何量精度设计是机械产品精度设计中的重要内容。几何量精度设计是否正确、合理,对机械产品的使用性能和制造成本,对企业生产的经济效益和社会效益都有着重要的影响,有时甚至起决定性作用。让学生清楚地知道学好这门课就能掌握机械产品的几何量精度设计的基本原理、方法和基本步骤,能为他们顺利地完成即将进行的课程设计打下基础,更重要的是能为成为一个合格的工程师打下基础,这样把本课程与实际及课程设计结合起来,让学生能够学以致用,从而激发学习热情。

讲授“轴、孔结合的极限与配合”时,可导入减速器的精度设计的小项目“尺寸精度设计”案例。在减速器中,多处存在轴与孔的结合的尺寸精度设计问题,是比较典型的尺寸精度设计案例。讲解本章,可以从减速器的装配图和部分零件图开始,让学生知道机械产品的装配图和零件图上正确的尺寸精度标注是必不可少的,而通过本章的学习,就可初步掌握如何根据减速器的使用功能要求设计、确定组成减速器各零件之间的配合和零件上各相关尺寸公差的方法,学会在机械产品的装配图和零件图上正确标注的方法,并把该减速器的尺寸精度设计问题作为一个精度设计小项目,在本章一开始就布置给学生,然后展开本章的讲解。

讲授“测量技术基础”时,可导入在标准温度下,对减速器中某一实际输出轴上某处直径尺寸进行了多次等精度测量的案例。案例要求对测得数据进行处理,得出测量该处直径尺寸的测量结果。让学生知道,要完成本案例所提出的任务,需要掌握本章所述内容。

讲授“几何公差及检测”时,可导入减速器的几何精度设计案例,让学生一开始就知道机械零件上几何要素的形状和位置精度是一项重要的质量指标,它直接影响零件(机械产品)的使用功能和互换性,正确选择形状和位置公差是机械产品几何量精度设计的重要内容;知道学会本章内容,就初步学会了如何根据减速器或其他机械的使用功能要求,设计并选择减速器或其他机械中各零件的形状和位置公差的方法,学会了在机械产品的零件图样上进行正确标注的方法,这是机械类工程技术人员最基本的能力之一。

讲授“表面粗糙度及其检测”时,可导入减速器输出轴和输入轴的表面粗糙度进行参数及数值的选择和图样标注。让学生一开始就知道表面粗糙度对零件的使用功能的影响,要完成本案例提出的任务,需要掌握本章的内容。

讲授“光滑工件尺寸检测和量规设计”时,可导入减速器中的零件案例,让学生知道在各零件加工过程中以及加工之后,需要对各零件上要求检测的尺寸、形状和位置等几何参数进行检测,得出检测结果,并作出正确判断,这就涉及到本章的内容。并以检验减速器中的某一轴或齿轮孔用的光滑极限量规的工作量规设计为一个小项目,把该减速器的某一轴颈尺寸和齿轮孔的检验问题作为另一个小项目,在本章一开始就布置给学生,要求学生通过课后完成通用计量器具的选择和光滑极限量规的设计,从而掌握在保证机械产品的零件质量和最佳经济效益的前提下,正确选择通用计量器具的方法,掌握设计光滑极限量规的原理和方法,然后展开本章的讲解。

讲授“零件典型表面的公差配合与检测”时,可导入减速器中的零件典型表面设计案例这一小项目,让学生在开始学习本章时,就知道键和齿轮以及螺纹、圆锥等为典型表面,它们的精度设计在机械产品的精度设计中所占的比重较大。通过学习本章,可知道国家相关标准对这些典型表面的公差与配合作了哪些规定,应如何选择公差与配合,如何正确地标注,并将确定减速器中典型表面的公差配合问题,在本章一开始就布置给学生,作为课外作业。然后,通过讲解减速器输出轴与带孔齿轮联接、输出轴与联轴器的联接,介绍键联接和花键联接的配合精度、选择及检测。从减速器上、下箱体固定螺栓与螺母的结合入手,介绍螺纹的配合的精度、选择与检测。根据减速器传动齿轮使用要求,讲解齿轮的偏差项目,以及如何正确选择标准圆柱齿轮的精度,如何对渐开线圆柱齿轮进行检测。根据锥形轴端与轮毂的结合方式,讲解圆锥配合的精度、选择与检测。

以上就是笔者将“小项目教学法”应用于“互换性与测量技术”这门具体课程教学过程的一些做法。

三、结束语

“小项目教学法”将具体的工程案例导入课程每章节教学过程中,围绕工程案例这个中心,通过课内教学、课外训练两个紧密联系的环节,使每门课程在提高学生综合素质方面充分发挥其作用,尽可能做到专业课和专业基础课与专业课程设计及工程实际的“无缝衔接”。通过小项目教学法,学生对各门课程的学习做到心中有数,避免了学习的盲目性,提高了学习积极性和主动性,培养了学生实际应用能力,收到了很好的教学效果。

参考文献:

[1]韩叶飞.基于项目教学法的计算机应用专业《管理信息系统》课程教学研究[J].佳木斯教育学院学报,2012,(2).

机械基础课程设计总结范文第6篇

关键词 工程实践能力 导向 改革 实施

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.01.047

机械设计基础课程普遍存在的问题有:教材章节相互独立,不能使所学知识形成系统;多媒体只能起到演示作用,与真正的操作相差较远;实践学时少,理论与实践不能及时结合,学生枯燥,没有积极性;学生的工程能力,团队协作意识,主动分析问题、解决问题的能力不强;教师对课程改革的手段、措施欠缺,照本宣科的教学方式很难调动学生的主观能动性;学生创新意识欠缺。

综上所述,本文提出以学生工程实践能力为导向的机械设计基础课程改革与实施研究。该研究的特点,一是在教学模式上,为学生营造自由发展的氛围;二是在教学方法上,为学生营造自主探究的环境;三是在教学手段上,组织丰富多彩的竞赛活动,展示设计成果,吸引更多人参与其中;四是在考核方式上,多种考核形式并存,注重对学生能力的培养。

1 机械设计基础课程改革内容及目标

1.1 具体改革内容

(1)改革课程教学模式,设置有利于学生自由发展的教学环节。引导学生“主动参与”的教学模式,教师在课程教学初期提出目标,如以往届“机械创新设计竞赛” 为主题,并明确目标完成质量,将纳入期末考核并给定所占总成绩的比例,一般不应大于50%;学生自行提出任务,3人一组自由组队,寻找方法,教师在目标提出约两周后组织学生对任务进行答辩,对任务进行客观、准确评价,指出下一步学习的重点;在学期中组织“机构创意搭接”活动,在学期末组织“机构设计及动力学仿真”活动,激发学生热情。课程教学模式不局限于教师课堂讲授,可以是学生任务汇报、教师指导答疑、活动演示等多种形式并存。

教师引导:提出目标、不规定任务;不规定方法;督促实施、解答疑问。学生主动参与:明确目标,提出任务;寻找方法;边学边干,完成实践。

(2)改革课程教学方法,营造学生自主探究的环境。引导学生“主动参与”的教学方法,教师在课程讲授过程中取材以教材为线索,又不局限于教材,在学生自行寻找的任务中,找到具有共性的问题,引入课堂;在各章节围绕技术的发展,增加新的内容;不拘泥于程式方法的符合度,看重对方法(路径)的找寻过程,看重结果的创新度。

(3)改革课程考核方式,重点以考核学生能力为主,多种考核形式并存,客观准确评价学生成绩。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。加强对平时任务完成情况考核、对组织活动参与情况考核、对实验室开放参与程度考核,加大平时考核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)改革课程对应集中性实践环节教学内容,将任务从课内延伸至课外。多数作品可作为课程设计继续研究,丰富课程设计内容;部分作品可作为毕业设计题目深入分析;优秀作品可参加辽宁省机械创新设计大赛。

1.2 改革目标

通过课堂讲授与学生自主实践,培养学生具有:(1)根据目标范围找寻社会需求提炼课题的能力;(2)对于机械工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力;(3)独立创新设计机械系统与零部件的能力;(4)在团队中工作、与他人合作的能力。

2 机械设计基础课程改革实施方案

学生的学习分别通过若干个学习任务来完成,每个任务均要求学生通过小组动手实践直接掌握实践知识。在实践中遇到了问题,又使学生对理论的学习变成内在需要。学生在学习专业理论之时,又通过实践巩固理论知识,从而使理论知识学习与实践知识学习有机地结合在一起。以学生“主动参与”为中心,进行各方面能力的培养与锻炼,每个任务都是一个完整的工作过程,是一个获取信息―制定计划―做出决定―实施计划―检查控制―评定反馈的过程。具体实施方案见图1。

3 机械设计基础课程改革成效

3.1 组织与课程密切相关的教学活动

在2013/2014学年第二学期,对机械设计基础课程进行了改革的尝试,涉及三个班级。在课程前半部分常用机构理论内容讲解完,组织学生开展“首届机构创意搭接竞赛”活动。

3.2 机械设计基础课程改革取得成果

共收集作品32件,分别是:颚式破碎机、飞机起落架、活塞泵、压盖机、蛋糕切片机、汽车雨刷器、印花机、台式电风扇摇头机构、带式输送机、鹤式起重机、摄影升降台、机器人腿部机构、车载起重机、多连杆式独立悬挂机构、机械手手指机构、精压机机构、缝纫机踏板机构、机械手手臂机构、筛料机机构、内燃机、活塞泵、插床插削机构、带传动传送机构、飞剪机构、后备箱开启闭合机构、单缸四冲程内燃机、牛头刨床机构、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器、浴室搓澡器。每件作品包括:设计任务书、答辩PPT、机构搭接视频、活动总结。评选出特等奖1项,一等奖3项,二等奖6项,三等奖6项。其中,单缸四冲程内燃机获特等奖;颚式破碎机、后备箱开启闭合机构、牛头刨床机构获一等奖;飞机起落架、汽车雨刷器、摄影升降台、精压机机构、插床插削机构、飞剪机构获二等奖;活塞泵、压盖机、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器获三等奖。

4 结语

从改革实施效果看,师生交流加强,学生学习自主性有所提高;设计独立完成,无法抄袭;全体学生参与小组共同设计,加强了与人合作意识,获得了团队工作经验;部分作品可作为课程设计、毕业设计题目继续深入研究,课内成果延伸到课外。

该研究使实践教学与理论教学有机结合,以技术应用能力培养为主线,按照能力本位、任务驱动的理念进行组织教学,构建以实践为主、以知识为辅、以任务为载体、理论与实践一体化的课程结构,充分体现“以学生为中心”的教学思想,充分调动学生主动获取知识和解决问题的主动性,通过小组个体之间、师生之间的沟通、交流、讨论、答辩、评价等多个环节,通过对任务实施过程中具体环节的训练,引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地学习,使学生具备对任务综合的分析能力、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、自学能力等人才培养方案中所要求必须具备的能力素质。

基金项目:本文系2012辽宁省教育厅教育教学研究项目“培养卓越工程师创新与实践能力途径的探索”(2012-150)。2014年沈阳工程学院教育教学研究青年基金项目“以学生工程实践能力为导向的《机械设计基础》课程改革与实施”(Q201406)的研究成果

参考文献

[1] 高广娣,朱荣光,等.基于项目驱动的《机械设计基础》实践教学模式构建[J].机械管理开发,2013(4).

[2] 赵晓平.《机械设计基础》课程改革探讨[J].装备制造技术,2013(2).

[3] 宋丽莉.《机械设计基础》教学改革初探[J].科技创新导报,2013(2).

[4] 王立勇,李乐.跨专业开设机械设计基础课程授课方法研究[J].科技教育创新,2013(1).

[5] 马雪洁,王云飞.基于项目导向与任务驱动的高职机械设计基础课程设计[J].职业教育研究,2013(5).

[6] 刘唯伟.高职机械类专业《机械设计基础》课程改革的探索[J].教育教学论坛,2013(2).

机械基础课程设计总结范文第7篇

关键词:《机械设计》 课程设计 方案 成绩评定

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0235-02

《机械设计》是机械类专业学生一门重要的专业基础课,随之三周的课程设计是一次综合性与实践性相结合的重要的教学环节。通过课程设计不仅可以提高学生综合应用所学知识提出问题分析问题解决问题的能力,还可以加强学生的技能训练,因此激发学生喜欢课程设计的兴趣提高设计积极性,乐作《机械设计》课程设计,对于搞好课程设计非常重要。

《机械设计》课程设计一般以传统的减速器为设计题目,它涵盖了《机械设计》课程的大部分内容。主要包括:(1)传动部分有带传动(或链传动)、齿轮传动(或蜗杆传动));(2)轴系零部件有轴、轴承、联轴器等;(3)连接部分有螺纹连接、键(或花键)连接、销连接等;另外还有箱体等辅助零件的设计,有很强的综合性,是比较好的选择。设计中用到的知识涉及《制图基础》、《制图基础应用》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》、《互换性与技术测量》等多门课程,也是对前面所学知识的一次综合应用。为了充分调动学生的设计积极性,让他们乐作《机械设计》课程设计,本论文从方案选择、技术设计说明书以及成绩评定四方面对课程设计的指导进行了详细的介绍[1-3]。

1 方案选择

在授课的过程中,布置课程设计的内容,促使学生在学习过程中自觉地重视设计用到的知识。为了激发学生的学习积极性和自觉性,建议学生利用学校已建设好的在线学习系统,提前了解课程设计的目的、任务、要求、设计条件及设计的顺序过程。在学完机械传动部分,把每个同学的设计条件和设计数据下发下去,利于他们提前开始设计计算。为了培养同学们的团结协作能力,5~6位同学设计一类题目,避免有些同学投机取巧,每人的数据都不相同。这样同学们既不会觉得束手无策,又有一定的自由和约束。要求选用一级远距离传递,两级齿轮传动组成的三级减速传动来满足已知运动条件的执行构件。于是,从原动机的选型、联轴器的选型、远距离传递类型的选择、齿轮传动的选择,可汇总出很多种方案。仅仅两级齿轮传动组成的减速器类型就有齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器等类型。齿轮减速器中两齿轮对又可以设计成直齿轮、斜齿轮或锥齿轮,另外还可以有软齿面和硬齿面之分,齿轮是否变位传动等等,布置形式也有展开式、分流式或同轴式的不同。指导学生正确处理借鉴和创新的关系,相互交流学习,比较各种方案优缺点,从经济性、可靠性方面考虑择优选择。同学们通过网上的在线学习系统对课程设计有了初步了解,然后再通过交流学习,提出并最终选定适合的方案,同时明白任何一个问题的解决总是会有很多种方法,知识越多,解决的方案越多。明白知识的重要性,从而学习热情会更高,乐作课程设计。

2 技术设计

技术设计阶段的主要工作是确定各部件的外形及其基本尺寸,包括各部件之间的连接,并绘制出装配图和零件图。

首先是按照给定的材料,确定执行构件的功率和转速;然后按照三级减速中每级减速允许的传动比和效率回推选择合适的原动机;再确定出总传动比和分配各级传动比;再进行详细设计并确定出实际各级的运动及动力参数,并汇总结果。为减少学生走弯路,对于可能遇到的问题加以提示,并分阶段进行指导,及时发现问题解决问题,为后一阶段的设计打下良好的基础。在指导中不断的提出问题,引导他们思考。例如:如果给定两人同样的数据最终要求他们交出不一样的设计结果该怎么办?如果是两人来设计一个方案如何最快速度拿出设计结果?鼓励他们提出问题,并找出尽可能多的可行的解决方法,在设计过程中得到快乐并提高设计的兴趣。

通过授课过程中的多媒体课件提前介绍减速器的作用、外形、结构以及运动传递过程,然后组织学生进实验室,动手拆装减速器,熟悉减速器结构,并通过查阅资料熟悉加工、制造、装配等方面的相关知识,使学生对减速器有一个直观、感性的认识,然后开始具体设计。

2.1 机器的运动学设计

根据确定好的结构方案,选择原动件的参数(功率、转速等),然后做运动学设计。选择原动机时,要考虑实际的工作情况和经济性,电动机是最常用的原动机。选用已经标准化的电动机时,要考虑其工作载荷(包括大小、特性和变化情况)、工作要求(包括转速的大小、是否调速、是否反转、反转的频繁程度等)、工作环境(是否高温、潮湿、易燃易爆、尘土等)、安装要求、尺寸大小、重量等。要考虑其经济性,同时还要考虑其外廓尺寸和总传动装置的尺寸,一般是在考虑总结构尽可能紧凑的前提下初步分配传动比,然后确定各运动构件的运动参数(速度、加速度、功率等)。

2.2 机器的动力学设计

结合各部分的结构和运动参数,初步计算各部件上所承受的载荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全确定,不能精确验证是否合格。

2.3 主要零部件的工作能力设计

首先根据传动的特点,确定传动的顺序;然后按照初步分配的传动比设计前两级传动,并计算出实际传动比;再将总传动比除以这两级的实际传动比,用求出的数值设计第三级传动;实际传动比,求出各级轴的实际转速和功率,列表以备进行轴的设计。设计高速轴时应注意比较安装齿轮处的轴径和齿轮齿根圆的大小,是否用齿轮轴,如果是齿轮轴,则轴的材料和齿轮的材料必须一致。还要考虑轴的伸出端直径和长度,要和安装的带轮毂孔直径或电动机处的联轴器的毂孔直径要一致。低速轴是否会和中间轴的齿轮齿顶发生干涉,安装带轮(或链轮)的轴线应和电动机、减速器的轴线高度相一致。设计轴的同时,选择适合的联轴器、轴承、键等标准件。主要零部件设计完成后,用类比法确定其他零部件尺寸。在设计过程中需要很好地协调各零件的结构和尺寸,全面考虑他们的结构工艺性,对所有零部件的外形和尺寸进行结构化设计。在这一阶段设计之初,指导老师先把往年出现的频率多的问题讲解清楚,提醒同学们重视,尽量避免设计过程中再出现类似问题。像轴上零件的定位、轴承的、配置方式等都需要考虑清楚。这些工作如果在上课过程中进行,设计周就可以有比较充足的时间绘制图形。

2.4 装配图的绘制

绘制装配图是整个设计过程中最重要的环节。为了布局合理,绘制装配图前必须确定装配图总体尺寸(总长、总宽和总高),然后根据图纸的幅面选用合适的比例尺。指导老师提前强调合理布局的必要性,指导他们查阅资料,熟悉装配图上面应包括的内容:一组全面反映各零部件装配关系的图、总体尺寸和装配尺寸、技术要求、标题栏和明细表等。允许同学们用他们熟悉的三维造型软件构件三维模型,对自己的设计有一个直观认识,然后用CAD软件绘制装配图草图。为提高他们的手工绘图能力,统一要求上交手工绘制装配图和主要的零件图。在同学们绘制装配图的过程中,指导老师多去设计教室指导,把共性错误在黑板前讲解后,再由他们自己找错误,然后几人相互找错误,最后指导老师组织一组组的同学围成一圈,针对某位同学绘制的图形一起找问题。同学们在不断改正错误的过程中巩固所学知识,逐渐喜欢上设计。

2.5 主要零件的校核

装配图绘制完成后,所有的零部件的具体尺寸完全确定。这时要对主要零部件(轴承、键等)进行强度校核,验证其是否符合要求。对于外形复杂的零件,一般还要进行精确的强度校核。根据校核的结果,反复的修改零件的结构和尺寸,直到符合要求为止,装配图要做相应修改。然后根据设计最后结果,绘制非标准件的零件图。

随着课程设计步步深入,同学们之间的协作能力得到提高,知识运用能力得到增强,设计能力绘图能力都得到提升,自然学生的设计兴趣也会越来越浓,越来越乐作课程设计。

3 设计说明书

一份完整的设计,必须有条理清晰的设计说明书。通过说明书说明设计任务、设计目的、设计过程、设计结果以及设计中的所参考的资料。由于设计过程中的设计数据往往会有调整和修改,所以,设计说明书通常是设计的最后一个总结的环节,要求说明书按照统一格式书写,字体认真格式规范内容全面,说明建立一个好习惯的重要性,训练学生按要求书写。

4 成绩评定

在设计过程中,公开设计成绩的考核办法是同时注重过程和结果的综合考虑多方面的因素:在全部完成设计工作量的前提下,看设计说明书中计算过程是否正确,计算结果是否与图纸零件尺寸相符,图形绘制、尺寸标注等是否有错误,图面是否整洁,布局是否合理,书写是否认真规范完整,在设计中态度是否认真等,给定一定的条件约束他们。在指导中,随时和他们交流。通过交流看他们的设计主动性、积极性和应用所学知识解决问题的能力,随时对每个学生的完成情况给予评定,及时发现问题解决问题,并及时总结,以便他们在今后的设计中扬长避短,不断提高。

5 结语

机械设计课程设计是机械类专业重要的一次实践教学,对学生后续的设计和以后的工作具有重要意义。培养他们通过设计过程中的进步和设计能力的提高得到快乐,乐在设计过程中。

参考文献

[1] 张建中.机械设计基础课程设计[M],中国矿业大学出版社,2003.

[2] 濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计[M].9版.高等教育出版社,2013.

机械基础课程设计总结范文第8篇

关键词 机械 高职升本 专业基础课 教学改革

中图分类号:F740-4 文献标识码:A

0引言

据有关数据统计,辽宁省2012年、2013年各有高职毕业生8.8万人、9.7万人,2014年高职毕业生9.8万人,目前每年仅安排5000人左右的高职升本科计划,涉及机械、电气、会计、计算机等专业。近期教育部等6部门公布的《现代职业教育体系建设规划(2014-2020年)》,根据规划,到2020年专科层次职业教育在校生数将达1480万人。随着我国职业教育的全面推进,高职升本的学生将越来越多,课程体系的改革愈发显得急切,在高职教育的基础上对学生进行本科层次的职业教育就显得尤为重要。

1现状分析

(1)学生基本信息调研不够。“高职升本”的生源来自不同的专科学校,如我校机电专业14级“高职升本”学生来自10多所不同的高职专科学校,专科阶段的专业也不相同,有机电一体化、数控技术、汽车检测与维修、自动化生产设备应用等,若不进行详细的调研分析,所设的高职升本的课程体系注定是不合理的;学生专业基础不同,教学内容的设计更需要兼顾到大多学生;学生的毕业目标不同,有准备考研的,有准备搞设计的,有准备搞维修施工的,还有考公务员的,这些心理动态都往往被忽视。

(2)课程重复现象严重。对于“高职”和“高职升本”,无论是专业基础课的知识体系,还是实践体系,都具有较大的重合性:如相关专业的理论知识大部分都学过,只需要再进行部分内容的加深;实践技能基本都掌握,“高职升本”的学生只有部分专业可以增加高级工的职业资格要求;“高职”普遍都实行“两年理论教学+一年实习”,在技能方面已能基本满足社会和企业的部分岗位要求。

目前高校对于“高职本科”,一般的做法是挑选重要的课程进行重新讲授,配套相应的实践环节,而且每种实践技能无论是内容还是时间的安排主要针对一门课程。这种课程体系设置导致学生用大量的时间进行重复性学习,积极性不高,学习效率低下。如何将两年的高职本科最大效率化和最大成效化,是摆在所有职业教育工作者面前的一道难题。

(3)教学模式与职业教育理念不匹配。通过研究目前高校中“高职升本”机械设计制造及其自动化专业的相关资料,发现大多数高校的专业基础课组织方式不清晰,教学方法和教学手段也与普通本科没有太大的区别。是对于高职升本这样一个教育层次,对学生采取与普本类似的教育教学合适与否?答案显然是否定的。“高职升本”是职业教育的高阶延续,秉承职业教育的属性,应继续推行课堂进实验室,教学进现场的教学模式,校内建设多功能的“理实一体化”教室,倡导“工作流程”的教学模式,努力营造与生产过程一致的教学过程,尽可能地使职业教育与生产岗位相互衔接。

2教学方法改革探索

2.1基于工作过程导向,建立合理的专业基础课课程体系

改革传统学科式课程体系,将学习过程与工作过程联系起来,将“工作过程的学习”和“课堂上的学习”融合为一个整体,建立新的专业基础课课程体系,项目组教师经过讨论,重组与整合了“机械设计制造及其自动化”专业部分主干课程。组合原则以技能鉴定考核为导向,以实用技能培养实训为重点,结合大量的典型实例。注重技能培养,便于学习与掌握。其中将《互换性与测量技术》、《机械制图》、《CAD绘图技术》、《Solidworks三维建模与工程图》整合为《Solidworks与机械制图》;将《机械设计基础》、《工程力学》、整合为《机械机构分析与设计》;将《机械制造工艺学》、《金属材料及热处理》、《机床夹具》等课程整合为《机械制造综合实践》。将《测试技术》、《信号分析与故障诊断》等整合为《设备检测与故障诊断》,该课程体系主要讲授内容围绕一个综合实践对象,详见表1。

2.2改革教学内容

进行广泛岗位调研,确立典型工作任务,以典型工作任务为载体,让学生在完成具体任务的过程中学习,掌握岗位技术知识,获得职业能力,实现学习与工作的紧密衔接。

2.3改革课程设计

课程设计是人才培养方案中综合性的实践教学环节,从整个教学过程来看,课程设计是一个重要环节,是学生对所学知识的复习、归纳、总结、应用的过程,是对教学质量最直接的检验。而目前对“机械设计制造及其自动化”专业来说,大多高校的课程设计主要针对1~2门课程,系统性不足。本次改革在高职课程设计的基础上,增加典型工作流程的引导,知识与技能相结合的、多门课程相组合的、体现出机械设计、选材、力学分析、制造加工等于一体的、模拟真实工作岗位的综合课程设计,做一个从设计――绘图――加工制造――安装调试―故障诊断的一个全面的设计。

2.4改革课程考核方式

进行课程考核方式的转变,多采用团队合作、现场操作、制作样件、过程考核等多种形式相结合的考核方式,对专业知识、实践技能、合作能力、创造能力、组织管理能力、获取信息能力、语言表达能力、社会活动能力等进行综合素质考核,以此带动综合职业能力的锻炼和提高。对于课程设计、实践实训等环节,采用撰写调研报告与答辩相结合;也可以采用开放式思维测试,着重考核学生的思维方法、思路、见解等。

2.5改革教学手段

2.5.1改革手段之一:理实一体化教学

本科层次的职业教育强调的是强化实践技能与理论知识的结合,因此课程的开展要注重是理实一体化教学。因此,将课堂搬到实训基地、实验室,让学生看实体、看操作,教师的授课是在实物演示中进行,是在操作中讲授,实现从单一的理论讲授、少学时的实验实践操作,到以实验实践操作为主的理论教学模式的转变。教师可以广泛采用任务驱动式、项目式、案例式等教学方式,调动学生的学习兴趣,让学生在理解的前提下记住相关的知识和理论,达到理论和实践融合、相互提高的目的。

2.5.2改革手段之二:集中与分散相结合的学习方式

第三次教育革命的特征是从规模化教育走向生态化、分散化、网络化、生命化的个性化教育。本次改革将引进慕课、微课等多种个性化的学习方式,进行课上学习和课下自学、教师教和学生自学、教室学与网上学的混合式教学改革。

2.6实验室改革

我校目前实验室没有实现对学生的开放,主要原因为我校校址在开发区,离市内较远,设置专门的教师负责管理又存在一定难度。开放式实验室已经成为大多高校学生提升实践能力的平台之一,因此,本项目探索一种以学生管理为主体的开放型实验室,以及配套的教学项目的开发与研究,主要内容包括:根据就业导向,结合行业基本知识和前沿进展,重新设计整合研发开放型项目化实验项目,建设实验项目库,项目库要根据专业发展前沿,制定实验室管理规范和操作流程,保证学校的实验室资源高效利用。

3结语

“高职升本”课程体系尤其是专业基础课的设计及教学,必须结合地方和各校实际情况,对其进行科学、合理的教学改革。培养满足区域经济产业调整和发展职业人才,成为当前,以致将来很长一个阶段的一项重要工作。

参考文献

[1] 巫宏星.对“专升本”培养模式的思考[J].广东药学院学报,2004(04).

[2] 罗t敏.“专升本”教育人才培养模式的探索与优化[J].产业与科技论坛,2014,13(17).