公务员期刊网 精选范文 机械基础设计课程设计范文

机械基础设计课程设计精选(九篇)

机械基础设计课程设计

第1篇:机械基础设计课程设计范文

【关键词】机械设计基础 项目化设计 教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)11-0070-01

《机械设计基础》是高等学校理工科非机械类专业的技术基础课和必修课程。本课程主要讲述一般通用机械的基本理论和设计方法,主要精选工程力学、机械原理、机械零件等课程的内容,并优化组合成为一门综合化课程。主要内容包括:机械设计概论、常用传动机构设计基础、通用机械零件设计基础、机械传动系统方案设计与创新设计等。课程注重对学生综合设计能力的培养,强调学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而提高学生创造性构思和总体把握设计方案的水平。

一 项目化教学的设计理念与思路

1.设计理念

基于项目的工作驱动法的教学模式,是一种做中学,学中做相互融合渗透的模式,强调操作的实际运用能力,能较好地将教学与实际操作联系起来,达到“教、学、做”自然结合。项目驱动的教学模式与《机械设计基础》的课程教学在目标上一致。关键要处理好课程的项目化、项目的课程化二者的结合,知识结构的重构,老师课堂角色的转变等问题,这种教学模式才能被有效实施,实现理论在向实践转化过程中的积极作用。

2.设计思路

第一,设计课程时,根据课程内容选取典型性、覆盖性、可行性、趣味性强的项目。然后,围绕项目的实施,设置若干任务,对应不同的项目目标,知识点链接,在此过程中实现知识的重构。

第二,按照上述方式,课程组经过与专业和企业的研讨,设计了以“机械结构测绘与分析”为主线,层层推进,由简单到综合,难度逐渐增加的8个实践项目。不同专业及教学要求的学生可以选择不同的学习项目。综合项目选取各专业职业岗位环境实用性强的。

第三,采用灵活的、开放的教学方式。(1)课内教学:学生分组,根据需要各小组完成不同或者相同的学习子任务,组内和组间讨论和相互学习,提高课堂学习效率。老师集中点评和讲解。(2)课外学习:在课外,学生基于完成项目报告的需要,利用机械实训室和网络教学环境进行课前预习与课后复习,以增强学生自主学习的能力,给学生安排课外完成的机械设计创新设计大作业。

3.项目内容选取原则

第一,项目源于机械的实际应用,项目的选取注重典型性、覆盖性、挑战性、可行性、趣味性。

第二,项目系统化设计,基于认识规律,从简单到复杂。本课程的项目从“抽水唧筒的方案设计”入手,项目难度层层推进,项目覆盖的知识点逐渐增强,有序地实现了教学目标。

第三,项目教学的载体是动态的、开放的。教学载体的选择体现了与专业紧密结合。

项目作为教学的载体,通过学生的实践变得具体。根据每组学生或专业的不同设计任务,各组之间互相学习交流设计的过程;在这种动态的任务、开放的设计环境中学生的各项能力得以提高的同时,还会主动、高效的学到相关的理论知识。如在实践项目“自行车的拆装与运动分析”中,学生通过完成此项目,逐步具有对机械设备拆装与维护能力,同时学生还学习了机械系统的组成及其传动原理,学习到轴、轴承、链传动、平面连杆机构等相关知识。

第四,重视可持续发展能力的培养。选取的项目也要随着时代科技的发展及时更新,以保持挑战性、实用性。教学内容注重学生机械方面的创新能力、图形表达能力的培养,这些能力的逐步增强无疑培养了学生在专业方面的可持续发展能力。

4.项目设计

以“机械结构测绘与分析”为主线,根据教学内容层层推进,由简单到复杂设置教学项目。在每个项目中,设置了若干任务,并列出知识点和重点教学方法,要求实现的能力目标等。

设置如下情境:(1)简单机械抽水唧筒;(2)机械手的测绘与分析设计;(3)机械门的开闭机构设计;(4)单级减速器的拆装与分析;(5)单级减速器的设计;(6)变速自行车变速机构的设计与计算;(7)多级减速器分析与设计;(8)CK 9930数控车床拆装与维护综合实训。

二 《机械设计基础》课程建设与改革总结

项目化教学被越来越多的院校所采用,它的教学目标明确,与实践联系紧密;教学方法科学,更符合人性化教学的要求;教学过程以项目为中心,以就业为指导,突出知识的应用性、实践性,设计周密。项目教学突出知识的应用性、实践性,能培养学生应用知识的能力、自主学习的能力和创造性思维的能力。

但是项目驱动教学的实施面临着一些问题。学生主导作用的实现需要很多条件。比如,学生的学习意愿强烈与否,资讯材料的完备程度,理实一体化的教学环境等。这些问题的解决不仅对办学条件提出了苛刻的要求,也增加了教师进行教学管理和教学评价的难度。如何控制进度,提供怎样的资讯材料才恰当,都是在现有条件下实施项目驱动教学面临的问题,还需进一步研究。

参考文献

第2篇:机械基础设计课程设计范文

P键词:机械设计基础;教学改革;大作业

基金项目:攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目(JJ1364)

攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目(JJ1409)

《机械设计基础》课程是高等学校机械类专业开设的一门专业基础课,其包括了机械原理和机械设计两大部分,研究的是机械的基本理论问题和机械零件的设计与计算。《机械设计基础》课程在课程教学设置中起承上启下的作用,是学生在学完《高数》、《工程力学》、《机械制图》等课程后进入专业课程学习前必须学习的一门课程。学好《机械设计基础》课程对学生学好后续的专业课程起着重要作用[1]。

1 《机械设计基础》课程教学过程中增加大作业环节的必要性

《机械设计基础》课程的实践性和综合性都极强,传统的《机械设计基础》课程教学已很难满足现在的教学要求,学生很难理解并掌握所学的《机械设计基础》课程要求及知识内容,因此在教学过程中增加大作业环节,使学生边学边设计计算,学的过程中理论联系实际,学生既能充分掌握理解理论知识,又能提高实践能力、动手能力,并为后续的课程设计、毕业设计做准备,有助于提高学生参加学科竞赛、创新实验的积极性及参与过程的能动性。

2 《机械设计基础》课程大作业的设置方案

2.1 方案设计思想

《机械设计基础》课程分为机械原理和机械设计两大部分,故分别在机械原理与机械设计部分设置2-3个大作业,以分组的形式进行,最后以小组考核结论为每个成员的考核成绩[1],也可根据具体情况,每个学生设置不同的题目。在大作业设计过程中,可根据学院专业特色,大作业题目与专业特色相结合,与学生专业相结合,使知识系统化,并提高学生学习兴趣。大作业题目也可根据学生情况,在难易程度上分层布置。具体大作业设置如下。

2.2 机械原理大作业设置

《机械设计基础》的前半部分是机械原理部分,其内容主要包括了机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。该部分内容比较抽象,学生如果只是通过单纯的听课、作业,不能很好的理解各种机构的工作原理并与实际应用结合[1]。因此分别在连杆机构及其设计和凸轮机构及其设计章节设置大作业环节。

连杆机构的应用十分广泛,在工程机械、农业机械及汽车工业中都有广泛应用,如起重机、转向机构、车门开闭系统等都有连杆机构的应用。因此选择连杆机构设计为《机械设计基础》课程的第一个大作业题目。学生通过对题目的分析,按照课堂所学理论知识,首先对平面机构的运动进行分析,然后建立包含各尺度参数和运动变量在内的解析式,最后根据已知的运动变量求机构的尺度参数[2]。

凸轮机构广泛应用于自动化和自动控制装置中,常见的凸轮机构应用如内燃机配气机构、自动机床进给机构等。因此选择凸轮机构设计为《机械设计基础》课程的第二个大作业题目。学生根据大作业题目,首先根据工作要求、结构条件选定凸轮结构的形式、基本尺寸、转向及推杆的运动规律后,就可根据凸轮设计方法对凸轮轮廓曲线进行设计[2]。

2.3 机械设计大作业设置

在《机械设计基础》课程的后半部分为机械设计部分,其主要讲述通用零件的工作原理和设计过程,其内容主要包括了机械零件的工作能力和计算准则、螺纹联接、轴承、轴等。这部分内容庞杂,各章节似乎独成体系,互不关联。传统的在课堂上进行陈述性的知识学习的教学方法,学生在学习过程中,学习没有系统性,对于零件的设计知识,只有大致的了解,知识掌握并不深入[1]。因此,在机械设计部分布置2-3个大作业题目。

机械设计部分主要是零件的设计,大作业题目可结合专业实验室进行实验设备装置的改进与设计,传统学生做实验时,只是按照实验步骤进行,很多学生对实验目的不明确,学生在做实验时,鼓励学生多思考,不按部就班的按实验步骤做实验,可对实验设备装置进行改进与设计,如此既使学生对实验内容、目的等理解透彻,同时提高学生的实验能力。大作业题目也可设计小型的机械,设计小型机械或结合专业实验室实验设备装置的改进与设计都可运用项目式教学法,利用师生创新项目等实践环节,强化学生动手能力,将有利于提高学生的工程实践能力,提高教学质量,形成地方高校教育特色[3]。如学生参与的机械创兴大赛,相应的设计就可融合到大作业中,学生很好的把实际与课堂理论联系在了一起,即可以鼓励学生多参与创新项目,又提高学生的学习能动性;同时指导学生参与教师科研项目,大作业题目与项目内容契合,通过科研项目逐步提高学生机械设计的能力,学生在学习的同时提高自己的科研能力。

2.4 引入三维设计方法

为补充课堂教学,并联系实际提高学生的设计能力,在大作业过程中,鼓励学生借助计算机设计,引入三维设计方法补充课堂教学。要求学生在完成参数选择、计算校核的基础上,根据计算机绘制出装配图和主要零件的零件图,同时要求学生应用Pro-E、UG等三维设计软件,进行三维实体建模,强化学生的三维设计能力,开拓学生就业渠道[3]。

3 结论

通过在《机械设计基础》教学过程中增加大作业的环节,使学生进一步加深对《机械设计基础》中的机构原理及设计、零部件设计方法等理论知识的理解,显著提高学生的设计水平,提高学生的学习积极性,学生的实践能力及其学生的科研能力,为学生增强就业竞争力打下基础[3]。

参考文献

[1]起雪梅,张健,张敬东. 机械设计基础课程考核方式改革与实践[J].牡丹江大学学报,2016,(8):168-170

第3篇:机械基础设计课程设计范文

关键词: 高职机械类专业 《机械设计基础》 课程设计 改革措施

《机械设计基础》课程设计是高职机械类专业学生的一项重要的实训环节,是针对《机械设计基础》所学专业内容进行的一项实训环节,目的是让学生了解和掌握常用机械零件、传动装置、简单机械的设计方法和步骤,是培养学生机械设计能力的一次较全面的设计训练,它对学生将来从事工程技术工作具有极其重要的意义和深远的影响。基于实训环节在高职教育中的重要地位和现行的教学方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改进《机械设计基础》课程设计的教学方法,提高《机械设计基础》课程设计的教学地位,进一步提高学生进行机械设计的独立工作能力和创新能力。

1.加强思想教育和引导,引起学生重视

以往的教学过程中存在一些问题,如有些学生对课程设计重视度不够,在实训的过程中往往依赖性较重,没有充分意识到《机械设计基础》课程设计对提高学生专业技术能力的重要性。因此,在课程设计一开始,教师就应当指出该课程设计的重要性,引导学生独立完成设计任务。另外,《机械设计基础》课程内容在教材中是各自独立成章的,缺乏整机设计思想。课程设计为将这些知识有机串联,创建整机设计理念提供了一个良好的平台,将课程设计看成是学生解决实际工程问题的初始训练。因此,《机械设计基础》课程设计对学生将来进行毕业设计乃至工作实践,都会产生重大影响,可见该课程设计是机械类专业学生解决工程实际问题的第一步实践。

2.改变传统的选题方式,注重选题意义

课程设计传统的题目是减速器的设计,这是因为减速器作为机器中一个独立部件,它的设计内容很具代表性,覆盖了机械设计课程中的绝大部分内容,便于巩固所学理论知识。然而,由于减速器毕竟只是一个部件,每届学生都重复同样的设计内容,缺乏创新精神,也不具备整机设计思想。因此,我认为应该将灌输式布置任务的方式改为开放引导的方式。具体做法是:教师在课程设计任务书中只给出工作机的工作要求,而实现工作机功能的方案则由学生自己确定。教师引导学生在方案的实施过程中尽量采用课程学过的知识。课程设计选题十分重要,所选题目要注意以下几点。

1)有可行性,学生能够利用所学知识完成设计任务。

2)有一定的典型性和知识覆盖面,能够将理论学习的大部分重要知识应用在课程设计中。

3)有工程背景,能够解决一些工程实际问题。

4)有创新空间,能够调动学生的创造性。

5)有一定的趣味性,能够调动学生的积极性。

3.强化整机设计思想,提高整机设计能力

各种机械设备都是由各种传动装置和各种零件组成,在理论知识学习中是在“化整为零”,在课程设计的学习中恰恰相反,是要把“零散”的知识通过一部完整的机器把它们串连起来。所以,在课程设计中,我们需要强化学生的整机设计思想,将机械传动设计和机械零件设计有机结合起来,从原动机的选择到中间传动系统的设计,再到执行系统的分析设计,形成一个完整的机械概念。解决这一问题的关键还是选题,教师要根据学生的总体情况,深入实际,搜集与学生所学专业相关机械的原始数据,经过反复论证,编写出课程设计指导书,经过两到三届的学生试用后,逐步修改定稿。

4.注重计算机绘图,加强计算机技术应用

当下计算机绘图已经十分普及,企业对这方面的人才需求也与日俱增,目前在机械领域经常用到的绘图软件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我校《机械设计基础》课程设计推荐使用AUTOCAD和UG软件,平面的图形可以用AUTOCAD绘制,立体的图形可以用UG绘制。将绘图软件引入《机械设计基础》课程设计,学生通过作零件图和装配图,强化AUTOCAD和UG的使用能力,强化读图识图的能力,也可以直接观察到机构处于不同位置时构件的运动和动力学情况。用UG建立零部件的三维立体图及零件装配过程图,这样的训练效果是其他方法难以达到的。

5.加强实训管理,重视答辩环节

《机械设计基础》课程设计一般为1―2周时间,需要完成机器的运动和动力分析,查找相关资料进行机器的传动系统设计,确定传动路线和方案,然后划分各种传动部分进行独立设计,再进行各个零件的结构设计或选择,最后要完成机器的总装图和各主要传动零件的零件图。整个过程设计内容多,时间紧,因此加强课程设计期间的管理显得十分必要。从课程设计开始就应当严格做好考勤工作,对不认真和有疑问的学生应当给予及时提醒,认真辅导,帮助他们解决设计中遇到的问题,为了提高学生独立设计能力,应当在课题布置上尽量做到“一人一题”,即使任务中要求机器完成的功能一样,也要在初始数据上加以区别,或要求学生以不同的方案来设计一样功能的机器设备。

答辩是课程设计的最后一个环节,也是课程设计中重要的考核阶段。为了避免盲目抄袭,考查学生的设计思想和对设计的各个环节的认识程度,在答辩过程中需要严格把关。首先要对确认有抄袭行为的学生予以严肃处理,对每个学生的设计说明书、图纸等认真考查后制作答辩提纲,做到对每位学生认真负责,在答辩过程中对每位学生作有针对性的提问和讨论,了解学生的想法和对相关知识的了解程度,对不正确的予以纠正,令其及时修改。因此答辩也是一个质疑和答疑的过程。同时在答辩中能发现设计的不足,作为今后改进课程设计教学的借鉴,从这个意义上说答辩又是一个总结提高的过程。认真做好答辩工作意义重大,直接影响最终课程设计的总体质量,做好这一点关键需要指导老师本着严谨的教学态度,严格要求学生,认真把好教学质量关。

总之,高职《机械设计基础》课程设计无论是对学生理论课程学习还是专业技能的提高都大有裨益,是机械类专业学生十分重要的实训环节,做好这个环节的工作是我们专业课教师的职责,以上一些改革措施对提高课程设计的教学效果有很大帮助,值得借鉴。

参考文献:

[1]胡家秀.机械设计基础.机械工业出版社,2001.

[2]匡兵.《机械设计课程设计》改革与探索[J].桂林电子工业学院学报,2005.

第4篇:机械基础设计课程设计范文

化工机械基础课程设计是化工专业重要的实践教学环节,对于提高学生的装置设计水平,增强工程意识具有重要的意义。随着高等教育改革的深入,原有教学方法的弊端逐渐显现,课程设计急需改革。本文分析了课程设计面临的问题,以课程的教学目的为依据,提出在设计时间、设计题型、学科交叉、设计规范、成绩考核等方面的改革方案。通过教学改革,激发了学生的学习兴趣,提高了机械设计水平,起到了良好的教学效果。

关键词:

化工机械基础;课程设计;教学改革;工程意识

化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的必修课程,涉及化学、化工、机械、材料、物理、力学、数学等学科知识[1],具有学科交叉复杂、内容丰富、理论联系实际紧密、工程实践性强等特点[2]。通过课程学习,学生可以掌握基础的工程力学知识,熟悉材料特性,学会常用化工装置的设计方法,了解化工机械安全使用的检验原理[3-5],对于提高化工专业学生设计水平,增强工程意识,培养分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6]。化工机械基础课程设计是继该理论课程之后的一次集中实践教学环节[7],能够起到将机械设计知识融会贯通,发挥理论与工程实际、基础知识与专业技术之间的桥梁作用[8]。学生在设计化工装置时,既要基于学科理论,又要遵循国家标准和行业规定;既要装置结构合理,又要保证安全经济,是多门学科知识综合运用,多种专业技能强化锻炼的重要过程,为化工类学生更好地服务化工行业奠定良好的专业基础,因此,应予以足够的重视。

一、课程设计面临的问题

针对化工专业学生开设的化工机械基础课程设计开课于大三,这个阶段,学生刚接触专业课学习,对本专业知识体系还不熟悉,对专业设计更是知之甚少,急需专业教师悉心指导,同时,一直沿用的课程设计内容、课程安排及考核形式等都无法与高等教育改革的新形势相适应,课程设计急需改革。1.课程设计时间短,与理论课衔接不合理一般化工机械基础课程设计安排在理论课结束后一周内完成。要做好课程设计,学生要查阅相关装置的设计资料,熟悉涉及物料的性质,了解国家设计规范,选择合适的设备材料,合理设计装置内部结构,完成设计尺寸计算及强度、刚度、稳定性校核,绘制装置设备条件图,编制设计说明书[9],设计工作量大,专业知识要求高,学生很难在一周时间内完成。而此时段,学生已完成理论课的学习,对于设计中用到的知识已经淡忘,需要重新查找复习,不利于理论知识的学以致用。同时课程设计处于期末考试阶段,考试压力较大,学生忙于准备考试,很容易出现应付或抄袭现象,无法真正起到增强学生工程意识、提高装置设计水平的作用。

2.课程设计题型少,装置结构简单以往的化工设备设计题型比较单一,只做一些压力容器设计,课本中有该类装置的设计例题,学生只需将设计条件带入,参考例题,按部就班地计算就可以完成,学生学习兴趣不大,完成质量也不高。设备一般不进行内部结构设计,只进行外部壳体计算,设计难度较小,无法激发学生的探索欲望,学习主动性较差[10]。

3.不同学科间知识交叉少,装置设计不完整化工装置的设计包括工艺设计和机械设计两部分[11]。工艺设计是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求确定设备的主要尺寸;机械设计是根据工艺尺寸设计设备的结构、选择结构材料及进行强度、刚度和稳定性计算,给出设备与零部件的条件图。对于化工专业的学生来说,化工原理课程设计做的是工艺设计,化工机械基础课程设计做的是机械设计。教改之前,这两个设计没有交叉点,学生每门课程只做一部分设计,而没有化工装置设计的完整训练,不利于学生设计能力的提高[12]。学生提交的设备条件图,大多采用手画的形式,而不采用现行各设计院普遍采用的AutoCAD绘图软件,无法锻炼学生机械制图的能力。设备条件图绘制简单,各物料进出管口、自动控制方案都无法体现,化工设计及化工自动控制课程所学知识不能应用到化工机械基础课程设计中,学生综合运用所学知识的能力无法得到锻炼。

4.学生工程意识不强,设计不规范生产中使用的任何机器或设备的构件都应满足适用、安全和经济三个基本要求,其中,安全是核心。为了保证装置安全可靠运行,降低生产成本,提高劳动生产率,便于构件互换,国家和有关部门制定了各类化工装置设计的标准和规范[13]。学生对相关的标准与规范不熟悉,容易造成其无法将标准和规范应用到化工装置的设计中,与生产实践脱离。比如,计算容器的物料接口尺寸,很多学生计算出结果后没有规整,即使规整了,也没有查阅国家制定的各种钢管公称直径的规范,采用标准尺寸。在选择设备材料时,一般选择适用范围广,性能优异的材料,没有考虑会使设备成本大大提高的风险。在设计压力容器时,计算出的容器壳体壁厚与封头壁厚不一致,很多学生本着经济的原则,没有设计为相同尺寸,影响容器的焊接和安全。这些都是理论设计与生产实际偏离、工程意识不强的体现,没有达到强化工程概念的教学目的[14]。5.考核方式不合理,无法体现设计水平以往的课程设计是根据学生提交的设计报告给成绩,对学生的平时表现,设计的合理性、规范性及严谨程度没有体现[15]。设计报告抄袭或模仿现象严重,单纯凭借设计报告无法反映学生真实的设计水平,不能体现公平、公正、合理的考核原则。针对化工机械基础课程设计存在的这些问题,按照高等教育改革的要求,我们对课程设计进行了改革。

二、课程设计改革措施

1.提早布置课题,合理衔接理论教学针对课程设计时间短,与理论教学脱钩的问题,我们对课程设计时间安排进行改革。在完成第一章工程力学和第二章化工设备材料教学之后,我们便将每位学生的设计课题布置下去,理论课程结束后两周上交相关设计文件,进行考核。在布置课题时,利用两节课的时间,介绍各类装置设计的流程,每个环节用到的理论知识也事先向学生明确,使学生对课程设计有大致的了解,并对今后会对用到的知识引起重视。同时,理论课授课教师在今后介绍各类化工装置机械设计时也要对重点知识的应用加以说明,并结合课程设计详细讲解。学生了解设计课题之后即可随着理论课的讲解开始设计,学到的设计知识即刻能够应用到设计中,真正起到了学以致用的效果。在设计过程中,遇到困难,学生可以在理论课堂上提出,经过老师讲解得到解决,提高了设计效率,也方便指导教师掌握学生设计情况。由于设计时间由原来的一周延长为多半个学期,学生在理论课结束时便完成了大部分的设计计算及校核,利用两周时间整理数据,绘制装置图,撰写说明书,不会耽误期末考试复习,避免了应付抄袭现象的发生,真正锻炼了学生的机械设计能力,达到了课程设计的教学目的。2.增加设计题型,重视设备内件设计课程设计题型的选择关系着化工实践教学的效果。为了使学生熟悉各类化工装置,激发学生学习的主动性,锻炼化工设计能力,我们编制了多种化工装置的设计题型,包括压力容器设计、板式塔设计、填料塔设计、管壳式换热器设计和搅拌反应釜设计,共计五个设计题型。这些装置是化工生产中最常用的,体现了理论设计与生产实践的结合,同时,理论教学讲授的设计知识在这些装置的设计中能得到充分的应用,加深了学生对理论知识的理解,保障了装置设计的质量。对于装置的主要部件,比如板式塔的塔板、填料塔的填料层、反应釜的搅拌器等,也要求学生详细设计,并且给出部件的条件图。通过内部构件的选择、设计和校核,加深学生对化工装置的认识。

将每个班的学生分成5组,每组负责一类装置的设计,并且同组学生的设计条件各不相同。学生要完成自己装置的设计,要查阅大量的文献资料,搜集各种物料性质,学会各类装置的机械设计方法,参考化工容器设计的国家标准,这种形式彻底改变了课程设计形同虚设的尴尬局面,锻炼了学生查找科研资料,积极探索未知领域,不断补充新知识,独立完成科研任务的能力,激发了学生的创新意识,真正提高了化工装置的设计水平。3.加强学科交叉训练,完善装置设计流程化工装置的工艺设计与机械设计是互相影响、密不可分的,工艺设计为机械设计提供工艺条件及设备主要尺寸,而机械设计的结果又反过来影响工艺设计。为了使学生对化工装置设计有完整的设计体验,我们联合化工原理课程设计,将这两个设计有机结合,学生在做完化工装置的工艺设计之后,根据工艺条件及计算出的装置尺寸,接着进行化工装置的机械设计,使学生知道装置的设计流程,为学生将来从事化工设计工作奠定了良好的基础。对于学生提交的设备条件图及主要内件结构图,严格要求用AutoCAD绘制,并且标出各接管及自动控制仪表的安装方位,在设备条件图的右侧表明工艺要求、安装要求、各接管尺寸、材质、采用的国家标准等。

通过这些方式,学生熟悉了化工装置的设计流程,将化工原理、化工机械基础、化工制图、化工设计、化工自动控制等专业课所学知识融会贯通,综合运用,提高了学生学习的积极性和主动性,有利于设计能力的提升。4.严格规范设计,强化工程意识作为一名合格的化工专业学生,必须了解国家制定的有关化工设计的各种行业规范和国家标准。在做任何装置设计之前,都要先查找有关规范和标准,绝不能闭门造车,无据可依。与化工机械基础课程设计相关的标准有《钢制压力容器》《管壳式换热器》《钢制塔式容器》《塔器设计技术规定》《石油化工钢制压力容器》《石油化工自动化仪表选型设计规范》等。学生在做课程设计时,遇到有关尺寸的确定、内件的选择等有疑问的地方,一定要查阅相关标准,养成良好的设计习惯和严谨的工程态度,做一个敢于担当、认真负责的设计者。同时,要注意适用、安全、经济相协调的原则,密切联系工程实际,强化工程意识。5.完善考核体系,激发设计热情考核对于课程设计的质量有着重要的导向作用,公平、公正、合理地对课程设计做出考核,对学生有着监督、鼓励和引导作用。实践类课程的成绩考核不同于理论课,决不能单纯依据提交的设计报告定成绩。化工机械基础课程设计的考核分为平时成绩、设计报告质量和答辩三部分,分别占总成绩的10%、70%和20%比例。其中,平时成绩包括出勤率、学习态度及团队协作能力。设计报告质量包括报告的完整性、设计的合理性、计算的准确性、图纸绘制的规范性等。答辩环节要求每位学生将设计内容做成幻灯片,利用3分钟的时间陈述工作内容,然后由考核教师提问有关问题,学生作答。这种考核形式督促学生实实在在地做设计,认认真真地抓质量,只有付出努力,才能取得好成绩,激发了学生的设计热情,杜绝了抄袭应付现象,达到了教学目的。

三、总结

化工机械基础课程设计是化工专业学生重要的实践教学环节,随着高等教育改革的深入,原有教学方法的弊端日趋显现,课程设计急需改革。针对设计时间短的问题,我们提早布置课题,与理论教学合理衔接,避免了抄袭应付现象。增加设计题型,由原来的单一装置设计增加为五种装置设计题型,并且对装置的主要部件也要进行设计。加强与化工原理、机械制图、化工设计等交叉学科的联系,完善装置设计流程。装置设计要严格遵守国家规范和行业规定,注重适用、安全、经济相协调的原则,增强学生的工程意识。完善考核体系,公平、公正、合理的对课程设计进行评价。通过教学改革,激发了学生学习的积极性,课程设计质量得到提高,杜绝了抄袭应付现象。学生在课程设计过程中,自觉依据国家设计标准,将理论设计与生产实际相结合,增强了工程意识,提高了机械设计水平,起到良好的教学效果。

参考文献:

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[13]陈连.化工设备机械基础教学改革的若干尝试与实践[J].化工高等教育,2007(1):19-21.

[14]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.

第5篇:机械基础设计课程设计范文

关键词: 机械设计基础;分层教学;创新设计

中图分类号: G712 文献标识码: A 文章编号: 2095-8153(2017)02-0093-04

一、引言

机械设计基础是高职机械大类专业中的一门重要的专业基础课程[1]。原教学计划规定,同一个专业(甚至几个相近专业)使用同一本教材,执行同一个课程标准。教学检查发现,该门课程考试卷面成绩及格率不足一半,许多学生反映课程“内容枯燥”、“听不懂”。该门课程要求“懂得常见机构的工作原理;能根据工作要求设计简单机构;具有一定的创新设计能力。”这三个方面的难度呈递进关系,为了提高课程考核及格率,将卷面三个方面的权重由4:5:1,调整为4:6:0,或5:5:0,以期降低难度,但及格率仍然不高。分析原因,主要是由于高职生源差异性太大,有普高生,也有中职生。其中,普高生入学成绩最高接近普通本科分数线,而最低只有150分(总分750分),学生的学习基础参差不齐。许多学生数学基础(包括计算能力)很差,而机械设计需要弄懂大量的力学公式,熟悉繁杂的运算过程。这对那些数学基础很差的学生来说,是有相当难度的,很多学生因此望而生畏。为了照顾基础差的学生,教师只好简化课程内容,只讲原理部分,不讲设计部分。但又有学生反映,学了该课程后连简单的机构也不设计,没有任何收获,使主讲老师左右为难。为解决课程枯燥的问题,湖北职业技术学院曾于2009年试行项目制教学和任务驱动模式教学,试图调动学生自主学习的积极性和主动性,但由于每个学生的学习意愿不同[2],结果只有少数学生能跟上课堂教学节奏,大部分学生只能照抄作业。导致一部分学生学不好,大部分学生不愿学的尴尬局面。长期教学实践要求我们寻找一种因材施教,满足学生差异化需求的课程分层教学方案。

二、课程分层方案探索

1.人才培养目标的层次性分析

教育部职业教育与成人教育司2012年的《高等职业学校专业教学标准(试行)》中,将高职机械制造与自动化专业的人才培养目标规定为“面向制造业生产一线,培养德、智、体、美、劳全面发展,具有良好的职业道德和创新精神,掌握现代制造及自动控制的理论知识、应用技术和操作技能,从事机械零部件制造与装配、机电设备安装与调试,以及维修、自动控制技术应用的高端技能型专门人才”[3]。 从中可以看出,该专业人才培养目标是有层次性的。第一个层次是技能岗位,如零部件的加工与装配;第二个层次是一般技术岗位,如设备安装、调试、维修;第三个层次是技术管理类岗位,如自动控制技术应用推广、设备管理等。从高职机械制造与自动化专业学生毕业3年后的就业情况看,近六成的学生从事的是第一个层次的岗位,从事技术岗位和技术管理岗位的学生约占三成(还有一部分学生从事非专业的工作)。毕业工作5年后,从事技术和管理工作的学生比例有所上升。课程是为人才培养目标服务的,课程目标要支撑人才培养目标。既然人才培养目标和学生实际就业岗位具有明显的层次性,那么支撑人才培养目标的课程目标也可以具有层次性。学生的学习基础及其自身的学习意愿具有明显的差异性,因而课程分层教学的探索十分必要和紧迫。从2012年开始,湖北职业技术学院在机械制造与自动化专业中开始试行机械设计基础分层教学的实践探索。

2. 课程分层的思路

课程分层不能弃人才培养目标于不顾,不能为了迁就学生学习基础及其接受能力而想当然地确定层级标准。应该从人才培养目标出发,针对不同层次的职业岗位的要求确定[4]。也就是说,专业课程分层探索应该以专业人才培养目标为导向,而不应以教师或学生的主观意愿为导向。对于高职机械制造与自动化专业来说,技能岗位主要进行零件加工、部件装配和机械日常维护工作,并不涉及复杂的设计计算。学生只要能够读懂零件图、装配图,弄懂机械工作原理就能胜任技能岗位的工作。因而课程教学内容主要包括常见机构的结构和工作原理。而一般技术岗位,则包括简单工装设计、设备安装、调试和机械维修工作。因而仅仅懂得常见机构的结构、原理还不够,还要能进行常见机构的运动设计、结构设计和工作能力设计。对于技术管理岗位,则还要求具有一定的创新设计能力。针对职业岗位及其工作内容的不同,相应地确定不同的课程内容,并据此确定课程的层级,如表1所示。

3.课程分层教学的实施

课程分层教学能否取得实效,教学的组织实施至关重要。由于机械大类专业中均开设了《机械设计基础》课程,这些专业对该课程的要求比较接近。为了使分层教学后的学生人数达到建制班要求,合理降低教学成本,湖北职业技术学院打破专业限制,允许机械制造与自动化、模具设计与制造、数控技术、机电一体化技术四个专业的学生自主选择该课程的层级进行学习。三个层级的课程安排见表2。

由表2可以看出,三个层级标准要求的理论和实践教学环节均有明显的不同。高层级的教学内容包含低层级的教学内容。对于机械设计基础C级标准而言,因仅要求学生掌握各种常见机构的工作原理,并进而掌握完整机器的工作原理,所以舍弃掉那些繁复的计算内容,教学中更多地引用实际机械作为案例,采用动画、视频等直观教学方法,引导学生分析机构的工作原理。实践教学环节也主要是工厂参观、机构陈列室参观和动手拆装机械。实践证明,大量采用直观的、看得见、摸得着的实物或影像资料进行教学是一种十分有效的教学方法,特别是对那些基础比较差的学生来说更是如此。对于B级标准而言,则要求掌握简单机构的设计计算,因而不可避免地涉及到静力学知识、结构设计和工作能力计算等内容。实践教学环节中增加了56学时的课程设计内容,以期通过设计一套传动系统将课程中所涉及的主要知识点贯穿起来,达到学以致用的目的[5]。对于A级标准而言,选择这一级的一般是拔尖学生,人数较少,所以不独立编班,要求学生在学习B级课程的基础上,同时参加第二课堂活动。湖北职业技术学院在开展机械创新设计第二课堂活动中积累了较为丰富的经验。小组活动选题一般直接采用当年或下一年全国大学生机械创新设计比赛的题目,把课程分层教学与参加全国机械创新设计大赛结合起来,增加课程吸引力。教学中大量采用最新的实际开发项目作为案例,以拓展学生视野,开发学生潜能,提高学生创新设计能力。

4.课程考核

湖北职业技术学院实行学分制,并规定只要修完必修课的最低层级,对于专业学分不足部分可以通过素质学分补足,实现专业学分与素质学分有条件互通。这样做,既保证了专业最低要求,又可满足学生个性化需求,顺应高职院校“双创”教育的新形势。机械设计基础C级6学分,B级和A级均8学分,学生在A级课程中通过机械创新设计活动取得国家专利、比赛获奖,经教务部门认定后,可以另外给予素质学分。如果学生选择C级课程导致专业总学分不足,可以根据自己兴趣参加文学鉴赏、市场营销、演讲与口才等选修课程或跨专业课程的学习,取得更高的素质学分补足。因此,机械设计基础的课程考核笔试环节只需两种试卷――C类卷和B类卷。

三、课程分层教学的效果

机械设计基础课程实行分层教学试点后,约有60%的学生选择C级课程,30%的学生选择B级课,选择A级课的学生占10%左右。由于学生根据自己的学习基础自主选择相应的层级,教师在组织教学时更有针对性,达到了因材施教的目的,学生学习兴趣大大提高。近三年,该课程卷面成绩平均及格率由此前不足一半增加到85.4%(不含补考)。学生对课程“非常满意”和“满意”的比例由此前12.1%、60.3%分别增加到30.4%和56.2%。学校安排专门老师负责指导机械创新设计第二课堂活动,使机械创新设计活动常态化开展。在第四届、第五届、第六届全国大学生机械创新设计大赛中,湖北职业技术学院学生代表队与本科院校大学生同台献技,取得两个全国一等奖,两个全国二等奖的优异成绩。

四、结语

为适应高职机械制造与自动化专业生源的多样化、学生学习基础及其自身学习意愿的差异性,以专业人才培养目标为导向,把机械设计基础课程分为三个层级,实行分层教学,因材施教,满足学生的不同需求。课堂教学效果明显改善,人才培养质量显著提高,满足了社会对机械制造与自动化专业不同层次人才的需求。

[参考文献]

[1]万志坚,李家林,童玉清. 高职《机械设计基础》任务驱动式课堂教学改革实验[J].职业技术教育,2013(2):33-36.

[2]龚厚仙. 基于项目驱动的《机械设计基础》课程改革[J].职业技术教育,2011(17):31-33.

[3]教育部职业教育与成人教育司.高等职业学校专业教学标准(试行)[M].北京:中央广播电视大学出版社,2012:13-20.

第6篇:机械基础设计课程设计范文

关键词:课程设计参数选择;教学改革;绘图能力

课程设计是机械设计基础课程重要的教学环节,是培养学生机械设计的重要实践环节。通过课程设计,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。提高学生的有关设计能力,如:计算能力,绘图能力,使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用,掌握经验估算等机械设计的基本技能。通过该课程设计,可以把学生所学的机械制图、公差与配合等几门课程的理论知识加于巩固、扩展,提高了学生的综合能力,为技术应用型人才的培养奠定了基础。随着高职教育的不断扩大,高职生的来源复杂,学生基础参差不齐。近几年的课程设计效果不理想。课程设计对一部分同学来说是很枯燥,学生只是按照设计指导书的各个步骤机械地代数据,并没有真正思考问题,没有达到设计的真正目的。为了让学生更好理解课程设计的内容,到达设计的目的,需要在教学方面做一些改革。笔者本着自己这些年来指导课程设计过程中发现的问题,不断思考,不断探索好的教学方法,从以下几个方面来对课程设计进行教学改革,提高课程设计的水平。

1把设计和教学融合在一起

课程设计一般都是安排在理论课程讲授完之后进行,时间一般是安排在期末两周时间。设计结束之后面临期末考试,大多数同学把精力都放在考试课程上,对设计不能尽心尽力,有的同学是敷衍了事,机械地参照指导书抄写说明书,里面问题很多。有的同学虽然也发现了问题,但时间紧张,就懒于修改参数,草草了事。最后一周绘制的装配图效果也是不太理想,完全没有达到设计的真正目的。如果能把设计穿插在理论教学中,比如讲完带传动就可以布置设计任务,把设计题目分组给学生,设计要求讲解清楚,把电动机的选择方法给学生讲解清楚,再讲解传动装置运动和动力参数的计算。学生利用课余时间就可以着手设计内容,完成电动机和带轮的设计计算。在课程内容齿轮传动讲解完之后,学生可以接着前面的带传动设计内容进行齿轮的设计。讲解完轴的设计内容之后,学生就可以设计轴的结构尺寸。每上完一部分与设计内容相关的知识点后,就让学生接着进行设计,让学生有足够的时间去考虑,设计的效果才理想,学生才得到真正设计能力的培养。

2设计参数多组化

以往的设计参数虽然也有很多组,但数据相差不大,最开始学生对设计都很感兴趣,随着设计内容的不断增加,有的同学觉得大家做的都差不多,和设计指导书也相差不大,渐渐就会失去兴趣,等着别的同学做完了直接抄写敷衍了事。可以把设计的参数变动大一些,每组的参数选择要求也不一样,这样就可以避免学生互相抄写。比如在带传动的设计中小带轮基准直径的选择,一个组的同学必须选择不一样的数值,带传动设计完了之后,让这组的同学互相对比,启发他们思考参数不一样会有什么影响,最终引导学生找出合理化参数设计。设计重在过程,而不是结果,通过不同的参数比较,让学生更直观理解了设计内容,锻炼了学生发现问题,分析问题和解决问题的能力。同时也激发了学生对设计的兴趣,不是简单的抄写,达到设计的目的。

3注重答辩,启发学生自己发现问题并解决问题

答辩是课程设计的最后一个环节,是检查学生实际掌握知识的情况和设计的成果,评定设计成绩的一个重要方面。虽然设计是提前布置,参数选择让学生选择不一样,但如果不答辩,也难区分是学生自己独立完成的,还是机械地抄写设计指导书。通过答辩,可以发现学生的一些问题,引导他们去解决问题。引导学生对设计过程进行全面分析和总结,弄清楚设计中每一个数据和公式的使用,对图纸上零件的结构有着清楚认识。学生在设计中完成的图纸和说明书还不能完全反映出学生的真实水平。只有通过答辩,才能看出学生的设计能力和综合能力。比如,有的同学设计带传动的时候,只是机械地选择带轮直径,但缺乏整个系统的考虑,有的同学的小带轮半径比电动机的中心大,学生还是没有发现问题,没有及时修改带轮直径,继续按这样的参数进行后面的设计,导致后面很多数据都不合理。设计完成后,答辩就是引导学生对整个系统一个全面的考虑,及时发现问题并解决问题,培养了学生综合分析问题的能力。

4培养学生CAD绘图能力

以往的课程设计要求学生绘制一张装配图和两张零件图,大多数都是手工绘图。由于设计说明书错误多,边绘图边修改说明书,有的尺寸是绘图过程中才能确定的。反复修改数据,部分学生感到烦,设计数据太多,基础差的同学甚至不知道该修改哪个数据。机械地参照指导书绘图,导致设计的尺寸和图纸中的尺寸不吻合,细节地方错误多。如果设计任务及早布置出来,学生做完一个零件的设计就用CAD绘制出零件图,并让老师检查。比如齿轮的零件图,只需要修改轮毂的孔径就可以了。最后集中几天到机房完成装配图的绘制,这样既锻炼了学生的CAD能力,同时又能保证是学生自己设计的尺寸,和说明书也吻合,达到设计的效果。对于成绩好的同学,还可以鼓励他们利用学过的三维软件绘制零件,并进行装配。在二维和三维之间不断转化,学生可以发现问题,并加于修改。总之,通过以上几个方面的改革,能较大程度改变课程设计中的一些问题,把课程设计穿插在理论教学中,针对性强,学生也容易接受。参数选择的多样化,能调动学生的主动性和积极性,激发学生对课程设计的兴趣,提高了设计效果。

作者:王桃芬 张彩芳 单位:重庆工程职业技术学院

参考文献:

[1]陈立德.机械设计基础课程设计指导书[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]蒙晓烨.浅谈高职《机械设计基础》课程设计的教学改革[J].科技信息,2011(29):298.

第7篇:机械基础设计课程设计范文

关键词:工业设计;机械基础课程;教学模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0083-02

我校机械学院的工业设计专业,是顺应了浙江省经济发展的需求而逐渐完善建立的。这个专业的生源普遍有艺术绘画的修养,但是学生普遍数理课程的基础相对薄弱。考虑到专业需求的特殊性,有必要制定不同的教学目标与教学方式以区别其他机械专业,推进符合浙江省经济发展需求的高教改革。

一、工业设计专业机械基础课程现状

我校工业设计专业的“机械基础课程”安排在大一下学期,目前教学过程中存在的主要问题包括:

1.工业设计专业学生普遍理科基础较差,畏惧数理化教学内容。在上“机械基础课程”前期没有理论力学、材料力学的课程基础做铺垫,没有基本的机械概念。

2.该课程仅安排了32学时,教学内容囊括了机械原理、机械设计两门课程的基本内容。同时课程没有安排同程的实验教学环节。

3.同其他艺术类课程的开放式教学模式相比,学生认为本课程枯燥乏味、深奥难懂,缺乏兴趣、学习动力不足。

二、改革理念、思路及目标

课程改革理念、建设思路与目标如下:

1.明确教学定位,确立教学大纲。适应浙江省机械行业发展对工业设计的需求,确定我校工业设计专业学生对机械基础知识的认知程度与深度,建立相适应的教学大纲与教学内容。

2.探索立体化教学模式和方法。鉴于工业设计专业的艺术类特性,在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。

3.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念,形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。

4.将工程中的典型案例引入教学内容,并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论,使学生掌握机械设计的思路和基本方法;提高学生分析问题和综合设计的能力。

5.培养团队协作精神,形成良好的职业能力和职业素养。分组进行教学,按组分配任务,进行讨论、查阅资料、分工合作,培养团队协作精神。

6.强化能力、过程考核,提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重,将期末考核转变为章节考核。实践考核与理论考核相互结合,形式上做到有机统一、相互渗透。

三、课程改革内容

首先,工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理,而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍,而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数,如刚度、强度、安全系数等。其次,以学生为主体,教师为主导,实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力,巩固所学的专业知识;团队配合,增强学生的团队协作能力;培养学生机电系统的综合设计能力;实际过程中,针对具体设计目标开放性加入工业设计元素,使学生真正体验理论与自身专业实践相结合,改善教学效果。再次,在已有的实验课程基础上,进一步深化提出相关的具体实践项目,结合项目实施过程完成教学任务,熟悉工程项目的一般流程,培养锻炼学生团队精神,有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式,强调实用技能和知识创新,建立课堂实验教学与工程实践的联系,展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后,体验型讨论课互动实验教学方式,让学生主动参与教学过程,让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式,消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中,基于已有的实验器件,结合实际运用需求确定项目主题,查阅资料、分组讨论,上台讲演、提问答辩和评价考核等环节,学生可主动参与教学,体验整个教学过程,分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛,师生互动提问答辩,可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,充分发挥学生的主体作用,使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容,其重点大多也是难点,主要包括以下几个部分:(1)工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节,其教学模式教一般实验课程更具有开放性,这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富,且具有很强的工程技术针对性,其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法,能够化枯燥为生动,化抽象为具体,以激发学生学习的积极性、主动性,提高学生的感性认识和深入探究意识。(2)开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题,老师演示居多,学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差,因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容,这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。(3)考核方式的改进需要引导学生注重平时的学习和技能的训练,同时对教师提出了更高的要求。教师必须围绕学生的学习开动脑筋,不断研究、创新教学,这将大大增加教师的工作劳动强度,对教师、对学生都将是一种挑战。

工业设计专业的机械基础课程的革新是顺应浙江省经济发展对多层次高等教育的需求。我们从实际出发,分析了现有工程材料及热处理课堂教学中的普遍问题。基于工业设计专业学生学习机械基础课程时出现的难以“消化”现象,提出课堂教学改革思路与改革内容,并对其改革的实现提出了相应的方法。其次,针对不同层次要求的教学过程,增加相关实验课程相辅的教学模式,积极探索如何在现有教学和管理制度背景下,积极寻求教学创新和教学改革的策略。通过我们为期近一年的课堂实践,发现在工业设计专业的机械基础课程教学过程中实施课堂教学的相关改革,对提升我校机械工程人才培养质量具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]高为国,董丽君,吴安如.基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设[J].湖南工程学院学报学报,2010,20(3):74-77

[2]陈国金.工科类大学生创新教学实践[J].实验室研究与探索,2010,(3).

[3]纪华刚.卓越计划校企联合机制的研究与实践[J].长春工业大学学报(高教研究版),2011,(9).

第8篇:机械基础设计课程设计范文

在以往的教学安排中,本门课程的教学一般安排在第二学年进行,课时量控制在120―150学时左右,同时在期末配有一个星期的课程设计专用周。近年来,随着企业用人需求的不断变化和教学改革的不断深入,中专学生按照教育部的要求,各专业都在第三年进行不少于一年的顶岗实习。这样,各门专业课的课时均有不同程度的压缩,《机械设计基础》课时大都压缩为90学时,课程设计专用周有些学校甚至取消,有些学校虽有安排,但时间安排在期末,容易受到复习考试的冲击,学生在时间和精力上都难以保证。“课时少、任务重、容易受冲击、质量难保证”现已成为课程设计普遍存在的问题,已引起相关部门和专家的重视,各地各校也在想尽办法解决此类问题。

一、教改思路

宝鸡职业技术学院从2002年以来,在认真调研、深入分析的基础上,在历届教学当中、采取边教学边教改的办法,逐项改革、稳步推进,进行了大胆的探索和实践。面临理论课时减少,但对学生实践能力和操作技能要求不断提高的实际情况,《机械设计基础》课程设计不但不能减少、不能削弱,而且要克服困难、积极应对、强化课程设计本领,提高实践操作技能,为顶岗实习和就业安置打下坚实的知识基础。

总结起来,我们的教改做法是:“整体提出设计思路,分步完成设计作业,前期进行‘部件’生产,后期完成‘设备’安装”。这种时间前移的思路,克服了理论教学与课程设计相互脱节的毛病,既节约了设计专用周宝贵的设计时间,同时又保证了正常的教学作业和大型课程设计的配套完成,使理论教学和课程设计互联互通、相互促进,达到了二者双赢的目的。

二、方案设置

结合三年制中专学生“年龄小、底子薄、实践知识欠缺”的特点,课程设计任务一般选择简单的单级直齿圆柱齿轮减速器设计。它的主要内容包括:齿轮传动设计、皮带传动设计、轴系部件设计、箱体设计、联接类(联轴器、键类、螺纹类)零件选择、密封选择等,基本可以涵盖机械设计课程的全部设计内容。

按照前述设计思路,在课程教学进行到学期中期时,这时常用机构已基本讲完,而通用零件刚开始讲授。此时,我们就将本门课程的课程设计任务书下发给学生,并用适当时间向学生进行整体设计思路讲解,使学生有一个概括的了解。然后结合教学课程的正常进行,在每一教学章节完后,逐项拆分设计任务并分步完成设计内容。这就像工厂生产设备一样,将零件的制造(分步设计)提前分散到各车间制造完成。

大部分设计内容可随着课程的进度进行,到学期末教学课程完成时,已基本完成分步设计。等到课程设计专用周时,学生即可按设计指导书的要求与步骤,利用3-4天时间,将分步设计内容进行整合,完成装配图绘制,同时编写设计说明书,进行答辩及后期资料整理工作,这样学生就可以轻松地完成整个课程设计任务。

三、方案分析

1.节省设计时间。按原有的方案,大量的设计内容集中在一周内完成,学生在短时间内要进行超强度的劳动,常常需要晚上进行通宵加班,才能按时完成设计任务,况且还要面临期末复习考试的压力。新方案由于大量的设计内容已预先随着教学课程而完成,设计专用周只进行整体组合,完成后期资料整理,因而,在3―4天时间内,大部分学生都可完成设计任务。既减轻了学生负担,又节约了设计时间。

2.保证设计质量。由于分步设计是随着课程进度进行的,在此过程中,学生在消化课程内容的基础上,设计思路比较清晰,设计计算时间相对较长,指导老师可以随堂进行示教讲授。同时教师可对设计结果和设计过程提前进行评审,学生改错时间也较长,因而,设计质量都可以得到保证。

3.考试与设计互不冲突。原有方案的课程设计安排在期末。此时又面临着别的课程的复习考试,学生既要进行高强度的课程设计,又要分心复习其余课程以迎接期末考试,容易引起二者的冲突,对此指导老师的意见也很大。现有方案由于设计时间的提前可以有效地解决这一矛盾,既保证了设计质量,又不影响学生期末考试,学生和教师比较满意。

4.对课堂教学有促进。如果没有课程设计和课堂教学的互联互通、相互配合,课堂教学就显得乏味且没有针对性,尤其是涉及设计内容讲得都比较空洞,学生接触不到实际的东西,等到后期再进行课程设计时,就显得无从下手。现有设计内容与课堂教学同步进行,二者可以起到互相促进、互相补充的作用。学生对课堂教学也爱学也能学得进,通过对几届学生的教学考核对比,课堂教学质量比以前有明显提高。

四、需要注意的几个问题

1.虽然课程设计内容与课堂教学同步进行,但课程设计只是对理论教学的强化,绝对替代不了课堂教学的主导地位,不能由于课程设计作业的提前布置而冲击正常的教学。尤其是课堂教学的思考题、课余作业、答疑辅导等教学过程一样都不能少,都应按照正常的教学进度执行,这一点尤为重要。

第9篇:机械基础设计课程设计范文

1.课程整合是技工教育发展的需要

技工教育具有明确的导向性,即以学生就业为导向,以培养高技能人才为目标。它强调以能力为本位,重视学生实践动手能力的培养。现有大部分机械设计基础教材过于强调学科体系的完整性,注重学生设计、计算能力的培养,不符合当前技工院校学生整体素质偏低的基本学情;同时与工程力学的衔接不够好,一般院校两课独立设课,分开教学,不能很好地实现知识的融合,需要教师不断重复讲解,挤占了大量的课时。同时因为内容枯燥复杂,导致学生丧失学习兴趣,教学效果不佳。所以,将此等专业基础课进行合理的整合,是技工教育发展的必然趋势。

2.课程整合是行业发展的需要

随着现代工业的不断发展,机械设计中模块化趋势日益显现,标准件应用愈加广泛,使得技工院校机械设计基础的教学重点由设计向合理选用转变。同时,计算机辅助设计技术不断发展,进一步提升了机械设计项目的效率和质量,广泛为企业(行业)所采纳。为此,技工院校机械设计基础应适时进行课程整合,推陈出新,减少教育的滞后性,以期培育成果能被企业所接纳。

二、课程整合中的关键问题及对策

1.整合课程内容,建立更加科学合理的课程体系

“整合”不是简单的合并,而是通过某些方式彼此衔接,实现资源共享和协同工作,形成一个有价值有效率的整理。可见要求整合后的机械设计基础课程内容上更符合技工院校的整体学情,更贴近现代生产实际。具体做法有如下几方面。其一,选取内容上推陈出新,去除传统教材中现实生活中已淘汰的或不适用的内容,增加新技术、新方法。如去除传统老旧过时的机械分析与设计内容,增加计算机辅助设计和运动分析。其二,针对技工院校学生自身学习特点,压缩传统和叙述性内容,减少理论性较强内容的公式推导、理论计算,突出应用性和实用性,不过分强调知识的系统性和完整性。如弱化材料力学中强度、刚度等的计算,将一些专业理论知识有机地融入到实验、实践环节中,真正做到因材施教,为学生减负。其三,内容整合,将机械设计基础与工程力学课程中的知识点揉为一个整体,进行集中串讲,如齿轮传动的受力分析、轴的强度计算等内容,利于学生理解和掌握。其四,突出专业特色,目前大多数院校机电专业、机制专业、模具专业甚至是汽车专业的专业基础课程授课内容均一致,与专业形成“两层皮”割裂的状态,导致学生误以为这些课程无用,学习兴趣不浓。为此,此次整合应根据不同专业,选取不同的工程实例,组织相应的教学内容,做到学以致用。例如,针对汽车专业的学生,教师应选用汽车组件、零件作为实例讲解;针对维修专业的学生,选用各种机床部件、零件作为实例,并以这些工程机械作为分析对象,讲述工作原理,分析机构特点、进行设计等。授课内容为学生所熟悉,又关乎专业,容易引起学生兴趣,激发学习热情。

2.整合教学方法和手段,注重工程意识及实践能力的培养

传统教学中,机械设计基础课程的教学不外乎老师讲、学生听,学生进行“满堂灌”的被动式学习。学生除了熟记公式、原理,卷面上获得一个高分外别无所获。这也解释了为什么在校拿高分的学生到企业进行独立设计与开发时无从下手,不能很好地实现理实转化。因此,整合课程内容的同时还必须对教学方法、教学手段进行整合改革。传统教学中以教师为主导,通常结合典型案例讲解知识点,学生通过例题了解某个知识点,但无法获知其在整个系统中的作用、与其他知识的链接等,以至于无法运用。由此我们将传统的“知识传授型”教学模式向“能力培养型”转化。通过学生自身动手探究、验证、获得知识和技能,强调以学为主,注重学生在教学过程中的参与性和主动性,让学生真正体会到学以致用,提高学生的职业素质和技能。在具体实施中,以模块、项目教学的方式展开教学。例如将典型的平面机构作为一个模块来展开教学,可以选取牛头刨床作为实例,学生通过自己动手拆装,了解牛头刨的基本结构、各机构各自的特点及相互的传动关系,掌握带传动、齿轮传动、曲柄导杆机构等常用平面机构的工作原理,对机构的应用形成感性认识,再由教师讲授其中涉及的平面机构常见的理论知识,学生通过测绘、组装、试运行,使得理论知识得以升华,最终起到指导实践的作用。在这里课堂不再是常规的教室,而是设在了车间;学生也不再是规规矩矩地坐着听,而是以动手探究、小组讨论、总结的方式获得知识;教师在此过程中起到组织、管理、协调和监督的作用,学生在整个教学过程中处于主体地位,提升了其主人翁意识,使其增进了对专业的理解,培养了他们的工程实践意识。在教学手段中,光凭粉笔、挂图、模型等传统教具进行演示的方法已无法满足当前的教学需要。以多媒体网络技术为主体的电化教学可以使抽象问题变得直观,复杂问题变得简单,动态问题变得可视,在提高教学效率的同时也提升了教学效果。例如两齿轮的啮合原理通过动画模拟,直观地将啮合过程展示给学生,使其轻松理解教师的教学意图。当前计算机辅助设计的发展也为该课程教学提供极大的便利,原先需要复杂计算、推导的内容,只要通过相应软件对某种机构进行设计计算,便可轻松获知,如齿轮传动中的受力分析、机构间的相互干涉等。

三、课程整合中的相关问题

1.实践环节的配套改革

本课程中的实践教学除配合理论教学外,主要是培养学生观察、测量、分析能力及对专业(职业)的忠诚度。因此在设立实践项目时一方面需要考虑学校自身的硬件配套,另一方面需要紧密联系市场,淘汰老旧过时、引进新技术、新发明,定期更新实践教学内容,尤其是在配套的课程设计过程中,应结合技工院校学生自身学习特点,减少计算的难度和数量,突出应用软件辅助设计,重点放在结构设计方面。

2.任课教师的素质培养