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机械非标设计基本知识十篇

发布时间:2024-04-26 03:22:20

机械非标设计基本知识篇1

关键词:机械工程基础教学研究工程素质 

提高质量是世界各国进入高等教育大众化阶段后面临的共同问题,也是我国高等教育发展的必由之路。面对经济社会发展的新形势与新任务,目前我国高等教育改革,已从高等教育的规模发展向高等教育的内涵式发展改变。重基础、宽口径已成为高等教育改革的方向,为适应应用型、复合型、创新型人才培养,提高学生就业创业能力,增强高校人才的适应性,就必须加强基础理论知识的学习、工程素质的培养。 

机械工程基础课程作为一门非机械类专业基础课程,是以原工程制图、金属材料及热处理、机械设计基础、机械制造技术等机械类课程进行整合的一门基础课程,它向学生提供机械产品使用、设计和制造所需的基本理论、方法和技能。该课程是大学阶段培养非机械类学生工程素质的一门重要课程。但目前该课程的设置存在以下几个问题:①由于在教学过程中没有建立认同的课程目标定位标准,目前现有的教学方案仅仅是将相关机械类课程内容的简单组合,教学内容实际是分离的,没有达到课程综合的真正目的;②现有的课程教学内容过分强调内容的系统性、完整性,而没有反映应用型本科教学所要求的“应用型”特点,教学内容过于繁杂;③相关教学内容未能很好地整合,内容重复、前后颠倒、衔接不好等问题不同程度地存在,不利于学生综合能力的培养;④未与学生的所学专业相关联,学生的学习兴趣要求不高,学习效果较差,学生的工程素质提高不明显[1]。 

机械工程基础课程教学改革以盐城工学院电气工程与自动化专业为例,以培养电气工程师能力为本,以工程素质、应用能力和创新能力培养为主线,进行课程教学改革。教学改革中主要体现“一精二重三讲四会”的教学原则和方法:一精是指基础理论教学要精练,以满足专业课教学所必需的基本理论;二重是指在教学重点上强调基本概念的应用和实践能力的训练;三讲是指授课上要做到基本概念讲清楚,重点内容讲透彻,知识点讲全面;四会是指教学要求上做到基本理论会运用,基本方法会掌握,基本技能会操作,基本问题会分析解决。 

根据我校电气工程与自动化专业的教学改革目标要求,机械工程基础作为该专业开设的一门唯一的机械工程类课程,我们对该课程的教学目标设置、教学内容的准备及教学方法的实施等进行了多方面研究与探讨,使其符合该专业人才培养要求,提高学生的专业素养。 

1.课程教学目标设置 

高等教育培养的是生产、建设、管理、服务需要的高等技术应用型人才,在全面推进素质教育的过程中,不仅要加强文化素质,更要注重工程素质教育。因此,将非机械类的机械工程基础课程性质定位成一门以“机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课,符合工程实际对应用型人才基本素质的要求,也符合我校电气工程与自动化专业人才培养目标的要求。 

机械工程基础课程是将机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造等机械设计制造相关内容,经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。机械工程基础作为非机械类专业开设的一门唯一的机械工程类课程,涉及内容广泛。课程综合化不仅解决了课时有限的问题,而且使学生对机械工程有一个比较全面的了解。以专业岗位职责需求整合相关教学内容,不求原课程知识体系的完整性和系统性,突出实用性和针对性,注重对机械工程知识了解,理顺机械工程知识与专业知识之间的关系,培养学生的横向扩展能力。 

对电类专业而言,机械工程基础是一门介绍机械工程有关基本概念、基本理论及基本计算、设计方法的一门综合性技术基础课。课程围绕“机械工程材料”、“工程图样表达”、“常用机械传动装置”、“常用机械加工方法与机床”几个典型项目,将与机械设计制造相关的基本内容统筹安排、有机贯通与融合,体现“实用、够用”为度的原则。力图用较少的学时侧重于对涉及机械工程的有关基本概念、基本理论加以阐述。以理实一体教学为纽带,以理论教学与现场教学相结合的手段,培养学生学习理论、实践认识、发现问题、分析问题、解决问题的能力;为后续课程的学习打下坚实基础。 

通过本课程学习,使学生的具有初步工程意识和标准化意识;能用准确、简明、规范的工程语言表达设计思想和意图。学生应达到的能力目标确定为:①能初步确认一般机械零件所用的一般工程材料;②能初步绘制和阅读简单机械工程图样;③了解机器的组成和平面机构的相关知识,了解机械传动和常用零部件的基本内容;④正确理解机械制造的相关概念,了解常用的机械加工方法,能初步确定零件的成型或加工的基本方法。 

2.课程教学内容设计 

机械非标设计基本知识篇2

【关键词】职业岗位;职业标准;相应课程

一、职业岗位分析

机械设计与制造专业主要培养以传统和现代的技术手段,实现机械产品的设计、制造、装配等活动的专门应用型人才。由于其具有非常突出的广泛性和适用性,其发展前景十分广阔。(1)专业技术状况。现阶段,机械制造业正处在由传统的机械制造技术向现代的机械制造技术的转型过程中,因而电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、数控技术、成组技术、计算机辅助设计(CaD)、计算机辅助工艺过程设计(Capp)、计算机辅助制造(Cam)、柔性制造系统(FmS)、计算机集成制造系统(CimS)等技术正在或将要成为现代机械制造业新的技术特点。(2)毕业生就业范围与岗位分析。本专业毕业生的就业范围主要在以下几个方面:(1)机械制造企业(约占75%);(2)各种电子产品及其他制造行业(约占10%);(3)冶金类企业(钢铁公司)(约占);(4)其他(约占10%)本专业学生毕业后可在上述企业(部门)从事以下岗位的工作:一是机械制造工艺过程的设计;二是数控机床及其他现代机械制造设备的操作、维护及检修;三是机械产品的设计与开发;四是技术改造;五是车间班组及其他基层部门的管理。

二、职业标准分析

(1)培养目标。本专业培养能够拥护党的基本路线,适应21世纪社会经济发展需要的德、智、体全面发展,具有知识、能力、素质协调发展,理论联系实际,富有创新精神,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。(2)专业基本要求。本专业毕业生应获得以下知识和能力:掌握本专业所必需的自然科学和工程技术的基础理论知识;熟练使用autoCaD等企业中常用的辅助设计软件绘制各种机加工零件图及产品装配图;具有机械产品设计的基本能力和制定零件加工工艺规程的能力;能编制数控机床加工程序、操作数控机床加工零件,并能对数控设备进行日常维护和一般故障检修;具备安装、调试、使用通用机械设备的基本技能;通过大学英语应用能力考试,能较熟练地阅读本专业英语技术资料;取得湖北省劳动厅核发的一项技术等级证书;通过国家计算机一级考试;具有一定的人文、艺术和社会科学知识,有较强的自学能力和创新意识。(3)职业标准分析。根据职业与岗位分析、专业培养目标和专业基本要求,对本专业应具备的职业标准进行分解与分析,并设置相应课程。

参考文献

机械非标设计基本知识篇3

【关键词】机械设计;创新实践;教学应用

机械设计专业课作为实践性非常强的一项技术,也是最基础的一门课程,同时也是作为学生在机械设计方面的综合能力,在设计和创新能力以及训练工程意识时都具有非常关键的作用。在进行实践教学的过程当中它对于培养学生的思维,创新意识以及达到怎样的教学目标都起到了非常重要的意义。在当前形势下,实践教学环节是广泛应用的,但是由于落后的测试设备,落后的师资队伍,陈旧的教学方法等方面都影响了实践的发展,学生更不能有效的进行动手和创新,所以,必须要提高教学的实践性,从而才能加强对学生专业的培养,实践能力的提高,开辟出一条新的途径和有效应用。

一、机械设计教学的创新和实践

通过在教学当中,我们可以选用一些以往的学生作品当成教学演示,再应用多媒体教学作为课堂的技术方法,把这些好的作品带进课堂当中,让学生可以更为直观的参观欣赏,让他们不再有一些畏难的心理负担,从而也可以增强他们的积极性,开创性。最后让学生通过这些作品进行分析讨论,分享体会,从而来引导他们可以更为细致的对这些作品进行深入研究,找到创新立意,进而来提高学生的综合能力。

(一)机械设计作为实践综合性非常很强的一门主要课程,在实验教学过程当中则是非常关键的一个环节了,实现教学目标是有着重要意义的。我们在培养学生机械设计课程时,实践则是一条不可小视的途径,同时也是培养学生分析能力,解决问题,理论实践和创新能力的一种重要途径。学生在掌握机械原理的程度会影响到具体的实践能力。我们都知道,在机械产品当中,主要是由运动机械以及多个零部件组成的,它们都具有不同的应用功能,并且所适用的场合也是不同的,所以必须要充分的了解机械产品的设计以及各个原理才可以更好的运用它的工程实践。此外,由于机械设计一般包括的体系是非常宽泛的,不仅有理论知识,计算推导,也需要一些图表与公式的配合,才能发挥出它的作用。在这门课程当中,教学的主要目的是让学生可以在短时间内学习有效的知识,但是在现阶段而言,由于学校在多方面都受到了一些限制,不利于学生的全面学习,从客观角度来讲对实践是不利的,所以我们必须要探索出一条更适合的方法,可以在短时间内让学生学到具有创新意义的实践技能,更为科学的与理论相结合。

(二)由于课程设计具有一定的复杂性,也具有一定的重要性,所以我们必须要改革以往的课程目标,重新设计课程内容。学校一般会安排几名老师作为技术指导,但在新的课程安排当中减少了老师的比例,这样不仅可以减轻老师的负担,也可以让学生在自己动手的过程当中找到创新的能力。在机械类的学科当中,一般包括机械方案的设计以及制作,在这个过程当中一般是为了培养学生的综合知识运用以及培养他们的能力实践创新,从而来提高他们的思维意识,在部分学校当中还会应用团队合作来完成设计实验教学,通过让学生自己做相关的课程设计,这样不仅可以提高了学生的收益,也降低了敷衍设计的比例。此外,在机械设计课程的学习过程当中,我们也可以让学生应用一些相关的软件作为辅助作图设计,可以更好的构建三维模型,达到传真的效果。我们清楚的可以看到三维软件具有非常强大的一些应用功能,所以在零件的设计上是非常明显直观的,而它的参数多功能也是非常强大的,所以极易修改零件图以及装配图当中错误的特征。而我们在建立整机装配模型时,应进一步的分析设计产品所具有的运动仿真以及干涉检验等问题,对于所发现的问题可以及时的解决,来加强学生在机械设计学习中的创新能力,全面培养他们的创新思维性。

(三)在机械设计课程的试验中,我们所要达到的目的就是为了让学生可以在短时间内学到最有效的知识,但是在现阶段的学校当中,在很多方面都受到了一些客观限制,这对于学生获取知识是非常不利的,所以,在一些高校当中为了让学生可以学到丰富的知识,便探索出创新的实验教学应用,理论结合于实践,作用比较明显。在很多高校当中都会应用这种方法,一些老师也对这种方法提出了不错的评价,当教师传授机械理论知识时,可以不受课本当中一些内容的束缚,并且让学生置身在具体的实验操作当中,其目的就是把实验的过程变成学习的过程,从而可以加深对理论知识的掌握,在学生提出疑问时也可以找到更好的方法进行解答,理论实践应用在创新当中,所得到的效果则是非常明显的,而吸收也是较为快速的,在短时间内学到丰富的理论知识,也提高学生的创新能力,通过设计实验不仅巩固了知识也增加了思维的创新意识。

二、结论

总而言之,对于在培养专业的机械设计人才时,不仅让学生要全面的掌握专业知识,方法以及理论基础,更要提高他们对机械知识的应用,培养他们的创新能力,这才是我们教育改革最重要的目的。在创新能力的培养过程当中,思维开发,意识创新,提高教育的本质思想,这才是最为核心的教学内容。

【参考文献】

[1]刘杨.银金光将创新思维方法融入机械原理等课程中的实践探索[J].中国校外教育.2013(10)

[2]徐成福,林远艳,吕勇浅谈.《机械设计》课程设计教学改革[J].黑龙江科技信息.2010(27)

[3]王慧,马岩.机械原理课程改革的思考[J].机电产品开发与创新.2010(05)

机械非标设计基本知识篇4

关键词:非机械类机械制图教学方法教学内容

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0171-02

机械制图是一门研究运用正投影法绘制和阅读工程图样以及解决空间几何问题的工科专业基础课,它的主要目标是培养学生运用投影理论和绘图技术来构思、分析和表达问题的能力。依据学科专业与机械工程的相关程度一般分为三类:机械类、近机械类和非机械类,区别体现在授课学时数和教学内容的安排,不同高校不同专业会根据具体情况安排学时数和教学内容。其中,面向机械类专业的机械制图包含的教学内容和学时数最多,而非机类机械制图的学时数最少,但是同样要求学生掌握绘制和阅读工程图样的基本能力和严谨细致的工作作风。除此之外,非机类机械制图的授课专业多、学生基数大,在强调具备全面素质人才培养模式的今天,研究非机类机械制图课程的教学方法具有重要意义。

1现状与存在的问题

1.1学生对课程重要性认识不够

机械制图课程通常安排在大一上学期,新生刚从高中进入大学阶段,很多还是习惯高中时期的学习方法,对于这么课程的特点如“从空间到平面,再从平面到空间”的逻辑思维和形象思维转换的能力掌握较差,导致学习效率和学习效果不都理想。此外,学生认为这门课程与专业体系的关系不大,对其在后续课程和将来工作中的作用了解甚少,甚至还有学生对这门课程的开设持有怀疑态度,这些都很大程度上影响了学习的兴趣和效果。

1.2教材的选择问题

教材选择问题主要体现在:一是各专业大多没有针对本专业的适用教材,而是不同的非机类专业使用相同的一种或两种教材;二是不同教材的章节安排顺序也不尽相同,如“三视图的形成和投影规律”这部分内容,有的教材安排在点线面投影之前,而有的教材安排在之后,这也会影响学生对知识的接受。非机类学生如果实用机械类制图教材,教材的学时要求、难点内容也会增加学生学习这门课程的难度。

1.3多媒体课件与黑板手绘教学的矛盾

采用多媒体课件已经成为必可不少的教学手段,由于课件的信息量大立体图多、且通常具有动画视频,因此一定程度上提高学生的学习兴趣。但是若完全采用多媒体教学对于机械制图这门课程来说,显然是不太合适的,由于多媒体授课的节奏较快,但是缺乏了黑板手绘教学的示范,可能会引起学生接受和理解重点难点内容的障碍,甚至陷入“一听就懂、一看就会、一做就错”的困境。

1.4考核方式与教学目标的冲突

机械制图课程的目标是培养学生绘制和阅读工程图样的能力以及具备一定的计算机绘图能力。但是,现有的教学模式是采用统一的教材和教学大纲,考核方式以统一考试为主,并且着重考察制图的基本技能,对于综合问题的解决一般涉及较少,显然与课程的培养目标有所差异。此外,非机械类由于学时压缩,基本不考核甚至不讲授计算机绘图部分,但这却是机械制图的一个主要培养目标。

2教学改革的几点措施

2.1提高学生认知程度,转变学生学习观念

机械制图是一门实用性很强的专业基础课程,传统教学侧重知识的系统性,把培养学生空间想象能力和逻辑思维能力重点放在基础理论和基础知识上,但开始学习这部分内容需耗费较多时间,还不易掌握;而且制图课程一般开设在大一上学期,相对来说这个阶段的学生学习能力较弱,还意识不到制图课程是很多后续课程的基础,直接导致一部分学生对这门课程失去兴趣。如果学生一旦失去兴趣,教学质量就很难保证甚至下滑。为了激发学生的学习兴趣,认识到这门课程的重要性,可通过不同的手段和方法启发学生:例如通过教师的切身体会说明这门课程的知识对所从事职业的重要性,强调看不懂工程图样的技术人员无异于技术文盲;通过参加各类制图竞赛也能激发学生的学习兴趣,在参加历年的全国先进成图技术大赛前,我校都会组织校内的选拔赛,通过各级比赛的举办,学生的学习热情大为提高,这对提升学生的学习成效和教师的教学质量都具有积极的作用。

2.2优化调整教学内容

非机类机械制图的授课对象是化工、能源、电力、冶金等专业方向,随着计算机技术的快速发展,计算机辅助设计CaD技术在这些领域的设计、生产等环节都得到了广泛普及。因此,非机类机械制图的教学内容应将画法几何、机械制图、计算机绘图各模块知识相互渗透和整合。在教学内容选取上以实用精炼为原则,并适当培养学生的自学能力。传统的制图课程由画法几何和机械制图两部分构成,其中画法几何模块是理论基础,是培养空间思维能力和空间想象能力重要的教学环节,应优化这部分的教学内容。一方面,加强点线面投影和组合体投影的学习,能有效提升逻辑思维能力和形象思维能力的转换,但是其中部分内容枯燥、理论性强、难度较大,因此在讲授这部分内容时,务必要将点的投影特性讲清讲透,因为点的投影是线面和组合体投影的基础。另一方面,对于难度较大、实用性不强的内容如线面、面面之间的相对位置关系可删去不讲;简化截交线、相贯线难点内容的讲授,如两圆柱正交相贯线画法采用近似画法取代立体表面取点法作图;对于常用件与标准件章节,简单介绍国标的规定画法和标记,培养学生查阅国标和手册的能力。除此之外,还应增加计算机绘图基本内容的讲授,逐渐使传统教学内容与先进计算机绘图技术相融合,如在零部件测绘学习环节,通过手工草绘和计算机绘图,使得学生既巩固了零部件图样的画法,又基本掌握了计算机绘图技术。

2.3利用多样化的教学手段

多媒体的课件的引入改善了教学手段的多样性,提高了学生课堂上的听课兴趣和听课效率,例如在讲授机件的常用表达方法这一章时,可充分利用动画视频展示全剖、半剖画法的原理和过程,以及讲授零件图、装配图等章节时,采用多媒体课件能使得课堂教学直观清晰、易于理解。但是,若将机械制图课程改为完全多媒体教学也是有待商榷甚至是不可取的,因为对于难度较大的知识点,如截交线和相贯线画法,由于板书的重点突出、过程清楚,因此其教学效果要好于多媒体教学。此外,模型教学同样需要保留,让学生学会根据模型总结不同的形状特征和投影特点,增加教学的直观性。总之,课件、模型、板书等手段要有机结合,培养学生逻辑思维和形象思维的能力,提高学生学习兴趣和教学质量。

2.4加强课后练习,巩固教学效果

非机类机械制图课程的教学内容多、学时数有限,而不同学生的理解能力和学习能力也有所差异,针对学习有困难的这部分同学应辅以课后适当的答疑环节。答疑过程中可利用与课堂典型例题或课后作业相关的实物模型,以帮助学生提高空间到平面、平面到空间相互转换的思维能力,这对提高学生学习这门课程的信心和兴趣能起到很大的帮助作用。除此之外,计算机网络技术已经在如今的教学环节中得到了广泛应用,其主要特点是利用电脑、网络等硬件设备,以及专业的网络教学平台,来实现不受时间和空间条件限制的教学模式。采用这种模式,学生对于课堂上尚未完全理解的重点难点内容可再进行加深理解,避免难点内容不断累积,导致厌学情绪的产生。还可引导学生根据自己的兴趣,利用网络平台与教师沟通交流,培养学生提出问题解决问题的能力,最终有效提升学生的创新能力和创造能力。

2.5改革考核方式和评价体系

传统的机械制图考核方式通常是以期末考试作为评定标准,平时成绩所占比重很少,这就使得最终成绩对学生掌握实际制图能力的反映缺乏客观性和公正性,因为试卷中制图的基本知识和基本能力考核较多,如截交线、相贯线、组合体三视图以及机件常用表达方法等,但是对零件图和装配图的考察要求比较低,而这正是对学生是否掌握熟练制图能力的综合检验。因此,在评定学生学习成绩时,应改变传统的以一张试卷考试成绩作为主要的评定方式,应将学生学习态度和表现、平时作业、图纸大作业和期末考试等综合起来给出最终成绩。具体的实施方式比如基本知识和基本理论采用闭卷考试,零件图和装配图等大作业可采用简单的答辩模式,而学生的出勤率、平时作业完成质量可在平时成绩中体现,三部分所占比例可定为5∶3∶2,以达到较为全面的考核和评价学生学习质量的目的。

3结语

非机类各工科专业的机械制图是专业必修基础课程,但是目前普遍存在学时数较少与教学内容多的矛盾,但学生学习积极性较差,教学手段不够丰富,考核方式较为单一,都为制图课程的教学带来一定影响。因此,只有通过对教学内容的优化安排,对教学方法的加强丰富,对考核方式的改革完善,以及对其他环节做出合理的改进,才能获得较好的教学效果,才能更好的为后续专业课程夯实基础。

参考文献

[1]张浩,李卫宏,刘达,等.化学工程与工艺专业机械制图课程教学改革实践与探索[J].广东化工,2011,38(7):218-219.

[2]安蔚瑾,林孟霞.面向工程素质的工程制图教学改革研究[J].潍坊教育学院学报,2011,24(6):65-67.

机械非标设计基本知识篇5

机械设计课程设计是机械类专业的一门主要基础课程,也是非常重要的实践教学环节.结合我校应用型本科人才的培养目标,指出目前机械设计课程设计存在的问题,并提出改革的具体措施,对提高教学效果具有重要意义.

关键词:

应用型本科;机械设计课程设计;改革

1引言

机械设计课程设计是机械类专业的主要基础课程之一,也是非常重要的实践教学环节.机械设计的课程设计环节将《机械制图》、《工程力学》、《机械原理》、《机械零件》、《工程材料》、《互换性与技术测量》等课程的知识进行综合运用,同时在进行课程设计过程中需要查阅机械设计手册等相关资料.因此,机械设计的课程设计使学生能够掌握对通用机械零部件、机械传动及一般机械设计的基本方法与步骤,并能培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识[1][2].对于机械设计课程设计的实践教学,需要进一步探索改革方法,以适应我校应用型本科人才培养目标的要求.

2机械设计课程设计的内容及存在的问题

我校机电工程学院开设机械设计课程设计的对象为机械设计制造及其自动化专业的学生,时间安排一般为两周,目前仍然采用传统设计模式.

2.1机械设计课程设计的内容

目前,国内大多数高校机械相关专业的机械设计课程设计题目都是以齿轮减速器为主的机械传动装置设计,主要包括传动件(如齿轮、带轮)的设计,零部件(如轴、键)的设计以及箱体的结构设计.而我校机电工程学院机械设计制造及其自动化专业的机械设计课程设计内容是对一个二级齿轮减速箱进行结构设计,具体主要内容一般包括以下几个方面[3]:

(1)拟定、分析传动装置的设计方案;

(2)选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;

(3)进行传动件的设计计算,校核轴、轴承、联轴器等;

(4)绘制减速器装配图;

(5)绘制零件工作图;

(6)编写设计计算说明书.

2.2目前存在的主要问题

从上面描述我校机电工程学院开设的机械设计课程设计内容来看,主要存在以下几个问题[4]:

(1)设计题目成熟,与之配套的教材、指导书等相关资料都比较齐全,而且网络上有很多相关的整套资料,这些资料都已将设计过程规范化,因此,部分学生会以此作为机械设计课程设计的参照,根据设计指导书,按照样板书上的步骤进行设计计算,并根据样板书编写设计说明书.这种情况下,无法体现学生的设计理念,严重制约学生创新思维的发展.

(2)大部分学生专业课程知识不扎实,尤其是《机械制图》、《工程力学》、《机械原理》、《机械零件》、《工程材料》、《互换性与技术测量》等课程,因此,在进行机械设计课程设计过程中,学生对专业课程知识的综合应用能力比较薄弱,造成整个设计过程进度较慢,到最后大部分学生都靠加班加点,很多问题都没有考虑严谨,就匆匆忙忙完成课程设计,整体的设计质量不高.

(3)设计手段主要是手工计算和手工绘图,由于设计计算比较繁琐,在进行设计计算和手工绘图的过程中,需要修改很不方便.因此,学生在设计计算和手工绘图上浪费了大部分时间,这种模式下,与专业相关软件(如CaD、UG、proe等)的应用脱节,也对整个设计方案和结构创新设计的考虑比较少.根据我校应用型本科人才培养目标,机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案中,一直开设有CaD、UG两门课程,但是没有把CaD、UG与机械设计课程设计结合起来,因此,不利于学生对专业软件知识的掌握及将专业软件应用于工程设计的能力培养.

3机械设计课程设计改革的具体措施

针对目前我校机电工程学院开设的机械设计课程设计存在的三个问题,为了结合我校应用型本科人才的培养目标,提出以下几个改革举措[5]:

(1)对机械设计课程设计题目进行改革在工作量、任务要求、设计难易程度等大致相同的情况下,结合学科竞赛的设计主题,比如广东省大学生创新创业训练计划项目、广东省大学生工程训练综合能力竞赛、广东省机械创新设计大赛等,或参考具有生产实践背景的工程项目,以此扩大选题范围,增加学生自主选题的可能性.由于设计内容来源于生产实际,因此可以大大激发学生对机械设计课程设计的兴趣,更能提高学生对工程设计的创新能力.

(2)利用CaD、UG等专业软件第一,在设计计算方面,可利用数学软件(matLaB、mathematica和maple),利用这些专业数值计算软件,在设计计算过程中,一旦出现修改某个参数值的情况,直接修改此参数,后续计算的结果直接更新而无需再进行逐个公式的计算.第二,在机构设计和绘图方面,由于已开设CaD、UG课程,学生对这两个专业软件有一定的了解,因此,在进行机械设计课程设计过程中,要求学生利用UG、proe等专业软件进行三维实体建模,并通过模拟装配和干涉检查检验零部件设计的合理性,同时UG具有强大的工程制图功能,可以制作出符合国家标准的工程图.

(3)加强主要专业课程知识的学习由于机械设计课程设计综合运用多门专业课程的知识,如《机械制图》、《工程力学》、《机械原理》、《机械零件》、《工程材料》、《互换性与技术测量》等,因此,在进行这些课程的教学过程中,不管是理论教学还是实践教学,老师对学生应当更加严格要求,同时老师在教学过程中应多结合工程实际案例,使学生更容易掌握好专业课程知识,为后续进行机械设计课程设计打下坚实基础.

4结束语

我校机电工程学院机械设计课程设计的改革要从学生的实际出发,既要结合我校应用型本科人才的培养目标,又要顺应社会发展对专业技术人才的需求.因此,机械设计课程设计的改革,使机械设计课程设计与工程实际更加紧密结合,更利于培养学生的工程设计能力和创新设计能力.

作者:李俊文陈玉莲单位:广东技术师范学院天河学院

参考文献:

[1]董丽琴.三维CaD在机械设计课程设计中的应用[J].煤炭技术,2009,28(9):16-18.

[2]米丽萍.三维proe在机械设计课程设计中的应用[J].课程教学研究,2013,19:191-192.

[3]陈立德.机械设计基础课程设计指导书(第三版)[m].北京:高等教育出版社,2007.

机械非标设计基本知识篇6

[关键词]高职;汽车机械制图;现状;对策

[中图分类号]G712[文献标识码]a[文章编号]1673-3878(2016)02-0041-04

高职院校开设的《汽车机械制图》(以下简称“机械制图”)是汽车相关专业学生接触的第一门重要的专业基础课。学好机械制图,可为专业核心课程打下坚实的基础。图纸是工程师的“语言”,图纸与生产、设计息息相关,但在教学中,存在的问题较多,如教学效果不明显,学生学习积极性不高,识图能力较差等,教师要创新教学方法、教学内容、教学手段,让学生在每节课中都有收获。

一、高职院校机械制图课程教学存在的问题

(一)学生基础薄弱,未认识到这门课程的重要性

在汽车类专业中,既有理科生,又有文科生。在专业分布上,既有偏向于文科的汽车营销等专业,又有偏重技术的汽车电子等专业。部分学生不重视这门课,他们认为将来就业用不到这门课程的知识,对这门课程的实用性了解不足。如部分学生开始很认真学习,但是后来发现比较难学,特别是空间想象力不强,学习积极性不高,最后放弃这门课程的学习。大多数学生不知道这门课程的重要性,不清楚这门课程是学好专业课的基础,更不了解能够阅读工程图纸是一个技术人员必备的技能。汽车类专业培养的学生大部分都是服务汽车后市场,后市场主要集中在汽车营销、配件营销、汽车维修等。从事汽车营销的学生基本用不到这门课程的知识。从事汽车维修的学生认为这门课对他们就业有一定的帮助,但是觉得学起来较为困难,同时他们认为一些修车师傅只有初、高中学历也能修车,也觉得这门课即使学不好也无关紧要。一个高素质的汽车维修技师是必须理解工程图纸,例如发动机装配图,图纸上的装配工艺非常严谨,图纸是指导生产的。图纸的功能之所以被弱化,是因为现在修理市场主要采用师傅带徒弟的模式,师傅怎么拆,徒弟就怎么学。还有小部分学生进入汽车前市场,如生产线,因为现在工厂普遍采用流水线作业,追求高效率,所以弱化了对工人的读图、识图能力的要求。

(二)计算机绘图和机械制图未做到有机结合

目前的教学方式主要是延续传统的教学方式,如:先讲画法几何,再讲投影原理等。教学辅助工具还是包装盒糊制的简易三维教学模型或者木质教具,教学内容枯燥,教学方式单一,教学内容陈旧。大部分90后的学生看到老师在课堂上举的例子都是轴类、箱体类等生硬而死板的零件,学习的兴趣锐减,因为他们从来没见过这些零件,更不明白抄画这些零件图对他们有何本质上的帮助。学生听不懂,教师很苦恼。教学方法不能与时俱进,课堂与企业未实现无缝对接,反观现在的企业早已丢掉图板,普遍采用计算机辅助设计。高职院校的《汽车机械制图》与《三维设计软件的使用》等相关课程一般被安排在2个学期独立开课,没有将二者有机整合起来,而是割裂分开。在当前制造业全球化协作分工的大背景下,我国企业广泛、深入地应用三维设计技术。高职院校加大三维创新设计方面的教育,已是大势所趋。现代企业的产品设计都是使用catia,ug、cero等三维软件进行设计,设计完之后再用这些软件出工程图,或者导出二维图,用autocad二维设计软件进行尺寸标注。

(三)理论与实践相脱节,学生没有感性认识

机械制图的有些章节中包含零件的加工工艺,可是学生根本不了解零件加工工艺。金工实习就是对“零件加工工艺”知识点的最好补充。如果学生操作过车床、铣床、钻床等加工设备,再学习零件加工工艺这一章,就会游刃有余。部分高职院校汽车类专业没有开设金工实习实训课程,主要考虑经费和学生安全问题。

二、高职院校机械制图课程教学改革的对策

(一)改革教学内容,培养学生的学习兴趣,提高学生的积极性

机械制图的讲授要求按照汽车类专业人才培养目标,以培养学生的识图能力为主线,在教学中要遵循科学的认知规律。培养学生的兴趣,改变学生被动学习为主动学习,改变学生“要我学”、“逼我学”为“我想学”。在汽车相关专业的机械制图的课程中,应该大胆删除画法几何等晦涩难懂的知识点,直接讲授三视图的投影规律。传统的机械制图讲课中一般以一个齿轮、箱体类零件或者圆锥等为例子,讲授基本试图及其投影关系,学生普遍不感兴趣,学习积极性不高。在期末考试中,会有一道题要求补画三视图,结果是约一半学生答错。如果结合汽车专业实际,以一辆汽车的三视图(如图1所示)为例子,给学生讲授基本试图的投影规律,学生们一看便懂。在教学过程中,教师可以适当结合企业实际,讲授工程图纸在企业的实际用处和重要性,调节一下课堂气氛。例如,讲授“圆弧连接”这一个知识点,传统的讲法是给学生讲授如何用圆弧连接画一个吊钩,部分学生觉得枯燥没兴趣,但是假如要求同学们画一个苹果公司的logo(如图2所示),同学们注意力基本上都集中在课堂上,并且争先恐后地画,教学效果非常明显。这个例子包含有:内切、外切、线段分析、修剪等知识点及操作命令。国内有学者建议,在高职院校机械制图课堂中,不一定非要让学生画机械零件,学生对这些东西不感兴趣,不如让他们画茶杯、水壶、汽车等,甚至可以画“愤怒的小鸟”,学习效果事半功倍。实践证明,改革教学内容和方法不仅可以吸引学生的注意力,更能激发学生学习的原动力,可以将生硬、呆板的课堂变得更加活跃、生动。

(二)机械制图要与计算机绘图整合教学,强化计算机绘图和改革考核方式

将计算机三维造型设计与计算机二维绘图的内容融合到整个机械制图的教学过程中,使计算机绘图成为贯穿全书的一条线。这种教学方法更加符合现代信息化教学的要求,教学方式和目标与企业所需人才标准可以无缝对接,适应时展要求。机械制图的教学重心由二维绘图为主向三维绘图为主转变。传统的二维设计需要很强的立体想象能力,这种能力对于初学者比较困难,容易出错。众所周知,婴儿出生第一眼看到的都是三维空间,如果采用三维教学为主,更加符合人的认知规律,这就是3D电影为什么大受青年欢迎的原因之一。如果在机械制图课程中,大胆使用三维软件教学,以三维促进二维图设计,学生通过三维图联想二维图,再对着二维图思考三维现状,几个循环下来,识图能力会大大提高。三维设计对于初学机械制图的学生来说,具有上手快,立体感强的优点。用三维模型表达产品设计理念,不仅更为直观、高效,而基于包含了质量,材料,结构等物理、工程特性的三维功能模型,可以实现真正的虚拟、优化设计。机械制图也要突出实践操作,加强上机训练,同时可大胆改革考核方式,变传统试卷考试为上机考试。考试内容就是一张任务工单,防止学生相互抄袭,每个班有5份不同的任务工单,学生抽签选择工单号码。例如,任务工单1(如图3所示),要求学生首先看懂工单上零件的尺寸要求,再用三维软件画出零件的三维图(如图4所示)。换言之,就是要求学生绘制三维图的结构特征同任务工单的模型一模一样,如果特征有差异,教师可酌情扣分。上一个任务完成之后,再用auto-cad绘制该零件的工程图(如图5所示),图纸要求准确、完整、完美。一张图纸足以反映一个考生的分析问题和解决问题的能力,更能提高学生的计算机绘图水平。

(三)机械制图要与金工实习相结合

室内满堂灌,不如现场几分钟。金工实习要与机械制图教学同步进行,因为机械制图课程中涉及零件加工和装配工艺,及齿轮等标准件、通用件的知识点。如果没有看见过实物,或者没有看见这些零件的装配,学生听起来像听天书一样。金工实习可以让学生了解“车、铣、刨、磨、钻、扩、铰、焊”等常规加工工艺,了解电火花加工、线切割等特种加工。高职学生喜欢动手,了解这些基本的知识和技能之后,机械制图课程就不会显得空洞无物。经过一轮实习,学生会发现,以前教课书上晦涩难懂的知识,在金工实习中会恍然大悟。这一点都不奇怪,因为机械制图本来就是一门实践性非常强的课程。如果主要考虑经费和学生安全问题,解决办法为:①可以采用减少金工实习种类和压缩实训课时,甚至可以只做钳工实训,这样可以大大提高学生的识图能力和动手能力,提高学生的专业技能,增强学生学习的积极性。②学生也可通过参观工厂或观看机床加工视频的方式认识各类机床,对机械加工产生感性认识,也对学习机械制图有辅的帮助。

(四)组织三维设计竞赛,强化绘图技能,丰富课外生活

学生机械制图读图能力和绘图能力的提高需要大量的上机训练,其方法为:以院或者系为单位举行三维设计竞赛;竞赛的目的是:以赛促练,以赛促学。也可以以获奖的学生作品为主题,举办应届毕业展览会,增加学生的自信心,让学生真正地了解到,学好这门课对将来就业很有帮助。通过竞赛或展览培养学生坚强意志、吃苦精神和科学的学习方法、严谨的工作作风。

三、高职院校机械制图教学改革的展望

在机械制图教学过程中,必须明确教学目的和教学要求,因为培养的学生不仅仅是工厂流水线上的操作工,而是适应社会需求的高素质的技术技能型人才。不仅要强化与提高学生的识图和绘图能力,更要培养学生的科学思维能力和严谨的工作态度。放眼全国,许多中小微企业转型升级,需要大量的夹具、工装工程师和绘图员,高职学生学好机械制图可以做研发助理、工艺工程师。总之,最好的教育就是适合学生未来需要的教育,课程教学必须培养学生的关键能力,让学生受用终身。

[参考文献]

[1]钟志贤.《机械制图》课程教学中提高学生“制图标准”能力的实践[J].高教论坛,2015(3):96-100.

[2]杨东超.机械制图课程教学探讨[J].工程图学学报,2007(2):183-186.

[3]汪超.高职“机械制图”课程“问题导学式”教学模式探析[J].职教通讯,2015(6):62-66.

[4]林胜.基于“微课”背景下高职院校《机械制图》教学模式改革探析[J].高教论坛,2014(10):118-119.

机械非标设计基本知识篇7

关键词:《机械制造技术基础》制造业信息化软件过程考核

一、引言

独立学院作为优质本科教育类型的补充,已经成为高等教育的重要组成部分和新的增长点,主要培养上手快、后劲足的复合应用型人才[1]。《机械制造技术基础》是一门综合性很强又密切联系生产实际的[2]机械类学生的一门技术基础必修课,主要培养学生掌握机械加工的基本知识,并使学生具备制定工艺规程和设计机床夹具的能力,既为学习后继专业课服务,又可直接用于生产实际[2]。该课程内容丰富、知识面广,但比较枯燥[3]。在吉林大学珠海学院,其每学年授课的学生人数都在500人左右。本门课程教学质量的好坏,直接影响学生将来就业时从事制造加工工作能力的强弱。针对独立学院学生大多逻辑、数理较差,仅靠死机硬背很难将知识学以致用的特点,很有必要对《机械制造技术基础》课程教学进行改革探析。

二、改革探析

1.先进的制造业信息化软件辅助理论课堂教学

《机械制造技术基础》课程中,很多知识点比较晦涩难懂,如:刀具的标注角度、夹具的设计及工件在夹具中的安装与拆卸过程等,传统的教学方法多是借助教具或图纸进行讲解。在吉林大学珠海学院,该课程多是在阶梯大教室教学,教具大小有限,坐在教室中部及靠后位置的同学很难看清楚,且制作教具成本较高,耗时较长。识图对于独立学院的学生本身就是一个难题,且由于夹具的复杂性,其二维装配图纸的信息量很大,因此学生根据二维图纸建立三维空间概念仍然很难,更不用说在头脑中仿真工件在夹具中的安装和拆卸过程。基于以上弊端,我们将先进的制造业信息化软件引入《机械制造技术基础》的理论课堂教学中。吉林大学珠海学院机械与汽车工程系办学特色之一就是将先进的制造业信息化软件与传统的理论课程相结合。教师利用nX软件,建立刀具的三维模型及正交平面参考系,使学生对刀具的标注角度一目了然,利用投影仪播放演示,即使坐在教室最后一排的学生也能清楚地观看到。教师利用nX软件建立夹具的三维装配模型,并在软件中录制工件的安装与拆卸的仿真动画过程,使得教学更加直观生动。另外,传统教学方法中,学生即使能针对一个零件的加工制定出工艺过程,但仍然不能对工件在机床上的具体加工过程、刀具的行走路线等建立直观的认知,只能在有条件的基础上去工厂参观实际生产获知刀具的具体运动轨迹。将nX软件引入到《机械制造技术基础》教学中之后,就可以用nXCam功能生动地仿真出刀具的行走路线、切削余量、走刀次数等[4],使得学生在未将实物毛坯材料拿到机床上加工之前,就可以进行虚拟制造加工,并将虚拟制造中遇到的问题及时解决,从而保证了实际生产的有效性,提高了生产效率,节约了生产成本。在教学过程中,用到了学生先导课程中所学的先进的三维制造业信息化软件nX,学生倍感亲切,更加明确了学生学习三维制造业信息化软件的目的,同时提高了学生学习本门课程的成就感和兴趣。

2.理论与实践相结合

《机械制造技术基础》是一门实践性非常强的课程,只是课堂教学,脱离生产实际的教学方法,必然达不到培养学生在零件制造方面工程实践能力的教学目的。所以,我们采用了多样化教学方式,将理论教学与金工实习、生产实习、实验和课程设计相结合,学生学习理论课的同时,还要认识和操作各种类型的机床,包括普通机床和数控机床及特种加工机床,加工真实的工件,从而将理论知识与实践进行印证,而非死记硬背。

3.课程设计伴随理论授课

《机械制造技术基础》综合性强,涉及工程图学、机械设计、工程材料、材料力学等很多先导课程的知识。该课程的核心和难点内容是工艺规程的制定,其中理论授课中的定位分析、切削加工基础知识、加工方法及机械制造中的加工质量等内容,均是为制定工艺规程做准备的。实践是检验真理的唯一标准,为了让学生学以致用,更好地将所学知识融会贯通,很多学校都配备了机械制造技术基础课程设计。但往往是理论课程学完之后,下个学期集中二至三周做课程设计。这种课程设置方式虽然能将理论与实践结合起来,但并不是最优组合。因为学生在学习理论知识时,不知如何用,只是机械记忆,学习效率低;在做课程设计时,大多已经将上个学期所学的理论知识忘记,课程设计难度大。因此,我们在理论授课之初就布置课程设计任务,让学生带着问题进行课程学习,使得学习更有目的性和针对性,边学边思考,学习兴趣更加浓厚,学习效果更加显著,同时即学即用,降低了课程设计的难度,一门课程学完,一个中等复杂程度零件的加工工艺规程也制定完成,增强了学生学习的成就感。这种新的理论与实践的结合方式被广大同学接受和认可。

4.过程考核考试方式

考试是对教学质量和人才培养质量的一种检测与评判。考试不是目的,而是督促学生掌握重点知识的一种手段。为了更好地让学生掌握知识,教师应不断创新设计新的、适合一门课程特点的考试、考查形式。《机械制造技术基础》的重要特点之一是叙述性强,需要理解记忆制造加工中众多基础知识点。针对这种特点,我们设计了过程化管理考核与期末考试相结合的考试方式。在每个章节结束甚至每节课结束时,都要对该章节或该节课的重点内容,采用抢答的方式进行考核,并记录学生成绩,既调动了学生学习的积极性,活跃了课堂气氛,又起到了温故知新、承上启下的作用,利于新知识,尤其是相关知识的学习,教学效果显著。同时很大程度上将学生期末突击学习、生吞活剥记忆的模式变成了日常学习中的消化、理解。

三、结语

对独立学院《机械制造技术基础》教学内容和方式进行改革,是一种新的尝试。结合独立学院学生的特点和本学校的教学实际条件,精心设计组织教学内容,不断创新教学模式,形成了适合本校学生培养目标的独特的教学方法,教学效果显著。

参考文献:

[1]杨鼎强,蒋加伏,傅明,毛云芳.独立学院大学计算机基础课程改革与建设[J].中国大学教育,2008(8).

[2]张树林,胡义华.独立学院《机械制造技术基础》课程教学创新的探讨[J].教育探索,2011(21).

机械非标设计基本知识篇8

2008年武汉体育学院为适应科技兴体要求,开设了机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向)专业,旨在培养我国体育用品及体育装备的设计、制造研发人员。机械制图课程就是该专业的必修专业基础课。“机械制图”涵盖画法几何、制图标准、机械零件等多门专业课基础内容,不仅培养学生掌握绘图、读图的基础技能,更是拓展学生思维空间、培养学生创新设计能力、提高学生综合素质的一门课程。它以其独特的思维方式和实践环节责无旁贷地成为培养工科学生创新设计能力的最佳课程,在人才培养体系中具有重要的作用。近年来各高校针对“机械制图”课程内容单调、学生理解困难、学习积极性不高等问题进行了教学研究和改革:(1)普通高等院校强调精简优化“机械制图”理论教学内容,将机械设计与机械制图融为一体,采用案例法培养学生创新思维能力;(2)高职院校以工作过程为导向培养市场需要的实用型人才,强调理论知识“必需、够用”。各类院校课程改革的共同点在于:在具有良好的工科专业基础保障前提下,将“机械制图”与计算机绘图相结合,实现同步教学;而针对学生创新设计能力训练少、与后续课程衔接不好、评价方法单一等问题,从教学方法、教学手段及教学内容上进行研究。本文通过分析近年来体育院校“机械制图”课程中存在的问题,从理论教学内容、实践教学环节及考核评价等三方面,提出可有效提高机械制图教学效果的建议和方法。最终使武汉体育学院的工科专业学生能在激烈的就业竞争环境中脱颖而出,确保体育器械设计人才培养目标的顺利实现。

1体育院校机械制图课程中存在的问题

1.1机械制图基本制图标准强调多,专业系统训练少

机械制图是武汉体育学院学生入校以来接触的一第一门专业基础课,对学生的创新思维、空间想象力要求较高,而目前传统的教学方法都是按章逐节讲授,学生所获知识亦是堆砌在一起,不利于纵观知识全貌,有碍学生学习主动性的发挥。

1.2机械制图课程与后续课程衔接不够

学生没有把机械制图真正作为一门工具来使用,从大二上学期结束机械制图课程后,学生就容易遗忘大多数基本标准要求,在后期的学习中虽有部分知识的巩固,但是还是效果不理想。

1.3教学模式太过陈旧

目前机械制图课程教学模式仍是教师课堂以课本内容教授为主,课下针对知识点适当布置作业为辅。而现代社会工科专业的培养更多的是强调理论与实践的紧密结合,传统的教学模式已不能适当日益增长的社会需求。

1.4教学效果评价方式需进一步改进

传统单纯的闭卷考试确实可以考查学生对各项知识的掌握程度,但是就工科专业而言,需要更多强调的是学生应用所学知识解决实际问题的能力能否得到有效的锻炼和提高。没有可深入引导学生学习的实践教学考核,无法真正激发学生学习的潜能。

2提高机械制图教学效果的方法

2.1优化教学内容,将机械制图与其他相关专业课程有机融合

传统“机械制图及CaD”课程涉及到的教学内容包括投影的基本知识;点、直线和平面的投影;立体及其表面上点和线的投影;机械制图的基本知识和技能;组合体;轴测图;机件的表达方法;标准件和常用件;零件图;装配图及计算机绘图等知识要点。机械制图是工科专业诸多设计、制造类课程的专业基础课,若机械制图基础知识掌握不牢固,则势必影响其后续课程的学习和拓展,最终导致知识连续性、系统性及完整性变差,无法实现课程的整体优化。武汉体育学院开设的机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向),涉及到的专业课程包括:画法几何、体育装备设计、体育产品造型、人机工程学、机械设计等。通过“体育装备设计”的知识引导激发学生的空间想象力;将“体育产品造型”和“人机工程学”的设计和机械制图的构形设计一起讲解,以提高学生创新构形能力,最终达到对学生进行体育器械设计和机械制图基本知识的双重训练,相互促进,共同提高;将“机械设计”中减速器装配图和零件工作图作为机械制图中的标准件、常用件、零件图、装配图的教学引导,使学生从机械设计的角度学习机械制图基本知识。机械制图及CaD课程教学内容优化后应实现以下几个目标:(1)构筑机械制图对人才创新能力素质培养所需总体知识的框架,设计“机械制图”教学内容,以机械制图基本理论知识为主导,体育装备工程专业知识为主线(体育装备设计、人机工程学、体育产品造型、机械设计等),计算机绘图能力为辅助建立“机械制图”新内容体系。(2)适应机械设计制造及其自动化专业“厚基础、宽口径、重实践、强能力”的高级应用型专业人才培养特色的需要,学生毕业后能具备工科专业所需的基本制图能力,突出体育院校开设的工科专业特色,适应新形势下学生创新意识,提高学生的就业竞争力。

2.2结合体育器械设计现状,加强实践环节

机械制图是一门与机械类其他课程紧密相关的课程,它不同于高等数学、理论力学、材料力学等基础学科,必须将教学内容与工程的实际情况紧密结合起来去理解其各项要素的基本含义。相对于其他工科类课程,机械制图更强调理论与实践相结合,理论教学和实践教学并重方能有效提高教学效果。

(1)机械零部件的认知实验:在完成制图基本知识的教授后,为了使学生更加直观地了解和掌握机械零部件及其表达方式,有必要开展一些机械零部件的演示和装配等相关实验。如在机件的表达法教学之前,首先给学生展示一些轴类零件、对称机件等部件的结构,让学生有直观的认识,借助实物让学生了解零部件的用途,并进行剖析各零部件造型设计的原因及其正确的机械表达方法;在零件图和装配图教学之前再次通过实物演示某减速器的工作原理,通过拆卸、装配及测绘等过程使学生进一步了解机械零部件装配流程及各零部件作用,并引导学生自主安装拆卸的零件,提高学生解决问题的能力。

(2)体育装备器械的参观实践:为使学生具有一定的就业竞争力,武汉体育学院培养的机械设计制造及其自动化专业学生应该在学习实践中展现一定体育特色。除基本课堂教学外,适当安排学生参观一些体育装备器械,并引导学生测量、使用各类设备,使其对体育装备器械有直观的认识,从中掌握机械制图中的测量方法,并且了解各类仪器设备的工作原理,再结合课堂教学内容,可有效地提高教学效果。

(3)鼓励学生参加课外各类科技活动:除课堂实践外,应鼓励学生参加各种竞技类学科竞赛,竞技类各种学科竞赛作品最终都需要通过图纸+作品的形式展现。一方面激发学生学习、探索各类知识的兴趣,另一方面使学生切身感受到机械制图的具体应用环节,建立一个有利于培养学生创新意识的有效环境,最终达到以赛促学的教学效果。

2.3科学的教学效果模式的设计

学业考核评价体系是高等教育的重要组成部分,在教学成果评估、提高教学质量、促进学生发展等方面有着举足轻重的作用。

(1)加强在学习过程中的评价:通过优化教学内容,更改教学模式激发学生上课的兴趣,让学生主动学习,评价的主要目的在于对学生学习过程、学习行为及学习效果进行激励,使学生产生主动学习的动力,增强其主动学习的意识进而强化不同学习层次学生的学习信心,激发学生的内在潜力,切实让学生快乐主动地学习。如针对某一阶段所讲授学习的知识布置比较宽泛的作业,对自己感兴趣的某个健身器材(不限定复杂难易程度)根据机械制图基本方法绘制零件图及装配图,让不同学习层次的同学都能按时完成,然后根据学生具体的学习情况,提出相应的切实可行的改进建议,以激发学生学习的积极性,促进其发展。

(2)设计综合训练考核环节:对于机械设计制造及其自动化专业(体育装备工程方向)而言,将“机械制图”与“auto-CaD”、“体育装备设计”、“人机工程学”、“体育产品造型”等课程的实践环节统一布置考核,一方面减轻学生作业负担,避免作业的重复布置;另一方面使学生从专业学习的角度有意识地进行创新设计、绘图,而非盲目地对机械制图课程的学习,最终为实际工作打下基础。在实施综合训练环节中,应做到内容丰富、对本专业有所侧重,尤其是体现出体育产品设计的专业特点,让学生意识到综合练习是真正将理论课程和未来实际工作结合起来,最终达到将知识考核和职业能力培养的高度结合。

(3)尺规绘图和计算机绘图的双重考核:对于工科专业而言,学生学习画法几何和机械制图首先要具备的能力就是绘图和识图的能力,这也是教师对学生培养和考核的重点内容。尺规绘图的考核可提前出题,让学生对实体零件和机器进行拆装和测量,观察各零部件设计方法及连接方式,通过所学机械制图基本知识将其基本视图表达出来。近年来,由于计算机绘图具有高效、图面整洁、易于修改、精度高、资料易于保管等优点,在目前各工科行业得到了广泛的应用。为培养学生这方面的职业能力,对计算机绘图的考核,可以设定一个时间要求学生将徒手绘图的作品用计算机绘图软件展示出来,达到以考促学、锻炼解决实际问题的能力。通过尺规绘图和计算机绘图的双重考核,可以有效培养学生遵守制图规范;作图思路、方法和步骤更为清晰,从而更好地掌握所学知识。

(4)理论知识考核:为了有效强化学生对机械制图知识的掌握效果,尤其是让学生通过考前复习考后自查使学生了解机械制图是具有工具性和知识性的一门课程,传统的理论知识闭卷考核必不可少。学生可通过考试前的复习,将所学知识“再现”,最终达到巩固机械制图基本知识的目的。

3结束语

机械非标设计基本知识篇9

1机械设计基础双语教学的必要性

随着我国由机械制造大国向机械制造强国的迈进,如何扩大和深化中国制造在世界范围的影响,快速吸收国外机械行业的先进知识与理念,成为我国面临的一大难题。为适应国际化与全球化的趋势,教育部明确提出各高校需开设5%~10%的双语课程,以提升学生跨文化交流、合作与参与国际竞争的能力,为我国机械行业培养具有较强工程实践能力、优秀创新能力和良好综合素质的优秀工程应用型人才[1]。为实现这一目标,把英语教学和学科专业课程的教学结合起来,实施双语教学,成为有效方法之一。此外,实施双语教学对解决目前就业难的问题也是十分有效的,尤其是精通一门或多门外语的“双语专业人才”供不应求[2]。

“机械设计基础”作为一门培养大学生的设计能力、创新思维的机械类课程[3],是工科生由公共课转入专业课学习的基础课程。对机械设计基础采用双语教学,其首要目标是课程的国际化学习,使学生掌握常用机构和通用零件的工作原理、结构、设计理论及其在外文文献中的规范化表达。学生通过原版教材能够深入了解国外先进的工程理念和应用成果,大量接触本专业词汇及特定表达,在学习专业知识的同时,提高专业知识的外语表达能力[4-5]。

2做好机械设计基础双语教学的对策

“机械设计基础”不同于一般公共课,它涉及知识面广,理论性强,与实践结合紧密[6]。简单的将中文教学内容转变为英文教学的传统双语教学方法,并不能获得理想的教学效果。所以,研究“机械设计基础”双语教学的方法与技巧,改革传统双语教学模式,成为摆在“机械设计基础”授课教师面前的一个重要课题。

2.1提高重视程度

“机械设计基础”双语课程是一门文理兼备的课程,既具有机械原理与机械设计等实践性较强的学习内容,又具有较强的外语学习内容。在教学过程中,既需要理论联系实践,不断提高学生设计与创新技能,又需要学生重视外语知识的学习与掌握。所以,教师首先要从思想上正确认识这门课开设的意义及所面临的困难,提高对该门课程教学实践的重视程度。

2.2双语教材建设

好教材是教学进展顺利的前提,是提高教学质量的保证。目前的双语教材主要有两类,一类是根据国内优秀机械设计基础教材翻译而成,侧重基本概念及定理的演绎推理,方便外语基础薄弱的学生对照中文版教材学习。另一类为国外优秀原版教材,以国外知识体系为基础,侧重学生提出问题、分析问题及解决问题能力的养成,内容涵盖较广,适合外语水平较好的学生学习。

在选择机械设计基础双语教材时,一方面需要考虑学生对机械专业知识的掌握程度,为后续专业课学习奠定基础,教材应该保证基础理论与实践应用等相关内容;另一方面,考虑学生对专业术语的外语表达能力,教材应该突出学生需要掌握的机械外文词汇、术语与表达方式,以提高学生的文献阅读与学术论文撰写能力。高校应鼓励教师根据学生实际情况及教学要求,参照国内外优秀教材自行编写双语教材。

2.3双语教学内容探索

在机械设计基础双语课程教案设计及课堂讲授过程中,教师应根据所授专业与班级学生的实际状况,将机械知识与专业外语学习结合,合理调整与安排教学内容。

(1)教学内容重点突出

机械设计基础双语课程内容多且课时有限,应改变传统的“填鸭式”教学方法,重视学生在课堂学习过程中的主体地位,精简讲授内容,突出机械知识难点与外语掌握重点,将部分内容改为辅导内容,这既有利于学生课外掌握外语知识,又有利于课堂上理解重点内容,提高学生学习过程中的主动性,培养学生提出问题、分析与解决问题的能力。

(2)中英文比例灵活调整

机械设计基础双语教学的目的在于学生在掌握机械知识的基础上,能够灵活应用外语开展学习与交流。授课重点在于机械知识的讲授,并非纯粹的纯英文授课,学生接受专业知识能力受其外语水平制约严重。教学过程中应平衡好专业教学与外语教学之间的矛盾,不能过分追求英文教学比例,推荐采用60%~70%的外语授课比例。具体授课过程中,开始阶段用中文解释内容重点与难点,避免学生因畏难心里而丧失学习兴趣和信心;随课程内容深入而逐步提高英文比例,到教学中期英文授课内容提高到80%比例[6];后期课堂可采用全英文授课,让学生循序渐进适应英文授课。

2.4不断创新双语教学手段

适宜的教学手段能使师生协作,达到良好的授课效果。考虑到学生对英文讲授的理解速度慢,课堂教学应减少理论推导,灵活运用模型展示、多媒体技术、课堂讨论等多种教学手段,吸引学生兴趣,持续保持课堂专注度,提高教学质量和效率。

(1)模型演示

模型演示有利于学生对机械原理的直观认识,深化对英文描述的理解,生动形象的教具演示来阐述抽象的机构理论知识,更便于专业知识理解与英文记忆。

(2)多媒体技术

在描述机构死点问题时,教师利用含有英文讲解的飞机起落架视频演示,不仅具有了模型演示的形象直观性,也非常有利于学生课后温习与掌握。

(3)学生讲课

大部分机械理论体现在生活实际中,应鼓励学生观察并用英文描述与机械有关的常识。每堂课前五分钟由学生英文讲解与机械相关的生活现象,将会极大地提高学生学习主动性。

2.5改革考核方式

目前仅有的期中与期末两次考试成绩并不能准确反映学生对课程的掌握程度。由于机械设计基础双语课程知识量大,需要学生课外花费较多精力来消化课堂内容,容易引起学生平时不学习而最后突击考试。所以,加大平时成绩比重,将课后作业、课堂讨论、实验报告、课外论文等纳入考核范围,采用多样化的考核方式,通过对学习过程与应用能力的综合权衡,公正考核出学生对专业知识掌握的真实水平。

2.6双语教师队伍的建立

双语教学一方面要求授课教师具有扎实的专业理论与实践知识,另一方面要具有较高的英语授课水平。双语教师队伍的建立有两种方式,一种是聘请国外优秀教师前来授课,但国内外教学模式的差异导致教学效果并不理想;一种是组织年轻教师进入国外高校观摩学习,提高教师双语教学水平,并吸收国外优秀教学模式。在此基础上,通过与国外院校合作办学,为教师提供双语教学学术交流活动。

机械非标设计基本知识篇10

关键词:教育教学环节能力达成评价方法

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0137-02

重庆大学机械工程学院针对工业工程、冶金工程、建筑环境与设备工程、工程力学等专业的非机械类本科生开设的机械设计基础课程,是学校通识教育课程中的一门重要的技术基础课程。该课程主要介绍常用机构和通用机械零部件的基本知识和基本设计方法,培养学生初步具有简单机械传动装置设计能力。在教学内容方面着重传授基本知识、基本理论、基本方法,在培养实践能力方面着重创新构思和设计技能的基本训练。为了不断提高该课程的教学质量,近年来在教育教学环节设计和能力达成的形成性评价方法上进行了一些探索。

1明确课程培养要求

为了明确课程教学目的,首先根据国家、社会、时代对人才在知识、能力、素质三方面的要求[1],结合课程面向的非机类专业的工程特点,提出了本门课程的培养要求,如表1所示。该课程作为非机类专业学生的技术基础课程,课程教学应注重基础知识的掌握、能力的训练及创新精神的培养。

2课堂教学环节设计

相对机械类的机械设计基础课程而已,该课程内容略简,学时略少,在课堂教育教学环节方面,按照学生为主体、课内和课外相结合、能力训练为主导的原则来进行设计。除了传统的课堂讲授以外,主要的教育教学环节有:

(1)引导式提问环节。

在课程教学过程中,在给出知识点之前,教师通过设置问题背景,以提问的方式引出知识点,激发学生兴趣进行主动思考[2]。例如,“大齿轮和小齿轮的宽度是不是应该相等?”“自行车链条的链节数应该是奇数还是偶数?”给学生搜寻自己相关的知识结构、做出判断的时间,在听取学生回答后,再步步引导分析,得出正确结论。这种方式有助于引导学生思考,加强对知识点的理解和记忆。

(2)逻辑归纳环节。

在课程教学中,教师运用类比法、对比法、分类法、列表法、流程图法等,把教材上大段铺叙的文字、原理推导或分散的结论等演变成清晰直观的图、表等形式,帮助学生对问题形成更加直观的认识和透彻的理解,同时有利于学生的逻辑思维、归纳思维和演绎思维能力的培养。在课程全部结束前进行一次课程总结,由教师和学生共同完成,通过回顾和梳理,帮助学生从更宏观的角度对课程的整体构架和各章内容要点形成全面、深刻的认识。

(3)自学与讲授结合环节。

安排部分课程内容以自学与讲授相结合的形式进行教学。例如,“计算平面机构自由度的注意事项”“轴上零件的固定”等章节,先要求学生自学并归纳知识点,再由老师串讲知识点,学生对照进行更正或补充,然后教师结合例题或关键问题讨论考察学生对知识的掌握情况,启发学生思考和分析,最后由老师总结。通过学生自学可以培养学生独立学习、总结提炼、发现问题和分析判断的能力;通过教师讲授可以完善和补充教学内容,引导学生思考,结合实例或讨论强化知识点的掌握,从而确保教学效果。

(4)专题训练环节。

根据课程内容布置专题训练作业。例如,凸轮廓线的设计和绘制,螺纹连接的选择、强度计算和绘图等等。这一环节的目的是通过动脑和动手强化学生对知识要点的理解,利于学生更好的掌握机械设计的基本过程和方法。

(5)知识拓展环节。

针对课程涉及的教学内容,安排1~2次非命题作业,引导学生进行知识拓展。例如,在“概论”章节,结合机械类型、发展等的介绍,要求学生结合自己专业自选一类机械设备(例如交通工具、通风设备、冶金设备)查阅其发展历史、现状及趋势,形成综述报告。又如,在“铰链四杆机构”章节,要求学生在自己专业相关的机械设备中找到三类铰链四杆机构的应用实例,给出机构实物图片和机构简图,并叙述其基本工作原理。学生通过文献检索和资料阅读分析进行知识拓展,提高探索兴趣,训练综述能力。该环节可由学生单独完成,也可分组完成。

3能力达成的形成性评价方法探索

为了考察课程各个课堂教学环节对学生达到课程培养要求的效果,将二者对应起来设计了课堂教学环节效果评价表,对能力的形成性评价方法进行了探索[3]。表中每个单项的评分为0~3分(对应效果为:无,弱,一般,好)。通过初步调查并对评价结果进行统计,得出单项的平均分及各行各列的总分平均分(取整数)如表2所示。

初步调查结果显示,目前设置的课堂教学环节,对应前四项课程培养要求的效果评价较好,在创新能力培养方面较弱,有待加强。逻辑归纳环节虽然总分较低,但在基础理论教学方面的效果较好,可以继续完善。该评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系,但要通过该评价方法来研究教育教学环节与能力培养的基本规律,还需进一步细化和完善。

4结论

针对非机械类本科生的机械设计基础课程进行了改革探索,从知识、能力、素质三方面明确了本门课程的培养要求,再针对课程要求设置引导式提问、逻辑归纳、自学与讲授结合、专题训练、知识拓展等课堂教学环节,再采用教学环节与课程要求对应的评价方法进行能力达成的形成性评价。初步研究表明,上述教学环节中对创新能力的培养不足,有待进一步改革;能力达成的评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系,还需进一步细化和完善以便为教育教学环节与能力培养的基本规律研究打下基础。

参考文献

[1]李良军,严兴春,易树平,等.工程教育专业认证背景下本科毕业生基本要求分析与衡量――以欧美国家的本科毕业生基本要求为鉴[J].高等建筑教育,2013,22(4):27-33.