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机械课程设计总结模板(10篇)

时间:2023-02-21 21:34:51

机械课程设计总结

机械课程设计总结例1

“机械设计基础”是机械各专业一门重要的专业技术基础课,它的主要教学任务是使学生了解常用机构,掌握通用零件的工作原理、特点和基本知识的应用,使学生初步掌握根据具体工作条件及相关标准、规范,选用机构及零件类型,能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核,能够设计简单机械传动机构。本文根据“机械设计基础”课程的实践教学经验,提出几点提高教学效率的见解,以期有助于提高“机械设计基础”课程教学质量。

1.理论知识要与实际应用相结合

“机械设计基础”课程综合应用“机械制图及CAD”“公差与配合”“金属材料”“工程力学”等课程理论知识解决常用机构及通用零部件的分析和设计工作,使学生掌握常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用,了解常用机构的基本理论和设计方法,让学生拥有机械设计能力,能独立设计简单机械及传动装置,让他们掌握系统的理论知识。由于该课程教学内容理论性强,内容抽象、知识繁杂、逻辑性差,内容枯燥、乏味,学生在学习本课程时,总是有些不力不从心,因此,教师在教学过程中要注意将理论知识与实际联系起来讲解。

2.课堂教学导入应该形象、生动、直观

一堂课中有效的教学导入不但能使学生积极地接受教师所授新知识,而且还可以控制学生的非智力因素,让学生快速将把注意力集中到学习任务上,起到事半功倍的效果。中职学生好奇心极强,做事凭兴趣,且自我约束能力差。因此,在讲授每个新的机构或零件时,教师应该要让学生对其有良好的感性认识,让学生通过有声、有色、直观的教学模型学习信息。这样能将学生的多种感官调动起来,参与教学活动中来,利用知觉规律组织教学,从而提高教学效率。

3.多媒体教学与传统教学模式有机结合

随着科技的飞速发展,教学手段越来越丰富,也越来越先进。在本课程各个教学环节中有机地运用多媒体教学,以克服传统教学模式的时间和空间限制,具有非常显著的效果。具体地讲,这门课程主要涉及常用机构与通用机械零部件,教师除了可以利用大量的实物模型进行讲授外,还应该结合学生学习情况制作多媒体课件,以此增强学生的感性认识,使教学活动变得生动、形象,教学内容更加丰富。

4.及时进行阶段总结、考核

这门课对中职学生来讲,还有一个学习特点,就是老师讲解时明白,看书一看也懂些,但就是不会应用相关知识解决实际问题。总而言之,学生对该课的学习还只是停留在表面的形式上,对课程的实质、其中的奥秘还没有真正领悟。当然,这需要从量变到质变的漫长过程。因此,教师要及时进行教学阶段总结,并分析它们之间的关系和注意事项,从而逐渐提高学生综合分析和解决问题的能力。

5.搞好系统总结与复习

课程结束后,老师要进行一次全面、系统的总结与复习,使学生对课程有较全面、深入的理解。复习时教师只需概括性地总结,没必要详细讲解,可针对学生情况编写复习材料。在复习材料中,教师应对各教学难点从不同深度进行全面、系统的总结和分析,使学生从复习资料中能一目了然地检阅自己的学习,老师再通过答疑、做示范答案等形式使问题得到及时有效的解决。这样,可以保证每位学生在复习过程中内最大限度地弥补学习的薄弱之处,收到最佳的学习效果。

“机械设计基础”课是中职学校机械类专业一门重要的技术基础课,是连接专业基础课和机械专业课的桥梁,在学生的知识结构中处于关键位置。这门课的学习为学生学习后续专业课及毕业后从事各种机械的维修和开发设计打下坚实的基础。因此,“机械设计基础”课程进行教学改革改进势在必行,提高教学质量是从事机械专业教学的每一位教师永恒的追求,也是一项长期而艰巨的任务。改良教学方法,对于该课程的教师而言任重道远,教师需要不断地探索和实践新的教学方法、不断地总结经验,才能适应当前社会对高技能人才的需求。

参考文献:

[1]陈立德.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2007.

机械课程设计总结例2

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.

机械课程设计总结例3

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)41-0178-03

一、引言

机械设计课程设计是机械设计课程的一个十分重要的实践教学环节,旨在培养学生运用机械设计及其他先修课程的相关知识解决工程实际问题的能力。通过课程设计这一环节的训练,强化学生对机械设计课程的相关知识的理解,对一般机械零件设计的准则、方法和步骤有一个系统全面的掌握,充分培养学生的机械综合设计能力、工程应用能力和创新能力,为后续的专业课学习和毕业设计奠定良好的基础。随着我国高校教育教学体系改革的不断发展与深入,机械设计课程设计这一实践教学环节也越来越受到重视[1]。机械设计课程设计教学改革已成为高校机械类专业教学改革的一项重要内容。

二、机械设计课程设计教学现状分析

随着我国高校教育教学改革的不断深入,机械设计课程设计的教学改革也受到了越来越多的关注。由于机械设计课程设计的改革成效不仅取决于其自身的改革,还受到机械设计课程教学改革的制约,虽然近年来不少专家学者进行了大量针对性的研究,但目前仍未能有效解决在设计内容、教学模式、评价标准等方面的问题,难以充分发挥其在培养学生应用创新能力方面应有的功能,与当前应用创新性人才培养的总体要求还有较大的差距。具体而言,目前的机械设计课程设计教学还存在以下几个方面的问题。

1.设计题目单一,设计内容雷同。目前的机械设计课程设计绝大多数为二级减速器的设计,原因在于减速器为典型的通用设备,包含了机械设计课程中介绍的几何所有零件类型,对于学生掌握常用零件的设计方法有重要意义,但是,这种沿用了几十年的单一设计主题模式,已难以适应现代人才培养模式的要求[2]。由于设计题目单一,导致学生的兴趣大打折扣,难以调动其积极性。虽然是一人一题,但都只是在具体的设计参数上有所差别,在设计内容、设计步骤方面无任何区别,因此,仍难以从根本上杜绝抄袭现象。同时由于设计过程过于程序化,相关教材与资料上都有详细介绍,容易使学生感觉枯燥、乏味,不能充分发挥其创造性思维。

2.教学方法僵化,教学手段守旧。目前机械设计课程设计基本上是沿用传统的教学方法,即在任课教师拟定设计题目后,学生按照课程设计指导书介绍的方法和步骤依次完成方案设计、零部件设计计算、装配图设计、零件图绘制、设计说明书撰写和答辩。由于这一套流程多年来已基本程序化,学生只需机械地照搬,依葫芦画瓢即可,难以展开创新性思维,而任课教师的指导工作主要是督促学生按照设计流程完成各项具体任务和解答学生设计过程中的细节问题,较少注重学生的独立思考与创新能力的培养。虽然CAD技术等先进设计技术在机械设计领域已广泛应用,但目前的机械设计课程设计大多仍采用图板绘图,虽然这样做不仅可以培养学生的手工绘图能力,还能减少学生相互投机抄袭的机率,但并不能因噎废食,毕竟计算机绘图已是目前机械设计的主流。

3.计划安排不周全,评价标准不科学。机械设计课程设计一般与机械设计课程教学安排在同一学期,在授课结束后的学期末进行。由于考试科目较多,许多学生忙于应付考试,难以集中精力进行课程设计,因而课程设计质量难以保证。部分高校为了便于管理,将学期的最后一周设为考试周,致使整个课程设计阶段,学生的主要精力都用于准备考试,对课程设计不重视,甚至是敷衍应付,致使课程设计流于形式。此外,课程设计成绩的评定也缺乏科学、规范的标准,基本上由任课教师自行确定。目前的机械设计课程设计考核主要从四个方面进行考核:平时考核,包括考勤、进度、态度和独立完成能力等;图纸考核,包括结构正确性、整洁性和规范性;设计说明书考核,包括内容完整性、正确性和规范性;答辩考核,包括回答问题的正确性和使用手册的熟练性。虽然这种评价方式相对比较全面,但只是一种事后评价机制,缺失了对学生进行正确引导的功能,而且在实际执行时缺乏量化指标,主观性较强,受学生扩招的影响,一名教师往往指导多个班级的课程设计,每个班级学生多达40多人,教师很难把握每名学生的具体情况。此外,现有评价体系中对学生创新能力的评价尚未引起足够重视,难以激发学生创造性思维与创新能力的培养。

三、改革的具体措施

为了有效提高机械设计课程设计的教学质量,强化学生工程实践能力和创新能力的培养,解决目前存在的上述问题,必须从设计内容、设计模式、教学方法和考核评价等各个方面进行全面改革,建立一套系统高效的机械设计课程设计教学体系。总体而言,改革应从以下几个方面进行。

1.优选设计课题,强调应用与创新能力的结合。针对目前设计内容单一、设计流程固化的问题,应结合课程教学要求与专业培养计划精心选择设计题目,优化设计内容,不仅要深化学生对课堂教学内容的理解与消化,强化其工程应用能力的培养,还要兼顾学生的创新能力的培养。传统的减速器设计题目虽然单一,但其涵盖了机械设计课程教学中涉及的几乎全部零件,有助于学生掌握通用机械的设计方法,是其他任何类型的机械结构都不可替代的。因此,应在保留减速器设计内容的基础上,选择更加灵活、更富有创造性的设计题目,如搬运机器人、牛头创床、糖果包装机等。这些题目既涉及到机构方案选择与运动原理分析,又涉及到减速器等具体零部件的设计计算,在方案设计时可以培养学生的创造性思维与创新意识,在详细设计时则强化了学生对一般零部件设计的具体方法,有效实现了应用能力与创新能力的结合。同时,也深化了机械原理相关知识的掌握与应用,实现了机械原理与机械设计课程的有效结合。考虑到课程设计周期较短,上述课题难以单独完成,应采用课题组形式,每个课题组2~3人,承担一个设计课题。总体方案由小组全体成员共同完成,每个成员独立完成一部分零部件的详细设计。采用这种模式既可培养学生的团队意识和协作意识,也能培养学生的独立工作能力。

2.改进设计模式,由简单模仿向深度思考转变。传统的课程设计虽然在形式上是一人一题,但除了具体参数有所差别以外,设计内容、设计步骤及方法都是一模一样的,且相应的课程设计指导书中均给出了相应的案例,学生只需简单地模仿即可完成全部设计任务。许多学生在设计过程中依葫芦画瓢,生搬硬套,甚至在别人的设计结果基础上修改参数变成自己的设计,导致课程设计的基本教学要求都难以保证。通过改进设计模式,采用分组设计模式,使设计题目真正做到差异化,总体方案与设计步骤必须通过团队协作和个人深度思考完成,杜绝简单模仿甚至抄袭的可能性,有效培养学生的创新思维与创新意识。其次,为了防止课程设计与期末考试冲突,对有课程设计任务的学生,应在课程设计之前进行课程考试。对于目前实行小学期制的高校,将课程设计安排在小学期更为合理。此外,为了更好地促进课程设计效果,改变目前课堂教学与课程设计完全分离的模式,将两者融为一体,即在课程开始时将课程设计的任务下达到每个学生,学生在课程学习过程中便开始构思并不断完善设计方案,熟悉设计方案中涉及的相关零部件的设计方法,不仅为后期的正式设计奠定了良好的基础,也可激发学生的课堂学习兴趣,真正做到有的放矢、学以致用。

3.丰富设计手段,熟练掌握多种现代设计方法。装配图与零件图的绘制是机械设计课程设计的一项重要内容,目前绝大多数高校仍要求学生采用手工绘图,有多方面的原因:一是没有足够的机房和电脑供学生使用;二是为了锻炼学生的手工绘图能力;三是防止学生抄袭,因为不同学生图纸内容基本相同,仅参数不同,采用电子图纸更易于修改抄袭。然而,CAD绘图已成为目前制造领域的主流,计算机绘图已成为大学生必须掌握的基本技能,因此高校教务部门和任课教师应积极创造条件,尽可能让学生采用CAD绘图,至少要做到部分图纸采用计算机绘制。此外,虚拟仿真、有限元分析等现代设计技术在机械设计领域也得到了广泛应用,为了使学生更好地适应社会需求,课程设计中应增加相应的训练内容,让学生熟练掌握多种常用的现代设计技术,为后续的学习及就业奠定良好的基础。

4.规范考核评价体系,激发学生学习兴趣与潜能。考核评价体系是课程设计教学体系的一项重要内容,既是检验学生课程设计完成质量的标准,也是教师总结改进教学方法的依据。建立规范科学的考核机制不仅可以有效引导学生按照教学要求高质量、高效率地完成课程设计,也可激发学生的学习兴趣与自主思考的潜能。针对目前机械设计课程设计考核模式存在的弊端,将考核评价纳入课程设计的全过程,实行分阶段考核模式,依次进行设计方案考核、设计过程考核和设计结果考核。设计方案考核重点考核设计方案的创新性、合理性、实用性,激励学生在实用背景下进行创新设计;设计过程考核侧重考核学生结构设计的合理性、设计手册与设计软件使用的熟练程度、完成设计任务的独立性与积极性等;设计结果考核则是对设计图纸、设计说明书进行考核,重点检查设计计算的准确性、完整性和设计图纸的正确性、规范性,对于手绘图纸还应兼顾整洁性。为了检验学生对设计中相关知识的理解与应用,并及时解决出现的问题,将答辩考核分散到设计过程中,重点针对学生设计中出现的问题进行质询,使答辩不仅只是一种考核形式,更可作为解决学生设计中出现问题的一种手段,强化学生对相关知识点的理解与掌握。采取分段式考核方式,可将学生对设计结果的关注转为对设计过程的重视,防止投机取巧和模仿抄袭等现象的发生,有效保证和提高课程设计质量。

机械设计课程设计是机械类大学生重要的实践环节,也是一项复杂的系统工程,不仅涉及设计选题、设计指导和考核评价等多个方面的内容,还与教学计划、软硬件条件等因素有关。为了有效提高这一实践环节的教学质量,必须不断深化教学改革,改革课程设计的教学模式,克服现有机械设计课程设计教学体系中存在的各种弊端,建立一套规范合理、行之有效的新的教学体系,并在不断的教学实践中进行改进与完善。

参考文献:

[1]吴宗泽,高志,罗圣国,李威.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2012.

机械课程设计总结例4

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)03-0215-02

随着国家推进“中国制造2025”,“互联网+”与传统制造业全面融合,制造业信息化技术不断深入制造企业,对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目,其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节,涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计,将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力,培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单,大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘图,难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革,制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案,任务指导书,形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作,利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐,使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上,从而提高学生的学习兴趣,培养学生先进的设计理念[1,2]。

一、信息化技术在机械设计中的应用

融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造:三维软件智能造型―>实体零部件数控机床加工―>产品组装调试,许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程图生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术,功能强大。制造业信息化技术的应用,提高了机械产品设计的效率,在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中,智能化设计的优势更加显著,与传统机械产品设计相比,产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化,通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工,使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的独立性并行,基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如图1所示。

二、借助信息化技术开展机械设计课程设计

1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计,也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广,如结合教师科研课题,融合学生机械创新项目,参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致:①理解机械产品的工作原理,对产品的零部件进行三维造型设计,运动学仿真、结构受力分析,完成机械产品二维装配工程图1张;②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程图各1张;③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照,学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数,对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同,以个人或小组团队为单位进行,各单位课程设计不同题,或者同题不同数据规格,以常见的减速器课程设计为例:根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型,经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数,计算轴径、选择轴承等,各单位完成各自课程设计任务[3,4]。

2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校,NX系统软件是机械类专业学生必修课程,经NX系统软件教学课程的训练学习,学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤,能够独立熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计,可以将学生的机械产品设计意图用虚拟三维模型形象的表达出来,当设计过程中发现产品零部件需要修改时,方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改,在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时,也便于实现学生间的分工设计,团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计,综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识,零部件三维智能造型如图2所示。在NX系统软件上,将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配,通过装配爆炸图分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能,查看减速器总成设计是否合理,如存在干涉现象,则需优化设计参数,修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸图如图3所示。

3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块,可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析,验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下,使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数,进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析,可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象,尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间,进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。

4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致,分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后,即可根据减速器的设计参数,计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析,进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时,需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算,优化受力结构,从而使任务产品符合设计要求。

5.二维工程图的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型,及所有定型的零部件,经NX系统软件的工程图模块,智能转换生成包含三视图、轴测图等的二维工程图。对自动生成的尺寸标注进行检查修改,或手动添加尺寸标注,然后根据实际机械加工需要,标注相关加工信息、技术要求、工程图编号等,完成所有零部件及装配总成的二维工程图制作。

NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件,将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中,符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求,改善了机械设计专业课程的教学质量,激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整,且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范,仍有很多工作等待完善,如:如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量?如何评价学生的创新设计能力?等等,都需要进一步实践、探索,开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。

机械课程设计总结例5

关键词: 机械制造装备设计;教学改革;研讨

Key words: machinery manufacturing equipment design;teaching reform;seminar

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0264-02

0 引言

随着我国机床行业大力发展大型、精密、高效数控装备及功能部件等重大技术设备,改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的局面,增强自主创新能力,培养掌握机械制造装备核心技术的专业人才是当前我国制造行业的当务之急[1]。

机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的、涉及面宽、实践性很强的专业主干课程,也是本专业课程教学中的重点和难点。为满足企业对人才需求的日益提高,使学生能充分地利用自己所学到的知识独立地、创造性地进行设计,我们在课程教学中不断改革创新。下面结合本人在教学中的实际情况,谈谈机械制造装备设计课程教学的特点及其对该课程教学改革中的一些认识思路。

1 机械制造装备设计课程的产生及教学特点

20世纪70年代以后,由于微电子技术、控制技术、传感器技术与机电一体化技术的迅速发展,特别是计算机的广泛应用,不仅给机械制造领域带来了许多新技术、新工艺、新观念,而且使机械制造技术产生了质的飞跃,走上一个新台阶,这就要求高等教育事业跟上形势的发展,进行一次重大的改革。随着教学改革的深入,专家学者提出将原机制专业的机械方面的专业课进行课程的综合化与内容的优化,将金属切削机床概论与设计、金属切削原理与刀具设计、机械制造工艺学、金属切削机床夹具设计原四门专业课程进行整合,并对课程体系与内容进行摸索,不断总结完善。经过重组优化后,建立了新体系而成为两门课程——机械制造技术基础、机械制造装备设计[2]。机械制造装备设计成为了机械设计制造及其自动化专业一门理论和实践性紧密结合的专业课程。

从教师授课来看,这门课程包含的知识多、应用性强,如何将课程专业知识的应用融入到教学中,既取决于任课教师自身的理论水平和现场实际工程经验的多少,同时也与教师的教学方法息息相关。此外,机械制造装备设计课程与社会发展、科学技术的迅速发展密不可分,课程教学内容更新很快,需要及时跟上科学技术发展的步伐,这也对教师的教学提出了较高的要求。同时,如前所述,本门课程是之前老四门课程综合优化后的一部分,教学任务重,教学学时相对较短。因此,教师在相对较短的时间内,讲授较多的内容,上课学时相当紧张。

从学生学习来看,由于该课程的内容多、课程实践性强,而学生实践经验少,因此学生们一接触本课程总是不大习惯、不适应。另外,专业教材中的内容大多是一些基本的理论、装备的结构与工作原理等,使得学生的思维容易处于被动状态。因此,学生总认为本课程内容的系统性差,科学逻辑性不强等等,严重地影响了学生的学习积极性。

因此,本门课程无论是从教师教,还是从学生学来讲都是较难的,需要不断地在教学中摸索经验、不断地进行改革和创新。

2 课程教学中的改革思路

2.1 教学中应大力加强理论与实践的相结合 机械制造装备设计是一门重要的专业课程,主要内容是阐述机械制造中有关装备的作用、工作原理、设计方法等。课程设置的目的是使学生在机械制造装备方面获得最基本的专业知识和技能,为设计和改造机械制造领域中的装备及设备而服务。机械制造装备设计课程的研究对象基本分为4个部分:①机床的总体设计,传动系统设计和主要零、部件设计等。②常用机构设计,其主要研究对象为装备中常用机构的设计和使用,其中还包括工业机械手等。③工夹具设计,其主要研究对象为刀具及机床夹具。④工件输送装备,其主要研究对象为机械制造车间中运输机械的特性、工作原理、应用范围等以及生产流水线等。

学生在大四上学期学习本门课程,之前他们已经进行了机床操作实习和生产实习等实践类课程,这虽然为学生提供了一些宝贵的实践经验,但是作为机械制造装备设计课程内容所涉及到的机床、机构、工夹具等的设计而言却是不够的。同学们掌握如何操作机床,却对机床内部结构仍缺乏足够的认识。在对课程各部分的教学中,虽然可以利用多媒体显示各种机床或机构等的图片进行授课,但是同学们的切身感受仍不强烈。因此,在课程的理论教学中,可使部分课堂教学内容在具有实践条件的场所开展,力求教学、实验、实训、实践、考核一体化。如果将课堂从教室转移到学校实训中心,面对机床或机构、夹具实物等进行授课,学生在接受理论知识的同时会对机床内部结构、操纵机构、制动机构、传动机构等有了生动感性的认识,可以起到优良的教学效果。因此,我们在平时的教学中可以有针对性的弥补学生在这方面感性认识的不足。在实习工厂中,打开机床主轴箱盖,让学生了解机床主运动系统及其有关传动结构,观察主轴箱内各传动布置及轴上传动件布局、安装、定位和结构形式,对机构进行操纵,装卸夹具等,在实践中掌握理论知识,以理论知识指导实践。因此,在机械制造装备设计课程教学中,教师应对教学内容进行分级和筛选,将适宜的理论教学内容转变成实践化表达的教学形式。这要求教师对课程进行细致分析,对每一部分教学内容进行合理安排规划,使理论教学与现场教学有机的结合起来,相互协调、相互补充。使学生既能够学习到机械装备设计中严谨的理论基础,又能够亲手操作、亲身观察不同装备的结构和工作状况,大大加强了理论联系实践的能力。

2.2 教学中应充分注重培养学生分析问题解决问题的能力 机械制造装备设计课程其显著特点是紧密结合生产实际、涉及知识面广、综合性高、特别强调知识的灵活掌握。而在多年的学习生活中,大学生们大都养成了书本学习和死记硬背的习惯,卷面上的考试并不能完全体现出学生对课程的真正掌握情况。对机械专业的学生来说,尤其要求教师在教学别要注重培养学生的分析问题和解决问题的能力,引导学生善于对具体问题作出具体的分析。

从培养学生分析问题解决问题的能力出发,在教学中,教师对整门课程的教学顺序可采用与机械装备设计步骤相一致的原则。以机床部分的学习为例,可使学生体会到学习课程就是在完成一台机床的设计;学习的过程就是设计过程中困难的解决过程,让学生变身为设计师,角色的变换使同学有了不同的思维方式,令学生带着问题学习、带着兴趣学习。在教学过程中,教师可就教学中的关键点、难点问题详细讲解,而对于容易解决的问题可只对学生起引导作用。当学生在设计中遇到这样或那样的问题时,不是直接告诉学生答案,也不是让学生绕过问题,而是鼓励学生通过学习教材相关内容积极思考后,老师和学生共同讨论来解决,让学生体会到自主学习解决问题的能力,充分调动同学的积极性,锻炼同学们的思考能力。

例如,在讲授机床传动系统设计时,在授课中可有目的的讲授机床传动系统的主要设计步骤、特点和功用,鼓励学生从收集到的设计资料中认真分析总结,可以多设计几个不同的方案,从不同的角度多思考、多比较,并可采用课堂专题讨论法让同学们展开讨论,分析不同传动方案的优缺点,讨论其设计的合理性对机床性能等关键指标的直接影响。在讨论时,老师不能放弃主导作用,但又应作为普通一员来参与,设法让学生自己来主持讨论。当学生提出观点时,设法引导向正确方向发展,既对同学们容易忽视的设计细节加强提醒,又同时尽可能培养学生的学习主动性与创造性。最后由学生自己确定合理的传动方案和结构形式,以加深巩固同学们对本部分内容的掌握。

另外,在针对学生们实际设计水平有高有低的问题时,教师在设计指导中应该有所区别。针对设计中出现的多种可能的方案和结构,要做到开拓思路、活跃思想,使学生在设计中达到较宽、较深的要求。针对设计中准备的一些设计资料与设计图册,则要求学生应根据设计内容消化理解,做到多看、多想、多思考,切忌死搬硬套,应做到消化理解后的合理选用。

2.3 教学中应充分利用优质网络资源 早在2007年教育部就明确提出,要加强课程优质网络资源建设,并把信息技术作为提高教学质量的重要手段,广泛采用信息技术,改变高校人才培养模式,不断推进教学资源的共建共享,逐步实现教学及管理的网络化和数字化[3]。

目前,在我校网站我们完成了机械制造装备设计课程网站的建立。主要内容包括课程的教学大纲、电子教案、课程设计指导书、学习指导、练习指导、课程样卷及其相关学习网站推荐等,我们还在不断地对其进行完善与扩充。改革开放后,我国机械制造装备业获得迅速发展,目前我国已能生产出多种精密、自动化、高效率的机床及自动生产线,并达到一定的技术水平。而在学校的教学过程中,即使最新的教材也不能完全展现出我国乃至国际装备水平的发展状况,教师和学生都需要与时俱进。任课教师一方面应关注教材,选择最新的权威教材;另一方面应将教材中来不及反映的最新发展动态补充到教学内容中来,使学生能够掌握最新的专业知识。

运用网络平台,一方面给予学生更大的自,激发学生的学习兴趣;另一方面教师可引导学生紧跟时代步伐,使学生能够充分了解自己所学专业的发展状况,加强学生的学习动力。这对培养学生的创新意识,开阔学生的视野,紧密联系企业发展等都具有重要的意义。

3 结语

总之,机械制造业提供的装备水平对国民经济各部门的技术进步有着很大的和直接的影响,时代的发展对机械装备行业人才的培养提出了新的要求。这就要求教师进一步转变教学理念,切实加强教学中的理论联系实际,从学生的成长和社会的需求出发,推进学生在学习中分析问题、解决问题能力的培养,并应充分利用网络资源,与时俱进,全面提高学生的创新设计能力及综合工程素质,使学生得到更多的锻炼和培养,努力使其成为我国机械装备行业的优秀人才。

参考文献:

机械课程设计总结例6

作者简介:于克强(1978-),男,黑龙江海林人,黑龙江科技大学机械工程学院,讲师;陈国辉(1979-),男,山东烟台人,黑龙江科技大学机械工程学院,讲师。(黑龙江 哈尔滨 150022)

基金项目:本文系黑龙江科技大学教学研究项目(项目编号:JY13-66)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)19-0080-02

机械设计课程是高等工科学校机械类本科专业的一门主干技术基础课,是学习专业课程和从事机械产品设计的必备基础。它对后续相关专业课程的学习起到了承上启下的作用。本课程以机械系统设计为主线,打破传统机械原理课程和机械设计课程的界限,从认知规律出发进行教学内容和实践环节的整合与提高,使基本机械设计知识完备,突出创新设计和现代机械系统总体方案设计的训练。机械设计课程的培养目标是通过课程的学习使学生具有较强的机械创新设计能力、工程实践能力。机械设计课程和其他先修课程最显著的区别是实践性非常强,绝大多数内容与生产、生活实际密切相关。因此很多内容只有结合工程实际的案例讲解才能达到好的教学效果。

一、工程案例教学的特点

工程案例教学的最显著特点是利用工程实际、日常生活实际中典型机械或典型机械的零部件作为讲解相关机械设计内容的一种案例,然后通过案例提出问题,引导学生分析、讨论,最后由教师总结,达到使学生牢固掌握相关内容的目的。在引导学生学习知识的同时给了学生充分的自由,促进了学生的主动性,学生成了教学活动中的主体,改变了教师讲、学生听的传统的以教定学的教学模式,创造了学生主动参与、自主合作、探索创新的新型的学习模式。工程案例教学的特点总结起来有三个特点,即:直观性、典型性、系统性。[1]

二、工程案例教学在机械设计教学中的应用

1.机械设计课程工程案例教学的步骤

(1)工程案例教学前期准备阶段。前期准备阶段包括教师的准备工作和学生的准备工作两个方面。教师的准备工作是精选工程案例,认真了解学生的背景与学习状况,教师在学生学习过程中营造适于讨论的教学气氛,制定工程案例教学进行的计划,并且对于工程案例教学法进行的模式、应该注意的事项以及学生可能会有的反应应事先做好充足的准备与规划。另外,教师应提前给学生列出一些思考题,让学生有针对性地开展准备工作。学生的准备工作是学习前熟悉案例相关的知识点、阅读案例材料,查阅指定的资料和读物,搜集必要的信息。学习中要参与案例的讨论,积极思索,初步形成关于案例中的问题的原因分析和解决方案,学习后要能与同学分享学习的心得。

(2)工程案例教学讨论阶段。讨论阶段包括班级小组讨论和班级集中讨论两个过程。班级小组讨论是将学生划分为几个小组,小组成员要多样化,这样他们在准备和讨论时表达不同意见的机会就多些,学员对案例的理解也就更深刻。通过小组讨论明确小组成员各自的任务,小组成员以自己有效的方式组织活动,教师不进行干涉。班级集中讨论是工程案例教学的中心环节。一般按摆事实、找问题、查原因和做决策这几步进行。[2]班级所分的几个小组各派出1个代表陈述本组对案例的分析和结论,发言时间控制在10分钟,每个小组发言后都应该解答其他小组提出的问题。在课堂讨论结束前,教师要结合课程教学的内容说明该案例所涉及的课本理论,还应就教学目的进行讲解说明,并就有关要点归纳总结。

(3)撰写总结报告阶段。总结报告是学生根据讨论的结果和教师最后总结的内容写一份总结报告。总结报告内容一般由设计思路、基本步骤、得出的结论等构成。

2.机械设计课程工程案例教学的应用

案例是实施案例教学的前提条件之一。案例选择要围绕课程教学目标和专业培养方向,并考虑学生的现状和特点。[3]下面就以机械设计课程中的锥齿轮部分教学实例说明工程案例教学在机械课程中的应用与实践。

齿轮传动部分内容是机械设计课程中非常重要的部分,在以往内容的讲解过程中直齿轮和斜齿轮部分学生理解起来相对容易一些,但是锥齿轮部分由于应用相对较少,而且结构相对复杂,所以学生对锥齿轮的内容掌握有些困难。

(1)前期准备阶段。案例选用以往完成的项目中升降机部分为例。该装置是摇动手柄通过锥齿轮将水平运动变为竖直运动,然后通过梯形螺旋机构来使上端转台上升或下降。升降机部分平面图见图1。

授课班级为机电1班,班级共35人。班级大部分学生学习很认真,中等生占70%左右。根据班级学生学习情况将班级分为5组,每组7人,让学生主要针对机构中锥齿轮的工作情况讨论锥齿轮的结构、特点、定位、安装注意事项以及轴交角的作用等内容。在讨论前给学生提出两个思考题:若由安装或制造误差导致两轴心线不垂直即两锥齿轮轴交角∑≠90゜怎么处理?水平轴为什么设计成锥齿轮轴的形式而不是设计成用键联接的形式?另外,让学生预先了解该装置的工作原理和结构特点以及锥齿轮在装置中的作用,并准备好工具进行拆卸升降机。

(2)讨论阶段。首先进行小组讨论阶段,每个小组选出一个组长负责管理,小组里每个成员都要发表意见,针对不同意见进行讨论,然后由组长再进行整理总结拿出最后意见和结论。班级集中讨论阶段主要是将班级的这五个小组集中在一起,让他们每组的组长阐述本组的意见和结论,找出其中的相同点和不同点。对于不同点再进行讨论得出最后的结论,并记录讨论过程。讨论后教师针对讨论情况作出归纳总结,并在此基础上详细讲解有关锥齿轮传动的理论知识。

(3)撰写总结报告阶段。学生根据讨论的过程记录、讨论的结果和教师最后总结的内容写一份包含设计思路、基本步骤、得出的结论等内容的总结报告。

3.工程案例教学方法应用注意事项

(1)好案例是提高工程案例教学效果的基础和前提。在选择案例时一定注意案例的内容和机构要与授课内容紧密相关,且原理和结构简单,学生容易理解,最好是能使学生感兴趣的案例,这样能激发学生的学习兴趣。

(2)工程案例讨论要注重过程。学生由于学习成绩的好坏或对相关知识的掌握程度不同,所以对案例的分析程度和结论会有很多不同点,教师应做好启发、引导学生,营造轻松、和谐的课堂氛围,消除紧张心理,使学生大胆参与案例分析、讨论。特别要注意的是在学生对案例进行分析、讨论过程中,即使学生的分析、回答是错误的,教师也不应急于纠正,而是尽量让学生自己通过讨论、分析得出正确的结论。

(3)要针对讨论过程进行评价。案例分析过程的评价要主要针对讨论过程进行评价,而不能只从最后的结果得出评价结论。主要是针对学生讨论过程中发言次数、认真思考程度、对知识的掌握程度和最后总结报告等内容进行分项打分,最后得出总成绩。

三、工程案例教学在机械设计教学中的意义

工程案例教学引入很多科研项目和工程上的一些应用实例。这些都是和所讲内容密切相关的案例。通过案例分析不仅可以提高学生对所学知识的理解能力,而且可以提高学生分析问题解决问题的能力,帮助学生活学活用所学的知识。

工程案例教学提供了一个轻松、和谐的课堂氛围,而且为学生提供了一个陈述和表达自我思想和观点的机会。学生们在所有案例讨论中了解到所学知识的一些工程应用,无疑对他们将来的职业生涯会有很大帮助。

工程案例教学改变了以往教师一言堂的形式,激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。

四、结束语

教学实践表明,工程案例教学缩短了理论教学与生活实际的差距,把抽象的理论具体化,并可实现三方面能力的提高,有利于提高学生理论联系实践能力,有利于提高学生分析、解决问题的能力,有利于提高学生机械创新设计的能力。通过在黑龙江科技大学机械设计课程的教学实践,表明工程案例教学的融入大大提高了学生的学习兴趣、学习成绩和实践动手能力,在学校举办的慧鱼大赛中学生也取得了骄人的成绩。

参考文献:

机械课程设计总结例7

《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.

机械课程设计总结例8

《机械设计基础》课程是工科专业一门重要的专业基础课,是对学生进行设计能力、创造能力、工程意识训练的主要课程,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。该课程具有较强的理论性与实用性,旨在培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。但是该课程涉及理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、机械零件、液压气压传动等多方面内容,知识面宽,理论性强,而学生对这些知识和理论却很生疏。因此,在教学中学生缺乏学习兴趣,教学难以取得较好的效果。为此,笔者着重对《机械设计基础》课程的教学方法进行了探讨和研究。

帮助学生建立总体的知识框架

在几年的《机械设计基础》教学实践中,笔者深有感触,该课程由于理论性过强,实践性缺乏,学生缺乏相应的感性认识,难以建立一个整体的知识框架,难以将各章节的知识点有机地结合起来,给教学带来了很大的困难。鉴于此,教师在讲解本课程每一章节前,首先应让学生对要讲到的知识结构体系有一个系统的总体认识,强调每一章节之间的联系及其应用,以及本课程在教学内容方面应着重讲哪些基本知识、基本理论和方法;其次,应在实践能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等,使学生从整体上把握好本课程的特点,帮助学生对本课程有一个总体的认识,从而建立一个总体的知识框架。wwW.lw881.com

利用现代教学手段提高学生的学习积极性

在教学实践中,教师应充分利用实物、模型及挂图,通过在课堂中演示,增加学生的感性认识。学生在课堂上集中注意力的时间是比较短的,长时间地集中注意力,会引起他们的思维疲劳甚至厌烦。如果能利用现代多媒体教学手段,给学生一种具有新意的刺激,可以使学生的大脑皮层从原来的抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生的学习积极性。如讲到带轮时,播放带轮传动动画,可使学生有实际生活感,讲到轴系零件时,可适时地给学生在大屏幕上展示轴、键和轴上零件(比如一个带轮)配合的动画。利用现代教学手段的强大表现力吸引学生的注意力,必然会激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。

处理好教师与学生的角色

学生是信息加工的主体,是知识的主动建构者;教师是学生的帮助者、促进者和指导者。对高职教学而言,学是矛盾的主要方面,教是矛盾的次要方面。因此,教师应注意在“学”字上多做文章。

《机械设计基础》课程具有实践性强的特点,在传统灌输式课堂模式下,其内容的广泛性与学时的有限性之间的矛盾影响了学生的知识掌握和分析设计能力的培养,远远不能适应素质教育的要求。该课程有些内容是对现实的抽象概括,有些则是现实相关内容的直接描述。在教学中,教师对直接描述实践的内容可采取现场教学、模型演示、光盘观摩、动画模拟、课后作业、操作性实验等多种形式,提出问题让学生自己探究解决。在学生解决问题的过程中,教师予以启发和引导,这样就在不知不觉中完成了师生间的互动。在活动中,可将学生分成几个小组,让各小组成员共同完成某项任务,并进行小组团体考核,从而加强学生的团体协作能力、相互学习能力和探究能力的培养。

注重学生对教师教学的反馈

教师教学的目的是让学生获得知识和能力。对教师教学效果的评价,学生最有发言权。学生是教学活动的主体,教师要关注学生的教学评价。

《机械设计基础》课程教学存在一定的难度。由于其理论性和抽象性比较强,一部分学生可能在学习过程中存在这样或那样的问题,为了使自己的教学有的放矢,教师必须注重学生的反馈信息。教师应加强与学生沟通,采取多种形式了解学生。针对学生学习中存在的问题,不断改进自己的教学方法,使自己的教学适应学生,适应课程,进而更好地达到教学目的。

充分利用多种教学手段

随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展,本课程需要向学生讲授的内容越来越多。要想在有限的教学课时内完成规定的教学内容,同时取得比较好的教学效果,教师必须精选教学内容,做到实用、够用。讲授时应突出重点和难点,结合本课程特点,重点讲清原理、设计方法、结构与应用。

要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中,充分利用实物、模型,增强学生的感性认识;通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解,提高学生的工程意识,激发学生的学习兴趣。可以引入cai教学课件展示各类机构的运动过程,呈现不易观察的零件内部结构与动态特征,演示实际加工机床的运动与加工过程等,使学生的视觉活动和听觉活动有机结合,变枯燥的结构内容为形象生动的内容,增强学生的感性认识,启发和引导学生积极思维,增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。

总之,采用行之有效的多种教学手段,不但可以改变传统的教学方式,使课堂教学变得生动活泼,提高学生的学习兴趣与热情,同时可节省大量的讲授时间,使教师在同样的时间内给学生传授更多的相关知识和信息,使教学效果与质量都得到提高。在教学实践中,要认识到各种教学手段都有其自身的特点,在课程教学中应充分发挥各种教学手段的长处,使其相互补充,以取得良好的教学效果。

加强实践教学活动

机械课程设计总结例9

关键词:

机械设计基础;应用型技术;教学改革

《机械设计基础》是机械类专业的重要专业基础课,根据高等本科教育对人才培养目标的定位,培养面向具有适应社会企业的技能型、应用型人才,更多地强调学生的实践能力,所以更应注重本课程的设计性和实用性,即着重培养学生实际机械设计的实践能力。以此为培养目标,对传统的机械设计基础的教学方法手段、教学内容体系以及课程考核方式进行改革探讨。

1传统教学的不足之处

机械设计基础的教学内容是由机械原理和机械设计这两门专业基础课精缩而成,教科书中展示了大量的图片用来介绍不同机构的工作原理,但主要以二维图的形式为主,二维图不够直观,对刚刚学习专业课的同学理解上有一定难度。比如内燃机的工作原理,直接讲内燃机的结构,由于学生没见过实物导致听起来会迷茫,甚至会有一部分机械制图薄弱的学生无法读懂机构的工作原理图[1]。导致学生对该课程失去兴趣,慢慢的就会失去学习的主动性。

2课堂教学的改革

针对传统教学中存在的不足之处,对教学的改革分为课堂教学形式的革新和课堂教学内容的革新两个部分:2.1课堂教学形式的革新由于《机械设计基础》具有实践性强和教学内容多的特点,部分章节知识点难度大且较繁琐,用口头表达的形式难以叙述清晰,往往会出现教师讲的大汗淋漓口干舌燥,而学生依然懵懂。为了激发学生的学习兴趣,增强学生的感性认识,课堂教学形式的革新,首先是在课堂上使用教学手段的革新,如将挂图、模型及实物等方法运用到教学当中。其次,教师的教与学生的学要实现两者互动,以学生为本,教师带着问题教,让学生带着问题学,要达到“精讲多练、分析讨论、加强自学”三位一体相结合的模式。2.2课堂教学内容的革新机械设计基础这门课程一般设置在大二第一学期,由于学生对工程实践的知识和机械设计感性认识的缺乏,不能很好的将所学到的课堂知识与实际相结合,更不会应用在实际工程上,因此在教学内容上要多结合具有工程背景的案例来讲授不同机构的原理和应用,这也高度符合应用型大学的办学特点,因此,教学内容的原则是以实用性为主,讲解上更加突出课程在工程应用上的重要性[2]。案例:在讲解连接章节中螺栓连接时,用已发事件来强调用螺栓进行连接时没有控制好预紧力造成脱落产生的灾难性后果,列举中华航空公司波音737飞机在日本那霸机场降落时由于螺栓的脱落刺穿了油箱引发大火[3],通过举例来加深学生对螺栓连接预紧力的印象。在讲授螺栓连接的强度计算时,列举工厂内在吊装床身时,吊环的螺栓强度不够导致断裂,致人伤亡的惨案,来强调强度校核的重要性。通过结合工程上的案例,将枯燥的理论变得有趣、更加形象具体,可以使学生牢记相关知识、掌握其原理,达到了良好效果。

3课程考核方式的改革

传统的《机械设计基础》课程的考核方法是理论分多于实践分,学生只要会一些计算方法或硬背一些公式就会取得好成绩,这种考核方法与建设应用型人才的初衷相隔甚远。因此,改进当下考核办法是大势所趋。革新后的考核方式贯穿在整个课程学习过程中,学生发挥自主想象的能力,可以以个人名义也可以团队的形式完成一套机械设计项目。此环节与设计开发性实验相辅相成,包括模型的建立、运行的模拟、方案的优化及进一步的验证等,总结成实验报告并提交,这个考核占总成绩的40%,考试卷面成绩占总成绩的40%,平时表现占总成绩的20%。此种考核方案有利于学生在掌握理论的基础上,注重了实践能力,让《机械设计基础》课程的教学初衷得以实现,为学生以后的职业生涯做好夯实基础。

4结论

根据高校培训应用型人才的目标,《机械设计基础》课程的教学体系仍需进一步完善,以培养学生动手能力和创新思维能力为本,提高当代应用型大学生的实践能力,实现学生在校学习过程中的学习能力、综合素质的全方位发展。

作者:宋永石 王涛 明浩 单位:长江师范学院

参考文献

机械课程设计总结例10

 

《机械设计基础》课程是工科专业一门重要的专业基础课,是对学生进行设计能力、创造能力、工程意识训练的主要课程,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。该课程具有较强的理论性与实用性,旨在培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。但是该课程涉及理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、机械零件、液压气压传动等多方面内容,知识面宽,理论性强,而学生对这些知识和理论却很生疏。因此,在教学中学生缺乏学习兴趣,教学难以取得较好的效果。为此,笔者着重对《机械设计基础》课程的教学方法进行了探讨和研究。 

帮助学生建立总体的知识框架 

在几年的《机械设计基础》教学实践中,笔者深有感触,该课程由于理论性过强,实践性缺乏,学生缺乏相应的感性认识,难以建立一个整体的知识框架,难以将各章节的知识点有机地结合起来,给教学带来了很大的困难。鉴于此,教师在讲解本课程每一章节前,首先应让学生对要讲到的知识结构体系有一个系统的总体认识,强调每一章节之间的联系及其应用,以及本课程在教学内容方面应着重讲哪些基本知识、基本理论和方法;其次,应在实践能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等,使学生从整体上把握好本课程的特点,帮助学生对本课程有一个总体的认识,从而建立一个总体的知识框架。 

利用现代教学手段提高学生的学习积极性 

在教学实践中,教师应充分利用实物、模型及挂图,通过在课堂中演示,增加学生的感性认识。学生在课堂上集中注意力的时间是比较短的,长时间地集中注意力,会引起他们的思维疲劳甚至厌烦。如果能利用现代多媒体教学手段,给学生一种具有新意的刺激,可以使学生的大脑皮层从原来的抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生的学习积极性。如讲到带轮时,播放带轮传动动画,可使学生有实际生活感,讲到轴系零件时,可适时地给学生在大屏幕上展示轴、键和轴上零件(比如一个带轮)配合的动画。利用现代教学手段的强大表现力吸引学生的注意力,必然会激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。 

处理好教师与学生的角色 

学生是信息加工的主体,是知识的主动建构者;教师是学生的帮助者、促进者和指导者。对高职教学而言,学是矛盾的主要方面,教是矛盾的次要方面。因此,教师应注意在“学”字上多做文章。 

《机械设计基础》课程具有实践性强的特点,在传统灌输式课堂模式下,其内容的广泛性与学时的有限性之间的矛盾影响了学生的知识掌握和分析设计能力的培养,远远不能适应素质教育的要求。该课程有些内容是对现实的抽象概括,有些则是现实相关内容的直接描述。在教学中,教师对直接描述实践的内容可采取现场教学、模型演示、光盘观摩、动画模拟、课后作业、操作性实验等多种形式,提出问题让学生自己探究解决。在学生解决问题的过程中,教师予以启发和引导,这样就在不知不觉中完成了师生间的互动。在活动中,可将学生分成几个小组,让各小组成员共同完成某项任务,并进行小组团体考核,从而加强学生的团体协作能力、相互学习能力和探究能力的培养。 

注重学生对教师教学的反馈 

教师教学的目的是让学生获得知识和能力。对教师教学效果的评价,学生最有发言权。学生是教学活动的主体,教师要关注学生的教学评价。 

《机械设计基础》课程教学存在一定的难度。由于其理论性和抽象性比较强,一部分学生可能在学习过程中存在这样或那样的问题,为了使自己的教学有的放矢,教师必须注重学生的反馈信息。教师应加强与学生沟通,采取多种形式了解学生。针对学生学习中存在的问题,不断改进自己的教学方法,使自己的教学适应学生,适应课程,进而更好地达到教学目的。 

充分利用多种教学手段 

随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展,本课程需要向学生讲授的内容越来越多。要想在有限的教学课时内完成规定的教学内容,同时取得比较好的教学效果,教师必须精选教学内容,做到实用、够用。讲授时应突出重点和难点,结合本课程特点,重点讲清原理、设计方法、结构与应用。 

要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中,充分利用实物、模型,增强学生的感性认识;通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解,提高学生的工程意识,激发学生的学习兴趣。可以引入cai教学课件展示各类机构的运动过程,呈现不易观察的零件内部结构与动态特征,演示实际加工机床的运动与加工过程等,使学生的视觉活动和听觉活动有机结合,变枯燥的结构内容为形象生动的内容,增强学生的感性认识,启发和引导学生积极思维,增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。 

总之,采用行之有效的多种教学手段,不但可以改变传统的教学方式,使课堂教学变得生动活泼,提高学生的学习兴趣与热情,同时可节省大量的讲授时间,使教师在同样的时间内给学生传授更多的相关知识和信息,使教学效果与质量都得到提高。在教学实践中,要认识到各种教学手段都有其自身的特点,在课程教学中应充分发挥各种教学手段的长处,使其相互补充,以取得良好的教学效果。 

加强实践教学活动