关于机械设计基础知识总结 第1篇
关键词:机械设计基础;教学研究;教学方法;近机类专业
“机械设计基础”课程是北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的一门重要专业基础课程,其任务是培养学生对机械机构的分析与设计能力,使学生初步掌握基本的设计理论和设计方法。课程在基础课与专业课之间起承上启下的作用,与后续课程衔接紧密,为今后学习专业课程以及工作打下必要的基础,可增加学生的专业适应能力,使其能满足市场经济对人才的需求,有利于学生就业选择。“机械设计基础”课程因其具有分散性、综合性及实践性和公式多、概念多及图表多等特点,给教学工作带来不小的困难,因此怎样充分地利用现有教学资源调动学生的学习积极性,变被动学习为主动学习,实现北京信息科技大学高素质应用型人才的培养目标,在本课程教学中研究与探索新的教学方法就显得更加迫切和必要了。
一、教学现状分析
1.工业工程、工业设计专业的学生在开始学习机械设计基础课程的时候,大多数学生以前极少关注机械的结构,对机械缺乏一定的感性认识,或对机械的整体认识是模糊的。2.课程涉及的基础理论内容较广且相对独立,其特点是概念多、原理多、公式多、图表多,内容比较枯燥和单调,所学知识在学生以前的学习中很少接触,初学时往往会感到吃力[1]。在传统教学中,以教师讲授知识为主,学生只是被动地听讲;教学方法单一,无法吸引学生的注意力。3.部分教学内容陈旧。教师过于注重单个机械零部件的讲解,而对实际工程的机械设计方法介绍不多,忽略了学生的能力与素质培养,使学生容易出现厌学、惧学、弃学的情绪,或为取得好成绩而“死记硬背”,出现“高分低能”的现象。
二、丰富教学方法,完善教学手段
1.教学方法多样化。采用图示教学法与任务驱动教学法相结合进行教学。(1)图示教学法。图示教学法是乌克兰教育家沙塔洛夫经过30多年的潜心试验与研究,提出的一种新的教学方法。该教学方法的核心是“纲要网络”图表,此图表是一种由文字、图形、公式、方框、流程线和表格等组成的教学辅助工具[2]。在讲解各章内容时,利用图表将各个概念、知识点、公式有机串联起来,使其相互关系形象直观地表达出来,有利于学生对所学知识的理解和记忆。按内容和应用可将图表分为“讲授型”和“概括总结型”。例如,在讲授“带传动和链传动”的知识时,当讲解到离心拉力Fc,可列举如图1所示的“讲授型”图表,并加以解释,如“当带作圆周运动时,带本身的质量将在圆周方向产生离心力Fc,而Fc将作用在带的全长上,因此在带各处的横截面上均产生离心拉应力σc;σc过大,将带来不良后果:①降低带的寿命;②带与带轮表面的正压力下降,导致最大摩擦力下降,从而降低带的传动能力。因此应限制带的速度。”在对带传动进行小结时,可采用如图2所示的“概括总结型”图表,由图表可知带是处于变应力状态下工作的,带中产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕向小带轮处。通过图表可将相关内容有机串联起来,让学生从烦琐的笔记中解脱出来,减轻了学生的学习压力,加深了学生对知识的理解和记忆。(2)任务驱动教学法。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,其特点是“学中用,用中学,以用促学”[3],改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心工作是根据教学内容设计任务[3]。如在讲授“平面连杆机构”一章时,教师先提出一些与平面连杆机构相关的问题,然后为学生设计了一项任务为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计”,设计的机械必须包含平面连杆机构,并对设计任务进行了一定的解释与提示,如休闲娱乐机械可以是小区活动场所的健身器材;家庭用机械可以是与生活密切相关的家庭用机电产品,包括窗户的开启机构、折叠桌椅、家用折叠梯子、雨伞等。此外,还要求工业设计专业的学生应用本专业知识对产品进行造型设计,工业工程专业的学生应用本专业知识进行产品进行成本核算,等等。在实施过程中,采用企业产品设计模式进行,由学生根据自身专长和兴趣爱好组队,每组3~5名学生,选出1名组长,领导本小组成员进行产品设计。鼓励小组成员进行实地调研,且每位成员均须提出自己的设计方案,由组长组织小组展开讨论,选择最佳设计方案。例如,有小组学生通过调研设计了一款新型家用折叠人字梯,如图3所示,应用了平行四边形机构使踏板同时展开或收起。伴随着一个接着一个的成就感,可培养学生对机械的学习兴趣,提高学生自主学习及与他人协作的能力,为将来工作岗位上的团队合作奠定基础。2.完善教学手段。(1)利用多媒体与实物模型相结合的教学手段。多媒体课件具有信息量大、图文并茂、声光色结合的立体效果,能扩宽学生的眼界,便于理解,实物模型的示教能起到直观形象的作用。同时,在讲解重点内容时辅以传统的板书,使重点突出、要领清楚,达到教与学的互动效果。通过多种教学手段的应用,对提高学生的学习能力收到了较好的效果。例如,将雷达天线、缝纫机踏板、汽车前窗刮雨器、搅拌机、飞机起落架、牛头刨床等机构以动画形式显示,使死气沉沉的课堂变得生动活泼,增加了学生的感性认识[4]。让一些难以想象的机构生动地呈现在学生面前,便于学生理解。(2)引入计算机辅助工程技术。学生学习计算机软件的积极性普遍比较高,尤其是工业设计专业的学生。因此,在“机械设计基础”课程中将计算机辅助工程技术引入课堂教学,收到了良好的教学效果。例如,在讲解凸轮机构时,可演示如何应用ADAMS软件解决问题;在讲解轴系零部件时,可采用Pro/Engineer建立虚拟的减速器装配体,并将其演示给学生,使学生产生好奇心,萌发急于寻求答案的求知欲望,增强学习的自觉性。为了便于学生学习,开设了多项关于相关软件应用的开放性实验。3.丰富考核方式。为了增强学生对机械的总体认识,在开学之初便将机械发展史作为一项大作业布置给学生,并计入总评成绩。让学生自行学习查找相关资料,写出相关机械的发展历史,如中国机械发展史、世界机械发展史、汽车发展史、飞机发展史、机器人发展史等,让学生在查找资料的过程中,对机械及其发展有一个总体的认识[5]。同时,在应用任务驱动教学法教学过程中安排了设计任务,将根据学生完成的作品质量计算平时成绩并计入总评。
三、精练教学内容,进行教材建设
1.精练教学内容,挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材,可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连,挖掘生活中的“机械设计基础”课程教学素材,可以使枯燥的机械生动化,单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例,并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题,让学生感到所学内容有用、有趣[6]。例如,应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。2.建设课程教材。因材施教,积极进行教材建设。课程组在老教师的带领和指导下,虚心向兄弟院校取经学习,以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究,应用图示教学法进行了教学实践,将积累的经验和教学成果固化进教材,正式出版了《机械设计基础》教材,并编写了《机械设计基础实验指导书》。
四、加强实践教学
1.引导学生进行大学生科技创新计划项目。以大学生科技创新计划项目为载体,引导学生进行主动实践、自主学习的实践教学模式。为了扩大学生的视野,提高他们实践动手能力,鼓励学生课余时间走进实验室进行学习与研究,使得学有所需的学生都有机会参与其中,充分利用实验室的各种资源,得到有益的锻炼和提高。工业工程、工业设计专业的学生先后开展了“基于人因工程学的超市货架设计”、“节•阅———公共绿色照明阅读桌创新设计”、“模块化组合式家具设计”等多项大学生科技创新计划项目的研究。有工业设计专业学生参与的捷能车队更是通过大学生科技创新计划项目的研究收获了多项成果,该团队设计的节能车多次获得Honda中国节能竞技大赛最佳技术奖、最佳设计奖、最吸引眼球奖等。2.积极组织学生参加竞赛。组织学生参加机械创新设计大赛、三维数字化创新设计大赛,让学生真刀实枪的去干,利用课堂上教授的理论知识,品尝创新的滋味。工业设计专业学生参与设计的“家用多功能折叠购物车”、“防反光可调节黑板”等作品先后获得首都高校机械创新设计大赛的奖项。“农用翻土机设计”、“自动选种机”、“按摩椅设计”等作品获得了全国三维数字化创新设计大赛的奖项。3.设置开放性实验。为了使课程实践环节得到进一步充实,增加实验学时,课程组开发了多项开放性实验,如“典型机构运动仿真分析与验证”、“典型机械拆装测绘与结构分析实验”、“小型机器人创意设计与制作实验”、“机械方案创新创意设计模拟实施与分析改进”、“常见机械传动系统建模与仿真分析实验”等,完成实验的学生可以获得创新学分,鼓励学生课余时间走进实验室。
五、结论
经过几年的研究与实践,北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的“机械设计基础”课程教学效果得到了改善,学生的学习兴趣得到了激发,学生的实践能力获得了锻炼。课程教学的改革与研究使学生能学以致用,增强了学习的自觉性,促使学生从“要我学”向“我要学”转变。
关于机械设计基础知识总结 第2篇
机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。
二、存在问题探讨与分析
在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。
1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。
2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。
3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。
三、教学改革思考与实践
针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。
1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。
2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。
3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。
4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。
关于机械设计基础知识总结 第3篇
论文关键词:高职;机械设计基础;教学方法
《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
《机械设计基础》课程是一门实践性很强的专业基础课,加强学生的实践教学,可以使学生的认识得到升华,从知识型到思考型再上升为创新型。应多让学生进入实验室开阔视野,通过实验和实践,使原来抽象的理论鲜活起来,从而激发学生的学习兴趣和创造力。另外,开设新的实训组合有利于使学生掌握机械工程领域常用的实战手段和方法,培养他们的分析与综合能力及运用现代技术手段解决工程实际问题的能力。
关于机械设计基础知识总结 第4篇
关键词: 高职《机械设计基础》 教学方法 教学质量
《机械设计基础》涵盖很多方面知识,例如机械零件、材料力学等,涉及较广泛的领域知识,具有较强的理论性,但是学生对诸多理论与知识较为生疏,这就造成学生的学习积极性与兴趣较为低下,从而为教学工作带来一定的困难[1]。本文根据《机械设计基础》课程的具体教学情况,提出几点提高教学质量的建议,以期有助于《机械设计基础》课程教学工作的顺利开展。
一、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,难以建立整体的知识框架,以及将各章节的知识点有机地结合起来,给教学带来很大困难。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,使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。
二、充分利用多种教学手段
必须充分利用有利于增强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[2]。可以引入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,增进学生的感性认识,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。
三、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。该课程某些内容是对现实的抽象概括,某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实现了师生间的互动。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。
四、注重学生对教师教学的反馈
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[31。《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。教师应加强与学生的沟通,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。
五、采用先进的教学手段
在高职《机械设计基础》的教学中,利用计算机辅助教学可极大地增强教学效果。一方面,电子课件的使用,极大节约了课堂板书时间,使教师将精力放在透彻的讲解上。另一方面,多媒体的运用,使原本教师难以讲清的一些动态问题变得直观易懂。在教学上,更应注意多媒体的制作与开发,而不仅仅局限于电子教案的准备。
六、加强实践教学活动
《机械设计基础》课程是一门实践性很强的专业基础课,加强学生的实践教学,可以使学生的认识得到增强,从知识型到思考型再上升为创新型。应多让学生进入实验室开阔视野,通过实验和实践,使原来抽象的理论鲜活起来,从而激发学生的学习兴趣和创造力。另外,开设新的实训组合有利于使学生掌握机械工程领域常用的实战手段和方法,培养他们的分析与综合能力及运用现代技术手段解决工程实际问题的能力。
总而言之,通过最近几年对《机械设计基础》课程的教学的积极探索,已经取得了良好的教学效果。但是这还远远不够。为了更好地满足新时期高等职业教育培养科技实用人才的要求,《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合,更好地面向社会、面向市场,适应企业需求和岗位需要,与生产实践紧密结合。与此同时,教师还应该在教学实践中不断地创新、总结及完善,从而提高高职《机械设计基础》课程的教学质量,为社会培养出更多机械人才。
参考文献:
[1]李盛林,王宏平,魏敏.机械设计基础实验教学改革的探讨[J].实验技术与管理,2012,22(7):100-102.
关于机械设计基础知识总结 第5篇
论文摘要:《机械设计基础》是机械类专业的一门重要技术基础课,具有较强的实践性,其内容广,难度大,涉及很多抽象的理论知识,教学内容比较枯燥,学生在学习的时候缺乏耐心和兴趣,教学效果不理想。本文主要对这些问题进行分析解读,并提出了一些自己的见解,期望为培养学生的知识应用能力、创新能力和综合素质能力提供一些帮助。
机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课,主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等,本课旨在培养学生综合运用先修课程中所学知识和技能,解决机械工程实际问题的能力,结合各种实践教学环节,进行机械工程技术人员所需的基本训练,为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计工作打下基础,因此在近机械类专业的教学计划中占有重要地位和作用,是高等工科院校中近机械类专业一门主干课程,在人才培养的教学计划中占有重要的地位。作为基础理论课程,其概念较繁杂,同时也具有很强的实践性和应用性,所以教学过程中必须将理论和实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养。然而当前教学中确存在着一定的问题,影响了教学效果。
1.机械设计基础教学重点
机械原理教学重点要求学生掌握运动副的分类和表示方法,机构自由度的计算、机构运动简图的绘制、铰链四杆机构的基本形式及其演化、图解法绘制盘状凸轮机构、齿廓啮合基本定律、设计渐开线齿轮传动的基本尺寸以及轮系传动比的计算等。本部分的基本概念和基本理论比较抽象,如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到,又摸不着,使教学中存在着很大的难度。实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践性环节,是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。实验内容主要有:常用机构、机构运动简图绘制、齿轮范成实验、机械零件现场教学、齿轮减速器拆装等。机械设计基础实验多以验证性的实验为主,学生只需按照实验指导书所列步骤进行,缺乏主动参与意识,这样不利于学生自主学习能力的培养。
2.机械设计基础教学中存在的问题
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。由于该课程涉及知识点多、难度大,并具有一定的实践性,致使学生对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识,学习效果差。而教学中,有些教师只满足于给学生讲道理,以为道理讲清了,任务就完成了。这样的教学过程完成后,学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点,对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。显然,传统的教学方法存在着理论与实践相分离的现象,不能很好地解决该课程的重点、难点。为培养高素质技能型人才,满足社会不断发展的要求,对教学方法的改进迫在眉睫。
3.机械设计基础教学方法改进措施
改革课程设计的教学模式
传统的课程设计教学模式是集中用两周的时间要求学生就某一课题进行设计,完成机械系统总体方案设计、机构运动设计、通用零部件工作能力设计和结构设计等内容,设计性内容和计算量比重较大,时间紧、任务重。因此,在教学中,可以将课程设计的内容分解在理论教学的各个章节中,让学生带着任务去学习,而到最后课程设计就比较简单了,提高理论学习的积极性,综合应用能力也得到了提高机械设计基础不仅要培养学生掌握机械技术的基本知识、基本理论和基本技能,更要培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力。课堂教学要并注意培养目标与教学目标相适应,以更符合高等职业教育人才培养目标的要求。
分利用多种教学手段
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。
加强实验教学
要有效利用实验教学,由任课老师在课堂上做演示实验,以配合课堂教学。比如在讲解四连杆机构时,运用模型做课堂演示,让学生一边观察一边听讲,能使学生很快弄清曲柄、摇杆等构件之间的实际运动情况,理解了死点、急回特性等重点知识。另外,带学生在实验室进行实验,是很好的教学方式。它可以使学生对机械的运动情况观察得更仔细、更充分,同时还可以培养他们的实际动手能力,为此,要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验,任课教师应与试验人员密切配合,根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作,提高实验的质量和效率。
加强实习教学
实习教学是培养学生动手能力的主要手段。《机械设计基础》课程可以结合专业实习来进行。具体来说就是在专业实习前,任课教师根据教学内容拟出实习思考题,让学生带着机械设计基础问题去实习,启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识,寻找尚未知晓的事物。例如,在齿轮传动机构拆装实习时,可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理,再通过讲解,启发学生自己开动脑筋充分分析,热烈讨论,去理解该原理的现实意义,即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装,但仍然可使传动平稳的道理。因此,《机械设计基础》任课教师应充分利用好专业实习时,认真加以引导,提高学生的积极性和思维能力。
《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合,更好地面向社会、面向市场,适应企业需求和岗位需要,与生产实践紧密结合。《机械设计基础》课程教学方法还需要教师在教学实践中不断地创新、总结和完善,才能更好地进行教学。
参考文献:
[1]徐锦康,周国民,刘极峰.机械设计[M].机械工业出版社,2000.