我國高校機械設(shè)計論文

時間:2022-10-06 02:57:56

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我國高校機械設(shè)計論文

1課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題

1.1課程教學(xué)體系現(xiàn)狀

機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程開設(shè)在西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院的能源與動力工程專業(yè),共有三個模塊,分別為理論教學(xué)模塊60學(xué)時、實驗教學(xué)模塊4學(xué)時以及課程設(shè)計1周。

1.2教學(xué)體系中存在的問題

課堂教學(xué)模式陳舊,重講輕練。課堂教學(xué)中,教師常過分強調(diào)知識的全面性,造成課堂教授內(nèi)容過多,與學(xué)生互動較少,同時沒有給學(xué)生留下足夠“學(xué)”的時間。例如在講平面四桿機構(gòu)設(shè)計時,課堂時間大部分在講授其設(shè)計基本思路與方法,很少講習(xí)題,更沒有時間讓學(xué)生練習(xí),嚴(yán)重阻礙知識體系的掌握。實驗教學(xué)條件和內(nèi)容不完善,學(xué)生缺乏參與感。受實驗教學(xué)條件的限制,現(xiàn)有實驗教學(xué)內(nèi)容僅包括機械原理認(rèn)識實驗與機械零件認(rèn)識實驗,均為參觀性實驗。學(xué)生在實驗過程中只能對常用機械零件產(chǎn)生感性認(rèn)識,而沒有實際動手操作,致使參與感嚴(yán)重缺失。課程設(shè)計時間短,題目單一,且與實際脫節(jié)。課程設(shè)計的時間為一周,只能做一個題目,即二級變速器的設(shè)計。在這一周的時間內(nèi),需對設(shè)計的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、計算、選型和作圖等,時間非常倉促,學(xué)生非常吃力。加之設(shè)計題目與實際脫節(jié),學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容不感興趣,阻礙了學(xué)生設(shè)計能力的提高。課程考核方式單一,偏重于理論知識的考核,實驗等實踐內(nèi)容幾乎不在考核之列,造成學(xué)生對實驗課程和課程設(shè)計不重視,專心于理論知識的學(xué)習(xí),不利于學(xué)生機械設(shè)計綜合設(shè)計能力的提高。

2教學(xué)體系改革措施

課堂教學(xué)、課程設(shè)計、實驗教學(xué)是機械設(shè)計課程整個教學(xué)體系中不可忽略的三個重要環(huán)節(jié),本課程的教學(xué)改革也應(yīng)從這三個環(huán)節(jié)入手。課堂教學(xué)應(yīng)提高教學(xué)效率,課程設(shè)計應(yīng)提高學(xué)生的工程設(shè)計能力,實驗教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力為目的。同時理順課堂教學(xué)、課程設(shè)計與實驗教學(xué)之間的關(guān)系,建立多元化的教學(xué)體系。

2.1改革課堂教學(xué)方法,整合教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效率

針對教學(xué)模式陳舊、重講輕練的現(xiàn)狀,課堂教學(xué)應(yīng)遵循精講多練的原則。在理論授課時精講基本概念、基本理論和基本方法,使知識易于理解、掌握和記憶。同時給學(xué)生留出一定的思維空間,避免滿堂灌和填壓式的教學(xué)方法。同時課堂教學(xué)應(yīng)多采用現(xiàn)代教學(xué)手段,例如對于一些較為復(fù)雜的空間模型和機械運動規(guī)律的講授,應(yīng)采用幻燈片、動畫或錄像等方式,更有利于對常用機械零件的結(jié)構(gòu)和特點的認(rèn)識和掌握。在課程教學(xué)體系改革的大背景下,課程教學(xué)內(nèi)容需要整合,應(yīng)以機械零件設(shè)計為主線,以基礎(chǔ)理論側(cè)重實用為原則。機械原理和機械零件設(shè)計都是以機構(gòu)運動簡圖為研究模型建立機械運動簡圖,因此應(yīng)把結(jié)構(gòu)分析,機構(gòu)運動簡圖的定義、性質(zhì)和常用運動副的代號,機構(gòu)運動簡圖的建立作為重點講授內(nèi)容。對于機構(gòu)原理部分的內(nèi)容,過去主要是采用講授圖解法。隨著計算機輔助機械設(shè)計的應(yīng)用與推廣,其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以講授解析法為主,并增加計算機輔助機械設(shè)計的內(nèi)容,向?qū)W生簡單介紹AutoCAD的操作知識以進(jìn)行機械設(shè)計,課后要求學(xué)生利用計算機完成簡單機構(gòu)的設(shè)計任務(wù)。對于機械傳動和零件設(shè)計,應(yīng)盡量減少理論計算公式的推導(dǎo),增加零件細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計介紹和常用設(shè)計參數(shù)的選取原則的介紹,并加強對機械組合的介紹,比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應(yīng)用、維護(hù)等。多向?qū)W生介紹機械方面的新發(fā)展、新思路,以開闊學(xué)生的眼界。此外,參考教材的選用應(yīng)著眼應(yīng)用性和先進(jìn)性。將版本較老、內(nèi)容較難的教材改為內(nèi)容較為簡單、學(xué)生感興趣、應(yīng)用型強的教材。

2.2完善實驗條件,注重實驗教學(xué),重點培養(yǎng)學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力

針對學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)積極性很高,但學(xué)習(xí)很吃力的現(xiàn)狀,分析其原因,主要是因為學(xué)生對理論推導(dǎo)的課程內(nèi)容有所排斥。但學(xué)生對事物的感性認(rèn)識能力較強,且比較愛動手操作。應(yīng)對實驗條件和實驗教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整。例如建設(shè)機械設(shè)計綜合實驗室,購買機械設(shè)計課程相關(guān)教學(xué)儀器設(shè)備,用于滿足教學(xué)實驗條件,并在維持總學(xué)時(64學(xué)時)不變的情況下,大幅加大實驗學(xué)時所占的比例。其中,理論學(xué)時由60學(xué)時壓縮至36學(xué)時,實驗學(xué)時由4學(xué)時增加至28學(xué)時。為增加學(xué)生對機械機構(gòu)的操作能力和創(chuàng)新能力,實驗教學(xué)在課程教學(xué)中所占的比例大幅增加,實驗教學(xué)內(nèi)容也有了相應(yīng)的調(diào)整,包括認(rèn)識實驗、操作實驗和創(chuàng)新實驗。其中,認(rèn)識實驗主要是參觀機構(gòu)工作原理,4個實驗共8學(xué)時;操作實驗主要是常用機械模型的制作,3個實驗共14學(xué)時;創(chuàng)新實驗主要是根據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行機械模型創(chuàng)新設(shè)計,1個實驗共6學(xué)時。

2.3健全課程設(shè)計內(nèi)容,全面提高學(xué)生機械設(shè)計能力

機械設(shè)計課程設(shè)計是提高學(xué)生機械零件設(shè)計能力的一個重要環(huán)節(jié)。課程設(shè)計給定的時間短,涉及知識面廣,完成的內(nèi)容多,計算量大,繪圖工作繁重,有時一個普通的傳動方案就需要幾個小時甚至幾天的時間。鑒于該現(xiàn)狀,應(yīng)使課程設(shè)計的題目多樣化,并給出設(shè)計功能要求,讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選題并擬定結(jié)構(gòu)方案,指導(dǎo)教師給出合理建議,并盡量借助于現(xiàn)代設(shè)計手段、設(shè)計方法指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計任務(wù)。在課程設(shè)計過程中,要求學(xué)生在手工計算的基礎(chǔ)上,完成裝配草圖設(shè)計,并運用CAD軟件完成裝配工作圖和零件工作圖的繪制。這樣不僅能使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間接觸和掌握計算機輔助繪圖技巧,又可以加深學(xué)生對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范的理解掌握,全面提高學(xué)生的機械設(shè)計能力,為其今后從事設(shè)計工作打下良好基礎(chǔ)。

2.4考核形式多樣化,全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果

傳統(tǒng)的機械設(shè)計課程的課堂教學(xué)多,考核多以閉卷考試為主,因而導(dǎo)致學(xué)生對實驗、設(shè)計不感興趣,偏重于書本知識的掌握,形成了“高分低能”的不良現(xiàn)象。而社會的發(fā)展要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力,因此,課程的考核形式應(yīng)多樣化,以全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為目的,不能單純以書面考試為主。按照這一思路,課程的考核形式也應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整。例如新制定的考試方案中,閉卷(或開卷)考試占30%,實驗完成情況占30%,課程小論文占20%,平時表現(xiàn)占20%。其中,閉卷(或開卷)考試內(nèi)容為課堂教學(xué)的重點及難點;實驗成績包括實驗?zāi)P椭谱魉?、實驗積極性及實驗團隊合作情況;學(xué)生可自行擬定課程小論文題目及內(nèi)容,但論文中必須能反應(yīng)學(xué)生對本課程結(jié)構(gòu)體系的認(rèn)識及學(xué)習(xí)感受(需對課程教學(xué)提出合理建議或意見)或?qū)φn程某一典型章節(jié)(典型機械結(jié)構(gòu))的深入理解;平時表現(xiàn)包括課堂教學(xué)及實驗教學(xué)出勤率、學(xué)習(xí)積極性及作業(yè)完成情況。

3結(jié)論

3.1《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)體系的改革應(yīng)從課堂教學(xué)、課程設(shè)計和實驗教學(xué)三個環(huán)節(jié)著手,應(yīng)理順課堂教學(xué)、課程設(shè)計和實驗教學(xué)之間的關(guān)系,建立多元化且結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)體系。

3.2課程教學(xué)體系的改革應(yīng)能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為切入點,以培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新能力為目的,以全面提高學(xué)生的機械設(shè)計能力為最終目標(biāo),舍棄不必要的課堂教學(xué)內(nèi)容,輔之以健全的考核體系以綜合考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,為后續(xù)專業(yè)課程和工作奠定良好基礎(chǔ)。

作者:劉志林白軍單位:西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院水利土木工程學(xué)院