2021-4-9 | 機械設計論文
作者:周春梅 單位:山東英才學院機械學院
教學內容不能突出其“工程實踐性”、“創新性”和“應用性”。教學中嚴重存在“重理論輕實踐、重傳授輕應用”現象,難以實現應用型本科學生“學以致用、學用結合”的教學要求,學生缺乏利用所學知識解決工程實際問題的能力。2.實驗教學實驗課程完全依附于理論教學,是理論教學的輔助。實驗教學的目的只是用于加深學生對理論知識的理解或對理論教學的驗證。驗證性實驗多,而綜合性、設計性及開放性實驗少,無法真正提高學生的動手能力和創新能力。實驗條件欠缺,實驗設備陳舊,實驗教學缺乏實用性、先進性及創新性。實驗往往都是孤立的,所涉及的知識面比較單一。各個實驗之間缺少系統性,缺乏知識學科的關聯,實驗內容缺少內在聯系和邏輯性,沒能形成一個比較完整的實驗教學體系。
課程設計課程設計的選題單一、內容陳舊,設計過程缺少關于工藝、成本、環保、質量、使用及維護等相關知識應用的鍛煉,無法提高學生進行工程實際應用的能力。課程設計的圖紙采用手工或CAD二維繪圖的設計手段已明顯落后于企業產品設計對應用型人才的要求。4.教學方法目前教學方法存在以下問題:授課內容多,教學課時安排少;講述原理多,結合實際偏少;縱向論述多,橫向比較少;講述常規原理多,介紹行業最新技術成果少;課堂講授多,課堂課外討論少。[3]
“機械設計基礎”教學改革
對應用型機制本科學生教學的主要目標是在基本教學的基礎上加強對學生綜合運用知識進行機械設計的能力和創新能力的培養。“機械設計基礎”主要分為理論教學、實踐教學和課程設計三個教學環節。教學改革也應該在基本教學基礎上在教學的三個階段都進行學生創新能力和綜合運用能力的培養。主要改革措施詳述如下:
1.精簡理論教學環節為了與應用型人才的培養模式相適應,“機械設計基礎”教學課時安排上,根據本課程應用性和實踐性較強的特點,適當減少理論教學課時。因此授課內容就要有所側重、有所刪減。課程講授內容遵循“基本、實用”原則,主要培養學生機構的分析能力,使學生掌握機械的基本設計方法。最后使學生從根本上掌握各種常用機構的基本運行原理以及機械中常用的一般通用零件的設計要領。并注重在教學過程中將一些機械發展的最新成果和最新技術介紹給學生,開闊學生們的眼界,提高學習的積極性。
2.加強實驗教學實驗教學是“機械設計基礎”教學體系中不可缺少的一部分,主要培養學生理論聯系實際、分析及解決問題的能力,對學生的創新能力和綜合素質的培養起著非常重要的作用。實驗教學在教學內容安排上,為了提高學生綜合認識機械設計及創新能力,應該加強一些綜合性和創新性的實驗。教學改革后開設的實驗主要有:機械零件認知實驗、機構運動簡圖測繪實驗、漸開線齒輪參數測量實驗、漸開線齒輪范成實驗、帶傳動性能實驗、機構創新試驗、軸系測繪實驗、減速器拆裝實驗、機構運動方案創新組合實驗、平面機構創意組合測試分析實驗、機械速度波動調節實驗、機械傳動綜合實驗等。通過這些實驗可以使學生的機械設計和創新能力得到提高。機械創新設計類實驗使學生的學習變被動為主動。通過自主設計實驗方式、方法及實驗步驟,學生的創新思維和創新技能得到了鍛煉,增加了學習的趣味性。
3.提高課程設計質量“機械設計基礎”課程最后進行的是課程設計,主要在理論教學中所學的機械零件基本設計知識基礎上,綜合考慮工程實際,進行實際傳動方案設計訓練。基于目前課程設計存在的問題,應用型機制本科課程設計的教學過程主要從以下幾個方面入手進行改革:
(1)拓寬課程設計題目。目前,各院校課程設計的題目都是減速器,每級學生都做著重復的設計內容。另外,機械制圖課程中也選擇減速器進行測繪,因此就使得課程設計題目重復。因此,必須要拓寬課程設計選題范圍,增加題目的層次。題目的選擇應更靈活,更接近于實際,實現設計題目的多樣化。鼓勵學生自選題目,充分調動學生的積極主動性,更大程度上鍛煉學生們的設計及創新能力。
(2)案例設計。結合工程實際,給定功能要求,讓學生擬訂傳動方案。讓學生從功能分析出發,自己擬訂結構及機械傳動方案,進行方案比較優化,確定參數,完成從定性問題轉化為定量的設計工作,而后進行相應的計算、校核及完成相當數量的工作圖設計。
(3)引入三維軟件。為鼓勵學生在課程設計中應用3D技術,在開課之初就明確告訴學生,課程結束后要進行為期兩周的課程設計。設計內容是機械的傳動裝置,要求學生必須采用三維軟件將所設計的傳動裝置表達出來,將課程設計提前布置,化整為零,并結合機械設計教學,引導學生應用三維技術。
(4)強化指導過程。在課程設計過程中,教師的指導非常關鍵。指導教師在課程設計中應該具有強烈的責任心,要對學生的整個設計過程進行檢查并及時糾正錯誤,尤其注意設計理念及三維圖形繪制的指導,使學生能真正從設計過程中受益。
(5)重視答辯。課程設計的最后一個環節是答辯,也是對兩周課程設計工作的考核。即使設計題目或者設計數據不同,每個學生都在教師的指導下參考手冊、教材進行設計。通過答辯可以使學生對設計有進一步的認識并認識設計的不足之處。因此,答辯也是一個答疑、總結提高的過程。
借助“創新大賽”進行知識綜合
基于目前企業對應用型人才創新能力的培養要求。在“機械設計基礎”理論教學、實驗教學以及課程設計中都要注重對學生創新能力的培養。但是這些對于學生創新思維、工程實踐能力的培養還遠遠不能達到要求。因此可以將“機械設計基礎”的教學擴展至第二課堂。通過參加各種各類的機械創新設計大賽、機電大賽以及3D大賽,讓學生真正地將所學的各種機械的、電氣的基本理論知識、專業知識以及一些三維軟件類的知識進行綜合利用,能很好地鍛煉學生的綜合運用能力、創新能力、團隊合作能力以及競爭能力。
結語
總之,“機械設計基礎”對于應用型機制本科學生各種能力的培養起著非常重要的作用。依據“應用型”機械設計制造及自動化本科專業教學計劃和“機械設計基礎”教學大綱,通過“機械設計基礎”的課堂理論教學、實驗課教學、課程設計等方面的教學改革來提高應用型本科學生的工程實踐能力和創新設計能力。