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一、机械设计基础课程的实践教学及其重要作用
机械设计基础课程属于机械工程类各专业学生必修的主干技术基础课程之一,在培养学生的机械设计综合能力方面占有重要地位。实践性教学是本课程的重要组成部分,其目的是不仅帮助学生理解课程的基本理论,更成为培养学生核心能力的至关重要的环节。因此,实践教学环节的改革是课程体系改革的着力点。
二、我院机械设计基础课程实践教学现状
1.实践教学基本情况
机械设计基础课程的实验教学内容主要是按大纲要求的基本实验包括“机构运动简图测绘”、“齿轮范成和参数测定”、“带传动”等;综合性、创新性实验项目只作为课下选做。实验考核成绩,一般以实验报告成绩占平时总成绩10-20%的比例计入平时成绩,且作为考核标准。综合性、创新性实验项目没有计入总成绩,学生参与积极性不高,一般学生只是走过场,敷衍了事,达不到实验的目的和要求。课程设计集中在课程结束后3周时间,并单独计算成绩。
2.存在的主要问题
(1)基础实验大部分为验证性实验,而作为锻炼学生自主设计和创新思维的综合性、设计性实验没有引起学生足够的重视。
(2)综合运用所学知识分析、解决实际问题的课程大作业,学生没有发挥主观能动性积极参与。
(3)与课程相关的学生课外科技活动没有充分开展,学校实验设备未得到充分利用。
因此,深化机械设计基础课程实践教学改革非常必要。无论是在实验项目的开发和研制方面,还是在实践教学的组织管理方面,存在诸多问题有待研究和解决。
三、实践教学的改革方向与改革内容
1.实践教学改革的主要方向
(1)加大作业力度,通过大作业训练学生简单的工程意识,同时培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。
(2)加强综合型、设计性实验项目及与课程相关的课外科技活动的开展。能够很好地锻炼学生综合运用所学知识,开发学生设计思维和创新思维。对培养学生工程意识、设计能力和实践动手能力都有不可替代的作用。
2.实践教学改革的主要内容
为了适应当前工业技术和机械学科综合的发展步伐,实践环节增强了学生的设计动手能力。如实验中增加了联接件结构设计、传动方案综合实验、轴系结构设计、结构分析等。机械运动方案的创新设计包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等基本机构的应用扩展和组合设计等。教师也可以将科研中新的研究成果,经过适当的提炼和加工,转变为适合的学生教学实验或课程设计题目。
(1)完善认知教学,培养学生的认知能力。该实践教学主要是学生的认知过程,其主要内容是参观典型零件和机械拆装展示。通过认知实验,增加学生对机械的功能、种类、组成和各种常用零部件和运动机构的感性认识,清楚本课程所要掌握的知识结构。此外,对零部件的类型、结构等教学内容在实物模型陈列室讲解,将传统的课堂教学转到现场教学。
(2)系统的实验教学,培养学生的实践能力和创新能力。实验教学中采用传统试验和创新实验相结合。主要的实验环节有:
①机械传动试验。实验装置采用多种组合的设计模式,分动力系统、传动系统和测试系统。通过多种组合完成齿轮传动、链传动、皮带传动、蜗轮蜗杆传动。通过实验的装配组合,还可以加深学生对轴系装配的理解。
②机构创意组合综合实验。该实验通过对各种空间机构的组合实践,使学生对空间机构的组成、运动特点及其机构运动多样性等问题有更全面、更深入的理解。试验台可拼装出30种空间机构。该机构主要培养学生的创新能力、综合设计能力及实践动手能力。
③轮系创新设计实验。试验台可拼装出12种轮系,通过拼装试验,使学生对轮系结构、类型、应用、传,动比计算与自锁、周转轮系齿数的确定等问题有更清晰、更全面、更深入的理解。
④机、电、气、液创新设计综合实验。可实现机械、电子、液压、气动与启动、控制和测试等多学科知识的交叉认识。有利于拓宽学生知识领域,优化知识结构。
(3)采用现代设计技术,培养学生的综合实践能力。
①课程设计是该门课程的主要实践环节,设计中倡导学生使用计算机辅助设计、虚拟仿真设计等现代设计分析方法。在机械原理部分的教学中,开设机械系统动力学分析课程,主要讲授如何运用ADAMS软件进行机构的三维建模和运动、动力学仿真。
②在机械设计基础理论教学中,有侧重地在不同章节讲授SolidWorks的三维造型与装配、工程分析应用。在学完机械原理的部分内容后,要求学生根据机器的工作原理拟定传动方案,确定机构的运动尺寸,用ADAMS建模后,对机构进行运动和动力学分析。
四、结语
实践教学环节的设计作为教学体系改革的一部分在国家人才培养战略计划中具有深远意义。对于普通高校机械工程类本科教育而言,按照“宽口径、厚基础”的教育方针,就是要求学生具备相应的专业基础、较宽领域的基础知识、创新设计与综合实践能力。近两年的实践表明,注重实践能调动学生的学习积极性和创造性,首先,给予学生更大的选择空间,这样有利于激发学生学习的主动性和创造力:其次,有利于培养学生创新能力。通过创新组合试验和创新课程设计,有意地培养学生创新思维,在设计中既要因势利导,又要让学生学会发散思维。在实践中培养学生的创新意识和能力;再次,有利于培养学生的团队合作意识。设计中采用小组设计模式,给学生提供互相交流、互相帮助的分工合作条件,通过小组讨论,自定设计题目。让学生发挥团结协作精神,将学生的团队精神及联合攻关意识融入实验教学和课程设计的各个环节。
本文根据机械设计基础课程的教学特点,对如何改革机械设计基础课程的实践教学,提高学生创新能力方面进行了探讨,供工科类各专业教育工作者参考。
参考文献:
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[2]陆萍,来可总,栾茕,等.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育,2006(1):49-51.
关键词:机械设计:实验教学:创新能力
科学发展的历程表明:许多伟大的发明、发现和突破性理论的产生都来自实验室。高校实验教学是理工科教学重要的组成部分,它不仅是学生获得知识的重要途径,而且对培养学生的学风和素质、实际工作能力和科学研究能力具有十分重要的作用和意义。目前国内的大学生由于多种原因接触工程实际很少,缺乏机械以及和机械相关的生产实践方面的知识,实践动手能力相对较弱,学生不知道学习该类课程的目的,不知道将来如何运用所学知识解决什么样的问题?大大挫伤了学生学习的积极性,这从一个侧面反映了国内教学方式的不足。
机械原理、机械设计、机械设计基础课程是高等工科院校机械类各专业的一门设计性主干技术基础课程。通过机械设计类课程的学习,使学生掌握有关机械设备、制作的基本理论知识和实践知识。课程实验教学是教学中一个重要的实践环节,是培养学生理论联系实际能力、分析问题和解决问题的能力,启迪创新思维,开拓创新潜能的重要手段。为了提高实验课程的教学效果,在实验环节方面应该进行具有新意的改革,从提高学生素质能力来看,目前实践性教学环节还需要进行必要的改进。
一、机械设计类课程实践教学现状分析
机械原理、机械设计、机械设计基础课程是高校培养学生进行机械设计能力的最基础的教学环节,它是一门和实践结合非常密切的课程。在教学方法上采取了课堂教学、实验和课程设计等方式进行,使科学研究和工程实践相结合,尽可能地让学生通过本门课程的学习,掌握有关机械设计实践方面的知识。
机械基础课程实验教学项目大致可分为演示性实验、验证性实验、设计性实验和综合性实验。
演示性实验是通过实验项目的进行,增加学生对机械结构形式、种类和运动规律等认识和理解,比如:通过参观陈列室的各种机械零部件、简单机构、机械的动作和实际机械的运动等过程,增加学生的感性认识。
验证性实验是通过实验现象,证明课堂教学的某种理论或规律。
设计性实验是希望学生根据实验目的的要求,自行设计实验项目的试验方式、方法和步骤,增强学生的学习主动性,使学生对机械设计实践知识有一个深刻的认识。
综合性实验是包涵上述实验目的。检查学生对所学知识的综合运用能力的实验项目。
目前西南石油大学机械设计基础课程的实践教学环节与其他院校基本相同,由于实验项目多为演示性、验证性实验。部分综合性实验,在这些试验过程中,没有达到让学生理解机械设计的综合运用知识的目的。我们曾询问参加机械实验课的学生,对所学的实验课程有什么印象和体会,学生认为目前一些实验课程。让学生自己动手操作的太少,因此实验没有达到预期的目的。这种现象是目前很多实验课程中的普遍情况。我们曾翻阅、查询相关资料,发现国外大学工科专业实验课程学时相对较多,一个实验可以做4个或6个学时,有的甚至8个学时,虽然实验内容相对多了一些,但能保证学生比较充分地参加实验,让他们较为深刻地了解实验的过程、内容和目的,其实验效果较好。
二、实践教学改革建设与创新
机械基础课程是面向实践生产过程的知识,缺少工程实践活动,很多简单的内容就不容易被学生理解。从提高学生实践知识能力的目的来分析,作为机械设计实践教学环节,应该开展能够使学生有较多机械设计生产实际的实验项目,尤其是设计性的实验项目,学生通过自行设计制作实验过程,可以提高学习兴趣,促进学习效果。
为更好地提高西南石油大学机械类专业的实验教学水平,机电工程学院广大教师和实验人员对传统的实验教学进行了反思,对实验教学从体系结构、手段和方法等方面进行了广泛的探索,并进行了积极的改革。本文从机械设计基础课程实验课程教学内容的建设出发,分析机械设计基础课程实验教学现状和实验教学改革成果,从加强学生实践动手能力、提高学生创新能力出发提出教学改革办法。
(一)培养学生观察生活、发现问题的能力
发现问题比解决问题更加重要。由于我国教育体制原因,学生长年学习只注重书本上的理论知识,忽略实践这一重要的环节。学生只顾读书,对身边的事情漠不关心,当布置设计型课题时不知道应该做什么样的题目,严重影响了学生探索知识的积极性。设计是为人服务的,设计的目的是拓展人的能力,使人生活更加舒适、工作更有效率。为人解决问题正是提高学生设计兴趣的重要手段。我们在课堂教学中增加对应教学内容的相应实例,让学生明白学习的机构、结构在具体工作、生活中是如何应用的。适当引导学生对案例中不满意的地方进行改进,促使学生主动思考。
(二)培养学生创新思维能力
为了培养学生的创新思维与创新能力,应当在教学中有意识地去发展直觉思维,在实验中“探索一发现”最有助于学生直觉思维能力的培养,重视学生的操作实验活动,发现新的问题、新的现象。一方面应充分利用和挖掘课本上的探索性实验,另一方面还可将一些验证性实验改成探索性实验,鼓励学生自由的思考,包括机灵的猜想,去探索去发现,以促进学生直觉思维向合理程度发展,使他们成为知识的主动探索者。
学生一旦发现问题,就会产生极大兴趣想办法解决。科学的解决办法往往事半功倍。我们在教学中穿插一些创造学的内容和方法,有时开设讲座、集体讨论等形式加以补充,使学生结合所学的机构、结构、连接等知识完善其构想。这样自然地引导学生想去将构想变成现实,为开设设计动手类型的实验项目奠定了基础。
(三)在课程教学中增加动手制作类实验项目
为了实现学生动手实践的软着陆,我们首先在课程教学中增加机构、制作作业,例如设计制作突出产品特性的动态商业广告、设计制作等。让学生了解机构不是枯燥无味的画图,而是解决运动的重要手段。在课外进行学生讲评、答辩和教师评价等方式,不仅锻炼了学生动手解决问题的能力,也提高了学生表达能力,对将来学生就业自我推荐也有积极的意义。
从提高学生实践动手能力的目的出发。机械基础课程的实验项目应有以下特点:
1、贴近生活。结合学生的生活实际,让学生在生活中能够感受到所学的知识
不是空中楼阁。
2、亲自动手。增加学生亲自动手操作、实践的机会,让学生通过实际操作,学习机械基础课程的知识。
3、易于掌握。实验的内容不能过于复杂,因为机械基础知识学习阶段,学生的接受能力还是有一定限度的。
4、安全。实验应具有较好的安全性,才有利于提高学生的学习兴趣,才能取得较好的学习效果。
(四)结合课程教学内容开设综合设计类型实验
目前的实验项目,学生自主动手的机会太少,多数情况下学生只是以观众的身份参加实验,因此对实验的要求、内容和方式方法没有比较全面的体会。虽然实验前作了准备。但在实验过程中由于没有能够独立完成,对于整个实验的目的、要求和作用机理没有详细了解,同学注意的是如何完成自己的工作;不熟悉的实验项目,难以提高学生的学习兴趣,影响学生学习的效果。开设设计型实验项目应注意开设既符合课程要求、学生又比较熟悉的实验项目;机械设计类课程的实验项目还应注意注重基础内容的学习,尽量结合学生的生活环境。学时不够,可以增加课外学时,也可以结合开放性实验项目完善设计实验内容。
(五)通过开放实验。提倡团队合作完成较完整的综合性设计
机械类课程实践环节只能培养学生在机构、结构方面的动手实践能力。而学生希望最终能解决实际问题。解决整个产品设计问题需要多学科团队,例如,工业设计、机械、电子控制等多方面人才的结合。可以利用学校整体资源以开设开放性实验的形式组成解决产品设计团队,利用业余时间合作完成最终设计。对完成实验的学时进行必要的改动,不必在固定的时间进行实验,可以根据学生的实际情况,让学生随时都能到实验室作实验,从而达到要求的学习效果。
三、教学实践尝试
西南石油大学工业设计专业、机械设计专业学生在2006年合作完成“瘫痪病人翻身床设计”制作就是一个典型例子。2005年工业设计专业一学生因父亲瘫痪多年在床上。在开放实验项目中提出该课题。针对医院、疗养院、家庭中重病人和瘫痪病人活动不便设计一款操作简单、成本较低的瘫痪病人翻身床,要求床能抬头、屈腿,另外,还要求侧翻。而市场上产品只能抬头、屈腿;或者只能侧翻,故该课题有大的潜在市场。大学生对医院病床不陌生,却不太了解翻身床的原理及性能。学生在广泛设计调查的基础上提出参考医疗设备采用液压传动,将床体分为8块,通过铰链连接。为了便于两个方向翻身,故设计8个特殊球铰链连接。控制采用单片机控制,有效解决了护理瘫痪病人时遇到的困难。实验室购置了一些标准零部件,学生自己动手制作出实现双向翻身的小模型。在校有关部门的大力支持下,结合设计模型到厂家制造出样机参加2006年全国大学生机械创新设计大赛获全国二等奖,四川赛区一等奖,是西南地区最好成绩。学生在此基础上设计开发了病人对接床,两项设计成功获得实用新型专利授权。
四、结论
通过多年实践,要提高学生动手实践能力,还要结合学校政策、教师积极性等多方面综合考虑,现总结如下:
学校政策支持。学校对教学重视程度,对指导教师待遇提高才能鼓励教师积极参与课外实践活动,带领学生进行创造性活动。
课程教学应该结合实验特性加入设计制作作业,让学生逐步习惯动手实践。
鼓励学生进行有创造性的改进实验,让有新的见解、想法的学生进行自己认为符合生活要求的创新设计等。
关键词:机械制造基础;教学改革;高职院校
1概述
《机械制造基础》课程不仅具有较强的理论性,更具有较强的实践性,是高等职业技术院校机械类专业学生的必修课程,对培养学生机械设计能力、机械加工工艺制定能力、设备质量管理与维修能力具有重要的作用。但高职院校《机械制造基础》课程的实际教学存在重理论轻实践、学生学习积极性不高等问题,这与高等职业教育侧重培养高等技术应用型人才的理念不相符合。针对这样的教学现状和培养目标,本文将主要论述高职院校《机械制造基础》课程的改革问题。
2当前高校机械制造基础课程教学存在的问题
当前高职院校《机械制造基础》课程教学方面存在重理论轻实践的问题。机械制造基础课程理论教学和实践教学联系不够紧密,这主要表现在多数高职院校将该门课程的教学机械的划分为理论教学和实践教学两个部分,而实践教学又分为校内实践教学和校外生产实习,各部分分别由不同的老师承担教学任务。由于每个老师都有自己的教学思路,这样就难免导致理论教学和实践教学在教学进度、课程安排、教学资源等方面协调上缺乏一致性,对某个知识点而言,实践教学很可能在理论教学之前进行,学生在对理论知识不了解和实践目的理解不透彻的情况下就开展实践,违反了事物的发展规律,这就难免无法提高学生的动手能力,导致实践教学达不到理论、实践相结合的理想教学效果。高职院校《机械制造基础》课程教学质量的评价体系不够完善。当前高等职业技术院校主要通过期末考试考核学生的理论水平,通过课程设计的形式考核学生的实践能力,用具体的分数或者成绩等级评价学生的水平。随着素质教育在我国的实施,本来就十分有限的教学课时被进一步的压缩,在这样的情况下为了达到教学任务,不少高等院校将《机械制造基础》课程设计与《机械制造工艺》、《机械设计基础》等课程的课程设计环节合并,通过一次课程设计考核学生对几门课程的掌握情况。由于考核本来就不能覆盖全部的教学要点,虽然课程设计成绩评定方面针对机械制造基础课程设置了几个得分点,但是这进一步的削弱了《机械制造基础》课程教学质量评价的针对性。
3信息化背景下高校机械制造基础教学改革的措施
探索理论教学和实践教学由一个教师任课的教学模式,合理划分教学工作量,多个教师配合完成《机械制造基础》课程教学任务。在制定学生的培养方案时,将《机械制造基础》课程划分为几个不同的阶段,比如让三个老师分别负责机械金属材料及热处理模块教学、铸造等热加工和车削等金属切削加工模块教学、机械加工工艺模块教学,每个教师分别承担相应模块的理论教学和实践教学任务,给每个模块分配相应的教学课时和任课周次,通过三个老师协同配合同样能完成《机械制造基础》课程的教学任务。由于这样的教学模式下每名教师不必承担整门课程的授课任务,还样有利于提高任课教师的教学水平。通过这样的教学方法能有效的解决《机械设计基础》课程理论教学和实践教学联系不紧密的问题。制定更加合理的高职院校《机械设计基础》课程教学质量评价体系,探索将课程设计放在教学任务的后半部分,在每门课程的最后安排时间完成该门课程的课程设计。课程设计是对机械类专业学生机械制造基础知识和能力的全面检验、巩固和提高,是《机械设计基础》课程至关重要的教学环节。将《机械设计基础》课程的课程设计与其它课程的课程设计合并,应对教学课时不足的情况是不可取得,学生对《机械制造基础》课程教学感到枯燥,应该充分认识到课堂教学效率还有很大的提升空间,任课教师应该想方设法的提高学生学习的积极性,对阶段性的教学任务都应该安排相应的小型考核,并将作为平时成绩计入期末成绩,作为课程考核的一个环节,通过这样的评价方式提高《机械设计基础》的教学效果。加强对高职院校学生自学能力的培养,充分利用学时压缩给学生提供的自主学习时间。在国家大力倡导素质教育的背景下,高校各学科课时都被极大的压缩了,任课老师的授课时间少了,向学生传授的专业知识并没有一点减少,教师不得不加大单位时间内专业知识的传授量,这直接导致教师不得不面对教学任务难以完成的事实。针对这样的情况,教师应重点传授给学生学习的方法,更多的发挥领路人的作用,将学生学习的主观能动性调动起来,主动利用课余时间学习理论知识,在实践课程学习的过程中主动发现问题并解决问题。学生把自主学习过程中遇到的问题归纳起来,在课上反映给任课老师,这样老师就能集中讲解学生不懂的问题,提高理论课程的课上授课效率和实践课程的教学效率。
4结论
《机械制造基础》课程是一门理论性和实践性都很强的课程,但在高职院校教学过程中却存在很多问题,课上教学效果并不是很理想。本文在介绍《机械制造基础》课程性质、培养目标的基础上,概括性的指出了当今高职院校课程教学中普遍存在的重理论轻实践、课程教学质量评价体系不够完善的问题,并针对这些问题,重点提出了信息化背景下高校计算机教学改革的措施,为当前高等职业院校课程的教学改革提供了参考。
参考文献
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关键词:机械设计课程;设计教学;质量
0引言
机械设计是机械类专业的一门主干课程,该课程在学生综合能力培养中起着重要作用。为此,许多学校都在机械设计教学中下足了功夫,但是整体来看,我国机械设计教学中始终存在内容单一、创新性差等问题,这不得不引起我们的重视。
1机械设计课程设计教学存在的问题
1.1内容陈旧
长期以来,机械设计课程设计的题目都以减速器设计为主,课程设计题目可谓是千年不变。多年不变的题目,只能导致抄袭现象越来越严重。一些学校为了避免学生抄袭虽然会在减速器设计中更改一些数据,但是许多学生在减速器设计中,都是直接从网上下载设计说明书,对数据尤其是图纸标注数据稍加修改,就不再理会其他东西。这种机械式的模仿设计,必然会影响学生的学习主动性和思考积极性,这对学生长远发展极其不利。
1.2学时少,教学压力大
近年来,随着新型机械、技术工艺的兴起,一些新的课程也逐渐进入到机械类课程体系中来,机械设计课程设计教学课时也随之被压缩。而另一方面,机械设计课程设计教学内容却没有任何变化,教师要在更少的科室内完成教学任务,学生在较少的课时内仍要学到同样多的东西,这对他们来说是一个不小的挑战,机械设计课程设计教学质量也可能会因此而大打折扣。
1.3教学手法单一
机械设计基础课程教学内容不仅包括常用机械机构、通用零件的工作原理、结构特点和机械设计理论和计算方法等内容,还涉及高等数学、工程制图、工程力学、金属材料及加工等方面的知识。整体来说,机械设计课程设计教学内容具有概念多、公式多、图表多、内容枯燥等特点,这给教师的教学能力和教学技巧都提出了较高的要求。但是,许多教师在教学中都存在照本宣科的思想,除了必要的教辅工具,他们很少会借助其他工具、资料来教学。有的教师因为教学经验不足,难以设计一些全局问题来引导学生进行问题讨论和研究,导致机械设计课程设计教学目标难以实现。
2提高机械设计课程设计教学质量的策略
2.1全面进行课程设计
系统论告诉我们,所有的课程及课程教学都是一个系统的工程,机械设计课程设计教学也不例外,并且,机械设计课程设计教学对课程教学设计的系统性要求更高。因此,在机械设计课程设计教学中,学校要遵循系统论原则,做好课程整体设计,明确机械设计课程设计教学目标,细分机械设计课程设计教学能力目标、认知目标。然后,将理论教学与课程设计教学结合起来,做好课程全面、系统的设计,立足于课程设计任务之上提升设计教学的高度,要求学生不仅要根据设计题目分析参考材料,深入进行设计研究,还要进行设计比较和创新,设计出多种可行性方案并从中筛选出最优方案。如在平面连杆机构类型和应用教学中,教师可以舍弃教材所用的演化法,借助多种演变途径将各种平面连杆机构演变出来,并本着创造性设计理念,分组合利用多媒体课件或者模型演示平面连杆机构,对两连架杆的类型进行归纳总结。这样不仅消除了学生的理解障碍,还能提高教学质量。
2.2合理安排课时,科学选择教学内容
机械设计基础课程知识点繁多,内容琐碎,机械设计课程设计教学目标的实现,要以一定的课时、科学完善的教学内容为基础。因此,在机械设计课程体系建设中,学校既要多开设一些自然工程课程,还要建立健全机械设计课程设计教学管理机制、保障机制、监督考核机制,明确机械设计课程设计教学目标和教学任务,保障机械设计课程设计课时,为机械设计课程设计教学打好基础。与此同时,做好课程内容选择和组织工作,设计理念和思维迁移到生产、生活的各个领域,启发人们的创造性思维和创造性活动。比如,将机械设计课程设计理念向服装造型设计领域渗透,采用衣片组合方式、变异法进行机械设计。在高校机械设计课程设计基础教学中,教师还要科学进行课程设计教学时间管理,如提前下发课程设计要求,将课程设计过程和机械设计课程同步进行,以确保课堂教学有序进行。在学生完成课堂课程设计的条件下,教师还要鼓励学生根据自已的需要选择课程设计题目,选取机械设计大赛中的工程对象为设计题目,引导学生积极参与社会实践和自主学习,争取使学生在开放性的设计中锻炼和提高自身的创新设计能力。
2.3创新教学手法,提高教学质量
新颖有趣的教学手法,是提高教学质量的关键。这就要求机械设计课程设计指导教师应积极参加工程设计、研究工程课题,努力学习机械设计课程设计教学手法和技巧,不断丰富自己的工程设计知识,提高自己的教学能力,以满足机械设计课程设计教学需求。在机械设计课程设计教学中,教师既要注意机械设计细节知识和知识的连贯性,做好教学设计,巧妙导入新知识。还要引入多种教学方法,并使多种方法相互渗透,如教师可将传统的讲授法与目标教学法、探讨互动式教学法与多媒体教学法、情境教学法结合起来,针对不同内容采用不同方式进行教学,使学生愉快地投入到学习中去。如讲述与数据推理、运算有关的知识时,教师要利用板书来演示整个推理的过程。而在讲述与齿轮受力分析有关的知识时,教师可以将分析讨论法与多媒体教学法结合起来,先讲述齿轮受力和运动情况,再用多媒体演示相关内容,让学生对所讲的知识有一个全面、感性的认识。在此基础上,教师还可以借助课程设计总结和讨论,让学生提出自己不懂或感觉含糊的问题,然后借助生生讨论、师生交流等帮学生释疑解惑,以使学生有更大的收获。
3结语
1机械设计基础课程设计的现状
从教学过程和教学效果分析,机械设计基础课程设计还存在以下一些问题和不足:
(1)部分学生对课程的重要性及意义认识不足,存在应付“差事”的错误态度,缺乏积极性,而且对设计中出现的问题,不能积极主动思考解决方法,反而敷衍了事,导致问题越积越多,设计无法进行。
(2)实验课时少,学生实践动手能力缺乏锻炼所需的时间上的安排和支持。实践教学条件和内容不完善,学生缺乏参与感,学习兴趣不高。受学科发展和实验室建设经费制约,学校机械类的实验室一直缺乏,这也造成了学生实践条件比较匮乏。实践教学内容也表现单一,实践方面没有包含学生应掌握的基本内容。这导致了学生在听理论讲解的时候,只能凭借抽象概念去理解,尤其对于学生来说理解起来就显得特别困难,学生学了一段时间后就对课程失去兴趣。
(3)学生自身基础较差,对先修课程的综合应用能力也较差,前后知识孤立,无法活学活用,进行创新设计,特别是机械制图课程,由于间隔时间较长,许多学生在看图、读图、绘图等方面都存在一定困难,绘制的图纸不规范、质量不高。
2机械设计基础课程教学模式
2.1转变课程教育理念
为适应应用型本科创新人才培养的需要,我们在本课程的教学过程中进行了如下指导思想上的转变:首先,转变教学观念,树立以学生为中心的思想,正确认识学生为主体,教师为主导的内涵,充分调动学生的学习主动性、积极性。其次,在课堂教学中,坚持理论联系实际的学风,把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合,根据应用性技术人才培养的实际需要,对基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,不断将新技术、新成果引入课堂,开阔学生设计视野。
2.2做好课程内容设计
人们常常以为机械设计基础课程只是涉及一些机械常识,其实机械设计基础课程主要是让学生学会设计,掌握创造性设计思维和设计方法。现在设计的理念已经渗透到各行各业的领域,学会了机械设计,必然可以举一反三,将设计理念和思维迁移到各个生产和生活领域,启发人的创造性思维和创造性活动。比如,服装造型设计,也采用衣片组合方式或各种变异法进行。各种产品设计的设计理念和方法是相通的。联系起来,就可以调动学生的学习兴趣,提高学习效果。
2.3课程设计题目多样化
在编写课程设计教材时,可设计多种典型设计题目,明确设计任务及设计步骤,明确设计思路;此外,还可以只给出设计功能要求,让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构设计方案在老师的指导下完成设计任务。在学生设计过程中,强化学生设计的思维的锻炼,如何一步步合理安排好自己的设计以达到机械结构设计的要求;要求学生经常自我总结。
2.4优化课程教学方法
针对常用机构类型多、运动特点复杂和通用零部件类型多、结构复杂,我们常常将教学安排在“机构、机械零件陈列室”中进行,使学生能面对面观察实物与结构,直接体会有关机构的组成及其运动特点、有关零部件的组成及结构特点,并可进行实际操作,使学生与教师、学生与学习对象之间进行交互式的教学方式,使得学生的学习变得直观、易懂、高效。此外,应开发课程CAI多媒体课件,制作了课程教学图片库、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、录像片和课程测试题库等。
2.5加强理论与实践结合
由于其本身是一门与实践结合非常紧密的课程,所以教学上也要求采用理论教学和工程实践相结合的授课方式,在课堂讲授中要淡化繁琐的、过深的、不必要的理论推导和证明,本课程的教学目的就是使学生能够运用机械设计理论中最基础的知识和实际经验来分析工程中问题,并且还要比较熟练地运用这些公式、定理、方法等来解决现实中的具体设计问题。因此,在教学内容上的重点是要真正教会学生完全掌握分析问题和解决问题的思路和方法,不强调公式定理的死记硬背,而是注重如何针对具体问题,找到并运用这些公式、定理、方法等来完成一个实际模型的设计以及零部件选用、分析。通过以上的措施,使教学更符合培养目标的要求,也相应取得了更好的教学效果、学生通过本门课程的学习,尽可能地让掌握较多的有关机械设计实践方面的知识。