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時(shí)間:2022-11-12 20:07:43
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關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)目標(biāo);分層分類;運(yùn)用分層教學(xué)
在教學(xué)活動中倡導(dǎo)學(xué)生主動參與,倡導(dǎo)在教師的正確引導(dǎo)下,學(xué)生通過體驗(yàn)、參與和實(shí)踐,提升對機(jī)械專業(yè)的認(rèn)知程度,逐步形成正確的機(jī)械思維。機(jī)械專業(yè)教學(xué)面向不同層次的學(xué)生,因此在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)針對學(xué)生的接受能力以及個(gè)性特點(diǎn),采取分層分類的教學(xué)方法開展教學(xué),不再過于強(qiáng)調(diào)理論推導(dǎo)、論證和知識的灌輸性,而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的教學(xué)感受,只有這樣才能夠有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)
開設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的目的是讓學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的機(jī)械知識,提升學(xué)生的機(jī)械思維能力與機(jī)械運(yùn)用能力。為了實(shí)現(xiàn)高等教學(xué)機(jī)械人才的培養(yǎng)目的,教師要明確技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)要求,還原機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最原本的特征,讓學(xué)生理解機(jī)械經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成知識的過程。同時(shí)根據(jù)企業(yè)對于機(jī)械人才標(biāo)準(zhǔn)的反饋,進(jìn)一步明確機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)要求,實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置的優(yōu)化。將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程涉及到的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、理論力學(xué)等課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新安排,實(shí)現(xiàn)機(jī)械理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,將掌握基礎(chǔ)知識、理論運(yùn)用以及機(jī)械技能作為教學(xué)的重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)的發(fā)展。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程分層分類教學(xué)方法
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是較為專業(yè)、復(fù)雜的課程,涉及到知識面較為廣闊,對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求較高。但由于不同的學(xué)生學(xué)習(xí)能力是不相同的,因此有必要針對不同水平的學(xué)生開展分層分類教學(xué)。例如,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程分層分類教學(xué)分班是按學(xué)生上學(xué)期或上學(xué)年的綜合排名分A、B班,A班為學(xué)習(xí)能力接受較好的學(xué)生,B班為學(xué)習(xí)能力接受一般的學(xué)生。對于B班教學(xué)主要以基礎(chǔ)知識教學(xué)為主。以齒輪教學(xué)為例,讓學(xué)生掌握齒輪的定義、常見的損壞形式、齒輪中心距和傳動比的計(jì)算,要求學(xué)生對于這些基礎(chǔ)內(nèi)容要熟練地掌握。對于A班教學(xué)主要以能力提升為主,要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行能力拓寬,能夠運(yùn)用知識去解決實(shí)際的工程問題。同樣以齒輪教學(xué)為例,要求學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)內(nèi)容前提下,能夠結(jié)合實(shí)踐完成齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算。
三、分層分類教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的具體運(yùn)用
(一)針對不同水平的學(xué)生開展啟發(fā)式教學(xué)
啟發(fā)式教學(xué)在任何教學(xué)階段都應(yīng)該放在首位,這是因?yàn)槿说恼J(rèn)知影響著人對事物的看法和觀點(diǎn),機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、極限測量、機(jī)械制造技術(shù)等課程都可以采用啟發(fā)式教學(xué)。教師設(shè)計(jì)問題時(shí)應(yīng)根據(jù)班級學(xué)生的實(shí)際情況,將教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵問題提出來讓學(xué)生多加思考,并針對不同水平的學(xué)生開展教學(xué)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生沿著教學(xué)主線進(jìn)行開放性思考。例如在進(jìn)行齒輪知識教學(xué)時(shí),教師可以讓B班學(xué)生們學(xué)習(xí)思考齒輪有哪些種類,不同類型的齒輪有哪些特性?常見的齒輪損壞類型有幾種,分別發(fā)生在什么樣的場合?什么情況下齒輪可以和軸做成一體?齒輪的安裝定位方式有哪些,怎樣才能保證齒輪的安裝定位準(zhǔn)確可靠?對于B班學(xué)生主要是幫助學(xué)生理解最基本的齒輪知識,讓學(xué)生能夠?qū)τ邶X輪形成較為直觀的認(rèn)識。對于A班學(xué)生則在B班教學(xué)的基礎(chǔ)上,提問大齒輪和小齒輪的強(qiáng)度計(jì)算以及如何進(jìn)行設(shè)計(jì)?設(shè)計(jì)過程中遇到的相關(guān)問題如何解決?教師通過層層設(shè)問,將學(xué)習(xí)主動權(quán)交給學(xué)生,學(xué)生根據(jù)老師設(shè)置的問題進(jìn)行思考,讓學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,最終解決問題。同時(shí)也提出了按學(xué)生學(xué)號個(gè)位數(shù)分組的教學(xué)方法,教學(xué)效果很好。
(二)增設(shè)多樣化教學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)
太過單一的教學(xué)形式以及教學(xué)方法會讓學(xué)生產(chǎn)生一種疲憊。學(xué)生有自己的思考方式、對于社會、學(xué)習(xí)都有自己的想法,會形成一種自我認(rèn)知的心理。學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)已經(jīng)不再是對于更廣闊知識的追求,更多的是看重一些實(shí)際的應(yīng)用。教師需要運(yùn)用多樣的教學(xué)方法,盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),想辦法讓學(xué)生去挑戰(zhàn)、去探索難題,增添學(xué)習(xí)動力,提高自身的學(xué)習(xí)水平。對于B班學(xué)生教學(xué)來說,要以學(xué)生為中心,將學(xué)生作為教育的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),把握住學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)。站在學(xué)生的立場,去精心地編排課件,用心構(gòu)思教學(xué)方式。運(yùn)用情景教學(xué),讓學(xué)生自己準(zhǔn)備課件或者學(xué)習(xí)課題,上臺來講述自己的學(xué)習(xí)觀點(diǎn),使學(xué)生參與到教學(xué)中去,作為學(xué)習(xí)主體存在;對于A班學(xué)生來說要注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,激發(fā)學(xué)生的求知欲與探索欲,以平面四桿機(jī)構(gòu)知識學(xué)習(xí)為例,以四桿機(jī)構(gòu)四桿長度之間的關(guān)系來判斷四桿機(jī)構(gòu)屬于雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)還是曲柄搖桿機(jī)構(gòu),讓學(xué)生去分析四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動時(shí)如何沖過死點(diǎn),每個(gè)桿件在運(yùn)動中的速度、角速度以及受力情況都是怎么樣的,增設(shè)多樣化教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(三)改革目前的考核方法
教師要注重考核檢驗(yàn)學(xué)生知識掌握情況,監(jiān)測教學(xué)成果的重要環(huán)節(jié)。在教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握最基本的理論知識,更要讓學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、思考能力、自我總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力,這些綜合能力才能體現(xiàn)出學(xué)生綜合素質(zhì)。為了更好地提升考試的作用效果,應(yīng)該針對不同水平的學(xué)生進(jìn)行有針對性的測試。對于B班學(xué)生的測試要以書本上的基礎(chǔ)知識為主,要求學(xué)生對于基本知識、概念、理論能夠掌握,并能夠?qū)⒒A(chǔ)知識與生活生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來,熟練運(yùn)用基本知識;對于A班學(xué)生的測試,應(yīng)該包含各個(gè)方面的考核,才能體現(xiàn)出學(xué)生對于知識的掌握程度以及運(yùn)用程度。可以包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、大作業(yè)、實(shí)踐創(chuàng)新能力等,這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)過程中的以人為本思想,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在考試中,應(yīng)該加大開放性試題以及實(shí)驗(yàn)性試題在總分?jǐn)?shù)中的比例,引導(dǎo)學(xué)生不斷在學(xué)習(xí)過程中注意觀察,不斷思考,細(xì)心總結(jié)。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。
(四)加強(qiáng)繪圖軟件分層教學(xué)
繪圖軟件是機(jī)械類專業(yè)必須掌握的軟件,只有學(xué)生掌握了CAD、UG、CAXA、SolidWorks等繪圖軟件后,才能夠?qū)C(jī)械件有更為清楚的認(rèn)知。對于B班學(xué)生可以要求其必須掌握CAD的基本操作,對CAD繪圖的快捷鍵、圖層的設(shè)置、線型線寬的調(diào)整、塊插入等命令要熟練掌握。在學(xué)生掌握基本的繪圖命令后,可以讓學(xué)生去繪制一些較為復(fù)雜的機(jī)械零件,再結(jié)合繪圖中的全剖、旋轉(zhuǎn)剖、半剖、階梯剖、向視圖等內(nèi)容,從而以一種循序漸進(jìn)的情感教學(xué)方式幫助學(xué)生掌握CAD繪圖技術(shù);對于A班級學(xué)生則不僅要求其掌握CAD,同時(shí)要求其對SolidWorks、ProE、CATIA等三維軟件也能夠熟練運(yùn)用,并能夠運(yùn)用三維軟件進(jìn)行機(jī)械件的設(shè)計(jì)。通過零部件相互之間的位置以及配合關(guān)系,在保證零部件之間配合的前提下,完成零部件設(shè)計(jì)。除此之外在通過施加裝配約束以及裝配分析,可分析裝配體各零部件之間的關(guān)系,同時(shí)通過隱藏(顯示)某些零部件,進(jìn)而清晰地顯示出裝配體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。機(jī)械專業(yè)是制造行業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè),機(jī)械專業(yè)人才不僅要擁有專業(yè)的機(jī)械理論知識,而且還需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這就對于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)提出了較高要求。通過運(yùn)用分層分類教學(xué)法,有針對性地幫助學(xué)生提升機(jī)械理論實(shí)踐能力,加快學(xué)生對于機(jī)械新理論、新方法的掌握,從而有效促進(jìn)機(jī)械人才的培養(yǎng)。
作者:王宏臣 單位:淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)主線。
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握各種常用機(jī)構(gòu)及通用零件的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用的基本知識,使學(xué)生初步學(xué)會根據(jù)具體條件及與本課程有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,選用機(jī)構(gòu)及零件類型,并能對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動、零件工作能力進(jìn)行簡單的校核,從而具有設(shè)計(jì)簡單機(jī)械傳動裝置的能力。對這門課程的教學(xué),主要作了以下探索。
一、 合理安排各章順序開展教學(xué)
由于機(jī)《械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》所介紹的常用機(jī)構(gòu)及通用零部件眾多,為了不使學(xué)生感到“繁雜”,合理安排各章順序是很重要的。
“軸”在機(jī)《械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中是很重要的一章,軸的設(shè)計(jì)涉及到軸上的所有零部件。如聯(lián)軸器為標(biāo)準(zhǔn)零部件,在選擇時(shí),其軸孔直徑影響到軸的最小直徑;齒輪的尺寸影響到齒輪所在位置處轉(zhuǎn)子的直徑;在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),軸上傳動零部件的受力情況,影響到滾動軸承或滑動軸承型式的選擇,進(jìn)而影響支承所在位置處軸的直徑及軸的結(jié)構(gòu)。因此筆者在講授時(shí),將“軸”的內(nèi)容安排在最后講。先介紹各種聯(lián)接、傳動及支承零部件的工作原理及其設(shè)計(jì),然后通過介紹“軸” 的設(shè)計(jì),將各種聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、滾動軸承及滑動軸承等零部件綜合在一起。這樣做容易使學(xué)生感到系 統(tǒng)性強(qiáng)、條理清晰。
二、圍繞一條主線開展教學(xué)
任何一門知識都具有系統(tǒng)性,《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》亦如此。因此課堂教學(xué)應(yīng)圍繞一定的主線展開。
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》上半部分主要介紹了三大類常用機(jī)構(gòu):平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu),其中各類機(jī)構(gòu)又可劃分為很多種類。由于種類眾多,容易使學(xué)生感到內(nèi)容繁雜。為了使學(xué)生從總體上把握各類常用機(jī)構(gòu),在講解時(shí)以常見的往 復(fù)式四沖程內(nèi)燃機(jī)作為這一部分的教學(xué)背景或主線。使學(xué)生在學(xué)習(xí)某種常用機(jī)構(gòu)時(shí),聯(lián)想到其它常用機(jī)構(gòu),并進(jìn)一步引 導(dǎo)學(xué)生主動分析各種常用機(jī)構(gòu)的異同點(diǎn) 。
往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機(jī)利用平面連桿機(jī)構(gòu)變換運(yùn)動形式(移動形式與轉(zhuǎn)動形式之間的變換),實(shí)現(xiàn)可燃?xì)怏w的進(jìn)氣、 壓縮及排放;利用齒輪機(jī)構(gòu)變換運(yùn)動速度;利用凸輪機(jī)構(gòu)變換運(yùn)動形式(將轉(zhuǎn)動形式變換為移動形式),實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣閥與排 氣閥的開關(guān);最后通過飛輪實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速波動的調(diào)節(jié)。內(nèi)燃機(jī)工作過程所涉及的內(nèi)容包含了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》上半部分 需要講授的所有主要內(nèi)容應(yīng)該在第一章中給學(xué)生較詳細(xì)地介紹內(nèi)燃機(jī)的工作原理,并在以后各章的教學(xué)中加以利用。
如在講解曲柄滑塊機(jī)構(gòu)時(shí),講到該機(jī)構(gòu)有兩種類型,即對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。然后提問:在內(nèi)燃機(jī) 中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)究竟采用哪種類型?接下來講解這兩種類型的區(qū)別,即對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)沒有急回運(yùn)動,而偏置曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)存在急回運(yùn)動。然后解釋內(nèi)燃機(jī)的輸出要求盡可能勻速輸出,故選用對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。這樣以實(shí)際工程機(jī)械為例講解對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),能使學(xué)生印象深刻。
三、緊密聯(lián)系課程設(shè)計(jì)內(nèi)容開展教學(xué)
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》下半部分是關(guān)于通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。通用零部件種類 較多,如有螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、軸、滑動軸承、滾動軸承、聯(lián)軸器等,學(xué)生對這部分內(nèi) 容普遍感到“繁雜”。在介紹這部分內(nèi)容時(shí)可考慮與對應(yīng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容相聯(lián)系,如與帶式輸送傳動裝置(減速器)的設(shè) 計(jì)相聯(lián)系。
眾所周知,課程設(shè)計(jì)是高等工科院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)相關(guān)理論知識解決工程實(shí)際問題的第一次較全面的設(shè) 計(jì)訓(xùn)練,是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)l21。因此筆者在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》下半部分教學(xué)中以工程設(shè)計(jì)為目標(biāo),以減速器為主線。使學(xué)生在學(xué)習(xí)各種通用零部件時(shí)能夠密切聯(lián)系實(shí)際,同時(shí)能從全局高度理解各零部件間的關(guān)系。
如齒輪傳動設(shè)計(jì),通常已知傳動方案、轉(zhuǎn)速比、傳遞功率及輸入軸轉(zhuǎn)速。筆者在講解時(shí)告訴學(xué)生,傳動方案是根據(jù)使用情況及各種傳動方式的特點(diǎn)首先確定的。傳動方案可以包括齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動或它們的組合。而在齒輪傳動部分,轉(zhuǎn)速比的選擇一方面與齒輪傳動類型、齒輪精度、方式有關(guān),另外也與整個(gè)系統(tǒng)各部分傳動比的分配有關(guān)。傳動比的不同分配,決定了齒輪所受到的力的大小和齒輪的尺寸,同時(shí)對齒輪所在主軸的結(jié)構(gòu)尺寸和滾動軸承的選擇產(chǎn)生影響。因此齒輪傳動設(shè)計(jì)不是孤立的,它對整個(gè)系統(tǒng)各零部件的設(shè)計(jì)都有影響,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮。
四、 在教學(xué)中引入現(xiàn)代機(jī)械教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)機(jī)械主要由原動機(jī)、傳動部分及執(zhí)行部分3部分構(gòu)成,這也是機(jī)《械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課所要講述的對象。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。所謂現(xiàn)代機(jī)械是在傳統(tǒng)機(jī)械上集成了控制系統(tǒng)、測試系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)(如故障診斷、顯示等),以提高生產(chǎn)自動化水平、延長設(shè)備使用壽命、保護(hù)環(huán)境等。
目前大多數(shù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教科書沒有“現(xiàn)代機(jī)械”這一方面的內(nèi)容介紹。筆者認(rèn)為,一方面,教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代機(jī)械仍然是以機(jī)械工程為基礎(chǔ)的,工科學(xué)生必須具備機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識,為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及日后從事技術(shù)革新創(chuàng)造條件;另一方面,教師在講課時(shí)也應(yīng)適當(dāng)介紹一點(diǎn)現(xiàn)代機(jī)械特別是機(jī)電一體化機(jī)械方面的知識。這不但不會削弱所應(yīng)講授的傳統(tǒng)機(jī)械方面的內(nèi)容,反而會加深學(xué)生對機(jī)械的發(fā)展及整個(gè)機(jī)械大系統(tǒng)的理解,增強(qiáng)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識的積極性,消除“機(jī)械過時(shí)論”或“機(jī)械無用論”的錯(cuò)誤思想。
五、 結(jié) 論
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,內(nèi)容較多,但課時(shí)相對較少。研究如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械大系統(tǒng)的觀念、工程意識、機(jī)械設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識是非常重要的。而教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的不斷改進(jìn),有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的主動性,為今后進(jìn)行相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。
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[2]朱如鵬,郭學(xué)陶。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]。北京:航空工業(yè)出版社,1995。
[3]徐龍祥,歐陽祖行。機(jī)械設(shè)計(jì)[M]。北京:航空工業(yè)出版社,1999。
[作者簡介]熊細(xì)保(1947—),男,江西豐城人,漢族,江西渝州科技職業(yè)學(xué)院副教授,主要從事機(jī)械類專業(yè)教學(xué)工作。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 研究性學(xué)習(xí) 創(chuàng)新能力
中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)02(a)-0208-01
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是機(jī)電專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它不僅要求學(xué)生要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識,還要具備將所學(xué)到的理論應(yīng)用到工程實(shí)踐中去的能力。雖然隨著多媒體教學(xué)手段的完善,和立體化教學(xué)資源的逐步建設(shè),教學(xué)效果有了一定的提高,但學(xué)生仍然是被動地接受老師講授的知識,缺少學(xué)生自主性地參與、探究性的學(xué)習(xí)。而在本課程中引入研究性學(xué)習(xí),在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情境,讓學(xué)生在教師引導(dǎo)下,從學(xué)習(xí)、生活及社會活動中去選擇和確定研究專題,通過收集、分析和處理信息來實(shí)際感受和體驗(yàn)知識的過程,進(jìn)而了解社會,學(xué)會學(xué)習(xí),培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力。
1 開展研究性學(xué)習(xí)的工作基礎(chǔ)
在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程教學(xué)中,我們一直重視基礎(chǔ)和實(shí)踐,并不斷嘗試改革和創(chuàng)新。也取得了一定的成績,這些正是開展研究性教學(xué)不可或缺的資源。
1.1 研究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)――立體化教學(xué)包的建立
在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的整個(gè)教學(xué)中,我們不僅注重教材的建設(shè),還建立了一系列與教材相配套的教學(xué)輔助資源。制作了多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng),編寫了電子教案和試題庫,編寫了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)指南與典型題解,建立了網(wǎng)絡(luò)課程,以方便學(xué)生自學(xué)。這種立體化教學(xué)包的建立,在課堂教學(xué)中發(fā)揮了積極的作用,有助于研究性教學(xué)的開展。在學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的過程中,有全方位的教學(xué)資源可供參考,這無疑為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件,起到了很好的促進(jìn)作用。
1.2 研究性學(xué)習(xí)的雛形――“全課程系統(tǒng)課堂討論”的教學(xué)方法一
在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程前期的教學(xué)中,我們就有一定的研究基礎(chǔ)。我們過去在整個(gè)教學(xué)過程中,采用“全課程系統(tǒng)課堂討論”的教學(xué)方法,將整機(jī)(減速器)的設(shè)計(jì)步驟中主要環(huán)節(jié)分為五個(gè)專題:即從已學(xué)過的力學(xué)知識開始,逐個(gè)討論系數(shù)選擇、受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,最后到設(shè)計(jì)出一整減速器。但在實(shí)行過程中發(fā)現(xiàn)還是有欠缺,總有部分學(xué)生置身于課堂討論以外,沒有積極的參與其中。而開展研究性學(xué)習(xí)后,把學(xué)生編成小組,給每個(gè)學(xué)生進(jìn)行分工,讓每個(gè)人有事干,則有助于改變這種部分學(xué)生“不作為”的現(xiàn)狀。
1.3 研究性學(xué)習(xí)的促進(jìn)――豐富的課外實(shí)踐活動
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和研究能力,本課程組一直積極組織與指導(dǎo)學(xué)生參加我校的創(chuàng)新大賽、“機(jī)電杯動力小車大賽”、“全國機(jī)器人大賽等活動”,在“全國足球機(jī)器人大賽”、“游中國機(jī)器人大賽”……在活動中既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和科研能力,也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的熱情。
2 開展研究性教學(xué)的基本思路
研究性教學(xué)并不是一味地脫離基礎(chǔ)知識的教學(xué),而是在基礎(chǔ)知識的教學(xué)中融入研究的理念,加入實(shí)踐的訓(xùn)練。所以學(xué)科基礎(chǔ)知識的理解和掌握是進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),但在研究性學(xué)習(xí)模式下,獲取學(xué)科基礎(chǔ)知識的方法要有所改變。過去的常規(guī)教學(xué)模式主要通過學(xué)生預(yù)習(xí)、同學(xué)交流、教師講授、師生交流等方式,達(dá)到新知識的全面理解,但這是一種被動學(xué)習(xí)模式。而在研究性學(xué)習(xí)模式下,教師根據(jù)每一章節(jié)的教學(xué)計(jì)劃,根據(jù)重點(diǎn)、難點(diǎn)的要求,布置相應(yīng)的研究任務(wù)。該任務(wù)要難度適中,且盡可能從現(xiàn)實(shí)生活中尋找與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)的真實(shí)材料,提出挑戰(zhàn)性問題,布置真實(shí)任務(wù)等。讓學(xué)生能夠利用已有相關(guān)知識和經(jīng)驗(yàn),去同化和旁通當(dāng)前所學(xué)的知識,啟發(fā)學(xué)生思考與創(chuàng)造。對綜合性內(nèi)容,通過選取“項(xiàng)目”來創(chuàng)設(shè)“情境”,通過“協(xié)作方式”開展學(xué)習(xí)討論,通過完成“項(xiàng)目”實(shí)現(xiàn)知識的更新。
2.1 學(xué)習(xí)方式的多樣性
研究性學(xué)習(xí)模式要綜合多種教學(xué)方式,互相促進(jìn),而且研究性學(xué)習(xí)的方式也是依課程內(nèi)容而變化的。比如:在土《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程緒論時(shí),為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和了解機(jī)械方面的相關(guān)擴(kuò)展知識,可布置有關(guān)“了解機(jī)械發(fā)展的歷史,機(jī)械學(xué)科的新發(fā)展”方面的研究性論文;對平面四桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等內(nèi)容可以讓學(xué)生在實(shí)際生活中尋找連桿、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例,并通過實(shí)際的使用來自行研究機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、種類,發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的缺點(diǎn),撰寫調(diào)查報(bào)告;比如在介紹軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一章時(shí),我們準(zhǔn)備了錯(cuò)誤的圖例讓大家進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。過去都是教師先行講解,現(xiàn)在我們讓大家課前分組討論,畫出正確的結(jié)構(gòu)圖,并且讓每一小組做成PPT在課堂討論。這樣在討論中大家都能暢所欲言,也不再會出現(xiàn)“冷場”或教師“一言堂”的現(xiàn)象了。此外還可以有問卷、讀書筆記等等形式,充分地將學(xué)生調(diào)動起來,通過各種研究手段來掌握所學(xué)知識。
2.2 組織形式要合理
在研究的過程中,一般以小組為單位,小組成員按學(xué)習(xí)成績、性格特長合理搭配以進(jìn)行互補(bǔ)。組內(nèi)分工由學(xué)生自行決定,如創(chuàng)造能力強(qiáng)的可以制定計(jì)劃或進(jìn)行方案設(shè)計(jì),力學(xué)好的同學(xué)可以進(jìn)行運(yùn)動學(xué)或動力學(xué)的分析、研究,制圖好的同學(xué)可以進(jìn)行畫圖,其余的同學(xué)可以幫忙查資料、調(diào)研等。這樣可以各盡其才,也能夠使每一位同學(xué)都主動參與到研究中來,享受探究帶來的學(xué)習(xí)樂趣。
2.3 實(shí)施步驟要細(xì)致
由教師布置研究任務(wù),并根據(jù)情況提供適當(dāng)資料一各研究小組經(jīng)研究確定相應(yīng)的研究主題一組內(nèi)討論分工協(xié)作,并制定研究計(jì)劃和方案一按研究任務(wù)的不同,展開項(xiàng)目實(shí)施工作(在學(xué)生的項(xiàng)目研究過程中,教師要進(jìn)行適時(shí)、適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、探究和創(chuàng)新,使他們學(xué)會思考。)一組內(nèi)成員制作成果的展示或撰寫研究報(bào)告等一教師點(diǎn)評、總結(jié)。
2.4 成績評定要客觀
對學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的評價(jià)不應(yīng)同于對學(xué)生的知識評價(jià),采取以過程評價(jià)為重點(diǎn),過程與結(jié)果相結(jié)合的原則。研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是研究過程,通過探究性的過程,達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。所以成績主要分兩部分:一是平時(shí)成績,主要依據(jù)學(xué)生收集信息、提出問題和在項(xiàng)目研究的的參與情況來評分,占總分的60%。為避免研究流于形式,在平時(shí)成績的評定時(shí),由小組和教師根據(jù)學(xué)生在小組中的參與情況共同評分;二是項(xiàng)目成果,主要依據(jù)項(xiàng)目成果的展示、介紹和答辯的情況來評分,占總分的40%。
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)主要課程有哪些
主要課程:工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)原理應(yīng)用、機(jī)械工程材料、制造技術(shù)基礎(chǔ)。主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括軍訓(xùn),金工、電工、電子實(shí)習(xí),認(rèn)識實(shí)習(xí),生產(chǎn)實(shí)習(xí),社會實(shí)踐,課程設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等,一般應(yīng)安排40周以上。
主要專業(yè)實(shí)驗(yàn):現(xiàn)代制造技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、測試與信息處理實(shí)驗(yàn)。
專業(yè)選修課:機(jī)械動力學(xué)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)、機(jī)械故障診斷學(xué)、文獻(xiàn)檢索、專業(yè)外語、有限元方法、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、工藝過程自動化、先進(jìn)制造技術(shù)、特種加工、成組技術(shù)與CAPP、智能機(jī)械概論、微小機(jī)械概論、虛擬樣機(jī)技術(shù)、市場營銷學(xué)、在線檢測與控制、實(shí)用控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床與編程。
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)就業(yè)前景如何
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生們將來可以從事科技研發(fā)、運(yùn)行管理、應(yīng)用研究、銷售等機(jī)械制造領(lǐng)域的一些職位。該專業(yè)的學(xué)生們需要具備機(jī)械制造方面的一些基礎(chǔ)知識,學(xué)會運(yùn)用專業(yè)知識解決實(shí)際工作中的一些相關(guān)問題。畢業(yè)生們可以參加到機(jī)械制造以及設(shè)計(jì)、機(jī)械、電氣、氣壓、液壓等控制設(shè)備的維修維護(hù)的一些工作中去,為我們國家的機(jī)械工程作出自己的貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);教學(xué)模式;CAD技術(shù)
作者簡介:徐靜(1963-),女,浙江紹興人,紹興文理學(xué)院元培學(xué)院,副教授;董雁(1964-),男,浙江舟山人,紹興文理學(xué)院工學(xué)院,教授。(浙江 紹興 312000)
基金項(xiàng)目:本文系2012年紹興市高等教育教學(xué)改革重點(diǎn)課題的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)03-0102-01
“機(jī)械設(shè)計(jì)”是機(jī)械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課,該課程的作用在于培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識、基本理論和基本方法,具備一定的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能,為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和今后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但“機(jī)械設(shè)計(jì)”傳統(tǒng)教學(xué)模式通常從分析各種通用零部件的失效形式開始,討論設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,總結(jié)設(shè)計(jì)方法,推導(dǎo)設(shè)計(jì)公式,熟悉和運(yùn)用手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等設(shè)計(jì)資料。設(shè)計(jì)過程一般以計(jì)算器和繪圖板為設(shè)計(jì)工具,計(jì)算和繪圖過程繁雜,工作量很大。
隨著CAD技術(shù)的突飛猛進(jìn),機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)模式發(fā)生了深刻變革,改變了工程界的設(shè)計(jì)思想及思維方式,成為現(xiàn)代企業(yè)必不可少的設(shè)計(jì)手段。如何適應(yīng)這種設(shè)計(jì)方法和思維模式的變革,培養(yǎng)掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的新型機(jī)械設(shè)計(jì)人才,是一個(gè)急待深入研究和解決的問題。因此,筆者一直致力于將機(jī)械類專業(yè)先修的C語言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)繪圖及三維實(shí)體建模技術(shù)等課程知識,與“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地融合在一起,探索并實(shí)踐基于CAD技術(shù)的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)新的模式。
一、基于CAD技術(shù)的“機(jī)械設(shè)計(jì)”教學(xué)模式
“機(jī)械設(shè)計(jì)”是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,涉及到畫法幾何及機(jī)械制圖、AutoCAD、機(jī)械工程材料、制造技術(shù)基礎(chǔ)、公差及技術(shù)測量、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理等多門先修課程的知識。不同的老師擔(dān)任不同的課程,傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)只著眼于某一課程基礎(chǔ)知識的掌握,容易忽視課程之間的交叉和聯(lián)系。基于CAD技術(shù)的“機(jī)械設(shè)計(jì)”教學(xué)模式,打破傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)、C語言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)繪圖等課程的界限,在理論教學(xué)中穿插機(jī)械零部件的程序設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),在課程設(shè)計(jì)中引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過教學(xué),不僅使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)所必需的基礎(chǔ)知識,更為重要的是使學(xué)生將所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識融會貫通,掌握先進(jìn)的現(xiàn)代CAD技術(shù)手段,充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息存儲與檢索功能、數(shù)據(jù)分析與計(jì)算功能、圖形作圖與文字處理功能,極大地提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量,以適應(yīng)信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代需求。
1.CAD技術(shù)與課堂教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合
“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程是以一般通用零部件設(shè)計(jì)為核心的設(shè)計(jì)性課程。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,對于某一種零件設(shè)計(jì),要求學(xué)生掌握零件的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,能夠合理地選擇零件的材料及熱處理方式,掌握零件的設(shè)計(jì)計(jì)算理論和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,能夠正確地選用設(shè)計(jì)過程中的各設(shè)計(jì)參數(shù),確定零件的各結(jié)構(gòu)尺寸,繪制出零件工作圖。采用傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì),由于在設(shè)計(jì)過程中需要檢索大量技術(shù)信息,如各種線圖、數(shù)表、數(shù)據(jù)和資料,并根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且設(shè)計(jì)精度不高,而計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算功能可以幫助解決這些難題。因此,在學(xué)生已學(xué)過“C語言程序設(shè)計(jì)”并具有一定編程能力的基礎(chǔ)上,根據(jù)“機(jī)械設(shè)計(jì)”教學(xué)要求和教學(xué)進(jìn)程,將機(jī)械CAD技術(shù)融入相應(yīng)的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,積極引導(dǎo)學(xué)生利用先進(jìn)的CAD技術(shù)解決工程實(shí)際問題。
(1)設(shè)計(jì)資料的程序化處理。要實(shí)現(xiàn)機(jī)械CAD,首先要解決的問題是設(shè)計(jì)資料的計(jì)算機(jī)處理。設(shè)計(jì)資料或列成數(shù)表,或繪制成線圖,常用的處理方法有直接編入設(shè)計(jì)的程序、編成獨(dú)立的數(shù)據(jù)文件、建立數(shù)據(jù)庫等。為此,筆者將“數(shù)表和線圖的程序化處理”作為一個(gè)教學(xué)單元融入“機(jī)械設(shè)計(jì)”課堂教學(xué)中。在教學(xué)過程中,對于數(shù)表,要求學(xué)生應(yīng)用C語言編程將其轉(zhuǎn)化為數(shù)組,再利用查找法中的順序法、二分法、分塊法等,根據(jù)輸入變量得到數(shù)組的下標(biāo)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù),最后根據(jù)精度要求通過線性插值、二次插值等方法計(jì)算得到所需要的設(shè)計(jì)參數(shù)。對于線圖,有公式化和數(shù)表化兩種處理方法,公式化處理要求學(xué)生根據(jù)線圖的變化趨勢、直線線圖直接求出直線方程,曲線線圖通過多項(xiàng)式擬合得到近似方程。數(shù)表化處理則采取等分坐標(biāo)在曲線上取值轉(zhuǎn)化為數(shù)表再進(jìn)行程序處理。通過這一教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生不僅感受到程序設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)信息處理中的優(yōu)越性,而且激發(fā)了學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的興趣。
(2)常用零部件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。在機(jī)械設(shè)計(jì)中,經(jīng)常會涉及到螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動以及滾動軸承等各種零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算,手工計(jì)算工作量很大,而且容易出錯(cuò)。為此,筆者在教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)大作業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)。編寫了《機(jī)械零件CAD編程大作業(yè)》指導(dǎo)書,要求學(xué)生在掌握數(shù)表和線圖程序化處理的基礎(chǔ)上,根據(jù)指導(dǎo)書給定的任務(wù)和要求,獨(dú)立地完成一種零件或部件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序,包括各子程序及源程序流程圖、數(shù)表或線圖處理程序、設(shè)計(jì)計(jì)算程序及源程序編制、程序調(diào)試及實(shí)際算例驗(yàn)證,以及設(shè)計(jì)說明書的編寫。一般學(xué)生要求使用C語言編制僅輸出設(shè)計(jì)結(jié)果的簡單程序;對編程能力較強(qiáng)且學(xué)有余力的學(xué)生,鼓勵他們使用Visual Basic和Visual C++等語言編制具有人機(jī)交互功能的輔助設(shè)計(jì)軟件。通過這一實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生利用所編設(shè)計(jì)程序,根據(jù)輸入的參數(shù)就能計(jì)算出繪圖所需的尺寸,減輕了學(xué)生的手工計(jì)算工作量,提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和高效性。
2.CAD技術(shù)在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是配合“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程理論教學(xué)的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。絕大多數(shù)工科院校一般都選擇由“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程所學(xué)過的大部分零部件所組成的機(jī)械傳動裝置或結(jié)構(gòu)較為簡單的機(jī)械作為課程設(shè)計(jì)題目。傳統(tǒng)的教學(xué)方法對課程設(shè)計(jì)的要求還停留在人工計(jì)算、手工繪圖階段,由于設(shè)計(jì)過程繁瑣、重復(fù)工作量大,教學(xué)效果一直不夠理想。因此,為了將學(xué)生從枯燥、重復(fù)的手工設(shè)計(jì)中解脫出來,集中時(shí)間和精力用于方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等創(chuàng)造性思維訓(xùn)練上,筆者在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中全面引入CAD技術(shù),利用機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì)軟件在AutoCAD環(huán)境下完成零部件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)并輸出零件工作圖,繼而完成裝配圖。
減速器設(shè)計(jì)是“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)最常用的設(shè)計(jì)題目。筆者選用的減速器課程設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì)軟件是嵌套在AutoCAD設(shè)計(jì)軟件中,是一組在AutoCAD環(huán)境下運(yùn)行的應(yīng)用程序,主要功能包括:典型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核計(jì)算;典型零部件及典型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與繪圖;典型零部件的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)查詢等。該應(yīng)用程序通過復(fù)制、添加到AutoCAD設(shè)計(jì)軟件中,則AutoCAD界面上方下拉式菜單可產(chǎn)生新的選項(xiàng)“機(jī)械零件設(shè)計(jì)”按鈕。使用時(shí),只要用鼠標(biāo)單擊所需設(shè)計(jì)零部件的菜單,即可進(jìn)入此零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算程序,完成設(shè)計(jì)、校核、繪圖等設(shè)計(jì)任務(wù),為學(xué)生進(jìn)行方案對比、參數(shù)優(yōu)化等創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了有力的CAD技術(shù)支持,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,極大地提高了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。
二、結(jié)論
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,同行們致力于將CAD技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)與“機(jī)械設(shè)計(jì)”教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新結(jié)合起來,意識到在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中引入CAD技術(shù)的必要性和可行性。將CAD技術(shù)融入“機(jī)械設(shè)計(jì)”的課程教學(xué),既有利于提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和運(yùn)用知識解決工程實(shí)際問題的能力,又有利于培養(yǎng)學(xué)生先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念,對提高課程教學(xué)質(zhì)量將起到積極的推動作用。
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機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)就業(yè)前景我國經(jīng)濟(jì)融入世界經(jīng)濟(jì)的步伐加快,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的國策,使我國迅速成為世界加工制造大國。隨著外資企業(yè)的大量涌入,我國已成為加工制造業(yè)的重要基地之一。需要大量的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才,尤其是既能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì),又能應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行制造的人才非常緊缺,有著廣闊的就業(yè)前景。
畢業(yè)生主要到工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面的工作。由于機(jī)械行業(yè)的重要性和龐大規(guī)模,需要一支龐大的專業(yè)人才隊(duì)伍。今后一段時(shí)間內(nèi),機(jī)械類人才仍會有較大需求。具有開發(fā)能力的數(shù)控人才將成為各企業(yè)爭奪的目標(biāo),機(jī)械設(shè)計(jì)制造與加工專業(yè)人才近年供需比也很高。從機(jī)械行業(yè)發(fā)展來看,印刷機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、發(fā)電設(shè)備、工程機(jī)械等重頭產(chǎn)品前景仍看好。除了這些傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域,該行業(yè)將進(jìn)一步向機(jī)光電一體化發(fā)展,向光加工、環(huán)保這樣的新興領(lǐng)域拓展。
近年來隨著我國裝備制造業(yè)的高速發(fā)展,汽車制造、高速鐵路、大電站及輸變電建設(shè)、城市軌道交通建設(shè)等也將大量需要該專業(yè)的畢業(yè)生。
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)主要課程
專業(yè)基礎(chǔ)課:高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、普通化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、電路基礎(chǔ)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械零件、電子技術(shù)、互換性與技術(shù)測量、工程材料、金屬工藝學(xué)、測試與傳感技術(shù)、制造技術(shù)基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)、機(jī)電傳動控制、機(jī)械工程綜合實(shí)驗(yàn)、微機(jī)原理與結(jié)構(gòu)技術(shù)、CAD/CAM、單片機(jī)原理及應(yīng)用。
專業(yè)課:機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)電控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用。
專業(yè)選修課:機(jī)械動力學(xué)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)、機(jī)械故障診斷學(xué)、文獻(xiàn)檢索、專業(yè)外語、有限元方法、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、工藝過程自動化、先進(jìn)制造技術(shù)、特種加工、成組技術(shù)與CAPP、智能機(jī)械概論、微小機(jī)械概論、虛擬樣機(jī)技術(shù)、市場營銷學(xué)、在線檢測與控制、實(shí)用控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床與編程。
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)要求在高中文化知識的基礎(chǔ)上,掌握本專業(yè)所必需的基礎(chǔ)知識、基本原理和較熟練的專業(yè)實(shí)踐技能,學(xué)生畢業(yè)時(shí)要求掌握的知識和具有的能力為:
(1) 從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造加工工藝規(guī)程的編制與實(shí)施工作;
(2) 從事機(jī)械、電氣、液壓、氣壓等控制設(shè)備的維護(hù)維修工作;
(3) 從事工藝工裝的設(shè)計(jì)、制造工作;
(4) 從事數(shù)控機(jī)床、加工中心等高智能設(shè)備的編程及操作工作;
(5) 從事機(jī)械CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用工作;
(6) 從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)場技術(shù)管理工作;
(7) 從事機(jī)電產(chǎn)品的銷售和服務(wù)工作。
(8) 鉗工、車工或電工的初級技能;
(9) 編制、實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝規(guī)程的基本能力;
(10) 使用、保養(yǎng)、維修、管理機(jī)電設(shè)備的基本能力;
(11) 選用、設(shè)計(jì)制造、調(diào)試工藝工裝的基本能力;
(12) 操作數(shù)控機(jī)床、加工中心等高智能設(shè)備的基本能力;
(13) 行機(jī)械設(shè)計(jì)與制造生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)管理的初步能力;
(14) 應(yīng)用機(jī)械CAD/CAM的基本能力;
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動化;創(chuàng)新人才
0 引言
近些年,我國高等科學(xué)院校的改革力度不斷優(yōu)化,尤其是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的頻頻變化,高科技信息化覆蓋面較廣和高等技術(shù)院校的普及,使當(dāng)今人才市場對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)人才的培育能力提出了更為嚴(yán)格的要求。基于此,本文結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探究,并提出了創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。希望能幫助提升教學(xué)質(zhì)量,促使高校培養(yǎng)出更多的機(jī)械設(shè)計(jì)制造人才,進(jìn)而緩解人才和社會需求之間的矛盾。
1 培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)創(chuàng)新人才的必要性
由于知識產(chǎn)業(yè)的不斷更新和突破,使各行業(yè)的用人單位在人才的整體水平上需求越來越高,高技能、高素質(zhì)、高學(xué)歷的綜合型人才是人才市場需求的焦點(diǎn)。雖然我國在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)發(fā)展歷史較長遠(yuǎn),院校各專業(yè)種類設(shè)置繁多,培養(yǎng)了不計(jì)其數(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)人才,但是學(xué)校培養(yǎng)出來的綜合型人才所占比例相對較低,難以滿足市場發(fā)展需要。
2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀探究
在教育革新理念的引導(dǎo)下,各專科技術(shù)院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)高等教育的首要任務(wù)是人才的培養(yǎng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的更新?lián)Q代,專業(yè)知識的快速更新,給高等院校的辦學(xué)規(guī)模、辦學(xué)理念、辦學(xué)層次等提供了多元化的發(fā)展空間。與此同時(shí),隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)教學(xué)得到長效發(fā)展。從現(xiàn)狀看,多數(shù)高等科研院校學(xué)科建立歷史悠久,人才發(fā)展方向定位較高,擁有深厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識和綜合水平較高的師資力量,為社會培育出了擁有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識、科研探析能力較強(qiáng)、實(shí)踐創(chuàng)新資源較廣的專業(yè)應(yīng)用型人才。但是,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化在專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面還存在諸多問題,具體介紹如下:人才的最終流向分布于社會科技領(lǐng)域的各個(gè)角落,由于受極端專業(yè)化的教育傾向,又沒有針對性的對其專業(yè)實(shí)踐領(lǐng)域進(jìn)行高度開發(fā),導(dǎo)致人才資源在剛步入工作崗位時(shí)無所適從,沒有用武之地。再加上學(xué)生的創(chuàng)新思維在學(xué)習(xí)過程中沒有得到充分的引導(dǎo),造成對實(shí)際工作缺乏創(chuàng)新思維,不能與現(xiàn)代高科技思路同步發(fā)展,缺少與時(shí)俱進(jìn)的開拓精神。
3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方法
高等科研院校以科研為核心,在傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時(shí),更加注重對實(shí)踐教學(xué)資源的應(yīng)用性,以滿足社會各科技行業(yè)領(lǐng)域里的空白。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方案,應(yīng)將理論知識與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更好的相結(jié)合,培養(yǎng)出學(xué)生的特色和優(yōu)勢,更好的迎合人才市場的需求,具體建議如下:
3.1 優(yōu)化整合教學(xué)體系
當(dāng)今院校開發(fā)的是適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的高端精英人才,以填補(bǔ)現(xiàn)代科技領(lǐng)域里的人才空缺。其一,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容是直接影響教學(xué)效果的基本條件,內(nèi)容思路的設(shè)計(jì)對開發(fā)精英人才資源起著決定性的作用。教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)與側(cè)重點(diǎn),既體現(xiàn)了獨(dú)立的個(gè)體但又相輔相成,缺一不可,其思維邏輯緊密相關(guān),環(huán)環(huán)相扣。教學(xué)內(nèi)容的發(fā)展方向應(yīng)迎合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)創(chuàng)新的理念,在一定程度上加大對自動化和微電子領(lǐng)域的教學(xué)。在開發(fā)方案中,可以對控制工程、傳感器等專業(yè)領(lǐng)域添加教學(xué)內(nèi)容,以彌補(bǔ)機(jī)械制造與自動化專業(yè)人才的空缺。其二,優(yōu)化實(shí)踐內(nèi)容。當(dāng)今社會急需實(shí)際應(yīng)用中操作能力較強(qiáng)的人才,應(yīng)將基礎(chǔ)理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合,繼而進(jìn)一步開發(fā)學(xué)生的實(shí)際操作能力。通過各種渠道,加強(qiáng)校方與企業(yè)的交流互動,根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)資源和生產(chǎn)環(huán)境,創(chuàng)設(shè)校企合作的實(shí)踐應(yīng)用平臺,利用企業(yè)有資深經(jīng)驗(yàn)的工程人員為學(xué)生做實(shí)際指導(dǎo)工作,形成良性互補(bǔ),這樣既解決了企業(yè)高科技人才的空缺,同時(shí)也拓展了學(xué)生的知識層面,學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),對所學(xué)的科學(xué)原理知識進(jìn)行進(jìn)一步的分析與探究,以全新的角度審視理論知識和實(shí)際操作彼此相互融合的內(nèi)涵,使學(xué)生的實(shí)踐能力得到深刻體現(xiàn)。
3.2 完善師資力量體系
雄厚的師資力量體系是開發(fā)高科技人才的基本條件。隨著專業(yè)知識的不斷更新,學(xué)校要為社會提供適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的精英人才,就必須調(diào)整教師觀念的更新和突破。通過對當(dāng)前的師資力量分析可知,為數(shù)較多的機(jī)械化教師缺乏全面的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),鑒于此,建議可采取走出去、引進(jìn)來的教育措施,提升教師多元化的教學(xué)資源,全面完善師資力量體系,勢在必行。具體表現(xiàn)為:一、在教學(xué)期間可定期安排教師到實(shí)驗(yàn)基地、企業(yè)一線生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)際操作,此舉是完善師資力量專業(yè)操作能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。二、強(qiáng)化校方和專業(yè)相對口的企事業(yè)單位的互動關(guān)系,聘請高級工程師到校方進(jìn)行知識講座,階段性的對教師和學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行科研指導(dǎo),充分利用高級工程師的實(shí)踐創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)來提高薄弱的教師新能源。三、調(diào)動教師參與科研項(xiàng)目和相關(guān)企業(yè)委托類項(xiàng)目的主動性,通過對某些項(xiàng)目的具體研發(fā)活動,提升師資力量的探究能力,積累項(xiàng)目研發(fā)的實(shí)踐教學(xué)資源。
3.3 建設(shè)質(zhì)量監(jiān)控體系
由于目前考核制度存在種種問題,加強(qiáng)建設(shè)質(zhì)量監(jiān)控體系勢不可擋。首先,對規(guī)章制度環(huán)節(jié)嚴(yán)把關(guān),嚴(yán)格遵守規(guī)章管理?xiàng)l例,在教學(xué)質(zhì)量上實(shí)行定期考核制,推動教師教學(xué)理念的優(yōu)化設(shè)計(jì),提升優(yōu)化資源的分配能力。其次,學(xué)生在本學(xué)期結(jié)束時(shí),對本學(xué)期各專業(yè)教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評判,由此來作為教師考核的評判依據(jù)。再次,定期開設(shè)聽課演講活動,并對演講質(zhì)量綜合評價(jià)分析,以此來發(fā)現(xiàn)各專業(yè)教師教學(xué)質(zhì)量問題。
結(jié)語:
現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,給各大科技院校培養(yǎng)高技能、高學(xué)歷等綜合素養(yǎng)人才提供了一定的便利。優(yōu)化的設(shè)計(jì)對開發(fā)人才資源起著關(guān)鍵作用,雄厚的師資力量體系是開發(fā)科技人才的基本條件,機(jī)械設(shè)計(jì)及制造及全自動化應(yīng)做好專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作,筆者認(rèn)為,各大高校應(yīng)采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,教師應(yīng)借鑒“走出去,引進(jìn)來”的教學(xué)措施,進(jìn)一步提升學(xué)生與人才市場接軌的緊密度。本文對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的方案進(jìn)行了探討,希望能幫助培養(yǎng)集豐富的理論知識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神于一身的精英人才,更快的促進(jìn)現(xiàn)代科技發(fā)展,為我國機(jī)械大國向機(jī)械強(qiáng)國的邁進(jìn)創(chuàng)造條件。
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