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    • 機械設計課程設計總結大全11篇

      時間:2022-11-13 19:59:46

      緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇機械設計課程設計總結范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

      機械設計課程設計總結

      篇(1)

      一、機械設計課程設計存在的問題

      目前,我國大多數(shù)高校機械類學生通常在第5學期進行機械設計課程設計,該設計是學生學完工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計課程后完成的一門較為綜合的課程設計,同時,這也是為學生畢業(yè)設計和今后工作后機械設計能力培養(yǎng)奠定一定基礎。但是長期一成不變的課程設計時間和題目,以及傳統(tǒng)的教學模式,早已不能滿足現(xiàn)代信息快速發(fā)展的今天。

      1.傳統(tǒng)的課程設計時間短。機械設計課程設計通常是在《機械設計》課程結束以后的3周內(nèi)進行,在期末的這3周中學生考試科目較多,很難集中精力集中時間做好課程設計。由于目前招生人數(shù)的增加,而指導老師的數(shù)量并沒有增加,這就造成了老師精力不足,最終導致課程設計的質(zhì)量越來越低。學生沒有足夠的時間保證,導致學生思考問題不認真、不周全,照搬照抄,計算繪圖盲目倉促,難以達到課程設計所設置的目的要求。課程設計由于時間緊張,工作量大,老師不能及時地鼓勵學生的創(chuàng)新設計,從而限制了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而對于學生單一的、不協(xié)作的課程設計,時間緊張,思維狹窄而受限就更難以充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新才能。雖然有一些學生有好的想法,但是沒有充足的時間考慮,加上老師對學生的監(jiān)管不到位,沒有老師的認真點撥和指導導致學生的創(chuàng)新能力受到限制。

      2.課程設計題目陳舊、缺乏創(chuàng)新。機械設計課程設計通常選擇一般用途的機械傳動裝置或簡單機械。通常以齒輪減速器或蝸桿減速器為主體的機械傳動裝置作為設計課題。因為減速器包括了機械設計課程的大部分零件,具有典型的代表性。傳統(tǒng)的課程設計重點是鞏固和加強所學的理論知識,設計題目和給定數(shù)據(jù)多年不變,只需要按設計任務中給定的數(shù)據(jù)、方案及規(guī)定的設計方法完成一定的工作量即可,這就導致了相互抄襲的后果。學生缺乏主動性、積極性,教師缺乏新思維,師生同受其害。同時,傳統(tǒng)課程設計題目與專業(yè)、畢業(yè)設計相關度不大,使得學生所學專業(yè)課程無用武之地,缺乏學習興趣,設計與專業(yè)課程學習不同步達不到學以致用的目的和充分培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。

      3.考核方式較為傳統(tǒng)死板,沒有調(diào)動學生的積極性。教師對課程設計的考核方式也過于簡單,學生最后提交的是圖紙說明書等紙質(zhì)材料,由于學生考試的穿插,加上期末老師的年終總結任務較多,用于集中指導的時間少,教師只憑印象批閱說明書和圖紙,自行決斷,確定最終得分。整個課程設計過程前期組織動員工作準備不充分,缺乏師生的交流與互動,對學生的監(jiān)督與管理不嚴,部分學生的抄襲很難評判。考核缺乏標準性和透明度,助長了懶惰學生抄襲的不良風氣,影響了勤奮好學學生的積極性,嚴重違背了課程設計教學的初衷。

      二、改革手段和方法

      針對目前課程設計學生態(tài)度不積極、時間較短、流于形式等現(xiàn)象,我們就本科生專業(yè)實習提出“長時間課程設計”的概念,即在機械設計課程初進行持續(xù)近一個學期的時間,以加強學生創(chuàng)新能力訓練,鍛煉學生在工作中解決實際問題的能力。這一概念通過近幾年的實施取得了一定的成果,但有些方式仍需繼續(xù)探討。

      1.采用“化整為零”法。通過將課程設計融入平時課程作業(yè)中,學生在進行課程學習時,有的放矢,應用所學知識完成課程設計計算工作;課程設計中先進設計方法和手段的訓練,使學生在實踐中應用設計軟件,掌握三維建模知識,了解虛擬裝配過程。在平時上課時完成課程設計的計算部分,課程設計節(jié)省的計算時間用于對學生的應用現(xiàn)代設計軟件,開展先進設計方法訓練及應用;增強實踐性環(huán)節(jié)教學,建議實驗室允許學生借出減速器模型,在課程設計室內(nèi)使用,從而通過先進設計方法訓練和增強實踐能力,提高學生設計能力和綜合素質(zhì)。“化整為零”法推動課程設計的改革。根據(jù)教學大綱的要求,在不減少學生的設計工作量的前提下,采用“化整為零”法來完成課程設計任務,就是在開始講述機械設計部分的時候就把課程設計任務書發(fā)給學生,將課程設計的部分計算內(nèi)容(如帶傳動設計、齒輪傳動的設計)放在機械設計課程教學時,作為課外作業(yè)布置給學生,這樣可以發(fā)揮學生學習的主動性和積極性,同時老師在日常教學期間通過批改課程設計作業(yè),及時地發(fā)現(xiàn)學生的計算錯誤或不合理的設計,督促學生及時改正。

      2.在課程設計中引入現(xiàn)代設計軟件,提高學生的興趣。學生在機械制圖課程教學中已經(jīng)學習了Auto-CAD,但是沒有把它與具體的工程設計結合起來。我們根據(jù)學生的具體情況,在課程設計中以不同的方式把計算機CAD技術應用到設計中,鼓勵一般的學生能夠進行零件的平面CAD繪圖,對于基礎好的學生鼓勵他們對零件進行三維CAD繪圖或者運用UG、Pro/E、SolidWorks軟件繪圖,也可以在電腦上完成裝配圖的繪制。機械設計基礎的課程設計并不是孤立的,它不僅是與任課指導教師有關的教學活動,也是在先修的相關課程基礎上的實踐教學環(huán)節(jié)。因此,可在設計中聘請制圖、公差、力學等相關課程的教師,從各個不同的角度加強業(yè)務指導,進一步提高學生的工程素養(yǎng)和素質(zhì)。

      3.結合機械創(chuàng)新設計第二課堂,提高學生創(chuàng)新能力。為避免設計的雷同,采用多題目、多數(shù)據(jù),將全班分成若干小組,每組3~5人,經(jīng)小組成員民主選出組長全面負責設計工作,小組各成員按照自己的學習優(yōu)勢進行合理分工:數(shù)據(jù)計算與整理、查閱手冊資料、繪制圖樣、三維造型與裝配等,每人各負其責,獨立完成,但要數(shù)據(jù)共享,步調(diào)一致。由于學生缺乏實際經(jīng)驗,往往需要對某些結構不夠合理的地方進行多次修改,采用軟件只需修改零件某個參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改,方便省時,且整個設計過程符合學生的認知規(guī)律,使學生能夠更加深入地理解設計的內(nèi)涵,并可以直觀地看到自己的設計成果,增強學生的成就感。采取靈活多樣的教學方法,根據(jù)設計對象的不同和設計過程中隨時出現(xiàn)的具體問題,針對年輕人思想活躍的特點,鼓勵學生在總結前人經(jīng)驗的基礎上有所創(chuàng)新,引導學生獲取知識與方法。此外,在設計節(jié)點組織學生相互間互查,以提高其對技術文件的審核、鑒定的能力,以及對工作精益求精的態(tài)度和責任感。采用第二課堂和課程設計想結合的方式,設立專項基金,針對學有余力的學生,激勵其進行創(chuàng)新性實驗研究。根據(jù)所申請項目的內(nèi)容及課題完成情況進行審批,給予一定額度的資金支持并配備專門教師給予指導。對于特色較為鮮明、成果比較出眾的項目資助其申報發(fā)明專利、撰寫論文和參與學術交流,并優(yōu)先推薦評選“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”。同時,積極創(chuàng)造條件、出臺措施,鼓勵學生參加教師的科研項目,給學生提供廣闊的自由發(fā)展平臺與空間。

      4.結合科研項目提高教師的積極性。這雖然加大了教學的難度,要求教師具備扎實的工程功底,但既滿足理論聯(lián)系實際的要求,又可達到綜合訓練的目的,讓學生體會到機械設計中既要參考原有樣機,又要積極思考,有所創(chuàng)新,對提高學生的設計水平和促進教師教學水平的提高都非常有益。需要注意的是選題的適當和題目的相對穩(wěn)定,并設立合適的考核節(jié)點,對課程設計的全過程進行約束和監(jiān)督,以利完成課程設計的教學要求。在《機械設計基礎》課程伊始,即下達設計任務,通過系統(tǒng)的設計任務將原教學內(nèi)容中相互獨立且略顯繁雜的知識點聯(lián)系起來,置學生于實際的工作情境之中,使其切身去解讀一個機械裝置的實際設計過程,并掌握由此所涉及到的原理、知識以及問題解決思路和方法。帶著問題來學習課程,設計中每一步結果的取得,無論是數(shù)據(jù)還是結構,都與教學的各章節(jié)密切相關。在教學中進行實際工作的演練,是抽象知識與具體行動的有機融合,能夠極大地激發(fā)學生的學習興趣和學習潛力,鍛煉學生的實戰(zhàn)設計能力,培養(yǎng)全面的設計素質(zhì),為課程設計的順利完成奠定良好基礎。

      三、結論

      經(jīng)過幾輪的課程設計實踐,本項目取得如下成果:

      1.針對學生能力,開展分層次教學,讓學有余力的同學利用課程設計的平臺鍛煉三維建模能力,二維繪圖能力,并起到輻射帶動作用;

      2.以“做中學”的模式讓學生自主自發(fā)學習應用先進的設計軟件,一方面提高了他們軟件水平,另一方面,提高了他們的自信心和主動性,促使他們掌握了一種有別于死記硬背的新的學習方法。

      作者:李霞 陳建萍 魏敏 葛云 單位:石河子大學機械電氣工程學院 新疆交通職業(yè)技術學院汽車與機電工程學院

      參考文獻:

      [1]郝秀紅,邱雪松,王瓊,等.機械設計課程設計教學改革初探[J].教學研究,2011,(03):51-54.

      [2]易傳佩.機械設計課程設計融入課堂教學的探索[J].職業(yè)技術教育,2007,(14):20-21.

      篇(2)

      【中圖分類號】 G710 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)07(b)-0019-03

      《機械設計基礎》課是高職高專院校機械類及機電類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎課,課程設計是《機械設計基礎》理論教學后進行的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié),是高職學生在校期間第一次較全面的設計訓練,其目的是培養(yǎng)學生綜合應用機械零件及其它先修課程知識去分析和解決工程實際問題的能力,以進一步鞏固、深化、擴展本課程學到的理論知識;通過對通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計,使學生掌握機械設計的一般方法和一般步驟,培養(yǎng)學生獨立設計能力;使學生在計算、制圖、應用設計資料;熟悉有關國家標準、規(guī)范、使用經(jīng)驗數(shù)據(jù),進行經(jīng)驗估算等方面接受全面的基本設計訓練;另一方面培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L.提高工程設計及創(chuàng)新的能力。與畢業(yè)設計一樣,課程設計是工科學生向?qū)嶋H工作過渡的必要的訓練手段,對學生將來工作中實踐操作能力和各項工作能力的培養(yǎng)有著非常重要的作用。

      在目前高職高專教育大環(huán)境下,部分高等院校培養(yǎng)目標不再是培養(yǎng)研究型人才,而是培養(yǎng)應用型人才,以適應社會發(fā)展對人才的需求。而傳統(tǒng)的“以課程設計指導書為藍本、以教師的程序化指導貫穿始終”的模式已經(jīng)難以實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標,所以探索適應培養(yǎng)目標的教學模式有著重要的意義。

      1 《機械設計基礎》課程設計的現(xiàn)狀及存在的主要問題

      1.1 《機械設計基礎》課程設計的現(xiàn)狀

      《機械設計基礎》課程設計通常有變速箱、差速器、齒輪傳動等課題,但目前,多數(shù)學校《機械設計基礎》課程設計仍采用具有一般用途的機械傳動裝置為設計對象,設計課題一般為專用傳動中的二級圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、單級圓錐齒輪減速器等,設計時間一般為兩個設計專用周,一般安排在學期末進行。設計內(nèi)容包括:擬訂設計方案;選擇電動機類型;運動和動力參數(shù)的確定計算;主要傳動零件的設計;主要零件工作圖及減速器裝配圖的繪制;設計計算說明書的編寫。設計工作量一般為傳動運動簡圖一張;減速器裝配圖一張,零件圖兩張及計算說明書一份,最后進行設計答辯。在設計過程中,指導教師對學生進行指導和答疑,同時對學生進行階段性檢查、質(zhì)疑,以作為整個設計成績的參考。指導過程中,指導教師一般只作方向性指導,旨在培養(yǎng)學生獨立的設計思維、獨立分析和解決工程問題的能力。通過設計,大多數(shù)學生都感到收獲很大。但在《機械設計基礎》課程設計中還存在一些應該引起重視和解決的問題。

      1.2 《機械設計基礎》課程設計存在的主要問題

      (1)學生對課程設計的重要性認識不足

      在教學過程中,有一部分學生對課程設計的重要性認識不足,缺乏設計的感性經(jīng)驗,缺乏積極性和主動性,也缺乏創(chuàng)新意識,對課程設計持應付態(tài)度,敷衍了事,加上設計安排時間緊的因素,為了完成任務東拼西湊,有的學生相互抄襲,甚至在網(wǎng)上下載等,嚴重影響了課程設計的質(zhì)量。

      (2)學生對先修課程的綜合應用能力較差

      《機械設計基礎》課程設計是對機械制圖、互換性與公差、工程力學、金屬材料學等先修課程的基本知識、理論結合工程實際的綜合應用,也是對這些課程體系中的知識進行重新建構、綜合應用的過程。在教學實踐中發(fā)現(xiàn)學生整合知識的能力較差,比如不能很好地應用力學知識對在外荷載作用下的軸進行精確強度計算校核;在繪圖中不能正確應用機械制圖基本知識,按照國家制圖規(guī)范繪制圖形等等。

      (3)學生缺乏工程實際經(jīng)驗知識

      高職學生普遍缺乏工程實際知識,對零部件的結構設計、精度選擇、工藝過程等方面的要求只能比照書本、資料進行模仿設計,很少結合工程實際綜合考慮進行設計,大多數(shù)學生的設計方案可以說純屬“紙上談兵”型,無工程實際意義。例如在確定減速器及零件的主要尺寸時,注重理論計算結果,不能綜合幾方面要求來最終確定。由于學生對減速器的制造、安裝、調(diào)整、維護的工藝過程缺乏實際的感性認識,致使對大量工藝問題缺乏認真考慮,或感到無從下手,不能把零件必須具備的良好工藝性要求貫穿于設計過程中。另外,學生對工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)設備、加工手段缺乏認識,因此在設計中對零件的加工精度、裝配精度和技術要求的內(nèi)容提不出合適的要求,制約了課程設計質(zhì)量。

      (4)指導教師角色定位存在問題

      不少教師在課程設計指導過程中采用傳統(tǒng)的教學模式,缺乏創(chuàng)新,充當保姆角色,表面上看可能提高了設計質(zhì)量,實際上不注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和獨立工作能力,學生的能力沒有得到提高。有的教師管理不到位,缺乏過程監(jiān)督,不注重階段性考核,只看重最后結果,這兩種現(xiàn)象都達不到課程設計的教學目的。

      2 提高《機械設計基礎》課程設計質(zhì)量的措施

      為使課程設計真正達到培養(yǎng)學生的工程設計意識和創(chuàng)新設計能力,適合新形勢下對培養(yǎng)“應用型、技能型”人才提出的新要求,如何改進和提高《機械設計基礎》課程設計教學效果,針對學生在課程設計中存在的問題,我們主要采取了以下幾種措施。

      2.1 充分認識課程設計的重要性,加強實踐性教學

      在指導課程設計時,上好第一堂動員課,使學生充分認識到課程設計的重要性,其意義不僅僅是掌握機械設計的一般過程和熟悉設計程序,更重要的是對后續(xù)課程的學習有著很好的幫助,乃至對以后的就業(yè)及能否勝任工作崗位都有著十分重要的影響。在課程設計中應集中精力根據(jù)設計題目的要求、條件、數(shù)據(jù),做好資料收集、分析資料,認真思考,深入研究,按照設計程序進行設計,培養(yǎng)優(yōu)化設計思維和能力。

      指導教師應把課程設計作為比課堂理論教學更為重要的教學任務,加強責任,認真對待,精心輔導。在指導學生時,要注意輔導方法的應用,應啟發(fā)、引導學生獨立思考和自我反省。開展小組討論,在討論中不同的設計思路、觀點、認識,得到互補和啟發(fā)。針對學生缺乏機械工程感性知識的問題,應加強實踐性教學環(huán)節(jié),應充分利用多媒體、模型和實物講解;組織學生到工廠參觀、實習,讓學生有更多的機會觀察、了解、認識各類機器的構造、傳動關系及工藝流程,以增強、提高學生的工程實際經(jīng)驗。指導教師應積極學習新知識、新技術、新材料的應用,積極參加工程實踐,豐富自己的工程經(jīng)驗和工程知識,為學生創(chuàng)造增加感性知識的條件,以便更好地指導設計,提高課程設計質(zhì)量。

      2.2 理論教學與課程設計緊密結合

      《機械設計基礎》課程設計是在課程理論和實驗教學完成后進行的一個實踐性教學環(huán)節(jié),其設計題目所要求的內(nèi)容涵蓋了課程中大部分內(nèi)容。在教學中教師應該把理論教學與課程設計緊密結合起來,融合到課程理論教學中,課程設計指導教師應根據(jù)以往的指導經(jīng)驗,把課程設計中易出現(xiàn)的問題作為例子講解;比如講到齒輪傳動時可以結合課程設計講解輪齒的受力分析、齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度計算。可以把課程設計分為帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承和電機及箱體設計五個模塊,與教材相應練習題結合起來,作為課外練習布置給學生課后完成。這樣學生通過訓練,積極性得到提高。到進行課程設計時,課題中的理論計算部分已經(jīng)經(jīng)過了演練,提高了效率,減少了錯誤。可以較順利地完成設計計算說明書的編寫,把較多的時間和精力用于結構設計和繪圖,提高了課程設計質(zhì)量。

      2.3 改革選題,提高課程設計效果

      摒棄“多年一題”的現(xiàn)象,打破傳統(tǒng)的教學模式,在設計題目和內(nèi)容上進行改革。(1)題目要體現(xiàn)教學目標:應根據(jù)《機械設計基礎》教學大綱要求,針對高職學生特點,設計題目應有較強的典型性和仿真性,選題原則一是要有綜合性,能涵蓋課程的主要內(nèi)容;二是可以考慮簡單的整機設計;三是難度和工作量要適當,不至于產(chǎn)生畏懼心理而無從下手;四是要有一定的靈活性,有利于激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)造性思維;五是題目要學生分工協(xié)作完成,有利于培養(yǎng)團隊精神。(2)題目要與先修課程銜接:選題要考慮與先修的機械制圖、金屬工藝學、機械制造基礎等課程的銜接。高職《機械設計基礎》不涉及復雜的機構、運動學、動力學方面的知識,主要側重通用零件和簡單機械傳動機構的結構、特點、應用范圍和維護等內(nèi)容。設計題目不應有太復雜的機構,選以減速器為主體的傳動機械裝置較為適合高職學生,有利于培養(yǎng)學生結構設計、強度計算、精度設計等方面的能力。(3)題目要注重多樣性和挑戰(zhàn)性。在實際工作中,我們圍繞結構工藝性,按不同的傳動方案、原始數(shù)據(jù)、不同的減速器類型布置課題,使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平與能力相適應,使設計具有創(chuàng)新性和針對性。

      2.4 改革傳統(tǒng)的指導形式

      現(xiàn)代教育強調(diào)以學生為主體,以教師為主導。作為指導教師,一是要改進指導方式,采用分段、個別與集體相結合的動態(tài)指導方式。設計前把任務、難點、需要注意的事項交代清楚,要注意針對學識和能力差異,因材施教,做好個別輔導,對缺乏獨立思考能力的學生應多采用“啟發(fā)式”教學法,對積極思考的學生可以采用“討論法”多鼓勵和肯定,一起討論啟發(fā)其思維作最優(yōu)選擇設計,然后提出修改意見或建議,對能力較差的學生應耐心輔導、詳細講解,善于發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點,及時表揚,幫助其樹立信心和養(yǎng)成良好的學習習慣;中期針對易出現(xiàn)的共性問題、錯誤,集體指導,后期加強檢查與糾正。二是要樹立正確的指導理念,教師要引導學生變模仿型設計為思考型設計,變逐步講解為必要提示,變提供詳細資料為列出參考書目,鼓勵學生積極主動去查手冊、找資料,培養(yǎng)他們對各種信息的收集、分析、歸納、整理能力。充分發(fā)揚民主,調(diào)動學生思維,教師不過早下結論。比如在確定方案階段,可以增加方案論證,首先由小組學生提出設計方案并闡述其優(yōu)劣性,然后由學生和教師對方案提出質(zhì)疑,教師進行總結,給出指導性意見,促進學生主動思考,開闊了學生視野,也培養(yǎng)了學生對知識的應用能力和創(chuàng)新意識。三是要引導學生樹立正確的設計思想,設計是一個反復推敲、反復修正、不斷創(chuàng)新的過程,要樹立嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和堅韌不拔、克服困難的意志。

      2.5 加強計算機的應用能力

      隨著計算機繪圖的普及,以及用人單位對高職畢業(yè)生職業(yè)技能的要求,教學中應注重培養(yǎng)學生的計算機應用能力。對于課程設計中的圖紙,可要求學生用計算機繪制并打印。針對以前學生計算機繪圖能力普遍較差的狀況,在學生上《機械制圖》課時,我們要求教師適當加強CAD模塊的教學和訓練。這樣,學生在進行課程設計時既可以把主要精力放在結構設計上,計算機繪圖能力又得到了提高,圖紙干凈整潔,有效地提高了課程設計質(zhì)量。

      2.6 嚴格控制設計進度

      嚴格控制課程設計進度是提高課程設計教學質(zhì)量的一項重要措施。學生花費二至三周的時間做課程設計,只有掌握好設計進度,有計劃、有步驟地進行才能保質(zhì)、保量、按時完成。《機械設計基礎》課程設計是一項較復雜的工作,不僅計算、繪圖工作量大,還要綜合應用先修課程相關知識,查閱有關資料和手冊,若設計進度快了,就會出現(xiàn)不求甚解的問題,缺乏深入細致的工作,其結果可能是解決了問題的表象,只知其一,不知其二,對機械設計的客觀規(guī)律、設計思想缺乏認識,達不到教學預期目的。有的學生一開始并不著急,總認為時間充裕,就會出現(xiàn)前松后緊,當感到時間緊了,就加班加點突擊設計,不僅難以按時完成設計任務,質(zhì)量也無法保證。課程設計的進度計劃應由指導教師提出,與設計任務書一同發(fā)給學生,進度計劃應明確設計過程中各階段所用時間和完成日期,要求學生基本上按進度計劃進行。為保證學生能按計劃進行,教師應加強過程指導,嚴格把關,及時檢查督促進度和質(zhì)量,每檢查一次,教師都在設計材料上簽字,并做好相應記錄。

      2.7 重視總結、答辯

      學生完成設計任務后,要引導學生進行總結。學會總結有助于學生進一步熟悉和掌握設計方法和設計程序,剖析方案優(yōu)劣,自己在設計中的得失,找出設計中應注意的問題,用以指導自己以后的學習和工作。總結應先由學生進行,教師點評,肯定成績,指出不足。按照大綱要求,應進行答辯。實踐證明答辯是學生升華專業(yè)知識、提高口頭表達能力和心理素質(zhì)的有效手段,是教師檢查設計質(zhì)量、全面分析與評估設計思維的必要環(huán)節(jié),可以督促學生及時復習和總結知識,搞懂設計中的各個問題。每個學生答辯時間一般在10—15分鐘,先由學生自我陳述,闡述設計方案的優(yōu)缺點、主要流程、總結與體會等,隨后由教師和學生自由提問,評定答辯成績。通過答辯這一環(huán)節(jié),學生的設計能力、綜合應用能力,應變表達能力都有一個質(zhì)的飛躍。

      2.8 改革成績評定模式

      考核方式在很大程度上左右著學生的學習態(tài)度和學習方式,在實踐中,教師應該探索出一套既可以激勵學生,又能科學考核的成績評定辦法。

      加強對設計全過程的考核,以圖紙、計算說明書、答辯成績?yōu)橹鳎訌妼Τ銮诼省⒐ぷ鲬B(tài)度、進度等環(huán)節(jié)的過程考核,以及創(chuàng)新意識、獨立工作能力等可以在成績考核中有所體現(xiàn),進一步培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。制定科學合理的評分標準,形成良好的考核機制,有利于提高課程設計質(zhì)量。

      3 結論

      高職教育強調(diào)培養(yǎng)“應用型、技能型”人才,《機械設計基礎》課程設計是高職生第一次“應用型”的實踐訓練,實踐表明,以上做法,充分調(diào)動了學生的學習熱情,課程設計的整體質(zhì)量有了明顯提高,對后續(xù)專業(yè)課程的學習、畢業(yè)設計及學生將來從事工程技術工作奠定了堅實的基礎。

      參考文獻

      [1] 龐興華.機械設計基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010-2.

      [2] 李培根.機械設計基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.

      篇(3)

      中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)07-0171-02

      一、引言

      機械設計是機械類學生一門重要的技術基礎課[1],而機械設計課程設計又是繼機械設計課程結束后的一項重要的實踐教學環(huán)節(jié),同時是第一次對學生進行全面的設計訓練。它在培養(yǎng)學生核心技能方面,占有重要的地位。機械設計課程設計可以說是引導學生進入機械設計領域的環(huán)節(jié),通過對通用機械(或其他簡單機械)的傳動裝置的設計,培養(yǎng)學生正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力,特別是總體設計和零部件設計的能力,達到理論聯(lián)系實踐的初步能力[2]。本文結合我院三本學生的特點,對機械設計課程設計指導方法進行了一些有益的研究與實踐。

      二、我院機械設計課程設計的背景

      我院建校前幾年由于師資力量有限,主要依賴兼職教師指導課程設計,這些兼職老師大多來自一本院校,他們時間有限,指導方法基本沿襲一本院校的指導方法,每天集中一兩個小時在教室集中指導,而三本學院的學生依耐性強,老師走后基本是放鴨子,因此抄襲現(xiàn)象特別嚴重。此外,在教學指導過程中也存在一系列問題,比如必須掌握的知識點、知識群、關鍵內(nèi)容都沒有明確,指導過程因老師而異,隨意性較大,標準不統(tǒng)一。因此,進一步規(guī)范課程設計的內(nèi)容、指導方法、達到的目標、必須掌握的知識點和知識群,顯然是提高實踐教學質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來隨著一些青年教師的引進,我們對機械設計課程設計的題目、應該完成的內(nèi)容及進度要求、考核方法等進行了一系列的研究與實踐,使學生達到掌握知識點的目的。

      三、針對機械設計課程設計題目、指導方法,進度安排及考核方法進行改革

      (一)設計題目的改革

      以前兼職老師給的課程設計題目是多樣化的,鑒于我院學生的基本條件,我們把課程設計的題目統(tǒng)一標準化了,傳動方案也已經(jīng)給定,目的是讓學生熟悉課程設計的一般方法,掌握應該掌握的知識點,并對機械設計的理論課的知識加以鞏固,并不要求他們創(chuàng)新設計。其設計題目、初始條件和傳動方案如下:設計題目:帶式運輸機的傳動裝置;初始條件:帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作,連續(xù)單向轉動,有輕微振動,輸送帶的速度允許誤差為±5%,使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%,減速器批量生產(chǎn)。傳動方案及原始數(shù)據(jù)如圖1和表1。

      要求學生每人按學號順序依次選一組數(shù)據(jù)進行設計計算。

      (二)指導方法改革

      在課程設計之前,負責人對指導機械設計課程設計的老師集中在一起開個小會,對學生必須掌握的知識點、知識群、關鍵內(nèi)容都明確要求,要求指導老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時,這樣學生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學生課程設計進行到第一階段,尤其是課程設計的設計計算初步完成時候,要求指導老師對學生的計算數(shù)據(jù)進行初步的檢查,并要在草稿本上簽字,才可進行下一階段的工作。這樣就避免后面學生在畫草圖時候發(fā)現(xiàn)錯誤,又要反過來重新計算浪費大量的時間,并且可以避免了個別學生抄襲的現(xiàn)象。

      (三)進度安排改革

      以前兼職老師指導課程設計時候,一次把課程設計要求完成的內(nèi)容一個半天講完,這樣內(nèi)容太多,學生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學生的特點,將機械設計課程設計分為六個階段。每個階段集中講解一次,學生按進度要求完成該完成的任務。第一階段,主要是動員和設計計算。學生在這一階段應該完成的內(nèi)容包括:選擇電動機;計算總傳動比和分配傳動比;傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算;傳動件計算;初算軸的最細處直徑;選擇聯(lián)軸器(型號、孔徑、孔長等);初選滾動軸承及其相關參數(shù),軸承蓋是否干涉等。要求學生按上述步驟嚴格進行,不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設計計算完畢后,我們會帶學生到實驗室做一個減速器拆裝實驗,主要是對減速器有個感性的認識。然后在集中講解,其內(nèi)容包括:減速器的結構;減速器的;設計裝配圖的準備;減速器鑄造箱體的結構尺寸;減速器裝配草圖設計;軸和鍵的強度校核,滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖,在完成減速器裝配草圖后,校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時,在此基礎上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個方面的設計:軸系零件的結構設計;減速器箱體及附件的結構設計。第四階段是裝配圖的檢查。給學生主要講解的內(nèi)容包括:檢查裝配草圖;標注主要尺寸與配合;編寫減速器的技術特性;編寫技術要求;零件編號;編制零件明細表及標題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規(guī)程的技術文件,應包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來,形狀應與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學生,學生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設計課程設計總共安排了三周的時間,周末時間不計,具體的進度安排我們設計了一個表,如表2。

      (四)考核方法進行改革

      課程設計結束后,我們會現(xiàn)場答辯,在答辯時候,會先給個預成績,這個成績非常重要,因為通過答辯,可以看出學生對課程設計掌握的情況,是否有抄襲,一問就基本可以得到答案。最后結合學生交上來的課程設計說明書、裝配圖、零件圖給每個學生單獨評定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績等級。

      四、結束語

      通過對機械設計課程設計題目、指導方法、進度安排、考核方法等改革與實踐,學生課程設計的質(zhì)量明顯體高,從學生課程設計的總結體會看到,每個學生都收獲頗多。不僅對《機械設計》課程的內(nèi)容有了更深入了理解,也為今后的學習和工作奠定了基礎。

      篇(4)

      中圖分類號:H191

      近幾年來,隨著高考生源減少和本科院校的擴招,低分生源進入高職院校已是不爭的事實。他們文化基礎知識薄弱、學習能力偏低,抽象的機械類專業(yè)的學科知識讓他們感到很難學懂,傳統(tǒng)的教學方法不能激發(fā)出他們的學習興趣。機械設計基礎,是各個專業(yè)中學時最多,任務最重的一門課程,在人才培養(yǎng)計劃中起著舉足輕重的作用。它既具有很強的工程應用價值,也為后續(xù)相關專業(yè)課的學習奠定了基礎。因此,如何上好這門課,使學生在有限的教學時間里,既能掌握課程的基本內(nèi)容,又具備一定的基本技能訓練和工程實踐的能力,成為教師教學方法研究的重要課題。為了客觀真實反映教學現(xiàn)狀,我們在7個高職院校進行了為期6個月的調(diào)查研究。

      一 問卷調(diào)查的主要內(nèi)容

      我們于2012年3月至2012年9月開展調(diào)查,本次調(diào)查問卷主要涉及《機械設計》的課堂教學、實驗、課程設計,考試安排,任務驅(qū)動法的學生反饋五個方面,共40個問題。調(diào)查學生包括不同職業(yè)院校,不同專業(yè)學生共計1200人左右,題型以選擇為主,選作安排學生對課程講解的建議和意見。發(fā)放試卷采用任課老師安排作業(yè)的方式,這樣可以避免學生敷衍了事,反映真實的教學現(xiàn)狀。

      二 調(diào)查結果反映的問題

      調(diào)查共收到有效答卷960份。問題集中反映在以下幾個方面

      (一) 學生學習時目的性不強。課程的教學和實踐活動沒有結合學生所學專業(yè)的特點,使學生感覺這門課程與今后所學專業(yè)沒有太大關系。

      (二) 課程設計質(zhì)量下降。

      (三) 學生工程意識薄弱,學習方法不適應課程要求。

      (四) 考試方式陳舊單一,過程不透明,沒有新穎性。

      三 基于任務驅(qū)動的教改方案的實施

      一、教學內(nèi)容模塊化,增強立體感

      高等職業(yè)教育重視技能訓練和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求,機械設計基礎課程教學應減少原理闡述,把重點放在與生產(chǎn)一線緊密結合的機械零件部分,在教學中將課程內(nèi)容分為必修、選修和自修三種,另外,針對我校數(shù)控、模具和機電專業(yè)的特點,涉及到的機械設備都是高速回轉機械,回轉件的平衡和滑動軸承中的靜壓軸承在本專業(yè)中有很重要的地位,也作為必修內(nèi)容,將教學內(nèi)容分成牛頭刨床刨刀驅(qū)動機構的傳動分析、縫紉機踏板機構的運動分析、單缸四沖程內(nèi)燃機的傳動結構分析、圓柱齒輪減速器的傳動分析四個情景。每個情景安排學習目標,內(nèi)容,方式方法建議。根據(jù)教學內(nèi)容下發(fā)若干任務,每個任務中具體化知識點、能力點、教學形式、方法、環(huán)境要求。以牛頭刨床刨刀的教學情景示例如下表一。

      5.材料與工具 實驗實訓指導書,教學模型機構

      6.教學重點 自由度的概念和運動副對自由度的限制,機構具有確定相對運動的條件,機構自由度的計算。

      二、突出課程的工程性和實踐性,提高創(chuàng)新積極性

      應用型高職教學不僅要重視常用機構和通用零件工作原理和設計理論,而且要將與工程實際緊密聯(lián)系的部分作為教學重點,才能使理論教學與實際緊密聯(lián)系起來。例如,在緒論中研究機械的組成和功用,以汽輪機和內(nèi)燃機為例子講授,這兩個例子中,包括連桿機構、凸輪機構、連接件、傳動件、軸系件以及彈簧等。這兩個典型例子的選取,既滿足了教學要求,便于學生理解,又突出了課程的實用性和我校的專業(yè)特色。課程設計題目的搜集有多種途徑,例如:結合教師的科研項目擬定合適的課程設計題目;建立學校與企業(yè)的合作關系,了解企業(yè)的需求,將企業(yè)一線急需解決的設計問題引入到課程設計中;從往屆畢業(yè)設計的題目中截選出合適的傳動裝置設計部分作為題目;允許并鼓勵學生根據(jù)經(jīng)驗和興趣自己擬題;結合國家、省和市機械創(chuàng)新大賽主題尋找一些題目作為課程設計題目。在此類題目的課程設計中,由于有明確的設計目標,學生投入精力很大,興致也很高,課程設計效果較明顯。

      三、使用現(xiàn)代工程設計方法和手段,

      隨著計算機科學技術的迅速發(fā)展,世界機械制造業(yè)已進入數(shù)字化設計、分析與制造的新時代,先進的三維設計及其制造方式正在全面展開。所以在"機械設計課程設計"中,將三維數(shù)字化設計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維制圖是課程改革的一個重點,并對二維設計的機械課程進行整體優(yōu)化。現(xiàn)在領先的三維設計軟件有Pro/E 和UG 等。現(xiàn)階段許多學生選用傳統(tǒng)二維設計軟件AutoCAD 繪制工程圖,對于缺乏感性知識的學生來說有一定困難,有礙于學生設計能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。應當鼓勵學生采用三維設計軟件進行三維實體設計,使設計手段與現(xiàn)代企業(yè)要求接軌,完成零件與系統(tǒng)的設計,先建立三維模型,再形成二維投影,符合一般人的思維習慣,有利于學生創(chuàng)新形象思維。三維圖形模型可直接調(diào)入有限元軟件,進行CAE 分析。這樣可拓寬學生創(chuàng)造設計能力的培養(yǎng),也是軟件發(fā)展多樣化的需要。隨著機械制造企業(yè)信息化工程的進展,廣大工程技術人員使用計算機進行數(shù)據(jù)處理和設計計算工作,對機械設計制造中通用基礎信息資源也提出了新的需求。在使用CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM 等軟件工具進行產(chǎn)品設計制造過程中,經(jīng)常涉及各種標準規(guī)范、常用基礎數(shù)據(jù)、曲線圖表等信息資源的查詢和選用,也涉及常用機械零部件、標準件校核計算和設計分析等專業(yè)應用問題,設計手冊的查詢是設計時遇到的一件非常繁瑣的事情。我們推薦使用《機械設計手冊(軟件版)》,實踐表明,學生應用該軟件進行傳動部件相關零件計算和數(shù)據(jù)查詢所花時間只有以前的一半,不但可以留下更多時間去進行傳動機構的三維造型,而且也通過傳動部件設計實踐,掌握了有別于手工計算、人工查詢手冊的軟件版手冊用法,為今后更有效地工作,打下了堅實的基礎。

      四、堅持并加強課程設計的總結和答辯,培養(yǎng)學生團隊意識

      答辯是對學生設計成果的一種肯定,也是學生間、師生間相互交流的重要方式;是教師檢查設計質(zhì)量高低的有效手段,也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中答疑。以往的答辯方式是單個學生逐一答辯,由于時間緊,提出問題的覆蓋面小,難以真正反映學生對課程設計知識的掌握程度。采用分小組答辯的方式,學生之間可以通過相互的討論,培養(yǎng)學生的團隊精神,這樣可以獲得一次學習提高的機會,提高答辯效果。同時要重視課程設計總結。學生通過認真總結,剖析自己設計中的得失、成敗,有助于進一步掌握設計方法和步驟,找出今后設計中應注意的問題。教師也要認真對整體設計情況有一個針對性的總結,指出設計的不足,要肯定成績并給予鼓勵。通過系統(tǒng)總結和答辯,可使學生進一步發(fā)現(xiàn)設計計算和設計中存在的問題,進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題,從而取得更大的收獲,圓滿地達到課程設計的目的與要求。

      五項目化教學的考核評價方法

      基于項目驅(qū)動教學的考核強調(diào)以人為本的整體性評價觀,重視對學生能力高低認定具體手段和實用方法。根據(jù)《機械設計基礎》課程特點及教學目標, 結合職業(yè)崗位能力的需求, 該課程學生學習成績由學習過程態(tài)度考核、學習過程知識技能考核、綜合能力考核及理論知識考核四個部分組成。具體考核評定標準如下。

      準時提交作業(yè)、實驗報告且內(nèi)容基本正確和符合要求可得滿分;遲于規(guī)定時間上交作業(yè)者每次扣1分;不交作業(yè)者每次扣2分;作業(yè)內(nèi)容有明顯抄襲痕跡或完全不符合要求者每次扣1分。

      實驗、設計課遵守紀律。不大聲喧嘩。實驗操作規(guī)范得滿分。明顯擾亂課堂秩序,影響他人的扣2分,扣完為止。

      全部按時交作業(yè)準確率80%以上得15分;準確率(70-80)%得12分;(60-70)%得10分。不交作業(yè)一次扣一分,扣完為止。

      客觀題部分,主要用來考查學生必須掌握的基礎知識; 主觀題部分,考查學生對知識的應用能力。

      四、結束語

      教學實踐表明,本次在機械設計基礎課程中采用任務驅(qū)動和模塊化教學模式的改革是成功的。教育模式是能力本位的培養(yǎng)模式,是對傳統(tǒng)教育模式的顛覆性改革。其優(yōu)勢體現(xiàn)在:第一,構建以培養(yǎng)學生具備在現(xiàn)代工程環(huán)境下賴以生存和成長的團隊協(xié)作精神、交流溝通能力,對新產(chǎn)品、新流程、新系統(tǒng)的掌控意識和能力為核心的教學目標。第二,將教學內(nèi)容與工程實踐緊密聯(lián)系在一起,順應先進制造技術發(fā)展的需求,適應日益擴大的國際經(jīng)濟交流,以及日益增加的工程全球化競爭環(huán)境。第三,營造有利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的環(huán)境,激勵學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力,以滿足社會對工程人才知識結構和素質(zhì)能力的要求。第四,在理論課堂教學中強化實踐教學,提高學生的工程意識和工程素養(yǎng)。以適應信息時代對工程技術人才的需求,適應高職院校對高技能高素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求。但是,這種教育模式的實施,對教學環(huán)境,對教師的素質(zhì)都提出了新的挑戰(zhàn)。我們應該共同努力使中國的工科教育能夠走在世界前列。

      參考文獻

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      [2]秦劍英.項目教學法在《機械設計基礎》課程中的應用[J].中國科技信息,2009,(2):219-220.

      [3]沈曉玲,平學成.機械設計課程設計的教改探索[J].華東交通大學學報,2007,(12):132-133

      [4]朱玉.CDIO工程教育模式下"機械設計課程設計"教改的探討[J].中國電力教育,2010,(19):98-99.

      篇(5)

      [中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A

      引言

      機械產(chǎn)品往往由于喪失精度而報廢,周期性檢修的實質(zhì)就是對其精度的檢定和修復,沒有足夠的幾何精度,機械產(chǎn)品就失去了使用價值。因此,從理論上講,無論何種生產(chǎn)類型、何種功能要求,都應該對零件的幾何要素提出精度要求。精度設計用以確定機械各零件幾何要素的公差。機械產(chǎn)品的精度設計是聯(lián)系產(chǎn)品使用性能和生產(chǎn)制造過程的橋梁[1],精度設計給定的公差等級、采用的公差原則對生產(chǎn)設備的選擇、工裝夾具的設計和制造、檢驗方法的制定等方面有著決定作用,它直接影響著生產(chǎn)成本的高低,進而影響著產(chǎn)品的市場競爭能力。

      《互換性與測量技術基礎》是高等院校機械類、儀器儀表類和機電相結合類各專業(yè)必需的主干技術基礎課程[2],涵蓋了幾何精度設計與檢測兩方面的內(nèi)容。在幾年的教學實踐中發(fā)現(xiàn)以下問題:

      (1)學生沒有充分意識到幾何精度對機械產(chǎn)品使用性能的重要性。在課程設計和畢業(yè)設計時,只做完系統(tǒng)設計與參數(shù)設計,精度設計基本就沒做或者很少做。

      (2)學生不具備相應的精度設計能力,不能靈活運用所學的相關知識進行機械產(chǎn)品設計。在課程設計和畢業(yè)設計時,精度的確定并沒有考慮產(chǎn)品的性能要求和生產(chǎn)成本之間的關系,所做的設計在目前生產(chǎn)條件下無法制造生產(chǎn),或者造成生產(chǎn)成本的增加。

      (3)學生不能正確運用設計標準和規(guī)范。比如,在齒輪的設計中,圖紙表達不完善,參數(shù)表只有結構參數(shù)的內(nèi)容,而沒有精度參數(shù)的內(nèi)容,甚至沒有參數(shù)表;標準件并沒有按照國家標準選用規(guī)格;已廢除的國標仍在使用。

      鑒于此,作者對課程教學進行研究,并進行大膽嘗試與改革。

      一、建設課程群,確立精度設計地位

      課程群是為完善同一施教對象的認知結構,而將本專業(yè)或跨專業(yè)培養(yǎng)方案中若干門在知識、方法、問題等方面有邏輯聯(lián)系的課程加以整合而成的課程體系[3]。以實現(xiàn)學生綜合設計能力、創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標,把“機械制圖”、“機械原理”、“機械設計”、“互換性與測量技術”4門課程的各教學環(huán)節(jié)進行優(yōu)化重組融合,形成機械類專業(yè)基礎課群。機械產(chǎn)品的設計過程通常可分為三個階段:系統(tǒng)設計、參數(shù)設計和精度設計[4]。如果說系統(tǒng)設計為機械產(chǎn)品的一次設計,那么精度設計就是系統(tǒng)的三次設計。系統(tǒng)設計以整機的功能為目標而進行的機械基本工作原理和總體布局設計,是運動學的設計,主要由機械原理課程承擔;參數(shù)設計以保證系統(tǒng)的能量轉換和工作壽命來確定機構各零件幾何要素的公稱值,由機械設計課程承擔;精度設計以保證機械產(chǎn)品的性能要求同時考慮制造的經(jīng)濟性來確定機械各零件幾何要素的允許誤差,由互換性與測量技術課程承擔。

      通過分析,互換性與技術測量課程的教學內(nèi)容應該以精度設計為主線,以提高精度設計能力為目標,和機械原理課程及機械設計課程共同研究機械產(chǎn)品的設計。

      二、設計性能檢測實驗,增強精度設計意識

      在幾年的教學實踐中發(fā)現(xiàn),學生能夠理解機械結構參數(shù)對機械性能的重要性,卻認識不到幾何精度對機械性能的重要影響,甚至錯誤的認為機械設計就是做系統(tǒng)設計和參數(shù)設計,認為精度無關緊要。

      為了更好的幫助學生理解幾何精度設計在生產(chǎn)實際中的應用,體會幾何精度對機械產(chǎn)品性能的重要影響,增強學生綜合運用知識能力,強化機械設計、幾何精度和機械制造之間的相關性,指導畢業(yè)生研制出機械性能檢測實驗臺,使學生通過實驗,切身體驗幾何精度對機械產(chǎn)品性能的影響,增強精度設計意識。

      本實驗臺的整體結構系統(tǒng)圖如圖1所示:

      圖1:機械性能檢測實驗臺整體結構系統(tǒng)圖

      直流電機作為動力通過一個一級傳動機構驅(qū)動發(fā)電機工作,并設計的檢測系統(tǒng)(傳感器、采集卡、PC機自行開發(fā)的測試系統(tǒng))對其性能指標進行檢測,如傳動效率、振動、噪聲、溫度等。傳動機構的主要零件是可以拆裝的,同時,主要零部件配備有多套(結構參數(shù)相同,僅精度不同)。實驗時,學生組裝不同精度的傳動機構,進行整機運行,通過測試性能指標比較來反映整機的運行性能。

      通過本實驗可以加強學生對幾何精度影響產(chǎn)品使用性能的主要認識,增強工程意識,并通過此綜合實驗培養(yǎng)學生綜合運用所學相關知識的能力。

      三、進行綜合設計,提高精度設計能力

      依據(jù)機械類專業(yè)教學計劃,機械原理課程和機械設計課程及互換性與測量技術課程一般都安排有相應的2~3周的課程設計。課程設計一般要求學生在相對集中的時間內(nèi)運用所學的相關知識完成一個具體的小設計[5]。目前,一般教學安排都是每門課程獨立安排相應的課程設計,而這樣做的結果對學生造成一種誤導,形成“機械設計就是系統(tǒng)設計”,或者“機械設計就是參數(shù)設計”,“質(zhì)量(使用性能)是檢驗出來的”等錯誤認識;同時也不能增強學生綜合設計能力的培養(yǎng);另外,也不利于“培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力”教學目標的實現(xiàn)。以至于做畢業(yè)設計甚至在實際工作中,出現(xiàn)圖紙表達不清楚、不合理、不符合規(guī)范,或者設計出來的產(chǎn)品依據(jù)目前的生產(chǎn)條件根本沒法生產(chǎn)或者是生產(chǎn)成本過高等問題。

      針對以上問題,把機械原理課程設計、機械設計課程設計及互換性與技術測量課程設計進行優(yōu)化、整合。以培養(yǎng)綜合設計能力為目標,進行綜合性課課程設計。

      (一)課程設計內(nèi)容優(yōu)化改革

      目前,機械設計課程設計所做的機械產(chǎn)品設計基本上都是只考慮系統(tǒng)設計和參數(shù)設計,至于精度設計,基本就沒做或者做的很少,有的只是在圖紙上參照相關的設計做了些公差標注,至于為什么要選用這些精度項目?為什么要確定如此精度?學生基本就不知道。

      曾經(jīng)針對此問題,提出在互換性與測量技術課程設計調(diào)整精度設計的內(nèi)容,讓學生各自找出自己所做的機械設計課程設計,對整個設計進行完善。學生在系統(tǒng)設計和參數(shù)設計的基礎上進行精度設計,并對前期的錯誤進行更正,形成完整的機械產(chǎn)品技術資料。

      通過此項改革,提升了學生對精度設計在機械產(chǎn)品設計的重要性認識,但是,這樣就會由于工作的不連續(xù)就耽誤了很多時間。首先,對機械設計課程設計、機械原理課程設計、互換性與技術測量課程設計時間進行調(diào)整,調(diào)整為同時進行;然后,對其設計內(nèi)容進行整合,取消原來的獨立課程設計,實行綜合課程設計,涵蓋系統(tǒng)設計、參數(shù)設計、精度設計等內(nèi)容。

      (二)選題來源于工程實際

      目前,機械設計課程設計題目大多是“一級或二級齒輪減速器”的設計,它涵蓋了“機械設計”課程中大部分內(nèi)容,有助于學生加強相關的知識的綜合運用能力,但這樣就出現(xiàn)題目單一化,不能充分調(diào)動學生的創(chuàng)新意識。通過對以往的課程設計答辯情況來看,部分學生曾出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象。基于此,課程設計的選題來源于工程實際,解決所在城市廠礦的實際問題。根據(jù)任務的大小對學生進行分組,使學生協(xié)同完成整個設計任務,而所做設計是否能滿足實際需要,可以直接在生產(chǎn)中得到檢驗,在工程實際中體會精度設計與生產(chǎn)性能及生產(chǎn)成本的關系,增強學生的工程意識。另外,設計要變?yōu)楫a(chǎn)品,圖紙是設計工作者和制造工作者之間的溝通語言,這樣,圖紙的表達必須規(guī)范。學生在實際工程中體會圖紙表達規(guī)范化的重要性,并能運用國標進行規(guī)范化設計。

      四、改革考核辦法,激發(fā)學生學習動力

      以往,對于課程設計的考核方法是“考勤(10%)+報告(20%)+答辯(70%)”,這種考核辦法能夠使老師對學生的知識及素質(zhì)得到全面的考核。但對學生來說有種“課程到此為止”的感覺,學生只知道自己的一個綜合分數(shù),并不知道自己掌握的相應知識到何種程度,是否滿足工程實際所需?或者對于實際工程,還需要哪此方面的知識?其它同學是個什么樣的水平?

      一種理想的課程考核模式,應該能夠全面、正確、有效地實現(xiàn)檢查評價、教育激勵、診斷反饋和導向等多種功能[6,7]。因此,在對精度設計進行考核時,采取了以下措施:

      1.學生作為評委對學生進行答辯。這時,老師只是作為場外指導,對學生解答不了,而對他們的能力提升有關鍵作用的知識點做出解釋和闡述,同時也從學生的答辯時所提的問題及回答情況對答辯學生和答辯評委的知識和能力掌握程度做出全面判斷。

      2.指導老師和學生進行互動,并做總結。在答辯進行完畢,指導老師就精度設計和學生進行互動,學生在互動中調(diào)動學習的積極性,并能對知識理解的更深刻。然后通過老師的總結,使學生對精度設計的脈絡有個更清楚的知識,能夠掌握精度設計的要領,并能體會精度設計在機械產(chǎn)品設計中的地位。從而激發(fā)學生學習知識的積極性和動力。

      五、結束語

      精度設計作為機械產(chǎn)品設計的一個重要環(huán)節(jié),在理論教學與實踐教學中應該加強學生精度設計能力的培養(yǎng)。近年的教學實踐,學生精度設計能力有了很大的提高,為以后的畢業(yè)設計和工作打下良好的基礎。

      [參考文獻]

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      篇(6)

      二、理論課教學的改革與優(yōu)化

      《機械設計》理論課教學通常包括課堂講授和實驗操作,內(nèi)容豐富而繁雜,初次學習者在學習過程中感到教材脈絡很難把握,各章內(nèi)容銜接性不強,不利于知識點的理解和掌握,因此,學生的學習興趣和主動性大打折扣。在后續(xù)的課程設計中,由于對知識點理解不透徹和遺忘,導致他們不能靈活地應用到工程實踐當中,出現(xiàn)生搬硬套的現(xiàn)象。

      1.課堂教學方式的改革。

      學習動力是興趣,學習的捷徑是實施。《機械設計》課程的最終目的是要培養(yǎng)學生將課堂學到的機械設計知識應用于工程實踐中,完成課程設計的設計項目。因此,我們可以在課程開始時,確定每名學生設計任務,從最終目的講起,激發(fā)學生學習的興趣與動力,很具象地告訴學生我們最終的目標,讓學生做到心中有數(shù),學習時有的放矢,將所學的知識和設計任務有機地聯(lián)系起來。在課堂教學中,教師要充分利用多媒體教學手段,緊密結合專業(yè)特點,各有側重,注重講授內(nèi)容的新穎性,把握專業(yè)前沿,做到講授內(nèi)容廣泛新穎,突出重點和難點,啟發(fā)學生的思考和想象。階段性的設置討論課,要增加教師與學生之間的交流。教師總結前一段學習內(nèi)容,針對課程設計題目,讓學生進行分組討論,聽取學生的構思與設計想法,并給予學生指導與評價。教師要減少固定模式計算的習題作業(yè),可以針對工程實際內(nèi)容,增加開發(fā)式創(chuàng)新型作業(yè)題目,努力培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。

      2.開放式實驗課改革。

      受傳統(tǒng)教育模式的束縛,我國高等教育存在重理論輕實驗的現(xiàn)象,實驗課所占課時比例比較少,它往往作為理論課的“附屬品”存在。而且,實驗模式單一,實驗題目固定,實驗方法陳舊,與理論課及課程設計的聯(lián)系不強。學生感覺實驗課完全是在教師的指導下被動完成,這忽視了學生個性思維與動手能力的發(fā)展。然而,CDIO工程教育理念強調(diào)實驗課對學生綜合素質(zhì)提高的重要性。為了更好地將實驗課與理論課有機地結合起來,做到理論課是實驗課的指導,實驗課不僅僅是理論課的驗證,筆者認為可以采取以下措施。①整合學校實驗室資源,為學生設立開放式實驗室,全天為學生開放。鼓勵學生利用學生課余時間在開發(fā)性實驗室完成CDIO教學項目中的三級項目,將這種開放性的實驗室變成學生的“實驗課自習室”。②增加實驗課課時數(shù)量,在保證一定數(shù)量的理論驗證性實驗外,增加一定數(shù)量的設計性實驗,充分發(fā)揮學生的主動構思和設計的能力。③將一部分理論課教學與實驗課相接相結合了,采用現(xiàn)場教學方式,直觀為學生講授機械設計理論在工程實際中的應用。這種方式可加深學生對相關知識點的理解和掌握。機械設計實驗課的改革,充分發(fā)揮實驗課培養(yǎng)未來機械類人才的作用,必將會全方位地提高學生的綜合素質(zhì)。

      三、機械設計課程設計改革思路與措施

      目前,我國大部分高等院校的《機械設計》課程設計題目以帶式輸送機傳動裝置為主。課程設計題目比較單一,設計任務和數(shù)據(jù)多年未變,教師教學時程式化現(xiàn)象比較嚴重。這忽略了機械類各專業(yè)之間發(fā)展的差異,限制了學生個性思維的發(fā)展,不能夠充分調(diào)動學生設計研究的主動性與激發(fā)學生學習相關知識的興趣,易造成抄襲現(xiàn)象,影響課程設計的教學效果。

      1.課程設計題目多樣化、自主化。

      為了培養(yǎng)學生的工程實踐能力,避免設計題目的單一,激發(fā)學生的學習熱情與興趣,加強學生獨立思考的能力,機械設計的題目可以適當?shù)囟鄻踊⒆灾骰9P者認為,課程設計題目可以結合教師的科研項目或工程實際中包含機械設計課程所講內(nèi)容的典型機械部件。但是,由于學習機械設計的學生大多是在大三階段,其知識的儲備有限,并且課程設計的時間基本在3~4周左右,要注意題目的難度和復雜程度。能力突出的同學也可以通過查閱相關文獻或在工程實際中所發(fā)現(xiàn)的問題向教師提出自主化的機械設計題目,機械設計教師掌握好題目的難度與深度。教師將每班學生分成若干小組,讓學生自己選擇有興趣的題目編成3~5人的團隊。團隊成員間的設計方案相同但是數(shù)據(jù)不同,并要求學生互相監(jiān)督,檢查對方的設計思路與計算過程,督促學生養(yǎng)成自查互查的習慣,增進了學生團隊協(xié)作的意識和能力。

      2.加強現(xiàn)代設計手段與方法的應用。

      隨著電子計算技術的發(fā)展與國家制造業(yè)信息化進程的迅速推進,現(xiàn)代化的機械制造企業(yè)已經(jīng)完全摒棄了復雜、冗長的手工制圖,而采用更為高效、高質(zhì)量的計算機輔助制圖CAD技術。但是,機械設計課程設計的教學環(huán)節(jié)中,部分高校仍要求學生采用手工制圖,工作強度大,工作效率低,不利于學生空間思維的形成,更不利于掌握現(xiàn)代設計方法與設計手段,不能很好地為學生在畢業(yè)設計階段打下計算機輔助制圖的基礎。為了更好與國際先進的CDIO工程教育理念接軌,作為專業(yè)基礎課《機械設計》的實踐環(huán)節(jié),課程設計的改革已經(jīng)迫在眉睫。我們建議放棄機械設計課程中的手繪制圖階段,要求學生采用AutoCAD或CAXA作為二維圖紙繪圖工具;提倡學生應用Solidwork、creo、UG等三維設計軟件進行結構設計和運動仿真,鼓勵學生運用ANSYS、COSMOS、ABQUS等CAE軟件進行機械零件的力學性能的分析計算以及結構性能的優(yōu)化設計。我們將CAD/CAE相結合的設計技術應用于實戰(zhàn),能深化學生課堂所學到的計算機輔助設計相關內(nèi)容的理解。在設計計算階段,《機械設計課程設計指導書》和《機械設計手冊》是必不可少的工具。但是,利用工具書查詢相關數(shù)據(jù)進行設計計算極其煩瑣,效率較低,且易錯選相關數(shù)據(jù)。現(xiàn)代化的設計手段要求我們培養(yǎng)學生利用互聯(lián)網(wǎng)技術檢索查閱相關文獻,利用計算機強大的數(shù)據(jù)庫功能簡潔快速地查閱相關數(shù)據(jù)。教師可以鼓勵學生采用軟件版《機械設計手冊》快捷方便查詢各種數(shù)據(jù),運用Matlab、VB等編程軟件進行零件設計計算與校核分析。這極大縮短手工設計計算所用的時間,提高設計效率,給學生留出充裕的時間去思考學習三維軟件的應用,為學生出色地完成畢業(yè)設計打下堅實的基礎。

      3.考核方式改革與激勵創(chuàng)新。

      機械設計課程設計的考核與答辯是對學生課程設計階段所取得成果的一種總結與肯定。考核主要包括圖面成績50%、平時成績30%和答辯成績20%。圖面成績和平時成績評分標準完全由教師主觀的判斷給出,答辯成績的給出通常是由老師提出問題,每名學生逐一進行答辯。因此,教師需要在有限度的課程設計時間內(nèi)擠出大量時間給答辯環(huán)節(jié),而且每個同學的問題各不相同,這樣老師需要花費大量時間準備相關問題,而且很難做到全體學生難易程度相近。這忽略了老師與學生之間信息的相互交流。采用將題目相同的學生分成一組的方式,要求學生在結構設計與計算階段、制圖階段互相監(jiān)督彼此發(fā)現(xiàn)存在的問題。教師定期進行小組討論,解決小組成員中的個、共性問題。這樣大大增強了同學間的團隊協(xié)作能力與交流溝通的能力,而且節(jié)省了老師和學生的時間,提高了設計的效率。答辯環(huán)節(jié)可以采用很自由的方式。評分時,每位同學的成績由組內(nèi)其他成員根據(jù)評分標準給出,最終由教師綜合給出該名同學的最終分數(shù),讓學生既是“運動員”,又是“裁判員”。這樣,學生通過總結他人設計中的得失和成敗,能夠提高自己的設計實戰(zhàn)經(jīng)驗。在這種討論式答辯中,它能激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,鼓勵學生將討論時產(chǎn)生的新的創(chuàng)新想法應用于實踐,引導學生進行課外創(chuàng)新活動的競賽,給學生更為廣闊的發(fā)展平臺。

      篇(7)

      二、針對機械設計課程設計題目、指導方法,進度安排及考核方法進行改革

      (一)設計題目的改革

      以前兼職老師給的課程設計題目是多樣化的,鑒于我院學生的基本條件,我們把課程設計的題目統(tǒng)一標準化了,傳動方案也已經(jīng)給定,目的是讓學生熟悉課程設計的一般方法,掌握應該掌握的知識點,并對機械設計的理論課的知識加以鞏固,并不要求他們創(chuàng)新設計。其設計題目、初始條件和傳動方案如下:設計題目:帶式運輸機的傳動裝置;初始條件:帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作,連續(xù)單向轉動,有輕微振動,輸送帶的速度允許誤差為±5%,使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%,減速器批量生產(chǎn)。要求學生每人按學號順序依次選一組數(shù)據(jù)進行設計計算。

      (二)指導方法改革

      在課程設計之前,負責人對指導機械設計課程設計的老師集中在一起開個小會,對學生必須掌握的知識點、知識群、關鍵內(nèi)容都明確要求,要求指導老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時,這樣學生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學生課程設計進行到第一階段,尤其是課程設計的設計計算初步完成時候,要求指導老師對學生的計算數(shù)據(jù)進行初步的檢查,并要在草稿本上簽字,才可進行下一階段的工作。這樣就避免后面學生在畫草圖時候發(fā)現(xiàn)錯誤,又要反過來重新計算浪費大量的時間,并且可以避免了個別學生抄襲的現(xiàn)象。

      (三)進度安排改革

      以前兼職老師指導課程設計時候,一次把課程設計要求完成的內(nèi)容一個半天講完,這樣內(nèi)容太多,學生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學生的特點,將機械設計課程設計分為六個階段。每個階段集中講解一次,學生按進度要求完成該完成的任務。第一階段,主要是動員和設計計算。學生在這一階段應該完成的內(nèi)容包括:選擇電動機;計算總傳動比和分配傳動比;傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算;傳動件計算;初算軸的最細處直徑;選擇聯(lián)軸器(型號、孔徑、孔長等);初選滾動軸承及其相關參數(shù),軸承蓋是否干涉等。要求學生按上述步驟嚴格進行,不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設計計算完畢后,我們會帶學生到實驗室做一個減速器拆裝實驗,主要是對減速器有個感性的認識。然后在集中講解,其內(nèi)容包括:減速器的結構;減速器的;設計裝配圖的準備;減速器鑄造箱體的結構尺寸;減速器裝配草圖設計;軸和鍵的強度校核,滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖,在完成減速器裝配草圖后,校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時,在此基礎上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個方面的設計:軸系零件的結構設計;減速器箱體及附件的結構設計。第四階段是裝配圖的檢查。給學生主要講解的內(nèi)容包括:檢查裝配草圖;標注主要尺寸與配合;編寫減速器的技術特性;編寫技術要求;零件編號;編制零件明細表及標題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規(guī)程的技術文件,應包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來,形狀應與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學生,學生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設計課程設計總共安排了三周的時間,周末時間不計,具體的進度安排我們設計了一個表。(四)考核方法進行改革課程設計結束后,我們會現(xiàn)場答辯,在答辯時候,會先給個預成績,這個成績非常重要,因為通過答辯,可以看出學生對課程設計掌握的情況,是否有抄襲,一問就基本可以得到答案。最后結合學生交上來的課程設計說明書、裝配圖、零件圖給每個學生單獨評定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績等級。

      篇(8)

      作者簡介:閆存富(1972-),男,河南安陽人,黃河科技學院工學院,副教授,工程師;孔令云(1966-),男,河南安陽人,黃河科技學院工學院,教授。(河南 鄭州 450063)

      基金項目:本文系鄭州市重點實驗室建設項目(項目編號:121PYEZX179)、鄭州地方高校新世紀教育教學改革及人才培養(yǎng)工程(項目編號:ZZJG-C6022)、河南省重點學科建設(項目編號:豫教高[2012]186號)的研究成果。

      中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0125-02

      機械設計基礎課程是高等學校機械類專業(yè)學生的一門很重要的專業(yè)基礎課,其課程設計是在學生機械設計基礎課程結束之后,進行的一項綜合性課程設計,是機械類專業(yè)學生一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)。

      課程設計是使學生根據(jù)老師給定的題目和要求,通過自己查閱相關資料,進行結構設計、理論計算、繪制相關圖紙并最后寫出設計說明書。以培養(yǎng)學生機械設計能力、獨立運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力,提高基本技能為目的。在課程設計中,不僅要使學生得到基本技能的訓練,還需提高他們的工程設計及創(chuàng)新設計能力,為后續(xù)課程的學習、畢業(yè)設計及畢業(yè)后從事科學研究奠定基礎。

      一、當前課程設計中存在的問題及原因

      結合教學經(jīng)驗,總結當前機械設計基礎課程設計教學中主要存在的幾方面問題。

      1.學生先修課程基礎較差,課程設計質(zhì)量得不到保證

      在課程設計中,要涉及到工程力學、工程制圖、互換性與技術測量及機械原理等先修課程的知識,由于這些課程學習時是分開單獨學習的,在設計中則需要綜合應用,此時問題就會暴露出來了。該方面問題在圖紙上表現(xiàn)特別突出,主要表現(xiàn)為制圖時不知道先畫中心線、標題欄位置不對、圖中箭頭畫法和一些零件的簡化畫法錯誤等,其他如正確標注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯誤,圖上的技術要求臨時湊上一些內(nèi)容等問題;工程力學方面的問題主要表現(xiàn)為不能很好地應用工程力學知識去對軸、軸承及其他零件進行強度校核,有些學生在設計計算時不知道什么是截面法等;機械原理方面則主要表現(xiàn)為對有些常用機構的特點不清楚,如有的學生在設計時將蝸輪設計為主動件去帶動蝸桿轉動,根本就不知道蝸輪蝸桿傳動具有自鎖性。另外說明書書寫不規(guī)范,有些圖、表和相關符號標注不符合相關規(guī)定等問題也是很常見的現(xiàn)象。

      上述問題常見的原因主要是學生先修課基礎知識掌握較差。學生反映說是在學習時有些知識點老師沒有講或沒有重點講,再去問老師,老師則說課時太少,沒時間講,此類問題就需要指導老師在設計前給學生補充講解一下。

      2.學生在課程設計過程中缺少思考,盲目照抄現(xiàn)象嚴重

      目前我校“機械設計課程設計”課題都采用減速器作為設計題目。指導老師給出已知數(shù)據(jù),由學生完成擬定傳動方案、選擇電動機、計算相關參數(shù)、設計主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設計說明書。課程設計的題目單一,設計過程大同小異。雖然在課程設計結束時,大部分學生都能完成設計任務,但學生大多是機械式的模仿設計,缺乏主動思考。加上多數(shù)學校都是將課程設計集中安排在2~3周內(nèi)完成,學生又是初次接觸設計,沒有經(jīng)驗,在時間安排上不重視,到后面真正去做時才發(fā)現(xiàn)很多問題。如果老師又催得緊,這時候有些學生就會去拷貝、復制別人的東西。有些學生還會有選擇地作一些輕微改動,而有些學生則干脆完全照搬過來,只改紙上的姓名、學號,其他數(shù)據(jù)計算和結構設計都相同,抄襲現(xiàn)象特別嚴重。

      3.學生對課程設計不重視,學習態(tài)度不夠端正

      筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn),大部分學生都能完成工作任務,但是有一部分學生根本就不重視課程設計。他們認為反正自己將來不從事這個專業(yè),所以就沒必要下功夫去做,只把課程設計看成是一次大作業(yè)。而且由于學生是初次接觸這種設計型任務,在剛開始設計時,往往不知如何入手,時間安排上很松散,效率不高。而等學生慢慢入門以后,時間已經(jīng)所剩無幾,以至于在最后幾天加班加點,隨便抄襲別人或一些書中的現(xiàn)有設計來應付交差。有些老師把關不嚴,使得這種現(xiàn)象更為嚴重,這種做法就會影響到下一屆的學生,造成惡性循環(huán)。

      4.課程設計學生多,指導教師偏少,影響課程設計質(zhì)量

      隨著招生規(guī)模的增大,學生人數(shù)比以前增加了許多。而在設計過程中負責指導的專業(yè)課教師有限,經(jīng)常是一名教師指導一個班或兩個班的學生,教師在指導課程設計時很難照顧到每一個學生。教師在設計時也就很難發(fā)現(xiàn)學生存在的問題,直到課程設計結束,交圖紙和說明書時才發(fā)現(xiàn)問題。而有的學生在設計過程中不懂裝懂,老師不催,他們也懶得做,直到最后老師催繳課程設計時,才匆匆整理一下,湊出一個設計交上來。這樣的課程設計,其質(zhì)量可想而知,學生的綜合設計能力很難得到提高,課程設計的目的也就難以實現(xiàn)。

      二、課程設計教學改進措施

      針對課程設計中存在的上述問題,在課程設計教學中提出如下改進措施:

      1.加強與前修課任課教師溝通,夯實基礎,保證課程設計質(zhì)量

      通過與前修課的任課教師進行溝通,將課程設計中發(fā)現(xiàn)的專業(yè)課問題適當提出來,在上課時作為重點來講,提前為課程設計奠定一個扎實的基礎;在課程設計開始前要將設計過程中容易出錯的部分給學生提前強調(diào)一下,將錯誤消除在萌芽狀態(tài);在課程設計過程中教師要勤于檢查學生的進度和質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問題及時提出,督促學生改正。

      2.課程設計題目多樣化,杜絕抄襲現(xiàn)象

      數(shù)十年來,課程設計的選題大同小異,都以減速器或皮帶機為設計題目,每屆學生都重復同樣的設計內(nèi)容,會影響教師的創(chuàng)新精神。而有的學校在制圖課的測繪練習時也選擇減速器,使得課程設計的題目過于重復。所以指導老師最好能深入現(xiàn)場發(fā)掘新的題目,給學生提供多個題目,盡量避免設計題目的重復,從源頭上杜絕抄襲。

      3.加強師資培訓,提高指導老師專業(yè)水平

      課程設計實際上是學生第一次獨立的將所學理論知識應用到實際中的一次演練,在此之前學生對實際工程設計了解很少,作為指導老師自身應該具有較高的設計水平和一定的設計經(jīng)驗,這樣在給學生指導時才能直奔主題,使學生少走彎路。而現(xiàn)實中由于近幾年學校擴招,有工作經(jīng)驗的老師相對較少,所以有些學校就只有讓一些剛出校門的畢業(yè)生去帶學生的課程設計。而這些教師自己就對實踐設計知之甚少,只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”,可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設計效果。即便是湊合著帶著學生做出來了,課程設計的質(zhì)量又如何得到保證。

      4.嚴格設計進度,保證設計質(zhì)量

      另外機械設計課程設計是一項較復雜的工作,包括大量的計算、設計、繪圖及編寫說明書等,需要查閱有關設計手冊和資料,并綜合運用多學科的知識。設計進度過快,在設計過程中就會缺乏深入細致的研究工作,出現(xiàn)不求甚解的現(xiàn)象,難以保證設計質(zhì)量;若設計進度過慢,就會出現(xiàn)前松后緊現(xiàn)象,到后期會出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象,同樣也無法保證課程設計質(zhì)量。所以應由教師提出一個設計進度計劃,明確設計過程中各階段應完成的內(nèi)容,要求學生基本上按著該進度計劃進行設計。

      5.端正學生學習態(tài)度,改進考核方式

      那些認為反正自己將來不從事這個專業(yè),所以就沒必要下功夫去做,不重視課程設計的學生,可以給他們解釋課程設計不僅僅是讓他們完成一次設計任務,根本目的是培養(yǎng)學生對所學知識的綜合應用能力、創(chuàng)新能力和獨立做事的能力;同時通過獨立完成課程設計,可以培養(yǎng)學生獨擋一面的能力,為學生的將來奠定基礎。由此提醒學生,那種將課程設計僅僅看成是一次大作業(yè)的看法是極端錯誤的。

      由于各個學校的具體情況不一樣,當前各個學校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學校采用指導老師一人說了算的考核方式,而有些老師平時又對各個環(huán)節(jié)把關不嚴,在最后驗收時又沒有詳細審查設計內(nèi)容就匆忙給個成績了事。這樣致使比較努力的學生得不到好成績,而有些完全照抄過來的學生卻能得到好的成績,造成部分學生存在僥幸心理,認為即使不認真做最后也能合格。所以筆者建議對課程設計的考核采用分段給分制,即可將總成績分為平時成績、成果的質(zhì)量和答辯成績?nèi)糠帧F渲衅綍r成績包括平時的考勤及設計過程中與設計的計劃進度的符合程度,成果的質(zhì)量包括設計說明書和繪圖,答辯成績即最后由答辯評委給出的成績。

      三、結束語

      機械設計課程設計作為機械類專業(yè)學生的重要實踐教學環(huán)節(jié)之一,具有承上啟下的作用,無論機械設計課程設計采用何種方法和手段,但目標是統(tǒng)一的。學生先修課程基礎差、在課程設計中缺少思考、對課程設計不重視、參與課程設計的學生多、指導教師偏少等是影響課程設計質(zhì)量的主要因素。采用提高先修課程的上課質(zhì)量、課程設計題目多樣化、提高指導老師專業(yè)水平、嚴格設計進度、端正學生學習態(tài)度及改變傳統(tǒng)的考核方式等措施能有效提高教學質(zhì)量。

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      篇(9)

      中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0235-02

      《機械設計》是機械類專業(yè)學生一門重要的專業(yè)基礎課,隨之三周的課程設計是一次綜合性與實踐性相結合的重要的教學環(huán)節(jié)。通過課程設計不僅可以提高學生綜合應用所學知識提出問題分析問題解決問題的能力,還可以加強學生的技能訓練,因此激發(fā)學生喜歡課程設計的興趣提高設計積極性,樂作《機械設計》課程設計,對于搞好課程設計非常重要。

      《機械設計》課程設計一般以傳統(tǒng)的減速器為設計題目,它涵蓋了《機械設計》課程的大部分內(nèi)容。主要包括:(1)傳動部分有帶傳動(或鏈傳動)、齒輪傳動(或蝸桿傳動));(2)軸系零部件有軸、軸承、聯(lián)軸器等;(3)連接部分有螺紋連接、鍵(或花鍵)連接、銷連接等;另外還有箱體等輔助零件的設計,有很強的綜合性,是比較好的選擇。設計中用到的知識涉及《制圖基礎》、《制圖基礎應用》、《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》、《機械設計》、《互換性與技術測量》等多門課程,也是對前面所學知識的一次綜合應用。為了充分調(diào)動學生的設計積極性,讓他們樂作《機械設計》課程設計,本論文從方案選擇、技術設計說明書以及成績評定四方面對課程設計的指導進行了詳細的介紹[1-3]。

      1 方案選擇

      在授課的過程中,布置課程設計的內(nèi)容,促使學生在學習過程中自覺地重視設計用到的知識。為了激發(fā)學生的學習積極性和自覺性,建議學生利用學校已建設好的在線學習系統(tǒng),提前了解課程設計的目的、任務、要求、設計條件及設計的順序過程。在學完機械傳動部分,把每個同學的設計條件和設計數(shù)據(jù)下發(fā)下去,利于他們提前開始設計計算。為了培養(yǎng)同學們的團結協(xié)作能力,5~6位同學設計一類題目,避免有些同學投機取巧,每人的數(shù)據(jù)都不相同。這樣同學們既不會覺得束手無策,又有一定的自由和約束。要求選用一級遠距離傳遞,兩級齒輪傳動組成的三級減速傳動來滿足已知運動條件的執(zhí)行構件。于是,從原動機的選型、聯(lián)軸器的選型、遠距離傳遞類型的選擇、齒輪傳動的選擇,可匯總出很多種方案。僅僅兩級齒輪傳動組成的減速器類型就有齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器等類型。齒輪減速器中兩齒輪對又可以設計成直齒輪、斜齒輪或錐齒輪,另外還可以有軟齒面和硬齒面之分,齒輪是否變位傳動等等,布置形式也有展開式、分流式或同軸式的不同。指導學生正確處理借鑒和創(chuàng)新的關系,相互交流學習,比較各種方案優(yōu)缺點,從經(jīng)濟性、可靠性方面考慮擇優(yōu)選擇。同學們通過網(wǎng)上的在線學習系統(tǒng)對課程設計有了初步了解,然后再通過交流學習,提出并最終選定適合的方案,同時明白任何一個問題的解決總是會有很多種方法,知識越多,解決的方案越多。明白知識的重要性,從而學習熱情會更高,樂作課程設計。

      2 技術設計

      技術設計階段的主要工作是確定各部件的外形及其基本尺寸,包括各部件之間的連接,并繪制出裝配圖和零件圖。

      首先是按照給定的材料,確定執(zhí)行構件的功率和轉速;然后按照三級減速中每級減速允許的傳動比和效率回推選擇合適的原動機;再確定出總傳動比和分配各級傳動比;再進行詳細設計并確定出實際各級的運動及動力參數(shù),并匯總結果。為減少學生走彎路,對于可能遇到的問題加以提示,并分階段進行指導,及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題,為后一階段的設計打下良好的基礎。在指導中不斷的提出問題,引導他們思考。例如:如果給定兩人同樣的數(shù)據(jù)最終要求他們交出不一樣的設計結果該怎么辦?如果是兩人來設計一個方案如何最快速度拿出設計結果?鼓勵他們提出問題,并找出盡可能多的可行的解決方法,在設計過程中得到快樂并提高設計的興趣。

      通過授課過程中的多媒體課件提前介紹減速器的作用、外形、結構以及運動傳遞過程,然后組織學生進實驗室,動手拆裝減速器,熟悉減速器結構,并通過查閱資料熟悉加工、制造、裝配等方面的相關知識,使學生對減速器有一個直觀、感性的認識,然后開始具體設計。

      2.1 機器的運動學設計

      根據(jù)確定好的結構方案,選擇原動件的參數(shù)(功率、轉速等),然后做運動學設計。選擇原動機時,要考慮實際的工作情況和經(jīng)濟性,電動機是最常用的原動機。選用已經(jīng)標準化的電動機時,要考慮其工作載荷(包括大小、特性和變化情況)、工作要求(包括轉速的大小、是否調(diào)速、是否反轉、反轉的頻繁程度等)、工作環(huán)境(是否高溫、潮濕、易燃易爆、塵土等)、安裝要求、尺寸大小、重量等。要考慮其經(jīng)濟性,同時還要考慮其外廓尺寸和總傳動裝置的尺寸,一般是在考慮總結構盡可能緊湊的前提下初步分配傳動比,然后確定各運動構件的運動參數(shù)(速度、加速度、功率等)。

      2.2 機器的動力學設計

      結合各部分的結構和運動參數(shù),初步計算各部件上所承受的載荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全確定,不能精確驗證是否合格。

      2.3 主要零部件的工作能力設計

      首先根據(jù)傳動的特點,確定傳動的順序;然后按照初步分配的傳動比設計前兩級傳動,并計算出實際傳動比;再將總傳動比除以這兩級的實際傳動比,用求出的數(shù)值設計第三級傳動;實際傳動比,求出各級軸的實際轉速和功率,列表以備進行軸的設計。設計高速軸時應注意比較安裝齒輪處的軸徑和齒輪齒根圓的大小,是否用齒輪軸,如果是齒輪軸,則軸的材料和齒輪的材料必須一致。還要考慮軸的伸出端直徑和長度,要和安裝的帶輪轂孔直徑或電動機處的聯(lián)軸器的轂孔直徑要一致。低速軸是否會和中間軸的齒輪齒頂發(fā)生干涉,安裝帶輪(或鏈輪)的軸線應和電動機、減速器的軸線高度相一致。設計軸的同時,選擇適合的聯(lián)軸器、軸承、鍵等標準件。主要零部件設計完成后,用類比法確定其他零部件尺寸。在設計過程中需要很好地協(xié)調(diào)各零件的結構和尺寸,全面考慮他們的結構工藝性,對所有零部件的外形和尺寸進行結構化設計。在這一階段設計之初,指導老師先把往年出現(xiàn)的頻率多的問題講解清楚,提醒同學們重視,盡量避免設計過程中再出現(xiàn)類似問題。像軸上零件的定位、軸承的、配置方式等都需要考慮清楚。這些工作如果在上課過程中進行,設計周就可以有比較充足的時間繪制圖形。

      2.4 裝配圖的繪制

      繪制裝配圖是整個設計過程中最重要的環(huán)節(jié)。為了布局合理,繪制裝配圖前必須確定裝配圖總體尺寸(總長、總寬和總高),然后根據(jù)圖紙的幅面選用合適的比例尺。指導老師提前強調(diào)合理布局的必要性,指導他們查閱資料,熟悉裝配圖上面應包括的內(nèi)容:一組全面反映各零部件裝配關系的圖、總體尺寸和裝配尺寸、技術要求、標題欄和明細表等。允許同學們用他們熟悉的三維造型軟件構件三維模型,對自己的設計有一個直觀認識,然后用CAD軟件繪制裝配圖草圖。為提高他們的手工繪圖能力,統(tǒng)一要求上交手工繪制裝配圖和主要的零件圖。在同學們繪制裝配圖的過程中,指導老師多去設計教室指導,把共性錯誤在黑板前講解后,再由他們自己找錯誤,然后幾人相互找錯誤,最后指導老師組織一組組的同學圍成一圈,針對某位同學繪制的圖形一起找問題。同學們在不斷改正錯誤的過程中鞏固所學知識,逐漸喜歡上設計。

      2.5 主要零件的校核

      裝配圖繪制完成后,所有的零部件的具體尺寸完全確定。這時要對主要零部件(軸承、鍵等)進行強度校核,驗證其是否符合要求。對于外形復雜的零件,一般還要進行精確的強度校核。根據(jù)校核的結果,反復的修改零件的結構和尺寸,直到符合要求為止,裝配圖要做相應修改。然后根據(jù)設計最后結果,繪制非標準件的零件圖。

      隨著課程設計步步深入,同學們之間的協(xié)作能力得到提高,知識運用能力得到增強,設計能力繪圖能力都得到提升,自然學生的設計興趣也會越來越濃,越來越樂作課程設計。

      3 設計說明書

      一份完整的設計,必須有條理清晰的設計說明書。通過說明書說明設計任務、設計目的、設計過程、設計結果以及設計中的所參考的資料。由于設計過程中的設計數(shù)據(jù)往往會有調(diào)整和修改,所以,設計說明書通常是設計的最后一個總結的環(huán)節(jié),要求說明書按照統(tǒng)一格式書寫,字體認真格式規(guī)范內(nèi)容全面,說明建立一個好習慣的重要性,訓練學生按要求書寫。

      4 成績評定

      在設計過程中,公開設計成績的考核辦法是同時注重過程和結果的綜合考慮多方面的因素:在全部完成設計工作量的前提下,看設計說明書中計算過程是否正確,計算結果是否與圖紙零件尺寸相符,圖形繪制、尺寸標注等是否有錯誤,圖面是否整潔,布局是否合理,書寫是否認真規(guī)范完整,在設計中態(tài)度是否認真等,給定一定的條件約束他們。在指導中,隨時和他們交流。通過交流看他們的設計主動性、積極性和應用所學知識解決問題的能力,隨時對每個學生的完成情況給予評定,及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題,并及時總結,以便他們在今后的設計中揚長避短,不斷提高。

      5 結語

      機械設計課程設計是機械類專業(yè)重要的一次實踐教學,對學生后續(xù)的設計和以后的工作具有重要意義。培養(yǎng)他們通過設計過程中的進步和設計能力的提高得到快樂,樂在設計過程中。

      參考文獻

      [1] 張建中.機械設計基礎課程設計[M],中國礦業(yè)大學出版社,2003.

      篇(10)

      1.概述

      課程設計是非常重要的教學實踐環(huán)節(jié),通過課程設計的鍛煉,學生可以綜合運用專業(yè)課知識。通過課程設計培養(yǎng)學生機械綜合設計能力、創(chuàng)新能力和工程意識,是啟迪學生創(chuàng)新思維、開發(fā)學生創(chuàng)新潛能的重要手段,并為以后專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計奠定基礎,在教學計劃中具有承上啟下的作用[1]。

      根據(jù)學校機械專業(yè)的培養(yǎng)方案,可將專業(yè)課課程設計分為機械類課程設計和電類課程設計,機械類包括:機械原理課程設計,機械設計課程設計,夾具設計課程設計等;電類的包括:PLC原理與應用課程設計,控制工程基礎課程設計等。然而,對于機械類課程設計來講,主要是對機構的原理設計、結構設計和工藝卡片設計等。然而不管是哪一個機械類的課程設計,都離不開三維模型的建立。本文主要針對機械類課程設計中的三維軟件的應用做探討和研究。

      2.目前課程設計中存在的問題

      目前幾個機械類課程設計都還是在采用傳統(tǒng)手工繪圖或者二維CAD繪圖的方式進行設計[2],老師在前期講解的時候,也是用一些已經(jīng)做好的設計的動畫和基本原理講解的方式給學生講解。具體問題如下:

      (1)《機械原理課程設計》基本都是采用手工原理圖的形式進行設計,學生從手冊或課本中了解每種機構的工作原理,然后根據(jù)老師布置的課題要求進行原理設計,通過手工繪圖方式,繪出機構原理圖。

      (2)對于《機械設計課程設計》來講,我們的題目還是使用傳統(tǒng)課題,設計一級或者二級減速器。設計步驟基本跟傳統(tǒng)設計步驟一樣,學生先觀察實際減速器模型的結構,然后進行拆裝,詳細了解減速器的結構。在了解了減速器結構后,學生再一步步進行軸的設計、齒輪設計、軸肩、箱體等零件的設計。這種設計步驟看似非常合理,但是學生是觀察成品減速器,很難理解每個零件在整個產(chǎn)品中的作用。如果能將減速器是如何設計出來的,讓學生直接參與設計過程中,學生就會更有興趣,理解更容易。

      (3)《機械設計課程設計》是已知產(chǎn)品的結構,然后進行設計,然而《夾具設計課程設計》只知道功能和設計要求,需要學生將所學《夾具設計》知識進行綜合運用,設計一套完整的夾具。傳統(tǒng)設計步驟是學生通過實習,參觀實際的夾具結構,然后老師給出跟參觀相似的課題,學生進行設計。在設計過程中,主要采用手工或者二維CAD軟件進行結構設計。

      以上幾種設計都采用二維設計,學生直觀上不便于掌握和理解。而且二維設計的后期修改工作非常繁瑣。

      3.三維軟件Solidworks在課程設計中的應用

      (1)三維造型技術的優(yōu)點

      三維設計是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎。它是建立在平面和二維設計的基礎上,讓設計目標更立體化、更形象化的一種新興設計方法。三維CAD系統(tǒng)有較好的造型工具,能應用“自頂向下”和“自底向上”等設計方法,實現(xiàn)裝配等復雜設計的難度遠比用二維圖形系統(tǒng)增加得快。

      (2)三維軟件Solidworks在課程設計中的應用實例

      為了適應現(xiàn)代工業(yè)4.0人才培養(yǎng)需要,學生應該首先能使用現(xiàn)代化技術手段進行產(chǎn)品設計,然后具備能出一套標準的符合機械設計規(guī)范的工程圖的能力。學生需要掌握至少一款三維軟件的使用,并能熟練使用三維軟件進行產(chǎn)品設計和出工程圖。然而,將三維軟件應用于課程設計中,一方面使學生充分理解所做課題的具體情況,另一方面學生的三維設計過程是對軟件使用的鍛煉。

      2014年在修訂機械設計制造及自動化培養(yǎng)方案中,考慮到三維軟件在機械專業(yè)課中的重要地位,將三維軟件課程設置在第三學期,也就是在所有課程設計開設之前就已經(jīng)開設了三維軟件課程。

      下面以Solidworks軟件在《夾具設計課程設計》中的使用為例,在基本確定定位元件和夾緊機構以后,結構設計步驟如下:

      (1)夾具的三維結構設計

      夾具由定位元件、夾緊機構和夾具體等一些輔助元件組成。Solidworks在裝配體設計中有一種自上而下的設計方法,這種方法可以在設計過程中,一邊設計一邊建模。只需要畫好第一個基礎零件,其他零件可以根據(jù)需要直接在裝配體中建模,可以非常方便地確定設計的零件的位置和大小。本實例就是采用這種自上而下的方式進行裝配體的設計。現(xiàn)將撥叉零件鉆孔專用夾具體三維結構設計出來,然后設計心軸并將被加工零件撥叉裝配進來,依此方法,將需要的零件都一一設計出來,最后成為一個完整的夾具。

      老師在講解完理論知識以后,再以一個實例為例,一邊設計一邊繪圖,這樣學生對整個設計步驟就非常清楚,也容易理解。

      (2)由三維結構圖出工程圖

      對于機械專業(yè)學生來講,出一套標準的工程圖是最基本的要求。很多學生做設計時更重視方案設計,不重視出圖。而且課程設計老師進行課程設計指導時,主要對學生的設計方案進行指導。然而,課程設計一方面是對專業(yè)課知識的綜合運用,設計正確的方案,另一方面是對學生出圖能力的加強和鍛煉。

      三維Solidworks軟件具備零件和裝配體出工程圖的功能,學生可以利用Solidworks軟件進行三維結構設計,在結構設計方案最終確定以后,先用Solidworks軟件輸出工程圖,再到CAD中進行修改。

      4.總結和展望

      課程設計是使學生具備綜合運用專業(yè)知識能力,學生通過課程設計,了解實際產(chǎn)品的設計過程,達到理論聯(lián)系實際的效果。

      參考文獻:

      篇(11)

      1基于CDIO工程教育模式的機制專業(yè)教學改革與創(chuàng)新實踐措施

      1.1探索機械設計制造及其自動化專業(yè)

      “產(chǎn)教融合、校企合作”學生實踐能力和創(chuàng)新能力教學改革方式對課程實驗、課程設計、行業(yè)見習與企業(yè)實習、畢業(yè)設計和課外實踐活動等實踐教學環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)研究,探索出其各自有效的改革途徑,如何通過引入企業(yè)案例,或者進入企業(yè)實際工作崗位進行培養(yǎng),提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力,使學生成為具有行業(yè)知識基礎和創(chuàng)新能力的高級工程技術人才。

      1.2面向行業(yè)重構和優(yōu)化機制專業(yè)課程體系結構

      機械行業(yè)涵蓋范圍比較廣,不同的企業(yè)需求人才能力不同,如何在不同企業(yè)的人才需求中歸納出共性的人才培養(yǎng)目標,既保證人才培養(yǎng)的共性,又具備不同企業(yè)的人才個性能力。基于CDIO工程教育理念,立足于“中國制造2025”對機械設計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的跨學科、綜合化等新要求,在機械制造類專業(yè)課程教學中要既追求學科知識的廣博性,又注重專業(yè)技能的精深程度,[3]把傳統(tǒng)的以基礎理論知識為導向的課程結構轉型為以學科綜合應用能力發(fā)展為主的課程結構,構建完整的理論加實踐的機械制造課程體系結構,同時通過課程整合形成跨學科的課程群,使之與“中國制造2025”戰(zhàn)略實施過程中的經(jīng)濟轉型和產(chǎn)業(yè)升級的需求相匹配。一方面,通過廣泛地調(diào)研相關企業(yè)在“中國制造2025”的新形勢下對于機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生知識和能力的需求,并立足于實際生產(chǎn)過程,根據(jù)行業(yè)企業(yè)所需的知識和技能適當調(diào)整課程內(nèi)容,使培養(yǎng)的學生更好地滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。另一方面,專業(yè)教師要密切關注制造行業(yè)特別是量大面廣的核心制造業(yè)中的新技術、新工藝,并將這些內(nèi)容及時引入到機械制造課程教學中來,使教學內(nèi)容緊扣行業(yè)發(fā)展趨勢,讓學生緊跟本專業(yè)先進技術的發(fā)展形勢。

      1.3依據(jù)CDIO工程教育模式的理念,構建與培養(yǎng)目標相適應的實踐教學體系

      根據(jù)機械設計制造及其自動化專業(yè)的特點,實踐教學體系包含課程實驗、課程設計、金工實習、各類實訓、頂崗實習、畢業(yè)綜合訓練、職業(yè)資格培訓以及學科競賽等多個方面。同時考慮“階段性與系統(tǒng)性相結合,理論與實踐相結合”的原則,又可以將機械設計制造及其自動化專業(yè)實踐教學體系分為三個模塊,分別為基本技能模塊、專業(yè)技能模塊、實踐與創(chuàng)新能力模塊。基本技能模塊包括基礎實驗、專業(yè)實驗、綜合性實驗;專業(yè)技能模塊包括認識實習、生產(chǎn)實習、頂崗實習、畢業(yè)實習、金工實習、課程設計及畢業(yè)綜合設計;實踐與創(chuàng)新能力模塊包括社會調(diào)查、專業(yè)技能訓練及認證、創(chuàng)新性實驗、參與教師科學研究項目、參加教育行政主管部門和行業(yè)主辦的各類學科競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽以及大學生挑戰(zhàn)杯競賽。[4]

      2實施過程

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