《機械設計基礎》課程教學改革與實踐

王志學

摘 要:《機械設計基礎》是機電類專業教學的重要技術基礎課程之一,是提高學生機械設計與創新能力的重要教學部分,是培養學生實踐能力的重要環節。筆者依據多年的教學實踐經驗,結合當前市場和企業的需求,對課程教學改革進行積極創新,大膽嘗試,提出了自己獨到的見解。

關鍵詞:機械設計教學改革課程內容

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0179-01

《機械設計基礎》主要研究常用機構和通用零件的工作原理、特點、設計方法和計算分析等內容。為了適應高等職業教育人才培養要求,提高教學質量,加大課程教學改革進程,本文結合教學經驗,從整合課程內容,拓寬知識面,增加信息量;講練結合,利用現代教學手段教學方法;搞好課程設計等方面做出嘗試,取得不錯的效果。

1 調整結構,優化內容

在認真分析企業生產管理第一線需要和教學對象的實際情況,以方法技術學習與技能訓練為主線,整合與優化教學內容。在內容上,把機構結構的分析,機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號,機構運動簡圖的創建作為講授的重點;以講授解析和現場教學為主,輔以計算機輔助機械設計的內容,要求學生利用計算機輔助設計完成簡單機構設計的任務;采取減少計算公式推導的過程,增加零件結構設計的介紹和參數設計選取原則的介紹等內容,比如多種傳動形式的組合應用,原理、特點的選擇以及實際生產中的應用、維護等,通過拓展,向學生介紹機械設計方面的新技術、新理念,如連桿機床、沖壓機床、五軸聯動加工中心等縣級設備儀器的設計原理,以開闊學生的眼界。

高等職業教育不應只重視設計計算而輕視結構設計,不應該只注重理論分析,而忽視與工程實際技術問題緊密結合的部分。如《滾動軸承》一章,軸承裝置設計往往在教學中被忽視,但卻是企業實際生產中最常見的技術問題。因此,可以此次為切入點,對教學內容進行調整,把軸承裝置設計作為教學重點,教授學生重點掌握軸承的安裝、配合、緊固、調節、潤滑、密封等操作性很強的技術問題。也可通過一些工程實例對重點內容展開,進行近一步的講解,如以車床主軸支撐為例,通過分析軸承的組合結構、軸承的調整以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響,使學生既掌握了軸承的基本知識,又學習了軸承的應用技術,同時使學生了解軸承在實際應用中的重要性。

2 大膽創新教學方法,提升教學效果

機械設計基礎課程知識點多,實用性強,高職學生很難長時間集中注意力聽講。為此,筆者設計了“講練結合、師生互動、創新思考”的教學方法,以啟發式教育為主,任務驅動法為輔,重點培養學生實踐能力和創新能力。

在講課過程中,已夠用為好為原則,簡化知識點的理解過程和難度。在講解機構的結構分析時,每種結構只詳細講解一種基本結構形式的設計方法,讓學生課后討論分析其他結構形式;學生創新思考的內容包括概念、綜合訓練、結構設計等。例如,布置一些簡單的結構設計的思考題,讓學生發散思維,提出創新小點子,并下一次上課進行現場討論,由學生上臺講解自己的方案,其他同學開動腦筋,提出的問題,分析可行性。

在教學過程中,應特別關注課程的實踐性和操作性,堅持理論聯系實踐。例如,列舉學生感興趣的的機器(機器人、航天飛行器等)和生活中常見的機器(電風扇搖頭裝置等),充分調動學生的學習興趣。此外,可以組織學生到生產現場或學院實訓基地進行認知學習,增強了理論與時間之間的聯系。讓學生參觀的同時提出相關問題,引發學生思考,把課堂理論知識和實踐知識有機地結合起來。

3 利用多媒體教學,激發學生學習興趣

提高教學效果最有效地方式是激發學生的學習興趣,學生關注的焦點往往是越直觀越好。適當運用更直觀教學的手段,可以大大提高學生的學習情趣,比如實物激勵、模型演示、巧用掛圖、多媒體演示等,不僅可以增強學生的感性認識,還可提高學生學習效率。目前比較流行的CAI教學具有直觀、生動、信息量大等特點,很適合機械設計基礎這門課程。在教學中,漸開線齒輪齒廓的形成,四桿機構的應用形式、機構的創新設計及新型的機構設計等,是教學環節中不易掌握的難點,由于學生實踐經驗較少,對這些抽象的東西很難理解。通過CAI教學的視頻、三維動畫的演示等,將教學難點變得很容易,學生更容易掌握了。

4 實驗與實訓結合,提高學生的職業技能

機械實驗是培養學生技能的重要教學內容,但在大多數學校往往重視實訓教學,忽略實驗教學,導致學生學不知所學。為此,應加強實驗課程的教學,使學生學習和掌握具體的實驗方法和實驗技巧,熟悉實驗工具與設備。教師還可進行一些改革,根據學生的學習進度和效果,及時調整實驗內容,如可選用一些實效的齒輪和報廢的減速器,讓學生親自動手操作,通過實驗,發現問題,并提出修理、調整、改進的意見和解決方案。這樣,既加深了學生印象,又使學生講所學理論知識與實踐能力結合起來,真正做到了學有所用。

5 做好課程設計指導,培養學生的綜合技能

首先,依據培養目標,有針對性,有側重面的選題,可選減速器裝置作為設計題目,其中,一級為v帶傳動,另一級為單級斜齒網柱齒輪傳動。這樣既涵蓋了本課程的重點內容,又使學生得到較為全面的鍛煉。在設計之前,應先組織學生對減速器裝置進行拆裝,讓學生了解減速器裝置的結構及各部分功能、特點和調整;然后確定哪些是標準件,哪些是非標準件,最后確定傳動裝置設計布置和位置關系,腦海中形成一個整體的設計理念,從而避免了閉門造車和抄襲設計,與生產實際不符。在設計過程中,裝置的設計參數應以計算結果為依據,結合實際情況,并借助畫圖、初選或初估等慎重手段,并且通過計算、畫圖、修改交替進行。

參考文獻

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