《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐

王志學(xué)

摘 要:《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)電類專業(yè)教學(xué)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一,是提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力的重要教學(xué)部分,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。筆者依據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),結(jié)合當(dāng)前市場(chǎng)和企業(yè)的需求,對(duì)課程教學(xué)改革進(jìn)行積極創(chuàng)新,大膽嘗試,提出了自己獨(dú)到的見解。

關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)改革課程內(nèi)容

中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(b)-0179-01

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》主要研究常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和計(jì)算分析等內(nèi)容。為了適應(yīng)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)要求,提高教學(xué)質(zhì)量,加大課程教學(xué)改革進(jìn)程,本文結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從整合課程內(nèi)容,拓寬知識(shí)面,增加信息量;講練結(jié)合,利用現(xiàn)代教學(xué)手段教學(xué)方法;搞好課程設(shè)計(jì)等方面做出嘗試,取得不錯(cuò)的效果。

1 調(diào)整結(jié)構(gòu),優(yōu)化內(nèi)容

在認(rèn)真分析企業(yè)生產(chǎn)管理第一線需要和教學(xué)對(duì)象的實(shí)際情況,以方法技術(shù)學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練為主線,整合與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。在內(nèi)容上,把機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的分析,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義、性質(zhì)和常用運(yùn)動(dòng)副的代號(hào),機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的創(chuàng)建作為講授的重點(diǎn);以講授解析和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為主,輔以計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容,要求學(xué)生利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)完成簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù);采取減少計(jì)算公式推導(dǎo)的過程,增加零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的介紹和參數(shù)設(shè)計(jì)選取原則的介紹等內(nèi)容,比如多種傳動(dòng)形式的組合應(yīng)用,原理、特點(diǎn)的選擇以及實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用、維護(hù)等,通過拓展,向?qū)W生介紹機(jī)械設(shè)計(jì)方面的新技術(shù)、新理念,如連桿機(jī)床、沖壓機(jī)床、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心等縣級(jí)設(shè)備儀器的設(shè)計(jì)原理,以開闊學(xué)生的眼界。

高等職業(yè)教育不應(yīng)只重視設(shè)計(jì)計(jì)算而輕視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不應(yīng)該只注重理論分析,而忽視與工程實(shí)際技術(shù)問題緊密結(jié)合的部分。如《滾動(dòng)軸承》一章,軸承裝置設(shè)計(jì)往往在教學(xué)中被忽視,但卻是企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中最常見的技術(shù)問題。因此,可以此次為切入點(diǎn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,把軸承裝置設(shè)計(jì)作為教學(xué)重點(diǎn),教授學(xué)生重點(diǎn)掌握軸承的安裝、配合、緊固、調(diào)節(jié)、潤(rùn)滑、密封等操作性很強(qiáng)的技術(shù)問題。也可通過一些工程實(shí)例對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容展開,進(jìn)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(jié)構(gòu)、軸承的調(diào)整以及軸承的精度對(duì)機(jī)床主軸傳動(dòng)的影響,使學(xué)生既掌握了軸承的基本知識(shí),又學(xué)習(xí)了軸承的應(yīng)用技術(shù),同時(shí)使學(xué)生了解軸承在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

2 大膽創(chuàng)新教學(xué)方法,提升教學(xué)效果

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程知識(shí)點(diǎn)多,實(shí)用性強(qiáng),高職學(xué)生很難長(zhǎng)時(shí)間集中注意力聽講。為此,筆者設(shè)計(jì)了“講練結(jié)合、師生互動(dòng)、創(chuàng)新思考”的教學(xué)方法,以啟發(fā)式教育為主,任務(wù)驅(qū)動(dòng)法為輔,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

在講課過程中,已夠用為好為原則,簡(jiǎn)化知識(shí)點(diǎn)的理解過程和難度。在講解機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析時(shí),每種結(jié)構(gòu)只詳細(xì)講解一種基本結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)方法,讓學(xué)生課后討論分析其他結(jié)構(gòu)形式;學(xué)生創(chuàng)新思考的內(nèi)容包括概念、綜合訓(xùn)練、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。例如,布置一些簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思考題,讓學(xué)生發(fā)散思維,提出創(chuàng)新小點(diǎn)子,并下一次上課進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)討論,由學(xué)生上臺(tái)講解自己的方案,其他同學(xué)開動(dòng)腦筋,提出的問題,分析可行性。

在教學(xué)過程中,應(yīng)特別關(guān)注課程的實(shí)踐性和操作性,堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)踐。例如,列舉學(xué)生感興趣的的機(jī)器(機(jī)器人、航天飛行器等)和生活中常見的機(jī)器(電風(fēng)扇搖頭裝置等),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,可以組織學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或?qū)W院實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行認(rèn)知學(xué)習(xí),增強(qiáng)了理論與時(shí)間之間的聯(lián)系。讓學(xué)生參觀的同時(shí)提出相關(guān)問題,引發(fā)學(xué)生思考,把課堂理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來。

3 利用多媒體教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

提高教學(xué)效果最有效地方式是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生關(guān)注的焦點(diǎn)往往是越直觀越好。適當(dāng)運(yùn)用更直觀教學(xué)的手段,可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,比如實(shí)物激勵(lì)、模型演示、巧用掛圖、多媒體演示等,不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),還可提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。目前比較流行的CAI教學(xué)具有直觀、生動(dòng)、信息量大等特點(diǎn),很適合機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課程。在教學(xué)中,漸開線齒輪齒廓的形成,四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用形式、機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及新型的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等,是教學(xué)環(huán)節(jié)中不易掌握的難點(diǎn),由于學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少,對(duì)這些抽象的東西很難理解。通過CAI教學(xué)的視頻、三維動(dòng)畫的演示等,將教學(xué)難點(diǎn)變得很容易,學(xué)生更容易掌握了。

4 實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)結(jié)合,提高學(xué)生的職業(yè)技能

機(jī)械實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生技能的重要教學(xué)內(nèi)容,但在大多數(shù)學(xué)校往往重視實(shí)訓(xùn)教學(xué),忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)不知所學(xué)。為此,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué),使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握具體的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技巧,熟悉實(shí)驗(yàn)工具與設(shè)備。教師還可進(jìn)行一些改革,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果,及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如可選用一些實(shí)效的齒輪和報(bào)廢的減速器,讓學(xué)生親自動(dòng)手操作,通過實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題,并提出修理、調(diào)整、改進(jìn)的意見和解決方案。這樣,既加深了學(xué)生印象,又使學(xué)生講所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐能力結(jié)合起來,真正做到了學(xué)有所用。

5 做好課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能

首先,依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo),有針對(duì)性,有側(cè)重面的選題,可選減速器裝置作為設(shè)計(jì)題目,其中,一級(jí)為v帶傳動(dòng),另一級(jí)為單級(jí)斜齒網(wǎng)柱齒輪傳動(dòng)。這樣既涵蓋了本課程的重點(diǎn)內(nèi)容,又使學(xué)生得到較為全面的鍛煉。在設(shè)計(jì)之前,應(yīng)先組織學(xué)生對(duì)減速器裝置進(jìn)行拆裝,讓學(xué)生了解減速器裝置的結(jié)構(gòu)及各部分功能、特點(diǎn)和調(diào)整;然后確定哪些是標(biāo)準(zhǔn)件,哪些是非標(biāo)準(zhǔn)件,最后確定傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)布置和位置關(guān)系,腦海中形成一個(gè)整體的設(shè)計(jì)理念,從而避免了閉門造車和抄襲設(shè)計(jì),與生產(chǎn)實(shí)際不符。在設(shè)計(jì)過程中,裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)以計(jì)算結(jié)果為依據(jù),結(jié)合實(shí)際情況,并借助畫圖、初選或初估等慎重手段,并且通過計(jì)算、畫圖、修改交替進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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