牛头刨床课程设计总结范例实用5篇

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牛头刨床课程设计总结1

关键词机械设计基础;实践;课程设计

《机械设计基础》是工科院校普遍开设的一门重要技术基础课程。由于各专业学生的知识基础差异较大,再加上该课程多年来一直存在着内容多课时少、零件多系统少、分析多综合少、理论多实践少等诸多矛盾,给《机械设计基础》课程的教学带来许多困难。同时,该课程具有很强的实践性和应用性,所以教学过程中必须将理论与实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养,拓宽学生的知识面,开阔学生的思路,从而更有利于学生工程实践能力和创新能力的培养。

1.理论教学环节

理论教学环节是《机械设计基础》教学改革的一个重要方面,经过多次教学实践尝试,我们主要从以下几个方面进行改革尝试。

教学内容

目前,高职院校提出了“厚基础、宽口径、重能力”的人才培养模式,从而使理论课时压缩严重,但《机械设计基础》课程的内容多,理论性和实践性都比较强,老师讲解力不从心,学生听课如听天书,因此必须对教学内容进行相应调整。

删减过深的、不必要的理论推导和证明

高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性,毕业后从事的岗位决定了没有必要对计算、公式、定理等的来龙去脉搞的清清楚楚,只注重如何应用这些公式定理等来解决实际问题。因此,可将过深的理论推导、证明删去,以便学生集中精力掌握这些公式、定理的实际应用,解决实际设计问题。

结合专业培养目标整合教学内容

由于各专业的培养目标不同,所安排的课程和教学要求也不同,因此《机械设计基础》课程应根据本专业可的要求、本专业毕业生从业岗位要求和本专业学生终身教育的要求整合教学内容,以达到培养目的。

在机构分析中增加解析法内容

在以往的机构分析中,因图解法形象、直观,有助于教学模型的建立,同时对某些简单的问题比解析法更有效。随着科学技术的计算方法、计算手段的飞速发展,提高机械设计与分析的精度和效率已成必然趋势,而解析法更能准确地反映和解决图解法难以解决甚至不能解决的问题,因此在教学中应增加解析法讲解的力度,以适应现代技术的要求。

教学方法

现代化教学

本课程实践性、综合性较强,个部分教学应注意同生产实际相结合,利用教具、挂图、多媒体等直观教学手段教学,做到课上精讲精练。同时采用计算机的图形动画等功能,向学生展现具体、形象、直观的视听材料,充分调动学生的学习积极性,提高课堂效益,增强学生的感性认识。

实物教学

有些教学内容离开实物再课堂上不易讲解透彻,因此可将机构实物搬进课堂,对照实物进行讲解,从而使学生能充分地将机构的运动情况进行分析,例如,讲解摆动导杆机构时,再牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解,则可收到事半功倍的效果。

自学式教学

对于简单的教学内容,可采用自学式教学方法,自学式教学方法是“提出问题+自学+回复问题+总结”。其操作步骤是:第一步,老师指定学习内容,并提出相关问题。第二部,学生围绕问题进行自学,明确学习目标。第三部,提问学生并对学生的回答进行追问,把问题引向深入。第四部,根据学生的回答进行总结,使学生形成新的知识。

2.实践教学环节

《机械设计基础》教学的另一个重要部分是实践性教学环节,它包括实验教学和课程设计两个方面。

实验教学

实验教学是学生学习《机械设计基础》课程进行工程实践的重要途径,是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力以及启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段,也是《机械设计基础》课程教学的一个重要环节,其对实现课程教学目标起着不可或缺的关键作用。

传统实验教学存在着实验目标单一性、试验方法陈旧性、实验内容缺乏系统性、综合性等不足,不利于培养学生的各种能力,因此,对》机械设计基础》课程实验教学改革可从几方面进行:一是保留传统的经典验证性实验,如《轴系结构测绘》、《减速器结构装拆实验》;二是更新和改造相对落后的实验,如渐开线齿廓范成实验改用计算机仿真试验去代替,使实验内容既形象具体又省事省力;三是新增开设综合性和设计性试验,要求学生自己设计实验,自己动手完成,不依赖于老师;四是建立开放式感性认知实验,使学生有更多的自由时间来安排学习,以期发挥学生在实验教学中的积极性和主动性,从而加强学生对机构、零件结构等工程实践知识和动手操作的能力培养。

课程设计

综合考察学生掌握《机械设计基础》知识程度的重要手段是课程设计。它也是《机械设计基础》课程实践教学的最后一个教学环节。其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分系的能力和运用资料等基本设计能力。要完成一次课程设计要求学生对总体方案的布局到零部件结构设计一起完成使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新,应要求学生自己设计多套方案,进行比较选择,充分发挥学生的想象力和创造性,从而为今后在生产实际中参加设计或技术改造打下良好基础。课程设计是一项既重要又繁琐的教学工作,指导老师对学生中普遍存在的不足应在设计中逐步给予讲解和补充,使学生通过课程设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。

3.结束语

总之,《机械设计基础》课程教学改革是一个系统工程,涉及到课程教学的各个环节,从各个环节入手进行教学改革,才能取得良好效果。同时,还应注意“师教之功,贵在引导”,教师的真正本领除了传授知识外,更重要还在于激发学生的学习积极兴趣,唤起学生探求知识的欲望,为学生营造一种积极主动、和谐、生动活波的学习氛围,培养他们主动参与的意识,培育他们的批判性与创造性思维能力,进而全面提高教学效率和质量。

参考文献:

[1]洪伟龙,关于技术基础课教学理论联系实际的新途径 职业教育研究 2006,(4).

[2]黄鸿鸿,高等教育质量问题的探讨 高等职业教育 2001,(4).

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牛头刨床课程设计总结2

1.课程整合是技工教育发展的需要

技工教育具有明确的导向性,即以学生就业为导向,以培养高技能人才为目标。它强调以能力为本位,重视学生实践动手能力的培养。现有大部分机械设计基础教材过于强调学科体系的完整性,注重学生设计、计算能力的培养,不符合当前技工院校学生整体素质偏低的基本学情;同时与工程力学的衔接不够好,一般院校两课独立设课,分开教学,不能很好地实现知识的融合,需要教师不断重复讲解,挤占了大量的课时。同时因为内容枯燥复杂,导致学生丧失学习兴趣,教学效果不佳。所以,将此等专业基础课进行合理的整合,是技工教育发展的必然趋势。

2.课程整合是行业发展的需要

随着现代工业的不断发展,机械设计中模块化趋势日益显现,标准件应用愈加广泛,使得技工院校机械设计基础的教学重点由设计向合理选用转变。同时,计算机辅助设计技术不断发展,进一步提升了机械设计项目的效率和质量,广泛为企业(行业)所采纳。为此,技工院校机械设计基础应适时进行课程整合,推陈出新,减少教育的滞后性,以期培育成果能被企业所接纳。

二、课程整合中的关键问题及对策

1.整合课程内容,建立更加科学合理的课程体系

“整合”不是简单的合并,而是通过某些方式彼此衔接,实现资源共享和协同工作,形成一个有价值有效率的整理。可见要求整合后的机械设计基础课程内容上更符合技工院校的整体学情,更贴近现代生产实际。具体做法有如下几方面。其一,选取内容上推陈出新,去除传统教材中现实生活中已淘汰的或不适用的内容,增加新技术、新方法。如去除传统老旧过时的机械分析与设计内容,增加计算机辅助设计和运动分析。其二,针对技工院校学生自身学习特点,压缩传统和叙述性内容,减少理论性较强内容的公式推导、理论计算,突出应用性和实用性,不过分强调知识的系统性和完整性。如弱化材料力学中强度、刚度等的计算,将一些专业理论知识有机地融入到实验、实践环节中,真正做到因材施教,为学生减负。其三,内容整合,将机械设计基础与工程力学课程中的知识点揉为一个整体,进行集中串讲,如齿轮传动的受力分析、轴的强度计算等内容,利于学生理解和掌握。其四,突出专业特色,目前大多数院校机电专业、机制专业、模具专业甚至是汽车专业的专业基础课程授课内容均一致,与专业形成“两层皮”割裂的状态,导致学生误以为这些课程无用,学习兴趣不浓。为此,此次整合应根据不同专业,选取不同的工程实例,组织相应的教学内容,做到学以致用。例如,针对汽车专业的学生,教师应选用汽车组件、零件作为实例讲解;针对维修专业的学生,选用各种机床部件、零件作为实例,并以这些工程机械作为分析对象,讲述工作原理,分析机构特点、进行设计等。授课内容为学生所熟悉,又关乎专业,容易引起学生兴趣,激发学习热情。

2.整合教学方法和手段,注重工程意识及实践能力的培养

传统教学中,机械设计基础课程的教学不外乎老师讲、学生听,学生进行“满堂灌”的被动式学习。学生除了熟记公式、原理,卷面上获得一个高分外别无所获。这也解释了为什么在校拿高分的学生到企业进行独立设计与开发时无从下手,不能很好地实现理实转化。因此,整合课程内容的同时还必须对教学方法、教学手段进行整合改革。传统教学中以教师为主导,通常结合典型案例讲解知识点,学生通过例题了解某个知识点,但无法获知其在整个系统中的作用、与其他知识的链接等,以至于无法运用。由此我们将传统的“知识传授型”教学模式向“能力培养型”转化。通过学生自身动手探究、验证、获得知识和技能,强调以学为主,注重学生在教学过程中的参与性和主动性,让学生真正体会到学以致用,提高学生的职业素质和技能。在具体实施中,以模块、项目教学的方式展开教学。例如将典型的平面机构作为一个模块来展开教学,可以选取牛头刨床作为实例,学生通过自己动手拆装,了解牛头刨的基本结构、各机构各自的特点及相互的传动关系,掌握带传动、齿轮传动、曲柄导杆机构等常用平面机构的工作原理,对机构的应用形成感性认识,再由教师讲授其中涉及的平面机构常见的理论知识,学生通过测绘、组装、试运行,使得理论知识得以升华,最终起到指导实践的作用。在这里课堂不再是常规的教室,而是设在了车间;学生也不再是规规矩矩地坐着听,而是以动手探究、小组讨论、总结的方式获得知识;教师在此过程中起到组织、管理、协调和监督的作用,学生在整个教学过程中处于主体地位,提升了其主人翁意识,使其增进了对专业的理解,培养了他们的工程实践意识。在教学手段中,光凭粉笔、挂图、模型等传统教具进行演示的方法已无法满足当前的教学需要。以多媒体网络技术为主体的电化教学可以使抽象问题变得直观,复杂问题变得简单,动态问题变得可视,在提高教学效率的同时也提升了教学效果。例如两齿轮的啮合原理通过动画模拟,直观地将啮合过程展示给学生,使其轻松理解教师的教学意图。当前计算机辅助设计的发展也为该课程教学提供极大的便利,原先需要复杂计算、推导的内容,只要通过相应软件对某种机构进行设计计算,便可轻松获知,如齿轮传动中的受力分析、机构间的相互干涉等。

三、课程整合中的相关问题

1.实践环节的配套改革

本课程中的实践教学除配合理论教学外,主要是培养学生观察、测量、分析能力及对专业(职业)的忠诚度。因此在设立实践项目时一方面需要考虑学校自身的硬件配套,另一方面需要紧密联系市场,淘汰老旧过时、引进新技术、新发明,定期更新实践教学内容,尤其是在配套的课程设计过程中,应结合技工院校学生自身学习特点,减少计算的难度和数量,突出应用软件辅助设计,重点放在结构设计方面。

2.任课教师的素质培养

相比传统教学,改革后的教学对于教师自身素质提出了更高要求,一方面要求教师自身具备工程实践意识,有较强的动手能力去指导学生,另一方面要求教师知识更加系统化、全面性,具备熟练运用新技术的能力,如各计算机辅助设计软件的应用、全媒体的制作使用等。

牛头刨床课程设计总结3

关键词:机械设计基础;教学改革;教学研究;任务驱动

中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0120-02

“机械设计基础”是近机类专业学生在学完机械制图、工程材料、材料力学等基础课程后进入专业课程学习前必修的技术基础课,包含机械原理和机械设计两部分的内容,内容多,涉及面广。因此,及时地发现学生在学习过程中的问题,并采取有效的措施改进教学方法,激发学生的学习兴趣,是教师教学方法研究的重要课题。

一、教学现状分析

1.先修课程开设不足

“机械设计基础”的主要先修课程有机械制图、工程材料、机械制造基础、理论力学、材料力学、金属工艺学、互换性与技术测量、金工实习等,只有学完这些先修课程,才能为本课程的学习打好基础。但是目前北京信息科技大学(以下简称“我校”)近机类和非机类专业上述先修课程存在开设不足问题,使本课程的授课讲解困难重重。

2.学生学习兴趣不高

“机械设计基础”课程涉及的基础理论内容较广,且相对独立,其特点是概念多,原理多,公式多,图表多,内容比较枯燥和单调,所学知识在学生以前的学习中很少接触,初学时往往会感到吃力。同时,“机械设计基础”课程是一门实践性很强的课程,学生缺乏工程意识和实践能力,容易导致学习效果不理想。

3.教学方法不当

目前尽管“机械设计基础”教学大多已采用了多媒体,在开课初期,多媒体丰富的动画的确可以调动学生的学习兴趣。但是随着教学内容的深入,由于多媒体教学提供的信息量大,速度快,学生对教学内容无法及时思考和总结,易造成填鸭式教学,便会感觉课程内容枯燥,进而失去学习的兴趣,进而影响教学质量。

4.考核方式单一

学生成绩的考核评定采用期末考试成绩(70%)+实验成绩(10%)+平时成绩(20%)作为最终的评定标准。由于“机械设计基础”是一门实践性很强的课程,这种简单评定标准无法全面反映学生的实际水平,也不能激发学生学习的积极性,因此对于学生成绩的考核评定方法应该进行适当的改革。

二、教学方法改革措施

1.优化教学内容

“机械设计基础”包含了机械原理和机械设计的两部分内容。两者的研究内容很不相同,主要内容是研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。[1]现有的教材,为了追求理论知识的系统性和完整性,致使该课程内容多,知识点散,且大多数偏重于理论分析,未考虑到近机类专业学生的先修课程开设不足的实际情况,例如带传动受力分析或齿轮传动设计的推导公式过于冗长,对于近机类专业学生不易理解和掌握,因此对教学内容进行优化,对一些复杂的的理论推导及证明予以删除,重点强调公式的实际应用。增加工程实例的讲解,同时把课程设计相关内容分解成若干任务融入课堂教学,使学生在学习“机械设计基础”课程内容的同时,能够将所学知识应用到实际设计中。

2.教学方法多样化,激发学生兴趣

为了提高学生的学习热情和效率,可根据教学内容的需要,灵活采用多种教学方法,发挥不同教学方法的长处。

(1)多媒体与板书相结合。“机械设计基础”是一门理论性和实践性都较强的课程。传统的“教师口述+ 板书”的授课方式,已不能满足现代教育的需要。适度使用多媒体教学方法,通过生动的动画、视频等多媒体手段,使学生更形象地理解机构工作原理和机器零部件的具体结构,能将抽象的、难以理解的内容变得简单直观,有利于学生理解其运动规律。在对重要知识点的公式进行讲解时,则以板书为主。通过“多媒体+板书”的授课方式,提高学生的学习主动性。

(2)现场实物教学。在教学过程中,安排学生参观机械零部件陈列室或实习中心,结合课程教学内容对照实物进行讲解,学生能够更加直接地感受到所学知识的实际应用,加深对教材内容的理解。对于比较复杂的部分,例如轴系结构的设计,可首先组织学生现场观察后亲自装拆,增加感性认识,然后再进行课堂讲解,使枯燥的教学内容变得生动。

(3)工程案例教学方法。由于“机械设计基础”各章节之间的内容自成体系,独立性强,知识点多,学生初学时很难把握课程的中心内容。采用典型、实用的工程案例方法进行教学,就能把这些独立的章节内容串联起来,同时可使学生直接接触到工程应用,激发学生的学习兴趣。例如,在讲解机械原理的内容时,可选择以冲床为例,逐步向各知识点辐射进行讲解,这样就把机构的运动简图画法、自由度计算、连杆设计、急回特性、运动分析、凸轮机构设计、齿轮机构设计和飞轮设计等知识点联系起来,课程的学习就会显得具有系统性,同时提高学生分析问题和解决工程实际问题的能力。

(4)任务驱动式教学方法。任务驱动式教学方法是以教学任务为主线,选取一个典型的项目作为总任务贯穿教学的始终,按知识点将总任务分解为若干个具体子任务,把课程教学的主要内容融入到总任务的各个阶段,使教材中各章节的零散知识有机地联系在一起,有利于帮助学生构建完整的知识体系。课程的总任务将在课程设计中得以充分体现。

在进行“机械设计基础”课程教学时,将“多媒体+板书”的授课方式贯穿始终,根据现有条件和教学进度,适时安排现场实物教学。在讲解各章知识点内容后,采用典型工程案例进行分析,在此基础上把各项子任务分配给学生,每个子任务都是总任务的一部分,并且相互关联,学生分组独立完成全部子任务后,总任务也就得以完成。通过多种教学方法的融合,充分调动了学生的积极性和学习兴趣。

三、任务驱动式教学方法的实施

任务驱动式教学方法是通过实施一个完整的任务而进行的教学活动,在此过程中把理论知识与实践活动有机地结合起来。笔者连续两年在2010级、2011级工业设计专业进行了“机械设计基础”教学改革。

1.任务的选择与设计

根据“机械设计基础”教学目标,笔者分别选取牛头刨床、带式卷扬机作为机械原理部分和机械设计部分的总任务,如表1所示,按机械原理部分的知识点把牛头刨床分为6个具体的子任务。如表2所示,按机械设计部分的知识点带式卷扬机分为8个具体的子任务,[2]在教学过程中,任务与教学内容有机地融合在一起,各个子任务之间可以是递进的,也可以是并列的,分别承载着独立的知识点。全部子任务完成后,经过合并整理也就完成了总任务,达到教学目标。

2.任务驱动式教学的实施过程

在任务驱动式教学实施过程中,教师根据教学内容编制好总任务书和各子任务书,学生每4~6人为一小组,以小组为单位完成任务。教师事先讲解教学内容的知识点,随后讲解其在典型工程案例中的应用,最后派发相关子任务,学生接到任务后,确定在各自小组内的分工及合作形式,对于学生遇到的问题,教师提供适当的指导和帮助,引导学生查找相关的设计资料,探索自行解决的方法,变被动接受知识为主动寻求知识,充分突出学生的主体性与教师的主导作用。

每一子任务完成后,各小组选择出一位同学进行试讲,展示本组任务成果,其他组同学可以对其成果提出质疑、进行评价。在这个过程中,可以培养学生分析问题和现场处理问题的能力。任务讲解完毕后,教师对出现的错误进行更正,对其成果质量进行评价,加深学生的印象,最后要求学生在进一步修改的基础上提交任务报告书和PPT。各子任务完成后,教师进行串讲,各小组在此基础上整合原有成果,完成总任务的设计。[3,4]

3.考核评价方法的确定

根据任务驱动式教学方法的特点,该课程最终的评定成绩将由平时成绩、综合能力成绩、实验成绩、期末考试成绩几部分组成,可以更全面地反映学生的实际能力和学习情况。成绩评价的重点放在过程之中,激励学生进行自主性的学习。[5]

四、结束语

任务驱动式教学方法,是在教师主导下,以典型任务为驱动,学生以组为单位独立完成一系列子任务,最终完成总任务的一种教学方法。学生通过分组讨论、查找相关设计资料、理论分析,自行寻找完成任务的方法,最后在老师的指导下完成工作。

实验证明,采用任务驱动式教学使学生学习本课程的积极性得到极大激发,取得了明显的教学效果。通过小组内成员之间以及师生之间的讨论、沟通、合作和交流,既培养了学生的团队合作精神,又使学生理论联系实际,锻炼了分析问题、解决问题的能力。课程结束后,学生普遍认为收获很大,综合素质得到了提高,随之积极参加、开展学校的各种课外科技活动。

在教学改革的过程中,也发现了一些不足之处,比如目前与任务驱动式教学相关的教材、讲义比较少;总任务的数量比较少,有待进一步开发更多典型的任务;在实施过程中,组内个别成员过度依赖其他同学。教学改革是一个动态的过程,针对上述问题,笔者将在今后的教学过程中不断改进,最终达到全面提高学生综合素质的目的。

参考文献:

[1]杨可桢,程光蕴,李仲生。机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]邢琳,张秀芳。机械设计基础课程设计[M].北京:机械出版社,

2008.

[3]龚厚仙。基于项目驱动的“机械设计基础”课程改革[J].职业技术教育,2011,(17):31-33.

[4]李云松。“机械设计基础”课程教学模式探索[J].设计与研究,

2011,(2):28-31.

[5]周密。对“机械设计基础”教学方法的几点思考[J].科技信息,

牛头刨床课程设计总结4

工学结合的理论与实践一体化课程的涵义与特征

工学结合的理论与实践一体化课程是将理论学习和实践学习结合成一体的课程,它的核心特征是“理论学习与实践学习相结合;促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合;科学性与实用性相结合,符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合;学校教育与企业实践相结合”,学生通过对技术(或服务)工作的任务、过程和环境所进行的整体化感悟和反思,实现知识与技能、过程与方法、情感与价值观学习的统一。职业教育工学结合一体化课程的特点,概括为一句话就是“在工学结合的课程中,学习的内容是工作,通过工作实现学习”。即工作和学习是一体化的。

工学结合的理论与实践一体化课程改革与实践

1.以职业活动分析为基础,提炼岗位典型工作任务,明确课程目标

学校组织调查小组,实地走访了全市多个工业园区的对口企业,涉及机床制造、汽车整车生产、汽车零部件制造、饮料生产、机械零部件生产、电梯制造等20多家制造类企业,了解数控技术专业人员岗位典型工作流程、工作任务及岗位要求。在调研过程中,召开了实践专家研讨会,听取了企业专家、技术能手、往届毕业生和实习生的意见及建议。确定数控技术专业人员的典型工作任务主要有:机械工程图绘制与识读、计算机绘图、使用普通机床加工零件、使用数控机床加工零件、零件质量检测、机械零件工艺规程制定、机械装配、机械设备维护维修、机械产品设计、企业经营管理等。其中机械产品设计、机械设备维护维修、机械装配等对应课程“机械设计基础”。根据各典型工作任务的难易程度及相关性,整合归纳专业行动领域,再进一步转化为学习领域课程。

由此明确课程目标为:“使学生具有一定的机械设计及创新能力,具有机械设备安装与维护的能力。同时掌握构件的受力分析与强度计算,常用机构与传动的应用、设计与计算,常用机械部件的拆装与维护,以及典型机械系统的使用与维护知识。为学生后续专业课的学习及机械类产品的设计、制造、检测和维护等奠定基础。”

2. 以典型工作任务为依据,设计学习情境,确定学习任务

学习情境是在典型工作任务基础上,由教师设计用于学习的“情形”和“环境”,是对典型工作任务进行“教学化”处理的结果。在分析了数控技术专业学生应具备的专业能力要求的基础上,设计了“简易起重吊车构件的静力分析与尺寸确定”“牛头刨床机械传动系统分析”“ 单级直齿圆柱齿轮减速器主要零部件的设计与选用”和“机械装调”4个学习情境。学生通过对实际结构中构件强度的计算、真实机床传动机构和传动装置的观测与分析,基于构件尺寸确定、撰写机构分析报告和设计选用减速器各主要零部件的工作过程展开学习,改变了过去与任务相脱离、单纯学习知识的课程模式,循序渐进地引导学生掌握日后从事机械类工作应具备的与岗位工作相适应的综合知识和技能,达到强化学生职业能力培养的目的。

学习情境设计的重点,是设计与表述能够反映这一学习情境的学习任务。学习任务是用于学习的工作任务,全称为“工作与学习任务”,即“用来学习的工作任务,学习的内容是工作和通过工作完成的学习任务”,又称为“学习性任务”。学习任务是职业院校能实现的学习与工作任务,是学习领域课程的基本教学单元。本课程将4个学习情境具体化为22个学习性任务,如“单级直齿圆柱齿轮减速器主要零部件的设计与选用”这一学习情境就划分为齿轮传动设计、轴的设计、键连接的选用、轴承的选用、联轴器的选用、螺纹连接的选用等6个学习性任务。

3.以学习情境为出发点,设计课业,编写课业文本

课业是根据学习情境设计的、学生在教师指导下或自主完成的综合性学习任务,是学习情境的物质化表现。它帮助学生在学习新知识技能的同时获得关键能力,特别是与自我发展最紧密的学习能力。课业需要专门的文本文件来表达,主要包括针对教师的“课业设计方案”和针对学生的“学习材料”,简称“学材”。

“课业设计方案”是教师进行教学设计与教学实施的指导性文件,是工学结合一体化课程中采用的新型教案,主要包括学习任务、学习目标、学习内容、教学资源、教学组织与教学方法、教学流程和评价方式等。

“学材”是广义的教学材料的重要组成部分,也称为“工作页”。与传统的教科书相比,它是用于“直接帮助学生学习”的教学材料。“工作页”常以引导问题的形式出现,因此也被称为“引导课文”。它应从学生的工作和生活经验出发,激发学生学习的积极性;引发学生产生问题和疑问,促进学生思考和反思;突出学生的职业活动,让学生通过在工作情境中的经验性学习,构建自己的知识体系。例如,在“牛头刨床连杆机构分析”这一任务中,可从学生们熟悉的牛头刨床切削工件的过程入手,让学生观察切削速度和退刀速度是否相同,激发学生的学习兴趣;学生很容易观察出刨刀慢速切削、快速返回这一运动特点,自然会产生疑问:这是什么特性?是如何产生的?继而设置一系列引导问题:什么样的机构会产生这种特性?速度的差异和哪些因素有关?此连杆机构的传力性能怎样?如何保证机构具有良好的传力性能?让学生藉此来学习新的知识、制定计划、完成任务,并对获得的工作成果和经历的工作过程进行总结和反思;学生通过真实的机构分析过程,构建自己的有关连杆机构特性的知识体系,在获得专业知识的同时,体验工作世界,形成职业的认同感,并通过拓展学习“根据运动要求设计一连杆机构”来扩大学生的知识面。

4.以学生为主体,采用任务驱动、教学做一体化的教学模式

学习任务以“工作任务单”的形式下达,学生在“工作页”的引导和教师指导下,自学、思考、查阅资料、收集信息、调研分析、制定计划,小组协同工作,完成工作任务,提交工作成果。每项工作任务按照资讯、计划、决策、实施、检查、评估6个步骤完成。在完成具体工作任务的过程中,让学生掌握基本的方式方法,训练学生的基本设计技能和操作技能,学生始终处于教学过程的主体地位,学习的主动性积极性较高,学习效果较好。

采用“教、学、做”一体化教学。教:教会学生静力分析和强度计《山草香·》算、常用机构、机械传动及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识。学:让学生真正学到常用机构、机械传动等基本理论和失效形式及设计方法,掌握通用零部件的正确选用方法。做:让学生真正动手,进行简单的机械机构分析和零部件设计、装配,掌握简单传动机构及传动装置的工作性能、维修和保养知识。

学生通过任务完成过程寻求解决问题的方法,自主学习相关知识;讨论工作任务,学会与人合作,培养动手能力、职业素质和创新能力;通过汇报、答辩、演示等方式,进一步巩固所学知识,培养组织表达能力等。教师对学生完成的任务进行总结与点评,肯定成绩、找出存在的问题及解决的方法,让学生在学习的过程中体会成就感。

5.以过程控制的理念,对学生进行综合评价,突出能力本位考核

考核重点放在对学生的职业能力综合评价上,考核方式采用过程考核(70%)与期末理论考核(30%)相结合的方式,综合考核学生的知识运用能力、综合能力。其中过程考核分为平时考核与单元考核,平时考核依据平时成绩评定标准,按平时表现、出勤、作业情况进行考核,占20%;单元考核,依据单元考核评价标准,按学生完成每个学习性工作任务情况进行考核,最后计算平均成绩,占50%。期末理论考核主要考核学生对基本知识、基本概念、基本原理的理解与掌握程度,以闭卷笔试的方式进行。

工学结合一体化的“机械设计基础”课程教学改革,使整个课程的学习更具有实践性和职业性,充分调动了学生学习的主动性和积极性,提升了学生的综合职业能力。

牛头刨床课程设计总结5

关键词:创新;创新能力;创新意识;人才;培养

一、引言

在《机械设计基础》课程的教学中,一直以来都在思考这样一个问题:我们高等工科院校(主要指三本和高职院校)培养的学生与企业的技术工人相比,优势在哪里?我们高校培养的学生在工作经验上一定不如技术工人,只能在系统的理论知识和设计能力方面,尤其是创新设计能力方面占优势。那么,如何在教学中培养创新能力是摆在高等教育工作者面前的一个课题。

二、培养创新能力的作用

回顾人类发展的历史,可以看到,创新在人类进步过程中发挥了极其重要的作用。它不仅对人类科学世界观的形成和发展产生重大而深远的影响而且使科学成为一种推动社会发展与变革的有力杠杆,极大地促进了人类文明的发展进程。可以这样说,人类文明的每一次重大进步都离不开发明与创新,“创新是一个民族进步的灵魂”。

三、培养创新能力的措施

1. 优化教学内容,注重创新意识的培养

《机械设计基础》课程属于设计性、实践性较强的课程,也是重要的学科主干课程。为了达到培养创新意识的目标,首先在教学内容上进行优化组合,明确了具有创新意识培养的教学内容:平面机构的结构分析、机构的演化、铰链四杆机构存在曲柄的条件、凸轮机构基本尺寸的确定、图解法设计平面四杆机构和凸轮的轮廓曲线、机构的选型及传动类型的选择、机构的组合及组合机构、机械系统方案设计(执行系统和传动系统)、零件材料的选用和零件的结构设计。

2. 改进教学方法与手段,加强对学生创新思维的训练

改进教学方法与手段的主要目的是引发兴趣、引导思维、激发灵感,具体做法有:

(1)运用制作修改后的多媒体电子课件,将机构、零件的运动进行三维动画的形象描述,以加深直观印象,引发学生对该课程的学习兴趣,并通过形象进行联想、想像思维;

(2)进行考试方案改革,期中考试采用开卷形式,成绩按20%纳入期末总评成绩;

考试的内容为:机械原理部分是用图解法设计平面四杆机构和凸轮机构、机械设计部分是齿轮传动的强度计算,加强对学生创新思维的训练。

(3)在进行上述创新内容的教学中,侧重讲解一些特殊的设计方法;

例如:在平面机构的结构分析中,讲解拆分杆组法、在同类型机构的演化中,讲解转换机架法、在凸轮机构轮廓曲线设计和周转轮系传动比计算中,讲解反转法。这些方法对培养学生的创新能力均具有一定的影响;

(4)在进行上述创新内容的教学中,应注意引导学生的发散思维,即一个原理或一种方法举出不同的应用实例,使学生的思维更活跃,并采用对比的方法说明不同原理或不同方法之间的区别,以便正确选用。

3. 改革实践教学环节,提高学生的创新能力

(1)实验内容的改革

改变原有的验证型实验为设计型、创新型和综合型实验,增设了10余种模型进行“机构运动简图的测绘与分析”,使测绘与分析相结合,分析与改进相结合,为课程设计打下基础;在“二级圆柱齿轮减速器拆装”的基础上,又增设了“创意组合式铝轴系结构设计箱”,不仅增强了实际动手装配能力,还培养了轴系结构设计和轴系结构分析的能力;还增设了“机构运动创新设计方案拼装及仿真实验台”,学生可利用该装置进行平面机构组成原理的拼装设计实验、平面机构创新设计的拼装设计实验及课程设计、项目教学、毕业设计和创新设计大赛中进行机构系统方案设计的拼装实验。

(2)课程设计的改革

在机械原理部分增设一周的课程设计,设计题目有插床机械、压床机械和牛头刨床。机械设计部分的课程设计题目仍为二级圆柱齿轮减速器设计,但类型设定为直齿和斜齿,工作条件分为三种,工作机的各参数数据有三十余种,能够做到同一时间做课程设计的学生一人一题。设想让少数学习好的学生自愿选择圆锥齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器题目进行设计。还编写了《机械设计课程设计》指导书,由计量出版社出版。

将二级圆柱齿轮减速器设计的内容融于《机械设计基础》课程教学中,改变以往传统的教学顺序,将有关课程设计的内容按减速器设计的顺序集中在一起进行讲述,并在讲述内容的开始,将课程设计题目发给学生。这样,学生可以随着《机械设计基础》课程的进行,以课外作业的形式逐渐完成传动装置的总体设计和传动零件的设计计算,在这一过程中辅以教师的指导和阶段性的检查。这种教学安排可以大大改善《机械设计基础》课程的教学质量,使学生在学习理论课程内容的同时能结合实际的设计问题灵活地运用,变模仿型设计训练为思考型设计训练,使基本设计能力得到更扎实的培养,创新能力也有了不断的提高。

随着现代科技的发展,计算机技术的应用已广泛地深入到工程设计的各个领域,特别是掌握计算机辅助绘图已经成为机械类和近机械类学生能力的一个显著标志。因此,课程设计所需要绘制的装配图和零件图全部都采用计算机绘制。

对应教学内容的改革,课程设计在考核的形式和方法上也与以前有所不同:

(1)把机械设计课程设计的成绩与机械设计课程的成绩分开考核,即把机械设计课程设计当作一门课程进行考核,这样可增加学生们的重视程度;

(2)采取综合评价标准:出勤率及设计过程中的表现占10﹪、编写设计计算说明书占20﹪、绘制零件图和装配图占50﹪、答辩占20﹪。这样,一方面可使学生端正学习态度,避免应付“差事”、走走过场;另一方面可真实评价教学效果,为今后的毕业设计答辩打下良好的基础。

为培养学生创新设计的能力,增加一些有趣的实践活动:在机械原理部分增设课程设计大赛,在机械设计课程设计部分增设奖项,对课程设计成绩优秀的作品进行奖励。

四、总结

发展高新产业,其根本和基础是要有人才。人才是知识的载体,也是创新的主体。大力提高中国的自主创新能力以及在国际上的竞争能力,最根本的就是要培养和造就一支高素质、掌握高新技术知识的创新人才队伍。高等工科教育是培养创新精神和创新人才的摇篮,责无旁贷!

课程体系建设是开展创新教育的保证,工程实践是创新的基础,开展各种创新活动是培养创新人才有力的措施,创新设计过程是创新人才培养的关键。

参考文献

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[4] 唐锐,党玉春。机械设计课程设计的教改探索[J].攀枝花学院学报,2004,21(6):112-113.

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