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社会科学II辑

高职高专机械设计课程设计课程教学改革的探索和实践

时间:2018-09-12 20:39作者:admin打印字号:

Exploration and practice about teaching reform of mechanical design
course design in Vocational Colleges
Cui yongjun,Zhou qing,Xu danyin
 (Jaxing Nanyang Polytechnic Institute, Jiaxing  314003)
Abstract: this paper presents a teaching reform program of mechanical design course design which is based on the talent demand of machinery industry, according to analyzed present situation of mechanical design course design in vocational colleges, In this program the traditional teaching mode is reformed , and using scientific teaching methods, the students' initiative and enthusiasm is fully mobilized and the design idea that linking theory with practice is used in the mechanical design course design. It improves the ability of the students to solve practical problems and set up the correct design idea, and obtains better teaching effect. Thereby, it lays a good foundation for the future design work of the students and cultivate high practical and technical talents.
Key words: Mechanical design;Course design;teaching reform; Design idea
1.教学改革的必要性
高职教育的目的就是为社会培养实用性、技能型人才,以满足社会岗位对人才的需求,随着社会进步和经济的发展这种需求不断增长和变化,原有的课程体系必然会出现不适应新的变化和要求的部分,教学改革就是改革教育与社会脱节的现象,以满足不断变化的社会需求,这就要求高职高专院校要建立与社会岗位需求相适应的课程教学体系,而目前的高职高专机械设计课程设计教学模式及课程体系阻碍了实用型、技能型专业人才的培养,本文根据几年来的教学实践,结合机械行业人才需求和高职高专机械设计课程设计教学的现状,提出了高职高专机械设计课程设计课程教学改革方案
作者简介:崔勇俊(1957.05-),男,吉林省延吉人,副教授,硕士,1991年1月哈尔滨工业大学硕士毕业,1993
年1月-1995年6月日本名古屋大学安田机械振动研究所学习和研究,研究方向为机械振动及动态设计,主要讲授机械设计、
课程设计以及机械制造技术等课程,现在嘉兴南洋职业技术学院机电工程分院任教。通讯地址:嘉兴南洋职业技术学院机电
工程分院,邮编314003,手机13738259215, E-mail:cuiyj51@sina.com
2.高职高专机械设计课程设计课程的现状分析
机械设计课程设计是一门实践教学环节,是学生学习专业技术基础课之后第一次进行的综合设计,它对学生全面应用前面学过的知识做一次综合性的设计,为学生的设计技能,提供一个实践机会。高职高专机械设计课程设计是学生在学完机械设计基础课程之后进行,设计内容一般为带式输送机传动装置中的圆柱齿轮减速器设计,其设计任务书和传动系统的方案,由指导教师为学生设定,学生按照教材上的步骤,主要是以单级圆柱齿轮减速器设计为对象,进行相应的设计计算和结构设计,传统的教学模式存在以下问题:学生缺乏学习的主动性,只是被动的对该设计进行计算,存在很大的应付成分,从而学生在设计计算中存在严重的抄袭现象;机械设计基础课程的理论教学与实践教学脱节,造成学生的理论知识与实践能力不能很好地结合,不利于提高学生的实践能力;教师的主导地位、教师的主观性非常明显,不给学生思考问题、分析问题、解决问题的机会,不利于创新意思的培养;在课程设计课程中,过分重视理论计算,忽视了基本技能的训练,导致学生查手册、使用标准等基本功欠缺。综上所述,高职高专机械设计课程设计所存在的问题严重阻碍了实用型、技能型专业人才的培养,因此高职高专机械设计课程设计课程教学改革势在必行。
3.高职高专机械设计课程设计课程教学改革的探索和实践
根据上述的高职高专机械设计课程设计课程教学改革的必要性和现状分析,经过几年来的探索和实践,本文提出了高职高专机械设计课程设计课程教学改革方案
3.1  改革课程教学模式,变被动学习为主动学习
改变以往的教师主导的模式,引导与发挥学生的主动性能,让学生成为课堂的主体,教师则成为课堂上学生的引导者.让学生集中精神去思考、去参与课堂学习,变被动学习为主动学习。在教学过程中首先确定任务,确定了本次课程设计的重点是减速器的设计,明确了减速器的目的是为了减速,让学生应用其学过的知识达到减速目的的多种方式,如齿轮减速,蜗轮蜗杆减速,链、带传动减速或利用液压气压来实现减速等。让学生思考、分析各种减速机构原理和特点并比较各种减速方式的优缺点及适用情况,借鉴前人的经验,根据市场需要以及机械设计的实用原则来解决这些问题。而这个过程,恰恰是学生变被动学习为主动学习的过程,同时培养了学生的创新意思。
3.2 课程设计与理论教学协同进行
机械设计课程设计是在机械设计课程课堂教学完成后进行的一个实践性教学环节,其设计内容涵盖了机械设计课程中大部分内容,因此在机械设计课程理论教学中,教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来。在最近几年的机械设计的理论教学中,为了后续的课程设计课程预先灌输各种传动机构的特点与用途,譬如在减速系统中带传动放在高速部分,链传动放在低速部分,齿轮传动一般采用闭式传动等,教师可根据以往指导机械设计课程设计的教学经验,把课程设计中容易出现的问题作为实际例子,比如理论计算、结构设计、查手册等问题,在理论教学中具有针对性地进行讲解和剖析,指出往届学生在机械设计课程设计中常犯的错误,讲解如何避免这些错误等。结构设计是机械设计中的基本功,当遇到的是结构性问题时,可以让学生在课堂中做相关内容的结构设计作业题,培养学生动手能力。在机械设计课理论教学中,根据课程内容在后续的课程设计中的需要,把机械设计课程设计的题目和主要任务适当的地介绍给学生。这样理论教学中各传动部分既理论联系了实际又明确了学习目的,获得了较好的教学效果,同时抓住时机激发学生对课程设计兴趣,为完成课程设计教学工作奠定理论基础。
3.3 理论联系实际,在实践中学习
在理论教学中讲授实际应用,在实践教学中强化理论基础,在理论教学中理论联系实际,结合应用讲授理论,每一个概念讲授它的应用和意义,尤其是在课程设计中的应用,在最近几年的教学过程中注重理论和实际的内在统一性,要广泛地联系实际,联系学生的理论水平、知识需求和接受能力,科学、合理的进行教学设计,引导学生自主探索设计机械设备的方法,改革原来的设计项目方案的教学思路,由学生结合生产实际,对一些具有共性的机械产品进行设计,将理论联系实际的设计思想综合运用到课程设计中,锻炼结合生产实际分析、解决实际工程问题的能力,让学生在实践中学习,巩固、深化有关机械设计方面的知识,获得了良好的教学效果。
3.4 强化基本技能的训练,提高设计基本技能
使用标准、查手册、绘图等技能是机械设计的基本功,在课程设计课程中,注重对学生进行设计基本技能的训练,使学生学会查阅和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料,培养计算、绘图、结构设计等方面的综合设计能力。譬如在教学过程中,让学生明白结构设计与传统计算大不一样,往往答案不是唯一的,不能仅靠公式计算来确定参数,往往靠经验数据而定。而且,设计任务书上中给出的很多参数都是范围,所以必须根据设计的具体情况选出具体数值。例如,V型带可选择的传动比是2~4,齿轮传动可选择的传动比是2~6,这些数值究竟在自己的方案如何选择?在轴上零件的轴向固定往往有几种方案,如何选合理的方案,这需要学生认真阅读课本、参考手册,通过各种方式查阅现有的减速器在特定条件下各级传动比的分配以及轴上零件的固定方案对比来,最后总结出自己的“经验”。而这种“经验”会为学生今后的工程实践能力打下坚实的基础。
3.5科学的方法
课程设计教学要采用科学的教学方法,在这几年的教学实践中首先在机械设计基础课程理论课教学中要强化预备训练,是学生有足够的知识储备和绘图练习。在机械设计课程的学习过程中,让学生高质量地完成螺纹连接、键连接、带传动设计、齿轮、链轮设计,特别是对轴的的结构设计以及滚动轴承的组合设计(制图)作业,从而在减速器的具体结构设计与装配图及零件图的会图中不会遇到太大的阻碍。其次善用图示图解法。齿轮减速器结构设计是机械类专业的经典教学内容,齿轮减速器结构涵盖了传动机构的大部分内容,包括齿轮结构、滚动轴承、轴承端盖、阶梯轴的结构及各种轴上零件等,这些零件在装配图中学生往往不易被学生看出来,所以在教学中需要采用大量的图片演示其结构和形状,用图示图解更加直观清晰,容易被学生接受。利用这些教学图片及解析图,针对学生容易出现的设计错误和难以理解的部分,用图形的方式进行说明,并加以强调,减少设计过程的错误。例如,当学生对轴承端盖的形状和作用不太清楚的时,用拆装图及不同侧面的图,用不同角度说明它的形状、结构和作用,使学生真正领会该零件在减速器中的的作用。
3.6分组设计、增强团队协作意识
传统的机械设计课程设计学生之间各自计算和设计,很少有交流和探讨,缺乏协同合作意识,而机械设计需要靠团队协作才能设计出好产品。在几年来的教学实践中,在给学生设定出具体的任务和目标的前提下,根据学生的兴趣点和学生的专业特长,把学生分成若干个设计小组,共同对设计任务进行探讨与学习,鼓励学生更加灵活、多样的个性化设计方案,在同一组内提出不同的设计方案,进行讨论,分析个方案的利弊,让每个学生说出采用该方案的理由,提倡运用计算机技术和软件技术,以此增强学生综合技能,从而培养了学生的团队精神和协作创新精神。
3.7 改革课程考核方式
传统的机械设计课程设计考核主要是以对学生的理论计算和绘图能力的考核为主,看中理论计算的结果和绘图质量,通过一次性考核决定成绩。这限制了学生的学习主动性,因此高职院校要改革课程考核模式,必须侧重学生的实际技能、侧重学生的主动性及创新意思,把这些引入到考核当中,在几年来的教学实践中探索以下几项改革:第一,变一次性考核为过程考核,激发学生的自主性,增加学生平时表现在考核中的比重,尤其是要增加学生动手能力表现在期末考试中的比例,同时教师在指导过程中就提出问题,要求学生回答,作为一个过程考核,计入平时成绩,达到综合考核的目的。第二,引入创新设计分,在给定任务书的前提下,鼓励学生自主的选择传动方案,对有创意的传动方案增加创新设计分,同时在学生中,展开“创新设计”大赛、“挑战杯”等课外科技活动,鼓励学生参加教师的教改课题,拓展创新实践途径,从而培养学生的创新能力。第三,采用分组答辩的形式考核,答辩时在同一组内提出不同的问题,让学生自主的回答问题,提倡学生提出多种解决方案,增强学生的团队协作意识,培养了学生丰富的个性和全面的能力。通过采取以上改革探索可以调动起学生的积极性,并使抄袭的现象得到有效遏制,同时也激发学生的竞争意思和合作精神,提高了学生应用所学知识解决问题的能力,获得了较好的教学效果。
4.结语
机械设计课程设计课程是机械类专业一个重要的实训环节,本文结合机械行业人才需求和高职高专机械设计课程设计教学的现状,提出了高职高专机械设计课程设计课程教学改革方案改革体现了 “以学生为本”的思想,充分调动学生的主动性和积极性,并将理论联系实际的设计思想运用到了机械设计课程设计中,通过几年来的实践,使学生通过机械设计课程设计课程树立正确的设计思想,全面和系统的了解产品设计的全过程,第一次独立的完成简单产品设计,提高了解决实际问题的能力,并初步具备了工程设计能力,实践证明,改革后的机械设计课程设计教学体系调动了学生学习的积极性,学生机械设计的水平明显提高。这为为学生今后的设计工作以及培养高端实用型、技能型人才打下良好的基础。
 
参考文献
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