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【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革
機(jī)械原理作為機(jī)械與近機(jī)類重要的理論基礎(chǔ)課程,在整個(gè)專業(yè)教學(xué)過程中占有重要的地位,不少學(xué)者提出了機(jī)械原理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法[1]。機(jī)械原理是在已學(xué)的工程制圖、理論力學(xué)等基礎(chǔ)課后開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,通過機(jī)械原理的學(xué)習(xí),逐步擁有把本專業(yè)所學(xué)知識運(yùn)用于實(shí)踐的能力。學(xué)生對機(jī)械原理基本概論與原理掌握程度直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。而面對機(jī)械原理枯燥的概念性知識的講解,雖然可以借助多媒體等一些現(xiàn)代化手段進(jìn)行課堂生動(dòng)講解,但學(xué)生將所學(xué)知識運(yùn)用于實(shí)際的能力較差。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一環(huán)節(jié)可很好的深化學(xué)生對基本概念的理解和掌握。傳統(tǒng)的機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)[2]多采用先對模型以及典型機(jī)構(gòu)的觀摩加深學(xué)生的印象,也有采用創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)手做自己的實(shí)驗(yàn),在部分學(xué)校實(shí)踐教學(xué)中取得了較好教學(xué)效果[3]。針對我?,F(xiàn)階段所處的發(fā)展時(shí)期,在機(jī)械原理教學(xué)過程中為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深課堂所學(xué)概念和原理的理解,提出了一種實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)模式。
1 合理的利用學(xué)?,F(xiàn)有資源
我校目前正處于機(jī)械專業(yè)發(fā)展的初期,在資源有限的條件下,為了給學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件,我們在做相關(guān)專業(yè)的某一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),同時(shí)會向?qū)W生開放所有的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室所有的設(shè)備器材都可以使用,例如我們在進(jìn)行機(jī)械原理齒輪凸輪創(chuàng)新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),我們會提供齒輪凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖,以及齒輪的表達(dá)符號,同時(shí)開放齒輪凸輪柜(包括各種類型的齒輪與凸輪),齒輪范成法制造過程實(shí)驗(yàn)室,以及減速箱拆卸組裝實(shí)驗(yàn)室參觀具體的運(yùn)動(dòng)模型等等。這樣整合所有實(shí)驗(yàn)室的資源,把實(shí)驗(yàn)室變成一個(gè)類似小工廠的模式。盡可能多的包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的所有模型。其次,充分利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室配備的多媒體教學(xué)資源,在模型進(jìn)行講解的同時(shí),作為實(shí)驗(yàn)老師,還會對所認(rèn)識的機(jī)械結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)畫演示,然后讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)模型的動(dòng)畫制作。同樣以齒輪凸輪創(chuàng)新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為例,我們不但給學(xué)生講解動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理,并教學(xué)生運(yùn)用軟件進(jìn)行動(dòng)畫制作(采用軟件進(jìn)行動(dòng)畫制作教學(xué)過程使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有明顯的提高),讓學(xué)生在看演示聽講解的過程進(jìn)一步對其工作原理有充分理解。
這樣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,不只是老師單調(diào)乏味的講解自己的觀點(diǎn),通過這種動(dòng)畫制作的方式,增加了師生之間的交流,具有很好的互動(dòng)性,使得實(shí)驗(yàn)氣氛活躍,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2 充分利用學(xué)生的資源
現(xiàn)在的大學(xué)生基本上都有自己的學(xué)習(xí)電腦,遇到不會的問題第一時(shí)間都會到網(wǎng)上搜索,因此充分利用學(xué)生自己的資源也相當(dāng)重要。機(jī)械原理主要側(cè)重在對基本概論、符號、字母以及基本原理的理解掌握。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,將參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生采用分組合作的方式,通過實(shí)驗(yàn)室的第一步講解,以及動(dòng)畫的觀看,課后會讓學(xué)生回去制作自己設(shè)計(jì)方案,一般每4-5人一組設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案不限制任何機(jī)構(gòu)的選擇,提倡學(xué)生在課外進(jìn)行自主設(shè)計(jì),并把自己的想法用簡單的機(jī)構(gòu)符號繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖,并對其是否干涉以及自由度等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)原理的計(jì)算。同樣像齒輪凸輪機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),每一個(gè)小組的人員首先提出自己的設(shè)計(jì)意圖包括自己設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)簡圖,在一起進(jìn)行討論,然后選擇一個(gè)較為好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的制作以及運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制。并在下一次實(shí)驗(yàn)時(shí)對各組做好的機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行拼接。
通過實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生課后自主設(shè)計(jì)過程的實(shí)施,提供了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)作的廣闊平臺,使學(xué)生對所運(yùn)用到的實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷牡谋硎痉枺瑱C(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的設(shè)計(jì)方法以及合理性計(jì)算有了更加深厚的理解和掌握。
3 實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)踐
機(jī)械設(shè)計(jì)過程理論和實(shí)踐存在一定的差異,因此雖然每一組都有自己繪制好的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖,但在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行具體拼接和裝配的過程中,總是會存在這樣或那樣的問題。像齒輪凸輪機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)組提出的設(shè)計(jì)方案各不相同,但都會存在問題,最常見的問題有部分機(jī)構(gòu)雖然原理上能行,一個(gè)自由度一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī),但凸輪就是不能動(dòng);還有就是有的同學(xué)在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)由于運(yùn)動(dòng)鏈條數(shù)過多造成計(jì)算自由度選擇原動(dòng)機(jī)數(shù)目不準(zhǔn)確。在這種情況下,一方面,促使學(xué)生反思自己設(shè)計(jì)方案上的問題,在設(shè)計(jì)小組內(nèi)進(jìn)行的討論,以尋找解決問題的方法,另一方面,指導(dǎo)老師根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識積累,指導(dǎo)幫助他們從哪些地方去尋找問題的根源并解決問題,從而使所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能到達(dá)預(yù)期的目標(biāo)。
通過講解和學(xué)生自己動(dòng)手創(chuàng)作過程后,在實(shí)踐過程中讓學(xué)生感受理論知識與實(shí)踐工程操作的區(qū)別,體會工程實(shí)踐中并不是所有設(shè)計(jì)好的機(jī)械原理圖都能轉(zhuǎn)化成所需要的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),促使學(xué)生從實(shí)踐中不停的反思,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維與解決工程實(shí)際問題的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐當(dāng)中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,增加師生之間的互動(dòng),在通過這樣一系列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課程鍛煉后,加深學(xué)生對機(jī)械原理中知識鏈的理解和掌握。
4 總結(jié)
通過采用上述的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,一方面,充分利用了學(xué)校對學(xué)生開放的實(shí)驗(yàn)室資源和學(xué)生自己擁有的資源。另一方面,通過分組自主創(chuàng)作的方式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提供學(xué)生課后創(chuàng)新創(chuàng)作的廣闊天空,提高學(xué)生的創(chuàng)作興趣,鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,增加師生互動(dòng)提高學(xué)習(xí)效率。通過多組機(jī)械班的實(shí)驗(yàn)教學(xué),對其中創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,取得了較為滿意的教學(xué)效果。明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生表現(xiàn)出對機(jī)械原理中基本概念理解清晰,對常見符號以及對機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的識圖制圖能力運(yùn)用自如,并能根據(jù)工程實(shí)踐合理的選擇相應(yīng)的機(jī)構(gòu)?;灸苓_(dá)到學(xué)以致用的效果,使學(xué)生具有根據(jù)實(shí)際問題提出具體可行的解決方案的能力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]牟萍,文寧,凌丹,杜麗.挖掘創(chuàng)新點(diǎn),促進(jìn)機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010(4).
[關(guān)鍵詞]機(jī)械原理 教學(xué)改革 工程 ADAMS
[中圖分類號] TH111;G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)05-0103-02
機(jī)械原理是機(jī)械系一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它主要研究機(jī)械的設(shè)計(jì)以及力學(xué)分析,為機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的方案設(shè)計(jì)階段服務(wù)。由于方案設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中占據(jù)著舉足輕重的地位,所以機(jī)械原理就成為機(jī)械類學(xué)生一門十分重要的課程,也成為考研的專業(yè)課之一。
但是在幾年的教學(xué)過程中,筆者發(fā)現(xiàn),機(jī)械原理的講授內(nèi)容有很多已經(jīng)過時(shí),在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中幾乎沒有用處,而我們卻花費(fèi)了大量的時(shí)間來做仔細(xì)的講解;而對于工程急需的部分內(nèi)容,我們卻很少涉及;另外,我們過于強(qiáng)調(diào)分析而忽視了設(shè)計(jì),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完機(jī)械原理以后,甚至簡單地以為機(jī)械原理只是理論力學(xué)的延伸,是理論力學(xué)的一種應(yīng)用;最后,課程設(shè)計(jì)內(nèi)容幾十年來都在做牛頭刨床的力分析。雖然我們也追加了某種機(jī)器的方案設(shè)計(jì)部分,但是因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)時(shí)間少,學(xué)生實(shí)際上把大量的精力耗費(fèi)在力分析上面,而對于方案設(shè)計(jì)只是匆匆?guī)н^,這實(shí)際上混淆了機(jī)械原理的主要目的,又起到一種誤解作用。
針對上述情況,許多機(jī)械原理一線教學(xué)的老師都提出了自己的改革方案,有些老師把許多計(jì)算機(jī)軟件如AutoCAD,PRO/E,ADAMS,RecurDyn, MATLAB等引入機(jī)械原理的教學(xué)中,[1-3]有的對機(jī)械原理的內(nèi)容進(jìn)行重新組合分塊而加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手部分,[4]有的對于課程設(shè)計(jì)給定了多種題目,并采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)手段來進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。[5]筆者在上述方法的啟發(fā)下,也進(jìn)行了一些教學(xué)改革,改革的主要目的是面向工程,希望機(jī)械原理能夠真正地為工程設(shè)計(jì)服務(wù)。下文對筆者的一些改革進(jìn)行簡要介紹。
一、設(shè)計(jì)與分析地位的界定
機(jī)械原理總體上分為兩塊內(nèi)容:機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及力學(xué)分析。機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和輪系的設(shè)計(jì)。而力學(xué)分析部分包括:運(yùn)動(dòng)分析、速度波動(dòng)分析、力分析、機(jī)械效率、機(jī)構(gòu)的平衡。
在工程師的實(shí)際設(shè)計(jì)中,我們發(fā)現(xiàn),他們很少用到分析的內(nèi)容,如果用到機(jī)械原理,主要是在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。所以,從工程實(shí)際應(yīng)用而言,機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)部分應(yīng)該占據(jù)主導(dǎo)地位。但是我們的傳統(tǒng)教學(xué)卻習(xí)慣于從分析開始,在介紹了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析以后,就花費(fèi)了很多時(shí)間介紹運(yùn)動(dòng)分析、力分析、機(jī)械效率、機(jī)械平衡、速度波動(dòng)的調(diào)節(jié),讓學(xué)生感覺好像在學(xué)習(xí)理論力學(xué),只不過把解析法換成了圖解法;而對某些內(nèi)容只是感覺比理論力學(xué)處理的對象更多一些,方法都來自于理論力學(xué)。學(xué)生要到第8周才開始進(jìn)入機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)部分,此時(shí)學(xué)期已經(jīng)過半。這給學(xué)生造成一種強(qiáng)烈的感覺,機(jī)械原理就是理論力學(xué)的延伸。顯然,這是一個(gè)誤區(qū),對于學(xué)生正確地理解機(jī)械原理的核心是不利的。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法對分析部分花費(fèi)了太多的精力,而實(shí)際上,這些內(nèi)容在實(shí)踐中用處不大。運(yùn)動(dòng)分析這一部分,是當(dāng)機(jī)構(gòu)處于某個(gè)位置時(shí),用作圖法把構(gòu)件的速度和加速度求出來。在實(shí)踐中需要面對的一般都是整個(gè)周期,需要得到整個(gè)周期內(nèi)的加速度,用圖解法會相當(dāng)困難,所以在工程設(shè)計(jì)中幾乎都不會用到這種方法。對于力分析更是如此,力分析要求在運(yùn)動(dòng)分析結(jié)束后拆分桿組,再用動(dòng)靜法來進(jìn)行靜力分析,過程十分繁瑣,在設(shè)計(jì)實(shí)踐中不可能使用。換一句話說,這種方法只具有理論上的意義。但這并不意味著這些內(nèi)容不需要,應(yīng)該盡量簡化,只闡述其思路就足夠,并不需要花費(fèi)很多時(shí)間。
對于運(yùn)動(dòng)學(xué)花費(fèi)太多的教學(xué)時(shí)間的結(jié)果,導(dǎo)致機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分這個(gè)主體內(nèi)容課時(shí)被壓縮,學(xué)時(shí)顯得相當(dāng)緊張。因?yàn)闆]有充足的時(shí)間來講解這部分內(nèi)容,最后的方案設(shè)計(jì)部分有些老師甚至都來不及展開,就進(jìn)入了課程設(shè)計(jì)階段。這樣,學(xué)生甚至都沒有弄清楚機(jī)械原理就是用來做方案設(shè)計(jì)的,這對于他們理解機(jī)械原理的作用顯然是不利的。
有鑒于此,筆者以為,從為工程服務(wù)的觀點(diǎn)出發(fā),機(jī)械原理應(yīng)該強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)而適當(dāng)降低分析的地位。在機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析介紹完以后,應(yīng)該馬上進(jìn)入機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)部分,以便讓學(xué)生明白機(jī)械原理就是來做機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的。應(yīng)花費(fèi)11周左右的時(shí)間后,對于力學(xué)分析部分用3周共6次課左右結(jié)束,基本上相當(dāng)于一次課結(jié)束一章的內(nèi)容。這樣,就有充足的時(shí)間用來講解機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容,使得機(jī)械原理的教學(xué)內(nèi)容能夠真正對工程設(shè)計(jì)發(fā)揮作用。
二、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分的講解方式
機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括兩塊:簡單機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。簡單機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括:連桿機(jī)構(gòu)、凸輪結(jié)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。對于每一塊內(nèi)容,應(yīng)該分成三個(gè)部分來講解:理解、設(shè)計(jì)與分析。
理解,就是迅速接受前人在這種機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面所積累的經(jīng)驗(yàn)。比如連桿機(jī)構(gòu),第一步就是理解,弄清楚各種連桿機(jī)構(gòu)的關(guān)系以及它們在工程實(shí)際中的應(yīng)用;對于凸輪機(jī)構(gòu),弄清凸輪機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用;對于齒輪機(jī)構(gòu)而言,理解占據(jù)最重要的地位,因?yàn)辇X輪機(jī)構(gòu)的正確嚙合條件、無側(cè)隙嚙合條件、定傳動(dòng)比條件都是很重要的內(nèi)容,通常老師都會花費(fèi)不少精力在這一塊內(nèi)容上面。
設(shè)計(jì)是主體。連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),是機(jī)械原理的重頭戲。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是老師用粉筆+直尺+圓規(guī)進(jìn)行的,這實(shí)際上很不方便。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員不大可能用鉛筆、直尺來設(shè)計(jì),而AutoCAD是他們最常用的工具軟件,所以,用AutoCAD來進(jìn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最合適的方式,這使得他們?nèi)蘸笤谛枰獣r(shí),很自然地就用AutoCAD來做方案設(shè)計(jì)。另一個(gè)方面,用AutoCAD進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)比直尺、圓規(guī)要優(yōu)越很多。如剛化反轉(zhuǎn)法是連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要方法,手工操作十分麻煩,而用AutoCAD則輕而易舉?;贏utoCAD的種種優(yōu)越性,筆者強(qiáng)烈建議,教師在上課時(shí)就直接用AutoCAD來進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的教學(xué),何況在使用多媒體以后,用AutoCAD可以放大比例看清楚其中的每一個(gè)細(xì)節(jié),這都具有黑板教學(xué)不可比擬的優(yōu)越性。
凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),也建議以圖解法為主,此時(shí)仍舊是用AutoCAD教學(xué)。以圖解法為主的原因是,這種方法能夠清晰地說明原理。而對于凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)而言,弄清楚原理相當(dāng)重要。至于解析法,把公式推出來后,說明其意義就可以了。齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)則強(qiáng)調(diào)是根據(jù)中心距和傳動(dòng)比來設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)的,這也是設(shè)計(jì)中最經(jīng)常出現(xiàn)的問題。
三、課程設(shè)計(jì)的處理
課程設(shè)計(jì)通常包括兩個(gè)內(nèi)容:牛頭刨床的動(dòng)力分析和飛輪的設(shè)計(jì),以及某機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)一般是一周的時(shí)間,前者在課程設(shè)計(jì)中通常要花費(fèi)4-5天左右,由于時(shí)間關(guān)系,方案設(shè)計(jì)只能草草地做兩個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖。顯然,這并不符合機(jī)械原理教學(xué)的主要目的。
機(jī)械原理教學(xué)的主要目的是教會學(xué)生做方案設(shè)計(jì)。最后的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)該強(qiáng)化這一點(diǎn),但是現(xiàn)有的教學(xué)方式卻沒有突出這一點(diǎn)。由于把主要時(shí)間花費(fèi)在牛頭刨床的動(dòng)力分析上面,讓學(xué)生誤以為機(jī)械原理的主要目的是做機(jī)構(gòu)分析的,這顯然并不利于學(xué)生對于機(jī)械原理主要內(nèi)容的把握。另外,由于時(shí)間的限制,學(xué)生對于所做的方案設(shè)計(jì)基本上只是畫出一個(gè)示意圖,都沒有確定一些主要尺寸,這使得方案設(shè)計(jì)做得很草率。
課程設(shè)計(jì)同樣應(yīng)該強(qiáng)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分,對于傳統(tǒng)的牛頭刨床的力分析部分,建議使用ADAMS來做輔助計(jì)算,這是比較實(shí)際的方式,一般學(xué)生建模結(jié)束后,最多一天的時(shí)間就可以用ADAMS做完飛輪的設(shè)計(jì),從而有足夠的精力來做機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。至于方案設(shè)計(jì)本身如何處理,許多研究者已經(jīng)提出了較為成熟的改革方案,這里不再贅述。
四、結(jié)語
機(jī)械原理作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,從其根本意義上來說,是為方案設(shè)計(jì)服務(wù)的,但是傳統(tǒng)的教育模式并沒有突出這一點(diǎn)。在授課時(shí)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)而弱化分析,在設(shè)計(jì)時(shí)突出用AutoCAD來繪圖而少用手工繪圖,在課程設(shè)計(jì)中加強(qiáng)方案設(shè)計(jì)而用ADAMS來進(jìn)行牛頭刨床的機(jī)構(gòu)分析,這會加強(qiáng)設(shè)計(jì)的成分,而且所用的方法可以切實(shí)在工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮作用。本文采用上述方法進(jìn)行了機(jī)械原理的教學(xué)改革,取得了較好的效果。
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機(jī)械工程學(xué)科的研究生,大多數(shù)來自機(jī)械工程及自動(dòng)化本科專業(yè),一般具有較扎實(shí)的機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ),在“機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造”領(lǐng)域具備一定的專業(yè)知識,但是電子方面的基礎(chǔ)知識卻比較薄弱,許多研究生連常識性的電子知識都不具備,甚至對“測量”、“控制”領(lǐng)域一無所知。因此需對其在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)集成技術(shù)等方面進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)。由機(jī)械電子系統(tǒng)的構(gòu)成要素可見,機(jī)械電子工程技術(shù)一般包括六大共性關(guān)鍵技術(shù):機(jī)械技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)。如圖1所示。因此,機(jī)械電子工程的教學(xué)將以機(jī)械電子工程的原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線,在上述各關(guān)鍵技術(shù)為主要模塊深入展開,而在每一關(guān)鍵技術(shù)中,又分別設(shè)置三個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容:基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊,形成“一縱三橫”的模塊化結(jié)構(gòu)。模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)很好地實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身?xiàng)l件及科研需要有針對性地選擇要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,做到因需施教,因材施教。
2“一縱三橫”的模塊化教學(xué)
“一縱”是指按機(jī)械電子工程原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線的縱向結(jié)構(gòu),具體包括:傳感檢測技術(shù)模塊、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊、自動(dòng)控制技術(shù)模塊、伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊、系統(tǒng)集成技術(shù)模塊。“三橫”是指在每個(gè)技術(shù)模塊中又細(xì)分為三個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容:基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊。具體內(nèi)容如下:傳感檢測技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括傳感與測試技術(shù)基礎(chǔ)知識(傳感器的基本構(gòu)成、傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型及其靜態(tài)特性指標(biāo)、傳感器的選用),機(jī)電系統(tǒng)最常用的位移檢測(光柵傳感器、絕對碼編碼器、增量碼編碼器),力學(xué)量檢測(應(yīng)變式多維測力彈性體、扭矩傳感器等),視覺檢測(線陣CCD和面陣CCD的基本原理)。較高要求模塊包括雙目視覺檢測的基本原理及標(biāo)定,觸覺傳感器(指端應(yīng)變式觸覺傳感器、多功能觸覺傳感器)。高要求模塊包括機(jī)電測試新技術(shù),現(xiàn)場總線系統(tǒng),虛擬儀器技術(shù),多傳感器數(shù)據(jù)融合等。計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、分類,及常用控制器(工控機(jī)、PLC、單片機(jī)),軟件方面要求測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理,數(shù)字濾波,線性化處理,標(biāo)度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機(jī)的應(yīng)用高級技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應(yīng)用,基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制及DSP運(yùn)動(dòng)控制卡。自動(dòng)控制技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括PID控制算法的基本原理,標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn),數(shù)字PID參數(shù)的選擇。較高要求模塊包括模糊控制,模糊控制的定義及特點(diǎn),模糊控制系統(tǒng)的組成,模糊控制系統(tǒng)的基本原理,應(yīng)用模糊控制算法解決實(shí)際問題。高要求模塊包括其它先進(jìn)控制方法,如智能控制、自適應(yīng)控制、模型預(yù)測控制、神經(jīng)控制等。伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊:主要講解直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及其控制?;A(chǔ)要求模塊講解三種電機(jī)的基本原理、機(jī)械特性及最常用的控制方法。較高要求模塊講解更深一層次的原理,如直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢、電磁轉(zhuǎn)矩,交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場和定轉(zhuǎn)子的電路分析,變頻控制的原理及實(shí)現(xiàn)方法,步進(jìn)電機(jī)的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機(jī)的先進(jìn)控制技術(shù),如直流電機(jī)的雙閉環(huán)控制、交流電機(jī)的矢量控制等。系統(tǒng)集成技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)各模塊之間的級聯(lián)設(shè)計(jì),重點(diǎn)講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號耦合、時(shí)序配合、電平轉(zhuǎn)換接口。較高要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù),重點(diǎn)講解接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、共模干擾的抑制、差模干擾的抑制、供電系統(tǒng)抗干擾、印刷電路板的抗干擾等。高要求模塊重點(diǎn)講解軟件抗干擾技術(shù),如軟件冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)、“看門狗”技術(shù)等。
3以案例為載體,推進(jìn)模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)
針對上述的模塊化教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)了針對不同教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)字化資源,建設(shè)了課程網(wǎng)站,開發(fā)了多媒體課件,設(shè)計(jì)了多個(gè)教學(xué)案例。在典型的機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域,將“加工中心”、“工業(yè)機(jī)器人”、“自動(dòng)導(dǎo)引車”、“汽車防抱死剎車系統(tǒng)”制作了教學(xué)案例,并對一些復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行了分解設(shè)計(jì)。采用單片機(jī)進(jìn)行直流電機(jī)控制、采用PLC對交流電機(jī)進(jìn)行變頻控制,基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學(xué)中起到了很好的效果。通過這些案例,是將機(jī)械電子工程領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學(xué),最大程度地吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì) 教學(xué)體系 創(chuàng)新
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程,能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。因此,應(yīng)當(dāng)加大機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系的創(chuàng)新力度,培養(yǎng)學(xué)生具有分析、解決工程問題,設(shè)計(jì)、創(chuàng)造新的機(jī)械裝備的能力,為國家培養(yǎng)更多機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新性人才。
一、目前機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系存在問題
目前機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系主要出在以下幾方面問題:①教學(xué)內(nèi)容過于龐雜。目前,機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)是解析設(shè)計(jì)教學(xué)的課程內(nèi)容,同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)也包括材料、力學(xué)、熱處理、機(jī)械原理、公差與配合、機(jī)械零件、機(jī)械CAD等內(nèi)容,所涉及到的知識面相對較廣,同時(shí)教學(xué)內(nèi)容也相對零碎,且與其他課程存在較多交叉重復(fù),例如機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容明顯與少而精的教學(xué)原則相悖。如減速器的類型、樣式和設(shè)計(jì)參數(shù)要求和機(jī)械制圖中的減速器設(shè)計(jì)相關(guān)知識存在著較高的重復(fù)率,既失去了機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)科特點(diǎn),同時(shí)又浪費(fèi)了教學(xué)時(shí)間。②無法適應(yīng)時(shí)代的快速發(fā)展。目前,很多院校的機(jī)械設(shè)計(jì)教材存在著內(nèi)容龐雜、理念陳舊、脫離工程實(shí)踐、跟不上時(shí)展以及深度不足等問題?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求,同時(shí)也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。社會性以及經(jīng)濟(jì)性,并能夠隨著社會的發(fā)展,提出更多滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的新設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法。目前,很多院校的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)對設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備的強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)學(xué)更新等相關(guān)技術(shù)內(nèi)容較為注重,在一定程度上忽視了能源、環(huán)境方面知識在教學(xué)中的滲入以及安全、人機(jī)關(guān)系、美學(xué)等社會因素和價(jià)值工程、周期費(fèi)用分析等經(jīng)濟(jì)因素,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)理論教學(xué)與實(shí)踐之間出現(xiàn)嚴(yán)重的脫節(jié)。③教學(xué)方式過于陳舊、落后。一些院校在教學(xué)過程中在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中仍然采用教師將書本知識和相關(guān)原理一講到底,學(xué)生對知識死記硬背的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方式,并未在實(shí)際教學(xué)中輔以相關(guān)知識或原理的掛圖來進(jìn)行補(bǔ)充講解,以加深學(xué)生的相關(guān)知識或原理的理解,同時(shí)缺乏案例式教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)以及討論啟發(fā)式教學(xué),也并未留給學(xué)生進(jìn)行問題獨(dú)立分析和思考的時(shí)間,在一定程度上影響學(xué)生對課堂相關(guān)知識或原理的理解和掌握,同時(shí)在一定程度上還阻礙了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題能力的發(fā)展。因此,應(yīng)當(dāng)對機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系進(jìn)行創(chuàng)新。
二、創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系措施
(一)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
院校開展的機(jī)械設(shè)計(jì)各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容都應(yīng)當(dāng)緊貼實(shí)際,注重整體性、實(shí)踐性以及創(chuàng)新性。目前,很多院校的機(jī)械設(shè)計(jì)新生缺乏機(jī)械方面相關(guān)基礎(chǔ)知識,因此,機(jī)械設(shè)計(jì)在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,堅(jiān)持適度、夠用的教學(xué)原則,避繁就簡、突出重點(diǎn)、深入淺出。一方面,應(yīng)當(dāng)做到精簡,對機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的傳統(tǒng)性、敘述性內(nèi)容進(jìn)行壓縮,盡量減少機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中相關(guān)理論知識的重復(fù),同時(shí)在相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)中,如實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、社會調(diào)查、畢業(yè)論文以及課外科技活動(dòng)等教學(xué)環(huán)節(jié),融入機(jī)械教學(xué)相關(guān)理論知識。另一方面注重知識的整合。在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)中,可以將理論力學(xué)、材料力學(xué)與機(jī)械零件的相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行整合。此外,在機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中還應(yīng)當(dāng)注重知識點(diǎn)的增設(shè)。在充分考慮知識點(diǎn)的系統(tǒng)性和完整性時(shí),可以增設(shè)以電、液為動(dòng)力的機(jī)構(gòu)組合,結(jié)合實(shí)際的典型機(jī)械等新內(nèi)容,使學(xué)生全面認(rèn)識現(xiàn)代機(jī)械,以適當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)際需要,方便計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用和推廣。
(二)加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)
機(jī)械設(shè)計(jì)是一門極具實(shí)踐性的課程,在進(jìn)行過程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生設(shè)計(jì)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目的,同時(shí)注重學(xué)生工程意識、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識以及社會實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)徹底摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,在講解相關(guān)理論知識或原理時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)結(jié)論的能力,同時(shí)在相關(guān)知識或原理的講解時(shí)融入其在實(shí)踐中的應(yīng)用,堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的方向,體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性以及現(xiàn)代性。
(三)創(chuàng)新教學(xué)方法
目前,大多數(shù)院校都是面向全國招生,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)生的相關(guān)實(shí)際機(jī)械知識參差不齊。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)方法的創(chuàng)新。教學(xué)在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)直觀教學(xué),在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識或原理的同時(shí),讓學(xué)生接觸各類種機(jī)械、機(jī)構(gòu)、零件、部件、圖紙,提高學(xué)生相關(guān)知識或原理的實(shí)踐性。同時(shí),教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),并借助計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng),利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和仿真軟件系統(tǒng),來開展機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、立體式教學(xué)。此外,教師在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)盡量減少相關(guān)知識或原理的理論推到,同時(shí)運(yùn)用例證來講清思路,加深學(xué)生對相關(guān)理論知識或原理理解,提高課堂教學(xué)效率。
結(jié)束語
目前,我國機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系仍然存在著教學(xué)內(nèi)容過于龐雜、無法適應(yīng)時(shí)代的快速發(fā)以及教學(xué)方式過于陳舊和落后等問題,因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng),同時(shí)不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,為國家培養(yǎng)更多機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新性人才。
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【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理 課程 設(shè)計(jì)
機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的主要目的是為學(xué)生在完成課堂教學(xué)基本內(nèi)容后提供一個(gè)較完整的從事機(jī)械設(shè)計(jì)初步實(shí)踐的機(jī)會?!稒C(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》的編寫宗旨就是指導(dǎo)學(xué)生能在短時(shí)間內(nèi),將所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)理論運(yùn)用于一個(gè)簡單的機(jī)械系統(tǒng),通過機(jī)械傳動(dòng)方案總體設(shè)計(jì),機(jī)構(gòu)分析和綜合,進(jìn)一步鞏固掌握課堂教學(xué)知識,并結(jié)合實(shí)際得到工程設(shè)計(jì)方面的初步訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用技術(shù)資料,提高繪圖、運(yùn)算的能力。同時(shí),注重學(xué)生創(chuàng)新意識的開發(fā)。
1 目前在機(jī)械原理教學(xué)中存在的一些普遍問題
1.1教學(xué)內(nèi)容乏味
就現(xiàn)階段的機(jī)械原理教育課程來看,教學(xué)的內(nèi)容非常乏味,主要原因就是因?yàn)椴糠掷蠋熢诮虒W(xué)時(shí)只針對書本上的內(nèi)容進(jìn)行講解,從不去擴(kuò)展,這樣就限制了學(xué)生的思維,使他們的思維發(fā)散不出來,限制了其想象力。但是機(jī)械原理是機(jī)械專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程,對于學(xué)生日后的關(guān)于機(jī)械方面學(xué)習(xí)很重要,如果只是講解書本上面的知識,涉及的內(nèi)容就十分有限,這樣學(xué)生對于這一方面的理解就會被限制在了書本上,根本拓展不開。
1.2需要做的修改
長期以來,各校在“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)” 中嘗試了不同的教學(xué)改革。進(jìn)入21世紀(jì)后,我國高校機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革更是進(jìn)入新一輪。各校對“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”的目的、內(nèi)容、方法、題目、組織形式作了深入研究,探索機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中如何培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和解決工程實(shí)際問題能力,提出適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)實(shí)施方案。這些教學(xué)實(shí)踐為“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革提供了理論準(zhǔn)備。本文旨在總結(jié)各校近年“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革成果的基礎(chǔ)上,探索機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步改革的方向。
1.3機(jī)械原理的重要性
在機(jī)械原理的理論教學(xué)中,盡管可以安排一些實(shí)物、模型、甚至錄相,增加學(xué)生的感性認(rèn)識和實(shí)踐知識,但是光有這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在機(jī)械原理實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生對機(jī)構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐知識的認(rèn)識和對儀器設(shè)備的動(dòng)手操作、機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝拆等實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng),是對理論課程教學(xué)不足很好的補(bǔ)充和完善。其次可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和綜合設(shè)計(jì)能力。
2機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與實(shí)踐
機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)主要側(cè)重于機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)而機(jī)械方案設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)乃至以后的制造和使用最關(guān)鍵的階段是決定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量好壞、性能優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)效益高低的關(guān)鍵步驟其創(chuàng)新特性效果如何直接影響機(jī)械產(chǎn)品的功能質(zhì)量和使用效果。因此我院的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)也經(jīng)歷了“機(jī)構(gòu)的圖解法分析機(jī)構(gòu)的解析法上機(jī)分析機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)”三個(gè)發(fā)展階段。我們把培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力同時(shí)兼顧培養(yǎng)學(xué)生基本設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)能力作為機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的宗旨。
2.1選題
傳統(tǒng)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式中僅僅以指導(dǎo)書為藍(lán)本教師的程序化指導(dǎo)貫穿始終。其題目一般是由教師指定幾個(gè)具有代表性的題目如半自動(dòng)平壓模切機(jī)。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性如今的選題原則是在不脫離機(jī)械原理課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上學(xué)生根據(jù)其興趣、愛好和能力自由選擇這樣就大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。有很多學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)題目極具研究和應(yīng)用價(jià)值。創(chuàng)新需要基礎(chǔ)素材沒有豐富的基礎(chǔ)知識就不會有創(chuàng)新成果出現(xiàn)。因此我們將課程設(shè)計(jì)提前布置使學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程時(shí)能有的放矢的認(rèn)真學(xué)習(xí)、研究相關(guān)章節(jié)內(nèi)容。因?yàn)樗麄冎肋@些知識對他們學(xué)期末進(jìn)行課程設(shè)計(jì)大有幫助這樣又反過來促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的積極性和主動(dòng)性。
2.2設(shè)計(jì)過程的控制與要求
在進(jìn)行機(jī)械原理課程教學(xué)的同時(shí),就讓學(xué)生對課程設(shè)計(jì)進(jìn)行選題并說明整個(gè)設(shè)計(jì)過程的要求。這一階段為分散教學(xué),要求學(xué)生選題并提出多個(gè)運(yùn)動(dòng)方案。在集中設(shè)計(jì)階段,第一天完成多個(gè)運(yùn)動(dòng)方案的評價(jià)與優(yōu)選,確定本課程設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方案;第二天,確定機(jī)械的總體尺寸,給出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的初選尺寸,繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖,編制機(jī)器運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖;第三天,對所選機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,繪制運(yùn)動(dòng)線圖;第四、五天,編寫設(shè)計(jì)說明書,進(jìn)行答辯。由于嚴(yán)格要求按給定的時(shí)間進(jìn)度設(shè)計(jì),所以,絕大多數(shù)學(xué)生都能按時(shí)完成任務(wù)。在機(jī)構(gòu)的評價(jià)與優(yōu)選過程中,采用個(gè)人、教師及學(xué)生小組的多層次的機(jī)構(gòu)評價(jià)和優(yōu)選方式,既發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性,又加深了學(xué)生對各種運(yùn)動(dòng)方案的認(rèn)識,同時(shí)還加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識。課程設(shè)計(jì)說明書作為一種技術(shù)說明書,強(qiáng)化其編寫工作,可以提高學(xué)生在以后的實(shí)際技術(shù)工作中,編寫技術(shù)報(bào)告、可行性論證報(bào)告和產(chǎn)品說明書等技術(shù)文件的基本技能。所以在課程設(shè)計(jì)過程中,對如何編寫課程設(shè)計(jì)說明書,給出了詳細(xì)的寫作要求并提供了寫作樣本。我們運(yùn)用公開、透明及自評、互評及教師評分相結(jié)合的評價(jià)方式,對學(xué)生的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行評分。首先,學(xué)生對自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行說明及展示設(shè)計(jì)說明書,并對自己這的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行自我評價(jià);然后由同學(xué)對其進(jìn)行質(zhì)詢與評價(jià);最后,由老師進(jìn)行講評并給出成績。這樣,使學(xué)生體驗(yàn)主動(dòng)參與、自由發(fā)表個(gè)人見解,并認(rèn)真聽取他人意見的學(xué)術(shù)氣氛,并學(xué)會用理性與公正的態(tài)度評價(jià)自己和他人的工作。
3結(jié)束語
機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革是進(jìn)入21世紀(jì)后,面向創(chuàng)新人才培養(yǎng),我國工科課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)改革的成功嘗試。全國高校圍繞機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)所進(jìn)行的教學(xué)實(shí)踐,無論對于機(jī)械原理精品課程建設(shè),還是深入開展包括機(jī)械學(xué)科在內(nèi)的工科課程體系教學(xué)改革,都富有借鑒意義。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的各種教改嘗試,既有鮮明的主線,又各具特色。既有成功驗(yàn),也有需要探討、摸索之處。因此有必要總結(jié)、梳理,以利進(jìn)一步改革。
參考文獻(xiàn):
機(jī)械加工 機(jī)械工程倫理 機(jī)械畢業(yè) 機(jī)械安全論文 機(jī)械制造 機(jī)械導(dǎo)論論文 機(jī)械基礎(chǔ)論文 機(jī)械結(jié)構(gòu)論文 機(jī)械原理論文 機(jī)械控制論文 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀