首页 > 范文大全 > 计划安排

机械设计基础知识理论(6篇)

发布人:转载 发布时间:2024-06-11

机械设计基础知识理论篇1

1.教学内容与知识体系的统筹调整

从知识体系上来说,目前高校机械设计课程的授课内容主要包涵了机械原理和机械零件两大块。传统上,非机械类工程专业的学生只学习机械设计基础,总的学习时间为一个学期。而机械类专业的学生通常在一个学期学习机械原理,随后一个学期学习机械零件。对于实践环节,非机械专业的学生在学完机械设计基础理论课程之后,两周的时间内完成以减速箱为设计对象的课程设计训练;机械专业的学生则在修完机械原理和机械零件之后,三周的时间内完成减速箱课程设计。这种教学计划是根据课程内容特点进行安排,在由教师到学生的知识传递过程中较多的体现出教学内容与知识的系绕陛和连贯性。

按照目前学科大类平台建设的目标,机械学科大类专业建设要求机械专业的学生和近机类工程专业的学生统一学习工程力学、机械设计基础等基础课程和专业基础课程,在完成基础课程内容学习后,学生根据选定专业,进入专业课程的学习阶段。大类专业建设面向学生角度,增加了学生的自主选择权。面向学科大类平台建设,教研团队对机械设计课程进行了一系列教学改革。首先,组织有多年授课经验的教师对延续多年的传统教学计划进行了调整和修订。面向全校学生,包括机械专业、汽车专业、材料工程专业、能源动力专业、环境专业、出版印刷专业、医疗器械专业等多个专业的学生,在大学二年级的下学期统一开设机械设计基础课程,完成大类专业基础教育。而在三年级的上学期,主要面向机械专业学生开设机械设计课程,与机械设计基础课程相比,要求在专业内容理论层次上进行拔高。与此同时,教研团队组织人员编写了一本《机械设计基础》教材,教材从规划到编撰依据机械设计基础课程的教学基本要求,面向高等院校大专业规划,综合考虑了各专业学习的基本要求,2010年9月该书已在化学工业出版社正式出版,在上海理工大学学科大类平台建设的探索中,该教材已经使用两年。从课后学生反馈以及课程设计、毕业设计实践过程,可以看出教材内容体系适合大专业建设要求。

今年,为了满足机械专业或近机专业学生的学习要求,编写了一本《机械零件设计》教材,该教材区别于现有机械设计教材的一个显著特点是,该书以机械系统设计方法为贯穿主线,穿插了机械创新设计方法的内容,加入了近年来的机械设计新理论、新方法、新技术,而且补充了一些常用零部件的设计计算。以往学生在学习基本机构和常用零部件设计方法之后,对知识的掌握仍然是零散的,当设计一台机器或一个机械系统时仍然不能很好地掌握。该书使得学生从一个完整体系角度掌握机械系统的设计。目前该书已经在上海理工大学校内试用一年,反馈良好,目前正联系正式出版。教研团队在机械设计课程改革方面首先从教学内容和体系上进行了改革,面向不同专业的使用要求,重新进行了定位和调整,实现了课程内容的层次划分,满足了各类专业的要求,体现了学科大类平台建设的层次性和优势。

2.教学方法与授课手段的灵活运用

随着课程内容和教学计划的变动,教学容量和对象也发生了变化,要求灵活运用教学方法和手段,提高教学效率和质量。多媒体在高校教学活动中已经越来越普及。相对于传统教学手段,多媒体教学具有下面一些优点:知识容量大;趣味性强,能有效集中学生的注意力;形象具体,使学生的认知过程更为深刻。例如讲述机械传动结构时,其运动特性单凭口头表述比较抽象,而把机构运动过程做成动画在课堂上展示给学生,就会一目了然。但是,多媒体教学也存在一些局限性,节奏较快,学生在课堂上常常处于被动灌输状态。如果老师不能“因课制宜”,灵活控制节奏,就成了照本宣科的解说员,学生课堂上无疑会缺少了主动思索训练。这就要求教师能根据课程内容特点,调整教学方法,灵活使用多种教学手段。例如对于繁琐的理论公式推导,适宜采用教师板书启发式讲授,通过教师的节奏停顿、启发引导、师生之间的课堂互动,达到好的课堂效果。在面向大专业建设的机械设计课程改革中,学校教研团队应用AuthorWare、Flash等工具制作了CAI课件,设计了大量动画,录制了一些典型机械的工作录像。

此外,为了弥补多媒体教学中“听得好,忘得快”的缺陷,借助于网络资源平台,扩充师生互动渠道。通过学校的课程中心网,所有的教学课件、补充习题、动画和视频资料等都挂在网上。通过网上作业、测试检验学生掌握知识的程度;通过在线答疑,及时对知识难点进行疏通。网络课程手段的改进较好地协调了课堂教学授课时间少和授课内容多的矛盾。在机械设计课程教学中,要求教师能够根据内容灵活应用传统教学方式、多媒体教学、网络课堂等多种形式,做到内容与手段的最佳匹配,达到最佳教学效果。

3.实践能力与创新思维的锻炼培养

面向学科大类平台建设的机械设计课程教学改革对学生工程实践能力培养和创新思维培养提出了更高要求。作为理论课程的补充,课程设计的实践训练对于培养学生的工程实践能力,具有不可或缺的地位。近年来,机械设计课程教学出现了知识容量膨胀、质量标准提高但学时压缩的矛盾,课程设计同样也面临着学时压缩的现状,学校机械专业学生的课程设计时间由以往的三个星期缩短为两个星期。为了缓解课程设计学时较少的矛盾,教研团队借鉴案例教学的方法,对机械设计课程的教学活动安排进行了调整。传统上笔者学校对机械设计课程的教学活动安排是在正常学期先进行理论课学习,穿插着进行试验教学或理论课成绩考核之后,然后在学期末或者是短学期再开始布置题目、讲解计算,完成课程设计过程。传统的教学活动安排如图1fa)所示。

重新调整的教学活动安排如图1(b)所示。采用理论授课和课程设计平行进行,即在讲述理论课程的过程中就布置课程设计任务,把课程设计实践作为一个案例贯穿于整个学期的理论学习中。在学期上课之初就把题目布置给学生,讲课过程中每章内容都结合课程设计内容来讲,不但利于学生学习目的更加明确具体,而且解决了学时较少的矛盾。课程设计时计算过程基本完成,主要再讲述工程图和零件图的绘制,说明书的编制内容,结果时间上更加从容,课程设计质量显著提高。这与传统教学安排相比体现出一些优点。首先学生带着实践问题来学习理论知识,增强了学习目的性和学习兴趣,教师在理论讲授过程中也可以针对具体的设计对象,使得理论知识不是泛泛而空洞。重要的是,这样做可以避免理论与实践出现断层,大大加强理论与实践的耦合程度,实践有理论的指导,趁热打铁,教学效果更好。最后,教学环节的调整使得两周的课程设计学时不再显得捉襟见肘。学生在理论知识讲授结束后,就可以完成相关设计计算和校核,课程设计开始有更充分的时间准备工程制图表达,学生课程设计的说明书和图纸质量普遍得到提高。通过课程设计题目可以把机械设计课程中的多个零散的知识点贯穿起来,从而实现教学内容的融汇贯通,使学生达到系统把握知识点的效果,形成一种系统思维和综合思维,避免了知识的零散和片面性。经过两年教学实验,在综合考评以后,学生的反应较好。

实验作为机械设计课程中另一个重要环节,近两年也进行了相应的跟进改革。实验装置由单一性、封闭性向着多样化和开放性发展。建立了开放式的典型零件陈列柜和创新案例展示柜,引入了新型的实验教学,实验方法上开展了虚拟实验教学,鼓励学生学习ADAMS软件和ANSYS软件进行机构和零件仿真分析。创新能力的培养,是我国21世纪人才培养的核心目标,学校教研团队面向大类专业建设的机械设计课程改革非常重视机械创新设计能力的培养。组织教师成立了机械设计创新团队,建立了创新实验室,在该实验室分区展示了历年经典创新实例、仿生机构学创新、新型专利及创新案例,建立了创新设计平台,定期指导学生进行创新思维训练。

全国大学生创新设计大赛为学生参与创新设计活动提供了一个平台。由创新团队的教师组织学生踊跃参加创新设计大赛,学生学习积极性和兴趣更加浓厚,既实现了理论与实践结合,也增加了创新实践机会。讲课过程中将机械学科领域的最新发展动态以及教师的相关科研成果融人课堂教学,开阔学生的视野,激发和培养学生的创新意识与学习兴趣。对于工程实践能力和创新能力的有目的的训练,提高了学生的动手能力、综合设计能力,更好的发挥了个人创造性。

机械设计基础知识理论篇2

(淮安信息职业技术学院江苏淮安223003)

摘要:针对高职教育压缩理论课时而教学内容并未减少的实际情况,将“工程力学”和“机械设计基础”两门课程的教学内容进行了优化整合。通过采用“并行”和“串联”方式进行授课,及时将“工程力学”课程知识应用到后续“机械设计基础”中,既节约了教学时数,又提高了教学效果。

关键词:工程力学;机械设计基础;课程优化整合;高职教学

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2014)07-0110-03

“工程力学”是机械类专业的一门专业基础课,研究工程构件最普通、最基本的受力、变形、破坏以及运动规律,为“机械原理”、“机械设计”等技术基础课和一些专业后续课程的学习打下必要的基础。原有“工程力学”课程内容包括理论力学和材料力学两大知识模块,“机械设计基础”课程内容则包括机械原理和机械设计两大知识模块。现在我们将“工程力学”和“机械设计基础”合并为一门“机械设计基础”课程,其中力学部分分配了约20学时,机械设计基础部分分配了约70学时(含6学时的实验)。这不仅考验教师的教学组织能力、授课方式及技巧,还考验学生的接受能力。如何在教学时数大幅减少,而教学目标和教学内容几乎没有变化的情况下,把这门整合后的课程上好,对教育工作者带来了很大挑战。近十几年来,笔者一直从事“工程力学”和“机械设计基础”等课程的教学,熟悉相关知识点之间的衔接,针对学时减少等课程整合后的问题,试着对授课方法作了一些调整,对授课内容顺序进行了优化整合,对相关知识点作并行讲授,收到了理想的教学效果。

两课程的教学内容分析

(一)工程力学

机械类专业的“工程力学”课程教学主要是为后续课程“机械设计基础”服务的,机械设计中用到的设计理论都是源于工程力学中材料力学部分,而材料力学的学习又必须以理论力学为基础,所以理论力学的静力学概念和公理、受力分析、力系及平衡是机械设计的必备知识。材料力学中的材料力学基本概念、杆件变形基本形式、轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形这些内容,在机械设计中是必不可少的,所以这些内容也是必要的教学内容。

(二)机械设计基础

“机械设计基础”课程主要是培养学生学会机构原理分析、传动参数计算及典型零件的设计或选用,为学习后续机械制造技术和机械制造工艺等专业课程进行必要的知识储备。机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、齿轮传动、轮系、螺纹联接和键联轴、轴承等内容都是必须学习的知识点。

两课程知识点的关联性分析

(一)工程力学各知识点之间的关联分析

“工程力学”课程各知识点之间是密切关联的:(1)静力学概念,这部分内容主要是对力学中相关名称的规范性定义或描述,是力学工作的“语言”,它贯穿整个力学教学和学习过程,是后续力学课程各章节的基础知识。(2)静力学公理,揭示了作用在物体上各个力之间的内在规律,是前人总结出来的规律,学习它后可以对物体进行正确的受力分析。(3)受力分析,主要介绍构件的受力分析步骤及方法。受力分析贯穿工程力学的始终。教会学生进行正确受力分析技巧在工程力学教学中显得尤为重要。(4)力系及平衡,这部分知识主要揭示在平衡状态下,作用在物体上各作用力之间存在的内在联系,为建立各个作用力之间的关系提供理论支持,进而可以利用平衡来分析和求解作用在物体上未知的力。它是我们由已知世界探索未知世界的连杆。(5)材料力学基本概念、杆件变形基本形式,是材料力学基础知识,为我们研究材料变形、受力分析提供了方法。(6)轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形,揭示了工程中或机械中构件最基本的变形规律、强度校核和尺寸设计方法,是后期机械零件设计的理论依托。由以上分析可见,工程力学各部分知识点之间的关系如图1所示。

(二)机械设计基础各知识点之间的关联分析

“机械设计基础”课程各知识点之间是密切关联的,共同构成一个有机的整体:(1)机构自由度是分析机构和机器运动情况的理论基础。我们设计的机构或机器一定要按照人为设定的轨迹运动,既然这样,大多数运动装置设计时就要先进行自由度计算。若自由度和机构的主动件的数目相同,则该装置就能按照设计的轨迹工作,否则该机构根本就不能动或运动过自由。(2)平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构是机器中常见的基本机构,复杂的机构和机器一般是由这些机构组成的。(3)带传动、齿轮传动、轮系是机器中常见的传动系统,设计机械时也要进行传动系统的设计。(4)轴是机器中重要的零件。轴是用来支撑机器中回转零件的,是整台机器的核心。(5)轴承也是机器中重要的零件,它是用来支撑轴的,以保持轴的回转精度。(6)联接是介绍机器中零件之间最常见的联接方法,在机器选用某一型号的此类联接时要进行轴向拉伸、挤压强度或扭转强度计算。

所以,我们在教学过程中,通过设计一整台机器将上述各知识点相互关联起来,其相互关系如图2所示。

(三)两课程各部分知识点的关联性分析

“工程力学”和“机械设计基础”两门课程之间,有许多知识点具有很强的关联性:(1)“机械设计基础”在进行机构自由度分析时,运动副的类型和工程力学中约束类型及性质有关联。(2)平面连杆机构的识图、连杆机构特性分析时压力角和传动角的确定和工程力学中的受力分析有关联。(3)凸轮机构和间歇运动机构特性分析和工程力学中受力分析有关联。(4)带传动、齿轮传动、轮系的设计所依据的是工程力学的受力分析、力系及平衡、强度计算。(5)螺纹联接和键联接和工程力学中的受力分析、轴向拉伸与压缩和剪切与挤压强度计算密切相关。(6)轴设计要进行受力分析、扭转强度设计及弯扭组合强度校核无不与工程力学相关。(7)轴承的失效分析是利用工程力学中的受力分析来进行的。

两课程教学内容的优化整合

基于以上对每门课程各个知识点及两课程之间各知识点关联性的分析,将各部分内容按照图3方式进行教学优化整合。

首先,以静力学概念和公理作为基础,将“工程力学”课程受力分析、力系及平衡两部分知识点与“机械设计基础”中机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构及间歇运动机构知识并行到一起。学生先学习受力分析和力学及平衡部分知识,再学习机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构等知识。

其次,因“机械设计基础”中的联接部分需要进行挤压强度、剪切强度、轴向拉伸与压缩强度计算或考虑弯曲变形和扭转变形部分的知识,所以需要“工程力学”的轴向拉伸、剪切与挤压、扭转变形和弯曲变形等知识作为铺垫。

再次,齿轮传动、轮系及带传动需要以受力分析、强度理论、机构自由度、平面连杆机构等知识为基础,所以应将这部分知识放到后面讲授。

最后,轴及轴承用到力系及平衡、扭转变形、弯曲变形、组合变形等知识,所以将这两部分知识安排到组合变形后面学习比较合理。在讲组合变形强度理论后就讲授轴的知识会收到较好的应用效果。

优化整合教学与传统教学效果比较(以我院机械制造与自动化专业为例)

机械设计基础总教学时数90学时,其中力学部分占20学时,机械设计占70学时。传统讲授顺序是先用20学时将力学内容全部先讲完,然后再花70学时从机械设计原理讲到机械零件设计。传统教学方式,在实施过程中经常会出现以下情况,即讲零件设计时用到的受力分析学生已经感觉很陌生,老师不得不又花时间将前面的知识点再请出复习一下。本来在这种教学方式下,教学时数就相对紧张。再经常花时间去温故知识点,这就让教学时数显得更加吃紧。这种现象导致的结果就是老师不停的赶进度,学生来不及消化就匆匆学习新章节。

如讲光滑接触面约束时,大概10分钟讲授,20分钟举例,讲这部分内容学生很容易理解和接受。但到后续机械设计课程中学习平面连杆机构传力特性时,要用到这部分知识,这距离上次这部分内容学习间隔至少一个月了。学生已经对光滑接触面约束力特点显得很陌生了。那么老师就得先花大概5分钟的时间去复习,然后用20分钟左右去讲压力角和传动角概念,接着再用30分钟时间去举例讲授或练习各种平面连杆机构压力角和传动角的分析。共用时85分钟。

经过优化组合后,光滑接触面约束刚讲完,就讲平面连杆机构的压力角和传动角概念,大概需用时间25分钟,然后就以平面连杆杆机构为例,练习光滑接触面约束力的方向分析、压力角和传动角分析,大概用时35分钟。这种方式共用时60分钟。

通过比较,优化整合教学可节约25分钟的教学时数。不仅如此,通过现学现用,学生做到了对知识点及时消化、吸收和应用。

这种优化整合式教学效果还可以从以下表格数据中得到启发(以2011级制造专业1班和2班为例)。

由上表不难看出,优化整合不仅在教学时间上显得宽裕,而且学生在课程堂上就能将学习内容消化吸收,及时应用,学习效果明显优于传统教学方式。

综上所述,“工程力学”和“机械设计基础”是紧密联系的两门课程,将各部分知识优化整合,不仅能节约教学时数,还能增强教学效果,为后续其他专业课程的教学奠定扎实的基础。

参考文献:

[1]陈思义.高职工程力学课程有效教学方法探讨[J].职业技术教育,2011(20):44-46.

[2]欧阳曙光.工程力学与化工设备机械基础课程整合[J].广州化工,2011(39):169-170

[3]王燕楠.材料力学中提高综合素质的三点教学措施[J].中国科技创新导刊,2010(16):71.

[4]杨建波,王维,蒋平.中少学时工程力学教学及教改探索体会[J].教育教学论坛,2010(6):25-27.

机械设计基础知识理论篇3

机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。

二、存在问题探讨与分析

在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。

1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。

2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。

3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。

三、教学改革思考与实践

针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。

1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。

2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。

3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。

4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。

机械设计基础知识理论篇4

2008年武汉体育学院为适应科技兴体要求,开设了机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向)专业,旨在培养我国体育用品及体育装备的设计、制造研发人员。机械制图课程就是该专业的必修专业基础课。“机械制图”涵盖画法几何、制图标准、机械零件等多门专业课基础内容,不仅培养学生掌握绘图、读图的基础技能,更是拓展学生思维空间、培养学生创新设计能力、提高学生综合素质的一门课程。它以其独特的思维方式和实践环节责无旁贷地成为培养工科学生创新设计能力的最佳课程,在人才培养体系中具有重要的作用。近年来各高校针对“机械制图”课程内容单调、学生理解困难、学习积极性不高等问题进行了教学研究和改革:(1)普通高等院校强调精简优化“机械制图”理论教学内容,将机械设计与机械制图融为一体,采用案例法培养学生创新思维能力;(2)高职院校以工作过程为导向培养市场需要的实用型人才,强调理论知识“必需、够用”。各类院校课程改革的共同点在于:在具有良好的工科专业基础保障前提下,将“机械制图”与计算机绘图相结合,实现同步教学;而针对学生创新设计能力训练少、与后续课程衔接不好、评价方法单一等问题,从教学方法、教学手段及教学内容上进行研究。本文通过分析近年来体育院校“机械制图”课程中存在的问题,从理论教学内容、实践教学环节及考核评价等三方面,提出可有效提高机械制图教学效果的建议和方法。最终使武汉体育学院的工科专业学生能在激烈的就业竞争环境中脱颖而出,确保体育器械设计人才培养目标的顺利实现。

1体育院校机械制图课程中存在的问题

1.1机械制图基本制图标准强调多,专业系统训练少

机械制图是武汉体育学院学生入校以来接触的一第一门专业基础课,对学生的创新思维、空间想象力要求较高,而目前传统的教学方法都是按章逐节讲授,学生所获知识亦是堆砌在一起,不利于纵观知识全貌,有碍学生学习主动性的发挥。

1.2机械制图课程与后续课程衔接不够

学生没有把机械制图真正作为一门工具来使用,从大二上学期结束机械制图课程后,学生就容易遗忘大多数基本标准要求,在后期的学习中虽有部分知识的巩固,但是还是效果不理想。

1.3教学模式太过陈旧

目前机械制图课程教学模式仍是教师课堂以课本内容教授为主,课下针对知识点适当布置作业为辅。而现代社会工科专业的培养更多的是强调理论与实践的紧密结合,传统的教学模式已不能适当日益增长的社会需求。

1.4教学效果评价方式需进一步改进

传统单纯的闭卷考试确实可以考查学生对各项知识的掌握程度,但是就工科专业而言,需要更多强调的是学生应用所学知识解决实际问题的能力能否得到有效的锻炼和提高。没有可深入引导学生学习的实践教学考核,无法真正激发学生学习的潜能。

2提高机械制图教学效果的方法

2.1优化教学内容,将机械制图与其他相关专业课程有机融合

传统“机械制图及CAD”课程涉及到的教学内容包括投影的基本知识;点、直线和平面的投影;立体及其表面上点和线的投影;机械制图的基本知识和技能;组合体;轴测图;机件的表达方法;标准件和常用件;零件图;装配图及计算机绘图等知识要点。机械制图是工科专业诸多设计、制造类课程的专业基础课,若机械制图基础知识掌握不牢固,则势必影响其后续课程的学习和拓展,最终导致知识连续性、系统性及完整性变差,无法实现课程的整体优化。武汉体育学院开设的机械设计制造及其自动化(体育装备工程方向),涉及到的专业课程包括:画法几何、体育装备设计、体育产品造型、人机工程学、机械设计等。通过“体育装备设计”的知识引导激发学生的空间想象力;将“体育产品造型”和“人机工程学”的设计和机械制图的构形设计一起讲解,以提高学生创新构形能力,最终达到对学生进行体育器械设计和机械制图基本知识的双重训练,相互促进,共同提高;将“机械设计”中减速器装配图和零件工作图作为机械制图中的标准件、常用件、零件图、装配图的教学引导,使学生从机械设计的角度学习机械制图基本知识。机械制图及CAD课程教学内容优化后应实现以下几个目标:(1)构筑机械制图对人才创新能力素质培养所需总体知识的框架,设计“机械制图”教学内容,以机械制图基本理论知识为主导,体育装备工程专业知识为主线(体育装备设计、人机工程学、体育产品造型、机械设计等),计算机绘图能力为辅助建立“机械制图”新内容体系。(2)适应机械设计制造及其自动化专业“厚基础、宽口径、重实践、强能力”的高级应用型专业人才培养特色的需要,学生毕业后能具备工科专业所需的基本制图能力,突出体育院校开设的工科专业特色,适应新形势下学生创新意识,提高学生的就业竞争力。

2.2结合体育器械设计现状,加强实践环节

机械制图是一门与机械类其他课程紧密相关的课程,它不同于高等数学、理论力学、材料力学等基础学科,必须将教学内容与工程的实际情况紧密结合起来去理解其各项要素的基本含义。相对于其他工科类课程,机械制图更强调理论与实践相结合,理论教学和实践教学并重方能有效提高教学效果。

(1)机械零部件的认知实验:在完成制图基本知识的教授后,为了使学生更加直观地了解和掌握机械零部件及其表达方式,有必要开展一些机械零部件的演示和装配等相关实验。如在机件的表达法教学之前,首先给学生展示一些轴类零件、对称机件等部件的结构,让学生有直观的认识,借助实物让学生了解零部件的用途,并进行剖析各零部件造型设计的原因及其正确的机械表达方法;在零件图和装配图教学之前再次通过实物演示某减速器的工作原理,通过拆卸、装配及测绘等过程使学生进一步了解机械零部件装配流程及各零部件作用,并引导学生自主安装拆卸的零件,提高学生解决问题的能力。

(2)体育装备器械的参观实践:为使学生具有一定的就业竞争力,武汉体育学院培养的机械设计制造及其自动化专业学生应该在学习实践中展现一定体育特色。除基本课堂教学外,适当安排学生参观一些体育装备器械,并引导学生测量、使用各类设备,使其对体育装备器械有直观的认识,从中掌握机械制图中的测量方法,并且了解各类仪器设备的工作原理,再结合课堂教学内容,可有效地提高教学效果。

(3)鼓励学生参加课外各类科技活动:除课堂实践外,应鼓励学生参加各种竞技类学科竞赛,竞技类各种学科竞赛作品最终都需要通过图纸+作品的形式展现。一方面激发学生学习、探索各类知识的兴趣,另一方面使学生切身感受到机械制图的具体应用环节,建立一个有利于培养学生创新意识的有效环境,最终达到以赛促学的教学效果。

2.3科学的教学效果模式的设计

学业考核评价体系是高等教育的重要组成部分,在教学成果评估、提高教学质量、促进学生发展等方面有着举足轻重的作用。

(1)加强在学习过程中的评价:通过优化教学内容,更改教学模式激发学生上课的兴趣,让学生主动学习,评价的主要目的在于对学生学习过程、学习行为及学习效果进行激励,使学生产生主动学习的动力,增强其主动学习的意识进而强化不同学习层次学生的学习信心,激发学生的内在潜力,切实让学生快乐主动地学习。如针对某一阶段所讲授学习的知识布置比较宽泛的作业,对自己感兴趣的某个健身器材(不限定复杂难易程度)根据机械制图基本方法绘制零件图及装配图,让不同学习层次的同学都能按时完成,然后根据学生具体的学习情况,提出相应的切实可行的改进建议,以激发学生学习的积极性,促进其发展。

(2)设计综合训练考核环节:对于机械设计制造及其自动化专业(体育装备工程方向)而言,将“机械制图”与“Auto-CAD”、“体育装备设计”、“人机工程学”、“体育产品造型”等课程的实践环节统一布置考核,一方面减轻学生作业负担,避免作业的重复布置;另一方面使学生从专业学习的角度有意识地进行创新设计、绘图,而非盲目地对机械制图课程的学习,最终为实际工作打下基础。在实施综合训练环节中,应做到内容丰富、对本专业有所侧重,尤其是体现出体育产品设计的专业特点,让学生意识到综合练习是真正将理论课程和未来实际工作结合起来,最终达到将知识考核和职业能力培养的高度结合。

(3)尺规绘图和计算机绘图的双重考核:对于工科专业而言,学生学习画法几何和机械制图首先要具备的能力就是绘图和识图的能力,这也是教师对学生培养和考核的重点内容。尺规绘图的考核可提前出题,让学生对实体零件和机器进行拆装和测量,观察各零部件设计方法及连接方式,通过所学机械制图基本知识将其基本视图表达出来。近年来,由于计算机绘图具有高效、图面整洁、易于修改、精度高、资料易于保管等优点,在目前各工科行业得到了广泛的应用。为培养学生这方面的职业能力,对计算机绘图的考核,可以设定一个时间要求学生将徒手绘图的作品用计算机绘图软件展示出来,达到以考促学、锻炼解决实际问题的能力。通过尺规绘图和计算机绘图的双重考核,可以有效培养学生遵守制图规范;作图思路、方法和步骤更为清晰,从而更好地掌握所学知识。

(4)理论知识考核:为了有效强化学生对机械制图知识的掌握效果,尤其是让学生通过考前复习考后自查使学生了解机械制图是具有工具性和知识性的一门课程,传统的理论知识闭卷考核必不可少。学生可通过考试前的复习,将所学知识“再现”,最终达到巩固机械制图基本知识的目的。

3结束语

机械设计基础知识理论篇5

【关键词】机械设计基础课程设计质量

【中图分类号】G710【文献标识码】A【文章编号】1006-5962(2012)07(b)-0019-03

《机械设计基础》课是高职高专院校机械类及机电类专业的一门主干专业基础课,课程设计是《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的实践性教学环节,是高职学生在校期间第一次较全面的设计训练,其目的是培养学生综合应用机械零件及其它先修课程知识去分析和解决工程实际问题的能力,以进一步巩固、深化、扩展本课程学到的理论知识;通过对通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计,使学生掌握机械设计的一般方法和一般步骤,培养学生独立设计能力;使学生在计算、制图、应用设计资料;熟悉有关国家标准、规范、使用经验数据,进行经验估算等方面接受全面的基本设计训练;另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风.提高工程设计及创新的能力。与毕业设计一样,课程设计是工科学生向实际工作过渡的必要的训练手段,对学生将来工作中实践操作能力和各项工作能力的培养有着非常重要的作用。

在目前高职高专教育大环境下,部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才,而是培养应用型人才,以适应社会发展对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标,所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。

1《机械设计基础》课程设计的现状及存在的主要问题

1.1《机械设计基础》课程设计的现状

《机械设计基础》课程设计通常有变速箱、差速器、齿轮传动等课题,但目前,多数学校《机械设计基础》课程设计仍采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象,设计课题一般为专用传动中的二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器等,设计时间一般为两个设计专用周,一般安排在学期末进行。设计内容包括:拟订设计方案;选择电动机类型;运动和动力参数的确定计算;主要传动零件的设计;主要零件工作图及减速器装配图的绘制;设计计算说明书的编写。设计工作量一般为传动运动简图一张;减速器装配图一张,零件图两张及计算说明书一份,最后进行设计答辩。在设计过程中,指导教师对学生进行指导和答疑,同时对学生进行阶段性检查、质疑,以作为整个设计成绩的参考。指导过程中,指导教师一般只作方向性指导,旨在培养学生独立的设计思维、独立分析和解决工程问题的能力。通过设计,大多数学生都感到收获很大。但在《机械设计基础》课程设计中还存在一些应该引起重视和解决的问题。

1.2《机械设计基础》课程设计存在的主要问题

(1)学生对课程设计的重要性认识不足

在教学过程中,有一部分学生对课程设计的重要性认识不足,缺乏设计的感性经验,缺乏积极性和主动性,也缺乏创新意识,对课程设计持应付态度,敷衍了事,加上设计安排时间紧的因素,为了完成任务东拼西凑,有的学生相互抄袭,甚至在网上下载等,严重影响了课程设计的质量。

(2)学生对先修课程的综合应用能力较差

《机械设计基础》课程设计是对机械制图、互换性与公差、工程力学、金属材料学等先修课程的基本知识、理论结合工程实际的综合应用,也是对这些课程体系中的知识进行重新建构、综合应用的过程。在教学实践中发现学生整合知识的能力较差,比如不能很好地应用力学知识对在外荷载作用下的轴进行精确强度计算校核;在绘图中不能正确应用机械制图基本知识,按照国家制图规范绘制图形等等。

(3)学生缺乏工程实际经验知识

高职学生普遍缺乏工程实际知识,对零部件的结构设计、精度选择、工艺过程等方面的要求只能比照书本、资料进行模仿设计,很少结合工程实际综合考虑进行设计,大多数学生的设计方案可以说纯属“纸上谈兵”型,无工程实际意义。例如在确定减速器及零件的主要尺寸时,注重理论计算结果,不能综合几方面要求来最终确定。由于学生对减速器的制造、安装、调整、维护的工艺过程缺乏实际的感性认识,致使对大量工艺问题缺乏认真考虑,或感到无从下手,不能把零件必须具备的良好工艺性要求贯穿于设计过程中。另外,学生对工厂现有的生产设备、加工手段缺乏认识,因此在设计中对零件的加工精度、装配精度和技术要求的内容提不出合适的要求,制约了课程设计质量。

(4)指导教师角色定位存在问题

不少教师在课程设计指导过程中采用传统的教学模式,缺乏创新,充当保姆角色,表面上看可能提高了设计质量,实际上不注重培养学生的创新思维和独立工作能力,学生的能力没有得到提高。有的教师管理不到位,缺乏过程监督,不注重阶段性考核,只看重最后结果,这两种现象都达不到课程设计的教学目的。

2提高《机械设计基础》课程设计质量的措施

为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力,适合新形势下对培养“应用型、技能型”人才提出的新要求,如何改进和提高《机械设计基础》课程设计教学效果,针对学生在课程设计中存在的问题,我们主要采取了以下几种措施。

2.1充分认识课程设计的重要性,加强实践性教学

在指导课程设计时,上好第一堂动员课,使学生充分认识到课程设计的重要性,其意义不仅仅是掌握机械设计的一般过程和熟悉设计程序,更重要的是对后续课程的学习有着很好的帮助,乃至对以后的就业及能否胜任工作岗位都有着十分重要的影响。在课程设计中应集中精力根据设计题目的要求、条件、数据,做好资料收集、分析资料,认真思考,深入研究,按照设计程序进行设计,培养优化设计思维和能力。

指导教师应把课程设计作为比课堂理论教学更为重要的教学任务,加强责任,认真对待,精心辅导。在指导学生时,要注意辅导方法的应用,应启发、引导学生独立思考和自我反省。开展小组讨论,在讨论中不同的设计思路、观点、认识,得到互补和启发。针对学生缺乏机械工程感性知识的问题,应加强实践性教学环节,应充分利用多媒体、模型和实物讲解;组织学生到工厂参观、实习,让学生有更多的机会观察、了解、认识各类机器的构造、传动关系及工艺流程,以增强、提高学生的工程实际经验。指导教师应积极学习新知识、新技术、新材料的应用,积极参加工程实践,丰富自己的工程经验和工程知识,为学生创造增加感性知识的条件,以便更好地指导设计,提高课程设计质量。

2.2理论教学与课程设计紧密结合

《机械设计基础》课程设计是在课程理论和实验教学完成后进行的一个实践性教学环节,其设计题目所要求的内容涵盖了课程中大部分内容。在教学中教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来,融合到课程理论教学中,课程设计指导教师应根据以往的指导经验,把课程设计中易出现的问题作为例子讲解;比如讲到齿轮传动时可以结合课程设计讲解轮齿的受力分析、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度计算。可以把课程设计分为带传动、齿轮传动、轴、轴承和电机及箱体设计五个模块,与教材相应练习题结合起来,作为课外练习布置给学生课后完成。这样学生通过训练,积极性得到提高。到进行课程设计时,课题中的理论计算部分已经经过了演练,提高了效率,减少了错误。可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把较多的时间和精力用于结构设计和绘图,提高了课程设计质量。

2.3改革选题,提高课程设计效果

摒弃“多年一题”的现象,打破传统的教学模式,在设计题目和内容上进行改革。(1)题目要体现教学目标:应根据《机械设计基础》教学大纲要求,针对高职学生特点,设计题目应有较强的典型性和仿真性,选题原则一是要有综合性,能涵盖课程的主要内容;二是可以考虑简单的整机设计;三是难度和工作量要适当,不至于产生畏惧心理而无从下手;四是要有一定的灵活性,有利于激发学生的兴趣和创造性思维;五是题目要学生分工协作完成,有利于培养团队精神。(2)题目要与先修课程衔接:选题要考虑与先修的机械制图、金属工艺学、机械制造基础等课程的衔接。高职《机械设计基础》不涉及复杂的机构、运动学、动力学方面的知识,主要侧重通用零件和简单机械传动机构的结构、特点、应用范围和维护等内容。设计题目不应有太复杂的机构,选以减速器为主体的传动机械装置较为适合高职学生,有利于培养学生结构设计、强度计算、精度设计等方面的能力。(3)题目要注重多样性和挑战性。在实际工作中,我们围绕结构工艺性,按不同的传动方案、原始数据、不同的减速器类型布置课题,使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平与能力相适应,使设计具有创新性和针对性。

2.4改革传统的指导形式

现代教育强调以学生为主体,以教师为主导。作为指导教师,一是要改进指导方式,采用分段、个别与集体相结合的动态指导方式。设计前把任务、难点、需要注意的事项交代清楚,要注意针对学识和能力差异,因材施教,做好个别辅导,对缺乏独立思考能力的学生应多采用“启发式”教学法,对积极思考的学生可以采用“讨论法”多鼓励和肯定,一起讨论启发其思维作最优选择设计,然后提出修改意见或建议,对能力较差的学生应耐心辅导、详细讲解,善于发现其优点,及时表扬,帮助其树立信心和养成良好的学习习惯;中期针对易出现的共性问题、错误,集体指导,后期加强检查与纠正。二是要树立正确的指导理念,教师要引导学生变模仿型设计为思考型设计,变逐步讲解为必要提示,变提供详细资料为列出参考书目,鼓励学生积极主动去查手册、找资料,培养他们对各种信息的收集、分析、归纳、整理能力。充分发扬民主,调动学生思维,教师不过早下结论。比如在确定方案阶段,可以增加方案论证,首先由小组学生提出设计方案并阐述其优劣性,然后由学生和教师对方案提出质疑,教师进行总结,给出指导性意见,促进学生主动思考,开阔了学生视野,也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。三是要引导学生树立正确的设计思想,设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程,要树立严谨的工作作风和坚韧不拔、克服困难的意志。

2.5加强计算机的应用能力

随着计算机绘图的普及,以及用人单位对高职毕业生职业技能的要求,教学中应注重培养学生的计算机应用能力。对于课程设计中的图纸,可要求学生用计算机绘制并打印。针对以前学生计算机绘图能力普遍较差的状况,在学生上《机械制图》课时,我们要求教师适当加强CAD模块的教学和训练。这样,学生在进行课程设计时既可以把主要精力放在结构设计上,计算机绘图能力又得到了提高,图纸干净整洁,有效地提高了课程设计质量。

2.6严格控制设计进度

严格控制课程设计进度是提高课程设计教学质量的一项重要措施。学生花费二至三周的时间做课程设计,只有掌握好设计进度,有计划、有步骤地进行才能保质、保量、按时完成。《机械设计基础》课程设计是一项较复杂的工作,不仅计算、绘图工作量大,还要综合应用先修课程相关知识,查阅有关资料和手册,若设计进度快了,就会出现不求甚解的问题,缺乏深入细致的工作,其结果可能是解决了问题的表象,只知其一,不知其二,对机械设计的客观规律、设计思想缺乏认识,达不到教学预期目的。有的学生一开始并不着急,总认为时间充裕,就会出现前松后紧,当感到时间紧了,就加班加点突击设计,不仅难以按时完成设计任务,质量也无法保证。课程设计的进度计划应由指导教师提出,与设计任务书一同发给学生,进度计划应明确设计过程中各阶段所用时间和完成日期,要求学生基本上按进度计划进行。为保证学生能按计划进行,教师应加强过程指导,严格把关,及时检查督促进度和质量,每检查一次,教师都在设计材料上签字,并做好相应记录。

2.7重视总结、答辩

学生完成设计任务后,要引导学生进行总结。学会总结有助于学生进一步熟悉和掌握设计方法和设计程序,剖析方案优劣,自己在设计中的得失,找出设计中应注意的问题,用以指导自己以后的学习和工作。总结应先由学生进行,教师点评,肯定成绩,指出不足。按照大纲要求,应进行答辩。实践证明答辩是学生升华专业知识、提高口头表达能力和心理素质的有效手段,是教师检查设计质量、全面分析与评估设计思维的必要环节,可以督促学生及时复习和总结知识,搞懂设计中的各个问题。每个学生答辩时间一般在10—15分钟,先由学生自我陈述,阐述设计方案的优缺点、主要流程、总结与体会等,随后由教师和学生自由提问,评定答辩成绩。通过答辩这一环节,学生的设计能力、综合应用能力,应变表达能力都有一个质的飞跃。

2.8改革成绩评定模式

考核方式在很大程度上左右着学生的学习态度和学习方式,在实践中,教师应该探索出一套既可以激励学生,又能科学考核的成绩评定办法。

加强对设计全过程的考核,以图纸、计算说明书、答辩成绩为主,加强对出勤率、工作态度、进度等环节的过程考核,以及创新意识、独立工作能力等可以在成绩考核中有所体现,进一步培养学生的工程素养。制定科学合理的评分标准,形成良好的考核机制,有利于提高课程设计质量。

3结论

高职教育强调培养“应用型、技能型”人才,《机械设计基础》课程设计是高职生第一次“应用型”的实践训练,实践表明,以上做法,充分调动了学生的学习热情,课程设计的整体质量有了明显提高,对后续专业课程的学习、毕业设计及学生将来从事工程技术工作奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]庞兴华.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010-2.

[2]李培根.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010.

[3]柴鹏飞,王晨光.机械设计课程设计指导书[M].北京:机械工业出版社,2008.

机械设计基础知识理论篇6

1教学中存在的问题

1.1在专业教学计划中,有的仍保留着传统机械类课程的学科,《机械设计基础》课程的讲解需要有《高等数学》、《工程制图》、《金属工艺学》、《几何量公差与检测》、《理论力学》、《材料力学》等先修课程的知识作为基础,但各门课程的教学时数较少,采用传统单一内容的学科型体系教材,上述先修课程安排在《机械设计基础》课程之前开设,为学习《机械设计基础》课程作好充分的知识准备。

1.2在专业教学计划中.有的虽将传统的机械类课程进行了综合.内容多.涉及面广.但实际教学中,很多教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性.授学时存在随意压缩.教学内容随意增减教学内容取舍不当。《机械设计基础》包含《机械原理》和《机械设计》两部分的内容.教材配套不到位.未达到课程综合的真正目的。

1.3工程性和实践性不够突出。《机械设计基础》课程有很强的工程性和实践性.讲解时以工程应用为背景.通过理论讲解与工程实践相结合.使学生灵活运用各章节所学的知识.消除由于章节多而带来的“繁杂”感:保证在今后的实际工作中自觉运用所学知识指导机械设计.提高设计能力.培养创造精神。目前在理论教学与工程性和实践性方面有严重脱节现象。

1.4课程未能弓I入“现代机械学”的教学内容及设计思想随着科学技术的发展,现代机械的应用范围不断扩大。目前,大多数《机械设计基础》教材没有“现代机械学”这方面的内容,若适当增加这方面的相关内容,可以加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解。

1.5教学方法不够多样.教学手段比较单一。由于受传统教学思维的影响或者受到教学设施的限制,目前《机械设计基础》课程的教学主要是依靠教师的课堂讲解.缺乏实践训练教材.尽管大部分学校采用了多媒体辅助教学.但效果却不明显。

1.6教学手段落后。总之这门课程的教学''''由于无明确的课程开设目的定位、导致了教材无一套与所给教学时数相适应的系列教材,也无与教育培养目标相一致的课程内容。从而达不到教学目的:由于无开设这门课程的学要求.导致了各学校、各专业开设该课程的差异性、随意性很大从而其重要性也受到了严重忽视。因此,这门课程的教学改革研究迫切性和重要性也就不言而喻了。

2问题产生的原因与解决办法

2.1先修课程不足的问题,为保证《机械设计基础》课程体系的完整性和知识的连续性对学好该课程有重要的作用.因此.在制定人才培养方案时要经过充分的讨论如果实在没办法开足先修课程.也要留一定的学时供任课教师在讲解时补上先修课欠缺的内容.确保课程体系的完整性和知识的连续性。

2.2将传统的机械设计基础’按高校教育的要求进行综合,制定出新的、与高校教育的培养目标相适应的课程标准,编写出具有特色的新系列教材。

2.3工程性和实践性不够突出的问题主要是教师受到实际条件的限制或者教师未能深刻认识到实践教学对本课程的重要性。学校要为本课程的工程实践和实验创造必要的条件.保证实践和实验的顺利进行。通过增加实践性教学内容和习题,增加应用性的设计方法、经验数据和公式、图表,增加零、部件结构设计方面的方案比较与优化等内容.将学生引向实际设计.培养学生的设计能力和创新精神。