课程教学机械设计论文

2022-04-19

摘要:机械设计这一门课程是机械专业所必须要学习的内容,这一门课可以有效地帮助学生理解机械的具体构造,并帮助学生建立自己的机械设计思维,对于学习好机械课程而言具有重要意义。因此合理的掌握教学方法,对机械设计课程进行科学规划以及安排是保障高校学生可以接受良好教育的前提和基础,机械设计教学课程的改革是帮助学生学习成长的途径。今天小编为大家推荐《课程教学机械设计论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

课程教学机械设计论文 篇1:

机械设计课程教学与大学生应用创新能力培养

摘要:应用创新型人才培养视域下,高校开设机械设计课程,通过专业课教学满足人才供应需求。当前数控机床行业存在人才供需失衡现象,为锻炼学生数控机床操作能力,教师应适时创新机械设计课程教学策略,从整体上提高数控专业人才培养质量。希望同行从中有所收获,为机械设计课程改革而助力。

关键词:机械设计课程;大学生;应用创新能力;培养策略

近年来,数控机床普及范围逐渐扩大,同时对数控专业人才数量和质量提出较高要求,基于此,机械设计课程教学目标适当调整,即重点培养数控机床专业学生的应用创新能力。现下,有效培养专业学生应用创新能力已成为当务之急

1机械设计课程介绍

理论课程和实验课程是组成机械设计课程的两大核心,理论课主要通过案例介绍来传递专业知识,为实践操作提供理论支持;实验课内容归结为认知实验、验证实验、应用技术实验、创新设计实验四类。数控专业机械设计课程属于必修课,课程教学目标即丰富学生机械制造理论、锻炼学生数控机床操作能力、提升数控仿真软件使用技巧等。机械课程教学活动高效开展,能够满足数控专业学生应用创新能力提升需求。

2机械设计课程教学中常见阻力

2.1课程设计单一

数控专业机械设计课程教学前期,教师为快速完成教学任务而紧凑安排任务书,看似课程设计有序化,实则学生会因时间紧、任务重而被动接受导学知识,最终课堂学习效果将大打折扣。随着时间流逝,課程设计内容被遗忘,难以实现理论对机械操作行为的正确指导,最终会降低教与学质量。

2.2理论与实践脱节

机械设计课程教学目标之一,即希望专业学生能够学以致用。数控机床实践性较强,如果教师一味灌输理论知识,忽视动手操作能力的锻炼,那么数控专业学生毕业后短时间内难以快速进入工作状态,并且数控企业用人需求无法得到及时满足。长此以往,机械设计课程教学水平居低不高,并且大学生应用创新能力培养工作被动推进。

2.3实验教学机械化

即便高校组织有关数控专业的实验活动,但多数实验课程课时较短,并且实验内容缺乏过程性和创新性,不利于机械设计课程知识延伸,并且大学生动手操作能力未能充分锻炼。如果实验教学如是开展,那么机械设计课程教学工作将失去意义,最终弱化应用创新型人才培养效果。

3培养数控专业大学生应用创新能力的策略

3.1丰富数控专业机械设计课程设计内容

课程设计期间,教师客观分析理论教学内容及目标,据此调整课程设计方案,充分发挥课程设计的导向作用,实现课程设计与理论教学的有效衔接。例如,数控专业机械CAD课程设计时,教师在设计方案中提出CAD软件用途、CAD软件功能、CAD应用要点等设计任务,进而学生能够带着问题主动预习,并在课堂中集中精力听讲,内化有关机械CAD知识,为后续实验创新、实践操作做准备。

3.2加强机械设计课程理论与实践间联系

理论与实践相结合,能够增添理论教与学的趣味性,还能从整体上提高大学生应用创新能力,真正深化数控专业机械设计课程教学改革。课程教学中,教师为每位学生分配一台计算机,鼓励学生结合课件知识动手操作数控机床,在这一过程中,学生之间互相沟通,实现取长补短。教师充分发挥参与作用和引导作用,并动态记录每位学生的学习表现,为后续评价提供依据。讲完课程知识后,教师为学生布置创意实践任务,鼓励学生应用机械软件进行产品设计,尽可能锻炼学生数控编程、数控机床操作技能,并借此机会调动学生创造性、激发学生创新意识。

3.3数控专业机械设计实验课程过程化开展

为检验阶段性教学效果,真实掌握学生对机械设计课程知识消化情况,教师为学生提供实验操作机会,学生自由选择实验模式,如单人实验或小组实验,全面提升学生实验操作水平。例如,教师要求学生根据某汽车零件加工工序,验证专业加工机床实用性,实验过程中,专业学生联用机械结构设计、三维造型装配设计等知识,通过运动仿真予以证实,最终短时间内准确得出实验的同学获胜。教师适时观察学生在实验中的表现,并进行方向指导,据此调整实验课程教学方法,大大提高实验课程教学效率,为应用创新型人才培养提供有力条件。

4结语

综上所述,现阶段高校机械设计课程教学现状不容乐观,为提高课程教学有效性,满足大学生应用创新能力培养需求,势必要加强课程设计与理论教学问联系,并深度融合理论与实践,使实验过程式教学具体落实。对于数控专业教学工作而言,有利于提高专业课程教学水平,并且数控机床专业优秀人才能够持续供应。

作者:杨立超

课程教学机械设计论文 篇2:

高校机械设计课程教学改革模式分析与研究

摘 要: 机械设计这一门课程是机械专业所必须要学习的内容,这一门课可以有效地帮助学生理解机械的具体构造,并帮助学生建立自己的机械设计思维,对于学习好机械课程而言具有重要意义。因此合理的掌握教学方法,对机械设计课程进行科学规划以及安排是保障高校学生可以接受良好教育的前提和基础,机械设计教学课程的改革是帮助学生学习成长的途径。本文着重分析了目前高校机械设计课程教学改革模式的优化方法,希望能为高校机械设计专业提供一些建议和帮助。

关键词:高校 机械设计 课程改革 教学策略

机械设计课程本身是与工程联系较为紧密的学科,机械设计课程所研究的主要方向为机械的常用机构以及在正常工作情况下的零部件状态,研究机械设计常用到的机构以及零部件的安装方法等等。机械设计课程本身需要学生具有丰富的机械设计基础理念,并有着丰富的实际操作经验,并要求学生可以用理论和实践结合的方式解决在机械设计中的一些实际应用。所以展开对机械设计课程改革的探索,探讨如果更好的教育引导学生,对于高校学生的未来发展以及我国机械行业人才的培养而言具有重要意义。

1 以理论教学改革为基础,优化教学环节

1.1 调整课堂教学内容,提高教学效果

机械设计这门专业对理论知识和实践的综合要求十分严格,高校老师不能过多的注重对学生的机械设计实践教学,要适当的将理论教学和实践教学结合起来,帮助学生成长[1]。理论知识是实践过程的基础,学生在接受了正确的理论知识之后才能够完成相应的实践学习,才能明白机械设计课程本身具有极强的理论性和实践性,其课堂教学的主要目的就是培养学生的创新设计能力,启发学生的设计灵感,提高学生的专业能力。因此要想完成课程的改革就首先需要从课堂改革入手,以教材为主要学习工具,突出理论知识重要性的同时注重应用与实践。在学生掌握了机械设计的基本原理和设计的基本方法之后,老师可以在课堂上展示机械设计的最近设计成果,以此来引发学生心中的创造思维,为学生营造出一个模拟设计的概念,并将机械设计结构方法与生活联系起来,教导学生机械设计本身就是来源于生活,又服务于生活。老师需要在课堂教学过程中提高学生对于机械学习的兴趣和学习积极性,将机械理论知识应用在课堂教学当中,实现“寓教于学”的教学效果。学生要想了解有关机械设计的相关知识,最直接的途径就是通过课堂学习,在丰富的教学资源的帮助下完成相关知识的学习,学生在生活中很少能够接触到有关机械设计的知识,这就导致学生一旦脱离了课堂学习就会缺乏一定的工程理念和思维逻辑,这对于学生的学习成长而言具有很大的影响。因此在课堂教学过程中,老师要着重注意理论知识的分配问题,比如机械设计的新理论、新技术以及我国在机械设计领域中的新发明,通过这种方式来让学生对机械设计专业有一个清晰地认识,比如优化设计和全生命周期设计等等。为了丰富学生的学习体验以及学习过程,高校老师还可以帮助学生建立课外学习的平台,比如自主选修課、使用工程设计软件UG 等,丰富学生学习资源的同时,帮助学生建立自己的独立学习能力[2]。

1.2 改革教学方法,培养创新能力

受我国传统教学方法的影响,我国高效的教学手段一般都是老师在台上讲,学生在台下听,这种教学方式不仅缺乏了师生之间的互动,学生的上课体验也是非常不好的。

学生心中的疑问没有机会说出来,老师也没有了解到学生的具体学习情况,无法展开后续的学习计划,这种“灌输式”的教学方法让很多学生跟不上老师思维的步伐,导致学生的学习效果变差,学习成绩下降。因此老师需要对自己的教学方法进行改革,培养自身的创新能力,在教学过程中注重突出学生的主体地位,让学生可以参与到教学课堂当中去,可以积极地探索学生自主研究、自主创新式的学习方法。所谓的课程改革无非就是将自身的教学方法进行改变,这样既可以提高学生的学习过程体验,又可以提高教学创新能力,在学习知识的过程中培养学生对于机械设计的创新思维。其实对于机械设计这门学科而言,最重要的就是学生的学习方法以及创新思维,只有保证学生具备了这两样能力,才能够保证学生在机械设计这条道路上越走越远。因此高校老师需要加强对学生课堂学习的主导作用,通过创设问题的方式增加师生之间的互动,启发学生的创新思维,为学生日后的设计道路提供思想和途径。

通过这种教学方法的改变来帮助学生学会正确学习的方法,开发学生在机械设计领域的创新思维[3]。

1.3 采用多媒体教学,增强课堂效果

在传统的机械设计教学当中,老师只能通过黑板或者图片的方式进行教学,这种教学方式在很大程度上限制了学生接受知识的过程,学生无法具体了解到机械设计中零件的运动以及设计理念。教师授课的模式较为单一,学生没有很好地上课体验,以至于在实践的过程中也无法有效的进行自主设计。针对这一情况,老师可以利用信息技术来实现对学生的教学,比如多媒体教学,老师在课程开始之前利用网络上丰富的教学资源来制作PPT 等课件,并在上课过程中通过大屏幕演示出来,让学生可以直观的看到机械设计的具体细节以及相关演示视频,将机械运动中的运动变化逼真的演示出来,便于学生理解教材上的理论知识。通过这种方法高校老师可以有效的解决教学资源少这一问题,帮助学生有效的了解机械设计中的难点、重点,同时还可以有效的提高教学效率,加深机械设计学习在学生心中的印象[4]。

1.4 注重启发教学,培养学生的自学能力

机械设计课堂属于机械专业的理论课程,但是一味的理论教学反而会让学生的学习效果变差,学生无法具体了解机械设计理论的意思和内容。高校老师要利用机械设计本身应用型极强的特点来启发学生进行学习,培养学生的自学能力,提高机械设计理论在实践中的应用性,掌握科学的设计思维和设计方法。在教学开始阶段,老师要以启发教学为主要教学手段,根据每节课程不同的知识点来进行不同的启发训练,在引导学生学习思维的过程中穿插一些理论知识,加深理论知识在学生心中的印象,让学生对于机械设计具有自己的设计理念,这一过程不仅可以有效的增强学生的学习能力,更能提高学生的主观思考能力,对于学生的机械设计学习道路而言具有重要的帮助作用,同时还能够有效的提高学生的自我学习能力。

2 改革实践教学体系,构建应用教学模式

2.1 改革实验教学

在传统的实践教学当中,学生一般都会学习有关机构测绘、动平衡、齿轮范成等实验[5]。这种实验过程的较为单一,整体实验没有很好的印证教材上的理论知识,大多只是证明了教材上的理论结果是否正确,学生在实践的过程中会缺乏一定的学习兴趣,实践本身起到的作用也较少。因此老师需要在实践教学当中增加一些自己的构想和创新,比如设计一个“机构运动创新实验”,这种实验训练可以让学生根据特定的题目进行运动模拟,让学生可以直接参与到实验的过程,同时因为题目的开放性,学生会获得十分良好的思维想象空间以及创作空间,可以有效的发挥出学生的主观能动性,提高学生创新能力的同时发展学生的动手能力。

2.2 加强课程设计环节

机械设计环节是机械课程上一个较为重要的环节,在这个环节中学生需要发挥出自己的想法与能力创设出一个研究题目,并根据整个题目来进行相应的机械设计。这个过程中本身是可以有效的帮助学生完成机械设计学习的,但是学生在设计的过程中自主设计的内容较少,很多学生的设计内容大多都是一样的,因此老师需要加强课程设计环节,开放学生的设计思维,为学生找到多种设计模板,这些模板既要有理论知识的体现,又要体现出学生的设计思维,以此来保证学生可以真正的学习到机械设计的思维逻辑[6]。

3 结束语

综上所述,高效的机械设计课程对于机械专业的学生而言是一门必学科目,因此机械设计对于学生的未来发展而言具有重要的教学意义,对于机械设计教学课程的改革可以有效地帮助老师不断地总结教学经验,提高学生的自我思考能力和设计能力,帮助学生获得更好的教学资源、学习内容以及学习方法,提高自身的学习质量,同时还可以激发学生对于机械设计知识的学习兴趣,对于此专业的学生而言起到了重要的帮助作用。

参考文献:

[1] 丁洁瑾. 基于“双轨双线”模式的高职课程教学改革探索——以机械设计基础课程为例[J]. 杨凌职业技术学院学报,2020,19(02):72-75.

[2] 蔡颂,刘文昊,汤迎红,米承继. 浅析新工科背景下机械设计课程教学改革的教学模式和考核体系[J]. 内燃机与配件,2020(10):294-296.

[3] 甄继霞. 高职院校《机械设计应用》课程教学现状分析与改革探索[J]. 内燃机与配件,2020(09):280-281.

[4] 张唯. 高職机械设计基础课程混合式教学模式改革研究[J]. 科技资讯,2020,18(10):72-73.

[5] 姜国栋,殷宝麟,崔成贤,于峰,李宪芝. 机械设计课程立体化教学改革模式探析[J].艺术科技,2016,29(02):32.

[6] 杨兰玉,徐学忠,李英. 基于TRIZ 理论背景下《机械设计》课程教学改革模式浅析[J]. 机械制造与自动化,2012,41(03):88-90.

作者:谢元媛

课程教学机械设计论文 篇3:

基于机械设计课程教学现状的思考及建议

摘要:本文研究了机械设计课程的教学过程中存在的问题及实际课程情况,分析了机械设计毕业生在开发新产品能力方面薄弱的影响因素,并给出了改革机械设计课程教学的建议和思路,希望能促进我国在机械设计方面的进步。

关键词:机械设计;课程教学现状;思考;建议

0  引言

机械的意义就是能够在一定程度上减轻或者代替人类劳动力,其主要原理是机械可通过设计使得各部位间能够灵活地运动,然后产生对人们有助力作用的动能或力量。总的来说,可将机械设计过程分为两个方面,一方面是运动设计,另一方面是工作能力设计。前者是依据用户对机械的动作要求以及在实际运行过程中机械所需要的能量来进行设计,设计的主要目的是确保机械在运动过程中保持完整性及合理性。通常而言,要求学习机械设计的人才具备创新思想及创新能力,这也是在机械设计课程学习过程中的必要要求,对于不具备创新能力机械设计人员来说,则需要在实际工作中通过不断地学习和磨练来锻炼自身能力,如此会花费大量的精力和浪费大量的不必要时间来二次学习。文章基于机械设计教学,简单分析了在教学过程中所存在的问题,并给出了相应的解决建议[1]。

1  我国机械设计教学现状和存在的问题

第一,在以往的机械原理课程教学过程中,主要存在过于重视分析,缺乏综合学习,过分重视理论教学,忽视了实践锻炼。在课程设计方面,主要涉及了运动分析以及机械动力分析,但这两方面的学习并不能称之为设计学习,有的机械设计教材甚至提到了机械的运动方案设计是没有规律可循的。经过教学改造后,机械原理新教材中增加了机械运动设计。在新的课程原理,教学设计中涉及到各种类型的整机运动设计及实践课题,并且结合了计算机来进行辅助设计,满足当今社会对创新人才的素质培养要求,并紧跟现代科学技术发展的步伐。但由于部分教师(特别是高龄教师)在机械全过程设计方面的学习没有涉及或者没有进行过实践,所以在机械设计教学方面各个高校的发展水平不一,有的高校只安排了机构设计方面的学习,并没有涉及整机运动设计方面的学习,甚至有的高校目前只安排了运动及动力分析课程。但总体而言在机械原理课程中综合结构设计,并辅助学习计算机应用是目前的主流教学趋势[2]。

第二,机械设计课程曾被命名为机械零件课程,对学生机械设计方面的能力培养及提升有较大的意义和作用,特别是对机械设计学生而言的第一个设计课程即减速器设计几乎处于无可替代的地位。而自从机械零件更名为机械设计后,部分高校认为机械设计课程需涉及机械运动设计,否则课程设计是不科学,不全面的。然后部分教师加入了机械原理的课程内容,将该门课程统称为机械设计。在少部分的教材中还涉及到凸轮结构设计及强度方面的计算方法。但大部分的机械设计教材中,仍坚持沿用机械零件的课程设计及教学内容。学生在学习该门课程后,并不具备机械结构的设计能力以及相关的计算能力,在实践方面的能力和经验缺乏,就导致了机械原理这门课程与机械设计的能力要求相违背,学生甚至搞不清这两个课程之间的关系,学习效果不佳[3]。

第三,在我国机械设计教学课程中还缺乏对学生基于运动原理进行设计绘图方面的能力培养,比如培养学生绘制工程装配图或者零件图方面的能力。所以对于学生的毕业设计而言参考图十分重要,甚至部分学生认为没有参考图的辅助就无法进行设计。长此以往,我国将缺乏原创性设计人才。学生在毕业实习期间到处搜罗参考图,而毕业设计则基本上不涉及原创方案设计及机械运动设计方面的内容,通常都是抄袭图纸并加以校核,并且这种类型的毕业设计的处理方式也是许多指导老师默认许可的,作为学生只需要搞懂就满足要求。这种培养方式无法培养出创新能力强的机械设计学生。

第四,高校机械设计课程教学过程中,缺少学生自主动手实践的平台和机会。在设计学习时往往处于绘制图纸或者模拟设计阶段,其准确性无法得到检验。部分高校会定期举办机械设计方面的竞赛或开展挑战杯竞赛,但通常只有少部分的学生会参与。

第五,许多高校进行机械设计专业改革时在改革创新思路方面会无从下手,通常会调研其他高校的教学实况,然后将收集的材料综合,这种改革方式无法打破传统思想的禁锢,缺乏创新思想。甚至在高校内部各课程互相竞争课程学时,都在积极教改,强调实践环节的重要性,新的教学内容在不断地增加,但是无法去掉以往的教学课程,所以只能平均压缩各课程,学校整体观念缺失,权威性无法保证,对学生创新思维的培养以及人文素质教育方面无法取得良好的成绩。

2  机械设计教学改革的思路与建议

2.1 培养学生兴趣

在教授《机械设计》这一门课程时,要向学生强调本课程在所有机械专业课程中所占据的地位,并理清该门课程同其他课程之间的联系,分析该门课程的课程性质,强调该门课程学习的重要性。机械类专业主要用来培养实践能力较强的工程师,对未来经济建设有重要的意义,能满足未来社会发展过程中所需的高素质设计专业人才的需求。为学生分析在我国社会发展过程中,工程师对人类进步与社会发展所做出的贡献,树立学生对所学专业的归属感,以及即将成为一名工程师而具备的自豪感,让学生对未来的发展有清晰的认知,能有效地提升学生对该专业课程学习的积极性。然后再叙述《机械设计》这门课程的特点,比如因研究对象特殊而具备的一些独特的特点。在教授课程时尽可能向学生展示目前人们所设计的对生活有极大改善作用的机械设备,以及我国目前工程师设计的高端机械设备,培养学生对本门课程的学习兴趣。

2.2 创新课程内容

在机械设计的课程要求中,增添连杆和凸轮结构设计方面的学习,大约10个小时左右,充分结合机械原理课程的实践结果和机械设计课程的机械设计题目,两门课程的结合,能够锻炼学生全程参与机械设计的能力,在进行毕业设计时学生具备更好的实践能力,锻炼学生的实操能力。如此在未来参加工作时,无论设计用于各种工作的机器,就可根据所学内容以及相关要求进行机械设计。大可不必将机械专业细致划分为多个二级专业,可通过压缩专业课程的学时,学习各方面的知识,对学生今后的工作适应能力有所帮助。但是曾被普遍认可的减速器设计课程被放弃了,而且对于学生而言,将整机设计作为结构与强度设计学习的第一个课程难度过大。所以建议将这两门课程更改为机械设计与传动设计,并且建议在机械设计授课过程中,按照设计顺序进行讲授,也就是说,先向学生讲解机构的基本原理和概念,然后再讲授对各种机构进行运动设计、结构设计和工作能力设计等,然后再教授组成机构的一些设计方法,以及关于整机的方案设计。绘制整机运动的简要图纸,然后再讲授如何将运动简图转换成工程图。最后讲解组织结构的运动分析,以及各种计算方法等等。在毕业设计时可加入广义机构设计方面的内容,尽力做出有实际作用的原创性毕设。此外,这些课程的选修课程也不能落下,比如静力学、动力学、材料力学等等。合理安排课程内容,充分调动学生的学习积极性,可将比较枯燥的设计分析部分放在最后讲,也能更好地与强度计算内容相结合。如图1所示。

2.3 注重开展实践实训活动

建议相关高校在讲授整机运动设计课程后,可开设学生自主设计的实践课程内容,比如可以为学生布置设计机器模型或者机械方面的玩具等实践课作业,锻炼学生创新能力和动手能力。这有助于刚学习专业知识的新学员巩固知识,通过最小的成本代价锻炼能力,也能验证学生所学的专业知识是否扎实,以及验证自己所做出的设计能否成为可以使用的实物,也能让学生从运动设计学习很好地过渡到构型设计学习,一方面能够充分地调动学生的学习积极性,另一方面也便于发现学生是否有这方面的天赋,这个活动也是学生最积极最主动的学习环节。如图2是学生做的分析题,齿轮轴在只受扭矩作用下的应力分析和同时受扭矩及齿轮齿顶集中载荷作用下的应力分析图,这样使学生由感性认识到理性认识再到应用。

单纯地通过课堂教学的模式无法让学生深入了解到机械设计的本质,因此,在教学过程中,可以给学生提供实际操作的机会,增加学生的实践操作能力,例如,安排一些对机械设计进行分析的作业,以便于在完成作业的过程中提高学生的综合实践能力,类似“典型机构的综合与分析”一类的内容,这样可以使学生的机械设计不仅仅局限于课堂教学,还可以深入到实际生活当中。除此之外,还可以组织“机构创意设计”竞赛等,让学生运用所学知识来完成机械设计,在比赛过程中,不仅可以加深巩固机械设计基础知识,还能对机械设计产生学习兴趣,从而提高学生的专业能力。

3  结语

综上所述,文章中分析了我国目前各高校的机械設计学习的现状,可以得知如今机械设计学习的成果并不乐观,对于学生而言理论仅是理论,无法有效地运用所学知识进行自主创新设计,创新能力和动手能力十分薄弱,在学校打下的专业知识基础无法满足工作岗位的需求。这对于人才培养和人才需求而言都是一种资源浪费,只有基于实际需求与实际教学情况,进行合理的调整,帮助学生进行自主创作并实践,锻炼学生的各方面能力,让学生更好地从学习过渡到实际操作中,为我国机械设计行业的发展奠定良好的基础,培养能为我国机械设计行业做出贡献的优秀人才。

参考文献:

[1]张小安.机械设计课程教学现状的思考及建议[J].内燃机与配件,2017,07:150-151.

[2]罗晓兰,陈建义,张仕民.基于OBE的“机械设计”课程教学方法研究[J].中国校外教育,2020,12:69-70.

[3]许贤泽,徐逢秋,鲁兴.精密机械设计MOOC+翻转课堂教学模式研究[J].大学教育,2020,06:60-62.

作者:聂勇军

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