设计课程考核机械结构论文

2022-04-24

摘要:针对当前大类招生背景下的人才培养模式,机械工程导论在课程定位、教学内容、教学方法及考核方式等方面都进行探索及改革实践。建设了适应时代发展和现代教学模式的导论课程,为学生提供全面而清晰的专业认知平台,在引导新生面对将来的专业分流,解决新生对未来大学学习生活疑问与困惑有重要的意义。今天小编给大家找来了《设计课程考核机械结构论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

设计课程考核机械结构论文 篇1:

互换性与技术测量课程在新工科背景下教学改革与实践

摘  要:文章从新工科建设背景下地方高校培养应用型人才支持地方经济发展要求出发,针对民办院校的特点,着重分析本课程对于机械设计专业的教学组织、实验安排,考核评定等展开探讨,加强和突出对学生学习过程的考核,培养学生自主学习中,独立思考,在实操中综合运用知识的工程素质。

关键词:新工科;课程改革;混合教学;多元化评价体系

引言

新工科是在国家战略发展走向新需求、国际竞争走向新形势、立德树人走向新要求的基础上提出的符合我国工科教育的改革方向,其主要内容是:以立德树人为引领,以应对新形势为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养未来多元化、创新型卓越的工程人才[1]。教育部在2017年2月提出的新工科建设的“复旦共识”中指出:地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用。所以,地方应用型本科高校——以广东理工学院为例,办学目的不是培养科研人才,而是培养具有一定专业基础,实践应用能力强、创新意识好、团队协作能力强,能适应珠三角地区域经济发展的应用型人才[2]。

一、课程地位

互换性与技术测量课程是机械工程一级学科各专业的一门主要技术基础课,它将机械设计和制造工艺系列课程紧密地联系起来,成为架设在技术基础课、专业课和实践教学课之间的桥梁。其主要研究对象是如何进行几何参数的精度设计,即如何通过有关的国家标准,合理解决产品使用要求与制造工艺之间的矛盾,以及如何运用质量控制方法和测量技术手段,保证有关的国家标准的贯彻执行,以确保产品质量。精度设计是从事产品设计、制造、测量等工程技术人员所必须具备的能力。

本课程是从“精度”与“误差”两个方面去分析研究机械零件及机构的几何参数的。设计任何一台机器,除了进行机械的运动设计;还需进行机械的结构设计;机械精度设计。所谓运动设计或称为系统设计,是机器的总体设计和部件设计,它滿足机器运动学方面的要求,如机构、机器的轨迹、速度或加速度等;而结构设计或称为参数设计,是机械的零件设计,它满足机器或部件中零件强度,刚度方面的要求,如构件的长度或截面积,零件的直径和寿命等;还需进行机械精度设计主要是保证机器或部件工作时的精度方面的要求,使产品功能与经济效益能产生好的综合效应。

二、教学现状与不足

(一)理论教学

《互换性与技术测量》课程教学内容包括互换性设计和技术测量两方面的内容,广东理工学院开设这门课程的主要专业是机械设计专业、车辆工程专业以及机械电子专业,其中机械设计专业为必修课,而机械电子专业以及车辆工程专业为选修课。改革之前,本课程开设在《机械制图》课程之后,必修课的教学时数为40学时,包含32学时的理论教学和8学时的课程实验,选修课则为32学时,其中24学时理论教学和8学时实验。理论课主要是学习互换性设计方面的内容,包括尺寸公差的设计、形位公差的设计以及表面粗糙度的选用,由于课时的限制,以及缺少配套的教学设施,学生的理论学习则是“听课、记笔记、做作业”的被动式学习,学生的学习主动性较差,与实际的设计接触得极少,而典型零件的公差设计也没能进入课堂教学,整个教学效果并不理想。

(二)课程实验

改革前就我校情况而言,《互换性与技术测量》的课程实验主要是基于已有的设备而开设的,实验课时为8学时。目前开设的实验有:三针法测外螺纹单一中径误差;齿轮公法线变动误差;表面粗糙度的检测;合像水平仪测车床导轨直线度误差。实验过程包括仪器的使用、数据的检测、数据的处理以及合格性的判断。就本课程而言,互换性设计以及技术测量两部分的内容对于工科机械类学生而言是同样重要的,8学时的技术测量涵盖的内容少,比如对于很多典型零件比如滚动轴承、键和圆锥体的公差检测无法开展,且基于已有设备而开设实验缺乏科学性,比如对于最基本的尺寸误差以及形位误差的检测并没能进行实践。

(三)考核形式

之前互换性与技术测量课程考试还延续着应试教育的特征,即平时成绩占30%(包括平时的出勤情况、平时作业以及实验成绩),期末考试卷面成绩占70%。考试的内容主要是理论课讲授的部分,即尺寸公差、形位公差以及粗糙度几个方面的内容。对于平时成绩,学生只要缺课少,作业和实验报告都交齐,基本上都能拿高分,但事实上学生抄作业的情况非常严重,实验则是分组进行,同一个小组可用一样的实验报告,这些方面教师并不能了解各个学生实际的学习态度以及掌握情况。期末考试一般教师都会在考前划分重点复习的内容,所以,学生基本上都能顺利通过考试。这种考试形式是基于以教师为主的灌输式教育,学生被动学习,跟现在提倡的高校教育应该严把质量关[3]是相违背的,不利于培养学习主动,思考独立,具有很强的动手能力以及创新能力的学生,达不到地方高校工程质量的培养目标。

三、改革措施

(一)理论教学的改革

随着现代教育技术的快速发展以及广泛应用,大多数的高校都在研究一些新的教学方法来满足学生的学习需求[4]。新工科建设的目标是形成以学生为中心的工程教育模式,改革教学方法和考核形式,推进信息技术和教学的深度融合[5]。广东理工学院工业自动化系根据课程资源和教学要求,对资源进行整合以及对该课程的教学方法进行改革,建立了在线学习,课堂教学和案例导入三者结合的教学方式。这种灵活的教学形式拓宽了学生的学习环境,由单纯的课内被动学习延展到课堂以外的自主学习。

1. 建立混合的教学模式

对于我校机械设计类学生而言,毕业生主要的就业方向是机械设计、机械加工以及零件的检测。本课程与设计以及检测息息相关,参考其它高校的课程实施,本课程开设的理论学时都在40学时以上[6],面对课时量的不足,更具实践意义光滑极限量规的设计以及典型零件的公差设计等教学任务完成起来极度困难。我校基于MOOC平台建立了混合的教学模式。教师由一个课堂上的传授者变成了新模式里面的引领者,学生也从以往的“要我学”变成“我要学”。通过课里课外的学习,教学进度和学习深度都有了明显的提高。新的教学模式如图1所示。

在混合教学模式中,教师可以通过平台发布学习任务,在线答疑和分析学生的在线学习情况,而学生则可以通过班级的微信群了解本周的学习任务后,自主选择完成观看视频和提交作业的时间和地点,还可以在线讨论。通过课前的学习和讨论,学生带着疑问到课堂,而教师则可以通过平台反馈的学习情况分析,更加了解课堂教学的重点和难点,从而让课堂变得简单且高效,从而实现用更少的课时量进行更多更广的内容学习。

2. 以案例驱动教学

通过MOOC平台,基础的知识点学生通过教学视频基本能掌握,比如说在尺寸精度设计这块内容中,对于配合种类的判断这个知识点,17级课前提交上来的学生作业中,只有8个学生(总人数245人)做错,不到总数的10%,对于间隙或过盈量的计算则有56个学生做错,而对于配合设计这个知识点,做对的只有不到30人,做错的超过80%。从这些数据可以看出,学生对基础知识的掌握完全可以通过预习达到,而对于知识的应用,很少同学能一步到位。典型的教学案例,比如对于钻模的互换性设计如图2。(1)固定钻套外圆与钻模本体孔为过盈配合,配合为H7/r6;(2)固定套内孔与钻头为间隙配合,固定钻套内孔的名义尺寸为钻头直径尺寸的最大值,偏差为F8;(3)固定衬套外圆与钻模本体为过盈配合,配合为H7/r6;(4)固定衬套与快换钻套外圆为间隙配合,配合为H7/g6。

通过以上案例的分析,一方面可以结合工程实际重点讲述配合的选择方法,另一方面可以选其中一两个典型的配合进行间隙或过盈量的计算,这样就能更有针对性地进行教学。其次,目前我校对本课程的必修教学人数维持在300人左右,每个班大约50人,可以对各班人数进行分组,在每个理论教学内容之后(比如尺寸公差设计),基础作业在平台上提交,课后作业则以分组的形式完成一个与之相关的实际设计题目,增强设计理论的理解与应用,以便更贴近我们的人才培养目标。

3. 更多地与其他科目聯系

《互换性与技术测量》是机械设计专业的基础课,它的课程任务是完成精度设计,开设于《机械设计基础》课程之前,我校的机械设计专业的学生在《机械设计基础》课程学完之后会进行为期三周的课程设计,设计的内容包括减速器机构的选用,电机的选用以及零件的尺寸设计,在设计的过程中学生只按该课程的设计任务来进行,大部分学生未能进行精度设计。因为,基于培养学生综合知识运用能力的培养目标,应该把机械设计的课程设计进行得更为综合,培养学生设计出一款机构合理,性能稳定,可互换的现实中的产品。

(二)课程实验的改革

1. 实验项目适当增加

技术测量是本课程的另一个教学目的,机械加工厂里面零件的检测所用到的就是技术测量相关的知识点,要求检测人员非常清晰地知道被测要素、基准要素是什么,仪器如何选用,参数如何设置,数据如何处理,这都要求有很高的专业技术。对于常用的尺寸误差以及形位误差的检测,对于应用型本科的毕业生必须要掌握,因此,在原有的四个实验的基础上适当增加尺寸误差检测项目、形位误差检测项目,如果能增加一两个典型零件的公差项目检测则教学效果会更理想。

2. 实验组织以及配套的改革

目前我校的实验组织的形式是分组,一组一套量具一个被测零件,而这些零件并无配套的零件图,这就导致出现两个问题,其一是同组的学生中往往会有的学生并不动手,实验报告抄袭,其二是由于没有零件图,所以被测量的零件的技术要求无从得知,所以进行数据处理之后,并不能进行合格性的判断。基于以上问题以及我校的实际情况,由于每一届都会进行机械设计的课程设计以及金工实训,因此,可以要求学生在金工实训的时候按机械设计课程设计出来的零件加工,零件图纸打印出来,加工完成之后保存零件以及配套的图纸,以便本课程进行技术测量的时候检测,这就大大增加了各课程实施之间的联系,同时足够的零件可以让同组的同学共用一套量具而分别测量不同的零件,杜绝抄袭的恶行。横向的学习也能提高学生的综合运用知识的能力。

(三)建立多元化成绩评价体系

多元化的成绩评价体系是基于本课程的混合教学模式建立起来的。新的教学模式下的理论教学分成了线上学习、面对面的课堂教学以及分组完成的实际项目,为了保障课堂教学和课程实验的改革贯彻落实,降低期末理论考试的成绩占比,提高过程性考核占比,突出学生的实际操作能力、知识运用能力的考核,要对学生进行多元化的基于大数据技术分析的,以便对学生成绩做出更客观的判断[7]。新的成绩评定方式如图3。

在多元化评价体系中在线学习包括课程视频学习,作业提交,章节考试以及在线互动等情况;课堂案例学习包括平时课堂表现、考勤、分组作业以及期末考试;课程实验则包括实验过程的操作以及实验报告的填写。在新的评价体系中,由传统的期末考试占比70%到现在的30%,这就等于改变了以往考前临时抱佛脚就能顺利过关的现象。学生的线上学习占比的加入,为课堂教学加入了一股新的力量。以广东理工学院工业自动化系互换性与技术测量课程为例,利用网络平台多元化成绩评价体系应用于17级机械设计1、机设2、机设3、机设4、机电班五个教学班共245人的成绩评价中。表1为17机设1班部分学生的线上成绩评价情况。

从表中可以看出大部分学生都能课前完成教师指定的观看课程视频的任务,作业的提交和章节的测试也基本合格,这就为课堂的案例教学实施打下了基础。同时,学生对自己成绩起到了主导作用,学习的主动性明显提高。由此可见,对学生成绩进行量化作为期末总评的考核的评价指标是科学的。

四、结束语

本文从新工科建设背景下地方高校培养应用型本科人才支持地方经济发展要求出发,分析我校对于本课程现有教学模式的不足,从理论教学组织,课程实验开展以及考核评定方式几个方面改革课程。从以前的教师灌输到现在的学习之中运用,运用之中学习互相促进,把主动性还给学生,致力于培养理论知识过硬,实际操作和知识综合运用强的高工程素质人才。

参考文献:

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(6):1-6.

[2]孔俊超,王玉勤,董慧芳.“地方性应用型”本科的“机械原理”课程改革探索[J].科教文汇,2019,2:77-79.

[3]刘明月.深化高校教学改革提高教学质量[J].现代企业,2019(07):128-129.

[4]周开发,曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究,2017(3):22-35.

[5]顧佩华.新工科与新范式:概念、框架和实施路径[J].高等工程教育研究,2017(6):1-13.

[6]侯赤,赵美英,惠嘉,等.面向新工科的飞行器结构设计课程群建设探索[J].西北工业大学学报(社会科学版),2017,37(04):86-90+109.

[7]李月峰.“移动互联网+”时代混合式教学模式探讨与实践[J].中国教育信息化,2018(12):50-52.

作者:黄小娣 杨斌 冯丹艳

设计课程考核机械结构论文 篇2:

机械大类招生背景下机械工程导论课程改革初探

摘  要:针对当前大类招生背景下的人才培养模式,机械工程导论在课程定位、教学内容、教学方法及考核方式等方面都进行探索及改革实践。建设了适应时代发展和现代教学模式的导论课程,为学生提供全面而清晰的专业认知平台,在引导新生面对将来的专业分流,解决新生对未来大学学习生活疑问与困惑有重要的意义。

关键词:大类招生;机械工程;导论课程

引言

“專业导论”课程是面向大一新生普遍开设的一门专业基础课程,其目的是介绍本专业领域的总体发展、研究方向和热点、培养方案、就业前景等等,通过对学生进行早期的学科知识教育,一方面激发学生的专业兴趣和学习动力,另一方面为学生尽早进入专业学习起到积极的引领作用[1]。每个专业都会设置各自的导论课程,其课程内容大相径庭。

目前,“大类招生、专业分流”已经成为国内高校招生及人才培养的重要模式,在这种招生方式下, 高校对相近的专业进行合并, 按一个大类进行招生,学生入校后一般经过1.5年的时间了解专业方向,再结合自己的兴趣、特长, 在大类专业中最终确定自己的专业。由于大类招生后的大一学生不确定具体专业,各专业既定的生源范围被打破,原有的各专业的导论课程已经不能适应当前的大类招生模式,在课程的定位、课程的教学内容、课程的教学方法及课程的考核方式等方面都应该进行改革[2]。建设适应时代发展和现代教学模式的导论课程,为学生提供全面而清晰的专业认知平台,引导新生面对将来的专业分流,解决新生对未来大学学习生活疑问与困惑有重要的意义。

本文以南京林业大学机械类专业的“机械工程专业导论课程”为例,深入探讨了该课程为适应大类招生进行的教学改革与探索,旨在提高本课程的教学效果,培养学生专业兴趣和工程意识。

一、“机械工程专业导论”课程改革的必要性分析

南京林业大学机械类招生从2016年开始实施,包括机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业、过程装备与控制工程专业。在2016版的人才培养方案和课程大纲制定时明确要求机械工程导论课程既要满足教育和教学的需求,又要适应机械大类招生和人才培养要求。

(一)高等教育人才培养的需要

高等教育是为社会培养各类高级专门技术和管理人才,机械类专业是高等教育工科门类重要的分支,对新生而言,大学课程,特别是机械类专业课程的学习目标、教学方法等方面与高中学习有很大差别,能否适应这种变化,不仅关系到大学阶段的学习成绩,还与后续的职业发展息息相关。因此,开设机械工程导论课程非常重要。

(二)适应机械工程领域发展的需要

机械类专业的毕业生要求具有工程实践能力和创新意识,人文素养和职业素养,团队合作能力和国际视野,能在机械工程及相关领域有效运用专业知识和工程技术原理解决机械工程领域复杂工程问题的能力,能够适应社会发展趋势,以实现终身学习和可持续发展的目标,机械工程导论课程作为早期的专业知识教育课程,其课程内容的内涵建设尤为必要。信息化、智能化、自动化、绿色安全是当前我国机械行业发展的主要趋势也是国家经济发展的重要战略,这些变革使得机械类专业的内涵越来越丰富,面向现代机械发展趋势,改革机械工程导论课程内容的广度和深度,更好地帮助新生了解机械工程专业的背景、专业知识链的构成,国内外机械行业的最新发展概况和趋势。

(三)引导专业分流的需要

大类招生的关键环节之一就是学生的专业选择问题,学生在报志愿选择专业的过程中存在着专业理解不足, 认识水平参差不齐的问题。开设专业导论课程可解决学生对专业的困惑问题,使学生建立起对本专业比较全面的、概括的初步的认识,从而有助于学生更加理性地选择专业,对专业分流起到导航作用。针对本校机械类3个专业的特点,开设一门可融合原有3个独立专业导论课程的新的“机械工程专业导论”课程非常必要,这也将是该课程改革的重点和难点。

(四)课程教学与评价的需要

机械工程导论课作为一门重要专业基础课程,要满足专业教学基本要求,其主要目标是帮助学生了解专业的培养目标、学科概况、课程设置、就业前景和领域等,培养专业兴趣,使学生对所学专业及从事的工作岗位有比较清晰的认识,为提高本课程的教学效果,培养学生工程伦理意识,根据课程特点,以工程教育认证为标准,以现代工程教育理念为指导,应该科学地从教学内容、教学组织、考核方式等方面设计机械工程导论课程。

二、“机械工程专业导论”课程改革的具体举措

(一)专业导论课程的目标定位

机械工程学是人类科学技术发展史上历史最为悠久的学科之一,也是对人类社会进步具有巨大贡献的工程领域之一。三百多年的发展可以说是一部灿烂辉煌的工业文明史,在世界进入知识经济时代的今天,制造业的发展和变化是令人炫目的,设计手段、制造理论、工艺方法不断推陈出新,微电子技术、控制技术、信息与计算机技术、传感技术、生物技术与机械学科的交叉、渗透、融合,逐步形成了制造科学与技术的许多新理论、新观点、新方法、新成果[3]。

机械工程学涉及的专业方向很多,如机械设计、机械制造、机械电子、过程装备等等,对于刚入校的新生而言,专业选择存在专业不了解、盲目跟风的问题。在了解和选择专业的过程中,高校应该进行相应的课程安排和咨询指导,为学生提供有价值的、专业性强的信息,便于学生找到与自己个性特点相匹配的专业。机械工程专业导论课程作为一门“专业启蒙教育”课程,不仅描绘了机械工程的发展历史,也展示了当今制造业的设计手段、加工方法、服务领域、机械制造业的未来发展方向[4-5]。通过学习,学生能够对制造业有一种豁然开朗、回味无穷的感觉,通过了解不同专业的发展方向、培养目标、教学内容和就业领域,能从设计、制造、机电、控制等几个方面综合考虑,选择适于个人发展的专业方向。因此,机械工程专业导论课程的定位是为机械类招生的生源对象提供全面而清晰的本校机械类专业认知平台,对专业分流起到导航作用,同时为以后专业课程学习起到先行先导功能和宏观统领作用。

(二)专业导论课程的内容设置

机械工程导论课程的教学内容需要针对入校新生对机械类各专业最关切的问题,如:针对机械类的几个专业是干什么的、专业需要学什么、毕业后自己能做什么等问题[6-7],引导学生明确学习目标,让学生了解专业、热爱专业,激发学生的学习热情,提高学生对专业的认同感,为学生答疑解惑。

本校机械工程导论课程设置为16个学时(1个学分),主要包括机械与机械工程、机械类各专业内涵、人才培养课程体系、学习规划及方法4个篇章。

1. 第一篇 机械与机械工程 从介绍机械、机器、机械工程的基本概念入手,通过18世纪工业革命到工业4.0、中国制造2025机械工程发展历程、机械工程在各领域的成就、机械工程的社会重要性的教学,让学生对本专业有一个感性的认识,加强、坚定学生的专业信念。

2. 第二篇 机械类各专业内涵 以学科门类、机械类别为索引,并结合本校机械类专业特点,特别强调机械设计、机械制造、机械电子及过程控制在机械工程中的重要性及先进性,介绍机械设计方法引导学生对机械语言——图纸的认识,了解设计是机械产品的灵魂,而力学和运动分析是设计的关键;介绍先进制造技术引导学生了解机床加工、特种加工、工艺规程等最新制造技术,明白中国从制造大国到制造强国的发展意义;介绍机器人、数控技术等控制技术对机械产品的重要作用,人工智能化及信息化是机械工程将来的重要方向;介绍过程装备及其系统的状态和工况进行监测,控制方法,让学生认识到生产过程的有序稳定是提高过程装备的可靠度和功能可利用度的关键。通过对机械类中不同专业的内涵、特点、毕业生可从事的工作岗位、发展目标与前景等方面的教学,让学生了解专业门类,了解自己对不同专业门类的兴趣,为后期专业分流奠定基础。

3. 第三篇 人才培养课程体系 课程体系由一个专业所设置的课程相互间的分工与配合构成, 高等学校课程体系主要反映在基础课与专业课、理论课与实践课、必修课与选修课之间的比例关系上。考虑机械类招生和培养模式,涉及3个专業的课题体系具有异同性的特点,(1)4年总学分为175左右,前1.5年的课程是完全一样,后2.5年的课程根据专业需求可设置不同的课程,满足大类招生和专业分流的需求;(2)为了满足机械大类人才培养需求,各专业均设置有大类通识课程、专业基础选修课(大类公共部分)、实践教学(大类公共部分);(3)为了培养学生创新创业的能力,各专业均增设了创新拓展模块。对课程体系的介绍能帮助新生了解本专业的人才培养模式知识结构, 了解课程模块的比例与学分分布,了解理论课程及实践教学环节的设置及各专业课程内在的逻辑关系,了解毕业生应具备的知识、能力和素质的要求,有助于制定学习规划。

4、第四篇 学习规划及方法 对大学生而言,大学课内成绩是基本,大学提倡自主性学习,课堂学习、网络线上学习、交流讨论、聆听学术报告等等都是非常好的学习方式。此外大学期间还要注重能力培养,包括:(1)奖学金:国家奖学金,国家励志奖学金,社会奖学金,学校奖学金;(2)荣誉:江苏省三好学生、江苏省优秀学生干部等等;(3)学科竞赛:数学、英语、力学、机械设计、机器人等;(4)大创项目:大学生实践创新训练计划项目等;(5)科研成果:本科生授权专利、发表论文、软件著作等;(6)毕业论文:江苏省普通高等学校本科优秀毕业设计。了解这些目标和方法,有助于新生更快适应大学学习生活,有序地、循序渐进地完成大学学业和既定目标。

(三)专业导论课程的教学模式

专业导论课内容主要是以课堂介绍为主,以学生了解或比较熟悉为深度,具有难度不大但信息量大的特点。针对该课程的特点,以上述四大篇章为索引,结合专题讲座、视频演示、小组讨论等形式开展教学。譬如,在课堂教学中邀请教授对所研究领域的知识学科发展概况、学科发展前沿问题等进行专题讲座, 并在此基础上进行讨论, 从而帮助学生从不同角度来了解专业内容;借助国际知名企业产品制造视频、工业机器人作业视频等等,让学生更直观地了解先进制造技术和机电一体化技术,提升专业认知度。在实际的授课过程中,教学团队由各专业负责人组成,将专业特点与本校科研方向集合,将理论研究和工程实践案例相结合,将专业发展和人才培养目标结合,反映工程职业能力和标准,紧靠机械工程发展和专业的前沿。

(四)专业导论课程的考核评价

课程考核的内容与形式对学生的学习有很强的促进和导向作用。基于目前专业导论课的考核没有统一的规范要求的实际, 建立适应专业导论课特点的考核制度, 对检查教学效果、提高教学质量非常重要。

专业导论课课时较少,课程主要是引导大一新生对本专业相关内容有所认知,进行专业启蒙教育的课程特点,机械工程导论课的课程考核采取小论文的形式进行。论文包括五个主题内容:(1)入学前对机械工程的认识;(2)目前对大学课程学习的认识;(3)谈谈专业导论课后对机械工程的了解;(4)谈谈对机械类专业即“机械设计、机械制造、机械电子、过程装备” 等专业方向的了解;(5)制定大学四年的专业学习规划。

论文要求字数不少于3000字,层次清楚、主题突出、观点明确,其中对专业的了解要有自己的观点;论文格式规范、语言流畅、文字表达能力强。论文的评定标准主要体现在:(1)论文内容充实程度,占20分;(2)专业学习体会的深刻程度,占50分;(3)文字表达的逻辑性及流畅程度,占20分;(4)书写的规范程度,占10分。根据论文的评定标准,机械工程导论的成绩分为优、良、中、及格、不及格5个级别。优秀(90分-100分):针对机械专业论述很详尽。文理通顺、收集数据正确、资料新颖、内容翔实。论述清楚,有自己的独到见解或心得,满足撰写论文要求。良好(80分-89分):针对机械专业论述详尽。文理通顺、收集数据正确、资料翔实。论述清楚,有自己的见解或心得。满足撰写论文要求。中等(70分-79分):针对机械专业论述内容较充实。文理较通顺、收集数据正确、资料较充分。论述较清楚,无原则性错误。满足撰写论文要求。及格(60分-69分):针对机械专业论述内容单薄。文理基本通顺、收集数据正确,论述较清楚,无原则性错误。基本满足撰写论文要求。不及格(<60分):针对机械专业论述内容过于简单。内容混乱,语病多,没有体会。

专业导论课程的考核注重对学生整个学习过程的考核,使学生学习的自觉性和主动性得以培养、形成及提高,从而增强了教学效果,提高了教学质量。

三、结束语

目前,各高校对专业导论课的认识和教学研究尚未达成广泛的共识,专业导论课程的开设尚处于探索阶段,本校就机械工程导论课程的定位、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行了深入探讨及实践,对于高等学校提高人才培养质量具有重要的现实意义。实践证明,机械专业导论课的设置,对引导机械大一新生了解专业,明确专业学习目标,培养专业学习兴趣,调动学生自主学习积极性等方面都起到了较为明显的积极促进作用。

参考文献:

[1]丛娟.机械专业导论课程的教学探索与实践[J].辽宁科技学院学报,2016,18(1):54-55.

[2]吕艳,侯英苛.机械工程导论课程教学探索[J].亚太教育,2016(12):195.

[3]李增芳,郑高安,王红梅,等.基于CDIO理念的《机械工程导论》课程教学改革[J].浙江水利水电学院学报,2014,26(4):81-83.

[4]邢维芹,李立平,等.大学专业导论课程协同教学体系的构建与实施[J].大學教育,2019(3):65-67.

[5]王桂录,张志永.以专业导论课程为引领的成果导向式应用型人才培养模式探索与实践[J].中国现代教育装备,2019,305(1):75-76.

[6]张文生,唐庆菊.浅谈机械专业导论课的重要性[J].教育教学论坛,2012(33):135-137.

[7]陈国金,张建辉.校内外平台与课堂三位一体的教学模式研究——以我校机械学科导论课为例[J].大学教育,2015(09):138-139.

作者:茹煜 李建华 许蔷 朱银龙

设计课程考核机械结构论文 篇3:

机械类专业基础课一体化和连贯性课程设计改革

[摘 要]机械类专业基础课的课程设计是学生在学习专业基础课后的一个重要的实践环节,对于巩固所学知识、培养学生的工程观点、系统观点和解决实际工程问题的能力具有非常重要的作用。现行机械专业基础课的课程设计存在相互独立的弊端。机械专业基础系列课程应进行一体化、连贯性、递进式的课程设计。以注塑机为选题实例,阐述了机械专业基础系列课程的课程设计一体化、连贯性、递进式的实施方法。这种改革,必将对机械专业学生知识的融会贯通、培养其工程观、系统观和创新能力产生重要作用。

[关键词]机械类;课程设计;一体化;连贯性

一、现行机械类专业课程设计的主要弊端

机械类专业是一门理论性和实践性都很强的学科,其基础课程主要包括机械制图、机械原理、机械设计、机械制造工艺学、液压传动等。机械类专业基础课的课程设计是学生在学习专业基础课后的一个重要的实践环节,对于巩固所学知识、培养学生的工程观、系统观和解决实际工程问题的能力具有非常重要的作用。

目前各高校机械类业基础课程的课程设计基本都是相互独立的,很多教师也对各课程设计进行了很好的指导和改革[1] [2] [3],有的也仅就机械原理和机械设计课程设计一体化进行过改革探索。[4]虽然这些相互独立的课程设计任务在培养学生能力方面起到了重要的作用,但是现在机械基础系列课程的课程设计任务的关联性很弱,没有将各课程知识点进行有效整合。造成此现象的重要原因是各课程是由不同的教师主讲的,各课程的课程设计自然也由不同的教师指导完成,加上缺乏顶层设计,教师之间的沟通没有在有效的框架下进行,所以造成了各课程的课程设计各自为政,缺乏一体性和连续性的情况。因此,有必要将现有机械设计基础系列课程(多课)的课程设计进行整合,进而建立递进式、一体化、贯通性的课程设计,尤其是对机械这种实践性很强的学科,更是如此。

二、建立递进式、一体化课程设计的原则和目标

(一)顶层设计,统筹规划

由于涉及机械设计基础系列课程,要建立关联度较强的课程设计,就必须从全局出发,综合考虑各课程之间的内在联系,整合现有课程资源,从课程教材、实践环节、人员安排、设计选题、设计内容、实施时间等多方面进行顶层设计和统筹规划。

在此过程中,应注重基础性、多样性和创新性。注重基础性,即注重基础知识、基本能力的训练,为学生奠定坚实的基础;注重多样性,即立足学校传统学科优势和特色,给定选题和自主选题相结合,为学生多样化发展需求提供多样化课程设计选题、内容和考核;注重创新性,即加强研究性环节,充分发挥学生的主动和积极性,培养学生的创新意识和实践能力。

(二)联系实际,科学选题

为整合机械设计基础系列课程的课程设计,科学选题是非常重要的。首先要联系学校本学科的特点、优势及行业背景等因素,进行广泛讨论和调研,强调选题的前后贯通,实现每门课程特定能力的培养。

作为系列课程的课程设计的选题应是给定选题和自主选题相结合,给定选题应是必修的内容。给定选题对象应相对固定,且贯穿于整个系列课程设计始终,这样,就能让学生对整个知识结构的前后关系一目了然,也便于建立学生的工程观和系统观。同时,给定选题对象应是机-电-液-控一体化的设备,这样,就能使机械制图、机械原理、机械设计、机械制造工艺学、液压传动、控制原理等系列基础课程均有合适的内容可供设计。

(三)分工协作,融会贯通

针对给定选题对象,在统一规划的框架下,将设计任务进行分解,以特定的设计任务为目标,分阶段完成各课程的设计任务,促进各科目的知识融合。

应根据学校的行业背景和专业特色等选定综合的、机电液控一体化的对象,然后在机械基础系列课程设计中进行任务分解,从而分工协作。

在多课程中进行递进式、一体化、连贯性的课程设计,必将促进各课程的知识融合,从而达到培养学生基础知识掌握能力、科学计算能力、工程实践能力、软件应用能力、创新设计能力、沟通协调能力的目的。

三、课程设计一体化的实施方法

(一)选题对象与设计内容的分解

一体化课程设计的选题对象是非常重要的。本文以注塑机为选题对象探讨多课一体化、连贯课程设计的实施方法,各学校可以根据自己的学科背景和传统特色确定选题对象。

注塑机是塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备,通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、安全监测系统等组成。[5]它是一个典型的机-电-液-控设备,所以用它作为机械专业特别是轻工机械专业的多课一体化课程设计是很好的选题对象。

1.注射系统及课程设计选题。注射系统由塑化装置和动力传递装置等组成,其中,螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、过胶组件、射嘴组成,动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。根据注射系统的特点,可以主要作为机械制图与CAD、机械设计、机械制造工艺学等课程的课程设计的选题对象。

2.合模系统及课程设计选题。合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。合模系统主要由合模装置、机绞、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。合模系统可以作为机械制图与CAD、机械原理、机械制造工艺学等课程的课程设计的选题对象。

3.液压传动系统及课程设计选题。液压传动系统的作用是为注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成,其中油泵和电机是注塑机的动力来源,其液压系统可以作为液压传动课程设计的选题对象。

4.控制系统及课程设计选题。控制系统与液压系统合理配合,可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种程序动作,其主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。控制系统可以作为控制原理、PLC等课程的课程设计的选题对象。

作为机械基础多课一体化、连贯课程设计的对象——注塑机,其组成部分与多课课程设计内容框图如图1所示。

(二)基础系统课程的课程设计内容

1.机械制图与CAD课程设计(测绘)。其目的是使学生熟练运用、掌握一种计算机辅助绘图软件的应用,巩固学生的识图能力、绘图能力和空间形体的想象能力。为此,将现在典型注塑机的注射系统或是合模系统的机械结构进行测绘,运用CAD软件进行二维绘图、三维建模。

2.机械原理课程设计。机械原理课程设计的主要内容安排如下:针对注塑机的合模系统,制定机构运动循环图,构建合模功能的机构运动原理,综合出符合工艺要求的合模机构方案;对方案中的机构进行理论上的运动分析、动力分析,并与现有典型合模系统进行比较;针对设计方案,借助工程软件建立机构的三维模型,进行方案验证;运用ADAMS软件进行运动仿真,并与理论计算进行对比。另外,可以将合模机构的多目标性能优化研究作为研究性和选修性内容。

3.机械设计课程设计。机械设计课程设计的任务是在上述基础上完成机械系统结构设计、机械传动装置和机械零件的设计,并进行必要的强度校核,绘出装配图和零件图,以使学生掌握通用机械零件的知识,具备查阅、运用有关资料的能力。

针对机械原理课程设计综合出来的合模机构,进行详细的合模系统及其典型机械零件的结构设计,确定其尺寸、形状、结构及材料,并考虑制造工艺、维护、经济和安全等因素;对典型零件进行必要的强度校核;对其调模功能采用带传动和齿轮传动设计进行比较;借助CAD软件进行二维工程图的表达及三维实体建模。另外,可以将注塑机合模装置主要构件的有限元分析及结构优化作为研究性和选修性内容。

4.机械制造工艺学课程设计。机械制造工艺课程设计要求运用所学的机械制造工艺知识,进行机械零件制造工艺的制定,训练学生根据实际加工条件,正确编制机械零件加工工艺的能力;同时培养学生应用工艺、工装基本理论和实际知识。

在上述课程设计的基础上,针对注射系统和合模系统完成注塑机的装配方案,制定典型零件的加工手段和加工工艺;设计典型零件的制造夹具。

5.液压传动课程设计。注塑机的合模、注射过程是借助液压系统来完成的,这就为以注塑机为对象进行液压传动课程设计提供了良好的一体化选题对象。液压传动课程设计的任务是针对工作参数和负载进行注塑机液压系统的原理设计,绘制注塑机合模系统、注射系统、调模系统等装配图,进行液压系统的设计计算和元件选择。

6.机械创新设计大作业。以注塑机为对象,完成上述课程设计以后,能为创新设计奠定良好的基础。针对合模机构、注射装置等均进行创新设计,提出新的机构方案或是结构形式,进行对比评价,以此培养学生的创新能力。

除此之外,以注塑机为对象,还可以对机械工程控制基础、机械工程测试技术和可编程控制器课程进行理论学习和实践。

上述系统课程的课程设计内容见表1。

四、结束语

现行的各课程考试基本上是相互独立、各自为政的,即考试选题和内容没有直接的相关性,这样就会造成学生学习的各门课程的知识难以在短期内融会贯通。为此,应根据学校的行业背景和专业特色等构建综合的、机-电-液-控一体化的教学对象,然后在机械基础系列课程设计中进行任务分解,进行多课程递进式、一体化、连贯性的课程设计改革。这种改革,可以快速促进学生对机械基础各课程知识的融会与巩固,对于培养学生的工程观、整体观和创新能力是非常有用的。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 银光球,张宁,刘斌彬.机构设计树在机械原理课程设计中的运用[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2012(2):119-121.

[2] 齐继阳.“机械制造工艺学”教学模式的探索[J].中国大学教学,2012(2):42-44.

[3] 夏会芳,苏秀芝.机械设计课程设计指导方法研究与实践[J]教育教学论坛.2015(7):171-173.

[4] 陈树昌,陈伟,沈兆光.机械设计与机械原理课程设计一体化改革的探索与思考[C].全国机械设计教学研讨会议论文集,2004.

[5] 王兴天.注塑技术与注塑机[M].北京:化学工业出版社,2005.

[责任编辑:陈 明]

作者:汤勃 蒋国璋 侯宇 邹光明 王兴东 李公法

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