時間:2022-07-15 04:47:54
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械設(shè)計基礎(chǔ)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
任何課程資源都不僅僅是課堂講解這一個環(huán)節(jié),還包括課程教學(xué)大綱、教學(xué)日歷等教學(xué)指導(dǎo)文件資源、課前的預(yù)習(xí)及課后的學(xué)習(xí)指導(dǎo)文件資源以及課程的教學(xué)課件等一系列文件資源??傮w上可分為用于理論教學(xué)的課程資源和用于學(xué)生自學(xué)、檢測的輔助教學(xué)資源。課程組在進行機械學(xué)課程的資源共享建設(shè)時,將文件資源模塊化,分別建立理論教學(xué)模塊和輔助教學(xué)模塊,從而將課程的整套文件資源系統(tǒng)地、完整地呈現(xiàn)出來。
(一)建立理論教學(xué)模塊
1.課程教學(xué)大綱。
教學(xué)大綱是根據(jù)學(xué)科內(nèi)容及其體系和教學(xué)計劃的要求編寫的教學(xué)指導(dǎo)文件,它以綱要的形式規(guī)定了課程的教學(xué)目的、任務(wù);課程中所涵蓋的知識、技能的范圍、深度與體系結(jié)構(gòu);教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)的基本要求。它是教師進行教學(xué)工作的主要依據(jù),也是檢查學(xué)生學(xué)業(yè)成績和評估教師教學(xué)質(zhì)量的重要準(zhǔn)則。故在建立理論教學(xué)模塊時,課程組針對不同專業(yè)不同的課程將機械基礎(chǔ)課程的教學(xué)大綱作為共享內(nèi)容,方便教師的教學(xué)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)。值得注意的是,學(xué)生對于所學(xué)課程的教學(xué)大綱的意義并未有深刻的認識,故相當(dāng)一部分學(xué)生在自學(xué)甚至是學(xué)習(xí)時對課程內(nèi)容的范圍、深度的認知很模糊,從而使學(xué)生學(xué)習(xí)效果受到嚴重的影響。因此課程組在對機械學(xué)課程教學(xué)大綱資源進行共享時,對其定義以及意義進行了強調(diào),使廣大學(xué)生在獲取資源的同時對教學(xué)大綱有一個更深刻的認知。
2.課程內(nèi)容。
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的知識點繁多,各章節(jié)間知識內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性低,學(xué)生在預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)以及復(fù)習(xí)的過程中容易出現(xiàn)“知識點遺漏、抓不住重點”等現(xiàn)象。根據(jù)本課程的特點,經(jīng)教研組老師的反復(fù)研究,根據(jù)知識點的重要性,將教學(xué)內(nèi)容模塊化,細化成若干知識模塊,并將其整理成書面文件以及媒體文件加以共享。通過這種方式,使學(xué)生對于所學(xué)的每章內(nèi)容的脈絡(luò)都能得到很好地把握,同時也降低了教師講授課程的難度。
3.課程教學(xué)日歷。
為了提高機械學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量與效果,除編排了各門課程相應(yīng)的教學(xué)大綱之外,還提供了相應(yīng)課程的教學(xué)日歷,作為授課教師學(xué)時安排的參考,同時也為學(xué)生的自學(xué)進度提供參考依據(jù)。通過充分調(diào)研和多年的實踐總結(jié),并學(xué)習(xí)其他兄弟學(xué)?;A(chǔ)課程的成功經(jīng)驗,組織有教學(xué)經(jīng)驗的教師編寫了符合我校實際、又有實用價值的機械基礎(chǔ)課程教學(xué)日歷,并將其作為共享內(nèi)容。這對教師講授課程的學(xué)時安排以及學(xué)生自學(xué)進度把握具有重要的參考價值。
4.教學(xué)視頻。
教學(xué)視頻是將教師要傳授給學(xué)生的知識、技能等內(nèi)容制作成視頻形式,以輔助現(xiàn)代化多媒體教學(xué)。即幫助老師能夠更加生動、形象地展現(xiàn)出在課堂上無法實際操作的內(nèi)容,同時又真實的記錄了教學(xué)內(nèi)容,方便學(xué)習(xí)者能夠隨時隨地反復(fù)學(xué)習(xí),已經(jīng)成為現(xiàn)代化教學(xué)中必不可少的重要輔助工具。本課程組在多年教學(xué)改革的基礎(chǔ)上,聘請了有經(jīng)驗的教師,錄制授課視頻,以供廣大教師、學(xué)生共享參考。
(二)建立輔助教學(xué)模塊
1.學(xué)習(xí)指導(dǎo)與電子習(xí)題集。
機械學(xué)課程在機械類本科教學(xué)體系中占有十分重要的地位,許多學(xué)校都將其列為研究生招生的必考科目之一。隨著教學(xué)體系的改革,雖普遍采用了CAI教學(xué),以增加課堂教學(xué)的信息量和教學(xué)效果,但教學(xué)時數(shù)少與教學(xué)內(nèi)容多的矛盾仍然很突出。因此,為了提高本課程的教學(xué)效果,幫助廣大學(xué)生進行有效地學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí),在學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法上給予全面的指導(dǎo),使學(xué)生在較短的時間內(nèi)掌握本課程的基本內(nèi)容,在每章節(jié)中都列舉了常見類型題,供學(xué)生在課下對本章節(jié)的內(nèi)容作進一步地鞏固強化,同時對學(xué)生的習(xí)題集作統(tǒng)一的參考答案,以便掌握解題的方法和技巧,從而提高分析問題、解決問題的能力。因此,課程組組織有實際教學(xué)經(jīng)驗的老師編寫并分享機械學(xué)課程的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和習(xí)題集,將其電子版作為資源加以共享。
2.CAI課件。
機械學(xué)課程CAI課件,結(jié)合教師授課、學(xué)生自學(xué)、研究生考試復(fù)習(xí)等功能于一體,重點在于對知識點的學(xué)習(xí)與考察,并結(jié)合實際工程問題的分析與解決案例,通過對應(yīng)章節(jié)的工程案例,將理論知識與工程實踐相結(jié)合。通過打包整合,將CAI課件作為共享資源展示在教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺上,為教師的授課以及學(xué)生的自學(xué)提供了幫助。
二、課程資源共享的互動
關(guān)鍵詞:知識密集型產(chǎn)業(yè);可持續(xù)發(fā)展;創(chuàng)新能力;智能化;綠色化;就業(yè)
1 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向
機械設(shè)計制造及其自動化是機械技術(shù)和電子技術(shù)為主體、多門技術(shù)學(xué)科相互滲透相互融合的產(chǎn)物,是在發(fā)展工程中逐步完善的一門新興的邊緣學(xué)科。實現(xiàn)機械自動化改變了工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技能結(jié)構(gòu)并且使得機械工業(yè)的生產(chǎn)及管理發(fā)生了重大變化。
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)具備機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力,能在工業(yè)主產(chǎn)第一線從事機械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才.
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機械設(shè)計及其自動化已經(jīng)成為一門獨特的新興學(xué)科,那未來發(fā)展的方向如何?
我國從20世紀80年代開始進行機械設(shè)計及其自動化研究,但同美歐日特別是日本相比,距離很大,我國起步晚、發(fā)展程度低是一個毋庸置疑的社會事實,我國是世界上最大的發(fā)展中國家,因此,發(fā)展機械實際制造及其自動化應(yīng)該與我國基本國情相適應(yīng)。立足于基本國情,實現(xiàn)機械設(shè)計制造及其自動化的高效穩(wěn)步發(fā)展。
1.1 把機械設(shè)計制造與機電一體化進行有效結(jié)合
機電一體化是機械自動化的高級形態(tài),是機械工業(yè)發(fā)展的延伸,也是機械工業(yè)的重要的發(fā)展方向。機電一體化改變了人類對機器的看法,機電一體化使得機器不在是冷冰冰的鋼鐵,是機器擁有了智能化的特點。改變了機器的模式。
1.2 把機械設(shè)計制造與信息技術(shù)有機結(jié)合
現(xiàn)代社會信息技術(shù)已經(jīng)成為人類不可分離的一部分,隨著信息技術(shù)的強大,機械設(shè)計制造沒有跟上信息技術(shù)發(fā)展的腳步。信息技術(shù)日新月異,但在我國,大部分的機械制造乃至大部分的工廠都是以密集的人力勞動為主,隨著勞動力成本的上升,這些工廠面臨市場的洗禮,實時轉(zhuǎn)型成為工廠生存的關(guān)鍵。機械制造與計算機結(jié)合,可以有效的把人從繁重的體力勞動中解放出來,實現(xiàn)我國從勞動密集型向知識密集型轉(zhuǎn)型,增加企業(yè)抵抗市場洗牌的能力,增強抗風(fēng)險能力。
1.3 在機械設(shè)計制造與信息技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)機械自動化的網(wǎng)絡(luò)化
同計算機一樣,網(wǎng)絡(luò)也成為人們生活的一部分,機械的制造、組裝、推廣都離不開網(wǎng)絡(luò),特別是機械成品的使用和推廣離不開網(wǎng)絡(luò)的作用。
1.4 機械設(shè)計制造及其自動化同樣要走可持續(xù)發(fā)展之路
環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)今社會一個很重要的問題,前些年,我們一味追求經(jīng)濟效益,犧牲了環(huán)境,現(xiàn)在我們正在品嘗環(huán)境污染的惡果,特別京津冀地區(qū)飽受霧霾的侵襲。從食品工業(yè)的機械自動化來看,我國和其他國家有著很大的差距。本身機械工業(yè)是一個污染比較強的工業(yè)類型,發(fā)展見效快的低成本自動化技術(shù),潛力大、前景好、投資不多、見效快,是比較符合我國現(xiàn)階段的工業(yè)水平,但在發(fā)展過程中,要節(jié)約能源、減少耗材,走綠色化、可持續(xù)化之路,總之,經(jīng)濟不應(yīng)該以環(huán)境作為代價。
1.5 機械設(shè)計制造及其自動化需要較強的自學(xué)和創(chuàng)新能力
理論是實踐的基石,因此,在本專業(yè)的學(xué)習(xí)中,要注重對專業(yè)知識的學(xué)習(xí),只有打下良好的專業(yè)基礎(chǔ),才能在實踐中學(xué)以致用?,F(xiàn)代社會技術(shù)日新月異,只具備良好的專業(yè)素質(zhì)也是遠遠不夠的,我們要在專業(yè)知識的基礎(chǔ)上增強自身的創(chuàng)新能力。把理論和創(chuàng)新能力結(jié)合,才能跟上科技發(fā)展的步伐。
機械設(shè)計制造及其自動化并不是單純的機械零部件的加工,本專業(yè)涉及范圍較廣,不僅要去具備本專業(yè)必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能;還要具備本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)某個專業(yè)方向內(nèi)所必要的專業(yè)知識,了解其科學(xué)前沿發(fā)展趨勢。
2 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展前景
機械設(shè)計制造及其自動化涉及到很多專業(yè),正如本論文所闡述的觀點,本專業(yè)需要的機電一體化、網(wǎng)絡(luò)計算機乃至環(huán)境保護有機結(jié)合,因此機械制造及其自動化專業(yè)要求學(xué)員利用一切能夠利用的時間去學(xué)習(xí)、鍛煉,到基層到工廠,在實踐中發(fā)現(xiàn)自己理論上的不足和欠缺,只有把理論和實際工作經(jīng)驗完美結(jié)合,才能完成從理論到實踐的“蛻化”。
現(xiàn)代社會,競爭最激烈的是人才的競爭,機械類專業(yè)的就業(yè),除了教學(xué)、營銷外,常見的還有生產(chǎn)總監(jiān)、設(shè)備物流管理、開發(fā)機械產(chǎn)品、開發(fā)儀器乃至武器,甚至一些模具的設(shè)計制造,更有甚者CNC工程師等等, 中國加入世界貿(mào)易組織后,對機械方面的人才需求日益強烈,機械方面人才就要迎來復(fù)蘇的春天。
自己的路需要自己去行走,自己的人生需要自己去拼搏,就業(yè)也是需要個人的興趣和能力的,所謂“干一行愛一行”只有愛一行才能干好一行。
無論一個社會的文明發(fā)展到什么程度,都離不開機械制造,它是人類生活的物質(zhì)基本保障,因此,在目前形勢下,我國機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀和前景都是非常好的行業(yè)。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:研究性學(xué)習(xí);CDIO工程教育模式;機械實踐;融合
實踐教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力都有著十分重要的作用,近年來,也受到了教育界相關(guān)專家學(xué)者的重視,機械設(shè)計這門專業(yè)已經(jīng)在我國各個高校中廣泛的開設(shè),這門專業(yè)的教學(xué)也一直是教學(xué)中的重點和難點,為了提高機械設(shè)計教學(xué)的有效性,各個高校也相繼開設(shè)了關(guān)于機械設(shè)計教學(xué)的改革,并將實踐教學(xué)的改革放在重要位置,一些學(xué)校在機械設(shè)計實踐教學(xué)中融入了創(chuàng)新的主題,另一些學(xué)校則在教學(xué)過程中引入了TRIZ等相關(guān)理論,總之,各個學(xué)校的機械設(shè)計實踐教學(xué)改革大多圍繞創(chuàng)新發(fā)展來改革,均收到了良好的改革成效。CDIO工程教育模式是近年來興起的一種新型教學(xué)模式,這種教學(xué)模式可以讓學(xué)生積極主動的投入實踐過程中,從而調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,也成為工程教育發(fā)展的新方向。下面就探討研究性學(xué)習(xí)與CDIO機械設(shè)計實踐教學(xué)的融合模式,并將其應(yīng)用在機械設(shè)計教學(xué)過程中,希望可以在一定程度上促進教學(xué)水平的提高。
1.CDIO工程教育模式簡介
CDIO工程教育模式是近些年來國際工程教育改革的成果之一,該種教育模式最早由瑞典皇家學(xué)院、麻省理工學(xué)院等四所大學(xué)的教育專家提出,經(jīng)過多年的探索,形成了完善的CDIO工程教育理念,該種理念不僅是對歐美20余年改革教學(xué)理念的繼承,也提出了檢驗測評的標(biāo)準(zhǔn)。CDIO即構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)、運作(Operate),該種教育理念是以產(chǎn)品研發(fā)到運行周期作為載體,讓學(xué)生可以積極主動的進行學(xué)習(xí)。CDIO的培養(yǎng)大綱是以學(xué)生的能力為基準(zhǔn),按照學(xué)生的能力分為工程系統(tǒng)能力、工程基礎(chǔ)知識、個人團隊能力以及個人能力四種,CDIO的培養(yǎng)大綱要求學(xué)生需要通過這四個能力來達到既定的目標(biāo)。
2.研究性學(xué)習(xí)與CDIO的融合
CDIO教育模式能夠為學(xué)生提供一種理論與實踐課程間有機知識相關(guān)聯(lián)的教學(xué)背景,其計劃的主旨就是為學(xué)生提供真實的工作情景,并在這種情景中傳授給學(xué)生扎實的基礎(chǔ)理論知識。就現(xiàn)階段來看,已經(jīng)有芬蘭、丹麥、法國、新加坡、南非、中國在內(nèi)的五十余所大學(xué)加入至CDIO教育合作計劃之中,共同完善該種教學(xué)模式。
研究性學(xué)習(xí)即在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生從社會、自然和生活中選擇適宜的課題進行研究,同時在研究的過程中積極的來汲取知識、應(yīng)用知識的一種學(xué)習(xí)活動。通過研究性學(xué)習(xí),學(xué)生可以在實踐過程中獲取到豐富的經(jīng)驗,也可以參與到知識的創(chuàng)造過程中,并從中養(yǎng)成一種良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,掌握好相關(guān)的研究方法,提升自己提出問題和解決問題的能力。研究性學(xué)來已經(jīng)在我國的各個高校中得到了廣泛的應(yīng)用,也取得了良好的教學(xué)效果,受到教師和學(xué)生的歡迎。
3.傳統(tǒng)機械設(shè)計實踐教學(xué)中存在的問題
目前,我國高校機械設(shè)計實踐的主要內(nèi)容是機械課程設(shè)計、減速箱拆卸、機械傳動設(shè)計等模塊,在實踐過程中主要存在以下的問題:
3.1 學(xué)生缺乏主動性
以減速箱拆卸課程為例,該項課程是一門驗證性課程,學(xué)生僅僅可以在課程中學(xué)習(xí)到減速箱的安裝方式,難以主動的投入到方案設(shè)計過程中,且由于學(xué)生在生活中很少會涉及到相似的裝置,因此,大部分學(xué)生難以對機械設(shè)計的課程產(chǎn)生興趣,這也是教學(xué)水平難以提升的重要因素。
3.2 學(xué)生實踐能力難以提升
由于各種因素的影響,現(xiàn)行的課內(nèi)實驗和課程設(shè)計對學(xué)生的思想產(chǎn)生了一種束縛,大多數(shù)的實驗設(shè)備都是模型,學(xué)生雖然可以了解到模型的結(jié)構(gòu),但是難以動手實踐,這就在很大程度上限制了學(xué)生實踐水平的提升,加上組織形式的限制,學(xué)生的實踐能力往往難以得到本質(zhì)的提升。
3.3 學(xué)生的創(chuàng)造能力有限
現(xiàn)行的實踐組織形式、教學(xué)內(nèi)容和考核方式都難以帶動起學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,很多學(xué)生對于設(shè)計的對象都不熟悉,加上考核方式的限制,學(xué)生之間很容易出現(xiàn)抄襲的情況,更談不上創(chuàng)造能力的提升了。
為了提升機械設(shè)計實踐教學(xué)的有效性,可以將研究性學(xué)習(xí)模式與CDIO教育模式相結(jié)合,以便提升學(xué)生的創(chuàng)造能力和學(xué)習(xí)的主動性。
4.融合研究性學(xué)習(xí)與CDIO的機械設(shè)計實踐教學(xué)的融合思路
4.1 實踐教學(xué)項目的確定
機械設(shè)計實踐教學(xué)的內(nèi)容的確定是將融合研究性學(xué)習(xí)與CDIO的機械設(shè)計實踐教學(xué)相融合的基礎(chǔ),根據(jù)我國高校機械設(shè)計教學(xué)的現(xiàn)狀,具體的教學(xué)內(nèi)容包括以下幾個方面:
4.1.1 自動執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計
自動制定機構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容以伺服電機模塊為主,學(xué)生可以自行選擇設(shè)計領(lǐng)域,并確定執(zhí)行機構(gòu),教師可以為學(xué)生提供搭建實物和設(shè)計方案參考,在設(shè)計完成后,要求學(xué)生交出完善的分析報告,以便更好的考察學(xué)生求解和分析的能力。
4.1.2 機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計
機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計是實踐教學(xué)項目的重要內(nèi)容,教師需要要求學(xué)生構(gòu)思好機構(gòu)方案,并按照結(jié)構(gòu)簡圖,根據(jù)動力學(xué)和運動學(xué)的分析報告做好設(shè)計,提升學(xué)生的機構(gòu)創(chuàng)新能力。
4.1.3 小型銑床設(shè)計
小型銑床設(shè)計包括控制方案設(shè)計、總體方案設(shè)計、進給機構(gòu)設(shè)計以及傳動方案設(shè)計,在實際的教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)該僅僅局限在銑床的設(shè)計中,也可以使用其他類型的機床,這樣就可以給學(xué)生提供多個選擇。
4.1.4 工業(yè)機器人設(shè)計
工業(yè)機器人設(shè)計能夠為學(xué)生提供一定的實踐機會,教師可以要求學(xué)生提供零部件的設(shè)計方案、控制分析方案等等,讓學(xué)生能夠通過這類訓(xùn)練,掌握相關(guān)的零部件設(shè)計知識。
5.機械設(shè)計實踐教學(xué)的組織方式
研究性教學(xué)模式與CDIO工程教育模式有一個共性,就是在教學(xué)過程中需要將學(xué)生放在第一位置,充分發(fā)揮出學(xué)生的主體地位,因此,在機械設(shè)計實踐教學(xué)的過程中,教師必須要采取各種方式激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。為此,可以根據(jù)研究性教學(xué)模式與CDIO工程教育模式的要求,將學(xué)生分為不同的小組,每個小組甄選不同的課題進行單獨研究。
在實踐開始前教師要擬定好教學(xué)內(nèi)容和研究目標(biāo),幫助學(xué)生明確教學(xué)的計劃,同時教師也要設(shè)計好問題,以便引導(dǎo)學(xué)生積極的進行思考,提升學(xué)生的創(chuàng)新性思維。選題也要嚴格根據(jù)研究內(nèi)容和研究方案進行,并要求學(xué)生按照這些選題來尋找資料,以小組為單位開展研究,相互提出疑問,教師進行輔助解答,這樣就可以激勵學(xué)生以不同角度來看待問題,強化對課題內(nèi)容的理解。在開展實踐的過程中,教師要對學(xué)生進行全程指導(dǎo),防止代工偷懶行為的發(fā)生,此外,也要控制好實踐的時間,防止學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)逆反心理。
6.結(jié)語
研究性學(xué)習(xí)和CDIO教育模式都是以學(xué)生實踐為主的新型教學(xué)模式,在CDIO不同階段中融入研究性學(xué)習(xí)能夠有效的提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和機械設(shè)計的教學(xué)效果,在兩者融合的過程中,教師必須要尊重學(xué)生的主體地位,尊重學(xué)生的差異,鼓勵學(xué)生進行自主探討和學(xué)習(xí),對學(xué)生進行科學(xué)的指導(dǎo),以便實現(xiàn)實踐教學(xué)水平的提高。
參考文獻:
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機械設(shè)計具有自身的程序,圖1為設(shè)計的基本程序。圖1機械設(shè)計的基本程序目前,機械設(shè)計教學(xué)中主要存在以下問題。
1.1教學(xué)內(nèi)容過于防范
目前,機械設(shè)計這門課程包含的內(nèi)容較多,有機械原理和機械設(shè)計。機械設(shè)計包括材料、力學(xué)、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內(nèi)容,所涉及的知識層面較廣,教學(xué)內(nèi)容較散,且與其他課程有著很多重復(fù),如機械設(shè)計學(xué)科中有一項螺紋連接的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。可見,教學(xué)范圍與機械設(shè)計這門學(xué)科的學(xué)習(xí)原則不相符合。又如,減速器的類型、樣式和設(shè)計參數(shù)要求,和機械制圖中的減速器設(shè)計相關(guān)知識存在較高重復(fù)率,不僅在學(xué)科的學(xué)習(xí)層次上造成混亂,還浪費了學(xué)生的學(xué)習(xí)精力。
1.2與時俱進能力不強
機械設(shè)計這門學(xué)科的實用性較強,同時其教學(xué)內(nèi)容隨著科技的不斷發(fā)展而不斷變化。所以,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容如果不進行更新,很難滿足現(xiàn)代社會的需求?,F(xiàn)代機械設(shè)計教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求,同時也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。因此,現(xiàn)代機械設(shè)計學(xué)科緊隨時代的變化而改變,將傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)進行時代元素的融入。如今,很多相關(guān)院校對機械設(shè)計教學(xué)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備強度和運動學(xué)等技術(shù)的教學(xué)比較注重,教學(xué)力度也較大,使能源問題、環(huán)境問題的教學(xué)很少涉及。尤其是安全、人機關(guān)系、美學(xué)等社會因素和價值工程、周期費用分析等經(jīng)濟因素,導(dǎo)致機械設(shè)計教學(xué)無法滿足現(xiàn)代人們的生產(chǎn)需求。
1.3教學(xué)方式落后
很多相關(guān)院校對機械設(shè)計的教學(xué)仍然采用講學(xué)通用的原則,對于教學(xué)中的重點知識,讓學(xué)生采取理論知識記憶的灌輸性傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法,而對這門學(xué)科的實際應(yīng)用教學(xué)涉及較少,僅僅加深了學(xué)生的相關(guān)知識或原理的理解。同時,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),在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中沒有充足的時間進行自主探索,嚴重阻礙學(xué)生對知識的理解與掌握,同時一定程度上阻礙了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際工程問題能力的發(fā)展。因此,應(yīng)當(dāng)對機械設(shè)計教學(xué)體系進行創(chuàng)新。
2創(chuàng)新機械設(shè)計教學(xué)體系措施
2.1調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
機械設(shè)計的學(xué)科教學(xué)內(nèi)容應(yīng)從實際出發(fā),注重教學(xué)的整體性、實踐性以及創(chuàng)新性。如今,很多學(xué)生對于機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識掌握不明確。所以,機械設(shè)計教學(xué)中應(yīng)當(dāng)遵循適度夠用的理論知識學(xué)習(xí)原則,可采取重點學(xué)習(xí)、部分理解等方式。首先,教學(xué)內(nèi)容要清晰精簡,要精簡機械設(shè)計這門課程的教學(xué)內(nèi)容,避免學(xué)生在相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生知識重復(fù)。同時,在學(xué)生的實際應(yīng)用教學(xué)中,如實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、社會調(diào)查、畢業(yè)論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學(xué)環(huán)節(jié),不但要適度融入相關(guān)基礎(chǔ)知識,還要增加其課程。其次,要注重知識的整合。在機械設(shè)計的實際教學(xué)中,將其中關(guān)聯(lián)性與聯(lián)系性較大的知識急性整合學(xué)習(xí)。最后,在機械設(shè)計的教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)注重知識點的增設(shè)。不僅要注重知識的重點性,還要考慮知識的完整性,可以增設(shè)以電、液為動力的機構(gòu)組合,結(jié)合實際的典型機械等新內(nèi)容,使學(xué)生全面認識現(xiàn)代機械,以適當(dāng)前生產(chǎn)實際需要,方便計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用和推廣。
2.2加強學(xué)生能力培養(yǎng)
機械設(shè)計是一門極具實踐性的課程,過程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生設(shè)計技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目的,同時注重學(xué)生工程意識、工程實踐能力、創(chuàng)新意識以及社會實踐能力的培養(yǎng)。實際教學(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,注重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)結(jié)論的能力。同時,在相關(guān)知識或原理的講解時,融入其在實踐中的應(yīng)用,堅持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,體現(xiàn)機械設(shè)計教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實踐性以及現(xiàn)代性。
2.3創(chuàng)新教學(xué)方法
目前,相關(guān)院校的招生多是面向全國,導(dǎo)致各種學(xué)生的機械設(shè)計學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一。因此,要不斷創(chuàng)新如今的機械設(shè)計教學(xué)。教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)加強直觀教學(xué),在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識或原理的同時,讓學(xué)生接觸各類種機械、機構(gòu)、零件、部件、圖紙,提高學(xué)生相關(guān)知識或原理的實踐性。同時,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),借助計算機和互聯(lián)網(wǎng),利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真軟件系統(tǒng),開展機械設(shè)計的現(xiàn)代化、立體式教學(xué)。此外,教師在機械設(shè)計的實際教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)盡量減少相關(guān)知識或原理的理論推導(dǎo),運用例證講清思路,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。
2.4增加教學(xué)實踐
機械設(shè)計是一門較注重實踐運用的學(xué)科,教學(xué)時教師不能僅僅注重學(xué)生的知識學(xué)習(xí),要更加重視學(xué)生的知識運用,如繪制機構(gòu)運動簡圖。圖2為機構(gòu)簡圖的繪制步驟。以四桿機構(gòu)為例,結(jié)合日常見到的篩東西、磨豆腐等,布置設(shè)計任務(wù)。在四桿機構(gòu)的講解過程中,不斷提醒雙曲柄機構(gòu)、曲柄搖桿、雙搖桿機構(gòu)分別有什么運動特性,能轉(zhuǎn)化為什么樣的運動形式,現(xiàn)實生活中有哪些物品用到了這些機構(gòu),不斷啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計任務(wù)。一個機器少不了動力,因此課程中增加電動機的選用環(huán)節(jié)。學(xué)生設(shè)定自己運動機構(gòu)的各種參數(shù)后,按部就班選用電動機,由此掌握效率等概念,并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后,考慮減速的問題。這時,可以引進齒輪機構(gòu)(包括蝸輪蝸桿)、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構(gòu)重點講傳動比的分配、計算及選用,對于漸開線的形成等和現(xiàn)場應(yīng)用聯(lián)系不密切的內(nèi)容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應(yīng)用。此外,學(xué)習(xí)過程中要加入查手冊選材料環(huán)節(jié),把時間用到應(yīng)用實踐上。
3結(jié)語
目前,我國機械設(shè)計教學(xué)體系仍然存在教學(xué)內(nèi)容過于龐雜、無法適應(yīng)時代的快速發(fā)展以及教學(xué)方式過于陳舊和落后等問題。因此,在機械設(shè)計實際教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強學(xué)生能力培養(yǎng),同時不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,以期為國家培養(yǎng)更多機械設(shè)計創(chuàng)新性人才。
作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學(xué)機械學(xué)院
參考文獻
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關(guān)鍵詞:地膜自動蓋膜機 自動化程度蝸輪軸
中圖分類號:S611 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、估算軸徑,選擇連軸器
1.初步估算軸徑選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查機械設(shè)計手冊[ 機械設(shè)計基礎(chǔ),卜祥安主編,北京師范大學(xué)出版社,2008年7月]表19.1-1,可得材料力學(xué)性能參數(shù)為:;;;;。
查機械設(shè)計手冊表19.3.-1公式,可初步計算軸徑,根據(jù)已選材料查機械設(shè)計手冊表19.3-2,可選取A=115,得
2.根據(jù)實際工作需要,應(yīng)選擇50mm、允許最大轉(zhuǎn)矩為850的平鍵套筒聯(lián)軸器。
二、軸結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計
根據(jù)受力(圖1是蝸輪軸的受力分析),應(yīng)選取圓錐滾子軸承,型號初選30214。
如圖a所示,按最簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸,與軸承配合處取直徑,與齒輪配合處直徑也取,齒輪與軸承之間采用套筒軸向定位方式;查國家標(biāo)準(zhǔn)手冊軸承寬度T=26.24mm,端蓋寬B=25.5mm。
三、軸的力學(xué)性能分析與設(shè)計
1.軸的受力分析如圖b所示:
軸傳遞轉(zhuǎn)矩
蝸輪圓周力
蝸輪徑向力
蝸輪軸向力
根據(jù)機械設(shè)計原理,聯(lián)軸器由于制造和安裝而產(chǎn)生的附加軸向力:
2.軸的支反力分析
1)如圖c所示,在水平平面內(nèi)的支反力:
由得
由:
2)如圖e所示,在垂直平面內(nèi)的支反力:
3)如圖g所示,由于的作用,在支點A和B處的支反力:
由得
3.彎矩及彎矩圖分析
1)如圖d所示,蝸輪的作用力在水平平面的彎矩圖:
2)如圖f所示,蝸輪的作用力在垂直平面的彎矩圖:
由于蝸輪作用力在D截面上的最大合成彎矩:
3)如圖h所示,由于作用的彎矩圖:
當(dāng)上述合成彎矩共面時該軸最危險,該彎矩為二者之和,截面最大合成彎矩為:
4)如圖i所示,作轉(zhuǎn)矩圖:
四、軸的強度校核
1.確定危險截面
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)及上述彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖,可確定在截面B處彎矩較大,并存在與軸承配合時引起的應(yīng)力集中;截面E處彎矩也比較大,直徑小,又有圓角結(jié)構(gòu)引起的應(yīng)力集中;截面D處彎矩最大,且有鍵槽及齒輪配合引起的應(yīng)力集中,故屬危險截面。
2.安全系數(shù)校核計算由于該減速器軸轉(zhuǎn)動,彎矩引起對稱循環(huán)彎應(yīng)力,轉(zhuǎn)矩引起為脈動循環(huán)切應(yīng)力。
根據(jù)機械設(shè)計手冊表19.3-17查得抗彎斷面系數(shù)
彎曲應(yīng)力幅為:
根據(jù)受力分析,由于是對稱循環(huán)應(yīng)力,故平均應(yīng)力
查機械設(shè)計手冊公式(19.3-2),可得:
切應(yīng)力幅為:
根據(jù)式(19.3-3):
軸D截面的安全系數(shù)由式(19.3-1)確定
由機械設(shè)計手冊表19.3-5可知,該軸D截面是安全的。
圖1 蝸輪軸的受力分析
五、綜上設(shè)計,可初步設(shè)計簡易的蝸輪軸,其結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖2所示。
圖2 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖
參考文獻:
機械設(shè)計基礎(chǔ),卜祥安主編,北京師范大學(xué)出版社,2008年7月
機械設(shè)計基礎(chǔ),喬峰麗主編,機械工業(yè)出版色,2011年1月
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型 機械設(shè)計 改革
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.032
1 引言
獨立學(xué)院作為一種新興的事物,發(fā)展初期,大部分的教學(xué)(含人才培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置、教材、大綱、教學(xué)方法)都沿用的一本二本的模式。但實踐證明,一本二本的教學(xué)模式并不適應(yīng)于獨立院校。
所以,對于這類學(xué)院與教學(xué)相關(guān)的都需要進行改革探討,才能適應(yīng)其發(fā)展。本文就獨立院校的《機械設(shè)計》本科課程的教學(xué)模式的改革進行探討。
2 獨立院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的特點
獨立院校培養(yǎng)的學(xué)生絕大部分是應(yīng)用型的人才。為達到此目標(biāo),從教學(xué)的課程設(shè)置、教學(xué)大綱、教學(xué)方法上相較于一本二本都有所不同。
3 《機械設(shè)計》相關(guān)課程的教學(xué)文件改革
3.1 理論課與實踐課的課程設(shè)置改革
因為《機械設(shè)計》是機械類本科生最為重要的一門核心課,所以大多數(shù)高校在課程設(shè)置時,都偏重于多學(xué)時,理論部分教學(xué) 64,72學(xué)時是常態(tài)。在此基礎(chǔ)上都都會設(shè)置3周左右的課程設(shè)計。應(yīng)用型本科教學(xué)注重應(yīng)用,但該有的理論知識也不能忽略。實踐只能多不能少,我學(xué)院嘗試設(shè)置56學(xué)時的理論教學(xué)+8學(xué)時的課內(nèi)實驗+3周的課程設(shè)計。當(dāng)然,理論學(xué)時在減少,但培養(yǎng)目標(biāo)不能降低要求。通過什么保證培養(yǎng)目標(biāo)――教學(xué)大綱。
3.2 《機械設(shè)計》理論課與實踐課的教學(xué)大綱改革
減少了理論學(xué),為保證教學(xué)目標(biāo),教學(xué)大綱必須適當(dāng)選取其教學(xué)內(nèi)容。
應(yīng)充分分析本學(xué)科的知識體系,正確選擇教學(xué)內(nèi)容,合理利用教學(xué)手段,力爭用最少學(xué)時取得最好的教學(xué)效果。
機械設(shè)計課程內(nèi)容繁多,涉及機械制圖、工程力學(xué)、金屬材料與熱處理等多門學(xué)科,這一龐大的知識體系,要想在幾十個學(xué)時內(nèi)由老師全部講完,學(xué)生全部接受是不可能的。這就存在對知識內(nèi)容的取舍問題,選取必不可少的知識,舍棄不必要的知識。
而課內(nèi)實驗,盡量較少驗證性實驗,開設(shè)設(shè)計型、綜合型實驗。如搭建機械設(shè)計創(chuàng)新實驗平臺、軸系結(jié)構(gòu)拆裝等實驗。
課程設(shè)計的要求與一本二本也應(yīng)區(qū)分開來,除了要求學(xué)生會用手工進行設(shè)計外,引入機械設(shè)計軟件,在課程設(shè)計中,一部分采用人工算,保證學(xué)生自己會分析計算,強化學(xué)生的理論知識。另一相似部分用設(shè)計軟件,這樣學(xué)生學(xué)會了一種軟件的使用,其應(yīng)用能力得到提高。
4 《機械設(shè)計》相關(guān)課程的教學(xué)方法改革
4.1 教學(xué)中深入淺出,運用類比方法
獨立院校的學(xué)生相比一本二本,基礎(chǔ)稍差,講課中碰到抽象復(fù)雜的概念很難理解??梢远噙\用類比方法。例如,滑動軸承中動壓形成原理可以比喻為飛機起飛的情況。飛機在跑道上高速前行,相對來說即以一定速度從大端向小端形成氣流;也可比喻快艇在高速前進,水流從大端流向小端從而形成托力把飛機或飛艇托起。
4.2 減少不必要的公式推導(dǎo)和論證、注重參數(shù)分析
機械設(shè)計中的公式,反映了各參數(shù)和性能之間的關(guān)系,如齒輪傳動中齒根彎曲疲勞強度計算公式清楚地說明了齒輪彎曲疲勞強度和模數(shù)之間存在的確定關(guān)系,明確反映出“模數(shù)增大,齒根彎曲疲勞強度提高”,這符合人們客觀思想認識的基本原理,也是實踐證明的事實。課堂上,教師往往花費大量的時間對公式進行論證,試圖使初學(xué)者確信公式的正確性,不僅浪費了時間,而且使學(xué)習(xí)的內(nèi)容過窄。那些嚴密的推導(dǎo)和論證對于應(yīng)用型本科生來說沒有起到多大作用。他們的主要工作是:將自然科學(xué)及其技術(shù)理論應(yīng)用到工程實踐中,用以解決實際問題。所以,教師應(yīng)將講授重點放在公式、手冊、參考資料及規(guī)范的應(yīng)用上。
4.3 重視實踐教學(xué)、注意知識運用
《機械設(shè)計》的實踐教學(xué)包含課內(nèi)實驗、集中實踐《機械設(shè)計課程設(shè)計》。
課內(nèi)實驗盡量開設(shè)設(shè)計型的實驗,例如帶傳動實驗,學(xué)生就可以在計算機中組裝各種類型的實驗臺,組裝后進行加載實驗,其實驗結(jié)果又可以由打印機輸出。
對于《機械設(shè)計課程設(shè)計》改掉“減速器”的傳統(tǒng)項目,采取方案多樣化,實現(xiàn)一人一題。讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的獨立工作能力,避免了過去常有少數(shù)人互相抄襲的現(xiàn)象。在指導(dǎo)過程中,充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動作用,不讓學(xué)生直接從老師那里索取答案,而是注重引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識,分析解決問題,培養(yǎng)實際的設(shè)計工作能力。引入機械設(shè)計軟件,要求學(xué)生的一部分內(nèi)容人工設(shè)計,一部分軟件設(shè)計,在答辯中要求學(xué)生現(xiàn)場操作設(shè)計,保證教學(xué)目標(biāo)。
5 結(jié)語
從2010年開始,我校機械學(xué)院就開始試行《機械設(shè)計》課程的改革方案。相比較于2010級之前的畢業(yè)生,該級學(xué)生的整天動手能力、計算機軟件應(yīng)用能力,甚至理論分析能力都有著明顯的優(yōu)越性。當(dāng)然,在試行過程中,也呈現(xiàn)出一些問題,將在后續(xù)的改革中繼續(xù)改進。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞 :工程實踐能力;專業(yè)課;教學(xué)模式
一、國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀分析
目前國內(nèi)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的大學(xué)教育模式基本上是“2+1+1”模式,即兩年的通識課和基礎(chǔ)課,一年的專業(yè)基礎(chǔ)課和一年的專業(yè)課,中間有部分實習(xí)內(nèi)容,如生產(chǎn)實習(xí)、金工實習(xí)、機械制圖測繪實訓(xùn)及課程設(shè)計等。從實踐來看該模式的主要問題有三方面:一是從學(xué)習(xí)內(nèi)容看知識點是各自獨立的,沒有系統(tǒng)化,二是專業(yè)課內(nèi)容基本以理論為主,缺乏對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),理論知識與生產(chǎn)實際相脫離,三是學(xué)生缺乏嚴格的專業(yè)訓(xùn)練。比如作為機械專業(yè)的學(xué)生,機械制圖能力是最基本的要求之一,雖然學(xué)生也學(xué)習(xí)了機械制圖的相關(guān)知識,但學(xué)生在獨立完成一個完整圖樣時仍然感到無從下手,從畢業(yè)設(shè)計學(xué)生所交的圖紙來看,經(jīng)常出現(xiàn)一些不應(yīng)有的錯誤,如視圖表達、尺寸標(biāo)注、形位公差標(biāo)注、零件明細欄表達、技術(shù)要求的編寫等不規(guī)范。
國外機械專業(yè)工程實踐能力培養(yǎng)模式主要有三種:1)德國模式:強調(diào)專業(yè)課程實踐性,在大學(xué)完成工程師的訓(xùn)練;2)前蘇聯(lián)模式:重視理論及實踐,強調(diào)人才培養(yǎng)的針對性;3)美國模式:重視在學(xué)校打好基礎(chǔ),畢業(yè)后在工廠實訓(xùn),強調(diào)人才培養(yǎng)的適應(yīng)性。
與普通本科教育相比,我院作為應(yīng)用型本科教育應(yīng)突出學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。應(yīng)用能力具體體現(xiàn)在獲取信息的能力、實踐能力以及創(chuàng)新能力三個方面。而對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生而言,工程實踐能力是應(yīng)用能力的集中體現(xiàn)。根據(jù)對以往畢業(yè)生的調(diào)查,工科學(xué)生如果缺乏工程能力的培養(yǎng),導(dǎo)致實際工作中所設(shè)計的產(chǎn)品看起來似乎很“完美”,但在實際生產(chǎn)中要么由于精度不必要的過高導(dǎo)致生產(chǎn)成本無謂增加,要么工藝結(jié)構(gòu)不合理根本無法生產(chǎn)出來,我們的教材內(nèi)容都是按標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計方法展開,但實際生產(chǎn)中碰到有很多非標(biāo)的產(chǎn)品不知道如何設(shè)計等等。
二、本研究項目對促進教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量的理論意義和現(xiàn)實意義
從專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課就注重開始工科學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),通過生產(chǎn)實際中的案例分析及學(xué)生實驗動手能力的培養(yǎng)使他們養(yǎng)成善于理論與實際相結(jié)合,防止陷于閉門造車的泥潭,而目前企業(yè)比較看重而學(xué)生欠缺的主要是這種能力。
本文的研究對象為我院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生。他們在培養(yǎng)層次上既不同于一本院校的研究型人才,也不同于職業(yè)學(xué)院培養(yǎng)的單一的技能型人才。從就業(yè)方向來看,絕大部分應(yīng)該是在公司和企業(yè),我們主要培養(yǎng)的是未來的工程師,因此,學(xué)生培養(yǎng)的重點應(yīng)該是強化工程實踐能力的訓(xùn)練。
主要研究內(nèi)容是針對“機械制造裝備設(shè)計”這門課程的教學(xué)內(nèi)容,以及教學(xué)過程中的一些教學(xué)方法兩方面進行分析研究,在教學(xué)內(nèi)容上突出實用性原則,把重點放在機床典型零部件設(shè)計方面,如主軸、導(dǎo)軌的設(shè)計,機床夾具設(shè)計方面,如組合夾具、可調(diào)夾具的設(shè)計,金屬切削機床設(shè)計上。在教學(xué)過程及實驗設(shè)置中突出專業(yè)知識的應(yīng)用。
三、研究方法和思路
3.1 通過專業(yè)課程實驗最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,在大四的專業(yè)課程“機械制造裝備設(shè)計”開設(shè)貼近生產(chǎn)實際的實驗,如組合夾具的拆裝實驗、數(shù)控車床的拆裝實驗,對于由于條件所限無法開設(shè)的實驗,如大連理工大學(xué)開設(shè)的工業(yè)機器人實驗則通過視頻方式進行演示。讓學(xué)生了解遇到各種零件怎樣來設(shè)計夾具,數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)與普通車床的區(qū)別等等。
3.2 在教材內(nèi)容安排上把與企業(yè)生產(chǎn)實際結(jié)合緊密的內(nèi)容作為重點,如機床典型零部件設(shè)計,機床夾具設(shè)計,金屬切削機床設(shè)計上,將這門專業(yè)課中的有關(guān)內(nèi)容與上學(xué)期同學(xué)們在十堰東風(fēng)汽車有限公司車間實習(xí)所見過的設(shè)備工裝結(jié)合起來,并盡可能把近幾年出現(xiàn)的新工藝新技術(shù)新材料介紹給學(xué)生。
3.3 把專業(yè)課的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計課題相結(jié)合,如布置有關(guān)機床夾具設(shè)計,發(fā)動機缸體的機加工工藝設(shè)計作為畢業(yè)論文題目并指導(dǎo)完成,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,真正做到學(xué)以致用。
3.4 調(diào)查其它獨立學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置及其模式,吸收比較成功的經(jīng)驗進行完善。四、達到的目標(biāo)
通過對“機械制造裝備設(shè)計”專業(yè)課的研究改革和畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練使機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生具有一定的理論知識和工程實踐能力,走上工作崗位后能順利完成由大學(xué)生向工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)換。
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)大三和大四學(xué)生的主要課程是學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課,提高其工程實踐能力是工科類學(xué)生必不可少的基本技能,不管他們到企業(yè)后從事產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理還是工藝設(shè)計都離不開工程實踐能力。有針對性的在學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計課題中安排貼近生產(chǎn)實際的論文題目,使他們帶著問題進行畢業(yè)實習(xí)并在企業(yè)的生產(chǎn)實際過程中將理論與實踐相結(jié)合,縮短由學(xué)校到企業(yè)過渡期間的不適應(yīng)期,使我校為湖北省乃至全國培養(yǎng)有較高工程實踐能力的高素質(zhì)人才。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng)模式 實踐教學(xué)改革 創(chuàng)新能力
【中圖分類號】C961【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1006-9682(2009)03-0023-02
【Abstract】Considering characteristic of machine design, manufacture and automation speciality, a new teaching reforming project according to both market demand and learners’ needs was proposed, which benifits to cultivate innovative talents with strong adaptability. Practice for three years proved that the new talent-training plan was effective to encourage students to participate practical activities and foster students’ innovation ability.
【Key words】Talent training mode Practice teaching reform Innovative ability
一、前 言
在新時期,如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等院校面臨的新課題,我校以實踐教學(xué)改革為重點,開展了“機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)”多樣化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建的探索與實踐。由于在傳統(tǒng)的教育模式下,專業(yè)培養(yǎng)方案(計劃)是靜態(tài)的,制定一次,使用四年。在許多應(yīng)用型的學(xué)科領(lǐng)域,譬如機械工程學(xué)科,四年內(nèi)存在較多的知識更新,社會需求也在不斷變化。作為學(xué)生知識體系的基礎(chǔ),專業(yè)培養(yǎng)計劃四年不變將無法適應(yīng)發(fā)展的要求。因此,有必要探討一種方法,基于此方法建立的專業(yè)培養(yǎng)計劃可使教學(xué)內(nèi)容對“技術(shù)進步、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、社會需求變化”做出快速適應(yīng)與調(diào)整,將專業(yè)培養(yǎng)計劃的相對僵化轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)適應(yīng)。[1]
二、改革思路
自1996年石河子大學(xué)掛牌成立以來,我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的發(fā)展已有十余年的歷史。合校初期,以加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、注重素質(zhì)、突出能力為指導(dǎo)思想制訂了人才培養(yǎng)方案。2002年,結(jié)合我國高等教育的改革與實踐,適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展及對人才的需求,機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)對人才培養(yǎng)方案進行了一次大的調(diào)整。試行前期按大類培養(yǎng),后期進行寬口徑專業(yè)教育的新模式,以加強基礎(chǔ),拓寬專業(yè)面向,為學(xué)生跨學(xué)科專業(yè)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。運行過程中取得了一定的效果和經(jīng)驗,但在實施過程中也發(fā)現(xiàn)一些問題。由于隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及人才市場需求的不斷變化,機械類專業(yè)所培養(yǎng)的人才及其知識結(jié)構(gòu)以及能力要求發(fā)生了很大變化。機電一體化、CAD/CAM、柔性制造等現(xiàn)代化機械設(shè)計方法、先進制造技術(shù)以及有關(guān)邊緣學(xué)科知識技術(shù)使傳統(tǒng)的機械類本科專業(yè)領(lǐng)域的內(nèi)涵發(fā)生了根本的改變。
2006年,本專業(yè)再次對人才培養(yǎng)方案進行了修訂,新方案注重人才實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以我校“立足兵團,服務(wù)新疆,面向全國”的辦學(xué)指導(dǎo)思想為宗旨,以培養(yǎng)適應(yīng)兵團乃至全國經(jīng)濟發(fā)展的需求,服務(wù)社會,面向市場,綜合素質(zhì)高、能力強、具有創(chuàng)新精神的先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)需要的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)多樣化人才為目標(biāo),從教育理念、培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)模式等方面全過程系統(tǒng)化地提出如何解決創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方案,構(gòu)建多元化創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式。深入貫徹“有教無類、因材施教、厚積薄發(fā)、經(jīng)世致用”的教育思想觀念,全面落實“辦學(xué)以學(xué)生為本,育人以素質(zhì)為本,素質(zhì)以做人為本”的人才培養(yǎng)根本原則和“以素質(zhì)教育為基礎(chǔ),以專業(yè)教育為主干,以教學(xué)質(zhì)量為核心”的本科教育基本框架,致力于培養(yǎng)以“素質(zhì)好(個人)、基礎(chǔ)好(專業(yè))、上手快(業(yè)務(wù)能力)、轉(zhuǎn)型快(適應(yīng)能力)的事業(yè)骨干”為基本規(guī)格的本科人才。從市場需求出發(fā)來培養(yǎng)學(xué)生,從學(xué)生需求出發(fā)來開展教學(xué)改革。
三、具體措施
1.改革傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式和“三段式”的課程安排
設(shè)置用于集中實踐實訓(xùn)環(huán)節(jié)的小學(xué)期,構(gòu)建集技能訓(xùn)練和創(chuàng)新活動于一體的獨立的實踐教學(xué)體系,使教學(xué)組織模塊化。實踐教學(xué)可由課堂教學(xué)模塊、指導(dǎo)實踐學(xué)習(xí)(共性)模塊、自主實踐學(xué)習(xí)(個性)模塊、社會實踐(多樣化教學(xué))模塊組成,如:挑戰(zhàn)杯、機械設(shè)計大賽等活動。開發(fā)兼具訓(xùn)練、創(chuàng)新的實踐技能訓(xùn)練教學(xué)項目,確保每學(xué)期都有至少1門課程需要進行綜合性設(shè)計性實驗;編寫項目化教學(xué)的教材,實驗(實訓(xùn))、項目設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書。在教學(xué)活動過程中,將實驗、學(xué)習(xí)、設(shè)計、制作、研究和調(diào)研活動結(jié)合起來,尤其在實驗中增加綜合實驗內(nèi)容,將理論教學(xué)與各類教學(xué)實踐活動有機結(jié)合起來,對學(xué)生而言,唯有素質(zhì)的提高和創(chuàng)新意識的增強會受用終身。[2]
2.充分利用校內(nèi)外實驗實習(xí)基地,產(chǎn)學(xué)研合作,開展項目化教學(xué)。
在人才培養(yǎng)過程中,注重啟發(fā)式教學(xué),鼓勵學(xué)生自主設(shè)計學(xué)習(xí)方向,在學(xué)科專業(yè)的范圍內(nèi)自主選擇培養(yǎng)方向,將被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。把學(xué)科競賽作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的主要手段和有效載體,鼓勵學(xué)生獨立思考、強調(diào)發(fā)揮個人才智和潛力,培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、團隊合作精神、解決實際問題和實踐動手能力和社會適應(yīng)能力。注重人才培養(yǎng)過程中的社會、企業(yè)和學(xué)校的結(jié)合,密切學(xué)生與社會的關(guān)系,將封閉式教育轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放式教育,充分利用社會資源,讓學(xué)生直接了解社會和企業(yè)的需求與發(fā)展。在課堂中學(xué)習(xí)理論,在實驗室學(xué)習(xí)技術(shù),在社會學(xué)習(xí)技能。強化國內(nèi)外交流,將前沿的科學(xué)技術(shù)融入課程,創(chuàng)新實踐先進的教學(xué)方法。體現(xiàn)學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的地位,將課堂推向社會(企業(yè)、政府、研究機構(gòu)),將社會引入課堂,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性、創(chuàng)新性和實踐性。
改革實踐教學(xué)方法和實踐教學(xué)管理方式,開展產(chǎn)學(xué)合作教育管理體制和運行機制的研究。對原有實踐教學(xué)管理文件進行清理、制定、修訂完善,逐步建立起了一套適應(yīng)新體系運行的管理規(guī)章制度。包括:實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)、科技創(chuàng)新、社會實踐、實驗室開放等方面的管理規(guī)章制度。
3.合理配置課程結(jié)構(gòu),整合課程內(nèi)容,制定多層次人才培養(yǎng)方案。
為使課程體系、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容達到整體最優(yōu),進一步加大課程整合的力度,按照整體優(yōu)化原則和厚基礎(chǔ)、寬知識、強能力、高素質(zhì)的教學(xué)改革方向,在學(xué)校公共基礎(chǔ)平臺修訂的基礎(chǔ)上,針對專業(yè)特點,修訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案,通過優(yōu)化課程組合,將一些課程內(nèi)容陳舊、分割過細的課程進行重組,加強計算機、外語能力培養(yǎng)。摒棄傳統(tǒng)意義上的機械設(shè)計、制造人才的窄專業(yè)培養(yǎng)方法,給學(xué)生們傳達一個信息,即大學(xué)本科階段教育的任務(wù)是一種通識教育,專業(yè)內(nèi)容不僅包含與機械學(xué)科發(fā)展密切相關(guān)的知識,同時也要適應(yīng)與機械相關(guān)的邊緣學(xué)科,為此,新一輪培養(yǎng)計劃在專業(yè)基礎(chǔ)課中,進行分流培養(yǎng)。在專業(yè)選修課中增設(shè)學(xué)科前沿性課程、跨學(xué)科課程、綜合性課程、理論基礎(chǔ)類課程、理論提高類課程、雙語教學(xué)和能力培養(yǎng)課程,加大選修課的比例。把最新的工程設(shè)計理念與方法教給學(xué)生,以適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展。如將CAD/CAM內(nèi)容貫穿于整個教學(xué)過程中,從繪圖基礎(chǔ)理論與手工繪圖到計算機繪圖形成新的課程體系;對力學(xué)、電學(xué)、機械三大課程依然保證學(xué)時,夯實基礎(chǔ)。在這些基礎(chǔ)上,增加計算機應(yīng)用課程(軟件工程與應(yīng)用)、現(xiàn)代制造技術(shù)(數(shù)控、快速成形等技術(shù))和現(xiàn)代設(shè)計與制造方法等,使學(xué)生有接受新技術(shù)挑戰(zhàn)的能力。并且,在重視機械學(xué)科前提下,強化政治思想、人文素質(zhì)和基本理論知識的教育,注重提高學(xué)生的思想品德、人文素質(zhì)、專業(yè)知識等方面的綜合素質(zhì)。
重視課外科技活動及實驗實習(xí)基地建設(shè)。通過校企聯(lián)合提高實習(xí)基地的質(zhì)量,增加行業(yè)知名企業(yè)的數(shù)量,建立應(yīng)用型實習(xí)基地和設(shè)計型實習(xí)基地。應(yīng)用型基地提供條件幫助學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識處理實際問題;設(shè)計型基地提供學(xué)生進一步學(xué)習(xí)專業(yè)技能和提高研究開發(fā)能力的條件,二者結(jié)合,按照“應(yīng)用型模式”來組織教學(xué),突出學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和綜合技能培養(yǎng),并兼顧設(shè)計、分析、開發(fā)性人才的培育,走多樣化、重創(chuàng)新的人才培養(yǎng)之路,給學(xué)生更多的選擇,培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次、多樣化、創(chuàng)新性骨干人才,推動因材施教,教書育人,使學(xué)生成為一個各方面和諧發(fā)展的人。讓成績好的學(xué)生充分得到發(fā)展,成績差的學(xué)生不掉隊。嘗試分層培養(yǎng)模式:2+4+4培養(yǎng)方案,即20%的學(xué)生進入碩士研究生階段的學(xué)習(xí),40%的學(xué)生成為工程技術(shù)人員(擴招前本科畢業(yè)水平),40%的學(xué)生成為現(xiàn)場應(yīng)用工程師(應(yīng)用技術(shù)型人才)。[3][4]
4.改革現(xiàn)有實踐教學(xué)評價體系
課內(nèi)與課外相結(jié)合,理論與實踐相結(jié)合,加強系統(tǒng)化學(xué)習(xí)中的過程管理,加大實踐環(huán)節(jié)的考核力度。在教學(xué)目標(biāo)上強調(diào)智力的發(fā)展重于知識的獲得,在課程和專業(yè)設(shè)置上以追求知識本身的價值為本,注重基礎(chǔ)知識并強化實踐教育,通過培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新,進一步確立“需求驅(qū)動、技術(shù)引領(lǐng)、產(chǎn)學(xué)研合作發(fā)展”的基本教學(xué)思想,縮小專業(yè)建設(shè)中存在的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求與人才培養(yǎng)目標(biāo)之間差距,改變以往“人才培養(yǎng)重理論、輕實踐,實踐教學(xué)重動手能力訓(xùn)練、輕創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的局面。學(xué)生實踐課程的成績可由各實踐教學(xué)模塊共同組成,教師評價與學(xué)生評價相結(jié)合,注重培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、團隊協(xié)作意識及自我約束意識。
四、主要成效
新一輪人才培養(yǎng)方案和模式已在機械設(shè)計制造及自動化本科專業(yè)05級、06級、07級學(xué)生中實施,在新舊人才培養(yǎng)方案的銜接上有個別課程做了調(diào)整,運行情況正常,受益學(xué)生人數(shù)達300余人。2006年在機制、農(nóng)機專業(yè)的教學(xué)中,我們首次采用機械系統(tǒng)方案設(shè)計取代以往的機械原理中的凸輪設(shè)計,學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新意識加強,提高了他們的獨立工作能力和工程實踐能力。同期并成立了“機構(gòu)創(chuàng)新小組”和“惠魚機器人小組”,教師利用課外時間指導(dǎo)學(xué)生進行機構(gòu)創(chuàng)新實踐訓(xùn)練,以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)機械、電子、計算機等知識進行機電系統(tǒng)總體方案設(shè)計的能力。在親自動手搭接的過程中,將理論與實踐融會貫通,增加知識覆蓋面。促使學(xué)生從科目分科學(xué)習(xí)向工程實際綜合、從知識積累向能力生成轉(zhuǎn)化。其中機構(gòu)創(chuàng)新小組設(shè)計制作的2件作品獲得2008年新疆兵團賽區(qū)全國大學(xué)生機械創(chuàng)新大賽三等獎2項,“惠魚機器人小組”獲得2007年石河子大學(xué)SRP立項,并通過驗收,效果反映良好,04級2名學(xué)生畢業(yè)設(shè)計由于選題新穎,設(shè)計獨到,被評為校級優(yōu)秀。3年來,機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生以“專業(yè)理論扎實,實踐本領(lǐng)過硬,適應(yīng)能力強,具有創(chuàng)新精神”深受社會及用人單位歡迎,普遍認為我院畢業(yè)生崗位適應(yīng)能力強,有良好的工作態(tài)度和敬業(yè)精神,04級一次就業(yè)率達到了98%。
五、結(jié) 語
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才必須牢固樹立人文精神、科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力相統(tǒng)一的教育觀,堅持教育中知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的協(xié)調(diào)一致,堅持人文素質(zhì)教育、科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)和實踐能力訓(xùn)練的協(xié)調(diào)一致,堅持教育學(xué)生做學(xué)問、做事與做人的協(xié)調(diào)一致。通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,改變“以教師為中心”為“以學(xué)生為中心”,把“傳授教材”為主要目標(biāo)變?yōu)椤耙栽鲩L經(jīng)驗、發(fā)展能力”為主要教學(xué)目標(biāo)。在教師引導(dǎo)下,讓學(xué)生大膽想象,積極思維,主動探索,在學(xué)習(xí)中發(fā)揮內(nèi)在的潛力,不斷提高創(chuàng)新能力。
參考文獻
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Abstract: Mechanical Design course is one of the important professional courses for electrical major. Aiming at the common problems in the teaching process of Mechanical Design, this paper proposed the reform in teaching content, teaching methods and assessment methods to stimulate student's interest in learning and improve teaching quality.
關(guān)鍵詞: 機械設(shè)計;教學(xué);改革
Key words: Mechanical Design;teaching;reform
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)20-0284-02
0 引言
《機械設(shè)計》是一門理論性和實踐性都很強的課程,是高等學(xué)校機械類專業(yè)開設(shè)的一門主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,是對學(xué)生進行設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、工程意識訓(xùn)練的主要課程[1]。通過本課程的學(xué)習(xí),不僅要求學(xué)生掌握畢業(yè)后從事機械行業(yè)工作的基本知識和基本技能,也為本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅實的基礎(chǔ)。目前,在實際的教學(xué)過程中主要存在以下問題:一是機械設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣,而學(xué)時相對較少;二是教材使用不科學(xué),有些內(nèi)容對培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力方面作用不大,但仍占用一定的課時;三是教學(xué)手段不夠靈活多樣,現(xiàn)代教育手段得不到正確使用,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,影響了教學(xué)效果;四是學(xué)生對實驗教學(xué)重視不夠,獨立性不強,缺乏創(chuàng)新性;五是考核方式單一,容易造成高分低能現(xiàn)象。
針對上述問題,本文在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式三個環(huán)節(jié)上進行了課程教學(xué)改革,以期使學(xué)生不僅具備機械設(shè)計的理論知識,善于發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,同時具備一定的實踐創(chuàng)新能力,為日后的學(xué)習(xí)深造和就業(yè)上崗打下堅實基礎(chǔ)。
1 教學(xué)內(nèi)容改革
教學(xué)內(nèi)容的改革首要任務(wù)是課程體系以及教材的改革。既不能遺漏知識點,又要避免重復(fù)。在內(nèi)容的處理和編排上要以“需要”為準(zhǔn)繩,以“夠用”為尺度,以“會用“為目標(biāo)[2]。因此,機械設(shè)計的教材內(nèi)容應(yīng)圍繞“掌握概念、突出技能、重在應(yīng)用”展開。但目前的教材中,教學(xué)內(nèi)容多而課時相對少,這就要求在教材的選擇上既要有內(nèi)容上的先進性,又要注意理論知識的深度把握;既要注意理論知識的學(xué)習(xí),又要強調(diào)實際能力的培養(yǎng),內(nèi)容應(yīng)“少而精”,制定合理的教學(xué)計劃,做到有的放矢、學(xué)以致用,對于一些過深的、不必要的理論推導(dǎo)和證明應(yīng)該刪掉。例如齒輪傳動中按齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式的推導(dǎo)過程;帶傳動中帶即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間關(guān)系式的推導(dǎo)等內(nèi)容應(yīng)該刪去。同時,在科學(xué)地使用教材的同時,應(yīng)與時俱進,跟蹤科學(xué)技術(shù)發(fā)展在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中產(chǎn)生的新成果、新方法、新成果并及時補充到教材中去,開闊學(xué)生視野,啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。
2 教學(xué)方法和教學(xué)手段改革
傳統(tǒng)的教學(xué)方法仍然是以課堂講授為主,老師在教學(xué)中滿堂灌,教與學(xué)的互動較少,不能很好的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,更談不上創(chuàng)造性。
新型的教學(xué)模式要求“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),以能力培養(yǎng)為主線,以素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)”,因此要求我們豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段。首先,應(yīng)該將教學(xué)方式由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心,實行課堂講授討論、學(xué)生獨立思考的雙向模式教學(xué),加強師生之間的互動,師生可以共同的設(shè)問思考、問題延伸、知識拓展,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。第二,采用啟發(fā)式、類比式等多種教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深知識點的理解與應(yīng)用。比如,在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,引導(dǎo)學(xué)生分析多種布置方案,從而找到最佳的方案,使學(xué)生運用發(fā)散性思維來考慮問題,強調(diào)學(xué)生的主動參與。第三,理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)的過程中可以打破先理論后實驗驗證的陳舊模式,課堂教學(xué)也可從實驗入手,再從實驗中引入問題,這樣具體而真實。比如講解機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖畫法時,可以讓學(xué)生走入實驗室,對著模型來學(xué)習(xí)機構(gòu)運動簡圖的畫法。這樣的模式可以激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感。在課堂理論教學(xué)時,也可有選擇性地將一些元器件帶到課堂上去。第四,要將多媒體課件與黑板教學(xué)相結(jié)合。多媒體教學(xué)作為現(xiàn)代化教育手段應(yīng)加以充分的運用。對于關(guān)鍵的理論推導(dǎo)、重要例題,教師可以在黑板上進行,而對于大量的概念以及圖形,使用多媒體課件就可以省下很多時間??傊?,多媒體課件以大量的視聽信息、高科技的表現(xiàn)形式以及圖形、圖像的三維動畫效果沖擊了學(xué)生的思維興奮點,使情景學(xué)習(xí)理論在教學(xué)中得到充分體現(xiàn),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)質(zhì)量。第五,可以經(jīng)常聘請工程技術(shù)人員開設(shè)講座,他們會給教學(xué)帶來最新、最直接的知識以及人才需求,便于我們把生產(chǎn)第一線的科技信息帶到課堂上去,使我們的教學(xué)真正能夠與時俱進,符合社會發(fā)展需求。
3 重視實踐教學(xué)
適用性和實踐性是機械設(shè)計課程的特點,所以實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是本課程的重要環(huán)節(jié)[3],應(yīng)該予以重視。實踐教學(xué)主要包括實驗和課程設(shè)計。
目前開設(shè)的實驗主要是認知性、驗證性實驗。這些實驗不利于學(xué)生培養(yǎng)全面思考問題的能力和創(chuàng)新性、發(fā)散性的思維能力,更不利于學(xué)生過硬技術(shù)應(yīng)用能力的形成。因此,有必要對實驗教學(xué)作一改革。首先,加強應(yīng)用性的基礎(chǔ)實驗,例如組織學(xué)生裝拆與專業(yè)相關(guān)的機器,這樣可以鍛煉學(xué)生的操作能力。第二,開設(shè)創(chuàng)新性和綜合性實驗[4],如對常見結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)意組合,由學(xué)生自己設(shè)計機構(gòu)用途,畫出機構(gòu)簡圖,并分析其可行性。第三,開創(chuàng)大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目,組織學(xué)生自己設(shè)計新機構(gòu)或?qū)σ延械臋C器機構(gòu)進行改進,然后自己整理成論文、申請實用新型專利等等。
課程設(shè)計環(huán)節(jié)是機械設(shè)計教學(xué)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。改革課程設(shè)計的教學(xué)模式,加強學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)也尤為重要??梢越M成興趣設(shè)計小組,讓學(xué)生在設(shè)計過程中對現(xiàn)有的問題提出創(chuàng)新性解決方案;課程設(shè)計中要以學(xué)生為主,教師只起指導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)習(xí)過的理論知識應(yīng)用到課程設(shè)計中;重視答辯。這樣學(xué)生才會真正重視課程設(shè)計,才會真正獨立完成。
4 完善考核方式
傳統(tǒng)的考核方式就是閉卷考試,這樣容易使學(xué)生平時不好好學(xué)習(xí)、不重視實驗,考前臨時抱佛腳,造成高分低能的現(xiàn)象。因此,考核方式可以改革成由閉卷考試、實驗實訓(xùn)成績、平時成績?nèi)糠纸M成。其中閉卷成績占60%,實驗成績占30%,平時成績占10%。實驗實訓(xùn)成績的考核主要以實驗實訓(xùn)操作及實驗實訓(xùn)報告是否規(guī)范準(zhǔn)確為主要依據(jù)。對開展探索性、綜合性實驗的學(xué)生要提交論文;對于有創(chuàng)見的學(xué)生,成績從優(yōu)。平時成績的考核則可以從考勤、每次的作業(yè)完成情況來進行??己朔绞降亩鄻踊梢允箤W(xué)生平時按時認真地學(xué)習(xí),重視每次的作業(yè)和實驗實訓(xùn),使學(xué)生累積好扎實牢固的知識基礎(chǔ),從而提高教學(xué)效果和質(zhì)量。
5 結(jié)論
機械設(shè)計是一門理論性和實踐性都很強的課程,而機械設(shè)計是設(shè)計,是有別于別人的東西,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)還是需要我們教師不斷地在實踐中摸索和思考從而不斷改進理念和教法的。幾年下來,通過對課程改革的研究和探索,在黃河科技學(xué)院確實取得了較好的效果,但是我們還應(yīng)該在以后的漫長教學(xué)過程中不斷完善和深化,從而不斷提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
參考文獻:
[1]趙小平.機械設(shè)計基礎(chǔ)改革探討[J].裝備制造技術(shù),2013(2): 211-212.
[2]吳琳.電工電子技術(shù)課程改革教學(xué)的思考[J].中國科技信息,2010(16):260-261.
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新教育;機械設(shè)計類課程;教學(xué)改革;創(chuàng)新思維
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)03-004-01
深化教育改革全面推行素質(zhì)教育有很多方面其中最重要的是創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新教育的目的是要培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識,創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才。因此,素質(zhì)教育的重點,就是要把創(chuàng)新教育貫徹落實帶教育教學(xué)全過程中去。實施創(chuàng)新教育,轉(zhuǎn)變教育觀念是關(guān)鍵。機械設(shè)計類課程是機械類和機電類專業(yè)的一門必修主干課程是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,是對學(xué)生進行設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、工程意識訓(xùn)練的主要課程對學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程起到承上啟下的作用。在培養(yǎng)創(chuàng)新能力和素質(zhì)教育方面有著其他課程不可替代的作用。近年來隨著創(chuàng)新教育的實施,教學(xué)改革的不斷深入,要求我們必須對原有的教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)等進行改革探索和嘗試。
目前高等機械教育在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才方面存在一些薄弱環(huán)節(jié),需要在改革中不斷加強和完善。目前高等工機械教育的主要問題是:(1)教育觀念陳舊,教育模式落后。學(xué)生知識面狹窄,課程內(nèi)容落后于時代,缺乏反映學(xué)科發(fā)展前沿的有關(guān)新學(xué)科、新技術(shù)和新思維的知識。不能激發(fā)學(xué)生思考新問題、探討新知識的創(chuàng)新欲望。(2)教學(xué)方法呆板,過于重視考試和成績。缺乏啟發(fā)式、研究式的學(xué)習(xí)氛圍。眾多企業(yè)家強調(diào)高校必須“高度重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”。(3)重理論、輕實踐重計算推理、輕實驗論證,理論脫離實際,不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。企業(yè)家們一致認為“學(xué)校教育應(yīng)注意理論和實際緊密結(jié)合,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力”。(4)受計劃經(jīng)濟和傳統(tǒng)文化的影響,在工程教育中,缺乏基本的經(jīng)濟分析和市場需求預(yù)測分析,使學(xué)生的經(jīng)濟和效益意識比較淡薄。企業(yè)認為學(xué)?!皯?yīng)加快知識產(chǎn)權(quán)法律的普及教育,從而提高工程技術(shù)人員對無形資產(chǎn)的保護意識”。
由于我國繼續(xù)工程教育體系尚未建立,嚴重制約了機械技術(shù)人員的繼續(xù)教育和素質(zhì)、能力的提高。所以我們應(yīng)該采取以下改革措施:(1) 建立機械專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與相應(yīng)的課程體系。 (2) 構(gòu)建創(chuàng)新系列課程并進行教材及教學(xué)資源建設(shè)。(3) 建立創(chuàng)新人才基地。加強創(chuàng)新實驗環(huán)境和條件的建設(shè),使機械基礎(chǔ)實驗課程建設(shè)成為既是基礎(chǔ)課程的實驗教學(xué)基地,又是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐基地。學(xué)生可以進行機械創(chuàng)新設(shè)計、機械制造工程實踐、現(xiàn)代制造技術(shù)實驗及培訓(xùn)、CAD培訓(xùn)、信息網(wǎng)絡(luò)與CG實驗、以及學(xué)生自主創(chuàng)新活動。(4) 開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù),建立適應(yīng)創(chuàng)新教育的實踐性教學(xué)體系。將機械類專業(yè)實驗與實踐性環(huán)節(jié)劃分為課內(nèi)及課外兩大部分。課內(nèi)分為基礎(chǔ)課實驗實踐、專業(yè)課實驗實踐以及大型實踐環(huán)節(jié)三大類。其中基礎(chǔ)課實驗與實踐按機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造基礎(chǔ)、其他學(xué)科基礎(chǔ)模塊規(guī)劃;專業(yè)課實驗與實踐按機械類專業(yè)學(xué)生不同研究方向規(guī)劃。課外部分包括課外活動與社會實踐,按社會調(diào)查、課外讀書、科技活動、學(xué)科競賽、夏令營活動、小論文以及技能培訓(xùn)等進行組織規(guī)劃。 開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù),從創(chuàng)新能力培養(yǎng)的規(guī)律出發(fā),在改造傳統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上增設(shè)一批新的實驗項目,形成不同實驗?zāi)K、不同層次(基礎(chǔ)層次、提高層次和設(shè)計創(chuàng)新層次)等實驗教學(xué)體系。
以國家高職院校機械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革精神為依托,在我校機械類人才培養(yǎng)總體框架下,建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。該體系分為創(chuàng)新教育課程、創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)和創(chuàng)新理論研究與人才培養(yǎng)三個部分。創(chuàng)新教育課程包括人文類基礎(chǔ)系列課程、科學(xué)類基礎(chǔ)系列課程、機械類系列課程和創(chuàng)新理論與方法系列課程。創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)由創(chuàng)新認識、創(chuàng)新實驗與實訓(xùn)以及創(chuàng)新活動三個部分組成。創(chuàng)新理論研究與人才培養(yǎng)從創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式、教育方法、評價體系等方面開展理論與實踐的探討,并積極與國外有關(guān)高校交流與合作,不斷改進創(chuàng)新教育。
創(chuàng)新思維是一切創(chuàng)新的源泉,是創(chuàng)新素質(zhì)的核心內(nèi)容。創(chuàng)新思維包括形象思維、歸納思維、觀察思維和發(fā)散思維等。同志指出:“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達的不竭動力?!痹诳茖W(xué)技術(shù)日新月異的今天,中國要想由“制造大國”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?chuàng)造強國”,職業(yè)教育應(yīng)走在教育的前列,而作為職業(yè)教育的核心教學(xué)——專業(yè)課教學(xué)更應(yīng)該轉(zhuǎn)變教育觀念,大膽進行改革,切實培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維。 由機械類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃、創(chuàng)新系列課程和創(chuàng)新教育實踐性教學(xué)體系、創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地、“課外學(xué)分”機制、以及人文與科技氛圍等所構(gòu)成的機械類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學(xué)體系,正在我校實施。
對于培養(yǎng)專業(yè)型技能人才,我們不能僅僅用學(xué)習(xí)文理科得教學(xué)方式去進行,我們需要更多的是學(xué)生的實踐能力。要真正的理論聯(lián)系實踐,要以就業(yè),要以實際操作為教學(xué)目的,傳授社會上急需要用的技能,一些先進的領(lǐng)先的技能。引進專業(yè)技能高超的師傅或是老師進行手把手的教學(xué),在上理論課的時候也要注意實體的演示,讓學(xué)生直觀的去了解所要學(xué)習(xí)的這項技能。在上完理論知識的同事應(yīng)該花大量的時間進行實踐,先是在學(xué)校里面進行實戰(zhàn)的操作和訓(xùn)練,應(yīng)該設(shè)有實訓(xùn)課,一周最起碼是一天的內(nèi)容,讓學(xué)生充分的動手動力。最后加上去社會上實踐,去廠和企業(yè)實戰(zhàn)演習(xí)操作和生產(chǎn)。只有這樣我們的職業(yè)學(xué)校才能培養(yǎng)出我們社會所需的應(yīng)用型人才,才不會在面臨就業(yè)的時候遇到各種的困難和問題。我相信我們職業(yè)教育在我們每個職業(yè)教育人的努力下會走的更遠更好,我們所培養(yǎng)的人才會在各個領(lǐng)域里得到充分的發(fā)揮。
參考文獻:
[1] 張春林.機械創(chuàng)新設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社.2007.
關(guān)鍵詞: 現(xiàn)代機械設(shè)計 系統(tǒng)化 結(jié)構(gòu)模塊化 產(chǎn)品特征 智能化
隨著近年來人類科學(xué)技術(shù)水平的加速發(fā)展,特別是計算機軟硬件性能的持續(xù)提高,以及計算機技術(shù)對各行各業(yè)全面深入的滲透,各技術(shù)領(lǐng)域的思維、觀念和方法不斷得以更新。機械設(shè)計作為一個具有幾百年歷史的技術(shù)領(lǐng)域,也在世界科技進步的大潮中獲得了新生。目前,計算機輔助產(chǎn)品的設(shè)計繪圖、設(shè)計計算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見成效。
根據(jù)目前國內(nèi)外設(shè)計學(xué)者進行機械產(chǎn)品方案設(shè)計所用方法的主要特征,我們可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計方法概括為下述四大類型。
一、系統(tǒng)化設(shè)計方法
系統(tǒng)化設(shè)計方法的主要特點是:將設(shè)計看成由若干個設(shè)計要素組成的一個系統(tǒng),每個設(shè)計要素具有獨立性,各個要素間存在著有機的聯(lián)系,并具有層次性。所有的設(shè)計要素結(jié)合后,即可實現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。
系統(tǒng)化設(shè)計思想于上世紀70年代由德國學(xué)者Pahl和Beitz教授提出,他們以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),制定了設(shè)計的一般模式,倡導(dǎo)設(shè)計工作應(yīng)具備條理性。德國工程師協(xié)會在這一設(shè)計思想的基礎(chǔ)上,制定出標(biāo)準(zhǔn)VDI2221技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計方法。
由于每個設(shè)計者研究問題的角度以及考慮問題的側(cè)重點不同,進行方案設(shè)計時采用的具體研究方法亦存在差異。具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計方法有設(shè)計元素法、圖形建模法、“構(gòu)思”―“設(shè)計”法、矩陣設(shè)計法、鍵合圖法,等等。
二、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方法
從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出:定義設(shè)計任務(wù)時以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),引用已有的產(chǎn)品解(如通用零件部件等)描述設(shè)計任務(wù),即分解任務(wù)時就考慮每個分任務(wù)是否存在對應(yīng)的產(chǎn)品解。這樣,能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設(shè)計任務(wù)中可能存在的矛盾,早期預(yù)測生產(chǎn)能力、費用,以及開發(fā)設(shè)計過程中計劃的可調(diào)整性,由此提高設(shè)計效率和設(shè)計的可靠性,同時也降低新產(chǎn)品的成本。Feldmann將描述設(shè)計任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為四層:(1)產(chǎn)品(2)功能組成(3)主要功能組件(4)功能元件。并采用面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征目錄,對功能元件進行更為具體的定性和定量描述。同時研制出適合于產(chǎn)品開發(fā)早期和設(shè)計初期使用的工具軟件STRAT。
這種方法認為專用機械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解,而具有新型解的專用功能只是少數(shù)。因此,在專用機械設(shè)計中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對于評價專用機械的設(shè)計、制造風(fēng)險十分有利。
這種方法提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上,將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結(jié)構(gòu),通過選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件,甚至是一個系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口(連接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟化,具有互換性、相容性和相關(guān)性。我國結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)和CAD技術(shù),將變形設(shè)計與組合設(shè)計相結(jié)合,根據(jù)分級模塊化原理,將加工中心機床由大到小分為產(chǎn)品級、部件級、組件級和元件級,并利用專家知識和CAD技術(shù)將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊,再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。
這種方法以設(shè)計為目錄作為選擇變異機械結(jié)構(gòu)的工具,提出將設(shè)計的解元素進行完整的、結(jié)構(gòu)化的編排,形成解集設(shè)計目錄。并在解集設(shè)計目錄中列出評論每一個解的附加信息,非常有利于設(shè)計工程師選擇解元素。
根據(jù)機械零部件的連接特征,將其歸納成四種類型:
1)元件間直接定位,并具有自調(diào)整性的部件;
2)結(jié)構(gòu)上具有共性的組合件;
3)具有嵌套式結(jié)構(gòu)及嵌套式元件的連接;
4)具有模塊化結(jié)構(gòu)和模塊化元件的連接,并采用準(zhǔn)符號表示典型元件和元件間的連接規(guī)則,由此實現(xiàn)元件間聯(lián)接的算法化和概念的可視化。
在進行機械系統(tǒng)的方案設(shè)計時,用“功能建立”模塊對功能進行分解,并規(guī)定功能分解的最佳“?;背潭仁枪δ芘c機構(gòu)型式的一一對應(yīng)。“結(jié)構(gòu)建立”模塊則作為功能解的選擇對象,以便于實現(xiàn)映射算法。
三、基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計方法
基于產(chǎn)品特征知識設(shè)計方法的主要特點是:用計算機能夠識別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計領(lǐng)域?qū)<业闹R和經(jīng)驗,建立相應(yīng)的知識庫及推理機,再利用已存儲的領(lǐng)域知識和建立的推理機制實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計。
機械系統(tǒng)的方案設(shè)計主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征,以及設(shè)計領(lǐng)域?qū)<业闹R和經(jīng)驗進行推量和決策,完成機構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實現(xiàn)這一階段的計算機輔助設(shè)計,必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。
四、智能化設(shè)計方法
智能化設(shè)計方法的主要特點是:根據(jù)設(shè)計方法學(xué)理論,借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計軟件和虛擬現(xiàn)實技術(shù),以及多媒體、超媒體工具進行產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計、表達產(chǎn)品的構(gòu)思、描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。在利用數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論的同時,我們考慮了系統(tǒng)工程理論、產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)方法學(xué)VDI2221,研制出適合于產(chǎn)品設(shè)計初期使用的多媒體開發(fā)系統(tǒng)軟件MUSE。上述各種方法并不是完全孤立的,各類方法之間都存在一定程度上的聯(lián)系。
機械產(chǎn)品的方案設(shè)計正朝著計算機輔助實現(xiàn)、智能化設(shè)計和滿足異地協(xié)同設(shè)計制造需求的方向邁進,由于產(chǎn)品方案設(shè)計計算機實現(xiàn)方法的研究起步較晚,目前還沒有成熟的、能夠達到上述目標(biāo)的方案設(shè)計工具軟件。我認為,綜合運用文中四種類型設(shè)計方法是達到這一目標(biāo)的有效途徑。雖然這些方法的綜合運用涉及的領(lǐng)域較多,不僅與機械設(shè)計的領(lǐng)域知識有關(guān),而且涉及系統(tǒng)工程理論、人工智能理論、計算機軟硬件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各方面的領(lǐng)域知識,但仍然是產(chǎn)品方案設(shè)計必須努力的方向。
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(一)學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計不夠重視
畢業(yè)設(shè)計一般都安排在大學(xué)第七、八學(xué)期,這兩個學(xué)期正好是學(xué)生考研和就業(yè)的關(guān)鍵時期。這些年,隨著就業(yè)壓力的增大和考研風(fēng)氣的高漲,許多學(xué)生都把主要精力放在找工作和復(fù)習(xí)考研上,沒能在畢業(yè)論文上投入足夠的精力。東抄西拼完成畢業(yè)論文,網(wǎng)上搜索資料后簡單拼湊的現(xiàn)象尤為突出,學(xué)校規(guī)定的時間為12-16周,而有的學(xué)生僅用幾周甚至幾天時間就拼湊完成,造成畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量不合格。
(二)設(shè)計選題缺乏創(chuàng)新性、可行性
有些學(xué)生在選擇畢業(yè)設(shè)計題目時缺乏創(chuàng)新意識,不能面對工程實際需要解決的問題,提出新問題、解決新問題。大部分學(xué)生是設(shè)計已有的機械裝置的結(jié)構(gòu),然后對其進行分析和校核,設(shè)計內(nèi)容體現(xiàn)不出自己的創(chuàng)新。少數(shù)學(xué)生只是在網(wǎng)上搜索題目相似、內(nèi)容相近的論文之后,將原文中大量觀點和論述幾乎原封不動地復(fù)制到自己的論文中,結(jié)果是論文缺乏分析和見解。還有少數(shù)學(xué)生設(shè)計中對已有機械結(jié)構(gòu)進行改進設(shè)計,但因缺少工程實踐,所設(shè)計的方案并不一定可行。
二、校企合作指導(dǎo)機械專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計可行性分析
德州學(xué)院地處德州市,德州市新能源產(chǎn)業(yè)起步早、發(fā)展快,在全國處于領(lǐng)先地位。尤其是以皇明集團為代表的太陽能熱利用方面走在全國乃至世界的前列,相繼獲得“中國太陽城”、“國家可再生能源應(yīng)用示范城市”、“國家火炬計劃德州新能源產(chǎn)業(yè)基地”等稱號,德州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)獲首批“山東省節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)基地”,其中“太陽谷”已經(jīng)成為引領(lǐng)太陽能和新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的核心動力和強大引擎。同時,德州市依托山東景津環(huán)保設(shè)備有限公司等企業(yè),正在打造風(fēng)電新能源裝備制造業(yè)和環(huán)保節(jié)能設(shè)備等新能源產(chǎn)業(yè)基地,建成后將成為全國最大的太陽能產(chǎn)品制造基地和國內(nèi)重要新能源裝備研發(fā)和制造基地。面對新能源裝備制造業(yè)的快速發(fā)展,相關(guān)機械類專業(yè)人才匱乏的問題日益凸顯,新能源裝備制造的企業(yè)迫切希望和高校合作培養(yǎng)機械專業(yè)的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才。校企合作指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的條件已經(jīng)成熟。目前,德州學(xué)院機電工程學(xué)院已經(jīng)和山東景津環(huán)保設(shè)備有限公司等企業(yè)建立了13個實習(xí)實訓(xùn)基地。與山東景津環(huán)保設(shè)備有限公司、山東通裕集團有限公司、東營光伏太陽能有限公司組建了景津壓濾班、通裕班、光伏機電班。2010年與山東景津環(huán)保設(shè)備有限公司聯(lián)合成立了“節(jié)能環(huán)保設(shè)備研究中心”。這些都為校企合作指導(dǎo)機械專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計提供了保障。
三、校企合作指導(dǎo)機械類專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新模式的探索
(一)校企共同參與人才培養(yǎng)方案的制定
德州學(xué)院的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)圍繞著我國重點支持的新能源產(chǎn)業(yè)這一國家戰(zhàn)略性目標(biāo)進行人才培養(yǎng)模式構(gòu)建,從整體上提升本專業(yè)在新能源產(chǎn)業(yè)和區(qū)域內(nèi)的高素質(zhì)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)水平和配置能力。德州學(xué)院召開“裝備制造業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)人才需要研討會”,德州市裝備制造業(yè)推進辦公室、德州市新能源產(chǎn)業(yè)推進辦公室負責(zé)人及12家山東省新能源相關(guān)企業(yè)代表應(yīng)邀參加會議,聘請了山東普利森集團有限公司、景津壓濾機集團有限公司等企業(yè)技術(shù)負責(zé)人為校企合作專家。企業(yè)技術(shù)負責(zé)人對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)模式問題提出了寶貴的建議。根據(jù)合作企業(yè)的意見和建議,在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)計劃中的第七學(xué)期,在11周的專業(yè)課程結(jié)束后,安排7周的專業(yè)方向?qū)嵙?xí),第八學(xué)期安排12周的畢業(yè)設(shè)計和6周的畢業(yè)實習(xí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)了所有的專業(yè)課程后,先在企業(yè)進行專業(yè)方向?qū)嵙?xí)。在實習(xí)期間對所實習(xí)企業(yè)進行了解,將自己所學(xué)的專業(yè)課程進行實踐,初步提高自身的工程實踐能力。在此基礎(chǔ)上第八學(xué)期進行畢業(yè)設(shè)計和實習(xí),可以綜合提高學(xué)生的實踐能力和工程意識,畢業(yè)后能夠直接為企業(yè)所用,有效地提高了人才的培養(yǎng)效率和培養(yǎng)效果。使學(xué)生的應(yīng)用能力達到工程需求,實現(xiàn)零距離就業(yè)。
(二)校企合作制定學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目和指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計,保證學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量
在第七學(xué)期,將機械專業(yè)學(xué)生安排到山東景津環(huán)保設(shè)備有限公司等實習(xí)實訓(xùn)基地進行實習(xí),這些企業(yè)有機械專業(yè)對口的生產(chǎn)環(huán)節(jié),具有一定的生產(chǎn)規(guī)模、較先進的生產(chǎn)水平和管理水平,經(jīng)濟效益較好,有接納畢業(yè)論文教學(xué)與實踐的能力。機械專業(yè)學(xué)生進入企業(yè)進行實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計時,企業(yè)技術(shù)人員和學(xué)校教師共同指導(dǎo),以企業(yè)技術(shù)人員為主,學(xué)校教師為輔,采用雙導(dǎo)師制。學(xué)校的指導(dǎo)教師負責(zé)學(xué)生的專業(yè)理論指導(dǎo),企業(yè)指導(dǎo)教師為實踐經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員,全程參與學(xué)生實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié),指導(dǎo)學(xué)生處理畢業(yè)設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題。在專業(yè)方向?qū)嵙?xí)期間,由實習(xí)企業(yè)提供與實際生產(chǎn)和技術(shù)開發(fā)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計選題,由校內(nèi)和企業(yè)導(dǎo)師在11月份商討確定指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目,校內(nèi)實習(xí)導(dǎo)師書寫畢業(yè)設(shè)計說明書。畢業(yè)設(shè)計題目能夠體現(xiàn)機械的新工藝、新技術(shù)的研究方向。這樣可以讓學(xué)生提前介入生產(chǎn)技術(shù),初步了解并能解決生產(chǎn)中的一些實際問題。第八學(xué)期學(xué)生在實習(xí)企業(yè)里進行自己的畢業(yè)設(shè)計,校內(nèi)指導(dǎo)教師通過網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生保持常態(tài)聯(lián)系,跟蹤掌握學(xué)生畢業(yè)論文進程,并定期到企業(yè)檢查、指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文書寫,與學(xué)生探討、解決實習(xí)過程中遇到的技術(shù)難題,培養(yǎng)求真務(wù)實的科學(xué)精神,提高了教師自身科研能力。企業(yè)導(dǎo)師負責(zé)學(xué)生的實際設(shè)計、生產(chǎn)和技術(shù)開發(fā)相關(guān)的指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生參與了企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā),學(xué)生了解了企業(yè),企業(yè)也了解和掌握了學(xué)生各方面的情況,為日后的擇優(yōu)錄用人才提供了依據(jù),通過雙向選擇,對愿意留廠且企業(yè)看中的學(xué)生,企業(yè)優(yōu)先錄用。
(三)成立有合作企業(yè)高級工程技術(shù)人員參與的答辯委員會,嚴格答辯程序、保證答辯質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設(shè)計工作的最后一個環(huán)節(jié),是全面檢查和評估畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要手段。嚴格的答辯程序有利于樹立良好的學(xué)風(fēng),促進學(xué)生認真做好畢業(yè)設(shè)計。學(xué)院聘請企業(yè)高級工程技術(shù)人員為答辯委員會成員,答辯委員會的校內(nèi)教師必須由副教授以上職稱(或相當(dāng)職稱的科技人員)的人員擔(dān)任。答辯委員會下設(shè)答辯小組,設(shè)組長1人(答辯委員會成員),秘書1人,各答辯小組具體負責(zé)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計答辯工作。答辯委員會負責(zé)審定學(xué)生畢業(yè)答辯資格,選用“中國知網(wǎng)”大學(xué)生論文抄襲檢測系統(tǒng)對參加答辯的畢業(yè)論文進行檢測,總相似比超過33%的學(xué)生不允許參加畢業(yè)論文答辯。同時還負責(zé)對指導(dǎo)教師的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作進行審核:指導(dǎo)教師所帶本組學(xué)生畢業(yè)設(shè)計成果以專利、、實物、模擬仿真、模型展示的不低于50%。畢業(yè)設(shè)計答辯時采用“回避制”,即指導(dǎo)教師不參加對自己指導(dǎo)學(xué)生的答辯工作。學(xué)生答辯前提交論文由答辯小組詳細評閱,寫出評閱意見,評定成績,并根據(jù)課題所涉及的內(nèi)容和要求,準(zhǔn)備好基本概念、基本理論、試驗或設(shè)計結(jié)果分析等方面不同難度的問題,以備答辯時提問選用。答辯時學(xué)生報告時間一般為10-15分鐘,答辯提問時間一般為10-15分鐘,答辯公開進行,從而保證了答辯質(zhì)量。
四、結(jié)論