疲劳设计教学机械设计论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

摘要:在产品设计教学过程中,笔者运用工学一体化的教学手段,把校企合作解决企业实际生产问题转化为课程教学,将多门专业课的知识融会贯通,培养学生解决实际生产问题的能力,使其达到企业设计岗位的要求。今天小编给大家找来了《疲劳设计教学机械设计论文 (精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

疲劳设计教学机械设计论文 篇1:

基于专创教科融合的机械设计教学研究

摘 要:针对传统机械设计教学方法和内容不适应高校“新工科”建设要求,通过学生专业学习与创新教育相融合、教师教学与科研相融合的教学实践活动,达到了机械设计的分析、综合和评价的高阶教学目标。

关键词:专创教科融合;机械设计;工程能力;创新能力;教学改革

引言

《中國制造2025》中指出:新一轮的科技革命和产业变革使全球科技创新呈现出新的发展态势和特征,是信息技术与制造业的深度融合。转变发展方式、创新发展模式的国家战略、“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针,不仅强调了人才的重要性,而且对人才培养也提出了明确要求。对粮食行业来说,(国家)“粮食物流业十三五发展规划”和“互联网+”智能制造,需要面向未来培养大量掌握粮食行业机械设计能力应用和现代信息管理技术、具有较宽的国际视野、具有较强的创新能力和竞争能力、能够对多学科工程问题开展研究和生产、能够适应时代发展的过程装备与控制工程专业的技术人才。而目前全国大部分高校,普遍存在毕业生工程实践能力不强、创新能力弱、理论和实践脱节等问题,人才培养结构和质量难以适应经济结构调整和产业升级的要求。尤其是学生在学习《机械设计》时,传统教学模式下的课程存在着教学方法、内容不能完全适应素质教育的要求,再加上学生专业学习与创新教育、教师教学和科研相脱节,大部分学生的工程能力、创新能力并未得到有效的锻炼,教学效果难以达到教学大纲的要求。因此必须打破传统教学模式的束缚,使学生的专业学习、创新教育相融合,教师的教学内容和科研活动相融合,以学生为中心,围绕学生工程能力、创新能力的培养,在《机械设计》课程教学的各个方面进行创新性研究和实践,对培养高素质人才,具有十分重要的意义[1-3]。

一、传统机械设计课程教学模式存在问题分析

《机械设计》是机械类专业重要的一门专业基础课,该课程是继工程图学、机械原理、公差与配合、机械制造工程基础等课程学习之后进行的一门实践性课程,是学生在大学学习中综合运用所学知识,对实际工程题目和创新题目进行全面分析与设计,理论与实践结合的一次综合训练,对学生应用知识能力和创新能力的培养十分重要。然而,如前所述:由于现有教学方法、内容不能完全适应素质教育的要求,学生的工程能力、创新能力并未得到有效的锻炼。在进行专业课程设计及专业毕业设计时,所出现的共性问题反映在:(工程)设备方案非技术(经济、人文、法律、环保等)指标综述性分析匮乏、设备技术特点及机构特点归纳描述不清晰、机械基本功不扎实(理论计算、图形表达、零部件综合设计)等问题比较突出。究其原因就在于现有的机械设计课程体系,各章节孤立地介绍各种机械零部件的结构和设计方法,缺乏工程应用实例和背景介绍,专业理论教学与创新实践教学脱节,各章节理论课程间衔接性差,不利于学生知识体系的形成,并且由于教材内容在学术、技术上的滞后性,导致学生不知所学知识如何应用,对于经典理论知识应用比较好,而对于具体工程问题却不知道用什么理论知识、从哪里入手、考虑哪些因素、用什么方法解决。对于工程中的问题,学生只能按照教师提供的计算公式,按约定俗成的计算步骤来完成,没有足够的热情和动力进行问题的思考和分析,实质上在这种培养模式下,几乎谈不到创新能力的培养。

二、机械设计课程高阶教学目标

美国著名心理学家、教育家布鲁姆和其他研究者于20世纪50年代提出了著名的教育目标分类法,该分类法将教育目标分为三大领域:认知领域、情感领域和动作技能领域。其中认知领域的目标分为识记、理解、应用、分析、综合和评价六个层次。前三个属于低阶层次的认知,后三个属于高阶层次的认知。传统课堂教学强调知识的记忆和理解以及运用知识解决较为简单的问题,注重发展低层次的认知。由于学生的高层次认知能力没有得到发展,学生看不到所学的知识有什么价值或意义,通常为了应付考试,他们要学习、掌握、记忆更多内容,考完试后一段时间便忘得所剩无几,所学的知识在他们身上得不到很好的保留。因此,教学活动的设计不能停留在低阶的对知识的记忆、理解和简单应用,而是应该将重点放在解决复杂问题或完成复杂任务。

因而,为顺应机械类工程教育专业认证要求,在进行机械设计教学时,应依据布鲁姆六层次认知目标分类体系及迪芬克教学目标定义分类法,设计机械设计课程的高阶教学目标,即在知识掌握的基础上,强调应用、综合、情感和学习能力等高阶目标的达成,突出能力培养为核心。其中基础知识是学生需要认识的必备知识,是其他教学目标达成的基石,教学时要发展学生理解并记忆具体信息和观点的能力,并建立起课程知识体系,综合性的将不同事物、不同思想观点或不同学科领域等之间建立联系,并能够理解其中的相互关系,并且在整个学习过程中,强调情感对自然客观认识、与人沟通和交往、专业知识和学科知识积累的重要性。将专业知识学习和学生创新实践相联系,将教师科研活动和教学内容相融合,最终达到学生在应用基础知识基础上,使学生批判性、创造性地进行各种思维活动学习,进而具备解决复杂工程问题的实践能力[4-5]。

三、专创教科融合机械设计教学实践

机械产品设计,是通过分析、综合与创新而开发出能满足某些特定要求和功能的机械系统的过程。这个过程的难点在于教育目标的高层次体现。

(一)以工程设计为案例,实现教学高层次目标达成

《机械设计》课程教授的是机械通用零部件的设计、计算的具体知识及初步的设计过程,难点在于课程实践性强、应用的知识点多,学生在有限的时间内难以做到全面的识记、理解、应用,更不要说高层次的分析、综合和评价教学目标。因而,《机械设计》课程教学应以工程(产品)设计为案例,聚焦于工程(产品)设计的设计与制造,并以产品为载体,创设问题情境,从工程(产品)设计所用知识的纵向和横向进行关联归纳,按照工程(产品)设计制造的过程教授所要应用的学习内容,实现理论和实践的有机融合,体现工程(产品)设计艺术创造过程,体现教学活动的过程思维性、逻辑性、艺术性,有步骤、有层次地推进教学,从而构建起此课程完整的教学体系及知识体系,使学生在理解及知道知识该如何应用的基础上,能够实现对工程(产品)设计进行分析、综合和评价的高层次教学目标。

(二)以工程设计为案例,融合专业学习和创新实践

现代机械设计具有很明显的特点,即它的理论性、创造性、广义性、优选性等。传统的机械设计教学模式多教授学生常用仿照、类比的设计方法。其实,人类文明的源泉在于创造,而设计的本质就是创造性的思维与活动过程。教师应在专业教授过程中融合创新性教学方法来体现机械设计的真正本质。

图1是粮食行业所用粮食比重去石机。它的作用是去除粮食中粒度和粮食相近的石头(称为并肩石),其工作原理是去石机去石筛面在往复运动状态下,利用并肩石和粮食的比重不同而去除混杂在粮食中的石头。

《机械设计》课程讲授零件疲劳强度时,首先讲述该专业设备工作原理,然后启发学生利用系统搜寻法找出筛面实现物料运动状态的各种可能性机构,很快便得知满足这一设计要求的机构有曲柄机构、滑块机构、导杆机构、正弦机构、正切机构、凸轮机构等,此时引导学生分析不同机构的各自运动规律,比较不同机构对所设计设备的物料运动影响状况,从中确定最佳传动机构,然后再利用课程中所讲授的连接、轴系等基本知识确定整机组成,并结合课程中零部件的刚度、强度、可靠性等知识点,分析设备零件工作状况,进行机构主要零部件的寿命变化规律分析计算。

在这个将专业与创新相融合的教学过程中,以专业工程装备设计为案例,以掌握、应用通用零部件设计计算及培养学生创新能力為主线,从整体和系统的角度,将课程知识体系整合为机械设计总论、连接、机械传动、轴系零部件四大模块,体现学生设计和实践能力培养的循序渐进性;并且,在这个具备过程思维性、逻辑性、艺术性的学习过程中,不仅使学生理解及知道知识该如何被应用,也使学生明白如何对装备设计进行分析、综合和评价。

(三)以工程设计为案例,融合教学过程和科研活动

图2是本学科团队用来进行粮食粉碎研究所用的稻谷脱壳垄谷机,它的作用是去除稻谷外壳,工作原理是利用图3所示具有相向转动、且有速度差橡胶辊的挤压、搓撕作用而脱壳。

以此为例进行机械设计教学时,从图3、图4进行问题的创设,引导学生进行轴系零部件的零件结构、固定、装拆、轴系支撑、轴系固定、密封、机架体的设计,并提出问题让学生思考、讨论如何设计才能使轴系零部件受力、结构、装拆更合理;如何设计才能噪音更低、润滑油不泄漏,不对环境造成污染,如何设计才能在经济成本最低情况下达到设备工作要求;如何设计才能更人性化,便于设备的操作、维修。通过将教学过程与创新设计、科研活动的融合,极大增强了学生的学习兴趣,纷纷表示更加明确了学习目标,达到了学习效果。

机械设计高层次教学目标是要让学生能够对工程装备设计进行分析、综合及评价。要达到这些目标,就要求学生在完全掌握相关课程基本知识点前提下,构成知识模块,如:将产品设计表达等相关知识点,构成工程图学知识模块;将方案设计、设计计算、结构设计等知识点,构成机械设计知识模块;将加工工艺、零件制造、产品装配等知识点,构成机械制造知识模块;将结构表达创新、方案创新、结构创新和制造创新等知识点,构成机械创新知识模块[6]。如此一来,以工程装备设计为主线,不仅使学生系统的归纳了所学知识在装备设计中的应用,也可使学生构成完整的知识体系,从而使学生对产品设计进行分析、综合和评价。

四、结束语

《机械设计》是机械类学生非常重要的一门专业基础课,在整个人才培养体系中占有重要地位,传统《机械设计》教学方法、内容不适合教育部关于高等学校“新工科”建设中要培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力人才的要求,尤其是目前许多高校正在进行的以OBE为理念的现代教学改革,更加突出学生工程实践创新能力的培养成效。通过在我校过程装备与控制工程专业进行“专业学习和创新实践相融合、专业教育和科研活动相融合”的教学活动实践,实现了《机械设计》的高阶教学目标,不仅在全国大学生机械创新大赛、全国大学生过程装备创新大赛等活动中多次获奖,并且在2018年教育部组织的对我校过程装备与控制工程专业专业认证进校考察过程中,获得了进校专家的一致好评,并于2019年顺利通过了专业认证。

参考文献:

[1]张辛喜,李学平.“新工科”背景下过程装备与控制工程专业人才培养方案探索与实践[J].新西部,2019(11):130-131.

[2]曹宪周,杨卓.基于创新理念的机械设计教学研究[J].河南工业大学学报(社会科学版),2011(1):136-138.

[3]王铭,黄瑶,黄珊.新时代我国工程教育认证存在的问题与对策[J].教育理论与实践,2019(15):3-5.

[4]王瑞华.基于布鲁姆教育目标分类法的多模态教学模式研究[J].太原城市职业技术学院学报,2017(6):106-108.

[5]丘小红.布卢姆教育目标分类法在问题设计上的应用[J].中学生物教学,2015(5):17-19.

[6]刘峰,石永军.OBE理念下机械创新设计实践课程教学研究与实践[J].实验室研究与探索,2018(10):196-200.

作者:曹宪周 王明旭 晏丽

疲劳设计教学机械设计论文 篇2:

工学一体化在产品设计教学中的应用

摘 要:在产品设计教学过程中, 笔者运用工学一体化的教学手段,把校企合作解决企业实际生产问题转化为课程教学,将多门专业课的知识融会贯通,培养学生解决实际生产问题的能力,使其达到企业设计岗位的要求。

关键词:工学一体化 校企合作 产品设计 成果转化

随着数控模具技术的高速发展,计算机在企业产品设计中得到日益广泛的使用,出现了许多高效率的设计软件。同时,企业设计岗位的人才需求日益增加,越来越多的技校生走上企业设计岗位。如何引导学生有效开展产品设计课程的学习,适应企业设计岗位的要求,成为技校教师迫切需要解决的课题。

一、开展设计课程的重要性

随着数控自动化的发展,机器自动化逐渐代替了人力,甚至有些工厂的数控机床已经成为大批量进行流水线生产的工具,还招聘了一些没有技能基础的工人代替技术工人进行操作。因此,单纯掌握操作技术的技校生已经不能满足企业的需求,企业需要既会编程设计、又能进行熟练操作的技工。未来几年,我国企业对设计人才的需求将明显增加。由此,技校专业改革的思路也日渐清晰,高技能人才将是技校生职业发展的大趋势,也是未来社会和企业高速发展的原动力。

近年来,模具企业大量采购数控设备,需要大量掌握设计、数控编程的高级技工。目前,数控高级技工在企业技工中所占比例很低,尤其是专业设计理论知识层次较高、且具备一定动手能力的高级人才更是紧缺。掌握一定的模具设计及加工设计知识,具备一定的模具制造基础知识,具备数控机床的操作、日常维护和手工编程的能力的技校生,将成为设计工程师的得力助手,受到企业的喜爱。

二、应用于设计教学的校企合作成果概述

笔者学校通过校企合作,利用专业知识的优势以及学校现有的技术,研制出多项合作成果,大大提高了师生解决实际生产中问题的能力,实现了校企双赢。

1.浸油润滑磨头箱

(1)原磨头箱存在的问题。旧式磨剪机的磨头箱处于开放状态,轴承润滑不足,工作温度较高,又因车间工作环境差,砂轮粉、水汽等的侵蚀,导致轴承使用寿命不长,磨头工作效率不高,难以适应现阶段的生产需求。

(2) 浸油润滑磨头箱的原理。根据上述不足,学校在参考旧机的基础下,与企业共同开发出新型磨剪设备。现对其中的重要部分浸油润滑磨头箱作一介绍,如图1所示。

设计一个密封的磨头箱,在箱内注入润滑油,使滚动轴承最下部滚动体浸入箱内的油池中,通过轴承滚动体的转动,将油池中的润滑油带入轴承进行润滑,同时也甩到箱壁上,借以散热。磨削的主运动由电动机经皮带轮、键、主轴,将转动传递到磨盘上。主轴两边轴颈各配对安装一深沟球轴承和圆锥滚子轴承,主要承受径向力和轴向力,通过圆螺母和止动垫圈来调整轴承间隙。

图1 磨头箱结构图

2.省力锋利刃口技术

(1)企业反映的问题。工厂的塑料柄裁缝剪不够锋利,多层布或厚布剪切时剪尾力度不足,难以和那些高级的铸钢裁缝剪比美。

(2)解决方案。针对此问题,笔者学校专门成立了课题研发小组,积极开展研究。最终提出了如下切实可行的改良方案。

①修改剪刀刃口角度。通过修改剪刀尾部刃口的圆弧以达到增大剪切时咬合角度的目的,使剪刀剪切力度增大,顺利完成多层布剪切(如图2)。

②改良手柄设计。为防止手柄产生滑动现象,减轻手的疲劳程度,根据人机工程学的原理,改良塑料手柄和手接触位置,增加舒适度,使使用者能更好地用力。

图2 受力分析图

三、工学一体化开展设计教学

1.工学一体化设计教学的内容安排

工厂产品设计多数分为三类:零件的设计、设备的改良、抄数及产品的改良设计。笔者根据企业调研情况和市场需求,再结合自己多年工厂设计的经验,开展设计课程教学。

(1)鼠标的外形设计。学生经常用电脑,对鼠标也很熟悉,笔者就此引导他们设计一个鼠标,学生颇感兴趣。这样一方面促进学生的创新、设计能力得到极大提高,另一方面引导学生更多地运用立体软件进行外形设计,使学生更灵活地掌握曲面、实体的制作。

(2)浸油润滑磨头箱设计。磨头箱设计教学是针对企业改良设备开设的,属传统的机械零件设计。该项设计教学,加深了学生对机械原理的认识及应用,学生机械设计能力有了很大的提高。

(3)剪刀手柄改良。企业经常接到客户订单,要求改良产品的指定位置,使产品达到某种功能和效果。这更多的是要求设计员绘制抄数工件。企业对该类人才需求较多,对立体绘图能力要求较高。笔者通过引进企业的设计图样任务展开教学,学生在对抄数零件进行绘制和修改的学习过程中,逐渐提高设计绘图的能力。

2.工学一体化设计教学的实施过程

以浸油润滑磨头箱为例。

(1)研究方案。在开始阶段,笔者引导学生分组讨论旧式磨头存在的问题。通过播放视频观察,发现旧式磨头工作环境差,经常受到砂轮粉、水汽等的侵蚀,导致轴承使用寿命不长,磨头工作效率不高。笔者引导学生学习多种润滑方式,查阅资料了解各润滑方式的应用。

(2)确定设计方案。经过学生们的共同讨论、教师的引导,比较各润滑方式的应用特点,针对旧磨头人手定期润滑效果差的缺点,决定采用浸油润滑。

(3)设计磨头箱的过程。

①笔者指导学生阅读图样和查阅资料,获取磨头箱壁厚尺寸要求及轴承尺寸。

②学生草拟磨头箱配合件设计草图,培养草图绘制

能力。

③学生通过运用AutoCAD软件,绘制磨头箱的二维图样。通过磨头箱绘图,让学生熟练使用AutoCAD命令进行设计,同时学会灵活运用机械制图中的机件表达方法。教师适时讲解绘图的步骤和关键技巧,以及要将一个机件表达清楚所需要的内容。

④笔者设问:“润滑油的液面高度应该浸到滚动轴承的什么位置?”让学生去思考。笔者再启发学生:不同的磨头转速对浸油润滑的油位要求也不同,n>3000r/min时,油位在轴承最下部滚动体中心以下,但不超过滚动体下缘;

n=1500~3000r/min时,油位在轴承最下部滚动体中心以上,但不得浸没滚动体上缘;n<1500r/min时,油位在轴承最下部滚动体的上缘或浸没滚动体。

⑤笔者再提问:“如何控制浸油润滑液面呢?”引导学生去监看液面高度,搜索用何种装置去控制液面高度。不少学生在查阅资料后,应用了油标来观看液面高度。有的学生还想到,要保持润滑油液面高度不变,可用浮球升降电路来控制补油,运用PLC电路控制。笔者深切体会到,学生的能量是不可低估的,难就难在教师如何去激发他们的“小宇宙”。

⑥笔者向学生讲解恒位油杯的原理和作用。恒位油杯的作用是使轴承箱体内的润滑油位保持恒定。恒位油杯内,初始油量一般保持在整个油杯的2/3处。大气压的作用使恒位油杯内液面高于磨头箱体内液面,连通器的原理作用使磨头箱体内液面保持一定高度。根据转速设计好工作油位后,用恒位油杯严格控制磨头箱润滑油的油位高度,大大提高轴承和工作轴的润滑度,降低了轴承的工作温度,减少砂轮粉、水汽等杂质的侵蚀,使磨削加工更加稳定。

⑦笔者设问:“磨头箱润滑油能否长期润滑工作?”如何检测润滑油的工作情况?笔者引导学生思考、查阅资料,讨论得出可在磨头箱壁底位置设计1个放油孔。每隔1个月对润滑油的运动黏度和清洁情况进行一次检查(停机后5分钟再放油孔采样),发现润滑油黏度不符合要求或有污物,即更换润滑油,以保持润滑油清洁,延长滚动轴承和磨头箱的使用寿命,提高经济效益。一般每工作1500~2000小时需要更换润滑油。

⑧笔者组织一些能力较强的学生利用Pro/E或UG软件绘制出浸油润滑磨头箱的三维装配图,使学生们对将要制作的磨头箱有了更直观的了解。

(4)磨头箱设计注意事项。

①磨头箱箱体尺寸根据零件装配拟定,要经过磨头箱装配绘制检测确保尺寸无误。

②选用轴承时,教师要向学生讲清常用滚动轴承的场合及其应用。

③铸件结构要合理,要便于制造木模、生产工件毛坯。

④公差尺寸的选择。设计图样的公差是产品设计和制造中不可忽视的一部分,它是总装配时合理配合的重要基础。

四、工学一体化实施的效果

经过工学一体化设计课程学习后,学生的学习积极性提高了,并能更全面地根据企业需求学习设计理念、知识,运用所学设计知识和从网上、工具书籍上获取新的知识解决设计中遇到的问题。在解决企业疑难的设计学习中,学生从以前的被动学习转变为主动求知,学习效果明显提高,信心大大增强,更利于他们适应企业岗位。笔者所教的不少学生进入到企业的设计部工作,还有一些学生因工作出色成为企业的技术主管。

五、结论

笔者通过工学一体化设计课程的组织教学,结合企业的订单和技术改造开展设计课程,让学生的学习更贴近企业需求。学生在学习中解决企业的生产设计问题,学有所成,增强了他们成为企业设计人员的自信心。

参考文献:

[1]杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]李木杰.技工院校一体化课程体系构建与实施[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2012.

(作者单位:广东省茂名市第二高级技工学校)

作者:罗金平

疲劳设计教学机械设计论文 篇3:

机械设计课堂教学的改革和实践

摘 要 针对机械设计教学内容比较繁杂和分散,研究该门课的课堂教学改革模式,提出教学过程设计、多样化教学方法的应用、课内任务学习和小组项目教学法等课堂教学方法和手段,通过这些课堂教学方法的综合运用,可提高学生的学习积极性,加强学生对本门课内容的理解,提高课堂教学质量,优化学习氛围。

关键词 机械设计;课堂教学;教学改革

机械设计是机械类各专业的主干课程之一,是学生今后从事各项技术工作的重要基础,也是培养学生机械创新能力的核心课程。通过本课程的学习,学生应该具备运用本课程的基本理论与基本设计方法,独立完成简单传动装置和简单机械的设计能力。因此,为了增强这门课的教学效果,改变以往的课堂教学模式,对本门课程内容进行分析和重构,提出一些课堂教学改革的做法。

1 教学过程设计

机械设计课程主要研究常用、通用机械零部件的设计,但每类零部件都是相对独立的,前后章节联系不大,比如第5章是螺纹连接,第6章是键、花键、无键连接和销连接,第7章是铆接、焊接等,知识内容各不相同且不衔接,学生开始学习此门课时会感到零碎,而难以入门。

通过研究本门课每章节的内容特点,发现基本上每个零部件的学习过程都会研究该零件的主要失效形式,并对零件进行受力分析和强度计算,以及确定出零件的关键尺寸或选择出零件尺寸。 因此,为了让学生有效地掌握所学的内容和理论知识,在教学设计时,笔者以“失效形式——受力分析——强度计算——结构设计”作为贯穿整个教学过程的主线,突出重点,使学生对所学内容心中有数。无论学习哪种零部件的设计,若以此主线为纲,就便于入门、便于掌握。

2 多样化教学方法的应用

机械设计内容比较繁杂,信息分散,计算公式比较多,特别是对一些重要概念、理论,仅用PPT和黑板结合方式进行讲解,学生会觉得枯燥,注意力不易集中,导致对理论不理解。而且由于学生不是来自于工业生产第一线,没有一定的工业技术背景,对零件的结构、材料、强度要求等方面缺乏感性认识。

因此在讲解过程中适当加入演示法,使理论与实际联系起来。比如:在讲解螺栓强度计算时,结合螺栓事故现场的视频,可吸引学生的注意力,提高学习兴趣,使学生意识到螺栓强度计算的重要性;在讲疲劳破坏时,引入1998年德国列车事故的视频,直观地加深学生对循环应力作用下零件会出现疲劳断裂这种失效形式的理解,由感性认识上升为理论知识,对该知识点的印象深刻;在讲解带传动的打滑时,通过Flash演示打滑的特性,增加学生的感性认识。通过这些教学手段,使深奥的理论知识得到简化、直观,使学生获得最真切的感性和理性认识,能够比较牢固地掌握一些基本理论和概念。

3 课内任务学习

教师在课堂上以讲授为主,长时间满堂灌时,学生的注意力下降,思想不易集中,理解能力也随之降低。导致学生在学习新理论时,思维速度滞后于教师传递信息的速度,来不及仔细、深入思索,处于听不太懂、记不太清的被动状态。

因此,可以在课内以适当的时间,由教师主讲变为与学生互动的方式,使学生对接受的信息进行一次由浅入深的再加工,对错过的信息进行重新认识,这样更有利于优化教学效果。比如在讲授完相关知识点后,可利用适当的课堂时间与学生进行互动,如通过“螺纹联接的类型和应用”任务,使学生具备常用螺纹连接的选用能力;通过“轴的应用与结构设计”任务,使学生具备轴结构设计和轴与轴上零件装配的能力;通过“齿轮的参数与尺寸计算”任务,使学生具备认识齿轮各部分和进行齿轮结构尺寸计算的能力;等等。通过这些课内小任务,可将每次课的教学内容重点和难点突显出来,使学生更容易把握所学知识的核心内容,目标明确,达到可以看得见的学习效果。

4 小组项目教学法

该教学方法的学习模式是由教师确立项目内容,全班分为多个学习小组,共同完成此任务。比如,本门课大部分内容讲解完后,教师可布置多个设计项目,如进行X-Y送料装置结构设计等小型的设计任务,学生自行分成4~5人的小组,每小组根据任务要求,对项目进行分析并确定出设计方案。然后,对设计进行介绍和原理说明,并由其他小组对设计进行讨论和分析,确定其设计的可靠性和可行性。因此,小组项目教学法具有实用性和综合性,可将以前学习的内容,即各类零部件的应用场所、设计、使用要求等进行融合,对本门课的离散性、零碎性的特点进行弥补,使学生能充分体会机械设计的乐趣,了解机械设计过程。

在小组项目教学过程中采取启发式教学,学生是主体,教师以指导为辅,起到把握项目大方向和启发学生的创新性思维的作用,在教师的指导下,学生具体完成机械结构方案的设计、零件类型选择、结构设计等。通过项目设计的完成,可充分调动学生的自主性和合作性,为后期的机械设计课程设计及毕业设计打下基础。

5 结论

采用上述的教学方法和教学形式,针对本门课对两届本科生进行了课堂教学模式改革,得到以下收获。

1)本课程内容比较繁杂,知识点分散,在学生开始学这门课时,先梳理好学习本门课程的主线。在讲解不同章节时,学生根据此主线学习不同的知识内容,觉得比较容易入门,对本课程的学习内容更加明确,而且也不易被本门课信息分散的特点所干扰。

2)在课程讲解时,适当地加入一些演示方法,不仅活跃了课堂气氛,使教学由教师满堂讲授的过程改变为生动趣味穿插的课堂教学过程,同时提升了学生的感性认识,并调动了他们的学习积极性。

3)在教师传递大量信息量后,学生来不及接收或理解教师传递来的信息,处于听不太懂、记不太清的状态。采用课内任务学习和完成一些小项目设计,可加深学生对本门课的基础知识、基本原理的理解,提高学生分析问题和解决问题的能力。同时,促进学生综合运用知识的能力,拓展学生创新的意识和能力。

作者:张莉

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