机械制图课程设计总结范文

时间:2023-10-02 01:16:40

机械制图课程设计总结

机械制图课程设计总结篇1

关键词:NX系统;机械设计;课程设计;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)03-0215-02

随着国家推进“中国制造2025”,“互联网+”与传统制造业全面融合,制造业信息化技术不断深入制造企业,对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目,其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节,涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计,将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力,培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单,大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘图,难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革,制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案,任务指导书,形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作,利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐,使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上,从而提高学生的学习兴趣,培养学生先进的设计理念[1,2]。

一、信息化技术在机械设计中的应用

融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造:三维软件智能造型―>实体零部件数控机床加工―>产品组装调试,许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程图生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术,功能强大。制造业信息化技术的应用,提高了机械产品设计的效率,在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中,智能化设计的优势更加显著,与传统机械产品设计相比,产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化,通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工,使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的独立性并行,基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如图1所示。

二、借助信息化技术开展机械设计课程设计

1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计,也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广,如结合教师科研课题,融合学生机械创新项目,参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致:①理解机械产品的工作原理,对产品的零部件进行三维造型设计,运动学仿真、结构受力分析,完成机械产品二维装配工程图1张;②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程图各1张;③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照,学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数,对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同,以个人或小组团队为单位进行,各单位课程设计不同题,或者同题不同数据规格,以常见的减速器课程设计为例:根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型,经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数,计算轴径、选择轴承等,各单位完成各自课程设计任务[3,4]。

2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校,NX系统软件是机械类专业学生必修课程,经NX系统软件教学课程的训练学习,学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤,能够独立熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计,可以将学生的机械产品设计意图用虚拟三维模型形象的表达出来,当设计过程中发现产品零部件需要修改时,方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改,在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时,也便于实现学生间的分工设计,团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计,综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识,零部件三维智能造型如图2所示。在NX系统软件上,将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配,通过装配爆炸图分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能,查看减速器总成设计是否合理,如存在干涉现象,则需优化设计参数,修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸图如图3所示。

3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块,可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析,验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下,使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数,进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析,可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象,尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间,进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。

4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致,分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后,即可根据减速器的设计参数,计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析,进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时,需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算,优化受力结构,从而使任务产品符合设计要求。

5.二维工程图的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型,及所有定型的零部件,经NX系统软件的工程图模块,智能转换生成包含三视图、轴测图等的二维工程图。对自动生成的尺寸标注进行检查修改,或手动添加尺寸标注,然后根据实际机械加工需要,标注相关加工信息、技术要求、工程图编号等,完成所有零部件及装配总成的二维工程图制作。

NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件,将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中,符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求,改善了机械设计专业课程的教学质量,激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整,且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范,仍有很多工作等待完善,如:如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量?如何评价学生的创新设计能力?等等,都需要进一步实践、探索,开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。

参考文献:

[1]周海,等.机械设计课程设计[M].西安电子科技大学出版社,2011.

机械制图课程设计总结篇2

关键词:机械制图;激发学习兴趣;多媒体教学 动手参与

《机械制图》是中职院校机械类专业一门实践性很强的专业基础课。它是技术生产中的通用语言,主要培养学生看图、画图、空间想象力和应用能力。学生学完这门课后须掌握识图技能和绘图技能。所以技工院校的机械制图教师要教好这门课,就必须研究如何在制图课中激发学生的学习兴趣,使学生爱学《机械制图》课,经过这几年的教学实践,笔者积累了一些经验,下面就机械制图课中如何激发学生的学习兴趣跟大家进行探讨。

一、上好第一节绪论课,激发学生的学习兴趣

在绪论的教学中,要培养学生学习机械制图的兴趣,引起学生追求和探究的欲望,想方设法激发学生的主动参与学习的积极性。技校的学生大部分是初中毕业生,有的初中还没有毕业,年龄偏小,底子较薄,对于以前从末接触过的新课程《机械制图》,感到既陌生又好奇。针对这种情况,在授课时,教师通过播放机械设计、生产、检验等方面的录像,让学生了解零件的加工过程,了解零件图、装配图。并向学生提问:设计人员如何才能把自己的构思、设计方案表达出来?车间工人又怎样能明白技术人员的设计构思,并把机械零件生产出来,同时按要求装配成合格的机械呢?从而激发学生产生强烈的求知欲望。在这种学习气氛中,再向学生讲解,设计人员与车间工人之间其实就是通过机械图样来沟通的。图样是工程技术界的语言,设计人员通过绘制图样来表达其设计意图,车间工人通过识读图样来生产零件及装配零件。对这种机械图样识读能力的培养就是我们同学今后学习的主要任务。通过这种方法,激发学生的求知欲和好奇心,提高学生的学习兴趣。

二、利用总结归纳法,激发学生的学习兴趣

技工院校学生基础较差,在学习中缺乏学习的积极性和主动性,多数学生课堂领悟能力差。所以教师要利用总结归纳法,激发学生的学习兴趣。例如我们在上《直线的投影》课时,学生对各种位置直线的投影特性理解不是很好,教师就要用易于记忆和理解的几句话(总结归纳法)来总结,如投影面平行线的投影特性可总结为“两平一斜”。投影面垂直线的投影特性可总结为“两垂一点”。一般位置直线的投影特性可总结为“三斜三短”。通过上述学习,使难学的制图变得简单了,从而激发了学生的学习兴趣。

三、利用多媒体教学,激发学生的学习兴趣

对学生来说,学习兴趣是他们学习的直接动力。而“多媒体”的合理运用能使这些因素得到优化,更好地激发学生的学习兴趣,如在讲授组合体视图的画法时,可以采用挂图与实物相组合的方式。教师在分析组合体视图时,对于简单的叠加、切割所得的组合体可先根据图形充分调动发挥学生已有的空间想象力,师生共同分析组合部分的相对位置、组合方式。对于相对复杂或模型末能表达清楚的组合部分,则可运用多媒体解决难点,由相应的三维立体图引导学生的思维,甚至可以进入其内部进行观察,研究哪儿有线、哪儿无线,从而进一步开拓学生的思维,拓展学生的思维空间,增强学生的空间想象能力,取得事半功倍的效果,使学生更爱上制图课。

四、让学生动手参与制作,激发学生的学习兴趣

传统的重教轻学,重理论轻实践的教学方法根本无法适应《机械制图》这门课程的教学,满足不了现代教育以及社会发展的需要。就《机械制图》课中的截交线、相贯线内容来说,学生理解很差,让学生亲自动手制作橡皮泥模型,激发学生的学习兴趣。例如在截交线这节课中,教师可以让学生事先买好橡皮泥,小刀等工具。上课的时候,教师可以采用项目教学法,将学生分成若干小组,每小组制作一组模型,然后比一比,哪个小组做的最好。教师可以做指导,通过让学生用橡皮泥制作模型,激发了学生学习的兴趣,又增加了学生的动手能力,同时也培养了学生合作学习的良好习惯。

通过上述方法,充分调动学生学习的积极性和主动性。不仅使学生掌握了最新知识,还激发了学生的学习兴趣,使学生更爱上制图课。

参考文献

机械制图课程设计总结篇3

当前,技工学校将机械制图和AutoCAD这两门有联系的课程割裂开来,独立开设,分别由两个老师讲授。机械类专业在第一学年开设机械制图,第二学年开设AutoCAD。这种分段式、独立式的开课方式,增加了学时,割裂了两门课的有机联系,教学效果不佳。为了适应新时期培养高技能人才的需要,将机械制图与AutoCAD整体优化、全面整合,形成一门新的课程——机械制图CAD势在必行。

二、机械制图与AutoCAD的关系

机械制图是技校机械类专业的一门专业基础课。机械制图主要以正投影法为基础,研究三维立体与平面视图之间的投影规律,内容抽象,教学难度大。而技校机械制图教学难度较大的主要原因有二:一是学生文化理论基础较差,缺乏空间想象能力;二是机械制图课程相对抽象、偏难。

AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一种计算机辅助设计软件。它实际上是一种新的绘图工具:显示器可以看作是图板和图纸,鼠标和键盘看作是铅笔、直尺和圆规。AutoCAD的出现,极大地提高了绘图效率。许多手工不能绘制的图形,计算机也能绘制出来,如立体图形的绘制。

有不少人认为,开设AutoCAD课程就不用开机械制图课程了。这显然是认识上的偏差。在现代工厂,计算机绘图虽取代了手工绘图,但它并没有取代机械制图理论、标准和规范。相反,它是在机械制图理论、标准下开发出来的绘图软件,极大地丰富了机械制图理论。如果AutoCAD教学脱离机械制图知识,片面强调命令的学习方法,结果是学生对平面图形的绘制比较熟练,而机械图样则不能较好表达。总而言之,机械制图与AutoCAD之间的关系是相辅相成,缺一不可。分析和了解它们之间的关系,将使我们在整合机械制图与AutoCAD时,有的放矢。

三、课程改革思路

根据全国职教会议的精神,技工学校专业基础理论课以“适度、够用”为原则,以培养学生职业能力为出发点,突出实践。根据该指导精神,理出机械制图与AutoCAD整合的基本思路:课程需要整合,打破课程的系统性、专业性,强调实用、够用的原则,减轻学生学习负担,提高教学效益。

四、课程教学改革方案

课程的整合是以机械制图为主线,以AutoCAD作为绘制机械图样的工具,将AutoCAD的三维模型与三视图一一对照,使学生轻松掌握正投影规律和组合体的画法。改变过去分段式、独立式的开课方式,将机械制图与CAD教学穿行,由同一教师教授。

1.教学内容的安排

(1)通过调查、访谈,结合用人单位的实际需要,整合课程教学内容。把机械制图CAD课程考核与制图员职业技能鉴定结合起来,提升学生职业技能。

(2)改画法几何训练法为以三维形状训练法为主的培养方式。大量删除画法几何的内容,利用AutoCAD三维模型,加强投影规律教学。这样既减少学时,又降低难度,同时加强对学生形体分析能力和空间想象能力的培养,起到事半功倍的作用。

(3)在CAD教学中,采用机械图样进行介绍命令,并要求CAD绘制图样前采用传统的手工绘制。这样一是强调学生在绘图过程中读懂图样;二是能让学生体会计算机绘图的高效;三是能调动学生学习兴趣,发挥学生的学习能

动性。

(4)轴测图的画法重点放在AutoCAD中进行介绍。在 CAD中,画椭圆时,只要设置等轴测追踪,打开正交模式,会使用F5转换轴测图坐标等,轴测图绘制就变得很简单。

(5)组合体、零件图应为整合的重点。组合体的教学是机械制图的一个难点。在教学中,由于模型有限,学生很难理解三视图中的三等关系。如采用CAD三维模型与三视图一一对照,便可以有效地帮助学生掌握形体分析法,提高学生空间想象能力。零件图的识读则是重中之重,是我们技校学生必须掌握的。招聘单位也会着重考察零件图的识图能力。零件图识读可从四方面进行教学:一是标题栏,二是视图,三是尺寸,四是技术要求。把传统零件图制成幻灯片,结合CAD图样比照进行讲解。在CAD中,标题栏有样板文件可以调用;视图可以用CAD进行三维建模,使学生尽快掌握要加工的零件的三维造型;尺寸则结合CAD的尺寸标注样式的设置和尺寸标注命令的使用进行讲解;技术要求应结合表面粗糙度的块的属性设置和文字的输入进行讲授。将传统的零件图与CAD有机结合,增加教学的直观性和趣味性,彻底改变了传统的教学模式,变“要我学”为“我要学”,提高了教学效率。

(6)把CAD绘图既作为教学内容,又作为改革传统机械制图的手段。在教学中,应以看图、识图能力培养作为重点,把CAD作为一种工具来使用。CAD教学部分,着重于基本绘图和基本编辑、轴测图的画法和机械制图课本中常见组合体的三维造型训练。

2.改进教学方法

为使学生走上工作岗位后能绘制出符合要求的图样或能正确测绘出简单零部件图样,在教学中,除采用多媒体教学、模型教学外,还要着重强调加强机械制图与CAD课互动实践教学。

(1)在CAD教学中布置适量机械图样进行绘制,做到绘图训练不断线,从而巩固学生在机械制图理论课中所学到的知识,进一步帮助学生理解绘图原理和图形语言,提高学生识图和绘图能力。

(2)在传统制图教学中,模型、挂图总满足不了教学的需要,我们可以利用CAD创建大量的仿真图形和模型,保存在校园网上,供师生资源共享。充分使CAD技术和多媒体教学手段、CAD课件相结合,使枯燥的机械制图教学变得生动有趣,提高教学效率。

(3)根据授课内容,安排轴类、盘类、简单箱体类零件绘制。这些训练能起到总结、检查和综合运用所学知识解决实际问题的作用,提高学生表达零部件的能力,为学生专业课学习打下坚实基础。

(4)改灌输式教学为启发引导式教学。课程关键性原理和方法重点讲解,对于应用性的知识点则进行引导性讲解,启发学生自己思考解决。

五、实施新课程模式需要解决的问题

1.培养能够操作新课程模式的教师

机械制图理论扎实的老教师往往不会CAD,熟练掌握CAD绘图的年轻教师由于缺少工厂锻炼,机械制图理论普遍欠缺。既有工厂实际经验,又能熟练掌握CAD绘图的技术人员,往往又因为技工学校待遇和编制问题,很难招到。培养新老教师,便成为学校亟待解决的问题。对此,一方面,让新老教师互相学习,共同提高;另一方面,聘请工厂相关技术人员到学校授课讲学,指派有潜质、肯学的年轻教师去工厂和下到实训车间取经学习。

2.硬件设备

要想使机械制图和CAD有效整合,必须配备足够的电脑、适量的实物模型和相应的传统教学挂图。

3.教材的研发

组织教师编写适合本校机械类专业教学使用的《机械制图CAD》教材。同时创立电子课件、考试题库、模型库等,不断完善教学系统,促进提高教学质量。

六、展望前景

机械制图CAD改变了机械制图传统的教学方法,可以有效改善学生的知识结构,显著提高教学质量和教学效率。随着CAD/CAM技术的进步与推广,教学设备、教学技术的不断进步,机械制图CAD教学也将得到进一步的发展,

Pro/engineer、UG、MasterCAM等先进的三维绘图软件与机械制图、AutoCAD的结合也指日可待。

机械制图课程设计总结篇4

关键词 中高职衔接;工程机械专业;机械制图;CAD;课程标准

中图分类号 G712.3 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)11-0029-03

一、中高职课程衔接的内容

中高职专业衔接是构建课程衔接体系的基础。对接产业发展结构和劳动力市场变化,以专业群为平台,着力增强中高职相近专业的相容性和衔接性。

中高职培养目标衔接是构建课程衔接体系的立足点。职业教育人才培养要遵循技能发展的层次递进规律。中职教育旨在培养学生的“经验技能”,高职教育旨在培养学生的“策略技能”,高职是建立在中职基础之上、同一类型、不同层次的教育。

建立统一的课程标准是构建中高职课程衔接体系的核心。课程内容衔接要根据中高职相近专业大类的特点和要求,制定相互衔接的统一的课程标准,根据不同的培养目标对应的职业(岗位)群,确定其相应层次的知识结构和能力结构及其形成过程,在此基础上进行各个不同专业课程内容的整合,确定科学合理、实用有效的专业培养课程体系,以及确定合理科学的教学顺序和实施路线,既要避免中高职课程内容的重复,又要纵横拓展课程内容[1],真正实现课程内容衔接的连续性、顺序性和整合性。

课程内容衔接是构建中高职课程衔接体系的主体。课程内容衔接要注重实用性和个性化,合理划分结构和层次,实现理论与实践教学一体化。向学生提供宽泛的面向专业群的专业基础知识课程内容,提高学生职业素养和职业迁移能力。

二、工程机械专业中高职衔接课程标准设计的思路

广东省从2010年启动中高职衔接发展的试点项目,重点采用“3+2直通车”的中职与高职校际合作模式,即三年中职和两年高职进行衔接。广东交通职业技术学院的工程机械专业,有着近50年的办学历史,专业积淀深厚。目前,与广东省交通运输高级技工学校交通工程机械维修专业展开中高职衔接合作试点。经过企业调研,明确了中职学生就业的主要岗位是工程机械日常维修工和常见工程机械操作工;高职学生就业的主要岗位是公路机械化施工员、工程机械维修工、工程机械维修质检员和工程机械机务主管等,确定了中高职阶段人才培养的专业核心技能与素质要求,在此基础上建立学习内容模块,构建体现工程机械专业特点的中高职衔接课程体系,见图1。建设中高职衔接的网络平台,联合开发一些专业网络课程,高职对这些课程给出专业的核心技能要求,在中职第二年就可以开始学习。这样既让中职生学到了真正的技能,又保障了高职的生源质量。

课程标准是教学顺序和教学实施路线的核心。图1中的“主要衔接课程”是工程机械专业中高职衔接的关键,这些课程标准的制定关系到能否实现课程内容衔接的连续性、顺序性和整合性。专业基础课中,将中职的《机械识图》与《AutoCAD》整合为一门课程,与高职的《机械制图及CAD》衔接;中职的《电工基础》与《电子技术》整合为一门课程,与高职的《电子技术》衔接;中职的《机械基础》与高职的《机械基础技术应用》衔接。专业课中,将中职的《工程机械电气设备构造与维修》《工程机械底盘构造与维修》《工程机械发动机构造与维修》分别与高职的《工程机械电气设备检修》《工程机械底盘诊断与修复》《工程机械发动机诊断与修复》衔接。

以《机械制图及CAD》课程为例,其内容分为“中职部分”和“高职部分”。

课程总体设计思路是以工程机械专业职业(岗位)群和职业能力分析为依据,确定课程目标,设计课程内容,课程结构以识读和绘制图样的任务为线索,包括查阅相关国标、识读机械图样、手工及用CAD软件绘制机械图样、用CAD软件三维建模等任务,让学生通过识读、绘图等活动,构建空间投影概念,形成相应的职业能力。按照培养目标和学生的实际情况,中职重点突出识读、手工绘图、CAD软件的二维绘图能力的培养;高职重点突出CAD软件绘制复杂零件图、装配图、三维建模能力的培养,并融合相关职业资格证书的知识与技能要求。密切结合专业能力要求,采取一体化教学与现场教学交替的形式。积极开发网络学习资源,为学生提供多种学习媒体与学习机会,教学效果评价的重点是识读、绘制图样。

三、工程机械专业中高职衔接课程标准的具体内容

(一)课程目标衔接

一个有效的课程目标能够说明:学习的主要意图是什么,学生要想达到要求必须做什么,怎么知道何时学生行为已经达到了要求。中高职课程目标在设计和描述时应特别注意连续性、顺序性。例如,中高职衔接的《机械制图及CAD》课程标准中,中职部分的课程目标是:熟悉制图的基本知识和投影原理,建立空间想象能力;熟悉图样的表示方法、尺寸标注和技术要求,熟练地识读零件图;能够熟练地手工绘图;掌握AutoCAD软件的基本操作,熟练地用计算机绘制二维零件图和组装装配图。高职部分的课程目标是:使学生掌握正投影的基本原理、熟悉制图方面的国家标准,会查阅相关国标资料;提高读图能力、绘图能力;能徒手绘图;正确、熟练地利用AutoCAD软件进行二维绘图、三维建模和装配。

(二)课程内容衔接

主要对课程的性质、总课时、知识要点以及课程内容进行描述,具体要求见表1。

(三)职业能力衔接

将相关职业资格证书的技能和知识要求嵌入教学内容,使中高职学生能够获得的职业技能证书既不重复,又能够衔接得上。新的《机械制图及CAD》课程中,中职学生要达到广东省机械CAD中级绘图员的要求,高职学生要达到广东省机械CAD高级绘图员的要求。

(四)教学方法衔接[2]

《机械制图及CAD》是一门实践性很强的课程,必须通过多次读图、绘图的练习和上机实践,才能理解和掌握有关的知识内容。因此,课程标准中规定实践教学时间占50%,其余50%的理论教学在一体化教室进行。

由于中职生还没有系统建立三投影体系的概念,新的《机械制图及CAD》课程的中职部分,将内容分为识读、绘制图样和CAD软件基本使用技巧两个部分,先学习制图的基本知识和手工绘图,再学习CAD软件绘图。由于高职学生对制图基本知识、手工绘图和软件绘图均有一定基础,课程的高职部分便不再将制图知识与软件分开讲授,而是结合软件来完成制图各知识点的学习,安排由易到难的具体任务,以便将两者有机地糅合。

(五)教学评价建议

建立过程考核(任务考核)与期末考核(课程考核)相结合的方式,过程考核占60%,期末考核占40%,见表2。

参考文献:

[1]荀莉.中高职课程衔接研究现状综述[J].职教论坛,2012(13):47-52.

[2]冯波.基于工作过程的汽车定损与评估专业课程标准开发[J].职业时空,2012(10):31-32.

Design of Course Standards of Mechanical Engineering Specialty Linking Secondary and Higher Vocational Education

SHEN Ling

(Guangdong Vocational and Technical College of Traffic, Guangzhou Guangdong 510650, China)

Abstract While the unified course standards is the core of constructing the course system linking secondary and higher vocational education. Taking example by the standards for “Mechanical Drawing and CAD” course of mechanical engineering specialty linking secondary and higher vocational education, its development and design based on the analysis on vocation (post) group and vocational abilities of mechanical engineering specialty to define the objectives of secondary and higher vocational education, and regard reading and drawing the design as the clue of course structure to design the corresponding content modules, so as to link the contents and standards of academic degree and vocational qualification certificates.

机械制图课程设计总结篇5

关键词:机械设计制造及其自动化;实践教学;产品实现过程;项目设置;项目集成

作者简介:范彩霞(1976-),女,河南渑池人,黄河科技学院工学院,讲师。(河南?郑州?450063)

基金项目:本文系河南省教育科学“十一五”规划2010年课题(课题编号:[2010]-JKGHAG-0325)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)25-0083-03

一、机械实践类课程概述

日本机械工程教育基于产品部件展开,体现了以机器部件为中心的知识体系,不仅包含了画图、读图等一系列制图本身的内容,还包含了互换性、零件设计、金属材料学、加工工艺等诸多学科内容,涉及方案、强度、结构等与设计相关的专业知识。[1]在课程设置上将设计表达能力的培养课贯穿于整个学习期间,但具体实施方案尚未见报导。美国机械工程教育注重学科与数字化设计与制造技术的溶合,认为工程设计制造技能是一门实践性很强的培养人的右脑的学科,需要大量的实践。[2]

我国图学课程全程教育的新思路提出拓宽教学领域,[3,4]与相关课程整体优化的思路大体上获得同行专家的认同,但全程教育体系的具体构建实施一直是制约该项改革实效的重要环节,因为专业知识的拓展外延多宽没有进行深入探讨。[5]范彩霞提出数字化设计制造能力的培养方案,[6]可以看作是以数字化设计技术为主线的整合图学、机械设计、机械原理、机械工艺装备设计、数控加工等专业理论实践环节的实例,但也只是从宏观上理顺了机械图学基础及综合提高阶段所涉及的主要环节,并未从微观上详述如何关联知识点与实践应用技能的培养流程。

现有机械实践类课程有如下四个特点:第一,三维机械设计在教学中仅仅起到辅助学习专业基础课理论知识的作用。在机械原理与设计课程教学中,用于传动机构的演示动画,在软件操作上,多属于了解的层次。第二,有些院校仅侧重软件操作能力的培养,不注重与专业设计制造知识融合,培养的人才属于“造型派”而非“设计派”,造成学生学了课程和几门软件后,仍不能胜任一些工作任务,例如用常见的三维软件设计工艺装备(Computer Aided Fixture Design,CAFD)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)在软件操作上比较熟练,但CAM生成的数控代码由于缺乏生产实践设计训练无法直接控制数控机床(Computer Numerical Control,CNC)加工工件。第三,在高校中,计算机工程分析(Computer Aided Engineering,CAE)的教学主要在研究生阶段,实践中,CAE能力是作为工程设计一个必要阶段而存在,高层次的应用型人才培养应将其作为重要内容融入教学体系建设中。第四,各门实践教学课程各自独立,知识与技能的培养孤立进行。

本论文在前期研究基础上,拓展机械制图与其他专业课程设计、金工实习和数控实训等实践环节的联系,加强了学生相关实践环节工程图学能力的深层次应用,以培养学生为设计、为工程、为项目、为创新、为交流服务为目标,对机械类实践课程重新整合,形成基于产品实现过程和项目驱动相结合的机械类实践课程体系。

二、机械设计制造及其自动化数控方向实践课程体系建立

在基于产品实现过程(Product Realization Process,PRP)的课程教学体系设计中,实施以项目为中心的实践教学,将产品的实现过程划分为一个个有逻辑关系的项目,将项目实施主线贯穿于专业实践教学的全过程,强调课程之间的关联及理论学习和实践集成,使课程体系符合工程教育规律。

图1为机械实践类课程基于项目式教学体系结构示意图,其总体设计以各级项目实施为主线,以强化学生工程实践能力特别是CAD/CAE/CAFD/CAM/CNC(以下简称CAx)集成应用能力为总体目标,通过一种一级项目、三种二级项目和若干种三级项目集成机械设计制造及其自动化专业数控方向的主要实践环节,建立专业知识、图学设计实践技能、工程应用三者之间的有机联系。

图1中一级项目的设置目标为培养学生综合运用专业知识和机械设计图学技能设计复杂产品和系统的能力。一般分为毕业设计项目和小型综合项目,其中小型综合项目重点与工程实践和教师的科研结合,主要面向大学生课外创新实践项目,包括大学生科研训练计划、大学生工程创新训练、大学生科研立项、大学生校内科技竞赛,该类项目主要为学有余力的学生设置。

二级项目的设置目标为培养学生应用专业的核心知识模块的能力。每个核心知识模块对应特定的课程群,每个课程群都有一个综合性的设计实践项目,使学生认识到关联的知识群而不是孤立的知识点,课程群的建设与实践结合起来,避免重复内容。二级项目通常在若干个三级项目的基础上完成。

三级项目设置目标主要是促进专业核心课程知识的学习。来源主要有两个方面:一是将二级项目分解为若干三级项目,在课程学习中完成;二是课程的实验。主要思路是实验内容的改革,减少验证性实验,增加设计性实验,减少单一实验,增加综合实验;改革实验教学方式,将实验融入到三级项目中,学生根据项目需要自己设计实验方案,选择实验设备、完成实验数据的测试和处理,最后得出结论,解决项目提出的问题。

机械制图课程设计总结篇6

关键词:机械制图;空间想象能力;教学改革;立体感

一、引言

《机械制图》是机械类汽修专业的重要专业基础课,与《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车电器设备构造与维修》等专业课具有同等重要的作用。需要掌握《机械制图》的国家标准规范,熟练绘制汽车零件的零件图,准确的画出装配图,并能正确的对零件图和装配图进行准确读图,是一门理论与实践结合性非常强的课程。因此,根据学科特点和学生现状,对教学模式进行改革已势在必行,探索新的教学模式已是职业学校面临的主要任务。针对当前社会需求及教育模式的调查和研究,结合职业教学特点,通过笔者多年在《机械制图》课程的教学经验积累,对该课程的教学模式提出改革意见。

二、提高学生对《机械制图》课的重视程度

《机械制图》是昌黎县职业技术教育中心机械类汽修专业的一门专业基础课程,但学生始终认为,只有《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》等课程才是他们的专业课。殊不知,《机械制图》对其他专业课程起到至关重要的作用。没有《机械制图》就无法对各个零件进行全面了解,无法直观了解其内部结构,也无法对汽车的整体结构进行全面了解,也无法准确对各部分零件进行装配。为了能够让学生了解《机械制图》课程的重要性,就要充分展示《机械制图》课程的重要性,增强学生的重视程度。对于职业学校学生现状来讲,不少学生很快就会丧失对该学科的学习兴趣。因此提高学生对《机械制图》这门课的兴趣,也是每位教师要特别关注的。引导学生重视《机械制图》课程,激发兴趣是学好这门课的前提,有兴趣才有动力。但要想提高学习兴趣,必须将《机械制图》与学生今后的职业生涯相结合,激发起学生对学习《机械制图》课学习的能动性。只有做到这一点,才能改变学生被动的学习状态,对提高教学质量,起到事半功倍的效果。在课程设计中,可以让学生走出课堂,真正体会到知识的应用本质,比如:在学生上《机械制图》课之前,先带他们去汽车生产厂家去参观,了解整个汽车的生产工艺流程,了解每个汽车零件的加工过程,了解这些过程都离不开图纸,甚至于汽车零件的装配也必须在会看零件图和装配图的前提下来完成,让他们看到各种机械零件,包括活塞、连杆、曲轴、螺栓、螺母等零部件,让他们真正感知实物,才有利于提高他们的立体感和空间想象力。这样不仅有利于教学,更让他们明白《机械制图》与他们以后的工作息息相关,从而提高了他们对《机械制图》课的重视程度。

三、和谐的课堂氛围是讲好《机械制图》课的前提

职业学校的学生都是来自各中学的基础相对薄弱的学生,缺乏足够的自信心。因此,要想让学生学好各专业课,平等和谐的课堂环境非常重要。要让学生明白,自己能够做到最好。而且,和谐的课堂氛围有助于创造性思维能力的发展,有助于学生对知识准确的掌握,有助于师生之间的交流,有利于知识的传递与理解。在这个和谐的课堂氛围中,教师不再是知识的灌输者和课堂的执行者,而是教学中的引导者和课堂的参与者,知识的传递是在一种和谐的氛围中进行,这样有助于教师对知识的传授和学生对知识的掌握。

四、通过各方面培训,提升教师的专业素养

把《机械制图》知识讲述的生动形象,也是教师专业素养的体现,学生是否喜欢这门课,除了相关教师的良好的口才和表达能力外,最核心的是把知识的精华传递给学生,将课堂知识拓展出去,将知识与应用结合。例如,《机械制图》的教学中,还要结合着《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车电器设备构造与维修》、《金属工艺学》、《公差配合》等知识辅助讲解,融会贯通。《机械制图》课画汽车发动机上的连杆时,假如制图教师懂车和连杆的结构,就能把结构说的更明白、透彻,学生也能和所学的汽车发动机知识联系到一起,兴趣会大大提升,教学效果也会更佳。目前,随着计算机技术的飞速发展,计算机绘图已经逐渐取代了传统的手工绘图,因此《机械制图》教师除了要具有扎实的绘图、读图的功底外,还必须有较强的计算机操作技能。计算机绘图已在职业中学机械类专业中广泛采用。因此,对于《机械制图》的专业课教师必须具有较强的理论和计算机绘图知识。

五、好的教学方法,更有利于提高教学质量

《机械制图》课程教学一定要结合专业课的特点及教学对象的实际情况,通过一些直观可见的教学模型,以提高他们的空间想象能力。并在教学的过程中,总结知识点、重点,探索出一些形象化、通俗化的口诀。这样的话,不但便于学生记忆,更有利于将枯燥的内容简单化。例如,再讲三视图的投影规律时,三视图的画图规律是很难记忆的,因此,教师必须总结出其投影规律,即三视图的画图要领“高平齐、宽相等、长对正”。这样不仅提高了学生的学习兴趣,还提高了绘图质量。

六、结束语

总之,《机械制图》是机械类汽修专业的一门重要的专业基础课,也是一门需要学生具有很强的空间想象力和立体感的学科。对于职业学校的教师而言,难度大,难于讲解。因此,教师必须不断提高自身的专业水平,掌握更多课本外的专业知识,利用好的教学方法和教学手段,不断的进行教学改革,才能培育出符合社会需求的高素质人才来。

参考文献:

[1]浅谈.课程教学方法[A].机械制图,2001.

[2]孙建锋.机械制图课教学的几点体会[J].职教论坛.2004(14).

[3]刘海鱼.如何提高学生学习《机械制图》的兴趣[J].职业教育研究,2010.

[4]机械制图课程改革探索[J].辽宁教育行政学院学报,2007(06):165.

机械制图课程设计总结篇7

(1)设计题目、内容不规范,要求不统一。

由于每届或每班的指导教师不同,设计题目、内容、要求、难易程度偏离太大。如有数控机床改造设计、伺服系统控制设计、交通灯控制设计等,要求、工作量也不相同。有的设计任务偏难,有的设计任务又太简单。

(2)设计资料缺乏。

由于机电一体化是一门新兴的技术和专业,这方面的知识内容都在相关的杂志刊物登载,书籍相对少一些。要进行课程设计,收集这方面的资料较困难。没有现成的资料汇编及设计手册,学生要花费较多的时间找资料,往往是教师帮助寻找资料。而且没有像机械零件设计那样的系统完整的课程设计指导书。在设计中盲目性较大。

(3)师资不足。

最早几年机电专业方向只有一个班或两个班,指导教师有2~4人即可。一般由主讲或熟悉机电一体化控制系统课程的教师指导。近几年随着学生的扩招,机电专业扩展到4~5个班,指导教师需要8~10人,明显不够,因此有必要进行培养。

2机电一体化课程设计改进措施

(1)编写合适的机电一体化课程设计指导书,配齐设计资料。

到目前为止未见过公开出版的机电一体化课程设计指导书,所以有必要编写合适的机电一体化课程设计指导书,并收集较全的资料进行汇编,与指导书汇编成册。

(2)规范设计题目,统一要求。

规范设计题目不是整个设计都用同一个题目,而是在一个范围内选择题目,教师根据所选的题目按统一的要求下达任务书。设计题目一般以简易数控机床设计、数控机床改造设计、机器人及控制设计较为合适。在市场上可见的机电产品多得很,不是所有的机电产品都适合做题目,因其难易程度是不同的。机电专业的课程设置是以机床设计、机器人设计控制为典型产品的,在机电一体化课程设计中要反映课程设置的内容。机电专业方向课程有机电一体化系统设计、计算机控制技术、机械制造装备设计、机器人导论等课程。这些课程的内容在电的方面主要介绍了以计算机为核心的控制系统;机械方面介绍了机械运动、机械传动、机械结构及相关的标准部件,如滚动导轨、滚珠丝杠等。在选题及设计中要反映上述的内容。因此规范化的题目主要为数控车床(或铣床、钻床等)设计、车床(或铣床、钻床等)数控化改造设计、或是工业机器人及控制设计。这些都具有一定的机械部分内容,如数控机床进给轴传动部件,机器人的腰身、手臂运动部件及滚珠丝杠、导轨的应用等。电的方面包含数控系统电路设计,计算机控制系统设计及对机械部分的控制;从而实现了机电结合。对规范化的题目、要求及上述设计内容都已编入指导书中。

(3)指导教师的培养。

首先被培训的教师可以跟班听课,熟悉掌握相关的课程内容,然后在机电一体化课程设计进行中跟班辅导,以培养出合格的指导教师。

(4)加强督察。

当指导教师接到指导课程设计任务后,首先拿到机电一体化课程设计指导书,根据要求写出课程设计任务书;并由教研室主任或院教学指导委员会审查,合格才可向学生下达任务。指导中,教师要填写指导日志,随时记录指导中的难点、及出现的问题和解决方法,并进行小结,以便下一次指导时提高设计水平。

3机电一体化课程设计指导书主要内容

3.1设计题目确定及要求

3.2总体方案确定

(1)总体方案设计;

(2)绘制总体方案图。

3.3伺服系统机械传动部件设计

(1)切削力计算;

(2)滚动丝杠螺母副的计算与选型;

(3)伺服系统传动设计;

(4)步进电机当量扭矩计算及选型;

(5)机械传动结构设计(绘制一个轴的机械装配图)。

3.4控制系统硬件电路设计

(1)确定控制系统方案及绘制系统框图;

(2)单片机的选用;

(3)存储器的选用与扩展;

(4)译码电路设计;

(5)接口电路设计;

(6)绘制控制系统硬件电路原理图。

3.5基本的参考图表汇编。

4近一届学生机电一体化课程设计进行情况

4.1教师配备

近一届机电专业学生,每届有四个班进行机电一体化课程设计,共配备6名教师;其中有四名为独立指导教师,两名为辅导教师,为培养新的指导教师储备力量。

4.2指导书的使用及设计过程

设计学生和指导教师每人一份机电一体化课程设计指导书。教师按照要求写出机电一体化课程设计任务书,并经研究所长审查后发给学生。设计题目主要有CA6140普通车床数控化改造设计、C6132普通车床数控化改造设计。在同一个题目的学生中,要求设计进给轴部件时,一部分学生设计X轴进给部件,另一部分学生设计Z轴进给部件。整个过程根据设计任务书的题目、要求和机电一体化课程设计指导书给出的设计步骤、方法,先进行总体方案设计,再进行机械传动部件设计,最后进行CNC硬件电路设计。整个过程经过了机械、电子两方面的训练,实现了机电结合,达到预期效果。

4.3填写指导日志

教师在指导设计的过程中,及时填写指导日志,记录设计中的难点、问题,并进行小结。

5本文总结

本项目对近几年进行的机电一体化课程设计进行了总结,在肯定成绩的基础上找出不足;针对现存的问题进行分析、研究,提出了改正措施和努力方向。本项目完成的《机电一体化课程设计指导书》结合学生知识现状及专业学科方向给出了规范的设计题目,统一的设计要求,机械、电控两方面的设计方法、步骤及相关的图表资料等。设计内容紧密结合课程教学及学科前沿,加强机电结合,理论联系实际,内容新颖、重点突出。近两届机电专业学生进行机电一体化课程设计,提高了设计水平,达到了预期效果。

机械制图课程设计总结篇8

关键词:工程教育认证;机械设计制造及其自动化;课程改革

引言

高等工程教育在我国经济社会的飞速发展的潮流下也在快速发展,以满足国内经济社会发展的需要。据统计,我国工科专业在校生占在校学生总数的30%,90%以上的本科高校设置了工科专业[1]。但是各高校存在教学水平参差不齐、人才培养质量差距大等问题。

一、工程教育专业认证对机械类课程体系的要求

工程教育专业认证最核心的理念是以学生为中心和以成果为导向,通过持续改进,不断优化课程体系、教学内容和教学方法。认证标准明确规定了12条毕业要求,多次提到要求毕业生能够基于人文、环境和法律背景下运用现代工具和专业知识解决复杂工程问题。机械设计制造及其自动化是一个融入信息技术、计算机科学、微电子科学和控制论,运用先进的设计制造技术和理论解决现代工程领域中的复杂技术问题,从而实现产品设计与智能化制造的综合性很强的专业。重庆理工大学根据自身的专业特点细化了毕业要求,其中在工程知识和问题分析方面,要求能够应用数学、自然科学理论与方法,以及工程基础和机械工程专业等相关知识、技能,对机械设计、机械制造、工业自动化领域复杂工程问题的提出解决方案,并能够进行预测和模拟,在设计或开发过程中体现创新意识。

二、现行课程体系存在的主要问题

本专业的上一版人才培养方案制定过程中,按照“产品设计—产品制造—系统控制”的思路设计课程体系,并组织了课程负责人及相关的任课教师,对培养方案中的课程体系进行梳理,制定本专业基础核心课程目录。围绕核心课程构成几个课程组,由课程负责人组织各课程组的课程建设。如以“机械设计”为核心的课程组,负责“机械设计”“机械原理”“机械制图”等课程的建设;以“机械制造”为核心的课程组,负责“机械制造工艺学”“机械装备设计”“精度设计”等课程建设。以“制造自动化”为核心的课程组,负责“数控加工工艺与编程”“液压传动与控制”等课程建设。但是该版人才培养方案在制定过程中没有完全考虑工程认证标准体系,执行过程中发现课程体系中存在诸多与工程认证标准冲突和需要补充、改进的地方,存在的主要问题表现在以下几个方面:(1)课程体系不够完整。原版培养方案中本专业在数学与自然科学类课程模块缺少化学和工程数值分析课程,在工程基础类课程缺少流体力学课程。(2)知识点结构逻辑关系不够清晰。原版培养方案中,“机械制造工艺学”“夹具设计”“数控加工工艺与编程”等课程存在内容重复的情况,知识点结构逻辑关系不够清晰。(3)课程教学大纲存在结构不合理的情况。比如教学内容基本上按照教材的目录编写。教学方式、手段更多的依然是灌输式的教学,缺少以培养学生能力为目的OBE(以学生成果导向)的授课方式。(4)实验课程体系不够严密。原版人才培养方案中,实践课程虽然分了专业基础实验、专业实验等几个模块,但能力培养逻辑不够严密,缺乏能力培养的一条主线。(5)考察方式仍然采用以考试为主的方式,平时作业针对学生能力锻炼的环节太少,大多是针对某个问题进行计算和求解,解决复杂工程问题的训练不够。

三、课程体系改革的具体方案和措施

为了在本专业课程体系方面更好地体现出以学生为主体、成果为导向的OBE教育理念,本专业针对上述存在的问题提出以下课程体系改革方法和措施:(1)完善课程体系,实现课程体系对本专业毕业要求的全覆盖、全支撑。按照工程教育专业认证标准的要求,根据“厚基础,宽口径,有特色”的人才培养模式,重视学科基础课程教学,强化数理和力学课程,为学生打下坚实的工科背景知识。为此,在数学与自然科学类课程中增补化学和工程数值计算课程,在工程基础类课程中增补流体力学课程。(2)整合课程内容,避免教学内容交叉。对“机械制图”“机械制造工艺学”“机床夹具设计”“数控加工工艺与编程”“刀具设计”“机械精度设计”等课程内容进行整合,具体思路为(图1):从第一学期开始,在机械制图课程中锻炼学生对轴类和箱体类等零件的识图和绘图能力,在机械精度设计课程中重点针对类似零件锻炼学生对几何精度标注符号和内容的理解,使学生能够根据零件的工作条件设计相应的尺寸和几何公差,以此为基础,能够设计零件的加工工序,并设计对应加工工序的夹具,准确标注满足加工精度要求的尺寸,能够编制对应工序的数控加工程序,并在计算上进行准确模拟,所编制的数控程序能够驱动数控机床刀具按照预定的轨迹对零件进行加工。(3)重新撰写课程教学大纲,注意课程内容对毕业要求的支撑。根据工程认证的要求重新撰写所有课程的教学大纲,要求在教学大纲中充分体现学生能力培养的思想,教学内容必须围绕学生知识的学习和能力的培养展开,每门课程需要对应支撑毕业能力要求的3-5点,并形成达成度标准和评价机制,为持续改进方向提供思路。教师课题组统一备课,在授课过程中严格按照大纲要求执行。(4)以OBE教育理念导向,改革教学方式和手段。原课程教学大纲中的教学方式和手段主要是教师课堂讲授,实施满堂灌,缺乏OBE教育理念。改革后的课程教学大纲其教学方式和手段除课堂讲授外,在课堂教学中增加了课程项目设计环节,培养学生边学知识边实践的能力,并把课程项目设计环节的分数计入该课程考核总分中。(5)改革课程考核及成绩评定方式。课程成绩评定方面,减少试卷考试所占比例,增加多种考核方式和平时成绩所占比例,平时多分组布置锻炼学生能力的练习作业,课堂上少讲授知识点,注重锻炼运用知识解决实际工程问题的能力,针对作业中遇到的问题课上互动讨论,主动引导学生主动完成教学活动,让学生充分参与其中,充分发挥学生在教学环节中的自主性、能动性和创造性,改变枯燥的单方面授课方式。

结论

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