机械原理知识总结范文

时间:2023-09-18 18:02:38

机械原理知识总结

机械原理知识总结篇1

关键词:M-CDIO项目教学体系;工程教育;CDIO;项目

中图分类号:G642.0 文献酥韭耄A 文章编号:1674-9324(2017)29-0152-03

“大众创业,万众创新”是现时代的鲜明主题,创业创新离不开扎实的工科基础,高等工程教育则为创业创新提供理论基础和人才储备。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。如何将这个工程教育界的最新成果引入国内,并本土化服务于我国的工程教育,国内学者做了大量的研究和工作。潘柏松等提出的S-CDIO培养模式,该教育模式是基于协同理论的CDIO工程教育模式,参与各方必须通力协作,在合作共赢的基础上致力于学生工程知识和能力的培养。吴鸣等提出以工程能力培养为导向的CDIO培养模式,认为工程能力是工科毕业生最重要、最基本的素质之一,工程教育从内容组织、培养方式、实施过程都要着力于培养学生的工程能力,借以提高工科学生的就业适应面。以上的研究成果对CDIO工程教育模式的本土化起了很大的引领作用,加速了CDIO工程教育理念在我国的进程和发展,推动了我国工程教育的发展。但是,纵观以上的研究成果,只就CDIO工程教育模式本土化过程提出相应的框架、课程体系、实施过程以及评价体系,鲜有将CDIO工程教育模式与具体专业知识、专业技能传授过程有机结合的本土化CDIO培养模式,因此,在我国CDIO工程教育模式本土化进程中,有必要研究CDIO工程教育理念与具体专业教学内容的深度融合。笔者在深入研究CDIO工程教育模式的理念、内涵和实施过程后,将CDIO工程教育模式与机械本科专业的基本知识与基础理论传授过程深度融合,提出了机械工程领域的CDIO(Mechanical CDIO,简称M-CDIO)项目教学体系,并对M-CDIO项目教学体系的内涵、特征以及实施过程进行了详细的阐述。

一、CDIO工程教育模式与机械本科专业教学的嵌合

1.CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革团队提出、并持续发展和倡导的全新工程教育理念。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、和运作(Operate),它是以工程能力培养为目标,将工科毕业生的能力分为工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面,涵盖17种不同的主要能力,在执行操作层面细分为更具体的73种不同的技能。国外高等工科院校的实践证明:实施CDIO工程教育模式的学校,这4个层面得到充分培养和训练的工科学生,就业前景普遍看好,大都供职于大型的跨国公司。

2.机械工程本科专业的CDIO项目教学体系。以“厚基础,强能力”为人才培养目标的应用型技术大学,更重视学生工程能力的培养。CDIO工程教育模式的实施必须与专业教学内容深度融合,赋予它新的内涵与特色,图1(见下页)表示了CDIO工程教育模式与机械本科专业的有效嵌合。

由图1可知:机械领域产品开发的四个环节(模糊前端、设计阶段、制造阶段和产品销售)与CDIO工程教育的四个阶段(构思阶段、设计阶段、实施阶段和运作阶段)不谋而合。这样,在机械本科专业的教学中,以CDIO工程教育模式为纲领,以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体,以学生为中心,以工程能力培养为目标,以“项目”、“微项目”为手段,将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思,装配图、零件图设计,零件制作实施和产品销售、售后四个阶段,赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵,实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合,形成了机械工程领域的CDIO(Mechanical CDIO,简称M-CDIO)项目教学体系,并具有以下特征。

1.良好的工程能力培养。在M-CDIO项目教学体系中,随着糅合了机械领域的基本知识和基础理论的“项目”、“微项目”实施,学生的工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练,培育满足现代社会和现代工程需要的、具有较强工程能力的工程技能型人才,符合我国应用型高校的办学定位和人才培养目标。

2.“情境式”、“体验式”学习工程理论知识的环境。在M-CDIO项目教学体系中,学生组成学习小组,通过相互分工、协作完成“项目”、“微项目”的形式学习机械领域基本知识和基础理论,改变了传统以“记忆、考试、拿证”为目的的工程理论知识学习模式,为学生提供了在学中用,在用中学的情境,实现理论与实践的有机联系和良性互动,使知识从实践中来,又回到实践中去,符合哲学领域的认识实践观。

3.“学生中心,教师主导”的授课模式。在M-CDIO项目教学体系中,需以学生为中心,以“项目”、“微项目”为抓手,针对机械工程专业每门课程的特点,设置若干个糅合了课程的基础知识和基本技能不同的“项目”、“微项目”。课程的学习,先通过教师授课,讲解本课程的基本概念、知识点,然后让学生完成这些“项目”、“微项目”来再现、巩固课程知识,使一些抽象的概念具体化,使过去从实践中抽象而获得的知识、理论重新回到工程实践中,指导实践,学生在实践中主动、积极地学习课程知识。

二、M-CDIO项目教学体系在机械工程本科专业的实施过程

机械系统一般由动力系统、传动系统、执行和控制系统等子系统组成。机械类本科专业毕业生应该具备根据机械系统的功能,能够独立地完成机械系统构思、设计、制造和运作的基本能力,为社会、企业提供优质高效、物美价廉的机械产品。如果将机械系统功能、结构的完整呈现看作是一个大“项目”,则系统中的子系统功能、结构的呈现可以看作是一个“微项目”。M-CDIO项目教学体系的实施,关键在于对“项目”、“微项目”的具体落实和完成,大致要经过以下过程。

1.“目”总体方案原理设计。根据机械系统的功能要求,确定机械系统的基本工作原理,进而获得完成该功能的技术系统,确定总体的主要参数和结构布局设计,形成机械系统总体方案设计图和结构布局图,同时编写总体设计报告及技术说明书,为“项目”的顺利实施和完成奠定基础。

2.“微项目”方案原理设计。根据图的机械系统组成,设计实现各个子系统功能的方案原理,确定实现各个功能的具体机构,形成机构原理图,编写“微项目”方案设计报告及技术说明书。比如原动机采用电动机还是内燃机,传动系统、执行系统采用什么样的机构来实现,是集中驱动还是分散驱动等。“微项目”的功能原理与结构设计服务于“项目”的总体功能,受“项目”的总体结构布局约束。

3.“项目”、“微项目”的工程图设计。根据前面二步形成的图纸和设计报告,对“项目”、“微项目”进行详细的技术设计和结构设计,最终得到“项目”、“微项目”的总装配图、子装配图和零件图及设计技术说明书等资料。

4.“项目”、“微项目”制造工艺、工装设计。根据现有的制造工艺水平和设计的技术要求,设计零件的制造工艺和装配工艺以及相应的工装夹具。形成“项目”、“微项目”完整的制造工艺过程,并编写制造工艺规程及技术文件,比如绘制工序图,制定工序卡,确定切削参数等。最终得到能完成预定功能的机械产品。

5.“项目”、“微项目”过程管理与运作。由于团队的分工和协作,上述过程离不开“项目”、“微项目”的过程管理与运作。过程管理与运作可以使“项目”、“微项目”按顺序、有步骤、有目的地齐头并进,而不至于出现“短腿”现象,缩短“项目”、“微项目”进程。同时,过程管理与运作还与机械产品后期的营销与售后服务等业务流程有关,也与学生个人的组织、沟通、交流与协作能力息息相关。

上述过程中,第一、二步为“项目”的方案设计阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的C阶段,即构思阶段;第三步为“项目”的图纸结构设计阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的D阶段,即设计阶段;第四步为“项目”的生产制造阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的I阶段,即实施阶段;第五步为“项目”的营销与售后服务阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的O阶段,即运作阶段。在M-CDIO项目教学体系中,随着糅合了机械专业基础知识和基本技能的一系列“项目”、“微项目”的实施和完成,学生不仅在工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练,而且熟悉了“项目”、“微项目”的操作流程,模拟企业项目的运作过程,使学生毕业后能更好的了解和融入企业,寻找到理想的工作。

三、机械本科专业实施M-CDIO项目教学体系的成效

自我校成为全国首批试点学校以来,机械学院在教学上始终坚持CDIO工程教育模式,经过七八年的摸索和实践,形成了自己特色的M-CDIO项目教学体系,具体体现在学生补考率、参加学科竞赛和学生就业率等硬指标上。机械专业自从实施了M-CDIO项目教学体系,专业基础课比如理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等都是学生补考率很高的科目,近4年来学生补考率逐年下降,学生组队参加学科竞赛获奖数逐年增加,获奖质量也得到改善,2012年部级获奖为0,2013年获得0的突破,到2015年获得部级奖项7项,省级获奖也在逐年增加,2015年达到52项,历年最高;机械工程本科专业毕业生的平均就业率不仅从2012年的86.6%上升到2015年的95.69%,提高了近10个百分点,成效相当可观。

四、总结

CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果,也是我国高等工程教育改革的方向。M-CDIO项目教学体系是以CDIO工程教育模式为纲领,以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体,以学生为中心,以工程能力培养为目标,以“项目”、“微项目”为手段,将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思,装配图、零件图设计,零件制作实施和产品销售、售后四个阶段,赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵,实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合。M-CDIO项目教学体系不仅系统地解决了学生重知识学习,而轻知识运用的问题,而且学生通过做“项目”、“微项目”对知识认识深化,进而固化为学生的能力,符合应用型本科高校“厚基础,强能力”的人才培养目标。因此,M-CDIO项目教学体系的实施和应用为我国高等工程教育的改革提供了借鉴与参考的案例。

参考文献:

[1]朱高峰.中国工程教育的现状与展望[J].清华大学教育研究,Vol.36,No.1,2015.(2):13-20.

[2]潘柏松,胡珏,秦宝荣.基于协同理论的CDIO工程教育模式探索[J].中国大学教育,2012,(05):35-38.

[3]吴鸣,熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究,Vol.29,No.3,2010,(6):54-59.

Abstract:CDIO engineering education model is the latest achievement of international engineering education reform.Based on the studying for localization process of CDIO engineering education model,combined with the content and characteristics of mechanical undergraduate teaching,the M-CDIO project teaching system is put forward through the deeply organic integration of CDIO engineering teaching idea and mechanical undergraduate education.Subsequently,the characteristics and implementation process of the M-CDIO project teaching system and the encouraging results achieved after the implementation of the M-CDIO project teaching system in our school are described in detail.

机械原理知识总结篇2

关键词:中职;机械基础;感性认识;互动性

中职机械基础的主要内容包括常用机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动四个部分,在教学中要求学生应熟悉和掌握这四个方面的基本知识、工作原理和应用特点,以达到为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用、维护机械设备以及进行技术革新提供必要的理论基础知识的目的。但中职学生对理论学习缺乏兴趣,同时由于本课程知识具有形散、繁杂、抽象、枯燥等特点,使学生难以学好这门课程。如能在该课程教学中,合理使用互动性教学原则,是解决这种现象的一种很好的途径。

一、互动性原则在机械基础教学中的实践

互动性作为一种教学方法、手段,只有经过不断实践、应用、总结,才能真正获得其有价值的内容,在活动中的实用价值才能不断提升,合理性、完善性也才能得到进一步增强。笔者根据多年来的教学实践总结出一些应用互动性教学方法的实例。

1.学生提问众人答

提问是常用的教学手段,但通常都是老师提出问题、学生回答问题。这种方式使学生的思考具有不连续性和被动性,其目的往往也只是为了得到正确答案,其过程也不能使学生有所收获,只是检验学生是否拥有了与问题相关的知识。而反过来由学生提出问题,先由其他学生来回答,再由老师来总结解答,这样在提出问题和回答问题两个过程中都会使学生主动思考并有所收获,而且使问题更有针对性。特别是提出问题的过程,当然提出的问题不应是对某个现有题目的不会解或书本中某段内容的不明白,而应是深入思考后对概念、方法和原理的疑惑,提出这样的问题是不容易的,因此它需要教师的积极引导。

2.用好模型提效果

模型在中职机械基础教学中应用较多,但如何用好模型使教学效果更显著,则是值得探讨的问题。在模型演示中应不只是教师演示给学生看,还可由学生动手操作观察,效果会更直接。如在讲涡轮蜗杆传动机构的“三向”判定中,要用到“左右手定则”,但这个定则比较抽象,学生不易理解,应用容易出错,这个问题就可以用蜗杆传动机构模型来解决。先把模型按设定位置静放并设定“三向”中的两向,如已知蜗杆的螺旋方向和转动方向,判定涡轮的转向。然后由学生用“左右手定则”判定出结果后,以转动蜗杆来验证结果的正确性。当验证的结果完全正确时,会给学生深刻的印象,也使得学生对“左右手定则”的掌握更牢固,更准确。

3.主动观察强直感

《机械基础》中所讲的各种机构的工作原理,往往需要有众多实际机器工作过程的直观感性知识积累才能理解,这对于中等职业学校的学生更是如此。

二、互动性原则在机械基础教学应用中的注意点

1.科学设计问题

机械基础内容具有很强的知识性,每节教学内容都有一定的难点和重点,教师要在重点上作强调,在难点上寻突破,找准知识传授的切入口,合理、科学地设计问题。即按照学生的认知能力、该课程的知识特点和活动的达到目标,精心设计层次性问题,把对知识的掌握、理解、运用做整体运作,培养学生分析、解决问题的能力,并逐步培养学生的创新、创造能力。合理分配活动时间,合理设定活动内容,合理选择活动方式,科学地对活动行为进行评价,目的是让学生对机械基础知识乐学、活学,钻研探讨,学以致用,真正掌握专业理论,为专业技能的培训打下扎实的理论基础。

2.遵循教学规律

中职生有着各自特有的学习特点,其因基础差,在学习上存在一定障碍。教师应因材施教,发挥学生长处,回避其弱点,但教师不能只顾营造气氛,创设情境,一味地满足学生需要,把教学变为说笑过程,更不能一开始就让学生独立学习,这需要一个过程,况且机械基础知识具有系统性、科学性。

3.整合其他方法

教学无定法,根据教学内容,围绕教学目标和达到目标,优先选择适宜的教学方法,或一种,或多种,互动性教学手段是一种整合手段,在教学中把几种教学方法彼此联系,突出学生的主体行为,符合中职生的学习特点,挖掘学生的内在潜能,对其可塑加以培养,培养其创新、创造能力,真正为地方经济发展培养一批“实际、实用、实效”的机械操作人才。

互动性教学方法在教学中还有待于进一步探讨和研究,针对机械基础课程的特点,让其在理论教学中发挥更大、更好的作用,真正解决教学中的难点问题,为中职机械专业课程改革提供有效的教学措施。

参考文献:

[1]陈海魁.机械基础.3版.中国劳动社会保障出版社,2001-01.

[2]赵守林.单招生相约在高校机电专业综合理论复习用书:机械基础.原子能出版社,2010.

机械原理知识总结篇3

引言

教学是一种有明确目的性的认知活动,教学的有效性是整个活动的关键。有效教学具有个人价值和社会价值的双重性,也就是既要满足学生发展的需要,又要满足既定的社会教学目标。在传统的教学中,我们常常以分数来判定学习效果的好坏,这是一种常规的有效方式。但是随着社会的变革,知识体系的不断发展,原有的以分数为判据的教学评价方法已经很难满足现代化的要求,尤其在对于专业课程的评价更是如此,比如《机械基础》教学评价。《机械基础》课程是机械及相关专业的一门必修课,所以建立一个优质的教学评价体系对于《机械基础》教育教学是非常重要的。而在实际过程中,由于没有通用的评价标准而无奈沿用现行本科教学的评价体系,结果往往不能发挥教学评价的作用,有时还会适得其反。所以我们要加强对于《机械基础》的教学评价研究,切实提高教育教学水平。

一、《机械基础》特点

《机械设计》是一门机械类专业的必修课,可以为专业技术课和培养专业岗位能力服务。这门课程的内容主要包括机械传动、常用构件、轴系传动和液压传动等几个部分,其中前面三个部分是常常是我们要学习的内容。和一般机械专业教材一样,该课程知识点分散,缺乏有机的衔接和互补,导致在学习中往往要补充其他的学科知识;专业理论的学习和掌握具有明显的阶段性和延迟性,学习之后过一段时间后,学生才能理解掌握;知识相对于实际有些滞后,这是一个普遍存在的问题,因为我们无法及时更新书本知识体系,所以只能通过实际教学加以丰富,通过教学评价体系及时的与实际关联,最后做到紧贴实际,学之有用的效果。

二、《机械基础》教学评价研究

1、评价原则

(1)在教学评价研究目标设计上要坚持职业能力培养的原则。我们要深入企业做调查研究,明确机械专业对应岗位的能力要求和知识运用,在进行教学评价时体现岗位培养要求。教学评价要与教学方法联动,合力给学生塑造终身学习的理念,坚持职业能力的不断提升。(2)在教学评价中坚持工作任务主体原则。我们要调整、整合专业学科理论教学内容,对实际工程中的案例进行总结提炼,之后用于教学的评价之中,尽量做到专业评价和岗位实践的对接。对于书本中的一些已经不太符合实际的知识,我们在教学评价中也要有一定的体现。(3)在教学评价中,要坚持理论知识和实践能力结合的原则。课程成绩原则上应该由项目成绩、平时成绩、期末成绩等几部分构成。项目成绩占课程总成绩的比例不能低于50%,注重基础知识的同时更要注重能力的提升。

2、具体研究内容

在课题组成员达成课题研究共识的基础上,通过用人单位、任课教师和学生开展调查,结合相关资料研究,发现和总结有关《机械基础》课程教学评价的突出问题。以这些问题为主要方向,通过课题成员间的分工协作,对出现的问题进行深入研究,设计和开发出适合实际情况的《机械基础》课程教学评价方案。并在《机械基础》课程评价中制定相关的课程评价量化表,作为以后总评价的依据之一,比如课堂参与度、任务完成度、平时作业、团队合作精神和主要作品等。通过这些方式改变以往《机械基础》教学评价被动落后的局面,切实提高学生的自主学习能力和实践动手能力。

(1)《机械基础》课程教学评价现状调查。以用人单位、任课教师和学生为调查对象,通过问卷调查法,对该课程教学评价现状进行调查,重点了解学生对《机械基础》课程评价方案的意见和建议,最后形成一份调查报告。

(2)理论评价方案研究。对该课程如何进行教学评价进行研究,在《机械基础》教学评价模拟中加入企业评价和考证要求,经过机械专业人员研究评定之后,形成《机械基础》课程教学评价方案及课程评价量化表。

(3)实践评价方案研究。在《机械基础》的实践部分,我们应该结合一定的比赛来对学生的专业实践能力进行评价和提升,结合实际能力要求的情况下,完成对评价方案的制定。

(4)落实对于评价方案的执行。我们在制定好了相关的评价方案之后,就要很好的执行新的评价方案,把理论研究和实际应用结合起来。

通过对于《机械基础》教学评价的探索、研究和比较,从课程的实际出发,建立以知识为辅、能力为主,结果与过程并重的教学评价机制,从实践的角度上丰富和完善了《机械基础》课程教学评价体系,一定程度上改变了过去重理论轻实际的情况。这样就使学生能真正的知道在学习《机械基础》时,我们应该学习和掌握的是什么,更清楚的理解和把握课程要求的知识和技能,培养分析和解决问题的能力。此外,进行自我展示和自我评价,让学生在《机械基础》教学中掌握过硬的专业能力。

三、国外教学评价研究

由于西方教育评价的发展,教育家主张评价不仅应关注学生学习成果,还应关注学生学习的动机和过程,关注学生的心灵,关注在情感、动机、信念、价值观、生活态度等非智力方面的发展,这也是我国一直在追求的方向。他们大多把自我管理、团队合作、与人交往、吃苦耐劳、批判创新等现代职业人综合素质的培养作为职业教育目标的重要方面,并列为教学评价的重要内容。很多国家都形成了有自己特色的教育评价体系,并呈现出关注学生和谐发展、强调主体多元、重视定量与定性分析相结合、更加注重形成性评价作用的发展趋势。

结束语

机械原理知识总结篇4

关键词:“机械制图与CAD”;有机组合;课程教学

一、“机械制图”与 “AutoCAD”的关系

经常有学生说:老师,手工绘图老早都过时了,我们只开“AutoCAD”就可以了;还有学生会说:“机械制图”与“机械CAD”的教学内容都差不多的,我已经学了“机械制图”课程了,不需要开设“AutoCAD”。对这两种认识上的谬误,就要求任课教师必须要清楚两门课之间的关系。“机械制图”课程是讲解绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门基础课,其教学目的和任务是掌握正投影的基本理论知识,掌握阅读和绘制机械图样的基础知识、基本方法和技能。实际工作中使用的AutoCAD是目前深受绘图者喜爱的计算机辅助绘图软件之一,它主要是利用各种指令绘制各种机械图样,特别是针对一些手工难以绘制的图样,利用AutoCAD能很轻松地绘制出来。除此之外,AutoCAD还可以完成三维建模。但AutoCAD在制图理论和制图的一些标准、规范等知识上比较欠缺,它只是在机械制图理论、标准基础上开发出来的绘图软件,学习“AutoCAD”能够更好地帮助学生思考,有助于学生学好“机械制图”。

二、“机械制图”与 “CAD”一体化教学的改革

1.选取教学内容

将两门课程有机组合在一起,在进行课程内容重组时,教师首先要掌握现阶段行业的发展趋势以及职业岗位的需求,在课程任务中结合职业对受教育者的专业素质、工作态度、技能水平等方面的要求,对相关的教学内容进行选取,使教学内容与现阶段行业的需求相符,不但要让学生掌握专业知识,同时要培养学生的良好专业素质。将实际应用需要作为整合后目标,适当调整、优化两门课程原有的教案内容、教学计划、教学大纲以及教案,并将它分为九大模块:①国家标准及标准件;②常用件的相关知识;③机械制图基础知识及AutoCAD的理论知识;④点、线、面投影;⑤三视图、基本体投影;⑥轴测图基本理论知识;⑦器组合体的读图、绘图与尺寸的标注;⑧零件图及装配 图;⑨专题测绘训练。

2.开发校本教材

根据整合课改后的实践,结合中职学生的学习特点发现,要想更好地施展课改后综合课程的优势,只有开发符合本校学生的实际情况的校本教材。校本教材总的指导思想以学生“会用、实用、够用” 为原则,对教学内容进行筛选,调整顺序与结构,使制图与CAD有机组合为一体,更有利于学生掌握知识。教材整体采用组合式教学,保持知识的系统连贯性。教材重点突出正投影的基本原理和基本体的投影部分,加大设备零件的表达方法及机械图样的画法与阅读的比重,减少徒手绘图的内容。

3.实施灵活多变的教学模式

结合AutoCAD软件授课与多媒体授课,采用穿插讲解的方法将两门课的知识点模块进行讲解,实现灵活多变的教学模式。根据教学目标对教学内容合理组合,并采用灵活多变的教学方法,利用AutoCAD技术制作教学内容中的复杂图形教学课件,而且把它制成分解动画,通过多媒体进行演示,以加强学生对复杂图形的理解,加深对教学过程的印象,从而达到预期的教学目标。

4.理论讲解与绘图训练一体化教学

在教学过程中,我们将学生教学任务与工作岗位需求有机地融为一体,积极探索理论讲解与绘图训练一体化教学,让手工绘图与上机绘图练习及全真模拟绘图进行有机结合,“讲、学、练”一体化,“手工绘制与上机绘图” 一体化。把理论教学改为专业教室现场教学,教师在讲清基本绘图方法和技能后,就让学生进行绘图练习,教师在教室里面来回巡视,对学生出现的错误和没有掌握的绘图技巧进行及时纠正和指导。

5.对课程考核方式进行改革

不仅要考核学生平时对手工绘图以及计算机绘图的参与度与掌握情况,还要考核理论笔试以及上机绘图技能,采用过程评价联合终结评价的考核方式。

总之,“机械制图与CAD”课程的教学改革是一项长期而又艰难的任务,对于老师来讲任重道远,进行教学改革要循序渐进,在教学实践中不断研究和总结,为社会培养出适应现代制造技术发展需要的应用型人才。

参考文献:

[1]章凤群.机械制图与CAD课程整合之我见[J].科学之友,2010(27).

[2]连伟光.浅谈计算机制图教学[J].法制与经济(中旬刊),2011(07).

机械原理知识总结篇5

关键词:汽车机械基础;职业能力;课程改革;探讨

高职汽车运用技术专业人才的培养目标是培养既有专业理论知识又有实践技能的具备综合素质的汽车运用与维护高技能人才,以适应我国汽车产业快速发展的需求。《汽车机械基础》课程作为高职汽运专业的一门主要专业技术基础课,是其人才职业能力培养和职业素养养成的第一阶段,在该专业学生的培养中起着承前启后的重要作用。但目前本课程的教学模式、教学内容和教学方法等方面与高等职业教育所突出的“职业能力”要求存在一定的差距,尤其是传统的教学模式体系未能全面考虑高职学生素质的特殊性。因此,为适应目前汽车行业急需人才的能力结构和技能水平的需求,该课程迫切需要改革,探索一种新的教学体系和模式,从而体现高等职业教育以能力为本位的特色,适应社会需求。

一、《汽车机械基础》课程传统教学模式存在的主要问题

(一)课程内容与专业联系性不强,教材未能反映高职教育特色

《汽车机械基础》课程内容多、范围广,目前还基本承袭了我国高等教育重系统、重理论的传统,没有考虑到高职教育的要求和学生的特点,课程内容没有针对专业要求合理设置,与专业联系性不强。所选用的教材也仍以体现理论性和系统性为主,只是对部分难度较大的内容做了删减或选用,内容抽象、缺少理论与实际相结合部分。由于针对性和实用性不明确,学生缺乏了解该课程与其专业之间的关系而对学习目标感到茫然,学习积极性和主动性不高,对所学知识的理解和记忆浮浅,影响了后续课程的学习。

(二)教学方法单一落后

传统的《汽车机械基础》教学方式大多是“灌输式”,以教师讲解为主,学生被动听讲,课堂教学仍沿袭粉笔板书、挂图和简单的教具,缺少形象化的教学手段,教学方法比较单一,学生对所学内容缺乏必要的感性认识,难以取得好的教学效果。

(三)实践教学条件不足,学生实践技能的培养有待加强

实践教学能提高学生的学习兴趣,是学生获得知识的重要途径,而且对培养学生的学风和素质、实际工作能力和创新能力具有十分重要的作用。汽车机械基础是一门操作性很强的课程,但目前部分职业院校往往对这门专业基础课实训条件准备不足,实验实习器材相对短缺、陈旧,远远不能满足教学要求,有的甚至没有汽车机械基础实训室,实验无法开出,学生对零部件、运动过程缺乏感性认识,有的甚至感觉学习机械基础无用,结果导致教学效果和后续专业课程的学习受到影响,这样培养出来的学生动手能力差,不能满足市场需求。

(四)部分教师自身专业理论、实践知识不足

《汽车机械基础》是一门服务于后续专业课和本专业的专业基础课程,这就要求任职教师不仅要精通本课程的知识,还要熟悉本专业的相关专业理论知识和实践技能,在教学中不断总结教育教学方法,这样才能更好地把握如何将相关的专业知识和技能贯穿于本课程的教学中,使其教学更贴近专业,更好地实现该课程与专业课的有机结合,最终实现教学质量的提高。而目前部分汽车专业基础课的教师来自于非汽车类专业,由于缺乏汽车专业理论与实践知识,造成该课程教学、考核重点与专业联系不紧密,难以很好地为专业课服务。

二、《汽车机械基础》课程教学改革思路

(一)课程教学改革总体思路

根据我国汽车行业发展对汽车运用技术专业人才素质要求、业务范围、知识和能力结构等方面的要求,针对机械基础传统教学模式存在的问题,结合高职学生学习基础参差不齐、缺乏基本机械常识的特点,对汽车机械基础课程进行教学改革,其改革总体思路如下图1所示。

(二)课程设计理念

在课程的教学设计方面,围绕“职业能力培养”这一主线,根据专业所涵盖岗位群的任务和职业能力分析,以本专业教学计划培养目标为依据,结合学校现状,开展基于工作过程为导向的课程开发,按完成典型工作任务所需的汽车机械基础知识、技术应用能力、职业素质进行本课程内容的选取及重构,以服务后续课程为原则,将传统的教学内容“工程力学”、“汽车材料”、“机械基础”、“液压传动”等知识糅合到汽车机械中,每一个知识点都以具体汽车机械结构为依托,将其有机整合为《汽车机械基础》,形成课程教学内容的学习项目,将各项目划分成若干工作任务,每个工作任务根据实际教学特点,按照“资讯一决策一计划一实施一检查一评估”组织教学。教学中通过形式多样的教学方式相互融合,让学生掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法,掌握常用汽车材料的性能、用途及选用,在了解常用机构、零部件的基本知识、理论的基础上,学会分析、选用机械零件及简单机械传动装置,掌握典型液压元件的结构组成、原理及应用,能读懂典型的液压系统图并分析液压控制装置的工作过程,能进行液压系统的基本维护,同时在整个教学过程中使学生学会运用标准、规范、手册、图册等有关资料,培养学生初步解决工程实际问题的能力,经验和工作态度的养成在知识和能力的学习训练过程中同步进行,素质教育贯穿于整个教学过程始终。

图1 课程教学改革总体思路

(三)课程改革探索

1.优化整合教学内容

结合汽车运用技术专业的实际需要及高职院校应用性人才培养目标,遵循“宽、浅、新、用”的原则优化整合教学内容。“宽”为知识面、适用面宽,利于学生将来可持续学习及根据自我条件的发展需要择业,增加就业适应性;“浅”指够用为度,内容通俗易懂;“新”为新知识、新技术、新工艺、新方法;“用”是要注重实际,面向实践。

机械原理知识总结篇6

关键词:工程机械概论;教学改革;工程实践能力

一教学体系有序系统,优化教学结构

面对以具有机械制图、机械原理、机械零件、电工与电子技术、微机控制原理、测试与传感技术、液压传动等机械专业基础知识的学生,作为工程机械专业的导论课,“工程机械概论”课程试图综合并引领工程机械底盘设计、工程机械底盘原理与性能、工程机械传动与控制、工程机械发动机与底盘构造、工程机械运用与管理等后续专业课程的内容,专门阐述工程机械领域内各类专业知识的总体结构框架和它们之间相互关系,使学生明确各专业课程的作用和地位,为他们深入学习专业课起到提纲挈领和抛砖引玉的作用。

二教学内容合理整合,突出教学重点

工程机械种类繁多,用途各异,不可能在授课过程中逐一介绍,在本课程的教学过程中,为了使学生对于工程机械有一整体性的了解,授课过程中不是直接进入具体工程机械的学习介绍,而是专门安排一次综述性质的知识讲解,在这一讲中首先从工程机械的服务领域、历史的发展、从不同角度对工程机械的分类以及现代化工程接卸的发展趋势进行阐述,在基本概念上让学生对工程机械有一整体性的认识。随着现代工程机械向自动化、智能化方向发展,及时收录最新的工程机械产品,以主流设备为主,淘汰老旧的设备以及装置。在后续课程中选取若干的工程施工中常用和典型的通用和专用工程机械,系统讲授各类工程机械的各种装置和总成的作业原理,包括动力、传动、行走、作业(工作原理、构造性能、操纵控制方法和作业特点)等,以反映工程机械的整体知识。这样的课程设计可以使学生对各种工程机械结构组成有一提高挈领的了解,使他们领会今后不论在设计或使用任何一种工程机械时,机器的各个总成和装置都与此种机械的作用功能有着密切的连接,也有助于他们更好的理解各门专业课程的作用与地位。

三教学方式新颖多样,强化实践创新

鉴于目前较少的课时数和较大课程容量的现实状况,只有通过网络线上线下的混合式教学才能在有限的教学时间内不断充实拓展学生的学习空间。对于本门课程,在教学过程中积极开展线上线下混合式教学,线上是指学生利用在线课程讲解视频、在线PPT、远程虚拟仿真实验等互联网手段对基础知识进行课前学习;线下则为在课堂上,教师不再讲解基础的或者简单的理论知识,而将时间用于重点和难点问题的讲解和答疑学生的问题,促使学生更好地掌握知识。例如在挖掘机械这一章节中,相关基础知识学生可以通过班级群中的微课视频和在线PPT进行学习,相关案例操作可以访问我校反铲式液压挖掘机工作性能虚拟仿真实验进行仿真操作,通过在线学习和仿真实验操作,学生可以发现本节课程的重难点为工作装置的工作原理和运动特点、挖掘包络图的线段组成和整机作业稳定性及相关概念;同时掌握整机作业挖掘力及其分布规律。教师在实际的课程教学中只针对重难点进行讲解即可,同时在课后学生线上学习复习时进行线上辅导,学生主动学习和思考的能力得以培养,学习效果明显提高。我校工程机械专业已通过工程教育专业认证,为培养学生工程实践能力,在授课过程中注重工程实例讲解,从小项目开始,以学生为主体,教师引导的教学方式,将学生分成若干个小组进行合作学习,以实际工作需求为导向分析学生需要掌握的基本技能,并将教学内容与教学目标进行细化,编制一个个的教学项目,并根据教学项目之间存在的逻辑关系来确定教学形式以及教学进度。通过提出问题、分析问题的方法来驱动学生自主查阅资料、提出问题,进而培养学生解决问题和主动实践的能力,在分析过程中教师可以通过播放视频、图片以及一些真实的数据,模拟现场方式清晰地将工程实例呈现在课堂上,系统地扩展关联性课程的学习,使学生在解决实际问题过程中建立一种“一点多面”的思维,有效地提高了解决工程实际问题的能力。这种任务驱动式或项目化的教学模式,可以大大激发学生的学习热情,提高教学效果。

四教学评价客观科学注重过程管理

传统的终结性考核方式很难对学生的活动参与度、合作竞争意识、学习态度、学习兴趣等方面进行有效评价,不利于学生个性化学习与发展需求的满足。为更加科学客观地进行教学评价,在本门课程的教学实践中采取过程管理的形成性评价方式进行成绩评定。在评价过程中以激励性、导向性、批判性和多元性为原则,教师通过建立学生学习档案,通过对自我评价、他人评价、阶段性测评、课堂质疑、项目参与深度与频率等因素进行考评给予学生成绩。过程性评价可有效激发学生内在学习动力和主动学习的意识。通过分析学生学习档案相关信息的分析进而进行教学内容和方式方法的有效调整与创新。

五总结

机械原理知识总结篇7

论文关键词:保护;木工机械;知识产权;技术转让;设计方法

1我国木工机械经常应用的设计方法

我国木工机械经常应用的设计方法有以下几种:①购机拆卸测绘法;②测绘移植法;③科学类比法;④反求工程设计法;⑤创新设计法。

这些方法构成一个现代设计体系,具有相当重要的应用价值。

2购机拆卸测绘法的优缺点

当前我国木工机械行业普遍采用的设计方法是购机拆卸测绘法,这种方法非常简单,买来需要测绘的机器,拆卸后测绘出图纸。在中国保护知识产权日益受到重视和普及的今天,这样公开剽窃别人产品的做法不应该继续下去。

2.1购机拆卸测绘法的缺点 购机拆卸测绘法的缺点有以下几点:①侵犯他人的知识产权;②测绘以后没有知识产权;③没有掌握机器的设计精髓,不了解内部的技术要点;④错过市场的暴利时期;⑤由于现代数控和电控技术相当复杂,对于高档次机器来说很难依靠这种方式完成测绘;⑥造就不出高层次的设计队伍;⑦不能提升企业的档次;⑧由于设计方法不当可能无法降低生产成本;⑨进入数控时代需要摒弃的设计方法;⑩永远不能创造出品牌;⑩如果测绘国内同行的设备可能遭到唾弃;⑥可能受到法律的制裁;⑩在国际市场上可能导致企业破产。

2.2购机拆卸测绘法的优点 购机拆卸测绘法也有很多优点,正是这些优点导致这种方法具有旺盛的生命力。归结起来有以下几条:①简单可行,我国95%的企业采用这种设计方法;②最省钱的设计方法,几乎没有设计成本,国内高水平的企业可购买国外的原装设备测绘,低水平的企业可购买国内优质产品测绘或者直接在图纸黑市购买其他企业的成熟图纸;③通常不需要高水平的设计人员;④不需要进行产品中试和推销试销期,产品可直接进入市场。

2.3我国木工机械产品设计存在的问题 我国木工机械存在的问题主要有以下几方面:①企业之间产品结构雷同,没有创新产品,技术开发走进误区,行业设计人员整体收人偏低;②产品知识产权模糊,企业产品没有知识产权,设备图纸黑市买卖猖獗;③技术人员没有上进心,不重视产学研结合;④没有真正达到国际水平的产品,没有符合国际标准的生产体系,没有国际销售网络;⑤从业人员没有在产品设计上赶超国际先进水平的决心和信心。

3购机拆卸测绘法的具体步骤

3.1样机选择与数控电控测绘步骤 购机测绘一定要选购合适的名牌测绘样机,在购机时不能让原生产厂家知道你的购买目的,因为测绘设计是非法的。

数控木工机床的测绘首先从软硬件开始,如果软硬件不能测绘成功就不要继续进行测绘。通用数控机床软件销量大且已经通用化,开发比较简单,一般由专业公司来完成,最好能外购。如果数控木工机械生产厂家更倾向专业化的数控木工机床,则必须自己开发软硬件。数控加工中心等大型通用数控设备的软件最难开发,因为这种软件具有不同的功能,所以必须由专业公司完成。因此,采用购机拆卸测绘法应尽量开发单功能的专用数控设备,选用的数控加工设备硬件基本是通用化的且必须在测绘之前完成,即数控工作全部完成后再购买样机。购买样机后,拆除包装和外钣金,包装和钣金都要进行再设计。如果不具备这些再设计能力的厂家不要选择购机拆卸测绘法进行设计。一般先测绘数控系统,但购机测绘法不适合测绘数控设备。测绘电控系统时首先对其进行拆卸,测绘和识别所有的电器元件型号,根据这些元件绘制电器原理图;同时测绘电控面板,并对面板形式进行再设计,一定不要完全照抄原机的电控面板。

完成上述工作后,测绘和绘制布线图;编写电控系统元件动作顺序表,然后测绘电控柜。一般都要重新设计电控柜,应使测绘机器的电控柜与原机不同。购买电器元件后,将自己测绘的电控系统进行原理联机测试,合格后制造电控柜,将所有电器元件安装在电控柜内进行元件联机测试。在原来样机机械系统的支撑下,可以确切地测试电控系统的功能,其全部合格后再进行下一步测绘。

3.2液压气动系统测绘步骤 在电器系统测绘成功后,开始测绘液压和气动系统,测绘时要根据元件的布置,首先绘出液压或气动原理图;然后登记和测绘出元件的型号规格,如果由于样机没有标号、型号和参数而无法得到确切的数据时,就要根据原理图猜出型号和规格参数,有了这些参数,就可以开始测绘和设计液压或气动元件安装板。没有液压原理图测绘其集成块是非常困难的,因为不可能用线切割机将集成块锯开,集成块的内部结构需要根据原理图、结构功能分析来确定。这些工作完成后,开始测绘油箱或选购泵站。油箱和泵站的形状不要与原样机相同,应该在造型上进行再设计。

泵站和油箱设计完成后,开始测绘和设计油路或气路布线图,设计液压或气动元件动作顺序表;采购标准件,连接元件进行原理测试。原理测试没有问题后,制造元件安装板、泵站等加工件和固定连接件。安装调试液压或气动系统,将已经制造好的电控系统与液压和气动系统进行联机调试,联机测试完全合格后,撰写液压或气动系统设计说明书和使用说明书。

3.3机械系统测绘步骤 在完成数控、电控、液压和气动系统测绘工作后进行机械系统测绘。首先确定机器的设计、装配、工艺和定位基准,明确机器各个部件的划分与总图中视图的个数,找出各个部件之间的连接关系,确定数控、电控、液压、气动与机械系统的连接环,绘制机体与地基、钣金、包装的连接关系草图。

确定机器的设计、装配、工艺及定位基准是设计成败的最关键因素,许多测绘机器不好使是因为测绘者没有领会这台机器的设计思想。机器的设计基准一般是主轴中心线、机器对称平面、台面的中心线和底座基线。在确定设计基准后建立机器的空间坐标系,每根坐标轴代表一根轴系部件或者一个部件的中心线。装配基准往往是机器实际装拆过程的结合面、定位销孔的中心距、主轴中心高、定位销孔直径、钣金连接孔直径和尺寸等关键部件的结构尺寸和连接尺寸。工艺基准是指机器为了保证所加工零件的最大和最小尺寸所需要保证的尺寸,包括加工零件的长、宽、高,转动的角度和方向等参数与设计基准的相关尺寸,与这些尺寸相关的可调整尺寸。定位基准是机器所有零件都具有的几个非常重要的尺寸之一,其是不直接测量的尺寸,也是测绘时最容易忽略的尺寸。在机械设计中,往往要求设计、装配、工艺、定位基准重合,最优秀的设计人员所设计的这四个尺寸应该是统一的,明确这些尺寸将为机器的测绘带来很大方便。

3.4明确机器各部件的划分与视图的个数 根据机器的复杂程度首先确定其总图应该由几个视图才能表达清楚,然后根据装配关系确定机器应该由几个部件组成。应根据企业自身的设备加工能力、习惯的装配方法合理地确定部件的数量,并为每个部件确定名称,列出各个部件的零件明细表、标准件表草稿和外购件明细表草稿,然后撰写机器设计任务书。

3.5测绘总图的绘制 根据设计、装配、工艺、定位基准设计出各个部件的总体尺寸,按部件在空问坐标系的位置标注装配尺寸、定位尺寸、主要结构的名义尺寸和安装尺寸。根据各主要零件的外形尺寸顺序和各部分尺寸绘制总图的各个部分,然后根据空间坐标分别绘制不同平面的部件。完成外形绘制后,对于有配合、又不能完全准确表达的内部结构要绘出各种不同的剖视图。一般不能将所有配合拆开测绘,往往根据零部件的连接性质猜测主要配合的公差,标注配合性质,确定连接面的精度。最后撰写技术要求、参数性能表及使用说明书。

3.6根据测绘总图设计部件图 我们通过部件草图可绘制出装配图,然后再通过装配图绘制部件图,但许多企业测绘时根本不绘制总图,这是极其错误的。在部件图中要标注部件的装配尺寸、连接尺寸、定位尺寸、连接件相关尺寸,复审和标全各处配合尺寸,明确相关工艺尺寸与部件的关系。对于不能全部拆开的零部件,由于其内部结构不清晰不能进行测绘时,可以进行有限的破坏性拆卸绘制。部件图绘制完成后,要核实所有标准件、外购件的技术参数,确实不详的部分可以进行必要的局部拆卸,以便完善这三个表格。猜想所有部件结构细节,细化立体部件装配图,然后撰写技术要求、参数性能表及拆装部件的爆炸图。

3.7根据测绘部件图自动生成立体零件图 采用立体部件图绘制的部件图很容易生成零件图,根据测绘部件图可以自动生成立体零件图,由立体零件图再形成平面图纸。根据工艺要求、部件的装配关系、连接相关件的结构要求、加工定位要求、相关尺寸加工过程的精度要求等等复审和标全各处尺寸,然后按照机械制图国家标准绘制零件图。对没有拆卸零件的看不见部位要进行工艺结构设计,对内部结构不详的部分要进行创新设计。最后撰写技术要求,形成合格的零件图。

3.8机械系统测绘的基本原则 机械系统测绘一定要保证样机完好如初,能不拆卸的零部件绝不拆卸。如果测绘以后样机销售不出去,测绘就失败了。

轴承、主轴、过渡以上配合的连接件、间隙调整组件、有弹簧压紧的组件、无定位销的平行导轨、配衍结合面等尽量不拆,数控、电控、液压、气动系统没有调试成功之前不要拆卸机械系统。有防拆漆涂饰的螺栓和螺母,有胶封的结合面在拆前必须谨慎,尽量不拆。采用三维绘制方法测绘整机是最好的方法,在空间坐标系内绘制立体图,然后由立体图形成平面图纸。一定要先画总图,再画部件图,最后画零件图,同一个部件尽量由一个人完成这些工作,再由另一个人来拆零件图,这样可以发现问题。

4测绘移植是企业设计的正确方向

按国际木工机械的设计模式,木工机械的测绘移植是最成功的设计方法。测绘移植仍然是测绘,还不能称其为木工机械的创新设计,但其区别于购机测绘,它是现代企业生存和赢利的基本设计方法。日本和中国台湾的木工机械设计都是采用测绘移植出效益的典范。企业的知识产权可以通过测绘移植获得,凭先进的情报和市场信息决定开发计划。具备10人以上研究队伍的企业在简单测绘样机的基础上,找专家决策移植部位就可以创造出知识产权。

移植是创新技术突破的基础,没有移植就难有创新。大企业可以移植产品,而且必须坚持在长线产品上进行移植创新,但要做到这一点也是非常困难的。企业移植产品所需的情报与信息是企业发展的保障。大企业移植产品是展示自己设计能力的主战场,我们要坚决杜绝盲目移植和夸大移植效果,客观地估计企业的移植与创新能力。

移植产品能否成功的关键是专利情报和市场信息,找到移植产品的主要弱点进行改进,找到对方没有专利保护的结构是移植成功的关键,在移植测绘过程中获得知识产权。我国龙头企业的技术开发部门必须掌握新产品开发的测绘移植设计方法,新产品的测绘移植可降低企业的产品开发成本,如果对测绘样机没有造成损害,将测绘样机销售出去,还可以双重获利。企业的主产品测绘移植要进行精准设计和精益移植,一定要把测绘移植产品样机做好、做精。要重新深度考察测绘样机生产企业产品的国外专利,计划移植国产产品的中国木工机械生产企业要搜集现有批量最大的木工机械产品进行测绘,搜集原来生产国厂家的全部专利。要详细考察国外专利保护的内容,搞清他们专利的限制期限,如果在中国注册过期就没有问题。国外专利是否在中国注册是最重要的,如果我们的产品出口,要注意这些专利在那些国家是否注册,并划定没有注册的范围,从而提出我们进行哪些移植及移植后的产品可以出口地区的范围,以保证这些设备出口到技术所在国家没有问题。

5企业没有知识产权的危害与突破国际专利限制的策略

最近几年,外国木工机械生产企业逐步形成了对中国木工机械生产企业的专利“包围圈”。中国木工机械生产企业出口自己的产品到欧洲将受到知识产权的严重制约,规模以上的企业一旦被外国企业提出专利诉讼将给其带来毁灭性的灾难,因此企业要制订反欧洲木工机械生产企业垄断技术的具体策略,制定长期测绘移植规划。

要突破欧洲木工机械生产企业反垄断法和知识产权限制,在他们的专利夹缝中寻找突破点。要充分借鉴欧盟竞争法为限制知识产权所采取的一般禁止与豁免和单独豁免以及美国的评估分析方法及法律适用原则,熟知我国企业应对外国知识产权保护法从而维护自身利益的策略等。

要按国际标准标注和测绘移植的产品,欧洲木工机械的标准是非常严格的,我们测绘移植的产品只有达到国际认证的指标才有可能使产品走向国际市场。不能以国内的标准来移植设计国际高端产品,更不能把国内的假冒伪劣产品出口到国外,测绘移植的产品应满足ce认证的要求。

6科学类比法的基本概念与优点

科学类比法的基本思想是摒弃原产品的结构专利,从机构原理上杜绝抄袭原结构的专利,但新设计的机构和原机构实现的动作应完全一致。其也可能是几个机构的演绎和综合,但从法律角度上看应与原设计没有任何关系。科学类比法绝不是完全照抄,它是在类比参考设备机构原理的基础上提出的新的设计理念。科学类比法在零部件尺寸、工艺、装配关系、基准选择上与原来的机器完全一致,但专利保护机构在类型上有所区别。

科学类比法是初步的创新设计,它是借鉴他人成功的经验进行创新。科学类比法是日本人发明的,日本依靠科学类比法创造了20世纪赶超国际先进水平的世纪奇迹。日本的照相机、电视机、冰箱、汽车等的成功设计依赖的就是科学类比法。中国的木工机械也必须依赖科学类比法设计自己的新产品系列并赶超国际先进水平。

我国木工机械生产企业的自主知识产权产品是未来进行国际市场竞争的根本法宝,科学类比法是我们战胜竞争对手不可或缺的有利武器。科学类比法是在测绘移植的基础上找出测绘产品的不足之处,提出科学合理的改进方法,在类比测绘设备原理的基础上形成自己的产品系列并获得自主知识产权。

我国大型企业一般技术力量雄厚,完全能够搞科学类比设计,只有利用科学类比法形成自主知识产权的企业才能最后成为行业的龙头企业。

我国木工机械龙头企业首先要组织工程技术人员学习科学类比法,利用科学类比法形成技术垄断,利用自主知识产权垄断形成系列产品从而获得超额利润,并形成系列专利技术。

科学类比法与传统类比法的差别主要体现在传统类比法以仿制为目的,而科学类比法则以仿制为手段,照抄原设计的目的是全面了解原产品;传统类比法以引进设备资金为主,科学类比法往往以引进技术为主;传统类比法以学习一家为主,测绘完就不再深究,科学类比法以学习众家为主,综合各家长处进行产品创新。科学类比法是我国木工机械设计中的主要方法,是相似、模仿、仿真、类比的集合。

科学类比法的设计步骤是从仿制开始,以相似设计为原理,以引进技术为辅助,基本照抄原设计。在仿制的基础上移植,在仿制中发现问题,改进原设计,将仿制品移植成具有自己特色的新产品。经过移植以后再进行综合,在自己产品成型后综合各家长处,优化自己的产品。综合就是创新,从相似、类比中得到灵感,创新出自己的新发明及新产品。

7反求工程设计法的设计理念

采用反求工程设计法往往没有足够的参考资料,或者有样机但不能拆卸,需要完全凭借设计人员的灵感和水平完成设计。反求工程设计是创造性设计的一部分,往往凭一张照片即可设计出机器。反求工程是综合运用现代机械设计方法完成的特定条件下的样机设计。反求工程设计可从产品的媒体资料、公开的技术参数、运行过程中的观察等获得灵感,从而创造出自己的新发明及新产品。

创造力和创造性设计的过程需要丰富的知识和经验,用已有的知识开拓新的知识。搞创造性设计要有高度的创新精神,强烈的参与意识和动力,同时还要具备健康的心理品质,不怕困难,刻意求新,百折不挠。而掌握科学的研究方法和各种创造技法,采取严谨的管理措施是成功的保证。设计中要克服片面性,树立辨证的观点,摆脱传统观念,不盲目相信权威,发挥群体优势,注意综合别人成功的经验,抓住灵感和意念,及时形成概念报告。要对产品的可行性模型进行简易论证,在样品原型设计出来后进行小批量生产。

创造性不是直觉,不是灵感,而是突变论的本质反映。突变论是辨证法量变到质变的丰富和具体化,事物达到极限后再继续发展就会创新。掌握现代设计方法自觉进行突变创造,就能够设计出具有创新性的产品,只有掌握反求工程设计的人才才能称其为师。

8我国木工机械产品与发达国家在技术上的差距

我国木工机械产品与国外的设计水平差距主要在理念、精度、造型和可靠性设计上。我国的设备水平和国际大公司的主要区别是知识产权、品牌、市场经销潜能,在国际上所树立的中国特色产品应该是高质量和高精度的。我们竞争的资本是低成本,而不能总是低档次。发达国家对我们的真正威胁是他们在中国建厂。

我们按国外市场设计他们需求的中国木工机械市场究竟能做多大的关键是技术水平的突破。加大科技研发力度的关键是人才,开发木工机械新产品是木工机械设备制造企业产品结构调整的关键。引进技术必须注意引进他们的生产工艺,我们现阶段必须以自主开发的木工设备作为首要目标,必须有自己开发且有知识产权的木工机械产品。现在,高校开发的产品企业不要,而企业又开发不出创新型产品。应该加快高校与企业共同研究的步伐,让引进技术和创新性开发成为企业和高校合作的新起点。

中国木工机械的国际地位与日俱增,我国木工机械的gdp已经超过意大利,再有3年可能会超过德国,我国木工机械生产企业要培育中国的豪迈和scm。现在,我国木工机械没有技术型企业,谁重视产品开发,谁联合行业相类似的企业形成集团,使集团设计能力超出自己的制造能力,集团依靠技术收购没有开发产品能力的企业,这样的集团就会逐步把自己打造成技术型企业。

从长远的目标看,行业龙头企业必须成为技术型企业,企业进行技术开发必须有长远规划,塑造好自己的出口品牌,选好自己冲击国际市场的产品。现在国内木工机械市场价格已经走到谷底,没有品牌和质量的产品生产厂家在出现行业危机的情况下将只能破产。

9结束语

机械原理知识总结篇8

关键词:机械设计;教学方法;技能;创新

中图分类号:G712 文献标识码:A

《机械设计基础》是高职院校机械制造专业、机电一体化专业的专业基础课程。学习这门课程,要求学生具备《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与尺寸测量》等先期课程的机械基础知识和力学计算原理。通过机械零件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容的讲授,培养学生分析和解决实际机械问题的综合能力。同时为《机械制造技术》、《数控加工与编程》等后续课程的学习提供必要的机械设计理论基础和实践技能。

《机械设计基础》是理论和实践相结合的一门课程,具有很强的工程应用价值,重点培养学生的创造性思维和设计能力。目前,高职院校的学生多数都是从高中直接进入大学,没有实际工作经验,对机械结构的了解非常有限,在学习过程中,无法将理论知识学习与生活和企业实践结合起来,因此学生在学习《机械设计基础》这门课程时困难比较大,教学效果不佳。如何上好这门课,激发学生的主观能动性和学习热情,使学生在教学过程中,既能掌握课程的基本理论知识,又能掌握一定的工程实践技能,是我们高职教师教学方法研究的重要课题。

下面就根据高职人才培养目标的要求,以提高教学质量为目的,结合本人实际教学中的一些经验,就教学内容的调整、教学方法的改进、课程设计和教学团队的建设等方面,对《机械设计基础》这门课程的教学方法进行探讨。

1调整教学内容,减少理论难度,增加技能培养

高职院校《机械设计基础》课程应注意突出工程性和实践。目前大多数高职教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性,注重介绍机构设计理论和设计方法的研究,对现代机械理论的内容介绍较少,缺少实际机械结构的工程应用,而高职学院的学生普遍理论基础较差,工程意识薄弱,往往在老师讲解、分析机构组成和运动原理时感到茫然不知所措。因此,教师在讲课过程中,应该根据高职高专的教育培养目标,减少理论教学的难度,突出实践应用性,注重国家新标准、新技术、新内容的及时补充,适当调整教学内容。将知识进行优化组合,强调基本概念、基本理论和基本方法,减少复杂的公式推导,力求使教学内容通俗易懂,让学生容易理解和掌握,同时应注意将工程性和实践性引入教学内容,增加对学生实践技能的培养,提高学生的学习兴趣。如,在讲授平面四杆机构时,引入缝纫机脚踏板、小型农用柴油机、雷达、鹤式起重机、机械夹具、手动抽水机等工、农业生产、生活中常见的工程实例,通过分析这些机构的运动简图和观看动画视频让学生充分理解平面四杆机构的组成、类型和运动原理,在掌握理论知识的同时,让学生直观的认识四杆机构在工程中的实际应用;而在讲授曲柄摇杆机构的急回特性时,引入牛头刨床这个实例,通过刨床的结构演示和运动分解,让学生观察牛头刨床加工工件时滑枕的工作状态,知道进刀和退刀时速度快慢不同,掌握急回特性的产生及具体应用。通过这种理论知识与工程实践相结合的教学方法,不仅能使学生掌握各章节所学的知识,还能逐步培养他们的产品设计能力和创造精神,真正做到学以致用。

2设计教学方法、加强学生主体意识

2.1重视新课导入

新课导入是课堂教学的第一个环节,对教学效果有直接的影响。新课导入的精彩,能提高学生的注意力,激发学习兴趣。新课导入的具体方法,应该根据每次课的实际内容进行灵活的设计。有些延续性的知识,在新课导入时应先对上次课的内容进行复习和总结,这样不仅可以巩固知识点,也有助于本次课的承接和延续。例如,讲授平面机构自由度计算时,就需要先复习上次课的知识:什么是自由度?什么是约束?什么是运动副及运动副的分类方法?构件及运动副中移动副、转动副、高副的表示方法是怎样的?这些问题,与本次课的学习有着非常大的联系,可以提问让学生回答,对前期知识进行回顾,又顺利的引入本次课程的学习。

有些课程,可以用直观法引入,达到创造学习情景,激发学生兴趣的目的。如讲授凸轮机构时,开课先让学生观看凸轮机构的几个应用动画,如,内燃机的配气机构、自动送料机构等,吸引学生的注意力,让他们思考机构的运动原理,引出本次教学的主要内容。有些课程,还可以通过比较法引入,加强新、旧知识点的联系和对比,使知识更容易被理解和掌握。如,学习链传动时,结合前期带传动的知识,先总结出链传动相对于带传动能保持恒定的传动比、传递的功率较大、能在恶劣环境下工作等优点,然后列举一个谷物播种机的实例,让学生理解链传动在生产中的实际应用,顺利的引入新课的学习,进行链传动的运动分析和设计计算。新课的导入方法很多,老师在授课中要从提高教学效果出发,深入理解教材内容,结合生活、工、农业生产中的机械运动实例,积累素材,不断尝试、设计新颖的课程导入方法,激发学生的求知欲和创新力。

2.2采用任务驱动的教学方法

根据高职教学目标的要求,课堂教学已打破了传统的“教”与“学”的过程,要求学生积极参与到整个教学过程中。这就需要教师精心设计教学过程,激发学生的学习兴趣,引导学生独立思考,充分发挥他们的主体作用。任务驱动法就是一种很好的教学方法,教师可以根据教学中的的各章节内容,以培养学生自主能力为目标,设计出若干个典型工作任务配合理论教学。工作任务在各章节开课之初就布置给学生, 让学生分组去完成,充分发挥学生的学习主动性和创造性。学生在任务的驱动下带着问题学习,变被动学习为主动学习,既明确了学习目的,又使教师的教学内容有了侧重点。工作任务可以让学生在课后分组独立完成,让学生自己查阅资料,设计工作流程,画结构图、书写任务书。课堂上老师组织学生汇报,分组讨论,修改任务实施方案。学生最终完成的任务实施报告,作为课程考核的一项内容,按一定比例记入总成绩。任务驱动法可以让学生循序渐进的理解教学的知识点,促进学生积极参与教学,培养学生自主学习的能力。在完成工作任务的过程中,学生也会获得查阅信息、获得新知识的能力,分析问题、解决问题的能力以及交流与合作的能力。

2.3合理采用多媒体教学

机械设计基础的教学内容涉及到许多传动机构的组成、运动原理及工作过程。运用多媒体教学,结合大量的图片、动画和视频展示,可以将许多复杂的机械运动过程演示出来,使学生对抽象的机构有了直观、清晰的认识,提高了对知识的接受和掌握程度。如在讲授链传动时,通过观看滚子链的组合与分解动画,就能使学生对内链板、外链板、销轴、套筒、滚子的形状和装配组合有一个非常直观的掌握;讲授齿轮传动时,齿轮的分类、渐开线齿廓的形成、齿轮的啮合过程等知识也都比较抽象、难懂,传统教学方法需要学生有较强的空间想象能力,而通过动画演示,每个学生都能对结构和运动进行清楚、直观的理解。与传统板书的教学方法相比,多媒体教学课件图文并茂的形式能够充分活跃课堂气氛,调动学生的积极性和学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学的效果与课件的制作好坏关系密切,因此教师要充分理解教学内容,把握高职机械设计的教学目标,制作高质量的多媒体课件服务于教学。作为一种教学手段,多媒体课件将教学内容分页展示,不利于学生对知识进行系统的掌握,因此在教学过程中要注意合理使用多媒体教学,将它与传统的板书有机的结合起来,可以在授课过程中,将本次课的知识点条理清晰的书写在黑板上,供学生学习掌握,达到良好的教学效果。

3强化课程设计的目标

课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践教学环节,是学生应用所学知识进行具体的机械设计训练,通过课程设计能培养学生理论联系实际的综合技能。课程设计和单元项目训练不同,它不是某一部分知识的单独应用,要求学生在掌握机械设计理论知识后进行综合的技能训练,因此教师在课程设计的题目选取上要进行全面考虑,尽可能多的涵盖学过的理论知识,而且题目的难易程度要确保绝大多数学生能按时、合格的完成。为培养学生自主学习的能力,教师在选题时应该设计多个题目,同一个题目还可以设置不同参数,让学生分组设计完成。每个学生的学习基础和理解程度不同,对知识和技能的掌握程度也会有较大差异,通过课程设计,让全组学生取长补短、互相学习,提高他们学习积极性和沟通协作能力。课程设计的目的就是要让每个学生都能通过课程设计达到知识和技能的提高。

在设计之前应该组织学生进行机械结构的拆卸、安装,熟悉各部分结构、功能、和各零件之间的联接关系,建立具体的机械概念,让学生明确设计目标,避免纸上谈兵。机械设计时一定会涉及到机械结构的计算和参数选择等问题,因此要指导学生独立完成相关知识的复习、总结,指导学生查阅相关参考资料和手册,解决设计中遇到的问题。学生最终设计、绘制完成的图纸要整洁、清晰,符合机械加工的工艺要求。

4加强教学团队的建设

加强教学团队建设、构建合理的教学梯队是高职院校提升教学质量、增加社会竞争力的重要保证。《机械设计基础》课程由机械类专业的老师承担授课,专业教学团队中各成员的教学优势和专业特点各不相同,而且每个教师往往承担本专业两门以上课程的教学任务,各课程之间有一定的逻辑关系,教师间通过教学资源和教学技能的相互沟通,可以大大提高人才培养的质量。课程建设是高职院校教学改革的重点,课程教学改革和精品课程建设是提高教师教学水平的重要手段,课程团队建设应以专业建设为背景,密切合作,对课程进行规划设计,打造特色专业和精品课程,使课程真正发挥它在整个专业中的作用。高职院校应该充分发挥教学团队在教学工作中的作用和意义,鼓励教师加强教学研究和交流,改进教学内容和方法,开发各项教学资源,促进教学团队各成员的主观能动性,进行教学改革和创新。教学团队建设要突出发展过程中的传、帮、带,大力培养青年教师,加强青年教师科研能力的培养力度。学院应该给教师创造外出培训和交流的机会,加强教学研讨,通过加强科研建设和科研投资,以科研促进教学,提高教师的整体教学水平。

《机械设计基础》是高职院校机电专业一门重要的专业基础课程,教师在教学过程中,应该不断进行教学方法的探讨和改进,使学生掌握理论知识和设计要点的同时,培养专业设计能力,真正做到理论知识和生产实践相结合,提高学生的综合技能和创新意识。

参考文献

[1] 刘小兰. 基于任务驱动的《机械工程基础》课程改革探索[J]. 科技资讯,2012(02).

[2] 付东军,潘有成.浅谈《机械设计基础》讲授技巧[J].科技致富向导,2011(20).

[3] 赵明侠. 高职《机械设计基础》课程设计对学生创新能力的培养[J].装备制造技术,2011(09).

[4] 刘必荣,咸斌.《机械设计基础》课程教学探讨[J]. 现代制造技术与装备,2011(05).

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