机械原理课程范文

时间:2023-09-20 10:26:40

机械原理课程

机械原理课程范文第1篇

关键词:机械原理;课程改革;教学手段;发展

基金资助:湖南省教育科学“十二五”规划2013年度青年专项资助课题(项目号:XJK013QGD010),2013年全省普通高校实践教学建设项目“机械类专业校企合作人才培养基地”(项目号:湘教通[2013]295号)

由于近年来,《机械原理》课程教学时数不断减少,且教学课程仍然沿用20世纪50年代建立的以机构分析为主的旧教学体系,虽然这种体系曾经对培养学生分析问题的能力起过重要的作用,但是随着时代的进步和社会的发展,这种传统的教学体系已不能满足现代社会的要求[1]。因此我校进行了机械原理课程改革,更新教学内容、优化教学方法、引进先进教学手段,提高学生自主学习能力和自觉创新能力。

1、教学内容的改革

机械原理教学内容改革的原则首先是在进行传统的、经典的机构设计与分析理论和方法进行系统的讲授时要做到取其精华去其糟粕,并将重点突出实践应用。如重点讲授对机械机构结构的分析、机构运动分析和诸如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等一系列常用机构的设计理论与设计方法,而在课程所要求对力的分析和机械的平衡中所用的基本理论,就只需直接引用,将重点放在如何运用这些理论来解决机械原理课程中的问题。因为在学生已修的力学课程中已经做了重点的讲授[2]。然后,还要做到紧跟机械发展的脚步,尽力让学生能即时了解机械原理机构设计的新理论、新方法以及学科发展的前沿的内容,使学生的视野和知识面得到最大的扩展,从而达到树立学生的创新意识和培养不断学习新方法来解决问题的能力。

2、教学方法的改革

过去我们学生的机械原理课程设计一直是由教师指定的一个特定的题目,没有做到多样化,整个设计内容综合了机械原理的所有主要原理和知识。学生处于被动接受的状态,能进行自主设计和内容的部分非常少,无法提高学生自觉创新能力,不利于学生工程实践能力的培养。因此我们将机械原理的课程设计的重点放在自主设计和内容的创新上后,要求着重培养学生发现问题和解决问题的能力,培养学生机构方案构思的创新能力,培养学生知识应用和实际动手的能力,力争通过这样的课程设计初步培养使学生具有一定的工程素质和实践能力。为此,我们从课程设计选题、方案内容构思等方面都做了许多方面的改变。要达到体现自主设计和创新的目的,选题非常重要,它直接关系到设计和创新性,同时如何选题本身也是一个发现问题和解决的过程,学生自主选题本身就是学生创新的体现。如果按照过去的模式,则无疑浪费了对一次学生创造性独立选题能力的训练,也使学生失去了发挥主观能动性的机会[3]。大多数学生受应试教育的影响,普遍存在一些问题,如具有依赖性,缺少自主发现问题和分析问题的能力,因此对自主选题往往不知从何处入手。根据这一实际情况,鼓励学生多出去观察实物和分析周围事物和通过自身去获取信息。例如查阅资料、观看机械模型、到学校工厂实地考察、或到附近机械厂实习等等。又如有的学生决定设计“机械手”机构,在查阅大量资料的基础上,又到一些具有高自动化的工厂去实地参观,去直观的感受和测量第一手数据,由此作出了非常不错的课程设计。通过对自主选题和内容的新要求。学生完成课程设计后会发现自身各方面的能里都有了不同程度的提高。如创新能力、实际动手能力、获取数据的能力、计算分析能力、独立解决问题的能力,还完成了机械专业知识的综合和整合,让学生初步建立起工程意识,极大的满足学生的求知欲望和体现自身创新性的要求。

3、教学手段的改革

采用现代化教学手段,提高课堂教学的质量和效率,采用多媒体教学仪可以提高学生的学习兴趣和理解程度,而且也省去了教师许多板书时问,增加课堂教学的信息量,提高了课堂教学的质量。[3]基于此笔者学校着手建立了多媒体的专用教室,并且配备了多媒体投影系统和相关的电教设备,编制和购买了相应的一系列教学软件。因此在“机械原理”的课堂教学中,老师们可以采用直观教学、电化教学和计算机辅助教学等现代化教学手段,比如利用机构运动的动态模拟和三维动画演示,直观形象地展示课常教学的内容。极大提高学生的感性认识,使学生易于且乐于接受课堂的教学内容。从而达到提高课堂教学的质量和效率的目的。

4、结语

机械原理课程改革对学生创新能力的培养和工程素质的提高具有重要的意义。本次课程改革,不仅对课堂的教学内容进行改革、教学方法和教学手段进行改革。通过课程改革对学生的机械专业素养及创新能力有了大幅提高。再辅以课堂教学内容与实践相结合,又加强了实践性教学环节的改革。改变过去高等教育中重知识轻能力、重专业轻素质、重科学轻工程的思想具有非常重要的意义。对于学生成为高综合素质的机械专业人才有重要的意义。

参考文献

[1]蒋天弟, 张庐陵, 吴瑞梅. 《机械原理》课程现状与出路[J]. 农机化研究, 2004, (1):248-249. DOI:10.3969/j.issn.1003-188X.2004.01.091.

[2]房海蓉, 方跃法. 谈机械原理课程教学改革[J]. 高教发展与评估, 2001, (4):46-47. DOI:10.3963/j.issn.1672-8742.2001.04.016.

[3] 王栋, 李慧琴, 赵汉雨. 深化机械原理教学改革 培养学生创新能力[J]. 河南农业, 2011, (10). DOI:10.3969/j.issn.1006-950X.2011.10.013.

机械原理课程范文第2篇

关键词 机械原理 机械设计 课程优化

机械原理与机械设计课程开设历史悠久,两门课程始终作为全国各工科院校机械类专业主干技术基础课程。近年来,随着机械学科的飞速发展、我国高等学校机械类专业人才培养实施宽口径化、21 世纪人才综合能力培养的需求,再次审视两门课程的教学体系、课程内容和教学方法,认为依旧存在问题需要探究与改革。

一、存在的问题

(一)内容有交叉与重复现象。机械原理和机械设计两门课程的教学内容基本变化不大,课程内容自成体系,相互之间缺少衔接,存在内容交叉和重复的问题。

(二)缺少系统性。两门课程缺少对机械系统的介绍,学生学完了两门课程,仍对机械没有整体的认识,对机械的设计过程缺少了解,两门课程的总体效能未能充分显现。

(三)实践环节不足。两门课程的实践环节难以适应对学生工程意识和实践能力培养的需求,缺少主动性实践的环境。

二、理论教学体系的整合与优化

机械产品的设计一般要经过产品的规划、方案设计、技术设计等环节,通过机械原理和机械设计课程的学习,学生不仅应掌握一般机械产品设计所需的基本理论知识,还应对机械系统有一个整体的认识,并应了解机械产品设计的基本过程。为此笔者尝试突破“机械原理”和“机械设计”两课程的界线,将教学内容和教学环节进行了重组、融合及整体优化,合并为“机械设计课程。

(一)课程目标。通过本课程理论教学、实验及课程设计等环节,实现总体教学目标:培养学生的工程意识和创新精神;使学生对机械产品具有整体的概念和正确的设计思想;掌握机械系统设计的基础知识,初步具备一般机械方案设计和分析的能力;掌握常用机构及其传动的运动学设计和工作能力设计的基本知识,掌握通用零部件设计计算和选用的基本知识,初步具备一般通用机械的设计能力;培养学生查阅和运用机械设计相关标准、手册及网络息等技术资料的能力。

(二)理论教学体系。在有限的学时内,合理取舍课堂教学内容,是关系到能否真正实现课程目标的关键。经过多年的仔细斟酌、反复探究,提出精、宽、新的授课原则:精——精选重点和难点的内容进行详解与指点,避免烦琐公式的推导和易于自学的内容占用过多的学时;宽——拓宽学生的知识面,注重工程应用,启发学生举一反三;新——注重机械学科发展、将机械学科的科研成果融入教学,让学生了解机械学科的新技术、新方法。

三、实践教学体系的构建

实践教学体系由实验教学、机械实例分析与设计(大作业)、典型机械设计(课程设计)三部分组成。三个模块均以加强自学能力、研究能力、动手能力及工程意识与创新精神为培养目标。

(一)实验教学。在实验教学中将计算机技术和网络技术与现代实技术相结合,加强实验内容的综合性与设计性,如增开了典型机器与机构分析、机构系统创意组合、机械系统创意组合等综合性实验,对启迪学生的创新意识和培养学生的设计能力起到非常积极的作用。

(二)机械实例分析与设计。本课程传统的课外作业内容虽然对一些基本概念、定义的理解起到一定的作用,但是由于各章相对独立、就题论题、解题方法千人一面等问题,让学生感到枯燥无味,抄袭现象严重。为了解决此问题,将“书本习题”大大减少,增加数个综合性、实践性很强的机械实例分析大作业。

(三)课程设计。课程设计是很重要的一个教学环节,课程设计的性质决定了它在对学生进行素质教育,培养学生工程意识和设计能力等方面具有独特的优势。原来的机械原理和机械设计的课程设计是分开的,相互之间没有联系,机械原理的课程设计是以机构的分析为主,机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主,教师不仅限定了设计题目和方案,还给学生提供了非常齐全的参考资料,学生的创新意识得不到发挥。将两门课程的课程设计进行了优化整合,从题目的选择到实施过程,更加符合现代机械的设计思路,即把过去仅进行机构和零部件的尺度综合、运动分析和动力分析,改变为进行机械系统的综合设计。使学生的创新潜能得到了发挥,提高了设计的能力、计算机运用能力、形象思维的能力。

四、教学方法与手段的改革

近年来,随着两门课程体系的改革和深化,课程内容不断更新和增加,但教学学时相对减少,学时与内容成了突出矛盾。如何激发学生兴趣、启迪学生的潜能, 提高学习的自主性和能动性,使学生在较短的时间内掌握机械设计的基本理论与方法;如何培养学生的工程意识、创新精神和设计能力,是教学方法和教学手段研究的重要课题。

(一)从培养兴趣入手。兴趣是成才的起点,是成就事业的沃土。学习兴趣能激励学生充分发挥学习潜能,提高学习效率和质量。

(二)开放式教学。开放式的教学方法,一是要打破传统的“一本书”,大力提倡课外阅读,让学生了解教科书之外相关领域的知识,更要让学生了解新理论、新方法和新技术。二是打破“一言堂”,给学生适当的“自由”,鼓励学生向老师提出问题,帮助学生树立“不唯书、不唯师、只唯实”的实事求是精神;三是教师不要把所有的知识点得“完美无缺”,要给学生的自学留有余地和空间。

(三)倡导主动实践。被动实践是指实践的对象、方法、程序等关键要素都是由老师制定的, 学生在老师规定的框架中, 沿着老师制定的路线去完成实践任务。

参考文献:

[1]濮良贵,纪明刚.机械设计(第八版)[M].高等教育出版社TH122.2006.5.

[2]张国海等.机械原理精品课程的建设与实践.安徽理工大学学报(社会科学版).2008.3

机械原理课程范文第3篇

关键词:机械原理与机械零件 课程现状分析 课程教学改革

《机械原理与机械零件》课程是中等职业学校机械类、机电类专业必修的一门专业基础课,通过该课程的学习,不仅要求学生能掌握一般机械的基本原理和基本操作技能,还要求学生会运用所学知识进行一些常规机械设计和处理一些常规机械中的实际问题。因此,对于机械类和机电类专业的学生来说,本课程学习的好坏将直接影响到后面专业课的学习及将来从事本专业的实际工作能力。

笔者先后承担了我校多届学生的《机械原理与机械零件》课程的理论教学任务,依据多年的教学体会及我校多届毕业生反馈的信息,本人觉得目前该课程的教学,无论从教材还是教法上均难以适应当前市场经济条件下对中职毕业生的要求。主要反映在以下几个方面:

一、《机械原理与机械零件》课程现状分析

1.教材没有反映目前中等职业学校教育特色:中专目前所采用的《机械原理与机械零件》教材,以高等教育出版社出版的、何元庚主编的教材为例,其内容基本上与原来执行学历教育时一样,只是对部分难度较大的内容做了删减或选用,但仍以讲授纯理论知识为主,并讲究知识的完整性、连贯性,内容不仅单调、抽象、而且缺少理论与实际相结合部分,既没有考虑到目前中专生的素质,针对性也不强,更无实践、实训的内容。其他教材也大多如此。

2.教学方法落后,难以反映职教特色:由于教学大纲、教材内容及目前大多数中职学校条件的限制,教学上仍不能跳出以老师讲读为中心的旧模式,教学中学生只是被动的接受者,参与动手的时候少,感性认识较差,而在目前中专生这个年龄阶段,对事物的认识往往与感性认识有关,因此这样既影响了学生对所讲内容的理解,又忽视了对学生进行一般的、机械方面的技能训练。

3.教学要求与就业市场对中专生的要求脱节:目前就业市场上对中职生的需求基本是定位在生产第一线的劳动者的岗位上,因此对他们直觉思维的要求要远大于对逻辑思维的要求,基本技能的要求要远大于理论知识要求,而按照教学大刚的要求却更注重于逻辑思维和工程设计能力的培养。这样培养出来的学生往往动手能力不强,不仅难以达到企业对技工的要求,同时也由于他们本身素质所限,他们中的大部分也难以成为工程设计人员。

二、《机械原理与机械零件》课程教学改革

根据国家目前对职业教育中基础理论教学提出的要求,即:以教学大纲为依据,贯彻理论联系实际的原则,坚持“实际、实用、实效”的原则,”规范性”与“灵活性”相统一的原则,针对上述弊端,结合本校学生实际,下面是本人所作的一些尝试,以供探讨。

1、更新教学理念,明确教学目标,紧跟市场经济发展的步伐。随着我国市场经济体制的进一步完善,企业的用人机制越来越完善,就业的竞争日趋激烈,中职毕业生的就业岗位已被确定为生产第一线劳动者,这样中职教育的培养目标就要完全由原来学历教育上转到提高劳动力素质教育上,这就要求在教学中,无论在教学内容还是教学方式上,都要围绕培养既懂一定理论又能动手操作的“应用型人才”这一中心而进行。只有这样,才有可能培养出合格的劳动者。

2、针对目前中职生的现状,从培养合格劳动者的目标出发,选取合适的教学内容进行教学。随着高校的扩招,高中办学的火爆,中职生源素质是越来越差,这已经是一个不争的事实。如果照搬现行教材及大纲进行教学,很难达到一定的效果;因此在使用现行教材进行教学时,可以根据“实际、实用、实效”的原则,对教学内容进行精选,尽量做到学以致用。对原理性的内容,不但要求学生掌握理论知识,更重要的是要求他们通过所学知识去解决实际问题,因此可以多讲“是什么”及“如何应用”并讲述应查什么工具书、查什么表,有条件的话还应辅以演示实验,以增加学生的感性知识,让学生能更好地接受“是什么”。例如,在讲述凸轮机构时可以通过实物或模型对凸轮的运动过程进行演示,进而分析从动件的运动规律,可以少讲以数学方程式表达其运动规律及运动方程的推导过程。

3、围绕培养合格劳动者的要求,在教学中加强实践、实训环节,加强职业技能的训练。在讲授机械原理理论的同时,可以辅以机械方面的基本操作训练,既可以促进学生对新知识的理解,又可以培养学生吃苦耐劳的精神,也可以提高动手能力,增加感性认识,职业技能也得到了一定的训练,如在讲授齿轮啮合知识时,可以安排学生进行不同类型齿轮的啮合装配,并让他们观察啮合过程,从而使学生更好地理解齿轮的啮合条件及啮合齿轮的尺寸关系,同时也使学生受到了装配钳工的技能训练。

4、采用先进的、尽可能直观的教学手段,加深学生对教学内容的理解,提高学生理论水平。可以采用多媒体教学,现场教学等手段使学生更好地理解教学内容,同时可以增加教学内容的直观性,趣味性,提高学生的学习兴趣,在教学过程中也可以将学生从被动接受者,变成直接参与者,从而达到学习目的。

机械原理课程范文第4篇

针对当前《机械原理》课程设计的教学现状,分析其不足,并基于OBE工程教育理念,对《机械原理》课程设计的教学模式改革进行了探讨并付诸实践。《机械原理》课程设计是机械类各专业学生在学习《机械原理》课程后进行的一个重要的实践性教学环节,其模式的改革为适应新形势下对机械类学生机构选型、机械系统运动方案设计和创新设计能力的培养提供了良好的平台和借鉴,具有重要意义。

关键词:

OBE;工程教育;《机械原理》课程设计

为了推进工程教育改革,促进中国工程教育的国际互认,培养与国际接轨的中国工程师,由专门的职业或行业协会(联合会)、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证,工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求,是一种合格性评价[1,2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念:产出导向(Outcomebasededu-cation,简称OBE)、学生为中心、持续改进,这些理念代表了工程教育改革的方向,是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织,就必须基于OBE理念,深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课,它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科,而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节,是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划,《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括:1)掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题(毕业要求1);2)具有分析和解释数据,得到合理、有效结论的能力(毕业要求2);3)具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力(毕业要求3)。本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求,结合近年实践经验,阐述我校《机械原理》课程设计改革模式,并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。

一、机械传动系统设计能力

《机械原理》内容包括两部分,其一是对现有机构的学习,包括构型分析、运动学和动力学的学习;其二是针对具体任务,利用所学机构学知识,设计传动方案。前者称为分析,后者称为型综合,《机械原理》学习的最终目的,就是要达到型综合的高度,《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。遗憾的是,传统的《机械原理》课程设计,体现不出OBE所要求的设计系统的能力,复杂机械系统更无从谈起,因此,改革势在必行。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化,调动学生设计的积极性而不限制其思维,并且课程设计只提出最终要求而不限制方法,为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务,题目不宜太深太复杂,其原则为:题目具有综合性,以运动方案设计为主;题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容;题目应结合生产实际,是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的;题目的设计结果应包括两到三种基本机构,也允许选用其他常用机构或组合机构;题目要有一定的灵活性和创新性,有利于发挥学生的创造力。在设计题目确定后,需对已选题目提出三种运动方案,并经反复论证,确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出,经独立地分析、比较后确定最佳方案,以发挥其主观性、创造力,使学生受到一次真实的设计训练,进而提升其机械传动系统设计能力。此外,改革后的课程设计,学生们可以自由组合,每个小组自由选择设计题目,小组成员分工协作,共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果,共同讨论、研究,各自发挥自己的长处,不仅培养了创新意识和创新能力,也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。

二、工程基础理论知识应用能力

传统的《机械原理》课程设计中,方案确定之后,其相关运动参数也随之给定,每个学生需要做的就是绘制机构运动简图,利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析,并绘制机构运动线图和作误差分析,最后编写课程设计说明书。从本质上来说,这样的设计仅能算一次作业,效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务,但却调动不了学生的设计兴趣,对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解,谈不上对学生的毕业能力的培养。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化,只提出最终要求而不限制方法,学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短,教师在《机械原理》课程教学中,需提前做出安排,如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务,基于所学的机构学知识,甚至查阅相关文献去设计解决方案,当多个设计方案确定后,需要比较各方案的优缺点,必然会深入了解每个所设计的传动方案,最终方案确定后,需对其进行结构、运动学和动力学分析,因有了方案设计的深刻理解,设计的目的已非常清楚,在相应分析时,对方法的选择和掌握自然水到渠成,加深了对所学理论知识的认识,明确了理论知识的实际应用,从而不至感觉学无所用。

三、分析和解释数据能力

在我国的工程教育认证中,第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定,分析方法固定,无需学生深入了解,只需按部就班完成画图和分析即可,可见,传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。改革后的课程设计,从设计任务到设计方案的确定,均需要学生根据具体情况进行分析,然后根据所学知识,自己设计传动方案,并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后,详细设计传动系统时,需要根据实际任务确定各参数,最后对机构进行分析,并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性,要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验,通过搭接实物并测量参数,再与理论分析数据进行对比,找出误差存在原因,从而得出相应结论。

四、考核方式的改进

评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节,如何合理地对各项能力进行客观评价,对课程的改革及持续改进有非常重要的作用,与课程设计所培养能力相对应,《机械原理》课程设计成绩分为四部分:选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式,结合参考文献查阅或调研情况,对自己团队的设计任务进行说明,根据所定任务设计两到三种机械传动方案,每个方案中必须包含两至三种典型传动机构,并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。平时成绩占总成绩的10%,主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定,这是设计正常进行的基本保证,也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。设计成绩占总成绩的40%,主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力,根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。答辩成绩占总成绩的20%,各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报,主要介绍组员分工及完成情况,组员自评分,搭接视频等,并回答提问,据此评判答辩成绩。通过此类考核方式,对毕业生的能力9(个人与团队)和10(沟通,包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令)也起到初步培养的效果。此外,上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如:教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择,要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识,能够正确引导学生,使他们经过认真思考和分析比较后,可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要,从而有效引导学生积极思考,培养他们的创新能力。

五、结束语

经过近两年的实践,发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计,为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台,并确实取得了较好的效果。然而,OBE工程教学模式是一个系统的工程,无论是在设计内容,还是在设计方法和评估方式上,还有很多需要完善之处,需要进一步的改革和探索,持续改进,以更好地培养学生相应的毕业能力,实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。

作者:曾达幸 李飞 侯雨雷 宜亚丽 郑立娟 张芳芳 单位:燕山大学机械工程学院

参考文献:

[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京:教育科学出版社,2015.

[2]余天佐,刘少雪.从外部评估转向自我改进—美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究,2014,(6):28-34.

[3]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式———汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014,(1):27-37.

[4]朱玉.CDIO工程理念在“机械原理课程设计”教学中的应用[J].中国电力教育,2010,(1):139-140.

机械原理课程范文第5篇

关键词:机械原理课程设计;机械系统运动方案设计;机构尺度综合;机构仿真

《机械原理》是高等工科院校机械专业必修的一门重要的专业技术基础课[1,2],《机械原理课程设计》则是使学生较全面系统地掌握及深化机械原理课程的基本原理和方法,培养学生综合运用所学知识,提高分析和解决工程实际问题的能力的重要实践环节。

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定,一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展,对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才,提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下,对《机械原理课程设计》进行改革,将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3,4]——型综合——尺度综合——运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》,势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点,进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上,选用文献[5]作为主要参考教材,并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1.设计的目的及任务。设计型《机械原理课程设计》的目的在于:使学生巩固理论知识,并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念;掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤,培养机构选型与组合和确定运动方案的能力;培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为:针对某种简单机器(它的工艺动作过程比较简单)进行机械运动简图设计,包括机械系统运动方案的设计与评定,机构尺度综合等。

2.设计题目。本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成,其各组成机构必须动作协调,方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目,将学生分为2~4人一组,每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下,还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析(动力分析部分为选作)。因此,任意一名学生的工作均需各自完成,不可能“拷贝”他人成果。

3.设计内容及要求。设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成:①全组讨论及提出两个以上系统设计方案;②经比较、选优,确定系统最终方案;③每个学生设计分析总体系统中的一个机构;④每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析;运用解析法选作机构受力分析;⑤每个学生运用软件选作机构的仿真与验证;⑥完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。《机械原理课程设计》为期两周,为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容,做好先期准备工作,我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料,重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识,讨论方案,主动找老师答疑等,教师也插空到班级辅导,收到良好的效果。

2.集思广益,确定机械系统运动方案。各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论,集思广益,优选机械系统运动方案。具体做法为:每组选派一名学生主讲,其他学生补充,借助PPT介绍本组初定的几种设计方案,指出各方案的优缺点及筛选原因,其他学生提出问题及建议。通过讨论,学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解,巩固了课堂教学中学到的知识,并且各组学生取长补短,相互学习,开阔了思路,对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3.理论联系实际,完成机构设计。由于所承担的任务不同,每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计,难度较大。指导教师与实验室老师一道,带领学生参观各类机构模型,演示各类机构动画,讲解各类机构的优缺点及适用场合,一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4.综合运用知识,对机构进行运动分析和力分析。教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解,对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导,使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养,并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养,效果较为理想。许多学生感慨,这次课设虽经历了许多困难,但收获了知识,获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”,收效明显:

1.使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解,并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2.调动了学生学习的主动性和积极性,使学生动手实践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3.促进了师资的培养,教师自身的业务水平得到提高,队伍得到了锻炼。

参考文献:

[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理[M].第二版.北京:高等教育出版社,2010.

[3]孟宪源,姜琪.机构构型与应用[M].北京:机械工业出版社,2004.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,1998.

[5]张晓玲.机械原理课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

机械原理课程范文第6篇

关键词:机械原理;双语教学

一、双语教学国内外发展状况

所谓的“双语教学”,是指对高等学校的部分课程采用国外有代表性和先进性的原版教材,并采用英语授课的一种教学方式。在国外,早在上世纪60年代中期,加拿大首先进行了法语浸入式(immersion)教学,并取得了成功。通过浸入式教学,学生所获得的第二语言能力,学科课程的成绩,都明显高于其他模式培养出来的学生,且学生的思维敏捷性,理解力和判断力都明显高于单语学生。我国在1952年院系调整前,不少大学理工科学生一入校,数理化三门课都是采用英文原文教材,采用双语教学。那时毕业的学生,在二十多年动荡岁月中,几乎不摸英语参考书和文献资料了,但现在重新阅读并未遇到任何困难。由此可见,在我国高校的部分学科中采用双语教学是非常必要的。据了解,目前武汉地区的高校中,已有武汉大学、华中科技大学等学校对经济、管理、材料等专业的部分学科采用了双语教学,并取得了很好的效果。

二、对机械原理课程进行双语教学的意义

这是高等教育国际化发展趋势的要求。随着我国高等教育水平的提高,重点院校提出了与国际接轨办国际一流大学的奋斗目标,其中一个重要特征就是学生中有相当比例的留学生,教师也可从国外聘任。我们必须承认,英语已是事实上的国际语言,要同国外高校进行国际学术交流,没有一定的专业英语水平是不行的。随着我国加入WTO,到中国创办企业的外国公司会越来越多,这些公司对人才的要求,就不仅是具有熟练的专业知识,还需具有熟练的专业英语技能,即能够运用英语讨论专业问题。我们的高等教育要紧跟时展的步伐,在课程设置中应当推行双语教学。我们学习英语的目的是为了应用,不是为考试而学,是培养学生的英语综合能力,特别是培养学生用英语思考,用英语发表专业论文的能力。实行”双语教学”可以增强学生了解世界科技最新成果,向国外发表学术论文的能力,加快高校高等教育与国际接轨的步伐。

三、在机械原理课程中推行双语教学的可行性

机械原理课程是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课,它在培养高级工程技术人才的全局中,具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用,可以为以后学习机械设计和有关专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础,并能使学生受到一些必要的、严格的基本技能和创造思维的训练。机械原理是机械专业学生的一门必修课,在机械原理教学中推行双语教学,可以保证双语教学的连续性和持久性,为后续专业课程双语教学的进行打下坚实的基础。

四、机械原理课程教材的选用和教学内容问题

在国外,机械原理的典型名称是“Kinematics and Force Analysisin Machenery”,机械原理课程没有统一的大纲,各高校采用的教材也不一样,内容有的相差较大,和我国差异较大,美国各大学的机械系一般都不分专业,因此,机械原理课程不讲究“专业对口”,也没有机类,近机类和非机类之分,又由于采用学分制,学期短,每门课程的总学时少,所以一个大学通常是把机械原理的内容分设为初等课程(Elementary)和高等课程(Advanced)两门,初等课程一般为机械系全系学生的必修课,也供外系学生选修,而高等课程则为专修机械设计的学生选修。初等课程内容并不很深,只给学生打下一个较为广博的基础,高等课程的内容则一般较深,有很多都触及到该领域的先进水平。因为美国大多高校没有单独开设理论力学课程,所以在许多机械原理课程的教材中大都有相当的篇幅讲述力学的相关知识。另外英美的机械原理教材还有下述几个特点:

1.不过分追求所谓学科的系统性和完整性,而是着重于教材内容的实用性。如Mabie教材在“机构学”部分中,根本不提自由度、杆组、高副低代等。

2.注意在内容广度上的开拓,而制约在深度上的挖掘。如不提斜齿轮和圆锥齿轮的当量齿轮的概念及当量齿数的计算。究其原因,对我们颇有启发,讲授当量齿轮的目的有两个:一是为仿形法加工选刀,二是为推导齿轮强度计算公式,但是仿形法加工已日趋减少,而齿轮强度计算公式如不作专题研究,显然也可不讲。

3.注意与工程实际的结合。举个例子,美国最新机械原理教材“Design of Machinery-An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machine”与我国现有教材比较内容上有如下区别:①连杆机构内容较多。②分析与综合并重。③图解法与解析法并重。④齿轮与轮系内容较少且合并为一章,讲法上多有不同。⑤动力学内容较多,包括动力分析基础及连杆机构的动力分析与平衡,速度波动与调节一章的内容放在动力分析一章讲授且内容很少,与我国现在流行的多种版本比较讲法不同。

就机械原理内容而言,国外教材有些内容确实与国内教材不同,但并不都是新东西,主要是讲法、信息量、侧重点、深浅程度等方面的差异。我们所采用的原版教材更注重所讲内容的系统性和连贯性,信息量很大,主要培养学生的设计思路和能力。国外英语教材版本很多,每本教材的内容和侧重点不同,学生使用教材仅仅是作为参考书,而学生要看很多参考书才能完成一门课的学习。但我国的教材内容差别很少,学生几乎找不到内容与讲法上具有新鲜感的参考书。如果我们选用原版教材,原版教材与我们现在采用的中文机械原理教材在内容上有1/4至1/3是不同的,在进行双语教学时,为使专业难点内容得到清楚的阐述并读懂原文,至少有1/3的内容需要用两种语言重复讲授,因此在规定学时内讲授全部规定内容,在时间上比较紧张。因此,机械原理双语教学的教材,应综合国内外各种教材的优点,并根据我国机械原理大纲的要求对部分内容进行补充或删减,重新编纂出一种适合我国国情的英文教材。同时机械原理的双语教学在原规定的学时内较难完成,若要同时兼顾中英文教材的内容必须增加学时,具体增加多少学时,可根据双语教学的实践情况而定。

五、教学方式

1.双语教学的模式选择。考虑到我校学生对英语掌握的综合水平有限,特别是英语听力和口语水平较低,所以双语班的学生要从整个年级内根据英语水平的高低挑选出来,而且挑选的时候一定要考察学生的听力和口语,否则将影响学生的学习效果。即便是这样,如果课堂上全部使用英语讲授,学生掌握起来也会比较困难。因此课程开始时,教师可部分或者全部使用母语,在学生熟悉了语言环境后,再逐步过渡到以外文为主,以母语为辅的教学方式。根据教学内容的难度,以上两种方式可以交互使用,目的是既让学生掌握课本知识,又能掌握专业词汇,同时能用英语进行一定程度专业方面的交流,为学生毕业后走向国际市场打下良好的基础。

2.多媒体辅助双语教学。在进行机械原理课程双语教学时,难点内容需用两种语言重复讲授,在规定的学时内完成全部大纲内容比较困难。如采用多媒体教学,可节省出大量的时间。在双语教学过程中,教师可采用多种方式及时和学生交流,随时调整教学方法,找出适应我校学生的机械原理双语教学方法,以便双语教学的顺利进行和教学质量的提高。

如果根据上文所述合理的确定教学内容,编纂出适合的教材,选择适当的双语教学模式,并借助多媒体辅助双语教学,相信一定可以顺利推进机械原理课程的双语教学。

参考文献:

[1]郑文纬,吴克坚,编.机械原理(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2002.

[2]周传喜,管峰,黄清世.机械原理教学中应用多媒体教学手段的探讨[J].江汉石油学院学报(社科版),2003,125(4):95-96.

[3][美]Robert L.Norton.An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms[M].北京:机械工业出版社,2002.

[4]张铁,李杞仪,李琳.机械原理双语教学实践初探[J].高等理科教育,2006,(1):76-77.

[5]韩建友,于晓红,邱丽芳.机械原理双语教学实践与思考[J].中国大学教学,2003,(11):26-27.

机械原理课程范文第7篇

关键词:机械原理课程设计;改革;设计题目

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0133-02

《机械原理课程设计》是培养学生综合运用机械原理课程所学理论知识,系统地完成一个大型机构设计课题,使学生获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节[1-8]。本课程的时间一般安排在大二,它是机械类学生首次接触的专业基础知识,其重要性不言而喻。《机械原理课程设计》的教学改革,作为教学的重点和热点,一直在各高校中进行,研究课程设计的目的、内容、方法、题目、组织形式,探索如何培养学生的机械运动方案设计、创新设计和解决工程实际问题能力,但是,迄今未有广泛认同的一体模式,基本上是各高校根据自身的特点,各自拿出一套解决方案。鉴于以前课程设计方法已经沿用多年,这与时代的发展和要求有了不小的距离,迫切需要进行适当的改革,使得结合本校实际情况,任课老师群策群力、多次讨论和反复修改,得出了系统的改革方案,并在近三年里加以实施,获得了良好的效果。

一、改革主要任务与方法

改革主要涉及课程设计题目和时间安排。以前,本校《机械原理课程设计》源于传统的几个题目,如牛头刨床机构设计,凸轮、齿轮机构设计,主要以基础训练为住,是对理论课内容的加深巩固,基本等同于一个大作业,虽然能起到理论教学内容的目的,毕竟与时代的要求有一定的距离,因此必须做出改进。

机械原理课程改革主要体现在课程设计题目的改变。本课程设计提供了A、B、C三类题目。A为指定性设计题目,B为创新性题目,C为机构仿真类题目,要求每个学生选择其中的一个题目。下面是部分题目名称:A.指定性设计题目,题目1:洗瓶机设计;题目2:医用棉签卷棉机设计;题目3:步进输送机设计。B.创新性设计题目,题目1:设计适合老、中、青不同年龄段使用并针对不同职业活动性质(如坐办公室人员运动少的特点)的健身机械;题目2:汽车夏天露天停车,设计一伞状机械装置,为汽车遮挡阳光;题目3:多功能担架。设计一种可用于崎岖路上手抬、平路上手推、静止时可作休息的小床或座椅的多功能担架。C.机构仿真题目,题目1:铰链式颚式破碎机方案分析;题目2:一种夹紧机构模拟与分析;题目3:汽车转向机构模拟。每年给出的题目可以有所变化。例如,对于B类创新性题目,可以结合每两年一次的全国机械创新大赛给出的题目,给出类似的题目,可以从中筛选出具有潜力的学生,参加大赛。改革的另一项体现在课程设计时间的安排上。由于新设计题目难度较大,一周的课程设计时间,很难完成,因此做了如下安排:①第18周一课程考试完后,老师就可提前布置设计任务。学生即日起可根据本任务选择自己的题目,查阅资料,构思设计。②课程设计周第1天~第3天,老师到新校区授课教室答疑式辅导,有问题的学生可以来问。③课程设计周第4~5天,小答辩方式,老师在教室检查设计。每个学生展示自己的设计结果,并做说明。④课程设计周第5天,学生上交课程设计结果。

二、实施效果

此次课程设计,学生总体经历和感受可以概括为“困惑—讨论—实做—成就感”。从选择三类题目的数量来看,指定性设计题目和创新性题目选择的人较多,且数量相当,自己选定题目后,马上发现题目很难;对创新性题目,一时想不起具有创新点的设计,对指定性设计题目,发现自己理论基础欠缺的有很多;对机构仿真类题目,发现自己软件应用能力很差。总之,学生的自信受到严峻的考验。课程设计周的前几天,也是最艰难的几天,同学们在受到暂短的挫折之后,会积极地查阅资料,与同类型题目同学相互探讨,相互学习,遇到不能解决的问题,辅导教师给出详细的解释,大多数同学能在规定的时间内独立完成主体设计。从完成的情况来看,对指定性设计题目,学生能给出完整的设计方案,基础知识应用较全面;对创新性题目,不少同学提出了很好的选题,在与老师和同学讨论后,图文并茂地描述出自己的设想;对机构仿真类题目,这些同学一般是对软件有较大爱好,有一定基础,也有的是在短短几天内突击学习,也有不俗的表现,对设计、分析软件的应用有了良好的开端。绝大多数学生独立地完成了设计,其中不乏具有创意的高水平作品,有的已经上报申请专利,总体成绩和往届相比较好。不少同学用“非常好的训练”、“艰难的过程”、“成就感”等来总结自己的课程设计。

三、存在的问题

此次课程设计的改革尝试,也暴露出不少问题:课程设计时间紧迫,不足以最好地供学生完成任务。目前课程设计时间为一周,但是,在前面的1~2天常被拖延到后面的考试科目占据,后面又面临回家,如果没有充分的时间保证,任何完美的改革尝试均不能收到实效。学生机械相关基础知识有缺陷,不足以完整表达自己的设计思想。《机械原理课程设计》的主要重点在方案设计,这是目前的共识,但是,即使仅仅表达设计方案,学生表现也力有不逮。反映在制图能力、计算能力,甚至文字表达能力,均很欠缺。这点有待整个机械类课程体系的全面改革,才能从根本上解决。设计题目有待进一步完善。此次改革,设计题目是在短期内集思广益收集得到的,难度参差不齐,总体来说较有新意,但是结合以后的专业发展,应该多纳入一些实际类型的题目。

四、进一步设想

目前,机械类学生的实践性教学环节大致有《机械原理课程设计》、《机械设计课程设计》、《金工实习》、《专业课程设计》和《毕业设计》等,这是数十年来一直沿用的模式,随着现代制造加工的更深、更广的要求,这种各种为战的教学模式,已经暴露出很多问题,难以分别解决,这里设想对这些课程加以整合,在不增加总体课时的基础上,用一门大的课程,姑且称为创新设计课程,来取而代之,时间安排在大三以后。这门课程的特点在于:教师给出一个大的题目范围,学生自己用三维设计软件进行产品设计,在计算机上制造出虚拟机械,并对此进行运动和动力学分析、有限元分析和优化等,最大限度地减少设计失误。学生自己动手,加工出自己设计的产品,进行产品答辩、。如此,学生对整个产品的开发有一个全面的认识,由于加工产品需要原料成本,学生将更具有对自己产品的责任意识,一个大的题目,是以小组的形式完成,在设计、制作过程中,可以培养学生的团队精神,对优秀的设计作品,完成后组织上报专利申请,并推荐参加各种大学生竞赛,如挑战杯、机械创新大赛等,激励学生创新。这也是对学生将来在企业工作的一次逼真的预演。

参考文献:

[1]邹焱飚,翟敬梅.机械原理课程设计[M].北京:中国轻工业出版社,2010.

[2]师忠秀.机械原理课程设计[M].北京:机械工业出版社,2009.

[3]曲继方.机械原理课程设计[M].北京:机械工业出版社,1999.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,1998.

[5]张春林,等.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社,2001.

[6]姜琪.机械运动方案及机构设计——机械原理课程设计题例及指导[M].北京:高等教育出版社,1991.

[7]黄纯颖,等.机械创新设计[M].北京:高等教育出版社,2000.

[8]机械工程手册编委会.机械工程手册[M].北京:机械工业出版社,1996.

机械原理课程范文第8篇

关键词:机械原理;课程设计;教学模式;创新

机械原理是机械类课程中的专业基础课程,是培养学生运用所学理论知识、综合分析能力、解决工程实际问题能力的重要课程,是学生获取工程技术训练的实践教学环节。机械原理课程设计通过实践训练使学生更好的掌握理论知道,进一步提高收集技术资料和绘图、设计的能力,特别是对提高学生的创新意识和解决工程实际问题具有非常重要的作用。

一、课程设计教学现状和存在的问题

传统的《机械原理课程设计》在设计过程中,设计的题目各类过于单一,而且实践过程较为死板枯燥,缺少对学生创新性、综合能力进行培养的问题。比如题目往局限于机床刀架传动系统、牛头刨床等几个题目,训练内容大体上都是围绕系统方案的设计、绘制机构运动简图、设计运动循环图、对凸轮或连杆机构进行设计等。方案设计完成后,缺少验证环节,学生无论方案正确与否,只要完成任务就可以了,学生的积极性不仅没有得到调动。由于课程设计题目种类单一,往往出现全班或者半个班级的学生同时做同一个课程设计,这样导致部分同学自己并没有拟定机构或系统的运动方案,甚至有部分学生自己根本没有动脑而是直接抄袭,缺少主动参与的热情,更不用说通过机械原理的课程设计能培养学生创新能力。

二、课程设计教学的改革思路

针对传统教学的优点和不足,拟从机械原理课程设计的选题、设计过程以及鼓励学生大胆创新等方面探讨教学改革,引导创新设计,应用现代设计方法及设计手段去解决实际问题,逐渐形成以创新意识和实践能力培养为目标的开放式机械原理课程设计模式及方法。

(一)选题的多样化与生活化

选题是课程设计教学环节的核心部分,不仅需要满足教学的基本要求,而且要在有限的时间内使设计得以顺利完成。在《机械原理课程设计》的教学改革中,我们需要改变以往学生的设计题目均由教师给定的方式,采取教师引导部分能力较强的学生自主选题,培养学生独立思考和积极创新的能力。另外,教师可以根据指导书上的一般方法,规定几个大的方向,引导学生如何来进行选题。学生最熟悉的就是日常生活中的一些机械装置,可以适当的举些例子如来源于生活又能使生活更便捷的一些小的机械装置。比如为了解决城市或小区中家用车停车难的问题,设计一套节约场地、低投入、免维护等小型停车机械装置,达到空间利用率高、安全、便捷的目的。考虑农产品或水果采摘过程中存在劳动工作量大、作业范围广、触碰的力度控制要求高等一系列问题,可以展开辅助人工采摘草莓、菠萝、桔子等水果的小型机械装置的创新设计。这样不仅能提高水果的采摘效率而且可以降低作业人员的劳动强度与采摘的投入成本。教师抛砖引玉,提高学生的想象力与创造力。当然教师需要规定机构选型需要涉及几类机构。限制一定的时间,如一天内需要选好题目并制定初级运动方案,经过学生分组讨论后交由老师修改确认。对于没有选好题的学生不能打消学生的积极性,而且由指导老师为其给定一个题目,确保每位学生都可以积极参与到课程设计,课程教学中的基本技能能得到一定的训练与进一步巩固一些基本专业知识。

(二)以小组或团队形式共同完成课题

要完成《机械原理课程设计》的全部目标与要求,总的工作量是非常大的,如果规定某位学生在一周内独立完成,这挑战无疑是非常严峻的。此外,现代制造企业对员工的团队协作能力日益看重,一个项目的完成住往是一个大团队全体员工的共同努力,所以锻炼学生的团队协作能力也迎合了现在制造企业的需求。因此,在课程设计的过程管理中,不再强调独立完成任务。我们的设计方式为:根据自愿原则将学生分为4-5人一组的设计团队,每组确定一个设计题目。选题结束后,每一个组员都必须独立完成几项任务,各自完成的任务最终作为学生成绩考核的主要依据。指导老师对其题目、方案以及任务分配的合理性进行审核。从资料收集、选题、运用创新方法设计以及报告提交和电子版设计、计算机绘制图纸、PPT答辩每位学生需要各自发挥自己的长处。

(三)鼓励学生积极创新

为了更好的的发扬学生的创新积极性,肯定其创新成果,对创新较好的课程设计进一步进行跟踪指导与完善,逐步引导学生形成作品并可以参加比赛。对创新较好的方案可以申报实用或发明专利,学校或学院可以进行适当的奖励,如果经费充足可以将实物制作出来参赛或展览等。学生的创新性想法或思维老师要大力支持,引导学生注意平时积累,学以致用,如此将理论与实践相结合,学生的收获更大。此外,通过课程设计的训练也将为我院参加一年一度的“机械创新设计大赛”、“无碳小车比赛”或其它类型的比赛奠定一定的基础。

三、总结

《机械原理课程设计》一改以往设计统一题目的模式,鼓励学生从日常生活中广泛搜集合适的课程设计题目,将实际生活中的问题引入到课程设计中,既迎合学生的好奇心理又有利于引导学生结合创新设计思维解决实际问题。倡导学生自主选题,通过发现问题、分析问题、解决问题全面培养学生的主动实践能力。以小组为单位的分工合作、共同完成方式培养了学生的“团队合作”精神,满足现在企业需求。对创新好的方案鼓励学生动手加工出实物,使学生对机械制图、机械加工、互换性公差与配合有更深入的认识,书本上的知识得以巩固,学生收获巨大。

参考文献:

[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].第八版.北京:高等教育出版社,2013.

[2]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,1998.

[3]孙志宏,单洪波,庄幼敏,高志民.提高学生创新能力改革机械原理课程设计[J].实验室研究与探索,2007.32(3):100-103.

机械原理课程范文第9篇

关键词: 机械原理 教学改革 探讨

《机械原理》课程作为机械类专业的一门核心技术基础课,其主要任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能,并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。在培养具有宽基础、强能力、高素质的高级工程技术人才的全局中,其具有增强学生对机械技术工作的适应能力和创新能力的作用。基于本课程的性质特点,笔者根据多年来的教学实践和教学经验,对如何教好《机械原理》课作了一些探索,深刻地认识到进行课程体系改革与相关教学改革,进一步探讨教学内容、教学方法和教学手段的改革是非常必要的。

1.课程体系和内容的改革

本着国家提出的“高等工程教育应回归工程”这一非常重要的发展理念,《机械原理》课程教学的主要目标是培养学生解决工程实际问题的能力。而最近几年由于教学改革的深入和课程体系的调整,学生学习的专业课门数量增加,单门课时量压缩,这就需要教师在授课前针对不同专业对课程体系进行调整,把握“必须适用为度”的原则,内容优化,连贯、适度,保证基本基础知识,紧密结合专业实例,强调实用性和应用性,强化学生的基础能力、创新意识与能力的培养。首先从机械的整体出发,从宏观上使学生了解机械整体的基本知识和要求,把握机构的结构、运动、受力的分析思想和方法。再以各种机械传动齿轮传动、连杆传动机构、凸轮传动机构、棘轮槽轮传动机构为课题重点,把握各种机械传动的特点,为培养学生机械安装和调试能力打下良好基础。最后介绍机械设计综述部分,强化整机设计的内容,对机械设计的一些共性问题进行综合阐述。这样就形成了机械的组成及特性―机械传动―机械设计综述这样的新课程体系,从而形成了机械原理到机械设计两门课程的合理过渡。

2.教学方法的改革

教学方法直接影响教学质量和效果,改进教学方法是确保教学改革成果转化为学生知识和能力的重要途径。教学方法应根据课程体系中各部分内容的教学特点进行相应的改变,笔者在教学实践中作了如下的一些尝试:

2.1启发式教学法

启发式教学仍然是激发学生积极思维的首要方法,它可以使学生加深对基本知识的理解与掌握,并在求解过程中进一步思考,以至进一步提出科学的设想。教师在讲课过程中一定要设疑、质疑,要特别注意在新旧知识的衔接转换处提出新问题,提出的问题最好能引起几种回答,以此激发学生积极思考,使学生做出正确的回答和判断。例如在讲到齿轮啮合传动这一节内容时,首先提出什么是公法线,并绘出草图?在学生正确地回答了所提出问题后,接着再提问什么是内公切线?并且引导学生分析两齿轮啮合传动时,两齿廓接触点的轨迹恰好在内公切线上,使学生很快地掌握教师要推出的新概念:啮合线、力的作用线及四线(公法线、内公切线、啮合线、力的作用线)为一线的道理,从而培养学生分析问题、解决问题的能力。

2.2现场教学法

机械原理是与工程实际联系紧密的课程,在教学过程中要特别注重理论联系实际。例如,在讲解机构时,可以列举实际机器(汽车、内燃机、牛头刨床等)中的应用实例,从而增强基础课与专业课之间的联系。同时组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学,事先布置一些思考题,让学生带着问题一边参观一边讨论,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来,使学生具体地领会各种机构在机器中的应用。每组织一次现场教学,授课教师都要对教学目的、要求、内容、组织形式等作周密考虑、精心安排,以收到预期的效果。

2.3讨论式教学法

讨论式教学法是课堂教学实践的一个重要环节和一种重要形式,也是进行现场实践的结合方式,教师通过讨论创新,可拓宽学生的知识面,促进学生个性的发展,培养学生的创新能力。笔者在每堂课的进行过程中都设定若干个问题来和学生进行交流与讨论,有时对学生所提出的问题还会以征求答案的方式在课堂上提出来,往往学生会以很高的热情来给出自己的解答和看法,无形中激发了学生的学习兴趣,增强了学生听课的专注性和积极性。

3.教学手段的改革

传统的教学手段,通常会使课堂教学比较单调、乏味,特别是机械原理课程的教学,由于不少学生缺乏实践活动,对机械的感性认识不足,仅仅依靠教师课堂讲授,很难达到良好的教学效果。在教学实践中要注意教学手段的改革:

3.1采用多媒体教学

在学院现有设备的基础上,采用先进的教学手段,使用制作精良、内容丰富的多媒体课件来辅助教学,可以帮助学生更快更好地理解和记忆学习内容。

3.2运用网络教学和辅导

根据教学的实际情况,强调实践性,精减基础课的教学课时,运用计算机网络辅助教学,把一些相关内容及训练习题、课件上传到校园网,让学生课外阅读、学习,培养学生的自学能力。

4.抓好课外学习环节

随着科学技术的进步和机械学科的发展,学生需要掌握的内容越来越多,而随着教学改革的深入和课程体系的调整,机械原理课程的教学学时却越来越少。为了取得比较好的教学效果,教师不但要抓好机械原理课程的课堂教学环节,而且要重视学生的课外学习环节,把培养学生实践能力和提高创新能力这一目标贯穿于整个教学过程当中。

4.1课外作业的改革

做作业对于学生掌握课堂所学的知识,加深对课程内容的理解都具有十分重要的作用。机械原理课程的习题演练是学习中的一个重要环节。教师可适当选择和实际生活密切相关或反映当前科学技术与工程实践新成果的设计作业题作为机械原理课程的作业。另外,可适当安排一些中外文献的课外阅读,如阅读机械发展史、国外机械原理教材等,课外阅读可激发学生学习兴趣,开阔学生视野。

4.2开放实验室

开放实验室,欢迎学生自己利用课余时间进入实验室做实验和科研,不但能培养学生创新思维能力,而且能提高学生实际动手能力和解决工程实际问题的能力。开放实验室能使实验场所和设备得到充分利用,既能解决学生多、教师少和设备有限等矛盾,又有利于互帮互学,加深学生对理论知识与实验内容的理解。

鼓励学生将机械原理设计性的作业题、绘制出运动简图,并在综合性实验台上进行运动和动力分析。在实际操作中,学生能清楚地看到理论与实际的具体结合,具有更强的实践性。通过大量的实际操作,学生能够提高动手能力和解决实际问题的能力。

4.3开展大学生科技创新活动

由教师命题或学生自行选题,启发学生发现自己身边或生产中存在的机械方面的问题,提出创新题目,积极参加大学生科技创新活动。通过对学生进行创新构思和设计方法培训,学生从发现问题、分析问题、解决问题到模型制作都能得到全程训练。同时,在学生进入机械原理等专业基础课后,就吸收感兴趣的学生成为教师研究课题的成员,在教师的指导下从事科研工作。通过科研活动,学生既能提高实践能力,又能加深对基础知识的理解。

5.考核评价指标的改革

教学必须尊重学生的差异,随着教学的内容、形式的多样性,教育评价主体、评价指标也应当多元化。多一把衡量的尺子,就会多出一批好学生,必须改变一张考卷定终身的考核方法,要根据学生的个性差异,设计多元评价体系。

在成绩评定方法上要采取综合组合评价方法,即把由期末一张试卷定成绩的做法分解为五方面综合评定:(1)听课态度(包括出勤、组织纪律、课堂问答、课堂讨论及论述讲解)成绩;(2)平时(作业及大作业)成绩;(3)实验成绩;(4)期末测评(综合能力)成绩;(5)平时的发明创新能力。期末总成绩将上述五方面的成绩按不同比例加以综合给定。

实践证明,通过考核方法的改革,及时掌握了每一个学生学习信息,从而及时调整教学进度,加强辅导,取得了非常满意的教学效果。同时,强调“功夫在平时”,而在较大程度上减少了“临时抱佛脚”现象。

6.结语

在实施教学的过程中,教师要加强学生的岗位能力培养,使学生具有较强的实践技能,适应市场需求,具有较强的竞争能力。为适应社会发展的需要和人才发展的多样性要求,进一步优化专业课程体系是专业建设的重要任务,教师要在实践中进行坚持不懈的长期探索,深化改革。

参考文献:

[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.

机械原理课程范文第10篇

关键词:机械原理;教学改革;启发式教学;案例式教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)26-0079-02

《机械原理》作为机械类相关专业的一门必修专业基础课程,对培养学生的工程意识、机械设计能力及创新能力具有非常重要的作用。但由于机械原理课程的内容理论性及实践性比较强,对于实践经验相对缺乏、基础知识相对薄弱且空间想象能力相对较差的大二学生来说,该门课程的内容比较枯燥乏味,而且不易理解,从而失去了学习兴趣,导致上课期间注意力不集中、“开小差”,教学效果难以保证等问题,使得历年期末考试不及格率高居专业基础课之首。作为该门课程的任课教师,授课过程中如何激发学生的学习兴趣,充分挖掘学生自主学习意识,让学生会学习且乐于学习,是新时期亟待解决的首要任务。笔者结合自身的教学经验与体会,对该课程的授课方式、方法进行了如下一些改革探索尝试,并且取得了比较明显的成效。

一、合理编排教学内容,优化课程体系

机械原理课程承担着培养机械类专业学生机械系统整体方案设计的重要任务。但由于传统教材中内容缺乏关联性、系统性,学生无法从整体上形成机械系统的运动方案设计,也无法将所学的知识与实践相联系,体会不到所学的知识与实际生产、生活间的联系,从而失去了对学习的兴趣。为了缓解这一问题,笔者将教材第十四章机械系统的方案设计部分安排在绪论中讲解,并配以大量典型机械产品的图片、动画和视频,使同学们对机械产品形成总体的认识和感受,然后再分别介绍机构的结构分析、运动分析、平面连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等常用的机构。另外,在当前学时被压缩的情况下,笔者减少了用矢量方程图解法分析机构运动部分的内容,因为该部分的内容与理论力学课程重复。平面连杆机构设计图解法一直是传统教学的重点,但随着计算机技术及相关工程软件的发展,利用解析法进行机构设计已不成问题。因此,笔者在教学内容中适当地增加了解析法的讲解,使得课程内容与时俱进,更贴近现代化的设计方法。

二、“多媒体”与“板书”相结合,优势互补

多媒体教学是课程教学改革发展的必然趋势,多媒体教学不仅能把知识更多、更快地传授给学生,还节约了时间,增加了容量,有效地提高了课堂教学效率。与传统的教学方法相比,利用多媒体技术进行教学,授课老师可以在相同的教学时间内向学生讲授更多的内容。多媒体教学在机械原理课程教学当中的优势也是显而易见的:一方面随着授课学时的不断压缩,教师要在有限的学时条件下,完成烦琐的教学任务,必须借助新型的教学手段,尽量地减少课堂书写时间;另一方面多媒体课件可以集图片、动画、视频、声音于一体,增加了授课内容的“活力”,能够吸引学生注意力,可以改善教学环境,使教师更多地注意课堂教学内容的组织和讲授提高教学质量。机械原理课程的内容涉及较多的机构运动,采用多媒体教学能够生动逼真地加以体现,有助于同学们更好地理解教学内容,例如平面四杆机构演化型式中的机构倒置用动画表示,其效果则是一目了然,如图1所示。

但是并非所有教学内容都适合用多媒体教学,比如平面四杆机构的图解法设计、凸轮轮廓曲线的作图法设计等,还是以板书教学的形式为好。板书过程能清晰地展现全部的解题过程,并且板书速度比较慢,能够留给学生足够的时间去思考,便于学生理解、吸收,所以采用多媒体和板书相结合的教学方式是比较理想的。

三、综合应用多种教学方法,激发学习兴趣

机械原理课程知识点众多,且理论性和实践性非常强,学生在普遍对机械缺乏感性认识的情况下,内容晦涩难懂,为了有效提高教学效果,授课过程中应该尽量避免“填鸭式”教学,综合应用启发式、案例式等多种教学方法。启发式教学的一种方法就是问题式教学,也就是在讲课的过程中不断地提出问题、思考问题,进而解决问题。提出问题后,可以让学生之间进行讨论继而回答问题,也可以在学生进行充分思考的基础上,教师自己解答问题。启发式教学可以活跃课堂气氛、提高教学效果,也可以培养和提高学生分析问题、解决问题的能力,被认为是培养创新型人才的重要手段之一。[4]案例式教学法是指教师将一些典型的应用案例结合具体的基本理论,启发引导学生对于案例进行分析和讨论从而在分析过程中将知识点、重点和难点贯穿到案例中,从而达到形象直观的教学过程。例如:利用自卸卡车车厢的举升机构,讲解曲柄摇块机构的工作原理,自卸卡车在同学们的生活当中是比较熟悉的,所以一提出自卸卡车,同学们脑海中马上就会浮现出它的工作过程。又比如:在介绍连杆机构的急回特性时,以牛头刨床为例。因为大二学生刚刚经历过进工实习,对牛头刨床工作行程和空行程速度不同的感受非常深刻,所以一提到牛头刨床的这一特性,同学们马上就能够理解急回特性的概念,从而起到了事半功倍的效果。

四、结合课外科技竞赛,以赛促学

借助“全国大学生机械创新设计大赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”等比赛,强化学生的工程意识,培养学生的创新能力,同时也让学生体会到了学以致用的乐趣,充分调动了学生自主学习的积极性。在每年的省级、部级比赛中,我校学生均获得了较好的成绩。例如:第六届广东省机械创新设计大赛二等奖3项,第六届全国大学生机械创新设计大赛广东赛区一等奖1项、二等奖1项,2014年“金川”杯第七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖1项等。科技创作过程既培养了学生的创新能力和动手能力,同时也锻炼了他们的团队协作能力,这部分学生在后续的学习、生活中都表现出了较好的学习自主性和自信心。他们对整个班级,乃至后续师弟师妹们的学习态度均有很大程度的促进作用,在一定程度上改变了同学们对《机械原理》等难度较大课程的学习态度,使得整个学习氛围呈现出良性发展的趋势。经过几年来的不断努力,目前我院《机械原理》课程的不及格率已经明显低于前几年。

五、结论

《机械原理》作为机械类各专业必修的一门重要技术基础课程,在学科体系中起着承前启后的作用,是进一步学习后续专业课的桥梁,其教学效果的好坏将直接影响到学生后续相关课程的学习。笔者通过优化教学内容,改进教学方法和手段,活跃课堂气氛,激发了学生们的学习兴趣;借助竞赛契机,培养学生的工程意识及实践创新能力,促进学生自主学习,取得了较好的效果。

参考文献:

[1]王聪慧,熊健.机械原理课程教学内容改革的探索与实践[J].长春大学学报,2013,23(6):776-777.

[2]李享荣,张雷.对理论力学教学改革的认识与实践[J].上海理工大学学报:社会科学版,2005,27(2):61.

[3]张洪双,廖华丽,刘波,赵占西.面向“卓越计划”的机械原理课程教学方法改革[J].教育教学论坛,2014,(32):50-51.

[4]沈小华,李宇庭,李涛涛,周超超,陈定方.一种间歇防摆运料装置的设计与仿真分析[J].起重运输机械,2014,(08).

[5]侯宇,孔建益,杨金堂,汤勃,邹光明.机械原理多元化实践教学体系研究[J].中国冶金教育,2011,(02).

[6]李建勇,李剑峰,黄珊秋,张超,任秀华.机械原理实验教学新体系与改革实践[J].现代制造技术与装备,2007,(04).

[7]贾晓红,权英华,黄振华,王晓红,沈强.机械原理实验教学的改革与实践[J].实验技术与管理,2004,(06).

[8]张俊,包家汉.“卓越计划”背景下的机械原理与机械设计课程设计教学改革探索[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2014,(04).

上一篇:混沌理论范文 下一篇:农业教育课程范文

友情链接