对中职机械基础课程设计教学改革的探讨
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谢益新:对中职机械基础课程设计教学改革的探讨 物流教学
对中职机械基础课程设计
教学改革的探讨
谢益新
(江苏省张家港工贸职业高级中学,江苏 张家港 215617)
[摘要】机械基础课程设计是职业学校机械类专业的学生在学完机械原理和机械设计课程后独立进行的一次工程
实践。通过教学内容和教学方式的改革,使得学生在设计能力、工程实践能力和协作能力方面有相应的提高。同时,考
核方式也应进行相应的改革,来确保教学质量的提高。 [关键词]机械原理;机械设计;课程设计;内容
[中图分类号]G632 [文献标识码]A [文章编号】1005—6432(2013)34—0179—02
机械原理和机械设计是职业学校机械专业的一门专业 基础课,它是沟通学生理论课和专业课的桥梁。机械基础
课程设计是课程学习之后进行的综合性,实践性很强的课
程,如何搞好课程设计,如何通过课程设计使学生的设计
能力,实践能力,协作能力等综合能力得到提高,基础知
识得到巩固,是从事本课程教师值得探讨的问题。笔者在 从事机械基础课程设计的教学实践中,为了培养学生的综
合能力和工程素质,进行了一些有益的改革尝试,使学生
受益匪浅。
1 机械基础课程设计的内容改革
1.1课程设计的目的
机械基础课程设计是职业学校机械类专业的学生在学
完课程后独立进行的一次工程实践。该课程的最终目的是
让学生进行一次较全面的设计训练,培养他们理论联系实
际,提高综合应用理论知识和生产实践知识去分析和解决
有关工程实际问题的能力,为以后的专业课程设计打下坚 实的基础。
1.2课程设计的内容改革
选题是课程设计内容的关键,教师的选题应尽可能把
教学过程中涉及的知识在课程设计中得到综合体现,同时 要保证学生能够按时完成。改革前,江苏省张家港工贸职
业高级中学机械原理和机械设计课程设计是分别进行的,
互相之间没有联系。机械原理课程设计在第4学期开设,
内容以机构的运动分析为主;而机械设计课程设计在第五
学期开设,以零件的强度分析和绘制装配图,零件图为
主。不论是机械原理还是机械设计,课程设计的题目和设 计方案都是教师给定的,而且有设计题目的样机,机械原
理题目是插齿机插刀系统基本运动设计,机械设计课程设 计的题目是减速器的设计。这样的选题都有一定的依据。
插齿机插刀系统的方案设计中涉及连杆机构,凸轮和齿轮
等机构,能够很好地反映教学的内容,学生通过参观样机
基本能够在较快的时间内完成规定的任务,所以两周的设 计过程显得很轻松,真正能够设计不同方案的学生并不多 见,这样在创新能力的培养方面得不到很好的锻炼。而减
速器作为传统的设计题目,其零件的选择包括电机、皮
带、螺栓、齿轮、轴、轴承、键、销、联轴器、润滑、密
封以及箱体等,它的设计结合书本知识最多,而且难度适
中,能够较全面地反映机械设计课程内容的教学要求。作
为学生机械设计的题目在较长时间都没有得到改变。而且 单独进行机械原理和机械设计的课程设计,最大的弊端是 学生缺乏对整体机械的认识和系统工程的认识。为了使学
生各方面的能力得到综合提高,我们将机械原理和机械设
计课程设计整合为机械基础课程设计,设计题目暂时定为
包装机械(包括液体包装机和固体包装机)的设计。设 计时间由原来的“两周”加“三周”改为现在的“四
周”,设计方式也做了相应的调整,原来不管机械原理还
是机械设计均为三人一组,三人的设计题目,已知条件均
相同,这样可能会导致三人互相抄袭,而且多年的课设结
果也反映出这样安排的弊端;改革后仍为三人一组,.但是
三人是负责整机的设计,他们之间相互联系而又互不相
同。他们必须按照给出的设计任务,商定设计方案,其中
一人的不合作就会影响整个小组的设计,导致方案失败。
这样,学生在相互协作能力和创新能力方面均可得到相应
的锻炼。从总体的工作量来看,原来机械原理课程设计包 括机构运动简图的绘制(1#);插刀的位移,速度,加速
度线图的绘制;凸轮的位移线图和对应的凸轮工作图;和
编写设计说明书。机械设计课程设计包括装配图的绘制
(0群),轴和齿轮的设计,以及编写设计说明书。改革后,
机械基础课程设计总体工作量基本保持不变,但同一组三
人各有侧重,把包装系统分成三部分(输送部分,热封
部分,装料部分),每人负责其中一部分的设计,最后要
求学生绘制出整个机械系统的机构运动简图(1#),相应
的部件图(0#),轴和齿轮(或凸轮)零件图,和编写设
计说明书。经过几轮的尝试后,打算每一组人数增加到
6~8人,能够在四周的课程设计过程中,相互分工,做
2013.9腿
物流教学 中国市场2013年第34期(总第749期)
出液体包装机(或固体包装机)的整机设计。
2 改善教学方法,注重能力培养
2.1注重设计能力的培养
设计能力的培养是一个循序渐进的过程,要完成一个 好的设计,需要各门课程之间的相互支撑,相互融合。而
目前许多课程的学习是孤立的,一门课程考核完成后即告
结束。而针对机械类专业的特点,在课程的教学过程中不
同知识的融合给课程设计提供了一次有益的尝试。其中设 计计算和结构设计是设计能力的两个主要方面,我们将后
者作为课程设计的重点。结构设计是确定零部件形体的主
要阶段,是一个难点。对于机械类专业的学生来说,由于
机械基础知识比较扎实,欠缺的是工程实践经验,所以在
进行结构设计时,思维局限在书本知识上。为此要求学生 提出结构设计合理,表达清楚的设计意图有一定的难度。
所以,在实践过程中要求学生设计产品时要考虑到产品的
造型、制造、市场等生命周期,即学生的设计能够解决工
程实际问题,这样首先可以激发学生的设计热情。课程设
计的全过程都要突出结构设计,鼓励设计新颖结构,以结 构合理性和工艺合理性作为评价结构设计部分的主要方
面。同时在课程设计过程中,教师应善于给学生创造一个
能够发挥最大想象力的空间,在布置任务时,只给出设备
能够最后实现的功能,而不规定具体是如何实现的,这样 有利于学生在设计过程中最大限度地发挥自己的想象空
间。教师在设计过程中还应注意引导学生发现问题,进而
分析问题,解决问题。鼓励学生大胆创新,在想象和创新
中提高学生的自信心和设计能力。 2.2注重实践能力的培养
课程设计的题目应能够符合工程实际的需要,一般设 计的题目尽量选用真题。在以往的课程设计中,教师给出
设计参数,布置设计任务以后,学生一般参考样图进行绘
制,这样思维必然局限于教师的设计思路,对学生创新意
识的培养非常不利。在改革后,学生可以到机械厂和实验 室去参观小型的装置,这样对机器有一个总体的印象,可
以观察机器的运动情况,同时学校还给学生提供了两台包
装机供学生装拆,这样学生可以从不同角度了解机器的结 构,整个机器的组装过程和零部件的形状,立体感强,层
次清楚,学生基本能够从视觉角度感知机器内外部的情
况。而且,在实际项目的设计过程中,学生必须根据实际
2013.9 情况,从资料收集,设计计算和结构设计等方面考虑,提
出合理的设计方法,这对于学生综合设计能力的培养有一
定的促进作用。
2.3注重协作能力的培养 各同学之间协作能力的培养在课程设计过程中占有
重要的地位。改革后在机械基础课程设计中,一般以3
人为一组。小组成员之间在形成具体的方案时要求各成
员之间相互讨论,在设计方案基本确定以后,组织一次
小组间的讨论,提出每组方案中存在的优缺点。这样既 可以培养学生与他人之间的协作,又有独立的构思和设
计,分组设计带来的一个意外收获是形成了小组之间的
良性竞争,这种竞争增加了学生的工作热情,体现了学
生是教学设计主体的原则。在课程设计过程中,教师是 每组的一个成员,在教学过程中和学生共同讨论设计方
案的可行性,在关键的问题上对学生进行指导,掌握每
位学生的设计进度。
3 改革考核方式。提高课程设计质量
最初课程设计的考核方式比较单一,一般是“师
评”,即教师根据图纸的质量和平时的印象给学生打分,
这样存在一定的不合理性,教师可能只关注图纸的质量和
课程设计的进度,存在一定的片面性。为了克服这种不合 理性,在随后的课程设计中作了一定的修改,但原则上还
是每位同学均参加答辩,答辩的最后成绩分阶段给出,总
共由四部分组成(平时考勤占10%,设计计算部分占
20%,草图和最后图纸质量占40%,答辩30%)。经过这 样的改革后,发现同学们在设计阶段思维会更加活跃,自
主性会得到更充分的发挥。而且由于答辩时面临的是全班
同学和老师,准备答辩和答辩的过程对每位同学的心理承
受能力和口头表达能力都得到了锻炼。 通过从教学内容,教学方式和考核方式的改革,学生
才能从全方位真正提高课程设计质量,真正锻炼同学们的
能力,与课程设计目标相一致。
参考文献: [1]王颖淑,程宪春.工业设计课程实践教学探讨[J].长春 大学学报,2006,16(1):100—102. [2]周亦斌.房屋建筑学课程设计的改革与实践[J].农机化 研究,2004(5):285—286.