機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新及實(shí)踐

時(shí)間:2022-03-17 11:20:00

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機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新及實(shí)踐

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),是對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)原理所進(jìn)行的一次實(shí)踐性訓(xùn)練。其目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)和其它先修課程的綜合應(yīng)用以解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,一方面培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)能力,掌握基本的設(shè)計(jì)方法和一般程序,學(xué)會(huì)查閱技術(shù)資料:另一方面培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng).提高工程設(shè)計(jì)及創(chuàng)新的能力。對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后的工作都具有重要影響。

在目前的“大眾式教育”的高等教育大環(huán)境下,部分高等院校培養(yǎng)目標(biāo)不再是培養(yǎng)研究型人才,而是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求。而傳統(tǒng)的“以課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)為藍(lán)本、以教師的程序化指導(dǎo)貫穿始終”的模式已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo).所以探索適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)模式有著重要的意義。筆者根據(jù)多年指導(dǎo)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐以及兄弟院校的經(jīng)驗(yàn),就如何提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量做了以下一些探索與實(shí)踐。

1“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題

1.1“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

目前.多數(shù)高?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)仍采用一般用途的機(jī)械傳動(dòng)裝置一減速器為設(shè)計(jì)對(duì)象,設(shè)計(jì)題目一般為二級(jí)圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、單級(jí)圓錐齒輪減速器、二級(jí)圓錐一圓柱齒輪減速器等。設(shè)計(jì)時(shí)間一般為三周,安排在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)學(xué)期的期末進(jìn)行。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和答疑,同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性檢查,設(shè)計(jì)結(jié)束后指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)以及完成任務(wù)的質(zhì)量評(píng)定綜合成績(jī)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括電動(dòng)機(jī)選型、減速器等,設(shè)計(jì)的工作量為傳動(dòng)裝置減速器裝配圖一張、齒輪類和軸類零件工作圖各一張、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。通過(guò)課程設(shè)計(jì),對(duì)大多數(shù)學(xué)生起到了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的效果,但還存在一些問(wèn)題。

1.2存在的主要問(wèn)題及原因

“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)存影響課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的問(wèn)題主要存在以下3個(gè)方面。

(1)抄襲現(xiàn)象。近年來(lái)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)象普遍存在于各類高校,尤其對(duì)采用計(jì)算機(jī)繪圖的學(xué)校,嚴(yán)重影響了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,究其原因主要是:第一,學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不足,不重視課程設(shè)計(jì),缺乏積極性和主動(dòng)性。他們認(rèn)為做課程設(shè)計(jì)無(wú)非是將學(xué)過(guò)的知識(shí)再串一遍,沒(méi)有多大意義,對(duì)課程設(shè)計(jì)敷衍了事,持應(yīng)付的態(tài)度,為完成任務(wù)東拼西湊,有的甚至同學(xué)間相互拷貝、在網(wǎng)上下載或在線購(gòu)買等;第二,學(xué)校對(duì)課程設(shè)計(jì)不像對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)那樣管理嚴(yán)格,缺乏對(duì)課程設(shè)計(jì)的管理文件,缺乏統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),僅憑指導(dǎo)教師的來(lái)處理畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定,影響課程設(shè)計(jì)評(píng)定的公平性。

(2)知識(shí)的建構(gòu)與發(fā)現(xiàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)本身就是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及其它先修課程的應(yīng)用,是對(duì)這些課程體系中的知識(shí)進(jìn)行重新建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的過(guò)程。而實(shí)際上。學(xué)生總習(xí)慣于照搬指導(dǎo)書(shū),作機(jī)械模仿,知其然不知其所以然,造成課程設(shè)計(jì)的圖紙尺寸標(biāo)注、公差、配合、粗糙度的標(biāo)注過(guò)于隨意,公差、粗糙度等級(jí)的選取不合理,不少學(xué)生忽略了設(shè)計(jì)方案的論證、確定。忽略了設(shè)計(jì)資料的查找。這主要是其一,學(xué)生對(duì)先修課程掌握不牢或不會(huì)應(yīng)用;其二,課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排不盡合理,學(xué)生忙于準(zhǔn)備考試,不少學(xué)生難于集中精力認(rèn)真搞課程設(shè)計(jì),采取應(yīng)付的做法.根本不考慮知識(shí)體系的建構(gòu)與發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新。

(3)教師的角色定位問(wèn)題。不少教師在課程設(shè)計(jì)過(guò)程采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程逐步講解,指導(dǎo)非常詳細(xì),設(shè)計(jì)過(guò)程中充當(dāng)保姆的角色,這樣表面上看可能提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量,但設(shè)計(jì)出來(lái)的圖紙結(jié)構(gòu)上千篇一律,甚至錯(cuò)誤類型也極為相似,限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2改革的具體措施為使機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)意識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,改變上述問(wèn)題,借鑒兄弟院校的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合我院實(shí)際情況,采取了以下幾種具體措施,經(jīng)過(guò)2年的實(shí)施,取得了良好的效果。所采取的具體措施如下:

2.1激發(fā)學(xué)生的興趣興趣盡管不是學(xué)生學(xué)習(xí)努力與否的決定性因素,卻有非常大的影響,從某種意義上說(shuō)興趣是最好的老師,對(duì)多數(shù)抄襲的學(xué)生而言,缺乏興趣可能是很重要的因素之一,為激發(fā)學(xué)生的興趣我們教研室采取了以下幾種方法。

(1)“疏、堵”并重,以疏為主。所謂“疏”就是誘導(dǎo)。考慮大學(xué)生的可塑性,采用以疏導(dǎo)為主的策略。具體教研室牽頭邀請(qǐng)3—5個(gè)在當(dāng)?shù)毓ぷ鞯慕鼉赡戤厴I(yè)的本專業(yè)學(xué)生和要搞機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的學(xué)生進(jìn)行交流,時(shí)間安排2小時(shí),采用指導(dǎo)教師回避制度.讓剛步人職場(chǎng)的學(xué)生結(jié)合他們的工作從今后的就業(yè)角度介紹課程設(shè)計(jì)的意義和重要性.避免了學(xué)生對(duì)指導(dǎo)教師說(shuō)教的抵觸情緒。所謂“堵”就是強(qiáng)制,通過(guò)規(guī)章制度來(lái)保證實(shí)施。在學(xué)校缺乏課程設(shè)計(jì)制度的前提下,和院(系)部領(lǐng)導(dǎo)協(xié)商,制定了機(jī)電工程學(xué)院“關(guān)于課程設(shè)計(jì)管理理辦法及成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則”,以加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程管理,規(guī)范指導(dǎo)教師的行為和成績(jī)?cè)u(píng)定方法,對(duì)課程設(shè)計(jì)抄襲嚴(yán)重的視為考試作弊,給予通報(bào)批評(píng),并安排和下屆一起重新搞課程設(shè)計(jì),迫使學(xué)生建立興趣。

(2)改革選題。拋棄“多年一題”的現(xiàn)象,打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,在設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容上進(jìn)行改革,依據(jù)教學(xué)大綱所要求的內(nèi)容和難度,給出幾個(gè)方向,允許學(xué)生自由選題,保留減速器設(shè)計(jì)題目.并增加了摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和齒輪連桿式步進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)題目,后兩個(gè)題目在圖書(shū)館有一定的資料可查。不至于讓學(xué)生摸不著頭腦,僅僅照搬照抄也不能完成設(shè)計(jì)任務(wù),具有一定的挑戰(zhàn)性.以激發(fā)學(xué)生的興趣。

(3)組織答辯。引進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法在設(shè)計(jì)結(jié)束后組織答辯。答辯的內(nèi)容主要為學(xué)生的弱項(xiàng)和應(yīng)用能力方面,如齒輪設(shè)計(jì)材料的選擇;在按標(biāo)準(zhǔn)繪圖方面,公差以及粗糙度標(biāo)注、零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方案等。答辯的目的一是為了督促學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行及時(shí)的復(fù)習(xí),搞懂設(shè)計(jì)中的各個(gè)細(xì)節(jié),避免抄襲;-是鍛煉學(xué)生的口語(yǔ)表達(dá)能力。

2.2改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式往往是將機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)分離開(kāi)來(lái),對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程指導(dǎo)教師逐步講解,教師不僅限定了設(shè)計(jì)方案,還給學(xué)生提供了非常齊全的參:考資料,造成學(xué)生機(jī)械模仿。時(shí)間上和形式上集中安排在期末考試前2—3周,這樣不利于學(xué)生工程的意識(shí)的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)揮,針對(duì)上述情況我們采取如下改革措施:

(1)整合機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程。將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)整合為一。將機(jī)械的原理:療案設(shè)計(jì)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合.將機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合。加深對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí),加強(qiáng)設(shè)計(jì)中的上程意識(shí)。培養(yǎng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。

(2)改革指導(dǎo)模式,變模仿型設(shè)計(jì)為思考型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中,變指導(dǎo)教師的逐步講解為必要提示,變提供詳細(xì)的資料為列出參考書(shū)目,鼓勵(lì)學(xué)生去查資料,翻手冊(cè),培養(yǎng)他們對(duì)各種信息及數(shù)據(jù)的歸納整理能力。在方案確定階段,增加方案論證,由指導(dǎo)老師組織。首先由分組學(xué)生共同提出設(shè)計(jì)方案并闡述方案的優(yōu)劣性,最后再由老師和其他同學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)方案提出質(zhì)疑。老師作出總結(jié),給出指導(dǎo)性意見(jiàn),促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地思考,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段采用范例教學(xué)法,將歷年來(lái)學(xué)生所犯的錯(cuò)誤加以總結(jié).分析錯(cuò)誤的原因以及改正方法,啟發(fā)學(xué)生全面地分析、消化現(xiàn)有的各種結(jié)構(gòu)形式,在此基礎(chǔ)上增強(qiáng)工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)?!?/p>

(3)靈活處理課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排,采用集中于分散相結(jié)合的策略。針對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排問(wèn)題,我們采用了課程講授與課程設(shè)計(jì)計(jì)算同步進(jìn)行,在機(jī)械設(shè)計(jì)課程講授后不久就發(fā)給學(xué)生設(shè)計(jì)題目。教學(xué)過(guò)程中.適時(shí):布置學(xué)生閱讀設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中有關(guān)內(nèi)容,并完成相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,教師利用答疑時(shí)間給予輔導(dǎo)及抽查。當(dāng)課程的主要部分講完后,學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算部分也基本完成。這樣學(xué)生能較容易地初步感受到工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)周期問(wèn)學(xué)生主要進(jìn)行計(jì)算部分整理、修改和圖紙繪制,這樣學(xué)生就有較為充裕的時(shí)間復(fù)習(xí)先修課程和結(jié)構(gòu)等方面的創(chuàng)新思考,這樣的安排,既緩和了教師和學(xué)生在時(shí)間方面過(guò)分緊張的矛盾,又不至于影響理論課的教學(xué),同時(shí)又提高課程設(shè)計(jì)的效果。

3結(jié)論

在目前培養(yǎng)“能力型、素質(zhì)型”的應(yīng)用人才的環(huán)境下,《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié).在這個(gè)環(huán)節(jié)中,要鍛煉了學(xué)生解決問(wèn)題的能力,就必須充分發(fā)揮學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的主觀能動(dòng)性,著重思考訓(xùn)練,培養(yǎng)整體設(shè)計(jì)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),改革課程設(shè)計(jì)模式和成績(jī)?cè)u(píng)定方式,提高《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果,切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和知識(shí)應(yīng)用能力。