机械产品设计课题范例(12篇)
机械产品设计课题范文篇1
根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标,教师在掌握机械基础教学大纲的前提下,明确教学目的、任务和要求,结合学生认知特点和生产实际,精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”部级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时,课时少,内容广,必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容,以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法,强化公式应用,弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算,熟悉构件的受力分析和计算方法;互换性与技术测量重点讲授极限与配合,紧密联系实际;工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用,以金属材料和塑料为主,结合食品行业的发展,增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺;机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系,这部分内容和后续课程及生产实际联系密切,工程应用多,属于课程的核心内容,机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法,强化设计方法和公式应用;机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容;液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点,常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少,结合课程的特点,部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式,引导学生多途径学习。
2多种教学方法结合
机械基础课程实践性强,传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法,教学过程中教师和学生之间缺乏互动,学生被动接受知识,学生感到枯燥乏味,不利于学生的学习。采用多种教学方法,激发学生学习积极性,变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动,避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切,采用讨论式教学。理论知识讲解前,选择和生产实际常见的议题,在学生充分讨论后,教师再讲解,调动学生学习的积极性,避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式,达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法,如以齿轮轴为典型案例,通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节,可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起,架起了课程的桥梁,知识结构相互衔接,课程体系更加完善。
3采用多种教学手段提高教学效率
机械基础课程的研究内容比较抽象,相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少,内容多,采用现代教育技术方法,通过运用多种媒体,提高课堂效率,有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时,由于学生没有实际生产经历,缺乏相应的想象能力,采用动画技术,生动形象,让零部件运动起来,使抽象理论直观化;讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时,采用实物、幻灯片、图片展示教学内容,生动形象,增加学生感性认识,拉近书本知识和生产实际的距离,加深学生对理论知识的理解,更好地突出教学重点和难点。
4增加综合设计实验教学内容
课程的实验课时为4学时,传统的实验为认知实验,实验设备是机械基础陈列柜和模型,以演示讲解为主,时间多集中安排在课程中期。改革后,开放实验室,学生自主实验,不占实验课时,时间安排每个模块的理论课讲授之前,学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识,对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分,轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强,涉及内容多,灵活性大,是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程,学生掌握轴系设计的步骤和方法,培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容,学生根据教师的要求,选择传动类型、自行设计传动方案,根据设计方案自行组装,以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验,在创新实验的环节中,学生通过方案构思和改进、实验操作和观察,达到培养创新意识、创新设计能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节
增加工程训练,训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践,在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足,没有足够的工程训练,现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中,学生学习金属加工工艺知识,自己动手操作各种设备,使用多种量器具,增强动手能力,激发创新欲望,培养创新能力。增加课程设计,时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节,培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周,工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目:一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同,设计方案和设计思路完全由学生组织设计,充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料,能够正确使用国家标准,绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识,掌握机械方面的设计方法和步骤,培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。
6考核方式
改革课程考核方式,实行教学全过程多次考核和考查,提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试,成绩占课程成绩的70%;实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容,从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核,注重实验过程和创新能力的考核;工程训练、课程设计单独考核。
7结论
机械产品设计课题范文1篇2
关键词:创造力机械设计考试模式
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1003-9082(2015)06-0178-02
一、引言
教学改革的重要影响因素是教学方法的改革,重要制约因素是考试模式的改革,因此,考试模式的改革将会影响到人才培养的规格和质量,探讨考试模式的改革具有尤为重要的意义[1]。
目前高校考试中存在着不少弊端,学生认为,考试是为了获取学分,获得文凭和学位,对学习产生厌烦心理,成了考试的奴隶,在学习中也就永远是被动的角色,根本谈不上创新能力的培养。而以一次期末考试成绩来评价学生的学习不利于学生分析问题、解决问题能力的培养,不利于学生综合能力的培养,在一定程度上限制了学生的学习积极性[2]。
美、英、德等国在教育理念和考试方面很值得我们借鉴。美国哈佛大学十分注重教学过程中的考核,把学生置于实践环境中,使他们不得不绞尽脑汁用学过的理论和经验,弄懂他们不明白的问题,强迫自己不断向智力和能力的极限挑战,形成一种面向实践的定势。英国提倡以能力为基础的学习和考核方法,根据学生习得的能力而不是累积的学分来加以考核。德国的很多考试,是把学生变被动为主动,由学生决定想考什么。教师做的只是定期听学生的准备工作进程的汇报,给学生提一些意见。为一堂课考试而准备一个月是再正常不过的事。发达国家这种环环相扣的考核和考试方法,既培养了学生综合分析的思维方法和解决实际问题的能力,又能比较真实地反映学生的实际水平和能力,非常值得我们借鉴和学习[3]。
由此可见,高校考试存在的各种弊端,在一定程度上弱化了考试功能的正常发挥和教育目标的完全实现,影响了高校的教育质量,同时也影响了广大学生学习的积极性,阻碍了高素质创新人才的培养。考试改革势在必行。
二、机械设计考试模式改革
以“激发兴趣――案例分析――项目驱动――终结答辩”为贯穿整个教学过程的主线,改革原有的一次性闭卷考试模式,来提高学生的创造能力。
1.激发兴趣
拿出五个当前机械设计的前沿产品,组织学生讨论:为什么我们没有设计出这样的产品?差距在哪里?如果你需要的条件满足了,你是否会设计出同样的产品?如果给你同样的任务,你会如何设计?等问题,从而激发学生学习机械设计的兴趣。
2.案例分析
以多腿行走机器人为例。初步分析:了解机器人的功能;拆装实验:验证自己的最初想法;再次分析:纠正自己初步分析的错误或不足;自行设计:草拟一个该产品的设计方案;组织讨论:分析自己设计方案的合理性;整理材料:写出自己在该设计中对理论知识的掌握和运用程度。
从而使学生初步掌握了机械设计的过程,训练了学生设计的能力,为下一步自行设计打下基础。
3.项目驱动
3.1动员阶段
在开学初的教学中,宣传参加考试制度改革对他们实践能力的培养和锻炼、历届学生的收获和感言;对考研面试和将来毕业后参加工作的有益作用。动员有兴趣的同学参加,在报名的同学中组织一定的相关知识点的复习串讲和选拔考试(含笔试、面试和小技能测试),让参赛的同学们感到有一定的压力和动力。
3.2课题题目确定和方案论证阶段
通过网络和学校图书馆等资源,查阅相关文献资料,积极鼓励学生充分挖掘自己的潜能,大胆提出课题题目和完成题目的若干设计方案,指导教师在对方案初步审核后,同学接受方案论证答辩,从而促进教学相长,使师生双方都进一步深入思考问题,再共同切磋,优化方案,经过这一过程的锻炼,培养学生的实际工作能力。
3.3方案设计阶段
首先,做一些培养基本功的训练,如制图软件的熟练运用,基本理论设计与现代设计理念较好地结合等。然后,分析题目的机械组成、工作原理和特点、结构设计及失效形式,运用传统理论设计方法,完成方案设计。最后,绘制机械加工图纸,在此过程中,教师要纠正学生设计图纸中对加工工艺考虑不足的缺陷。
3.4加工实物,择优参加竞赛
方案确定后,教师精心指导,引而不发,让学生充分发挥自己的潜力和才智,真正认识如何实现准确的定位和可靠的夹紧,加工出机械零件,装配成实物。推荐与机械创新设计大赛和“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛题目相符的优秀的设计参加竞赛。
4.终结答辩
学生写出相应的课题报告,并进行课题报告的答辩。根据各个阶段的考核记录,综合评定学生的期末成绩,并在全体学生面前公示。
三、机电工程学院2010级机械工程及自动化专业的试点实践
机电工程学院2010级机械工程及自动化专业考试模式改革试点工作:在217名学生中,经过动员阶段,有45名同学报名参加,通过一定的相关知识点的复习串讲和选拔考试(含笔试、面试和小技能测试)以及辅导员老师和任课教师的沟通、把关,选出33名同学参加考试模式改革试点工作。其中,入选的同学并不全是学习成绩优秀的同学,落选的同学大部分是抱着避免考试的心理,另一部分同学是由于工作量太大,自己主动提出退出的。经过课题题目确定和方案论证阶段,学生根据生活和生产实际需要,自主提出了13个课题:
1)能源改造机;2)多功能折叠上下铺;3)玉米杆收割机;4)汽车连杆加工技术改进及夹具设计;5)新式多媒体教学设备;6)小型自动存取书柜;7)改良玉米播种机;8)自行车清理机;9)防滑自行车;10)残疾人便利车;11)黄牛搬运机;12)刺客信条袖剑;13)涂料喷雾器。
学生经过一学期的努力工作,完成的课题两项获得部级大学生创新创业训练计划项目资助,在“挑战杯”吉林省大学生课外学术科技作品竞赛和长春工业大学大学生课外学术科技作品竞赛中均获得一等奖。
四、结语
机械类大学生创造能力的培养是一项系统工程,牵涉到整个教育模式和教育环境的改革和创新问题。本文仅从改革原有的一次性闭卷考试模式,来提高学生的创造能力方面进行一些探讨和实践,在此基础上,机械设计课程获得了吉林省精品课程称号。
参考文献
[1]徐宇琼.应用型高校课程考试改革的探索与实践.继续教育研究.2008.03:123-12.
[2]张金标,劭露.关于推进高校考试改革的几点思考.教育探索.2007.12:39-40.
机械产品设计课题范文篇3
[关键词]康复器械;模块化理论;教学方案
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1671-5918(2016)08-0108-03
doi:10.3969/j.issn.1671-5918.2016.08.050[本刊网址]http://
一、引言
据2015年人口统计数据,我国60周岁以上人口已有22200万人,占全国人口总数的16.1%;65周岁以上人口有14386万人,占总人口10.5%;除此之外,我国还有残障人士近9000万的。随着生活水平的提高,我国人民不再满足基本的温饱问题,而是对生活质量和个人价值体现有了更高的要求。在这样的需求下,智能假肢、康复机器人、智能轮椅、智能家居等一系列康复辅助产品日益融人的人们的生活中。肢体功能障碍不再是一种疾病,而是看做缺失某个零件,只要适配合适的辅具便可继续实现自己的个人价值。随着社会对康复产品的需求日益增大,康复产业成为了朝阳中朝阳产业康复产业。然而,我国康复产业的发展较发达国家起步较晚,相关康复人才较少,并且由于我国传统康复概念,国内大部分高校设立的康复相关专业绝大多数为康复治疗学;对于工程类人才的培养还十分稀少,如上所述,我国缺少的更多的是具有康复工程背景的专业人才。上海理工大学根据人才形势需要建立了假肢矫形工程(康复工程)本科专业来满足社会对康复工程人才的需求。
康复工程技术是当今先进科学技术与人体康复需求相结合的产物,其任务是研究与开发用于人体功能评估、诊断、恢复、代偿以及重残者护理所需的各种设施。上海理工大学所建立的假肢矫形工程(康复工程)专业以培养医工结合、机电结合、兼容管理并具有实践动手能力的复合型高级工程应用人才为目标,开设了多门具有较强实践性专业基础课程,《人体康复辅助器械》是其中的特色课程之一。
《人体辅助康复器械》主要讲授内容包括辅助技术与康复器械两大部分。辅助技术是用于辅助技术装置(康复器械)或辅助技术服务的设计技术;康复器械(根据ISO标准的定义中文翻译应为辅助产品,但由于我国文化背景的需求,现在国内用辅助器具、康复辅助器具康复器械等名词,本文统一采用康复器械作为专属名词)根据《ISO9999AssistiveProductsforPer-sonswithDisability:ClassificationandTerminology》,其可分为12大类,132个次类,包括个人医疗辅助产品、训练技能辅助产品、矫形器和假肢、个人护理和防护辅助产品、个人移动辅助产品、家务辅助产品、住家和其他场所的家具及其适配件、沟通和信息辅助产品、处理物品和器具的辅助产品、环境改善辅助产品,工具和机器、职业康复产品,以及休闲辅助产品,目前已列入国际产品目录的产品有8000余种。辅助技术服务是直接帮助功能障碍者来选择、获取和使用辅助技术装置所做的任何服务。总的来说,人体辅助康复器械这门课是一个多学科交叉的课程,涵盖了康复医学、生物力学、人因工程学、仿生学、机械工程学、控制工程学、电子工程学、化学工程学、材料工程学及人工智能等多个学科领域。并且,现在康复产业的发展更需要能即刻工作,即具有独立适配各种康复器械的能力、具有独自设计康复器械的能力,并具有分析和评估康复器械和适配人需求的能力,因此该门课不能只局限于理论的教授,还需要让学生进行实操训练,真正做到培养可适应现代康复技术一线生产及研发需要的应用型人才。
由此可见,《人体辅助康复器械》这门专业基础课较其他课程具有如下特点:
(一)教学内容多样化
本门课程是一门多学科交叉课程,涵盖了各个学科的基础知识,但是从本专业整体的教学计划上看,学生无法在学习本门课之前把所有需要的基础知识学完,因此,本门课程在每一部分理论讲解的同时需增加部分与该课程相关的其他学科基础课。由此可见,本门课的教学内容不只包含12大类,132次类的康复器械产品学习与认知、辅助技术服务(尤其是适配服务)的学习,还要包含涉及到各学科的基础知识,如机械学科机械设计理论与产品设计理论的学习,电子学科中基本控制电路的设计理论等教学。只有教学内容多样化才能保证该门课的教学目标的实现。
(二)理论与实践结合密切性
由于康复器械是与人直接接触的一种特殊产品,所以从研发到应用,无论哪一个环节都需要技术人员具有足够的实践经验。对于一个刚毕业的本科生来讲,他们的实践经验来自于课堂,因此本门课必须将理论与实践相结合,避免学生在实际操作过程中出现纸上谈兵的尴尬情况。
在此背景下,作者基于模块化理论提出模块化教学来解决传统教学方法在这样应用型课堂教学不足的缺点。
二、模块化理论
H.Simon最早提出了“模块”的概念,他将在进化环境中促使复杂系统均衡动态演进的特别结构称为模块。美国心理学教授MichaelGazzaniga在此基础上,提出大脑是各个神经系统的子系统以模块形式组织在一起的。自此,一些学者开始对模块化进行深入研究,将模块化理论应用到重型设备的设计、手表、自行车、快餐及教育、法律等领域。
模块化理论在20世纪70年代初被国际劳工组织研究开发,形成一种以现场教学为主,以技能培训为核心的教学模式,即模块式技能培训。从而形成由若干不同又相互联系的功能部件组成动态的教学过程,通过教学目标贯穿整个教学的新型教学方式。
随着模块化教学方式的形成,许多具有实践性的课程逐渐开始引用这种教学方式来弥补传统教学中枯燥、理论与实际相脱离等缺点。但是模块化教学能够合理的实施却要注意以下几点:
(一)模块的划分
将一门课程根据不同的功能划分成多个模块是模块化教学的根本条件。然而一门课程不同于一项产品设计,每节课的内容都有较强的关联性,因此,如何划分一门课程是模块化教学成功的关键点之一。
(二)学生的个体差异性
学生学习能力及基础各不相同,对知识理解的能力也存在差异,学习的主动性也会大不相同。因此,如何设计模块化内教学目标才能满足不同学生个体学习需求是模块化教学难点之一。
(三)实践教学的实施
模块化教学是实践性课程进行的必要教学方式,如何结合知识点的实践性教学也是模块化教学的难点之一。
三、《人体辅助康复器械》模块化教学方案设计
(一)模块的划分
教学内容多样化,在规定课时的限制下,很容易引起教学内容过于科普化,前后内容不连贯的问题产生。传统的课堂教学方式主要有讲授、提问等两种方式,将多样化的教学内容通过这两种方式进行教学,会造成课堂单一、枯燥,调动不起课堂学习气氛等问题;除此之外,该门课强调实践教学,即需要锻炼学生的实操能力,因此,该教学方法也无法实现教学目的。因此,结合这两点现存的问题,本文提出一例带全课程的教学方案,一例就是利用一个轮椅适配、设计的例子来贯穿整个教学内容。由于多样化的教学内容,本课程必须借用模块化理论将整门课内容进行模块化划分,然后再通过实例进行前后贯穿。基于此,本课程将分为两大主模块--理论模块和实践模块。理论模块根据知识点分成辅助技术、辅助技术服务、康复器械设计三个模块。其中,辅助技术再分为人工智能技术、脑机接口技术和物联网技术三个子模块,通过三种先进技术的教学让学生了解目前康复器械前沿技术。辅助技术服务重点讲适配服务,包括以机构为主的适配服务模块和以人为主的适配服务模块。康复器械设计包括产品设计、计算机辅助设计、康复器械设计三个子模块来诠释康复器械设计的技术要点内容。实践模块即为实操模块,根据理论模块的内容也分为辅助技术实践模块、辅助技术服务实践模块和康复器械设计实践模块三大模块。如前所述,本课拟通过一个案例贯穿课程始终,因此实践模块详细划分为:智能轮椅、脑机接口轮椅、物联网中的智能轮椅、个人轮椅适配、公共轮椅适配、轮椅个性化设计等六大模块,将每次课程都分成理论模块与实践模块,使学生能够做到学到即用到,牢固掌握知识点,学习目标明确。
(二)模块内目标的设计
如前所述,模块化教学的难点之一是满足学生的个体差异性,但是如果设立的目标出现等级的划分,很容易引起学生的抵触心理,反而不利于教学的开展。因此,本课程将教学目标根据模块内容设立三个目标,第一个目标为基础目标,主要是理论模块内容基本概念的掌握与理解;第二个目标为进阶目标将理论模块内容在实践操作中的应用掌握;第三个目标为创新能力培养目标,主要是结合前面两个目标,拓展学生的创新思维,提高自身知识应用于创新能力。每个目标的等级不同,学生不仅可以在课堂上完成,也可在课下思考,最终完成三个目标,最大程度的降低学生的个体差异性。
(三)实践教学的方案设计
实践教学是本门课程的难点,本课程采用本体感觉方法来让学生对本课程内容有更深入的了解。本体感觉概念来源于康复医学,旨在利用患者自身感受来帮助患者恢复器官功能。将“本体感觉”应用在《人体辅助康复器械》课程教学中,一方面让学生互相适配康复器械,感受现存康复器械优缺点,增加其学习兴趣,并引导其在设计中所应注意事项,依据自身本体感受学习并设计或改进康复器械,最终达到设计实践的目的,该方法还可激发学生学习的主动性。在本文研究中,实践模块根据理论模块内容分成六大模块,根据每个模块内容特点,让学生真正理解所学内容与掌握技能。例如轮椅适配和设计两大模块,首先请学生自己操控轮椅,根据自己对轮椅操控的感受来讲解适配原则与理由,再对所操控轮椅提出改进方案,并利用3D建模软件进行实施,或者利用现有产品进行改进,充分感受适配原则BAD(Buy-Adapt-Design)原则。除此之外,本门课将针对临床适配和工程设计两大专题,聘请临床适配技师和康复器械设计工程师进行专题化教学,从而增加学生的动手能力和实际工作经验。
四、实践与讨论
机械产品设计课题范文篇4
关键词:三维设计;实践性教学;毕业设计
近些年来,随着我国经济的快速发展,企业对人才的需求量越来越大,然而这些年来,高校学生就业形势十分严峻,每年有许多大学生找不到合适的工作,虽然原因是多方面的,但其瓶颈之一就是我们高校培养的大学毕业生与企业需求的人才目标有较大的差距,如刚毕业的大学生缺乏相应的工作经验,实际操作、动手能力差,不能快速适应岗位任职的要求等等。高等学校的根本任务是培养社会所必需的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业,如何在教学中改变这一现状是我们教育工作者必须要深刻探讨的一个重要问题。
一、转变教育观念,培养学生三维设计能力
观念是指导人们行为的主观意识,教师的主观意识对教学工作影响很大。近十多年来,由于先进制造技术的快速发展,带动了先进设计技术的同步发展,CAD、CAM、CAPP和CNC正在促使社会生产力发生革命性变革,虚拟产品开发将从根本上改变设计、试制、修改设计和规模生产、维护的传统模式,通过在虚拟开发环境中生成数字化产品原型或软产品原型代替传统的硬样件,进行测试,对其性能、可销售性、可维护性、成本和外观等进行预测和评价,来提高企业快速适应市场变化的能力,二维图形表达物体的时代将逐渐被三维图形所取代,三维建模及仿真对产品的设计起着举足轻重的作用,许多企业已经在采用功能强大的三维设计软件在开发产品,然而,目前无论是在机械制图教科书中还是在讲课内容上,主要还是以介绍AutoCAD软件为主,虽然AutoCAD软件具有三维数字造型的功能,但它没有实现真正意义上的三维设计,不能实现尺寸驱动;三维功能不基于特征;三维模型和二维模型不共用统一的数据库。因此,在机械制图教学中教师要转变观念,压缩传统部分内容,增设三维软件如Solidworks、UG、Pro/E等三维实体造型软件的教学,为培养学生初步的三维设计能力打下一个良好的基础。机械设计课程设计是高校工科相关专业学生首次综合应用课程相关知识及其他有关先修课程中所获得的理论知识设计简单机器的一个重要性的实践环节,对培养学生工程意识和工程实践能力以及创新意识都起着重要作用。在这个环节中,教师可以要求学生对主要部件的非标准件进行三维实体设计,确定零件的结构形状和尺寸,提高和强化学生三维实体结构设计的能力;按功能和结构要求对主要部件用三维设计软件进行建模并进行模拟装配和干涉检查;生成二维装配图、零件图,来达到熟练掌握工程图的生成、编辑修改、尺寸标注方法。通过机械设计课程设计,进一步锻炼了学生三维设计的能力。
二、改革实践性教学环节,注重工程素质训练
工科教学中的课程实验、课程设计、金工实习、生产实习使学生拉近了书本与工程实际的距离,帮助学生将书本知识运用于生产实际,完成从书本到现实、从理论到实践的飞跃。因此,它是培养学生工程意识和综合工程素质的重要环节。为此要加强和优化实践教学环节,改变以往实习与实验教学的从属地位,建立起与理论教学有机结合、同步进行的实践教学新体系。改变传统的验证性实验为综合性实验和学生自主设计操作的实验;开放实验性,鼓励学生多做实验;根据自身情况选作相关实验,并且对于每个实验记予一定的学分。为了使学生具有较强的工程实践能力及岗位适应能力,可以聘请企业人员兼职任教,并进行专业课的讲座和企业教学。
机器的设计一般应包括两大部分,即实现预定要求的运动设计和克服生产阻力实现预定工作能力的设计,它们分别是由机械原理和机械设计这两门课程来承担的。显然,如果两个课程设计各成一体,割裂了机械系统的设计思路,不利于学生综合应用能力的培养。如果把机械原理课程设计与机械设计课程设计有机地结合起来,并采用计算机辅助设计,必将使学生从设计一开始就注重机械系统的设计,学生经历了从运动方案设计到结构设计的全过程锻炼,增加综合分析问题的能力,实现了从知识形成能力的飞跃,为创新能力的发展打下了一定的基础。
传统的金工实习内容:车、铣、刨、磨、焊、钳、锻等实习工种对于培养学生动手操作能力起着非常重要的作用,但金工实习的内容应当随着机械制造技术的发展而不断丰富,缩短传统的金工实习内容时间,增加机械拆装实训、数控加工实习内容和特种加工的内容,如在实习中让学生完成从零件的编程到亲自操作数控车床、数控铣床,完成整个零件的加工过程。
三、加强毕业设计的综合训练,提高工程技术应用能力
对于工科学生来说,毕业设计是学生在校学习的最后一个环节,也是大学教育中的一个十分重要环节,它是对学生四年所学知识的一个综合性总结和各个方面能力的一次综合开发与实践的过程,它大约占用了整个大学教育时间的1/8,因此,它是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计的策划、组织和实施直接影响学生在校的最终教学质量、学生就业的竞争力。
为保证毕业设计质量,我们要求参加毕业设计指导工作的教师必须提前申请,经过教研室毕业设计领导小组讨论通过后,向学生公布。学生自主选题与教研室协调相结合,原则上2~3人一个课题,设计内容既有相同又有不同,这样安排的好处是既培养了学生在设计中的团队合作精神,培养了学生的独立设计能力,同时要求指导教师定时定点指导。在毕业设计中,教研室毕业设计领导小组对其全程进行跟踪管理,安排不定期检查和中期检查,并要求学生在规定的时间上交设计的全部内容,经答辩小组予审后确认答辩资格。答辩中统一评分标准,严格分项打分。
毕业设计的题目可以是综合性训练的课题,也可以是来源于生产实际和教师科研项目的课题,但综合性训练的课题总量不超过毕业设计课题的1/4,这样可以使大多数同学在毕业设计中能受到真刀真枪的训练,另外还允许学校教师与企业工程技术人员共同来指导学生的毕业设计,也允许有部分学生到企业进行毕业设计。
参考文献
机械产品设计课题范文
关键词食品科学与工程专业模块式实验教学创造力
1模块设计及教学内容设定1.1食品机械、工程设计模块模块构成:食品机械、工程设计是现代食品科学技术的重要组成部分,食品工程类课程包括食品机械设备、机械基础、工程制图、食品工厂设计、食品工程原理等课程,承担着培养学生工程技术应用能力的任务。传统实验教学强调单课程的作用,每门课程分别划分功能,容易造成不同课程教师之间缺乏交流沟通,不能很好地把握教育教学的全局观。为强化食品专业学生食品工程技术应用能力,改变以往课程零散的格局,将食品工程类课程作为一个课程群,制定新的教学计划,对教学内容进行重新配置和优化,赋予课程群三大子模块功能。1.1.1工程基础理论子模块:食品机械基础+食品工程原理,引导学生学习并掌握食品机械识图、绘图、传动系统等基本知识,掌握食品加工单元操作传质传热及物料变化原理。1.1.2工程知识应用子模块:食品工程原理课程设计+食品机械与设备+食品工程机械实验技术,使学生掌握食品加工单元操作的设计、食品机械工作原理及单机应用技术。1.1.3工程能力拓展子模块:食品工程与机械技术+食品工厂设计,培养学生食品工程工艺创新能力及食品工厂项目设计能力。课程设置中,将机械基础、食品工程原理、食品机械与设备的实验课进行整合,设置必修全实验课程食品工程与机械应用技术,包括实验和教学实习,着重培养学生的知识应用能力和动手能力,而食品工程原理28学时安排为课程设计,主要培养学生食品加工单元操作设计能力。模块式教学通过对知识和体系的重新组合,有利于教学资源的合理配置和充分利用。1.2畜产品加工模块畜产品加工模块根据实验教学内容和对学生能力的培养,分为基础验证性实验子模块、综合性与设计性实验子模块、创新研究性实验子模块。1.2.1基础验证性实验子模块。重在学习肉类加工的基础知识,使学生掌握基本的实验方法和技能,培养学生观察和分析能力。在此部分设置以下几个实验:原料肉的品质评定(颜色、嫩度、保水性、风味等)、香肠制品中亚硝酸盐的测定、原料肉中ATP含量的测定等。乳的方面重点训练内容包括乳及乳制品的酸度、密度、杂质度、冰点、脂肪、蛋白子、非脂乳固体、乳酸菌数奶粉溶解度、干酪和炼乳的感官评定等项目的检验。1.2.2综合性与设计性实验子模块。主要学习产品配方的设计及质量控制技术,培养学生的综合实验能力和初步的实验设计能力。在此部分我们设置:西式灌肠产品配方设计、酱卤肉制品品质控制方法研究;液态乳制品生产线的操作和控制,乳制品生产设备的清洗与消毒程序、乳制品加工厂设计与布局、乳制品设备的调试和维修。1.2.3创新研究性实验子模块。重在培养学生的自学能力、研究能力、创新能力和合作精神。主要对象为大三、大四的学生,开设各种创新研究性实验课题,这部分以开放性实验的形式开设。学生可以根据自己的爱好和需要来选题,这部分实验内容不确定,教师根据市场、行业及领域的发展趋势及需求确定具体的实验项目,目前已经开展的实验项目有:可食性包装膜在酱卤肉制品中的应用,气调包装低温肉制品保质期的监测;乳制品新品种的开发:在原有基本乳制品的基础上,使学生根据市场需要和发展,自主开发新产品包括调味奶的开发,复合型酸奶的开发,乳饮料的开发。由教师引导学生,根据乳制品科学研究热点设立科研课题,开展研究,同时作为学生毕业论文的题材。1.3食品检验模块食品检验模块的建设根据食品科学与工程、食品质量安全、食品营养与检验教育专业的培养目标,而设定了三个子模块,分别为原料检验子模块、半成品检验子模块、成品检验子模块,检测对象为农产品、乳制品、肉制品、蛋制品、调味品、酒类、罐头食品、饮料测、茶叶,每个部分设定了具体的检测项目。1.3.1原料检验子模块。主要包括生产原料的理化指标检验和感官检验,理化指标检验包括原料密度、折射率、旋光度等物理常数测定,水分、灰分、酸度、脂类、碳水化合物、蛋白质、维生素等一般成分分析,食品添加剂、食品中矿物质、食品中功能性成分及食品中有毒有害物质的检测。感官检验包括对原料的状态、色泽、质地、口感、气味、软硬等感官指标进行评价和检验。1.3.2半成品检验子模块。主要检验半成品中一般成分指标、微生物指标及食品中有毒有害物质等。1.3.3成品检验子模块。毒理学检验包括急性毒性实验、30d喂养等动物实验后动物血液白细胞、血小板计数,血常规、尿常规、各种血生化指标检验。微生物检验包括食品细菌总数,大肠菌群,各种致病菌检测。免疫活性检验包括器官免疫调节功能、细胞免疫调节功能、体液免疫调节功能、单核-巨噬细胞功能、NK细胞活性检测。食品成分检验包括一般成分分析、微量元素分析、农药残留分析、兽药残留分析、霉菌毒素分析、食品添加剂分析和其他有害物质的分析等。
2食品科学与工程模块式实验教学硬件建设2.1食品机械、工程设计模块硬件建设拟新建食品工程设计计算机房,购买设计软件,水处理设备、饮料灌装实验、封罐机、超微粉碎、真空浓缩、挤压膨化、均质机等设备。2.2畜产品加工模块硬件建设2.2.1肉品工艺实训生产线。该平台主要针对肉类产品工艺的控制,以及各种低温肉制品品质及保质期的检测,如低温火腿肠、发酵香肠、气调包装的酱卤肉制品等。拟购置评价肉类产品滋味的指纹图谱设备、蛋白质结构分析设备、超低温冰箱、无菌操作台、高效液相色谱、高效气象色谱,同时对生产线设备加装数显装置,实现参数实时可读、状态实时可测。2.2.2乳品工艺实训生产线。目前我校已有液态乳生产线一条,在此基础上进一步加以补充和完善,增加原料乳验收的乳成分分析仪,冰点测定仪,电位滴定仪,均质器,振荡器、牛乳分离机等设备。2.3食品检验模块硬件建设拟新建食品检验实验室一个,主要用于进行成品微量成分分析,包括重金属元素,农药、兽药残留等,拟购进原子吸收仪、全自动血细胞分析仪、全自动生化分析仪、质谱联仪等设备。
3小结通过模块化建设,食品科学与工程专业实验教学形成食品科学与工程实验教学中心体制与“三位一体两结合”管理模式,建立一个独特的实验教学体系,优化课程体系和教学内容,建立食品机械、工程设计模块、畜产品加工模块、食品检验模块三个模块,使三个模块功能得以完善,为培养学生实践能力提供实验实训平台。
参考文献:
机械产品设计课题范文篇6
关键词:机械工程;基础实验;研究;实践
“机械工程基础实验”课程的研究是教育部立项项目“面向21世纪高等工程教育内容和课程体系改革计划”中的子项目“工程制图与机械基础系列课程教学内容与课程体系改革的研究与实践”的重要组成部分,也是21世纪初我国高职高专学校教学改革成果之一。由笔者主编、主审并实施教学的“机械工程基础实验”教材已经由高等教育出版社正式出版。近年来,围绕这门课程笔者进行了大量的实践,有一定的体会。为了贯彻改革成果,将这一成果推广到应用型本科实践教学中,有必要将相关的体会和经验介绍给广大教师,最终使学生受益。
1“机械工程基础实验”课程设置的必要性
为搞好高等工程教育的实践教学改革,“工程制图与机械基础系列课程教学内容与课程体系改革的研究与实践”课题组在国内外进行了大量的调查,并进行了比较研究,结果表明:我国生源的实践基础差,学生基本无实践经历,特别是农村学生,工业基础知识非常缺乏,他们没有良好的工程背景和实践基础,这就要求我们为学生提供良好的工程实践基础训练的机会。用人单位对“责任心”、“科学作风”的要求列第一、二位,企业对学生“独立解决问题的能力”、“开拓创新能力”的要求列第三、五位,从统计结果看突出地显示了“加强实践教学环节,提高独立解决工程现场技术问题能力和动手能力”的建议以23%的比例位居榜首;从当前毕业生反馈信息看,存在的主要问题是“现场技术应用能力不强”、“实践动手能力差”、“创造和开拓能力不足”等问题列第二、三、四位。美国、德国和日本对实践教学非常重视,实践教学所占的比重都非常大,日本还单独开设了“机械工学实验”课程。这些都说明务必高度重视实践教学环节,在实践教学环节中要加强开放性和综合性、设计性实践教学环节。同时还应加强校内实验室和实习基地建设,加强产学研合作,加强“双师型”教师队伍建设,加大对实验室和实习基地的投入;另外,要强化实践教学环节的考核、评估和管理工作。对于机械类应用型本科的学生强调实践能力、实际动手能力和创新能力的培养,而这些能力的基础是机械工程实验基础;原来在理论课程中的验证性实验的出发点强调的是用实验去验证理论的正确性,使学生便于理解和掌握相应的理论,并没有强调动手能力的培养,并且实验是零散的,不系统的,学生无法得到系统的实验训练。这就是我们设置本门课程的必要性之所在。
2“机械工程基础实验”课程特色
设置“机械工程基础实验”课程的目的,是培养学生的创新意识和实验动手能力,侧重于对学生机械检测技术能力的培养,重组实验内容,紧密联系工程实际,以典型的机械零件、部件和设备为载体,结合本系列课程范围内理论和实验,设置综合性、设计性的实验。原来的实验是简单的、彼此分离的单列实验;而现在的是系统的相互联系的系列课程实验。原来在各自的课程内只能开设验证性的实验,想开设综合性、设计性实验非常困难;而现在“系列课程改革”为开设综合性、设计性实验提供了条件,“机械工程基础实验”课程使各门课程的实验联系到一起,达到综合的目的。它基本解决了几年来一直困扰我们的提高学生实际动手能力和工程实践能力的实验基础问题,为系统学习机械工程基础实验开了先河,填补了应用性、设计性实验教学的空白。“机械工程基础实验”课程的特点是强调教学内容的综合,打破原有学科的界限,以工程应用的需要重新划分课程内容;强调工程实践能力培养,重视工程实践训练,更强调在实践中学习专业知识,其教学内容、实例均取材于工程实际,实验课程或应用性实验项目较多,实验的设计性、综合性、开放性和针对性较强,强调综合素质和工程实践能力的培养;强调创新能力培养,重视掌握知识的学习和应用,要求学生掌握终生运用的学习方法,鼓励学生在完成课程作业或实验中融会贯通有关课程,培养自学能力和创新能力。“机械工程基础实验”的主要内容如下:误差基本理论及测试基础;通过一个典型机械零件(如轴)进行工程材料热处理及应变测量实验;通过一个典型机械部件(如减速器)进行机械部件的技术测量;通过一个典型的机电产品(如洗衣机)进行产品质量检验,使学生掌握质量检验的依据,掌握ISO标准和GB标准以适应国际竞争和我国加入世界贸易组织的需要;通过实验设计,使学生了解实验的构成、作用、类型以及基本程序,掌握实验方案的拟订,懂得实验设计,培养学生科研能力及创新意识。
3“机械工程基础实验”课程的教学实践效果分析
教学计划:“机械工程基础实验”课程是一门基础实验课程,单独设课,列入教学计划,计划40学时,各学校可根据实际情况安排在第2或第3学期,可相对集中安排2周或分散在各教学周组织教学。考核形式:原来基础实验的考核是各占本门课程的10%~20%记入总成绩,学生对实验并不重视,而现在是作为一门考查课,其考核方式是考查,成绩有三部分组成:实验理论占20分,实验成绩占50分,实验设计占30分,因此,学生非常重视。课程效果分析:经过四个学校两轮的教学实践,该门课程使学生在有关实验知识、能力和素质等方面都有较大幅度的提高。课程在实施过程中,本着以学生实验为主,教师讲授为辅,指导与实际操作相结合的原则进行,具体效果有以下几点:
3.1通过教学使学生实验知识更加丰富
教师重点讲解误差基本理论及测试基础;机电产品质量检验的基本概念及检验依据;实验设计理论等部分内容,约占总学时的20%。通过教师讲解使学生掌握以下几方面的实验基础知识:1)学生能够全面系统掌握和了解机械工程实验的全貌,做到心中有数;2)掌握机械过程实验误差基本理论及测试基础,有利于后续课程的实验数据处理,也为课程设计、毕业设计及创新实验的数据处理奠定基础;3)使学生扩充机电产品质量方面的知识,了解产品检验的概念、职能、要素、程序、目的、作用与原则,掌握质量检验的依据;4)掌握实验的构成、作用、类型及基本程序,会拟订实验方案,懂得实验设计,为提高科研能力与创新意识做知识上的准备。
3.2通过教学使学生实验动手能力得到加强
在教师指导下,学生亲自动手完成所规定的各项实验任务,全面理解和掌握机械工程实验的全过程,提高动手能力,实验课时约占总学时的60%,通过实验使学生掌握如下技能:1)全面理解和掌握实验技能,熟知机械工程实验的全过程;2)掌握机械工程实验的基本方法,学会使用常用测量工具、仪器的操作与技巧;3)学会使用各种基础实验的测试仪器,如:金相显微镜,硬度计,压力试验机等的使用、操作及零件热处理工艺;4)掌握机电产品检验的仪器设备,如:振动测试仪,电气强度测试仪等的使用。
3.3通过教学使学生科学实验能力与创新能力得到培养
在实验课程设计过程中,在教师指导下,学生针对指定的实验项目进行实验课程设计,使学生掌握确定实验对象、调研、选择实验方法、拟订实验方案、实验实施等过程,全面掌握实验设计,真正培养学生的科学实验能力与创新能力。
3.4通过教学使学生产品质量意识初步形成
通过机电产品质量检验课程的教学,使学生提高了机电产品质量意识,了解产品质量检验的概念、职能、要素、程序、目的、作用与原则;掌握质量检验的依据。学生通过该课的学习,熟悉了有关ISO9000标准的知识,有力地奠定了学生日后所生产的机械产品在应对国际竞争中所必备的基础知识。
3.5通过教学使学生综合素质明显提高
学生在实验知识的学习,实验项目的操作和实验设计过程中,培养学生科学严谨的工作态度,增强了对事业的责任心以及对专业的热爱;由于有些实验项目需要独立完成,而有些实验需要集体分工合作,因此,培养了学生独立思考、分析、解决实际问题的能力,同时也培养了学生的合作意识和团队精神。在实验设计过程中,学生学会了利用互联网、图书馆查阅有关资料,并懂得如何去调研收集资料,学生的综合素质明显提高。
4几点建议
“机械工程基础实验”课程实施目前还是初步探索,使学生在实验知识、实际动手能力、科学实验能力与创新能力、产品质量意识和实验设计等综合素质方面都得到了加强和培养,培养了学生的个性,基本达到了本门课程的目的。但还需要进一步完善,如在教师的配备、培训方面需要加强;在实验设备的配置方面需要加大投入;在实验室的管理上应该更加灵活,随时为学生全天开放,给学生提供更广阔的学习空间。
参考文献
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机械产品设计课题范文1篇7
关键词:CAD机械制D融合
CAD技术又称之为计算机辅助设计技术,主要是通过计算机帮助设计人员进行图形的设计工作。
一、CAD概述
在进行产品的设计时,产品设计人员需要对不同的设计方案进行分析、计算和比较,最终确定最优的方案,各种数字、文字或者图形设计信息通过计算机存储的方式,可以实现信息的检索和对比。CAD技术中最为基础的技能就是对图形进行放大、缩小、复制、平移和旋转等。CAD技术作为一项重要的生产力已经被广泛地运用到机械行业、电子行业、航空航天、化工以及建筑行业,随着计算机技术的不断发展,CAD技术必然会向着智能化、集成化和协同化的方向前进,更好地提供图形绘制服务。
二、CAD与机械制图之间的联系
图学理论基础是两门不同课程的相同内容,而且图学理论基础还是绘制图形的基础,是两个课程都需要运用到的关键教学内容,是绘图技术的核心内容。两者的不同之处在于,机械制图课程包括传统的绘图技术以及现代化的绘图技术。传统绘图技术,由技术人员进行手工绘图,所设计的产品主要是以投影图的形式展现;而现代化绘图技术,通过计算机可以快速地实现产品的设计,可以实现三维空间图形的设计,产品更具有直观性。CAD课程就是绘图技术的一种,因其自身方便、便捷的特点被广泛地运用到各个领域,包括机械工业领域。由此可以看出CAD和机械制图有着本质上的联系,CAD技术可以实现机械制图的工作。
三、CAD与机械制图的融合
1.课程内容的融合
随着经济的不断发展,企业对于人才的需求更倾向于那些应用型人才,将CAD课程同机械制图课程进行整合,可以实现理论和实践的统一,机械制图教学中培养学生的识图和制图能力,CAD课程教学实现让学生动手进行绘图的实践活动,锻炼学生的绘图能力,让学生更好地适应现代化社会对于技术型人才的高需求。
2.教学内容的学时分配
将CAD和机械制图融合成立新的教学课程,在新课程的教学活动中,可以采用分段、融合的方式进行课程的传授。在新课程的学时安排上,可以进行1∶1∶1的学时分配,也就是机械制图占据1/3个学时,目的是为学生打下坚实的理论基础,增强学生的识图和绘图能力。CAD作为专业的制图软件,是机械制图的重要工具,因此拿出1/3的课时进行绘图工具的教学,让学生熟练地掌握绘图工具,具备一定的操作技能。最后1/3个学时,将两者内容进行融合,利用现代化的多媒体技术进行机械绘图理论和CAD绘图的融合讲解,让学生更好地理解三维图形和建模工作。
3.教学方法和手段的融合
由于两者教学内容都相对抽象,需要借助现代化的多媒体技术和网络技术,采用先进行视频演示,再进行分析,最后得出绘图的方法。课后教师应该鼓励学生多进行绘图的练习工作。首先,利用多媒体技术进行产品的全方位展示,让学生观察其特点;其次,动态地进行图形设计的全部过程,让学生进一步理解;最后,教师带领学生去工厂参观实物,加深学生的三维立体概念,实现理论和实践的统一。
四、小结
综上所述,CAD和机械制图课程两者相辅相成,将两者课程进行融合,可以实现学生设图和绘图理论的基础教学、学生绘图工具的操作教学、学生通过实物参观建立三维立体概念,将CAD和机械制图进行融合,可以真正意义上实现理论和实践的统一,为国家培养大批的应用型人才。
参考文献:
[1]王晓娟.浅谈计算机CAD与机械制图在教学过程中的结合[J].职业,2012(27).
[2]李艳.试论AutoCAD与机械制图融合式教学[J].教育科学,2016(10).
机械产品设计课题范文篇8
摘要:本文介绍了CDIO教学模式的含义及其教育理念,探讨了基于CDIO理念的机械设计教学改革与实践的过程,从注重教学观念、课程体系、教学内容的改革及教师的工程素质提高方面进行了论述,重点介绍了CDIO教学方法和手段在实践教学环节中实施的做法,并且通过这一教学实践,起到提高机械专业学生机械工程素质能力和创新设计能力的作用。
关键词:CDIO教学模式教学手段
一、概述
CDIO代表构思(Conceive)-设计(Detign)-实现(´Implement)-运作(Operate)。CDIO教育的理念是:以CDIO全过程为载体培养学生的工程能力,包括个人的工程科学和技术知识,学生的终身学习能力和团队交流能力及在社会、企业环境下产品、过程和系统的建造能力。
机械设计课程是机械工程类专业必修的一门技术基础科,通过学习该课程,学生应具备正确认识机械工程常用紧固、传动和支承零部件的类型、特点、主要参数及正确设计方法和过程,为正确使用、维护和革新现有机械打基础,通过参加课程实验、工程实践、课程设计及课外科技创新等实践环节,培养学生机械创新设计能力,产品开发能力和团队合作精神。
二、基于CDIO理念的机械设计教学改革实践
1.教学观念、课程体系和教学内容的改革研究
依托《机械设计》校级精品课建设的平台,建立新的教材内容体系,构建立体化教材,实现网上学生自主学习。转变教育观念,树立现代工程教育观,树立以人为本、应用型人才教育以及素质教育的现代大学教育理念,结合CDIO教学培养人才的目标,全面实施素质教育。我们按照“理论教学,课后实践,课程设计,创新设计”四位一体的教学思路,优化课程教学体系,以整台机器组成设计为主线,将课程内容划分为机械连接篇、机械传动篇、机械支承篇,加强教学与机械工程实际的联系,培养学生的工程实践能力和工程意识。
2.提升课程教师的工程素质
做好所有课程教师工程素质培养工作,鼓励教师参加岗前培训和实验技术、工程技术专业培训,支持教师到国内知名大学进行教学调研、进行教学方法和学生工程实践能力培养的经验交流,从而建立一支教育理念先进、实践能力强的教师队伍,教研室先后指派多名教师到大连理工大学、天津大学及北京科技大学进行调研,重点是理论教学与学生工程素质培养的先进经验,派送四名青年教师到实验室、工程实训基地和煤矿企业进行工程训练,并参与从构思-设计-运作-实现的CDIO工程训练及横向科研工作。
3.加强实践教学环节的研究,充分实现CDIO教学模式
加强实验室建设,充分发挥实验室和实习实训基地职能,根据培养目标,按照技术领域和职业岗位的实际要求,设置和调整实践环节的教学内容。创建新型的实践教学模式。通过校内外实验、实践基地,在本课程中增加综合性、设计性实践项目,使学生由“被动实践”转为“主动实践”。以实验室和实习实训基地为场所,以机械创新设计大赛和“慧鱼”模型组合大赛为契机,给学生提供构思、设计和运行和实现的舞台。
4.教学方法和教学手段的改革与实践
根据CDIO工程教育理念对教学方法的启示,教学中要改变“满堂灌”的教学方式,提倡“启发式”和“讨论式”教学,将“讲、做、讨论”有机结合,并结合机械原理的理论知识将机械设计的构思和方案设计融入课堂教学,结合CDIO教学模式不断完善和修改自制课件,提高课堂教学的质量和效率,做到对学生的创造构思、产品方案设计及创造的实施过程起到指导作用。在课程设计教学实践环节中,对于二级减速器设计,采用CDIO教学模式,将班级学生分按题目相近性分为三到四个小组,以小组为单位进行设计,构思——根据设计任务,采用哪种二级齿轮组合减速或者用蜗杆减速,分析各种二级齿轮及蜗杆减速的传动比范围,适用特点和应用场合,比较分析各种方案,确定采用的齿轮或蜗杆的类型。设计——齿轮的参数设计、轴的结构设计、轴承的选择、箱体及各种附件的设计和选择等等,主要零部件经过选择材料、参数确定、强度计算到结构确定,在整个设计过程中,注意理论设计和经验设计的综合运用。实现和运作——形成装配图及零件图的过程,从俯视图开始绘制,注意齿轮(蜗轮)与箱体内壁的距离,确定齿轮的位置与调整,轴承座孔的长度,确定轴上力的作用点与支点及轴承游隙的调整等,按照要求,拆画三到四张零件图,注重零件图上的技术要求的提出。在课外创新实践环节中,我们准备了慧鱼创意组合模型及用于机构创新的各种杆件和模型等。学生可以三到五人一组,按照CDIO模式,进行讨论,构思(Conceive)出机构方案,进行设计(Detign)确定各构件的运动长度,使机构实现(´Implement)预定动作和功能,如连杆机构急回特性的程度,最小传动角的提高、顺利通过死点位置等,最后运作(Operate),即组装出用于不同场合的慧鱼模型或实现不同连杆曲线的平面连杆机构。另外,我们鼓励学生参加由机械学院和实训中心联合参与的全国大学生无碳小车设计大赛,根据无碳小车的设计构思,如行走距离不低于30米,绕过障碍物不少于20个,并实现900-1000mm的变距要求,利用CAXA与autoCAD等软件设计了重力能量转换,驱动机构和转向机构等,在设计过程中还考虑到总体布局,加工工艺和产品成本等。运作阶段,加工出所设计的无碳小车的主要零部件,进行装配和调试,在实现小车行走的轨迹以“s”形周期性变化过程中对设计进行改进和完善。通过漫长的基于CDIO的实践教学模式的设计过程以后,学生会深刻体会到理论与实践相结合的过程,认识到设计不仅要满足功能要求,还要考虑生产工艺及材料特点,更要降低生产成本,提高效率。在实现过程中会发现一个设计即使再严密也会有不足之处,而通过实践,我们能够更快地发现问题、解决问题,同时,学生们也会认识到与同学分工协作的团队的力量是无穷的,通过有问题时共同探讨,大家集思广益,整个团队拧成一股绳,一定会做出满足设计目标及使用要求的合格产品。
三、结论
我们通过在2011和2012两届学生的机械设计课程中实施基于CDIO理念的机械设计教学实践,使学生能够把机械原理与机械设计的理论知识与工程实际相结合,明显地提高了学生的工程实践能力和创新设计能力,同时,基于CDIO教学的学生团队成员们能分工合作,共同探讨,增强了同学与指导教师之间及同学之间的团结协作精神和语言沟通能力,这些成果都充分体现了基于CDIO教学理念进行机械设计教学的先进性。
参考文献
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机械产品设计课题范文篇9
何谓一体化教学?根据人力资源和社会保障部颁发的《技工院校一体化课程教学改革试点工作方案》(简称《方案》)等文件中的相关说明,一体化教学即以国家职业标准为依据,以综合职业能力培养为目标,以典型工作任务为载体,以学生为中心,根据典型工作任务和工作过程设计课程体系和内容,按照工作过程的顺序和学生自主学习的要求进行教学设计并安排教学活动,实现理论教学与实践教学融通合一、能力培养与工作岗位对接合一、实习实训与顶岗工作学做合一。
自《方案》以来,全国技工院校开展了广泛而深刻的讨论和大胆而又具有创新精神的实践探索。经过多年的努力,如今已经有一部分课程基本实现了一体化课程教学。完成了由传统的理论与技能分离的教学向以职业活动为导向、校企合作为基础、综合职业能力培养为核心、理论教学与技能操作融会贯通的转变。
一体化教学在实施过程中受到学生、企业及社会的广泛好评。随着时间的推移,一体化教学一定会向着更加有深度的方向发展。但是,笔者在教学过程中也发现,已经实施一体化教学改革的课程基本上都是属于较容易实施改革的课程。在教学计划中依然存在很多至今未实施一体化改革的课程。这些课程在内容和教学过程组织上进行改革有一定的难度,机械加工工艺与装备课程就是其中之一。在教学过程中,经过大量的思考和讨论,笔者认为对机械加工工艺这门课程进行一体化教学改革虽然有一定的难度,但是依然有很多的想法和措施可以加以应用。下面,结合近年的教学经验以及对一体化教学改革的理解,对机械加工工艺课程一体化教学模式改革进行简要阐述。
二、机械加工工艺课程传统教学模式存在的问题
机械加工工艺是技工类院校机械制造类专业的一门应用性较强的专业核心课程。由于种种因素,机械加工工艺课程如今依然采用传统的教学模式,而传统的理论教学和如今的一体化教学在实现人才培养目标上存在较大的冲突,在一体化课程改革大力推进的今天,已经很难满足企业和社会对学生综合素质的要求。
1.教材内容与社会需求存在差异
现在技工院校采用的机械加工工艺课程教材基本上是本科院校教材的微缩版。而本科院校的相关教材偏重于理论和逻辑推理,在经过大量的删减之后,初中毕业生在面对教材时更加茫然。教材在内容上还是沿袭多年以前的图例,同时教材中大量的零件结构都是以二维平面图形进行展示,对于空间想象能力较弱的学生来说更不知所云。同时,案例过于陈旧,随着我国机械制造工艺设备及工艺水平的提高,很多已经非常不合时宜。企业现阶段对毕业学生的要求也越来越高,希望其能够实现学校与工厂的无缝对接,毕业后到企业能够迅速适应企业的生产环境。而一直沿用这些传统教材进行教学显然是无法实现企业的现实要求的。
2.教学理念与方法陈旧
在一体化教学全面开展的今天,开展机械加工工艺课程教学的部分教师由于种种原因不肯融入到一体化教学改革中去,依然坚持进行纯理论教学,坚持一支粉笔一本书的课堂。在教学过程中仍然采用以老师讲解、学生听课为主的老师表演式”的教学方法,讲课内容不能以学生的学情为基础进行因材施教。课堂上没有积极采用先进的电教手段和教学方法充分调动学生的学习主动性和积极性。
3.理论学习与技能训练未能有机统一
机械加工工艺课程的理论教学主要以概念、原理的讲解为主,在课程中单纯地进行介绍显得枯燥无味,学生提不起学习的兴趣,不愿听老师的讲课内容。机械加工工艺课程所安排的技能训练只是在课程结束后安排课程设计,完成一个零件的加工工艺过程设计和工装设计,由于学生在前面的理论学习中没有打好基础,所以这些技能训练也是仅仅完成在纸面上,未能结合生产实际落实到实物的生产加工中去。
三、机械加工工艺课程一体化教学模式初探
针对前面所述机械加工工艺课程传统教学中存在的不足,结合一体化教学改革要求与经验。利用现有的设备和教师资源,积极地开展机械加工工艺课程一体化教学模式的探索工作。
1.制订课程一体化教学大纲
根据人才培养方案的总体要求、结合企业用工的现实需求以及学生的实际情况,以学生为课堂主体、老师为课堂的主导者,制订机械加工工艺一体化课程教学大纲。教学对象为即将下企业进行实习的学生,模块课程时间设计为五周内完成一个模块的一体化学习任务。模块内容以企业实际产品为蓝本,结合教学实际设计模块任务,学生在老师指导下完成模块内的相关产品的设计、工艺、加工、装配及检验工作。老师根据产品的具体零件结合机械加工工艺中的相关知识点进行授课,指导学生完成模块任务。
2.课程一体化模块设计及组织实施过程
开展前期企业调研活动,调查学生实习企业的产品类型及生产情况,根据收集的信息进行汇总整理,归纳出三至四套既包含企业产品信息又符合学生学情、教学条件的产品。
根据机械加工工艺一体化课程大纲要求分解为产品三维及工程图设计、零件加工工艺过程设计、零件加工及产品装配四个项目。根据班级人数将学生平均分组进行学习,每组由组长负责任务分配与协调,最终每组完成一套产品的整个项目过程。模块设计如图1所示。
图1机械加工工艺课程一体化模块设计图
在项目一中,一体化老师根据项目的具体任务,有针对性地讲解需要掌握的知识点及软件的使用方法。学生利用所学习的UG或CAXA三维设计软件完成从二维装配图向三维零件图的转化,并完成虚拟装配和运动仿真,最后利用软件的工程图设计功能完成由三维零件图向二维零件图的装换。在项目二中,一体化老师结合项目中的零件加工工艺详细讲解机械加工工艺课程中需要掌握的工艺知识,学生根据所学习的知识完成项目中具体零件的机械加工工艺过程卡、机械加工工序卡的编制工作。在项目三中,学生根据所编制的机械加工工艺文件至具体的机床上加工,一体化老师全程保证机床的正常运行以及加工安全工作,确保机械加工工艺车间的正常运行。最后在项目四中,根据项目的装配要求,在老师的指导下完成零件的装配和修调工作。
针对上述一体化模块设计思路,必须为机械加工工艺一体化教学配置一间一体化专用教室。该教室内必须具备理论教学功能与技能操作功能,所以既要有计算机、多媒体教学设备,又要有具备完成各种机械加工的设备。根据具体的教学设计,机械加工工艺一体化教室平面示意图如图2所示。
图2机械加工工艺一体化教室平面示意图
3.设计课程考核过程
为加强一体化课程教学过程性管理,激发学生的学习激情,本课程考核加大一体化技能部分的比重。结合一体化课程的实际特点,本课程的考核主要采用过程考核和卷面考核相结合的方法进行综合评定。在学生分组完成每个产品的过程中,根据每位学生的任务完成情况进行阶段评定,最后根据每组完成的整体情况进行产品综合评定。产品综合评定主要由两部分组成,一部分由各组互评成绩的平均成绩决定产品综合评定的30%,另一部分由一体化指导教师评定成绩决定产品综合评定的70%,而过程考核成绩占总成绩的70%,卷面成绩占总成绩的30%。
四、小结
机械产品设计课题范文
AbstractHowtocultivatecollegestudentsintoaneweraofinnovativeconsciousnessandcreativethinking,withpracticalabilityandcreativeabilityisaseveretestfullofchallengesfacingallcollegesanduniversities.Thispaperdiscussesamethodofintroducingtheprincipleofmechanicalcreativedesignbyintroducingthepracticalapplicationcasesofmechanicalengineeringtothedailyteaching,tostimulatethecreativepotentialandenthusiasmofthestudents,andtoimprovetheteachingpurposeofthecreativeabilityofthestudents'mechanicaldesign.
Keywordsproject-basedteachingmode;mechanicalinnovationdesign;innovationconsciousness;innovationability
0引言
?S着科技的不断进步和社会的飞速发展,越来越多的国家已经意识到,衡量一个国家的综合国力大小的重要因素就是是否具有创新能力并掌握核心技术,“科技创新”已经成为各国抢占行业制高点的最有利武器。早在1995年,江泽民同志就指出“创新是一个民族进步的灵魂”;刘延东同志也提出“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”;胡锦涛同志也指出“激发全民族的创新精神,大力推进理论创新和科技创新”。[1]
由此不难发现,近年来国家和政府一直是鼓励创新,并制定了一系列相关政策来激发“全民创业、万众创新”,期望早就更多的高端创新人才,不断加强自主创新能力,不断提升综合国力。
随着现代高等教育事业的不断发展,创新思维和创造能力的培养也得到了越来越多高校的重视。各大高校纷纷认识到,在当前复杂的国际环境下,如何把大学生培养成为具有新时代创新意识和创新思维、具有实践能力和创造能力的高素质综合人才,是摆在所有高校面前的一项充满挑战的严峻考验。
“机械设计实践”就是专门为了培养机械制造及其自动化等机械相关专业的学生创新意识和创造能力而开设的一门专业课,它是一门强调实际动手能力和创新能力的课程,其先修课程包括:机械原理、机械设计理论与方法、机械制造工艺、理论力学和材料力学等。[2]
这门课通过引入机械设计在工程领域的实际应用案例,来介绍机械创新设计的一般原理与方法。通过这门课程的学习,能够让学生掌握机械创新设计的基本原理和实现方法,具备初步的机械创新思维和意识。在不断分析机械工程实际案例的基础上,培养学生自主找出现有设计存在的问题、分析问题产生原因,是否具有优化空间,并能提出改进方案的能力。
通过这种方式,激发了学生综合运用所学机械原理和机械设计等知识,充分发挥创新思维进行部分改进设计或全新创造性设计,最终达到激发学生的创造潜力和热情,提高学生创新能力的教学目的。
1“机械设计实践”课程在课堂教学中出现的问题及分析
笔者在对本校机电技能班授课的过程中发现,虽然学生对机械创新设计表现出一定兴趣,对实际应用案例也听得津津有味,但真正需要他们动手设计一些机械结构,或者需要改进现存的机械结构时,仍然表现不佳。通过自身不断总结,分析了一些在课堂教学中出现的问题,现归纳如下:
1.1教学内容和教学形式较为单一,学生欠缺学习热情
从授课内容上看,“机械设计实践”仍然是建立在机械原理和机械设计基本知识框架上,然后做了一些设计方法的增加,虽然也结合了一定的工程实例,但讲课的重点仍然偏重于机械原理部分,并不能很好地启发学生的创新思维。而学生对于机械原理和机械设计的内容已经学过,所以对本课程的学习热情并不高。[3]
从授课形式上看,“机械设计实践”仍然是以教师结合PPT进行常规讲述为主,很少与学生进行互动式教学,而本课程的教学目的应该是教师通过启发学生来激发其创造性思维,需要师生之间产生积极的互动,才能保证教学效果。传统的教学形式很难激发学生的学习热情。
1.2学生欠缺创新意识和创新思维
以笔者所带机电技能班为例,机械原理、机械设计、机械制图等基础理论已经学过,但总体来说,学生对于与机械创新设计相关的基本知识点仍然掌握得不够,而这是进行机械创新设计的基本条件。究其原因,主要包括:学校对课时进行了压缩,学生学习主动性不足,欠缺工程实训环节无法将理论知识运用于机械设计。其结果就是:学生往往为了应付考试而学习,没有对基础理论真正融会贯通,也很少开启自身的创新意识,更不用说尝试进行机械创新设计。[4]
1.3容易局限于应用三维软件进行虚拟的建模仿真,欠缺设计真实产品样机的能力
近年来,应用于机械工程行业的CAD/CAM软件越来越多,功能越来越强大,尤其是各种三维软件得到广泛的应用,包括:Solidworks、Inventor、Pro/E、UG。学生基本上在二年级就会学会这些软件的使用,而且能绘制出酷炫的三维模型和精美的仿真动画视频。
三维软件能够确实能帮助学生更好地表达自己的设计思想,让空间想象力得到更好的发挥,使设计工作更加高效而有趣,使设计的结构更直观,更便于讨论或修改。[5]但与此同时,笔者也注意到很多学生把学习重点放在三维软件的使用技巧上,而忽略了机械结构涉及到的基础知识点。简单来说,学生利用三维软件设计具体机械结构时,只能绘制出漂亮的三维模型,但不擅长或根本不会绘制出更具体的机构细节。这样的三维模型仅仅虚有其表,而没有实质性的机械结构。换句话说,是无法做成实际样机的。
所以,真正的机械创新设计的本质还是对机械本身的设计,对基本结构原理的掌握和应用。而各种三维设计软件仅仅只是辅助设计的一个工具、一种手段,通过它能更快更好地制作出实际产品样机。在培养学生创新设计能力的时候,必须坚持软件建模与真实产品样机并重的原则。[6]
1.4欠缺实际项目的锻炼,欠缺完整、系统的产品研发经验
参与实际产品研发项目的锻炼,其意义在于让学生从中学习到实际产品设计的全部流程,掌握一种产品从设计到加工全过程所涉及到的知识,能够培养学生综合掌握专业知识的能力,从本质上提升其创新设计能力。
但从实际情况看,大多数学生仍然是以理论学习为主,没有触碰到设计的本质学习,对于学校安排的实践环节往往只能走马观花地看一看,并没有机会对设计过程进行体会。在欠缺实际项目设计经验的情况下,学生的理论知识无法得以充分发挥也就是很正常的事情了。从长远来看,这会严重制约学生的创新能力和创新意识的发展。[7]
2项目式教学模式在“机械设计实践”课程中的引入
“项目式教学法”是通过完成一个完整的“项目”的工作而进行的实践教学活动,以为社会培养实用性型人才为直接目的的一种人才培养模式。其目的是在课堂教学把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。[8]
项目式教学“以项目为主线,教师为引导,学生为主体”,改变了以往“教师讲、学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式,以为社会培养实用性型人才为直接目的的一种人才培养模式。
项目式教学改革拟达到的目标是:将机械设计思想、三维软件的设计和实际设计项目相结合,将理论知识与实践相结合,提高学生的学习兴趣和积极性;通过对项目式教学的研究与实践,完善教学中学习任务,确定教学项目等环节;实现应用型本科专业人才的培养目标。[9]
2.1教学内容设计和教学流程设计
为适应我校应用型人才培养目标,在教学内容上将原有教学内容进行调整,将理论知识与项目相结合,利用项目将实践与理论知识有机结合起来,学生把学到的理论知识通过完成项目的方式运用到实际任务中,解决实际问题。
“机械设计实践”课程主要是将机械设计思想、三维软件的设计和实际设计项目相结合。在整个的学习过程中选择合适的设计课题将所有知识点串联起来,同时将机械创新设计融合进来,提升学生的机械设计能力和综合能力。[10]
(1)教学阶段。笔者在对机电技能班进行“机械设计实践”授课时,针对学生基础水平较差,但动手能力强的特点,大胆进行翻转课堂教学方法的尝试。鼓励学生按照学科竞赛答辩模式,分组讨论项目内容。以历届竞赛真题为设计任务,以日常物品为原材料,真题真做制造出实物样机,并让学生以评委身份对其他组同学的实物作品进行打分。这种授课方式极大激发了学生的创造力和积极性,深受学生好评。
今后可将更多的学科竞赛真题,合理的融入到“机械设计实践”课程中去,并把学生毕业设计真题真做的实物作品(比如仿生机械鸟、气动搬运机器人)带到课堂上,作为教具介绍给学生,让学生不仅学到基本理论,并学到如何在实践中运用这些理论,真正掌握设计的精髓。
(2)独立探索阶段。教师布置一个实际项目让学生独立探索,在学生理解项目任务内容的基础上,教师可设计多种类型的实际项目任务,让学生独立思考并完成项目任务。
(3)实战演练阶段。在教学实施过程中,本着教学中学生处于主体地位,变被动学习为主动学习的思想。学生独立完成刚刚布置的项目,并完成项目的三维设计建模及工程图的生成。学生在“做中学,学中做,做中练”,在实战演练过程中学习知识,训练技能。教师及时帮助解决各小组在项目教学中出现的各类问题,保证各小组项目的顺利完成。
(4)学习评价。以实际项目的完成情况来评价学生的学习成绩。首先教师教学生完成一个项目,然后学生独立完成一个项目,项目做完了,所有的知识点也就全部完了。在整个的教学中采用“教、学、做”一体化的方法,使学生在项目中学习并实现能力的提高。
3项目式教学改革所取得的成果
指导学生参加学科竞赛获奖情况:(1)参加2015年全国大学生机械产品数字化设计大赛决赛,获国家三等奖;(2)参加2016年湖北省大学生机械创新设计大赛暨第七届全国大学生机械创新设计大赛湖北分区预赛,获湖北省一等奖;(3)参加2017年全国大学生机械产品数字化设计大赛决赛,获国家二等奖和国家三等??。这也是技能班学生第一次在全国大赛中获得名次。(4)参加全国3D大赛10周年精英联赛暨DigitalMaster2017一带一路挑战赛龙鼎奖,获湖北省特等奖。
指导学生毕业论文情况:(1)指导学生作品《助力卸货机械手结构设计》获2017年湖北省优秀毕业论文;(2)指导学生作品《仿生扑翼机》和《气动搬运机器人》获2018年湖北省优秀毕业论文。
机械产品设计课题范文篇11
【关键词】实践教学体系;高素质技术技能型;创新;工作过程;实施保障
【Abstract】ItisoneoftheimportanttasksforChina'shighervocationalcollegestocultivatetheinnovativetalentswithhighqualityandinnovation,andpracticeteachingplaysanimportantroleinthecultivationoftalents.Inrecentyears,ChongqingenergyCareerAcademyinthepracticeofteachingreformeffortstoincrease,ThepracticalteachingsystemofmechanicaldesignandmanufacturingspecialtyinHigherVocationalCollegeisdesigned,Andthroughthepracticeoftheteachingplan,theimplementationofprogramsandmeasurestoensuretheimplementationof,Tocultivatealargenumberofmechanicaltypeofhighqualitytechnicalandtechnicalpersonneltolaythefoundation.
【Keywords】Practiceteachingsystem;Highqualitytechnicalskilltype;Innovation;workingprocess;Implementationguarantee
0引言
根据高等职业教育的人才培养目标,高职机械设计与制造专业教学应该突出学生动手和分析能力、解决问题能力的培养,同时培养自主创新型人才,建设创新型国家是我国长期的建设发展目标,在如何培养创新人才的研究过程中,专家们一致认为,实践是创新的先导和基石,重庆能源职业学院积极探索具备创新型的高素质技术技能型人才的培养模式,切实深入开展实践教学改革,经过多年探索和实践,初步建立了适合高职高专的机械设计与制造专业的实践教学体系。
1指导思想
1)根据社会需求,面向西南地区培养高素质的技术技能型人才;
2)根据学院发展的要求,为办成本科专业做条件准备;
3)加强内涵建设,以教学为中心,更进一步提高教学质量。
2发展思路、拟打造的专业特色
2.1发展思路
(1)课程建设(一强化、一增设):强化现有的“机械设计”课程群、“机械制造”课程群、“机械自动化”课程群;增设“现代制造技术”课程群、“机械创新性设计”课程群。
(2)实训基地建设(一完善、一增设):以课程建设为宗旨,完善已有实训室的功能;增设“电梯零配件CAD/CAM实训室”、“机械创新设计实训室”。
2.2拟打造的特色
(1)面向“电梯零配件、通用机械零配件”的CAD/CAM;
(2)强化“工程实践”能力,培养“机械创新设计”能力。
3机械设计与制造专业职业岗位群与培养目标
根据高职教育的特点,通过对电梯、通用机械等机械行业与企业调研、分析,参照电梯、通用机械等机械产品的生产工作过程,结合重庆的地域情况和学院实际,确立了本院机械设计与制造专业的主要职业岗位群。
3.1主要职业岗位群
(1)初始就业主要岗位:机械工程技术人员、机械冷加工人员、生产一线管理人员。
(2)初始就业相近岗位:机械设备修理人员、机械设备安装(机械、电气)人员、安全工程技术人员。
3.2培养目标
本R抵饕培养具有良好的职业道德,掌握机械设计与制造专业所需基础理论及专业知识,具有较强的实践能力,面向机械工程技术(机械产品设计、机械产品制造等)、机械冷加工、生产一线管理、机电维修工、设备安装员等一线岗位从事机械产品设计制造及机电产品、生产线、专门工艺装备及专用设备、车间设备的运行维护、管理、技术改造、售后服务等工作的高素质技术技能型人才。
4基于工作过程的机械设计与制造专业实践教学体系的设计
根据机械设计与制造专业的职业岗位群、专业培养目标,以满足企业岗位要求对专业人才能力需求为原则,以企业职业岗位群为主线,以企业职业岗位群需求知识为主要教学内容,突出学生动手能力、分析解决问题能力培养,加大实践课程课程学时比例(实践学时达50%),实施理论与实训一体化教学模式,把体能训练、5S管理融入整个实践教学体系,同时纳入考核成绩,设计了高职高专机械设计与制造专业基于工作过程的实践教学体系,该实践教学体系构架如图1所示。
图1高职高专机械设计与制造专业基于工作过程的实践教学体系架构
5实践教学计划制定与实施
5.1实践教学计划的制定
为了保证机械设计与制造专业基于工作过程的实践教学体系架构落到实处,经过调研、分析、论证,在该专业的人才培养方案制订了高职高专本专业实践教学计划表,下面以本专业的核心课和两门拓展课(三维建模、包含机械创新设计内容的综合实训)为例加以说明,本专业的核心课和两门拓展课的实践教学计划如表1所示。
5.2实践教学计划的实施及保障
为了保证表1中的实训项目落到实处,并报纸保量完成,特制订了如下的实施及保障体系(见图2),经过实践验证,取得了较好的效果。
【参考文献】
[1]刘晓婷.新课改背景下“有效教学”的实践诉求[J].渤海大学学报,2009(02):140-143.
[2]于云程.基于工作过程的《冲压模具与制造》课程教学设计[J].常州信息职业技术学院学报,2010.03:25-27.
[3]张世义.基于新质量观的机械基础实验教学改革[J].重庆工学院学报,2007.21(7):161-163.
机械产品设计课题范文篇12
关键词机械制造;工程学;教学计划
中图分类号:G642.4文献标识码:B文章编号:1671—489X(2012)30—0073—03
1目前该课程存在的问题
作为机械设计的工程师,必须具备相应的机械制造知识,其中机械制造工艺知识是必备的,即要清楚设计能否制造出来,能否装配成功,也应清楚什么结构的零件、机器容易制造,什么结构的难以制造,什么结构的目前还不能制造。这些知识除了工作经验外,在学校阶段是通过机械制造工艺学课程完成的。但学习该课程所需要的一些先修课程对于非机械制造专业学生是不开设的,从而造成学习机械制造工艺学课程的困难。
近年来,随着教学改革,出现机械制造工程学、机械制造技术基础等名称的教材,大多数是把学习机械制造工艺学课程所需要的一些先修课程加进去而形成,这样就最少要增加金属切削机床、金属切削原理与刀具、机床夹具设计等几门课程的基本内容,从而造成机械制造工程学内容庞大,课时又有限,教师讲解困难、学生学习困难、重点难以突出等诸多问题。
另外,从目前多数该类课程的内容看,其主要目标仍然是机械制造工艺学的目标,即围绕保证零件的加工质量、效率、效益展开,这对机械类专业学生不很合适。
2内容特点分析
2.1学生培养目标与本课程的关系
这里指非机械制造专业的机械类学生的主要培养目标,并且针对的是着力为企业培养高级工程技术人员的高校的相应专业。查阅大量定位于此的高校相关资料,发现其主要内容均是培养有较好创新意识的、能从事机械(电子)产品开发研究的高级应用型人才。也就是说,这些专业培养出来的学生主要是从事机械产品设计的,那么,他们掌握机械产品制造的基本知识是为其能合理设计机器服务的。因为一个不懂得机械制造和机器装配的人,是不可能设计出一台好的机械产品的。所以,这些学生是为了获得更好的机械产品设计能力而学习机械制造知识的,也即本课程对机械类专业学生来讲非常重要。
2.2课程目的
在了解了机械类专业学生的主要培养目标后,可以确定的是:该类专业开设该课程的主要目的是让学生了解机器是如何制造出来的,以便提高其机械结构设计能力。
学生对机械制造工艺知识的全面掌握,无疑会对其设计能力提高有很大的帮助,然而要在有限的学时内,全面学习机械制造知识是不可能的。这样就必须在有限的时间内,让其掌握与设计密切相关的机械制造知识才是正确的选择。本文认为,该课程应该解决6个关系问题:1)刀具性能与被切材料性能之间的关系问题;2)刀具形状、被加工零件及表面形状与机床的关系问题;3)零件安装位置要求、自身形状与其确定方法的关系问题;4)机械零件的结构与其制造可能性及方便性的关系问题(包括零件结构与机器装配可能性与方便性的关系问题);5)机器精度与相关零件精度的关系问题;6)机器使用性能与相关零件制造质量的关系问题。其中后三个问题是重点。
3内容分析与选择
根据上面的分析,课程内容围绕本文提出的三个问题(也称三大关系)选择,内容尽量压缩,一般学时数在48左右,下面介绍具体内容。
3.1内容多
课程内容是一般课程的3倍,必须做一定取舍,否则无法讲完,即使采用多媒体等手段讲完,也不会收到好的教学效果。
3.2内容实践性强
本课程涉及的4部分内容,无一例外其实践性均很强。金属切削原理部分的理论性是较强的,但涉及到刀具结构,需要很高的空间想象力,即使采用多媒体技术辅助教学,同样需要足够的空间想象力才能理解相关内容。切削加工过程的一些现象,常用刀具形状、特征、使用方法,均需要有一定的时间认识才好理解。
金属切削机床部分的内容,要对切削加工中常用机床的结构、原理、用途进行学习,其每一步内容均来自于生产。
机床夹具与机械制造工艺部分的内容,更是与实践中的内容完全一致。如机床夹具部分讲解零件如何装夹才能完成其合格加工,所讲内容完全是从实践中总结出来的,上升到理论,进行抽象分析,以便使初学者能尽快掌握相关技术,其每一步的分析、设计等工作均会原样照搬到生产中使用,课堂上讲的每一内容均来自于实践,应用于生产。机械制造工艺部分的内容更是与生产紧密联系,它是指导生产的学问,一个零件如何一步步制造出来,就由它来决定,零件能否合格制造和高效制造、企业成本如何等与它紧密相关。尽管这些在生产现场可能不会完全直接表现出来,零件的制造过程,即零件的工艺规程则是理论与实践的完全统一。所以,本门课程中的大部分内容是生产实际的再现,而不仅是工程问题的抽象。
3.3学生的感性认识少
现在的学生,从幼儿园到大学,始终在校园内度过,即便放假也是参加各种复习班的课程学习,很少参加实践活动,尽管课程中许多问题与日常生活中的常识相关,但学生对此也没用反应。事实上现在在街上许多地方都有各种修理铺等工作场所,上街、路过、家务均有不少增加感性认识的机会,但他们已经习惯视而不见,减少了本来就少的感性认识。