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教学改革类论文怎么撰写 跟机械设计课程教学改革实践方面自考开题报告范文

分类:论文范文 原创主题:教学改革论文 发表时间: 2024-01-24

机械设计课程教学改革实践,该文是教学改革相关自考开题报告范文和教学改革和机械设计和实践相关专升本毕业论文范文.

摘 要:本文根据机械设计课程的特点和机械工程专业学生的培养目标,探讨了本课程的教学内容和教学模式的改革,提出了一些有益的方法,提高了学生对学习机械设计课程的兴趣.对于培养学生的自学能力、创新能力、动手能力和工程实际应用能力以及团队协作精神都有一定的作用.

关键词:机械设计;教学改革;多媒体教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)16-0096-03

一、引言

机械设计课程是以一般尺寸通用零、部件的设计为核心的设计性课程,它是机械工程专业学生必修的最重要的专业技术基础课程之一.通过本课程的学习,学生可以掌握通用零、部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,从而掌握综合应用所学知识,开发或研究改进新的零、部件的能力,再通过后续相应课程设计的学习实践,进而具有设计简单的机械传动装置的能力[1].机械设计课程是一门理论与实践相结合的课程[2].在课程的学习过程中,学生要综合应用先修课程中所学习的有关知识与技能,结合教学中各个实践环节进行基本的机械技术训练,逐渐提高自己的理论水平和设计构思能力,特别是要在提出问题、分析问题和解决问题等方面的能力得到明显提高,为顺利过渡到专业课程的学习和毕业设计打下良好的基础.随着高等学校学生培养模式的改革,对学生素质和各方面能力的培养得到了越来越高的重视,对像机械设计这样的传统专业基础课的教学课时进行了适当的缩减.因此,为了学生能在短学时内掌握本课程的主要内容,同时,为了克服本课程学习内容比较枯燥的问题,提高学生学习的兴趣和主动性,我们对机械设计课程的教学内容、教学模式等方面进行了改革和实践探索,从而使本课程的教学能够更好地符合当代大学对机械工程专业学生素质和工程实践能力培养的要求.

二、教学内容和教学模式改革实践探讨

针对机械设计课程的教学现状和存在的问题,结合学校的小学期制的办学特点和机械工程专业的实际情况,经过多年的教学实践,对本课程的教学内容和教学模式进行了改革和实践探讨,主要体现在如下几个方面:

1.精选教学内容与自学内容相结合.由于目前机械设计教材的内容较多,对于60学时的机械设计课程来说,无法对所有内容进行讲解,因此,我们根据机械设计课程教学大纲的要求,对所用教材的内容进行了筛选,精选出了比较适合机械工程专业的章节,并根据内容的重要程度又分为讲课内容和自学内容两部分.多年来,我校采用的都是西北工业大学编著的机械设计教材,我们对其中的几大篇内容进行筛选,具体情况是:第一篇的总论选择了绪论和机械零件的强度这两章;第二篇的连接选择了螺纹连接和螺旋传动及键连接和销连接等内容;第三篇的机械传动对机械工程专业的学生来说是非常重要的一部分内容,全部选为学习内容,主要有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等章节;第四篇的轴系零、部件选择了滚动轴承、滑动轴承、联轴器和离合器以及轴等内容;第五篇的其他零、部件不做要求,不过,其中的减速箱部分会在后续的相应课程设计*绍和设计,而且在本课程的实验课中也会进行熟悉和拆装操作.上述选择出的学习内容又分为了讲课内容和自学内容两部分.为了提高学生的自学能力,对于部分比较枯燥和理论推导比较烦琐的内容列为了自学内容,比如在滑动轴承中的承载量系数Cp计算公式的推导过程中,需要用到高等数学中的微积分知识.考虑到课时比较少的实际情况,在课上教师只简单介绍一下Cp计算公式,以及推导所用到的数学模型、基本公式和推导过程,同时布置课后学生自学内容.对于微积分基础比较好的或计划毕业之后继续深造机械大类的学生,建议他们可以自己具体推导一下.还有在齿轮传动中的弯曲强度和接触强度计算中,也采用类似的讲课方式,弯曲用力和接触用力计算公式的推导也归为课后自学内容,其中轮齿弯曲应力的推导要用到材料力学的悬臂梁模型,而接触应力的推导要用到弹性力学的接触应力计算公式,并采用两个轴线平行的圆柱体外接触模型进行推导,然后,还要根据齿轮传动的实际情况,添加一些修正系数.当然还有一些类似的内容也归为自学内容,在此就不一一列出了.

2.教学内容与实验内容相结合.为了加强实践教学环节,增强和培养学生的动手能力和知识运用能力,机械设计课程为学生开设了四个与上课内容相关的实验,分别是“通用零、部件和常用传动认知”,“带传动的滑动和效率测定”,“机械传动性能综合测试”和“减速箱拆装及其结构分析”.这些实验的开设首先使学生对本课程的主要讲解对象有了一定的宏观感性认识,了解了本课程要讲的通用零、部件的结构、类型、特点和应用.其次是通过对常用机械传动,如带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等机械传动装置的转矩、传动比、功率和效率等机械参数的综合测试,加深了学生对常见机械传动性能的认知和理解.最后,通过对减速箱这类具有代表性的传动装置的进行拆装,加深了学生对本课程所讲知识的实用性和重要性的认知.通过开设与讲课内容密切相关的实验课,使学生在学习理论知识的同时,可以分组亲自动手来验证所学的知识,体验所学机械零、部件的设计理论和方法对设计机器的重要性,进而增强学生对机械设计课程的重视和主动性,为以后的课程设计和毕业设计打下良好的基础.本课程的实践教学环节对于机械工程类的学生是非常有必要的,也是学校重点加强的一个教学环节.这样的教学使学生学到的不仅是理论知识,而且可以培养学生具有通过理论与实际相结合来解决实际问题的思维方式和进行探索及创新设计的能力.

3.教学内容与产品设计相结合.在机械设计课程的教学过程中,为了培养学生的自学能力、团队协作精神和把所学知识应用到实际产品设计的能力,为学生安排了产品和部件设计大作业.考虑到上海大学采用的是每学年三个学期+暑期实践学期的教学体制,每个学期的教学时间只有十周,因此机械设计课程的教学内容安排在了两个学期进行,这样我们也相应安排了两个大作业,分别是“螺旋起重器(千斤顶)设计”和“轴系部件设计”.这两个大作业的设计和绘图过程,完全由学生通过自学、教师提供的参考资料来完成,同时,为了培养团队协作精神和节省学生的课外时间,一般分为2—4人一组完成,其中指定组长一名,负责大作业的分工和提交作业结果,提交的设计说明书和装配图将作为评定平时成绩的重要依据之一.螺旋起重器的设计是在完成了螺纹连接的教学之后进行,需要每组同学在自学有关螺旋传动的设计资料之后开始,设计完成之后一般是用AutoCAD等软件绘制装配图,然后在指定的日期之前提交设计说明书和装配图各一份.轴系部件设计是在完成滚动轴承、齿轮传动和轴等内容的教学之后进行.学生需要根据老师提供的参考资料把已学的齿轮传动的设计方法,滚动轴承的选择与寿命计算以及轴的结构设计和强度计算等知识综合运用之后才能完成这次大作业.要求提交的资料与螺旋起重器一样,也是设计说明书和装配图各一份.通过上述两个大作业的实践锻炼,可以有效提高学生的自学能力、团队协作精神和综合运用所学知识来设计产品的能力.

4.教学内容与创新或竞赛项目相结合.大学生参加上海市或学校的创新创业项目或参加一些竞赛项目,一般都是在还没有开始学习机械设计课程之前进行的,因此他们一般是4—5人一组参加项目的设计工作,参考资料一般都是网上下载的或自学有关资料,根据资料的介绍选择购买一些通用零、部件进行组装,并对一些非标准件进行简单的加工,完成的产品有些并没有根据设计理论和方法进行设计,只要作品达到预期的功能要求就可以了.因此,在他们学习机械设计课程时,有些学生会主动对已完成的项目进行改进,或者根据刚学的设计理论与方法重新进行设计和计算.在课后或课外辅导时间也会有学生主动与上课老师探讨创新或竞赛项目在机械设计方面的改进问题.比如,有一个5人小组参加的上海市创新项目“全地形运动小车”,最终设计结果见图1.这些同学在学习机械设计课程的时候,他们更加清楚了小车的传动部分需要根据小车的受力情况,按照机械设计课程介绍的设计理论和方法来设计其中的传动齿轮和轴等零件的大小和结构,并根据计算出的载荷来选择其中的电动机和滚动轴承等部件的类型和型号等.同样的情况也出现在设计各种各类的运动装置中,比如,仓库或商场中运载物品的设备,参加竞赛的各种小型机器人等,也会有学生提出对已完成项目的改进方案并与上课教师进行讨论.

通过上课内容与这些创新或竞赛项目的设计过程中的互动,增加了学生对机械设计课程的兴趣,增强了学生学好本门课程的主动性.同时,也让学生体验到了把所学知识如何综合运用到设计实际产品中的乐趣.

5.教学内容多媒体化与动画显示软件相结合.上海大学在十几年前就基本上在所有教室配备了多媒体设备,为教师采用多媒体教学奠定了基础.由于机械设计课程内容广泛,设计与校核公式多、图表多、设计计算过程复杂,采用多媒体教学可以明显提高教学效率[3],使同学们在短时间内学习更多的设计理论和方法.但是机械设计中的一些零、部件的工作原理、结构分析等方法在多媒体PPT上动态显示并不是很方便和理想,因此,许多年之前在申报校级精品课程通过之后,我们就利用教改项目的经费,为机械设计课程配备了一套通用零、部件动态显示软件.在上课的时候,可以配合教学内容穿插播放动画,在需要的时候也可以播放配音.这样的教学方式既活跃了上课气氛,又便于学生理解所学知识.比如,在讲到带传动时,可以播放带传动的预紧力调节过程,带传动的弹性滑动和打滑过程等,使学生对弹性滑动和打滑的区别一目了然,也加深了学生对弹性滑动与打滑的理解;在讲到螺纹连接时,可以播放紧螺栓连接的预紧力和工作载荷的加载过程以及螺栓与被连接件的同步弹性变形过程(被放大显示);在讲到轴的结构设计的时候,可以播放轴上零件的装配顺序,增强学生在这方面的感性认识.如图2所示即为轴上零件装配顺序的动画瞬间截图.

三、结论

通过机械设计课程的教学内容和教学模式的改革,把教学内容与自学内容、实践内容、创新项目、产品设计以及动画显示软件等相结合进行教学,在一定程度上提高了学生学习机械设计课程的兴趣和主动性,培养了学生的创新能力、自学能力、团队协作精神以及综合运用所学知识解决实际问题的能力,也为后续的课程设计和毕业设计打下了良好的基础.

参考文献:

[1]濮良贵,陈定国,吴立言.机械设计(第9版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]李惠.《机械设计》课程教学模式改革初探[J].价值工程,2013,(20):284-285.

[3]朱维兵.机械设计课程教学模式改革探索[J].价值工程,2012,(07):253-254.

结论:这是关于经典教学改革专业范文可作为教学改革和机械设计和实践方面的大学硕士与本科毕业论文教学改革论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.

参考文献:

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