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牛頭刨床課程設計總結范文1
[關鍵詞]機械設計基礎; 教學改革; 任務驅動
中圖分類號:H191
近幾年來,隨著高考生源減少和本科院校的擴招,低分生源進入高職院校已是不爭的事實。他們文化基礎知識薄弱、學習能力偏低,抽象的機械類專業的學科知識讓他們感到很難學懂,傳統的教學方法不能激發出他們的學習興趣。機械設計基礎,是各個專業中學時最多,任務最重的一門課程,在人才培養計劃中起著舉足輕重的作用。它既具有很強的工程應用價值,也為后續相關專業課的學習奠定了基礎。因此,如何上好這門課,使學生在有限的教學時間里,既能掌握課程的基本內容,又具備一定的基本技能訓練和工程實踐的能力,成為教師教學方法研究的重要課題。為了客觀真實反映教學現狀,我們在7個高職院校進行了為期6個月的調查研究。
一 問卷調查的主要內容
我們于2012年3月至2012年9月開展調查,本次調查問卷主要涉及《機械設計》的課堂教學、實驗、課程設計,考試安排,任務驅動法的學生反饋五個方面,共40個問題。調查學生包括不同職業院校,不同專業學生共計1200人左右,題型以選擇為主,選作安排學生對課程講解的建議和意見。發放試卷采用任課老師安排作業的方式,這樣可以避免學生敷衍了事,反映真實的教學現狀。
二 調查結果反映的問題
調查共收到有效答卷960份。問題集中反映在以下幾個方面
(一) 學生學習時目的性不強。課程的教學和實踐活動沒有結合學生所學專業的特點,使學生感覺這門課程與今后所學專業沒有太大關系。
(二) 課程設計質量下降。
(三) 學生工程意識薄弱,學習方法不適應課程要求。
(四) 考試方式陳舊單一,過程不透明,沒有新穎性。
三 基于任務驅動的教改方案的實施
一、教學內容模塊化,增強立體感
高等職業教育重視技能訓練和綜合素質培養的要求,機械設計基礎課程教學應減少原理闡述,把重點放在與生產一線緊密結合的機械零件部分,在教學中將課程內容分為必修、選修和自修三種,另外,針對我校數控、模具和機電專業的特點,涉及到的機械設備都是高速回轉機械,回轉件的平衡和滑動軸承中的靜壓軸承在本專業中有很重要的地位,也作為必修內容,將教學內容分成牛頭刨床刨刀驅動機構的傳動分析、縫紉機踏板機構的運動分析、單缸四沖程內燃機的傳動結構分析、圓柱齒輪減速器的傳動分析四個情景。每個情景安排學習目標,內容,方式方法建議。根據教學內容下發若干任務,每個任務中具體化知識點、能力點、教學形式、方法、環境要求。以牛頭刨床刨刀的教學情景示例如下表一。
5.材料與工具 實驗實訓指導書,教學模型機構
6.教學重點 自由度的概念和運動副對自由度的限制,機構具有確定相對運動的條件,機構自由度的計算。
二、突出課程的工程性和實踐性,提高創新積極性
應用型高職教學不僅要重視常用機構和通用零件工作原理和設計理論,而且要將與工程實際緊密聯系的部分作為教學重點,才能使理論教學與實際緊密聯系起來。例如,在緒論中研究機械的組成和功用,以汽輪機和內燃機為例子講授,這兩個例子中,包括連桿機構、凸輪機構、連接件、傳動件、軸系件以及彈簧等。這兩個典型例子的選取,既滿足了教學要求,便于學生理解,又突出了課程的實用性和我校的專業特色。課程設計題目的搜集有多種途徑,例如:結合教師的科研項目擬定合適的課程設計題目;建立學校與企業的合作關系,了解企業的需求,將企業一線急需解決的設計問題引入到課程設計中;從往屆畢業設計的題目中截選出合適的傳動裝置設計部分作為題目;允許并鼓勵學生根據經驗和興趣自己擬題;結合國家、省和市機械創新大賽主題尋找一些題目作為課程設計題目。在此類題目的課程設計中,由于有明確的設計目標,學生投入精力很大,興致也很高,課程設計效果較明顯。
三、使用現代工程設計方法和手段,
隨著計算機科學技術的迅速發展,世界機械制造業已進入數字化設計、分析與制造的新時代,先進的三維設計及其制造方式正在全面展開。所以在"機械設計課程設計"中,將三維數字化設計代替傳統的二維制圖是課程改革的一個重點,并對二維設計的機械課程進行整體優化?,F在領先的三維設計軟件有Pro/E 和UG 等?,F階段許多學生選用傳統二維設計軟件AutoCAD 繪制工程圖,對于缺乏感性知識的學生來說有一定困難,有礙于學生設計能力和創新意識的培養。應當鼓勵學生采用三維設計軟件進行三維實體設計,使設計手段與現代企業要求接軌,完成零件與系統的設計,先建立三維模型,再形成二維投影,符合一般人的思維習慣,有利于學生創新形象思維。三維圖形模型可直接調入有限元軟件,進行CAE 分析。這樣可拓寬學生創造設計能力的培養,也是軟件發展多樣化的需要。隨著機械制造企業信息化工程的進展,廣大工程技術人員使用計算機進行數據處理和設計計算工作,對機械設計制造中通用基礎信息資源也提出了新的需求。在使用CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM 等軟件工具進行產品設計制造過程中,經常涉及各種標準規范、常用基礎數據、曲線圖表等信息資源的查詢和選用,也涉及常用機械零部件、標準件校核計算和設計分析等專業應用問題,設計手冊的查詢是設計時遇到的一件非常繁瑣的事情。我們推薦使用《機械設計手冊(軟件版)》,實踐表明,學生應用該軟件進行傳動部件相關零件計算和數據查詢所花時間只有以前的一半,不但可以留下更多時間去進行傳動機構的三維造型,而且也通過傳動部件設計實踐,掌握了有別于手工計算、人工查詢手冊的軟件版手冊用法,為今后更有效地工作,打下了堅實的基礎。
四、堅持并加強課程設計的總結和答辯,培養學生團隊意識
答辯是對學生設計成果的一種肯定,也是學生間、師生間相互交流的重要方式;是教師檢查設計質量高低的有效手段,也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中答疑。以往的答辯方式是單個學生逐一答辯,由于時間緊,提出問題的覆蓋面小,難以真正反映學生對課程設計知識的掌握程度。采用分小組答辯的方式,學生之間可以通過相互的討論,培養學生的團隊精神,這樣可以獲得一次學習提高的機會,提高答辯效果。同時要重視課程設計總結。學生通過認真總結,剖析自己設計中的得失、成敗,有助于進一步掌握設計方法和步驟,找出今后設計中應注意的問題。教師也要認真對整體設計情況有一個針對性的總結,指出設計的不足,要肯定成績并給予鼓勵。通過系統總結和答辯,可使學生進一步發現設計計算和設計中存在的問題,進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題,從而取得更大的收獲,圓滿地達到課程設計的目的與要求。
五項目化教學的考核評價方法
基于項目驅動教學的考核強調以人為本的整體性評價觀,重視對學生能力高低認定具體手段和實用方法。根據《機械設計基礎》課程特點及教學目標, 結合職業崗位能力的需求, 該課程學生學習成績由學習過程態度考核、學習過程知識技能考核、綜合能力考核及理論知識考核四個部分組成。具體考核評定標準如下。
準時提交作業、實驗報告且內容基本正確和符合要求可得滿分;遲于規定時間上交作業者每次扣1分;不交作業者每次扣2分;作業內容有明顯抄襲痕跡或完全不符合要求者每次扣1分。
實驗、設計課遵守紀律。不大聲喧嘩。實驗操作規范得滿分。明顯擾亂課堂秩序,影響他人的扣2分,扣完為止。
全部按時交作業準確率80%以上得15分;準確率(70-80)%得12分;(60-70)%得10分。不交作業一次扣一分,扣完為止。
客觀題部分,主要用來考查學生必須掌握的基礎知識; 主觀題部分,考查學生對知識的應用能力。
四、結束語
教學實踐表明,本次在機械設計基礎課程中采用任務驅動和模塊化教學模式的改革是成功的。教育模式是能力本位的培養模式,是對傳統教育模式的顛覆性改革。其優勢體現在:第一,構建以培養學生具備在現代工程環境下賴以生存和成長的團隊協作精神、交流溝通能力,對新產品、新流程、新系統的掌控意識和能力為核心的教學目標。第二,將教學內容與工程實踐緊密聯系在一起,順應先進制造技術發展的需求,適應日益擴大的國際經濟交流,以及日益增加的工程全球化競爭環境。第三,營造有利于創新人才培養的環境,激勵學生的創新精神、創新能力,以滿足社會對工程人才知識結構和素質能力的要求。第四,在理論課堂教學中強化實踐教學,提高學生的工程意識和工程素養。以適應信息時代對工程技術人才的需求,適應高職院校對高技能高素質人才培養的要求。但是,這種教育模式的實施,對教學環境,對教師的素質都提出了新的挑戰。我們應該共同努力使中國的工科教育能夠走在世界前列。
參考文獻
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牛頭刨床課程設計總結范文2
關鍵詞:機械原理課程設計;改革;設計題目
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)08-0133-02
《機械原理課程設計》是培養學生綜合運用機械原理課程所學理論知識,系統地完成一個大型機構設計課題,使學生獲得工程技術訓練的必不可少的實踐性教學環節[1-8]。本課程的時間一般安排在大二,它是機械類學生首次接觸的專業基礎知識,其重要性不言而喻?!稒C械原理課程設計》的教學改革,作為教學的重點和熱點,一直在各高校中進行,研究課程設計的目的、內容、方法、題目、組織形式,探索如何培養學生的機械運動方案設計、創新設計和解決工程實際問題能力,但是,迄今未有廣泛認同的一體模式,基本上是各高校根據自身的特點,各自拿出一套解決方案。鑒于以前課程設計方法已經沿用多年,這與時代的發展和要求有了不小的距離,迫切需要進行適當的改革,使得結合本校實際情況,任課老師群策群力、多次討論和反復修改,得出了系統的改革方案,并在近三年里加以實施,獲得了良好的效果。
一、改革主要任務與方法
改革主要涉及課程設計題目和時間安排。以前,本?!稒C械原理課程設計》源于傳統的幾個題目,如牛頭刨床機構設計,凸輪、齒輪機構設計,主要以基礎訓練為住,是對理論課內容的加深鞏固,基本等同于一個大作業,雖然能起到理論教學內容的目的,畢竟與時代的要求有一定的距離,因此必須做出改進。
機械原理課程改革主要體現在課程設計題目的改變。本課程設計提供了A、B、C三類題目。A為指定性設計題目,B為創新性題目,C為機構仿真類題目,要求每個學生選擇其中的一個題目。下面是部分題目名稱:A.指定性設計題目,題目1:洗瓶機設計;題目2:醫用棉簽卷棉機設計;題目3:步進輸送機設計。B.創新性設計題目,題目1:設計適合老、中、青不同年齡段使用并針對不同職業活動性質(如坐辦公室人員運動少的特點)的健身機械;題目2:汽車夏天露天停車,設計一傘狀機械裝置,為汽車遮擋陽光;題目3:多功能擔架。設計一種可用于崎嶇路上手抬、平路上手推、靜止時可作休息的小床或座椅的多功能擔架。C.機構仿真題目,題目1:鉸鏈式顎式破碎機方案分析;題目2:一種夾緊機構模擬與分析;題目3:汽車轉向機構模擬。每年給出的題目可以有所變化。例如,對于B類創新性題目,可以結合每兩年一次的全國機械創新大賽給出的題目,給出類似的題目,可以從中篩選出具有潛力的學生,參加大賽。改革的另一項體現在課程設計時間的安排上。由于新設計題目難度較大,一周的課程設計時間,很難完成,因此做了如下安排:①第18周一課程考試完后,老師就可提前布置設計任務。學生即日起可根據本任務選擇自己的題目,查閱資料,構思設計。②課程設計周第1天~第3天,老師到新校區授課教室答疑式輔導,有問題的學生可以來問。③課程設計周第4~5天,小答辯方式,老師在教室檢查設計。每個學生展示自己的設計結果,并做說明。④課程設計周第5天,學生上交課程設計結果。
二、實施效果
此次課程設計,學生總體經歷和感受可以概括為“困惑—討論—實做—成就感”。從選擇三類題目的數量來看,指定性設計題目和創新性題目選擇的人較多,且數量相當,自己選定題目后,馬上發現題目很難;對創新性題目,一時想不起具有創新點的設計,對指定性設計題目,發現自己理論基礎欠缺的有很多;對機構仿真類題目,發現自己軟件應用能力很差??傊瑢W生的自信受到嚴峻的考驗。課程設計周的前幾天,也是最艱難的幾天,同學們在受到暫短的挫折之后,會積極地查閱資料,與同類型題目同學相互探討,相互學習,遇到不能解決的問題,輔導教師給出詳細的解釋,大多數同學能在規定的時間內獨立完成主體設計。從完成的情況來看,對指定性設計題目,學生能給出完整的設計方案,基礎知識應用較全面;對創新性題目,不少同學提出了很好的選題,在與老師和同學討論后,圖文并茂地描述出自己的設想;對機構仿真類題目,這些同學一般是對軟件有較大愛好,有一定基礎,也有的是在短短幾天內突擊學習,也有不俗的表現,對設計、分析軟件的應用有了良好的開端。絕大多數學生獨立地完成了設計,其中不乏具有創意的高水平作品,有的已經上報申請專利,總體成績和往屆相比較好。不少同學用“非常好的訓練”、“艱難的過程”、“成就感”等來總結自己的課程設計。
三、存在的問題
此次課程設計的改革嘗試,也暴露出不少問題:課程設計時間緊迫,不足以最好地供學生完成任務。目前課程設計時間為一周,但是,在前面的1~2天常被拖延到后面的考試科目占據,后面又面臨回家,如果沒有充分的時間保證,任何完美的改革嘗試均不能收到實效。學生機械相關基礎知識有缺陷,不足以完整表達自己的設計思想?!稒C械原理課程設計》的主要重點在方案設計,這是目前的共識,但是,即使僅僅表達設計方案,學生表現也力有不逮。反映在制圖能力、計算能力,甚至文字表達能力,均很欠缺。這點有待整個機械類課程體系的全面改革,才能從根本上解決。設計題目有待進一步完善。此次改革,設計題目是在短期內集思廣益收集得到的,難度參差不齊,總體來說較有新意,但是結合以后的專業發展,應該多納入一些實際類型的題目。
四、進一步設想
目前,機械類學生的實踐性教學環節大致有《機械原理課程設計》、《機械設計課程設計》、《金工實習》、《專業課程設計》和《畢業設計》等,這是數十年來一直沿用的模式,隨著現代制造加工的更深、更廣的要求,這種各種為戰的教學模式,已經暴露出很多問題,難以分別解決,這里設想對這些課程加以整合,在不增加總體課時的基礎上,用一門大的課程,姑且稱為創新設計課程,來取而代之,時間安排在大三以后。這門課程的特點在于:教師給出一個大的題目范圍,學生自己用三維設計軟件進行產品設計,在計算機上制造出虛擬機械,并對此進行運動和動力學分析、有限元分析和優化等,最大限度地減少設計失誤。學生自己動手,加工出自己設計的產品,進行產品答辯、。如此,學生對整個產品的開發有一個全面的認識,由于加工產品需要原料成本,學生將更具有對自己產品的責任意識,一個大的題目,是以小組的形式完成,在設計、制作過程中,可以培養學生的團隊精神,對優秀的設計作品,完成后組織上報專利申請,并推薦參加各種大學生競賽,如挑戰杯、機械創新大賽等,激勵學生創新。這也是對學生將來在企業工作的一次逼真的預演。
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牛頭刨床課程設計總結范文3
1 高職院校學生的特點
1)智力素質方面表現為文化基礎薄弱,認知、記憶、思維能力差,對純理論知識不感興趣,對授課內容難以理解,學生一旦掌握某個知識點就會對整個課程產生極大的學習積極性;
2)非智力素質方面表現為缺乏興趣、自信心不足、不愿動腦、缺乏良好的學習品質和習慣;
3)在行為習慣方面表現為意志不堅定、自制力差、散漫、懶惰、粗心大意、畏懼困難,但動手能力強。
2 傳統教學方法的弊端
1)傳統教學中,教師扮演的是講解者,只注重知識的傳授,忽視了學生的主體作用、能力的培養和全面素質的提高。傳統講解式教學使學生對知識學習缺乏應有的生氣和活力,造成課堂氣氛沉悶,導致學生失去學習的興趣,甚至放棄學習,使得課堂教學過程中最為重要的學科認知目標不能高效的完成。
2)傳統教學內容和結構重理論、輕實踐,忽視動手能力的培養,學生實踐能力差,解決實際問題的能力;另外就是理論與實踐相分離,不能很好地解決該課程的重點、難點。對于基礎差、學習意志薄弱的學生而言很難理解教材,鞏固知識和運用知識。
基于高職學生的特點和傳統教學方法的弊端,總結一下我平時積累的教學經驗得出以下教學方法。
3 講學做一體的教學方法
采用事例教學、任務驅動教學、實物教學、現代化教學手段等引導學生進行自主探索學習,講、學、做三位一體教學模式,突出教學過程的實踐性,強化實驗、實訓實踐環節,注重校內學習與實際工作的一致性,課堂與實訓地點的一體化,使理論環節與實踐環節相融合,強化學生實踐能力的培養。
3.1 注重現代化教學手段的應用和課程改革
積極采用現代教育技術,制作易于學習和理解的動畫素材,運用多樣的教學載體和教學環節,從掛圖,教具到實物;從板書到多媒體課件;從教室到實訓室;以達到最好的教學效果。利用計算機的圖形、動畫功能,向學生展現具體、形象、直觀、聲畫并茂的視聽材料,充分調動學生的多種感官參與學習,激發學生學習興趣,提高課堂效益,增加學生的感性認識,使教學過程更形象生動。
將課件、網絡課程、教學素材庫等教學資源及時應用到課程中。整合課程內容,合理安排教學內容中理論教學、實訓的比例,形成完整的教學過程。
3.2 事例教學法
事例教學法是通過把所講授的知識與實際的典型的案例聯系起來,形成供學生思考分析的事例。把抽象問題簡單化,促進學生主動參與、自主合作。例如在講解鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件時,傳統的教學方法是根據三角形存在條件來推導。在推導過程中,學生聽課比較乏味,有時很難理解推導過程,如果運用如下舉例教學方法,則學生能很直觀、具體的理解所講授的知識并對知識點映象深刻,從而提高了學習興趣,掌握了知識。
例如:鉸鏈四桿機構這一節,教師講授完知識點后,要求學生自己動手制作鉸鏈四桿機構的模型。具體制作要求如下:
準備工具:剪刀、硬紙板、大頭針、直尺和圖板。
學生分組:每組4-6人。
制作鉸鏈四桿機構:雙曲柄機構、曲柄搖桿機構和雙搖桿機構。
制作完成后,每組用直尺量取記錄機構中每個桿的長度,討論并找出滿足這三種鉸鏈四桿機構類型所具備的長度關系,從而掌握鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件。學生從做到學過程中,經過不斷地修改和討論從而能理解并掌握判別鉸鏈四桿機構類型的能力。
事例教學法除在《機械設計基礎》課程中鉸鏈四桿機構的應用,還有漸開線齒輪齒廓的形成、齒輪的失效、輪系、軸承等相關知識。
3.3 任務驅動型教學法
“任務驅動”教學法最根本的特點就是“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”,改變了以往“教師講,學生聽”,以教定學的被動教學模式,創造了以學定教、學生主動參與、自主協作、探索創新的新型學習模式。結合課程設計,許多內容以任務形式分散到各個單元,最終形成完整的任務。教師在下達任務時要求設計題目難度適中, 設計過程中盡量包括課程理論教學的內容,為了引導學生順利完成課程設計的任務要求, 課堂教學中采用案例分析的教學模式從學生學習的認知規律出發, 以含有各種常用機構的典型機器作為教學案例, 圍繞工程實例組織課程教學, 同時指導學生分步完成相應的設計任務。為了提高學生的學習熱情和興趣, 我們還組織學生參觀各相關專業的實驗室, 了解各專業主要機械設備, 以及與機械設計基礎課程相關的問題, 以增強學生對本課程教學目的和任務的認識。
例如課程設計中減速器的設計,課設任務分配之前先組織學生對減速器進行拆裝,使學生了解減速器的構造及各部分的功能,目的是讓學生明確減速器的構架及所要設計的內容。減速器設計的內容按任務的形式先分配到齒輪機構、輪系、軸、軸承、聯接、聯軸器等單元中。教師講授相關內容時,學生帶著任務聽講目的性明確,學習知識認真專心,充分調動了學生的積極性。當完成一個任務時學生的自信心會明顯提升。
任務驅動的教學模式改變了傳統的教與學的結構,使學生真正成為學習的主體,教師除了具有輔導者、引導者的身份外,不具備其他任何權威。通過實踐發現“任務驅動”法有利于激發學生的學習興趣,培養學生的分析問題、解決問題的能力,提高學生自主學習及與他人協作的能力。
3.4 實物教學
有些教學內容離開實物在課堂上不易講解透徹,因此可以將機構實物搬進課堂,對照實物進行講解。還可以組織學生到工廠車間進行動態觀察,從而使學生能充分地對機構的運動情況進行分析,這是課堂教學的延續和補充。例如,講解擺動導桿機構運動簡圖的畫法時,在牛頭刨床邊對照機器的結構和運動情況進行講解,則可收到事半功倍的效果。學生到工廠車間參觀教學時,一定要做基本操作演示,切忌為了“保險、安全”而走馬觀花。