《机械传动》杂志创刊于1977年(原名齿轮),由中国机械工业联合会主管,郑州机械研究所、中国机械工程学会、中国齿轮专业协会共同主办,中国机械工程学会机械传动分会协办。机械传动论文范文第2篇关键词:机械下面是小编为大家整理的机械传动论文【五篇】,供大家参考。
机械传动论文范文第1篇
英文名称:Journal of Mechanical Transmission
主管单位:中国机械工业联合会
主办单位:郑州机械研究所;中国机械工程学会;中国齿轮专业协会
出版周期:月刊
出版地址:河南省郑州市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1004-2539
国内刊号:41-1129/TH
邮发代号:36-36
发行范围:
创刊时间:1977
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
联系方式
期刊简介
《机械传动》杂志创刊于1977年(原名齿轮),由中国机械工业联合会主管,郑州机械研究所、中国机械工程学会、中国齿轮专业协会共同主办,中国机械工程学会机械传动分会协办。
机械传动论文范文第2篇
关键词:机械设计课程;
创新教育;
应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.247
0 引言
创新教育是一种具有实践性与创造性的教育形式,以学生主体活动为主,教师予以引导,让学生充分发挥主观能动性,主动思考、主动动手实践,让理论与实际的结合更为紧密[1]。机械设计这门课程需要学生提升动手能力以及思维能力,通过对各类通用机械传动装置的抽象化思考创造出具象化作品,利用齿轮、链、带等传动装置设计出创新机械,能够进一步提升学生对各类传动装置的理解能力以及运用能力,为其毕业后走向社会动手实践打下坚实基础[2]。本文以机械设计课程教学为主线,研究了创新教育的具体应用方法。
1 改革教学理念
在传统机械设计课程教学过程中,教师的教育理念在于让学生接受书本上的知识,属于灌输式教学模式,教学内容缺乏重点且存在一定繁琐性。学生在上课过程中无法抓住有限课堂时间中的重点内容以及重点环节,因此在知识的具体应用上能力略显不足[3]。在创新教育背景下,要求教师转变教育观念,让学生成为课堂的主体,以学生主动思考、主动动手、主动参与、主动实践为出发点,将自己作为引导者,充分利用课堂时间让学生参与到教学内容的思考之中,让教学更具连续性。帮助学生思考每个环节之间的实际联系,提升学生对机械传动装置的应用能力。
2 优化教学内容
机械设计课程所涉及到的知识点较多,例如机械制图、机械工程材料工艺学、材料力学、机械制造公差与技术测量、金属材料及热处理等等,需要学生将各个知识点融会贯通、综合思考。在教学内容的优化上,教师首先应认识到机械设计课程对学生学习的要求,例如需要学生掌握基础工程技术知识并打下稳定的理论基础,让学生了解到机械设计中涉及到的工业生产相关技术、新成就以及发展趋势等,让学生认识到机械设计课程具有较强生命力以及科学性,激发学生主动学习积极性以及对课程的兴趣。
具体而言,教师可通过课堂比较让学生认识到不同机械传动装置存在的差异。例如在进行齿轮这一环节的教学时,在教学内容中加入示范教学,教师可通过教学模型让学生认识到齿轮与齿轮之间的紧密转动所带来的传动性,并且利用不同大小、不同颜色、不同位置的齿轮让学生清楚的观察到当第一个齿轮运转时所带来的其他齿轮转动影响,分清齿轮之间的区别与联系。其次,教师可运用正例与反例方式,备课时准备丰富的教学素材,例如机械传动装置的例子。教学过程中通过正例让学生了解到学习的规则与概念,利用反例将无关特征影响排除,令学生加深对规则与概念的本质认知。最后,教学内容与教学语言也应丰富多彩,通常机械设计教学相对于文科类课程而言较为枯燥,若能够在教学内容上加以创新,可提升学生的学习兴趣。
3 多元化教学方式
在教学方式上,由于机械课程设计这门课的逻辑性,因此教学方式无法像文科类课程一样通过情境设置等方式让学生讨论。但可利用机械设计课程的特点,通过动手实践实现探究式教学、小组式教学等方法,让每位学生参与其中[4]。
首先,教师应在教学顺序上合理设计,在备课过程中深入分析知识结构,让学生对各个理论知识的理解循序渐进,从普通性到特殊性,从整体性到部分性,在不断分化的下位结构原则组织上展开教学。教学内容的编排方面,教师应遵循让教材网络化、一体化、结构化的原则。网络化指的是利用网络知识,让学生了解更多的机械设计相关案例。例如机械传动装置可应用于哪些方面,首先让学生思考,接着在课堂上利用多媒体向学生详细展示传动装置在不同产品中的运用原理。一体化和结构化指的是让每个知识点融会贯通,加深学生对知识点的理解。除此之外,教师也应向学生阐明教学目标以及学习目标,让学生了解在一学期的学习过程中需要掌握哪些知识、达到怎样的标准、如何将知识运用到具体实践之中,令其学以致用。
4 强化实践环节
机械设计课程偏向于理科类,因此更注重学生的动手实践能力以及逻辑思维分析能力,让学生对每个机械零部件、机械传动装置、机械的基本组成以及机械的具体应用详细了解、深入了解。利用课堂时间及课后时间进行实验教学可提升学生对机械相关方面的知识及实践积累,培养学生分析问题、理论联系实际、解决问题、创新思维的能力。
以传动机构归类的教学内容为例,传动机构可分为三种,首先为凸轮机构,其次为偏心轮传动,最后为曲柄连杆机构。教师首先可安排学生在课余时间利用网络及计算机了解关于手动压力机的相关信息及资料,整理归类资料后以实践训练的机床为例,安排手动压力机相关课题的讨论,通过小组讨论学习及探究式学习等方式确定以齿轮齿条传动机构作为项目设计方案,展开实践教学。
5 结束语
综上所述,教师在实施机械设计课程教学设计过程中应将创新教育理念融入其中,设计的课程具有实用价值并让学生了解到价值所在。在课程设计方案上也不应具有唯一性,可通过令学生主动思考找出多个问题解决方式。教学设计可从机器功能为出发点,让学生通过讨论和自主探索选择适合的电动机和相关零件及传动机构,全面考虑机器的造型、安装调整、制造工艺、经济可靠、使用维护等问题,提升其实践能力,让创新教育理念真正对课程教学设计有所帮助。
参考文献:
[1]杜永英,陈雪娇,鄢利群,王丽艳,李铁军,宁建荣.应用型大学本科课程机械类创新设计教学探索与研究[J].机电产品开发与创新,2016,v.29;
No.156 01:106-108.
机械传动论文范文第3篇
关键词:机械制造装备设计;
多元化;
课程教学;
创新能力
一、机械制造装备设计传统课程教学现状及存在的主要问题
机械制造装备设计是一门知识面广、综合性、实践性很强的专业主干课,它将机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人等内容合为一门课程,构成新的课程体系[1]。随着装备制造业的迅猛发展,机械制造装备设计传统课程教学越来越不能满足创新人才培养的需要,存在的主要问题如下:
1.传统的课程教学内容泛而不精,不能紧跟时代步伐,缺少新装备、新技术和新材料方面的知识,不利于学生创新研究能力的培养。
2.传统的教学模式相对单一或不足,主要仍然是以教师的填鸭式灌输为主,学生被动接受。由于一部分教师自身实践能力较弱,理论教学的效果很差,学生学习兴趣不高。
3.传统的课程教学中对实践环节的重视不够,学生缺少亲自动手实践的训练,导致学生缺乏实践经验和动手能力弱。这又反过来影响了学生对课程内容的理解和掌握。
4.传统的课程教学考核方法相对简单,一般将平时考勤、作业和期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。这种考核方法不能有效地激励学生努力提高机械制造装备设计的能力,学生只会在考前突击背概念,无助于学生创新能力的培养。
基于上述问题,我院机械教研室全体老师总结多年的任教经验,贯彻以人为本的教育理念,将各种日益涌现的教学方法进行优化组合,形成了一套机械制造装备设计多元化课程教学模式,以弥补传统课程教学模式的不足,从多角度多方位激发学生学习兴趣和潜能[2]。
二、机械制造装备设计多元化课程教学模式
以培养学生的创新能力为目标,通过增加专业特色内容和学科前沿知识,优化课程教学的内容;
通过应用多种现代化教学方法和增加综合实践环节,优化课程教学方法;
通过引入多种评价体系,完善课程考核模式,从而变单一的传统课程教学模式为多元化课程教学模式,具体执行方案分为以下几个方面:
(一)制定多层次的课程教学内容
1.重视理论基础知识
理论基础知识不会因新装备、新技术的产生而过时,坚实的理论基础是我们一切工业生产活动的最根本的条件,因而是我们学习的重点。例如在讲授机床设计时,金属切削机床设计的基本理论,如机床的工作原理、几何表面的形成原理和机床的成形运动等,是我们学习的重点。在讲授夹具设计时,机床夹具的六点定位原理,完全定位、不完全定位、过定位和欠定位等基本概念是我们讲课的重点。
2.增加专业特色内容
我院于2011年购买慧鱼模型,建立了机器人创意实验室。根据我院的实际情况,在工业机器人设计模块,增加了慧鱼模型教具内容的学习,主要讲述如何利用慧鱼模型进行机器人的制作和控制。慧鱼模型是由德国发明家Arthur Fischer 博士在1964 年从其专利“六面拼接体”的基础上发明的[3]。慧鱼模型采用模块化设计,可无限扩充,可反复拆装,可逼真表现机械系统的构成和控制的过程及其控制的原理,便于对机器人原理、组成、控制的全面认识。
3.加强学科前沿知识
机械制造装备的知识日新月异,学生毕业以后会碰到非常先进的机械制造装备,为了紧跟时代步伐,加强学科前沿知识变得非常重要。通过请工厂一线的工程技术人员开设讲座和组建学习小组,与我院老师一起申报学生科研立项等方式,了解最新的机械制造装备动态,主动参与学科科研研究,激发学生学习的兴趣和主动性,培养学生的创新能力。
(二)开展多元化的课程教学模式
课程教学由理论教学环节和实践教学环节组成。传统的机械制造装备设计课程教学,在理论教学环节上,以教师的“填鸭式”教学为主,而且授课内容重点不突出;
在实践教学环节上,认识上轻视实践教学环节,主要以一些验证性实验为主。针对这种情况,我院实施多元化课程教学模式有:
1.启发式理论教学模式
机械制造装备设计的教学内容非常多,如果照本宣科地讲,不仅老师和学生很累,而且授课的效果很差。如果换一种讲课的方式,采用启发式教学,引导学生独立思考,通过课堂讨论,师生互动等方式,传授解决实际工程问题的思维方式,提高学生自主学习的能力,有利用创造性思维的培养。例如在机床夹具设计模块,讨论过定位这种方式是否合理时,可以提出我们日常生活中使用的八仙桌为什么常采用四条腿?学生互相讨论的结果,可能认为八仙桌用四条腿比较稳。这时可以进一步问这是一种什么定位方式?过定位!通过启发式教学,同学们对于过定位的优点有了很直观的认识:过定位可以提高稳定性。
2.课程网站式理论教学模式
机械制造装备设计的教学内容非常丰富,为了调动学生课外学习的积极性,我们在学校校园网的天空教室处,建立了机械制造装备设计的课程网站。课程网站上不仅包含老师上课的PPT电子教案、动画、视频等,还有大量扩充的资料,比如典型机床传动系统与结构动态演示flas、加工中心刀库及换刀动作等视频资料、组合机床夹具方案图库、慧鱼模型作品展示,学生科技作品图片及PPT等。课程网站还进行网上作业布置与批改,远程作业辅导与讨论,并设有习题库,方便学生自我学习与提高。课程网站式理论教学模式有效缓解了目前教学内容多,而课时相对不足的矛盾,促进了学生对机械制造装备课程内容广度和深度的拓展。
3.双语教学式理论教学模式
双语教学既可以让学生掌握扎实的专业知识,又较好地提高专业英文阅读和写作能力[4]。目前我们学校与英国南威尔士大学合作办学,办有机械设计制造及其自动化专业3+1国际班,前3年在我校学校,最后1年在南威尔士大学学习。为了适应新的发展需要,开展双语教学变得非常迫切。目前,对国际班学生,我们制作了双语教学的多媒体课件进行理论教学;
请南威尔士大学的教授和我院英文水平高的教授做学科前沿的专题英文报告;
要求学生完成了一个全英文的报告,自选题目,任选一个本课程教学模块内容相关的题目,并要求学生针对自己的论一个PPT,在课堂进行陈述。双语教学开拓了学生的视野,提高了学生的英文阅读写作能力和口语表达能力,为学生以后的发展奠定了很好的基础。
4.综合创新型实践教学模式
我院结合工业机器人设计教学的要求与慧鱼模型的特点,组建了慧鱼模型综合创新实践平台,增加综合创新实践项目,为学生提供广阔的思维空间,提高动手能力,激发学生学习兴趣、提高学生学习积极性,培养学生的创新能力。慧鱼模型综合创新实践平台包括机械构件、电气构件、气动构件、传感器、电脑控制器和配套计算机应用软件。以全国大学生机械创新设计大赛主题为创新设计的选题方向,学生自己利用慧鱼模型综合创新平台,搭建自己的机器人来完成创新设计大赛主题说要求的功能。通过使用慧鱼模型综合创新平台,学生不仅更好地理解和掌握了课堂知识,而且应用所学知识解决实际问题的能力大大增强,提高了学生的综合创新思维能力,也提升了机械制造装备设计实践教学的质量。
5.基于项目驱动的科研创新型实践教学模式
项目驱动教学法来源于构建主义学习理论,是实施探究式教学模式的一种教学方法[5]。基于项目驱动的科研创新型实践教学模式是以科研项目为载体,培养学生的创新实践能力。这一教学模式尤其适合对科研有兴趣的同学。在实践教学过程中,按照自愿和优势互补的原则,将有科研兴趣的同学每3-4人组成一个科研小组,每个小组通过自己查询资料,提出所要研究项目的题目,教师负责判断这个题目是否具有研究的可行性和必要性。教师把每个小组比较可行的题目,报学校的学生科技立项。有了一定的经费支持,以项目为载体,在指导老师的帮助下,充分激发学生的学习热情和兴趣,充分培养了学生的创造力、独立分析和解决问题的能力以及小组组员间的团队合作能力。
(三)多元化的课程教学考核手段
多元化的机械制造装备设计课程教学考核手段,有利于调动学生学习的兴趣和积极性,有利于提高学生自我学习的意识和能力,有利于学生个性的培养和发展,从而提高了学生的创新意识和创新能力,结合我院课程教学情况,对课程教学考核分为五大类:
1.日常课堂教学考核
日常课堂教学考核从上课出勤、课堂问题回答,课堂讨论,课后作业等方面进行综合评定,按百分制给出分数。日常课堂教学考核,重点考查学生上课的纪律性、讨论的积极性和创造性、学习的认真程度等。
2.英文论文大作业考核
英文论文大作业考核是双语教学效果的考核,主要从英文论文内容的深度和广度、英文写作是否有语法问题、课堂陈述等方面进行综合评定,按百分制给出分数。英文论文大作业考核,重点考查学生英文检索的能力,英文写作的能力和英语的口语表达能力等。
3.综合创新型实践考核
综合创新型实践考核从实践题目的拟定、实践操作、实践总结、实践报告等方面进行综合评定,按百分制给出分数。综合创新型实践考核,重点考查学生的创新思维和创新能力,实践动手能力等。
4.科研创新型实践考核
科研创新型实践考核只针对部分有科研兴趣的同学,因而考核成绩作为平时成绩的加分因素。科研创新型实践考核从实践题目的创新性和先进性、实践装置、方法的合理性、实践结果的实用性,论文的规范性等综合评定。对于科研创新性实践考核中表现突出的同学,可推荐参加各类竞赛,在学校奖学金评定中得到加分,甚至直接参与教师的科研项目。
5.期末考试考核
机械制造装备设计作为一门核心专业课,期末考试是非常重要的一个考核方式。期末考试考题包括理论基础知识题、综合实践分析题和考查学生创新能力的一些开放式、探究式的题目。通过加大对实践环节在期末考试考核中所占的比例,提高学生对实践环节的重视程度,提高理论知识应用于实践的能力。
三、结语
机械制造装备设计多元化课程教学模式是一种新的课程教学模式。这种模式通过利用课堂启发式教学、课程网站教学,双语教学、综合创新型实践教学和基于项目驱动的科研创新型实践教学,整合了多种教学要素,解决了传统课程教学模式中存在的问题。这种模式通过建立多元化的课程教学考核手段,大大激发了学生学习的积极性和主动性,提高了学生分析问题和解决问题的能力,促进了学生创新意识和创新能力的发展。通过教学与科研的结合,重视学生科研素质的培养,提高了学生的综合能力。
[参考文献]
[1]关慧贞,冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2009,11.
[2]王立达.成人教育多元化实验教学模式的探讨[J].宁波大学学报(教育科学版),2011,1:120-122.
[3]肖晓萍,廖青.“慧鱼”教具在大学生创新教育中的探索性研究[J].高教研究,2006,79(2):36-37.
[4]林颖,曾志新,朱敏,刘其洪.双语教学的探索与实践[J].高教探索,2007,6:1-2.
机械传动论文范文第4篇
关键词:慧鱼工程技术;
机械设计;
实践实验教学;
创新能力
一、引言
机械设计制造及其自动化专业作为学校向应用型综合大学转变中专业建设的重要组成部分,是培养应用型机械类本科专业人才的主阵地。《机械设计》是该专业重要的专业基础课,专业教学计划围绕《机械设计》教学目标开设了工程实践实验课程,如《机械设计课程设计》《16+2职业技能训练》等,培养学生的综合设计能力、工程实践能力、创新实践能力、团队协作能力等,要求学生能综合利用所学知识解决工程实际问题。但是在实践实验教学环节,教学效果差,一是因为机械设计实验教学所开实验多是认知性实验和验证性实验[1];
二是因为《机械设计课程设计》命题陈旧且单一,缺乏现代设计,无法达到综合训练的目标[2]。为此,本文提出基于慧鱼工程技术的机械设计综合创新实验教学方法,培养学生的综合设计能力、创新工程实践能力等。
二、机械设计实验教学弊端及改进策略
1.机械设计实验教学弊端。《机械设计》是一门综合性很强的专业基础课,以《机械制图》《理论力学》《材料力学》《机械工程材料》《互换性和测试测量技术》《机械原理》等课程为依托,对机械零件设计准则、摩擦磨损及润滑、螺纹连接、轴毂连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆涡轮传动、轴系设计、滚动和滑动轴承、机械系统设计以及其他常用零部件设计等知识进行讲解[3]。其课程特点是内容多且杂,存在大量经验公式与图表,教学内容抽象等,多数学生反映内容零乱,找不到重点。为此,通常在制订教学计划开设相应实验课,辅助学生理解并掌握相关知识,如《机械设计课程设计》《机械设计实验》。随着技术的发展,社会对学生的综合创新设计及工程实践能力提出更高的要求[4],但目前《机械设计课程设计》《机械设计实验》仍然存在一定的弊端,实践实验教学效果差,无法满足社会需求。《机械设计课程设计》是对渐开线圆柱齿轮二级减速器进行设计,该实践项目存在一些弊端:一是课程设计命题陈旧且单一,是对通用渐开线圆柱二级齿轮减速器进行设计,主要内容为机械方案设计、传动系统详细设计、装配图绘制及减速器设计说明书,相关设计技术指导书成熟,网络资源丰富,学生设计时基本是依葫芦画瓢,查手册,套公式,设计过程就是仿造,部分学生存在抄袭、买卖现象,严重影响教学秩序和教学质量;
二是重视二维装配图,轻视二维零件图、爆炸图和三维建模及装配的训练,不足以满足机械设计综合训练的要求。机械设计实验方面,主要包括机器组成及典型机械传动零件感性认识、传动试验(齿轮传动、带传动和链传动等)、机械传动轴系部件设计与分析。由于我校教学计划安排,无明确的机械设计实验有关课程,仅在《机械设计》理论教学时,组织学生参观机械典型零部件多功能语音教学示范箱,加深对《机械设计》各章节的理解。为弥补《机械设计》实践实验课程的不足,我校除了积极对《机械设计课程设计》教学内容、教学方式以及考核方式做调整外,还积极探索以16+2实践周“专业技能训练”作为实验实践教学的补充,但由于不规范存在教学效果差的问题。2.设计实践实验教学,对大学生工程实践能力的培养具有重要的意义[5]。为此,我校对《机械设计课程设计》教学进行创新改革,积极探索机械设计综合创新实验教学。Fischertechnik,即“慧鱼”,是德国人基于六面体接体发明创造的工程技术智趣拼装模型,包含各类机械构件(齿轮传动、丝杆传动、链传动、皮带传动、连杆机构、凸轮机构、减速器等)、电气元件(电机、电气开关、气动零件、各类传感器、控制器、导线及导线接头等)和编程软件等模块。该模型是《机械设计》的理想教学工具。基于此我校,利用Fischertechnik模型搭建机械创新人才培养平台,结合教师科研、机械工程专业学科竞赛与大学生创新创业训练计划项目等,在16+2实践周“职业技能训练”时机械设计综合创新实验题目,学生自由组队,综合利用《机械原理》《材料力学》《理论力学》《机械设计》《机械制图》等课程知识,合理分工,利用Fischertechnik组合模型,完成相关综合创新实验设计任务,力求达到培养综合设计能力、工程实践能力、创新实践能力、团队协作能力等的教学目标。
三、机械设计综合创新实验教学示例
为解决菠萝采摘生产效率低、人工成本较高、果农劳动强度高、芒刺对果农伤害较大等问题,我校17机械班某组学生基于慧鱼组合模型设计了一款小型手扶式菠萝自动采摘机。右上图为菠萝采摘机部分功能装置,分别为成熟识别装置、传输装置,考查学生对《机械设计》教学中电动机、减速器装置、齿轮传动、皮带传动、链条传动/螺栓连接等知识的理解与掌握。基于慧鱼工程技术的机械设计综合创新实验教学中,我校学子在第八届全国大学生机械创新设计大赛(慧鱼组)中获得国家三等奖1项,立项大学生创新创业训练计划项目部级2项、省级1项,发表省级以上科技学术论文3篇,申报专利1项。目前,我们正在以部级大学生创新创业训练计划项目为依托,积极备战中国—东盟高校创新创业教育联盟大学生创意机器人设计大赛和第九届全国大学生机械创新设计大赛,期望取得优异成绩。
机械传动论文范文第5篇
关键词 机械基础课程 设计训练 创新教学
中图分类号:G642文献标识码:A
机械基础系列课程,具有较强的理论性和实践性,在机械教学体系中起着承上启下的关键作用,其教学的创新性在新世纪机械工程创新型人才培养的环节中至关重要。如何提高学生的创新能力,如何进行相应的行之有效的创新教学改革,成为该学科的一大课题。针对知识、素质和能力三位一体的培养理念,教研室以基本理论教学的创新性为先导,特别突出工程素质、工程实践与创新能力的培养,构建了理论教学、实验教学和设计训练的新体系,进一步促进学生的自主学习、研究性和创造性学习。
实践是以理论为指导,理论在实践过程中得以验证和深化。随着教学改革的层层深入,机械基础系列课程在理论教学上充分运用多媒体和现代教育技术手段,丰富课程课堂教学素材和网络教学资源,增加立体化教学比例,建立创新教学理论,推进课堂创新教学模式,极大地调动了学生的学习积极性和自主性,为指导实践教学打下坚实的基础。同时,实践教学也改变了实验课程与设计训练的割裂局面,除了加强各自实力之外,二者有机融合,达到了相互配合、相互促进的效果,增强了学生的动手动脑能力和主观能动性。下面介绍教学实践改革的几条措施:
1 增加综合性与研究性实验和创新实验
学生的工程实践环节比较薄弱,要培养学生的动手能力和创新能力就必须依靠课程的实验环节配合。实验不能光是对书本知识的验证与演示,而应产生验证理论、提高动手能力与激发创新思维的三重效果。
为此,教研室在传统的实验项目基础上增加一定量的创新与综合实验项目,如机械原理课程的JPCC平面机构组装实验 、3DMC机构组合与创新实验、机械设计课程的轴系结构创意设计实验及机械传动性能综合实验等。如3DMC实验台根据创造性思维原理和机构组成原理设计,是二十一世纪新一代综合性智能化实验测试设备。学生通过机械原理、机械设计和机械创新设计学习所萌发的创造性思维可以从本实验台上得以实现。实验台既有组成机构的低副杆组、高副杆组及组成这些杆组的各构件、机架和其他辅助连接件等,也有机械传动等内容,可拼装连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动以及由它们组合成的性能各异、平面的、空间的机械传动系统,培养了学生机械传动方案的设计能力。实验台可以测试原动件和执行构件以及中间任意构件的位移、速度、加速度。无论构件是转动还是移动,计算机都能准确地反应这些机构的参数,对已知机构的运动参数进行验证分析;
也可测试创新机构的运动参数,为动力学分析提供依据。
学生在实验过程中,将课堂知识与自身的判断、联想、动手能力结合起来。通过对实验题目的分析、实验方案的构思和优化、对实验设备的拆装、实验过程成与败的反复,不断提高学生分析问题、解决问题的能力,提高学生理论与实践相结合的基本素质,真正发现理论与实践的不可分离性,理论在实践中得以验证、延伸与创新。
2 改变课程设计模式,增加设计内容的创新性
机械基础设计训练主要包括相关课程设计及机械设计创新活动。课程设计是课程体系中的一个重要实践环节,传统的课程设计模式和设计内容已经不能满足现代人才培养的需要,为此教研室对课程设计进行了相应的改革。如机械原理课程设计由原来的利用图解法或解析法进行机构的运动分析变成了机械系统的运动方案设计。课程设计任务可在理论课结束进行,也可在理论课上到一定程度时与理论课并行。提前布置任务,学生就可提前入手,调研资料。这样就可带着问题设计,不懂的内容可通过网络查询或到书本上提前自学,或在老师讲课的时候有针对性地去学,从而获得更深刻的理解。课程设计本着学生为主、教师为辅的思想,激发学生的主观能动性,实际上是对学生将来成为一名工程技术人员的提前演练。设计内容灵活化,可由教师给出,也可由学生自定,自定时就又增加了相关的很多调研工作,增加了对更多设计内容的了解。机械系统运动方案的设计一般分组进行,同学们既群策群力,又有自己的独特之处,大大提高了学生的综合素质和创新能力。又如机械设计的课程设计模式发生转变,由减速器传统设计模式变为CAD编程,既让学生了解现代设计理论,又提高了计算机编程水平。计算机仿真软件也运用到课程设计环节中,便于学生在设计中完成虚拟样机的制作等。
3 开展创新型实验开发与创新设计活动,促使实验与设计训练的有机融合
将实验装置作为课程设计或创新设计的载体,也成为教研室课程改革的一项内容。课程设计或创新设计在实验室进行,如利用3DMC组合与创新实验成部分同学的课程设计,学生通过机械原理、机械设计和机械创新设计学习所萌发的创造性思维可以从实验台上得以实现。各种基本机构的性能是有局限性的,对基本机构创新也是困难的,而将多个基本机构联合起来组成一种组合机构来使用,往往能较好地满足人们对运动形式、运动规律和机械性能的要求。实践中已产生和创造发明了多种实用的组合机构,实验台可提供大量的组合机构供拼装,从中可以很好地认识组合机构的多种性能,为今后的创新和工程设计打下良好基础。课程设计内容可通过“黑箱” 的形式给出机构的功能要求,作为机构创新设计题目,同学们仔细研究机构的功能要求,将总功能分解为各子功能,选择确定各子功能的功能元解,完成机构的功能设计。所解方案灵活多样,要能满足题目要求,同时展开积极的交流与方案对比,促进学习提高。同学们也可自行拟定题目,但涉及的构(零)件应在实验台配置范围内。在题目自行设计过程中,不断研究,不断发现问题,并进一步开发出新的创新性实验,完成了实验内容的积累工作,使设计与实验良好地融合起来。
为了激励学生创新设计的热情,教研室开展了机械创新设计活动。好的作品可参加机械创新设计比赛,以便设计成果的验证,促进技术交流。这给学生又一提高自我、展示自我的平台。创新设计同样可在实验室进行,部分实验开放,学生可自主选择实验内容,可以是创新科技小制作,甚至是小型科学研究。自主安排设计步骤,在教师指导下独立完成,至今已有同学的作品在省机械设计创新竞赛中获奖。
4 结论
课程实验与设计训练的改革,为机械基础课程理论与实践的结合搭建了更多的平台,将创新的触角延伸到多自由度的空间。实验与设计理念、模式的变化以及内容的完善补充,特别是二者的有机融合,大大提高了学生的学习积极性和责任感,进一步培养了创新设计能力,对将来学生走上工作岗位,独立从事科学研究非常有利,也大大提高了教学效果。
参考文献
[1] 强建国.改革实践教学,培养学生综合能力.兰州理工大学学报,2007(5).