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關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì);項(xiàng)目;學(xué)生主體;創(chuàng)新性探索
一、前言
在《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,大部分院校以圓柱齒輪減速器為課程設(shè)計(jì)題目。減速器是一種典型并廣泛應(yīng)用的機(jī)械傳動(dòng)裝置,作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容有其適用性。在課程設(shè)計(jì)安排上,一般安排在理論教學(xué)之后,由教師統(tǒng)一布置,再要求學(xué)生用兩周左右完成設(shè)計(jì)。但是程式化過(guò)程缺少創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng),學(xué)生極易敷衍了事。朱玉[1]提出結(jié)合企業(yè)、科研、興趣、大賽等課程設(shè)計(jì)題目的新設(shè)想。唐銳[2]等提出開(kāi)發(fā)購(gòu)置有關(guān)生產(chǎn)實(shí)際的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)展電化教學(xué)。郝秀紅[3]等提出不同專業(yè)不同題目的因材施教新思路,培養(yǎng)專業(yè)特色工程設(shè)計(jì)。張日紅[4]提出改革內(nèi)容,接近實(shí)際,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,培養(yǎng)整體設(shè)計(jì)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí);加強(qiáng)計(jì)算機(jī)能力。蔡曉君[5]等在變槳距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和建模過(guò)程中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的新視角做出了探索。本文針對(duì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了新方法的探索,加入了創(chuàng)新課題設(shè)置與三維軟件教學(xué)等,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程新方法
1.課設(shè)選題。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)探索的方針為:“學(xué)生主體、教師輔助;規(guī)范指導(dǎo)、創(chuàng)新目的”。在課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新探索中,由教師制定實(shí)踐項(xiàng)目題目,例如:機(jī)械原理創(chuàng)新教具、管道維搶修機(jī)器人裝備設(shè)計(jì)、管道檢測(cè)機(jī)器人裝備設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)以《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》為依據(jù),學(xué)生3人一組,任選一個(gè)主題。由教師給予技術(shù)指導(dǎo),鼓勵(lì)新想法、新創(chuàng)意,開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。2.課設(shè)方法。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新探索過(guò)程中,增加的教學(xué)環(huán)節(jié)與方法如下:(1)項(xiàng)目技術(shù)背景拓展。教師增加對(duì)技術(shù)背景特別是石油裝備的講解,讓學(xué)生明確技術(shù)現(xiàn)狀與優(yōu)缺點(diǎn)。(2)三維軟件教學(xué)。課程設(shè)計(jì)除了AutoCAD軟件,鼓勵(lì)使用Solidworks、PROE等三維軟件。(3)先進(jìn)制造方法。教師增加對(duì)3D打印機(jī)、激光切割機(jī)的介紹,學(xué)生親手制作零部件,組裝中反思設(shè)計(jì)不足。讓學(xué)生體會(huì)機(jī)械加工過(guò)程,加深理解。
三、兩位三檔變速器的設(shè)計(jì)
下面以兩位三檔變速器為例,說(shuō)明課程設(shè)計(jì)探索新方法。1.題目設(shè)置。如圖1所示,該兩位三檔變速器教具使用鋁制材料,重量大且不宜攜帶。在課程設(shè)計(jì)中,以此為項(xiàng)目,由學(xué)生設(shè)計(jì)制作輕量化三檔齒輪變速箱。2.三維模型設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)之初,教師講授了Solidworks軟件的使用,新型三檔齒輪變速箱通過(guò)該軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)裝配對(duì)尺寸、外形、裝配、外觀進(jìn)行修改,裝配圖如下頁(yè)圖2所示。3.加工制作。利用3D打印機(jī)、激光切割機(jī)進(jìn)行制作和裝配。加工后的實(shí)物圖如圖3所示,可視化的變速箱體利于展示齒輪機(jī)構(gòu),亞克力板和PLA材料輕便易攜。4.傳動(dòng)原理分析。教具中的齒輪通過(guò)激光切割制作,模數(shù)1.5mm,面寬3mm,壓力角20°,齒數(shù)為Z2=Z3=Z6=20、Z1=Z4=Z5=40。設(shè)手搖桿輸入轉(zhuǎn)速為ni、變速軸轉(zhuǎn)速nc、輸出軸轉(zhuǎn)速n0。設(shè)輸入軸轉(zhuǎn)速ni不變,通過(guò)改變齒比來(lái)改變輸出軸轉(zhuǎn)速。變速軸的轉(zhuǎn)速:nc=niiic=ni•Z1Z2=2ni(1)滑動(dòng)變速手柄,得到三種不同傳動(dòng)比,即:i′co=Z4Z3=2i″co=Z6Z5=12i蓯co=!#######"#######$0(2)得到三種轉(zhuǎn)速:no1=nci′coni———低速檔位no2=nci″co=4ni———高速檔位no3=0———空檔!#######"#######$位(3)因此,輸出軸具有三種轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了變速功能。5.測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中,新型三檔齒輪變速機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn):(1)再現(xiàn)變速箱的變速功能。(2)透明化,便于觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(3)輕量化,解決了傳統(tǒng)教具重量大的不便。
四、結(jié)論
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新探索中,學(xué)生選題踴躍,完成出色。同時(shí)熟練掌握了3D建模軟件操作、3D打印、激光切割操作,鍛煉了三維繪圖和動(dòng)手能力。項(xiàng)目作品可用于后續(xù)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué),提供輕便美觀的課程教具,具有現(xiàn)實(shí)意義。課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新探索,依托項(xiàng)目,以課程知識(shí)為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,提升創(chuàng)新思維。
作者:王文明 馬可 彭鶴 宋強(qiáng) 單位:中國(guó)石油大學(xué)
參考文獻(xiàn):
[1]朱玉.CDIO工程教育模式下“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”教改的探討[J].中國(guó)電力教育,2010,(19):98-99.
[2]唐銳,黨玉春.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教改探索[J].攀枝花學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)研究,2004,21(6):112-120.
[3]郝秀紅,邱雪松,王瓊,白文普.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革初探[J].教學(xué)研究,2011,34(3):51-54.
傳統(tǒng)的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)中多以機(jī)構(gòu)的分析為主,這并不利于學(xué)生設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練與提高。該課程設(shè)計(jì)一般使用兩種類型的題目:一類題目是選用對(duì)典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析;一類題目是根據(jù)某些功能,要求對(duì)確定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì),并對(duì)機(jī)械中某一機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),兩類題目的側(cè)重點(diǎn)不同,前者偏于分析,后者注重設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì);兩個(gè)指定位置的圖解法機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析;圖解法的讓刀凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。這類課程的設(shè)計(jì)一般集中安排在兩周內(nèi)完成,時(shí)間比較短,設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生很難一次性圓滿完成,一般需進(jìn)行修改,甚至修改多次,所以手工書寫、手工繪圖圖面質(zhì)量都將難以保證。
二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的充實(shí)與合理編排
如何有機(jī)整合分析與設(shè)計(jì)內(nèi)容是提高該實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。它應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為主,機(jī)構(gòu)分析為輔而開(kāi)展的一次實(shí)踐性教學(xué),如果以機(jī)構(gòu)的分析為主,將會(huì)削弱學(xué)生在方案設(shè)計(jì)方面的訓(xùn)練。機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的第一步,也是最具創(chuàng)新性的一個(gè)環(huán)節(jié),方案設(shè)計(jì)的好壞將直接影響到機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能優(yōu)劣及其在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。其中執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的核心,其重點(diǎn)是執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理的設(shè)計(jì),執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)以及執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果可繪制出機(jī)械工作循環(huán)圖。,圖3a為某一金屬片沖制機(jī)的工藝動(dòng)作分解(分別為送料、沖制、退回等),它以主軸為定標(biāo)件,沖頭和送料以主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為基準(zhǔn)繪制而成。為提高生產(chǎn)率,各執(zhí)行構(gòu)件的工作行程允許局部重疊。在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中,為了使所有的學(xué)生都能基本完成設(shè)計(jì)任務(wù),題目難度應(yīng)具有一定的開(kāi)放性和伸縮性。在內(nèi)容上可以擴(kuò)展,進(jìn)一步延伸至后續(xù)教學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),凸顯出教學(xué)的連續(xù)性,使學(xué)生得到更系統(tǒng),更完整的實(shí)踐訓(xùn)練。學(xué)生通過(guò)收集資料、方案設(shè)計(jì)和課堂討論等方法,能夠得到一次較為全面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。如設(shè)計(jì)題目可以只給出機(jī)器需實(shí)現(xiàn)的功能要求,老師可以提供一種實(shí)現(xiàn)該功能的典型機(jī)構(gòu),讓學(xué)生對(duì)此機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,要求每個(gè)(組)學(xué)生再提供一種新的方案,可以是執(zhí)行系統(tǒng)的方案,也可以是傳動(dòng)系統(tǒng)的方案,以此激發(fā)學(xué)生,充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性,使其認(rèn)真查閱資料,獨(dú)立思考,積極創(chuàng)新。最后匯總方案,評(píng)選出幾種較好的方案,通過(guò)討論與比較方案的優(yōu)與劣,達(dá)到提升學(xué)生分析與創(chuàng)新能力的目標(biāo)。如在牛頭刨床中實(shí)現(xiàn)刨頭的慢進(jìn)快退功能可采用連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)中可采用各式各樣的滑塊機(jī)構(gòu),凸輪機(jī)構(gòu)可以采用平面或空間凸輪機(jī)構(gòu),還可以采用組合機(jī)構(gòu)。由此將衍生出很多傳動(dòng)機(jī)構(gòu),再?gòu)膶?shí)現(xiàn)功能的難易、傳動(dòng)性能的好壞、結(jié)構(gòu)的合理性以及經(jīng)濟(jì)性等方面給予評(píng)價(jià)。
三、合理利用計(jì)算機(jī)技術(shù)
在當(dāng)前的教學(xué)中,課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一般要求手工書寫計(jì)算說(shuō)明書和手工繪圖。但是,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)根本離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,所以在課程設(shè)計(jì)中,應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)技術(shù)也是將計(jì)算機(jī)理論知識(shí)得以實(shí)際應(yīng)用的一次實(shí)踐活動(dòng)。因此,要積極鼓勵(lì)學(xué)生努力將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到課程學(xué)習(xí)當(dāng)中,提高其學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)避免手工書寫、繪圖慢且不容易保證質(zhì)量的弊端。在上述方案確定之后,機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析、工作循環(huán)圖繪制、飛輪設(shè)計(jì)及繪圖等應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)之后,可以得到精確的計(jì)算結(jié)果,分析或設(shè)計(jì)修改較為方便,可以較快地得到修改后的結(jié)果。如改變某一機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù),此改變參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能和動(dòng)力性能的影響可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)分析快速獲得。同時(shí),還可以進(jìn)一步利用計(jì)算機(jī)仿真對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行演示和研究。當(dāng)然,做到這一步是需要較為扎實(shí)的計(jì)算機(jī)功底,所以應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成工作量的比例應(yīng)給予認(rèn)真考慮,因材施教,避免造成以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為主的實(shí)踐性教學(xué)。
四、考核方法
一般理論考試每題每個(gè)步驟都有得分計(jì)算,但是課程設(shè)計(jì)沒(méi)有,最終成績(jī)也幾乎都是五分制計(jì),即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格等五個(gè)檔。這就使成績(jī)的評(píng)定容易帶有一定的主觀性和隨意性,從而失去可信度,這將在學(xué)生中產(chǎn)生很不好的影響,一定程度上打擊了認(rèn)真學(xué)生的積極性,又助長(zhǎng)了不主動(dòng)學(xué)習(xí)學(xué)生的惰性。所以考核要有其合理性、科學(xué)性。考核分教學(xué)過(guò)程和課程設(shè)計(jì)成果兩部分進(jìn)行。教學(xué)過(guò)程是指從學(xué)生拿到設(shè)計(jì)題目開(kāi)始,到整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)束,指導(dǎo)教師應(yīng)掌握每個(gè)學(xué)生的具體進(jìn)行情況,并作簡(jiǎn)略的記錄,做到評(píng)定有據(jù)可查。課程設(shè)計(jì)成果是指學(xué)生最后上交的材料,可組織2~3名教師組成的答辯小組進(jìn)行答辯,這樣可以檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的扎實(shí)度,也可一定程度上檢查出學(xué)生是否有抄襲行為,同時(shí)還可以作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的一次簡(jiǎn)單訓(xùn)練。
五、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)改革;課程設(shè)計(jì)
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,也是一門能直接用于生產(chǎn)的設(shè)計(jì)性課程。該課程的教學(xué)目的不僅在于傳授通用零件和常用機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)、基本理論和基本設(shè)計(jì)方法,更主要的是培養(yǎng)學(xué)生具備一定的的實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)能力[1]。課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和工程意識(shí)的重要環(huán)節(jié),是啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、開(kāi)拓學(xué)生創(chuàng)新潛能的重要手段,可以為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定一定的基礎(chǔ),在教學(xué)計(jì)劃中起著承上啟下的重要作用[2]。課程設(shè)計(jì)時(shí)需要查閱大量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)等相關(guān)資料,通過(guò)課程設(shè)計(jì),可以把《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》和《機(jī)械制圖》、《工程材料》、《工程力學(xué)》等所修課程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合并綜合運(yùn)用。可以使學(xué)生掌握一套完整的設(shè)計(jì)原則、步驟和方法。
根據(jù)教育部的有關(guān)規(guī)定,電大的脫產(chǎn)學(xué)生只能招收成人專科學(xué)生。由于近十年來(lái),高校擴(kuò)招及自考、網(wǎng)絡(luò)等各種辦學(xué)形式的多樣化,留給成人高考的生源比以往少,但成人高考這幾年并沒(méi)有減招,故而造成錄取線走低。總分450分的成專考試,2007年的錄取分?jǐn)?shù)為125分,2008年的錄取分?jǐn)?shù)為148分,2009年降到了116分,2010為125分。換算成百分制,30分不到就可以上大學(xué)了。較低的入學(xué)“門檻”,使有的學(xué)生毫不珍惜學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),曠課、遲到早退的現(xiàn)象都有,每年還有2%~3%的學(xué)生自動(dòng)放棄學(xué)業(yè)。由于分?jǐn)?shù)線過(guò)低,有些學(xué)生基礎(chǔ)較差,據(jù)統(tǒng)計(jì),電大成人專科機(jī)電專業(yè)學(xué)生中,一元二次方程、三角函數(shù)這些初中數(shù)學(xué)內(nèi)容都不會(huì)的學(xué)生占到80%以上。
根據(jù)實(shí)際情況,浙江省廣播電視大學(xué)對(duì)機(jī)電專科的教學(xué)計(jì)劃作出了一定的修改,比如減少了統(tǒng)考課程,取消了學(xué)習(xí)難度較大的《工程力學(xué)》,刪減了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》的部分內(nèi)容,調(diào)整了必修課、選修課及自選課學(xué)分的比例,在一定程度上加大了地方電大教學(xué)的自。但是具體的教學(xué)過(guò)程,還需地方電大自行酌情改革。
專科院校的教育以技術(shù)應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標(biāo),因此《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的教學(xué)改革,必須以全面機(jī)械設(shè)計(jì)素質(zhì)培養(yǎng)為中心、實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為主線,對(duì)傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法進(jìn)行改革。
一、教學(xué)內(nèi)容的整合
成人專科《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容改革,一方面要貫徹“夠用”原則,即為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程(在校的后繼學(xué)習(xí))和終身學(xué)習(xí)(發(fā)展和創(chuàng)業(yè))奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);另一方面要突出機(jī)械設(shè)計(jì)主題,即培養(yǎng)學(xué)生的從業(yè)(從事實(shí)際設(shè)計(jì))能力,實(shí)現(xiàn)高等技術(shù)應(yīng)用性人才培養(yǎng)目標(biāo)。為此,應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。
(一)刪減難度較大的理論推導(dǎo)和證明,及時(shí)修正過(guò)時(shí)的內(nèi)容
成人高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才,其畢業(yè)生所從業(yè)的崗位決定了他們沒(méi)有必要對(duì)計(jì)算公式、定理、方法等的來(lái)龍去脈像培養(yǎng)研究型人才那樣搞得清清楚楚,而應(yīng)注重于如何運(yùn)用這些公式、定理和方法等來(lái)解決實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題。因此,對(duì)一些過(guò)深的、不必要的理論推導(dǎo)、證明都可以予以刪除,以便使學(xué)生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實(shí)際應(yīng)用。例如:帶傳動(dòng)中松邊拉力、緊邊拉力與最大摩擦力等之間的關(guān)系推導(dǎo);齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式推導(dǎo)過(guò)程等都可以刪除。與其他先修課程重復(fù)的內(nèi)容、偏深偏難而又不實(shí)用的內(nèi)容、因科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步而落后的內(nèi)容也應(yīng)刪除。例如:用彎扭合成當(dāng)量彎矩法對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算以及對(duì)軸的各項(xiàng)變形量的校核,對(duì)于沒(méi)有多少力學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直就是天書,而90年代初編寫的教材,其軸承部分早已嚴(yán)重與時(shí)代脫節(jié),必須予以修正。教材要以機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)為重點(diǎn),保證實(shí)用性和先進(jìn)性。
(二)完善設(shè)計(jì)所必須的基本知識(shí)和基本理論,培養(yǎng)較強(qiáng)的圖表查閱能力
課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程為基礎(chǔ),根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求,綜合運(yùn)用眾多課程完成的一項(xiàng)較大的設(shè)計(jì)任務(wù)[2]。完成課程設(shè)計(jì),僅僅依靠《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,期間涉及到的知識(shí)有《機(jī)械制圖》、《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測(cè)量》等相關(guān)知識(shí)[3]。根據(jù)浙江省廣播電視大學(xué)對(duì)機(jī)電專科教學(xué)計(jì)劃的修改及相關(guān)課程的改革,已經(jīng)徹底刪除了《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測(cè)量》等知識(shí),僅僅依靠中央電大90出版的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,使得學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)缺少相關(guān)知識(shí)而無(wú)法解決問(wèn)題。
修改后的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材,適當(dāng)增加了《工程力學(xué)》中靜力學(xué)、材料力學(xué)的部分知識(shí),增加了《工程材料》中材料力學(xué)性能的簡(jiǎn)單介紹與資料查找,也增加了《公差配合與互換性測(cè)量》中偏差、公差、粗糙度、形位公差的介紹與查表選擇方法。
在企業(yè)中,普通工程師也被稱為“表工程師”。也就是說(shuō),工程師的重要能力之一就是能夠查閱有關(guān)圖表,從而結(jié)合有關(guān)公式解決一些生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。因此,機(jī)電成人專科學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生良好的查閱圖標(biāo)的能力。
二、課程設(shè)計(jì)和課程講授有機(jī)地結(jié)合
以往的課程設(shè)計(jì)程序是:在設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)之后,前三天的計(jì)算工作量相當(dāng)大,教師和學(xué)生需要加班趕任務(wù),有時(shí)甚至通宵達(dá)旦,十分勞累。學(xué)生也沒(méi)有思考的時(shí)間和余地,隨之會(huì)出現(xiàn)應(yīng)付心態(tài),出現(xiàn)問(wèn)題馬上就問(wèn),過(guò)分依賴指導(dǎo)教師。也有一部分學(xué)生急于求成,做事馬虎,設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)喜歡照搬照抄,一錯(cuò)皆錯(cuò),問(wèn)題成堆。這對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)質(zhì)量和學(xué)習(xí)成績(jī)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。對(duì)于教師來(lái)講,課程設(shè)計(jì)的前三天,幾十位學(xué)生爭(zhēng)相提問(wèn),教師要對(duì)類似的問(wèn)題不停地答疑講解,疲憊不堪。如此以往,學(xué)生的設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作進(jìn)度都難有太大的進(jìn)展。
為此,我們根據(jù)教學(xué)大綱,在不減少學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)的前提下,把課程設(shè)計(jì)和課程的講授結(jié)合在一起,在學(xué)期開(kāi)始不久就將設(shè)計(jì)任務(wù)書下達(dá)給學(xué)生,讓學(xué)生帶著任務(wù),有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。可以將課程設(shè)計(jì)的部分計(jì)算內(nèi)容分成幾次大型課后作業(yè)來(lái)完成,比如帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算、軸承的選擇與校核、鍵的強(qiáng)度校核等。在課堂例題的模板下,學(xué)生大部分能較好地完成作業(yè)。同時(shí)教師在日常授課期間,通過(guò)批改學(xué)生的作業(yè),適時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算中的失誤并敦促學(xué)生及時(shí)糾正。
課程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分可以放在學(xué)生“裝拆、測(cè)繪減速器實(shí)驗(yàn)”中進(jìn)行。在裝拆、測(cè)繪實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生仔細(xì)觀察各類減速器的結(jié)構(gòu)、軸的結(jié)構(gòu)、軸承的安裝和固定方法,為以后對(duì)軸和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和畫裝配圖打下基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)采用這種方法,使得大部分工作都是在學(xué)生的課余時(shí)間完成的。周期長(zhǎng),學(xué)生和教師都有了很大的回旋余地,學(xué)生遇到困難可以有足夠的時(shí)間思考,教師也可以從容不迫地指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)查閱有關(guān)資料和學(xué)生一起解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,更主要的,是培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和機(jī)械設(shè)計(jì)的方法。
三、引入U(xiǎn)G(Unigraphics)軟件,提高學(xué)生的空間想象能力
在以往的課程設(shè)計(jì)中,由于學(xué)生空間想象能力不足,往往依葫蘆畫瓢,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的減速器結(jié)構(gòu)似懂非懂,影響了設(shè)計(jì)質(zhì)量。在課程設(shè)計(jì)中引入U(xiǎn)G軟件指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的空間想象能力。
UG技術(shù)提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實(shí)體建模虛擬裝配建模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、分析等技術(shù),給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了極大的方便[4]。由于學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),往往要對(duì)某些結(jié)構(gòu)不合理的地方進(jìn)行多次修改,采用二維設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)變動(dòng)較大時(shí)則不得不重新設(shè)計(jì)并花費(fèi)很多時(shí)間進(jìn)行繪圖。而采用UG軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì),只需修改零件的某個(gè)參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改。學(xué)生在完成三維設(shè)計(jì)后,利用UG的制圖轉(zhuǎn)換功能,可將使用實(shí)體建模功能創(chuàng)建的零件或裝配模型引用到工程圖模塊中,快速轉(zhuǎn)換為二維的工程圖,再進(jìn)行尺寸標(biāo)注、注釋等等,最終完成課程設(shè)計(jì)所要求的圖紙,從而提高學(xué)生的專業(yè)專業(yè)制圖、識(shí)圖能力,加深學(xué)生對(duì)三維設(shè)計(jì)與二維工程圖之間關(guān)系的理解。
【關(guān)鍵詞】課程設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)遷移 CDIO
【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158(2012)11-0250-02
前言
課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),可以使學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它相關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí),培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力,并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
減速器設(shè)計(jì)是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)最常選用的一個(gè)題目。內(nèi)容包括:傳動(dòng)方案擬定、電動(dòng)機(jī)選擇、傳動(dòng)件及軸的設(shè)計(jì)、軸承選擇等,學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程,編寫一份設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書,繪制裝配圖及部分零件圖。上述過(guò)程比較全面地涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。學(xué)生按照教師或指導(dǎo)書指定的方案與思路,參照指導(dǎo)書步驟,完成計(jì)算與部分制圖工作。這樣的課程設(shè)計(jì)雖然針對(duì)性、實(shí)踐性強(qiáng),能使學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟有一定程度的掌握,但單一題目趣味性不夠,使學(xué)生失去新鮮感和興趣,僅將課程設(shè)計(jì)作為任務(wù)來(lái)完成,獨(dú)立思考時(shí)間少,不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,不能充分激發(fā)學(xué)生的潛能、創(chuàng)新思維能力和解決問(wèn)題的能力。如何通過(guò)傳統(tǒng)題目使學(xué)生學(xué)到更多外延知識(shí)?如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)更好地提高學(xué)生的綜合能力是值得我們探討的問(wèn)題。
二、轉(zhuǎn)變思路,切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)效果
1.學(xué)習(xí)遷移,培養(yǎng)學(xué)生辯證思想能力
學(xué)習(xí)遷移是指一種學(xué)習(xí)中習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)其它學(xué)習(xí)的影響。任何一種學(xué)習(xí)都要受到學(xué)習(xí)者已獲得的知識(shí)、動(dòng)作技能、情感和態(tài)度等的影響。只要有學(xué)習(xí),就有遷移。遷移是學(xué)習(xí)的繼續(xù)和鞏固,又是提高和深化學(xué)習(xí)的條件。
課程設(shè)計(jì)的過(guò)程,不但體現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)與相關(guān)先修課程之間知識(shí)的遷移,還體現(xiàn)了與更廣泛學(xué)科領(lǐng)域知識(shí),如辯證唯物主義理論之間的遷移。通過(guò)轉(zhuǎn)變思路,可以通過(guò)完成傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目提高學(xué)生辯證思維能力。
齒輪的設(shè)計(jì)是減速器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我們知道,齒輪有五種失效形式:輪齒折斷、疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。設(shè)計(jì)齒輪就是要針對(duì)齒輪的主要失效形式進(jìn)行。對(duì)于軟齒面閉式齒輪,齒面點(diǎn)蝕是主要失效形式。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),再作齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。對(duì)于硬齒面閉式齒輪傳動(dòng),輪齒折斷將是主要失效形式。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),再作齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。而齒面的硬度與選用的材料有關(guān),材料不同,齒面硬度不同。同一材料,熱處理方式不同,也能得到不同的表面硬度。這就告訴我們處理問(wèn)題時(shí)要善于抓住主要矛盾,特別要注意矛盾的轉(zhuǎn)化。齒輪大部分失效都不是突然發(fā)生的,以疲勞點(diǎn)蝕為例,當(dāng)齒輪傳動(dòng)過(guò)程中接觸應(yīng)力超過(guò)齒面材料的接觸疲勞極限時(shí),在載荷的多次作用下,齒面表層將產(chǎn)生微小的疲勞裂紋。隨著工作繼續(xù),疲勞裂紋逐漸擴(kuò)展,致使金屬微粒剝落,形成凹坑,即發(fā)生點(diǎn)蝕,點(diǎn)蝕嚴(yán)重將會(huì)引起齒輪失效。這個(gè)過(guò)程給學(xué)生揭示了量變與質(zhì)變的辨證規(guī)律。為滿足已知條件,有些同學(xué)設(shè)計(jì)的減速器需要選用斜齒齒輪,而斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)可以通過(guò)當(dāng)量齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行分析。這說(shuō)明自然界一切事物既有區(qū)別又有聯(lián)系,而且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握事物轉(zhuǎn)化的規(guī)律和辯證的思維方法。
帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,帶輪直徑取小值可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省材料,但其值過(guò)小又會(huì)使皮帶彎曲應(yīng)力過(guò)大、壽命降低,因此帶輪直徑的取值應(yīng)大于或等于最小許用直徑。通過(guò)分析,向?qū)W生闡明了事物的對(duì)立統(tǒng)一和一分為二的辨證規(guī)律,在機(jī)械設(shè)計(jì)中,沒(méi)有最好的,只有在某些條件下最適合。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)的答案不是唯一的,解決工程實(shí)際問(wèn)題的途徑是多種多樣的。
通過(guò)知識(shí)的遷移,學(xué)生在學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,同時(shí)受到辯證唯物主義思想教育,可以學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看待事物,有助于突破傳統(tǒng)思想的束縛,有助于今后用正確的思維方式去分析和解決工作中的問(wèn)題,有助于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。
2.引入CDl0理念,從全局出發(fā),促進(jìn)全面發(fā)展
CDIO理念以產(chǎn)品構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(D~Lon)、實(shí)施(Implemen)、運(yùn)作(Oerate)的生命周期為載體,從全局的角度來(lái)學(xué)習(xí)工程的理論和實(shí)踐。其提倡的“基于項(xiàng)目的教育學(xué)習(xí)”,是以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線,所有教學(xué)環(huán)節(jié)都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)這條主線展開(kāi),并與之融合在一起,形成一個(gè)有機(jī)的、系統(tǒng)的整體,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用理論知識(shí)的能力和實(shí)踐動(dòng)手的能力。
貫徹CDIO理念,合理選擇課程設(shè)計(jì)題目是關(guān)鍵問(wèn)題。所選題目要有效地建立課堂與社會(huì)的聯(lián)系,如外單位協(xié)作項(xiàng)目、設(shè)計(jì)競(jìng)賽項(xiàng)目,也可以是通過(guò)鼓勵(lì)“挑毛病”列舉缺點(diǎn)和提出對(duì)產(chǎn)品的需求列出“希望點(diǎn)”方法,對(duì)已有產(chǎn)品的改進(jìn)題目。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真觀察,勤聯(lián)想,多設(shè)問(wèn),從日常生活中發(fā)掘題材,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、興趣等自擬題目。教師的作用也將發(fā)生變化,從理論知識(shí)的灌輸者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不是從教師那得到現(xiàn)成的知識(shí),而是通過(guò)一些探索環(huán)節(jié)得到知識(shí)。
在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,打破課程設(shè)計(jì)獨(dú)立完成的局面,而是將學(xué)生分成3-5人的小組,題目選定后,小組成員既要站在全局的高度,參與到整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,又要分工明確,各盡其能,進(jìn)行收集信息、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施設(shè)計(jì)、制作,并且參與最終的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。在動(dòng)手制作實(shí)物之前,可以鼓勵(lì)學(xué)生用計(jì)算機(jī)軟件建立所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維模型,在虛擬環(huán)境中對(duì)其結(jié)構(gòu)、受力、運(yùn)動(dòng)特性、是否干涉等進(jìn)行仿真分析,充分發(fā)揮學(xué)生自學(xué)積極性和潛能。這樣,通過(guò)課程設(shè)計(jì),能夠鍛煉學(xué)生多方面融入社會(huì)的能力,這些能力包括:創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、觀察能力、自學(xué)能力、管理能力、應(yīng)變能力、交流能力等等。
三、教學(xué)實(shí)踐
參加機(jī)械設(shè)計(jì)大賽,以競(jìng)賽題目作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,學(xué)生興趣高,主動(dòng)性強(qiáng),變“讓我做”為“我要做”,學(xué)習(xí)效果好。
例如,根據(jù)第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題“幸福生活——今天和明天”作為課程設(shè)計(jì)的題目,一組學(xué)生設(shè)計(jì)了娛樂(lè)機(jī)械“快樂(lè)愚公”如圖1所示。
“快樂(lè)愚公”的創(chuàng)造靈感來(lái)自于玩具抓取機(jī),相比之下具有體積小、可移動(dòng)的特點(diǎn)。它以兩個(gè)連動(dòng)的平行四邊形機(jī)構(gòu)為主,模擬大臂、小臂的運(yùn)動(dòng),可以靈活地完成上下俯仰動(dòng)作。大臂在滑道上左右移動(dòng)通過(guò)自行設(shè)計(jì)的電路板控制。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,該組學(xué)生分工明確,又相互協(xié)作,共同經(jīng)歷了原理方案和構(gòu)思擬定、原理實(shí)現(xiàn)、零部件設(shè)計(jì)、參數(shù)和指標(biāo)確定及實(shí)物制作過(guò)程,在發(fā)展了創(chuàng)新能力的同時(shí),還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。設(shè)計(jì)完成后,在評(píng)審過(guò)程中通過(guò)匯報(bào)和答辯,使學(xué)生的表達(dá)、溝通能力得到了鍛煉和提高。
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程屬于機(jī)械方面的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程,是高等學(xué)校非機(jī)械類或機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,主要講授關(guān)于機(jī)械常用機(jī)構(gòu)和一般通用零件設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、基本理論和基本方法,培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的機(jī)械及相應(yīng)的分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。這門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)安排是2周的減速箱設(shè)計(jì),這個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程設(shè)計(jì)題目陳舊、重復(fù),學(xué)生中存在抄襲和生搬硬套的現(xiàn)象,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。國(guó)內(nèi)很多老師將逆流式教學(xué)法、案例教學(xué)法、分層教學(xué)法、問(wèn)題式教學(xué)法、行為導(dǎo)向教學(xué)法應(yīng)用到了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)與實(shí)踐中,取得了一定的效果。針對(duì)此問(wèn)題,本文提出將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用到《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的課程設(shè)計(jì)中。
二 傳統(tǒng)教學(xué)的不足之處
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及材料力學(xué)、理論力學(xué)、金屬材料加工工藝多門課程的知識(shí),書本中設(shè)計(jì)原理的內(nèi)容和公式較多,而且也是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的授課環(huán)節(jié)主要采用“教師講,學(xué)生聽(tīng)”被動(dòng)的教學(xué)模式,這種方式導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)課程不感興趣、不上課、作業(yè)抄襲等現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)包括8學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)和2周的課程設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)題目是一級(jí)或二級(jí)減速箱設(shè)計(jì),學(xué)生往往只是按照課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的設(shè)計(jì)步驟,以及《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材中機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟進(jìn)行課程設(shè)計(jì),教師日常針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行答疑。這種實(shí)踐環(huán)節(jié)的方式存在題目陳舊、理論和實(shí)踐聯(lián)系少的缺點(diǎn),導(dǎo)致很多學(xué)生抄襲和生搬硬套,創(chuàng)新能力差。
三 項(xiàng)目教學(xué)法的定義和實(shí)施過(guò)程
項(xiàng)目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下,將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理,信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià),都由學(xué)生自己負(fù)責(zé),學(xué)生通過(guò)該項(xiàng)目的進(jìn)行,了解并把握整個(gè)過(guò)程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。
項(xiàng)目教學(xué)法一般按照以下五個(gè)教學(xué)階段進(jìn)行:(1)明確項(xiàng)目任務(wù):通常由教師提出一個(gè)或幾個(gè)項(xiàng)目任務(wù)設(shè)想,然后同學(xué)生一起討論,最終確定項(xiàng)目的目標(biāo)和任務(wù)。(2)制定計(jì)劃:由學(xué)生制定項(xiàng)目工作計(jì)劃,確定工作步驟和程序,并最終得到教師的認(rèn)可。(3)實(shí)施計(jì)劃:學(xué)生確定各自在小組中的分工以及小組成員合作的形式,然后按照已確立的工作步驟和程序工作。(4)檢查評(píng)估:先由學(xué)生對(duì)自己的工作結(jié)果進(jìn)行自我評(píng)估,再由教師進(jìn)行檢查評(píng)分。師生共同討論、評(píng)判項(xiàng)目工作中出現(xiàn)的問(wèn)題,學(xué)生解決問(wèn)題的方法以及學(xué)習(xí)行動(dòng)的特征。通過(guò)對(duì)比師生評(píng)價(jià)結(jié)果,找出造成結(jié)果差異的原因。(5)歸檔或應(yīng)用:項(xiàng)目工作結(jié)果應(yīng)該歸檔或應(yīng)用到企業(yè)、學(xué)校的生產(chǎn)教學(xué)實(shí)踐中。
四 項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施
1.明確項(xiàng)目
項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容要能激發(fā)學(xué)生的積極性,符合機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)大綱,覆蓋面廣,難度適中,工作量?jī)芍苣芡瓿伞Mㄟ^(guò)該項(xiàng)目的研究,學(xué)生能掌握機(jī)械常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和機(jī)械原理的設(shè)計(jì)。項(xiàng)目一般都來(lái)自機(jī)械系老師與企業(yè)合作的一些橫向課題,例如,混合動(dòng)力履帶推土機(jī)終傳動(dòng)的設(shè)計(jì),項(xiàng)目分成動(dòng)力學(xué)分析、運(yùn)動(dòng)分析、關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)三個(gè)模塊。老師根據(jù)實(shí)際情況給學(xué)生6~8個(gè)項(xiàng)目。
2.制定計(jì)劃
老師根據(jù)項(xiàng)目數(shù)目將全班分成6~8個(gè)項(xiàng)目組,每個(gè)項(xiàng)目組有一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理和5個(gè)組員。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制定項(xiàng)目計(jì)劃和時(shí)間安排,老師負(fù)責(zé)項(xiàng)目計(jì)劃的審核。審核通過(guò)方可進(jìn)行后續(xù)的實(shí)施。
3.實(shí)施計(jì)劃
計(jì)劃制定好,項(xiàng)目經(jīng)理按照計(jì)劃將任務(wù)分給項(xiàng)目成員;成員按照項(xiàng)目計(jì)劃查閱資料和設(shè)計(jì)。成員定期碰頭介紹工作進(jìn)展以及執(zhí)行中的困難,項(xiàng)目組成員討論。老師負(fù)責(zé)困難的答疑。
4.檢查和評(píng)估
老師根據(jù)小組的項(xiàng)目計(jì)劃內(nèi)容定期檢查和提問(wèn)。項(xiàng)目完成后,成果以項(xiàng)目報(bào)告的方式提交。項(xiàng)目以PPT的方式進(jìn)行小組匯報(bào),每個(gè)小組項(xiàng)目經(jīng)理指定一人匯報(bào),匯報(bào)時(shí)間不超過(guò)10分鐘,匯報(bào)結(jié)束后,老師提問(wèn)5分鐘。小組成員可以回答。老師根據(jù)匯報(bào)情況和項(xiàng)目報(bào)告內(nèi)容給出評(píng)定成績(jī),最終的成績(jī)作為小組所有成員的成績(jī)。
五 結(jié)束語(yǔ)
第一,項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中激發(fā)學(xué)生的興趣。項(xiàng)目的題材來(lái)源于真實(shí)的項(xiàng)目。
第二,項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和集體榮譽(yù)感。項(xiàng)目最終的成績(jī)?nèi)Q于整個(gè)項(xiàng)目組的完成情況,任何一個(gè)人都會(huì)影響成績(jī)。
第三,項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力。項(xiàng)目方案制定、方案實(shí)施都要靠自己查資料、思考、交流才能完成。
參考文獻(xiàn)
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