時(shí)間:2023-02-27 11:09:07
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇機(jī)械設(shè)計(jì)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
1.1教學(xué)內(nèi)容過(guò)于防范
目前,機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程包含的內(nèi)容較多,有機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)包括材料、力學(xué)、熱處理、機(jī)械原理、公差與配合、機(jī)械零件、機(jī)械CAD等內(nèi)容,所涉及的知識(shí)層面較廣,教學(xué)內(nèi)容較散,且與其他課程有著很多重復(fù),如機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科中有一項(xiàng)螺紋連接的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容??梢?jiàn),教學(xué)范圍與機(jī)械設(shè)計(jì)這門學(xué)科的學(xué)習(xí)原則不相符合。又如,減速器的類型、樣式和設(shè)計(jì)參數(shù)要求,和機(jī)械制圖中的減速器設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)存在較高重復(fù)率,不僅在學(xué)科的學(xué)習(xí)層次上造成混亂,還浪費(fèi)了學(xué)生的學(xué)習(xí)精力。
1.2與時(shí)俱進(jìn)能力不強(qiáng)
機(jī)械設(shè)計(jì)這門學(xué)科的實(shí)用性較強(qiáng),同時(shí)其教學(xué)內(nèi)容隨著科技的不斷發(fā)展而不斷變化。所以,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容如果不進(jìn)行更新,很難滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求,同時(shí)也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。因此,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科緊隨時(shí)代的變化而改變,將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行時(shí)代元素的融入。如今,很多相關(guān)院校對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)學(xué)等技術(shù)的教學(xué)比較注重,教學(xué)力度也較大,使能源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題的教學(xué)很少涉及。尤其是安全、人機(jī)關(guān)系、美學(xué)等社會(huì)因素和價(jià)值工程、周期費(fèi)用分析等經(jīng)濟(jì)因素,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)無(wú)法滿足現(xiàn)代人們的生產(chǎn)需求。
1.3教學(xué)方式落后
很多相關(guān)院校對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)仍然采用講學(xué)通用的原則,對(duì)于教學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí),讓學(xué)生采取理論知識(shí)記憶的灌輸性傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法,而對(duì)這門學(xué)科的實(shí)際應(yīng)用教學(xué)涉及較少,僅僅加深了學(xué)生的相關(guān)知識(shí)或原理的理解。同時(shí),缺乏案例式教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)以及討論啟發(fā)式教學(xué),在學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有充足的時(shí)間進(jìn)行自主探索,嚴(yán)重阻礙學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握,同時(shí)一定程度上阻礙了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題能力的發(fā)展。因此,應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系進(jìn)行創(chuàng)新。
2創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系措施
2.1調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)科教學(xué)內(nèi)容應(yīng)從實(shí)際出發(fā),注重教學(xué)的整體性、實(shí)踐性以及創(chuàng)新性。如今,很多學(xué)生對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)掌握不明確。所以,機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)遵循適度夠用的理論知識(shí)學(xué)習(xí)原則,可采取重點(diǎn)學(xué)習(xí)、部分理解等方式。首先,教學(xué)內(nèi)容要清晰精簡(jiǎn),要精簡(jiǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的教學(xué)內(nèi)容,避免學(xué)生在相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生知識(shí)重復(fù)。同時(shí),在學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用教學(xué)中,如實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、社會(huì)調(diào)查、畢業(yè)論文以及課外科技活動(dòng)等注重實(shí)踐運(yùn)用的教學(xué)環(huán)節(jié),不但要適度融入相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),還要增加其課程。其次,要注重知識(shí)的整合。在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)中,將其中關(guān)聯(lián)性與聯(lián)系性較大的知識(shí)急性整合學(xué)習(xí)。最后,在機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重知識(shí)點(diǎn)的增設(shè)。不僅要注重知識(shí)的重點(diǎn)性,還要考慮知識(shí)的完整性,可以增設(shè)以電、液為動(dòng)力的機(jī)構(gòu)組合,結(jié)合實(shí)際的典型機(jī)械等新內(nèi)容,使學(xué)生全面認(rèn)識(shí)現(xiàn)代機(jī)械,以適當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)際需要,方便計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用和推廣。
2.2加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)
機(jī)械設(shè)計(jì)是一門極具實(shí)踐性的課程,過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生設(shè)計(jì)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目的,同時(shí)注重學(xué)生工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)以及社會(huì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)當(dāng)徹底摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,在講解相關(guān)理論知識(shí)或原理時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)結(jié)論的能力。同時(shí),在相關(guān)知識(shí)或原理的講解時(shí),融入其在實(shí)踐中的應(yīng)用,堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性以及現(xiàn)代性。
2.3創(chuàng)新教學(xué)方法
目前,相關(guān)院校的招生多是面向全國(guó),導(dǎo)致各種學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一。因此,要不斷創(chuàng)新如今的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)。教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)直觀教學(xué),在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)或原理的同時(shí),讓學(xué)生接觸各類種機(jī)械、機(jī)構(gòu)、零件、部件、圖紙,提高學(xué)生相關(guān)知識(shí)或原理的實(shí)踐性。同時(shí),教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),借助計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng),利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和仿真軟件系統(tǒng),開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、立體式教學(xué)。此外,教師在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)盡量減少相關(guān)知識(shí)或原理的理論推導(dǎo),運(yùn)用例證講清思路,加深學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)或原理理解,提高課堂教學(xué)效率。
2.4增加教學(xué)實(shí)踐
機(jī)械設(shè)計(jì)是一門較注重實(shí)踐運(yùn)用的學(xué)科,教學(xué)時(shí)教師不能僅僅注重學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí),要更加重視學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用,如繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。圖2為機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的繪制步驟。以四桿機(jī)構(gòu)為例,結(jié)合日常見(jiàn)到的篩東西、磨豆腐等,布置設(shè)計(jì)任務(wù)。在四桿機(jī)構(gòu)的講解過(guò)程中,不斷提醒雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿、雙搖桿機(jī)構(gòu)分別有什么運(yùn)動(dòng)特性,能轉(zhuǎn)化為什么樣的運(yùn)動(dòng)形式,現(xiàn)實(shí)生活中有哪些物品用到了這些機(jī)構(gòu),不斷啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計(jì)任務(wù)。一個(gè)機(jī)器少不了動(dòng)力,因此課程中增加電動(dòng)機(jī)的選用環(huán)節(jié)。學(xué)生設(shè)定自己運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的各種參數(shù)后,按部就班選用電動(dòng)機(jī),由此掌握效率等概念,并對(duì)整體的機(jī)器建立一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)。電動(dòng)機(jī)選好后,考慮減速的問(wèn)題。這時(shí),可以引進(jìn)齒輪機(jī)構(gòu)(包括蝸輪蝸桿)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)。齒輪機(jī)構(gòu)重點(diǎn)講傳動(dòng)比的分配、計(jì)算及選用,對(duì)于漸開(kāi)線的形成等和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用聯(lián)系不密切的內(nèi)容可忽略不講。帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)重點(diǎn)講傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用。此外,學(xué)習(xí)過(guò)程中要加入查手冊(cè)選材料環(huán)節(jié),把時(shí)間用到應(yīng)用實(shí)踐上。
3結(jié)語(yǔ)
目前,我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系仍然存在教學(xué)內(nèi)容過(guò)于龐雜、無(wú)法適應(yīng)時(shí)代的快速發(fā)展以及教學(xué)方式過(guò)于陳舊和落后等問(wèn)題。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng),同時(shí)不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,以期為國(guó)家培養(yǎng)更多機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新性人才。
作者:李愛(ài)軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]金京,羅聲.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)械設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].紡織服裝教育,2012,27(6):534-536,539.
對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言,其初期計(jì)劃設(shè)計(jì)是非常重要的,并且會(huì)在很大程度上直接影響機(jī)械設(shè)計(jì)的成果和性能。為此,應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)初期計(jì)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。從內(nèi)容上來(lái)分析,機(jī)械設(shè)計(jì)的初期計(jì)劃設(shè)計(jì),比較類似于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)分析的內(nèi)容,具體工作主要分為以下幾個(gè)方面:第一,機(jī)械設(shè)計(jì)在開(kāi)始工作之前必須對(duì)大量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行搜集,并且在整理后開(kāi)展深入分析,選擇有價(jià)值的數(shù)據(jù)和信息,為機(jī)械設(shè)計(jì)工作提供必要的參考。機(jī)械設(shè)計(jì)在精度上的要求很高,不能草率的決定如何設(shè)計(jì),需要根據(jù)實(shí)際的需求以及技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作。第二,設(shè)計(jì)人員必須充分掌握好設(shè)計(jì)的器具所具備的功能與性質(zhì)。現(xiàn)階段的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到了高度的自動(dòng)化階段,機(jī)械設(shè)計(jì)工作基本上都是通過(guò)不同的器具來(lái)完成的。因此,器具的功能和性質(zhì)直接決定了機(jī)械設(shè)計(jì)的成果和應(yīng)用方向,該項(xiàng)工作在未來(lái)的發(fā)展中必須得到充分的重視。
1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案
相對(duì)而言,機(jī)械設(shè)計(jì)在具體的工作當(dāng)中都是按照相應(yīng)的方案來(lái)進(jìn)行的。目前,機(jī)械設(shè)計(jì)方案被認(rèn)為是設(shè)計(jì)工作中的核心部分,能夠在客觀上和主觀上對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平產(chǎn)生極大的影響。方案設(shè)計(jì)的工作必須保證貼合實(shí)際,過(guò)于理論化只會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。本文認(rèn)為,機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案應(yīng)從以下幾個(gè)方面出發(fā):第一,機(jī)械設(shè)計(jì)方案必須滿足機(jī)器本身的性能和功能要求。機(jī)械設(shè)計(jì)從細(xì)小的零部件一直到較大的操作設(shè)備都要按照設(shè)計(jì)方案來(lái)執(zhí)行。但是,方案在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)保證其符合機(jī)器本身的功能和性能,要具有較高的匹配度,否則無(wú)法完成較多的工作。第二,機(jī)械設(shè)計(jì)方案在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中必須充分考慮到檢驗(yàn)者本身的因素。以目前的情況來(lái)看,檢驗(yàn)者屬于主觀上的因素,其是否掌握機(jī)器的開(kāi)發(fā)、是否能夠創(chuàng)新、是否具有較高的認(rèn)知,都將影響機(jī)械設(shè)計(jì)方案的有效性,從而間接的影響后續(xù)的工作。
1.3機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)
隨著機(jī)械設(shè)計(jì)的重視程度不斷提升,很多地區(qū)都在機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)方面投入了大量的時(shí)間和精力,力求能夠在客觀上研究出更高的技術(shù)成果。但是,機(jī)械設(shè)計(jì)的限制性條件較多,理論化的成果多數(shù)情況僅適用于學(xué)術(shù)研究,未來(lái)的設(shè)計(jì)技術(shù)還是應(yīng)該在實(shí)踐工作中進(jìn)行較大的努力。從現(xiàn)有的工作來(lái)看,機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于主要技術(shù)層面這一要素具有非常高的要求。本文認(rèn)為,在機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)階段,應(yīng)達(dá)到以下兩方面的要求:第一,設(shè)計(jì)人員必須對(duì)設(shè)計(jì)圖紙信息進(jìn)行反復(fù)的核對(duì),尤其是一些重要的信息和數(shù)據(jù),應(yīng)認(rèn)真對(duì)待圖紙的各種數(shù)據(jù)計(jì)算,從多方面來(lái)完成總圖與部分圖的對(duì)比分析,將最終的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整理。機(jī)械設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)技術(shù),從客觀的角度來(lái)分析就是對(duì)各種數(shù)據(jù)和信息不斷加深的過(guò)程,提高精度的同時(shí)保證機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和性能不受到影響。第二,機(jī)械設(shè)計(jì)主要技術(shù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行審慎的比對(duì)和分析,保證階段性的工作成果。社會(huì)雖然對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的需求較大,但在要求方面絲毫沒(méi)有減弱。設(shè)計(jì)人員在執(zhí)行技術(shù)的時(shí)候應(yīng)保證不出現(xiàn)任何類型的疏漏,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行反復(fù)的校對(duì)。由此可見(jiàn),機(jī)械設(shè)計(jì)主要技術(shù)在目前的發(fā)展中還有很大的提升空間,且值得研究的部分較多。
2我國(guó)機(jī)械制造的技術(shù)
2.1我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)
近年來(lái),我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)械制造中得到廣泛應(yīng)用,技術(shù)與設(shè)備都要進(jìn)行不斷更新,在原有優(yōu)秀技術(shù)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)作為發(fā)展的基礎(chǔ),滿足當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面,先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)能夠有效提升機(jī)械產(chǎn)品的性能與功能。由此可見(jiàn),我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)還是比較突出的,且在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益上獲得了較大的提升。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)下的工作標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面:第一,技術(shù)的精度不斷提升。目前的零部件機(jī)械制造獲得了廣泛的重視,零部件的精度和性能都有所提升,促使我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)更上一層樓。第二,面對(duì)社會(huì)的強(qiáng)大需求,我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的體系不斷健全,在很多方面都獲得了突出的成就,告別冗雜操作的同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了工作量的降低、工作效率的提升,這是值得肯定的。
2.2我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向
機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)不斷深化的過(guò)程,單純?cè)诰壬匣蛘呤琴|(zhì)量上要求提升,并不是最終的訴求。應(yīng)用機(jī)械制造技術(shù)的目的在于為社會(huì)提供所需要的產(chǎn)品,促進(jìn)生產(chǎn)生活的快速發(fā)展,減少各種問(wèn)題的出現(xiàn)。因此,明確機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向是非常重要的。根據(jù)發(fā)展方向,結(jié)合當(dāng)下的工作成果,努力地朝著目標(biāo)努力,才是今后需要做的事情。本文認(rèn)為,我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)在以下幾個(gè)方面來(lái)展開(kāi):第一,機(jī)械制造的管理。健全規(guī)范的計(jì)算機(jī)管理制度是我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展方向之一,因此,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的計(jì)算機(jī)管理。第二,機(jī)械制造的設(shè)計(jì)?,F(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求更加傾向于智能化,如CAD設(shè)計(jì)軟件以及虛擬的設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)需要設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行模擬設(shè)計(jì),并能夠通過(guò)多媒體等對(duì)產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行模擬演示。
1.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展與前景分析機(jī)械產(chǎn)品在性能方面要更加的優(yōu)良,因此,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中要以提高產(chǎn)品的性能為目標(biāo),其中機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)良性主要體現(xiàn)在可靠性技術(shù)以及控制技術(shù)方面。機(jī)械設(shè)計(jì)要更加適合市場(chǎng)發(fā)展,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中能夠獲得發(fā)展空間,產(chǎn)品在形成以后要能夠在市場(chǎng)中進(jìn)行拓展。同時(shí),在經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷變化的情況下,要不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù),這樣能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)方面應(yīng)用新技術(shù)。新技術(shù)要具備一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在技術(shù)方面的創(chuàng)新,成本方面的降低,智能化設(shè)計(jì)等。應(yīng)用新技術(shù)來(lái)提高機(jī)械設(shè)計(jì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,對(duì)企業(yè)未來(lái)的發(fā)展更加有利。在機(jī)械設(shè)計(jì)方面,節(jié)能環(huán)保理念也要進(jìn)行體現(xiàn),近年來(lái),人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視,在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中,綠色設(shè)計(jì)成為了主要發(fā)展方向。機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品以智能化和綠色化為基礎(chǔ),在對(duì)能源進(jìn)行利用時(shí),能夠利用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源的利用最大化,對(duì)實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用更加有幫助。
2機(jī)械制造的技術(shù)分析
2.1先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)分析先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)要符合當(dāng)代技術(shù)發(fā)展要求,在機(jī)械設(shè)計(jì)方面要更加具備當(dāng)代的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品需求的情況,雖然其在制造技術(shù)方面在不斷的更新,同時(shí),使用的設(shè)備也在不斷的更換,但是,在原有基礎(chǔ)上要不斷的更新技術(shù),對(duì)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行利用,作為其發(fā)展的基礎(chǔ)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展過(guò)程中,機(jī)械制造技術(shù)要做到能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。工業(yè)發(fā)展過(guò)程中對(duì)各方面都提出了新的要求,近年來(lái),工業(yè)發(fā)展速度非???,而且在不斷的融入新的技術(shù)體系。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)進(jìn)行了很好的融合,為了更好的提高生產(chǎn)效率,應(yīng)該對(duì)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行革新。提高生產(chǎn)效率滿足客戶的需要,能夠提高市場(chǎng)占有率。先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)在技術(shù)范圍上要進(jìn)行擴(kuò)大,同時(shí),在生產(chǎn)加工方面要不斷的發(fā)展。
2.2我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析機(jī)械制造的管理。計(jì)算機(jī)管理制度對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言,是一種未來(lái)發(fā)展的方向。組織體制與生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,營(yíng)造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國(guó),這種管理機(jī)制還是比較匱乏的,只有很少的機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行這樣的管理。因此,我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械制造的管理機(jī)制。機(jī)械制造的設(shè)計(jì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都會(huì)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,并且不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。尤其是計(jì)算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用-CAD技術(shù)的應(yīng)用,讓更多企業(yè)開(kāi)始了無(wú)圖紙的機(jī)械制造。然而,在我國(guó),則缺乏這種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),或者是這樣的技術(shù)應(yīng)用并不廣泛。因此,在這一技術(shù)層面上,我國(guó)需要努力與發(fā)展。機(jī)械制造的工藝分析。機(jī)械制造以高精度、高精細(xì)加工作為其發(fā)展的趨勢(shì)。最新的技術(shù),如微型加工、納米加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)等等。這些技術(shù)都屬于高端的加工技術(shù),在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。
二、課程教學(xué)改革的思路和方法
1.主導(dǎo)思想與目標(biāo)任務(wù)
(1)主導(dǎo)思想。以行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)工程技術(shù)人才的需求為導(dǎo)向,以服務(wù)行業(yè)為主旨,依托行業(yè)優(yōu)勢(shì),結(jié)合專業(yè)定位和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段和技術(shù),加強(qiáng)校企聯(lián)合,改革人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)卓越工程師后備人才。
(2)圍繞一個(gè)目標(biāo),培養(yǎng)三種能力。以著力提高學(xué)生的工程素質(zhì)為目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力及工程創(chuàng)新能力。
(3)搭建一個(gè)平臺(tái),依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。以CAXC項(xiàng)目為平臺(tái),依據(jù)統(tǒng)一的全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用工程師認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課程教學(xué)。
(4)“課程置換”形式,完成認(rèn)證考試。課程教學(xué)形式要進(jìn)行置換,既要源于認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),又要高于認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),最后完成認(rèn)證考試。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,細(xì)化過(guò)程控制
(1)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。縱向強(qiáng)化,橫向拓展,提高和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。應(yīng)用“海天教學(xué)系統(tǒng)軟件”進(jìn)行實(shí)訓(xùn)和教學(xué)互動(dòng)。2008年我校首次面向2006級(jí)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)6個(gè)班開(kāi)設(shè)了32學(xué)時(shí)的“Solid-Works機(jī)械設(shè)計(jì)”課程。隨后依據(jù)學(xué)生就業(yè)信息的反饋,及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,2012年開(kāi)始和應(yīng)用工程師認(rèn)證緊密相連,2013年課程更名為“計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)與分析”,并增加了8學(xué)時(shí),完善充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容,面向4個(gè)專業(yè)共13個(gè)班授課,修訂出版了新教材。應(yīng)用“海天教學(xué)系統(tǒng)軟件”進(jìn)行實(shí)訓(xùn),很好地實(shí)現(xiàn)了教師與學(xué)生的教學(xué)互動(dòng),提高了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)熱情,加深了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。經(jīng)調(diào)查,有72%的學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)很感興趣。
(2)采用多樣化教學(xué)組織形式。課內(nèi)教學(xué)與課外訓(xùn)練結(jié)合,由淺入深,以點(diǎn)帶面,一人一機(jī),學(xué)練結(jié)合,整體把握,逐步推進(jìn)。
(3)規(guī)范教學(xué)過(guò)程。交叉互學(xué),教學(xué)研討,深入交流,總結(jié)完善。
(4)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。從易到難,系統(tǒng)地設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,且多數(shù)內(nèi)容來(lái)自企業(yè)。如并條機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙來(lái)源于企業(yè),圖紙規(guī)范,數(shù)據(jù)標(biāo)注合理,技術(shù)工藝全面,使實(shí)驗(yàn)更加貼近生產(chǎn)實(shí)際,學(xué)生受到“真刀真槍”的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。課程教學(xué)內(nèi)容分為5章,每章配有2個(gè)單元4學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容涉及草圖以及零件、裝配體、鈑金及工程圖。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有明確的設(shè)計(jì)意圖,學(xué)生很容易上手。
3.評(píng)估工程技術(shù)素養(yǎng)和基本能力并及時(shí)修正提高
(1)重心前移,提前介入。通過(guò)實(shí)習(xí)、參加企業(yè)活動(dòng),了解企業(yè)對(duì)CAE及CAM應(yīng)用和對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)要求。通過(guò)最優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),建立機(jī)構(gòu)最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型并上機(jī)求解,使學(xué)生較好地運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的一般問(wèn)題。通過(guò)三維機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),運(yùn)用SolidWorks計(jì)算機(jī)繪圖軟件,對(duì)并條機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使學(xué)生較熟練地掌握三維設(shè)計(jì)基本方法。
(2)探索人才培養(yǎng)新機(jī)制。實(shí)現(xiàn)課程之間、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間、企業(yè)學(xué)習(xí)與學(xué)校培養(yǎng)之間緊密銜接及共同培養(yǎng)人才的新機(jī)制。
(3)注重學(xué)生綜合能力的強(qiáng)化過(guò)程。組織學(xué)生參加各類大賽等創(chuàng)新活動(dòng),將理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合提升到新高度。
4.加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控和信息反饋分析
(1)建設(shè)并完善教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量保障體系。嚴(yán)格的過(guò)程管理與考核,將計(jì)算機(jī)認(rèn)證考試成績(jī)、理論考試成績(jī)和日常階段性實(shí)物設(shè)計(jì)作業(yè)成績(jī)分別按一定比例計(jì)算,形成最終成績(jī)。
(2)克服同質(zhì)化傾向,實(shí)現(xiàn)特色化培養(yǎng),提升整體質(zhì)量。圍繞行業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品升級(jí)換代,瞄準(zhǔn)企業(yè)對(duì)人才素質(zhì)的綜合要求,進(jìn)行立項(xiàng)研究。
三、取得的主要成果
1.教學(xué)管理
2010年,教育部教育管理信息中心批準(zhǔn)在我校建立全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)認(rèn)證(CAXC)項(xiàng)目考試點(diǎn),成為陜西省第一家高校CAXC項(xiàng)目考試點(diǎn)單位,向校內(nèi)外開(kāi)放。由于機(jī)械類專業(yè)在2011—2012年度“全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)認(rèn)證”工作中的突出成績(jī),我校被教育部教育管理信息中心評(píng)為優(yōu)秀考試點(diǎn),項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人在全國(guó)大會(huì)上作專題發(fā)言,項(xiàng)目組成員、機(jī)電學(xué)院王貫超教授被評(píng)為優(yōu)秀教師。
2.教學(xué)改革
(1)發(fā)表《培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的探索與實(shí)踐》等論文4篇。
(2)編著的《SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)教程》2012年9月被中國(guó)紡織服裝教育學(xué)會(huì)列入高等院校紡織服裝類“十二五”部委級(jí)規(guī)劃教材,獲得學(xué)校優(yōu)秀教材獎(jiǎng)。
(3)編寫了《SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)習(xí)題集》、“計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)建模與分析”課程教學(xué)大綱、“計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)建模與分析”多媒體教材(光盤)、“計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)教學(xué)平臺(tái)”實(shí)驗(yàn)作業(yè)報(bào)告單(無(wú)紙化)、“計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)建模與分析”視頻教材(光盤)。
(4)建立了具有紡織機(jī)械設(shè)計(jì)和面向陜西省裝備制造業(yè)發(fā)展需要的多行業(yè)特色和需求的考試內(nèi)容和課外實(shí)訓(xùn)習(xí)題庫(kù)。
3.應(yīng)用工程師認(rèn)證
2012年,我校首次組織學(xué)生參加Solid-Works應(yīng)用工程師項(xiàng)目考試認(rèn)證,225人獲全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用工程師證書。至今,連續(xù)三屆學(xué)生參加了該項(xiàng)認(rèn)證,共有587人獲得證書。
4.工程設(shè)計(jì)實(shí)踐創(chuàng)新能力的實(shí)訓(xùn)
連續(xù)四年在“高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽中獲得好成績(jī),獲第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽省級(jí)一等獎(jiǎng)、全國(guó)一等獎(jiǎng),團(tuán)隊(duì)省級(jí)二等獎(jiǎng)。調(diào)查結(jié)果表明,96%的學(xué)生認(rèn)為,該課程的學(xué)習(xí)對(duì)提高機(jī)械設(shè)計(jì)能力很明顯。第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽兩項(xiàng)作品獎(jiǎng)得主劉暉同學(xué)感言,“其中的圖紙、三維模型及運(yùn)動(dòng)模擬都是應(yīng)用SolidWorks軟件來(lái)設(shè)計(jì)完成的,這款軟件的功能的確很強(qiáng)大,也易學(xué)、實(shí)用”。
5.主要解決的教學(xué)問(wèn)題
(1)依托CAXC項(xiàng)目平臺(tái),依據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),以“課程置換”形式,完成標(biāo)準(zhǔn)化考試和認(rèn)證工作。
(2)解決了理論與實(shí)踐相脫節(jié),人才培養(yǎng)與行業(yè)企業(yè)對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求相脫節(jié),學(xué)校教學(xué)與服務(wù)社會(huì)、促進(jìn)行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)換代相脫節(jié)的矛盾。
(3)解決了教學(xué)質(zhì)量保障和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)衡量存在不一致的問(wèn)題。
(4)找到了工程類專業(yè)大學(xué)生工程設(shè)計(jì)、實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效途徑和方法。
四、創(chuàng)新點(diǎn)
1.開(kāi)辟了標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)管理新途徑
建立了陜西省第一個(gè)CAXC項(xiàng)目平臺(tái),為校內(nèi)外人才培養(yǎng)提供了訓(xùn)練場(chǎng)所。規(guī)范了應(yīng)用工程師認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),豐富了教學(xué)內(nèi)容。采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,強(qiáng)化教學(xué)管理,整合教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方法,細(xì)化實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),完善課程質(zhì)量和教學(xué)效果的評(píng)價(jià)體系,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
2.實(shí)現(xiàn)作業(yè)無(wú)紙化
從最初的單純課程教學(xué)到理論教學(xué)+實(shí)踐操作+認(rèn)證訓(xùn)練等多個(gè)環(huán)節(jié),面向機(jī)械類專業(yè)全部學(xué)生,提高了教學(xué)效果。學(xué)生上機(jī)建模,作業(yè)以電子版形式提交,圖文并茂地說(shuō)明作業(yè)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)作業(yè)無(wú)紙化。
3.綜合考核學(xué)習(xí)效果
從教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及能力訓(xùn)練三方面著手,在計(jì)算分析、設(shè)計(jì)制圖及性能測(cè)試等方面全方位培養(yǎng)學(xué)生,將認(rèn)證考試、理論考試和日常作業(yè)成績(jī)按比例進(jìn)行綜合考核,保證了項(xiàng)目質(zhì)量和水平。
1.1生產(chǎn)和工藝過(guò)程
機(jī)械制造工藝中的生產(chǎn)過(guò)程具體是指制造機(jī)械時(shí),將原材料或者半成品制作成產(chǎn)品的過(guò)程,主要包含生產(chǎn)技術(shù)的前期準(zhǔn)備,原材料與半成品的運(yùn)輸、保管,零部件與產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和檢驗(yàn)等。工藝過(guò)程隸屬于生產(chǎn)過(guò)程,它是指改變零部件與產(chǎn)品尺寸大小、外形、性質(zhì)、相對(duì)位置關(guān)系的生產(chǎn)操作過(guò)程,例如,毛坯制造、機(jī)械加工等。其中,工藝過(guò)程涵蓋了機(jī)械加工工藝過(guò)程,它具體是指采用機(jī)械加工方法改變毛坯的外形、尺寸大小以及表面質(zhì)量,將其變成產(chǎn)品零部件的過(guò)程,此過(guò)程通常由一個(gè)或者多個(gè)加工工序構(gòu)成,主要包含安裝、工位、公步和走刀這四道工序。
1.2零件裝夾
正式生產(chǎn)零件之前,應(yīng)將其安放在基床或者夾具等位置,此步工序?yàn)楣潭ㄎ恢茫瑸檫M(jìn)一步保障位置的準(zhǔn)確性,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)固,此步工序?yàn)閵A緊,固定位置和夾緊統(tǒng)稱為裝夾。機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)中零件裝夾的科學(xué)性嚴(yán)重影響著零件的生產(chǎn)品質(zhì),同時(shí)直接影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)速度、生產(chǎn)成本和安全性。通常包含直線、劃線找正式和用夾具裝夾式這三種零件裝夾模式。
1.3定位
為切實(shí)保證零件的精確度,應(yīng)做好零件的定位作業(yè)。定位時(shí),首先嚴(yán)格依照加工工件的具體情況合理選擇定位基準(zhǔn),本文中的基準(zhǔn)是指點(diǎn)、線、面,且能夠在明確工件和加工工具之間具置關(guān)系中發(fā)揮作用,依照所發(fā)揮作用和應(yīng)用場(chǎng)所的不同,將基準(zhǔn)劃分成設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn),其中工藝基準(zhǔn)依照不同的分類標(biāo)準(zhǔn),又將其細(xì)分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、檢測(cè)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。
1.4加工精確度
加工精確度是機(jī)械制造工藝中的關(guān)鍵,其直接決定著產(chǎn)品的使用性能,依照不同的要求,可將其劃分成尺寸大小精確度、外形精確度、位置精確度和表面質(zhì)量精確度。在具體的機(jī)械加工過(guò)程中,為獲得準(zhǔn)確的尺寸大小精度,主要采用試切法、調(diào)整法;為獲得準(zhǔn)確的外形精確度可以采用軌跡法、成形法。
2合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)措施
2.1提升加工精確度的措施
在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中不可避免地存在誤差,只有深入分析研究產(chǎn)生不同誤差的具體原因,采取有效的預(yù)防措施,方能減少誤差的出現(xiàn),進(jìn)而提升工件的加工精確度。若想提升零件的加工精確度可以改進(jìn)所用夾具,也可以改造測(cè)量工具;若想有效控制誤差,則應(yīng)全面認(rèn)真分析加工誤差,找到產(chǎn)生誤差的具體原因,通常系統(tǒng)應(yīng)力、受熱變形、刀具磨損等都會(huì)引發(fā)誤差,依照具體的原因采取針對(duì)性的解決對(duì)策。
2.2提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的措施
標(biāo)準(zhǔn)化是機(jī)械設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向,借助統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),保證機(jī)械零件尺寸大小、規(guī)格型號(hào)、性能和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一,這有助于產(chǎn)品質(zhì)量的提高,還能夠顯著降低生產(chǎn)成本。因此,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重產(chǎn)品零件標(biāo)準(zhǔn)化水平的提高,進(jìn)而提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平,強(qiáng)化機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
2.3改善零件加工表面質(zhì)量的措施
零件加工表面質(zhì)量是指機(jī)械加工后零件表面的微觀不平度,其質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品零件的使用性能、可靠性和使用壽命。為改善零件加工表面的質(zhì)量,可以采用以下措施:首先,合理選擇刀具,盡量依據(jù)加工件的屬性選取刀尖圓弧半徑相對(duì)較大、副偏角度較小或者適當(dāng)?shù)男薰馊?,進(jìn)而縮減加工零件表面的不平度;其次,科學(xué)選擇切削條件。若想獲得理想的加工零件表面質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)不同的材料選擇恰當(dāng)?shù)那邢魉俣?,另外,還可以使用高效切削液;最后,降低表面層的形變程度,可以同時(shí)采用多種方法。3.4強(qiáng)化綠色制造的措施綠色制造理念的引入能夠有效增加機(jī)械設(shè)計(jì)的成功幾率,因此,引入了綠色制造理念的機(jī)械制造工藝與原有的制造工藝相比存在一定的差距,它強(qiáng)調(diào)對(duì)環(huán)境的保護(hù),同時(shí)在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。為強(qiáng)化綠色制造,應(yīng)全面考慮產(chǎn)品的綠色開(kāi)發(fā),減小其生產(chǎn)使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染程度,首先應(yīng)保證機(jī)械建模過(guò)程中的綠色設(shè)計(jì),借助系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法,選取綠色環(huán)保型原材料,還應(yīng)考慮產(chǎn)品的回收和循環(huán)利用情況。
工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的目標(biāo)就是通過(guò)設(shè)計(jì)能夠?yàn)槿藗兲峁┮粋€(gè)更為舒適的生活方式,提升人們的生活質(zhì)量,使得我們的生活更加的自然、環(huán)保以及和諧,因此工業(yè)設(shè)計(jì)這項(xiàng)工作還具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,需要有較強(qiáng)的應(yīng)用性。
1.2時(shí)代感強(qiáng)
應(yīng)該注意的是,在不同的時(shí)代背景之下,工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該有不同的需求。在當(dāng)前新的形勢(shì)之下,工業(yè)設(shè)計(jì)的基本需求就是綠色、節(jié)能,由此可見(jiàn),工業(yè)設(shè)計(jì)還具有較強(qiáng)的時(shí)代感。
2工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
在工業(yè)革命之后,工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)迅速發(fā)展起來(lái),但是從總體上來(lái)看,我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)歷史較短,發(fā)展的速度相對(duì)比較緩慢。近幾年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)很多企業(yè)面臨經(jīng)濟(jì)方面的糾紛也越來(lái)越多,這就使得一些企業(yè)開(kāi)始意識(shí)到工業(yè)設(shè)計(jì)的重要意義,將更多的注意力轉(zhuǎn)移到了工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中。并且這些企業(yè)在工業(yè)設(shè)計(jì)中也確實(shí)投入了大量的財(cái)力和人力資源,他們希望能夠通過(guò)優(yōu)化工業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)提升企業(yè)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
3機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展情況
機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)包括了很多的步驟和環(huán)節(jié),例如:產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品的制造等,此外還涉及到了產(chǎn)品的售后服務(wù)等環(huán)節(jié)。我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱,同西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比較還存在較大的差距,主要表現(xiàn)為當(dāng)前我國(guó)主要依靠引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)展,自主創(chuàng)新能力不高,這也限制了我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。此外,雖然我國(guó)的勞動(dòng)力資源豐富,但是在投入的資金方面還不夠充足,這也在一定的程度上造成了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展緩慢。我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量雖然在最近幾年得到了一定的提升,但是在工業(yè)產(chǎn)品的使用性能方面還存在一定的不足,在產(chǎn)品外觀的設(shè)計(jì)上還有所欠缺。
4工業(yè)設(shè)計(jì)以及機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用
工業(yè)設(shè)計(jì)同機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)有各自不同的特征,如果能夠?qū)⑦@二者有機(jī)的結(jié)合在一起,那么就可以極大的提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是從當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看,我國(guó)很多的小型企業(yè)在生產(chǎn)的技術(shù)以及生產(chǎn)的資金投入等方面還受到了一定的限制,這樣就使得他們?cè)跈C(jī)械的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)上難以取得突破,技術(shù)水平相對(duì)比較落后,為企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)了難度。所以在機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,政府的相關(guān)部門需要充分的發(fā)揮好宏觀調(diào)控的作用,對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行合理的、適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),從而更好的引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)朝著節(jié)能以及環(huán)保的方向發(fā)展。此外還可以對(duì)中小企業(yè)給予一定財(cái)政方面的支持,鼓勵(lì)他們轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。
2設(shè)計(jì)地點(diǎn)的選擇
課程設(shè)計(jì)起初選擇在教室進(jìn)行,設(shè)計(jì)過(guò)程中需要的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等由學(xué)生從圖書館借來(lái)使用。由于手冊(cè)多而且多數(shù)比較厚重,同時(shí)受教室墻壁的阻隔,妨礙了圖書的共享。2012年起,圖書館進(jìn)行了相應(yīng)的改造,開(kāi)辟了自然科學(xué)閱覽室,藏有工程類的樣本書和期刊。閱覽室的環(huán)境特別方便學(xué)生進(jìn)行手冊(cè)查詢,也彌補(bǔ)了設(shè)計(jì)手冊(cè)復(fù)本的不足,提高了學(xué)生設(shè)計(jì)的效率。
3設(shè)計(jì)過(guò)程的控制
課程設(shè)計(jì)是在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生獨(dú)立完成的。為使學(xué)生盡快進(jìn)入設(shè)計(jì)角色,并自始至終地保持積極主動(dòng)完成課程設(shè)計(jì)的熱情,在設(shè)計(jì)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及解決工程問(wèn)題的能力。
1)明確設(shè)計(jì)任務(wù),給出課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排和考核要求,讓學(xué)生盡快熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象。由主講教師就課程設(shè)計(jì)目的、要求、設(shè)計(jì)任務(wù)、題目等安排向?qū)W生交底,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的一些共性問(wèn)題啟發(fā)提示。
2)幫助學(xué)生理清設(shè)計(jì)思路,落實(shí)掌握設(shè)計(jì)方法。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)展覽中將減速器設(shè)計(jì)過(guò)程中“邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改”的思路和方法作為重點(diǎn)。設(shè)計(jì)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)尺寸確定等方面的正確運(yùn)用和處理,使學(xué)生體會(huì)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的過(guò)程,將強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、工藝等方面的知識(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程加強(qiáng)和鞏固,使設(shè)計(jì)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)能力的2個(gè)主要方面,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定零部件形體的主要階段,也是一個(gè)難點(diǎn),為此提出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要完整、清楚地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖,準(zhǔn)確、合理地滿足設(shè)計(jì)要求,把2/3的時(shí)間用于裝配草圖設(shè)計(jì)、裝配圖的繪制。同時(shí)課程設(shè)計(jì)全過(guò)程中突出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提倡學(xué)生獨(dú)立思考,鼓勵(lì)設(shè)計(jì)新穎結(jié)構(gòu),將結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性作為評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的主要方面??傊M內(nèi)的每個(gè)學(xué)生都需要完成裝配草圖設(shè)計(jì)、裝配圖的繪制。而拆零件圖的工作,則由小組成員協(xié)作完成。
4設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)定
課程設(shè)計(jì)完成后,按小組進(jìn)行結(jié)業(yè)答辯。設(shè)計(jì)綜合成績(jī)按照?qǐng)D紙質(zhì)量、說(shuō)明書、答辯情況及綜合設(shè)計(jì)表現(xiàn),按百分制評(píng)分(平時(shí)60%,答辯40%)。
5結(jié)論
綜上所述,《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)的有效改革,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1)分小組進(jìn)行課程設(shè)計(jì)有助于學(xué)生互學(xué),還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神。
2)在圖書館開(kāi)展課程設(shè)計(jì),提高了設(shè)計(jì)效率。
21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn),對(duì)專業(yè)技術(shù)人員綜合素質(zhì)水平的要求越來(lái)越高。為更好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)專業(yè)技術(shù)的需求,在高等教育領(lǐng)域,我國(guó)已普遍掀起了與學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相適應(yīng)的課程體系改革。教學(xué)中不僅應(yīng)該加強(qiáng)人文教育、理想信念教育,也應(yīng)該更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、職業(yè)技能實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,不斷將新的科學(xué)教育研究成果吸收到專業(yè)建設(shè)中來(lái),立足院校辦學(xué)特色,對(duì)傳統(tǒng)的課程設(shè)置合理地進(jìn)行群組優(yōu)化,探索、選擇滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求的復(fù)合型綜合人才培養(yǎng)的教學(xué)方法,有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。我院對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)進(jìn)行了改革與實(shí)踐,對(duì)高等工科院校機(jī)械類專業(yè)建設(shè)進(jìn)行了有益的探索。
機(jī)械類(對(duì)口)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程群組的構(gòu)成及現(xiàn)狀
教學(xué)型本科院校中承辦的高職類生源的本科教育以“高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才”為培養(yǎng)目標(biāo),緊密地依靠市場(chǎng)需求設(shè)置專業(yè),面向生產(chǎn)、管理和服務(wù)的第一線,突出實(shí)踐能力的職業(yè)本色。在傳統(tǒng)的機(jī)械類專業(yè)課程設(shè)置中,機(jī)械設(shè)計(jì)課程群組由金屬工藝學(xué)、畫法幾何與機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差與配合等課程組成,各部分內(nèi)容追求學(xué)科體系的完整性,相互獨(dú)立,不可避免地出現(xiàn)了內(nèi)容交叉、知識(shí)點(diǎn)銜接不緊密等問(wèn)題。鑒于課程知識(shí)需求,教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)滯后部分的處理,大多采取蜻蜓點(diǎn)水式的介紹,致使高職類生源學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容繁冗、思路不連貫、理解不透徹,學(xué)習(xí)效果較差。在機(jī)械類專業(yè)主干學(xué)科機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中,普遍存在著“重局部、輕綜合,重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象。機(jī)械設(shè)計(jì)課程作為機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)的綜合學(xué)科,緊密地與機(jī)械制圖、公差與配合等課程相聯(lián)系。由于課程傳統(tǒng)框架的制約和授課學(xué)時(shí)的限制,課程的改革只能是局部的,往往造成機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)內(nèi)容單一,涉及諸多交叉課程綜合知識(shí)的運(yùn)用問(wèn)題暴露無(wú)遺,尤其突出的是與精度設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的知識(shí)運(yùn)用,學(xué)生只是一味地照抄照搬,缺乏獨(dú)立思考、綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)作品中幾乎看不到機(jī)器整體協(xié)調(diào)性較強(qiáng)的精度設(shè)計(jì)思想和工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí),達(dá)不到設(shè)計(jì)目的,更沒(méi)有余力充分利用計(jì)算機(jī)軟、硬件來(lái)提高設(shè)計(jì)能力和效率,使機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)處于進(jìn)退兩難的境地。
在強(qiáng)調(diào)個(gè)性發(fā)揮、提高職業(yè)技能的人才目標(biāo)發(fā)展趨勢(shì)下,在課時(shí)不斷壓縮的現(xiàn)實(shí)條件下,要保證良好的教學(xué)效果,選擇先進(jìn)的教學(xué)方法和手段,對(duì)傳統(tǒng)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,不斷探索、研究新的教學(xué)改革思想與對(duì)策已勢(shì)在必行。
課程群組優(yōu)化改革的探討
(一)課程改革優(yōu)化的原則
本課程群組的改革,適應(yīng)國(guó)家的教育政策,符合我院教學(xué)型大學(xué)的定位與發(fā)展規(guī)劃,適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(對(duì)口)專業(yè)面向環(huán)渤海及京津唐地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需求,滿足本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求。
本專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程群組優(yōu)化側(cè)重《機(jī)械設(shè)計(jì)》及《公差與配合》課程整合研究,使理論與實(shí)踐相互滲透,突破人為的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課設(shè)置模式,更加強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在銜接與聯(lián)系,在保證教學(xué)大綱實(shí)施的可行性與科學(xué)性的同時(shí),達(dá)到促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目的,真正培養(yǎng)出本科層次的專業(yè)對(duì)口的應(yīng)用型人才。
以學(xué)生為主體,注重教學(xué)法研究,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),不斷豐富教學(xué)改革成果,提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(二)課程群組優(yōu)化思想
機(jī)械設(shè)計(jì)課程群組優(yōu)化,即以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(對(duì)口)專業(yè)指導(dǎo)性教學(xué)計(jì)劃中有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容為線索,以機(jī)器中典型零部件為載體,從零部件功能要求出發(fā),著重研究《機(jī)械設(shè)計(jì)》及《公差與配合》課程的教學(xué)大綱,打破課程內(nèi)容界線,重新精煉課程群組交叉內(nèi)容,、確定各章節(jié)的教學(xué)時(shí)數(shù)與順序,采用著名的“綱要信號(hào)網(wǎng)絡(luò)法”,把典型零部件的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、剛度設(shè)計(jì)及精度設(shè)計(jì)作為綱要,具體設(shè)計(jì)方法為信號(hào),將《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的圖表、系數(shù)、符號(hào)、公式及《公差與配合》課程的幾何量(尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等參數(shù))公差與檢測(cè)內(nèi)容按圖索驥,建立機(jī)械設(shè)計(jì)信息圖庫(kù),充分發(fā)揮多媒體聲像并茂的立體演示環(huán)境,及時(shí)與學(xué)生進(jìn)行信息交流,在保證教學(xué)內(nèi)容連貫的同時(shí),加強(qiáng)了教學(xué)重點(diǎn),彰顯了機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的綜合性與整體性。在我院,該課程體系的教學(xué)以“一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器”的設(shè)計(jì)為例,在編寫電子教案的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化了該課程群組的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),采用了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等先進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備和手段,增加了開(kāi)放式、設(shè)計(jì)式實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),精選課程群組綜合習(xí)題作為訓(xùn)練,使“作業(yè)”成為減速器設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié),作業(yè)內(nèi)容深入且前后連貫、呼應(yīng)。通過(guò)教學(xué)改革,課堂上完成機(jī)器設(shè)計(jì)中技術(shù)設(shè)計(jì)階段的全部學(xué)習(xí)任務(wù)。在進(jìn)入《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)中,即可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研環(huán)節(jié),搜集資料,確定小型機(jī)器設(shè)計(jì)題目及技改項(xiàng)目,又可結(jié)合人機(jī)工程、綠色環(huán)保設(shè)計(jì)等理念,采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,運(yùn)用AutoCAD及Pro/E等繪圖軟件進(jìn)行復(fù)雜機(jī)器設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì),使傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法不是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的瓶頸而成為階梯,為該專業(yè)《數(shù)控技術(shù)》、《制造技術(shù)基礎(chǔ)》等后續(xù)課程的工程實(shí)踐環(huán)節(jié)及畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),充實(shí)學(xué)生的職業(yè)技術(shù)能力。
(三)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化改革的方法與手段
教學(xué)是在教師指導(dǎo)下學(xué)生主動(dòng)掌握知識(shí)、技能,發(fā)展思維的實(shí)踐活動(dòng)。教學(xué)方法是教法與學(xué)法的統(tǒng)一。但實(shí)際工作中,教學(xué)改革更多地注重教法研究和應(yīng)用,在學(xué)生如何學(xué)習(xí),如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方面探討較少,甚至存在沒(méi)有必要對(duì)大學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方法教育的傾向。前蘇聯(lián)教育家贊柯夫說(shuō):“教學(xué)法一旦觸及學(xué)生的情緒和意志領(lǐng)域,觸及學(xué)生的精神需要,這種方法就能發(fā)揮高度有效的作用。”由此可見(jiàn),教學(xué)法同樣是教改成敗的關(guān)鍵。在我院機(jī)械類(對(duì)口)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程群組教學(xué)中,針對(duì)高職生源理論基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性較差的實(shí)際情況,教師采用了啟發(fā)、引導(dǎo)式教學(xué)方法,精心設(shè)計(jì),更多地給學(xué)生提供機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的“綱要信號(hào)網(wǎng)絡(luò)”,充分運(yùn)用多媒體設(shè)備和優(yōu)秀的課件,向?qū)W生提供聲像并茂的活躍課堂,增大信息量和專業(yè)技術(shù)前沿知識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和渴求知識(shí)的熱情。同時(shí),采取將學(xué)生帶到實(shí)習(xí)基地現(xiàn)場(chǎng)講解、學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行拆裝實(shí)驗(yàn)、結(jié)合實(shí)驗(yàn)加以理論指導(dǎo)等方式,引導(dǎo)、幫助學(xué)生主動(dòng)迎合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)職業(yè)技能的高標(biāo)準(zhǔn)要求。超級(jí)秘書網(wǎng)
課程改革實(shí)踐效果
課程群組優(yōu)化以培養(yǎng)學(xué)生具有“應(yīng)用型高級(jí)人才”的職業(yè)技能為目標(biāo),牢牢地把握了工程設(shè)計(jì)的主線,通過(guò)此次整合、優(yōu)化,徹底打破了兩課程間的界線,使機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容體系銜接得更加緊湊、順暢。學(xué)生開(kāi)始接觸專業(yè)就了解了科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思想。教師在授課過(guò)程中充實(shí)了與精度有關(guān)的加工方法、加工工藝等“一體化”的內(nèi)容,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生基于對(duì)精度設(shè)計(jì)作用的較高認(rèn)識(shí),對(duì)每一個(gè)精度指標(biāo)的理解與選擇,必然會(huì)達(dá)到“學(xué)有所用”的要求。在學(xué)生掌握了堅(jiān)實(shí)的設(shè)計(jì)知識(shí)基礎(chǔ)上,教師可采用更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和手段,幫助學(xué)生全面提高動(dòng)手能力。本課程群組的優(yōu)化改革在我院03機(jī)制(對(duì)口)本科專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中,取得了明顯的教學(xué)效果。教改前,在機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)方面,各設(shè)計(jì)小組設(shè)計(jì)題目大方向基本是相同,一般只是設(shè)計(jì)參數(shù)不同;課程優(yōu)化改革后,有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)設(shè)計(jì)知識(shí)使學(xué)生在課堂教學(xué)中就接受了全面的訓(xùn)練,因此,各設(shè)計(jì)小組的設(shè)計(jì)任務(wù)結(jié)合了學(xué)生的興趣點(diǎn)和學(xué)生的專業(yè)特長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)了更加靈活、多樣的個(gè)性化設(shè)計(jì)方案。有的設(shè)計(jì)題目結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例,充分運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的優(yōu)勢(shì),彰顯了現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與理論在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要作用。在學(xué)生成績(jī)方面,與往屆學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)成績(jī)對(duì)比后發(fā)現(xiàn):優(yōu)化改革前學(xué)生學(xué)習(xí)《公差與配合》課程的成績(jī)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)成績(jī)不掛鉤,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)時(shí),大部分學(xué)生不愿意再深究公差與配合知識(shí)在設(shè)計(jì)運(yùn)用中的深層次問(wèn)題,造成了機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)“重過(guò)程,輕成果”的現(xiàn)象,學(xué)生設(shè)計(jì)成績(jī)徘徊在“中”和“及格”者居多,而03機(jī)制(對(duì)口)本科學(xué)生成績(jī)整體在“良好”水平。另一方面,隨著素質(zhì)教育在大學(xué)教育中的倡導(dǎo)與實(shí)施,學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)作品可以參加有關(guān)部門組織的競(jìng)賽活動(dòng),取得本科人才培養(yǎng)目標(biāo)中要求的“素質(zhì)學(xué)分”的同時(shí),其實(shí)踐能力得到了極大的鍛煉與培養(yǎng),增強(qiáng)了學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。此外,對(duì)機(jī)械類其他專業(yè)的課程建設(shè)起到了積極的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
二、因需施教,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
技工教育需要傳授理論性知識(shí),更重要的是要教會(huì)學(xué)生職業(yè)技能以及提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。技工教育中的理論教學(xué)應(yīng)以夠用和必需為前提,將更多時(shí)間留給學(xué)生校內(nèi)與校外實(shí)習(xí)。為此,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平選擇教學(xué)內(nèi)容,對(duì)于理論性強(qiáng)以及實(shí)踐中較少利用的內(nèi)容,如靜平衡、變位齒輪等知識(shí)刪去不講;對(duì)于以前學(xué)過(guò)的內(nèi)容少講;對(duì)于實(shí)踐常用的知識(shí),如帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、螺紋鏈接、齒輪設(shè)計(jì)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承拆裝等內(nèi)容應(yīng)該多講與精講??傊?,技工教學(xué)中要以應(yīng)用為目標(biāo),夠用為度,以概念與應(yīng)用為重點(diǎn)組織教學(xué)。
三、區(qū)別對(duì)待,分層教學(xué)
新學(xué)期開(kāi)始,學(xué)生對(duì)新學(xué)年的激情比較高,上課比較認(rèn)真。但由于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)以及接受能力的不同,在開(kāi)學(xué)后3周左右學(xué)習(xí)的層次性就會(huì)表現(xiàn)出來(lái),這時(shí)還用“一刀切”的教學(xué)法,就會(huì)出現(xiàn)有些學(xué)生吃不飽、有些學(xué)生吃不好的情況。為此,在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)該使用“分合相接”法:“合”指的是集中講授與歸納,“分”指的是分類指導(dǎo)與練習(xí)。其中,集體講授面向全班同學(xué),分類指導(dǎo)面向?qū)W習(xí)有困難的學(xué)生或者學(xué)習(xí)一般的學(xué)生,集中歸納起著點(diǎn)睛作用,使學(xué)習(xí)有困難以及成績(jī)一般的學(xué)生加強(qiáng)理解,分類練習(xí)指的是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)不同層次安排識(shí)記、理解、簡(jiǎn)單應(yīng)用與綜合應(yīng)用四個(gè)層次的課外練習(xí),讓不同層次的學(xué)生都能有適合自己難易程度的練習(xí)可做,這些練習(xí)可盡量選擇實(shí)踐性強(qiáng)的題目,以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)練習(xí)真正使學(xué)生學(xué)以致用。
四、采用多種教學(xué)方法,加深學(xué)生的理解
采用多種教學(xué)方法,提高教學(xué)效果。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中設(shè)備種類比較多、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,比如四桿機(jī)構(gòu)以及齒輪等,僅僅依靠老師口述,學(xué)生很難理解教學(xué)內(nèi)容,采用多媒體課件,特別是三維動(dòng)畫,能輕松地解決這個(gè)問(wèn)題,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高教學(xué)效果。
五、理論和實(shí)踐相結(jié)合,提高感性認(rèn)識(shí)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程與機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān),因此在教學(xué)中應(yīng)該注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,以提高感性認(rèn)識(shí)。學(xué)院學(xué)生除了在機(jī)電機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐操作外,還可到學(xué)院內(nèi)的實(shí)習(xí)工廠進(jìn)行實(shí)習(xí),從而使學(xué)生真正領(lǐng)悟到“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的真正內(nèi)涵。比如,為了完成“曲柄搖桿機(jī)構(gòu)”和“急回特性”原理的教學(xué),可以組織學(xué)生到實(shí)習(xí)工廠內(nèi)觀看牛頭刨床機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況,從而加深對(duì)“曲柄搖桿機(jī)構(gòu)”運(yùn)行原理的認(rèn)識(shí),在觀看牛頭刨床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,可以看到加工過(guò)程中存在進(jìn)刀慢、退刀快的情況,就能很容易理解“急回特性”原理。
根據(jù)目前的具體情況看,調(diào)質(zhì)技術(shù)是最常用的一種熱處理技術(shù)。對(duì)大多數(shù)零部件進(jìn)行處理時(shí)均可以通過(guò)調(diào)質(zhì)技術(shù)進(jìn)行操作,且該技術(shù)的效果能夠使所選的材料綜合性能得到提升,即利用調(diào)質(zhì)技術(shù)能夠?qū)Σ牧蠌?qiáng)度進(jìn)行拉伸,使機(jī)械設(shè)計(jì)材料的屈服度及拉伸強(qiáng)度得以不斷提升,進(jìn)而增強(qiáng)材料的塑性及強(qiáng)度。通過(guò)提升材料的沖擊度、強(qiáng)度,能夠使設(shè)計(jì)過(guò)程中零部件的使用截面減小,進(jìn)而降低整個(gè)機(jī)械的重量及降低部件的消耗及所占空間。在運(yùn)用調(diào)質(zhì)技術(shù)的過(guò)程中,必須注意下面的三點(diǎn)要求:一是一定要將調(diào)質(zhì)標(biāo)注清楚,若只是將熱處理標(biāo)注出來(lái),大部分廠家很可能會(huì)運(yùn)用其他處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行操作,如利用正回火使材料的硬度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但正回火技術(shù)降低材料強(qiáng)度大大降低,致使其在具體工作中出現(xiàn)斷裂情況;二是必須將調(diào)質(zhì)硬度范圍注明,進(jìn)而才可以為工廠生產(chǎn)提供便利,如果硬度的范圍較窄就不能達(dá)到具體的生產(chǎn)需求;三是材料硬度與所要求的實(shí)際強(qiáng)度必須相適應(yīng)。
1.2分析表面硬化技術(shù)與選材
對(duì)機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)利用硬化技術(shù)對(duì)各種金屬材料的表面進(jìn)行相應(yīng)的處理,且對(duì)其進(jìn)行處理主要是為增強(qiáng)材料的耐蝕性、耐磨性,而氮化技術(shù)、滲碳技術(shù)則是比較常用的硬化技術(shù)。滲碳技術(shù)通常是指,在滲碳爐對(duì)鋼材表面碳含量進(jìn)行增加,使其達(dá)到被允許范圍時(shí)再淬火,進(jìn)而讓鋼材的表面硬度能夠達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),再通過(guò)低溫回火技術(shù)將其應(yīng)力消除,使其組織結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。能夠利用滲碳技術(shù)進(jìn)行處理的材料通常是滲碳鋼,進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可參照實(shí)際要求對(duì)其進(jìn)行運(yùn)用。如可以根據(jù)心部強(qiáng)度、零部件主要的尺寸大小對(duì)材料進(jìn)行選擇,需要重視的一點(diǎn)是材料的使用不能過(guò)度,否則會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本不斷增加。通常情況下,如果截面的有效面積低于50mm,可選擇20Cr。但是,如果有效截面面積大小在50~150mm之間,而且其重量低于50kg,就可選擇20CrMnTi。滲碳層度深度應(yīng)參照實(shí)際的需求才能進(jìn)行確定,若增加其層深就說(shuō)明必須使?jié)B碳時(shí)間延長(zhǎng)。
1.3分析氮化技術(shù)及相關(guān)材料的選擇
不管是何種鋼材通常都可以利用氮化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理,但比較常用的一種鋼材主要是45型號(hào)的氮化鋼。使用氮化技術(shù)時(shí)往往是利用氮化爐對(duì)其進(jìn)行操作,因而其優(yōu)勢(shì)主要是變形較小,進(jìn)行氮化后就不必再加工。同時(shí),氮化硬度應(yīng)參照材料質(zhì)量才能確定,進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須注意一定要使用整體的氮化技術(shù),由于氮化層并不會(huì)帶來(lái)不好的影響,所以不必再次進(jìn)行處理。必要時(shí)可運(yùn)用局部的氮化技術(shù)對(duì)局部進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù),進(jìn)行氮化后再把保護(hù)層全部去掉。該技術(shù)最大的一個(gè)特點(diǎn)就是熱處理的過(guò)程中變形較小、硬化層也相對(duì)較小,尤其是適合與調(diào)質(zhì)技術(shù)共同使用,進(jìn)而可以使材料耐磨性、技術(shù)強(qiáng)度大大提升。
2機(jī)械設(shè)計(jì)中最常用的四種材料
2.1高分子材料
在機(jī)械設(shè)計(jì),對(duì)于高分子材料而言,其主要包括合成纖維及塑料。此類材料在相應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)中存在許多優(yōu)點(diǎn),且材料來(lái)源非常豐富。能夠從天然氣中進(jìn)行提取,該材料所消耗的能源較少,且其密度也比較小,其延展性同樣非常好。
2.2金屬材料
各種工程的材料使用中,其使用范圍最廣泛的主要是金屬材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示,金屬材料在機(jī)械類產(chǎn)品中占了90%以上的比例。尤其是鋼鐵材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的使用最為普遍,由于鋼鐵的韌性、強(qiáng)度較好,且其價(jià)格相對(duì)較便宜,也可以達(dá)到各種性能標(biāo)準(zhǔn),所以使用較多。金屬類材料中的合金,其性能非常優(yōu)良,比較適合用來(lái)制作各種機(jī)械產(chǎn)品中的零部件。
2.3復(fù)合材料
機(jī)械設(shè)計(jì)中所使用的復(fù)合材料主要由不同的、兩種以上的材料所構(gòu)成,且通過(guò)化學(xué)與物理方法有機(jī)組合而成的新型材料,此類材料的性能均可以達(dá)到各種工業(yè)生產(chǎn)的需求。其中,復(fù)合材料通常包含非金屬材料和金屬材料,而金屬材料有合金、鎂、鋁;非金屬材料則包括陶瓷、橡膠、樹(shù)脂等。金屬絲、碳化纖維及玻璃纖維則屬于增強(qiáng)型的材料。
2.4陶瓷材料
對(duì)陶瓷材料來(lái)說(shuō),其主要成分是碳化硅、氮化硅,且此類材料的特點(diǎn)主要有密度較低、硬度較高、具有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度及耐腐蝕性強(qiáng),其缺點(diǎn)是價(jià)格非常貴、比較容易發(fā)生斷裂、比較脆。目前,陶瓷材料大多使用在密封零件的制作中。
3機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇及使用須注意的事項(xiàng)
3.1對(duì)材料進(jìn)行選擇時(shí)必須重視其適用性及經(jīng)濟(jì)性
機(jī)械設(shè)計(jì)的具體工作人員應(yīng)根據(jù)不同的機(jī)械設(shè)計(jì)工藝,比如鍛造工藝、鑄造工藝、焊接工藝根據(jù)各種需求選擇適合的材料,進(jìn)而才可以使材料發(fā)揮出最大的效用。如鑄造工藝中所使用的材料一定要具備較好的偏折性、吸氣性、收縮性;焊接工藝中的材料應(yīng)有良好的敏感性及使用性;而鍛造工藝使用的材料則應(yīng)具有相應(yīng)的鍛后冷墩性、沖壓性、冷卻性、可鍛性。只有將各種工藝制作中需要的材料性質(zhì)把握好,進(jìn)而才可以選擇出真正合適的機(jī)械設(shè)計(jì)材料。另外,對(duì)材料進(jìn)行選擇、使用的過(guò)程中還要重視材料的經(jīng)濟(jì)性,所選材料應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)需求的同時(shí)盡量保證價(jià)格為最實(shí)惠、最便宜,這樣就才能夠使機(jī)械設(shè)計(jì)成本得以降低。
3.2材料選擇過(guò)程中一定要重視其環(huán)保性及節(jié)能性
近幾年,隨著科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,自然破壞現(xiàn)象也越來(lái)越嚴(yán)重,自然環(huán)境問(wèn)題早已成為社會(huì)中的熱點(diǎn)話題之一。環(huán)境與人類的生活、生存有密不可分的關(guān)系,對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行保護(hù)也是各個(gè)社會(huì)成員共同的責(zé)任及義務(wù),想要促進(jìn)社會(huì)發(fā)展,就必須對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù),過(guò)度的開(kāi)采往往只會(huì)產(chǎn)生適得其反的后果。因此,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇一定要重視節(jié)能性及環(huán)保性;設(shè)計(jì)人員一定要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀,使用污染較小、能耗較少的材料,對(duì)那些不可再生、有效的資源必須盡量節(jié)約,進(jìn)而能夠在完成機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)的基礎(chǔ)上,使自然環(huán)境得到相應(yīng)的保護(hù)。