王茜 楊巍
摘要:應用技術型本科教育主要體現在應用性、解決工程復雜問題的能力上。從機械設計課程設計實踐中,談如何提高實踐性教學的教學質量,從而提高應用能力。
關鍵詞:應用能力;實踐教學;課程設計
高等教育已從精英教育轉變成大眾教育,大部分地方高等院校都將培養合格的本科應用型人材作為自己的定位。應用型本科院校應加強實踐教學環節,提高教學質量,培養基礎扎實、知識面寬、具有實踐和創新精神的能力強、素質高的復合型從事生產第一線的工程技術人才,以適應社會經濟發展的需求。顯然,應用型本科應強調培養學生的專業應用能力,在重視理論講授的同時,應高度重視實踐教學。實踐教學不是理論教學的附庸,既與理論教學緊密聯系,又獨立成為一個完整的體系,貫穿于整個教學的各個環節,是培養學生解決工程復雜問題的基本訓練,機械設計課程設計就是其中重要一環。
一、機械設計課程設計
機械設計課程設計是學習機械設計課程后,進行的一次重要的實踐性教學環節。是機械類本科生比較全面的利用已有的理論知識進行實際綜合運用訓練。其目的:
1.綜合運用機械設計及其他有關先修課程所學理論和生產實際知識進行機械設計訓練,使所學知識進一步鞏固、加深和擴展,為創新設計打下基礎;
2.通過設計實踐,逐步樹立正確的設計思想,增強創新意識和競爭意識,培養學生工程設計能力和分析問題、解決問題的能力;掌握機械及機械傳動裝置的一般設計方法、設計步驟。
3.通過方案選擇、設計計算、繪圖、運用技術標準、規范、設計手冊等有關設計資料,進行全面的機械設計的基本技能和應用計算機解決工程設計能力的訓練。
二、課程設計教學實踐
根據人才培養方案和大綱要求,15級機械設計制造及其自動化和能源與動力工程專業學生首次進行三周的課程設計,較以往二周單級減速器的設計難度、工作量都大有增加。更主要的是,符合了機制專業本科的最基本要求,滿足評估標準,也滿足工程論證中培養解決工程復雜問題能力要求。
1、主要措施
1)領導重視,教師準備充分,是完成設計的基礎。學院領導非常重視實踐性教學,提前動員,輔導教師也提前備課。每位教師都提前給自己輔導的學生下達了“機械設計課程設任務書”。并保證每位學生的設計參數都不同,每個方案參數相對獨立,避免了抄襲現象。任務書的提前下達,學生提前熟悉題目,準備資料,為設計順利開展打下基礎。
2)任務書設計的規范、表述詳細且簡明、參數合理。為使每位學生設計任務明確,設計了“機械設計課程設任務書”。其內容:“一、設計題目,包括設計簡圖、已條件、技術要求;二、設計技術要求;三、設計期限;四、指導教師”。任務書中題目有不同的傳動方案,如:電機—帶傳動—減速器—聯軸器—輸送帶、電機—聯軸器—減速器—鏈傳動—輸送帶。幾十套設計參數都經過教師的計算,保證參數合理,設計能順利進行。
3)分段講授,逐步引導。機械設計課程設計是學生本科四年的學習中第一次接觸到的實踐性教學環節,學生們對設計既陌生又畏難,但有極高的學習熱情和興趣,教師們抓住這一點,周密制定教學計劃,將整個設計分四個階段:①下達設計任,明確設計內容。②電機功率確定與選擇、傳動比分配及傳動零件的設計。③減器拆裝實驗及結構設計,軸的強度設計、軸承的選擇及壽命的計算。④總裝圖的設計、零件圖的設計及設計說明書的編寫。
4)注重實踐教學,理論聯系實際。在結構設計之前,第二講結合減速器拆裝實驗,實物與圖對照,講明每個零部件的功用、結構特點及加工工藝,提示學生在結構設計中應注意的問題,如何合理設計。在建立感性認識的基礎上進行圖紙設計,使學生設計目的明確,概念清楚,也大大的提高了設計進度。
5)嚴抓結構草圖設計,確保設計質量。在畫正式裝配圖之前,要求每位學生都必須進行手工結構草圖設計。培養工程設計的基本技能和方法,建立三邊的設計思想:“邊畫圖、邊計算、邊修改”。教師對每位學生的草圖都進行了認認真真的審查,指明不合理之處,講清為什么,修改合格后才能進行總裝圖的設計。這對每位學生既是壓力,也是促進,更主要的是能力的培養,使學生真正的學到設計知識。這是保證設質量必不可少的重要一環。
6)抓基礎理論,及時復習,注重理論在實踐中的應用。在設計中大量應用到先修課程所學過知識,如機械制圖(CAD)、金屬材料及熱處理、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計及公差配合與測量技術等縱多知識。輔導教師及時進行復習提示,指導學生看參考書、應用到具體的設計中。這也迫使輔導教師要有扎實的專業基礎理論,才能勝任輔導教學。
7)教師老青結合,培養了一批青年教師。由于設計任務集中,需輔導的教師較多,學院采取了每個設計室都是由多年指導該設計經驗豐富的老教師與青年教師結合的師資隊伍指導學生,使青年教師邊指導邊向老教師學習提高。這種模式提高了教師的整體水平,培養了教學后備力量。這一成功經驗可推廣到其它課程教學中。
8)良好的教風學風,教師敬業、學生認真勤奮努力。整個設計中,無論老教師還是青年教師,都非常敬業,除自身的講課任務外,都在設計室指導學生。對每一階段的設計圖紙、理論計算都逐個進行檢查,進行指導,學生及時修改問題。學生在教師敬業精神的感動下,也更加努力、勤奮、好學。完成任務后大多數學生的體會是:“累!!但收獲頻豐,真正學到了知識,希望這樣的設計再多幾次”。
9)良好的學風,嚴要求,是按質按量按時完成設計任務的促證。在教師認真輔導嚴格要求下,三周的課程設計100%學生完成任務,克服了以往拖拖拉拉,不準時交設計資料的現象,即使平時學習基礎較差的學生,在教師的輔導下,學生相互的幫助下,也能較好的完成了設計任務。教師嚴謹的治學態度,培養了學生良好的學風,團隊的合作意思,也為學生們以后走上工作崗位有良好的工作作風打下基礎。教書不僅僅傳援知識,更要主的是育人,能力的培養。
2、存在的問題及對策
1)基礎知識不扎實、理論知識不能靈活應用到工程實際是設計最大的短扳。通過這次設計發現,學生前期的基礎知識學的不扎實,嚴重的影響了設計的進度。如對軸的彎扭組合強度設計,大多數學生都不會,需進行補習后才能進行強度計算。熱處理知識、零件圖的公差標注、技術要求等都比較欠缺,不能將所學過的理論知識靈活的應用到工程實際中。這也提示我們在以后理論教學中應引起我們的注意,理論教學應落實到工程應用,特別是對工科應用型本科教育就顯得尤為重要。
2)結構設計能力較差,缺工程實踐經驗。由于學生從小學、中學到大學,從書本到書本,雖經過一些實習,但還遠遠不夠,實踐知識還非常欠缺,設計出來的圖就顯得“書生氣”,缺乏工程的觀點,與生產實際還存在一定的差距。應增加到機械制造廠進行實習的時間,在提高學生的感性認識上加大力度,這也是應用型工科院校教學改革的重要一環。
三、結語
通過課程設計實踐教學,使我們認識到專業應用能力的培養,要樹立以學生為中心,知識、能力、素質協調發展的全新教學理念,建立培養學生理論知識的工程應用能力、實踐創新能力的整套教學體系,發揮教師在實踐教育中的指導作用,有力地推動應用型本科教學改革工作,全面提升學生的綜合素質。
參考文獻:
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[2]范知平,李進.應用型本科電氣工程專業人才實踐創新能力培養研究[J].赤峰學院學學報.2013.
項目名稱:“機械原理”教學團隊