论文部分内容阅读
随着我国渐渐成为机械制造大国,机械学科也在高速发展,为适应我国机械类技术人才培养实施宽口径化、本世纪技术人才能力培养的需求,再次审视机械原理和机械设计课程这两门课程的教学体系、课程内容和教学方法,认为依旧存在问题需要探究和改革。
一、理论教学体系的优化与整合
1.课程目标。通过本课程理论教学、试验以及课程设计等环节,实现总体教学目标:培养学生的工程意识和创新精神;使学生对机械产品具有整体的概念和正确的设计思想;掌握机械系统设计的基础知识,初步具备一般机械方案设计和分析的能力;掌握常用机构及其传动的运动学设计和工作能力设计的基本知识,掌握通用零件设计计算和选用的基本知识,初步具备一般通用机械的设计能力;培养学生查阅和运用机械设计相关标准、手册及网络信息等技术资料的能力。
2.理论教学体系。在有限的时间内,合理取舍课堂教学内容,是关系到能否真正实现课程目标的关键,经过多年的仔细斟酌、反复探究,提出精、宽、新的授课原则:精——精选重点和难点内容进行详解和指点,避免繁琐的公式推导和易于自学的内容占用过多的学时;宽——拓宽学生的知识面,注重工程应用,启发学生举一反三;新——注重机械学科发展、将机械学科的科研成果融入教学,让学生了解机械学科的新技术、新方法。
二、实践教学体系的构建与优化
实践教学体系由实验教学、机械实例分析与设计、典型机械设计三部分组成,三个模块均以加强自学能力、研究能力、动手能力及工程意识与创新意识为培养目标。
1.实验教学。在实验教学中将计算机技术和网络技术与现代实验技术相结合,加强实验内容的综合性与设计性,如增开了典型机器与机构分析、机构系统创意组合、机械系统创意组合等综合性试验,对启迪学生的创新意识和培养学生的设计能力起到非常积极的作用。
2.机械实例分析与设计。本课程传统的课外作业内容虽然对一些基本概念、定义的理解起到一定的作用,但是由于各章相对独立、就题论题、解题方法千篇一律等问题,让学生感到枯燥无味,抄袭现象严重。为了解决此问题,将“书本习题”大大减少,增加数个综合性、实践性很强的机械实例分析大作业。如“典型机构的综合与分析”大作业让学生走出课堂、走进实际生活、步入工程现场,观察、分析和比较现实生活中或工程实际中构思巧妙、设计新颖的机器或机构。通过对机械实例分析与创意设计,学生不仅对机械、机构有了更清楚的认识,对机械的运动规律的各种特征及其作用效果有了更深入的了解,把课堂上所学理论知识用于对实际机器或机构的分析与设计,得到了全面的锻炼。
3.课程设计。课程设计是很重要的一个教学环节,课程设计的性质决定了它在对学生进行素质教育,培养学生工程意识和设计能力等方面具有独特的优势。原来的机械原理和机械设计的课程设计是分开的,相互之间没有联系,机械原理的课程设计是以机构的分析为主,机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主,教师不仅限定了设计题目和方案,还给学生提供了非常齐全的参考资料,学生的创新意识得不到发挥。将这两门课程的课程设计进行优化整合,从题目的选择到实施过程,更加符合现代机械的设计思路,即把过去仅进行机构和零部件的尺度综合、运动分析和动力分析,改变为进行机械系统的综合设计。通过一个有生产背景的实际课题,要求学生在四周内,从系统的角度首先执行系统方案设计、动力机选择和传动系统设计、然后采用优化方法对系统进行运动学设计,在此基础上再进行关键零部件的工作能力设计和结构设计。在结构设计方面,初步建立了由三维设计到二维设计的新模式。通过课程设计内容的扩充和具有生产背景的实际课题的综合设计,不仅有助于学生建立对机械系统的完整认识,更为重要的是,通过对学生综合能力的培养,使学生的创新潜能得到了发挥,提高了设计的能力、计算机运用能力、形象思维能力。
三、教学方法的改革和优化
如何激发学生兴趣、启迪学生的潜能,提高学习的自主性和能动性,使学生在较短的时间内掌握机械设计的基本理论与方法;如何培养学生的工程意识、创新精神和设计能力,是教学方法和教学手段研究的重要课题。
1.从培养学生兴趣入手。教学时,老师不能越俎代庖,要给学生的自学留有余地和空间。改变就题论题、解题方法千篇一律,解题过程枯燥乏味的课外习题方式,开发能够激发学生的创新意识,充分发挥个人智慧的课外作业和实践训练,使学生在思考和探究中举一反三。如由老师或学生提出讨论题目,通过小组讨论和研讨,调动学生的主观能动性,让学生成为学习的主体,让学生有机会发表自己的学习体会和研究成果,使台上台下教与学融为一体,课堂气氛十分活跃。再如,向学生推荐研究题目或启发学生自拟选题,通过各种渠道进行调研,完成与课程相关的小论文,并将其成绩大比例计入课程总成绩。通过这些开放式教学举措,将课堂延伸到图书馆、网络和工程现场,不仅加强了对学生工程意识的培养,开发了学生潜在的创新意识,同时使许多过去认为走错了们的学生对机械产生了浓厚的兴趣。
2.倡导主动实践。兴趣是成才的起点,是成就事业的沃土。学习兴趣能激励学生充分发挥学习潜能,提高学习效率和质量。杨振宁先生曾讲到上课成功与否的一个最重要的标准就是看多少学生对这个科目发生兴趣。华罗庚也指出,有了兴趣就会乐此不疲,好之不倦,就会挤时间来学习了。我们在进行教学体系与教学内容的研究与改革时,也始终在思考与努力如何激发学生学习兴趣的问题。
一、理论教学体系的优化与整合
1.课程目标。通过本课程理论教学、试验以及课程设计等环节,实现总体教学目标:培养学生的工程意识和创新精神;使学生对机械产品具有整体的概念和正确的设计思想;掌握机械系统设计的基础知识,初步具备一般机械方案设计和分析的能力;掌握常用机构及其传动的运动学设计和工作能力设计的基本知识,掌握通用零件设计计算和选用的基本知识,初步具备一般通用机械的设计能力;培养学生查阅和运用机械设计相关标准、手册及网络信息等技术资料的能力。
2.理论教学体系。在有限的时间内,合理取舍课堂教学内容,是关系到能否真正实现课程目标的关键,经过多年的仔细斟酌、反复探究,提出精、宽、新的授课原则:精——精选重点和难点内容进行详解和指点,避免繁琐的公式推导和易于自学的内容占用过多的学时;宽——拓宽学生的知识面,注重工程应用,启发学生举一反三;新——注重机械学科发展、将机械学科的科研成果融入教学,让学生了解机械学科的新技术、新方法。
二、实践教学体系的构建与优化
实践教学体系由实验教学、机械实例分析与设计、典型机械设计三部分组成,三个模块均以加强自学能力、研究能力、动手能力及工程意识与创新意识为培养目标。
1.实验教学。在实验教学中将计算机技术和网络技术与现代实验技术相结合,加强实验内容的综合性与设计性,如增开了典型机器与机构分析、机构系统创意组合、机械系统创意组合等综合性试验,对启迪学生的创新意识和培养学生的设计能力起到非常积极的作用。
2.机械实例分析与设计。本课程传统的课外作业内容虽然对一些基本概念、定义的理解起到一定的作用,但是由于各章相对独立、就题论题、解题方法千篇一律等问题,让学生感到枯燥无味,抄袭现象严重。为了解决此问题,将“书本习题”大大减少,增加数个综合性、实践性很强的机械实例分析大作业。如“典型机构的综合与分析”大作业让学生走出课堂、走进实际生活、步入工程现场,观察、分析和比较现实生活中或工程实际中构思巧妙、设计新颖的机器或机构。通过对机械实例分析与创意设计,学生不仅对机械、机构有了更清楚的认识,对机械的运动规律的各种特征及其作用效果有了更深入的了解,把课堂上所学理论知识用于对实际机器或机构的分析与设计,得到了全面的锻炼。
3.课程设计。课程设计是很重要的一个教学环节,课程设计的性质决定了它在对学生进行素质教育,培养学生工程意识和设计能力等方面具有独特的优势。原来的机械原理和机械设计的课程设计是分开的,相互之间没有联系,机械原理的课程设计是以机构的分析为主,机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主,教师不仅限定了设计题目和方案,还给学生提供了非常齐全的参考资料,学生的创新意识得不到发挥。将这两门课程的课程设计进行优化整合,从题目的选择到实施过程,更加符合现代机械的设计思路,即把过去仅进行机构和零部件的尺度综合、运动分析和动力分析,改变为进行机械系统的综合设计。通过一个有生产背景的实际课题,要求学生在四周内,从系统的角度首先执行系统方案设计、动力机选择和传动系统设计、然后采用优化方法对系统进行运动学设计,在此基础上再进行关键零部件的工作能力设计和结构设计。在结构设计方面,初步建立了由三维设计到二维设计的新模式。通过课程设计内容的扩充和具有生产背景的实际课题的综合设计,不仅有助于学生建立对机械系统的完整认识,更为重要的是,通过对学生综合能力的培养,使学生的创新潜能得到了发挥,提高了设计的能力、计算机运用能力、形象思维能力。
三、教学方法的改革和优化
如何激发学生兴趣、启迪学生的潜能,提高学习的自主性和能动性,使学生在较短的时间内掌握机械设计的基本理论与方法;如何培养学生的工程意识、创新精神和设计能力,是教学方法和教学手段研究的重要课题。
1.从培养学生兴趣入手。教学时,老师不能越俎代庖,要给学生的自学留有余地和空间。改变就题论题、解题方法千篇一律,解题过程枯燥乏味的课外习题方式,开发能够激发学生的创新意识,充分发挥个人智慧的课外作业和实践训练,使学生在思考和探究中举一反三。如由老师或学生提出讨论题目,通过小组讨论和研讨,调动学生的主观能动性,让学生成为学习的主体,让学生有机会发表自己的学习体会和研究成果,使台上台下教与学融为一体,课堂气氛十分活跃。再如,向学生推荐研究题目或启发学生自拟选题,通过各种渠道进行调研,完成与课程相关的小论文,并将其成绩大比例计入课程总成绩。通过这些开放式教学举措,将课堂延伸到图书馆、网络和工程现场,不仅加强了对学生工程意识的培养,开发了学生潜在的创新意识,同时使许多过去认为走错了们的学生对机械产生了浓厚的兴趣。
2.倡导主动实践。兴趣是成才的起点,是成就事业的沃土。学习兴趣能激励学生充分发挥学习潜能,提高学习效率和质量。杨振宁先生曾讲到上课成功与否的一个最重要的标准就是看多少学生对这个科目发生兴趣。华罗庚也指出,有了兴趣就会乐此不疲,好之不倦,就会挤时间来学习了。我们在进行教学体系与教学内容的研究与改革时,也始终在思考与努力如何激发学生学习兴趣的问题。