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液压传动课程设计

时间:2023-04-01 10:06:28

导语:在液压传动课程设计的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

液压传动课程设计

第1篇

关键词:《液压传动》;教学;心得体会

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0202-02

《液压传动》是机械工程类专业的专业基础课,对该门课程的掌握情况将直接影响到学生对后续专业课程的学习以及毕业设计,对学生毕业后从事与机械相关的工作也有很大的影响,因此,本门课程在机械类专业课程体系中占有特别重要的地位。笔者在专业课教学、毕业设计、实习等教学环节中,常常发现很多学过《液压传动》的学生对《液压传动》的相关知识掌握地并不扎实,甚至有些学生对液压传动的基本概念都不清楚,学生普遍反应《液压传动》是一门比较难学的课程。其实,《液压传动》的理论基础就是流体静力学和《流体动力学,流体动力学相对难理解一些,但本科的《液压传动》教学涉及到流体动力学的地方很少,这部分内容课堂上一带而过即可,流体静力学的基础知识就是帕斯卡定律,学理工的学生都很容易掌握,所以《液压传动》应该说并不难学,学生之所以没学好,我认为是这门课程有一个显著的特点,即实践性强,而学生恰恰没有这方面的实际经验,导致理解困难,因而教师在教授这门课程时,必须要采用与课程特点相适用的教学方法才能让学生容易理解并提高对这门课程的学习兴趣[1]。下面分享几点笔者从事多年《液压传动》课程教学的心得体会。

一、讲好绪论

绪论这一讲开好头,对后续的教学有极大地促进作用,在这一讲要达到以下几点教学效果:(1)让学生掌握液压传动的基本概念和基本原理;(2)了解液压传动的特点、发展和应用;(3)提起学生对本门课程的兴趣。

在讲液压传动的基本概念和原理时,我首先告诉学生传动的三种类型,即机械传动、流体传动和电气传动。液压传动是流体传动的一种,是目前工程实际普遍应用的一种形式,这样学生对本门课程就有了一个总体上的概念,然后通过“液压千斤顶”这个简单的例子把液压传动的基本原理讲清楚、讲透。通过液压传动基本原理的讲解,引出液压传动的特点及其发展和应用,特别是在工程机械、智能机械等学生比较熟悉和感兴趣的领域的应用,同时结合自己的科研项目,指出机械产品机电液一体化的发展趋势。为了让学生了解液压产品的发展现状,笔者在课堂上登陆了力士乐、阿托斯等代表国际先进液压水平的知名厂商的网站,浏览其产品。由于学生对工程机械相对了解一些,便以工程机械的行走马达、操作阀等关键元件的国内外价格差距和质量差距为例,指出国内与国外先进液压技术水平的差距,激发学生的学习热情和兴趣。

二、注重实验和联系工程实际

《液压传动》是一门实践性很强的课程,而学生基本没有相关的实践经验,因而在课程教学中要尤其重视实验课,注重与科研和实际的结合,这样学生才能对所学内容有感性的认识,明白所学知识的用途。在讲“压力单位兆帕”时,为了让学生有一个直观的概念,给他们看了一个用10MPa高压水切割岩石和水泥的实验照片(如图1所示),并提醒学生在以后从事液压实际工作时,要注意安全,切记要先让系统卸压再维修。再比如,讲“滑阀中位机能”时,要让学生深刻理解不同种类滑阀中位机能的特点、作用及正确选用,因此举了一个滑阀机能选用不当导致液压元件损坏的例子:学院的实验室有一个液压马达驱动大惯量飞轮的液压实验系统,马达的换向和停止采用一个三位四通电磁换向阀,做了几天实验后发现液压马达漏油严重,刚开始还以为是马达的质量问题,后来才发现是因为换向阀选了“O”型中位机能,换向阀由左位或右位打到中位时,马达进出油口被封死,转动的大惯量飞轮也被迫停止,导致液压系统产生了很大的液压冲击,马达密封被破坏,发生了漏油现象。笔者所在学校――中国矿业大学的各专业都有很强的矿业特色,在讲“典型液压系统”时,一般都是结合自己的科研项目,补充两个典型煤矿机械的液压系统,以开拓学生的视野,同时为后续《采掘机械》等专业课程的学习和毕业设计打下基础[2]。

上实验课是学生能够见到液压元件实物并自己动手操作和验证所学知识的主要途径,因而要特别重视实验课的教学,作为任课教师必须至少要带一组实验。为了提高实验课的教学效果,我要求学生每次实验课前要认真预习实验指导书,对难点问题,在课堂上预先讲解,这样学生对实验步骤和实验原理就比较清楚了,否则在实验课上教师怎么说学生就怎么做,会使学生不知其所以然,实验课的效果就大打折扣了。每次实验结束后,要求学生及时做实验报告,通过批改,对实验报告中反映出来的共性和难点问题进行详细讲解,必要时把关键问题在下次实验课上再进行验证。回路组合实验是要求学生自己动手组装回路的实验,我要求每个学生都要动手,在做完实验后,谁的手上没粘液压油,则该次实验不合格,从而鼓励学生在实验室搭建并验证自己设计的液压系统。

由于本门课程是大约一百名同学的大班课,把课堂教学放到实验室不现实,而实验课学时又不充裕,为了让学生对所学知识有直观地认识,我每次讲新的内容时,都从实验室拿几件相应的液压元件到课堂上,课前让学生先观察,课堂上再对照具体实物进行讲解,有效弥补了实验课教学学时不足的问题。

三、有效利用多媒体教学手段

本门课程和工程实际结合紧密,因而在教学中要尽量的把所讲内容具象化。在讲“液压传动的应用”时,给学生展示各领域液压设备的照片,有的还播放了视频;讲“各种液压元件”时,我也会播放相应典型产品的照片和视频。

液压元件的内部结构和工作原理在课程中占有很大的比重,这部分内容讲不好学生会感到枯燥无味,难以理解。对这部分内容,笔者一般结合液压元件的结构图和工作原理动画来讲解,利用结构图总结出液压元件的主要结构特点,再结合动画讲解其工作过程和工作原理,这样学生就很容易理解了,而且也提高了讲课效率。

如果学生对液压基本元件部分的知识掌握地不够扎实,液压基本回路和典型液压系统这部分内容就不容易理解,即使有的学生对液压元件部分学地比较好,对于复杂液压系统各基本回路间的相互关系和元件动作过程也不容易搞清楚,这部分内容我都用Fluidsim进行了动画模拟。Fluidsim软件是由德国FESTO公司和PADERBORN大学联合开发,专门用于液压、气压传动教学培训的软件[3]。利用Fluidsim做的液压基本回路和典型液压系统仿真程序能够直观地显示液流过程和对元件的工作状态进行控制,这样,不管液压系统多么复杂,其工作过程和原理都能直观地展示出来,不需要学生再想象各元件的动作和状态,对所讲内容很容易理解。

四、考核方法多样,注重过程考核

要让学生学好一门课程,一方面要激发学生的学习兴趣,另一方面也要加强督促,公平、合理考核。本门课程笔者采用了结课考试、实验、小设计和平时成绩综合考核的方式。

为了引起学生对实验课的重视,提高动手能力,实验成绩的评定不仅仅看实验报告,还要看学生在实验课上的表现,比如对动手能力强、清楚实验过程、独自设计液压回路并组装和验证的学生的实验成绩要给高分。除了平时布置作业,我一般还会安排两次过程考核,作为平时成绩的主要组成部分,一次是在课程中期利用一节课的时间安排一次小测验,一次是在课程即将结束时布置一次小的课程设计。课程设计以分组的形式进行,一组一个设计题目,设计的内容一般结合科研和工程实际,要求学生课后查阅资料,按照要求设计好后做出PPT,课堂上以小组答辩的形式考核,这种方式增强了学生的学习主动性,很受欢迎。

五、结语

通过上述教学手段和方法在《液压传动》课程中的应用,培养了学生的动手能力,激发了其学习兴趣,使得学生能更加直观地学习本门课程的内容,理解得更深刻,学习不再感觉枯燥,在学好本门课程的同时,也为毕业后从事相关工作打下了坚实的基础。

参考文献:

[1]赖云英.液压传动课程教学方法浅析[J].中等职业教育,2012,(7):40-42.

第2篇

关键词:信息技术;课程设计;教法与学法

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0260-02

引言:构建先进、高效、实用、有趣的教学课堂,始终是一名教师追求的教学最高境界。《液压与气压传动》作为机电一体化专业的一门核心课程,主要介绍液压与气压元件的结构、工作原理、传动的基本回路,其内容繁杂、理论抽象。为了进一步推动职业教育教学改革创新,促进信息技术的广泛应用,笔者对《液压与气压传动》课程中的《液压传动概述》内容进行了信息化教学设计,力求与同行交流学习。具体内容详见下文。

一、课程分析

《液压与气压传动》作为机电一体化专业的一门核心课程,主要介绍液压与气压元件的结构、工作原理、传动的基本回路,其内容繁杂、理论抽象。由于传统的理论教学缺乏直观性,实验教学虽然直观但其动作迅速、元件和油管多而凌乱,不利于学生分析系统的工作原理,而采用信息化教学手段将静态的图形动态化、抽象的理论形象化、复杂的系统简单化,将大大提升课堂的教学效果。

二、教材分析与教学内容

本次课程教学设计内容选自中等职业教育国家规划教材,由马振福主编的《液压与气压传动》,该教材编写是以工程技术能力培养为主线,以工作任务为驱动的模块化教学模式,目标明确,理论浅显易懂,突出了实践应用,满足了不同层次、不同专业教学的需求和就业岗位要求。教学安排为二学时的理论教学,内容为项目一《液压与气压传动认识实训》中的任务一《概况了解液压传动》,作为该课程的开篇,它将帮助学生形成对液压传动的基本认识,更为学生兴趣的引导起到了关键的作用。为了实现教学内容的充实完整,我将任务三中的液压传动系统的组成等知识点融入本次课;为了清晰地展示液压传动原理,穿插了液压千斤顶的工作过程分析,为完成液压系统的分析打下基础。对本次课程的教学目标分解如下:

1.知识与能力。通过学习使学生了解液压传动在生产设备中的应用,掌握液压传动系统的定义、工作原理和结构组成,能理解液压动力元件的特征和执行元件间的能量转换。

2.过程与方法。引导学生对身边的自然现象和人体科学进行观察联想,采用“任务驱动―创设情景―信息搜集―知识初探―案例导入―动手动脑”的教学模式,介绍液压传动系统;通过“猜一猜”、“连连看”等游戏活动形成对液压传动的基本认识,激发学习兴趣。

3.情感态度与价值观。结合日常生活实例使学生感受到液压技术应用就在我们身边,树立“理论源于实践,用于实践”的理念,培养学生乐于观察、善于思考、探索求新、团结协作的精神,养成“不懂的问一问,不明白的查一查”的学习习惯,在学习中体验成功,增强自信。

三、教法与学法

本次课程的教学目的是使学生们对液压传动的结构组成有一个清晰真切的认识,能将液压传动区别于其他的传动方式,并对其应用有一定的了解,因此,将教学重点确定为液压系统的组成、工作原理及各部分的作用,教学难点确定为分析液压传动系统的工作原理。采用动画展示、自主探究、协作学习、学练结合和游戏模拟等方法,引导学生积极参与教学,在学与玩中更好地去掌握专业知识。

机电一体化(高级工)二年级学生们有着较好的基础知识,动手能力也较强,但是他们多缺乏自信心,主动学习的意识不够强烈。在搜集信息环节中,运用自主探究、协作学习法学生共同找出液压传动的特点,在动手动脑环节中,学练结合,巩固知识。在液压实训设备和计算机等硬件设施的配合下,我们应科学地安排教学过程,引导学生积极地参与到教学过程中,体现以学生为中心,利用现代信息技术和信息资源实现教学过程的优化。

四、教学环节设计

1.情境设置、导入新课。播放图片,介绍液压传动的定义及应用,展示5000吨大楼平移61米的新闻视频,介绍其中的主角――液压千斤顶,引出主题,对照“昨日的愚公移山,今天的大楼平移”使学生形成对液压传动的深刻印象,同时引出本节课的工作任务――进行液压千斤顶的原理图的连接。为了达到更好的教学效果,我们应该选用震撼人心的事例、采用直观展示的方法创设情境导入问题,从而制造悬念以激发学生的兴趣和求知欲,达到教学目的。

2.搜集信息、知识初探。课前将学生们按照异质结合的原则分组,然后按小组进行相关信息的检索,参考“液压、传动、系统、应用”等关键词。完成下面问题:(1)液压传动系统由哪些元件组成?(2)液压传动系统有哪些应用?通过小组协作的学习方式,使学生们对液压传动形成基本的认识,从不同角度、不同层面增加信息来源,正确运用网络,从而促进信息化技术水平的提高,增加学生自主学习的途径。

3.典型案例、建构新知。引出典型案例――液压千斤顶,教师通过对千斤顶的工作动画展示、分析,讲解其中的工作原理,结合学生搜集的信息总结液压系统的基本组成、元件的特征及其作用,引导学生们注意各机构间的能量转换。我们应该运用动画演示、分析讲解等教学教法,突出教学重点,吸引学生积极参与,接纳、理解、消化、吸收知识点。

4.层层深入,由易到难。为了对新知识进行强化,介绍学生认识稍复杂的磨床工作台液压系统及组成元件,并分析各元件所属的类型;接着开始难点分析,让学生观察flas分析其工作台的运动方向,观察阀芯的移动带来的油路的变化,明确控制元件尤其是换向阀的功能。然后比较结构原理图和图形符号图,认识典型元件的图形符号,为下一环节的学习打下基础。通过动画演示、分析讲解等教法,学练结合、层层深入等学法,实现学生自身知识系统的建构。

5.任务驱动、动手动脑。任务一:由同学来表演液压元件,完成“请你猜猜我是谁”的教学游戏,使学生进一步明确各个元件特征和图形符号;任务二:以两人为一组,把老师发给的图形元件符号图连接成液压千斤顶的工作原理图,同学间形成比学赶帮超的氛围。根据液压元件特征编写的顺口溜容易帮助学生理解记忆,采用游戏模拟的形式体现了以学生为主体的教学地位,实现了教与学、知识与能力、接收学习与发现学习的有机结合。任务驱动让学生们积极的动手动脑,促进了课堂教学的有效进行。

6.练习测试、评价反馈。练习测试、评价反馈是我们教学过程的重要组成部分,不容忽视。完成本节课程的课堂练习和自评、互评反馈表,使教师了解学生们对知识点的掌握情况和对课程教学意见等信息的收集,为今后的教学设计提供依据。

五、教学反思

第3篇

Abstract: "Hydraulic and Pneumatic Transmission" is a professional mold vocational important basic courses,but faced with lack of professional mold close to the teaching materials,we should make full use of existing teaching and experimental conditions,reform according to the employment of students posts,and stimulate students interest in learning,which are helpful for enhancing students cognitive ability of mold equipment hydraulic and pneumatic systems.

关键词:高职院校;液压与气动传动;模具专业;课程教学改革;工作任务驱动

Key words: vocational institutions;hydraulic and pneumatic drive;mold professional;course teaching reform;work task

中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)24-0195-01

0引言

《液压与气压传动》是我校模具专业主要的专业基础课。通过本课程的学习,使学生掌握液压与气压传动的基础知识,掌握各种液压与气压元件的工作原理、特点与应用;熟悉各类液压与气动基本回路的功用、组成和应用场合;了解一些典型液压与气压传动系统在模具设备中的应用;初步具备在模具生产实际中运用液压与气压传动技术的能力。

但目前我国使用的绝大多数中、高职液压与气动技术教材,虽然在大学本科教材的基础上进行了一定的简化,但仍延续着传统教材讲求“大而全”、重理论分析、轻应用技能的特点,未脱离以理论系统性为目标的学科课程体系。这种教材既不利于学生兴趣的培养,也无法满足模具专业的实践系统性为目标的技术学科课程教学的要求。这就需要我们对课程的教学进行创新和改革,使其适应模具专业的发展。

1根据模具工作实际.调整教学内容

《液压与气压传动》课程分两个部分:液压传动与气压传动。《液压与气压传动》教材偏重于液压传动部分,这部分的知识基本上占据全书内容的80%左右,而气压部分的知识内容仅占据很少一部分。很多讲授《液压与气压传动》的老师往往把气压部分一带而过,甚至不讲。

而大多数模具学生毕业后就在一些公司的模具自动化加工设备上工作,大多数模具设备(如注塑机、冲压机等)上又是以气压传动为主,因而讲授气压传动部分的知识是十分必要的。

与此相反的是,现在的老师往往讲的较多的是液压系统的设计与计算,讲的深入且详细,甚至要求学生掌握复杂的大型液压系统设备的油路图。这样不但学生的学习负担的加重,减低学生的学习兴趣,且与学生的以后工作关系不大。故重点讲解模具设备的气动系统的气路图对学生以后的工作有很大的帮助,而且对学生维修模具设备的技术打下坚实的基础。

2采取工作任务驱动法进行教学改革

2.1 工作任务驱动法概述

所谓工作任务驱动的过程是“在生产中为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作过程”。基于工作过程的课程方案的出发点和落脚点及实施的依据都是工作过程。要对现实的工作任务进行归纳.对其具体的工作过程进行分析,以获得应具备的职业能力,并以职业能力为基础设计课程方案。工作过程导向的课程并非不要知识,而是按工作过程对知识进行重新排序。

针对学生以后就业的模具岗位进行企业调研确定典型工作任务。了解其工作过程、工具、工作方法,确定所需要的相关的专业技能和知识是基于工作过程课程方案开发的基础。通过到企业调研,与企业技术人员交谈,对岗位进行分析,得到社会、企业对岗位的需求情况及对职业能力的主要要求,这是课程改革是否成功的关键。

在得到典型工作任务后,需要根据复杂程度整合典型工作任务形成专业技能,然后根据认知及职业成长规律递进重构专业技能,将其转化为专业知识(课程)。

最后制定课程标准。在这个阶段,需要分解相关知识为主题单元,设计学习情境,最后得到学习任务。

2.2 工作任务驱动法具体教学过程

模具专业学生的一个就业方向是模具数控加工设备的维修工,通过调研和查阅资料,了解数控机床装调维修工(三级)对液压气动的要求。

通过对职业岗位的分析,确定该课程的目标:常用液压气动元件的选用;设计分析典型液压气动回路:液压气动系统维护保养;液压气动系统故障分析和排除。

《液压与气动传动》课程依据岗位真实工作任务整合形成学习情境课程结构,由简至难设计学习性工作任务。学习情景中的工作任务是循序渐进地推进,将知识点嵌入工作任务中进行。完成由简单到复杂的工作任务,在这个过程中逐步形成其职业能力。

由课程目标相关技能相关知识课程情景学习任务。

通过几年的教学实践,深切感受到采用的教学新模式,在教学过程中充满了知识的连贯性和趣味性,能更好地培养学生敏锐的感受力、丰富的想象力和独特的创造力,使学生具备更强的实践动手能力,教学效果良好。

3结束语

“教学有法,但无定法,贵在得法”。现代职业学校专业课程改革过程中,依据职业岗位需要选择和设计工作任务进行教学,是当前职业教育发展的重要趋势。它能有效解决职业教育的职业性、针对性和应用性问题。我相信我们只要能针对学校和学生的实际情况以及社会需要,从培养学生兴趣人手,帮助他们找到学习的快乐,激发他们求知和创新探索的欲望,就能取得更好的教学成果。《气动与液压》课程教学和其他所有专业课程的教学一样,不应只是以完成教学大纲的要求为目的,更重要的是让学生学会主动寻找知识,让学生自己掌握打开知识大门的钥匙,真正成为知识的主人。

参考文献:

[1]左健民.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,1999.

[2]郭向阳.液压与气压传动[M].合肥:合肥工业大学出版社,2007.

[3]欧盟Asia-Link项目“关于课程开发的课程设计”课题组.学习领域课程开发手册[Z].2007.

第4篇

职业教育是民生教育,他的办学、人才培养、教育教学模式具有不同于普通教育的特点。因此,在课程的教学上应该有自己的模式和方法。我们调查了多所职业中专学校,在《机械基础》的教学方法与普通学校教法一样。都是按照教材,围绕单个机械零件为中心,以课堂上讲授为主。由于理论联系实际不够,加之职业学校学生文化理论知识基础较差,对机械零件的感性认识又模糊,造成课堂听不懂,学不会,有厌学情绪。调查中多数职业中专的《机械基础》课的教学进度赶不上,学习效果不佳。《机械基础》是机电工程类各专业的主干课程,学的好与坏,影响后续的专业课学习。职业中专《机械基础》课程的教学目标怎么定位?应当采用什么样的教学法进行教学?为了职业中专能培养出企业需要的应用型、技能型人才,我们对《机械基础》课程的教学目标和教学模式进行了探索。我们认为:实现《机械基础》课的教学目标,最适合采用项目教学法进行教学。

1 《机械基础》课程的教学目标

《机械基础》是本专业的主干课程。本课程前面开设了机械制图、金属工艺学、极限配合与技术测量、工程力学等课程,学生在学习本课程之前,具有一定的机械制造的感性认识和实践技能。本课程讲叙中,应当联系机械制图、金属工艺学、极限配合与技术测量、工程力学等课程的的有关内容,进一步掌握、提高这些课程理论与技能。通过《机械基础》课程学习,学生掌握机械的原理、机械零件的分类、结构、用途、几何尺寸计算、材料选择、强度条件的理论知识,学会根据机械设备对零件的具体技术要求,能完成各类机械零件的合理选择。学生基本掌握正确分析、使用和维护机械零件的基本知识、基本理论、基本技能,初步具备运用机械零件设计手册、技术规范、技术标准,正确选择机械零件的能力。为学习及参与技术改造打好必要的基础。本课程的教学还应为今后学生继续学习“金属切削机床”、“机械制造工艺学”、“切削原理与刀具”、“机床夹具设计”等专业课打下知识的基础。职业中专《机械基础》课程的教学达到三个目标:

1.1知识目标

(1)掌握一般机械中标准件、常用件、传动件、常用机构的结构、工作原理、受力分析、材料的选用、安全系数的选择。(2)具有对机械零件和机构的图样表达方法的识别,使用国家标准和技术规范选择机械零件的能力。3、能运用所学知识和技能,把简单零件组装成机械装备的能力。

1.2职业技能目标

(1)掌握《机械基础》课程学习的方法,培养善于观察机械、发现、解决实际问题的能力。(2)培养学生严肃认真、一丝不苟的工作作风。

1.3素质目标

(1)通过了解机械的变化进步,增强学生的竞争意识,增强学生的审美情趣。(2)在以实际操作为主的项目教学过程中,锻炼学生的动手能力和团队合作精神。

2 职业中专《机械基础》课程的项目教学法初探

2.1《机械基础》课程选择项目的指导原则

(1)《机械基础》课程选择的项目涵盖课程讲述的各种机械零件的内容,有利于学生在使用机械零件的过程中加深认识。(2)项目应围绕机械中用到的机械零件的知识,贯彻少而精的原则,讲深、讲透,让学生真正学到手。(3)项目选择要难度适中,项目中所用机械零件、部件都应标准化,通用化、系列化,减少学生安装机构时的麻烦。

2.2《机械基础》课程共选七个教学项目

(1)认识机械教学项目。

讲授内容:绪论,认识机器、机构、构件、零件、运动付。

实践内容:到机械零件与机械传动展示柜现场参观。讨论,对照实物回答问题。

(2)圆柱齿轮减速器教学项目。

讲授内容:①齿轮传动的类型及特点,渐开线形成,齿轮参数,失效形式任务。②蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸任务。③键、销用途,分类,标准和尺寸项目。④轴用途,分类,尺寸,强度计算项目。⑤轴承用途,分类,代号,尺寸,标准,强度计算项目。⑥联轴器、离合器、制动器用途,分类,标准,强度计算项目。⑦轮系应用及分类,传动比计算项目。

实践内容:应用齿轮、轴、键、销、轴承、轴承盖、油封、齿箱体、齿箱盖、窥油窗、油标、油堵等采用能包括课程大部分内容的部件,如减速器或简单机械传动装置,安装一台单级国柱齿轮减速器。通过安装学会选择减速器的结构方案,计算功率选择电动机;确定总传动比和分配各级传动比;计算各轴的转速、转矩和功率;进行箱体及附件的结构设计,应包括窥视窗、油标、排油孔及其螺塞、起吊装置等。

(3)皮带运输机项目。

讲授内容:①带传动类型,特点及应用项目。②链传动类型,特点及应用项目。

实践内容:根据给的三角皮带轮、三角皮带、平皮带、链轮、链条、轴、托轮、轴承、键、销、传送带架,安装一台皮带运输机

(4)螺旋千斤顶项目。

讲授内容:螺纹、螺旋种类,几何参数,标准代号,标注方法项目。

实践内容:根据给的丝杠、螺钉、轴、键、销、顶快头、千斤顶座,扳杠,安装一台螺旋千斤顶。

(5)缝纫机踏板机构项目。

讲授内容:平面机构运动简图,自由度,组成,形式判断项目。

实践内容:根据给的缝纫机机架、踏板、曲柄、摇杆、装配缝纫机踏板机构

(6)汽车发电机气门推杆机构。

讲授内容:凸轮机构类型,应用,从动件运动规律项目。

实践内容:根据给的四缸汽车发电机缸体,气门推杆,弹簧、桃形轴,齿轮、轴承,安装四缸汽车发电机气门推杆控制机构。

(7)教学项目液压传动系统的组装项目

讲授内容:液压传动系统原理,组成。元件,回路项目。

实践内容:根据给的液压传动系统的节流阀,液压传动系统的换向阀,溢流阀,双出杆油缸,油箱,油管,滤清器、单向定量泵,压力表,组装一套液压传动系统。

2.3用项目教学引领《机械基础》课程的教学

职业教育教学的方法很多:项目教学法、五步教学法、教学做一体化、卡片教学法、案例教学法、头脑风暴教学法、角色扮演法、帽子教学法、主持人教学法、场景教学法等。职业教育的教学手段也有很多种:讲课、实验、挂图、多媒体、现场实习、课程设计等。运用教学方法和教学手段的目的是为了找到一种适合本学校校情、学情,能充分调动师、生的积极性,扩大教学效果。德国在机电职业教育中最典型的教学方法是:师生围绕具体操作项目,运用“五步教学法”教学。我校在《机械基础》教学中也采取以项目为主线、教师为主导、学生为主体的五步教学法。学生在学完一个机械项目中所用的机械零件内容以后,再亲自动手去安装该零件可以组装的机械设备项目,实现理论与实践的结合。既可以加深对理论的理解、深化,又提高了动手能力。贯彻“五步教学法”的步骤是:第一步教师示范;第二步学生制定安装计划;第三步学生实施计划;第四步学生成果展示,第五步老师作总结评比。这种方法在进行机械基础知识的教育中,还能培养学生的动手能力、创新思维;师、生在机械安装教学项目的互动中,实现《机械基础》的教学目标。

第5篇

【关键词】液压与气压传动;教学改革;三维CAD

Application of SOLIDWORKS in Teaching the Hydraulic and Pneumatic Transmission

Zhao Wei Cao Jian Gu Jin-mei

(Jiaxing University, Jiaxing ZheJiang 314001)

【Abstract】A teaching reform is proposed which integrates the basic principle, structure and design of the hydraulic and pneumatic transmission and SolidWorks 3d design software to build a three-dimensional teaching environment. Teaching content and teaching method are discussed based on the three-dimensional teaching situation. The students’ design quality and practice ability are improved by enhancing the visual and interesting teaching of the method.

【Key words】Hydraulic and pneumatic transmission;Teaching reform; Three-dimensional CAD

1 教学改革的现状与趋势

如何借助高速发展和普及的计算机技术,改造传统教学模式,培养学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和工程创新能力是教学改革的普遍趋势。美国从20世纪80年代末期就在国家科学基金(NFS)资助下研究有关三维教学改革问题。在广泛征集教育界、工业界、管理部门的意见后,形成了现代工程设计的教学模式:在工程设计这一主线下,教授有关的工业设计基础知识、三维造型理论、教学中突出三维立体的地位与作用,从三维立体入手全面理解物体的构成原理与表达方法,1997 年,在全国范围已成立了网络图形实验室,以满足工科院校学生教学与实验的需要,学生可以在计算机上建立三维模型,并对其进行工程分析、虚拟装配以及原型制造等[1]。美国工程教授Ronsld E.Barr1998 年在“Journal for Geometry and Graphics”发表的论文“Design Graphics Course at the University of Texasat Austin”指出:工程设计(EDG)的核心思想是建立3D 数字几何数据库,构思设计、立体造型、设计分析、样机制造、装配检验、绘图编制文件等全过程均由数据信息并行传递[2]。北京航空航天大学根据多年积累的教学经验和教学思想,将手工绘图与计算机绘图有机地融为一体进行教改取得阶段性成果,目前,机械设计教学方法是创建以“设计”为主线,以“三维”可视化教学为核心的现代工程设计教学体系。

液压与气压传动技术是融合了流体力学、机械设计、机械原理、电工电子和自动控制等多方面知识的综合性课程,是工业应用最为广泛的基础技术之一,是机械类专业学生必须掌握的一门专业基础课,该课程与生产实际联系紧密,实践性强,要求学生能够掌握流体动力学的基本理论、液压元件的结构原理、液压基本回路、液压系统的分析和设计方法等知识,最终达到能够阅读、分析和设计一个完整的液压传动系统的教学目标[3]。要实现上述教学目标,除了理论知识讲解以为,生产实践实训等也是必不可少的,但实验实训所需设备和条件毕竟是有限的。机械设计已经步入三维设计阶段,首先通过三维软件进行可视化结构设计与优化,再产生二维加工图纸,如美国波音公司新一代飞机全部采用三维建模设计完成。液压元件结构复杂,装配精度高,内部流道较多,采用三维设计进行模拟教学具有很大优势[4]。学生在三维情境下进行探究和学习,这种教学方法生动形象,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,以达到更快理解的目的。实验实训能大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。三维模拟教学则以其高效率、低成本、内容丰富、有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,对于液压与气压传动的教学具有重要的意义[5]。

2 基于SolidWorks的三维CAD教学体系

SolidWorks 软件是美国 SolidWorks 公司开发的一款三维 CAD 产品,是实行数字化设计的三维实体可视化造型软件,是一个以功能设计为主的CAD/CAM软件,具有易学易用、功能强大和技术创新的特点。SolidWorks是主流的三维CAD设计软件,是液压系统和元件结构设计最常用的软件。

(a)二维结构图

(b)三维结构图

图1 柱塞式液压泵结构

二维视图可以理解为对人观察事物的视觉的离散化,必须结合图纸和逻辑思考两个方面才能理解事物,使得读图或画图效率低下且容易出错,如图1(a)所示的液压泵结构图,需配合文字说明才能理解。三维视图与人的视觉特征是一致的,看一眼就能够明白,如图1(b)所示。采用三维CAD首先使复杂的结构具象化,降低了教学和学习的难度。

(a) 三维透视图 (b)三维剖面图

图2 液压元件的三维教学模型

液压与气压传动相关理论知识和重要零部件的典型结构,如液压缸、液压泵和液压阀等,机构复杂、配合精密,可以SolidWorks三维模型和三维动画,制定出具体的教学方案,如图2(a)所示,是采用SolidWorks的透明功能讲解液压集成块的油路的设计问题,图2(b)是采用SolidWorks的装配体剖视功能讲解液压阀的内部结构。可以综合采用旋转、爆炸、动画等SolidWorks常用的功能,使讲解达到清楚明白的地步。

3 基于SolidWorks的三维CAD设计实践体系

在《工程图学》等课程中,已经引入计算机二维和三维绘图教学,但只是照葫芦画瓢地让学生在绘图软件中将图形绘制出来,这种教学和设计的思维是先把结构想好了,再把分析做完了,最后在电脑上把图纸画出来,三维设计软件还只是一种展示设计的工具。基于SolidWorks三维模型的教学改革思想是在三维模型环境中构思设计、立体造型、设计分析、样机制造、装配检验,真正实现把制图与设计融为一体。为此,需要在课堂教学与设计指导中把三维设计融入进去,使学生养成基于三维模型的思考习惯,并在设计中实践,将理论、实验和三维设计结合到一起,并在三维设计环境中讲解结构设计问题。基于SolidWorks构建产品设计体系,主要包括功能设计和外观设计两个方面。

3.1 功能设计

功能设计主要包括需求分析、概念设计、零件的三维设计、装配体设计、检查与分析、图纸生成与加工制造,SolidWorks软件建立的集成块三维实体是一个逼真的零件,可以方便、直观地检查各个结构或零部件之间的位置关系是否符合液压系统原理图的逻辑要求,尤其是液压集成块的设计,包括外部布局和内部布孔两个方面,孔之间的前后上下交叉,孔的壁厚的检查等,这些实际的内容只有学生亲自动手实践,才能体现出来,如图3学生作品所示。SolidWorks的功能设计不仅仅是结构设计,还包括机构运动仿真模块SolidWorks Motion可以进行运动与受力分析,流体仿真模块SolidWorks Flow Simulation可以对流体流动进行仿真分析,SolidWorks工程图可以实现三维与二维的转换,极大提高绘图的效率。

图3 学生的三维设计作品

3.2 造型设计

随着人们消费层次的提升,对个性化的产品的需求不断增强,产品不仅要实现功能要求,而且需要根据美学原理进行造型设计,如图4所示,是实现相同榨汁功能的榨汁机的四种不同造型,可以在三维设计软件中尝试将不同主体机构进行搭配,直到产生满意的造型为止。

图4 三维造型设计

4 总结

SolidWorks是液压行业广泛采用的三维设计软件,将其与液压与气压传动的课堂教学结合,不但能够提高教学的效率和质量,而且起到理论与实践的桥梁作用,学生掌握了基于三维设计平台的思考和设计模式后,能够快速的进入到设计者角色之中,可以进行课程设计、毕业设计以及各类创新活动和比赛,增强实践能力。

【参考文献】

[1]杨光,黄毓瑜,刘静华,等.突出“设计”和“三维”的观点改革工程图学教学[J].工程图学学报,2002(2):150-156.

[2]李艳.基于三维设计的工程图学课程体系的重构[J].计算机工程与设计,2007, 28(7):1705-1707.

[3]李阁强,李健,韩建海.“液压传动”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2014(11):96-97.

第6篇

关键词:机电专业;实践教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)44-0125-02

实践教学是高等学校教学的重要组成环节,是人才培养过程中一个必不可少的部分。通过实践教学可以加深学生对课程基本概念和理论的理解和掌握,同时对于培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题的能力有着不可替代的作用。

机电专业是我校的特色专业,培养出来的学生要求有较强的实践能力,突出专业特色,仅靠理论教学远远不能满足社会的要求,因此很有必要从日常的实践教学环节入手,以培养创新型复合人才为目标,利用现有条件,把科研工作与实践教学环节统一起来,加强专业实验室建设,探索一条新的专业课程实践教学模式,提高实践教学水平,提高学生的专业综合素质。

一、专业实践教学中存在的问题

机电专业涉及机械传动、液压控制、电气工程等相关学科,大多数课程实践性强。当前就业市场的需求,希望机电专业学生具有机械专业特长,又具备相应的电气控制基础,以适应目前各类自动化生产的需要。而现实情况是实验资源难以紧跟专业技术的发展速度,专业队伍的建设需要不断满足创新复合型人才培养的需求。对于学生来说,由于专业实践教育的不足,表现在对专业课的兴趣不足,对未来个人的专业发展迷茫,在课程设计以及毕业设计等实践教学环节,质量难以提高。因此,改进目前的培养方式,以适应形势的发展需要就显得十分必要了。

目前所面临的问题:传统的教学思想重理论、轻实践,往往是保证理论课时的充足而忽视了实践教学的学时安排。学生的课程表中都是以理论课为主,课程表中基本没有安排充分的实验与实践时间,导致了实验教学是在课表之外的时间中完成,实验教学的进度与理论教学的进度无法同步,甚至出现理论课程已经结束,实验课程还没开始的情况,从客观上降低了理论与实践的相互促进作用,同时也使学生在心理上轻视实验教学。

现有的课程实验与实践方式是以单独课程为基础开设,主要用于加深对本课程基本理论、基本方法的理解和掌握,极少涉及完整的机电控制系统构成,无法使学生建立关于机电控制系统的整体认识,尤其缺乏对于各门专业课程之间联系的把握,影响了学生创新意识的培养和实践动手能力的提高。

机电专业属于传统专业,实践性强,开设该专业院校较多,如何立足基础,突出特色,培养出具有独特的实践性与高竞争力的人才,也是促使我们不断改进培养模式的动力。

二、机电专业课程实践教学改革思路

通过对机电专业课程实践教学改革的研究和探索,建立机电专业应用型人才的实践教学培养体系。通过该体系培养和造就了具有创新性强、实践动手能力强、社会急需的专门人才,最终达到以下目标:(1)构建合理的教学体系,合理安排理论课程与实践课程,使理论教学与实践环节相互促进,提高学生专业学习的积极性。(2)优化各专业课程的实验项目,达到层次分明、逐层递进的实验效果。依托现有实验设备,结合学院科研项目,形成具有专业特色的实验室。(3)拓展实训实践基地建设,将学校培养与企业实习紧密结合,贯穿于整个学习过程,培养学生认识专业的同时,为以后就业与深造指明了方向。为了实现以上目标,可以考虑实施以下专业实践教学改革。

(一)重视实践教学,完善教学体系

首先,规范各类实践教学文件,根据新的人才培养方案,修订、完善专业课实验教学大纲和实验考核办法。将实验课程单独设课,采用灵活安排的原则,做到课堂教学与实验同步进行,保证了实践教学的课时量。实践课程考核采取独立学分、实际操作的方式进行,可以有效提高学生的实验积极性,改变以往只看实验报告,忽视实践过程的考核方法,将考核过程融入整个实践过程中。其次,对于实践教学对教学内容、教学目的、教学方法、教学手段和考核办法等做出了明确规定,并在此基础上编写了专业实践教材。第三,加强对实践教学的质量监督与评估,教学督导不定期的听取实验课程教学,与学生交流,共同促进实践教学质量的提高。

(二)构建特色实验室,改进教学方法

依托现有的实验教学设备,将实验室整合为冶金控制类、机电传动类、流体传动与控制类等专业特色实验室。做到夯实专业基础,发挥专业特长,培养机电符合型人才,以满足机电专业不同方向的实验教学需求。

整合各专业课的实验项目,将专业课程通过实验有机结合,建立完整的机电专业控制系统实验。将实验项目分为基础、综合、探索型,根据不同层次的实验教学,采取不同的教学方法。针对基础类,以教师讲授指导为主,使学生建立扎实的课程基础。针对综合性实验,采取问题式和启发式,给予学生充分的思考空间,促进其综合实践能力的提高。探索型实验以工程项目方式为主,教师给予实验目标,让学生充分发挥。实验目标相同,采取方法不同,可以提高学生的创新能力。

将实践教学贯穿于整个理论教学过程中,在理论课程开课初期,教师提出实践项目,随着课程的逐步深入,学生根据理论知识的不断增长,逐步完成实践内容。以本校液压传动教学为例,将课程设计贯穿于整个教学过程,开课初期教师给学生提出设计题目,给出设计系统的目的、功能以及部分要求。在整个教学过程中,学生根据所学知识,不断完善设计内容,理论课程结束后课程设计也就完成了,并且效果良好。

(三)建立多种实践教学模式,促进学生综合能力的培养

立足机电专业课程教学基础实验,结合学院科研项目,将科研项目引入到实践教学环节。鼓励引导学有余力的学生,积极参与到教师的科研项目中,通过实际项目锻炼学生的操作能力。

改进利用科研设备,不断开发新的实验项目,不仅解决了科研设备在项目完成后使用率低的问题,而且让学生的实验紧跟专业技术的发展趋势,以科研促实践,以实践提能力。

建立开放实验平台,通过建立机械传动、机电控制、液压伺服控制等研究性实验室和创新中心,不仅为教师提供了科研开发平台,也为学生提供了创新平台,给予学生充分的时间与空间,将其新奇的想法能够在实验室中实现。利用科研成果开展创新实验,极大地推动了学生学习科学的动力,也提高了教学质量。

加大校企合作力度,保证实践经费充足。建立长期稳定的实践教学基地,能够让学生在企业中完成课程设计、生产实习与毕业实习等。通过实践教学基地的建设,能让学生尽早接触社会,理解专业与实践之间的联系才能做到专业学习有的放矢。

(四)加强师资队伍建设,提高实践教学的积极性

一切教学改革的实施都离不开教师的辛勤付出。只有具有与时俱进的教学思想、较强创新精神的教师才能够培养出具有创新与实践能力强的高素质人才。因此,实践教学需要不断加强教师自身的素质。

学校采取积极措施鼓励实验教师发挥创新性,开发实验项目,自制实验设备。同时,通过学术交流、培训与进修等方式提高现有教师的业务水平。

在提高本校教师素质的基础上,积极引进企业导师、科研院所等具有丰富实践经验的人才来校任教,让校内实践与社会发展紧密结合,实践教学与企业需求相适应,让学生能够在实践中体验专业知识的作用,从而提高实践教学的积极性。

三、结语

实践教学改革是教学改革的重要组成部分,需要不断探索和完善实践教学的管理方法,创新实践教学机制,适应不断发展的教学环境,同时需要加大实践教学的投入力度,推进实践教学改革,以实践教学为载体,提高学生的动手能力、适应能力和创新能力。

参考文献:

[1]李丽.液压与气压传动实验教学改革探索与实践[J].青春岁月,2014,(18):93.

[2]李远慧,陈新元,等.依托科研建立试验教学平台[J].东方文化周刊,2014,(14):144-145.

[3]戈惠梅,徐晓慧,顾志华,张金龙.基于Arduino的智能小车避障系统的设计[J].现代电子技术,2014,(11).

[4]赵广元,王文庆,蔡秀梅.开源硬件在自动化专业教学中的应用模式初探[J].实验室研究与探索,2013,(11).

[5]马廉洁,李春友,刘继广,钟利军.浅析高等职业院校机电专业毕业生就业现状[J].白城师范学院学报,2006,(06).

[6]林义忠,黄振锋.对机电专业学生毕业实习模式的思考和探索[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2007,(S2).

[7]林义忠,黄振锋.对机电专业学生毕业实习模式的思考和探索[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2007,(S3).

[8]黄宗经,杨中秀,范绍玉.提高高职机电专业实践教学的探索[J].中国教育技术装备,2008,(08).

[9]熊丽.建立实验教学管理评价体系 提高实验教学水平[J].中国现代教育装备,2012,(04).

[10]吴万荣.机电专业校本课程建设的探索与实践[J].职业教育研究,2007,(01).

第7篇

关键词: 《机械设计基础》 网上教学 应用型人才

一、研究的背景

《机械设计基础》是高等职业院校机械类和近机类各专业的一门重要专业基础课程,本课程的主要研究内容涉及机械系统中常用机构和通用零部件设计的基本概念、基本理论和基本设计计算方法,以及与此相关的标准、规范、图表等技术资料的运用,它的教学直接影响学生对专业的兴趣,对培养学生正确认识机械、设计机械、生产机械和使用机械具有非常重要的指导作用,对培养当今社会急需的大量应用型人才尤为重要。经过调研发现,目前高职院校的机械设计基础课教学存在以下问题。

1.绝大部分还是以传统教学模式为主,即使部分借助了多媒体教学,但是教学课件不够完善,存在不够直观、不够形象、与学生实际脱节等问题。

2.教学资源不够丰富,查找资料困难。

3.不能及时解决学生学习过程中遇到的问题。

4.学生不能随时检查自己的学习效果。

5.由于学生多、设备少,大部分学生在课程设计的实践环节中不能充分联系实际,致使设计不够灵活。

二、研究的目标和依据

主要研究目标是:开发机械设计基础课网上教学系统资源,以期达到培养学生的学习兴趣、提高学生的学习能力、扩展学生的学习知识面,特别是提高高等职业院校学生联系实际、应用知识解决实际问题的能力的目的,使高职院校能培养出更多更好的社会急需的高技能应用型人才。

主要研究依据有:

1.总结回顾多年教学经验,形成课题资源基本资料。

2.根据当今实际教学体验和对学生的问卷调查,改进、丰富课题资源。

3.到企业对毕业生进行跟踪调查,使课题资源更贴近生产实际。

三、研究方法

1.经验总结法:依据教育实践所提供的事实,按照科学研究的程序,分析概括教育现象,从而揭示内在的联系和规律,把感性认识转化为理性认识。

2.资料法:通过系统学习、收集、鉴别、整理资料,并通过对资料的研究形成对事实的科学认识。

3.问卷调查法:采用无记名的方式问卷调查,进行个案研究,对收集到的信息进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的东西。

4.跟踪调查法:对部分毕业生进行全面、系统、深入具体的追踪调查研究,形成设计步骤和方法。

四、研究内容及步骤

1.开发机械设计基础CAI课件和编写电子教材。两项工作交叉进行,相互补充。电子教材编写是在参阅多部高职高专教材,吸取其各自优点的基础上,联系实际,结合多年的教学经验,重视学生动手能力的培养,添加多个实例编写而成,而课件制作又以电子教材为基础,紧扣教材大纲要求,添加易于学生接受的动画和现场视频实例,利用计算机技术开发而成,它使课堂更加形象、生动,也能进一步增强学生的学习兴趣。

2.开发机械设计基础资料数据库。数据库内容包括:机械制图标准;公差与配合标准;形状与位置公差标准;表面粗糙度标准;常用工程材料;零件结构设计工艺性;连接与紧固;带传动和链传动;减速器和变速器;齿轮传动;轴承;联轴器、离合器和制动器;轴;常用电动机;常用低压电器;液压传动;气压传动与控制等。其中搜集了机械设计所需的各种资料数据,师生进入网站就可以非常方便地查阅,同时也可以拓宽学生的知识面。

3.编写电子教案。电子教案编写根据教材和大纲要求,区分重难点,精选课程内容,合理安排学时等设计而成,具有鲜明的实践指导意义。

4.选择、制作大量机构运动动画。机构运动动画包括各种连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动机构、齿轮系传动和螺旋传动等。这些动画形象直观地展示了机构的运动情况,使学生学起来感到轻松有趣,提高了学生学习的主动性和积极性,也丰富了学习内容。

5.试题库建设。试题重在用于检测学生对课程基本理论和方法的掌握程度及应用知识解决实际问题的能力,对当今高职高专学生应用能力检测具有一定的准确性。

6.虚拟实验室建设。虚拟实验室建设了五个项目:一是零件展览室建设,包括螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器、弹簧等零件;二是常用机构运动模拟动画建设,有泵、冲床、发动机、内燃机、颚式破碎机、缝纫机、机械手、牛头刨、抛光机、曲柄滑块机构等;三是几种机构组合搭接建设,包括摇块机构、导杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等;四是齿轮加工模拟建设,包括模拟插直齿、插斜齿、滚直齿、滚斜齿、仿形法加工直齿、斜齿等;五是减速器拆装模拟建设,包括直齿、人字齿、蜗杆、锥齿、两级减速器拆装模拟等。

7.虚拟设计室建设。虚拟设计室建设项目包括螺纹连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滚动轴承设计等。

8.工程案例建设。工程案例包括挖掘机、飞机起落架、内燃机、起重机等50个工程案例。将这些案例视频用于课堂教学,使学生在课堂上就能看到大量实际生产案例,产生很多对日常生产和生活的联想,增强观察问题、思考问题的能力,提高学习兴趣。

9.机械设计基础网上教学平台建设。包括开发机械设计基础网上答疑系统和网上考试系统。网上答疑系统使学生很方便地与老师进行在线交流,及时解决学生学习过程中遇到的困难,加强老师与学生的互动;根据课程学习要求,网上考试系统设计开发了五套网上测试题,试题形式全为单选题,学生可方便、快速地进行自测,及时检查学习效果,改进学习方法,提高学习成绩。

五、研究的意义

笔者针对教学现状,结合多年的教学经验,利用现代计算机技术,借鉴国内外成功经验开发设计机械设计基础网上教学系统,该系统教学课件形象、生动、贴近实际,可使课堂气氛活跃,提高学生的学习兴趣;教学资源丰富,使用方便,可调动学生学习的积极性和主动性,提高学习效率;能实现网上答疑和自测,增强学生的学习效果。总之,该系统设计适应学生学习的心理需求和生产实际,对目前的高职高专机械设计基础课教学具有强有力的推动作用,也将对培养国家急需的应用型人才作出重要贡献。

参考文献:

[1]邱宣怀等主编.机械设计.高等教育出版社,1994.

[2]葛中民主编.机械设计基础.中央广播电视大学出版社,1991.

[3]机械设计手册.机械工业出版社,2004.

第8篇

关键词 模块式教学 基础理论 基础实训

Abstract Professional education is faced of significant change in order to achieve its service function. Actually, the system of curriculums should be established at the aim of developing the students’ capacities. After that, they could be prepared for their career. Hardly can the reform of the pattern of education in the specialty of mold be waited.

Key Words The Pattern of Education Fundermental Theory Elementary Practice

经济增长方式的转变与社会转型,职业教育要实现其服务功能必定面临着重大的转变,在培养模式上,传统的以学校为主,向校企合作培养模式的转变,在教学内容上,从偏重文化教学和理论知识传授向重视就业技能和发展能力的转变,从重视学科研究与专业教学内容转向注重实践,理论与实践相结合的教学内容转型。高职高专院校专业的培养目标是为社会培养高技能应用型人才,高职高专院校在发展的过程中应不断调整专业结构,以适应社会经济发展对高技能应用人才型的需求,同时也促进自身的发展。据此应把拓宽专业口径,课程体系合理、教学内容优化、实践动手能力强,社会适应面宽,作为本专业的教学基本思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体,加强针对性、突出实践性、强调新技术、培养综合素质进行模具专业的模块式教学的改革中来。模具专业的模块式教学分为三个模块:基础教育模块;专业基础教育模块;专业教育模块。其中专业基础教育模块分为:专业基础理论模块,专业基础实践模块。

一、专业基础理论模块

专业基础理论要以素质为基础,以能力为本位,对专业基础理论应进行系统优化,有机整合,突出职业教育的特色。在课堂教学上应与生产实践和社会环境相结合,理论指导实践,实践促进理论教学。专业基础理论模块包括:电工电子与测量技术基础,机械制图与CAD,机械设计基础,机械制造基础,液压与气压传动。

1、电工电子与测量技术基础。电器设备及控制在各个领域中均扮演着关键角色,发挥着越来越重要的作用,掌握电工电子和测量技术的初步知识成为工科各专业学生的基本要求。必须指出的是,“电工电子与测量技术”是一个理论性、专业性、应用性均较强的课程,所涉及教学内容广,内容本身也较难掌握。如何在规定的学时数内使学生掌握电工电子技术的初步知识,为模具专业的学生在今后的学习和工作中更好地利用和发挥打下坚实的基础成为教学实施的难点。教学应理论与实践相结合,减少繁琐的数学推导,增强物理概念,清晰的图解分析,缩减课时,力求少而精。

电工电子与测量技术基础包括电路基础、直流、交流电路和三相交流电分析、计算。模拟电子技术、数字电子技术基本理论和电工电子测量技术。

2、机械制图与CAD。机械制图与CAD这课程是一门研究用正投影法绘制和阅读机械图样的技术基础课。主要解决机械设计制造中技术信息的图样表达问题,以及与图样绘制有关的机械设计、制造工艺问题。培养学生具有一定程度的识图能力、读图能力、空间想象力和思维能力以及运用CAD软件绘制机械图样的方法和技能。侧重点在视图理论,零件图与装配图制作,熟练运用CAD软件绘制机械图样,授课以课堂为主,运用多媒体教学方法,采用冷冲模和注塑模中零件或装配体实物,提高学生的兴趣和看图、制图能力,使学生具有计算机辅助设计绘图的应用和开发能力,为以后的PRO/E或UG软件的学习打好基础。

机械制图与CAD包括制图基本知识;投影基础;组合体机件的表达方法;标准件与常用件;零件图与装配图、公差与配合。机械CAD基本概念、基本绘图、操作命令、计算机绘图、图形编辑、显示、设置、查询、层、块、形、属性以及尺寸标注、图形输入、输出以及程序设计。

3、机械设计基础。《机械设计基础》主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、机构特点、基本的设计理论和计算方法。它是模具专业一门重要的技术基础课,该将为学习专业课程提供必要的基础。通过本课程的学习和基础实训,可以培养学生初步具备运用相关知识、手册设计简单传动装置的能力。教学要以培养学生综合设计能力为主线,以应用为目的,以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;恰当的处理本课程的基本理论、基本知识、基本设计方法和现代设计理论、设计方法之间的关系;并且注重设计与制造有机结合、机电有机结合、理论与实践有机结合;重视工程综合教育和素质教育,重视课程之间的科学分工和有机联系;在教学内容组织安排上,加强针对性和实用性,重视工程实践和综合教育,克服课程内容陈旧,结构固化,偏重自身完整性,教学内容组织缺乏弹性、轻视实践教学等问题。把基本理论与综合教育、素质教育、能力培养融为一体;教学内容和现代化教学方法融为一体;科研和设计教学融为一体;理论教学和实践教学融为一体;课内教学和课外辅导、课外练习融为一体;常规设计方法和现代设计方法融为一体的新的教学模式。

《机械设计基础》包括工程力学、机械原理、机械零件及课程设计

4、机械制造基础。《机械制造基础》课程是实践性很强的专业基础课。目前许多职业院校都是先安排金工实习,然后安排课程教学。这样学生在金工实习时缺乏必要的理论指导,有一定的盲目性,而在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对理论知识的理解。进行《机械制造基础》课程理论教学改革就是要将理论课教学与实践操作有机地结合起来,理论教学促进实习效果,实习效果的提高又反过来促进对理论知识的理解,全面提高理论课和实习的教学质量。实践的结果证明理论与实践结合现场教学改革确实全面提高了理论课和实习的教学质量,提高了学生的综合素质,反映良好。

机械制造基础包括金属材料与热处理、模具材料、制造技术、切削机床、互换性原理与测量(尺寸与尺寸链部分)、金属切削原理与刀具、机械加工工艺及金工实习、机床夹具,机械加工工艺编制。

5、液压与气压传动。液压与气压传动是当代先进科学技术之一,它不但渗透在各种工业设备中,而且是科学实践研究,自动化生产的有机组成部分。对液压、气压元件,应着重于基本原理、结构特点,应用及选择方法。对基本回路和典型系统,则结合在实际中所用回路和系统进行分析,以提高学生分析、解决问题的能力。同时,使学生充分意识到液压传动与气压传动技术是今后从事研究工作、技术工作所必须具备的基本知识。

二、专业基础实践模块

理论与实践有机结合是课程体系建设中的一个老大难问题。课程可以为学生提供学科理论基础,但无法提供最受企业关注的“工作过程知识”和基本工作经验,其提供的职业学习机会与职业实践的关系是间接的,因此从根本上难以满足企业和劳动市场的要求。专业基础实践应从传统的重视理论知识的传授向重视理论实践一体化转化、从校内课程为主,重视学科性与专业性向校内外学习与工作经验的一致性;行动导向重于书本知识转化。

专业基础实践模块包括:机械制图与CAD实训,机械制造基础实训(含金工实习),电工与电子基础实训,机械设计基础实训。

1、机械制图与CAD实训。《机械制图与CAD》实训目的是培养学生有绘图读图能力。在教学过程中,除了必要的理论知识外,还应进行全面的综合应用训练。一是部件测绘。小至修配被损零件或对原有设备进行技术改造;大到对引进产品实施“反求工程”,测绘技术都是一项重要的基本技能。二是软件的综合运用能力。主要掌握计算机辅助绘图的基本命令和基本知识,使学生具有较强的数字化绘图应用能力和实验技能。以机械工程图的二维平面绘图为主,以三维实体设计为辅。整个实训中结合冷冲模和注塑模中零件和装配体的测绘,使学生能按照国家标准正确而快速绘图。并参加Autodesk公司的认证考试,获得全球通用的AutoCAD工程师证书,以适合于企业工厂绘图员岗位的需要。

2、电工与电子基础实训。柔性教学环境,集成化管理,校企共建基础实验是高职电工与电子实践教学的重要组成部分.在培养学生的技术应用能力和职业技能中起着重要的作用。实验教学具有综合性、现场性、开放性和双主体性四个主要特征,最终能实现基本技能、专业技能、技术应用或综合技能三大基础实训教学任务。电工与电子基础实训过程中应根据不同的教学内容采取“先讲后做,边讲边做,或项目导入(先做后讲)”等多种教学方式,在实验项目的设计上,充分考虑到高职学生的知识背景和接受能力,设计基本实验(验证性),提高型实验(综合性实验、应用性实验)和创新型实验等三种类型的实验项目,以全面培养高职学生的技术应用能力和综合职业能力。

3、机械设计基础实训。采用任务驱动型的教学方法,以学生为中心,充分利用现代计算机多媒体技术与传统教学改革相结合,力求适应高职教育的应用性、针对性、岗位性、专业性的特点。将知识性与实用性融为一体, 实验项目中分成基本实验和综合设计性实验两个层次,虚拟实验和工程案例与学生操作有机结合,保证基本实验教学,不断扩大综合设计实验,鼓励学生课外开展科技制作。机械设计基础实验面向实训,符合技能培养为本位的高等职业技术教育目标即培养技术应用型人才,注重职业技术能力和管理素质的培养和学生自我发展、自我提高的能力培养。实验教学中多媒体技术应用与CAD在机械设计中的应用、机械设计基础课程设计的实践性环节相辅相成。

4、机械制造基础实训(含金工实习)。为避免学生在实训时缺乏必要的理论指导和在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对《机械制造基础》理论知识的理解,应该将理论课课堂教学与机械制造基础实训同步;基础实训,生产实践和社会环境相结合。无论是《机械制造基础》课程还是基础实训,所有内容都与生产实践关系密切。在进行课堂教学和基础实训时结合实际生产会使得教学和实习内容丰富、生动。学生们在接受理论知识和实践训练的同时还可了解生产现状、了解新技术的应用状况、了解理论知识与生产的相互关系,提高他们的学习积极性并培养他们解决问题的能力。《机械制造基础》基础实训与社会环境的结合,让学生进入了一个更大的课堂,提高学生对社会的关注和对自己社会责任的认识。除了学习工艺技术外,还将注重学生的个人素质的培养,包括纪律、群体相处、活动能力、人际关系、管理意识、工业安全、环保意识及领导才能等。

三、结束语

模具专业的模块式教学改革,课程体系体现了以就业为导向,以能力为本位的人才培养特点,并形成职业能力培养系统化课程,突出了实训,并与理论教学相辅相成,符合技术应用性人才培养规律,针对专业培养目标,以单元课程改革为基础,进行了课程整合和新课程开发,建立了一套科学、规范、稳定的专业培养方案(或专业教学计划),并能够根据产业和经济结构变化适时调整和更新。

参考文献

1.邓泽民.职业教育课程设计[M].中国铁道出版社,2006.7

第9篇

关键词:应用型本科院校;产学研用;课程体系;师资队伍;实践教学

作者简介:李清伟(1970-),男,江苏丰县人,徐州工程学院机电工程学院,副教授。(江苏 徐州 221008)

基金项目:本文系徐州工程学院高等教育教学研究重点课题(课题编号:YGJ1317)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0016-02

应用型本科院校大多是近年来从专科学校升格后形成的,对于本科教学而言,由于办学时间短,学生生源、师资队伍、科研条件和学科平台等方面与办学时间较长的本科院校无法相提并论。但是,这些学校在实践教学方面形成了一套完整的体系,学生的动手能力比较强,因此,这类院校大部分将自己的培养目标定位为应用型人才培养。机械类人才的培养本身对实践环节要求高,学生不仅要进行理论学习,还要进行认知实习、金工实习、生产实习、毕业设计,而且大多数的专业基础课及专业课均有课程设计等,实践教学所占的比重比较大,所以,应用型本科院校机械类人才的培养更适合采用产学研用培养模式。这样才能实现错位发展,培养出符合社会需要的创新性人才。

产学研用是培养创新人才的重要模式,产学研用是生产、学习、科学研究与实践运用的合作系统工程,是当前形势下培养能够满足社会需要的应用型人才的一种有效模式。从高校来讲,产学研用就是充分利用学校与企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。

一、结合工程实际,以能力培养为中心,改革课程体系

应用型本科院校的毕业生大多数都是直接就业,而选择继续深造的学生比例很小,因此,应用型本科院校的人才培养应该以能力培养为重点,培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质,使学生具有与其他类型高校毕业生进行就业竞争的职业能力,从而使学生顺利实现就业,在未来的工作中也会有很大的发展空间。

1.强化公共基础课与专业课的衔接,增强公共基础课的学习针对性

公共基础课程主要是为专业培养目标服务的,为专业课程的学习奠定基础。除了思想政治理论课由教育部统一规定必须开设外,其他公共基础课的开设完全可以由高校自主决定。因此,培养应用型人才可以将公共基础课与专业课结合起来,如将大学英语与机械设计、机械制造、液压传动等专业课结合起来设置。这样增强了公共基础课学习的针对性,使学生感觉公共基础课对专业学习很有用,从而激发学习公共基础课的兴趣。

另外,公共基础课程具体讲授内容也应结合机械类专业的具体需求和专业应用能力的培养需要来取舍。例如对于计算机这门公共基础课,其本身就是一个自成体系的学科,内容十分广泛,有限的教学课时不可能把该学科的所有知识都传授给学生,学生也没有能力去吸收所有的知识,必须结合机械类专业来有重点地取舍,结合计算机技术在机械行业中的应用,重点讲述计算机的操作和应用。

2.突出专业基础课的实用性,精简理论内容讲解

直接适应性是应用型人才的特征,也是与其他本科人才区别之处。尽量开设一些与职业、行业相关的实用型、应用型课程,精简理论性较强的课程及其内容,重点讲述“广、浅、新、用”的理论基础,以提高学生的专业应用能力。同时可以将一些课程合并讲解,以减少各自的理论内容,增加实用性内容。如机械原理和机械设计这两门课,每门课的内容比较多,理论性比较强,特别是机械原理中有些内容理论性很强,学生感到很难。机械原理主要是为机械设计提供知识支撑的,可以在讲述机械设计中各种机械结构工作原理和性能分析时讲述一些实用的机械原理内容,而对于那些纯理论的机械原理内容可不予讲授。

3.立足地方经济,开设具有地方特色的专业课

应用型本科院校大多属于地方政府管理,生源大部分来自本地区,其定位是服务地方经济社会发展需要,培养地方需要的应用型本科人才。因此,结合本地区行业特色,设置一些具有产业特色的专业课,对于提高学生的就业竞争力十分有利。以徐州工程学院为例,其地处中国工程机械之都,工程机械是徐州乃至江苏省的特色行业,是徐州四大千亿元支柱产业之一。据有关资料统计,仅徐州地区而言,工程机械整机生产企业将近上百家,如果包括与整机生产企业相配套进行工程机械零部件生产的企业,总数则达到上千家。其中徐州工程机械集团公司多年来一直是中国工程机械行业的排头兵,近年来跻身世界工程机械企业前五强,该公司每年吸纳的毕业生达到一两千人。作为徐州工程学院的机械类专业,紧密结合工程机械,开设一些工程机械方面的专业课,对学生将来的就业乃至整个学校的发展无疑具有重要意义。

目前,徐州工程学院结合地方产业特色,开设了“工程机械CAD/CAM”、“工程机械设计基础”等专业课,学生学习的积极性很高,整体效果很好。

二、充分应用产学研用合作培养模式下各种教育资源,加强师资队伍建设

应用型本科院校大都建校时间不长,师资队伍数量少,特别是新引进的高学历青年教师,大多缺少实践经验,所以很难满足应用型人才培养的需要。打造一支高素质的应用型师资队伍是应用型本科院校人才培养急需解决的问题,具体可以从校内、校外两个方面加以解决,充分利用企业和科研单位的人才优势,同时加强校内人才尤其是年轻教师的培养。

企业和科研单位有大量的具有工程实践经验的工程技术人才,他们不仅具有丰富的产品设计经验,而且具有大量的现场实践经验,在产学研用人才培养模式下要充分利用合作单位的人才资源以弥补校内师资队伍的不足。同时对于缺乏实践经验的年轻教师,可以利用假期到企业和科研单位进行锻炼和学习,深入到设计和生产现场,掌握大量的现场案例,将其应用到课堂教学中,充实丰富课堂内容,活跃课堂气氛,使抽象枯燥的内容更加鲜活、生动、具体,提高课堂教学效果,同时也提高自身的专业素质。

三、完善实践教学体系,提高实践教学效果

淡化理论、注重实践是应用型本科院校人才培养的特点,也是与学术型本科院校人才培养的区别。机械类专业本身具有很强的实践性,实践教学环节比重比较大,因此要进一步完善实践教学体系,使其更加贴近生产实际,提高学生解决现场实践问题的能力,从而培养出符合社会需求的应用型人才。

1.结合现场实际,选好实践教学内容

机械类人才培养中实践环节比较多,包括认知实习、金工实习、生产实习、毕业设计等,实践教学内容的选择直接影响到教学效果。随着我国高等教育由精英化向大众化方向发展,高校特别是应用型本科院校招生人数越来越多,尤其是机械类专业由于就业前景相对比其他专业好,机械类专业的在校生人数在一般应用型本科院校中都是比较多的,但是其师资数量少,出现一个教师指导很多学生的现象,严重影响了实践教学效果。特别是对于课程设计和毕业设计,需要学生在较短时间将所学的理论知识应用到实践中去,因此题目的选择既要覆盖课程的内容又不能涉及过多内容,每个题目由1~2名学生完成,不能出现多人完成一个题目的情况,那样会出现抄袭现象。因此需要的题目数量比较多,可以采用分解的方法,将每一台机械产品按照结构组成分解成多个子题目,也可按产品系列形成多个题目。例如,对于液压挖掘机这种产品,从总体上可分为履带式液压挖掘机和轮式液压挖掘机两种,每种产品按照其斗容量又可分为0.2立方、0.5立方、0.8立方、1.0立方等多种型号。另外,液压挖掘机为了实现土石方的挖掘工作,不仅要进行挖掘动作,还要进行变幅及回转等动作。因此通过分解可以得到充足的来源于现场生产实践的毕业设计或课程设计题目。

2.充分利用产学研用培养平台,做好实践教学指导工作

目前,大多数学校的实践教学指导工作都是由校内教师完成,一方面学校现场资源不足,另一方面一些教师实践经验缺乏难以完成实践教学指导工作。因此,应该充分发挥产学研用培养平台的作用,由现场工程师来指导学生课程设计,让学生深入到生产一线,以项目的完成为驱动力,这样才能使实践教学以学生为中心,以项目为中心,以现场为中心,增强学生对实践教学的兴趣和学习的主动性。

3.完善实践教学考核方式

目前,实践教学的考核主要是由指导老师根据学生上交的实习报告、设计说明书等,然后进行简单的答辩,给出成绩。而对于过程考核很少,同时对于设计的可行性没有进行验证。因此应改变实践教学的考核方式,强调过程考核,实习报告、设计说明书和设计图完全手工书写和绘制,防止个别学生直接复制。对于设计结果要进行验证分析,条件允许的情况下可以在生产现场进行验证分析,也可以在实验室内进行验证或通过计算机进行模拟仿真。

四、结束语

产学研用合作培养模式能有效地整合与利用学校、科研单位和企业的互补性资源,把课堂教学和生产实践有机地统一起来,充分利用校外资源,形成社会和学校共同办教育,缩短人才培养与社会需求之间的差距,从而培养出符合市场需求的创新性人才。

参考文献:

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[4]宋华.汽车服务工程专业应用型本科师资队伍建设的研究[J].职业教育,2010,(24):69.