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缝纫机的机械设计范文1
关键词: 风水文化;建筑设计;生态建筑;以人为本
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:
我们所称的“风水”,语出晋人郭璞传古本《葬经》,谓:“气乘风则散,界水则止,古人聚之使不散,行之使有止,故谓之风水。得水谓上,藏风次之”。
中国建筑文化在几千年的形成发展过程中,没未离开过建筑风水的字眼,从皇宫、皇陵的规划建设,到普通村落、民宅的建筑,无不留着风水学的痕迹。传统的“风水”在我国古代的建筑选址、规划、营造中无处不在。
但是,在社会主义的今天,有很多人认为讲“风水”是一种迷信的做法,是应该摒弃的封建思想。其实这样说是不公正的,人们会产生这种偏激的想法,是因为他们对风水学没有进行真正的了解。
一个被传承了几千年的文化传统,在传承的过程中,难以避免地被一些“职业人士”增添不少玄乎的东西,以求其神秘性,并进一步掌握对风水解释的垄断权。另外,仅从风水的表述形式也容易把它误会成迷信的东西。我们看到,因为时代的原因,风水的术语多有“吉、凶、大凶、煞、鬼”,等这些“迷信”的字眼。事实上,我认为,当时古人用这些字眼来表述风水时,并非迷信,只是古汉语词汇的局限而已。
世间万物都陈列在土地上,建筑更不例外。一栋或一组建筑所陈列的地就是建筑风水的大环境。人有好坏,地也有吉凶:有的人适宜从文、有的人乐于习武,有的人热衷做官等等;土地也是如此,因为先天的灵气或者后天的改造,有些地方山清水秀,适于居住、生活;有些地方荒凉孤僻,是风水学上所谓的“阴集”之地,也就是阴森森的感觉,或是通风采光不算好,或是水文环境不佳的等,适合做垃圾填埋场、污水处理厂、公墓等。
实际上,规划工作者在做城市规划时,也正是在根据这些用地的先天自然属性,再加以利用和引导,从而达到珍惜和合理的利用每一寸土地的目的的。
建筑风水学的实质是要在选址方面作为准绳,对地质、水文、日照、风向、气候、气象、景观等一系列自然地理环境因素,做出或优或劣的评价和选择,以及采取相应的规划设计的措施,从而达到趋吉避凶纳福的目的,创造适于长期居住的良好环境。一个居住地点的形成发展及兴衰,是由地理、经济、政治、文化、历史等多种因素所影响、所决定的。也就是说,中国传统建筑环境设计思想——风水学在某种意义上具备了实用思想与文化因素的双重内涵。这实际上正符合设计在当代社会中体现出的复杂性——它既是商业现象又是文化现象,既是艺术现象也是技术现象。
中华民族有着五千年悠久的历史。在世界民族之林创造出了灿烂辉煌的东方文化。“天人合一”、“以人为本”是风水学的灵魂和核心,也体现了我们的祖先对优美的自然环境的追求。风水中的“大地有机”自然观,就是“天人合一”思想的最好表现,它不仅把天、地、人看作是一个有机的整体,而且还把其内在联系看作是息息相关、休戚与共的。“天地是大宇宙,人身是小宇宙”,人类在改造自然的过程中已经认识到了:人类最终的目的不是与自然分裂,而是与自然相融合,达到整体有机和睦相处,协调发展的目的。若违背自然规律,就要带来祸患。马克思早就预言:“人类要利用自然,自然界就要以某种形式来报复人类”。
风水是一门有关人和周围环境关系的学问体系和信仰体系。作为学问体系,风水学通过风水先生及其活动教导世人应该怎么办;作为学问体系,风水除了教导人们如何进行建筑,还教导人们如何植树,以培生气;作为信仰体系,风水除了教导人们不该如何进行建筑;还教导人们不该如何开挖采掘,以护形势。“培生气”和“护形势”的直接目的出于保护山水,然而客观实际却是保护了环境,保护了生态,保护了自然。风水学认为“天人合一”、“天人感应”,要求人们,“顾其自然”,把人类改造自然的活动纳入自然生态的良性循环之中。尽管古人改造大自然的能力非常有限,然而先哲们依然悟出了其中的哲理。在人类通过大规模建设活动使得地表性态发生天翻地覆的改变的今天,更应遵循这一基本原理。近年全球范围的绿色革命运动,建筑学领域的生态建设,绿色建筑研究活动等,从其基本出发点来说,都是与传统的风水学思想相吻合的。
既然认识到传统的风水学在建筑设计中的意义,那么该如何去运用呢?我认为:当代建筑既应含有传统建筑的某些特征,又要保持与其的距离,表现出创造性。吸收传统建筑就地取材的优点,尽量运用采集运输便利的材料作为建筑和营造环境的原料和装饰元素。包括使设计能充分利用当地的地理条件和气候因素完成建筑的实用功能,减少资源的浪费,做到环保,节能,循环利用与可持续发展。
缝纫机的机械设计范文2
平面连杆机构静态模型动态模型多媒体《机械基础》是机械、机电类专业的核心课程,它为后续专业课的学习奠定基础。一般本课程开设在职一年级,因此,对学生而言,既无专业根基,又无实践经验,致使中职生存在一种惧怕的心理,学起来很累。“平面连杆机构”是《机械基础》的核心内容,它是机械传动中最重要的传动方式之一,实用价值很高。教学成功与否,将会影响到学生对专业热爱程度,也是机械设计中必备的知识。因此,要让这些“死”的机构如何“活”起来,值得大家思考与探究。笔者近几年在《机械基础》教学中,不断探究与总结,下面就自己的教学实践和体会,谈谈自己的看法,供同行参考。
一、利用载体,提高学生感性认识
《机械基础》课程教学,离不开动态和静态模型,它们是教学中有效的载体,能让学生在“动静”模型中,构建空间概念,理解机构工作原理。为此,在教学中,我适时利用动态模型和静态模型,从而方便打开教学之门。
静态模型是指利用实物让学生初步认识平面连杆机构,它比较直观。动态模型是指通过仿真实验模拟各种工作环境下的情况,它比较生动和活泼。
针对平面连杆机构的结构和组成,可使用静态模型。通过演示,可让学生对各组成部分之间的联接关系一目了然,留下先入为主的深刻印象。这种直观方法,避免了传统演示法走马观花的缺撼,一大段累赘的文字,教师只需用几句话就解决。为加强学生对知识进一步的理解,教师还可根据具体情况,鼓励学生自己动手,用简单材料制成四杆机构的模型,通过这一自主学习的过程,不仅使他们从根本上剖析了四杆机构的组成,还了解了机构的运行情况、运动特点,加深了学生对它的印象。而且在制作过程中让学生们体会到了学习的快乐,提高了他们学习本专业课的兴趣和热情,同时也激发了一些同学的创造热情。
针对四杆机构性质与特点,则需要采用动态模型,这将更有助于学生的理解与感悟,让学生的认识提高一个层次。由于这类模型能仿真地模拟各种工作环境下的工作情况,这样也会更形象地体现出工作中的一些突况。教师可利用这些突况提醒学生们在进行模拟设计时应关注的细节,如曲柄摇杆机构在以曲柄为主动件时,摇杆的来回运动速度有不一致的情况,从这一点出发,引出急回特性的概念,并进一步以牛头刨床的横向进给机构为例,说明此急回特性在实际工作中的应用,可提高生产效率。在此基础上,教师可提醒学生联系实际生活,举出一些恰当的例子。如汽车雨刮器、搅拌器、雷达天线俯仰机构、缝纫机踏板机构等。在此过程中,教师应强调以曲柄为主动件,然后提出假如以摇杆为主动件,又会出现什么情况呢?并让学生动手操作演示,同时让学生观察踩缝纫机的情况,让学生在观察中发现问题,很快学生就会发现缝纫工每次起动前都要先将机头转一下,否则会反转断线。那么是什么原因呢,即可导入下一节课中有关“死点”的内容。即分析出“死点”产生的原因――施以从动件的力通过回转轴轴心,即力矩为零。
二、动静结合,让枯燥的新知生动起来
采用动静模型这一载体后,从学生能力培养上,既促进学生思维,又激发了学生的好奇心和创造热情;从教学目标完成上看,所花的时间和精力明显减少,学生对机构运动特点的掌握,不再觉得枯燥。动态仪是最主要的动态模型,学生们通过观察动态模型的工作过程,一些同学会把兴趣转移到动态仪上,研究动态仪是如何构成的。这种条件下,教师可因势利导,分析动态仪的构造――实质是由一对直齿圆柱齿轮传动组成,并结合实际情况,把前面学过的有关齿轮的知识简单明了复习一下,重温齿轮传动的重要性和它应用的广泛性,使学生们自觉意识到学习本课程的重要性。同时,教师也应适时地鼓励学生学会自己动手,考验一下自己的能力,充分发挥他们的主观能动性,进行一些小制作、小发明。鼓励他们组成兴趣小组,充实他们的业余生活,提高自己的动手能力。这样下来,不仅巩固了课堂知识,也体验到了发明创造的快乐,同时也会让他们的业余时间过得更有意义。
三、多元创设,着力巩固已学知识
无论是静态模型还是动态模型,目的在于对深难的机构剖析、运动原理、参数计算等,以形象贴切的方式展示在学生面前,符合职校学生认识的梯度,也符合新课教学的节奏。
本章内容具有层次性,各章节联系紧密。在新课结束后,对本章的梳理和巩固很有必要。教师要做到有的放矢、心中有数,设计复习环节。此时,要充分利用多媒体手段,既提高效率,又再次给学生构筑生动活泼、形象贴切的教学场景,便于学生在复习回顾中拓展思路,达举一反三之效果。例如,采用交互界面和动画演示,把“铰链四杆机构”由浅入深演化为“曲柄滑块”“双摇杆机构”和“双曲柄机构”,学生在教师的引导下,知识不再局限于单一的“平面机构”,而是将整个知识点一气呵成、融会贯通,缩短了课堂教学时间,与新课内容前后呼应。
在图文并茂的多种感官刺激下,有利于学生创造性内涵的开发,有利于学生的“协作学习”,学生可以主动发现、探索。一些学生会跃跃欲试,利用自己掌握的计算机能力来模仿地制作这类课件,也不再是一味的玩闹。在此过程中,教师应充分把握这种时机,为学生营造良好的“情景创设”、“交互协作”和“信息提供”,建构他们所必需的学习环境,帮助学生克服困难,树立信心,使他们有自信地完成既定目标,提高他们学习的积极性。并从中了解学生对知识掌握的程度,从而拿出相应的措施及时加以补充和修正,尽自己所能让学生更牢固地掌握知识。
为增强学生实践意识,巩固所学知识,让学生把理论和实践相结合,还可有计划组织学生进企业进行实地教学,通过师傅讲解,让学生身临其境,亲眼目睹课堂教学中的模型在实际机床上的位置及其工作情况,彻底了解机构在具体工作中的应用特点,分清机构与机器,构件与零件的不同之处……使学生们做到温故而知新。为进一步学好专业基础课打下坚实的基础,这是巩固知识的良方。
载体化教学手段的使用,让学生体会到专业知识的“活”性,激发了学生的学习兴趣和创造热情,从被动接受者转变为主动参与者,在多元动态、生动形象的教学环境下,学生走向自主接受知识,让理论与实践对接。
参考文献:
缝纫机的机械设计范文3
以典型平面连杆机构(牛头刨床机构)为研究对象,首先进行机构的运动分析,并列出相应方程,然后采用计算机C语言编程的方法,计算出机构中选定点的位移、速度,并绘出相关数据图像。
关键词:
连杆机构;位移;速度;计算机编程
中图分类号:
TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2014)18-0189-02
1 前言
平面连杆机构是现代机械中应用的最为广泛的一种典型机构。平面连杆机构的典型应用包括牛头刨床机构、缝纫机、颚式破碎机等。在研究平面连杆机构的过程中对机构上某个特定点的研究是必不可少的。然而在传统的研究方法中,手工计算不仅计算量大,而且极易出错。随着计算机技术的广泛普及,计算机逐渐成为分析研究典型机械结构的有力工具。因此本文力求通过C语言编程技术来对牛头刨床机构来进行简单运动分析。
2 牛头刨床机构运动分析
图1所示的为一牛头刨床。假设已知各构件的尺寸如表1所示,原动件1以匀角速度ω1=1rad/s沿着逆时针方向回转,试求各从动件的角位移、角速度和角加速度以及刨头C点的位移、速度的变化情况。
角速度变化较为平缓,保证刨头慢速、稳定工作;在220°~340°之间为回程阶段,角速度变化较快,以提高效率;4杆有4个角速度为0点,即4杆的速度方向改变了四次。
C点的位移、速度分析:在0°~200°范围内,C点位移曲线斜率的绝对值变化较小,说明此时C点速度及加速度的变化量不大,且保持在较小值。200°~260°范围内C点的速度变化量明显增大,由速度图像可以推知加速度在220°左右达到最大值后快速减小,并使其速度在260°左右达到最大,而后加速度反向缓慢增大,速度持续减小到零以后又开始反向增大。
① 工作行程为θ1:0°~220°,回程为θ1:220°~340 °;工作行程角度大于回程角度,工作效率较高;
② 工作行程阶段,刨头C点位移的变化较为平稳,速度可以近似看为匀速,而加速度变化不大,刨头受力比较稳定,满足可靠性要求;
③ 回程阶段不带负载,刨头C点位移的变化较快但平稳,允许较大的速度变化值,可以推知没有刚性冲击,也没有柔性冲击,受力方向及大小改变较大的位置为回程的初始部分,这也体现了牛头刨床急回慢进的特点。
参考文献
[1]陈作模,葛文杰.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2]濮良贵,纪名刚、陈国定 .机械设计[M].北京:高等教育出版社,2013.
缝纫机的机械设计范文4
1.1具体改革内容
(1)改革课程教学模式,设置有利于学生自由发展的教学环节。引导学生“主动参与”的教学模式,教师在课程教学初期提出目标,如以往届“机械创新设计竞赛”为主题,并明确目标完成质量,将纳入期末考核并给定所占总成绩的比例,一般不应大于50%;学生自行提出任务,3人一组自由组队,寻找方法,教师在目标提出约两周后组织学生对任务进行答辩,对任务进行客观、准确评价,指出下一步学习的重点;在学期中组织“机构创意搭接”活动,在学期末组织“机构设计及动力学仿真”活动,激发学生热情。课程教学模式不局限于教师课堂讲授,可以是学生任务汇报、教师指导答疑、活动演示等多种形式并存。教师引导:提出目标、不规定任务;不规定方法;督促实施、解答疑问。学生主动参与:明确目标,提出任务;寻找方法;边学边干,完成实践。
(2)改革课程教学方法,营造学生自主探究的环境。引导学生“主动参与”的教学方法,教师在课程讲授过程中取材以教材为线索,又不局限于教材,在学生自行寻找的任务中,找到具有共性的问题,引入课堂;在各章节围绕技术的发展,增加新的内容;不拘泥于程式方法的符合度,看重对方法(路径)的找寻过程,看重结果的创新度。
(3)改革课程考核方式,重点以考核学生能力为主,多种考核形式并存,客观准确评价学生成绩。打破传统的以考核学生对书本知识掌握程度的限时书面考试方式,传统考试方式会使学生临时抱佛脚,放松平时的学习。加强对平时任务完成情况考核、对组织活动参与情况考核、对实验室开放参与程度考核,加大平时考核在综合成绩中所占的比重,在一定程度上促使学生重视平时各个教学环节,使学生的学习过程变成循序渐进的过程,防止学生考前的突击应付,提高平时学习的自觉性和主动性,考试题目增加一定量的设计型题目,强调工程背景,克服传统考试中题目的限时性、定向性、唯一性、单纯性的弊端,着意考察学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。
(4)改革课程对应集中性实践环节教学内容,将任务从课内延伸至课外。多数作品可作为课程设计继续研究,丰富课程设计内容;部分作品可作为毕业设计题目深入分析;优秀作品可参加辽宁省机械创新设计大赛。
1.2改革目标
通过课堂讲授与学生自主实践,培养学生具有:
(1)根据目标范围找寻社会需求提炼课题的能力;
(2)对于机械工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力;
(3)独立创新设计机械系统与零部件的能力;
(4)在团队中工作、与他人合作的能力。
2机械设计基础课程改革实施方案
学生的学习分别通过若干个学习任务来完成,每个任务均要求学生通过小组动手实践直接掌握实践知识。在实践中遇到了问题,又使学生对理论的学习变成内在需要。学生在学习专业理论之时,又通过实践巩固理论知识,从而使理论知识学习与实践知识学习有机地结合在一起。以学生“主动参与”为中心,进行各方面能力的培养与锻炼,每个任务都是一个完整的工作过程,是一个获取信息—制定计划—做出决定—实施计划—检查控制—评定反馈的过程。
3机械设计基础课程改革成效
3.1组织与课程密切相关的教学活动
在2013/2014学年第二学期,对机械设计基础课程进行了改革的尝试,涉及三个班级。在课程前半部分常用机构理论内容讲解完,组织学生开展“首届机构创意搭接竞赛”活动。
3.2机械设计基础课程改革取得成果
共收集作品32件,分别是:颚式破碎机、飞机起落架、活塞泵、压盖机、蛋糕切片机、汽车雨刷器、印花机、台式电风扇摇头机构、带式输送机、鹤式起重机、摄影升降台、机器人腿部机构、车载起重机、多连杆式独立悬挂机构、机械手手指机构、精压机机构、缝纫机踏板机构、机械手手臂机构、筛料机机构、内燃机、活塞泵、插床插削机构、带传动传送机构、飞剪机构、后备箱开启闭合机构、单缸四冲程内燃机、牛头刨床机构、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器、浴室搓澡器。每件作品包括:设计任务书、答辩PPT、机构搭接视频、活动总结。评选出特等奖1项,一等奖3项,二等奖6项,三等奖6项。其中,单缸四冲程内燃机获特等奖;颚式破碎机、后备箱开启闭合机构、牛头刨床机构获一等奖;飞机起落架、汽车雨刷器、摄影升降台、精压机机构、插床插削机构、飞剪机构获二等奖;活塞泵、压盖机、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器获三等奖。
4结语
缝纫机的机械设计范文5
关键词 创新设计能力 以教促学 讨论式学习 考核方式
中图分类号:G712文献标识码:A
创新能力则是人们改造旧事物和创造新事物的能力,它包括发现问题、分析问题、发现矛盾、提出假设、论证假设、解决问题及在解决问题的过程中进一步发现新问题、新方法从而推动事物向前发展的一种能力。创新能力的培养离不开收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、协作能力等等,也包括较扎实的基础知识、基本技能、较宽的知识面、较强的实践能力和丰富的实践经验。①②
在我国建设创新性大国的历史背景下,高职学生担负着生产一线的技术创新和管理创新的重任,即工艺流程的革新、加工方法的改良、新产品的开发试验、管理形式的变革等都是高技能型人才应具备的创新能力。机械设计基础是机械专业的专业基础课,涵盖了工程力学、机械零件、机械原理、机械设计以及机械课程设计等课程,内容广、综合性强,在机械类课程中起到了承上启下的作用。而目前的机械设计课程重视理论讲授、学生学习起来非常吃力、难以提高学习兴趣,内容过于陈旧且抽象单一、联系工程实际不够紧密、实践环节薄弱、并且忽视了对学生创新意识和创新能力的培养。因此,对该课程进行以培养学生创新能力和实践能力为目标的改革十分必要,必将对机械专业学生的创新意识和创新能力的培养起到十分关键的作用。③
1 以培养机械创新设计能力的培养为主线的项训练目整合课程内容
机械创新设计能力的提高需要一个长期的培养过程,而且需要扎实的机械设计理论知识、较强的创新意识和创新实践能力。因此,建立一个以培养创新能力为主线的机械设计课程内容,对有效培养高职学生机械创新设计能力的起着至关重要的作用。课程内容的设置遵循了学生认知、专业知识学习和创新能力成长的规律,从简单到复杂、从初级到高级,设置了一条以创新设计项目为引领、以认知项目和常规训练项目为理论知识掌握和应用的课程内容新体系,把相关理论知识的学些融入具体的项目训练中。④例如,在训练“脚踏式健身自行车的创新设计”时,先让同学们认识和操作牛头刨床和缝纫机的曲柄摇杆机构实物模型;其次,讲解与此相关的理论知识:曲柄摇杆机构的工作原理、曲柄摇杆机构的自由度计算以及弯矩强度和弯曲刚度的力学计算;然后以相关项目“颚式破碎机机构分析”训练与强化曲柄摇杆机构相关知识和分析与设计该类机构的能力;最后,让同学们分组设计“脚踏式健身自行车”,并强调其原理设计不能局限于曲柄摇杆机构,可以考虑棘轮机构、液压或气压传动系统、以及其他富有想象力的设计方案。
2 推行以教促学和讨论式学习为一体的教学方法改革
“以教促学”和“讨论式学习”均是以学习者为中心的教学方法,能够有效提高学生的独立思考能力、协作能力和创新能力,把二者融为一体,势必会产生更加有效学效果。
2.1 通过教而学的教学方法
“以教促学”的教学方法是基于建构主义理论之上的一种教学创新,基本的教学方法是真正以学习者为中心的交际教学法和以学习为中心的任务教学法。最终的目标是提高学生的自主学习和合作学习的能力,提高学生获取知识的能力、独立思考的能力和创新的能力。⑤在机械设计的教学过程中,让每组同学至少负责一节课的讲解,包括PPT制作、讲稿,该节课要求是基于项目或任务驱动,项目或任务的内容自选,应突出项目的创新性,并讲授与之相关的理论知识。
2.2 小组讨论式教学方法
小组讨论是合作学习中教学环境最宽松、学生参与度最高的互动学习方式。美国教育学家布卢姆认为:当学习转化为一种合作过程,人人都从中受益时,小组学习是十分有效的。⑥
目前的任务实施主要采用小组讨论的方法完成任务,分组往往很随意,要么是按学号分,要么按宿舍分,要么按上课时的习惯座次分,讨论后由一个学生总结。这样会使其他通同学偷懒,而且效率低,或者成绩较差的小组不讨论或讨论的进度很慢。高效的小组讨论具备这样的特征:一是分工明确,二是小组成员积极参与,三是时间被高效利用,四是学生之间能够互相帮助。这里提出通过教而学的小组学习法。在分组时,首先使每组中都有成绩差的学生和成绩好的学生,让成绩好的学生带动和指导成绩差的学生,以提高讨论的质量和效率;其次,应尽量使小组的数量比小组成员的数量多一个。在任务或项目分配时,每个小组的任务应尽量不同。当一个小组讨论完后,让该组每个的成员分别到其他小组去讲解或演示其任务内容,直至把其他小组成员全部讲会。在讲解时,要说明其任务完成的创新点和具体实施方案及结构实现。
3 以创新制作为主导改革实践环节
由于相关的零部件的强度和刚度的计算和校核在理论学习时已有训练,而且市场上大量已有成熟的相关计算软件,因此,该环节应注重方案和结构设计,掌握相关的强度和刚度的计算和校核方法和过程,但不必花费大量的时间去计算。项目的设计时给出的诸如减速器的设计范例只是参考,学生需要完成的项目应是减速器意外的其他项目,这些项目要么来自于生产实际,如旋转式多工位机械手、差速输送机、用于烟丝输送的垂直提升机等;要么是同学们感兴趣的能够解决实际生活问题的项目,如简易立体车库、健身自行车、新型高楼逃生窗帘、轻便式高楼逃生器、多功能野外手术床、自动鲜肉切片机等。在该环节,仍然要突出学生的自选自拟题目。在实物的制作过程中,对于体积较大的项目,做出模型即可,对体积较小或创新性较强的项目可做出1:1的实物。
4 建立以机械创新设计大赛内容为导向的机械创新设计协会
机械创新大赛为全国大学生提供了培养创新能力和科技转化成果能力的舞台。但以往的大赛只是少数同学参加,覆盖面很小 ,受益的同学不多。为此,我们成立了机械创新设计协会,下设十个小组,由一批有实践经验且创新能力较强的教师指导,并由组织能力、创新意识和创新意识较强的学生负责,分工协作,目的明确。以协会的形式开展活动,不仅利于学生充分合理安排时间,更能锻炼学生的组织管理能力,加强团队合作精神。每学期组织一次院内机械创新设计大赛,并给获奖的团体以奖励,比赛内容不限,比赛的题目以学生自拟为主,老师给与指导;每两年组织一次江苏省暨校内选拔赛,比赛内容以全国机械创新设计大赛的内容导向,题目可以是老师给出,也可以是学生自拟。此举极大地地激发了学生学习机械知识的热情和创新意识,较大地提高了学生的机械创新设计能力,且参与的学生数量得到了很多的提高,也取得了较好的比赛成绩,先后获得了自动黑板擦、万向液压救灾等二等奖8项、机械摩擦式高楼逃生装置、液压救灾剪等三等奖15项,并于2010年获得了江苏省机械创新大赛优秀组织奖。而且,相关机械创新设计获得发明专利2项,新型实用专利8项,并有3项正在审理中。
5 考核方式改革突出创新能力考核
考核方式的改革与课程体系、教学方法、实践教学改革相辅相成,相互促进,而且,后者是前者的基础,前者对后者具有较强的导向作用。
机械设计改变了以往重知识轻能力的“一卷定终身”考核方式,实行理论考核与实践考核相结合,采取过程评价与结果评价相结合的方式,强化学生综合实践能力,重点评价学生的职业能力,突出学生创新能力的考核。课程考核成绩包括形成性考核(60%)和期末考试(40%),其中形成性考核包括以下内容:
(1)平时成绩(10%)。主要包括平时课后作业和上课纪律考核。
(2)课堂项目或任务(30%)。针对高职生理论分析能力较差、定性分析能力和创新意识较强的特点,课堂任务考核主要包括机械设计的创新点、团队的协作精神和能力、学习态度和任务完成情况的考核其中创新点占课堂任务考核的30%。对于理论创新设计项目,其方案设计应占最大分值,其次是结构设计,最后是相关理论计算。
(3)课外实践创新项目(20%)。课外实践创新项目主要包括方案创新设计、机构创新设计、理论分析和实物制作。其中实物制作占40%,主要考察期功能是否实现、结构是否合理、制作质量是否达标;方案创新设计、机构设计和理论分析各占20%。
(4)期末考试(40%)。期末考试除了考核学生对课程知识掌握程度和一般应用能力外,还考核期创新设计能力,要求学生在规定的时间内,根据创新题目的要求,拟定出可行性方案,并画出机械系统的运动和结构简图,该题目占期末考试的20%。
6 结论
通过以培养学生创新能力为主线,对机械设计的课程内容体系、教学方法、实践环节和考核方式的的改革,提高了学生们的学习兴趣和学习效果、提高了学生的知识应用能力、增强了创新意识和创新能力。教学改革实施使我们看到,虽然高职生的理论分析和计算能力较弱,但学生们的定性分析能力、实践能力和创新思维能力是很强的。如果(下转第60页)(上接第44页)我们在借鉴他人成功经验的基础上,对机械设计教学过程中不断探索和实践,必将会摸索出更加适合培养高职生工程应用能力和创新能力的课程内容和教学方法来。
注释
① 汪刘生.教学论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996:32-45.
② 杨志勤.等机械类高职创新能力培养“2332”教学模式的探索.中国职业技术教育,2010.2.
③ 李阳星等.机械设计基础课程体系改革与学生创新能力培养的研究与实践.黑龙江教育,2007(7、8).
④ 翁蓉等.高职高专机械设计课程教学改革研究.科技信息,2010.23.
缝纫机的机械设计范文6
关键词:机械设计;教学方法;技能;创新
中图分类号:G712 文献标识码:A
《机械设计基础》是高职院校机械制造专业、机电一体化专业的专业基础课程。学习这门课程,要求学生具备《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与尺寸测量》等先期课程的机械基础知识和力学计算原理。通过机械零件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容的讲授,培养学生分析和解决实际机械问题的综合能力。同时为《机械制造技术》、《数控加工与编程》等后续课程的学习提供必要的机械设计理论基础和实践技能。
《机械设计基础》是理论和实践相结合的一门课程,具有很强的工程应用价值,重点培养学生的创造性思维和设计能力。目前,高职院校的学生多数都是从高中直接进入大学,没有实际工作经验,对机械结构的了解非常有限,在学习过程中,无法将理论知识学习与生活和企业实践结合起来,因此学生在学习《机械设计基础》这门课程时困难比较大,教学效果不佳。如何上好这门课,激发学生的主观能动性和学习热情,使学生在教学过程中,既能掌握课程的基本理论知识,又能掌握一定的工程实践技能,是我们高职教师教学方法研究的重要课题。
下面就根据高职人才培养目标的要求,以提高教学质量为目的,结合本人实际教学中的一些经验,就教学内容的调整、教学方法的改进、课程设计和教学团队的建设等方面,对《机械设计基础》这门课程的教学方法进行探讨。
1调整教学内容,减少理论难度,增加技能培养
高职院校《机械设计基础》课程应注意突出工程性和实践。目前大多数高职教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性,注重介绍机构设计理论和设计方法的研究,对现代机械理论的内容介绍较少,缺少实际机械结构的工程应用,而高职学院的学生普遍理论基础较差,工程意识薄弱,往往在老师讲解、分析机构组成和运动原理时感到茫然不知所措。因此,教师在讲课过程中,应该根据高职高专的教育培养目标,减少理论教学的难度,突出实践应用性,注重国家新标准、新技术、新内容的及时补充,适当调整教学内容。将知识进行优化组合,强调基本概念、基本理论和基本方法,减少复杂的公式推导,力求使教学内容通俗易懂,让学生容易理解和掌握,同时应注意将工程性和实践性引入教学内容,增加对学生实践技能的培养,提高学生的学习兴趣。如,在讲授平面四杆机构时,引入缝纫机脚踏板、小型农用柴油机、雷达、鹤式起重机、机械夹具、手动抽水机等工、农业生产、生活中常见的工程实例,通过分析这些机构的运动简图和观看动画视频让学生充分理解平面四杆机构的组成、类型和运动原理,在掌握理论知识的同时,让学生直观的认识四杆机构在工程中的实际应用;而在讲授曲柄摇杆机构的急回特性时,引入牛头刨床这个实例,通过刨床的结构演示和运动分解,让学生观察牛头刨床加工工件时滑枕的工作状态,知道进刀和退刀时速度快慢不同,掌握急回特性的产生及具体应用。通过这种理论知识与工程实践相结合的教学方法,不仅能使学生掌握各章节所学的知识,还能逐步培养他们的产品设计能力和创造精神,真正做到学以致用。
2设计教学方法、加强学生主体意识
2.1重视新课导入
新课导入是课堂教学的第一个环节,对教学效果有直接的影响。新课导入的精彩,能提高学生的注意力,激发学习兴趣。新课导入的具体方法,应该根据每次课的实际内容进行灵活的设计。有些延续性的知识,在新课导入时应先对上次课的内容进行复习和总结,这样不仅可以巩固知识点,也有助于本次课的承接和延续。例如,讲授平面机构自由度计算时,就需要先复习上次课的知识:什么是自由度?什么是约束?什么是运动副及运动副的分类方法?构件及运动副中移动副、转动副、高副的表示方法是怎样的?这些问题,与本次课的学习有着非常大的联系,可以提问让学生回答,对前期知识进行回顾,又顺利的引入本次课程的学习。
有些课程,可以用直观法引入,达到创造学习情景,激发学生兴趣的目的。如讲授凸轮机构时,开课先让学生观看凸轮机构的几个应用动画,如,内燃机的配气机构、自动送料机构等,吸引学生的注意力,让他们思考机构的运动原理,引出本次教学的主要内容。有些课程,还可以通过比较法引入,加强新、旧知识点的联系和对比,使知识更容易被理解和掌握。如,学习链传动时,结合前期带传动的知识,先总结出链传动相对于带传动能保持恒定的传动比、传递的功率较大、能在恶劣环境下工作等优点,然后列举一个谷物播种机的实例,让学生理解链传动在生产中的实际应用,顺利的引入新课的学习,进行链传动的运动分析和设计计算。新课的导入方法很多,老师在授课中要从提高教学效果出发,深入理解教材内容,结合生活、工、农业生产中的机械运动实例,积累素材,不断尝试、设计新颖的课程导入方法,激发学生的求知欲和创新力。
2.2采用任务驱动的教学方法
根据高职教学目标的要求,课堂教学已打破了传统的“教”与“学”的过程,要求学生积极参与到整个教学过程中。这就需要教师精心设计教学过程,激发学生的学习兴趣,引导学生独立思考,充分发挥他们的主体作用。任务驱动法就是一种很好的教学方法,教师可以根据教学中的的各章节内容,以培养学生自主能力为目标,设计出若干个典型工作任务配合理论教学。工作任务在各章节开课之初就布置给学生, 让学生分组去完成,充分发挥学生的学习主动性和创造性。学生在任务的驱动下带着问题学习,变被动学习为主动学习,既明确了学习目的,又使教师的教学内容有了侧重点。工作任务可以让学生在课后分组独立完成,让学生自己查阅资料,设计工作流程,画结构图、书写任务书。课堂上老师组织学生汇报,分组讨论,修改任务实施方案。学生最终完成的任务实施报告,作为课程考核的一项内容,按一定比例记入总成绩。任务驱动法可以让学生循序渐进的理解教学的知识点,促进学生积极参与教学,培养学生自主学习的能力。在完成工作任务的过程中,学生也会获得查阅信息、获得新知识的能力,分析问题、解决问题的能力以及交流与合作的能力。
2.3合理采用多媒体教学
机械设计基础的教学内容涉及到许多传动机构的组成、运动原理及工作过程。运用多媒体教学,结合大量的图片、动画和视频展示,可以将许多复杂的机械运动过程演示出来,使学生对抽象的机构有了直观、清晰的认识,提高了对知识的接受和掌握程度。如在讲授链传动时,通过观看滚子链的组合与分解动画,就能使学生对内链板、外链板、销轴、套筒、滚子的形状和装配组合有一个非常直观的掌握;讲授齿轮传动时,齿轮的分类、渐开线齿廓的形成、齿轮的啮合过程等知识也都比较抽象、难懂,传统教学方法需要学生有较强的空间想象能力,而通过动画演示,每个学生都能对结构和运动进行清楚、直观的理解。与传统板书的教学方法相比,多媒体教学课件图文并茂的形式能够充分活跃课堂气氛,调动学生的积极性和学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学的效果与课件的制作好坏关系密切,因此教师要充分理解教学内容,把握高职机械设计的教学目标,制作高质量的多媒体课件服务于教学。作为一种教学手段,多媒体课件将教学内容分页展示,不利于学生对知识进行系统的掌握,因此在教学过程中要注意合理使用多媒体教学,将它与传统的板书有机的结合起来,可以在授课过程中,将本次课的知识点条理清晰的书写在黑板上,供学生学习掌握,达到良好的教学效果。
3强化课程设计的目标
课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践教学环节,是学生应用所学知识进行具体的机械设计训练,通过课程设计能培养学生理论联系实际的综合技能。课程设计和单元项目训练不同,它不是某一部分知识的单独应用,要求学生在掌握机械设计理论知识后进行综合的技能训练,因此教师在课程设计的题目选取上要进行全面考虑,尽可能多的涵盖学过的理论知识,而且题目的难易程度要确保绝大多数学生能按时、合格的完成。为培养学生自主学习的能力,教师在选题时应该设计多个题目,同一个题目还可以设置不同参数,让学生分组设计完成。每个学生的学习基础和理解程度不同,对知识和技能的掌握程度也会有较大差异,通过课程设计,让全组学生取长补短、互相学习,提高他们学习积极性和沟通协作能力。课程设计的目的就是要让每个学生都能通过课程设计达到知识和技能的提高。
在设计之前应该组织学生进行机械结构的拆卸、安装,熟悉各部分结构、功能、和各零件之间的联接关系,建立具体的机械概念,让学生明确设计目标,避免纸上谈兵。机械设计时一定会涉及到机械结构的计算和参数选择等问题,因此要指导学生独立完成相关知识的复习、总结,指导学生查阅相关参考资料和手册,解决设计中遇到的问题。学生最终设计、绘制完成的图纸要整洁、清晰,符合机械加工的工艺要求。
4加强教学团队的建设
加强教学团队建设、构建合理的教学梯队是高职院校提升教学质量、增加社会竞争力的重要保证。《机械设计基础》课程由机械类专业的老师承担授课,专业教学团队中各成员的教学优势和专业特点各不相同,而且每个教师往往承担本专业两门以上课程的教学任务,各课程之间有一定的逻辑关系,教师间通过教学资源和教学技能的相互沟通,可以大大提高人才培养的质量。课程建设是高职院校教学改革的重点,课程教学改革和精品课程建设是提高教师教学水平的重要手段,课程团队建设应以专业建设为背景,密切合作,对课程进行规划设计,打造特色专业和精品课程,使课程真正发挥它在整个专业中的作用。高职院校应该充分发挥教学团队在教学工作中的作用和意义,鼓励教师加强教学研究和交流,改进教学内容和方法,开发各项教学资源,促进教学团队各成员的主观能动性,进行教学改革和创新。教学团队建设要突出发展过程中的传、帮、带,大力培养青年教师,加强青年教师科研能力的培养力度。学院应该给教师创造外出培训和交流的机会,加强教学研讨,通过加强科研建设和科研投资,以科研促进教学,提高教师的整体教学水平。
《机械设计基础》是高职院校机电专业一门重要的专业基础课程,教师在教学过程中,应该不断进行教学方法的探讨和改进,使学生掌握理论知识和设计要点的同时,培养专业设计能力,真正做到理论知识和生产实践相结合,提高学生的综合技能和创新意识。
参考文献
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[3] 赵明侠. 高职《机械设计基础》课程设计对学生创新能力的培养[J].装备制造技术,2011(09).