机械原理课程范例

机械原理课程

机械原理课程范文1

[关键词]成果导向;课程能力评价;持续改进

成果导向教育最初由Spady在1981年提出,该理念在美国、澳大利亚、英国等国的高等工程教育中得到广泛的实践。随着2016年国际工程联盟大会《华盛顿协议》全会全票通过了中国的转正申请,我国成为第18个《华盛顿协议》正式成员,成果导向教育成为我国工程教育的重要发展方向。成果导向教育是基于学生成果为导向,以学生实际工程能力需求为指引,确定培养目标,核定毕业要求,从而构建符合能力需求的课程知识体系。

1课程改革研究目标

机械原理课程作为机械类专业的专业基础课程,起着承上启下的作用,对于建立学生初步的方案设计能力,掌握机构设计能力有着至关重要的作用,但是原有的课程体系中,均强调科学理论而忽视工程应用,因此出现了学生会解题、会考试而面向工程问题却无法拿出具体的设计方案的问题。成果导向教育理念的引入,可以明确学生工程能力需求,从定量方式考核学生能力达成情况,评判教学过程及效果,明确后续改革的方向。机械原理课程改革拟以成果导向为基础,明确本门课程学生能力需求,划分课程目标,制定与课程目标相符合的教学环节,设立定量化考核方式,从而综合评判学生能力达成情况,并为后续的课程持续改进提供依据。

2主要研究内容

课程评价考核是评价学生能力是否达成的重要手段,因此科学合理的评价方式尤为重要,本门课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的,以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容。课程目标评价内容及符号意义说明如下表,字母A、B、C和D则分别表示学生作业、课堂表现、实验、期末考试的实际平均得分,其中,D=D1+D2;D1为期末考试中对应课程目标1的试题得分,D2为期末考试中对应课程目标2的试题得分。

3具体实施情况分析

依据评价方式要求,对三届学生的《机械原理》进行了课程达成度评价,其具体数据如下表所示。

3.1课程目标结果分析

分析结果中存在未达成情况,主要因为课程目标2达成度评价值较低,只有0.54,究其原因,主要因为授课过程中忽视了学生对机构分析的掌握程度,没有根据学生实际情况调整课程内容及授课方式,导致此项评分较低。在3项课程目标中,课程目标2评分较低情况出现几率较大。课程目标2主要关于掌握平面机构的结构分析、运动分析、力分析、机械效率原理和方法,并具有将其用于解决机构识别、表达和分析与求解问题的能力。

3.2后续课程持续改进方向

针对在三级学生中,课程目标2的达成度两次处于最低值的问题,研究发现,课程目标2主要需要学生掌握机构的运动及受力分析的内容,但是学生原有的数理基础不强,且这部分内容相对于课程目标1而言偏理论化,学生缺乏兴趣,因此在后续的课程改进过程中,降低分析难度,提高学生学习兴趣及信心为主要工作点。依据本门课程的特点,在后续课程中将引入软件环节,将运动及受力分析模块化,降低原有数理课程对本门课程的影响,通过软件的直观体验提高学生学习兴趣,并在教学环节中增加“项目研究”这一教学环节,通过完成项目方案设计与分析,提高学生对于课程内容的理解。

3.3新一轮课程实施情况及达成度结果

在2015级机械原理课程中实际采取的教学改进手段包括两个方面:一是增加了习题课环节;在原有课程内容中,采用强化基础,重视讲解与训练的形式,增设习题课环节,从而达到督促学生完成基础知识训练的目的,强化基础知识的掌握与应用。二是增加了大作业环节;在完成课程之初即下达大作业任务要求,要求学生完成一套日常生活中用到的简单机构设计,并完成模型制作、三维仿真分析设计及设计说明书。通过大作业环节,加深学生对实际机构的理解,掌握初步进行方案设计及选型的方法,并掌握用软件方法来分析机构。通过在新一届学生上面的实践,课程目标2达成情况有了明显改善,在2017级达成度评价结果中,课程目标2达成度评价结果上升到0.78,且通过三维软件建模仿真+实物模型制作的方式,学生积极参加课堂大作业环节,通过训练,学生更理解方案设计的原理,在2018年全国大学生机械创新设计大赛过程中,2018级学生积极参与,并获得了国赛奖项。

4结语

通过对机械原理课程采用基于成果导向的建设思路,反向设计课程内容,建立定量化评价方式。通过数据结果,反思课程建设中存在的问题,并进行持续改进。本文提出了课程改革的新方向,并给出了具体建设和调整的思路,取得了一定的建设成果。

【参考文献】

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机械原理课程范文2

针对当前《机械原理》课程设计的教学现状,分析其不足,并基于OBE工程教育理念,对《机械原理》课程设计的教学模式改革进行了探讨并付诸实践。《机械原理》课程设计是机械类各专业学生在学习《机械原理》课程后进行的一个重要的实践性教学环节,其模式的改革为适应新形势下对机械类学生机构选型、机械系统运动方案设计和创新设计能力的培养提供了良好的平台和借鉴,具有重要意义。

关键词:

OBE;工程教育;《机械原理》课程设计

为了推进工程教育改革,促进中国工程教育的国际互认,培养与国际接轨的中国工程师,由专门的职业或行业协会(联合会)、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证,工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求,是一种合格性评价[1,2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念:产出导向(Outcomebasededu-cation,简称OBE)、学生为中心、持续改进,这些理念代表了工程教育改革的方向,是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织,就必须基于OBE理念,深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课,它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科,而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节,是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划,《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括:1)掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题(毕业要求1);2)具有分析和解释数据,得到合理、有效结论的能力(毕业要求2);3)具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力(毕业要求3)。本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求,结合近年实践经验,阐述我校《机械原理》课程设计改革模式,并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。

一、机械传动系统设计能力

《机械原理》内容包括两部分,其一是对现有机构的学习,包括构型分析、运动学和动力学的学习;其二是针对具体任务,利用所学机构学知识,设计传动方案。前者称为分析,后者称为型综合,《机械原理》学习的最终目的,就是要达到型综合的高度,《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。遗憾的是,传统的《机械原理》课程设计,体现不出OBE所要求的设计系统的能力,复杂机械系统更无从谈起,因此,改革势在必行。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化,调动学生设计的积极性而不限制其思维,并且课程设计只提出最终要求而不限制方法,为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务,题目不宜太深太复杂,其原则为:题目具有综合性,以运动方案设计为主;题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容;题目应结合生产实际,是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的;题目的设计结果应包括两到三种基本机构,也允许选用其他常用机构或组合机构;题目要有一定的灵活性和创新性,有利于发挥学生的创造力。在设计题目确定后,需对已选题目提出三种运动方案,并经反复论证,确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出,经独立地分析、比较后确定最佳方案,以发挥其主观性、创造力,使学生受到一次真实的设计训练,进而提升其机械传动系统设计能力。此外,改革后的课程设计,学生们可以自由组合,每个小组自由选择设计题目,小组成员分工协作,共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果,共同讨论、研究,各自发挥自己的长处,不仅培养了创新意识和创新能力,也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。

二、工程基础理论知识应用能力

传统的《机械原理》课程设计中,方案确定之后,其相关运动参数也随之给定,每个学生需要做的就是绘制机构运动简图,利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析,并绘制机构运动线图和作误差分析,最后编写课程设计说明书。从本质上来说,这样的设计仅能算一次作业,效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务,但却调动不了学生的设计兴趣,对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解,谈不上对学生的毕业能力的培养。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化,只提出最终要求而不限制方法,学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短,教师在《机械原理》课程教学中,需提前做出安排,如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务,基于所学的机构学知识,甚至查阅相关文献去设计解决方案,当多个设计方案确定后,需要比较各方案的优缺点,必然会深入了解每个所设计的传动方案,最终方案确定后,需对其进行结构、运动学和动力学分析,因有了方案设计的深刻理解,设计的目的已非常清楚,在相应分析时,对方法的选择和掌握自然水到渠成,加深了对所学理论知识的认识,明确了理论知识的实际应用,从而不至感觉学无所用。

三、分析和解释数据能力

在我国的工程教育认证中,第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定,分析方法固定,无需学生深入了解,只需按部就班完成画图和分析即可,可见,传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。改革后的课程设计,从设计任务到设计方案的确定,均需要学生根据具体情况进行分析,然后根据所学知识,自己设计传动方案,并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后,详细设计传动系统时,需要根据实际任务确定各参数,最后对机构进行分析,并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性,要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验,通过搭接实物并测量参数,再与理论分析数据进行对比,找出误差存在原因,从而得出相应结论。

四、考核方式的改进

评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节,如何合理地对各项能力进行客观评价,对课程的改革及持续改进有非常重要的作用,与课程设计所培养能力相对应,《机械原理》课程设计成绩分为四部分:选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式,结合参考文献查阅或调研情况,对自己团队的设计任务进行说明,根据所定任务设计两到三种机械传动方案,每个方案中必须包含两至三种典型传动机构,并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。平时成绩占总成绩的10%,主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定,这是设计正常进行的基本保证,也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。设计成绩占总成绩的40%,主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力,根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。答辩成绩占总成绩的20%,各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报,主要介绍组员分工及完成情况,组员自评分,搭接视频等,并回答提问,据此评判答辩成绩。通过此类考核方式,对毕业生的能力9(个人与团队)和10(沟通,包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令)也起到初步培养的效果。此外,上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如:教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择,要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识,能够正确引导学生,使他们经过认真思考和分析比较后,可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要,从而有效引导学生积极思考,培养他们的创新能力。

五、结束语

经过近两年的实践,发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计,为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台,并确实取得了较好的效果。然而,OBE工程教学模式是一个系统的工程,无论是在设计内容,还是在设计方法和评估方式上,还有很多需要完善之处,需要进一步的改革和探索,持续改进,以更好地培养学生相应的毕业能力,实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。

作者:曾达幸 李飞 侯雨雷 宜亚丽 郑立娟 张芳芳 单位:燕山大学机械工程学院

参考文献:

[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京:教育科学出版社,2015.

[2]余天佐,刘少雪.从外部评估转向自我改进—美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究,2014,(6):28-34.

[3]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式———汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014,(1):27-37.

机械原理课程范文3

关键词:机械原理课程设计;教学改革;创新理念;设计创新

《机械原理课程设计》是本科学生在学习完《机械原理》理论课程之后进行的一个重要的实践性教学课程,是机械类各专业必修的一门主干核心技术基础课[1-2]。按照《高等工科院校机械原理课程教学基本要求》,机械类(含近机类)专业应安排机械原理课程设计单独授课,学时在1~1.5周,且一般安排在本科二年级下学期或三年级上学期。这门课程在太原理工大学(以下简称我校)机械制造与自动化专业2016版培养计划中已提前至大二下学期授课,且承担的主要任务是巩固和加深学生所学理论知识,进一步培养学生应用本课程的有关知识独立解决实际问题的能力,使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计初步具有较为完整的概念,通过课程设计提高学生计算、制图和使用技术资料的能力。可见,《机械原理课程设计》在主要研究机械一般共性问题的基础上,主要应培养学生的设计实践动手能力以及系统分析能力,并研究各种机器中常用机构的运动、动力性能分析与设计方法、机械传动系统方案设计等基础问题。因此,该课程是为了培养学生机械系统运动方案设计和创新设计能力、应用计算机解决工程实际中各种机构设计和分析能力服务的。

1机械原理课程设计现状分析

国内许多高校教师在近十几年来对《机械原理课程设计》的教学改革进行了探究与尝试,包括本科型、面向应用型等不同高等专业学校[3-4]。具体的教学改革内容主要体现在课程设计的题目、教学方法和形式、培养能力等方面。张晋西、尹旭妮从题目的合理设定方面分析了其对学生设计能力的重要性,提出选题应多样化[5-6]。王涛、黄小龙等对机械原理课程设计的教学模式进行了探讨,提出将图纸设计与虚拟仿真相结合的模式[7-8]。王俊峰、朱玉和吴斌等人分别研究了工程建模分析软件Matlab、PRO/E、Adams和Matlab/Simulink在机械原理课程设计中的应用[9-11]。陆凤仪、刘丽明则从教学方法和手段的多样性方面入手,阐述了教学过程中方法的重要性。通过对文献综述,结合我校课程教学以及学生特点,笔者认为,目前《机械原理课程设计》在教学环节中存在以下一些问题。

1.1现有的课程设计题目单一且重复性高

目前国内多数高校的课程设计题目类型单一、重复性高。我校目前采用4种机械装置课程设计题目,分别为牛头刨床、单杠四冲程柴油机、压床和插床。其中,机械系统的运动方案已经提供,要求学生根据系统方案对其中的平面连杆机构、凸轮机构以及齿轮机构进行设计分析计算,并在此基础上进行机构动态静力分析和确定飞轮的转动惯量。虽然其中的每一个题目都能锻炼学生的分析计算能力和实际动手能力,而且系统地将机械原理中连杆机构、凸轮和齿轮三大典型常用机构糅合在一个机械装置中,使学生能够系统掌握这几种机构,不再孤立分析问题。但是,这些题目中的机械还是偏于传统型,而且题目类型固定,对于基础较好的学生来说,这些题目无法体现出创新设计的思想。更加灵活性的半开放式的题目,才更有利于学生创造力的发挥。而且,4种固定式题目仍然稍显偏少,每一届学生重复性虽然可控,但是前后届学生之间依然存在重复性高的问题。

1.2设计手段未与计算机辅助设计技术相结合

由于题目偏于固定,学生兴趣不是很高,很多学生都是为了获得学分而完成任务。尤其是对于基础较好的学生,缺少了对他们更高的要求。随着计算机和虚拟仿真技术的发展,应该使学生将虚拟仿真技术与课程设计内容有机结合,增强他们使用这些工具的能力,并在实践中巩固所学的理论知识。通过参加全国类的机械原理课程经验交流会并跟同行交流,大家有一致共识,图解法仍然应该是机械原理机构分析不可忽视,甚至更应该加强的手段。除此之外,应该将解析法与虚拟仿真技术结合,通过虚拟仿真技术对机构进行运动、动力分析,并结合图解法进行验证分析,从而让学生能够深刻理解理论知识。

1.3创新性能力体现不足

创新是文明进步的原动力,是技术和经济发展的原动力,是民族进步的灵魂。创新的重要性不用赘述,大家都知道需要创新,然而创新不是口号,而是应该从一点一滴的工作中体现创新的理念。目前多数的课程设计都基于系统方案已经确定或者基本成型的基础上进行,从一定意义上来讲缺失了创新设计理念。高校的许多教师已经逐渐尝试从课程设计的选题、方法及考核等方面与创新思想相结合,探索能够体现创新设计的课程改革,不过这个任务任重道远,还需要更多地努力和探索。针对上述在《机械原理课程设计》教学中的一些共性问题,一些高校的教师在其教学改革中提出应将创新设计理念贯穿于课程设计的整个教学环节[14-15]。王慧明、黄小龙提倡基于“学科竞赛、创新项目”来开展机械原理课程设计,进而培养学生将理论知识与实践相结合的能力[16-17]。

2基于机械创新设计理念的教学方法

本文从课程设计题目的创新选题、系统方案的创新设计、虚拟仿真技术与图解法相结合的课程设计方法、合理的能力评价方法等4个方面进行探索研究,从系统与细节上将机械创新设计的理念慢慢渗透进整个机械原理课程设计的过程之中。

2.1机械原理课程设计题目的创新选题

基于机械创新设计的理念,依托我校机械工程学院“思拓大学生机械创新设计基地”以及“第八届全国大学生机械创新设计大赛”的主题,对机械专业学生进行拓展性选题。选定“解决小区问题的停车装置”和“辅助人工采摘水果装置”为主题,让学生自行组队,根据自身特点进行选题。选题确定后依次进行系统方案的创新设计、机构实现、机构分析及计算、模型制作。整个选题到分析的全过程任务作为《机械原理课程设计》这门课程的设计任务,完成设计图纸以及设计计算说明书,答辩通过,获得成绩和学分。

2.2系统方案的创新设计

学生选题确定后,即开展所要完成目标任务的机械装置系统方案设计过程。在这个过程中采取2次集中讨论的方式进行,由教师对学生的方案进行可行性分析讨论,并提出修改方案,从而形成一套合理的机械结构装置系统方案。整个系统方案的创新设计过程,主要实施者是学生,教师起到引导、监督和可行性指导分析的作用,这样的方法有利于学生发挥主动性并激发兴趣,在系统方案阶段就能将自己的思想融入课程设计之中。

2.3虚拟仿真技术与图解法相结合的课程设计方法研究

随着计算机辅助设计技术的发展,本科生在本科阶段就应该灵活使用虚拟仿真类软件工具,应该促使学生课堂外利用计算机辅助设计技术进行知识的拓展和贯通。工程建模分析软件Matlab、PRO/E、Adams和Matlab/Simulink在机械原理课程设计中应该与图解法进行结合,图解法简单有逻辑性,但是这些工程建模分析软件能够帮助学生提高灵活设计的能力,并且对系统设计和详细设计都有提高。在机械原理课程设计过程中将虚拟仿真技术与图解法结合分析,即在机械结构系统装置的形成过程中,要求学生通过PRO/E等三维建模软件进行零部件和装配体建模,并通过这些建模软件中的运动仿真模块或者Adams软件进行机构的干涉性分析及运动仿真分析。对有精力或者能力更强的学生,提倡其利用Matlab和Adams进行机构系统的联合仿真分析。所有基于分析软件对系统机构进行的运动、动力学分析都对最终设计结果的优化提供依据。

2.4课程设计培养能力的合理评价方式研究

基于机械创新设计选题进行的课程设计考核及评价可以从以下几方面进行综合考量:第一,根据组队学生选题后完成的系统结构方案的创新性、机构的合理性进行综合评价;第二,系统机构的详细设计、运动及动态静力分析;第三,最终设计完成的图纸、设计计算说明书;第四,进行答辩,考查学生整个设计过程中的表现。根据实际运行过程对上述几方面评价指标进行研究,确定出各部分所占分数比重。最终,每位学生的课程设计成绩将根据上述几个方面的表现得分,以及其在整个设计小组里面的贡献多少进行综合评价,进而获得《机械原理课程设计》的课程成绩和学分。

3结语

机械原理课程范文4

关键词:机械原理课程设计;教学改革;卓越工程师;创新实践

一、引言

为了进一步推动我国新型现代化工业强国的建设发展,党中央、国务院针对我国的工程应用型人才的培养做出了一系列关键性的战略部署,提出《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》这两项重要规划纲要,指出我国要由工业生产大国转变为现代化工业强国,必须首先成为工业教育的强国,培养出大量具有“工匠精神”的工程系列人才。2010年6月23日,我国教育部为了响应国家提出的发展规划,在全国工科院校范围内正式启动了以培养具有创新实践能力的工程性人才为目的,以实际工程为背景,以校企联合培养为手段,以工程技术应用为教改方向的“卓越工程师培养计划”,为我国实现现代化工业强国的建设提供强大的人才保障和智力支持。“卓越工程师培养计划”明确指出,高等教育培养具有创新能力的工程技术人才的主要措施是强化教学过程中的实践环节。机械原理课程是我国工科院校的机械类专业课程体系中一门核心专业必修主干课,有着承上启下的重要作用,作为课堂教学过程的延续,机械原理课程设计是机械原理理论教学与工程生产紧密相连的“桥梁”性实践教学过程,是培养学生机械创新思维和工程应用能力的重要环节。针对卓越工程师培养计划的具体要求,结合笔者多年的机械原理教学经验,充分利用机械原理课程设计这个重要的实践教学环节,在培养学生综合运用所学理论知识进行创新的思维能力和训练学生动手解决工程问题的实践能力上进行探讨和改革,学生学以致用,以适应基于卓越工程师培养计划下的高等工科院校培养新要求。

二、机械原理课程设计现状

机械原理课程设计通常是以牛头刨床、钢板包装机构、面霜灌装机构等传统架构为研究对象,通过对机械传动方案的总体设计,让学生运用在机械原理课程中学过的机构运动分析去设计各种合理的机构,学会自主分析与解决实际问题,加深和巩固机械原理课程中的理论知识,建立一个完整的机械原理知识体系。但随着社会对工科学生创新实践能力需求的不断提高,现有的机械原理课程设计体系无法满足学生培养的需要,主要存在以下不足:1.由于传统的机械原理课程设计的题目都是给定的,缺乏自主设计内容,学生没有自主创新的空间,无法有效调动学生在机械原理课程设计中的兴趣和主观能动性。同时,传统的课设题目只注重训练学生分析和设计执行系统方面的内容,缺乏对完整装置设计理念和运动方案等方面分析和选择的训练,导致学生创新能力培养不足。2.由于传统的机械原理课程设计题目都比较经典,大多数已经使用了较长时间,相关的参考资料非常多,从网上就可以找到现成的设计说明书等内容。这些都会导致很多学生在完成课设任务时产生依赖或者懒惰心理,不深入思考课设内容,极大地影响课程设计环节对学生工程实践能力培养目标的实现,弱化学生创新思维能力的训练效果。3.机械原理课程设计通常采用图解法分析机构,思路清晰,过程简单,但精度差,不适合现代机构设计的要求。随着计算机技术的发展,解析法的应用越来越广泛,课程设计必须培养学生更多地使用现代计算技术解决工程实践问题的能力。传统的机械原理课程设计模式与时展和社会对人才的需求,特别是“卓越工程师培养计划”中的大学生培养目标存在很大差距,必须根据现状对机械原理课程设计进行改革与实践。

三、机械原理课程设计的改革措施

1.改革课程设计选题范围,丰富课程设计题目内容。机械原理课程设计的题目设置与分配对于学生创新思维模式的培养和工程设计能力的训练具有关键意义,对于课程设计的教学目标能否顺利达成也是非常重要的。为了改变传统课程设计选题过程中出现的题目数量偏少、内容僵化、使用次数过多等弊端,应在原有给定题目的基础上开设学生自主选题和基于工程项目的选题作为补充的方式完善课程设计选题方式。为此,机械原理课程设计在原有的15天教学环节安排基础上安排2天左右的课题论证环节,鼓励同学们自组团队,3~5人一组,或结合生活实际,或结合某些教师的科研课题,或结合近期2~3届的全国大学生机械创新设计大赛的主题,自主选择合适的课程设计题目,在2天左右的时间内自主查阅相关课题资料,进行课题可行性论证,最终到指导教师处进行答辩以确认选题。为了鼓励学生尽可能地有多样化选题,训练其创新设计理念,对于自主选题且合理论证可行性的同学予以1~5分的额外加分,而对于选题不合理的同学则让其在给定题目范围内进行选择。由于每届学生总会有少数同学无法自主寻找到合适的课设题目,而传统的题目又容易被抄袭,为了避免这些学生的教学目标无法达成,任课教师应在平时注意积累一些相关的题目,以便扩充和更新指定课程设计的题目库,题目来源可以结合科研项目或者社会上的热点需求等进行拟定,也可以在历届学生的自主拟题中选择做得较好的课设题目作为备选。以学生自主选题为主,指定题目库为辅的课程设计选题模式既可以给予学生充分发挥主观能动性的空间,培养创新性思维,又可以增强学生理论结合实际的工程实践能力,训练其独立分析问题的能力。2.更新课程设计工具,强化信息技术的应用。传统的课程设计过程中,针对机构的运动分析、凸轮外部轮廓线的设计等都是采用作图法进行求解和设计,过程简单,但是效率偏低,求解精度差,无法适应现代机械设计的技术要求。随着信息技术的发展,CAD\CAE等工程应用软件功能愈发强大,利用其进行机构运动仿真分析和凸轮外部轮廓线的解析法设计非常便利。与此同时,相较于手动画图计算,年轻的学生更乐意学习一些偏计算机类的软件工具,这样不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以提高设计效率,使学生能够有更多的时间进行方案的创新和机构的设计。因此,在课程设计考核过程中,专门设置了一项计算机软件应用的评分标准15分,要求学生必须使用一种工程应用软件(MATLAB、ADAMS等)对设计过程中的机构进行运动仿真或用解析法分析机构的运动轨迹。这一环节的设置正是为了适应“卓越工程师计划”中提出的要求,使学生具有使用现代计算机工程应用软件的基本能力,适应当今企业对于工程性人才的实际需求,训练学生能够运用自身所学专业知识研究、实践和解决各种工程实践问题的实际动手能力。3.强化多人团队合作,促进综合素质培养。“卓越工程师培养计划”不仅需要培养高校工科学生的个人工程能力,还需要适应现代制造企业对人才的各种需求,即学生综合素质的培养也很关键。随着时代的发展和科技的进步,现代制造企业所遇到的工程问题规模愈发庞大和复杂,个人起到的作用越来越小,更多的是需要团队协作的方式解决一些复杂工程问题。因此,在机械原理课程设计中,我院取消“一人一题”的单打独斗模式,改为学生自由组队的模式,以3~5人的团队为课设基本单位,从论证选题开始既可以分工协作,共同分析课题,讨论和解决问题,直至完成任务。由于一个课设题目改由一个团队共同完成,考核的工作量也相应增加了很多,除了需要完成传统的课程设计任务外,还额外增加了课题论证环节、计算机绘图任务、工程软件应用和系统方案中机构三维运动仿真等任务内容,在最后答辩中除了主讲外,每个人都要有回答指导教师提问的环节。充分利用机械原理实验室资源和工程训练中心中的开发实验室资源,鼓励学生在学有余力的情况下尝试搭建实物模型验证团队设计方案的可行性和正确性。本次课程设计改革中专门留了5分作为奖励,鼓励学生动手验证方案。这些内容既可以调动学生学习热情,也可以锻炼他们的动手实践能力。同时,通过团队合作完成课程设计,除了让学生感受团队协作的氛围,还可以利用工作过程中探讨及答辩环节、各种电子文档制作、现场答辩等环节培养和锻炼学生表达能力等方面的综合素质,有益于更好地培养卓越工程人才。

四、总结

机械原理课程设计是一门独立的实践性教学环节,不是机械原理的附属课程,而是一个非常重要的可以让学生理论联系实际的独立课程,在培养学生综合运用理论知识解决工程问题的能力和训练学生创新思维模式上具有重要意义。我院顺应卓越工程师培养计划,通过对机械原理课程设计教学过程的改革,将课程理论知识、工程实践问题和创新解决方法等环节有机地结合在一起,通过在课程设计成绩上的激励措施充分调动学生的主观能动性和学习热情,有效地实现卓越工程师培养计划中培养目标,为后续的机械类基础理论课程的实践环节的教学改革提供参考方向。

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[4]华剑,周传喜,袁新梅.基于工程能力培养的机械原理教学研究[J].当代教育理论与实践,2014

机械原理课程范文5

传统的机械原理课程设计教学中多以机构的分析为主,这并不利于学生设计能力和创新能力的训练与提高。该课程设计一般使用两种类型的题目:一类题目是选用对典型机构进行运动分析和动力分析;一类题目是根据某些功能,要求对确定的机械运动系统进行方案设计,并对机械中某一机构进行设计,两类题目的侧重点不同,前者偏于分析,后者注重设计。设计内容包括导杆机构的设计;两个指定位置的图解法机构运动分析;图解法的让刀凸轮机构设计。这类课程的设计一般集中安排在两周内完成,时间比较短,设计过程中学生很难一次性圆满完成,一般需进行修改,甚至修改多次,所以手工书写、手工绘图图面质量都将难以保证。

二、课程设计内容的充实与合理编排

如何有机整合分析与设计内容是提高该实践教学质量的关键所在。它应以培养学生的创新设计能力为主,机构分析为辅而开展的一次实践性教学,如果以机构的分析为主,将会削弱学生在方案设计方面的训练。机械系统的方案设计是整个机械设计的第一步,也是最具创新性的一个环节,方案设计的好坏将直接影响到机械设计产品的性能优劣及其在市场上的竞争力。机械系统方案设计主要包括执行系统和传动系统的方案设计。其中执行系统的方案设计是机械系统方案设计的核心,其重点是执行系统的功能原理的设计,执行构件的运动规律设计以及执行系统的协调设计,根据设计结果可绘制出机械工作循环图。,图3a为某一金属片冲制机的工艺动作分解(分别为送料、冲制、退回等),它以主轴为定标件,冲头和送料以主轴的转动角度为基准绘制而成。为提高生产率,各执行构件的工作行程允许局部重叠。在课程设计教学中,为了使所有的学生都能基本完成设计任务,题目难度应具有一定的开放性和伸缩性。在内容上可以扩展,进一步延伸至后续教学的机械设计课程设计,凸显出教学的连续性,使学生得到更系统,更完整的实践训练。学生通过收集资料、方案设计和课堂讨论等方法,能够得到一次较为全面的创新设计的初步训练。如设计题目可以只给出机器需实现的功能要求,老师可以提供一种实现该功能的典型机构,让学生对此机构进行分析。在此基础上,要求每个(组)学生再提供一种新的方案,可以是执行系统的方案,也可以是传动系统的方案,以此激发学生,充分发挥其主观能动性,使其认真查阅资料,独立思考,积极创新。最后汇总方案,评选出几种较好的方案,通过讨论与比较方案的优与劣,达到提升学生分析与创新能力的目标。如在牛头刨床中实现刨头的慢进快退功能可采用连杆机构、凸轮机构。连杆机构中可采用各式各样的滑块机构,凸轮机构可以采用平面或空间凸轮机构,还可以采用组合机构。由此将衍生出很多传动机构,再从实现功能的难易、传动性能的好坏、结构的合理性以及经济性等方面给予评价。

三、合理利用计算机技术

在当前的教学中,课程设计环节一般要求手工书写计算说明书和手工绘图。但是,现代机械设计根本离不开计算机技术的应用,所以在课程设计中,应用计算机辅助分析与设计技术也是将计算机理论知识得以实际应用的一次实践活动。因此,要积极鼓励学生努力将计算机技术应用到课程学习当中,提高其学习兴趣,同时避免手工书写、绘图慢且不容易保证质量的弊端。在上述方案确定之后,机构的尺寸参数、机构的运动分析、工作循环图绘制、飞轮设计及绘图等应用计算机技术之后,可以得到精确的计算结果,分析或设计修改较为方便,可以较快地得到修改后的结果。如改变某一机构尺寸参数,此改变参数对机构运动性能和动力性能的影响可以通过计算机技术分析快速获得。同时,还可以进一步利用计算机仿真对整个机械系统的运动规律进行演示和研究。当然,做到这一步是需要较为扎实的计算机功底,所以应用计算机完成工作量的比例应给予认真考虑,因材施教,避免造成以计算机应用为主的实践性教学。

四、考核方法

一般理论考试每题每个步骤都有得分计算,但是课程设计没有,最终成绩也几乎都是五分制计,即优秀、良好、中等、及格和不及格等五个档。这就使成绩的评定容易带有一定的主观性和随意性,从而失去可信度,这将在学生中产生很不好的影响,一定程度上打击了认真学生的积极性,又助长了不主动学习学生的惰性。所以考核要有其合理性、科学性。考核分教学过程和课程设计成果两部分进行。教学过程是指从学生拿到设计题目开始,到整个设计过程结束,指导教师应掌握每个学生的具体进行情况,并作简略的记录,做到评定有据可查。课程设计成果是指学生最后上交的材料,可组织2~3名教师组成的答辩小组进行答辩,这样可以检验学生学习的扎实度,也可一定程度上检查出学生是否有抄袭行为,同时还可以作为学生毕业设计答辩的一次简单训练。

五、结束语

机械原理课程范文6

首先,设计时间一般为集中1-2周,对于一些基础较差,平时又未受过相关训练的学生而言,就不一定能收到预想的效果。其次,设计题目一般由老师给定,学生只要按要求完成设计图纸和设计说明书即可,基本上没有自由发挥的余地,因此制约了学生创造力的发挥,不利于学生个性的发展。第三,受设计题目模式以及教师所掌握资料的限制,设计过程经常是简单的模仿和重复,扼杀了学生强烈的兴趣和积极的投入,不利于激发学生兴趣。第四,对设计结果考核形式有固定模式,使得学生只能按固定的思维模式去机械的完成设计要求,不敢也不能大胆创新,因而限制了学生创新思维,不利于日新月的当今社会对多层次,创造性人才的需求。因此,在应用型人才培养的大前提下,机械原理课程设计从形式到内容以及设计结果等全过程的改进和更新势在必行。

2.教学改革措施

2.1设计时间及设计过程的开放

课堂设计时间不应拘泥于预先设定的固定不变的程式。预设的设计时间不应该成为课堂设计的“紧箍咒”。在机械原理课程开始课程设计即宣布开始,课堂设计贯穿于理论教学全过程。设计过程随着教学过程由浅入深。先以单元小题目的形式给出设计题目,然后再综合各部分小题目给出适合实际要求的综合性题目,是设计过程贯穿始终。具体做法:首先,改变以往学习过程中,单纯的掌握课程内容,并会做课上例题和课后习题的态度。而是要求对学过的知识会灵活运用,对课后习题的完成不拘泥于做出答案,而是能提出自己的见解或对某些题目提出应用价值和创新思路,进行大胆的修改和试验,提出个人见解,为机构的设计与创新打下基础。其次,学会观察生活,在生活中寻找与机械和机构有关的实物,提出与所学内容之间的关联,并在日常学习中有意识地培养学生的创新精神和创新能力。例如:机构的结构分析部分,要求学生对生活中常见的如折叠雨伞、健身器材等机构在稳定性、安全性,或趣味性、实用性等进行分析,发现其存在的问题,并提出改进意见,给出新机构运动简图,并要求对所设计机构作出简单的模型。学生通过此次练习,找到了学习的乐趣,明确了学习本课程的方向,提高了创新意识,同时对本单元课程内容有了较深入的理解,可谓一举多得。最后,根据各部分内容的大量积累,提出能体现本课程主要知识点,并综合运用基本理论、基础知识和基本技能的课程设计题目意向,并完成基本设计内容。理论课结束时课程设计的主要设计已完成,最后集中1周时间完成必要的图纸和说明书,或取消集中设计时间,而是将设计时间分散于教学过程中。

2.2设计题目及设计结果的改革

设计题目不再由教师统一给定,要尽可能启发学生自己选题,诱发更多的创新和创造灵感,发现更多更好的选题。首先,根据教学过程学生对各部分内容提出的问题、改进意见或创新思路,要求每人或分小组讨论决定设计题目初稿。选题时,学生应量力而行,从小处做起,尽可能来自实际,贴近生活;然后,将设计题目初稿交课程设计指导老师,教师引导学生扩展思路,注意对选题的把关;另外,选题还应循序渐进,处理好继承和创新的关系,由学生自己选择,师生共同探讨,最后确定。设计结果应打破固定模式,不再只是要求做出图纸和说明书,而是可以以多种形式提交。如:设计论文,模型,分析报告等。对学生的创新设计结果,期望值不宜过高,要允许失败和反复,不能求全责备。

2.3考核方式的改革

考核是指评价学习成就、学习效果的测验,即对学生达到教育目标程度的测验。因此对学生课程设计的考核方式只是通过图纸和说明书以及答辩情况进行评价,则被动地跟随教师、循规蹈矩的学生可望获得优秀,而来自毕业生工作单位的信息表明,学校里的尖子生未必全是实际工作中的佼佼者。为给学生充足的自由和空间,成绩不仅包括必要的设计结果,还要从以下几个方面考虑:(1)设计题目选择的实用性,综合性;根据选题的难易程度,应用型指标,给出设计基本分,总分60分;(2)在设计过程中对不同问题的理解、综合、应用能力;根据设计过程的各项能力综合,给出相应的加分,总分20分;(3)能否有自己的见解或提出应用价值和创新思路。根据设计论点给出创新加分,总分10分;(4)根据完成结果给出综合分,总分10分。最后综合前边各项分值,给出总评成绩。例如:某学生设计题目选择一般,给出基本分40分;设计过程理解、综合能力较强,加18分;有创新点8分;完成设计内容结果但创新设计结果有不足,8分;则总分74分。若设计题目难度较高,给55分,其它相同,则总分89分。若难度较高而无创新点则创新项会扣掉8分,则总分81分。综合考虑,在课程设计中评“优秀”者,有自己独到的见解和创新点是必要条件,而创新过程允许出现不足。

3.结语

机械原理课程范文7

随着中国制造2025不断加快的步伐要求和专业发展的需要,机械原理课程作为机械基础骨干课程,面向工程能力的教学改革刻不容缓。本文介绍了应用型本科院校机械原理课程的教学改革及成果,将课设与现场结合,开发了基于项目的课程设计题目,将授课内容与课程设计结合,激发了学生的实战潜力。

关键词:

机械原理课程;教学改革;基于项目

一、前言

随着计算机技术的飞速发展和各类机械设计分析应用软件的不断进步,机械工程师越来越离不开各种应用软件的辅助。而机械原理作为机械技术基础课,面对中国制造2025的强国目标,也迎来了与时俱进的挑战。如何将机械原理的教学与实践相结合,建立“服务制造”的教学理念,已成为应用型本科一线教师重要的研究课题。课程组全体教师在全局规划、分段攻克、宽严结合的原则指导下,对机械原理课程进行了整合和改革。

二、改革授课内容,与课程设计并轨

随着多媒体教学手段的应用,大幅的文字板书,受学时压缩的限制,学生无暇去记录,渐渐失去对学习的兴趣。如何调动学生的积极性,充分利用课余时间,变被动教学模式为自主学习模式,显得尤为重要。

1.调整教学内容顺序。课程组在充分调研的基础上,根据课程设计所需,调节教学内容和授课重点,向解析法倾斜。制作生动的案例进行讲授,提高学生的学习兴趣。

2.改革大作业,承接课程设计。将课程设计的内容分解,融于大作业题目,解决课设的设计难点。如讲解连杆机构的综合时,给出课程设计原始设计数据,按要求对杆机构进行设计;讲齿轮机构和凸轮机构时,布置机构尺寸计算、零件图绘制、齿轮啮合图的绘制等任务。这一举措,不仅解决了课设学时不足的问题,而且提升了学生的成就感。

三、课后训练与建模、分析软件有机结合

课后作业要求学生采用解析法编程实现。因此,学生需要课外自学或选修一种三维建模软件和一种分析软件,教师对其进行编程指导。结合授课内容,布置各种常见机构三维建模训。教师负责讲授机构装配时在三维软件中所需连接的类型和模拟适用条件,并与原理教材中的运动一一对应,为机构的运动分析和仿真奠定基础。对有能力的学生额外增加零件静力有限元分析的任务。

四、借助课程设计契机,转换自主学习模式

传统的课程设计题目为某种六杆机构的运动分析电算程序编制,而这些程序在网上可以方便的获取,难以达到挑战的目的。为此,以最常用的三维建模软件Creo作为建模平台,将机械原理课程设计与具体机械系统的设计有效结合,对机械原理课程设计进行改革。采取双向选择,对机械非常感兴趣的学生和能够熟练使用应用软件的学生,自主确定适合的机械系统设计题目,并进行尝试性设计,充分发挥主观能动性。课设题目多样、更贴近实际需要,给了学生更多选择的空间。采取小组打分的策略,激励团队合作意识,结合自身特点选择不同类型和难易程度的题目。鼓励自主学习模式,勇于承担设计任务。要求学生充分发挥创新意识,采用机械系统创新设计方法,独立完成系统多种设计方案的设计。如在“卧式下肢康复机器人执行机构的设计分析”中,学生自行提出的运动方案分析和报告。对各运动方案进行运动分析模拟,并制作成运动仿真动画在答辩会上进行演示,作为评价课设成绩的判据之一。该项改革强化了自主学习能力的训练,培养了学生独立解决工程问题的能力和创新能力。

五、工程案例教学,培养创新创业型人才

教师结合实际课题,进行机构简图与实物转换训练,同时布置学生进行零部件有限元分析训练,以期达到与现场相结合、综合提高工程素质的目的。专用汽车部件托圈的强度分析。学生既了解了实际工程结构,又对工程分析模型结构和受载等问题的简化方法有了初步认知。学生以课后现场题目训练为契机,在课程设计和毕业设计中优先选择该类题目,既可以节省调研的时间,顺利切入,又可以借助课后实训的研究成果,深入探索,获得高质量的毕业设计,提高解决工程问题的能力。将学生所做的课设或毕业设计整理成工程案例,说明设计的背景、现场应用等情况,挂在校园网上供学生学习和借鉴,让更多人受益,为应用型本科院校培养创新创业型人才奠定了工程基础。

六、结论

以机械原理课程为平台,以Cro/E软件为工具,以方案设计、零部件设计、装配、运动和有限元分析为终极目标的课程教学改革与一系列探索,使学生对现场工程问题有了切身的了解,初步拥有了机械工程设计与研究能力,为应用型本科学生适应社会实际需求,尽快与社会接轨奠定了坚实的理论基础和工程基础。

作者:张雪雁 冯立艳 单位:华北理工大学机械工程学院

参考文献:

[1]闫茹,郑甲红,王宁侠,等.机械基础课程改革与创新型工程人才培养探究[J].中国电力教育,2014,(8):132-133.

机械原理课程范文8

关键词:以学生为中心;角色转换;小组互动;过程性考核

随着我国经济转型、产业升级加速,设备制造业发展势在必行。打造具有国际竞争力的制造业,已成为我国提升综合国力、建设世界强国的必经之路。党的指明了我国工业发展方向为“创新驱动发展”。工业企业对机械类毕业生的创新能力、设计能力等综合素质提出了更高的要求。因此当前机械类专业教学改革势在必行。机械原理课程设计是学生应用机械原理理论进行机械系统设计的实践教学课,对学生创新思维开发有重要作用。国内许多高校教师近年来对机械原理课程设计的教学改革进行了探究。张晋西[1]、尹旭妮[2]从题目设定方面分析了提高学生设计能力的重要性;王涛[3]、黄小龙[4]等提出将图纸设计与虚拟仿真相结合的新模式;陆凤仪[5]阐述了多样性教学方法和手段的重要性;郭志强[6]提出应将创新设计理念贯穿于课程设计的整个环节;王慧明[7]通过学科竞赛培养学生理论与实践相结合的能力。但现有教学改革中学生仍然是被动参与对象,大多利用新技术维护原有的教学理念。大学生具有很强的学习能力,但是在教学中往往是被动的知识接收对象,学生以往养成的被动学习习惯也是当前很多高校教师教学创新无法持续的主要原因。机械原理课程设计初期,教师希望学生设计方案和方法创新,但学生不配合、不积极参与,教师很难调动学生的积极性,让学生在设计中实现创新的想法无法有效地完成。以学生为中心,在机械原理课程设计中实施教学改革探索,把学生变为设计的主导者,开发学习主动力,目的在于改变被动接受式的学习模式,让学生独立思考、应用跨学科知识和新工具积极创新。

1机械原理课程设计改革要解决的教学问题

1.1实践与创新过程中学生自主学习“内动力不足”的问题。从“被动式”学习转变为“自主式”学习,新的学习方式方法及习惯的转变需要培育和养成。大学生由于对知识立体运用、行业目标定位、个人发展规划等方面能力的欠缺,客观上限制了学生产生学习的“内动力”,也制约了教学目标的达成。工程教育注重实践能力和创新能力的培养,如何有效激发学生主观能动性,是大学教育目前需要面对的一个重要问题。

1.2学生综合应用各学科知识和工具的能力不足的问题。以新产业、新技术为特征的新经济对新兴交叉学科的发展提出了更多的新要求。大学中开展了很多面向大学生创新创业的课内外活动和竞赛,虽然在很大程度上激发了大学生创新创业的积极性,但学生综合应用各学科知识和工具能力不足的问题,使得创新创业活动在培养学生创新能力方面的效果欠佳。通过教学改革,为学生提供在课程设计过程中创造跨学科的平台及机会,对不同的观点和思维方式进行整合,提高大学生综合运用交叉学科知识解决复杂工程问题的能力,也是教学改革需要解决的问题。

1.3不能发挥小组作用。结果评价及考核没有形成有效反馈目前在机械原理课程设计具体实施过程中,教师会把学生2~3人分成一个小组,每个小组成员对同一个设计题目都需要独立完成3个设计方案,每个小组再选出1个最优方案进行机构结构尺寸的设计和运动分析,小组成员任务相同,个人能力不能充分展示;成员间缺乏有效的沟通,通过小组合作培养学生团队意识和协作精神的目的不能实现。课程设计完成后,学生缺少自我验证环节,教师成绩评价和成绩考核结果不能有效反馈学习效果。这也是当前机械原理课程设计中存在的客观问题。

2机械原理课程设计改革与实践的主要内容

2.1教师和学生的角色转变。现有的机械原理课程设计一般流程如图1所示。这一过程中,教师布置固定题目,学生查找资料,完成设计,教师在这一过程中答疑和考核。学生分到的题目不一定是自己感兴趣的题目,完成设计较被动;小组成员不管能力如何都要完成相同的设计任务,设计能力差的学生完成设计任务比较困难,缺乏自信心;小组成员之间没有有效沟通,成员之间的方案也很容易雷同;教师在设计过程中针对每名学生多次重复长时间答疑、审核,学生以完成任务为目标,大部分学生仅纠结于自己的设计是否能“过”,设计中较难创新。以学生为中心的机械原理课程设计改革新流程如图2所示,深色框内的工作由学生小组共同完成,学生是设计的主动者。题目的布置、小组成员在设计过程中的作用、角色划分都要以学生为中心。题目所设计的机构接近学生生活,让学生在题目组内相对自主地选择自己感兴趣的设计题目。而小组成员分工和完成的任务根据学生的能力和爱好,让学生在基本任务完成的基础上,后续工作拥有选择权,尽量做到“因能力设计”,让学生有“参与感”。在课程设计实施过程中,教师的角色将由设计结果“考核者”变为设计过程“引导者”,从单纯用成绩考核学生对课本知识的应用,转变为引导学生对基础知识消化、运用并实施创新。教师在课程设计过程采用“线上+线下”辅导的方式,通过学习通App建立线上课程让学生加入,在线上课程资料中提供动图、视频、论文等资料供学生参考,通过线上课程讨论区与学生随时沟通,再通过线下小组答辩指导点评。指导过程中,教师要始终坚持以学生自主探索、自主解决问题为原则,调动学生的主动性、创造性。对于设计中出现的共同性、典型性以及重要的问题,及时通过线上沟通对小组成员组织讨论并点评、总结,当好学生设计的引导者。

2.2提高小组总工作量。综合应用各学科知识和工具随着计算机技术的发展,为满足跨学科交叉能力的需要,课程设计过程中学生运用计算机进行三维建模、机构运动学仿真、分析与动力学分析,替代以前的二维CAD画图和手工图解法进行运动分析。三维模型机构动作的直观性使学生学习计算机仿真软件的兴趣和积极性提高,进一步调动了学生学习的内动力。引导学生应用ADAMS或Solidworks等软件对机构设计方案进行虚拟设计和运动学仿真,可以直观验证方案的正确与否,动力学分析过程既可以用到力学相关知识,还能提高软件应用能力。而PowerPoint制作、答辩、讲解等过程,不仅提高了学生在计算机应用、运动分析的知识能力,而且还能让学生的表达能力和工具软件的使用能力也明显提高。

2.3提升小组作用。实施过程性考核及改革反馈机制机械原理课程设计改革实践中,小组成员根据自己的知识结构和特点,在设计过程中独立完成自己相应能胜任的任务。在基础方案设计结束,课程基础扎实的学生可以完成结构尺寸设计计算;擅长计算机的学生可以完成三维设计及运动仿真;基础一般的学生可以帮助查找资料,制作PowerPoint、整理说明书擅长表达的学生可以代表小组进行讲解和答辩。最大限度地发挥每名学生的能力,通过小组合作发挥群体的积极性,提高个体的学习动力和能力,进一步激发学生的主动性、创造性。课程设计采用过程性考核和及时改进反馈机制,小组成员在小组多次讨论和组内答辩过程中完成同伴学习,互相指出设计中存在的问题,每次讨论都是过程评价的依据。小组最终讨论完成后,成员间根据设计过程中的贡献度做小组内互评,进一步发挥小组相互督促、监督的作用,也使得评价结果更加公平。小组间答辩结束后,及时反馈,学生修改出现的错误。学生最终提交的打印图纸和文档必须是答辩小组讨论通过并且学生修改完毕的最终稿,通过全班答辩后,针对答辩意见的反馈再次修改,这些措施都有利于督促每名学生认真分析研究,积极动手设计,提升成就感。

3结语