机械设计讨论课设计思考

机械设计讨论课设计思考

[摘要]机械原理与设计是机械专业的一门主干专业基础课。在现今以学生为中心的教学倡导下,在此课程中设置讨论环节,既可以将所学知识灵活应用,又可以增强学生技术工作的适应能力和开发创造能力。

[关键词]机械原理与设计;讨论课;教学设计

机械原理与设计科目是机械类各专业中研究机械相关和直接问题的一门主干专业根本课程。它在培养高级机械专业技术人才的大局中,具有加强学生对机械技术事务的适应能力和开发创造能力的作用,为学生学习后继课程和新的科学技术打下一定的基础[1]。自提出以学生为中心的教育,讨论课越来越被关注。作为一种教学方式,讨论课要为教学服务需要有一定的内容和过程。评价一次课堂讨论的优劣,需要从所要讨论的内容和过程以及取得的效果来考察,需要有详细的教学设计、考核评价标准等。

1讨论课教学设计

首先需要明确教学目标。通过讨论课可以促使学生掌握常见机构和机械动力学的基本理论、基本常识和基本技能,逐渐开始具备查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究的能力,提高学生综合运用本课程知识,能够针对生产一线有关产品设计、制造等复杂机械工程问题进行分析,确定设计目标,初步提出解决方案,并引导学生积极思考、主动学习,锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力,培养学生的责任感和职业道德。其次确定讨论课涉及的内容。结合当前机械技术发展的最新趋势,分组调研,集体讨论,针对生产、生活实际中各种简单机械进行运动方案的分析和设计,例如:折叠伞,餐桌椅的折合装置,汽车上的雨刮器和转向机构、车门启闭机构、风扇摇头装置,钟表中的齿轮系等等[2],也可结合教师的科研项目和大学生创新设计选题。

2讨论课评分方法

讨论课成绩课程占总成绩的10%。采用先评定小组(讨论题)成绩,再评定个人成绩的分步评价法。小组(讨论题)成绩评价:基本概念掌握情况及问题的归纳总结情况,占讨论课成绩的20%;提出的工程问题解决方案及其可实施性,以及有无考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素情况,占讨论课成绩的60%[4];查阅文献的数量及相关度,占讨论课成绩的20%。每一位学生的讨论课个人成绩评价:以小组评价成绩作为该组同学的基础分,由组长组织全体组员按照“基础分+个人贡献分”计分法,依据个人贡献度、采用小组成员互评的方法对每位同学的个人成绩进行评价,原则上小组成员间的最大分差不小于15%~25%,最小分差不小于3~5分。未提交讨论课报告等成果的小组,其成员的讨论课成绩按零分计。以助老助残爬楼梯轮椅的设计为例,学生通过查阅文献意识到为攀爬轮椅需要既保证能爬楼更要求在平坦的道路下运行。而普通轮椅只可以在平整土地上行走,走楼梯等有台阶的地方相对而言困难。在研究其使用背景的基础上从平地行驶、越障、转向几个工况考虑其原理。平地行驶:采用四轮同步驱动,四个轮子上都有单独的电机,可以实现平稳、高效的行驶。电机和轮子之间用套简连接,套简和电机之间用圆柱销连电机与轮子之间是通过螺栓、螺钉和L形支架连接。越障:当遇到障碍时,负责平地行驶的四个轮子停止工作,负责越障的电机启动。负责转向和上升的电机单独工作,互不影响,也不影响轮子的行驶。转向:单个轮子的转向由电机和带传动实现,由于电机具有一定重量,为了使重心集中并提高稳定性,尽量让电机靠近中心座椅的位置,所以负贵转向的电机和负责抬起轮腿的电机距离较远,远距离传递运动和动力要用带轮实现,所以实现转向的电机和带轮的前轮相连,后轮和机架部分相连。通过小组讨论,学生们自主设计了几个方案,在几个方案基础上决策出最优方案。改方案设计跟普通轮椅不同的地方是应用四个小轮行星轮,搭配两个电动机,解决了轮椅爬楼梯和平地行走都可以使用电动的问题。而且,轮椅的前端还安装了带有方向的转向盘。因此,在无其他人帮助的情况下,也可以完成平地行走跟爬楼梯的自由运作。

3结语

讨论课以学习者间的互相启发、竞相学习为主,可以施展学习者的主动,培养知难而进的精神,有利于培养学生的独立思考能力、人际交往能力,以及灵活运用知识分析问题和解决问题的能力,更加有利于教学者准确使用讨论,提高讲授内容的掌握效果。

【参考文献】

[1]孙延修.数学文化在高职数学教学中的应用[J].电子制作,2013(16):112.

[2]高江红,马银忠.提高机械原理教学质量的几点思考[J].价值工程,2016(30):135-136,137.

[3]李建军,宋建争.化学反应工程教学改革探索与实践[J].化学教育,2015(12):51-53.

[4]吴勇峰,胡慧,徐英花.以工程教育专业认证为导向的电气工程专业的教学设计[J].当代教育实践与教学研究,2016(3):81-82.

作者:贾文华 高江红 单位:南京工程学院机械工程学院