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对机械设计课程的初步认识(6篇)

来源:网络 时间:2024-03-23 手机浏览

对机械设计课程的初步认识篇1

关键词:机械设计课程改革教学

在机械类专业的教学中,机械设计是一门非常重要的基础学科。在学习机械专业课程的时候,学生需要学习工程材料、机械原理等方面的知识。这些原理知识的学习,可以使学生逐步掌握机械设计方面的原理。在经过大量知识的学习储备之后,学生可以设计出符合实际需求的机械设计方案,可以适应社会的发展。

一、优化教学内容和体系

在进行机械设计教学的时候,课程通常以机械的零部件为教学对象,课程内容丰富,对于初学者来说具有一定的挑战性。为了减少学生在入门过程中的困难,可以采取自学与教学相结合的方式。教学的主要内容针对难点知识,例如零件的耗损设计等;自学的主要内容针对的是相对容易的知识点,例如机械零部件的选择原则等。为了保证学生自学的效果,教师必须进行随机抽查。

为了培养高素质的应用型人才,在机械课程学习的时候,可以加强对机械设计基本概念、基本设计方法的教学讲解,使学生形成系统而完整的知识链。对于一些耗时较长,但作用非常小的知识,可以适当进行删减,保持课堂的平衡。教学过程中,教学应当密切联系实际。针对具体的案例进行教学时,可以增加创新型教学内容,培养学生发现问题、解决问题的能力。在课后的练习中,教师也需要选择具有代表性的题目,让学生进行课后温习,加深对知识的理解。

二、采用先进教学手段

在具体的教学中,可以增加讨论式的学习方式。在讨论课堂上,教师可以选择具有代表性的讨论题目,让学生分组讨论,培养学生分析问题的能力。例如对于齿轮转动的设计,在满足前提条件的状况下,可以让学生自由发挥,然后选出优秀的作品,并在教师的引领下进行相互评价,自我评价。除了以上的方法外,教师在进行教学的时候,还可以使用以下教学方法。

1.现代教学法

在进行机械设计的教学时,教师可以使用多媒体方式进行教学,提升教学的质量。多媒体的教学方式能够使教学更形象化、趣味化,极大地激发了学生的学习热情,使学生对于教学内容的理解更为深刻。

2.网络教学法

为了使教学质量进一步提升,可以构建网络机械设计平台。在网络机械设计平台中,学生可以使用网上习题、网上答疑等资源。同时,教师还可以把最新的机械设计理论上传至网络,供学生下载学习。

三、加强工程意识和创新能力的培养

创新发展是学科进步的灵魂,对于机械设计专业来说,创新发展是其发展的原动力。在培养学生的时候,可以通过以下方式培养学生的新能力。

1.加强学生的动手能力

机械设计的课程中包含机械零部件的识别课程、机械性能的实验课程和机械创新课程。通过观察机械零部件,学生能够形成对机械部件的感性认识。在学生获得感性认识之后,培养学生理论结合实际的能力。通过机械性能的实验课程,学生可以了解到机械原理、机械的运动规律等等知识,加深学生对机械的感知,并培养其动手动脑独立思考的能力。学生可以自行进行实验项目,自行设计实验的方法步骤,并付诸实际行动。

2.开放实验室

为了更好地调动学生的学习积极性,实验室可以面向教师和学生全天开放。学生在进行学习的时候,完全可以由于一时的灵感进入实验室进行实验验证,提升学生的动手能力和创新能力。

对机械设计课程的初步认识篇2

(一)对教学的探索过程

1.初期的教学过程。对这部分内容初次教学时,本人认为给学生把所有的内容讲透讲清楚,把所有知识点的来龙去脉介绍给学生,学生就能掌握好。结果由于讲的内容多,没有突出重点,方法不当,学生学习该内容没有达到教学大纲要求的目标。学生不能用所学知识进行设计计算,不会查取参数,各公式在什么样条件下运用心里没有底。在讲例题过程中,我不得不把所学内容再讲一遍,虽然是结合例题又一次讲解,但效果还是不好。

2.寻求方法和总结经验的过程。初期的教学过程中,我虽然经历了很多失败,但没有气馁,而是向有经验的教师请教,向他们学习教学方法,多听他们的课,吸取他们的经验。同时查阅有关资料,学习其他学校教师在机械设计课程教学方面的案例,另外对本课程教学大纲及课程内容进一步深入研究,找出各节课的重难点及达到的目标。通过学习教学方法和研究课程内容,使自己在教学过程中的思路清晰了,所讲的内容学生也容易掌握了。但我并没有以取得这么一点成绩感到满足,而是在教学过程中进一步探索和研究,在对齿轮设计计算内容的每一次教学中都有目的地采用不同的教学手段,并从中总结出一些好的教学方法,取得了一定的教学效果。

(二)通过探索总结出的教学方法

1.对公式正确说明。齿轮设计计算部分公式很多而复杂,有些公式来自其它课程中,由于学生知识面有限,所以学起来不好理解。针对这种情况,我采取了对公式推导和来源进行淡化处理,而对公式里的参数重点讲解。比如,齿面接触应力计算公式怎么推导出来的,不要求重点讲解,而是让学生知道该公式来自弹性力学,用于两圆柱体承受正压力时,求两圆柱体接触处的最大应力,因此也可以通过该公式求两齿轮齿面接触处的应力。学生明白为什么要用这个公式后,对公式里的各参数要进行详细说明,特别是公式用于齿轮计算时,一些参数的变化要重点说明,比如载荷系数、齿宽系数、传动比、材料系数、节点啮合系数等。除了齿面接触应力公式外,还有很多其他公式,同样,这些公式的推导不是重点,但对这些公式的用法、公式里的参数也要详细说明,使学生切实掌握。

2.正确使用公式。学生了解公式后,要学会正确使用公式,特别是一些公式的使用场合,使用时有什么条件,使用中要注意些什么等内容必须讲清楚。比如,齿面接触强度计算公式和齿根弯曲疲劳强度计算公式适用场合是不一样的,在不同条件下用不同方法计算。闭式软齿面齿轮传动主要失效形式是齿面疲劳点蚀,设计计算时应按齿面接触强度计算公式进行计算,按齿根弯曲疲劳强度计算公式进行校核;闭式硬齿面齿轮传动主要失效形式是齿根疲劳折断,设计计算时应按齿根弯曲疲劳强度计算公式进行计算,按齿面接触强度计算公式进行校核。让学生掌握这个原则,在实际设计计算中,要根据材料热处理情况判别软硬齿面,从而正确使用公式进行设计计算。其它公式也是一样,在搞清楚使用场合,附加条件的情况下应用于实际计算中。

3.正确选用参数。齿轮设计计算公式中使用的参数很多,除了掌握参数意义外,还要正确选用参数。因此在教学中让学生重点掌握选取参数的方法,对于每一种参数都要举例说明参数应怎样选取,特别是通过图表选取参数的方法要详细讲解。比如,齿面接触疲劳极限和齿根弯曲疲劳极限查取时,必须注意齿轮所用的材料是什么,根据所用材料来查图和查曲线,要防止查取的图形或曲线不对,而得出错误的取值;又如,查取齿形系数时要注意标准齿轮和变位齿轮,一般是按标准齿轮查图选取,如果是变位齿轮,要注意变位系数,按变位系数曲线查取;再如,动载荷系数和载荷分布系数,查取时要注意齿轮精度和齿轮的布置情况,要按对应的曲线查取;学生只有学会了参数的选取方法,才能正确选取参数并套入计算公式进行设计计算。

4.通过实例进行巩固训练。通过以上教学过程,学生虽然初步掌握了设计计算方法,但不通过实例进行强化训练,在实际设计计算中,就达不到运用自如的目的。因此,必须通过实例进行设计计算过程的说明,在实例讲解过程中,必须使用互动式教学模式,要让学生参与进来,让学生动脑思考,把所学理论内容用于实际设计中,而教师不要讲的太多,只给学生起引导的作用。通过学生动手设计计算,可以提高学生设计计算的熟练程度,也进一步巩固学生学到的设计计算知识,同时也可以提高学生的学习热情,培养学生敢于应对挑战的能力和创新能力。

5.在实践中得到运用和强化。学生所学的知识如果不和实践紧密结合,学生会认为所学知识没有多大用处,会使学生失去学习的热情,而机械设计课程为学生创造了这个平台,就是学了这门课后有一个课程设计的过程。机械零件课程设计是机械设计课程非常重要的实践性环节,学生通过课程设计,达到理论与实践相结合的目的。课程设计中,齿轮设计计算也是很重要的部分,学生为了完成课程设计任务,会再一次运用所学的齿轮设计计算知识。如果学生在学习齿轮设计计算内容时又不清楚的地方,那么在课程设计中,通过教师指导,同学之间的讨论,会得到解决。另外,通过理论与实践相结合,使学生所学的齿轮设计计算知识进一步得到强化。同时也能使学生认识到自己所学的知识是有用的,只有掌握好了这些知识,才能运用它对机械零部件进行设计计算,才能成为一名设计工作者,从而进一步激励学生努力学习专业知识。

以上是本人在多年教学过程中的初步探索,通过应用,使学生学习热情提高了,学生参与教学的互动性明显增长,学习的主动性也有了显著提高,掌握的齿轮设计计算知识比较牢固,能把所学的齿轮设计计算知识较熟练地运用于实际设计计算中。

参考文献:

[1]季明善.主编机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2005.

对机械设计课程的初步认识篇3

电子认知实习课程现阶段存在教学内容较陈旧、单一,对不同专业普适性较差,不能很好的符合创新创业教育的理念。要从基础上提高学生的实践能力和工程素养,就必须结合学校不同专业的培养目标、专业特色、专业实际,对电子认知实习教学的内容、环节、方法和手段等方面进行针对性的改革。将行业前沿技术开源硬件引入实践教学,探索以学生为主体的实践教学模式,激发学生主动参与创新性实习项目的积极性,增强专业培养对社会的适应性,充分发挥我校电子信息技术优势,形成切合专业人才培养目标要求的电子认知实习教学新模式。

1机械电子工程专业实践教学

我校设置针对于机械电子工程专业的人才培养目标,强调培养学生以机、电、光、算、控制一体化技术相结合,通过专业多学科基础知识与实践性教学环节,使学生具有一专多能,动手操作技能强,具备较强的创意性设计和技术改造能力[1]。电子认知实习是机械电子工程专业学生进入大学后参加的第一门电子实践类课程,其在学生的电子技术兴趣培养的启蒙阶段具有举足轻重的作用。传统的教学操作中未做到因材施教,使用相同模式的批量重复式培养,严重制约学生个性发展和创新思维能力培养。此外,实习过程还存在以下方面问题:实习教学内容陈旧单一,专业针对性不强,难以融合多个交叉学科实现创新能力提升;实验项目设备器材简单落后,未与当代电子信息技术发展接轨,学生个性发展发挥受限。

因此,有机结合机械与电子专业知识,引入开源硬件平台进行实践教学,探索培养建立以机电一体化的教学应用模式,是实施电子认知实习教学改革的核心思想。本文以开源Arduino开发为例,探讨将开源硬件引入到机械电子工程专业的电子认知实习教学,建立以学生为主体的一体化柔性实践教学框架,作为专业教学的有效补充[2]。

2开源硬件优势

开源硬件Arduino是一种基于开放原代码的电子平台,主要为非电子专业学生和业余爱好者使用而设计的。它作为新兴的开发平台,其开源、廉价、易上手、可扩展的特性尤其适合零基础的入门新手使用。其中,面向于机械电子工程?R档挠τ茫?Arduino优越性在于:

1)硬件成本低。Arduino实验平台可自制完成,即使是购买成品,其价格控制在几百元之内。

2)软件跨平台,简易的编程环境。初学者很容易能操作Arduino编程环境,开发语言基于过程语言开发,简易掌握,且能为一定基础的学生提供足够丰富的高级应用。

3)软硬件开源且可扩展。Arduino无论硬件结构还是系统软件都完全开源,源码资源的开放共享使得学生可将其应用到自己的开发当中,还可根据需要对硬件功能模块扩展和改进[3]。

4)外设丰富。Arduino官方提供的极为丰富的外设,如可与电机驱动、传感器、LED、点阵显示、触摸屏控制[3]等外设进行交互,迅速设计制作出属于自己的创意作品。

3开源硬件在电子实训中的应用实施

基于Arduino特性和优势,Arduino平台在电子认知实习课程中的教学方案分别从课堂资源开发、课程内容设计和课程评价体系等方面来进行改革实施。整个教学过程采用演示教学和实践操作相铺结合,教学环节围绕以项目为载体,涉及电子装配工艺、元器件焊接、电路设计、程序编写、传感器应用等多项技能的培养。

面向课堂资源开发的改革上,需以ArduinoUNO开源硬件为模板设计一款面向教学的开发板。此开发板一方面需从接口、功能兼容、器件采购等方面上择优选用适合初学者,另一方面需考虑能够使用实训环境中现有设备实现小批量生产。在面向机械电子工程专业的电子认知实习课程中所使用的是自主优化设计的ArduinoUNO开发板,核心微控制器选取支持ISP在线编程的AVR系列单片机,其在使用前在需在Flash中固化一段引导程序(bootloader)以完美兼容Arduino。

面向课程内容设计的改革上,整个实习过程的教学环节主要分为以下3个方面:

1)开发板功能演示。主要是让学生认知Arduino,了解Arduino的功能和应用场合,通过Arduino的样例作品演示,激发学生的学习主动性,以兴趣为导向进行教学。演示阶段的作品是基于Arduino、W5100网络扩展板、三维运动平台开发的,实现的功能是通过手机微信发送控制指令,远程控制三维运动平台运动,模拟智能加工,引导学生认识机电结合的应用场合,使学生更加充分了解专业定向,提高学生专业学习兴趣。

2)元器件认知和装配工艺能力培养。以Arduino开发板为对象,介绍SMT生产工艺和TMT工艺流程,使学生了解焊锡膏机、普通自动贴片、回流焊等的使用,并进行生产实践,每个学生在基本掌握手工焊接技术的基础上,制作一块Arduino开发板。

3)Arduino开发实战。利用Arduino开源硬件形成课堂演示案例,如炫酷的光立方、雕刻机、平衡车等小项目演示,利用易上手的Arduino开源硬件,引导学生逐步熟悉各项模块功能,其中,项目选择具有层次化、模块化由易到难、由既定到拓展,要求学生基于Arduino平台完成以下实验项目:

(1)数字温度计。为每一个学生提供实验所需硬件1602LCD液晶显示器、DS18B20单总线温度传感器、按键、电位器、杜邦线若干、面包板等。在介绍LCD驱动原理、1602引脚接口功能和控制指令、DS18B20引脚功能、上拉电阻作用等内容的基础上指导学生完成实际电路搭建,讲解开发语言语法、库函数调用步骤和编译下载的方法,要求学生在课程上完成环境温度的实时采集及显示,实现数字温度计功能。同时引导学生利用其他现有外设丰富数字温度计功能,实现创新型教学。

(2)电机控制。提供RB-412舵机若干个,跳线若干,学生以团队或个人方式进行组队完成任务。讲授电机结构原理,介绍直流电机、步进电机、舵机工作原理以及Arduino控制舵机的两种方法[4]。学生设计控制电路,以舵机为基础结合机械知识搭建控制平台,完成生产过程中的自动化加工设备或者过程的模拟,比如数控机床。

面向课程评价体系的改革上,采用整体过程和作品综合评价方法,建立完善评价体系,突出个体差异化。在对学生元(下转第53页)(上接第73页)器件识别,测试工具使用,参数测量,焊接工艺,程序优化,电路调试等各训练环节的考察基础上,给予学生充分发挥空间,将本实习提供的实践系统原型丰富拓展成为具有更多功能的电子控制系统,根据发挥结果综合评定成绩,由此反映出个体的创造性和能动性。

对机械设计课程的初步认识篇4

力学教学素质教育创新教育课外实践力学课程是机械工程类学科的一门重要的专业基础课,具有较强的理论性和实践性,而实践教学是教育部对高校本科教育教学工作水平评估的关键指标之一。加强实践能力的培养,探索学生工程素质与专业素质培养的途径,是应用型本科院校遇到的一大现实问题。

课外实践活动,是培养学生实践能力和创新精神的重要手段,是学生主观和客观相统一的过程。而近年来,教育部主办了多项学科竞赛,目的在于引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,提高学生针对实际需求进行创新、设计、制作的实践工作能力,并吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才脱颖而出创造条件。

因此,我们在专业教学过程中,将参加学科科技竞赛与实践相统一,为课程教学改革进行有益的探索。本文就我们参与机械设计创新大赛,将力学理论教学与培养学生的创新能力相结合的过程进行扼要的介绍。

一、积极鼓励学生参加课外科技活动

课外科技活动对于培养大学生的创新思维、竞争意识、团队合作精神,造就大批适应社会要求的高级专门人才、推动教学改革、提高教学质量、培养大学生的理论联系实践的能力具有深远意义。为此,我系成立科技活动小组,选配骨干教师,鼓励学生参加各种学科竞赛,如全国的“机械设计创新大赛”“节能减排大赛”“智能车比赛”等,并取得了可喜的成绩,通过与学校教务处、实验中心合作,鼓励学生申报创新实验项目。

为学生提供科技制作场地和设备,完成产品设计与加工,更好地培养学生的创新、设计和工程实践能力,也为学生参加各类课外科技大赛提供一个创新设计与加工平台。

二、指导学生认真检索、积极思考,选取有价值的参赛题目

学生在选题初期,往往面临着两种情况,一种是不知道如何进行选题,一种是有想法,但是不知道如何实现或者拿不出具体方案。针对这样的情况,指导教师通过培养学生检索文献材料的能力,结合学生自己的能力、特长、兴趣选择设计题目,最后由教师把关,共同协调。因此,参赛题目的选择更接近于生产实际,更具有灵活性,也更多样化,并充分地调动了学生的积极性、主动性和创造性。

三、商定设计功能要求,让学生自己拟定结构方案

在设计开始阶段,认真引导学生,提出接近实际的功能要求,而非直接给定参数和方案。从而在集体讨论的基础上,给定设计任务书,再由学生从功能分析出发,自己拟定结构方案,进行方案的比较优化,最后初定参数和结构型式。在功能分析与方案设计过程中,学生自觉地将学过的专业知识应用起来。比如,连杆机构等,达到了较好的锻炼目的,加深了学生对专业知识的理解程度,体会到做中学的乐趣。结构设计具有多解性,为创新设计提供了诸多可能,但是如何进行结构创新才能得到较好的使用性能,是需要教师和学生认真探讨的问题,如将“合理地分配荷载”这部分力学原理,通过改变结构的布置方式,可以改善结构的强度和刚度,提高承载能力,其可以在带轮与轴的连接、径向轴承与推力轴承的组合支承结构等结构中予以应用,学生在理解原理之后,可以自行解决多种结构创新的问题。

四、结合方案,将理论知识与设计任务相结合

大致的方案确定之后,尽可以初步设计计算,而这一部分往往是学生感到最困惑的阶段,所以老师的指导作用就非常重要。按具体的设计要求,引导学生进入设计状态并顺利完成计算校核是关键内容。在这个阶段,指导教师要多加关注,具体指导学生怎样查阅资料、如何简化模型、选择适用的理论和公式、选用合理的系数,从而计算得到各种初始数据,再经校核调整参数,有条件的话,还可以进行有限元分析、动力学仿真等模拟的过程,完成从定性问题转化为定量的设计工作。这个过程往往也是学生最有收获的地方,因为学生从中看到了理论知识的实用价值,更加有了学习理论知识的动力和热情。

五、确定方案,进行加工制作

在参数确定之后,首先开始图纸的绘制,完成各个主要零部件的选择和结构设计。草图完成后,经指导老师校阅、修改后,完成标注和配合、列出技术条件等细节问题。需要引导学生熟练地运用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范,并熟悉有关国家标准,培养机械设计的基本技能。在此过程中,学生将充分地综合学过的理论知识,如把公差与测量的知识应用于设计中,并达到加深认识的效果。然后,借助学校实验室的设备和工具,学生自行完成加工制作的环节,在该过程中,教师主要提供配合,并监督安全生产,避免事故的出现。

六、调整方案,完成设计

通过装配,已经基本获得设计成果,此时,仍需教师引导学生,进行后期的调整,以使得方案更加完善。作为最后阶段,往往问题也更加琐碎和细微,需要教师的合理引导,培养学生的耐心。

学生创造潜能的发掘来自于创新实践的锻炼,而这与教师精心设置的一系列机会和环节是不可分离的,但是这也并不意味着教师需要越俎代庖,大包大揽,应当适时地放手给学生尝试,哪怕是加工失败,也可以使学生得到收获。

七、结束语

实践教学对于培养学生的工程意识、创新思维、竞争意识、团队合作精神,推动教学改革,提高教学质量,培养大学生的理论联系实践的能力,具有深远意义。

经过几年来的教学实践和反复思考,我们深深认识到,将理论教学与课外实践结合是全面推进教学改革、提高人才培养质量的良好措施,受到了学生的欢迎,激发了学生对基础课程的学习兴趣,是一种较为有意义的探索。今后对课外实践和理论教学相结合的探索还将进一步深化和完善。通过创造性思维方法的介绍,结合课程相关内容,训练学生的创造性思维能力,紧跟机械行业发展动态,关注学科前沿问题,不断地充实和丰富教学内容,寻找激发学生兴趣的新观念和新事物,开发学生的机械创新思路,只有这样才能培养出合格的专业人才。

参考文献:

\[1\]赵韩,田杰主.机械基础课程的改革与建设.合肥:合肥工业大学出版社,2005.

\[2\]第四届全国机械原理教学经验交流会论文集.北京:高等教育出版社,2002.

对机械设计课程的初步认识篇5

[关键词]化工设备机械基础;课程改革;教学质量

《化工设备机械基础》是我校化学工程与工艺专业一门综合性的机械类基础课,它涉及多个学科,主要侧重化工机械设备的基本原理和实际工业应用[1-3]。通过学习该课程,可使学生了解和掌握中低压容器的设计标准和规范,包括中低压力容器的结构、材质以及应力分析,了解和熟悉管壳式换热器、搅拌反应器、填料吸收塔、减压精馏塔的结构设计和工作原理,在化工工艺课程的学习过程中认知这些化工机械设备的实际应用与操作方法;了解和掌握化工过程机械设备的基本原理,增加学生对化工机械设备工业应用的认知,培养学生在实际化工生产中善于分析和解决问题的能力,并能应用最新的化工设备设计规范和标准对化工工艺过程中的机械设备进行基本的选型,初步建立起完整的化工设备机械设计思想。本课程的知识点零散、工程概念多、实践性强,要想突出教学重点、提高教学效果、保障教学质量、培养出拔尖的应用型人才,则须注重课程教学的改革与创新。

1课程教学中存在的问题

《化工设备机械基础》课程内容涉及到化工、机械设计、材料力学等多个学科,传统教学方式存在一定的不足,例如教学内容陈旧;教学方式单调,缺乏对学生的引导;理论教学与工程实践联系不紧密;学生工程伦理意识薄弱等问题。因此,为了提高学生分析能力、工程意识、解决工程设计及工程问题的能力,培养出新工科背景下拔尖的应用型人才,有必要进行《化工设备机械基础》课程的改革与创新。

2课程改革探索

2.1教学内容及时更新。随着化工过程工业的进步与发展,教师在授课过程中应该结合现在实际生产中应用的先进化工设备介绍课程中的知识点。例如,在机械传动章节中可以引入新型齿轮传动、主动磁轴承等原有课程内容缺乏的新知识[4-5]。通过调研最新的文献资料,保证教材中知识点的及时更新,使课程内容跟上化工过程工业的快速发展,使学生们了解和熟悉化工机械装备结构设计的更新换代过程。这样既能够打开学生们的视野,也能使学生们了解和熟悉化工过程工业中的新工艺、新技术以及新装备。同时,能够调动学生们学习的积极性,提高学生们的学习兴趣和热情。2.2教学方式的革新。教师在教学过程中需要结合现代教学手段,通过视频动画将复杂的机械设备构造分解,让学生们能够较好了解和掌握化工机械设备内部的构件,更好地理解化工机械设备的工作原理和操作方法。此外,除开课堂教学以外,可让学生们通过在线课程或者微课对教学内容进行进一步的学习理解。同时,可采用对分课堂,将学生们分组,在让每组学生提出组内同学没弄明白的问题,让其它组弄明白问题的同学进行解答,使学生们主动能够参与课堂教学,诱导学生们进行思考,激发学生们的探索求知欲。2.3感性认识的培养。由于学生们缺乏化工生产的工程实践,加之学生们对化工机械设备的感性认识比较薄弱,这无疑加大了教学的难度,降低了学生们对课程的学习兴趣,教学质量也得不到保障。因此,在本课程教学过程中,教师需要注重学生们对化工机械设备感性认知的启发和培养。同时,教师还需注意理论联系实际,适当增加一些化工过程工业中的生产实例,这样不仅能引发学生们的思考,还能调动学生们学习的主观能动性。2.4实践能力的强化。教师需注意增加实践教学环节,让学生们能够有机会参加工程实践,做到在“做”中“学”。教师需要充分利用我校化工原理实验室中的化工机械设备,如化工原理实验室的填料吸收塔、套管换热器、减压精馏塔、板框压滤机以及干燥设备等,可以结合化工原理实验教学进行讲解。同时,可结合学生们的生产实习,对学生们讲解化工实际生产过程中所遇到的化工机械设备,使学生们理论联系实际,在感性认识的基础上,对课程内容进行理解消化,掌握化工机械设备的操作原理及应用范围。

对机械设计课程的初步认识篇6

计算机辅助设计在机械设计教学中的应用,有利于提升学生的空间想象能力,加深学生对机械设计知识的掌握程度,并且还能丰富学生的资料收集内容。

(1)提升学生的空间想象能力。随着计算机辅助设计技术的发展,目前市面上已经出现了多种三维CAD设计软件,利用这些软件对机械零件进行建模并展示给学生,可以使学生在头脑中形成对机械零件结构的空间认识,这是传统二维工程图所无法比拟的。

(2)加深学生对机械设计知识的掌握程度。传统的机械设计教学模式一般是老师在讲台上讲,学生拿着课本坐在下面学,即使借助了一些多媒体教学课件,也没有从根本上改变学生被动学习的模式。利用计算机辅助设计技术,老师可以将典型零件结构的设计步骤一步步地展示给学生,在这个过程中,还可以通过渗透,让学生通过对老师步骤的模仿来提高他们的设计能力。以笔者所在的高职院校为例,上课时老师将自己的电脑桌面投影到大屏幕上,然后通过实例操作对三维CAD设计软件的功能应用进行了演示,例如,如何创建草图、如何对草图执行拉伸和旋转操作等,通过老师的实例演示,学生对三维设计软件的掌握水平明显提高。

(3)丰富学生的资料收集内容。以往的机械设计资料都是一些二维工程图纸,不仅难以收集,而且不利于保存。在应用了计算机辅助设计后,学生可以对一些典型机械零件和结构的设计资料、模型和数据进行保存,从而为学生后续的机械设计学习奠定良好的基础。

2.计算机辅助设计在机械设计教学中的应用实践

在当前机械相关专业的教学过程中,通常都会涵盖一些典型机械产品及零部件的设计过程教学,如齿轮变速箱、剪切机等,我们可以在结合传统教学模式优点的基础上,通过对计算机辅助设计的应用,切实提高教学质量和效率。下面以剪切机的设计过程教学为例进行详细说明。第一,可以参考“工程力学”中剪切机的简化模型进行初步的计算机辅助设计训练,通过对简化模型的学习,学生可以初步掌握剪切机的工作原理及其中各部件的连接关系。第二,学生在充分掌握剪切机简化模型的基础上,就可以通过应用三维CAD设计软件对各部件分别进行建模。

第三,学生可以进一步在三维CAD软件中建立一个装配环境,然后将第二步所建立的各部件模型导入进来,最后再根据剪切机模型中各部件间的连接关系进行虚拟装配,并定义好部件之间的连接传动副。第四,在装配模型已建立好的基础上,可以应用软件对其运动进行仿真和分析。第五,还可以借助一些CAE软件对所建模型进行应力和应变的分析,学生通过本步骤的学习,能够对连杆各部位的应力、应变情况有一个清晰的理解,这比传统设计教学中的受力分析更直观易懂,同时也可通过对分析结果的解析,让学生直观地认识到各个设计参数变化对剪切机受力变化情况的影响,从而为后续进行的优化设计打下坚实的基础。因为剪切机模型可以简化为一个典型的连杆传动机械装置,其传动关系也比较简单,再加上实物模型的辅助,学生易于接受和学习,从而可以使学生由易到难、由简到繁,实现计算机辅助设计技能的逐步提高。

3.结束语