机械设计的基本要求_机械设计类课程实验教学的探索与研究.docx

机械设计的基本要求_机械设计类课程实验教学的探索与研究摘要：文章从西南石油高校机械设计类课程试验课程教学的实际动身，通过对工科类高校机械设计类课程试验教学的现状分析，找出了目前工科院校机械设计类课程试验教学中普遍存在的问题，着重阐述了西南石油高校机械设计类课程试验课程教学中5个方面的试验教学改革成果，特殊列举了工业设计专业和机械设计专业学生在2022年设计的“瘫痪病人翻身床设计”实例，对高校机械设计类课程试验课程教学进行了主动的探究，为其他工科院校机械设计类课程试验教学供应了一些参考。关键词：机械设计；试验教学；创新实力科学发展的历程表明：很多宏大的独创、发觉和突破性理论的产生都来自试验室。高校试验教学是理工科教学重要的组成部分，它不仅是学生获得学问的重要途径，而且对培育学生的学风和素养、实际工作实力和科学探讨实力具有非常重要的作用和意义。目前国内的高校生由于多种缘由接触工程实际很少，缺乏机械以及和机械相关的生产实践方面的学问，实践动手实力相对较弱，学生不知道学习该类课程的目的，不知道将来如何运用所学学问解决什么样的问题？大大挫伤了学生学习的主动性，这从一个侧面反映了国内教学方式的不足。机械原理、机械设计、机械设计基础课程是高等工科院校机械类各专业的一门设计性主干技术基础课程。通过机械设计类课程的学习，使学生驾驭有关机械设备、制作的基本理论学问和实践学问。课程试验教学是教学中一个重要的实践环节，是培育学生理论联系实际实力、分析问题和解决问题的实力，启迪创新思维，开拓创新潜能的重要手段。为了提高试验课程的教学效果，在试验环节方面应当进行具有新意的改革，从提高学生素养实力来看，目前实践性教学环节还须要进行必要的改进。一、机械设计类课程实践教学现状分析机械原理、机械设计、机械设计基础课程是高校培育学生进行机械设计实力的最基础的教学环节，它是一门和实践结合特别亲密的课程。在教学方法上实行了课堂教学、试验和课程设计等方式进行，使科学探讨和工程实践相结合，尽可能地让学生通过本门课程的学习，驾驭有关机械设计实践方面的学问。机械基础课程试验教学项目大致可分为演示性试验、验证性试验、设计性试验和综合性试验。演示性试验是通过试验项目的进行，增加学生对机械结构形式、种类和运动规律等相识和理解，比如：通过参观陈设室的各种机械零部件、简洁机构、机械的动作和实际机械的运动等过程，增加学生的感性相识。验证性试验是通过试验现象，证明课堂教学的某种理论或规律。设计性试验是希望学生依据试验目的的要求，自行设计试验项目的试验方式、方法和步骤，增加学生的学习主动性，使学生对机械设计实践学问有一个深刻的相识。综合性试验是包涵上述试验目的，检查学生对所学学问的综合运用实力的试验项目。目前西南石油高校机械设计基础课程的实践教学环节与其他院校基本相同，由于试验项目多为演示性、验证性试验，部分综合性试验，在这些试验过程中，没有达到让学生理解机械设计的综合运用学问的目的。我们曾询问参与机械试验课的学生，对所学的试验课程有什么印象和体会，学生认为目前一些试验课程，让学生自己动手操作的太少，因此试验没有达到预期的目的。这种现象是目前许多试验课程中的普遍状况。我们曾翻阅、查询相关资料，发觉国外高校工科专业试验课程学时相对较多，一个试验可以做4个或6个学时，有的甚至8个学时，虽然试验内容相对多了一些，但能保证学生比较充分地参与试验，让他们较为深刻地了解试验的过程、内容和目的，其试验效果较好。二、实践教学改革建设与创新机械基础课程是面对实践生产过程的学问，缺少工程实践活动，许多简洁的内容就不简单被学生理解。从提高学生实践学问实力的目的来分析，作为机械设计实践教学环节，应当开展能够使学生有较多机械设计生产实际的试验项目，尤其是设计性的试验项目，学生通过自行设计制作试验过程，可以提高学习爱好，促进学习效果。为更好地提高西南石油高校机械类专业的试验教学水平，机电工程学院广阔老师和试验人员对传统的试验教学进行了反思，对试验教学从体系结构、手段和方法等方面进行了广泛的探究，并进行了主动的改革。本文从机械设计基础课程试验课程教学内容的建设动身，分析机械设计基础课程试验教学现状和试验教学改革成果，从加强学生实践动手实力、提高学生创新实力动身提出教学改革方法。（一）培育学生视察生活、发觉问题的实力发觉问题比解决问题更加重要。由于我国教化体制缘由，学生长年学习只注意书本上的理论学问，忽视实践这一重要的环节。学生只顾读书，对身边的事情冷眼旁观，当布置设计型课题时不知道应当做什么样的题目，严峻影响了学生探究学问的主动性。设计是为人服务的，设计的目的是拓展人的实力，使人生活更加舒适、工作更有效率。为人解决问题正是提高学生设计爱好的重要手段。我们在课堂教学中增加对应教学内容的相应实例，让学生明白学习的机构、结构在详细工作、生活中是如何应用的。适当引导学生对案例中不满足的地方进行改进，促使学生主动思索。（二）培育学生创新思维实力为了培育学生的创新思维与创新实力，应当在教学中有意识地去发展直觉思维，在试验中“探究-发觉”最有助于学生直觉思维实力的培育，重视学生的操作试验活动，发觉新的问题、新的现象。一方面应充分利用和挖掘课本上的探究性试验，另一方面还可将一些验证性试验改成探究性试验，激励学生自由的思索，包括机智的猜想，去探究去发觉，以促进学生直觉思维向合理程度发展，使他们成为学问的主动探究者。学生一旦发觉问题，就会产生极大爱好想方法解决。科学的解决方法往往事半功倍。我们在教学中穿插一些创建学的内容和方法，有时开设讲座、集体探讨等形式加以补充，使学生结合所学的机构、结构、连接等学问完善其构想。这样自然地引导学生想去将构想变成现实，为开设设计动手类型的试验项目奠定了基础。（三）在课程教学中增加动手制作类试验项目为了实现学生动手实践的软着陆，我们首先在课程教学中增加机构、制作作业，例如设计制作突出产品特性的动态商业广告、设计制作等，让学生了解机构不是味同嚼蜡的画图，而是解决运动的重要手段。在课外进行学生讲评、答辩和老师评价等方式，不仅熬炼了学生动手解决问题的实力，也提高了学生表达实力，对将来学生就业自我举荐也有主动的意义。从提高学生实践动手实力的目的动身，机械基础课程的试验项目应有以下特点：1、贴近生活。结合学生的生活实际，让学生在生活中能够感受到所学的学问不是空中楼阁。2、亲自动手。增加学生亲自动手操作、实践的机会，让学生通过实际操作，学习机械基础课程的学问。3、易于驾驭。试验的内容不能过于困难，因为机械基础学问学习阶段，学生的接受实力还是有肯定限度的。4、平安。试验应具有较好的平安性，才有利于提高学生的学习爱好，才能取得较好的学习效果。（四）结合课程教学内容开设综合设计类型试验目前的试验项目，学生自主动手的机会太少，多数状况下学生只是以观众的身份参与试验，因此对试验的要求、内容和方式方法没有比较全面的体会。虽然试验前作了打算，但在试验过程中由于没有能够独立完成，对于整个试验的目的、要求和作用机理没有具体了解，同学留意的是如何完成自己的工作；不熟识的试验项目，难以提高学生的学习爱好，影响学生学习的效果。开设设计型试验项目应留意开设既符合课程要求、学生又比较熟识的试验项目；机械设计类课程的试验项目还应留意注意基础内容的学习，尽量结合学生的生活环境。学时不够，可以增加课外学时，也可以结合开放性试验项目完善设计试验内容。（五）通过开放试验，提倡团队合作完成较完整的综合性设计机械类课程实践环节只能培育学生在机构、结构方面的动手实践实力。而学生希望最终能解决实际问题。解决整个产品设计问题须要多学科团队，例如，工业设计、机械、电子限制等多方面人才的结合。可以利用学校整体资源以开设开放性试验的形式组成解决产品设计团队，利用业余时间合作完成最终设计。对完成试验的学时进行必要的改动，不必在固定的时间进行试验，可以依据学生的实际状况，让学生随时都能到试验室作试验，从而达到要求的学习效果。三、教学实践尝试西南石油高校工业设计专业、机械设计专业学生在2022年合作完成“瘫痪病人翻身床设计”制作就是一个典型例子。2022年工业设计专业一学生因父亲瘫痪多年在床上，在开放试验项目中提出该课题。针对医院、疗养院、家庭中重病人和瘫痪病人活动不便设计一款操作简洁、成本较低的瘫痪病人翻身床，要求床能抬头、屈腿，另外，还要求侧翻。而市场上产品只能抬头、屈腿；或者只能侧翻，故该课题有大的潜在市场。高校生对医院病床不生疏，却不太了解翻身床的原理及性能。学生在广泛设计调查的基础上提出参考医疗设备采纳液压传动，将床体分为8块，通过铰链连接。为了便于两个方向翻身，故设计8个特别球铰链连接。限制采纳单片机限制，有效解决了护理瘫痪病人时遇到的困难。试验室购置了一些标准零部件，学生自己动手制作出实现双向翻身的小模型。在校有关部门的大力支持下，结合设计模型到厂家制造出样机参与2022年全国高校朝气械创新设计大赛获全国二等奖，四川赛区一等奖，是西南地区最好成果。学生在此基础上设计开发了病人对接床，两项设计胜利获得好用新型专利授权。四、结论通过多年实践，要提高学生动手实践实力，还要结合学校政策、老师主动性等多方面综合考虑，现总结如下：学校政策支持。学校对教学重视程度，对指导老师待遇提高才能激励老师主动参加课外实践活动，带领学生进行创建性活动。课程教学应当结合试验特性加入设计制作作业，让学生逐步习惯动手实践。激励学生进行有创建性的改进试验，让有新的见解、想法的学生进行自己认为符合生活要求的创新设计等。将大的课题根据设计步骤拆成若干试验项目，这样便于最终有一个较完整的作品。不同专业学生依据课题性质组成临时课题组，发挥各自优势，以开放试验为载体，在指导老师带领下，将实践教学环节中好的方案细化完善成为样机模型，这样对低年级学生主动参加动手试验具有主动的促进和激励作用。参考文献：1、邱文龙.机械原理与机械设计试验教学改革J.试验室探讨与探究,2004(12).2、吴天星.机械原理创意试验的实践与探讨J.试验技术与管理,2003(3).3、张列林.机械基础试验系列教学改革J.试验室探讨与探究,2001(6).（作者单位：西南石油高校。其中，卢青兰为试验师；陈波为教授） 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页