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看圖和畫圖是機械類的工科學生基本技能,這也是《機械制圖》這門課程的終極教學目標,而高職類學生因基礎薄弱,空間想象與空間思維能力較弱,看圖是他們最大的困難,尤其是組合體相貫線、零件圖、裝配圖這些重點、難點章節,學生普遍感覺枯燥、抽象、深奧,難以想象,因而學習興趣不高、學習效果不好,直接影響學生對后續《機械設計》等課程的學習及畢業設計的完成。如果能將Solidworks三維設計軟件引入機械制圖課堂,將其與機械制圖課程高度融合,充分利用其實體建模、虛擬裝配、運動仿真、爆炸視圖等重要功能,將一個個枯燥、生澀的二維視圖以鮮活的三維實體或高度仿真的運動模型呈現在學生面前,不僅能吸引學生的注意力,還能激發他們的學習興趣,極大地提高他們的空間想象和空間思維能力。
2 教學模式改革實踐
2.1 與專業和企業研討
本著“與專業結合、為崗位服務”的理念,課程組全體教師與專業教師座談,同時邀請企業代表參加,了解專業后續課程對機械制圖課程內容的針對性需求,以及本課程相關知識在企業的應用情況和崗位能力要求。調查表明:①各專業要求學生具有較強的看圖、繪圖能力及一定的創新設計能力;②企業需要員工具有解決實際問題獨立學習新技術的能力。根據專業后續課程學習的基礎性要求和企業的能力要求,確定本課程培養目標。通過研討,確保《機械制圖》教學內容滿足專業和企業的需要,有助于學生對專業后續課程的學習和將來的就業與發展。
2.2 課程內容整合
將機械制圖與Solidworks軟件整合,課程內容模塊化,《機械制圖》課程涵蓋的內容較多,為了適應學生學習,課程整合為5個教學實踐模塊,18個學習項目。我們在項目設計時已經充分考慮到專業和企業的需要,體現“與專業結合、為崗位服務”的設計理念。深圳職業技術學院機電工程學院的計算機輔助設計與制造、數控技術專業、機電一體化技術專業等各專業都為機類專業,可以實施此教學模式。詳見表1。
2.3 實踐教學組織與安排
將Solidworks軟件與機械制圖課程融合,利用Solidworks實體設計軟件獨特的可視化造型、裝配、運動仿真方法和多媒體教學設備,將“機械加工廠”搬到課堂中來,現場完成零件加工、虛擬裝配、運動仿真、圖紙生成,構件一個交互式教學平臺,使機械制圖易教易學。如:
2.3.1 在學習第一個模塊時,先簡單介紹三維立體圖的識讀及其尺寸標注,再利用Solidworks軟件進行三維實體造型,將一個個鮮活的三維實體模型以各種不同角度展現在學生面前,讓學生全面了解并熟悉實體模型的各種結構組成,為后面學習機械零件做準備。
2.3.2 組合體三視圖模塊是學習的難點,以前學生對于回轉體的相貫線普遍感到想象困難,作圖無從下手,現在可以先利用Solidworks軟件現場完成零件加工,形象直觀地演示相貫線的形成過程及其空間形狀、位置情況,再反過來將三維實體生成三視圖,并進一步引導學生學習三視圖的投影原理及正投影的“三等”規律,幫助學生提高空間想象能力,熟練掌握該部分內容。
2.3.3 學習機件的表達方法時,先根據需要選擇各種典型機件,根據各種機件的零件圖進行三維實體造型,再利用Solidworks軟件將三維典型零件生成各種如基本視圖、向視圖、斜視圖、局部視圖等視圖,再進一步將有孔有槽的典型機件生成全剖、半剖、局部剖、旋轉剖、階梯剖等剖視圖或斷面圖,讓學生進一步了解并熟悉復雜機件的各種孔、槽的典型結構、位置及其表達方法。
2.3.4 零件及其零件圖模塊,可引導學生在Solidworks環境中,進行零件圖圖紙的提取、制作及標題欄的填寫,并將課后準配的零件實體,按照正確的表達方法生成零件圖并正確地標注尺寸,讓學生主動地去了解熟悉零件圖的功能及組成,進一步地學會如何科學地表達具體零件。
2.3.5 講解裝配體及其裝配圖模塊時,可以利用Solidworks的虛擬裝配、模擬動畫功能來展示設備的裝配流程,將三維模型按照正確的順序進行安裝、拆卸來講解設備的裝配過程,并進一步生成爆炸視圖,讓學生直觀、逼真、立體地了解部件的裝配關系和內部結構,了解裝配體的工作原理,快速讀懂裝配圖。
關鍵詞:機械類;畢業設計;質量;提高
中圖分類號:G623.1 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)06-00216-02
高等教育工科機械類本科生畢業設計教學是實現培養目標要求的重要環節[1],是鍛煉學生運用所學知識分析問題、解決問題、培養實踐能力和創新精神的重要手段,為學生畢業后走上工作崗位,適應教學、科研、生產的規范化管理打下良好的基礎[2]。然而,由于種種因素的影響,導致許多高校在畢業設計工作中存在一定的問題,影響了畢業設計的整體質量[3-6]。如何有效提高本科生畢業設計的質量,是高校專業教師亟需解決的課題[7,8]。作者根據實際工作的體會,結合本專業學生的實際情況,就如何有效提高畢業設計質量進行了一些探討。
一、機械類本科畢業設計存在的問題
貴州大學機械工程學院機械設計制造及其自動化是培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力的高級工程技術人才。隨著招生規模的不斷擴大,在畢業設計工作中出現了一些新的問題,影響了畢業設計質量,具體有以下幾個方面:
1.部分選題缺少創新。部分畢業設計選題是重復過去的題目,或是稍微改動,或是總停留在傳統的工藝等[9,10],缺乏創新性,不能與科技的發展和社會的需求相適應。
2.“一人一題”限制了學生的學習主動性和協作精神。由于每個學生的選題都不相同,減少了學生之間的交流、溝通和探討,不利于培養學生的團結協作精神。另外,“一人一題”的規定也很難讓一個學生在短時間內做出高水平的畢業設計。[11,12]
3.學生選題普遍帶有盲目性。多數學生選題帶有盲目性,有些學生單憑興趣進行選題,結果往往有不切實際的情況[13];有些學生缺乏對本專業較全面深刻的認識,如學機電專業方向的學生一味地追求做偏軟件方面的課題;部分學生在畢業設計選題時,不是根據自己的能力和興趣選擇題目,而是選擇自己認為要求不太嚴格的老師所出的題目,以求畢業設計順利通過。
4.機械制圖基礎薄弱。畢業設計圖紙質量一直是影響畢業設計總體質量的一個主要因素。[15,16]由于機械制圖是在第一學年學的,等到做畢業設計時已經遺忘了很多,設計出來的工裝或機構中的零件均存在視圖表達不完整,尺寸標注不完整或不合理,公差、粗糙度取值不合理和結構工藝性較差,部件結構和連接方式不合理等問題,所畫的圖紙錯誤較多。[17,18]
二、提高畢業設計質量的途徑
為了提高機械類畢業設計質量,培養學生實踐能力和創新精神,養成嚴謹的科學態度和腳踏實地的作風,使畢業設計教學更好地達到培養學生綜合能力的目的[19,20],可從以下幾個方面著手:
1.選題應有一定的創新。不論是科研課題、舊題新做、真題假做、借題發揮,還是用人單位提供的題目,都要體現新理論、新技術、新工藝、新內容、新方案,才能使畢業設計環節充滿活力和朝氣,才能擴大學生的知識面,開闊學生的視野。同時,畢業設計內容應該從能促使學生獨立思考、解決問題的角度出發,因此,教師在畢業設計命題時,可注重從啟發的角度給出題目,注重對學生創新能力的培養。[21]
2.發揮學生的主觀能動性。在畢業設計選題階段,應鼓勵學生和相關課題的老師面對面交流,充分了解相關課題的意義、背景、內容和要求,學生在充分了解課題的基礎上,結合自己的興趣、知識背景和自己的能力,選擇適合自己的課題[12]。同時,結合全國、全省的各類技能競賽開展畢業設計,比如:全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生機器人大賽、全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、“挑戰杯”全國大學生系列科技學術競賽等等。將參加上述科技創新活動的參賽作品與畢業設計結合起來,有助于提高畢業設計質量,有利于學生科技作品中申報國家專利等學生成果的產出。[22-25]
3.將畢業設計與教師科研真題相結合。由于教師的科研項目通常是比較前沿、工程實際急需解決的問題,又多屬于理論聯系實際、方案新或層次高及有實際應用前景的課題,因此,將畢業設計題目與教師的科研項目相結合[26-28],指導教師可將科研項目中適合畢業設計的內容分離出來,讓學生參與進來,教會他們如何進行科學研究,鼓勵學生查閱資料,培養他們嚴謹求實的作風和創新能力。學生可以從教師身上學到更多的知識、科學的思維方法、豐富的實踐經驗和實事求是的工作作風。
4.拓寬渠道,校企聯合指導畢業設計。在做畢業設計這一學期,很多學生已經簽訂了就業單位,對這類同學可以實行校企聯合的指導方式,設計題目從用人單位的實際工作選擇。[29,30]一方面,這可解決實習與做畢業設計的沖突問題;另一方面,題目與學生將來的工作實際相聯系,有利于學生就業后盡早地進入工作角色。
5.嚴把圖紙質量關。學生在做畢業設計繪制圖紙時,指導教師要求學生補習和強化機械制圖方面的知識。畢業設計過程中,要經常查閱學生的圖紙,及時指出圖紙中的錯誤,并讓學生及時改正,同時,這樣做不僅解決了學生交圖時由于問題太多而要重做的問題,而且還有效地保證了畢業設計圖紙的質量。
6.建立有效畢業設計中期檢查制度。中期檢查是對每位做畢業設計學生的一次摸底,做好這項工作對畢業設計的整個環節有著舉足輕重的作用。中期檢查內容包括指導教師和學生分別向學院匯報畢業設計的進度,匯報在指導和學習中存在的問題,做出指導性意見。對于不認真負責的指導教師予以批評,同時要增強指導教師的責任心。
機械類本科畢業設計是一個重要的實踐性教學環節,是提高大學生綜合素質的途徑之一,也是學生開始從事科學研究和工程設計的初步嘗試。嚴把畢業設計選題是做好畢業設計的前提。同時,指導教師應不斷充實和豐富專業知識、專業基礎課知識,學習新知識、新技術,關注本學科及相關學科的科研發展動態,以愛崗敬業的精神,認真、負責、耐心、熱情的工作態度,做好畢業設計過程中的每個細節,努力提高畢業設計質量。
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關鍵詞:機械制圖;全面考核;改革方案
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
機械制圖課程是是理工類高等院校素質教育的專業基礎課,它培養學生繪制和閱讀工程圖樣的能力。同時,也是學生學習后續專業課程和完成課程設計、畢業設計不可或缺的基礎。特別是機械類專業的學生,機械制圖課程掌握的好與壞直接關系到學生以后的成才與就業,因此應采取科學、合理的考核方法考核學生學習課程的全過程,對學生機件表達能力、自學能力、徒手繪圖技能、理論和實踐相結合等進行全面考核,力求督促學生做到理論實踐結合,達到全面掌握知識的能力。
1 考核方式改革的必要性和迫切性
首先,學生現有的能力與企業的人才需求標準有很大差距,主要體現在理論與實踐嚴重脫節,學生“眼高手低”,給學生的就業帶來諸多不利。經調查很多用人單位在應聘機械類畢業生的時候喜歡把機械制圖作為重要的考核內容,因為是否具備電腦畫圖、手工繪圖以及識圖的能力,決定了后續專業知識能否掌握。可見機械制圖作為一門工程語言,其掌握得好與壞,直接關系到學生就業上崗的工作效力和工作能力。其次,總結近幾年學生的課程設計和畢業設計情況,大部分學生沒有理論聯系實踐的能力;甚至是一些制圖理論知識學的比較扎實的學生在獨立面對機器和零件時,也不能正確選擇視圖和合理表達機件,亦不能合理表達機器的工作原理,更無創新。
由此可見,目前很多高校機械制圖考試并沒有體現以“素質、能力本位”為核心,單純的卷面考核方式并沒有起到真正的評價作用,也沒有發揮激勵和引導的功能,同時極大地扼殺了一批有學習潛能的學生學習積極性。因此我們必須對制圖考核方式進行改革。
2 課程考試改革方案
為了培養學生專業興趣、養成主動學習、團隊合作和解決問題的良好習慣,提升學生繪圖和識圖能力。我們在2013年后,對學生學習的全過程進行全面考核,主要包括以下五個方面:
(1)機件表達的考核
采用期末考試(閉卷)。以補畫視圖的形式考核切割體、相貫體和組合體。運用符合國家標準的機件表達方法閱讀和繪制不同類型的零件,合理地標注零件圖尺寸。重點考核中等復雜程度零件圖(視圖不少于4個)的閱讀和繪制。
要求:視圖應正確、直觀、簡明;尺寸詳盡,不遺漏不重復,標明零件在制造和檢驗應達到的技術要求。尺寸三要素的規定畫法為細節問題,必須按國家標準執行。
考核分值:采用100分制,占課程總成績的40%
(2)自學能力的考核
采用期中考試(開卷)。重點自學章節為標準件和常用件,主要內容包括螺紋規定畫法及標注方法、常用螺紋緊固件連接的規定畫法;鍵、銷及其連接的規定畫法及尺寸標注方法。以螺柱連接、螺栓連接和螺釘連接、齒輪嚙合為題目進行開卷考試,促使學生養成自主學習習慣,培養分析解決圖樣表達問題的能力,同時培養工程意識和標準化意識。
要求: 螺紋、鍵、銷和齒輪為國家標準件和常用件,國家標準對其畫法都有統一規定,考試采用國家標準比例畫法。
考核分值:采用100分制,占課程總成績的20%
(3)徒手繪圖技能考核
采用課內和課外考核。考核徒手繪制零件圖,運用合理的機件表達方法,在坐標紙上按照1:1比例徒手繪制快速閥蓋和閥體的零件圖;考核徒手繪制裝配圖,根據泵體、主動軸、傳動軸、各標準件和常用件等11個零件圖在坐標紙上按照2:1繪制齒輪油泵的裝配圖。
要求:草圖盡管是徒手繪制,但決不是潦草的圖。應做到圖線清晰、投影正確、字體工整; 能正確地將裝配圖拆畫成零件圖,也能正確將零件圖拼畫成裝配圖,并合理地進行裝配圖尺寸標注。
考核分值:等級得分制,占課程總成績10%
(4)理論與實踐相結合能力考核
采用測繪實習周考核。在實習周之前,提前下達所要測繪的零件和機器測繪任務,同學們通過查閱標準、參考書、互聯網,熟悉部件工作原理、裝配關系、裝配尺寸等,了解工程背景,培養工程意識并寫出預習報告。實習周小組成員通力合作,正確、完整、創新地完成測繪任務。
裝配體拆裝實驗:
①同學間合作,用工具將減速器按正確順序拆開并記錄零件間的相對位置和連接關系;②通過拆卸,分析減速器的工作原理、裝配關系,觀察裝配結構特點;③思考減速器各配合面的配合基制和配合種類;④按順序正確組裝減速器,弄清常用件和標準件在減速器中所起的作用,學習在裝配圖里如何表達標準件;⑤完成減速器裝配圖。
零件測繪實驗:
①根據減速器各零件的結構特點,確定表達方案,按比例徒手繪制二維草圖;②利用測繪工具測繪出所有需標注的尺寸,并根據零件的表面結構特點,確定被加工面的表面粗糙度值,并根據零件所在的裝配環境,確定尺寸和形位公差;③利用cad繪制完整零件圖并出圖。
要求:通過零件圖和裝配圖的繪制,熟悉繪制裝配圖的技巧,基本合理地進行裝配圖尺寸標注。充分發揮學生的團結合作能力和理論實踐結合能力。
考核分值:課程設計,等級得分制,。
(5)綜合能力的考核。
綜合運用所學知識做一個簡單機械產品的裝配圖設計。內容涵蓋零件圖、裝配圖、標準件和常用件應用;在產品設計中鍛煉徒手繪圖技能;增強計算機輔助設計軟件繪制零件圖、裝配圖的相關實踐。
要求:了解現代設計理念,掌握現代設計的初步方法,培養構型思維和創新實踐能力,熟練掌握使用繪圖軟件表達零件或裝配圖的方法,鍛練徒手繪圖技能,提高表達交流設計思想的技能。
高等教育迅速發展,我們必須探索新型的課程考試考核評價體系,科學合理地考核學生課程學習的全過程,充分發揮考核評價的引導和激勵作用,促進教學內容和教學方法改革,強化學生創新精神和實踐能力的培養。
參考文獻
Liu Xueyan;Yu Xiaoqing
(煙臺工程職業技術學院,煙臺 264006)
(Yantai Engineering & Technology College,Yantai 264006,China)
摘要:本文作者結合自己在教學實際中的體會,淺析了教師在進行高職高專的機械制圖教學設計時,該如何去把握課程設置、教學內容、教學方法與手段三方面的設計。
Abstract: Combining with working experience in teaching, the article discussed how to grasp course offered, teaching content, teaching method and way when making teaching design of mechanical drafting.
關鍵詞:高職 機械制圖 教學設計 把握
Key words: vocational college;mechanical drafting;teaching design;grasp
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)20-0208-01
0引言
機械制圖課程是高職高專機電類專業的一門必修的專業主干課程,也是學生進校后涉足工程領域的第一門課程,它貫穿著整個專業建設過程,課程教學質量直接影響后續課程的學習。下面,就機械制圖的教學設計從課程設置、教學內容、教學方法與手段三方面,談一下教師在教學實際中應如何去把握。
1課程設置
1.1 課程定位工程圖樣是表達和交流技術思想的重要工具,它直接應用于指導生產。而《機械制圖》正是研究繪制和閱讀機械圖樣的基本理論和方法,是一門實踐性強,與工程實際聯系緊密的學科。同時,它在機電專業建設中有著貫徹始終的作用,比如:學生在學習AutoCAD、機械設計基礎、實訓教學以及課程設計、畢業設計都要用到制圖。所以,機械制圖被定位為既有系統理論又有很強實踐性的專業技術基礎課程。
1.2 課程目標要求學生熟悉和掌握國家標準的有關規定,掌握正投影法的基本理論,從而具備閱讀和繪制機械圖樣的知識和能力。通過各個教學環節的實施,逐步培養學生的空間概念、標準意識,培養學生嚴謹規范、團結協作的工作作風。
1.3 課程設計專業建設小組應根據企業的調查反饋和學生的就業需求,以服務于就業為向導,結合本課程的職業性、實踐性和開放性的要求,來進行課程設計。在教學中,用企業借閱、網上下載的工程圖樣為例圖,用齒輪、軸、箱體等實際工件進行測繪作圖,識圖與繪圖相結合,從而培養學生的職業能力,達到行業企業的發展要求。
2教學內容
2.1 內容選取主要考慮兩方面因素,一是考慮行業企業的需求和職業崗位的技能要求;二是為后續課程學習、課程設計、畢業設計服務,為學生的可持續發展鑒定基礎。
2.2 內容組織緊扣機電專業的就業需求,遵循“教、學、做”一體的宗旨,主要講解六部分內容。①國標、幾何繪圖部分是繪圖的基礎。國標是必須遵循的基本規定,學生必須熟悉它,掌握它;幾何繪圖直接應用于機電專業的鉗工劃線作圖,為高級鉗工考試打下基礎。②三視圖、組合體部分是制圖課的理論基礎,是學習制圖的啟蒙階段,它能逐步培養學生的空間想象能力和繪制視圖的能力,這也是本課程的難點。③軸測圖部分是將來學生學習Autocad.、Solid等三維繪圖的基礎。除了主要講解正等測、斜二測外,第三角畫法也應該作為必講內容,因為,一些合資、獨資企業從國外輸入的圖樣有很多都是第三角繪圖,所以在第一角畫法的基礎上,進行必要的補充。④表達方法部分要求學生綜合運用視圖、剖視圖等知識,對各種復雜零件進行正確表達,這部分是本課程的難點。⑤常用件、標準件的簡化畫法,除了本課程讀圖、繪圖時要用到,后續課程學習、課程設計都要用到。⑥零件圖、裝配圖部分是本課程的重點,如何正確的看圖,讀圖是本課程的重中之重,教師應結合企業實際有重點的講解各種圖樣。
2.3 表現形式①選用一套全國高等職業教育的規劃教材,它門的共同特點是:模塊布置,針對性強,立體圖、平面例圖、均清晰易懂,重難點突出,適合機電專業。②要充分利用多媒體、影像、課件教學。③利用模型、實物教學,運用大量的針對例題、習題的模型實物給學生展示,讓學生看得見,摸得著,幫助學生建立空間概念。④選用配套的習題集、課程設計指導書。習題集提供了大量的繪圖作業練習,以鞏固各個知識點。測繪作圖時,學生有指導書作參考,即能透徹理解繪圖任務、思路,又能將所學知識貫穿理解,鞏固制圖課程所學的各個知識點。
3教學方法與手段
3.1 教學理念:現代教育理念強調創新教育,教學團隊應開展“以學生為中心”的教學探討,明確“以學生為中心”的教學理念并且將這一理念體現在整個教學環節中。由此,應注重兩個轉換,①實現教師由“照本宣科”到“整合開發”的轉換。即從原來的老師為講教材而講課的方式,改變成為講授課內容而選教材,選課件。從教學實際出發,對教學內容進行取舍、整合、拓展,變成課程的開發者、建設者。②實現教師由“獨奏者”到“伴奏者”的轉換。即實現從“一言堂”、“灌輸式”的教學轉換為以學生為本位,確立學生的主體地位,教師是學生能力發展的引導者、幫助者、促進者。通過這兩個轉換,努力貫徹啟發式教學原則,充分發揮學生在學習中的主體作用,達到教師與學生的雙向互動,引導學生主動思考,培養學生的質疑精神。
3.2 教學方法與手段:教無定法,一切有利于教學的方法和手段都應充分利用例如:①教師在講解三視圖、組合體部分時,可以采用木質模型展示、用橡皮泥制作模型兩個方法來解決,在玩中學,在親自制做模型的過程中,學生會充滿濃厚的學習興趣,從而培養了學生的空間想象力,當學生克服了這個難點后,后面的許多問題就迎刃而解了。②表達方法部分是教學中碰到的第二個難點。當學生學習了三視圖、全剖視、半剖視、斷面圖等許多表達方法時,學生會不知所措,到底用哪種方法是最好的,這時,就可以運用任務驅動法和對比討論法。③讀零件圖、裝配圖是本課程的重中之重,教師應主要從以下兩方面來做:一是多讀圖、看圖。除了課本、練習冊、參考書上的零件圖、裝配圖以外,教師還要想辦法從網上下載、從企業借閱一些圖樣,供學生使用,通過對這些圖樣的講解,開闊學生的視野。二是以繪圖促識圖,在講授零件圖與裝配圖整個過程中,要不斷地穿插繪圖作業,包括測繪、及由零件圖拼裝裝配圖等難度較大的作業練習,通過這些繪圖練習,大部分學生都能對這部分內容充滿興趣、充滿成就感的去學習,從而達到了授課目的。
關鍵詞:三維設計;實踐性教學;畢業設計
近些年來,隨著我國經濟的快速發展,企業對人才的需求量越來越大,然而這些年來,高校學生就業形勢十分嚴峻,每年有許多大學生找不到合適的工作,雖然原因是多方面的,但其瓶頸之一就是我們高校培養的大學畢業生與企業需求的人才目標有較大的差距,如剛畢業的大學生缺乏相應的工作經驗,實際操作、動手能力差,不能快速適應崗位任職的要求等等。高等學校的根本任務是培養社會所必需的人才,作為培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力,能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才的機械設計制造及其自動化專業,如何在教學中改變這一現狀是我們教育工作者必須要深刻探討的一個重要問題。
一、轉變教育觀念,培養學生三維設計能力
觀念是指導人們行為的主觀意識,教師的主觀意識對教學工作影響很大。近十多年來,由于先進制造技術的快速發展,帶動了先進設計技術的同步發展,CAD、CAM、CAPP和CNC正在促使社會生產力發生革命性變革,虛擬產品開發將從根本上改變設計、試制、修改設計和規模生產、維護的傳統模式,通過在虛擬開發環境中生成數字化產品原型或軟產品原型代替傳統的硬樣件,進行測試,對其性能、可銷售性、可維護性、成本和外觀等進行預測和評價,來提高企業快速適應市場變化的能力,二維圖形表達物體的時代將逐漸被三維圖形所取代,三維建模及仿真對產品的設計起著舉足輕重的作用,許多企業已經在采用功能強大的三維設計軟件在開發產品,然而,目前無論是在機械制圖教科書中還是在講課內容上,主要還是以介紹AutoCAD軟件為主,雖然AutoCAD軟件具有三維數字造型的功能,但它沒有實現真正意義上的三維設計,不能實現尺寸驅動;三維功能不基于特征;三維模型和二維模型不共用統一的數據庫。因此,在機械制圖教學中教師要轉變觀念,壓縮傳統部分內容,增設三維軟件如Solid works、UG、Pro/E等三維實體造型軟件的教學,為培養學生初步的三維設計能力打下一個良好的基礎。機械設計課程設計是高校工科相關專業學生首次綜合應用課程相關知識及其他有關先修課程中所獲得的理論知識設計簡單機器的一個重要性的實踐環節,對培養學生工程意識和工程實踐能力以及創新意識都起著重要作用。在這個環節中,教師可以要求學生對主要部件的非標準件進行三維實體設計,確定零件的結構形狀和尺寸,提高和強化學生三維實體結構設計的能力;按功能和結構要求對主要部件用三維設計軟件進行建模并進行模擬裝配和干涉檢查;生成二維裝配圖、零件圖,來達到熟練掌握工程圖的生成、編輯修改、尺寸標注方法。通過機械設計課程設計,進一步鍛煉了學生三維設計的能力。
二、改革實踐性教學環節,注重工程素質訓練
工科教學中的課程實驗、課程設計、金工實習、生產實習使學生拉近了書本與工程實際的距離,幫助學生將書本知識運用于生產實際,完成從書本到現實、從理論到實踐的飛躍。因此,它是培養學生工程意識和綜合工程素質的重要環節。為此要加強和優化實踐教學環節,改變以往實習與實驗教學的從屬地位,建立起與理論教學有機結合、同步進行的實踐教學新體系。改變傳統的驗證性實驗為綜合性實驗和學生自主設計操作的實驗;開放實驗性,鼓勵學生多做實驗;根據自身情況選作相關實驗,并且對于每個實驗記予一定的學分。為了使學生具有較強的工程實踐能力及崗位適應能力,可以聘請企業人員兼職任教,并進行專業課的講座和企業教學。
機器的設計一般應包括兩大部分,即實現預定要求的運動設計和克服生產阻力實現預定工作能力的設計,它們分別是由機械原理和機械設計這兩門課程來承擔的。顯然,如果兩個課程設計各成一體,割裂了機械系統的設計思路,不利于學生綜合應用能力的培養。如果把機械原理課程設計與機械設計課程設計有機地結合起來,并采用計算機輔助設計,必將使學生從設計一開始就注重機械系統的設計,學生經歷了從運動方案設計到結構設計的全過程鍛煉,增加綜合分析問題的能力,實現了從知識形成能力的飛躍,為創新能力的發展打下了一定的基礎。
傳統的金工實習內容:車、銑、刨、磨、焊、鉗、鍛等實習工種對于培養學生動手操作能力起著非常重要的作用,但金工實習的內容應當隨著機械制造技術的發展而不斷豐富,縮短傳統的金工實習內容時間,增加機械拆裝實訓、數控加工實習內容和特種加工的內容,如在實習中讓學生完成從零件的編程到親自操作數控車床、數控銑床,完成整個零件的加工過程。
三、加強畢業設計的綜合訓練,提高工程技術應用能力
對于工科學生來說,畢業設計是學生在校學習的最后一個環節,也是大學教育中的一個十分重要環節,它是對學生四年所學知識的一個綜合性總結和各個方面能力的一次綜合開發與實踐的過程,它大約占用了整個大學教育時間的1/8,因此,它是實現培養目標的重要教學環節。畢業設計的策劃、組織和實施直接影響學生在校的最終教學質量、學生就業的競爭力。
為保證畢業設計質量,我們要求參加畢業設計指導工作的教師必須提前申請,經過教研室畢業設計領導小組討論通過后,向學生公布。學生自主選題與教研室協調相結合,原則上2~3人一個課題,設計內容既有相同又有不同,這樣安排的好處是既培養了學生在設計中的團隊合作精神,培養了學生的獨立設計能力,同時要求指導教師定時定點指導。在畢業設計中,教研室畢業設計領導小組對其全程進行跟蹤管理,安排不定期檢查和中期檢查,并要求學生在規定的時間上交設計的全部內容,經答辯小組予審后確認答辯資格。答辯中統一評分標準,嚴格分項打分。
畢業設計的題目可以是綜合性訓練的課題,也可以是來源于生產實際和教師科研項目的課題,但綜合性訓練的課題總量不超過畢業設計課題的1/4,這樣可以使大多數同學在畢業設計中能受到真刀真槍的訓練,另外還允許學校教師與企業工程技術人員共同來指導學生的畢業設計,也允許有部分學生到企業進行畢業設計。
參考文獻