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基于创新能力培养的机械设计课程设计改革探索

时间:2022-03-02 08:19:41 来源:网友投稿

报告来审核其题目的合理性和可行性,進行把关。这种选题方式从根本上杜绝了以往的课程设计普遍存在的抄袭现象。现在改变设计课程选题形式之后,学生因为大多是自己构思的新题目和设计方案,不会也不太可能去抄袭别人的设计了。这既是对学生创新设计能力的一次挑战和锻炼,也极大的鼓舞激发了他们的创新精神和创造力。

2.2 分散的时间布置

现在的设计选题变革后,面对全新的设计对象,设计进度往往难以把控,短时间内很难确保顺利完成。基于此,我们把设计分散到一个学期中,采用每周两节课集中指导,学生在一个学期内完成的形式,这样学生的设计时间就比较宽裕了,他们可以对设计方案进行调整,对设计中出现的问题进行修正,同时也便于学生学习新的知识技能来完成自己的设计课题。

2.3 分组的设计模式

在课程设计过程中,学生可以根据课题的复杂程度,各自的兴趣特长自由分组进行设计。小组一般2到4人,在开题报告中明确各人分工,由每组组长来统筹课题进度安排。这种分组设计的模式,避免了学生以往单兵作战的状态,培养锻炼了他们的团队合作能力。学生可以选择自己喜欢的课题,做着自己擅长的事情,同时集合团队的力量,这样的方式肯定能设计出更高质量的设计作品。

2.4 现代设计方法和技术的应用

随着计算机技术的迅速发展,各种计算机辅助设计技术在工程实际中的应用日益广泛,已成为现代产品设计与制造的主流技术手段[4]。基于此,使学生掌握一定的现代设计方法与技术十分必要 ,因此在课程设计过程中,我们摒弃了传统的手工作图或用CAD软件进行二维绘图的做法,要求学生应用常用的计算机辅助设计、分析软件如 Solidworks、Pro-E、CATIA等进行机械系统的设计、建模及仿真分析。这些软件界面友好、功能强大、操作灵活、易学易用,基于学生对新事物的兴趣,他们很快就能掌握相关软件的操作。而三维参数化的设计直观易操作,又便于修改设计,大大提高了设计的水平和效率,同时也符合现代产品设计趋势。借助三维参数化的计算机辅助设计软件,把枯燥的设计理论转换为直观形象的设计结果,学生的学习兴趣被极大地激发出来,设计水平和能力也得到极大地锻炼和提高。而且计算机辅助设计技术的掌握,在他们参加创新活动、后续专业课程的学习以及毕业设计中都发挥了极大的作用。

下面是学生的一些课程设计作品,都闪耀着创新的火花。

设计作品一:螺旋式硬币包装机

设计作品二:辅助画线装置

学生在设计过程中,首先要进行调研,确定设计的题目,再根据要设计机器的功能原理,进行机械系统方案的设计,方案拟定的阶段也是设计中最能发挥学生创新性思维的阶段,在对拟定的若干方案进行优选之后再进行三维建模、仿真分析,检验其是否能实现机器预期的功能。

几年下来,《机械设计》课程设计教学改革实践取得了较好的效果,学生的学习积极性、创造性被激发出来,新创意、新作品层出不穷,彻底改变了过往机械课程设计题目老旧雷同、设计结果基本相同的的局面。教师和学生都对全新的设计对象充满兴趣,设计过程非常投入。

2.5 成绩的评定方法

课程设计考察的是学生对机械设计的基本方法和步骤的掌握程度、分析解决工程实际问题的能力及语言表达和论述能力。因此,学生的成绩是依据学生的学习态度、对基本知识的掌握以及能力水平给出。

学生的学习态度根据其出勤情况,设计过程中与老师的沟通交流来评定。对基本知识的掌握可以从其开题报告、设计报告、设计的作品等情况判定。能力水平则反映在其创新思维能力、主动学习新知识的能力、文献资料的查阅能力、语言表达能力等方面。

设计结束时各小组要进行15分钟左右的答辩,小组组长介绍设计课题的总体情况,小组成员分别对各自负责部分的工作进行答辩,指导教师根据题目的复杂程度、创新性、任务完成情况和语言组织表达能力分别进行评分。这样每个同学都得到了锻炼,也有效避免了个别学生偷懒,自己不做完全依賴别人的现象,同时锻炼了他们的团队合作能力。而设计题目的各不相同也限制了学生互相抄袭的可能,所以指导老师给分就有了公平的基础。这样的成绩评分方法还是相对公平和客观的,也得了到学生的认可。

3 结语

针对高等工科院校《机械设计》课程设计普遍存在的问题,我们对课程设计的选题、教学方式、方法、设计手段以及考核方式等进行了大胆地变革和探索,目的是改变课程设计的陈旧面貌,激发学生的学习积极性,增强其创新思维意识和创新能力。课程设计的实践结果也表明,学生的学习积极主动性、创新思维能力、团队协作能力、语言表达能力都得到了很好的锻炼和显著地提高,学生的工程创新能力和设计能力得到了明显的提升,这在他们后续课程的学习、一系列的创新大赛活动中以及毕业设计都有显著体现,并将对他们未来的工作学习带来深刻的影响。

参考文献

[1] 王新华,沈景凤,石云霞. 机械设计基础.北京:化学工业出版社,2011.1

[2] 王新华,沈景凤,石云霞. 高等机械设计.北京:化学工业出版社,2013.3

[3] 李学艺,丁淑辉,魏军英. 机械设计课程设计教学研究[J].教育教学论坛,2014(41):178-180.

[4] 任云,李伟. SolidWorks在机械设计课程设计教学中的应用 .制造业信息化,2015 (7):20-21.

[5] 李晓刚. “包装机械设计”课程设计教学的改革探讨. 中国林业教育,2013(3):73-76.

[6] 刘敬春,刘利国. 基于协同创新能力培养的《机械设计》课程设计改革初探. 机电产品开发与创新,2015(7):142-143.

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