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為了培養學生的工程實踐能力和團隊合作能力,我們將4-5個學生組成一組,讓他們先觀察減速器的內部結構,并且用機械簡圖表示減速器的內部結構(如圖1),然后思考減速器的拆卸順序和拆卸方法,將減速器內部的零件從箱體上拆下并觀察每個零件在減速器的運動過程中起到的作用。在觀察過后,讓學生利用測量工具,對減速器的一些重要零件尺寸進行測量并記錄。在測量過程當中會對一些標準件和常用件進行測量,例如:齒輪、螺栓和滾動軸承。我校實驗室當中的減速器都是標準的減速器,其上的零件都是標準件,但是在學生測量的過程中,由于測量方法和測量誤差的原因,同一個零件不同的學生測量的結果并不相同。例如:對一個同樣的M10的螺栓進行測量,在實驗報告上有的學生記錄該螺栓的大徑是9.7mm,有的學生記錄該螺栓的直徑是9.8mm等等。又例如,在齒輪參數的測量中,很多學生無法很精確的找到齒輪的分度圓,進而不知道該如何測量分度圓的直徑,以及如何測量齒輪的模數等等一系列問題。
2減速器拆裝實驗教學中存在問題的解決
根據以上教學過程中發現的問題,我們在該實驗的教學過程中引入較為先進的機械設計方法,即反求設計(也稱逆向工程)。反求設計是指針對消化吸收先進技術的一系列分析方法和應用技術的組合。它主要根據先進產品設備的實物、軟件、圖紙、技術文件或者影像資料等作為研究對象,應用現代設計理論的方法進行系統的分析和研究,掌握其關鍵技術,進而開發出同類的先進產品。雖然對于《機械設計》這門課來說,主要是對于傳統機械設計的方法進行講解,但是無論在理論課的教學中還是在實驗課程的教學環節中,我們都盡可能地將先進的設計理念引入到教學中來,讓學生盡可能地了解最新的設計手段和設計方法,在日后的設計工作當中,能夠把先進的設計手段、設計方法和傳統的、經典的設計手段和方法想結合,更好地運用所學的知識解決實際問題。對于減速器拆裝這個實驗來說,在教學過程中充分將教師教的主體和學生的主觀能動性結合起來,讓學生了解反求設計的簡單思路和過程,和學生一起探索解決減速器中零件測量存在的一些問題。
2.1齒輪參數的測量
在齒輪參數的測量中,學生無法很準確地找到齒輪的分度圓,更無法精確地測出齒輪分度圓的直徑,以及齒輪的模數。為了高效、精確地測得齒輪的參數,我們可以引導學生利用反求設計的方法進行測量。學生可以很容易測得齒輪的齒頂圓直徑da,通過計數可以數出齒輪的齒數z,如果該減速器是斜齒圓柱齒輪減速器,還可以測得斜齒輪的螺旋角β,另外,由于該齒輪是標準齒輪,還可以得知齒輪的壓力角α=20°,齒頂高系數h*a=1,頂隙系數C*=0.25,根據齒頂圓直徑的計算公式可以反求齒輪的模數m。但是,這樣反求出來的齒輪模數大多都不是標準模數系列,這時,我們讓學生思考,理論課中齒輪的模數是國家標準規定了的,不應該是一個任意的值,這時學生會對照標準模數系列表,將模數就近圓整成標準模數系列,從而可以確定齒輪的模數m。根據這個標準的模數m,以及齒輪的齒數z,和壓力角,齒頂高系數和頂隙系數,就可以確定該齒輪的各幾何尺寸參數,并再將這些幾何參數填入實驗報告的記錄表格中。通過這樣反求設計的方法,培養學生測定齒輪參數的能力,為日后的相關設計工作打下基礎。
2.2螺栓參數的測量
在減速器中有多種多樣的螺栓,為了能夠確定其尺寸,在實驗中,要求學生主要對螺栓的大徑(即公稱直徑)進行測量。學生測得的大徑由于誤差原因不一定是標準值,在教學過程中,讓學生讓學生根據自己測得的大徑,到國家標準中查找相接近的標準螺栓進行圓整。最終,將圓整后的螺栓公稱直徑記錄在實驗報告中。通過這樣的簡單的反求方法,能夠培養學生在工程實踐中以國家標準為依據的能力。
3總結
關鍵詞:可升降 旋轉式 拆裝
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(c)-0093-01
目前,柴油機拆裝和維修沒有專門的多功能實驗臺,主要是利用簡單的框架支撐機構來固定柴油機,由于柴油機本身結構的特殊性,在實際拆裝和維修過程中,必須對柴油機進行全方位的檢查,這就需要對柴油機進行升降、旋轉操作,這些操作如果僅靠人工來完成,不僅耗時耗力,工作效率低,而且安全性差。因此,研制一種結構合理、操作簡單、安全可靠、通用性強的可升降旋轉式柴油機拆裝實驗臺,具有重要的推廣意義和廣闊的應用前景。
可升降旋轉式柴油機拆裝實驗臺系華中農業大學“國家級大學生創新創業訓練計劃”創新訓練項目(項目編號:201210504072)的研究成果,已取得國家專利授權,專利號為201220431123.7。
1 總體設計
1.1 總體結構
可升降旋轉式柴油機拆裝實驗臺主要由萬向腳輪、機架、接油盤、零件箱、工具箱、升降機構、旋轉機構、控制機構等組成(如圖1所示)。機架底部安裝有4個萬向腳輪,升降機構位于機架兩側;旋轉機構位于機架上方,并與升降機構相連;控制機構固定在機架上,與旋轉機構相連;接油盤位于旋轉機構下方;零件箱與工具箱安裝在接油盤下方。
1.2 工作原理
工作時,柴油機放于旋轉機構的旋轉盤中心并固定,通過轉動升降機構調節手柄,可使旋轉機構上升到適當高度;通過操作控制機構手柄,可實現柴油機的垂直面內旋轉;通過調整旋轉機構的旋轉盤,可實現柴油機的水平面內旋轉。該實驗臺不僅結構設計合理、操作簡單而且安全可靠、通用性強,實現了柴油機空間多自由度的旋轉和定位,滿足了不同類型柴油機拆裝和維修要求的需要。
2 主要機構設計
2.1 升降機構
可升降旋轉式柴油機拆裝實驗臺的升降機構主要由絲桿、錐齒輪、傳動軸、傳動軸軸承、手柄、螺母等組成。絲桿中間位置安裝有螺母,下部設置有錐齒輪,與傳動軸的錐齒輪嚙合,通過轉動手柄,即可實現螺母在絲桿上的同步上下移動,而螺母與旋轉機構相連,從而實現了旋轉機構的升降運動[1]。
2.2 旋轉機構
可升降旋轉式柴油機拆裝實驗臺的旋轉機構主要由固定板、旋轉軸軸承、底盤、旋轉盤、旋轉軸、卡環等組成。固定板與升降機構的螺母連接,旋轉軸由旋轉軸軸承安裝在固定板上,底盤與旋轉軸連接,旋轉盤安裝在底盤上,柴油機放在旋轉盤上,可實現柴油機水平面內的旋轉[2]。
2.3 控制機構
可升降旋轉式柴油機拆裝實驗臺的控制機構主要由蝸輪蝸桿減速器、齒輪、固定底座、手柄等組成。蝸輪蝸桿減速器安裝在固定底座上,蝸輪蝸桿減速器輸出軸上的一級齒輪與旋轉機構的二級齒輪嚙合;手柄安裝在蝸輪蝸桿減速器輸入軸上。通過轉動手柄可實現柴油機垂直面內的360°旋轉。
3 結論
經過試驗,可升降旋轉式柴油機拆裝實驗臺,實現了柴油機空間多自由度的旋轉和定位,滿足了不同類型柴油機拆裝和維修要求的需要,結構合理、操作簡單、安全可靠、通用性強,同時,大大降低了勞動強度,提高了工作效率,具有重要的推廣意義和廣闊的應用前景。
參考文獻
[1] 王世剛,王樹才.機械設計實踐與創新[M].北京:國防工業出版社,2010.
[2] 程友聯.機械原理[M].北京:中國農業出版社,2008.
①基金項目:“國家級大學生創新創業訓練計劃”創新訓練項目(項目編號:201210504072);華中農業大學大學生科技創新基金(SRF)項目。
關鍵詞: 《減速機拆裝與減速機零件的認識》 項目教學法 教學目標 教學過程實施 教學評價設計
一、課例背景介紹
在學校教學改革中,課程改革處于核心地位。我市是減速機制造基地,減速機行業發展穩定,同時農業產業化、新型工業化、現代服務業的迅速發展也加快了職業的分化和綜合,對人才培養的規格、人才質量和人的終身學習提出了新的要求。而職業學校的學生學習基礎相對薄弱,職業學校的設備、師資與企業相距較大,迫切需要職業學校進行新一輪課程改革,在提高學生素質與能力的同時,也為社會的和諧穩定和地方經濟的發展培養新力量。
二、學習目標設定
項目課程的實施構建了以職業為導向,教學內容模塊化項目化的理論實踐一體化課程結構,形成以職業能力為核心、以真實工作任務為載體,以車間為教學情境的基于工作過程的課程教學模式。《減速機拆裝與減速機零件的認識》項目課程是在原有《機械基礎》課程上的變革,它的目標之一是要讓學生認識常見的減速機零件,如減速機箱體、端蓋、齒輪、軸、軸承、密封圈、行星架等,了解通用零件的基本知識;二是要使學生學會小型減速機的拆卸與組裝,通過拆卸與組裝,裝理論知識與實踐知識進行有機的結合,使學生真正實現做中學。根據減速機中常用零件,我們將《減速機拆裝與減速機零件的認識》分解為十個子項目,如《箱體》、《齒輪》、《軸》、《軸承》,等等。通過《減速機拆裝與減速機零件的認識》項目,學生將獲得如下技能的培訓:1.拆、裝技能;2.簡單的測、繪技能;3.查閱資料的能力;4.計算機寫作、編輯能力;5.團隊協作能力;6.自學能力。
三、學習內容組織
課程內容的組織通過十個項目的實施、完成,讓學生掌握減速機拆裝技能。每個項目的實施過程如下:教師進行安全教育,布置任務學生分組,制訂工作計劃教師審核工作計劃,提出改進意見檢查并提供環境實施達到目標,指導每個小組的研究情況學生匯報研究成果完成實訓報告學生互評,教師考核。
四、教學情境創設
1.周邊環境教學情境創設
繪圖區及拆裝室四周墻壁貼掛減速器裝配圖及零部件圖,創設車間工作情境;走廊過道等張貼或懸掛學生或教師語錄;增進學生學習熱情。
2.拆裝區教學情境創設
按照企業管理5S要求,給學生配置拆裝工具箱。在學生尋找拆裝用工具及放置拆裝用工具時,能迅速有效,同時讓學生養成良好的工作習慣和嚴謹的工作作風。在每一個小組擺放小組名稱:拆裝組,查找資料組,測繪組、工作圖組。
3.多媒體教室教學情境創設
計算機聯網,保證計算機網絡在線,能更好地運用現代技術為學習服務。同時,教師提供機械設計手冊圖書若干,使學生能從書中獲取所需。
五、項目任務描述和教學過程實施
任務一:拆卸與裝配軸承。
【學生學】:按拆裝順序、規范,以及有序進行軸承零件部件拆卸,拆卸工具的放置較規范。拆卸零件做好標記,并填寫學生工作業。
【教師導】:1.明確工作任務:拆卸與裝配,核心工作是軸承部件的拆裝。
2.拆卸示范:拆卸中講解軸承中裝拆方法。拆裝中講解拆裝注意事項。拆卸時注意強調:拆卸順序正確、規范,工具與零部件分區分整齊有序;記錄與標記零件的裝配關系和裝拆順序。對拆下來的軸承講清軸承結構的組成。
3.軸上零件的安裝順序與拆卸順序相反。
【設計反思】:明確的分工,規范程序性的操作是這一環節實施的要點。
任務二:滾動軸承知識研究。
【學生學】:從不同的途徑查閱軸承知識:
方法1:從《機械基礎》教材中
方法2:從《機械零件設計手冊》中
方法3:上網,從百度鍵入“軸承”進行查閱
方法4:從機械設計軟件中獲取
【教師導】:1.據拆下的滾動軸承實物及該減速器裝配圖中的明細欄對該軸承的型號規格,引出其型號規格含義。
2.提供查找滾動軸承代號的途徑,引導時突出強調查閱要求:方法途徑多,快且正確,同時要求學生注明出處。
【設計反思】:1.變三段式課程體系為任務引領型課程體系,緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內容,這是項目教學設計主要思路。這里,恰當而真實的工作任務激發了學生的創造性學習潛能,教學效果很好。
2.注重探究性學習的引導。
任務三:分析軸承結構,并繪制軸承草圖。
【學生學】:在學習制圖后的基礎上,對軸承結構進行草圖繪制(后續課程開設減速機測量與CAD繪圖,此處不進行測量及計算機繪圖要求)。
要求繪圖草圖能清晰表達結構情況。全班同學對拆下的軸承實物先測內圈、外圈直徑,以及寬度,圓整后,定軸承類型及代號后進行手工圖板對滾動軸承的規定畫法繪制。
【教師導】:用目測草繪出該項目中滾動軸承的規定畫法,強調測、繪要求:零件草圖內容完整,表達正確,圖線清晰,比例均勻,要求合理,字體工整。草圖不應是“潦草”的圖。
示范游標卡尺的使用并測該項目中拆下的滾動軸承的內圈、外圈直徑及寬度,圓整后,定軸承類型及代號用規定畫法作圖,比例合適,表達正確無誤。
【設計反思】:對學生得到的草圖表達方案各不相同,教師應先肯定學生的討論合作的積極態度,培養和保護學生的自信心,然后才能強調滾動軸承的規定畫法。
任務四:探索軸承在裝配圖中的繪制方法。
【學生學】:1.上網查閱資料。
2.討論探究。
【教師導】:1.教師提供減速器傳動軸及軸上零件裝配圖,要求學生能認出軸承型號,查資料定代號,并會使用規定畫法畫出。2.拓展素材的提供要緊扣本項目子課題,引進了課外的分層教學。
【設計反思】:對本項目進行拓展與延伸,針對學生以后可能遇到類似的問題,能夠想到用該知識進行解決。
任務五:交流匯報,展示學習成果。
【學生學】:每一小組選派一人作為匯報員,在匯報中展示成果。
【教師導】:對學生的亮點予以肯定,對不足之處委婉地點出。
【設計反思】:學生匯報及成果展示,能集思廣益,促進學生自主發展。
六.設計教學評價
教學評價分兩塊:1.理論部分占50%,考核學習態度、專業知識、與人溝通能力、合作能力等。具體細分,匯總答辯(自我評價占2%、小組評價占3%、老師評價占5%);團隊合作占5%;學生工作頁(草圖、零件圖占15%、理論填寫占5%、圖形占10%、總結占5%)。2.操作部分占50%,考核實訓態度、操作過程、實訓報告,等等。答辯占5%;考核實訓態度占5%;操作過程占25%;實訓報告占15%,等等。
關鍵詞:帶式輸送機;傳動系統;安裝維護
膠帶輸送機是一種常見的散料輸送設備,主要應用于煤礦、港口、電站、鋼廠等。其主傳動系統是保證膠帶輸送機正常運行的關鍵。為此主傳動系統的安裝及使用中需要注意的問題作如下介紹。
1 驅動裝置
膠帶輸送機驅動裝置主要采用單點浮動支承式結構(如圖)。這種結構具有容易安裝、運行平穩、體積小、移動方便等優點。
關于單點浮動支承結構的理論,許多資料已有論述。這個結構的支承球鉸和輔助支承千斤頂的安裝尺寸在設備使用說明書和圖紙中都已給出。安裝時在減速器輸出軸和膠帶機驅動滾筒軸找正并將環形鎖緊器緊固后,固定支承球餃。同時應將輔助千斤項調整到與機座相接觸并保證在靜止狀態下不能推動,然后鎖緊千斤頂。如果將千斤頂調得過高將引起機座變形,影響驅動裝置的正常工作。
關于球鉸的位置應該說明的是;圖紙所給出的位置是一個理論位置,膠帶機在工作過程中驅動裝置由于載荷等因素的影響使其平衡重心發生變化,在理論上的計算位置往往并不等于實際運行的最佳位置。因此球鉸沿驅動裝置長度方向的實際位置應該根據膠帶機的有載試驗進行適當調整,其調整后的效果是;驅動裝置運行平穩,驅動裝置浮動量相對減少。
另外需要十分注意的是:膠帶機在運送稀粘物料時會出現撒料。如果這時清理不及時物料就可能會塞滿機座底部,并結成堅固容泥塊,影響驅動裝置的浮動性能,導致電機功率的增加,這時必須對機座下泥土及時清理以保證正常工作。
2 直交減速器
單點浮動支承式驅動裝置采用的是直交軸減速器。這種減速器在出廠前全部都進行了調整和一定時間的空運轉試車,部分進行了有載試車。在安裝時一般只要打開視孔蓋用柴油進行徹底清洗后便可以使用了。但是,有的減速器由于種種原因用戶在使用過程中進行了拆卸,重新進行了裝配。在這種情況下就必須注意高速級螺旋錐齒輪軸承間隙,嚙合側隙,嚙合位置的調整。.裝配時應該按照每對齒輪的調整數據,達到出廠時的調整精度。
進行了解體拆卸重新裝配的減速器還應十分重視防滲防漏工作。減速器在出廠裝配時對箱體上下結合面及其它易漏部位都采用了密封膠密封墊進行了防滲漏處理。但是在現場進行這些工作時由于起重,清潔條件都不很理想,因此十分容易出現磕撞及損壞密封墊現象,這樣重新裝配的減速器往往較易發生滲漏油或加重滲漏,即造成了油的浪費又污染了工作環境,為此在減速器拆裝過程中應該十分注意易滲漏部位的清理和密封,防止異物的進入,使減速器不發生滲漏或滲油程度達到最小狀態。
在許多膠帶機中減速器輸出軸與膠帶驅動滾筒的聯接采用環形鎖緊器。在安裝環形鎖緊器時,應按下列步驟進行:
(1)膠帶機驅動滾筒安裝時,其軸端水平傾斜度誤差應小于0.15mmn。
(2)減速器應以膠帶機驅動滾筒軸為基準,調整驅動裝置底座進行找正,保證減速器輸出軸與驅動滾筒軸的同軸度誤差小于0.1mm。
(3)將鎖緊器內外環及鎖緊環螺釘孔均勻地涂以工業凡士林并輕輕推入鎖緊部位。
(4)利用力矩搬手,根據設備說明書規定的力矩值要求進行鎖緊。鎖緊前應將所有的螺釘輕微帶勁后,使用力矩搬手對稱緊固全部螺釘,切勿出現鎖偏現象。為鎖緊方便根據鎖緊螺釘位置,自制法蘭盤來幫助鎖緊定位。
一般情況下新減速器安裝后,經過試運行如無異??蛇M行有載運行,經過2-3天工作后應該將減速器視孔蓋打開檢查一下齒輪嚙合情況,如沒有什么異常現象就可按使用說明書進行使用,定期維護與檢查。
3 聯軸器
減速器和電機輸出軸之間的聯接采用了柱銷聯軸器。聯軸器的安裝是一項十分重要和細致的工作,兩半聯軸器找正時需要在電機與底座接臺面加墊片來實現。如果這項工作不仔細,聯軸器安裝后精度不好,這就直接影響電機和減速器正常運轉,導致電機軸或減速器輸入軸的早期損壞,并且經常出現剪斷柱銷的情況。根據柱銷聯軸器標準規定:兩半聯軸器安裝后兩軸中心線無徑向位移時,兩軸線歪斜度≤0°30′。當兩軸線無歪斜時,允許的最大徑向位移≤0.25mm。這種聯軸器的柱銷孔在加工中采用的是配裝加工法,為此安裝時應根據兩聯軸節加工時的位置標記進行安裝調整。裝后的聯軸器柱銷在孔內應該松緊程度均勻,不允許有卡緊的現象。
4 液壓推桿制動器
在膠帶輸送機中,驅動裝置的制動采用的是液壓推桿制動器。這個裝置的工作狀態直接影響到設備和人身安全,尤其在沒有逆止裝置對帶有坡度的膠帶機就更為重要。這個裝置的安裝和使用應該遵照相關閘瓦制動器使用規程的要求進行。閘瓦剎車帶是需要經常更換的消耗件,因此應該經常進行調整和檢查,按要求對制動器每三天需要進行一次檢查。較長膠帶機往往采用多臺減速器驅動,盡管多臺制動器亦不能忽視對每一臺的認真檢查,必要時可更換剎車帶。
重新更換后的剎車帶應保證制動瓦退距值在0.7mm~0.8mm之間,經過一段使用后剎車帶和制動輪的退距值要加大,但如果超過2mm時就必須進行調整以保證安全生產。
5 冷卻系統
減速器的冷卻系統是根據減速器的嚙合齒輪最高線速度和其功率確定的。減速器有兩種冷卻方式:
一是齒輪自身飛濺冷卻。這種方式比較簡單,但冷卻效果差些,減速器工作溫度較高,我們一般在小功率減速器中采用。
二是稀油站強制冷卻。這種方式有單獨的冷卻站,操作維護比前者較復雜,但冷卻效果較好,一般在較大功率減速器中采用。
稀油站的安裝要有利于冷卻工作。膠帶機減速器一般采用90°~120°極壓齒輪油,這種油粘度大,流動性差。冷卻時稀油站將壓力油打入減速器箱內的齒輪和軸承上,而回流時則采用自由落差方法將油返回稀油站油箱,為此在安裝時應該使稀油站和減速器之間有盡可能大的位差。關于位差的確定一般不要求十分嚴格,因為地區的不同,季節的不同溫度變化很大,油的流動性就有變化。一個膠帶機系統每臺驅動裝置的標高不可能相同,為此位差值是允許不同的,但是應該盡量爭取大一些。
在稀油站安裝時還要注意與減速器二者間的水平距離要盡量縮短,以便減小回油管長度,還應盡量保持回油管平直,避免過大彎曲,以保持回油暢通。
在調整稀油站冷卻油流量時,要保證進出油量的平衡(即保證稀油站油箱油量在允許油位以上某個油標上穩定不變)。否則過大調整進油量可能導致將油全部打入減速器箱體內,稀油站油箱油被抽空,使減速器冷卻間斷,出現燒損軸承和齒輪現象。
在日常維護中要特別注意稀油站的清潔,尤其礦區的膠帶機大部分在戶外工作,工作條件較差,因此稀油站應有防護設施。有效的防止水、泥砂等異物進入。要經常檢查稀油站濾油網的清潔度,如發現過濾網濾出異物增多應及時清洗過濾網。半年時間應該更換一次油。
經常及時對膠帶輸送機主傳動系統進行檢查維護,可以使其經常處于良好工作狀態中,把可能發生的設備事故消滅在萌芽狀態。大大提高整個膠帶系統的安全輸送能力,因此對這項工作在技術和管理方面應該引起我們的重視。
參考文獻
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【關鍵詞】課程設計;《機械設計基礎》;理實一體化;改革措施
【Abstract】This paper,"Mechanical Design" course teaching reform,the "Machine Design"course design from the choice of topics, teaching organizations how to design integrated into the curriculum and other aspects of teaching the theory among some reform measures to improve the training segment Teaching effectiveness.
【Key words】Curriculum design; "Mechanical Design "; management real integration; reform measures
【中圖分類號】G718.5【文章標識碼】A【文章編號】1326-3587(2011)04-0003-02
《機械設計基礎》課程設計是高職機械類、近機類專業的一項重要的實訓環節,是學生首次運用《機械設計基礎》和其它先修課程的知識解決實際工程問題的實踐。通過課程設計,學生可以了解機械設計的一般程序,熟悉和掌握常用機械零件、傳動裝置等機械設計的基本方法及步驟,學會查找資料和運用有關技術信息,培養創造性思維,增強自身科學的工程設計能力。
一、《機械設計基礎》課程設計教學改革的必要性
1、高職《機械設計基礎》課程理實一體化教學改革的需要。
高職院校教學改革的一個重要方面就是要加強實踐教學環節,我校實行2加1教學模式改革,即前兩年在學校學習,第三年進行頂崗實習。在校學習時間被大幅壓縮。為了解決在《機械設計基礎》課教學中內容的廣泛性與授課學時的有限性之間的矛盾,我們按照以技術應用能力培養為主線,專業課以“應用為目的”,基礎課以“必須夠用為度”的教學改革思想,對《機械設計基礎》課程進行了全面的改革,壓縮總學時,實施理實一體化教學,把課堂理論教學與實驗、實訓、實習等教學環節有機的結合起來。課程設計作為針對《機械設計基礎》所學專業內容進行的一項綜合實訓環節,設計內容、要求只能提升不能降低,而集中設計時間卻從傳統的2周壓縮到1周,為了保證教學質量,改革勢在必行。
2、高職學生主體情況的要求。
高校擴招后,高職學生整體基礎下降,尤其是綜合應用所學知識解決問題的能力普遍較差,同時還面臨水平參差不齊,對理論知識理解掌握的差異較大,鉆研精神不夠,主動性差的問題。
二、改革措施
(一)提前布置設計任務,把課程設計融合到理論教學之中,明確設計目的。
如果按照傳統的做法:在《機械設計基礎》課程教學結束后才進行課程設計,并在課程設計開始時才布置設計任務,就會產生不少學生對設計時所要用到的《機械設計基礎》課程理論教學中已經學過的理論知識和基本方法不會應用。況且一周時間內根本無法完成課程設計。因此必須提前布置設計任務,把課程設計融合到《機械設計基礎》課程的理論教學之中。在開學初把課程設計的任務書發給學生,讓學生從學習《機械設計基礎》開始就接觸課程設計課題,在學習理論知識的過程中理解課程設計。把設計分解成帶傳動、齒輪傳動、軸傳動和軸承等設計模塊,融入到有關章節的理論教學中去,讓教學中帶傳動設計、齒輪傳動設計、軸的設計、軸承的選擇等與相應的課程設計課題中的理論計算、結構設計結合起來。由于學習目的明確,學生重視,積極性很高。到進行集中課程設計時,課程設計的理論計算部分已經經過了一次演練,只需將所作過的資料按實際數據進行修改、整理,完
成設計說明書的編寫,而把主要精力和時間用于方案優化和計算機繪圖,使學生能按時保質保量完成設計任務。
(二)根據學生不同基礎水平,讓設計課題多樣化,層次化。
1、設計題目應多樣化,具有靈活性。
課程設計經久不衰的經典選題是各類減速器設計,“齒輪減速器”由于是機械傳動中常用的傳動裝置,與課程性質相一致,能夠使學生得到較全面的訓練,較好地達到課程設計教學目的,同時在難易程度和設計工作量方面應變性較強,便于根據需要靈活掌握而作為典型課題長期采用。但從培養學生綜合職業能力出發,課程設計以工程應用機械裝置為設計任務,應強調實用性。教師在課程設計任務書中只需給出工作機的工作要求.而如何實現工作機功能的方案則由學生自己優化確定。教師只起引導作用。題目、方案應多樣化,如讓學生嘗試混凝土攪拌機改良設計,帶式運輸機卷筒設計等項目。開拓設計思路,強調優化過程。
2、設計題目難易程度與學生基礎相適應。
考慮到學生水平參差不齊,為了使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平和能力相匹配,我們確定了內容不同、復雜程度不同、工作量不同的設計課題,供不同層次的學生完成。以“齒輪減速器”設計課題為例:學習成績一般或較差的學生,需要完成的設計課題是“一級直齒圓柱齒輪減速器”,其難度不大,設計工作量適中;難度和設計工作量都較大的“一級斜齒圓柱齒輪減速器”或 “二級直齒圓柱齒輪減速器”設計課題,供學習成績好、能力強、肯鉆研的優秀學生選擇。
(三)充分利用理實一體化教室,開展課程設計教學模式改革。
高職教學模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性,實驗、實訓、實習是三個關鍵環節。為了配合《機械設計基礎》,《機械設計基礎》課程設計教學,我們組建了滿足一體化教學的多功能理實一體化教室,配置有多媒體,可以對全班進行授課;擁有連接Internet的通用計算機8臺,既可以查詢資料,還可以進行計算機輔助設計;裝備有鉆床等小型機床4臺,創意組合式鋼軸系結構30套,機構組合創新實驗臺10套,各種兩級減速器5臺,單級減速器10臺,軸系拆裝部件12套,常用傳動機構實物及其模型50余套,提供學生拆裝、認識設備和機構;同時還配備有常用手冊、圖冊、計算工具、作圖工具等進行常規的設計,滿足《機械設計基礎》課程設計的要求。
1、利用《機械設計基礎》理實一體化教室,把課程設計融合到《機械設計基礎》課程教學中。
開放理實一體化教室,使學生有更多的自主時間來安排學習,通過對減速器為代表的設備進行拆裝,使學生實際了解減速器的結構以及各零件的作用,結構特點及裝配關系;了解減速器的和密封;加深對軸系部件結構的認識。便于學生在設計中結合實際,選擇合適的結構和尺寸,提高設計能力。
2、注重計算機輔助設計,加強計算機技術應用。
當下計算機輔助設計已經十分普及.企業對這方面的人才需求也與日俱增,目前在機械領域經常用到的繪圖軟件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我?!稒C械設計基礎》課程設計推薦使用AUTOCAD和UG軟件,平面的圖形可以用AUTOCAD繪制,立體的圖形可以用UG繪制。學生通過零件圖和裝配圖繪制,強化AUTOCAD和UG的使用能力,增強識圖能力。
(四)、重視答辯環節,強調師生交流,提升實訓效果。
充分重視答辯環節,促進學生反思和提高。學生在完成設計后,如果僅僅把設計資料交給教師評閱,往往只關心成績,而忽略自己的設計存在的問題,不知如何改進。為了避免盲目抄襲,考查學生的設計思想和對設計的各個環節的認識程度,最大限度地提升課程設計的效果,我們在評閱設計時強化了答辯環節,答辯時請相關教師和企業人員參與,在答辯過程中對每位學生作有針對性的提問和討論,了解學生的想法和對相關知識的掌握程度,對不正確的予以糾正,令其及時修改。因此答辯也是一個質疑和答疑的過程。
實踐表明,上述改革措施較好地適應了當前高職學生的實際情況,使課程設計的整體質量有了明顯的提高。充分利用一體化教室,把課程設計貫穿到《機械設計基礎》課程教學中,體現了“教中學,學中做”原則,有利于提高《機械設計基礎》課程整體教學質量,提高學生的職業能力。
【參考文獻】
1、郝增林,關于《機械設計基礎》課程設計的優化《職業教育研究》2007年5期