刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号:2-418
历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1989
关于提高《机械制造装备设计》课程设计质量的思考
【作者】 高 荣 李 静 周红艳
【机构】 成都工业学院
【摘要】【关键词】
【正文】摘 要:机械制造及自动化专业的《机械制造装备设计》课程设计对于该专业学生后续理论课课程的学习及毕业设计等实践教学环节起着重要的作用,但由于一些影响因素诸如时间、难度等的影响,使得在规定时间内高质量完成该课程设计存在诸多问题,针对这些具体问题,从几方面进行了分析和讨论,以期获得较好的解决问题的办法。
关键词: 课程设计质量 影响因素 教师 学生
Abstract: Machinery manufacturing and automation major’s curriculum project of machinery and equipment design plays an important role in the students’ following theory study and practice teaching practice and graduation projects, due to the influence of some factors, making high quality curriculum project has many problems, to solve these specific problems, here analyzes various aspects, in order to get a good solution.
Key words: Curriculum Project Quality Affecting Factors Teacher student
机械制造及自动化专业的培养目标是掌握扎实机械设计制造及自动化基本理论、基础知识,具有较强的专业能力,能在工业生产第一线从事机械工程领域的机械设计制造及自动化等的科技开发、应用研究、运行管理和售后服务支持等方面工作、获得机械工程师基本训练的具有创新精神和实践能力的高级应用型人才。本专业学生在校期间主要学习机械制造工艺及工艺装备设计及自动化的基本理论和基本知识,受到机械制造工程师的初步训练,培养独立获取知识和解决问题的基本能力及开拓创新精神,具有从事本专业和相关专业实际工作的能力。除了具有相应的知识结构外,在能力结构方面,机械制造装备设计能力是机制专业学生最为重要的能力之一。在我校的培养计划中,除了理论教学环节,在实践教学环节中包括有生产实习、专业实习、课程设计和毕业设计[1]等。其中,课程设计在实践教学环节所起的作用非常重要,对学生学业水平的影响非常关键,是理论和实际相结合的初步应用。
长期以来,实践性教学环节的改革发展创新,一直是相关教育系统高度关注的重要课题。对于大三学生来讲,在进行毕业设计之前进行的课程设计,是整个教学环节中非常必要而且重要的环节,承前启后,承上启下,既是前面知识系统的高度整合过程,也是能力的快速提升过程。通过该环节的学习,学生的学习内容更加条理,学习目的更加明确,学习信心更加充足,对学生跨入毕业设计阶段完成顺利衔接。
1 《机械制造装备设计》课程设计题目的拟定
该课程设计应安排在学生已经掌握了一定专业理论知识及相关实践环节知识之后,课程设计的目的是要求学生在掌握相关专业理论的基础上进行实际设计与操作,以达到教学要求。
根据我专业的教学安排,该课程的课程设计题目是《中型普通车床主传动系统设计》。该题目是在修完理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机床概论和机床设计等相关课程后进行的对普通机床主传动系统的设计。该设计题目包括5个参数,这5个参数都是给定的。每教学班按40人算,每人一题,即每班40个不同参数的设计题目。
2课程设计的设计任务
设计任务为一张A0图纸和一份设计说明书。A0图纸要求1:1主轴箱展开图、1:2主轴箱展开图的剖切图、必要的尺寸及公差、标题及明细[2]等。说明书内容要求设计目的、设计题目、设计内容及参考资料等。
设计内容包括主传动系统设计、主轴箱结构设计[3] [4]及操纵控制系统进行初步设计。在主传动系统中重点要求转速图、卸荷式带轮、双向摩擦片式离合器、传动轴、齿轮、主轴的结构和参数和支承形式等。转速图、主轴结构和支承形式的正确设计和选择等要求学生理论知识掌握得很扎实,而且实践课中也对机床主传动系统和控制系统有足够的了解。
3课程设计的时间节点安排
表1为《中型普通车床主传动系统设计》的时间安排。该安排为2个教学周,因时间较紧,所以两周之前、中、后的周末理论上也为课程设计时间。
4影响课程设计质量的因素
明确影响课程设计质量的因素对短时间高质量完成课程设计意义重大,可以帮助我们从根本上找原因,查问题,做到有的放矢,保证在规定时间内完成教学任务,为学生下一步学习其它课程打下良好的基础。
4.1题目的难易程度
设计题目要和学生知识结构和中等以上水平学生的能力相符合,不能太难,也不能太简单。太难不但不能完成教学任务,而且对学生的逐步成长不利,不能揠苗助长;太简单对学生设计能力的提高及知识的应用都没有太大的意义。根据近几年的学生课程设计完成情况及设计质量来分析,该设计题目难易程度适中,比较符合我专业的具体教学情况。
4.2设计时间的长短
原来课程设计题目为《中型普通车床主传动系统设计及主轴设计》,时间安排为3周,如表2所示,因为教学学时的压缩,现改为两个教学周,因两周的时间安排较短,所以去掉了原来设计任务中的拆主轴零件图。两周时间对大部分中等水平以上同学来说,时间仍是相对较短,虽然大多数学生比较努力,利用了大量的个人休息时间,可能会影响到课程设计设计质量。所以短时间高质量完成课程设计,是教师和学生不得不面对的问题。
4.3学生个人的因素
学生个人因素对课程设计的质量影响非常大。首先,学生对课程设计的意义认识程度各不相同,对课程设计意义认识不足会严重影响设计进度和质量。大多数学生知道课程设计的重要性,所以很重视这两周的安排,能利用好这段时间充分巩固自己的专业理论知识,提高自己独立思考问题及解决问题的能力,也有部分学生意识到课程设计的重要性,但由于个人主客观原因,在设计过程中没有紧迫性。其次,学生个人能力是影响任务完成的重要因素,学生知识的掌握程度、实际应用能力参差不齐,如果学生没有意识到个人能力的提高不是一朝一夕的事情,需要有持之以恒的态度,特别是机械专业更需如此,设计过程中如果遇到困难可能会轻易放弃。
4.4 班级的整体效应
经过多年观察体会,发现一个教学班课程设计的完成进度和完成质量和这个班级在同届中其它班级的成绩排名有很大关系,具体到每一个同学的课程设计质量和这个学生居住的宿舍也有关。也就是说,如果一个班级在同届中排名排名比较靠前,那么这个班级课程设计进度及质量都较好,如果一个同学所在宿舍其他同学都比较努力,则这个宿舍的课程设计会都完成的较好。
4.5教师的因素
在整个课程设计过程中教师所起的作用非常关键。教师在学生课程设计过程中应该是引导加指导,如果认为教师就是单纯的答疑,这种观点是片面的。教师应该认识到自身在设计过程中所起的作用,充分了解学生的需要,而不是一味强调教学计划[5],为完成自己的教学任务而忽略学生的诉求。
5 提高课程设计质量的办法
几年来,在如何提高课程设计的质量方面,我不断的进行思考,也有一些办法,现把自认为行之有效的方法归结如下:
5.1明确提出对学生的要求
对学生的要求不仅包括对课程设计题目所涉及内容的要求,也包括对学生作息时间、工作地点的要求,每位同学应根据自己的学号找到对应的设计题目,作息时间为正常教学行课的时间,课程设计有专用教室。我们要求课程设计都在专用教室进行,这样老师可以实时掌握学生的出勤情况、课程设计的进度、学生完成的质量以及课程设计过程中存在的问题。因课程设计学时较少,要特别强调作息时间,鼓励学生晚上及周末加班,鼓励要在平时成绩上加以体现,只要时间能够保证,做好课程设计就有了最根本的保证。
5.2教师要明确对自身的要求
教师要求学生的作息时间,也要要求自己的时间,即每天保证足够的时间在课程设计专用教室和学生在一起,最好能实时解答学生在设计过程中存在的问题,这个过程是和学生增进了解的过程,也是和学生一起进步的过程。这期间,可以比较好的了解每个学生的实际情况,包括个人知识的掌握程度,做课程设计的能力,所在宿舍及所在班级的情况等,这样对后续教学有益;多和学生接触,在帮学生解决问题的过程中也可以发现自身知识结构方面存在的问题,可以很好地查漏补缺,这对教师自身是个很大的充实和提高。教师在答疑的过程中要细致耐心,在教学过程中也应主动模糊学生的男女性别,多给女生以自信[6];对基础较差的同学要投入格外的关注,给他们以更多的鼓励以获得自信。记得一个同学在课程设计期间提了个问题,说不知道该如何确定传动系统中齿轮的直径,我用半个小时的时间给他讲了齿轮模数、齿数即分度圆该如何确定,齿顶圆、齿根圆及节圆该如何确定,进而传动轴之间的中心距该如何确定,我相信该学生不但清楚了这一系列问题,而且也对课程设计少了一些畏惧感,可以下手处理其它问题了,而不是一味的无法动笔而等靠要,这对他以后做毕业设计也很有意义,所以,我认为学生对课程设计的重视程度很大程度和教师积极负责的态度分离不开。教师在课程设计过程中不仅应该在学习上给予学生以帮助和指导,对一些基础较差的学生更在思想上应该给予积极引导。
5.3对学生学习环境的要求
前面提到过班级整体效应的问题。这个问题是我们教师经常面对的问题,可能有人发现了,也意识到了,但没有切实可行的解决问题的办法。我认为,一个班级、一个宿舍的表现,很大程度上是由大学一年级入学时培养的学习习惯和生活习惯决定的,这就需要我们的班主任老师、辅导员老师及各个年级的任课老师共同努力,从开始就扶正固本,把学生的思想和行为引导到正确的轨道上来。要选好班委、树立学习典型,经常交流学习经验,切实解决好学生在学习和生活中存在的问题,这些都有助于班级良好的整体效应的形成,从最基层的宿舍抓起,以点带面,树立良好的宿舍、班级、系及校的学习氛围。
以上为带机械设计制造及自动化专业学生课程设计过程中,我发现的问题及一些想法。因为课程设计《中型普通车床主传动系统设计》,对大部分学生来说,时间短、认为重,所以设计过程中存在的问题较为突出,希望这些思考和努力能更好地解决课程设计教学过程中存在的问题,短时间内高质量完成课程设计教学任务,真正发挥课程设计实践教学环节的作用,为学生后续课程的学习及毕业设计等工作打下良好而坚实的基础。
参考文献:
[1] 谢安邦、唐安国、唐玉光.高等教育学[M].北京:高等教育出版社,2001:255-259.
[2] 刘跃南.机床主轴(变速箱)简明设计手册[M].北京:机械工业出版社,2003:2-5.
[3]关慧贞、冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2009:80-109.
[4]许晓旸.专用机床设备设计[M].北京:重庆大学出版社,2003:19-52.
[5]李成良、顾美玲.大学教学理论与方法[M].贵阳:贵州教育出版社,1995:52-56.
[6]伍新春.高等教育心理学[M].北京:高等教育出版社,1999:158-161.
作者简介:高荣(女,1969年5月)硕士研究生,成都工业学院机械工程系讲师,主要从事机械设计制造及自动化方面的教学和研究。
关键词: 课程设计质量 影响因素 教师 学生
Abstract: Machinery manufacturing and automation major’s curriculum project of machinery and equipment design plays an important role in the students’ following theory study and practice teaching practice and graduation projects, due to the influence of some factors, making high quality curriculum project has many problems, to solve these specific problems, here analyzes various aspects, in order to get a good solution.
Key words: Curriculum Project Quality Affecting Factors Teacher student
机械制造及自动化专业的培养目标是掌握扎实机械设计制造及自动化基本理论、基础知识,具有较强的专业能力,能在工业生产第一线从事机械工程领域的机械设计制造及自动化等的科技开发、应用研究、运行管理和售后服务支持等方面工作、获得机械工程师基本训练的具有创新精神和实践能力的高级应用型人才。本专业学生在校期间主要学习机械制造工艺及工艺装备设计及自动化的基本理论和基本知识,受到机械制造工程师的初步训练,培养独立获取知识和解决问题的基本能力及开拓创新精神,具有从事本专业和相关专业实际工作的能力。除了具有相应的知识结构外,在能力结构方面,机械制造装备设计能力是机制专业学生最为重要的能力之一。在我校的培养计划中,除了理论教学环节,在实践教学环节中包括有生产实习、专业实习、课程设计和毕业设计[1]等。其中,课程设计在实践教学环节所起的作用非常重要,对学生学业水平的影响非常关键,是理论和实际相结合的初步应用。
长期以来,实践性教学环节的改革发展创新,一直是相关教育系统高度关注的重要课题。对于大三学生来讲,在进行毕业设计之前进行的课程设计,是整个教学环节中非常必要而且重要的环节,承前启后,承上启下,既是前面知识系统的高度整合过程,也是能力的快速提升过程。通过该环节的学习,学生的学习内容更加条理,学习目的更加明确,学习信心更加充足,对学生跨入毕业设计阶段完成顺利衔接。
1 《机械制造装备设计》课程设计题目的拟定
该课程设计应安排在学生已经掌握了一定专业理论知识及相关实践环节知识之后,课程设计的目的是要求学生在掌握相关专业理论的基础上进行实际设计与操作,以达到教学要求。
根据我专业的教学安排,该课程的课程设计题目是《中型普通车床主传动系统设计》。该题目是在修完理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机床概论和机床设计等相关课程后进行的对普通机床主传动系统的设计。该设计题目包括5个参数,这5个参数都是给定的。每教学班按40人算,每人一题,即每班40个不同参数的设计题目。
2课程设计的设计任务
设计任务为一张A0图纸和一份设计说明书。A0图纸要求1:1主轴箱展开图、1:2主轴箱展开图的剖切图、必要的尺寸及公差、标题及明细[2]等。说明书内容要求设计目的、设计题目、设计内容及参考资料等。
设计内容包括主传动系统设计、主轴箱结构设计[3] [4]及操纵控制系统进行初步设计。在主传动系统中重点要求转速图、卸荷式带轮、双向摩擦片式离合器、传动轴、齿轮、主轴的结构和参数和支承形式等。转速图、主轴结构和支承形式的正确设计和选择等要求学生理论知识掌握得很扎实,而且实践课中也对机床主传动系统和控制系统有足够的了解。
3课程设计的时间节点安排
表1为《中型普通车床主传动系统设计》的时间安排。该安排为2个教学周,因时间较紧,所以两周之前、中、后的周末理论上也为课程设计时间。
4影响课程设计质量的因素
明确影响课程设计质量的因素对短时间高质量完成课程设计意义重大,可以帮助我们从根本上找原因,查问题,做到有的放矢,保证在规定时间内完成教学任务,为学生下一步学习其它课程打下良好的基础。
4.1题目的难易程度
设计题目要和学生知识结构和中等以上水平学生的能力相符合,不能太难,也不能太简单。太难不但不能完成教学任务,而且对学生的逐步成长不利,不能揠苗助长;太简单对学生设计能力的提高及知识的应用都没有太大的意义。根据近几年的学生课程设计完成情况及设计质量来分析,该设计题目难易程度适中,比较符合我专业的具体教学情况。
4.2设计时间的长短
原来课程设计题目为《中型普通车床主传动系统设计及主轴设计》,时间安排为3周,如表2所示,因为教学学时的压缩,现改为两个教学周,因两周的时间安排较短,所以去掉了原来设计任务中的拆主轴零件图。两周时间对大部分中等水平以上同学来说,时间仍是相对较短,虽然大多数学生比较努力,利用了大量的个人休息时间,可能会影响到课程设计设计质量。所以短时间高质量完成课程设计,是教师和学生不得不面对的问题。
4.3学生个人的因素
学生个人因素对课程设计的质量影响非常大。首先,学生对课程设计的意义认识程度各不相同,对课程设计意义认识不足会严重影响设计进度和质量。大多数学生知道课程设计的重要性,所以很重视这两周的安排,能利用好这段时间充分巩固自己的专业理论知识,提高自己独立思考问题及解决问题的能力,也有部分学生意识到课程设计的重要性,但由于个人主客观原因,在设计过程中没有紧迫性。其次,学生个人能力是影响任务完成的重要因素,学生知识的掌握程度、实际应用能力参差不齐,如果学生没有意识到个人能力的提高不是一朝一夕的事情,需要有持之以恒的态度,特别是机械专业更需如此,设计过程中如果遇到困难可能会轻易放弃。
4.4 班级的整体效应
经过多年观察体会,发现一个教学班课程设计的完成进度和完成质量和这个班级在同届中其它班级的成绩排名有很大关系,具体到每一个同学的课程设计质量和这个学生居住的宿舍也有关。也就是说,如果一个班级在同届中排名排名比较靠前,那么这个班级课程设计进度及质量都较好,如果一个同学所在宿舍其他同学都比较努力,则这个宿舍的课程设计会都完成的较好。
4.5教师的因素
在整个课程设计过程中教师所起的作用非常关键。教师在学生课程设计过程中应该是引导加指导,如果认为教师就是单纯的答疑,这种观点是片面的。教师应该认识到自身在设计过程中所起的作用,充分了解学生的需要,而不是一味强调教学计划[5],为完成自己的教学任务而忽略学生的诉求。
5 提高课程设计质量的办法
几年来,在如何提高课程设计的质量方面,我不断的进行思考,也有一些办法,现把自认为行之有效的方法归结如下:
5.1明确提出对学生的要求
对学生的要求不仅包括对课程设计题目所涉及内容的要求,也包括对学生作息时间、工作地点的要求,每位同学应根据自己的学号找到对应的设计题目,作息时间为正常教学行课的时间,课程设计有专用教室。我们要求课程设计都在专用教室进行,这样老师可以实时掌握学生的出勤情况、课程设计的进度、学生完成的质量以及课程设计过程中存在的问题。因课程设计学时较少,要特别强调作息时间,鼓励学生晚上及周末加班,鼓励要在平时成绩上加以体现,只要时间能够保证,做好课程设计就有了最根本的保证。
5.2教师要明确对自身的要求
教师要求学生的作息时间,也要要求自己的时间,即每天保证足够的时间在课程设计专用教室和学生在一起,最好能实时解答学生在设计过程中存在的问题,这个过程是和学生增进了解的过程,也是和学生一起进步的过程。这期间,可以比较好的了解每个学生的实际情况,包括个人知识的掌握程度,做课程设计的能力,所在宿舍及所在班级的情况等,这样对后续教学有益;多和学生接触,在帮学生解决问题的过程中也可以发现自身知识结构方面存在的问题,可以很好地查漏补缺,这对教师自身是个很大的充实和提高。教师在答疑的过程中要细致耐心,在教学过程中也应主动模糊学生的男女性别,多给女生以自信[6];对基础较差的同学要投入格外的关注,给他们以更多的鼓励以获得自信。记得一个同学在课程设计期间提了个问题,说不知道该如何确定传动系统中齿轮的直径,我用半个小时的时间给他讲了齿轮模数、齿数即分度圆该如何确定,齿顶圆、齿根圆及节圆该如何确定,进而传动轴之间的中心距该如何确定,我相信该学生不但清楚了这一系列问题,而且也对课程设计少了一些畏惧感,可以下手处理其它问题了,而不是一味的无法动笔而等靠要,这对他以后做毕业设计也很有意义,所以,我认为学生对课程设计的重视程度很大程度和教师积极负责的态度分离不开。教师在课程设计过程中不仅应该在学习上给予学生以帮助和指导,对一些基础较差的学生更在思想上应该给予积极引导。
5.3对学生学习环境的要求
前面提到过班级整体效应的问题。这个问题是我们教师经常面对的问题,可能有人发现了,也意识到了,但没有切实可行的解决问题的办法。我认为,一个班级、一个宿舍的表现,很大程度上是由大学一年级入学时培养的学习习惯和生活习惯决定的,这就需要我们的班主任老师、辅导员老师及各个年级的任课老师共同努力,从开始就扶正固本,把学生的思想和行为引导到正确的轨道上来。要选好班委、树立学习典型,经常交流学习经验,切实解决好学生在学习和生活中存在的问题,这些都有助于班级良好的整体效应的形成,从最基层的宿舍抓起,以点带面,树立良好的宿舍、班级、系及校的学习氛围。
以上为带机械设计制造及自动化专业学生课程设计过程中,我发现的问题及一些想法。因为课程设计《中型普通车床主传动系统设计》,对大部分学生来说,时间短、认为重,所以设计过程中存在的问题较为突出,希望这些思考和努力能更好地解决课程设计教学过程中存在的问题,短时间内高质量完成课程设计教学任务,真正发挥课程设计实践教学环节的作用,为学生后续课程的学习及毕业设计等工作打下良好而坚实的基础。
参考文献:
[1] 谢安邦、唐安国、唐玉光.高等教育学[M].北京:高等教育出版社,2001:255-259.
[2] 刘跃南.机床主轴(变速箱)简明设计手册[M].北京:机械工业出版社,2003:2-5.
[3]关慧贞、冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2009:80-109.
[4]许晓旸.专用机床设备设计[M].北京:重庆大学出版社,2003:19-52.
[5]李成良、顾美玲.大学教学理论与方法[M].贵阳:贵州教育出版社,1995:52-56.
[6]伍新春.高等教育心理学[M].北京:高等教育出版社,1999:158-161.
作者简介:高荣(女,1969年5月)硕士研究生,成都工业学院机械工程系讲师,主要从事机械设计制造及自动化方面的教学和研究。