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机械原理是机械类课程中的专业基础课程,是培养学生运用所学理论知识、综合分析能力、解决工程实际问题能力的重要课程,是学生获取工程技术训练的实践教学环节。机械原理课程设计通过实践训练使学生更好的掌握理论知道,进一步提高收集技术资料和绘图、设计的能力,特别是对提高学生的创新意识和解决工程实际问题具有非常重要的作用。
一、课程设计教学现状和存在的问题
传统的《机械原理课程设计》在设计过程中,设计的题目各类过于单一,而且实践过程较为死板枯燥,缺少对学生创新性、综合能力进行培养的问题。比如题目往局限于机床刀架传动系统、牛头刨床等几个题目,训练内容大体上都是围绕系统方案的设计、绘制机构运动简图、设计运动循环图、对凸轮或连杆机构进行设计等。方案设计完成后,缺少验证环节,学生无论方案正确与否,只要完成任务就可以了,学生的积极性不仅没有得到调动。由于课程设计题目种类单一,往往出现全班或者半个班级的学生同时做同一个课程设计,这样导致部分同学自己并没有拟定机构或系统的运动方案,甚至有部分学生自己根本没有动脑而是直接抄袭,缺少主动参与的热情,更不用说通过机械原理的课程设计能培养学生创新能力。
二、课程设计教学的改革思路
针对传统教学的优点和不足,拟从机械原理课程设计的选题、设计过程以及鼓励学生大胆创新等方面探讨教学改革,引导创新设计,应用现代设计方法及设计手段去解决实际问题,逐渐形成以创新意识和实践能力培养为目标的开放式机械原理课程设计模式及方法。
(一)选题的多样化与生活化
选题是课程设计教学环节的核心部分,不仅需要满足教学的基本要求,而且要在有限的时间内使设计得以顺利完成。在《机械原理课程设计》的教学改革中,我们需要改变以往学生的设计题目均由教师给定的方式,采取教师引导部分能力较强的学生自主选题,培养学生独立思考和积极创新的能力。另外,教师可以根据指导书上的一般方法,规定几个大的方向,引导学生如何来进行选题。学生最熟悉的就是日常生活中的一些机械装置,可以适当的举些例子如来源于生活又能使生活更便捷的一些小的机械装置。比如为了解决城市或小区中家用车停车难的问题,设计一套节约场地、低投入、免维护等小型停车机械装置,达到空间利用率高、安全、便捷的目的。考虑农产品或水果采摘过程中存在劳动工作量大、作业范围广、触碰的力度控制要求高等一系列问题,可以展开辅助人工采摘草莓、菠萝、桔子等水果的小型机械装置的创新设计。这样不仅能提高水果的采摘效率而且可以降低作业人员的劳动强度与采摘的投入成本。教师抛砖引玉,提高学生的想象力与创造力。当然教师需要规定机构选型需要涉及几类机构。限制一定的时间,如一天内需要选好题目并制定初级运动方案,经过学生分组讨论后交由老师修改确认。对于没有选好题的学生不能打消学生的积极性,而且由指导老师为其给定一个题目,确保每位学生都可以积极参与到课程设计,课程教学中的基本技能能得到一定的训练与进一步巩固一些基本专业知识。
(二)以小组或团队形式共同完成课题
要完成《机械原理课程设计》的全部目标与要求,总的工作量是非常大的,如果规定某位学生在一周内独立完成,这挑战无疑是非常严峻的。此外,现代制造企业对员工的团队协作能力日益看重,一个项目的完成住往是一个大团队全体员工的共同努力,所以锻炼学生的团队协作能力也迎合了现在制造企业的需求。因此,在课程设计的过程管理中,不再强调独立完成任务。我们的设计方式为:根据自愿原则将学生分为4-5人一组的设计团队,每组确定一个设计题目。选题结束后,每一个组员都必须独立完成几项任务,各自完成的任务最终作为学生成绩考核的主要依据。指导老师对其题目、方案以及任务分配的合理性进行审核。从资料收集、选题、运用创新方法设计以及报告提交和电子版设计、计算机绘制图纸、PPT答辩每位学生需要各自发挥自己的长处。
(三)鼓励学生积极创新
为了更好的的发扬学生的创新积极性,肯定其创新成果,对创新较好的课程设计进一步进行跟踪指导与完善,逐步引导学生形成作品并可以参加比赛。对创新较好的方案可以申报实用或发明专利,学校或学院可以进行适当的奖励,如果经费充足可以将实物制作出来参赛或展览等。学生的创新性想法或思维老师要大力支持,引导学生注意平时积累,学以致用,如此将理论与实践相结合,学生的收获更大。此外,通过课程设计的训练也将为我院参加一年一度的“机械创新设计大赛”、“无碳小车比赛”或其它类型的比赛奠定一定的基础。
三、总结
《机械原理课程设计》一改以往设计统一题目的模式,鼓励学生从日常生活中广泛搜集合适的课程设计题目,将实际生活中的问题引入到课程设计中,既迎合学生的好奇心理又有利于引导学生结合创新设计思维解决实际问题。倡导学生自主选题,通过发现问题、分析问题、解决问题全面培养学生的主动实践能力。以小组为单位的分工合作、共同完成方式培养了学生的“团队合作”精神,满足现在企业需求。对创新好的方案鼓励学生动手加工出实物,使学生对机械制图、机械加工、互换性公差与配合有更深入的认识,书本上的知识得以巩固,学生收获巨大。
参考文献:
[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].第八版.北京:高等教育出版社,2013.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0133-02
《机械原理课程设计》是培养学生综合运用机械原理课程所学理论知识,系统地完成一个大型机构设计课题,使学生获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节[1-8]。本课程的时间一般安排在大二,它是机械类学生首次接触的专业基础知识,其重要性不言而喻。《机械原理课程设计》的教学改革,作为教学的重点和热点,一直在各高校中进行,研究课程设计的目的、内容、方法、题目、组织形式,探索如何培养学生的机械运动方案设计、创新设计和解决工程实际问题能力,但是,迄今未有广泛认同的一体模式,基本上是各高校根据自身的特点,各自拿出一套解决方案。鉴于以前课程设计方法已经沿用多年,这与时代的发展和要求有了不小的距离,迫切需要进行适当的改革,使得结合本校实际情况,任课老师群策群力、多次讨论和反复修改,得出了系统的改革方案,并在近三年里加以实施,获得了良好的效果。
一、改革主要任务与方法
改革主要涉及课程设计题目和时间安排。以前,本校《机械原理课程设计》源于传统的几个题目,如牛头刨床机构设计,凸轮、齿轮机构设计,主要以基础训练为住,是对理论课内容的加深巩固,基本等同于一个大作业,虽然能起到理论教学内容的目的,毕竟与时代的要求有一定的距离,因此必须做出改进。
机械原理课程改革主要体现在课程设计题目的改变。本课程设计提供了A、B、C三类题目。A为指定性设计题目,B为创新性题目,C为机构仿真类题目,要求每个学生选择其中的一个题目。下面是部分题目名称:A.指定性设计题目,题目1:洗瓶机设计;题目2:医用棉签卷棉机设计;题目3:步进输送机设计。B.创新性设计题目,题目1:设计适合老、中、青不同年龄段使用并针对不同职业活动性质(如坐办公室人员运动少的特点)的健身机械;题目2:汽车夏天露天停车,设计一伞状机械装置,为汽车遮挡阳光;题目3:多功能担架。设计一种可用于崎岖路上手抬、平路上手推、静止时可作休息的小床或座椅的多功能担架。C.机构仿真题目,题目1:铰链式颚式破碎机方案分析;题目2:一种夹紧机构模拟与分析;题目3:汽车转向机构模拟。每年给出的题目可以有所变化。例如,对于B类创新性题目,可以结合每两年一次的全国机械创新大赛给出的题目,给出类似的题目,可以从中筛选出具有潜力的学生,参加大赛。改革的另一项体现在课程设计时间的安排上。由于新设计题目难度较大,一周的课程设计时间,很难完成,因此做了如下安排:①第18周一课程考试完后,老师就可提前布置设计任务。学生即日起可根据本任务选择自己的题目,查阅资料,构思设计。②课程设计周第1天~第3天,老师到新校区授课教室答疑式辅导,有问题的学生可以来问。③课程设计周第4~5天,小答辩方式,老师在教室检查设计。每个学生展示自己的设计结果,并做说明。④课程设计周第5天,学生上交课程设计结果。
二、实施效果
此次课程设计,学生总体经历和感受可以概括为“困惑—讨论—实做—成就感”。从选择三类题目的数量来看,指定性设计题目和创新性题目选择的人较多,且数量相当,自己选定题目后,马上发现题目很难;对创新性题目,一时想不起具有创新点的设计,对指定性设计题目,发现自己理论基础欠缺的有很多;对机构仿真类题目,发现自己软件应用能力很差。总之,学生的自信受到严峻的考验。课程设计周的前几天,也是最艰难的几天,同学们在受到暂短的挫折之后,会积极地查阅资料,与同类型题目同学相互探讨,相互学习,遇到不能解决的问题,辅导教师给出详细的解释,大多数同学能在规定的时间内独立完成主体设计。从完成的情况来看,对指定性设计题目,学生能给出完整的设计方案,基础知识应用较全面;对创新性题目,不少同学提出了很好的选题,在与老师和同学讨论后,图文并茂地描述出自己的设想;对机构仿真类题目,这些同学一般是对软件有较大爱好,有一定基础,也有的是在短短几天内突击学习,也有不俗的表现,对设计、分析软件的应用有了良好的开端。绝大多数学生独立地完成了设计,其中不乏具有创意的高水平作品,有的已经上报申请专利,总体成绩和往届相比较好。不少同学用“非常好的训练”、“艰难的过程”、“成就感”等来总结自己的课程设计。
三、存在的问题
此次课程设计的改革尝试,也暴露出不少问题:课程设计时间紧迫,不足以最好地供学生完成任务。目前课程设计时间为一周,但是,在前面的1~2天常被拖延到后面的考试科目占据,后面又面临回家,如果没有充分的时间保证,任何完美的改革尝试均不能收到实效。学生机械相关基础知识有缺陷,不足以完整表达自己的设计思想。《机械原理课程设计》的主要重点在方案设计,这是目前的共识,但是,即使仅仅表达设计方案,学生表现也力有不逮。反映在制图能力、计算能力,甚至文字表达能力,均很欠缺。这点有待整个机械类课程体系的全面改革,才能从根本上解决。设计题目有待进一步完善。此次改革,设计题目是在短期内集思广益收集得到的,难度参差不齐,总体来说较有新意,但是结合以后的专业发展,应该多纳入一些实际类型的题目。
四、进一步设想
目前,机械类学生的实践性教学环节大致有《机械原理课程设计》、《机械设计课程设计》、《金工实习》、《专业课程设计》和《毕业设计》等,这是数十年来一直沿用的模式,随着现代制造加工的更深、更广的要求,这种各种为战的教学模式,已经暴露出很多问题,难以分别解决,这里设想对这些课程加以整合,在不增加总体课时的基础上,用一门大的课程,姑且称为创新设计课程,来取而代之,时间安排在大三以后。这门课程的特点在于:教师给出一个大的题目范围,学生自己用三维设计软件进行产品设计,在计算机上制造出虚拟机械,并对此进行运动和动力学分析、有限元分析和优化等,最大限度地减少设计失误。学生自己动手,加工出自己设计的产品,进行产品答辩、。如此,学生对整个产品的开发有一个全面的认识,由于加工产品需要原料成本,学生将更具有对自己产品的责任意识,一个大的题目,是以小组的形式完成,在设计、制作过程中,可以培养学生的团队精神,对优秀的设计作品,完成后组织上报专利申请,并推荐参加各种大学生竞赛,如挑战杯、机械创新大赛等,激励学生创新。这也是对学生将来在企业工作的一次逼真的预演。
参考文献:
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[5]张春林,等.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社,2001.
[6]姜琪.机械运动方案及机构设计——机械原理课程设计题例及指导[M].北京:高等教育出版社,1991.
机械原理课程设计的主要目的是为学生在完成课堂教学基本内容后提供一个较完整的从事机械设计初步实践的机会。《机械原理课程设计》的编写宗旨就是指导学生能在短时间内,将所学的机械基础理论运用于一个简单的机械系统,通过机械传动方案总体设计,机构分析和综合,进一步巩固掌握课堂教学知识,并结合实际得到工程设计方面的初步训练,培养学生综合运用技术资料,提高绘图、运算的能力。同时,注重学生创新意识的开发。
1 目前在机械原理教学中存在的一些普遍问题
1.1教学内容乏味
就现阶段的机械原理教育课程来看,教学的内容非常乏味,主要原因就是因为部分老师在教学时只针对书本上的内容进行讲解,从不去扩展,这样就限制了学生的思维,使他们的思维发散不出来,限制了其想象力。但是机械原理是机械专业的一门重要的基础课程,对于学生日后的关于机械方面学习很重要,如果只是讲解书本上面的知识,涉及的内容就十分有限,这样学生对于这一方面的理解就会被限制在了书本上,根本拓展不开。
1.2需要做的修改
长期以来,各校在“机械原理课程设计” 中尝试了不同的教学改革。进入21世纪后,我国高校机械原理课程设计的教学改革更是进入新一轮。各校对“机械原理课程设计”的目的、内容、方法、题目、组织形式作了深入研究,探索机械原理课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、创新设计和解决工程实际问题能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理课程设计实施方案。这些教学实践为“机械原理课程设计”课程教学改革提供了理论准备。本文旨在总结各校近年“机械原理课程设计”课程教学改革成果的基础上,探索机械原理课程设计进一步改革的方向。
1.3机械原理的重要性
在机械原理的理论教学中,尽管可以安排一些实物、模型、甚至录相,增加学生的感性认识和实践知识,但是光有这些是远远不够的。在机械原理实践环节教学中加强学生对机构、零件结构和机械设计等工程实践知识的认识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养,是对理论课程教学不足很好的补充和完善。其次可以培养学生的创新和综合设计能力。
2机械原理课程设计的教学改革与实践
机械原理课程设计主要侧重于机械运动方案设计而机械方案设计是机械设计乃至以后的制造和使用最关键的阶段是决定机械产品质量好坏、性能优劣和经济效益高低的关键步骤其创新特性效果如何直接影响机械产品的功能质量和使用效果。因此我院的机械原理课程设计也经历了“机构的图解法分析机构的解析法上机分析机构创新设计”三个发展阶段。我们把培养学生设计思维能力和创新设计能力同时兼顾培养学生基本设计能力和应用计算机进行工程设计能力作为机械原理课程设计教学改革的宗旨。
2.1选题
传统机械原理课程设计教学模式中仅仅以指导书为蓝本教师的程序化指导贯穿始终。其题目一般是由教师指定几个具有代表性的题目如半自动平压模切机。为了充分发挥学生的主动性如今的选题原则是在不脱离机械原理课程内容的基础上学生根据其兴趣、爱好和能力自由选择这样就大大激发了学生的创新意识。有很多学生的创新设计题目极具研究和应用价值。创新需要基础素材没有丰富的基础知识就不会有创新成果出现。因此我们将课程设计提前布置使学生在学习机械原理课程时能有的放矢的认真学习、研究相关章节内容。因为他们知道这些知识对他们学期末进行课程设计大有帮助这样又反过来促进了学生学习机械原理课程的积极性和主动性。
2.2设计过程的控制与要求
在进行机械原理课程教学的同时,就让学生对课程设计进行选题并说明整个设计过程的要求。这一阶段为分散教学,要求学生选题并提出多个运动方案。在集中设计阶段,第一天完成多个运动方案的评价与优选,确定本课程设计的运动方案;第二天,确定机械的总体尺寸,给出各执行机构与传动机构的初选尺寸,绘制机械系统运动简图,编制机器运动循环图;第三天,对所选机构进行运动分析,绘制运动线图;第四、五天,编写设计说明书,进行答辩。由于严格要求按给定的时间进度设计,所以,绝大多数学生都能按时完成任务。在机构的评价与优选过程中,采用个人、教师及学生小组的多层次的机构评价和优选方式,既发挥了学生的主动性,又加深了学生对各种运动方案的认识,同时还加强了学生的团队协作意识。课程设计说明书作为一种技术说明书,强化其编写工作,可以提高学生在以后的实际技术工作中,编写技术报告、可行性论证报告和产品说明书等技术文件的基本技能。所以在课程设计过程中,对如何编写课程设计说明书,给出了详细的写作要求并提供了写作样本。我们运用公开、透明及自评、互评及教师评分相结合的评价方式,对学生的课程设计进行评分。首先,学生对自己的设计进行说明及展示设计说明书,并对自己这的课程设计进行自我评价;然后由同学对其进行质询与评价;最后,由老师进行讲评并给出成绩。这样,使学生体验主动参与、自由发表个人见解,并认真听取他人意见的学术气氛,并学会用理性与公正的态度评价自己和他人的工作。
3结束语
机械原理课程设计教学改革是进入21世纪后,面向创新人才培养,我国工科课程教学实践环节改革的成功尝试。全国高校围绕机械原理课程设计所进行的教学实践,无论对于机械原理精品课程建设,还是深入开展包括机械学科在内的工科课程体系教学改革,都富有借鉴意义。机械原理课程设计的各种教改尝试,既有鲜明的主线,又各具特色。既有成功验,也有需要探讨、摸索之处。因此有必要总结、梳理,以利进一步改革。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0057-02
为了推进工程教育改革,促进中国工程教育的国际互认,培养与国际接轨的中国工程师,由专门的职业或行业协会(联合会)、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证,工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求,是一种合格性评价[1,2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念:产出导向(Outcome based education,简称OBE)、学生为中心、持续改进,这些理念代表了工程教育改革的方向,是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织,就必须基于OBE理念,深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。
《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课,它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科,而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节,是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划,《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括:1)掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题(毕业要求1);2)具有分析和解释数据,得到合理、有效结论的能力(毕业要求2);3)具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力(毕业要求3)。
本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求,结合近年实践经验,阐述我校《机械原理》课程设计改革模式,并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。
一、机械传动系统设计能力
《机械原理》内容包括两部分,其一是对现有机构的学习,包括构型分析、运动学和动力学的学习;其二是针对具体任务,利用所学机构学知识,设计传动方案。前者称为分析,后者称为型综合,《机械原理》学习的最终目的,就是要达到型综合的高度,《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。
遗憾的是,传统的《机械原理》课程设计,体现不出OBE所要求的设计系统的能力,复杂机械系统更无从谈起,因此,改革势在必行。
基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化,调动学生设计的积极性而不限制其思维,并且课程设计只提出最终要求而不限制方法,为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务,题目不宜太深太复杂,其原则为:题目具有综合性,以运动方案设计为主;题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容;题目应结合生产实际,是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的;题目的设计结果应包括两到三种基本机构,也允许选用其他常用机构或组合机构;题目要有一定的灵活性和创新性,有利于发挥学生的创造力。
在设计题目确定后,需对已选题目提出三种运动方案,并经反复论证,确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出,经独立地分析、比较后确定最佳方案,以发挥其主观性、创造力,使学生受到一次真实的设计训练,进而提升其机械传动系统设计能力。
此外,改革后的课程设计,学生们可以自由组合,每个小组自由选择设计题目,小组成员分工协作,共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果,共同讨论、研究,各自发挥自己的长处,不仅培养了创新意识和创新能力,也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。
二、工程基础理论知识应用能力
传统的《机械原理》课程设计中,方案确定之后,其相关运动参数也随之给定,每个学生需要做的就是绘制机构运动简图,利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析,并绘制机构运动线图和作误差分析,最后编写课程设计说明书。从本质上来说,这样的设计仅能算一次作业,效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务,但却调动不了学生的设计兴趣,对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解,谈不上对学生的毕业能力的培养。
基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化,只提出最终要求而不限制方法,学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短,教师在《机械原理》课程教学中,需提前做出安排,如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。
任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务,基于所学的机构学知识,甚至查阅相关文献去设计解决方案,当多个设计方案确定后,需要比较各方案的优缺点,必然会深入了解每个所设计的传动方案,最终方案确定后,需对其进行结构、运动学和动力学分析,因有了方案设计的深刻理解,设计的目的已非常清楚,在相应分析时,对方法的选择和掌握自然水到渠成,加深了对所学理论知识的认识,明确了理论知识的实际应用,从而不至感觉学无所用。
三、分析和解释数据能力
在我国的工程教育认证中,第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定,分析方法固定,无需学生深入了解,只需按部就班完成画图和分析即可,可见,传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。
改革后的课程设计,从设计任务到设计方案的确定,均需要学生根据具体情况进行分析,然后根据所学知识,自己设计传动方案,并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后,详细设计传动系统时,需要根据实际任务确定各参数,最后对机构进行分析,并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性,要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验,通过搭接实物并测量参数,再与理论分析数据进行对比,找出误差存在原因,从而得出相应结论。
四、考核方式的改进
评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节,如何合理地对各项能力进行客观评价,对课程的改革及持续改进有非常重要的作用,与课程设计所培养能力相对应,《机械原理》课程设计成绩分为四部分:选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。
选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式,结合参考文献查阅或调研情况,对自己团队的设计任务进行说明,根据所定任务设计两到三种机械传动方案,每个方案中必须包含两至三种典型传动机构,并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。
平时成绩占总成绩的10%,主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定,这是设计正常进行的基本保证,也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。
设计成绩占总成绩的40%,主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力,根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。
答辩成绩占总成绩的20%,各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报,主要介绍组员分工及完成情况,组员自评分,搭接视频等,并回答提问,据此评判答辩成绩。
通过此类考核方式,对毕业生的能力9(个人与团队)和10(沟通,包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令)也起到初步培养的效果。
此外,上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如:教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择,要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识,能够正确引导学生,使他们经过认真思考和分析比较后,可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要,从而有效引导学生积极思考,培养他们的创新能力。
五、结束语
经过近两年的实践,发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计,为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台,并确实取得了较好的效果。然而,OBE工程教学模式是一个系统的工程,无论是在设计内容,还是在设计方法和评估方式上,还有很多需要完善之处,需要进一步的改革和探索,持续改进,以更好地培养学生相应的毕业能力,实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。
参考文献:
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中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)05-0217-02
一、引言
机械原理是机械类各专业必修的一门重要技术基础课,在培养学生的机械设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中,占有十分重要的地位。其课程设计是教学过程中的一个重要实践环节,通过课程设计实践,使学生更好地理解和掌握课程的基本理论和方法,进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机等能力,特别是加强培养学生创新意识和分析问题、解决工程实际问题的能力。就我校而言,机械原理课程设计是我校机械类学生在本科学习阶段的第一门工程设计类课程设计,在培养学生的实践能力方面具有特殊的地位和作用。[1]
二、现状分析
(一)机械原理课程设计教学现状分析
1.我校机械原理课程设计的内容是对牛头刨床、插床等传统加工设备的传动机构进行运动分析和动态静力分析,并在此基础上计算其机械动力学问题。课程设计模式缺乏整体性思维,设计题目陈旧且与工程实际结合不紧密,缺少机械系统的方案设计和机构的选型设计等。
2.题目相同,设计的机构一致,只是原动件的位置不一样。故对学生而言,缺乏创新能力的训练。
3.课程设计的设计方案与内容相同,学生缺乏查找资料、方案陈述与讨论、团队协作与沟通交流等环节的训练,与当前企业的需求脱节。
(二)学生课外科技活动开展情况分析
目前,我校十分重视学生科技活动的开展,学生科技活动的种类繁多,面向机械类专业学生的科技活动有机械创新设计大赛、大学生科技创新计划项目、大学生“挑战杯”课外科技作品竞赛、机械制造综合实践创新能力-数控加工大赛、三维数字化创新设计大赛、机器人应用技术大赛、汽车节能竞技大赛、大学生方程式汽大赛等等,对提高机械类专业学生的创新和实践能力起着重要的作用。然而在实践过程中遇到一些问题,如积极参加各种课外科技活动的学生人数有限、部分学生不知道如何开展课外科技活动、缺乏主动性等等,这些问题都是亟待解决的。
课外科技活动参与的学生人数有限,单纯地为了竞赛而组织的实践活动,由于受时间和名额等因素限制,难以在学生中广泛地组织开展,从而使受益学生的数量受到了限制。
三、教学研究思路
参与各种课外科技活动的学生有兴趣和热情,但人数有限;参与课程设计的学生人数多,但积极性不高,过程不认真,往往抄一份报告敷衍了事。因此,如何利用学校目前课外科技活动开展良好的氛围,将科技活动融入课程设计教学中,使科技活动与课程设计相结合,是主要的研究内容。
四、教学研究内容
结合学校的实际情况,以培养学生工程实践能力和创新能力为目标,课题从以下三个方面进行了研究。
(一)课程设计题目研究
为达到课程设计的目的,全面培养学生的综合能力,课程设计的题目可借鉴课外科技活动的主题,或参考具有生产实践背景的工程实际项目,并在此基础上结合机械原理课程课题讲授内容设计课程设计的题目,使课程设计的内容更贴近生活,从而提高学生对课程设计的兴趣。
譬如,借鉴第六届全国大学生机械创新设计大赛的主题“教室用设备和教具的设计与制作”,提炼出“多功能黑板的设计”、“便携式可调折叠桌椅的设计”、“自动黑板擦的设计”等设计题目;借鉴第七届全国大学生机械创新设计大赛的主题“钱币的分类、清点、整理机械装置;不同材质、形状和尺寸商品的包装机械装置;商品载运及助力机械装置”,提炼出“硬币分拣器的设计”、“硬币包装机的设计”、“纸币分类与计数装置的设计”等设计题目。
(二)课程设计内容研究
课程设计内容着重于机械方案的设计与选择、机构运动的分析与设计、机械动力学的分析与设计等三个方面,注重培养学生的设计能力,引导学生应用ADAMS等软件进行机构设计与分析,完成机器总体方案设计。由于将科技活动融入课程设计教学,设计题目多样化、生活化,[2]体现以学生为主的理念,扩大学生的视野,使设计内容改为与科技活动相关的产品综合设计,保证设计的完整性、系统性和综合性。
此外,课程设计增加查找文献资料、设计方案陈述与讨论等环节,旨在锻炼学生资料文献综述能力,提高学生表达能力,加强团队协作交流,使学生熟悉产品设计流程和报告书写格式。以往笔者在指导学生科技活动过程中发现:学生开展科技活动的第一项任务往往是调研,即通过查找相关文献资料,分析现有产品的现状与技术特点,归纳出开展科技活动的技术线路、研究方法等等,这时学生往往不知所措,究其原因是目前教学模式往往忽略这一项内容。
为了保证课程设计的质量,笔者对课程设计过程进行了监控,在相应时间节点安排了必要的教学活动以及详细的设计任务,如表1所示。
(三)课程设计方法研究
近几年指导学生科技活动过程中发现,几乎每项科技活动都需要应用到计算机辅助设计技术。以往课程设计结果往往停留在几份图纸和书面报告,学生对自己设计的机构或机器是否可行不得而知,所以积极性不是很高。随着计算机应用技术的发展,运用计算机进行机构运动仿真已轻而易举,学生学习计算机软件的积极性普遍很高,且企业对应聘者也有这方面的要求。因此,可在机械原理课程设计中引入计算机辅助设计方法。如引导学生应用ADAMS软件对机构设计方案进行设计和运动学仿真,[3,4]使学生的创新积极性得到提高。
五、结论
将机械原理课程设计与学生科技活动相结合,既丰富课程设计的内容,增加课程设计的实用性和针对性,还可以激发学生参与课程设计的兴趣,吸引更多的学生积极投身于科技活动,切实提高学生的创新设计能力、工程实践能力和沟通交际能力、以及团队协作意识等。
经过教学研究与实践,机械原理课程设计教学效果得到改善,使学生能学以致用。近三年,学院学生积极参加各种课外科技活动,取得了优异成绩。
参考文献:
[1]黄小龙,刘相权.机械原理课程设计改革的研究与实践[J].中国科技信息,2011,(24):182.
关键词:机械原理;教学;创新
机械原理课程作为机械类专业中一门重要的专业基础课,它具有较强的工程性、实践应用性、创新性,在整个教学体系中起着承上启下的作用。该课程主要讲述机构的结构分析、运动分析、力分析和常用机构的运动原理和应用。学过这门课以后,学生能对现有机械的组成和运动情况进行分析,具有运用所学知识,组合新的机构及创造出新产品的能力。在培养学生的机械设计能力和创新思维、创新能力所需的知识、能力和素质结构中占有十分重要的地位。
一、基于创新能力培养的机械原理课程教学体系的建立
目前,国内外高校都十分注重培养大学生的科技创新和实践能力,德州学院结合机械原理的精品课程建设,以培养和发展机械类本科生的综合素质和实践动手能力为目标,以创新教育为重点,以“激发创新兴趣,培养创新思维,引导自主实践,重在创新过程”为原则,对机械原理课程进行了全面的建设。机械原理课程建设总体框架如图1所示。
二、通过理论教学模块培养学生的创新意识和创新思维
1.改革理论教学内容,培养学生创新意识和思维
随着企业对机械工程技术人员的设计、创新和新产品开发能力越来越重视,机械原理教学内容也应该随之进行改革。以机构设计为核心构建课程体系和组织教学内容,加强对连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等机构的结构、应用特点的介绍,全面、系统地讲授各机构的运动、动力性能。对与理论力学重复的部分如平面机构运动分析、力分析、刚性转子平衡可适当减少课时,简单介绍。
在教学内容上适当增加一些日常生活中的实例和工程机械的结构实例。讲授机构时先以生活中的应用实例导入,再以各种机加工机床的结构作为实际工程机械实例深入学习。如讲解连杆机构时,先以常见的推拉门窗、太阳伞等生活实例应用引入,然后进一步介绍在牛头刨床的传动机构。而这些机床的结构中如牛头刨床中包含了机械中的连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构等,使学生能够将感性认识和理论知识结合起来,提高学生对机构有了直观的认识。
同时在讲授各个机构时应将其彼此联系起来,如介绍凸轮机构的工作原理时,可以提问学生前面所学机构中哪些机构能够实现主动件匀速转动从动件移动,学生就会能够将连杆机构中的曲柄滑块机构联想起来,然后可以进一步联想起凸轮机构高副低代后就是连杆机构。接着让学生将自己所知道的凸轮机构和两机构联合使用的应用实例举出一二。这样将前后所学内容连贯在一起,融合贯通起来,培养学生的创新思维和创新意识。
2.改革理论教学方法和手段,强化学生的创新意识和思维
充分利用现代化的教学手段,增加课堂授课的信息量;在对教学内容进行深入研究的基础上,结合机械原理的教学内容建立以图片、动画、录像资料为主的素材库。对各个机构的运动、分析及应用采用三维动画演示,运用其形象、直观、生动的特点,创造生动逼真的教学环境,优化课堂教学,提高学生的学习兴趣和素质。而学生在学习机械原理以前已经进行三维实体软件的学习,大部分三维动画是由学生独立完成的。这样将三维实体软件的应用与专业理论学习结合起来,不但使吸引学生的学习兴趣,更培养了学生利用先进软件工具解决具体工程问题的能力。学生拓宽了思路,进一步提高了创新意识。
同时,在德州学院的教学网中建设了机械原理课程教学网站,并被学院评为优秀网站。网站内容包含教学课件、习题解答、在线复习、实验指导、学生创新实例、师生互动平台等内容。教师可以通过课程网站对学生进行答疑,增强了教师与学生学习的互动性。同时教学网站给学生提供一个自学的平台,学生可根据个人兴趣进行自主性学习,从而有效地化解理论课时少的矛盾。
三、通过实践教学模块提高学生的创新精神和创新能力
1.设计合理的课后大作业,有助于提高学生的创新思维
在教学过程中,除了精选的理论基础作业外,可以适当有针对性地布置课后大作业,规定一段时间内完成,利用课余时间分组进行评价。这些作业可以来源于实际生活,也可以来源于工程实际应用。通过完成作业达到学生对《机械原理》知识的综合应用和提高。特别是学习到几种常用机构时,比如讲到连杆机构时,可以布置自动翻书架的设计、爬楼机器人机构设计等题目让学生任选其一进行设计,也可以让学生自己设计题目进行设计。既提高了学生设计自主性和创新思维,激发学生的学习兴趣,又使不同程度的学生都能有所收获。
2.积极进行实验教学改革,提高学生的创新能力
2010年的人才培养改革中,提高了机械原理实验课时量,增加到了12学时。近几年,学院加大了对机械专业实验室的投入,增加了创新实验设备的购进。目前可做机械原理课程实验的有机械设计基础实验室和机械创新实验室。目前机械课程实验教学中已由原来的以演示性、验证性实验为主转变为以综合性和设计性实验为主。现在的实验教学中除保留了机械原理的认知实验、机构运动简图的绘制、齿轮齿廓范成原理实验等基本实验外,增加了平面机构创意组合实验、机构运动方案创新设计实验、轮系创意组合实验、慧鱼创意组合实验等实验。规定了必修实验的个数为5个,除此之外为选修实验项目和学生自行设计实验。为了提高学生的实践动手能力和创新能力,我们将机械创新实验室对外开放,学生可以根据自己的实验设想和具体方案,用现有的仪器设备,利用业余时间去实验室将自己的实验设计构思进行验证。整个过程都是由学生亲力亲为,不但提高了学生对各种仪器的综合操作技能,同时也加强了他们独立思考、分析解决问题的能力和创新精神。
3.积极进行课程设计改革,鼓励学生大胆创新
为了体现专业特色,同时又兼顾课程教学理论知识,我们对机械原理课程设计的题目、内容和考核方法进行了改革。课程设计题目避免重复,设计内容不光要有图纸和设计说明书,还鼓励学生要采用计算机软件对自己所设计的方案进行三维虚拟造型,进行运动学仿真及可行性验证。学生们对三维虚拟造型都很感兴趣,学习Pro/E等三维设计软件的积极性也较高。通过这一环节的训练,不仅提高了学生对三维设计软件的熟悉程度,而且还调动了他们的创新积极性,扩大了他们的思考空间,激励他们改进设计,大胆创新。课程设计的考核还鼓励学生做出所设计机构的实物,若方案可行并有实物模型做出的则课程设计成绩评定为优秀,鼓励学生动手实践,提高自身的实践能力。
4.科技创新模块以科技设计竞赛为载体,促进学生创新素质提高
德州学院大力支持广大学生参与各类科技文化竞赛活动,制订了《德州学院大学生科技文化竞赛管理办法》、《德州学院创新学分和技能学分认定办法》等,对学生在第一课堂外实施的一系列创新和技能活动中取得的创新或技能成果给予一定的学分和物质奖励,大大提高了学习的创新意识。而竞赛都要求在符合大赛主体与内容的前提下,学生自行选择设计题目。设计大赛一般要求提交模型或样机,因此参赛学生不仅要构思,还要设计、制作和调试。将创新构思和实践能力紧密结合起来。所以在竞赛的具体实施过程中,从查资料、绘制图纸、撰写说明书到自己亲手制作,以及作品的调试以及最后的竞赛答辩,学生们经历了各个环节,对创新所需的实践能力进行了全方位的训练。
四、结论
经过几年的机械原理课程的建设,取得了较好的效果。机械原理课程被评为德州学院优秀课程。通过机械原理课程的学习,一方面,培养了学生独立思考问题、分析问题的主动性;另一方面,也激发了学生的学习兴趣,提高了他们的工程意识和创新设计能力。
参考文献:
[1] 管锋.机械原理课程实践性环节的教学改革与实践[J].
二、机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程现状
本课程包括微型计算机硬件知识、汇编语言及编程知识、接口芯片与接口芯片的应用等。结合机械制造及自动化专业特点,及目前业界机电相结合的发展趋势,我们应该培养机电复合型人才。针对人才培养目标,课程体系和教学内容紧紧围绕厚基础,重能力的培养目标,强调理论与实践并重,注重培养学生知识应用能力和适应课程特点的学习方法。通过课程学习,不仅使学生掌握微机的基本组成结构和工作原理,更重要的是通过实践环节的训练,加深对理论知识理解,着重掌握计算机接口软硬件设计能力,为相关专业学生后续专业课程的学习奠定理论基础,培养学生分析问题、解决问题的能力。目前围绕该课程的教学工作设置56学时课堂授课、10学时实验,以及为期两周的课程设计。课堂授课侧重微型计算机基本结构、工作原理、汇编语言编程以及接口芯片基础知识,实验教学和课程设计进一步加强接口芯片方面的知识,让学生在具有一定微型计算机硬件基础知识和初步掌握汇编语言编程基础上加深对微型计算机的认识和接口芯片的应用。
通过多年的教学实践,发现机械类本科生由于前期电类课程开设有限,且首次接触微型计算机硬件层面知识,在学习过程存在以下现象:(1)对微处理器的工作过程理解有难度;(2)对微型计算机的主要组成部件存储器的工作特性理解不透彻,尤其是不容易理解存储器地址的概念;(3)普遍对汇编语言理解、掌握较好;(4)对接口芯片使用,特别是微处理器对接口芯片的控制、访问以实现数据传输控制有一定难度。
三、机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程教学改革探讨
经过多年的教学实践摸索,以及长期和同学们讨论交流,结合课程教学、实验教学和课程设计中存在的现象,兹提出以下改善措施和建议。
1.课堂教学的改革。目前以多媒体课堂教学为主。虽然能够重点突出并且增加课堂信息量,但是,由于学生初步接触计算机硬件知识,对一些概念理解不够深入,PPT幻灯片翻页之后学生不能及时做好笔记、跟进讲课进度。因此,我们在准备课件时将一些重点难点知识通过动画的方式展示给学生。通过详细动画演示,学生们对微处理器内部逻辑功能有了形象的认识,加深理解。结合课堂讲解,如果辅以教学网站以及相应的师生交流互动平台,能够给学生提供信息量更大的辅导资料;并能及时解答学生的问题。该教学网站可以提供如下信息:在线学习、在线答疑、问题征解、动画演示、在线自测、网络考场等功能,进一步改进完善了教学手段,丰富了教学方法。
2.实验教学环节的改进。该课程实验最初包括基本实验、设计实验;实验模式方面,主要以验证型实验为主,这不能有效激发学生学习兴趣和学习积极性、培养学生动手能力和解决问题能力。通过多年实验教学实践,发现多数学生满足于简单完成实验要求内容,对接口芯片应用部分内容没有深入探讨和理解。结合机械类本科生知识结构特点,我们提出实验环节内容可以分三个层次,即基本实验、设计实验和综合实验,既考虑学生对基本知识的掌握,又兼顾了学生自身能力的培养。使实验由验证型变为设计型,使学生的动手能力得到了很大的提高。此外,我们还提供实验室开放,使学生有更多的机会锻炼动手能力和计算机应用能力。虽然目前实验课时为12课时,但是为了达到上述实验教学环节的改革,实际执行实验教学课时远远超出计划课时。
3.实践教学环节的改进。本课程实践教学主要包括课程设计和大学生创新活动。该课程设计初期以软件设计为主,主要是编写汇编语言程序,学生在这一过程中,没能充分地体会到《微型计算机原理及应用》课程的特点,有的同学甚至提出可以采用C语言或C++等高级语言更容易实现其软件设计题目。特别是,没有结合我机械制造及自动化专业的特点,应该以硬件(接口芯片)应用为主。经过几年的积累,我们准备了部分涉及硬件知识的课程设计题目,学生在从事硬件课程设计过程能有更强的主动性和兴趣,最终也能有更多的收获。通过接口芯片课程设计题目,学生们甚至可以自学探索接口芯片的使用,极大地激发他们的学习兴趣。比如,我们提供了模数转换(A/D)的课程设计题目,该题目中涉及ADC0809芯片的应用以及数据的显示,数据显示通过可编程芯片8255来实现。同学们通过该课程设计题目自学了模拟量和数字量的转换与ADC0809芯片的基础应用。进一步,我们又安排了多路模拟量的采集与显示题目,同学们通过这一题目深刻理解了微机接口资源的分时复用。不过,限于目前实验室的条件,我们能提供给学生的硬件课程设计机会是在现有的实验平台上从事该课程设计,学生在此过程中的自我发挥也受到限制。下一步,我们考虑提供几个统一的综合性设计题目,让学生自己动手通过面包版或简单的PCB板连接自己设计的电路,进一步对控制电路方面知识达到训练,培养学生硬件开发能力及综合应用能力,对微机控制有一定的接触和理解。
我院本科生积极参与大学生创新活动,结合这一契机我们积极辅导学生提供充分的实训机会。首先让学生们通过熟悉的实验平台实现扩展应用,然后移植到单片机控制板上。学生通过这一训练,对微机的应用有了具体深入的认识,也激发了学生探索微机控制电路设计与编程的兴趣。以《微型计算机原理及应用》课程为基础,可以进一步开设单片机系统、嵌入式系统、DSP系统开发和设计课程,这些后续知识更为接近实际应用,相信会得到学生的青睐。
四、机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程的教学实践分析
通过多年的教学实践与逐步改善,我们逐渐摸索出一套适合机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程的教学方法,整体效果逐步改善。从课程理解、实验效果、课程考试以及课程设计方面都有了极大提高。课程考试和课程设计方面的提高尤为明显。图1所示为2009级近341人的考试成绩分布,其基本呈正态分布,不过考试中仍然反映出个别问题较为明显,比如学生对硬件部分理解不够好,导致高分段比例较小。
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)10-0077-03
近年来,随着我国高等教育由精英教育向大众化教育的发展,人才培养质量与经济社会发展不相适应的矛盾引起全社会的高度关注。以提高教学质量为核心的教学改革工程正全面展开,高等教育已逐步从数量满足型向质量提高型转变,专业人才培养也由原来的“趋同”向“特色”转变。高等学校特色专业建设是优化专业结构,提高人才培养质量,办出专业水平和特色的重要措施。[1]国内许多高校都在把特色专业建设作为求生存、求发展、提升竞争力的一项重要教学改革内容。[2]作为机械类专业的重要技术基础课程之一,机械原理课程对本专业人才的培养具有重要的意义,国内部分高校已逐步开展机械原理双语教学,并就教材建设、教学方法等做了有益的探讨。[3-6]由于我国相当一部分高等院校的机械类专业具有特定的行业背景,所建设的机械类特色专业也具有鲜明的行业特色,在此背景下开设的机械原理双语课程如何适应特色专业建设的要求是值得探讨的课题。
长江大学机械设计制造及其自动化专业2010年获批教育部高等学校特色专业建设点,并于2012年入选卓越工程师教育培养计划。该专业的前身是江汉石油学院石油矿场机械专业,具有浓厚的石油行业背景。近年来,石油工业国际化合作越来越深入,为了促进学科发展, 办出专业特色,本专业就机械原理双语课程的教学进行了积极有效的改革。
一、教材及教学内容选取
从学习英文专业术语和表达方法的角度出发,机械原理双语课程最好选用国外原版教材,目前较好的原版教材有《Design of Machinery》(Fifth Edition)、《Mechanism and Machine Theory》、《Mechanical Engineering Design》等。但上述教材的覆盖面太宽,知识体系庞杂,不但囊括了国内机械原理教材的所有知识点,而且包含人机工程学、引擎动力学等内容,大大超过了国内普通高校对机械原理的教学要求,不符合国内机械原理的教学实际。因此在本专业开设机械原理双语课程时,根据专业定位和人才培养目标,选用了福州大学叶仲和等编写的《Mechanism and Machine Theory》作为教材,该教材主要教学内容与国内普遍使用的《机械原理》(西北工业大学)相近,部分章节顺序作了适当调整。该教材难易适中,学生在预习、复习时困难不大,同时其结构体系与西工大的机械原理接近,便于教师从汉语教学向双语教学过渡。
在教学过程中,我们发现该教材在机构的组成原理、运动分析及机构综合方面的内容基本满足教学需要,但对机器动力学及机构现代分析和综合方法讲解不够深入,难以有效指导学生利用计算机技术解决工程问题;同时由于该教材面向通用机械专业,书中实例偏少且缺乏针对性,对学生创新能力的培养和将来面向石油行业就业的作用不大。为解决上述矛盾,我们在教学内容上做了适当调整,增加了国外原版教材《Design of Machinery》中第11章“Dynamic Force Analysis”的部分内容,并将该书中“Oil field pump”等与石油机械相关的实例引入课堂教学。此外我们还将教学与科研实际相结合,如以新研制的钻机用多级行星变速器为例说明行星传动的组成及设计要点,既做到理论联系实际,又丰富了教学内容,还突出了本课程的石油机械特色。
二、教学方法改革
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。我校机械原理双语课程的教学目的是,使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论,学会常用机构的分析和综合方法,具有进行机构系统运动方案设计的初步能力,同时通过读、听、写、说等方式,培养利用英语学习新知识和进行学术交流的基本能力。
为达到上述教学目的,在教学方法上应做到以下几点:首先,应注重培养学生的主观能动性。在教学中将以“教”为主转变成“教”与“学”并重,在发挥教师主导作用的同时又充分体现学生的认知主体作用。在课堂上,我们注重给学生安排适当时间,让学生提问题、进行小组讨论、完成课堂作业等,使每个学生都参与到听说读写环节,巩固课堂教学成果。其次,注重将传统的板书教学与现代化多媒体教学手段相结合。我们充分利用本特色专业的校外实习基地资源,通过拍摄照片、视频和制作动画等方式,积累了大量机构原理和应用方面的多媒体素材,并适当配以英文说明,将静态的、抽象的机构模型转变为形象的、动态的机构实例,不但能够充分发扬多媒体教学形象直观的优点,而且为将来到上述企业就业的同学预先提供了熟悉相关产品和设备的机会。同时,在授课过程中,将重要知识点和结论书写在黑板上,可弥补多媒体教学呈现较快、不利于学生思考、记笔记和听课不能同步的缺点。最后,在双语教学中遵循循序渐进的原则。我校开设双语课程的要求之一是课堂上英文比例不少于50%,但执行过程中我们发现,如果从第一节课起就严格执行此标准,不少学生会因不适应双语教学环境、英语听力不足等原因产生抵触情绪。因此,我们采用由双语交叉渗透教学到完全渗透教学的方式,前15-20个学时课程中,英语比例逐步由30%上升到50%,易于理解的部分用英文讲解,重难点部分用汉语讲解,允许学生提问和回答问题时兼用英语和汉语,逐步培养学生主动适应英语授课的意识。在后50-55个学时的课程中,则进一步增大英语的比重,力争达到授课、讨论、练习和考试的全英语化,只对少数难以理解的内容适当用汉语引导。
三、考核手段改进
在机械原理课程双语教学中,科学合理的考核方式对检验教学质量起着重要作用。传统考核方式主要依据考试成绩和平时成绩进行,其中考试成绩占80%,平时成绩(包括作业、考勤、课堂提问等)占20%,这种考核方式在一定程度上反映了学生对重要知识点的理解和掌握,但存在以下缺点:(1)考试题目以基本概念和公式为主,题型呆板,不能体现特色专业建设中对学生解决实际问题能力的培养要求。(2)考试成绩所占比重太大,存在严重的“一卷定乾坤”现象。(3)考试内容单一,短时间内死记硬背也可应付,助长了部分学生的投机心理。因此,传统的以考试为主的考核手段,难以全面反映机械原理双语课程的教学效果,不利于双语教学的发展。
鉴于此,对机械原理双语课程的考核方法作了如下改进:(1)增加平时成绩在考核结果中的比重,相应降低考试成绩的比重,有效激发了学生的学习热情,强化了持续学习的动力,提高了课堂互动效果,消除了期末突击复习的种种弊端。(2)实行半开卷考试,增加应用型题目的比重。在半开卷考试中,学生可携带一页书写有与本课程相关内容的A4纸张进入考场。这样可减少大量机械背诵的负担,但一页纸所记载的信息量是有限的。学生要想取得好成绩,就必须认真理解课本内容,用心领会教师在课堂上加入的新知识,将重要知识点进行筛选、综合和整理,浓缩于一张A4纸上。整个过程有利于提高学生的独立思考能力和对知识进行分析、归纳、综合的能力。增加应用型题目的比重则进一步侧重于考核学生运用机构分析和综合的理论知识解决实际工程问题的能力,有利于学生在平时的学习中认真观察、思考,做到学以致用。(3)将机械原理实验成绩列入考核范围。在以往机械原理教学中,实验作为教学环节的一部分,但未纳入考核范围,致使少数学生敷衍应对。为此,我们将实验成绩以10%的权重纳入考核范畴,使学生产生一定的压力和动力,有利于培养学生的动手能力和创新能力。
四、课程设计改革
机械原理双语理论课结束以后,学生将接受为期两周的机械原理课程设计训练。机械原理课程设计是使学生较全面系统地掌握和深化本课程的基本理论的方法,是培养学生初步具有机械运动方案设计和分析能力的重要教学环节,也是培养学生工程设计,特别是机构创新设计能力的重要实践环节。在我校机械设计制造及其自动化特色专业建设中,提高学生的综合设计与创新能力是基本建设任务之一。为此提出如下改革方法:(1)课程设计题目围绕石油机械主线,彰显石油特色。我们拟定了“游梁式抽油机连杆机构的分析与综合”及“往复泵动力端传动机构设计和分析”这两大类题目,并根据实际设备给定不同的已知参数,做到了同班学生之间不重题,既有利于学生之间互相讨论学习,又有效避免了抄袭现象。(2)鼓励学生自报题目,培养创新氛围。对于平时学习表现良好、有明确意愿参加机械创新设计大赛且已确定题目的学生,鼓励其以创新设计大赛题目进行课程设计。(3)鼓励学生采用英文撰写课程设计报告,巩固双语教学效果。由于机械原理课程设计报告中大篇幅的文字论述较少,以公式推导和结论性叙述较多,所以对学生而言,难度并不大,在2周的时间内能够完成。对于采用英文撰写报告的学生,适当拔高其报告成绩。这样可有效激发学生进一步学习和巩固机械原理课程中相关英文专业术语和表达方法的热情。
五、教学效果
近年来我校机械原理双语课程的教学改革收到了良好的效果。从历年对学生发放的调查问卷来看,77.8%的学生表示完全接受全英文课件,92.6%的学生认可机械原理双语课程的教学安排,93.5%的学生认为本课程紧密联系实际,体现了石油特色。本课程的主讲教师在学生的评教中得分均在90分(优秀)以上,说明绝大部分学生对机械原理双语课程的改革持肯定态度。从近5年来我校学生课外科技活动成果来看,“后置三角摆架式长冲程抽油机”获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖,“基于反馈原理的高楼缓降器”获全国大学生机械创新设计大赛二等奖,“含油污水分离器”等20余项作品在省级竞赛中获奖,在此基础上产生了“一种双驴头前置式异相曲柄长冲程节能抽油机”等11项国家专利,30余篇,不但其中大部分成果涉及石油装备及设备,而且是学生在学习机械原理双语课程之后创作产生的,充分体现了机械原理双语课程在我校机械设计制造及其自动化特色专业中所起的重要作用。
六、结束语
通过机械原理双语课程的教学改革,我校总体上摸索出了一套适应机械设计制造及其自动化特色专业建设要求、培养既懂专业又通英语、在石油机械方面具有明显优势的机械类高级工程技术人才的教改方案。由于目前双语课程本身在国内存在的时间并不长,在理论和实践方面尚存在一定争议,所以给特色专业建设环境下的机械原理双语课程提出三点建议:(1)大力培养具有良好专业素质和外语素质的教师,尤其要加强青年骨干教师的培养力度。(2)在教学中应始终将传授专业知识放在第一位,外语知识放在第二位,不可本末倒置。(3)无论何时都不应忽视对学生创新能力的培养。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张婕.高校特色专业建设:现实与前瞻[J].教育研究,2011,(5).
[2] 杨治立,朱光俊,吕俊杰.冶金工程特色专业的建设与实践[J].教育与职业,2009,(18).
[3] 李琳,张铁,李杞仪.机械原理双语教学方法的探讨[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).
1 前 言
中职机械专业教学的现状不容乐观,主要是其专业自身存在不足,但为了促进机械专业的发展,使其教学质量得到可靠的保障,中职机械专业在教学方法等均展开了研究。
《机械原理》课程是机械专业的一门基础课,其任务之一就是为后续的专业课打好基础,因此在教学计划中占有重要地位。而机械运动方案设计是整个机械设计工作的第一步,它对于机械性能的优劣及其在市场上的竞争能力都具有决定性的作用。在机械类各专业学生的整个教学计划中,只有《机械原理》这门课讲授机构运动方案设计的内容。因此,在教学过程中注重培养学生运动方案设计的能力,使学生得到这方面的锻炼,是《机械原理》课程的一项重要任务。
在以往的《机械原理》教学过程中,机构运动方案的设计是一个比较薄弱的环节,为了使学生及早地树立工程设计观点,培养学生独立工作能力,近年来,我们在教学过程中采取了若干措施,力图加强这一环节,取得了可喜的成果。
2 提高学生对机构运动方案设计重要性的认识及学习兴趣
课程开始,除了介绍本课程的研究对象、内容,它在教学及国民经济中的地位和本课程的学习方法外,有意识地强调以下两方面的内容:
(1)本课程除了讲解各种机构进行分析以外,最主要的任务是设计,而分析是设计的第一步,也是设计的基础。
(2)本课程是与工程密切联系的一门技术基础课,在学习本课程的过程中,对日常生活中司空见惯的东西要注意观察,注意用所学的知识对其加以分析,不仅能达到对所学知识的加深理解,灵活运用,举一反三的目的,而且可以启发创造灵感。例如,我们通过公共汽车车门和小轿车车门开、闭方法的对比以及载重汽车和人力平板三轮车实现转弯方法的对比,使学生对运动方案设计和工程实际应用背景间的密切关系以及运动方案设计的重要性有了较初步的认识,所有这些都激发了对机构运动方案设计的兴趣。
3 通过“机构方案小设计”的教学环节,使学生得到运动方案设计的初步锻炼
在本课程开始2~3周后,等学生对机械原理课程有了初步的了解后,开始这一教学环节。向学生提出几个日常生活中司空见惯的用具,如:能自动打开而不能自动合拢的二折伞;只能用双手打开而不能自动打开的三折伞;普通的用链条链轮传动的自行车;只能在固定角度范围内摇头的电风扇等。要求学生在学习本课程的过程中,结合所学知识对他们的优缺点进行分析,研究做进一步改进设计。要求学期末每个学生交一张在A4图纸上按比例绘制的、改进了的、用具的机构运动简图和一份简单说明书,在课程进行过程中,组织适当的辅导、讨论。实践结果表明,虽然有些改进设计还比较粗糙,存在一些缺点,但也确有一些设计构思巧妙,有一定的独创性和实用价值。
由于这个教学环节是在机械原理讲课过程中进行的,教学内容与改进设计有密切联系,需要改进的用具既是学生们日常生活中司空见惯的,又具有实用价值,因此是一次密切联系实际的实践性教学环节,大大激发了学生们的学习兴趣。课堂设计是学生将所学知识转化为能力的重要实践环节。以设计为中心,以培养能力为目的,安排教学内容,按设计的顺序安排教学顺序,目的是使学生通过课程学习,提出问题和解决问题的能力得到很好的锻炼。可以说这一教学环节对培养学生运动方案设计的能力打下了一定的基础。
4 开阔学生视野,帮助学生较系统地了解和掌握机构运动方案设计的知识
在讲述各种常用机构的分析和设计后,安排了一章“机构的组合及机构总体方案设计”的教学,目的在于使学生较系统地了解和掌握机构运动方案设计的知识。这一章的内容从基本机构固有的局限性讲起,讲述了机构的组合方式,通过工程实际中的若干实例,介绍了常用组合机构的类型及应用,使学生们开阔了视野,明白了机构的组合是发展新机构的重要方法,在此基础上介绍了各种常用组合机构的设计方法。
在机构总体方案设计一节中,我们结合具体实例从工艺动作的分解讲到机械运动方案的选择,机构选型应遵循的原则及注意事项。如尽量简化和缩短运动链;尽可能选择较简单的机构;尽量减少机构尺寸,选择合适的运动副形式;选择合理的动力源形式;合理安排传动机构的顺序;合理分配传动比;使机械具有有利的传力条件和良好的动力特性;使机械具有调节运动参数的能力,保证机械安全运转,等等。此外,还介绍了机械中各执行构件之间的运动协调配合和机械运动循环图,并举例说明了机械总体运动方案设计的步骤。
如果说“机构方案小设计”这一教学环节还只是一个单一机构运动方案设计的锻炼的话,那么这一步就是为向综合性的机械运动方案设计打基础,为进一步在机械原理课程设计中进行机械总体运动方案设计作准备。
1.概述
课程设计是非常重要的教学实践环节,通过课程设计的锻炼,学生可以综合运用专业课知识。通过课程设计培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识,是启迪学生创新思维、开发学生创新潜能的重要手段,并为以后专业课程设计和毕业设计奠定基础,在教学计划中具有承上启下的作用[1]。
根据学校机械专业的培养方案,可将专业课课程设计分为机械类课程设计和电类课程设计,机械类包括:机械原理课程设计,机械设计课程设计,夹具设计课程设计等;电类的包括:PLC原理与应用课程设计,控制工程基础课程设计等。然而,对于机械类课程设计来讲,主要是对机构的原理设计、结构设计和工艺卡片设计等。然而不管是哪一个机械类的课程设计,都离不开三维模型的建立。本文主要针对机械类课程设计中的三维软件的应用做探讨和研究。
2.目前课程设计中存在的问题
目前几个机械类课程设计都还是在采用传统手工绘图或者二维CAD绘图的方式进行设计[2],老师在前期讲解的时候,也是用一些已经做好的设计的动画和基本原理讲解的方式给学生讲解。具体问题如下:
(1)《机械原理课程设计》基本都是采用手工原理图的形式进行设计,学生从手册或课本中了解每种机构的工作原理,然后根据老师布置的课题要求进行原理设计,通过手工绘图方式,绘出机构原理图。
(2)对于《机械设计课程设计》来讲,我们的题目还是使用传统课题,设计一级或者二级减速器。设计步骤基本跟传统设计步骤一样,学生先观察实际减速器模型的结构,然后进行拆装,详细了解减速器的结构。在了解了减速器结构后,学生再一步步进行轴的设计、齿轮设计、轴肩、箱体等零件的设计。这种设计步骤看似非常合理,但是学生是观察成品减速器,很难理解每个零件在整个产品中的作用。如果能将减速器是如何设计出来的,让学生直接参与设计过程中,学生就会更有兴趣,理解更容易。
(3)《机械设计课程设计》是已知产品的结构,然后进行设计,然而《夹具设计课程设计》只知道功能和设计要求,需要学生将所学《夹具设计》知识进行综合运用,设计一套完整的夹具。传统设计步骤是学生通过实习,参观实际的夹具结构,然后老师给出跟参观相似的课题,学生进行设计。在设计过程中,主要采用手工或者二维CAD软件进行结构设计。
以上几种设计都采用二维设计,学生直观上不便于掌握和理解。而且二维设计的后期修改工作非常繁琐。
3.三维软件Solidworks在课程设计中的应用
(1)三维造型技术的优点
三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上,让设计目标更立体化、更形象化的一种新兴设计方法。三维CAD系统有较好的造型工具,能应用“自顶向下”和“自底向上”等设计方法,实现装配等复杂设计的难度远比用二维图形系统增加得快。
(2)三维软件Solidworks在课程设计中的应用实例
为了适应现代工业4.0人才培养需要,学生应该首先能使用现代化技术手段进行产品设计,然后具备能出一套标准的符合机械设计规范的工程图的能力。学生需要掌握至少一款三维软件的使用,并能熟练使用三维软件进行产品设计和出工程图。然而,将三维软件应用于课程设计中,一方面使学生充分理解所做课题的具体情况,另一方面学生的三维设计过程是对软件使用的锻炼。
2014年在修订机械设计制造及自动化培养方案中,考虑到三维软件在机械专业课中的重要地位,将三维软件课程设置在第三学期,也就是在所有课程设计开设之前就已经开设了三维软件课程。
下面以Solidworks软件在《夹具设计课程设计》中的使用为例,在基本确定定位元件和夹紧机构以后,结构设计步骤如下:
(1)夹具的三维结构设计
夹具由定位元件、夹紧机构和夹具体等一些辅助元件组成。Solidworks在装配体设计中有一种自上而下的设计方法,这种方法可以在设计过程中,一边设计一边建模。只需要画好第一个基础零件,其他零件可以根据需要直接在装配体中建模,可以非常方便地确定设计的零件的位置和大小。本实例就是采用这种自上而下的方式进行装配体的设计。现将拨叉零件钻孔专用夹具体三维结构设计出来,然后设计心轴并将被加工零件拨叉装配进来,依此方法,将需要的零件都一一设计出来,最后成为一个完整的夹具。
老师在讲解完理论知识以后,再以一个实例为例,一边设计一边绘图,这样学生对整个设计步骤就非常清楚,也容易理解。
(2)由三维结构图出工程图
对于机械专业学生来讲,出一套标准的工程图是最基本的要求。很多学生做设计时更重视方案设计,不重视出图。而且课程设计老师进行课程设计指导时,主要对学生的设计方案进行指导。然而,课程设计一方面是对专业课知识的综合运用,设计正确的方案,另一方面是对学生出图能力的加强和锻炼。
三维Solidworks软件具备零件和装配体出工程图的功能,学生可以利用Solidworks软件进行三维结构设计,在结构设计方案最终确定以后,先用Solidworks软件输出工程图,再到CAD中进行修改。
4.总结和展望
课程设计是使学生具备综合运用专业知识能力,学生通过课程设计,了解实际产品的设计过程,达到理论联系实际的效果。
参考文献:
[中图分类号]G632 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2013)34-0179-02
机械原理和机械设计是职业学校机械专业的一门专业基础课,它是沟通学生理论课和专业课的桥梁。机械基础课程设计是课程学习之后进行的综合性,实践性很强的课程,如何搞好课程设计,如何通过课程设计使学生的设计能力,实践能力,协作能力等综合能力得到提高,基础知识得到巩固,是从事本课程教师值得探讨的问题。笔者在从事机械基础课程设计的教学实践中,为了培养学生的综合能力和工程素质,进行了一些有益的改革尝试,使学生受益匪浅。
1 机械基础课程设计的内容改革
1.1 课程设计的目的
机械基础课程设计是职业学校机械类专业的学生在学完课程后独立进行的一次工程实践。该课程的最终目的是让学生进行一次较全面的设计训练,培养他们理论联系实际,提高综合应用理论知识和生产实践知识去分析和解决有关工程实际问题的能力,为以后的专业课程设计打下坚实的基础。
1.2 课程设计的内容改革
选题是课程设计内容的关键,教师的选题应尽可能把教学过程中涉及的知识在课程设计中得到综合体现,同时要保证学生能够按时完成。改革前,江苏省张家港工贸职业高级中学机械原理和机械设计课程设计是分别进行的,互相之间没有联系。机械原理课程设计在第4学期开设,内容以机构的运动分析为主;而机械设计课程设计在第五学期开设,以零件的强度分析和绘制装配图,零件图为主。不论是机械原理还是机械设计,课程设计的题目和设计方案都是教师给定的,而且有设计题目的样机,机械原理题目是插齿机插刀系统基本运动设计,机械设计课程设计的题目是减速器的设计。这样的选题都有一定的依据。插齿机插刀系统的方案设计中涉及连杆机构,凸轮和齿轮等机构,能够很好地反映教学的内容,学生通过参观样机基本能够在较快的时间内完成规定的任务,所以两周的设计过程显得很轻松,真正能够设计不同方案的学生并不多见,这样在创新能力的培养方面得不到很好的锻炼。而减速器作为传统的设计题目,其零件的选择包括电机、皮带、螺栓、齿轮、轴、轴承、键、销、联轴器、、密封以及箱体等,它的设计结合书本知识最多,而且难度适中,能够较全面地反映机械设计课程内容的教学要求。作为学生机械设计的题目在较长时间都没有得到改变。而且单独进行机械原理和机械设计的课程设计,最大的弊端是学生缺乏对整体机械的认识和系统工程的认识。为了使学生各方面的能力得到综合提高,我们将机械原理和机械设计课程设计整合为机械基础课程设计,设计题目暂时定为包装机械(包括液体包装机和固体包装机)的设计。设计时间由原来的“两周”加“三周”改为现在的“四周”,设计方式也做了相应的调整,原来不管机械原理还是机械设计均为三人一组,三人的设计题目,已知条件均相同,这样可能会导致三人互相抄袭,而且多年的课设结果也反映出这样安排的弊端;改革后仍为三人一组,但是三人是负责整机的设计,他们之间相互联系而又互不相同。他们必须按照给出的设计任务,商定设计方案,其中一人的不合作就会影响整个小组的设计,导致方案失败。这样,学生在相互协作能力和创新能力方面均可得到相应的锻炼。从总体的工作量来看,原来机械原理课程设计包括机构运动简图的绘制(1#);插刀的位移,速度,加速度线图的绘制;凸轮的位移线图和对应的凸轮工作图;和编写设计说明书。机械设计课程设计包括装配图的绘制(0#),轴和齿轮的设计,以及编写设计说明书。改革后,机械基础课程设计总体工作量基本保持不变,但同一组三人各有侧重,把包装系统分成三部分(输送部分,热封部分,装料部分),每人负责其中一部分的设计,最后要求学生绘制出整个机械系统的机构运动简图(1#),相应的部件图(0#),轴和齿轮(或凸轮)零件图,和编写设计说明书。经过几轮的尝试后,打算每一组人数增加到6~8人,能够在四周的课程设计过程中,相互分工,做出液体包装机(或固体包装机)的整机设计。
2 改善教学方法,注重能力培养
2.1 注重设计能力的培养
设计能力的培养是一个循序渐进的过程,要完成一个好的设计,需要各门课程之间的相互支撑,相互融合。而目前许多课程的学习是孤立的,一门课程考核完成后即告结束。而针对机械类专业的特点,在课程的教学过程中不同知识的融合给课程设计提供了一次有益的尝试。其中设计计算和结构设计是设计能力的两个主要方面,我们将后者作为课程设计的重点。结构设计是确定零部件形体的主要阶段,是一个难点。对于机械类专业的学生来说,由于机械基础知识比较扎实,欠缺的是工程实践经验,所以在进行结构设计时,思维局限在书本知识上。为此要求学生提出结构设计合理,表达清楚的设计意图有一定的难度。所以,在实践过程中要求学生设计产品时要考虑到产品的造型、制造、市场等生命周期,即学生的设计能够解决工程实际问题,这样首先可以激发学生的设计热情。课程设计的全过程都要突出结构设计,鼓励设计新颖结构,以结构合理性和工艺合理性作为评价结构设计部分的主要方面。同时在课程设计过程中,教师应善于给学生创造一个能够发挥最大想象力的空间,在布置任务时,只给出设备能够最后实现的功能,而不规定具体是如何实现的,这样有利于学生在设计过程中最大限度地发挥自己的想象空间。教师在设计过程中还应注意引导学生发现问题,进而分析问题,解决问题。鼓励学生大胆创新,在想象和创新中提高学生的自信心和设计能力。
2.2 注重实践能力的培养
课程设计的题目应能够符合工程实际的需要,一般设计的题目尽量选用真题。在以往的课程设计中,教师给出设计参数,布置设计任务以后,学生一般参考样图进行绘制,这样思维必然局限于教师的设计思路,对学生创新意识的培养非常不利。在改革后,学生可以到机械厂和实验室去参观小型的装置,这样对机器有一个总体的印象,可以观察机器的运动情况,同时学校还给学生提供了两台包装机供学生装拆,这样学生可以从不同角度了解机器的结构,整个机器的组装过程和零部件的形状,立体感强,层次清楚,学生基本能够从视觉角度感知机器内外部的情况。而且,在实际项目的设计过程中,学生必须根据实际情况,从资料收集,设计计算和结构设计等方面考虑,提出合理的设计方法,这对于学生综合设计能力的培养有一定的促进作用。
2.3 注重协作能力的培养
各同学之间协作能力的培养在课程设计过程中占有重要的地位。改革后在机械基础课程设计中,一般以3人为一组。小组成员之间在形成具体的方案时要求各成员之间相互讨论,在设计方案基本确定以后,组织一次小组间的讨论,提出每组方案中存在的优缺点。这样既可以培养学生与他人之间的协作,又有独立的构思和设计,分组设计带来的一个意外收获是形成了小组之间的良性竞争,这种竞争增加了学生的工作热情,体现了学生是教学设计主体的原则。在课程设计过程中,教师是每组的一个成员,在教学过程中和学生共同讨论设计方案的可行性,在关键的问题上对学生进行指导,掌握每位学生的设计进度。
3 改革考核方式,提高课程设计质量
最初课程设计的考核方式比较单一,一般是“师评”,即教师根据图纸的质量和平时的印象给学生打分,这样存在一定的不合理性,教师可能只关注图纸的质量和课程设计的进度,存在一定的片面性。为了克服这种不合理性,在随后的课程设计中作了一定的修改,但原则上还是每位同学均参加答辩,答辩的最后成绩分阶段给出,总共由四部分组成(平时考勤占10%,设计计算部分占20%,草图和最后图纸质量占40%,答辩30%)。经过这样的改革后,发现同学们在设计阶段思维会更加活跃,自主性会得到更充分的发挥。而且由于答辩时面临的是全班同学和老师,准备答辩和答辩的过程对每位同学的心理承受能力和口头表达能力都得到了锻炼。
通过从教学内容,教学方式和考核方式的改革,学生才能从全方位真正提高课程设计质量,真正锻炼同学们的能力,与课程设计目标相一致。