“工程力學(xué)”系統(tǒng)化課程開發(fā)中的實(shí)現(xiàn)
本文是一篇專業(yè)的畢業(yè)論文,主要闡述了“工程力學(xué)”系統(tǒng)化課程開發(fā)中的實(shí)現(xiàn),詳情請(qǐng)看下面的介紹。
1 課程整體設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)
任何機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、運(yùn)用、維修都包括以下四個(gè)方面:運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)和精度設(shè)計(jì),其中精度設(shè)計(jì)決定了產(chǎn)品的質(zhì)量,屬于公差與極限配合的內(nèi)容我們將其歸入機(jī)械制圖課程中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是機(jī)械設(shè)計(jì)研究的范疇,而運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要涉及的是力學(xué)和材料的內(nèi)容。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、運(yùn)用是為了最大程度的滿足人們的使用要求,采用何種零部件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)以及如何將它們科學(xué)合理組合成能滿足人們需求的機(jī)械,就必須對(duì)各種零部件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行力和運(yùn)動(dòng)的分析,也就是說(shuō):力學(xué)是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),只有對(duì)各種零部件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)、受力和材料有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)和理解,才能正確掌握它們的工作特性,也才能構(gòu)成一個(gè)有用的機(jī)械產(chǎn)品。因此課程內(nèi)容以機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為主線,將工程材料、工程力學(xué)有機(jī)合理的融入其中,把原來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程材料、工程力學(xué)三門課程整合在一起,制定了課程的工作任務(wù)“機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)——帶式輸送機(jī)中減速器的設(shè)計(jì)”,圍繞工作任務(wù)的需要編排教學(xué)內(nèi)容。
2 工程力學(xué)在課程中的內(nèi)容編排
在機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)中包含機(jī)械設(shè)計(jì)和工程力學(xué)的基本理論、概念并對(duì)減速器有初步的認(rèn)識(shí)與了解,使初學(xué)者掌握課程設(shè)計(jì)的理念、思路,不僅能明確了解工作任務(wù)的內(nèi)容、要求,也對(duì)整個(gè)任務(wù)所涉及的學(xué)習(xí)領(lǐng)域有一個(gè)全面的了解,為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
在常見機(jī)構(gòu)中編排了物體的受力分析、受力圖的繪制、運(yùn)用平衡方程求解約束反力以及軸向拉伸和壓縮的內(nèi)容。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力分析中主要編排了機(jī)構(gòu)基本運(yùn)動(dòng)的相關(guān)分析與基本計(jì)算;將連接與剪切變形有機(jī)結(jié)合,筆耕論文,重點(diǎn)分析鍵連接和螺栓連接。
齒輪傳動(dòng)中除了要運(yùn)用受力分析外,還需要具備彎曲強(qiáng)度、剛度、工程材料的知識(shí),在這部分除了認(rèn)識(shí)齒輪、齒輪傳動(dòng)的種類、特性外,重點(diǎn)安排了工程材料的基本知識(shí)、彎曲變形的強(qiáng)度、剛度和強(qiáng)度理論的知識(shí)。
軸的設(shè)計(jì)部分涉及工程力學(xué)的內(nèi)容主要是扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度、剛度的知識(shí),并能運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)的彎曲變形的強(qiáng)度、剛度的知識(shí)分析彎扭組合變形,從而能夠完成軸的設(shè)計(jì)任務(wù)。
按照這樣的內(nèi)容編排,將工程力學(xué)原有的結(jié)構(gòu)打破,最大程度的融入工作任務(wù)的需要并能和實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析直接對(duì)應(yīng),達(dá)到了理論和實(shí)際“零”接觸,既滿足了“夠用”也做到了“學(xué)以致用”。
3 內(nèi)容講解方法的創(chuàng)新
采用“理實(shí)一體”的教學(xué)方法,把課堂放在實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行,用實(shí)例導(dǎo)入、問(wèn)題切入的教學(xué)方式,讓學(xué)生先能看到、觸摸到、觀察到實(shí)際的結(jié)構(gòu)、材料,然后提出若干個(gè)“為什么?”“是什么?”“怎么做?”使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容有初步了解并感興趣的前提下帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),邊學(xué)習(xí)邊討論,不僅使教學(xué)有針對(duì)性,也極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。
這樣的教學(xué)方式需要打破概念講解、公式推倒、例題演算、習(xí)題鞏固的傳統(tǒng)教學(xué)模式,不僅要?jiǎng)h除不必要的公式推導(dǎo)還必須對(duì)內(nèi)容進(jìn)行高度的概括和總結(jié)。
例如:講解單缸內(nèi)燃機(jī)這一課程項(xiàng)目時(shí),首先讓學(xué)生觀察并找到三種機(jī)構(gòu),從而明確若干機(jī)構(gòu)組成機(jī)器及機(jī)構(gòu)和機(jī)器的區(qū)別;然后進(jìn)一步觀察運(yùn)動(dòng)從而講解三種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換方式,引出四桿機(jī)構(gòu)工作特性、運(yùn)動(dòng)分析、重點(diǎn)對(duì)連桿從受力分析、內(nèi)力計(jì)算、強(qiáng)度校核、結(jié)構(gòu)組成、材料選擇各方面進(jìn)行分析討論,使學(xué)生對(duì)單缸內(nèi)燃機(jī)的各主要部分有透徹全面的認(rèn)識(shí)。
將靜力學(xué)中應(yīng)用平衡方程求解約束反力作為一個(gè)子工作任務(wù),為了完成這個(gè)任務(wù)需要具備三個(gè)工具,一是:物體受力分析與受力圖;二是:力在直角坐標(biāo)系中的投影;三是:力矩和力偶的計(jì)算。然后直接給出平衡方程式練習(xí)求解約束反力,并在常見機(jī)構(gòu)中主要分析單缸內(nèi)燃機(jī)、牛頭刨床的受力、運(yùn)動(dòng)及工作特性。
將剪切變形的理論和連接整合在一起,在認(rèn)識(shí)連接的種類、結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)的同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度分析計(jì)算,效果非常好。
在齒輪傳動(dòng)的教學(xué)中,融入金屬材料力學(xué)性能的分析、彎曲變形的求解以及熱處理等內(nèi)容,使學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有全面的掌握,有利于全面分析和理解設(shè)計(jì)理念和強(qiáng)度校核指標(biāo)的選取。
在軸設(shè)計(jì)的教學(xué)中,針對(duì)傳動(dòng)軸、心軸、轉(zhuǎn)軸分別講解扭轉(zhuǎn)、彎曲、彎扭組合變形的力學(xué)分析及設(shè)計(jì),教學(xué)的針對(duì)性非常強(qiáng),與減速器設(shè)計(jì)的工作任務(wù)密切相連,邊講解邊設(shè)計(jì),教學(xué)的互動(dòng)性得到了很好的體現(xiàn),極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。
4 面臨的困難與挑戰(zhàn)
“理實(shí)一體”的教學(xué)方式有很多優(yōu)越性,但是這種教學(xué)方法對(duì)教師、教材、實(shí)訓(xùn)條件都提出了很高的要求。課程改革成敗的關(guān)鍵和核心是教師,按照工作過(guò)程系統(tǒng)化的要求對(duì)相關(guān)課程進(jìn)行整合和編排后,首先對(duì)教師的教學(xué)觀念帶來(lái)了極大的沖擊,要想盡快適應(yīng)必須在思想上深刻理解教學(xué)改革的必要性和課程設(shè)計(jì)的總體理念,其次,長(zhǎng)期以來(lái)多數(shù)教師的都是按照學(xué)科課程模式進(jìn)行教學(xué)分工的,專業(yè)基礎(chǔ)課程的教師不講專業(yè)課,專業(yè)課的教師也不講專業(yè)基礎(chǔ)課,各實(shí)訓(xùn)室配備有專門的實(shí)訓(xùn)教師專門負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)講解。工程力學(xué)、工程材料、機(jī)械基礎(chǔ)分開教學(xué),各門課程教學(xué)人員相對(duì)獨(dú)立并固定, “跨界”的教學(xué)使相關(guān)教師的教學(xué)工作面臨極大的挑戰(zhàn),組建“雙師”隊(duì)伍是實(shí)行課程改革的基礎(chǔ)。只有教師具備“雙師”素質(zhì),才能有效完成課程方案設(shè)計(jì)、實(shí)施教學(xué)等一系列任務(wù),為了加快“雙師”型師資隊(duì)伍建設(shè),我們建立專業(yè)教師深入企業(yè)鍛煉與發(fā)展職業(yè)能力的培訓(xùn)制度;同時(shí)積極從企業(yè)引進(jìn)與聘請(qǐng)人才,建立并完善實(shí)踐教學(xué)專兼職師資隊(duì)伍,使我們的教學(xué)隊(duì)伍能盡快適應(yīng)教學(xué)改革的需要。
建設(shè)與”理實(shí)一體”化教學(xué)配套的實(shí)訓(xùn)中心(室)、“仿真”的車間,盡量模擬企業(yè)的空間布局,同時(shí)將生產(chǎn)區(qū)與教學(xué)區(qū)合理組合并具有生產(chǎn)功能和教學(xué)功能。目前,我們已與若干企業(yè)單位聯(lián)合,建立校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,將課堂延伸到現(xiàn)實(shí)職業(yè)崗位。
特色化教材建設(shè)歷來(lái)是課程改革的標(biāo)志性成果體現(xiàn),更是組織教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的基本依據(jù)。課程項(xiàng)目化改革的教材建設(shè)具有完全不同于傳統(tǒng)課程教材的特點(diǎn)和要求。我們已經(jīng)有了相對(duì)成熟的紙質(zhì)教材、電子課件等多種形式的“立體化”教材。但教材應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的,能根據(jù)地區(qū)或行業(yè)經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的發(fā)展水平及時(shí)進(jìn)行增刪、修改與重新組合,體現(xiàn)教材建設(shè)的“求新、求異、求變”。工作過(guò)程系統(tǒng)化課程改革不可能一蹴而就,要穩(wěn)妥推進(jìn)并通過(guò)實(shí)踐不斷修正以適應(yīng)高職高專教育改革的需要。
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本文編號(hào):5412
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