机械设计教学中学生创新能力的培养
《机械设计》课程教学培养学生创新能力探讨
一
可 以通过其它的传动方式实现,学生在拆装过程 中带着 问题进行 , 这样有助于 学生认识事物的本质规律。 当然创新设计还是要剑工程 实践中培养。另外 我还经常给学生出一些工程 问题 , 让学生分组讨 论, 写 出原理设计报告 , 这既培养 了学生团结协作的精神 , 又使学生 的工程实际能力得到了锻炼 ,创新意识和能力也进一步得到加强。 在课程设计时 , 由于时间较短 , 设计课题不能采用全新 的, 但我在传 统设计题 目上 , 加上一些新的功 能, 让学生无法照抄照搬 , 只有通过
创造 出新的原理方案才能进行下一步的技术设计 , 即具体结构和零 部件的设计, 使传统 的课题有 了新 的内容 。
一
、
在课堂教 学中培养学 生的创新意 识
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
个好 的机 电产 品的设计 , 从 本质上 来 说就 是创新 。所谓先 进程 度 如何 , 应 与技 术水 平 有 关 , 创 新应 是 产 品“生 命力 ” 的体 现。 要有好 的创 新必须要有 强烈的创 新意识 。 长 期 以来 , 在《 机械 设 计》 课堂教 学过程 中, 一 般 只是对 传统 知识 的灌输 , 《 机 械原 理》 和《 机械 零件》 部分 内容 条块分割 , 不易使学 生形成工程概念 , 学生学完此课程后对机械产品仍没有一个完整的形象 , 不利于创 新 能力的培养。我在教学 的过程尝试打破这种条块分割 , 在讲解某种 典型机构 的工作原理和特 点的同时, 也将它的工作 能力设计, 即运 动性能 、 强度 、 刚度性能一并讲解 , 并且联系工程实 际, 使 学生对一 些 典型机构 的认识建立 在工程实际的基础上 , 而 不是“ 纯理论 ” 上, 让 学生经受一种从理论 到实际, 从抽象到形象 , 又 从抽 象到进一步 形象的的训练 。 比方说在 学生学 习了 曲柄 摇杆机 构及摩擦 1 3锁理 论的基础上 , 介 绍鄂式破 碎机 的工 作过程 。 这样 多次结合 知识 的课堂讨 论后 ,培 养 了学生创 新的 热情 及学 习的主动性 , 兴趣 大增 。久而久之 就有 了观 察事 物 , 联 想人
浅谈在《机械设计基础》教学中学生创新意识和实践能力的培养
步 .正如一位哲人所说: 两个苹果互相交换还是两 个苹果, 两种思想互相交流却能激发新的思想. 师 生之间 , 学生之间的多边交流是引发学生认识突 变 ,进而闪现创新思维的基础. 四 ,利用多种教学手段, 提高课堂教学效率 以达职院为例, 传统的教学模式是 " 粉笔 + 挂 图 + 模型演示" 在教室里上课, 后来发展为 " 板书 + 幻灯机 + 录像 " . 为了增强实践性教学环节, 将工作 现场的情形制成录像, 组织学生参观机械零件陈列 室和各类机械设备陈列及模型动态演示 .现在, 以 多媒体技术为代表的现代教育手段广泛应用于教 学中. 我开发了质量较高的多媒体课件,集声 ,
础理论知识较为薄弱,之所以进入职业学校学习, 生创新设计的相关知识灌输给学生, 使学生了解学 目的是想学一技之长, 而 机械设计基础 公式多, 科前沿知识, 对学习发生兴趣, 而这种兴趣, 又将转 系数多,图表多, 概念多, 内容抽象, 具有理论性 ,系 统性 ,实 践性强等特点, 学习难度大, 学生不太爱 学, 因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要 . 为了使学生对 机械设计基础 产生兴趣, 在课 程的绪论部分, 要生动讲述该学科的产生, 发展 ,应 用及由此产生的影响;讲清该课程的课程体系 ,学 习规律, 使学生知道应该学什么, 怎样学; 讲学科热 点问题, 使学生了解学科发展动态, 从而产生强烈 的求知欲望和浓厚的兴趣 . 每次授课前要精心设计 一个与主要内容相关的导入案例, 创设一个良好的 问题情景, 让学生带着问题去学习和思考. 比如学 习螺旋传动时, 让学生观察水杯的杯体与杯盖之间 的配合, 并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及 为什么; 学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物 之后, 尽管机器已经停止工作, 但货物却为什么不 化为学生继续去创新的一种动力. 在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点, 及时表扬与鼓励, 使学生时时尝到成功的快乐 .如 学完四杆机构, 一个同学根据折叠伞的防风性能差 设计了防风伞, 虽有不少缺陷, 但他的构思很有创 意, 就要及时表扬他, 从此这名同学自觉预习课堂 内容, 并养成勤于动手 ,善于思考, 勇于创新的好习 惯. 因此教师应帮助学生树立学习自信心, 在学习 过程中获得成功感 . 教师要把握好答问对象, 让各 层次的学生都能表现自己, 均有回答问题获得成功 的机会, 感受成功的喜悦, 增强学习兴趣的稳定性, 变 "要我学 " 为 " 我要学" . 二,灵活处理教材, 使教学内容切合学生实际 现用教材理论内容多, 有些内容不太符合学生 实际,一些举例离学生的生活和生产实际较远, 学 �
机械设计基础教学中学生创新能力的培养
二、 学生创 新思 维 的培 养
简易工具将盘子安全有效地取出?教师应抓住学生
( 重视集中思维的培养 一) 这一对生活细节的敏锐 观察 , 及时 引导他们进一步 培养学生 的集 中思维 , 主要是培养其 抽象 、 概 思考。结果多数学生都能拿 出设计方案并 画出了原 括、 判断和推理的能力 , 有意识地帮助学生 师范学院学报 ( 业教 育版) 职
20 0 6年 第 2期
机 械 设 计 基础 教 学 中学 生创 新 能 力 的培 养
武 燕
( 河南机电学校 , 河南 郑 州 40 0 ) 503
摘 要 : 养学 生的创新 能力是 职业教 育的重要任务 。《 培 机械 设计基础》 程教 学 中培养 学 生的创新 能力 , 课 应
1 2l
学生熟悉的 日用物品引入课堂。如讲授四杆机构时 意志的 自我锻炼。 引入折叠椅 , 讲授 轮系时引入钟 表等。使学生意识
( ) 二 注重敏 锐 观 察 力的培 养
到机械机构与我们 日常生活密切相关 , 机械机构就 在我们身边。教师还可就 日常生活 中的某些现象 , .
社会 的发展和科技 的进步 , 要求 中专教育应从 普通专业教育转变为职业技术教育 , 而职业 教育的
从创 新品质 、 创新思维 、 创新意志 、 创新 技能等方面加 强培养 。
关键词: 学生; 创新能力;机械设计基础》 《 课程; 教学; 培养
中图分类号 : 7 2 G 1 文献标识码 : A 文章 编号 :0 8 7 1 ( 0 6 0 — 10 0 10 :5 6 2 0 )2 02 —2
机械设计基础课程创新能力的培养探讨
第33卷第12期湖南科技学院学报 V ol.33 No.12 2012年12月Journal of Hunan University of Science and Engineering Dec.2012机械设计基础课程创新能力的培养探讨卿艳梅王慰祖汪刘一甄文斌(华南农业大学 工程学院,广东 广州 510642)摘 要:《机械设计基础》是机械类和近机械类专业的一门重要专业基础课程,文章通过机械设计基础课堂教学、课程设计、实验教学以及课外机械创新训练等多个环节的研究和探讨,以着力培养学生的创新思维和创新能力。
关键词:创新能力;教学探讨;机械设计基础中国分类号:G642.0文献标识码:A 文章编号:1673-2219(2012)12-0165-030 引 言“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”。
随着经济的全球化和世界制造业中心向中国的转移,中国要从世界制造大国变为产品设计制造强国,如何培养具有国际竞争能力的高层次创新人才,是中国高等教育面临的重大难题,机械工程高等教育工作者也在积极探索培养学生具有工程意识和创新能力[1,2,3]。
机械设计基础是一门理论性和实践性强的专业基础课,也是一门可直接用于生产的综合性设计课程,它涉及的知识面广、涵盖的内容多。
它不仅要求学生掌握常用机构和通用零件的基本知识、理论及设计方法,更重要的是培养学生的创新能力与创新思维。
本文通过对机械设计基础理论教学、课程设计、实验教学及课外机械创新训练等多个环节的教学改革与学生创新能力的培养做了一定的探讨。
1 构建有利于创新能力培养的课堂教学内容和方法1.1 精心组织教学内容,提高学生学习兴趣机械设计基础是培养机械类和近机械类学生创新能力的重要课程,它包括机械原理和机械设计两部分内容,工科学生对于这类专业基础知识基本可以掌握,但不能灵活运用。
其课程特点是内容多而繁杂,与诸多先修课程关系密切,教学内容中涉及到的概念、名词、公式和图表等很多,机械设计中要满足的强度、刚度、寿命、工艺、经济性、安全性等要求也很多。
机械工程专业基础课教学中学生创新能力的培养
高智商思维活动。 在机械类专业基础课教学过程 中, 根据创造性思维的培养机理和过程, 利用先进 的现代设计方法 , 引
导学生实现方案 、 结构的设计 , 学生充分发挥创造性思维, 使 为培养创新 型、 实用型人才奠定牢 固的基础。 [ 关键词] 创新 能力 ; 机械工程 ; 础课 ; 基 教学 [ 中图分类号] G62 4 [ 文献标识码] A
第2 卷第8 4 期 2 1年8 0 1 月
长春理工大学学报 ( 社会科学版 )
Jun l f hn cu nvri f cec dT cn l y S c l c ne dt nJ o ra C agh nU iesyo S i ea eh o g ( oi i cs io o t n n o aS e E i
地激发和调动 了学生的创造才 能和学习热情 。 ( ) 二 求异思维的培养
用学生针对指导教师的命题 , 运用所学知识被动模仿式地完
成。虽然在设计 中可能有一定的创新 , 由于缺乏对先进 的 但
现代设计方法 的掌握和应用 , 在很大程度上限制了学生 的创
造性思维能力 的系统性培养与训练 , 从而导致学生创新 新 思维 的培养
对于大二 的学生而言 , 他们 已经掌握了本专业 的相关基
础知识 , 但是缺乏对这些知识的综合应用 , 同时也缺乏经验的 积累。如果在专业基础课教学 中 , 任课教师能够利用 自己的
实际经验 , 并按照创新思维形成的规律 , 激发学生的仓 造灵感 , Ⅱ
械类专业基础课及其课程设计 的教学环节 中, 多年来一直采
和理论 , 就会收到化难为易 、 事半功倍的效果 。 ‘ 在‘ 机械原理, ’ 的教学过程 中, 遇到各种机械的结构组成、 运动传递路线及工 作原理等问题 , 学生初学时没有这方面的感性认识 , 很难想象 其 中的运动和力的传递情况 , 若利用形象化教具或多媒体课 件, 不仅可 以启发学生进行积极思维 , 而且也可以丰富学生对 该种 问题 的想象力 , 使学生 比较透彻地把握这些概念 。例如 在讲解平面连杆机构的演 化时, 通过变换 不同固定件利用动 画作适当演示 , 学生就很容易地联想到所见汽车翻斗的起 落、 发动机 的曲柄连杆机构、 压力机 的锻压 、 唧水桶等 , 并能提 出 自己的见解和想法 , 其效果往往会超 出老师的预想 , 从而有力
在《机械设计基础》课程教学中培养创新能力的探索(全文)
在《机械设计基础》课程教学中培养创新能力的探究一、引言在《机械设计基础》课程的教学中,一直以来都在思考这样一个问题:我们高等工科院校(主要指三本和高职院校)培养的学生与企业的技术工人相比,优势在哪里?我们高校培养的学生在工作经验上一定不如技术工人,只能在系统的理论知识和设计能力方面,尤其是创新设计能力方面占优势。
那么,如何在教学中培养创新能力是摆在高等教育工XX面前的一个课题。
二、培养创新能力的作用回忆人类进展的历史,可以看到,创新在人类进步过程中发挥了极其重要的作用。
它不仅对人类科学世界观的形成和进展产生重大而深远的影响而且使科学成为一种推动社会进展与变革的有力杠杆,极大地促进了人类文明的进展进程。
可以这样说,人类文明的每一次重大进步都离不开发明与创新,“创新是一个民族进步的灵魂”。
三、培养创新能力的措施1. 优化教学内容,注重创新意识的培养《机械设计基础》课程属于设计性、实践性较强的课程,也是重要的学科主干课程。
为了达到培养创新意识的目标,首先在教学内容上进行优化组合,明确了具有创新意识培养的教学内容:平面机构的结构分析、机构的演化、铰链四杆机构存在曲柄的条件、凸轮机构基本尺寸的确定、图解法设计平面四杆机构和凸轮的轮廓曲线、机构的选型及传动类型的选择、机构的组合及组合机构、机械系统方案设计(执行系统和传动系统)、零件材料的选用和零件的结构设计。
2. 改进教学方法与手段,加强对学生创新思维的训练改进教学方法与手段的主要目的是引发兴趣、引导思维、激发灵感,具体做法有:(1)运用制作修改后的多媒体电子课件,将机构、零件的运动进行三维动画的形象描述,以加深直观印象,引发学生对该课程的学习兴趣,并通过形象进行联想、想像思维;(2)进行考试方案改革,期中考试采纳开卷形式,成绩按20%纳入期末总评成绩;考试的内容为:机械原理部分是用图解法设计平面四杆机构和凸轮机构、机械设计部分是齿轮传动的强度计算,加强对学生创新思维的训练。
机械工程专业综合训练创新能力的培养
机械工程专业综合训练创新能力的培养机械工程专业是工程技术学科中的一个重要分支,其学科内容涉及机械设计、制造、控制、材料、热能、流体等多个方面。
机械工程专业综合训练创新能力的培养,是培养学生综合素质和创新思维的重要环节。
本文将从培养目标、培养方式和培养实践三个方面来探讨机械工程专业综合训练创新能力的重要性以及具体培养方法。
一、培养目标机械工程专业综合训练创新能力的培养,旨在使学生通过系统的学习和实践,具备较强的动手能力、创新能力和问题解决能力,成为能够从事机械设计、制造、研发、管理等方面工作的高素质人才。
具体来说,培养目标包括:1. 提高学生动手能力:机械工程专业是一个实践性很强的专业,学生需要具备一定的动手能力来进行机械设计、制造和实验。
培养学生的动手能力是非常重要的。
2. 提升学生创新能力:机械工程领域是一个不断进步和变化的领域,需要具备创新能力的人才。
培养学生的创新能力,可以使他们在未来的工作中能够更好地适应和应对各种挑战。
3. 培养学生的团队合作能力:机械工程项目往往需要多人合作完成,培养学生的团队合作能力,可以提高他们在团队中的有效沟通和协作能力。
二、培养方式机械工程专业综合训练创新能力的培养,通常采取理论教学、实验实践和项目设计相结合的方式。
具体来说,培养方式包括以下几种:1. 理论教学:通过系统的理论教学,让学生掌握机械工程领域的基础知识和理论原理,为后续的实践和创新打下坚实的基础。
2. 实验实践:通过实验课程和实践操作,让学生锻炼动手能力,掌握机械设备的使用和维护技能,培养他们的实际操作能力。
3. 项目设计:通过大型综合设计项目或创新创业项目的实施,培养学生的创新能力和团队合作能力,让他们在实践中学会解决实际问题。
三、培养实践1. 制定培养计划:学校和教师应该根据机械工程专业的特点和发展趋势,制定合理的培养计划,明确培养目标和培养路径,为学生提供清晰的培养指引。
2. 提供实践机会:学校应该提供充足的实践机会,包括实验室实践、实习实践、项目实践等,让学生在实际操作中不断积累经验,提高自身能力。
深化机械设计教学改革培养中职生创新和综合能力
系统设计及拼装 ; ②机械系统集成设计及拼装 ; ③机械 系统虚拟
能力 培养 是经 常谈论 的话题 。 创 新是 发展 的动力 , 机械设计和制 价 , 自我发展 , 发挥主观能动性和研究问题的独创性 。通过教学
造的发展 源泉和生命在 于创新 , 培养学生 的综合素 质和创新能 手段 的创新 ,增强教学效果和学 习兴趣 ,利用现代化的教学手
力是 中职学校 一项重要 的任务 。 每一个人都可 以创 , 但不一定就 段 , 借助多媒体 、 教 学课件 、 教具和实验 、 电视 录像片等 , 加大信 是创 新 , 只有创新 的内容有 自主的知识产权 , 受到专利 保护 , 才 息量 , 实现教学立体化。有 条件 的话 , 组织学生参观 国际 国内科 是创新 。创新应该具有 坚实 的理论基础 , 坚忍不拔 的钻研精神 , 技或新产 品展览 ,较多接触机械发明发展史和一些具有新颖巧 观察 事物 的敏感性 , 勤奋和精益求精 的工作态度。 在现今信息社 妙机构 的机 电产 品。 鼓励学生经常上网查阅有关资料 , 了解本学
鼓励学生争辩和讨论 , 最后 搞清楚问题 的根源 。 教学 中要 留有 空 设计 ; ④机械 系统效 率检测 ; ⑤机械传 动部件性能检测 ; ⑥,设计创新训 机构运动检测及分 析等 实验 。并且可对机械系统驱动力及运动
练, 引导学生广开思路 。 “ 授人以鱼 , 不如授人 以渔 。 ” 机械学有关 进行检测和分析 , 可 自动绘制相关 曲线 。 这属综合和创新 性实验
在《机械设计》教学中培养学生创新能力的探索
尺寸小但 轴 向尺寸 大 ; 动轴承 易起 动 、 向尺寸 小 滚 轴 但 噪声 大等等 。通 过对 比分 析 , 向学 生 阐 明 了事 物
的对立 统一 和一分 为 二 的辩 证规 律 , 学 生认 识 到 使
能力 的提 高 。
看 待任何 事物 都要一 分为二 , 机械设 计 中 , 在 没有 最 好的, 只有在某 些条件 下最 适合 的 。因此 , 械设 计 机
一
练的 主要课程 。如 何 在本 课 程 的教 学 中 , 养 学 生 培
分析问题 、 解决问题的能力 , 培养学生的工程意识和 创新 思维 , 而取得 更好 的教学 效果 , 从 是一个 值得 研
究和探 讨 的问题 。
定条 件 下可 以相 互 转 化 , 导 学生 认 识 和 掌握 事 引
通过引入 当量摩擦 系数转化为矩形螺纹副进行分
[ 收稿 日期 ] 20 —1 —1 09 0 5
[ 作者简介] 王荣(98 , , 15 一)男 九江职业大学机 电工程学 院, 教授 , 从事材料成型和机械设计制造教学和研究 。
法和 手 段 。
【 关键 词】 机械设计 ; 教学方法 ; 新能力 创
on Ho t a l h t d n st w o En b et e S u e t o
I no a e i a hi g M e h n c lDe i n n v t n Te c n c a ia sg
转化 。譬如 , 矩形螺 纹效 率高但 自锁 性差 ; 三角螺 纹
自锁性好 但效 率低 ; 滑动 轴 承 寿命 长 、 度 高 、 向 精 径
以学 会用 发展 的眼 光看 待 一 切 , 助 于 突破 传 统思 有 想 的约束 , 有助 于今 后 用正 确 的 思 维方 式 去 分 析 和
数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践
数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践【摘要】本文探讨了数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践。
在引言中,介绍了研究的背景、意义和目的。
正文部分分析了培养这一能力的重要性、内涵、方法和途径,并通过实践案例展示了其实际效果。
对培养效果进行了评估。
结论部分总结了全文内容,展望了未来发展方向,并对培养数字化机械创新设计能力的结论进行了总结。
数字化机械创新设计能力培养对于培养学生的创新意识、实践能力和解决问题的能力具有重要意义,本文为此提供了理论支持和实践指导。
未来的发展方向应更加注重实践环节的设置和跨学科的合作,进一步提高学生的创新能力和竞争力。
【关键词】数字化机械、创新设计、能力培养、教学设计、实践、重要性、内涵、方法、途径、案例、效果评估、总结、展望、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍数字化机械创新设计能力培养的背景介绍二十一世纪是一个数字化、智能化的时代,信息技术的快速发展已经深刻影响了各行各业。
在制造业领域,数字化机械设计已经成为了提高产品质量和生产效率的重要手段。
数字化机械设计能力不仅仅是一种软件工具的运用,更是对工程师综合素质的要求和挑战。
数字化机械创新设计能力培养成为了当前高校工程教育的热点话题。
随着时代的发展和产业结构的变革,培养数字化机械创新设计能力的工程人才已经成为各高校的教育目标。
数字化机械设计能力培养的重要性不仅体现在提高学生的实际操作技能和创新意识,更体现在培养学生的团队协作能力和工程实践能力。
数字化机械创新设计能力培养也是工程人才培养的一项重要任务,对于提高我国制造业的竞争力和创新能力具有重要意义。
加强数字化机械创新设计能力的培养已经成为工程教育领域的共识,各高校纷纷加大对此方面的教学研究和实践探索。
1.2 研究意义数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践在当今数字化时代具有重要意义。
数字化机械创新设计是当前工程领域的热门话题,培养学生的创新设计能力,可以提高他们在未来工作中面对复杂问题时的解决能力,增强竞争力。
“机械设计基础”教学中培养学生创新能力的研究与实践.doc
“机械设计基础”教学中培养学生创新能力的研究与实践作者:王玉来源:《教育与职业·理论版》2010年第08期[摘要]培养具有工程实践能力和创新能力的高素质机械工程技术人才,是新世纪机械工程高等教育的主要教学目标。
文章研究了通过理论教学、实践教学、课程设计等来培养学生的工程实践能力和创新设计能力。
[关键词]机械设计基础创新能力课程体系[作者简介]王玉(1969- ),女,河北衡水人,河北机电职业技术学院机械工程系,副教授,硕士,研究方向为机械设计、数控技术。
(河北邢台 054048)[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)12-0103-02“机械设计基础”是机类、近机类专业开设的一门主干技术基础课程,是培养学生创新能力的重要方法和途径。
该课程是后继专业课程的理论基础,是连接基础课和专业课的重要纽带和桥梁,在各专业课程设置中起着承上启下的作用。
本课程主要研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,具有较强的理论性、实践性和综合性。
在这门课程的教学中培养学生的创新能力,笔者主要在理论教学、实验教学和课程设计三方面做了一些初步探索。
一、通过理论教学培养学生的创新能力1.构建有利于培养学生创新能力的课程体系。
从中学刚刚升入大学的学生,实践经验较少,对于一些工程中的问题缺乏感性认识,所以以往的课程体系,容易使学生觉得不知所学的内容有什么用,因此缺乏学习的主动性,影响创新能力的培养。
可见,构建以机械设计为主线、创新能力为培养目标、基于工作过程的新课程体系是非常重要的。
该体系将教学内容划分为两个大的项目(如104页图所示):(1)以内燃机为引导的常用机构项目,该项目再分为曲柄滑块机构、凸轮机构和齿轮机构等子项目;(2)以减速器为引导的通用零件项目,再细分为带、带轮、齿轮、轴、轴承、键和联轴器等子项目。
新课程体系更加贴合工程实际和人才培养的规律,充分体现了学生设计能力培养的循序渐进性,为学生创新能力的培养建立了一个良好的框架。
学生机械创新设计能力的培养
O 引 言
面对 日益激 烈 的新 技术 革命 和 经济 竞争 的严 峻 挑 战 , 何培 养新 世 纪 的工程 技术 人才 , 如 使他 们具 有创 新 意识 和 创新 设计 能力 , 当前高 等教 育需 要认 真 研究 和解 决 的一 个 紧迫 问题 。 是
国际竞 争归 根结 蒂是 创 新人 才 和科 技 的竞 争 。人 类将 更多 地 依靠 知识 创 新 、 术 创新 和 可 持 技
续发 展理 念推 动社 会 和经 济发 展 。 目前 , 国的创 新 能力 提 高 很快 , 我 创新 成 果也 很 丰富 , 与 世 界发 达 国家 但 的差距 依 然很 大 。在 高科 技 领 域 中 , 多 关 键 技 术 还 要 受 制 于 人 。 如 9 % 的 发 明 专 利 掌 握 在 发 达 国 家 手 很 0
常规机 械设 计 方法 的基 本 理论 、 基本 方 法 与基 本技 能 为基 础 。2 )机械 创新 设计 离不 开 现代设 计 方 法 中的计 算机 、 工程 设计 与 分析 软件 以及 现 代设 计 理念 。现代设 计 方法 中的可靠 性设 计 、 优化 设计 、 限元 设计 、 有 计算 机辅助 设计 、 拟设 计 也是 设计 者 在机 械创 新 设计 中应 该 具备 的基 本技 能 。3 虚 )机械 创新 设计 强 调设 计 者 必 须 具备 综合 性 的交 叉学 科 知识 , 不仅 涉及 机 、 、 、 、 、 息 技 术 , 至涉 及 艺术 、 学 、 它 电 光 气 液 信 甚 美 生命 科 学 。4 )
机械创新设计课程设计
机械创新设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机械创新设计的基本原理和方法,培养学生的创新意识和实践能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解机械创新设计的基本概念、原理和方法,了解各种机械设计的特点和应用范围。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行机械创新设计,能够独立完成简单的创新设计项目和实验。
3.情感态度价值观目标:学生培养对机械创新设计的兴趣和热情,增强创新意识和团队协作精神,提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械创新设计的基本原理、方法和相关案例。
具体内容包括:1.机械创新设计的基本概念、原理和方法。
2.各种机械设计的特点和应用范围,如传动设计、机构设计、控制系统设计等。
3.机械创新设计的案例分析,包括国内外典型的机械创新设计项目和实验。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握机械创新设计的基本原理和方法。
2.讨论法:引导学生进行思考和讨论,培养学生的创新意识和团队协作精神。
3.案例分析法:分析典型的机械创新设计案例,使学生了解机械设计的实际应用。
4.实验法:引导学生动手进行机械创新设计实验,培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的机械创新设计教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备充足的实验设备,保证学生能够顺利进行实验操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以保证评估的客观性和全面性。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问和讨论表现,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置适量的作业,包括练习题和案例分析,评估学生的知识掌握和应用能力。
机械类课程教学中创新能力的培养
校机 械 工程 系机 制 教 研 室主 任 。
1 . 改革教学 内容 , 强化创新意识的培养
立 只 有 大 约 15 左 右 ,而 且 这 些 典 型 的 系 统 对 立 均 可 用 4 2 0个 0 个发 明创造原 理中的方法来解决 。
T Z理 论在机 械 制造 与 自动化专 业 RI 教 学 中的应 用与 实践
TI RZ理论的发展 与完 善带动 了 T I RZ的应用 , 目前 T I R Z在 创新设计 、 创新 教学 、 创新科 研等方 面得到应用 , 得了可喜 的 取 成果 , 笔者 根据对 T I 论的理解 , R Z理 将其 应用到机 械工程 的创 新性人才培养 中,为机械制造及 自动化专 业的创新性人才培 养 提供一条 途径 。
陕 西省 教 育厅 基 金 项 目 0 G 4 6 0。
参考 文献 :
… 1李俊 华 . 革 机 械 设 计 基 础 实验 教 学 , 高 学 生 的 创 新 能 改 提
力 U . 国科 技 信 息, 0 ( )2 0 2 1 ]中 2 5 1 :0 — 0 . 0 7 『 徐 起 贺 , 昌 林 . 于 T , 理 论 的 机 械 产 品创 新 设 计 研 2 1 吴 基 PI . Z 究 m. 床 与 液压 , 0 47:2 3 . 机 2 0 f) - 3 3
创 新 理论 的发展 与 T I RZ理论
T I “ 明问题 解决 理论 ” R Z是 发 的俄文 简称 , 它是前 苏联 G . S hh l r .A su e 及其 同事们在分析研究 了世界上近 2 0万件高水平 l 5 发明专利 , 综合多个学科领域原理 、 法则 的基础上 提出的创新方 法理论体系 。主要 目的是研究 人类进行发 明创造 、 解决技术难题 过程 中所遵循 的科 学原 理和法则 ,它是一种建立在 技术 系统进 化规律基础上 的问题解 决系统 ,同时也是一个创新 能力 培养体 系理论 。将 T I R Z理论 与学生创新 能力培养相结合 , 进行 机械类 课程创新性教学 的实践是 我们 近年的探索 , 也取 得了一些经验 , 可为 同行在创新性 教学 中应用 T I R Z理论提供参考 。
浅探如何在机械设计教学中培养学生的创新性
●I
浅探如何在机械设计教 学中培养学生的创新性
杨根
( 苏省建湖 县农 业机械 化技 术学校 江 江苏 建湖 2 40 ) 2 70 [ 摘 要] 械设 计学 作为机 械类 专业 教学 环节 中的重 要组 成学科 , 于培养 和提 高 学生的 创新 意识 和创新 思维 发挥着 非 常重要 的 作用 。本 文阐 述 了通 过 机 对 机械 设计 教学 启迪 创新 意识 : 培养 学生 的 创新 能力 : 提升 学生 的创 新思 维 。 [ 关键 词] 机械 设计 创新 意 识 能力 思维 中圈分 类号 :6 2 G4 文 献标识码 : A 文 章编号 :09 94 (0 00 —0 5O 10 — 1X 2 1)90 3 一 l
创新是 民族进步 的灵魂, 是国民经济 腾飞的重 要因素和技 术发展 的原动 也 力 。在新 技 术 、新 理念 飞速 发 展 的今 天,学 生 的创 新意 识 、创 新 能力 已经 成为推 进社会 进步 的重要潜 能 实 践也证 明 : 学生 作为思 维最活 跃 的人群, 也 是最具创 造力 的群体 , 效强化 对学 生的创 新教育, 断培养 和提 高学生 的创 有 不 新能 力是 一 个关 系 国家命 运 、 民族 前途 的重 要 战略 问题 。 机械设 计学科 的教学 重点就 是教给 学生基 本 的机 械原理 和基 本的机 械设 计知识, 机械 设计学 作为机 械类专 业教 学环节 中 的重要组 成部分, 对于 培养 和 提 高学生 的创新 意识和 创新 思维 以及动手 能力 、实践水 平发挥 着非 常重 要的 作 用。那 么在机械 设 计学 教学 中如何 培养 学生 的创 新性, 下面 笔者 结合 多年 的教学 实 践和个 人 的 思考 , 几 点看 法 。 谈 1通过 机攮设 计 教拳启 迪 创新意 识 思想是 行动 的 先 导。培 养学 生 的创 造能 力 首先 要培 养 学生 的创 造性 意 识, 只有 学生具 备强 烈的刨新 意识, 能促进 学生 有效 开展创 新行 为。作为 创 才 新性人 才应 该勇于发 现矛 盾, 勤于探 索事 物, 敢于推 进创 新 。这就 要求 教师在 具体 的教学 实践活动 中, 有意 识地培 养和 提升学 生 的创 新意 识 。在 课堂 教学 、 训练方 式 、 课重点 等方面 大胆推 陈 出新, 授 有效 改革 以往 “ 鸭式 ” 教学模 填 的 式, 充分发挥 学生 的主 体作 用, 可能地 调动 学生 的主观 能动 性, 尽 结合创 造 实 例、创新 案例 , 用 “ 采 启发 式 ”教学, 促使 学生 相信人 人都有 其特 殊 、神 奇 的 创造力 。在 具体 教学活动 中, 笔者 就着 力引导 学生走 出传 统的 思维定 式, 注重 培养学 生在综 合分 析 、抽 象 比较 以及 归纳 演绎等 方 面的能 力素 质 。 笔者在机械 设计的教 学中, 总强调 : 好的机械产 品, 一件 从本质而 言就 是创 新 的产物 , 因此, 要想学 好机械 设计 课程, 就必须 培养 强烈 的创新意 识 。 笔者在 课堂 讲解时, 注重从 实例中分析 工作原理, 从实例 中 引出基 本机构, 从而 让学生 经 历从理论 到实 际, 从抽象 到具 体, 又从抽 象到 十分具 体形象 的 思维训练 。例 如 : 讲授 “ 在 曲柄摇杆 机构 及摩擦 自锁理 论 ”这 一理 论时, 教师 就可 以进 一步 讲解 颚式破碎机 的工作过程 , , 之后 给学 生一道作 业题 目, 让学 生利 用爬杆 机器 人 的设计, 有效 模仿 尺蛇 的爬 树动 作 。通 过这样 的 “ 启发式 ”教学 活动, 可 既 以有效 锻炼学生 的动手能力 , 又积 极助推学 生活跃思 维, 开动 脑筋, 从而打 开学 生 的创新之 门。 2通过机板设计教拳培养句 撕能力 I 在机械 设计 的教学 活动 中, 教师要有针对 性地鼓励 和引导 学生走 出传 统的 思维模 式, 确保 从复杂 的矛盾 中 、问题 的变 化 中、事物 的多样 性中, 断产生 不 大量有 新意 的假设 、 有创 新 的行为 : 断去探索 新的不 同于 传统模 式 的处 置方 不 法 。 者针对 “ 笔 功能原理 设计 ”是该学 科 的重点 内容, 也是 培训学 生创新 能力 的有效平 台, 就在 课堂教学 过程 中, 精心 设计问题, 要求学 生有针对 性的提 出原 理性构 思, 之后 , 采取 课堂 分组讨 论 的形 式, 导学生 有效 表达 思想 、分析 问 引
机械设计创新实训 - 教案
教案机械设计创新实训教案一、引言1.1机械设计创新实训的重要性1.1.1培养学生的创新思维和设计能力1.1.2提高学生的实际操作能力和团队协作能力1.1.3激发学生对机械设计的兴趣和热情1.1.4培养学生的工程意识和解决实际问题的能力1.2机械设计创新实训的教学目标1.2.1掌握机械设计的基本原理和方法1.2.2培养学生的创新思维和设计能力1.2.3提高学生的实际操作能力和团队协作能力1.2.4培养学生的工程意识和解决实际问题的能力1.3机械设计创新实训的教学内容1.3.1机械设计的基本原理和方法1.3.2创新思维和设计方法的应用1.3.3实际操作技能的培养1.3.4团队协作能力的培养二、知识点讲解2.1机械设计的基本原理和方法2.1.1机械设计的概念和重要性2.1.2机械设计的基本原理2.1.3机械设计的方法和步骤2.1.4机械设计的创新思维和方法2.2创新思维和设计方法的应用2.2.1创新思维的概念和特点2.2.2创新思维的方法和技巧2.2.3设计方法的应用和创新2.2.4创新思维和设计方法在机械设计中的应用案例2.3实际操作技能的培养2.3.1机械设计的实际操作技能2.3.2实际操作技能的培养方法2.3.3实际操作技能的培养重点2.3.4实际操作技能的培养效果评估三、教学内容3.1机械设计的基本原理和方法3.1.1机械设计的概念和重要性3.1.2机械设计的基本原理3.1.3机械设计的方法和步骤3.1.4机械设计的创新思维和方法3.2创新思维和设计方法的应用3.2.1创新思维的概念和特点3.2.2创新思维的方法和技巧3.2.3设计方法的应用和创新3.2.4创新思维和设计方法在机械设计中的应用案例3.3实际操作技能的培养3.3.1机械设计的实际操作技能3.3.2实际操作技能的培养方法3.3.3实际操作技能的培养重点3.3.4实际操作技能的培养效果评估四、教学目标4.1掌握机械设计的基本原理和方法4.1.1理解机械设计的概念和重要性4.1.2掌握机械设计的基本原理4.1.3掌握机械设计的方法和步骤4.1.4掌握机械设计的创新思维和方法4.2培养学生的创新思维和设计能力4.2.1理解创新思维的概念和特点4.2.2掌握创新思维的方法和技巧4.2.3应用创新思维和设计方法解决实际问题4.2.4培养学生的创新思维和设计能力的效果评估4.3提高学生的实际操作能力和团队协作能力4.3.1培养学生的实际操作技能4.3.2提高学生的实际操作能力4.3.3培养学生的团队协作能力4.3.4提高学生的实际操作能力和团队协作能力的效果评估五、教学难点与重点5.1机械设计的基本原理和方法5.1.1机械设计的基本原理5.1.2机械设计的方法和步骤5.1.3机械设计的创新思维和方法5.1.4机械设计的实际应用5.2创新思维和设计方法的应用5.2.1创新思维的概念和特点5.2.2创新思维的方法和技巧5.2.3设计5.2.4创新思维和设计方法在机械设计中的应用案例5.3实际操作技能的培养5.3.1机械设计的实际操作技能5.3.2实际操作技能的培养方法5.3.3实际操作技能的培养重点5.3.4实际操作技能的培养效果评估六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1机械设计教材和参考书籍6.1.2多媒体设备和投影仪6.1.3机械设计软件和计算机设备6.1.4实验室设备和工具6.2学具准备6.2.1笔记本和文具6.2.2机械设计软件和计算机设备6.2.3实验室设备和工具6.2.4学习资料和参考书籍6.3教具与学具的使用和管理6.3.1教具与学具的使用规范6.3.2教具与学具的借用和归还流程6.3.3教具与学具的维护和保养6.3.4教具与学具的更新和升级七、教学过程7.1引入新课7.1.1引入新课的方式和手段7.1.2引入新课的内容和目的7.1.3引入新课的效果评估7.1.4引入新课的互动和参与7.2讲解知识点7.2.1讲解知识点的顺序和结构7.2.2讲解知识点的深度和广度7.2.3讲解知识点的教学方法和技巧7.2.4讲解知识点的效果评估7.3实践操作和案例分析7.3.1实践操作的内容和目的7.3.2实践操作的方法和步骤7.3.3案例分析的内容和目的7.3.4实践操作和案例分析的效果评估八、板书设计8.1板书设计的原则和要点8.1.1板书设计的原则8.1.2板书设计的要点8.1.3板书设计的效果评估8.1.4板书设计的创新和改进8.2板书内容的设计8.2.1板书内容的组织和安排8.2.2板书内容的重点和难点8.2.3板书内容的逻辑和条理8.2.4板书内容的效果评估8.3板书与多媒体的结合8.3.1板书与多媒体的结合方式8.3.2板书与多媒体的结合效果8.3.3板书与多媒体的结合创新8.3.4板书与多媒体的结合评估九、作业设计9.1作业设计的原则和要点9.1.1作业设计的原则9.1.2作业设计的要点9.1.3作业设计的效果评估9.1.4作业设计的创新和改进9.2作业内容的设计9.2.1作业内容的组织和安排9.2.2作业内容的重点和难点9.2.3作业内容的逻辑和条理9.2.4作业内容的效果评估9.3作业的布置和批改9.3.1作业的布置方式和方法9.3.2作业的批改方式和方法9.3.3作业的反馈和评价9.3.4作业的布置和批改效果评估十、课后反思及拓展延伸10.1课后反思的原则和要点10.1.1课后反思的原则10.1.2课后反思的要点10.1.3课后反思的效果评估10.1.4课后反思的创新和改进10.2课后反思的内容和方法10.2.1课后反思的内容10.2.2课后反思的方法重点和难点解析1.教学目标:这是整个教案的核心,需要明确具体的教学目标,以便于后续的教学活动能够围绕目标进行。
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机械设计教学中学生创新能力的培养
一、《机械设计》课程的相关特点
1.课程设置目的
《机械设计》课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课,通过本课程的学习使学生获得机械设计的基本知识、理论和方法.而且要求学生结合本课程的学习,能够综合运用所学基础理论、技术知识,联系生产实际和机器的具体工作条件进行设计构想和设计技能基本训练,以便为顺利地过渡到专业课程的学习,并为进行专业产品与设备的设计打下良好基础。
2.课程教学基本要求
(1)要求掌握的基础知识:机械设计的一般知识,机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准。
(2)要求掌握的基础理论和方法:机械设计的基本原则。
机械零件的工作原理、受力分析、应力分析、运动分析、失效分析等。
机械零件工作能力计算准则:体积强度和表面强度,静强度和疲劳强度,刚度与柔度、摩擦、磨损和润滑,寿命与可靠性以及热平衡、稳定性等。
计算载荷,条件性计算等强度计算,当量法或等效转换法等。
机械零件简化的物理模型和数学模型,改善载荷和应力的分布不均匀性,提高零件疲劳强度,降低或增强摩擦,改善局部品质,提高零部件工艺性的途径和手段,以及预应力、冷作硬化、变形协调原则在设计中的应用。
(3)要求掌握的基本技能:设计计算、结构设计、绘图技能、实验技能、编程技能、计算机辅助设计技能、编制技术文件技能等。
二、机械设计课程中培养学生创新能力的环节
1.优化课堂教学环节
(1)运用启发式和讨论式教学引导学生创新。
在机械设计教学过程中,教师应该组织学生根据提出的问题进行分组讨论,学生通过分组讨论可以提高自己对于机械设计课程知识的感知度和理解程度,以激发他们的学习情感和思维能力,使学生对课堂上学到的知识,形成理性认识和学科认知。
(2)全面实施项目教学法。
以项目为背景,引导学生从项目的角度去思考问题和学习知识。
教师在每学期第一堂课的开始,就把机械设计课程的要求、题目和方法融入到课堂教学之中,以项目为背景引导学生查阅资料和组织材料。
最后通过相关调查研究,使学生开脱与机械设计课程设计的相关知识,转变学生的观念和态度。
(3)教学过程中适当使用多媒体辅助教学。
采用多媒体辅助教学手段,使枯燥无味静止的机构动起来,以更丰富多彩的方式展示给学生。
学生也可以观察动态机构,获得感性认识,激发自己的学习兴趣。
同时,通过一些多媒体教学手段的展示,也可以提高课堂教学效果。
(4)引入工程实例引导学生创新。
教师在对每章内容进行讲授时,结束基本知识教授后要结合课堂教学的相关内容引入与课程教学有关的工程实例。
通过联系工程实例,提高学生理论联系实际的能力。
教师也可以在课堂上引入机械创新设计方法的内容,提高学生的创新能力。
在课堂教学授课中要以工程为主线和背景,怒力培养学生的工程素质、工程意识和工程实践能力。
2.优化实验教学环节
教师还应该依托学校的教学环境,构建一些专门的机械设计实验室,设计并购买一些能吸引眼球并具有创新意识的机电产品,比如精巧的机构、玩具,典型的教学机构和机器。
实验室应该全面向学生开放,并让学生参与实验室的建设。
学生可以观察分析机构的运动方案、工作原理、关键技术和机械结构,也可以参与重新构思组装机构和机械,学生设计的一些新型机构也可以展示在实验室中。
3.优化课程设计教学环节
在机械设计课堂上,为了培养学生的创新能力,教师应该增添一些机械系统运动方案选型设计的内容。
布置的设计题目可以是:水果去皮机、自卸车举升机构、擦窗机、折叠椅、扫地机等。
教师也可以引导学生利用课余时间对常见的机械装置、玩具或工具进行观察,分析它们的运动原理和机构形式。
对于那些课程设计题目,教师可以教会学生查阅相关参考资料。
结合实际题目拟定机械系统传动方案,并结合这些方案的要求建立机构力学模型。
同时利用计算机进行运动参数的设计和仿真分析,最后结合这些设计方案鼓励学生做出实物。
例如,在机械设计课程中带式输送机传动装置中的圆柱齿轮减速器设计是一个经典的课程设计内容,传统的教学方法是教师将班级分为若干小组,每个小组的设计参数相同,这样的教学方法使一部分的同学对设计图纸和结果进行了抄袭。
为了解决这样的弊端,教师可以在课程设计之中为每个同学设置不同的参数,要求学生用计算机绘图取代传统手工画图。
这样既增加了课程设计的难度,又强化训练了学生的计算机绘图能力,提高了学生的创新能力。
三、案例分析
本文以机械设计中“平面四杆机构”知识点的学习为研究对象,介绍“以培养学生创新意识为主线”的教学模式的具体实施。
1.创设问题情境
教师在上次课结束时对课后作业进行了布置:要求学生对公共汽车门的启闭机构进行观察,并分析公共汽车门的启闭机构由几个可以活动的构件组成。
在本
次课的开始时,教师对几个学生的观察结果进行了抽查,引导学生对各种不同的观察结果进行比较和评价。
学生讨论之后,教师对观察作业的正确答案进行公布,对那些仔细观察的学生进行鼓励,然后引出本堂课的教学目标,对平面四杆机构进行定义,并提出启发式的问题,例如在日常的生活中可以见到哪些平面四杆机构?怎样设计四杆机构?这些平面四杆机构有什么样的基本特性?
2.学生分组讨论
学生根据教师提出的问题,结合教材内容和生活实际,对四杆机构的基本特性和类型进行讨论,教师要鼓励学生积极对一些简单的四杆机构进行设计。
在学生讨论的过程中,对于四连杆机构的动作逻辑,老师应有意识地引导学生分析与其他的机构相比具有的独特之处,机构参数改变对于机构的影响等方面的内容。
3.课堂讲解
针对那些学生在讨论过程中仍不能解决的问题,教师应该利用板书和多媒体软件进行精辟、有针对性的讲解。
在讲解过程中,教师也应该利用多媒体软件对一些常见四杆机构动画进行适当播放,如鹤式起重机、飞机起落架、自动卸货车、汽车刮雨器等机构,让同学对这些机构有一个感官上的认识。
在知识讲解结束后,教师进行总结和评价,并可以在课堂上引入刨床机构等相关工程实例,引导学生对平面四杆机构进行创新设计。
4.布置课后作业和实验
教师对学生进行分组,并对每组学生提出不同平面六杆机构的性能参数,对一组设计题目的设计过程,先用一些比较成熟的软件进行演示,引导学生运用软件利用课余时间对相关机构的运动参数进行计算,使学生熟练掌握计算机,采用计算机辅助技术完成相关的机械设计。
作业的辅导和答疑可采用网上交流的方式,开通教师和学生之间的绿色教学沟通途径。
5.课外科技活动
在学生参加课外科技活动时,教师要进行适当的引导。
例如,教师可以在班级内举办平面四杆机构创新设计大赛,鼓励学生踊跃参加,对于那些做得好的学生进行奖励。
还要支持和鼓励学生参加校外和学校的机械设计大赛。
在课外科技活动中,教师特别要引导学生顺应时代潮流进行创新机械设计的尝试,如攀爬机械装置,尝试设计水上自行车、仿生机械创新设计等。