機械設(shè)計課程的設(shè)計與探索
時間:2022-01-14 02:56:13
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一、思路的實踐過程
緒論時我們重點介紹了這門課程的特點及用途,且加入了零件、構(gòu)件等概念,并且拆解簡單機器,讓同學(xué)們有個初步認識。接著是繪制機構(gòu)運動簡圖。然后我們先從四桿機構(gòu)出發(fā),結(jié)合日常見到的篩東西、磨豆腐等,布置設(shè)計任務(wù),在四桿機構(gòu)的講解過程中,不斷提醒雙曲柄機構(gòu)、曲柄搖桿、雙搖桿機構(gòu)分別有什么運動特性,能轉(zhuǎn)化為什么樣的運動形式,現(xiàn)實生活中有哪些物品是用到了這些機構(gòu)的,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生往設(shè)計任務(wù)上思考,學(xué)完四桿機構(gòu),學(xué)生也能就自己的任務(wù)作出簡單的設(shè)計和構(gòu)想。一個機器少不了動力,因此我們在課程中增加了電動機的選用環(huán)節(jié)。學(xué)生設(shè)定了自己的運動機構(gòu)的各種參數(shù)后,按部就班選用電動機,由此掌握了效率等概念,并且對整體的機器有了一個大概的認識,見到了軸承、聯(lián)軸器、變速箱等詞匯,雖然了解不深,但因為拆解了一個機器,學(xué)生們基本還是能接受。電動機選擇好了以后,就牽涉到減速的問題,這時我們就可以引進齒輪機構(gòu)(包括蝸輪蝸桿)、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構(gòu)重點講傳動比的分配、計算及選用,對于漸開線的形成等和現(xiàn)場應(yīng)用聯(lián)系不密切的,我們忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應(yīng)用。在學(xué)習過程中就加入查手冊選材料環(huán)節(jié)。把時間用到應(yīng)用實踐上。齒輪有了,傳動比有了。誰可以把運動和動力傳遞給齒輪呢?于是聯(lián)軸器和聯(lián)接就出場了,齒輪是靠鍵連接與軸傳遞運動和動力,電動機的運動和動力就是由聯(lián)軸器聯(lián)接電動機軸和帶傳動的。各類聯(lián)接重點也是放在選擇應(yīng)用。各類零部件都選用設(shè)計好后,軸就上場了,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是重點,我們通過舉例比較分析,搞清楚什么樣的軸結(jié)構(gòu)是合理的,并且通過講解和改錯,明白為什么要有細節(jié)上的處理(這些機械制造基礎(chǔ)已經(jīng)有過講解)。最后是軸承,支撐軸的零部件。軸承的選用、軸承壽命計算是花時間較多的環(huán)節(jié)。每一步就是一個設(shè)計環(huán)節(jié),做的作業(yè)就是為自己設(shè)計的執(zhí)行機構(gòu)選用配套的運動機構(gòu)和輔助系統(tǒng)。大家自己設(shè)計了一個機器,一個設(shè)計過程就完成了,同時完成的還有大部分的課程學(xué)習任務(wù)。對于凸輪、間歇機構(gòu)等就放在了最后,由于前面已經(jīng)學(xué)習過常用零部件的設(shè)計、選用,因此同學(xué)們學(xué)起來也并不吃力。
二、新思路實行的效果
課程改革前,由于內(nèi)容之間相對獨立,各機構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)各有特點,相互之間聯(lián)系少,課程重點不突出。學(xué)習時沒有細化的明確任務(wù)和目標,學(xué)生接受很被動,學(xué)生普遍反映這門課“難學(xué)”“不太理解”“聽不懂”,通過率也是各類課程里面最低的。學(xué)生上課積極性不高,課堂氣氛低沉,學(xué)習效果不好。改革后,由于章節(jié)環(huán)環(huán)相扣,第一步就是學(xué)生為自己設(shè)計喜歡或相關(guān)的機構(gòu),后面的每一步都是為了實現(xiàn)機構(gòu)的運動目標而實踐,學(xué)生學(xué)起來有方向、有程序,特別是小組討論方案,氣氛非?;钴S。教師在其中只是起到引導(dǎo)和幫助解決問題的作用,學(xué)習的主體是學(xué)生,思考的主體是學(xué)生,實踐的主體還是學(xué)生,收到了較好的學(xué)習效果。
三、不足與思考
一是實踐環(huán)節(jié)場地和師資有限。在學(xué)習過程中,我們很需要實物拆解的環(huán)節(jié)。但這些既需要各類機器,更重要的是需要較大的場地,還有就是需要有教師指導(dǎo)和協(xié)助,但場地和教師人手都是我們的瓶頸,這就使得拆解效果大打折扣,有人甚至只是看一眼(因為一個教師在這個環(huán)節(jié)沒辦法管理四五十個學(xué)生)。這個問題目前我們還沒有太好的解決辦法。二是學(xué)生學(xué)習主動性不夠?;揪褪峭瓿闪巳蝿?wù)就行,有的學(xué)生跟著小組混,學(xué)到的知識并不扎實。三是還沒有編撰校本教程。編寫一本合適的教材,一直是我們的計劃,但這個工程工作量較大,我們計劃在近兩年完成。
本文作者:熊慧英劉鷹孫峰蒙雪蘭粱剛廖麗工作單位:廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院