论文卓越工程师培养的机械设计课程改革是关于本文可作为卓越方面的大学硕士与本科毕业论文卓越论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
【摘 要】 本文以“卓越工程师教育培养计划”中的培养要求为指导思想,针对机械设计课程实践性强的特点,从教学理念、教学内容、实验环节和课程设计等方面对机械设计课程教学改革进行了探索,重在提高学生的实践能力.
【关键词】 卓越计划;机械设计;课程改革;实践能力
一、引言
为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》,推动我国工程系列人才的培养,促进我国迈向工程教育强国,教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”.德州学院机械设计制造及其自动化专业获批“校级卓越工程师教育培养计划”试点专业,并成立了卓越工程师班,培养现场机械工程师.机械工程师能力包括设计能力、制造能力、工程运行能力.其中设计能力即设计全过程的运行能力,基本技能包括画图、设计基本能力（机构设计能力、结构设计能力）、分析能力（运动分析能力、力学分析能力）、设计文档制作能力.机械设计课程强调的就是综合运用设计知识、为进行工业产品和设备的设计打下宽广和坚实的基础.
而目前该课程教学中存在教学内容与工程实际脱节,课程教学内容只是基本理论知识的简单讲授,缺乏结合工程实际进行教学,忽视了机械设计方法在工程实际中的具体应用等问题.如何培养机械专业学生卓越工程师班的设计能力和实践能力,更好地将理论教学与实践环节相融合,将是基于卓越工程师培养的机械设计课程改革的重中之重.
二、基于卓越工程师培养的机械设计课程改革
1.制订合理的教学计划
德州学院机械设计制造及其自动化专业在2013年进行了人才培养方案改革,对卓越班的教学计划进行了修订.本专业学生将在大一进行机械制图、计算机辅助绘图课程,在大二进行互换性与测量技术、理论力学和材料力学、三维实体设计等课程学习.这些课程的开设培养了学生绘图、计算机辅助设计能力、机械的动力学分析等能力,为机械设计课程学习做好了充足的知识储备.
2、转变教学理念,培养学生的工程能力
在教学中应围绕“工程能力培养”的主线,让学生树立工程教育服务行业、企业人才需求的观念.在机械设计课程的教学中要使学生明确知道,对于机械专业的学生,不仅要学习知识,更重要的是应用学过的知识来分析和解决具体的实际工程问题,做一名卓越的机械工程师.
例如在教授螺纹联接内容时,先不是急于讲解理论知识,而是给学生在PPT中展示华航飞机爆炸事故、南方某厂刚吊装完一30米跨的部分屋面钢梁时轰然倒塌的一组图片和相关工程事故的,不仅让学生了解螺栓脱落和强度不足引起的严重后果,而且让学生了解了螺纹联接的工程应用以及设计的重要性.同时在后续讲解螺纹预紧和放松、螺栓组的设计中将对这些工程问题一一进行分析讲解.逐步引导学生从工程设计实际出发,培养学生分析问题、解决问题的能力.
3.理论教学内容的改革
合理的安排课程教学内容,由于机械设计课程的实验课时为12课时,还有课程设计和实习,所以理论教学实际课时为50课时左右,理论课时较少.因此在授课时可以淡化对理论公式的推导如齿轮的强度计算等,加强对工程应用的讲解,如螺栓组的设计、带传动的设计、轴的结构设计等.对联轴器、离合器、弹簧等难度较低的内容可以采用先到工训中心的实物进行认识学习,然后学生先自学理论部分的方式.
4.实验教学环节的改革
机械设计的实验内容除了带传动实验、螺栓连接实验、减速器拆装实验传统实验外,增加了轴系组合创意设计实验、机械传动创意设计实验等创新性实验,这些创新性实验要求学生提前学习实验内容,2-3人一组做出设计方案,然后到实验室完成实验.虽然学生在实验过程中出现的方案不合理等的问题比以前更多,但在处理这些问题过程中,学生分析和解决问题的能力得到了锻炼,有助于培养学生解决工程实际问题的能力.另外通过开放机械创新实验室,学生可以利用业余时间到实验室完成自己的机械设计创新项目,提高了学生的创新意识和实践动手能力.
5.机械设计课程设计环节的教学改革
将原有集中2周的课程设计环节,穿插到各章知识点中,课后作业以具体项目设计内容为主,教材后面的习题为辅.课程讲述到工程设计的基本原则和一般程序时,就将设计任务下达给学生,设计任务除了传统的减速器设计外,还有目前教师承担的工程实际课题分解成小的项目,同时鼓励学生自己找项目如准备参加科技竞赛的项目,由三个学生组成一个项目小组.因为学生们前期已经学过机械制图、AutoCAD、三维实体设计软件等知识,因此能够将数字化设计引入课程设计中.学生经历了设计原理草图、选定方案,构形、尺寸设计与校核,三维虚拟样机建模,计算机绘图、说明书编写,最后项目总结与答辩环节,体会到完整的机械设计过程,同时能够将实际设计项目贯穿整个教学过程.教师在和学生共同完成一个项目过程中,专业知识的教与学,更多成为了探讨和研究;而有的放矢的让学生“干中学”,能够大大提高学生的学习积极性、创新性和工程实践能力.
6.利用各种科技竞赛,促进学生工程能力的提高
卓越工程师教育培养计划要求在培养学生工程实践的过程中,做到课堂上的教学理论与课堂外的生产实践相结合.围绕这个要求,将机械设计课程实践教学与学生的课外科技创新活动结合起来.鼓励学生参加三维设计大赛、机械创新设计大赛、机电产品设计大赛等直接跟机械设计课程有关的大赛.学生除了要针对具体问题进行方案构思,还需要对设计出来的方案亲自进行实施,从而使得学生必须将创新构思与实践动手能力紧密结合起来,使学生们的创新能力及其实践能力均在竞赛过程中得到了全方位的锻炼.同时德州学院制定了各种课外学分认定和管理办法,并给予一定物质奖励,大大提高了学生学习的参与积极性和创新意识.
三、结论
结合卓越工程师培养计划的要求,在机械设计课程的教学平台培养学生创新思想和实践动手能力上进行积极探索,培养学生的动手实践能力关键还是在于有效调动学生的学习热情,结合工程实例和实验环节,将教学内容、创新方法和实际操作有机结合起来,这样才可以充分发挥出学生的创新能力,培养出学生的工程实践能力.
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【作者简介】
王 会（1973-）女,德州学院机电工程学院机械系主任,副教授.
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参考文献：
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