高等機械設計理論范文

時間:2023-12-26 18:01:45

導語:如何才能寫好一篇高等機械設計理論,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

高等機械設計理論

篇1

關鍵詞:高等機構設計 課程 教學方法 學習興趣

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(a)-0198-01

高等機構設計是機械設計及理論學科的主要專業(yè)課之一,它是在機械原理課程的基礎上,繼續(xù)深入研究機構結構、機構運動分析和機構綜合的課程。在傳統(tǒng)工程教育體制下,教學模式多以課堂講授為主,缺乏結合實際的案例式教學、綜合性教學,這種狀況造成了高等教育難以滿足機構設計發(fā)展的需求,學生對該課程感覺枯燥乏味甚至失去興趣。因此必須針對機構設計的特點,優(yōu)化其教學內容,將教學手段、教學方法和實際應用等有機地融為一體,能夠幫助教師改善課堂的教學效果和激發(fā)學生的學習興趣,也有利于開闊學生的設計思路和創(chuàng)新能力。

1 高等機構設計的特點及其主要內容

高等機構設計具有以下特點。

(1)高等機構設計是一門非常重要的、實踐性和創(chuàng)新性很強的專業(yè)課程,特別強調計算機編程、機械優(yōu)化設計、高等數學、機械原理及機械動力學等的綜合運用。

(2)在研究內容方面,從平面機構的分析與綜合擴展到了空間機構的分析與綜合,從簡單的高副機構擴展到了瞬心線高副機構和共軛曲線高副機構。

(3)研究方法也轉變?yōu)橐杂嬎銠C為工具,以高等數學中的坐標轉換與矩陣運算為主的解析法。

(4)專業(yè)面較寬,通用性較強,需要學生有較寬的知識面和適合各類產業(yè)機械所需的設計方法和技巧。

高等機構設計所涉及的學科門類多,涵蓋的內容廣泛,主要教學內容包括[1]:機構的分析與綜合;機構的型式綜合;運動規(guī)律設計;凸輪機構設計;齒輪機構設計;機器人機構;組合機構與機構的變異。

2 優(yōu)化課程教學體系和內容

要在有限的教學學時(通常為40學時)內完成如此多的內容,如果不采取有效的措施,就難以取得好的教學效果。

2.1 構建高等機構設計課程教學體系

由多教研室、系部建立高等機構設計課程群,主要課程包括:(1)數學課程,如《高等數學》、《微分幾何學》;(2)先進設計方法的課程,如《機械優(yōu)化設計》;(3)基礎課程,如《機械原理》,《齒輪嚙合原理》;(4)計算機語言課程,如C語言,C++語言及Matlab等課程。

2.2 整合教學內容

針對教學的參考教材,教學內容應進行適當的調整和整合。首先注重機構設計基本理論、原理和方法的講授,使學生擁有較厚實的基礎知識,同時,以課本的基本知識點為基礎進行適當的拓展。例如,重點講解平面連桿機構的分析與綜合,然后以此為基礎涉及空間連桿機構的分析和綜合,這樣由易到難的次序可以減少學生聽課過程中的枯燥感,逐步建立對該課的興趣,從而達到良好的教學效果。

2.3 突出理論與實際應用相結合的特色

高等機構設計課程的內容較寬,涉及許多其它學科的知識,如高等數學、微分幾何學、機械優(yōu)化設計、機械原理、計算機科學等。在掌握機構設計的基本理論和方法的同時,應突出理論與實際應用的緊密結合,每一中設計理論和方法均應有實際的應用實例佐證。如平面連桿機構綜合的類型講解時,針對每一類綜合給出若干實際工程應用的實例,寓教于實際生產應用,這樣可以使得學生的思維清晰,不斷提高興趣。

2.4 保持教學內容的最新

高等機構設計課堂教學必須緊跟機構設計的最新趨勢,始終保持機構設計教學內容的先進性。授課教師緊密關注高等機構設計方法的近況,并把它們融入教學過程中,使學生能夠掌握機構設計的最新知識[2]。

3 教學方法和手段

3.1 多媒體教學與課堂教授相結合

采用多媒體教學,可以擴充課堂教學的信息量,增強感性認識,加深對相關知識的印象和記憶[3];同時,在一些關鍵的知識點上,教師應詳盡地在黑板上推導出整個過程,以促進學生對該知識點的理解,增強學習興趣,提高教學效果。例如,在課堂講授平面連桿機構的概述時,適當增加車間裝配線(位置綜合)的視頻,電動打字機(函數綜合)、電影膠片放映機(軌跡綜合)等的視頻。

3.2 授課模式與啟發(fā)教學相結合

在課程教學過程中,采取“授課”與“啟發(fā)”相結合的課程教學組織方式[4]。除了傳統(tǒng)教學方法外,對應用、設計方法等則采取“啟發(fā)”的教學方法,授課老師在課堂上提出問題并加以適當引導,啟發(fā)學生自己去努力思考。同時,可組織學生分組討論和爭論,老師最后進行歸納總結。這種教學方法能夠活躍學生的創(chuàng)新思維,能夠充分挖掘學生的創(chuàng)新能力。另外,教師在授課時,需要將不同知識點之間的背景、聯(lián)系及因果關系分別介紹,這樣也有助于學生的理解,增加教學效果。

3.3 理論知識與實際應用相結合

組織學生到相關企業(yè)、車間參觀并努力發(fā)現機器設備上的相關機構部件,提高高等機構設計在機械裝備的感性認識。我們依托河南省重點開放實驗室及機床實驗室等,為課程實踐教學提供了良好的環(huán)境。實驗室擁有各類數控式和機械式的車床、銑床、刨床、磨床等,加工中心,機器人,三坐標測量機,數控成形磨齒機、齒輪測量機等設備,使學生在在學習理論知識的同時與實際機械機構完全對應,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

3.4 專題講座,擴寬相關知識面

高等機構設計課程的重點理論與設計方法不能在有限學時內深入講解,可以在課余時間舉行專題講座,如組合機構設計及其新進展、凸輪機構的分度功能設計、機械優(yōu)化設計在機構設計中的作用等專題講座,使學生對某個知識點有比較全面的了解,從而提高學生的學習興趣,滿足了學生不同層次的要求。

高等機構設計的教學目的就是使學生能夠掌握常用機構的設計方法,把學到的理論知識和具體的設計實例結合起來,能夠對設計實例進行分析,并編程計算得到設計結果。因此,理論知識與實際應用相結合是該課程講授的最終目標。高等機構設計的課程教學應優(yōu)化完善教學內容,融合傳統(tǒng)的和先進的教學手段和方法使課堂教學效果得到提高,增強實際應用環(huán)節(jié)的教學比重,引導并開闊學生的設計思路,不斷提高學生的機構創(chuàng)新能力。

參考文獻

[1] 傅則紹,盧子馨.機構設計(修訂版)[M].北京:石油大學出版社,1998.

[2] 任小中,曹鐵珍,韓建海.論課堂教學方法的革新[J].成功(教育版),2009(1):15-16.

篇2

一、高校藝術設計專業(yè)教學的現狀分析

1、招生形式的現狀及問題

隨著設計在社會中的地位越來越顯著,藝術設計專業(yè)人才需求量不斷增加,為了獲取更多的經濟利益,我國很多高等院校都開始設立藝術設計專業(yè),使得此專業(yè)成為高校最熱門專業(yè)之一。很多高校招生都是通過全省聯(lián)考的方式,即各省采用統(tǒng)一的試題和評分標準來招收省內美術類的考生,包括素面、色彩兩門專業(yè)科目考試。由于對文化課要求過低,很多學生為了上大學參加幾個月的美術班來應付省專業(yè)聯(lián)考,這樣招收的學生文化水平普遍偏低,而數量卻加大,導致教學質量下滑、師生比例失衡。

2.藝術設計專業(yè)教師狀況分析

我國的藝術設計專業(yè)起步較晚,所以很多高校都沒有此專業(yè)的碩士點,博士點更是稀缺。這就導致高校藝術設計教育缺少高素質研究水平能力的副教授、教授,以及科研成果。高校引進的老師大部分都是碩士生,博士生的數量微乎其微,缺少學歷高、資歷深、有經驗的一線教師。大部分的一線教師都是應屆碩士畢業(yè)生,還有一部分是本校留校的學生,普遍缺乏教學經驗,自己所學到的知識大部分都是大學剛講學過的內容,導致給學生授課內容單一化、沒有創(chuàng)新性。還有一些教師是從純美術專業(yè)或者機械設計專業(yè)改行到藝術設計的,沒有接受過專業(yè)的學習和鍛煉,缺乏實踐經驗,沒有接受過具體的設計項目制作,對設計基本流程了解不充分,這就導致在教學中缺乏設計能力,不能給學生正確的指導。

3.專業(yè)設置與培養(yǎng)目標現狀及問題

在專業(yè)課程設置和教學計劃安排上跟不上社會需求的節(jié)奏。很多高校藝術設計學科的專業(yè)設置十分相似,不同專業(yè)名稱,實際學到的東西幾乎相差無幾,只是換了個名稱。在教學計劃安排上,高等藝術設計專業(yè)培養(yǎng)教學計劃,一般是四年,第一年是基礎知識培養(yǎng),第二年和第三年是專業(yè)知識的培養(yǎng),最后一年進行專業(yè)設計。學生參加社會實踐也只有在畢業(yè)前的半年,但是大部分學生在這半年還忙著找工作,根本沒有完整的參與實踐的環(huán)節(jié),導致畢業(yè)無法適應企業(yè)的需要,學到的專業(yè)知識無一受用,藝術設計專業(yè)的人才培養(yǎng)和市場需求脫節(jié),專業(yè)培養(yǎng)輕視理論為實,重視實踐為虛。

二、藝術設計專業(yè)實踐教學的核心

以創(chuàng)新型人才為培養(yǎng)目標是高等藝術設計專業(yè)教育的發(fā)展反向,強化實踐教學,著重培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)造能力。中國美術學院王雪青教授提出:從實踐教學的目的來說,實踐教學包括三個方面:一是對動手能力的培養(yǎng),二是對設備性能的掌握,三是對創(chuàng)造能力的驗證。

雖然國內很多設有藝術設計專的高校業(yè)也開始意識到實踐教學的重要性,尤其是對于學生的動手能力培養(yǎng)非常重要。有些高校已經做出了一些改變,比如:針對自身的硬件設施和辦學情況重新調整實踐教學計劃、建設實踐教學專業(yè)實驗室、實習基地等機構;重新劃分師資力量,聘請很多企業(yè)的專業(yè)技術人員為學生開設workshop等實踐課程,讓學生把理論和實踐結合起來,通過自己親身參與實踐課程,提升自己的動手能力,以便畢業(yè)后快速適應社會,體現其社會價值。

一般來講,在高校藝術設計專業(yè)開展實踐教學活動,是將藝術設計教育資源和校企教學結合,實現理論與實踐相結合的過程,其教學內容要與時俱進,要緊跟時代的發(fā)展變化,隨時進行調控,開展實踐教學的最終目的就是要讓學生同時具備動手實踐能力以及有創(chuàng)造性的設計操控能力。因此,高校要不斷發(fā)展實踐教學基地的基礎性建設,包括校內實踐、校外實習基地和企業(yè)實踐三部分。同時要不斷優(yōu)化教學計劃和方案,將實踐教學從構想變成現實,在這個教學過程中,教師必須有效的設計課堂教學與實踐教學的關系,通過各種實踐形式,學生將課堂學習的理論知識加以應用。

三、藝術設計專業(yè)實踐教學改革對策

1.優(yōu)化專業(yè)設置及培養(yǎng)目標

我國藝術類高等院校普遍是將所有與設計相關的專業(yè)都設置在藝術設計學科下,方向涵蓋性很廣,所以藝術設計學科是將科學、藝術、技術交叉融合的一個綜合性學科,將工程技術素質訓練、計算機技術應用素質訓練和造型藝術素質訓練相結合,具有多樣化、應用性強、與社會經濟同步發(fā)展等特點。在設置專業(yè)方向上,可以適當開設一些適合社會發(fā)展、適合經濟需求的交叉性學科專業(yè),各個地方院??梢愿鶕约寒數氐牡赜蛱厣_發(fā)適合的專業(yè),比如一些旅游城市的藝術院??梢蚤_設旅游紀念品設計為具體的專業(yè)方向,大力發(fā)展紀念品設計,和城市特色結合起來,既可以和企業(yè)直接對接做具體項目,又可以提升經濟效益,學生動手的機會增加,達到雙贏。此外,在設置專業(yè)上也要緊跟市場需求,比如現在很多商品的包裝比起商品更吸引人,而我國包裝設計相比日本等發(fā)達國家還相差甚遠,還需要大批的專業(yè)人才提升這一領域,所以可以進一步細化開發(fā)此相關專業(yè)方向。

同時,對培養(yǎng)目標的改革也是很有必要的,高校的藝術設計專業(yè)改革要根據各高校自身的優(yōu)勢和人才培養(yǎng)方向,立足于自身的專業(yè)優(yōu)勢和特色,確定專業(yè)發(fā)展目標和定位,設定符合自身發(fā)展的、具有自己特色的實踐教學體系。比如國內很多藝術設計專業(yè)高校以工科為背景,那就可以走跨學科的國際設計道路。有的高校是純藝術的背景,那就可以將藝術與設計結合起來,注重國內外美術與藝術設計學科發(fā)展的新動向等等。

2.構建藝術設計實踐教學的內容

藝術設計實踐教學和普通的實驗、實習不同,它屬于實驗、實習的綜合??梢园褜嵺`教學分為基礎實踐教學、專業(yè)實踐教學和課題實踐教學。

基礎實踐教學立足于培養(yǎng)學生對基礎知識的掌握,包括設計理論知識、設計原理知識和專業(yè)素質教育。在教學方法上可以采用討論式教學,設定一個學生感興趣、關注并困擾的熱點問題在課堂上進行討論,讓大家各抒己見,求得最優(yōu)的結果;

專業(yè)實踐教學主要包括專業(yè)基礎課,使學生掌握藝術設計的方法和綜合創(chuàng)新能力。通過專業(yè)實踐教學的培養(yǎng),學生在表達能力、創(chuàng)造性、感知能力和設計能力等方面都有所提升。在做設計時,能夠具備敏銳的觀察力,及時把握設計動向,具有創(chuàng)造性思維,能夠完整表達自己的設計概念和想法,并能夠獨立思考和解決問題。在教學方法上可以多結合一些具體的企業(yè)案例,讓學生對案例進行討論和分析,提出自己的觀點,達到啟發(fā)學生的思維,學生通過自己熟悉的案例學習,更容易達到好的課堂效果。

課題實踐教學是讓學生將前期掌握的基礎實踐知識和專業(yè)實踐知識應用到具體設計中的創(chuàng)造階段,包括實踐教學和設計實踐兩方面。在具體的教學中,老師要以企業(yè)生產實踐為依據,從創(chuàng)意構思、草圖繪制、效果圖確定、效果圖優(yōu)化、模型制作、結構圖繪制等各個方面完全按照企業(yè)生產流程進行教學??梢宰屍髽I(yè)技術人員和專業(yè)教師同時授課,讓學生把設計專業(yè)理論知識和實踐項目有效結合。

3.優(yōu)化專業(yè)教師隊伍

教師是教學的組織者和指導者,優(yōu)秀的教師才能有效提高教學質量。注重藝術設計專業(yè)實踐教學改革就要求教師不僅要具備專業(yè)理論知識,同時也要具備較強的實踐經驗。在強化教師隊伍的建設中,可以從以下幾個方面著手:

(1)鼓勵年輕專業(yè)教師走向企業(yè),參加各種實踐培訓,了解企業(yè)最新的生產技術和用人目標,及時更新教學方向。

(2)定時邀請藝術設計專業(yè)專家學者到本校進行報告講學,讓教師及時了解國內外藝術設計專業(yè)發(fā)展動向,不斷為教師充電,也可聘請這些專家擔任實踐教學的校外指導教師。

(3)鼓勵低學歷的專業(yè)教師繼續(xù)深造,考取碩士或者博士,繼續(xù)提高教師的專業(yè)知識水平,為未來的專業(yè)學術發(fā)展奠定基礎。