機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

時間:2022-03-17 03:31:00

導(dǎo)語:機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

機(jī)械設(shè)計(jì)》是一門機(jī)械類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,是研究通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)原理、計(jì)算方法和機(jī)械設(shè)計(jì)一般規(guī)律的課程,而機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)則是培養(yǎng)學(xué)生鞏固理論知識、進(jìn)行機(jī)械工程實(shí)踐的訓(xùn)練,提高其機(jī)械工程意識、機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)和途徑。

1改進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段,培養(yǎng)創(chuàng)新能力

機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是理論課的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),它不僅是學(xué)生獲取知識的有效途徑,而且對于提高學(xué)生創(chuàng)新能力具有十分重要的作用?,F(xiàn)在的學(xué)生普遍對工程實(shí)踐缺乏感性認(rèn)識,動手能力較弱,雖然在理論課堂學(xué)習(xí)中接觸了一些機(jī)械實(shí)物模型,觀看過工程機(jī)械圖片和視頻展示,有了一些感性認(rèn)識,但這些知識還不夠,還必須從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力出發(fā),合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)測試手段,以提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。學(xué)生只有通過機(jī)械工程實(shí)踐的訓(xùn)練,才能牢固地掌握機(jī)械設(shè)計(jì)知識。在實(shí)驗(yàn)設(shè)備中都增加了現(xiàn)代測試技術(shù),配置了計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集、處理和打印設(shè)備,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行力學(xué)參數(shù)、機(jī)械參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示與輸出。我們不斷完善與更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容,由學(xué)生任意選擇,使學(xué)生不僅熟悉各種不同實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理與功能,而且掌握不同實(shí)驗(yàn)的測試方法、數(shù)據(jù)處理以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析方法。將現(xiàn)代測試技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中,明顯地提高了實(shí)驗(yàn)測量速度與精確度。

在“機(jī)械零件認(rèn)知實(shí)驗(yàn)”中,通過利用機(jī)械零件陳列柜的展示、對機(jī)械實(shí)物和模型與展板的觀察和分析,使學(xué)生認(rèn)知了機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的標(biāo)準(zhǔn)件、通用零部件與機(jī)械傳動的類型與特點(diǎn)。在機(jī)械零件陳列柜中結(jié)合文字注釋、機(jī)器與模型的運(yùn)動、電腦聲控同步的講解,使學(xué)生認(rèn)知了如牛頭刨床、減速器、壓面機(jī)、破碎機(jī)、雕刻機(jī)等機(jī)器的運(yùn)動規(guī)律,加深了對機(jī)器與機(jī)械零件的感性認(rèn)識,解決一些課堂上難以想象的問題。通過機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)電動陳列柜的展示,使學(xué)生了解了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的發(fā)散思維法、功能設(shè)計(jì)法、移植設(shè)計(jì)法、組合設(shè)計(jì)方法,原理方案、結(jié)構(gòu)方案、外觀方案的創(chuàng)新以及新產(chǎn)品示例,拓寬了學(xué)生的知識面,提高了學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力。在“帶傳動滑動與效率的測定實(shí)驗(yàn)”中,使學(xué)生了解了智能帶傳動實(shí)驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)與原理,掌握扭矩、轉(zhuǎn)速、滑動率、效率的測試方法。學(xué)生觀察了帶傳動的彈性滑動與打滑現(xiàn)象,并靈活應(yīng)用實(shí)驗(yàn)技能測出帶傳動的彈性滑動率、傳動效率的結(jié)果與負(fù)載的關(guān)系曲線。

在“液體動壓潤滑動軸承實(shí)驗(yàn)”中,學(xué)生利用滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺以及多媒體軟件對滑動軸承的徑向油膜壓力分布和摩擦特征進(jìn)行實(shí)測和仿真實(shí)驗(yàn)。將實(shí)際和理論知識有機(jī)地結(jié)合起來,利用計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互性能,使學(xué)生方便直觀地實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐動手能力。

在“螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)”中,學(xué)生通過計(jì)算機(jī)測試軟件與多通道靜動態(tài)應(yīng)變儀,測定了螺栓組在受傾覆力矩時每個螺栓的受力情況,掌握了螺栓受力一變形的規(guī)律。通過單個螺栓的靜態(tài)實(shí)驗(yàn),了解了螺栓受軸向載荷時,螺栓聯(lián)接相對剛度的變化對螺栓總拉力的影響。通過單個螺栓的動載荷實(shí)驗(yàn),了解了在改變螺栓的相對剛度后,螺栓動應(yīng)力幅值的變化。利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的自動化與可視化,使學(xué)生容易地掌握了機(jī)械參數(shù)電測的基本方法。在“減速器的拆裝與分析實(shí)驗(yàn)”中,使學(xué)生了解了減速箱的基本結(jié)構(gòu)、用途及特點(diǎn),了解了減速器的各個組成零件結(jié)構(gòu)及功用。熟悉了減速器設(shè)計(jì)以及主要零件的加工工藝性,了解了減速器中零件的裝配關(guān)系及安裝過程,了解了減速器的基本傳動參數(shù)測定方法與潤滑方式。在“組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”中,學(xué)生通過組裝不同結(jié)構(gòu)軸系部件的過程,掌握了軸的結(jié)構(gòu)、軸承組合設(shè)計(jì)的方法以及軸上零件的常用定位與固定方法。上述兩個實(shí)驗(yàn)是由學(xué)生自行創(chuàng)意設(shè)計(jì)和組裝,使學(xué)生在機(jī)械綜合設(shè)計(jì)方面得到了訓(xùn)練,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在“潤滑劑的磨擦磨損與承載能力測定實(shí)驗(yàn)”中,使學(xué)生了解了在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行潤滑劑的減摩性、抗磨性、極壓性能測定的試驗(yàn)過程,掌握了利用四球法測定潤滑劑的摩擦系數(shù)、磨痕直徑、最大無卡咬、燒結(jié)負(fù)荷的方法,并且對國內(nèi)外潤滑劑評定測試標(biāo)準(zhǔn)有了深入的了解。

在“機(jī)械傳動性能綜合測試實(shí)驗(yàn)”中,首先將常用的機(jī)械傳動任意進(jìn)行組裝成為被測的機(jī)械傳動裝置,再利用工控機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械傳動性能參數(shù),速度、轉(zhuǎn)矩、傳動比、功率、效率的數(shù)據(jù)采集與處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與曲線輸出的工作。學(xué)生通過機(jī)械傳動裝置的組裝、儀器調(diào)試及測試過程的實(shí)際動手操作,鍛煉了機(jī)械傳動綜合實(shí)驗(yàn)的技能。把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)人機(jī)交互的實(shí)驗(yàn)方式,使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的知識性和趣味性融為一體,極大地激發(fā)了學(xué)生的興趣與積極性,促進(jìn)了學(xué)生對所學(xué)知識與機(jī)械工程實(shí)踐的聯(lián)系,學(xué)生的創(chuàng)新能力作為后天開發(fā)的顯性創(chuàng)造力,通過學(xué)習(xí)與培養(yǎng),得到了鍛煉和提高。

2改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果

機(jī)械設(shè)計(jì)》是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,課程涉及到機(jī)器與機(jī)械傳動等工程實(shí)踐知識。在理論課堂上,使用多媒體教學(xué)課件進(jìn)行授課,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們運(yùn)用板書與多媒體實(shí)驗(yàn)課件相結(jié)合、機(jī)械設(shè)備與模型相結(jié)合的教學(xué)方式,增大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息量,給教學(xué)注入了活力。利用多媒體實(shí)驗(yàn)課件介紹每個實(shí)驗(yàn)的目的、原理,介紹實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)與難點(diǎn)知識,尤其是形象生動的減速器拆裝與裝配零件的爆炸式動畫演示,帶傳動的彈性滑動、四球法原理的三維動畫演示,大大激發(fā)了學(xué)生的興趣與好奇心,使得學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容理解深刻、掌握牢固。在教學(xué)中采用啟發(fā)式、互動式的模式進(jìn)行教學(xué),充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,積極培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析與解決問題的能力,使學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)之后,充分感到了探索知識的魅力與成功的喜悅。

3結(jié)語

實(shí)踐證明,實(shí)驗(yàn)手段與教學(xué)方法的改進(jìn),有效地提高了實(shí)驗(yàn)效率,改善了教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),增強(qiáng)了學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識以解決工程實(shí)踐問題的能力與創(chuàng)新能力,有些同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室條件與所學(xué)知識,積極參加校、內(nèi)外各項(xiàng)科技創(chuàng)新活動并獲得多項(xiàng)獎勵,為今后從事實(shí)際工作奠定了良好的基礎(chǔ)。