技工機(jī)械設(shè)計(jì)教程的優(yōu)化論文

　　在設(shè)計(jì)題目的選擇方面,筆者的做法是結(jié)合不同工種專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如機(jī)械加工專業(yè)(包括數(shù)控加工),在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中必須要對(duì)所加工的零件進(jìn)行有效的定位與夾緊,經(jīng)常會(huì)碰到通用夾具不能使用的情況,此時(shí)需要針對(duì)該零件設(shè)計(jì)專門的夾具設(shè)備,所以機(jī)械加工專業(yè)(包括數(shù)控加工)的學(xué)生可以根據(jù)先修課程的知識(shí),融合機(jī)械加工工藝、夾具設(shè)計(jì)等課程,按照制定的夾具流程完成一副夾具的設(shè)計(jì)。因?yàn)榕c自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)比較靠近,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣變濃,容易上手,同時(shí)也是對(duì)所學(xué)工種專業(yè)能力的一種提升。其他專業(yè)同樣如此,如模具加工專業(yè)和汽車專業(yè)的學(xué)生可以結(jié)合專業(yè)方向設(shè)計(jì)一副冷沖模或者注塑模,焊接專業(yè)學(xué)生可以設(shè)計(jì)一副焊接的輔具。總之,設(shè)計(jì)的題目要盡量跟學(xué)生所學(xué)專業(yè)比較貼近。

　　改革教學(xué)內(nèi)容,降低理論知識(shí)掌握要求

　　減速器機(jī)械設(shè)計(jì)傳統(tǒng)教學(xué)模式是要求學(xué)生根據(jù)一組數(shù)據(jù)(運(yùn)輸帶的工作拉力和工作速度),運(yùn)用先修課程如工程力學(xué)、機(jī)械原理、公差配合與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械制圖等知識(shí),通過(guò)若干公式進(jìn)行大量的計(jì)算、驗(yàn)證,最終獲得減速器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。這個(gè)過(guò)程對(duì)于文化理論基礎(chǔ)相對(duì)較薄弱的技工院校學(xué)生而言,有困難,而且枯燥乏味,常常被認(rèn)為是翻手冊(cè)、套公式,依葫蘆畫瓢,最終學(xué)生的設(shè)計(jì)作業(yè)千篇一律,只是機(jī)械、僵硬的模仿,失去了教學(xué)的本意。

　　針對(duì)這種情況,考慮到技工院校學(xué)生的文化理論基礎(chǔ)及技工院校培養(yǎng)方向,可以適當(dāng)調(diào)整機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),降低對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的具體要求及簡(jiǎn)化推算過(guò)程,強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)流程的了解和熟悉。具體做法是:設(shè)計(jì)的流程方面,可以給學(xué)生一個(gè)比較詳細(xì)的參考,要求學(xué)生按照固定的樣式設(shè)計(jì),但對(duì)于如查閱國(guó)標(biāo)、選擇標(biāo)準(zhǔn)件等實(shí)用技能則要求必須掌握;對(duì)涉及的先修課程中比較難而且在實(shí)際生產(chǎn)中不常用的部分只要求學(xué)生了解即可,如工程力學(xué)中的相關(guān)推算和計(jì)算、夾緊力計(jì)算、加工精度的分析和工藝尺寸鏈計(jì)算分析等;而對(duì)于如識(shí)讀機(jī)械圖樣、結(jié)合專業(yè)制定部分或個(gè)別零件的加工工藝過(guò)程、計(jì)算機(jī)三維造型及二維繪圖等這些實(shí)用型技術(shù)則重點(diǎn)鞏固,真正切合技工院校的培養(yǎng)目標(biāo)。

　　改革教學(xué)方法,采用三維技術(shù)進(jìn)行教育與設(shè)計(jì)

　　傳統(tǒng)機(jī)械課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式是通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程得到數(shù)據(jù),用手工繪圖的形式在圖紙上以二維圖形表達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容。由于學(xué)生空間想象能力不足和缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),很難全面想象出減速器的全部機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu),導(dǎo)致學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的減速器似懂非懂,不能達(dá)到對(duì)先修課程的鞏固作用。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,筆者認(rèn)為設(shè)計(jì)流程應(yīng)該從三維入手,借助三維造型軟件的實(shí)體造型功能,把比較抽象枯燥的二維設(shè)計(jì)繪圖改成直觀可見的三維實(shí)體造型,以彌補(bǔ)學(xué)生空間想象力的不足。

　　同時(shí),為了增強(qiáng)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)機(jī)械部件的感性認(rèn)識(shí),可以先進(jìn)行零部件拆繪、三維建模及模擬裝配的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在使用三維造型軟件設(shè)計(jì)時(shí),可以利用軟件強(qiáng)大的參數(shù)化功能和裝配功能,完成各零件的設(shè)計(jì)和裝配。由于學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),往往要對(duì)某些結(jié)構(gòu)不夠合理的地方進(jìn)行多次修改,采用三維造型軟件只需修改零件的某個(gè)參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改。采用三維設(shè)計(jì),整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,有助于學(xué)生更加深入地理解設(shè)計(jì)的內(nèi)涵,并且能夠使學(xué)生直觀地看到自己的設(shè)計(jì)成果,增強(qiáng)成就感。完成三維設(shè)計(jì)后,利用三維造型軟件的工程圖模塊,可以方便地將實(shí)體零件模型或裝配模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖,最終完成課程設(shè)計(jì)所要求的圖樣,提高學(xué)生的機(jī)械制圖的識(shí)圖能力,加深學(xué)生對(duì)三維設(shè)計(jì)與二維工程圖之間關(guān)系的理解。

　　引入三維造型軟件對(duì)課程教學(xué)也起到了幫助作用,使得教師教授課程的過(guò)程變得簡(jiǎn)捷、直觀。在課程設(shè)計(jì)開始之前,學(xué)生往往不知道如何下手,教師需要向?qū)W生介紹設(shè)計(jì)的流程及要點(diǎn)。傳統(tǒng)教學(xué)依靠書本及掛圖,配以設(shè)計(jì)好的PPT課件來(lái)進(jìn)行講解,但這些都是固定的圖片,不能更改,達(dá)不到隨機(jī)應(yīng)變的效果。而采用三維造型軟件來(lái)教學(xué),可以對(duì)零件直接進(jìn)行三維建模,并用建造好的虛擬模型進(jìn)行教學(xué),能夠隨機(jī)應(yīng)變、按需造型以及修改模型,提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)中采用三維造型軟件教學(xué),使用三維造型對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)零件進(jìn)行裝配,能使學(xué)生看到每個(gè)零件的設(shè)計(jì)過(guò)程和繪圖細(xì)節(jié),加深對(duì)知識(shí)的理解。目前企業(yè)中使用的三維造型軟件種類比較多,如Pro/Engineer、solidworks、UG、Mastercam、CAXA等。

　　可以根據(jù)各個(gè)學(xué)校、工種專業(yè)的不同以及學(xué)生之前所學(xué)習(xí)的軟件種類選擇不同的造型軟件,這樣可以使學(xué)生得到更多的實(shí)踐訓(xùn)練,鞏固軟件使用和識(shí)圖的學(xué)習(xí)效果。

　　結(jié)論

　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是對(duì)先修課程進(jìn)行鞏固的途徑。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)對(duì)專業(yè)的針對(duì)性不強(qiáng),尤其是在實(shí)用技術(shù)的鞏固方面效果不明顯。這與以培養(yǎng)高技能人才為主的技工院校的教學(xué)目的不符,這也是設(shè)計(jì)教學(xué)改革最關(guān)鍵的原因。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革中,通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)模式的改革,使得設(shè)計(jì)教學(xué)讓學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中更好地鞏固已學(xué)知識(shí),真正達(dá)到提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用能力的效果。