技工機械設(shè)計教程的優(yōu)化論文

　　在設(shè)計題目的選擇方面,筆者的做法是結(jié)合不同工種專業(yè)的特點進行設(shè)計。如機械加工專業(yè)(包括數(shù)控加工),在實際加工生產(chǎn)過程中必須要對所加工的零件進行有效的定位與夾緊,經(jīng)常會碰到通用夾具不能使用的情況,此時需要針對該零件設(shè)計專門的夾具設(shè)備,所以機械加工專業(yè)(包括數(shù)控加工)的學(xué)生可以根據(jù)先修課程的知識,融合機械加工工藝、夾具設(shè)計等課程,按照制定的夾具流程完成一副夾具的設(shè)計。因為與自己所學(xué)專業(yè)知識比較靠近,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣變濃,容易上手,同時也是對所學(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)計一副冷沖�；蛘咦⑺苣�,焊接專業(yè)學(xué)生可以設(shè)計一副焊接的輔具。總之,設(shè)計的題目要盡量跟學(xué)生所學(xué)專業(yè)比較貼近。

　　改革教學(xué)內(nèi)容,降低理論知識掌握要求

　　減速器機械設(shè)計傳統(tǒng)教學(xué)模式是要求學(xué)生根據(jù)一組數(shù)據(jù)(運輸帶的工作拉力和工作速度),運用先修課程如工程力學(xué)、機械原理、公差配合與技術(shù)測量、機械制圖等知識,通過若干公式進行大量的計算、驗證,最終獲得減速器的各項數(shù)據(jù)。這個過程對于文化理論基礎(chǔ)相對較薄弱的技工院校學(xué)生而言,有困難,而且枯燥乏味,常常被認為是翻手冊、套公式,依葫蘆畫瓢,最終學(xué)生的設(shè)計作業(yè)千篇一律,只是機械、僵硬的模仿,失去了教學(xué)的本意。

　　針對這種情況,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)整機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)目標(biāo),降低對設(shè)計過程的具體要求及簡化推算過程,強調(diào)對設(shè)計流程的了解和熟悉。具體做法是:設(shè)計的流程方面,可以給學(xué)生一個比較詳細的參考,要求學(xué)生按照固定的樣式設(shè)計,但對于如查閱國標(biāo)、選擇標(biāo)準(zhǔn)件等實用技能則要求必須掌握;對涉及的先修課程中比較難而且在實際生產(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)推算和計算、夾緊力計算、加工精度的分析和工藝尺寸鏈計算分析等;而對于如識讀機械圖樣、結(jié)合專業(yè)制定部分或個別零件的加工工藝過程、計算機三維造型及二維繪圖等這些實用型技術(shù)則重點鞏固,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)進行教育與設(shè)計

　　傳統(tǒng)機械課程設(shè)計教學(xué)模式是通過設(shè)計過程得到數(shù)據(jù),用手工繪圖的形式在圖紙上以二維圖形表達設(shè)計內(nèi)容。由于學(xué)生空間想象能力不足和缺乏工程實踐經(jīng)驗,很難全面想象出減速器的全部機構(gòu)和結(jié)構(gòu),導(dǎo)致學(xué)生對自己設(shè)計的減速器似懂非懂,不能達到對先修課程的鞏固作用。針對這個問題,筆者認為設(shè)計流程應(yīng)該從三維入手,借助三維造型軟件的實體造型功能,把比較抽象枯燥的二維設(shè)計繪圖改成直觀可見的三維實體造型,以彌補學(xué)生空間想象力的不足。

　　同時,為了增強學(xué)生在設(shè)計過程中對機械部件的感性認識,可以先進行零部件拆繪、三維建模及模擬裝配的實驗。學(xué)生在使用三維造型軟件設(shè)計時,可以利用軟件強大的參數(shù)化功能和裝配功能,完成各零件的設(shè)計和裝配。由于學(xué)生缺乏實際經(jīng)驗,往往要對某些結(jié)構(gòu)不夠合理的地方進行多次修改,采用三維造型軟件只需修改零件的某個參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改。采用三維設(shè)計,整個設(shè)計過程符合學(xué)生的認知規(guī)律,有助于學(xué)生更加深入地理解設(shè)計的內(nèi)涵,并且能夠使學(xué)生直觀地看到自己的設(shè)計成果,增強成就感。完成三維設(shè)計后,利用三維造型軟件的工程圖模塊,可以方便地將實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)計所要求的圖樣,提高學(xué)生的機械制圖的識圖能力,加深學(xué)生對三維設(shè)計與二維工程圖之間關(guān)系的理解。

　　引入三維造型軟件對課程教學(xué)也起到了幫助作用,使得教師教授課程的過程變得簡捷、直觀。在課程設(shè)計開始之前,學(xué)生往往不知道如何下手,教師需要向?qū)W生介紹設(shè)計的流程及要點。傳統(tǒng)教學(xué)依靠書本及掛圖,配以設(shè)計好的PPT課件來進行講解,但這些都是固定的圖片,不能更改,達不到隨機應(yīng)變的效果。而采用三維造型軟件來教學(xué),可以對零件直接進行三維建模,并用建造好的虛擬模型進行教學(xué),能夠隨機應(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),使用三維造型對設(shè)計的各個零件進行裝配,能使學(xué)生看到每個零件的設(shè)計過程和繪圖細節(jié),加深對知識的理解。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)生得到更多的實踐訓(xùn)練,鞏固軟件使用和識圖的學(xué)習(xí)效果。

　　結(jié)論

　　機械設(shè)計課程設(shè)計是對先修課程進行鞏固的途徑。傳統(tǒng)的機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)對專業(yè)的針對性不強,尤其是在實用技術(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)計教學(xué)改革最關(guān)鍵的原因。在機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)改革中,通過對設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計模式的改革,使得設(shè)計教學(xué)讓學(xué)生在設(shè)計過程中更好地鞏固已學(xué)知識,真正達到提高學(xué)生對所學(xué)知識綜合運用能力的效果。