機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗的改革與探討

1、    機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗的改革與探討    【摘要】分析現(xiàn)有實驗進行情況，提出實驗過程的不足，通過改進設(shè)備，建立模擬仿真實驗平臺，采用cdio實驗教學模式及多樣化實驗考核模式，激發(fā)學生學習的積極性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新設(shè)計思維及創(chuàng)新設(shè)計能力，提高了實驗教學質(zhì)量?！娟P(guān)鍵詞】cdio 教學模式 考核模式 教學質(zhì)量g64 a 2095-3089（2017）28-0247-02一、前言為適應(yīng)新的人才培養(yǎng)需求，我校對機械原理課程及實驗教學環(huán)節(jié)進行了改革，使其在人才培養(yǎng)目標上也更加注重人才素質(zhì)及綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗是機械原理實踐教學環(huán)節(jié)增添的

2、一個重要的具有綜合性創(chuàng)新性的實踐教學環(huán)節(jié)，通過該實驗教學環(huán)節(jié)的學習培養(yǎng)學生機械綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新思維能力，增強學生的創(chuàng)新意識及工程實踐動手能力。二、機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗教學現(xiàn)狀目前我校所開機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計的實驗項目，存在各方面需要改進之處。如實驗課時設(shè)置不夠合理，實驗臺沒有機構(gòu)運動參數(shù)的測量系統(tǒng)?，F(xiàn)有的實驗教學是學生根據(jù)實驗指導書中指定的常見機構(gòu)運動方案，在有限的2課時內(nèi)學生利用實驗臺組合模塊將機構(gòu)拼接完成，然后調(diào)試使機構(gòu)能夠正常運轉(zhuǎn)，由于熟悉實驗臺模塊及機構(gòu)拼裝調(diào)試需要花費大量的時間，學生根本無時間進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計，且沒有運動參數(shù)的測量，有些運動特性不易直觀表達出來，運動特性是否滿足

3、設(shè)計要求難以保證，不利于對學生綜合設(shè)計能力，創(chuàng)新能力的提高。實驗考評方法單一，實驗過程中有的學生不能夠積極參與在其中，不能真正體現(xiàn)實驗教學目的，為進一步提高教學質(zhì)量需對教學現(xiàn)狀進行改革。三、實驗教學的改革1.建立虛擬仿真實驗平臺，改進實驗設(shè)備建立虛擬仿真實驗平臺，學生可利用虛擬實驗平臺課余時間進行設(shè)計構(gòu)思方案并在平臺上進行虛擬組裝，裝配過程中調(diào)試檢查有無運動干涉現(xiàn)象，及時調(diào)整，并在其基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新設(shè)計，驗證運動的確定性，分析運動特性及應(yīng)用場合。三維軟件較強的表現(xiàn)力，能夠激發(fā)學生學習興趣及對機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的積極性，在原有的實驗臺上增添一些測試系統(tǒng)，如購買一些位移，速度，加速度傳感器及測試模塊，學生

4、通過機構(gòu)運動參數(shù)的測量對現(xiàn)有機構(gòu)運動特性進行分析，計算機構(gòu)的運動參數(shù)、掌握機構(gòu)運動性能，可以判斷機構(gòu)運動特性是否達到預先設(shè)計要求，還可以使學生機構(gòu)的急回特性，機構(gòu)死點等運動特性建立一個直觀的認識，加深學生的理解，為下一步的創(chuàng)新設(shè)計奠定基礎(chǔ)。2.實踐教學模式的改變cdio是近年來國際工程教育改革的一種新的工程教育模式，它是以工程實踐設(shè)計為主線，將產(chǎn)品的系統(tǒng)構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行構(gòu)成一體，現(xiàn)將cdio引入到實驗教學過程中，通過這個模式的實踐教學使學生明確工程師的角色和職責，以產(chǎn)品的生產(chǎn)流程為導向進行實驗，拓展學生創(chuàng)新思維意識，提高創(chuàng)新設(shè)計能力。第一階段構(gòu)思，建立理論實踐結(jié)合的一體化教學模式，在實踐

5、中心建立多媒體一體化教室，把理論課堂搬到實驗室現(xiàn)場去上。第二階段設(shè)計，學生根據(jù)自己模擬組裝的機構(gòu)進行分析及桿組拆分，并創(chuàng)新設(shè)計新的機構(gòu)運動方案，并進行機構(gòu)運動仿真，分析機構(gòu)運動特點及適用場合。第三運行階段，進入實驗室進行實物組裝，通過之前的模擬設(shè)計，學生能在較短的時間內(nèi)完成實物拼裝。解決課堂時間的不足，給學生留出更多的創(chuàng)新設(shè)計空間。最后實施階段，裝入測量系統(tǒng)，對機構(gòu)運行情況進行測量，分析機構(gòu)運動特性是否滿足設(shè)計要求，并進行調(diào)整改進。將cdio工程教育模式貫穿于整個實踐教學過程，增強學生對產(chǎn)品設(shè)計流程認識，加強了學生實踐動手能力，又培養(yǎng)了學生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。3.實驗教學考核方法的改革現(xiàn)在采用

6、多元化的考核方法，將實驗考核分成四部分，各部分考核分值如下：實驗預習預作部分占20%，實際操作及團隊協(xié)作部分占50%，答辯占10%， 實驗總結(jié)及報告成績占20%。從機構(gòu)運動方案的構(gòu)思，模擬設(shè)計，組裝過程，到最后的答辯都進行考核，學生進實驗室后首先檢查實驗與預作情況，以預習報告，機構(gòu)簡圖及機構(gòu)仿真模擬圖為依據(jù)，實際操作部分以學生現(xiàn)場動手操作能力及解決問題能力為依據(jù)，答辯主要考核學生對所設(shè)計機構(gòu)的運動特性及應(yīng)用場合的認識程度，實驗結(jié)束后學生對實驗進行總結(jié)并填寫實驗報告。通過實驗考核方式的改變能最大限度地調(diào)動起學生參與實驗的積極性，更加公正地體現(xiàn)出學生的實際水平，也進一步提高了實驗教學效果。四.結(jié)束語機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗的改革，使學生在實踐中體現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程。通過新的教學模式有效地調(diào)動了學生的學習積極性培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維方式及創(chuàng)新設(shè)計能力，培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作精神，提高了實驗教學質(zhì)量，同時也為學生參加學校及全國各種專業(yè)技術(shù)性競賽奠定良好的基