1 研究背景
机械制造装备设计是一门实践性很强的课程,其教学内容包括课程实验和课程设计等实践环节[1]。目前,各高等院校该课程实验内容一般为普通车床几何精度检验、普通车床结构剖析、车床主传动系统空载功率的测定等演示性和验证性实验。随着实验教学改革的逐步深入以及人才培养的需要,这种实验教学模式已无法满足培养高素质、高水平创新人才的需求,而综合性、设计性实验教学对于培养大学生实践能力和创新思维能力具有十分重要的意义[2]。时任教育部高教司副司长刘凤泰曾在北京地区高校教学实验评估工作阶段总结会上的讲话中指出:面向21世纪教学内容和课程改革计划,保留少量必开的经典验证性实验,增开综合性、设计性实验[3]。国家本科评估指标体系中对综合性实验、设计性实验提出了占课程比例的要求,但目前一些高校实验教学中综合性和设计性实验还远远达不到该比例[4]。
机床加工过程中受多种激振源的影响,造成刀具与工件之间发生振动,直接影响机床加工的精度和效率,因此减振设计成为机床结构设计中的重要环节[5]。教材和课堂教学只能从理论上告诉学生如何进行减振设计及减振对机床性能的重要作用,但缺乏对实际减振操作及其效果的直观展示,导致学生对机床动态特性及减振设计理解不深,影响了学习和能力培养的效果。为此,我校结合铣床结构,以横梁为减振载体,通过设置不同钢球减振方案,让学生进行具体实践和观察,从而加深理解减振设计对提升机床结构动态特性的重要性。
基于此,我校在机械制造装备设计课程实验教学方面深化改革,开设了与机床装备应用相关的设计性实验—机床动态性能测试实验,该实验对培养大学生实践动手能力和创新思维具有重要意义。本文针对机械制造装备设计课程原有实验体系的不足,分析了增设设计性实验的重要性和必要性,从实验准备、实验操作、效果评价等几个方面详细介绍了该设计性实验的教学实施过程,并对该设计性实验的教学效果进行了总结。
2 实验平台的构建
3 实验实施过程
4 实验效果分析
5 结语
通过机械制造装备设计课程设计性实验的教学实施,让学生主动参与到实验教学过程中,激发了学生的学习兴趣和主动性,培养了学生搜集文献资料和撰写文献综述的能力、分析和解决实际问题的能力、动手实践能力、创新思维能力和团队协作精神,为学生达到本专业培养目标和毕业要求起到了积极的推动作用。
参考文献
[1] 胡清明,徐长顺,郭建华,等.基于CDIO的机械制造装备设计课程教学改革[J].高师理科学刊,2020,40(10):86-89.
[2] 宋旸,李毅然. 开展综合设计性实验培养大学生创新能力[J].中国教育技术装备,2011(30):115-117.
[3] 杜冠魁,胡爱华,肖曼,等.设计性实验培养学生竞争力[J].中国校外教育,2013(7):92.
[4] 杨丹.全面培养学生创新实践能力的举措[J].实验室研究与探索,2011,30(7):1-5.
[5] 叶佩青,王仁彻,赵彤,等.机床整机动态特性研究进展[J].清华大学学报:自然科学版,2012,52(12):1758-1763.
杨振朝 张广鹏 侯晓莉 董永亨 李言 西安理工大学机械与精密仪器工程学院 |