發(fā)布時(shí)間：2022-11-06 04:25:02
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
分析當(dāng)前《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題，從提高學(xué)生興趣，課程設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)過程以及答辯總結(jié)等方面提出了相應(yīng)對(duì)策，以切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；課程設(shè)計(jì)；問題；對(duì)策
引言
課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)在完成機(jī)械設(shè)計(jì)或機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程后進(jìn)行的一項(xiàng)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生首次接受較全面的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。該課程要求學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)過的多門基礎(chǔ)課程來解決工程問題，對(duì)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想、提高綜合分析能力、培養(yǎng)良好的工程素質(zhì)具有重要作用，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的收獲會(huì)直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，甚至對(duì)以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工作都有著重要的影響。
1. 當(dāng)前課程設(shè)計(jì)中存在的問題
1.1 對(duì)課程設(shè)計(jì)興趣不高，不能積極地投入課程設(shè)計(jì)工作
部分學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)計(jì)就是畫圖，對(duì)課程設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不足，加之課程設(shè)計(jì)長(zhǎng)期沿用減速器設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)對(duì)象，使設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊、單一，設(shè)計(jì)過程太枯燥，學(xué)生興趣不高。
1.2 時(shí)間短，任務(wù)重；學(xué)生多，教師少
我校《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)分三類：（1）一周，學(xué)生需要完成螺旋起重器設(shè)計(jì)和繪制螺旋起重器裝配圖一張（2 號(hào)圖），設(shè)計(jì)說明書計(jì)算說明書一份；（2）二周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計(jì)（單級(jí)）和繪制減速器裝配圖一張（1號(hào)圖）和零件圖二張，設(shè)計(jì)說明書計(jì)算說明書一份。（3）三周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計(jì)（雙級(jí)）和繪制減速器裝配圖一張（0號(hào)或1號(hào)圖）和零件圖二至三張，設(shè)計(jì)說明書計(jì)算說明書一份。課程設(shè)計(jì)的期間，學(xué)生每天要工作十個(gè)多小時(shí)，有時(shí)個(gè)別學(xué)生還需要熬夜加班。常有學(xué)生在完成課程設(shè)計(jì)后感嘆，這門課程是上大學(xué)以來學(xué)的最累的一門。由于繪圖工作量較大，繪圖占據(jù)了學(xué)生大部分的時(shí)間和精力，學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)理念、過程和方法的體會(huì)與思考相對(duì)較少，削弱了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。
另外，隨著招生規(guī)模的增大，教師數(shù)量相對(duì)偏少，經(jīng)常是一名教師指導(dǎo)一個(gè)班，甚至兩到三個(gè)班，教師很難在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)照顧到每一個(gè)學(xué)生。
1.3 學(xué)生工程意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的過程和一般規(guī)律認(rèn)識(shí)不足
在開始階段，學(xué)生面對(duì)課程設(shè)計(jì)題目往往心中一片茫然，不知道從何處入手；在課設(shè)中，少數(shù)學(xué)生對(duì)教師指導(dǎo)過于依賴，自主性差，遇到問題，即使對(duì)一些很容易就可以從設(shè)計(jì)指導(dǎo)書或手冊(cè)中直接查到的問題，也不能主動(dòng)地通過查找手冊(cè)資料和獨(dú)立思考來尋求解決方案，而是一味地詢問指導(dǎo)教師，或互相抄襲。
1.4 相關(guān)課程基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，直接影響了課程設(shè)計(jì)的效果和進(jìn)度
課程設(shè)計(jì)要應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程知識(shí)，還要用到工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料、加工工藝以及公差和互換性等多門課程的知識(shí)，這些課程中任何一門基礎(chǔ)不牢固，都會(huì)在課程設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出來，影響課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。在這些先修課程中，工程圖學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)的影響尤為突出。比如，課程設(shè)計(jì)時(shí)有相當(dāng)一部分學(xué)生視圖投影概念不清，對(duì)螺紋連接、齒輪以及軸承等標(biāo)準(zhǔn)件的表達(dá)方法不能熟練運(yùn)用，出現(xiàn)大量的制圖錯(cuò)誤。另外，現(xiàn)行機(jī)械設(shè)計(jì)或機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材有關(guān)零件設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是圍繞零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)展開，對(duì)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)言之甚少，造成學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力較弱， 而實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作量要遠(yuǎn)大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)的。
2. 提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果采取的對(duì)策
2.1 做好學(xué)生的思想工作，提高學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的興趣，充分調(diào)動(dòng)其積極性
部分學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)興趣不高，在課程設(shè)計(jì)中不能積極主動(dòng)地投入，最根本的原因是對(duì)課程設(shè)計(jì)的重要性和必要性認(rèn)識(shí)不足，不清楚課程設(shè)計(jì)的作用、地位，以及對(duì)后續(xù)課程的影響，這就需要教師在布置任務(wù)時(shí)進(jìn)行充分的說明和正確的引導(dǎo)， 使學(xué)生提高認(rèn)識(shí)，端正態(tài)度，自覺地投入到課程設(shè)計(jì)工作中去。
在機(jī)械設(shè)計(jì)或機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中，介紹各種常用機(jī)構(gòu)及通用零部件的設(shè)計(jì)方法，這些內(nèi)容一般自成章節(jié)，具有一定的相對(duì)獨(dú)立性，學(xué)生對(duì)各章節(jié)之間的聯(lián)系認(rèn)識(shí)不夠明確。在此之前，學(xué)生已完成了基礎(chǔ)課程一系列先修基礎(chǔ)課程，如工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材力力學(xué)、工程材料、加工工藝學(xué)等，但由于沒有進(jìn)行綜合性的訓(xùn)練，還不能熟練地應(yīng)用這些知識(shí)解決工程問題。
2.2 強(qiáng)調(diào)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過程的理解與認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)
課程設(shè)計(jì)的過程比結(jié)果更重要。課程設(shè)計(jì)最根本的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程問題的能力，使其初步掌握解決工程問題的一般過程和方法。強(qiáng)調(diào)機(jī)械設(shè)計(jì)過程主要有幾個(gè)方面：
一是了解完成一項(xiàng)機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目要經(jīng)過哪幾個(gè)階段，每個(gè)階段需要考慮哪些問題。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中之所以感到時(shí)間緊張，不完全是因?yàn)橛?jì)算和繪圖的工作量太大，而在很大程度上是因?yàn)閷?duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的工作過程和一般規(guī)律理解不夠深刻，在拿到題目時(shí)一片茫然，不知道從何處著手，漫無目的的翻閱資料，或等待觀望，無謂地浪費(fèi)時(shí)間；再者由于設(shè)計(jì)時(shí)考慮問題不全面，導(dǎo)致返工而浪費(fèi)時(shí)間。學(xué)生若知道了機(jī)械設(shè)計(jì)的過程，也就明確了前進(jìn)的方向，知道什么時(shí)候該干什么，每一步的前后有何關(guān)聯(lián)，做某項(xiàng)工作必須具備哪些條件，哪些是已知的，哪些是可以查到的，哪些是必須經(jīng)過必要的預(yù)先計(jì)算得到，這樣就可以有條不紊地展開設(shè)計(jì)工作，不會(huì)顧此失彼，避免無謂的返工，也就不會(huì)感到時(shí)間緊張。
二是要學(xué)會(huì)面對(duì)工程問題時(shí)的解決思路和方法。課程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要目的，就是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)對(duì)創(chuàng)意的實(shí)現(xiàn)能力，雖然課程設(shè)計(jì)一般僅設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，但其內(nèi)容包含了機(jī)械設(shè)計(jì)過程的最關(guān)鍵部分：制定方案、工作能力設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各部分的協(xié)調(diào)等。理論課程與實(shí)際工程中所要解決的問題的區(qū)別在于， 前者是要求明確、規(guī)范化了的，而后者往往是籠統(tǒng)、模糊的。如何將敘述模糊、概括的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行明確、細(xì)化，從而將一個(gè)復(fù)雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡(jiǎn)單問題，然后將這些問題逐個(gè)解決，最后再綜合起來，通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)，得到一個(gè)系統(tǒng)完整的解決方案，并形成規(guī)范的圖紙和計(jì)算說明書等工程文件，學(xué)生必須在課程設(shè)計(jì)過程中認(rèn)真實(shí)踐、體會(huì)，才能學(xué)到手，而掌握了這些思路和方法，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)和將來的實(shí)際工作都是非常有益的。
三是養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。設(shè)計(jì)時(shí)要重視培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的良好工作作風(fēng)，這也是工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。要求學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中，每一個(gè)數(shù)據(jù)，每一條線都要有所依據(jù)，不能想當(dāng)然地隨意定，或者盲目地照搬手冊(cè)或圖例中的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。要讓學(xué)生意識(shí)到，在自己完成的說明書和圖紙上簽下自己的名字，就代表要為所提交的材料負(fù)責(zé)。
2.3 進(jìn)行課程設(shè)計(jì)前做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備工作
課程設(shè)計(jì)之前，指導(dǎo)教師應(yīng)與學(xué)生互相配合，做好充分的準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾個(gè)方面：
（1）講課時(shí)復(fù)習(xí)和補(bǔ)充必要的相關(guān)知識(shí)，如機(jī)械制圖、公差與互換性、工程材料與機(jī)械加工工藝等。學(xué)生所提交的設(shè)計(jì)說明書和圖紙存在的問題主要包括兩類，一類是純粹的繪圖錯(cuò)誤，另一類是由于對(duì)公差與互換性、加工工藝等課程相關(guān)知識(shí)理解不夠而導(dǎo)致的制圖錯(cuò)誤，主要是標(biāo)注錯(cuò)誤，比如形位公差、精度等級(jí)、粗糙度的選擇與標(biāo)注錯(cuò)誤以及尺寸鏈閉合等。有的課程，比如機(jī)械制圖，一般在大一完成，由于在后續(xù)課程中應(yīng)用較少，到課程設(shè)計(jì)時(shí)很多知識(shí)已經(jīng)淡忘，致使課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)過多的繪圖問題，即使一些最基本的標(biāo)準(zhǔn)件畫法（例如螺紋連接、齒輪、軸承等），都有不少同學(xué)畫錯(cuò)。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中講到相關(guān)章節(jié)時(shí)， 附帶將一些課程設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的問題回顧一下，這樣可以使學(xué)生加深印象，從而在課程設(shè)計(jì)中少犯繪圖錯(cuò)誤，以便將主要精力放在設(shè)計(jì)上。比如講到螺紋聯(lián)接的類型時(shí)，結(jié)合每種聯(lián)接型式的特點(diǎn)回顧螺紋聯(lián)接的畫法，指出容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤；介紹齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，復(fù)習(xí)齒輪嚙合位置的表達(dá)方法和齒輪零件工作圖的內(nèi)容及常見問題；講解軸承類型時(shí)，結(jié)合軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，回顧各種軸承的規(guī)定畫法以及特征畫法等。
（2）對(duì)課程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題，通過作業(yè)和討論課的形式，加深學(xué)生的理解和認(rèn)識(shí)。比如軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是課設(shè)中學(xué)生感到的難點(diǎn)，教學(xué)中，可通過分析減速器各種軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，比較軸上零件的布置，固定與定位、裝拆、軸承的類型和安裝，與密封形式等，分析比較軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正誤，引導(dǎo)學(xué)生通過討論來糾正設(shè)計(jì)中存在的問題，幫助其加深理解，提高認(rèn)識(shí)，增進(jìn)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。
（3）熟練運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，是機(jī)械設(shè)計(jì)人員的一項(xiàng)基本技能。在平時(shí)的作業(yè)中應(yīng)該注意加入這方面的訓(xùn)練內(nèi)容，以提高學(xué)生查找設(shè)計(jì)資料的能力。
2.4 重視答辯與總結(jié)
答辯與總結(jié)是課程設(shè)計(jì)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)。答辯是對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)成果的一種肯定，也是學(xué)生間、師生間相互交流的重要方式，是教師檢查設(shè)計(jì)質(zhì)量高低的有效手段，也是對(duì)暴露出來的共性問題進(jìn)行的一次集中指正，答辯方式可以是單個(gè)學(xué)生或分小組答辯，由于教師時(shí)間緊，指導(dǎo)的人數(shù)多，采用小組答辯學(xué)生之間可以通過相互討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，提高答辯效果。答辯時(shí)通過提問和質(zhì)疑可以引發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生提高對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過程的理解和認(rèn)識(shí)水平。
總結(jié)包括學(xué)生在完成設(shè)計(jì)后的個(gè)人總結(jié)和指導(dǎo)教師在答辯后所作的集體總結(jié)與點(diǎn)評(píng)。學(xué)生通過認(rèn)真總結(jié)，剖析自己設(shè)計(jì)中的得失、成敗，有助于進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)方法和步驟，找出今后設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。教師也要認(rèn)真地對(duì)學(xué)生整體設(shè)計(jì)情況有一個(gè)針對(duì)性的總結(jié)，指出設(shè)計(jì)的不足，要肯定成績(jī)并給予鼓勵(lì)。通過系統(tǒng)總結(jié)和答辯，可使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而使學(xué)生有更大的收獲，圓滿地達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的與要求。需要特別說明的是，答辯之后教師的總結(jié)點(diǎn)評(píng)非常必要，學(xué)生經(jīng)過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐之后，對(duì)教師的點(diǎn)評(píng)會(huì)有更深的體會(huì)。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中有些問題的認(rèn)識(shí)，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中感覺到了，但限于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)面，不能很清楚地歸納表達(dá)出來，這時(shí)教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，常使學(xué)生有醍醐灌頂之感。
3. 結(jié)束語
課程設(shè)計(jì)在工科課程體系中承上啟下的特殊地位，決定了該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、使其形成初步機(jī)械設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立處理工程問題的能力方面具有不可代替的作用。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的興趣是課程設(shè)計(jì)順利開展的前提，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過程的深刻理解與認(rèn)識(shí)是學(xué)會(huì)解決工程問題的思路和方法的關(guān)鍵，充分的準(zhǔn)備工作是基礎(chǔ)。只有這些工作都做好了，才能保證課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。
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關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 教學(xué)改革
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類及近機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生必修的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是學(xué)生首次綜合運(yùn)用所學(xué)的工程制圖、工程力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等理論知識(shí)解決工程實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生基本技能的最重要實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。它在技術(shù)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起到一個(gè)承上啟下的作用。在課程設(shè)計(jì)中，不僅能使學(xué)生得到基本技能的訓(xùn)練，還能提高他們的工程設(shè)計(jì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。
一、目前存在的問題
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)教學(xué)題目是減速器設(shè)計(jì)。它涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)中所有基本通用零件的設(shè)計(jì)，而且體現(xiàn)了通用典型部件設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念和方法。課程設(shè)計(jì)是所學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)系列課程的總結(jié)，綜合性很強(qiáng)，設(shè)計(jì)題目很成熟，與之配套的圖冊(cè)、手冊(cè)和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書也一應(yīng)俱全，這對(duì)于第一次搞綜合設(shè)計(jì)的學(xué)生有很大幫助。它對(duì)學(xué)生提高自身的系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力，是一次很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)。在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，主要是：
1．學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)興趣不高，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，不能積極主動(dòng)地投入課程設(shè)計(jì)工作。有人認(rèn)為課程設(shè)計(jì)就是畫圖，認(rèn)為課程設(shè)計(jì)長(zhǎng)期沿用減速器設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)對(duì)象，內(nèi)容陳舊、單一，設(shè)計(jì)過程太枯燥。
2．時(shí)間短，任務(wù)重；學(xué)生多，教師少。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一般為期三周，學(xué)生需要完成二級(jí)齒輪減速器裝配草圖和正圖，關(guān)鍵傳動(dòng)零件的零件圖，以及相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，時(shí)間非常緊張。課程設(shè)計(jì)期間，學(xué)生每天要工作10個(gè)小時(shí)以上，有時(shí)個(gè)別學(xué)生還需要熬通宵加班。
3．在設(shè)計(jì)過程中照搬照抄的現(xiàn)象較為突出。部分學(xué)生基于完成任務(wù)的觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)過程中不注重自我獨(dú)立設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，出現(xiàn)普遍的照抄圖冊(cè)中的減速器的結(jié)構(gòu)，而不能綜合考慮零件的強(qiáng)度、剛度、工藝、裝配、調(diào)整、和密封等問題。
4．相關(guān)課程基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，直接影響了課程設(shè)計(jì)的效果和進(jìn)度。除了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以外，課程設(shè)計(jì)要用到工程圖學(xué)、力學(xué)、工程材料、加工工藝以及互換性等多門課程的知識(shí)，這些課程中任何一門基礎(chǔ)不牢固，都會(huì)在課程設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出來，影響課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。在這些先修課程中，工程圖學(xué)的影響尤為突出。
二、教學(xué)內(nèi)容和方法的改進(jìn)
1．課程設(shè)計(jì)題目多樣化和實(shí)用性。在進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)就對(duì)學(xué)生公布本學(xué)院各位老師的科研項(xiàng)目，讓學(xué)生們主動(dòng)去找他們感興趣的內(nèi)容，鼓勵(lì)他們積極參與。組織學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽或者由學(xué)生聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐自創(chuàng)設(shè)計(jì)題目，老師提供課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)講義上的若干題目等,實(shí)踐證明這種形式大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
2．相關(guān)課程采用以項(xiàng)目為線索的教學(xué)方式。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)屬于實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，理論與實(shí)踐相結(jié)合的深度決定了本課程的教學(xué)質(zhì)量。由于本課程設(shè)計(jì)與幾乎所有的基礎(chǔ)課程相關(guān)，質(zhì)量保障必然要求上溯到這些課程。理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法方面，要加強(qiáng)先修課程與課程設(shè)計(jì)的聯(lián)系。例如，在講制圖時(shí)，講到零件圖、裝配圖的表達(dá)方法、尺寸的標(biāo)注、技術(shù)要求等等，要以課程設(shè)計(jì)中要涉及到的零部件為例。力學(xué)、材料、加工工藝以及互換性等也要以課程設(shè)計(jì)中涉及到的零部件的要求為例，逐個(gè)詳細(xì)介紹。
3．引進(jìn)先進(jìn)的繪圖工具，如CAD、Solidworks、ProE等。在講解Solidworks中的三維建模時(shí)，就以課程設(shè)計(jì)中常用的箱體、軸或齒輪為例，并且讓學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)完這些課程中相關(guān)內(nèi)容后，不要把這些內(nèi)容輕易丟掉，要好好保存，以便在課程設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，這樣在課程設(shè)計(jì)時(shí)就可以節(jié)省很多時(shí)間。應(yīng)用相關(guān)的電腦軟件，可以很方便地觀察出在改變某一設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)結(jié)果和承載能力的變化。
4.采用提前預(yù)做的辦法，例如在講授機(jī)械設(shè)計(jì)課程時(shí)，等到講完齒輪、軸、軸承、聯(lián)軸器等章節(jié)時(shí)，可以讓學(xué)生們做一個(gè)大作業(yè)。大作業(yè)的內(nèi)容就是軸及軸上零件的設(shè)計(jì)、定位以及安裝問題，這樣就可以讓學(xué)生們提前熟悉課程設(shè)計(jì)的過程及方法，做完作業(yè)的資料也不要丟棄，等到真正課程設(shè)計(jì)時(shí)可以再用或參考。
5．改進(jìn)以往的一位教師指導(dǎo)多位學(xué)生與一名學(xué)生由固定的一位老師去指導(dǎo)的做法。以前，一名教師指導(dǎo)多名學(xué)生，這有很多弊端。教師本身的精力有限，再加上專業(yè)與學(xué)識(shí)的限制， 指導(dǎo)多名學(xué)生會(huì)感到力不從心，效果不會(huì)太好。因此，學(xué)生做課程設(shè)計(jì)時(shí)要由與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的科研教師的團(tuán)隊(duì)去指導(dǎo)，這樣，可能一個(gè)教師指導(dǎo)多個(gè)學(xué)生，也可能一個(gè)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)由多名教師去指導(dǎo)。老師與學(xué)生應(yīng)根據(jù)他們的設(shè)計(jì)內(nèi)容與擅長(zhǎng)專業(yè)自由組合，這樣設(shè)計(jì)出來的題目就更專業(yè)，更符合生產(chǎn)實(shí)際。
6．學(xué)院可以有計(jì)劃地安排教師到相關(guān)企業(yè)、廠礦等進(jìn)行調(diào)研和專業(yè)實(shí)踐，了解新設(shè)備， 學(xué)習(xí)所教專業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的新知識(shí)、 新技能、 新工藝和新方法，以此促使教師加快對(duì)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)的了解和掌握，促使教師結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際不斷完善教學(xué)內(nèi)容，深入了解機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理念，提高教師的專業(yè)水平和實(shí)踐能力。
三、考核及答辯
堅(jiān)持進(jìn)行課程設(shè)計(jì)總結(jié)和答辯，在完成課程設(shè)計(jì)以后，要對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。要求學(xué)生對(duì)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)做一個(gè)比較系統(tǒng)、全面的回顧和總結(jié)，把還未弄懂或尚未考慮的問題弄懂， 學(xué)生將會(huì)獲得更大收獲。答辯結(jié)束后，學(xué)生必須要修改課程設(shè)計(jì)里面出現(xiàn)的錯(cuò)誤，尤其是結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤。由于學(xué)生的設(shè)計(jì)成果是以電腦繪圖和word文檔編輯，再打印出來的形式提交,為了真實(shí)、合理地反映學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)水平,指導(dǎo)老師加強(qiáng)設(shè)計(jì)中的階段性抽查考核,并以此作為評(píng)定學(xué)生最終設(shè)計(jì)成績(jī)的一個(gè)重要依據(jù)。老師想檢查哪個(gè)同學(xué)的圖,可以隨時(shí)讓他發(fā)來。學(xué)生在最終提交打印圖紙和文檔的同時(shí)也需提交電子稿,這些都有利于督促每個(gè)學(xué)生都去認(rèn)真分析研究,積極動(dòng)手設(shè)計(jì),提升實(shí)踐教學(xué)效果,也有利于教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
四、結(jié)束語
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及多方面知識(shí)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，如何抓好這一教學(xué)環(huán)節(jié)是一個(gè)需要認(rèn)真探討的問題。企業(yè)需要的是實(shí)用型人才，因此我們的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，提高學(xué)生的工程素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的工程能力為目標(biāo)。因此，每一個(gè)從事機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的教師，都要拋棄傳統(tǒng)教學(xué)方法中的不合理做法，努力探索課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革之路，使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，培養(yǎng)出符合時(shí)代要求的具有創(chuàng)新精神的機(jī)械行業(yè)的人才。實(shí)踐證明，改革后的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的水平明顯提高。
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［關(guān)鍵詞］課程設(shè)計(jì) 綜合實(shí)踐 創(chuàng)新
［中圖分類號(hào)］G712［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1009-5349（2010）11－0199－01
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計(jì)一直以傳統(tǒng)的單級(jí)圓柱齒輪減速器為核心設(shè)計(jì)課題。盡管大多數(shù)減速器可以在市場(chǎng)上方便地購得，不過，減速器作為與機(jī)械設(shè)計(jì)課程結(jié)合最為緊密的典型實(shí)例，仍然可以在課程設(shè)計(jì)中充當(dāng)重要的角色。但是，我們也深刻地意識(shí)到，以減速器為核心設(shè)計(jì)課題，在培養(yǎng)學(xué)生遵循標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等意識(shí)方面綽綽有余，而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)方面有所不足。一部分學(xué)生由于基礎(chǔ)較差等原因，對(duì)課程設(shè)計(jì)沒有給予足夠的重視。而機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，恰恰是一門非常有利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力的課程，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)過程中逐漸積累的創(chuàng)造性火種，在最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中得到充分燃燒。因此，我們認(rèn)為，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的題目，應(yīng)當(dāng)是基于減速器，但不限于減速器；基于本課程，但不限于本課程。要靈活多樣，因人而宜，適當(dāng)綜合，開展綜合實(shí)踐，從知識(shí)性、趣味性、實(shí)用性相結(jié)合的選題思路入手，在達(dá)到教學(xué)目的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的熱情，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的勇氣。
近幾年，我們?cè)跈C(jī)械專業(yè)的綜合實(shí)踐中，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造性構(gòu)思能力、社會(huì)調(diào)查和分析問題能力、獨(dú)立思考和協(xié)作能力、計(jì)算繪圖和運(yùn)用工具書能力、審核設(shè)計(jì)說明書和圖樣能力、語言和文字表達(dá)能力等方面，進(jìn)行了大膽的嘗試，收到了預(yù)期效果。
綜合實(shí)踐與傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)相比，最大的變化體現(xiàn)在課題的確定上。在仍然保留減速器為核心題目的前提下，適當(dāng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)課題。
首先，公布具體的課程設(shè)計(jì)題目，并由相應(yīng)的指導(dǎo)教師對(duì)每個(gè)課題的性質(zhì)、涉及的相關(guān)知識(shí)、設(shè)計(jì)工作量和對(duì)學(xué)生能力的要求等方面的情況略加闡述。為接近生活和生產(chǎn)實(shí)際，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的能力，題目中的設(shè)計(jì)參數(shù)和原始數(shù)據(jù)只有少數(shù)是完整給出的，大多數(shù)是部分給出的，個(gè)別的甚至根本沒有給出，區(qū)別度大，模糊性強(qiáng)，試圖為不同程度的學(xué)生留有充分的選擇余地。
然后，由學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好、特長(zhǎng)、志向、自由組合、自主選題。為充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、體現(xiàn)對(duì)學(xué)生的信任和支持，也允許少部分學(xué)生自己選題。實(shí)際情況表明，自己選的題目都有一定難度，學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)很重視，對(duì)自己很負(fù)責(zé)任。
綜合實(shí)踐大致劃分為以下類型：
1.以單級(jí)圓柱齒輪減速器為核心的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
這是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)指導(dǎo)書和參考資料完備，教師也有一定的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，因此仍然保留，也可以同其他題目相對(duì)照。
2.教具設(shè)計(jì)制作題目
由于學(xué)生熟悉教具的工作原理，清楚教具的作用，所以積極性很高。他們克服困難，自己動(dòng)手，先后制作了平面連桿機(jī)構(gòu)連桿曲線演示板、含一個(gè)移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)演化規(guī)律演示板、飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置演示模型等。其中，含一個(gè)移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)演化規(guī)律演示板的制作難度較大，學(xué)生想出了許多好辦法，保證了質(zhì)量，也有很大收獲。學(xué)生還設(shè)計(jì)制作了壓桿穩(wěn)定演示裝置等材料力學(xué)教具。
3.校園小機(jī)械設(shè)計(jì)
這類題目趣味性強(qiáng)，有實(shí)用價(jià)值，因此吸引了大多數(shù)學(xué)生。如：旗桿及附屬裝置設(shè)計(jì)；禮堂幕布自動(dòng)啟閉裝置；校門啟閉裝置；多孔試卷裝訂機(jī)等。這些題目有的雖然看上去并沒什么難度，但是隨著設(shè)計(jì)的深入問題便不斷出現(xiàn)。有些題目本身就具有一定的難度，在有限的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)無法完全解決，但是仍然可以使學(xué)生受到設(shè)計(jì)訓(xùn)練。比如，申報(bào)校門啟閉裝置題目的學(xué)生，首先對(duì)自動(dòng)伸縮門的結(jié)構(gòu)、特性、品牌進(jìn)行調(diào)查，然后，提出了對(duì)校門的改進(jìn)意見，進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
4.動(dòng)態(tài)廣告牌設(shè)計(jì)
目前市場(chǎng)上各種動(dòng)態(tài)廣告牌爭(zhēng)奇斗艷，許多是依靠機(jī)械傳動(dòng)裝置工作的，我們要求設(shè)計(jì)多畫面翻轉(zhuǎn)式動(dòng)態(tài)廣告牌，有一定的難度。有的同學(xué)選用了課堂上沒有介紹的蝸桿凸輪間歇機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)四畫面的轉(zhuǎn)換；有的同學(xué)還對(duì)吉林市的室外廣告進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查和分析，并提出了建設(shè)性的建議；有些同學(xué)除了選擇正確的傳動(dòng)方案外，還完成了細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。通過這類題目的設(shè)計(jì)，打開了學(xué)生的思路，使他們看到了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課的應(yīng)用價(jià)值。
5.吉林市標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零部件市場(chǎng)銷售情況調(diào)查
安排這個(gè)題目，一是考慮到現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械維修人員應(yīng)當(dāng)了解市場(chǎng)，不僅能夠設(shè)計(jì)，也要學(xué)會(huì)選用，要有經(jīng)濟(jì)意識(shí)和價(jià)格概念，跑市場(chǎng)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)一些書本上學(xué)不到的知識(shí)；二是考慮到近年來機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生有從事營銷活動(dòng)的趨勢(shì)，接觸吉林市標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零部件銷售市場(chǎng)，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的價(jià)格、質(zhì)量、競(jìng)爭(zhēng)情況有所認(rèn)識(shí)也是必要的，學(xué)生終究要走向社會(huì)。有些學(xué)生原來以為這一組輕松，實(shí)際情況恰恰相反，寫出一份好的調(diào)查報(bào)告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申報(bào)市場(chǎng)調(diào)查題目的同學(xué)十分認(rèn)真，最長(zhǎng)的一份調(diào)查報(bào)告達(dá)2萬字，是從近百家標(biāo)準(zhǔn)件商店搜集來的數(shù)據(jù)，學(xué)生收獲很大。
6.自選題目
關(guān)鍵詞：NX系統(tǒng)；機(jī)械設(shè)計(jì)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）03-0215-02
隨著國家推進(jìn)“中國制造2025”，“互聯(lián)網(wǎng)+”與傳統(tǒng)制造業(yè)全面融合，制造業(yè)信息化技術(shù)不斷深入制造企業(yè)，對(duì)應(yīng)用型人才的要求不斷提高。機(jī)械設(shè)計(jì)作為應(yīng)用型高校機(jī)械方向核心專業(yè)教學(xué)科目，其課程設(shè)計(jì)是強(qiáng)化課堂理論教學(xué)的綜合型、應(yīng)用型環(huán)節(jié)，涉及多方面機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。貼近企業(yè)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，將切實(shí)增強(qiáng)應(yīng)用型高校大學(xué)生分析解決實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)問題的實(shí)戰(zhàn)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)題目所涉及的機(jī)械傳動(dòng)裝置或結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，大部分構(gòu)件在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中已經(jīng)學(xué)過。課程設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生的訓(xùn)練要求依舊突出手工計(jì)算、尺筆繪圖，難以滿足制造業(yè)信息化技術(shù)時(shí)代企業(yè)對(duì)信息化應(yīng)用人才的能力要求。針對(duì)上述問題我校對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)方案進(jìn)行了全面改革，制定了基于NX系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過程的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教案，任務(wù)指導(dǎo)書，形成了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過與西門子公司的深度合作，利用信息化設(shè)計(jì)制造技術(shù)克服傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的枯燥煩瑣，使學(xué)生能夠?qū)⒂邢薜臅r(shí)間、精力側(cè)重于課程設(shè)計(jì)任務(wù)的機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等應(yīng)用性、創(chuàng)造性較強(qiáng)的內(nèi)容上，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念[1，2]。
一、信息化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
融入制造業(yè)信息化技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品三維仿真設(shè)計(jì)制造：三維軟件智能造型―>實(shí)體零部件數(shù)控機(jī)床加工―>產(chǎn)品組裝調(diào)試，許多制造企業(yè)已實(shí)現(xiàn)這一生產(chǎn)流程。西門子NX系統(tǒng)軟件融合了三維智能造型、二維工程圖生成、虛擬裝配、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、裝配干涉檢驗(yàn)及結(jié)構(gòu)受力分析等智能制造技術(shù)，功能強(qiáng)大。制造業(yè)信息化技術(shù)的應(yīng)用，提高了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率，在接下來的零部件CAE分析、CAM加工過程中，智能化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)更加顯著，與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)相比，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了大幅度提升。智能化設(shè)計(jì)可以使得復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工程問題簡(jiǎn)單化，通過設(shè)計(jì)人員的規(guī)范化管理、設(shè)計(jì)任務(wù)的合理分工，使得機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中團(tuán)隊(duì)的協(xié)同性與個(gè)人的獨(dú)立性并行，基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程如圖1所示。
二、借助信息化技術(shù)開展機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
1.課程設(shè)計(jì)選題。目前機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以是按照市場(chǎng)導(dǎo)向、沒有參照的全新的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也可以是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上模仿和改進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。我校機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的選題范圍比較廣，如結(jié)合教師科研課題，融合學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新項(xiàng)目，參照課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中的傳統(tǒng)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置、卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置等。但是對(duì)課程設(shè)計(jì)題目的完成要求基本一致：①理解機(jī)械產(chǎn)品的工作原理，對(duì)產(chǎn)品的零部件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、結(jié)構(gòu)受力分析，完成機(jī)械產(chǎn)品二維裝配工程圖1張；②繪制重要承載軸、傳動(dòng)齒輪等部分零部件的二維工程圖各1張；③編寫機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書1份。本機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)以三維虛擬模型總成及傳統(tǒng)實(shí)物模型總成作為參照，學(xué)生通過對(duì)三維虛擬模型、傳統(tǒng)實(shí)物模型的零部件測(cè)量核算、獲取模型結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，對(duì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)產(chǎn)品總成及其零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)根據(jù)工作量的不同，以個(gè)人或小組團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行，各單位課程設(shè)計(jì)不同題，或者同題不同數(shù)據(jù)規(guī)格，以常見的減速器課程設(shè)計(jì)為例：根據(jù)減速器輸出軸的輸出功率選擇合適的傳動(dòng)類型，經(jīng)校核計(jì)算選擇對(duì)應(yīng)的齒輪類型、材料、參數(shù)，計(jì)算軸徑、選擇軸承等，各單位完成各自課程設(shè)計(jì)任務(wù)[3，4]。
2.課題三維智能設(shè)計(jì)。作為西門子NX授權(quán)教學(xué)培訓(xùn)高校，NX系統(tǒng)軟件是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修課程，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件教學(xué)課程的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了基本的NX系統(tǒng)軟件三維智能設(shè)計(jì)、虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的方法步驟，能夠獨(dú)立熟練的進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)?；贜X系統(tǒng)軟件的三維智能設(shè)計(jì)，可以將學(xué)生的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖用虛擬三維模型形象的表達(dá)出來，當(dāng)設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品零部件需要修改時(shí)，方便學(xué)生對(duì)任務(wù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行修改，在面對(duì)構(gòu)造較為復(fù)雜的大型課程設(shè)計(jì)任務(wù)產(chǎn)品時(shí)，也便于實(shí)現(xiàn)學(xué)生間的分工設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)合作。二級(jí)三軸式減速器箱體、箱蓋、各級(jí)傳動(dòng)齒輪、軸等的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課程中的典型零部件設(shè)計(jì)知識(shí)，零部件三維智能造型如圖2所示。在NX系統(tǒng)軟件上，將減速器各零部件的三維智能造型進(jìn)行虛擬裝配，通過裝配爆炸圖分析各零部件之間的裝配關(guān)系。利用裝配干涉檢查功能，查看減速器總成設(shè)計(jì)是否合理，如存在干涉現(xiàn)象，則需優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，修改零部件三維模型。減速器裝配總成及爆炸圖如圖3所示。
3.關(guān)鍵零部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。NX系統(tǒng)軟件的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模塊，可以方便快捷的對(duì)減速器傳動(dòng)軸、傳動(dòng)齒輪等關(guān)鍵零部件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，驗(yàn)證減速器總成設(shè)計(jì)效果是否合理。在確定輸入或者輸出任一運(yùn)動(dòng)參數(shù)的情況下，使用NX系統(tǒng)軟件運(yùn)動(dòng)學(xué)分析即可計(jì)算獲得整個(gè)減速器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)而效驗(yàn)傳動(dòng)齒輪等關(guān)鍵零部件是否符合減速器的設(shè)計(jì)要求。對(duì)任務(wù)產(chǎn)品的裝配總成進(jìn)行干涉分析，可檢查減速器各運(yùn)動(dòng)零部件在運(yùn)行過程中是否與其他零部件發(fā)生碰撞等干涉現(xiàn)象，尤其齒輪與齒輪之間、齒輪與箱體之間，進(jìn)而檢查零部件的設(shè)計(jì)及裝配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高級(jí)仿真和其他有限元分析軟件基本操作一致，分為創(chuàng)建有限元模型、創(chuàng)建仿真模型和后處理。確定減速器輸入軸的功率后，即可根據(jù)減速器的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算獲得各軸及傳動(dòng)尺寸的受力情況。通過NX系統(tǒng)軟件對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行受力分析，進(jìn)一步檢驗(yàn)零部件和減速器整體設(shè)計(jì)裝配是否合理。當(dāng)確定某個(gè)零部件其結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位受力情況超出了材料本身的許用應(yīng)力時(shí)，需要對(duì)該零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行重新效核計(jì)算，優(yōu)化受力結(jié)構(gòu)，從而使任務(wù)產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求。
5.二維工程圖的生成。將虛擬裝配和模擬分析沒有問題的減速器總成三維模型，及所有定型的零部件，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件的工程圖模塊，智能轉(zhuǎn)換生成包含三視圖、軸測(cè)圖等的二維工程圖。對(duì)自動(dòng)生成的尺寸標(biāo)注進(jìn)行檢查修改，或手動(dòng)添加尺寸標(biāo)注，然后根據(jù)實(shí)際機(jī)械加工需要，標(biāo)注相關(guān)加工信息、技術(shù)要求、工程圖編號(hào)等，完成所有零部件及裝配總成的二維工程圖制作。
NX系統(tǒng)軟件作為高端CAD/CAE機(jī)械產(chǎn)品信息化設(shè)計(jì)軟件，將其引入到應(yīng)用型大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，符合當(dāng)前“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型”大環(huán)境下企業(yè)、社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的迫切需求，改善了機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系統(tǒng)軟件的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)規(guī)范，仍有很多工作等待完善，如：如何檢驗(yàn)及評(píng)判學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量？如何評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力？等等，都需要進(jìn)一步實(shí)踐、探索，開發(fā)出一套實(shí)用的基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)體系。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：真實(shí)項(xiàng)目 手扳封罐機(jī) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
為了能有效地培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，各高校在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程結(jié)束后均設(shè)置了課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，它是提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、工程材料、公差與互換性等基本知識(shí)解決實(shí)際設(shè)計(jì)問題的一個(gè)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的理解、認(rèn)知機(jī)械設(shè)計(jì)的路徑、方法與過程，尤其是提高學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)興趣等等，都是理論教學(xué)無法做到的。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，各高校幾十年來延續(xù)的做法是對(duì)單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器機(jī)械傳動(dòng)裝置進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，這是因?yàn)闇p速器作為機(jī)器中的一個(gè)獨(dú)立部件，它所包含的零件覆蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)課程絕大部分教學(xué)內(nèi)容，對(duì)課程知識(shí)起到了復(fù)習(xí)、鞏固、工程應(yīng)用的多重作用。但就目前而言，減速器設(shè)計(jì)項(xiàng)目已經(jīng)成為非常成熟的課程設(shè)計(jì)，有關(guān)減速器設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)資源、圖書、教材、工程圖、教參、音視頻資料數(shù)量眾多，來源廣泛。為改變以往單一的以減速器為課題的設(shè)計(jì)任務(wù)帶來的諸多弊端（如題目陳舊老套、思路單一、設(shè)計(jì)內(nèi)容變化不大、缺乏拓展和創(chuàng)新的空間等），機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課題小組對(duì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和形式嘗試了教學(xué)改革、課程改革，本項(xiàng)目就是在此背景下產(chǎn)生的。
1 教學(xué)改革內(nèi)容
1.1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)的改變 一般而言，課程設(shè)計(jì)課題應(yīng)具有普遍性和實(shí)踐性，所謂普遍性是指能夠充分反映課程的理論教學(xué)內(nèi)容，即通過課題的完成能夠?qū)⒄n程大部分知識(shí)加以應(yīng)用；實(shí)踐性是指課題的選擇要符合生產(chǎn)實(shí)際及要盡可能與專業(yè)相結(jié)合，也就是設(shè)計(jì)課題必須來源于本專業(yè)的企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)產(chǎn)品。本次教改變化最大的就是課程設(shè)計(jì)任務(wù)的變化，課題組定的設(shè)計(jì)任務(wù)已不再延續(xù)減速器設(shè)計(jì)，而是結(jié)合溫州地域及經(jīng)濟(jì)發(fā)展特色首先選擇行業(yè)方向，經(jīng)課題小組第一次市場(chǎng)調(diào)研，入選的行業(yè)鎖定為包裝、印刷、食品、櫥衛(wèi)行業(yè)，本次教改就定為包裝業(yè)。接著課題小組進(jìn)行第二次市場(chǎng)調(diào)研，選擇機(jī)器設(shè)備，經(jīng)過多方對(duì)比、咨詢、技術(shù)文獻(xiàn)檢索、企業(yè)實(shí)地考察，考慮到機(jī)器設(shè)計(jì)方案對(duì)學(xué)生起到的思路引導(dǎo)作用和創(chuàng)新要求，考慮到課程設(shè)計(jì)的難度、工作量及學(xué)生的水平，考慮到機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)對(duì)課程知識(shí)面的覆蓋程度，課題組最終選定了手扳封罐機(jī)項(xiàng)目。這款設(shè)備符合溫州民營小微企業(yè)的生產(chǎn)特征，它來源于溫州日強(qiáng)機(jī)械設(shè)備有限公司，項(xiàng)目真實(shí)、新穎，貼近生活本源，它是易拉罐的卷邊封口包裝機(jī)械，學(xué)生對(duì)易拉罐非常熟悉，對(duì)封罐機(jī)實(shí)現(xiàn)的封罐功能動(dòng)作有著莫大的興趣，正好用來印證興趣是最好的老師。溫州是座輕工業(yè)城市，有著包裝、印刷之都的城市名片，手扳封罐機(jī)項(xiàng)目無論是從封罐工作原理，還是從封罐機(jī)傳動(dòng)裝置而言，都非常適合做機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練之用，機(jī)器設(shè)計(jì)難度適中，工作量適中。
本次教改另一個(gè)顯著的特征是做機(jī)器整機(jī)設(shè)計(jì)。在課程設(shè)計(jì)內(nèi)容上，課題組提出以整機(jī)設(shè)計(jì)為要求的設(shè)計(jì)任務(wù)，為了在真正意義上實(shí)現(xiàn)學(xué)校教授內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的“零距離”，課題組決定設(shè)計(jì)課題必須來源于教師科研或企業(yè)現(xiàn)行的真實(shí)產(chǎn)品，注重工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（工作原理與方案設(shè)計(jì)——運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)——承載能力設(shè)計(jì)——結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）的訓(xùn)練以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。手扳封罐機(jī)就是一整的機(jī)器設(shè)備，不象減速器只是一個(gè)傳動(dòng)部件，完整的機(jī)器設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)機(jī)械，可以對(duì)學(xué)生的機(jī)械工程觀念起到進(jìn)化作用；完整的機(jī)器設(shè)計(jì)可以在任務(wù)分配上更好地細(xì)拆（拆分成部件），達(dá)到讓每位同學(xué)的工作任務(wù)不一樣（工作量相當(dāng)），但全班組合起來就是一套完整的機(jī)器技術(shù)文件。
1.2 機(jī)器方案設(shè)計(jì)的多元及創(chuàng)新 本次教改的機(jī)器設(shè)計(jì)方案不是唯一的，學(xué)生通過頭腦風(fēng)暴法、分組討論法提出了2種手扳封罐機(jī)設(shè)計(jì)方案，繪制出機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)圖，從中擇優(yōu)。這種做法把學(xué)生從減速器單一的設(shè)計(jì)思路中解放出來，讓學(xué)生的思維多元化，起到實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新鍛煉。
1.3 課程設(shè)計(jì)形式的改變 在課程設(shè)計(jì)教學(xué)形式上，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)為單位完成一個(gè)具體的設(shè)計(jì)任務(wù)，每組4～6人，學(xué)生以各種方式查找課程設(shè)計(jì)參考資料，組內(nèi)討論確定設(shè)計(jì)方案，參加由指導(dǎo)教師主持的課程設(shè)計(jì)討論會(huì)。團(tuán)隊(duì)內(nèi)部各成員分工合作，各自完成一部分設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容，組內(nèi)合并、整理修改后，就完成了團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)。以前的課程設(shè)計(jì)，全班每位學(xué)生的工作量及工作任務(wù)完全一樣，本次教改改變了這種傳統(tǒng)做法，采用了錯(cuò)開機(jī)制，使得每位學(xué)生的工作任務(wù)都不一樣。
方法1：裝配圖按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)內(nèi)學(xué)生自己確定的設(shè)計(jì)方案繪制，零件設(shè)計(jì)每位同學(xué)是不一樣的，每人畫4-5張不同的零件圖，團(tuán)隊(duì)就可完成（4-5）x6=24-30張零件圖，整合后重要的機(jī)器零件都繪制了零件圖，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。方法2：把機(jī)器拆分成幾個(gè)部件，每個(gè)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)一個(gè)部件的設(shè)計(jì)任務(wù)，每位同學(xué)承擔(dān)的零件設(shè)計(jì)任務(wù)也是不一樣的，團(tuán)隊(duì)內(nèi)整合就是一個(gè)部件，全班整合就是一整的機(jī)器設(shè)計(jì)文件。
1.4 學(xué)生工作能力的培養(yǎng) 本次教改在學(xué)生工作任務(wù)的分配上采用了錯(cuò)開機(jī)制，使得每位學(xué)生承擔(dān)的工作任務(wù)都不一樣，但整合起來就是一整的機(jī)器設(shè)計(jì)文件，鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、交流溝通能力；本次教改的設(shè)計(jì)任務(wù)不象減速器設(shè)計(jì)，有關(guān)減速器設(shè)計(jì)的資料數(shù)量眾多，如網(wǎng)絡(luò)資源、圖書、工程圖、教材、教參、音視頻等等，來源廣泛，而封罐機(jī)資料不多，查找也不易，但可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)技術(shù)文獻(xiàn)、技術(shù)資料的檢索能力，培養(yǎng)學(xué)生的研究能力；經(jīng)歷了工程設(shè)計(jì)路徑、方法與過程的鍛煉，達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力、機(jī)械制圖能力、創(chuàng)新能力以及對(duì)項(xiàng)目駕馭能力的目的；課題小組一改以往重結(jié)果的單一考核模式，采用了設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)結(jié)果并重的考核模式，并讓學(xué)生鍛煉了如何答辯。
2 教學(xué)改革過程
課程設(shè)計(jì)前，課題小組利用課余時(shí)間給學(xué)生講解課程設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求、內(nèi)容、方案、進(jìn)度，讓學(xué)生先行了解，并通過作業(yè)形式做了一些前期準(zhǔn)備（如設(shè)計(jì)計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等）。具體做法就是把課程設(shè)計(jì)和課程的講授結(jié)合在一起，即在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中就將課程設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)給學(xué)生，將課程設(shè)計(jì)的部分內(nèi)容放在課程教學(xué)中或者作為課后作業(yè)完成，讓學(xué)生帶著任務(wù)有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。比如課程講授彈簧的特性及設(shè)計(jì)后，就可以安排手扳封罐機(jī)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；講授齒輪傳動(dòng)、軸、軸承知識(shí)后，就可以布置學(xué)生進(jìn)行減速裝置的設(shè)計(jì)等。
在課程設(shè)計(jì)期間，課題小組與學(xué)生共同執(zhí)行了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)整體設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)案例的要求，共同執(zhí)行了教學(xué)改革項(xiàng)目實(shí)施方案與進(jìn)度，效果良好，正是因?yàn)檎n題小組的努力、學(xué)生的努力，使得教改工作能夠順利開展，取得了相應(yīng)成果，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了不足。
3 教學(xué)改革成果與問題
課題小組按照機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)整體設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)案例的要求，本著過程、結(jié)果并重的思路，從設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、裝配圖、零件圖、設(shè)計(jì)說明書、答辯等環(huán)節(jié)對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了全過程指導(dǎo)、考核，著力培養(yǎng)、打造學(xué)生的機(jī)械工程觀念，使得教改項(xiàng)目取得了三點(diǎn)創(chuàng)新、三項(xiàng)成果，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了三處不足。
3.1 三點(diǎn)創(chuàng)新 ①本教改項(xiàng)目是設(shè)計(jì)一整的工作機(jī)器——手扳封罐機(jī)，沒有限定設(shè)計(jì)思路，可以有不同的設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生有拓展和創(chuàng)新的空間。②本教改項(xiàng)目是設(shè)計(jì)易拉罐封口機(jī)器，機(jī)器有具體的封罐功能動(dòng)作，容易激起學(xué)生的探索興趣，且學(xué)生非常熟悉易拉罐，新項(xiàng)目貼近生活本源。③本教改項(xiàng)目在學(xué)生工作任務(wù)分配上采用錯(cuò)開方法，使學(xué)生分別承擔(dān)不同的設(shè)計(jì)任務(wù)（工作量相當(dāng)）。
3.2 三項(xiàng)成果 ①每個(gè)學(xué)生都以文件袋的形式有了一套技術(shù)文件（設(shè)計(jì)任務(wù)書、裝配圖、零件圖、設(shè)計(jì)說明書），全班整合后就形成了手扳封罐機(jī)全套技術(shù)文件。②課題小組積累了大量教改原始數(shù)據(jù)、資料及經(jīng)驗(yàn)，形成了課題研究報(bào)告，使教改項(xiàng)目的后續(xù)改進(jìn)、完善有了明確的工作方向。③課程設(shè)計(jì)使學(xué)生有了綜合實(shí)踐的平臺(tái)，有了理論聯(lián)系實(shí)際的工作，有了查找資料、檢索文獻(xiàn)的能力，使學(xué)生向著機(jī)械工程又邁進(jìn)了一步。
3.3 三處不足 ①雖然本次教改提倡機(jī)器方案設(shè)計(jì)的多元及創(chuàng)新，通過頭腦風(fēng)暴法、討論研究法，學(xué)生對(duì)手扳封罐機(jī)確實(shí)提出了2種設(shè)計(jì)方案，繪制出了機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)圖，但根據(jù)設(shè)計(jì)方案擇優(yōu)原則，最后全班統(tǒng)一選擇了企業(yè)樣機(jī)的設(shè)計(jì)方案。這種做法雖然在一定程度上把學(xué)生從減速器單一的設(shè)計(jì)思路中解放出來，讓學(xué)生的思維多元化，但最終結(jié)果仍然沒有起到實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新鍛煉。②雖然本次教改強(qiáng)調(diào)了過程考核，但收效不是很明顯，如何對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程考核還有待思考、加強(qiáng)。③學(xué)生完成的技術(shù)文件（裝配圖、零件圖、設(shè)計(jì)說明書）總體而言質(zhì)量不是很高，如何在有限的時(shí)間內(nèi)提升設(shè)計(jì)質(zhì)量也是要亟待解決的一大問題。
課題組在后續(xù)的教學(xué)工作中還要持續(xù)去改進(jìn)，努力去完善，最大限度地把問題的影響降到最低，讓師生均通過教改受益，課題組也會(huì)考慮擴(kuò)大教改項(xiàng)目的使用班級(jí)，讓更多的學(xué)生參與到教學(xué)改革中來，讓更多的學(xué)生受益。教改實(shí)踐證明，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)新的教學(xué)內(nèi)容和形式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，有利于培養(yǎng)學(xué)生的研究能力以及對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的駕馭能力；使學(xué)生對(duì)所學(xué)科目如機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械零件有更深刻和更明確的認(rèn)識(shí)，加深了學(xué)生對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)精度分析、公差配合選用的理解；使學(xué)生在自主實(shí)踐中熟悉產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到繪制圖紙的整個(gè)設(shè)計(jì)流程，讓學(xué)生懂得工程設(shè)計(jì)的路徑、方法與過程；達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力、機(jī)械制圖能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、交流溝通能力的目的，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)新意識(shí)，為今后從事機(jī)械專業(yè)工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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[2]劉喜平，段成燕，王金.基于CDIO模式下機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)方法的探討[J].價(jià)值工程，2010（32）.
關(guān)鍵詞CDIO；機(jī)械設(shè)計(jì)類課程；教學(xué)改革
引言
CDIO（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate））是由美國麻省理工學(xué)院聯(lián)合瑞典幾所高校共同開發(fā)的一種全新工程教育理念和實(shí)施體系，其核心理念就是以產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)、個(gè)人素質(zhì)、協(xié)作能力、工程-社會(huì)大系統(tǒng)適應(yīng)及調(diào)控能力，①其理念正好與工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)是契合的。因此，為切實(shí)支撐專業(yè)認(rèn)證，培養(yǎng)具有工程理念的高素質(zhì)、創(chuàng)新型工程人才奠定基礎(chǔ)，倡導(dǎo)CDIO工程理念，重構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系和課程內(nèi)容，開展教育教學(xué)改革具有非常重要的理論和實(shí)用意義。
1優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程具有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)又要與實(shí)踐緊密結(jié)合，基于CDIO理念的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程教學(xué)改革首先需要重構(gòu)課程體系和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。課程體系要凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化工程理念，將各門課程有機(jī)地結(jié)合起來，進(jìn)而構(gòu)建一種集專業(yè)理論知識(shí)、工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體、體現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)無縫對(duì)接的課程體系。②以CDIO從最初的產(chǎn)品構(gòu)思到最后機(jī)器成品運(yùn)行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機(jī)設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系如圖1所示。
1.1以各門課程為子系統(tǒng)，進(jìn)行課程內(nèi)容的優(yōu)化重構(gòu)
以往課程內(nèi)容的理論學(xué)時(shí)偏多，實(shí)踐學(xué)時(shí)匱乏，重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)狀難以培養(yǎng)學(xué)生解決問題所需要的綜合能力，容易造成“學(xué)而無用”。為充分體現(xiàn)學(xué)科和技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，使得理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，課程內(nèi)容的整合要突出設(shè)計(jì)性和工程實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)服務(wù)于工程實(shí)踐。以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為例，原有的一些教學(xué)內(nèi)容過分強(qiáng)調(diào)理論公式的推導(dǎo)和論證，在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)，使得培養(yǎng)工程應(yīng)用和實(shí)踐能力的教學(xué)內(nèi)容不斷弱化，因此，在新的課程內(nèi)容優(yōu)化重構(gòu)中，需要弱化一般性公式的詳細(xì)推導(dǎo)，重在設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法的介紹，如“齒輪傳動(dòng)”一章內(nèi)容優(yōu)化為：簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算公式的推導(dǎo)，重在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)思路以及對(duì)設(shè)計(jì)過程中各環(huán)節(jié)的把握，并將齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算、查表、數(shù)據(jù)處理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等融入例題中詳細(xì)講解。在講述齒輪傳動(dòng)的受力分析時(shí)，將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類傳動(dòng)的受力分析整合在一起進(jìn)行講述，這樣便于學(xué)生類比掌握受力分析的要點(diǎn)和方法。
1.2以工程應(yīng)用為主線，實(shí)現(xiàn)課程體系教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合
知識(shí)是由淺入深的，學(xué)習(xí)也是循序漸進(jìn)的，因此，每門課程內(nèi)容的設(shè)置要考慮與前續(xù)課程知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系?！翱v向整合”就是將機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系中各門課程建立前后內(nèi)在聯(lián)系，要講新帶舊，要引舊聯(lián)新，使學(xué)生“溫故而知新”?！皺M向整合”就是各門課程要彼此聯(lián)系，有機(jī)整合。例如：機(jī)械設(shè)計(jì)課程中關(guān)于零部件的教學(xué)內(nèi)容要與機(jī)械原理課程的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)相聯(lián)系；機(jī)械設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中有關(guān)精度和工藝的知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系；機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作要與機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系?？傊ㄟ^各門課程教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合，要貫穿整機(jī)設(shè)計(jì)的理念，使學(xué)生對(duì)專業(yè)理論有系統(tǒng)而完整的把握。
2精心“設(shè)計(jì)”教學(xué)環(huán)節(jié)，改進(jìn)教學(xué)方法
CDIO開放式的教學(xué)模式首先需要教師轉(zhuǎn)變?cè)仍诮虒W(xué)中純粹的以教為主的角色，更重要的是需要教師更新教學(xué)理念和教學(xué)思想，因此教學(xué)方式和教學(xué)方法的改革是課題研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。（1）根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求，圍繞學(xué)生工程能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，重新進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，課程組教師要深入研究當(dāng)前國內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢(shì)，在教學(xué)方法與手段上不斷改革和創(chuàng)新，在傳授給學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的同時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，形成一種學(xué)與做有機(jī)融合的學(xué)習(xí)方式，從而加深學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解。（2）探索“CDIO做中學(xué)”的教學(xué)模式，課堂教學(xué)多引入工程設(shè)計(jì)案例，課程的推進(jìn)采用設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，例如在課程開始之初，就布置有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)的課題給學(xué)生，根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度，安排學(xué)生以小組學(xué)習(xí)和討論交流的方式進(jìn)行課題分階段設(shè)計(jì)，通過這種方案分析、小組學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的方式，貫徹CDIO在做中學(xué)的理念，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，提高工程意識(shí)和設(shè)計(jì)技能，這樣既能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)興趣，培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和精神。（3）搭建開放式課堂，在時(shí)間、空間和教學(xué)內(nèi)容上加以擴(kuò)展和延伸。對(duì)于實(shí)踐性和工程性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以走出教室，把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室、工程訓(xùn)練中心和工廠，從而創(chuàng)造一個(gè)開放的課堂空間和開放的教學(xué)環(huán)境，使得學(xué)生更易于吸收和消化課堂的知識(shí)內(nèi)容。為了訓(xùn)練學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用能力，除了充分把握好第一課堂教學(xué)，還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂，教師要指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽和參與教師的科研項(xiàng)目等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，在第二課堂，使創(chuàng)新能力培養(yǎng)與第一課堂的教學(xué)融于一體，從而探索出一條集理論研究與工程能力培養(yǎng)相互促進(jìn)的途徑。
3重點(diǎn)改革實(shí)踐教學(xué)，凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念
課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要環(huán)節(jié)，而以往課程體系中各門課程的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基本上是各自獨(dú)立的，缺少相互關(guān)聯(lián)。例如“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”中，主要是從運(yùn)動(dòng)的角度，訓(xùn)練機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計(jì)能力，沒有考慮具體的材料和結(jié)構(gòu)，更沒有考慮制造工藝和經(jīng)濟(jì)性等要求；到了“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”，主要訓(xùn)練學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中各零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算能力，設(shè)計(jì)對(duì)象基本是齒輪減速器，運(yùn)動(dòng)方案一般是固定的，容易讓學(xué)生墨守成規(guī)，限制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展；輪到機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容又是與前序設(shè)計(jì)對(duì)象無關(guān)聯(lián)的工藝設(shè)計(jì)；最后在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作階段，對(duì)象又變化了，于是就照貓畫虎，用現(xiàn)成的圖紙和工藝進(jìn)行加工，這種各自為陣的課程設(shè)計(jì)安排顯然違背了整機(jī)設(shè)計(jì)的思想，學(xué)生的能力培養(yǎng)只能趨于碎片化，而真正需要的整機(jī)綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力不能得以鍛煉和培養(yǎng)。因此，為了切實(shí)提高學(xué)生的工程意識(shí)和設(shè)計(jì)技能，改革選擇課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)為突破口，通過課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的重新整合和優(yōu)化，使得各個(gè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容前后關(guān)聯(lián)和有機(jī)結(jié)合。③為了凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念，訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)合起來進(jìn)行，依次按方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品實(shí)物制造編排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，做到課程設(shè)計(jì)的完整性、系統(tǒng)性和綜合性，從而訓(xùn)練學(xué)生從機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、性能仿真、工藝設(shè)計(jì)到加工制造和組裝調(diào)試的整機(jī)設(shè)計(jì)能力。在課程設(shè)計(jì)過程中，成立獨(dú)立穩(wěn)定的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，期間配備專門的指導(dǎo)教師，每個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)對(duì)象固定，始終貫穿于各個(gè)課程設(shè)計(jì)，具體以典型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造為載體，例如無碳小車或是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)對(duì)象等，要求分階段完成對(duì)象的各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)，即依次設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試一臺(tái)機(jī)械產(chǎn)品，讓學(xué)生從一開始就注重整機(jī)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)綜合分析問題的能力。④機(jī)械原理與創(chuàng)新綜合課程設(shè)計(jì)為機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)提供系統(tǒng)方案、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算和分析，在接下來的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，通過設(shè)計(jì)計(jì)算和選型，將前序設(shè)計(jì)得到的方案具體實(shí)物化，繪制出相應(yīng)的裝配圖和零件圖，同時(shí)又為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)提供了圖紙和精度設(shè)計(jì)技術(shù)文件，而機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容又為最終的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作提供了工藝指導(dǎo)，從而大大提高課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的連貫性和實(shí)用性。為了保障以上改革的順利實(shí)施，根據(jù)我校的實(shí)際情況，依托學(xué)校的大學(xué)生素質(zhì)教育中心的加工設(shè)備制造出實(shí)物，使得學(xué)院的理論教學(xué)與大學(xué)生素質(zhì)教育中心的實(shí)訓(xùn)實(shí)現(xiàn)無縫結(jié)合，也使得教學(xué)資源得以充分利用。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程優(yōu)化
機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程開設(shè)歷史悠久，兩門課程始終作為全國各工科院校機(jī)械類專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。近年來，隨著機(jī)械學(xué)科的飛速發(fā)展、我國高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)施寬口徑化、21 世紀(jì)人才綜合能力培養(yǎng)的需求，再次審視兩門課程的教學(xué)體系、課程內(nèi)容和教學(xué)方法，認(rèn)為依舊存在問題需要探究與改革。
一、存在的問題
（一）內(nèi)容有交叉與重復(fù)現(xiàn)象。機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課程的教學(xué)內(nèi)容基本變化不大，課程內(nèi)容自成體系，相互之間缺少銜接，存在內(nèi)容交叉和重復(fù)的問題。
（二）缺少系統(tǒng)性。兩門課程缺少對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的介紹，學(xué)生學(xué)完了兩門課程，仍對(duì)機(jī)械沒有整體的認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現(xiàn)。
（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)不足。兩門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)難以適應(yīng)對(duì)學(xué)生工程意識(shí)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求，缺少主動(dòng)性實(shí)踐的環(huán)境。
二、理論教學(xué)體系的整合與優(yōu)化
機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一般要經(jīng)過產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，通過機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅應(yīng)掌握一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需的基本理論知識(shí)，還應(yīng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，并應(yīng)了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過程。為此筆者嘗試突破“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”兩課程的界線，將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重組、融合及整體優(yōu)化，合并為“機(jī)械設(shè)計(jì)課程。
（一）課程目標(biāo)。通過本課程理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新精神；使學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設(shè)計(jì)思想；掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，初步具備一般機(jī)械方案設(shè)計(jì)和分析的能力；掌握常用機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)和工作能力設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，掌握通用零部件設(shè)計(jì)計(jì)算和選用的基本知識(shí)，初步具備一般通用機(jī)械的設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)學(xué)生查閱和運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)及網(wǎng)絡(luò)息等技術(shù)資料的能力。
（二）理論教學(xué)體系。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，合理取舍課堂教學(xué)內(nèi)容，是關(guān)系到能否真正實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵。經(jīng)過多年的仔細(xì)斟酌、反復(fù)探究，提出精、寬、新的授課原則：精——精選重點(diǎn)和難點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行詳解與指點(diǎn)，避免煩瑣公式的推導(dǎo)和易于自學(xué)的內(nèi)容占用過多的學(xué)時(shí)；寬——拓寬學(xué)生的知識(shí)面，注重工程應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；新——注重機(jī)械學(xué)科發(fā)展、將機(jī)械學(xué)科的科研成果融入教學(xué)，讓學(xué)生了解機(jī)械學(xué)科的新技術(shù)、新方法。
三、實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建
實(shí)踐教學(xué)體系由實(shí)驗(yàn)教學(xué)、機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)（大作業(yè)）、典型機(jī)械設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)）三部分組成。三個(gè)模塊均以加強(qiáng)自學(xué)能力、研究能力、動(dòng)手能力及工程意識(shí)與創(chuàng)新精神為培養(yǎng)目標(biāo)。
（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代實(shí)技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性與設(shè)計(jì)性，如增開了典型機(jī)器與機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)創(chuàng)意組合、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)意組合等綜合性實(shí)驗(yàn)，對(duì)啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力起到非常積極的作用。
（二）機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)。本課程傳統(tǒng)的課外作業(yè)內(nèi)容雖然對(duì)一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對(duì)獨(dú)立、就題論題、解題方法千人一面等問題，讓學(xué)生感到枯燥無味，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。為了解決此問題，將“書本習(xí)題”大大減少，增加數(shù)個(gè)綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的機(jī)械實(shí)例分析大作業(yè)。
（三）課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是很重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)決定了它在對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和設(shè)計(jì)能力等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。原來的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)是分開的，相互之間沒有聯(lián)系，機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)是以機(jī)構(gòu)的分析為主，機(jī)械設(shè)計(jì)是以零件的強(qiáng)度分析和繪制圖紙為主，教師不僅限定了設(shè)計(jì)題目和方案，還給學(xué)生提供了非常齊全的參考資料，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得不到發(fā)揮。將兩門課程的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化整合，從題目的選擇到實(shí)施過程，更加符合現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)思路，即把過去僅進(jìn)行機(jī)構(gòu)和零部件的尺度綜合、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，改變?yōu)檫M(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)。使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到了發(fā)揮，提高了設(shè)計(jì)的能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力、形象思維的能力。
四、教學(xué)方法與手段的改革
近年來，隨著兩門課程體系的改革和深化，課程內(nèi)容不斷更新和增加，但教學(xué)學(xué)時(shí)相對(duì)減少，學(xué)時(shí)與內(nèi)容成了突出矛盾。如何激發(fā)學(xué)生興趣、啟迪學(xué)生的潛能, 提高學(xué)習(xí)的自主性和能動(dòng)性,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論與方法；如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新精神和設(shè)計(jì)能力，是教學(xué)方法和教學(xué)手段研究的重要課題。
（一）從培養(yǎng)興趣入手。興趣是成才的起點(diǎn)，是成就事業(yè)的沃土。學(xué)習(xí)興趣能激勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。
（二）開放式教學(xué)。開放式的教學(xué)方法，一是要打破傳統(tǒng)的“一本書”，大力提倡課外閱讀，讓學(xué)生了解教科書之外相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，更要讓學(xué)生了解新理論、新方法和新技術(shù)。二是打破“一言堂”，給學(xué)生適當(dāng)?shù)摹白杂伞?，鼓?lì)學(xué)生向老師提出問題，幫助學(xué)生樹立“不唯書、不唯師、只唯實(shí)”的實(shí)事求是精神；三是教師不要把所有的知識(shí)點(diǎn)得“完美無缺”，要給學(xué)生的自學(xué)留有余地和空間。
（三）倡導(dǎo)主動(dòng)實(shí)踐。被動(dòng)實(shí)踐是指實(shí)踐的對(duì)象、方法、程序等關(guān)鍵要素都是由老師制定的, 學(xué)生在老師規(guī)定的框架中, 沿著老師制定的路線去完成實(shí)踐任務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：課程設(shè)計(jì)參數(shù)選擇;教學(xué)改革;繪圖能力
課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力，使學(xué)生掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的一般設(shè)計(jì)方法和步驟。提高學(xué)生的有關(guān)設(shè)計(jì)能力，如：計(jì)算能力，繪圖能力，使學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)等）的使用，掌握經(jīng)驗(yàn)估算等機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。通過該課程設(shè)計(jì)，可以把學(xué)生所學(xué)的機(jī)械制圖、公差與配合等幾門課程的理論知識(shí)加于鞏固、擴(kuò)展，提高了學(xué)生的綜合能力，為技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。隨著高職教育的不斷擴(kuò)大，高職生的來源復(fù)雜，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊。近幾年的課程設(shè)計(jì)效果不理想。課程設(shè)計(jì)對(duì)一部分同學(xué)來說是很枯燥，學(xué)生只是按照設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的各個(gè)步驟機(jī)械地代數(shù)據(jù)，并沒有真正思考問題，沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的真正目的。為了讓學(xué)生更好理解課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，到達(dá)設(shè)計(jì)的目的，需要在教學(xué)方面做一些改革。筆者本著自己這些年來指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，不斷思考，不斷探索好的教學(xué)方法，從以下幾個(gè)方面來對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)改革，提高課程設(shè)計(jì)的水平。
1把設(shè)計(jì)和教學(xué)融合在一起
課程設(shè)計(jì)一般都是安排在理論課程講授完之后進(jìn)行，時(shí)間一般是安排在期末兩周時(shí)間。設(shè)計(jì)結(jié)束之后面臨期末考試，大多數(shù)同學(xué)把精力都放在考試課程上，對(duì)設(shè)計(jì)不能盡心盡力，有的同學(xué)是敷衍了事，機(jī)械地參照指導(dǎo)書抄寫說明書，里面問題很多。有的同學(xué)雖然也發(fā)現(xiàn)了問題，但時(shí)間緊張，就懶于修改參數(shù)，草草了事。最后一周繪制的裝配圖效果也是不太理想，完全沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的真正目的。如果能把設(shè)計(jì)穿插在理論教學(xué)中，比如講完帶傳動(dòng)就可以布置設(shè)計(jì)任務(wù)，把設(shè)計(jì)題目分組給學(xué)生，設(shè)計(jì)要求講解清楚，把電動(dòng)機(jī)的選擇方法給學(xué)生講解清楚，再講解傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算。學(xué)生利用課余時(shí)間就可以著手設(shè)計(jì)內(nèi)容，完成電動(dòng)機(jī)和帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算。在課程內(nèi)容齒輪傳動(dòng)講解完之后，學(xué)生可以接著前面的帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行齒輪的設(shè)計(jì)。講解完軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容之后，學(xué)生就可以設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)尺寸。每上完一部分與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)后，就讓學(xué)生接著進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓學(xué)生有足夠的時(shí)間去考慮，設(shè)計(jì)的效果才理想，學(xué)生才得到真正設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
2設(shè)計(jì)參數(shù)多組化
以往的設(shè)計(jì)參數(shù)雖然也有很多組，但數(shù)據(jù)相差不大，最開始學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)都很感興趣，隨著設(shè)計(jì)內(nèi)容的不斷增加，有的同學(xué)覺得大家做的都差不多，和設(shè)計(jì)指導(dǎo)書也相差不大，漸漸就會(huì)失去興趣，等著別的同學(xué)做完了直接抄寫敷衍了事?？梢园言O(shè)計(jì)的參數(shù)變動(dòng)大一些，每組的參數(shù)選擇要求也不一樣，這樣就可以避免學(xué)生互相抄寫。比如在帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中小帶輪基準(zhǔn)直徑的選擇，一個(gè)組的同學(xué)必須選擇不一樣的數(shù)值，帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)完了之后，讓這組的同學(xué)互相對(duì)比，啟發(fā)他們思考參數(shù)不一樣會(huì)有什么影響，最終引導(dǎo)學(xué)生找出合理化參數(shù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)重在過程，而不是結(jié)果，通過不同的參數(shù)比較，讓學(xué)生更直觀理解了設(shè)計(jì)內(nèi)容，鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力。同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的興趣，不是簡(jiǎn)單的抄寫，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。
3注重答辯，啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題
答辯是課程設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生實(shí)際掌握知識(shí)的情況和設(shè)計(jì)的成果，評(píng)定設(shè)計(jì)成績(jī)的一個(gè)重要方面。雖然設(shè)計(jì)是提前布置，參數(shù)選擇讓學(xué)生選擇不一樣，但如果不答辯，也難區(qū)分是學(xué)生自己獨(dú)立完成的，還是機(jī)械地抄寫設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。通過答辯，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的一些問題，引導(dǎo)他們?nèi)ソ鉀Q問題。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行全面分析和總結(jié)，弄清楚設(shè)計(jì)中每一個(gè)數(shù)據(jù)和公式的使用，對(duì)圖紙上零件的結(jié)構(gòu)有著清楚認(rèn)識(shí)。學(xué)生在設(shè)計(jì)中完成的圖紙和說明書還不能完全反映出學(xué)生的真實(shí)水平。只有通過答辯，才能看出學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和綜合能力。比如，有的同學(xué)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的時(shí)候，只是機(jī)械地選擇帶輪直徑，但缺乏整個(gè)系統(tǒng)的考慮，有的同學(xué)的小帶輪半徑比電動(dòng)機(jī)的中心大，學(xué)生還是沒有發(fā)現(xiàn)問題，沒有及時(shí)修改帶輪直徑，繼續(xù)按這樣的參數(shù)進(jìn)行后面的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致后面很多數(shù)據(jù)都不合理。設(shè)計(jì)完成后，答辯就是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)整個(gè)系統(tǒng)一個(gè)全面的考慮，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析問題的能力。
4培養(yǎng)學(xué)生CAD繪圖能力
以往的課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生繪制一張裝配圖和兩張零件圖，大多數(shù)都是手工繪圖。由于設(shè)計(jì)說明書錯(cuò)誤多，邊繪圖邊修改說明書，有的尺寸是繪圖過程中才能確定的。反復(fù)修改數(shù)據(jù)，部分學(xué)生感到煩，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)太多，基礎(chǔ)差的同學(xué)甚至不知道該修改哪個(gè)數(shù)據(jù)。機(jī)械地參照指導(dǎo)書繪圖，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的尺寸和圖紙中的尺寸不吻合，細(xì)節(jié)地方錯(cuò)誤多。如果設(shè)計(jì)任務(wù)及早布置出來，學(xué)生做完一個(gè)零件的設(shè)計(jì)就用CAD繪制出零件圖，并讓老師檢查。比如齒輪的零件圖，只需要修改輪轂的孔徑就可以了。最后集中幾天到機(jī)房完成裝配圖的繪制，這樣既鍛煉了學(xué)生的CAD能力，同時(shí)又能保證是學(xué)生自己設(shè)計(jì)的尺寸，和說明書也吻合，達(dá)到設(shè)計(jì)的效果。對(duì)于成績(jī)好的同學(xué)，還可以鼓勵(lì)他們利用學(xué)過的三維軟件繪制零件，并進(jìn)行裝配。在二維和三維之間不斷轉(zhuǎn)化，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)問題，并加于修改?？傊ㄟ^以上幾個(gè)方面的改革，能較大程度改變課程設(shè)計(jì)中的一些問題，把課程設(shè)計(jì)穿插在理論教學(xué)中，針對(duì)性強(qiáng)，學(xué)生也容易接受。參數(shù)選擇的多樣化，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的興趣，提高了設(shè)計(jì)效果。
作者:王桃芬 張彩芳 單位:重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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[2]蒙曉燁.淺談高職《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革[J].科技信息,2011(29):298.
