發(fā)布時間：2022-11-06 04:25:02
序言：寫作是分享個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)計課程設(shè)計樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
分析當(dāng)前《機(jī)械設(shè)計》課程設(shè)計教學(xué)中存在的問題，從提高學(xué)生興趣，課程設(shè)計前的準(zhǔn)備、設(shè)計過程以及答辯總結(jié)等方面提出了相應(yīng)對策，以切實提高課程設(shè)計教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；課程設(shè)計；問題；對策
引言
課程設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)在完成機(jī)械設(shè)計或機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程后進(jìn)行的一項重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生首次接受較全面的工程設(shè)計訓(xùn)練。該課程要求學(xué)生綜合運用已學(xué)過的多門基礎(chǔ)課程來解決工程問題，對學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想、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)計中的收獲會直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，甚至對以后的畢業(yè)設(shè)計和實際工作都有著重要的影響。
1. 當(dāng)前課程設(shè)計中存在的問題
1.1 對課程設(shè)計興趣不高，不能積極地投入課程設(shè)計工作
部分學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)計就是畫圖，對課程設(shè)計認(rèn)識不足，加之課程設(shè)計長期沿用減速器設(shè)計作為設(shè)計對象，使設(shè)計內(nèi)容陳舊、單一，設(shè)計過程太枯燥，學(xué)生興趣不高。
1.2 時間短，任務(wù)重；學(xué)生多，教師少
我?！稒C(jī)械設(shè)計》課程設(shè)計分三類：（1）一周，學(xué)生需要完成螺旋起重器設(shè)計和繪制螺旋起重器裝配圖一張（2 號圖），設(shè)計說明書計算說明書一份；（2）二周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計（單級）和繪制減速器裝配圖一張（1號圖）和零件圖二張，設(shè)計說明書計算說明書一份。（3）三周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計（雙級）和繪制減速器裝配圖一張（0號或1號圖）和零件圖二至三張，設(shè)計說明書計算說明書一份。課程設(shè)計的期間，學(xué)生每天要工作十個多小時，有時個別學(xué)生還需要熬夜加班。常有學(xué)生在完成課程設(shè)計后感嘆，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)生大部分的時間和精力，學(xué)生對設(shè)計理念、過程和方法的體會與思考相對較少，削弱了課程設(shè)計的教學(xué)效果。
另外，隨著招生規(guī)模的增大，教師數(shù)量相對偏少，經(jīng)常是一名教師指導(dǎo)一個班，甚至兩到三個班，教師很難在指導(dǎo)課程設(shè)計時照顧到每一個學(xué)生。
1.3 學(xué)生工程意識不強(qiáng)，對機(jī)械設(shè)計的過程和一般規(guī)律認(rèn)識不足
在開始階段，學(xué)生面對課程設(shè)計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)生對教師指導(dǎo)過于依賴，自主性差，遇到問題，即使對一些很容易就可以從設(shè)計指導(dǎo)書或手冊中直接查到的問題，也不能主動地通過查找手冊資料和獨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，直接影響了課程設(shè)計的效果和進(jìn)度
課程設(shè)計要應(yīng)用機(jī)械設(shè)計課程知識，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，這些課程中任何一門基礎(chǔ)不牢固，都會在課程設(shè)計中表現(xiàn)出來，影響課程設(shè)計的教學(xué)效果。在這些先修課程中，工程圖學(xué)對設(shè)計的影響尤為突出。比如，課程設(shè)計時有相當(dāng)一部分學(xué)生視圖投影概念不清，對螺紋連接、齒輪以及軸承等標(biāo)準(zhǔn)件的表達(dá)方法不能熟練運用，出現(xiàn)大量的制圖錯誤。另外，現(xiàn)行機(jī)械設(shè)計或機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教材有關(guān)零件設(shè)計的內(nèi)容主要是圍繞零件的強(qiáng)度設(shè)計展開，對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計言之甚少，造成學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力較弱， 而實際機(jī)械設(shè)計中結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作量要遠(yuǎn)大于強(qiáng)度設(shè)計的。
2. 提高課程設(shè)計教學(xué)效果采取的對策
2.1 做好學(xué)生的思想工作，提高學(xué)生對課程設(shè)計的興趣，充分調(diào)動其積極性
部分學(xué)生對課程設(shè)計興趣不高，在課程設(shè)計中不能積極主動地投入，最根本的原因是對課程設(shè)計的重要性和必要性認(rèn)識不足，不清楚課程設(shè)計的作用、地位，以及對后續(xù)課程的影響，這就需要教師在布置任務(wù)時進(jìn)行充分的說明和正確的引導(dǎo)， 使學(xué)生提高認(rèn)識，端正態(tài)度，自覺地投入到課程設(shè)計工作中去。
在機(jī)械設(shè)計或機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程中，介紹各種常用機(jī)構(gòu)及通用零部件的設(shè)計方法，這些內(nèi)容一般自成章節(jié)，具有一定的相對獨立性，學(xué)生對各章節(jié)之間的聯(lián)系認(rèn)識不夠明確。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)用這些知識解決工程問題。
2.2 強(qiáng)調(diào)對機(jī)械設(shè)計過程的理解與認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識
課程設(shè)計的過程比結(jié)果更重要。課程設(shè)計最根本的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識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)計過程主要有幾個方面：
一是了解完成一項機(jī)械設(shè)計項目要經(jīng)過哪幾個階段，每個階段需要考慮哪些問題。學(xué)生在課程設(shè)計過程中之所以感到時間緊張，不完全是因為計算和繪圖的工作量太大，而在很大程度上是因為對機(jī)械設(shè)計的工作過程和一般規(guī)律理解不夠深刻，在拿到題目時一片茫然，不知道從何處著手，漫無目的的翻閱資料，或等待觀望，無謂地浪費時間；再者由于設(shè)計時考慮問題不全面，導(dǎo)致返工而浪費時間。學(xué)生若知道了機(jī)械設(shè)計的過程，也就明確了前進(jìn)的方向，知道什么時候該干什么，每一步的前后有何關(guān)聯(lián)，做某項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)先計算得到，這樣就可以有條不紊地展開設(shè)計工作，不會顧此失彼，避免無謂的返工，也就不會感到時間緊張。
二是要學(xué)會面對工程問題時的解決思路和方法。課程設(shè)計的一個重要目的，就是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品時對創(chuàng)意的實現(xiàn)能力，雖然課程設(shè)計一般僅設(shè)計傳動系統(tǒng)，但其內(nèi)容包含了機(jī)械設(shè)計過程的最關(guān)鍵部分：制定方案、工作能力設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和各部分的協(xié)調(diào)等。理論課程與實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)計要求進(jìn)行明確、細(xì)化，從而將一個復(fù)雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡單問題，然后將這些問題逐個解決，最后再綜合起來，通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)，得到一個系統(tǒng)完整的解決方案，并形成規(guī)范的圖紙和計算說明書等工程文件，學(xué)生必須在課程設(shè)計過程中認(rèn)真實踐、體會，才能學(xué)到手，而掌握了這些思路和方法，對畢業(yè)設(shè)計和將來的實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)計時要重視培養(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)計過程中，每一個數(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或圖例中的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。要讓學(xué)生意識到，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)計前做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備工作
課程設(shè)計之前，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，主要包括以下幾個方面：
（1）講課時復(fù)習(xí)和補(bǔ)充必要的相關(guān)知識，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誤，另一類是由于對公差與互換性、加工工藝等課程相關(guān)知識理解不夠而導(dǎo)致的制圖錯誤，主要是標(biāo)注錯誤，比如形位公差、精度等級、粗糙度的選擇與標(biāo)注錯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)計時很多知識已經(jīng)淡忘，致使課程設(shè)計中出現(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。在機(jī)械設(shè)計課程中講到相關(guān)章節(jié)時， 附帶將一些課程設(shè)計中容易出現(xiàn)錯誤的問題回顧一下，這樣可以使學(xué)生加深印象，從而在課程設(shè)計中少犯繪圖錯誤，以便將主要精力放在設(shè)計上。比如講到螺紋聯(lián)接的類型時，結(jié)合每種聯(lián)接型式的特點回顧螺紋聯(lián)接的畫法，指出容易出現(xiàn)的錯誤；介紹齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計時，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，結(jié)合軸承結(jié)構(gòu)特點，回顧各種軸承的規(guī)定畫法以及特征畫法等。
（2）對課程設(shè)計中的關(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。比如軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計，是課設(shè)中學(xué)生感到的難點，教學(xué)中，可通過分析減速器各種軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)計的正誤，引導(dǎo)學(xué)生通過討論來糾正設(shè)計中存在的問題，幫助其加深理解，提高認(rèn)識，增進(jìn)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。
（3）熟練運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料，是機(jī)械設(shè)計人員的一項基本技能。在平時的作業(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)計的最后一個重要環(huán)節(jié)。答辯是對學(xué)生設(shè)計成果的一種肯定，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)計質(zhì)量高低的有效手段，也是對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學(xué)生或分小組答辯，由于教師時間緊，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)隊精神，提高答辯效果。答辯時通過提問和質(zhì)疑可以引發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生提高對機(jī)械設(shè)計過程的理解和認(rèn)識水平。
總結(jié)包括學(xué)生在完成設(shè)計后的個人總結(jié)和指導(dǎo)教師在答辯后所作的集體總結(jié)與點評。學(xué)生通過認(rèn)真總結(jié)，剖析自己設(shè)計中的得失、成敗，有助于進(jìn)一步掌握設(shè)計方法和步驟，找出今后設(shè)計中應(yīng)注意的問題。教師也要認(rèn)真地對學(xué)生整體設(shè)計情況有一個針對性的總結(jié)，指出設(shè)計的不足，要肯定成績并給予鼓勵。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)計計算和設(shè)計中存在的問題，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)點評非常必要，學(xué)生經(jīng)過課程設(shè)計的實踐之后，對教師的點評會有更深的體會。對機(jī)械設(shè)計中有些問題的認(rèn)識，學(xué)生在課程設(shè)計過程中感覺到了，但限于實踐經(jīng)驗和知識面，不能很清楚地歸納表達(dá)出來，這時教師進(jìn)行總結(jié)和點評，常使學(xué)生有醍醐灌頂之感。
3. 結(jié)束語
課程設(shè)計在工科課程體系中承上啟下的特殊地位，決定了該課程對培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新意識、使其形成初步機(jī)械設(shè)計能力和獨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)生對機(jī)械設(shè)計的興趣是課程設(shè)計順利開展的前提，對機(jī)械設(shè)計過程的深刻理解與認(rèn)識是學(xué)會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)計的教學(xué)效果。
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計 課程設(shè)計 教學(xué)改革
機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械類及近機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生必修的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是學(xué)生首次綜合運用所學(xué)的工程制圖、工程力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計等理論知識解決工程實際問題，培養(yǎng)學(xué)生基本技能的最重要實踐環(huán)節(jié)之一。它在技術(shù)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起到一個承上啟下的作用。在課程設(shè)計中，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)計及創(chuàng)新設(shè)計的能力。
一、目前存在的問題
機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的傳統(tǒng)教學(xué)題目是減速器設(shè)計。它涵蓋了機(jī)械設(shè)計中所有基本通用零件的設(shè)計，而且體現(xiàn)了通用典型部件設(shè)計計算和機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計概念和方法。課程設(shè)計是所學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)系列課程的總結(jié)，綜合性很強(qiáng)，設(shè)計題目很成熟，與之配套的圖冊、手冊和課程設(shè)計指導(dǎo)書也一應(yīng)俱全，這對于第一次搞綜合設(shè)計的學(xué)生有很大幫助。它對學(xué)生提高自身的系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力，是一次很好的實踐機(jī)會。在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，主要是：
1．學(xué)生對課程設(shè)計興趣不高，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，不能積極主動地投入課程設(shè)計工作。有人認(rèn)為課程設(shè)計就是畫圖，認(rèn)為課程設(shè)計長期沿用減速器設(shè)計作為設(shè)計對象，內(nèi)容陳舊、單一，設(shè)計過程太枯燥。
2．時間短，任務(wù)重；學(xué)生多，教師少。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計一般為期三周，學(xué)生需要完成二級齒輪減速器裝配草圖和正圖，關(guān)鍵傳動零件的零件圖，以及相關(guān)的設(shè)計計算說明書，時間非常緊張。課程設(shè)計期間，學(xué)生每天要工作10個小時以上，有時個別學(xué)生還需要熬通宵加班。
3．在設(shè)計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，設(shè)計過程中不注重自我獨立設(shè)計能力的培養(yǎng)，出現(xiàn)普遍的照抄圖冊中的減速器的結(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，直接影響了課程設(shè)計的效果和進(jìn)度。除了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)以外，課程設(shè)計要用到工程圖學(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，這些課程中任何一門基礎(chǔ)不牢固，都會在課程設(shè)計中表現(xiàn)出來，影響課程設(shè)計的教學(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)計題目多樣化和實用性。在進(jìn)行理論教學(xué)時就對學(xué)生公布本學(xué)院各位老師的科研項目，讓學(xué)生們主動去找他們感興趣的內(nèi)容，鼓勵他們積極參與。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)實踐自創(chuàng)設(shè)計題目，老師提供課程設(shè)計指導(dǎo)講義上的若干題目等,實踐證明這種形式大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
2．相關(guān)課程采用以項目為線索的教學(xué)方式。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計屬于實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，理論與實踐相結(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)計的聯(lián)系。例如，在講制圖時，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)計中涉及到的零部件的要求為例，逐個詳細(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，就以課程設(shè)計中常用的箱體、軸或齒輪為例，并且讓學(xué)生們在學(xué)習(xí)、設(shè)計完這些課程中相關(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)計中加以應(yīng)用，這樣在課程設(shè)計時就可以節(jié)省很多時間。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)計參數(shù)時，設(shè)計結(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)計課程時，等到講完齒輪、軸、軸承、聯(lián)軸器等章節(jié)時，可以讓學(xué)生們做一個大作業(yè)。大作業(yè)的內(nèi)容就是軸及軸上零件的設(shè)計、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)計時可以再用或參考。
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)識的限制， 指導(dǎo)多名學(xué)生會感到力不從心，效果不會太好。因此，學(xué)生做課程設(shè)計時要由與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的科研教師的團(tuán)隊去指導(dǎo)，這樣，可能一個教師指導(dǎo)多個學(xué)生，也可能一個學(xué)生的課程設(shè)計由多名教師去指導(dǎo)。老師與學(xué)生應(yīng)根據(jù)他們的設(shè)計內(nèi)容與擅長專業(yè)自由組合，這樣設(shè)計出來的題目就更專業(yè)，更符合生產(chǎn)實際。
6．學(xué)院可以有計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)實踐，了解新設(shè)備， 學(xué)習(xí)所教專業(yè)在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的新知識、 新技能、 新工藝和新方法，以此促使教師加快對現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)的了解和掌握，促使教師結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實際不斷完善教學(xué)內(nèi)容，深入了解機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的理念，提高教師的專業(yè)水平和實踐能力。
三、考核及答辯
堅持進(jìn)行課程設(shè)計總結(jié)和答辯，在完成課程設(shè)計以后，要對課程設(shè)計進(jìn)行總結(jié)。要求學(xué)生對所進(jìn)行的設(shè)計做一個比較系統(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)計里面出現(xiàn)的錯誤，尤其是結(jié)構(gòu)錯誤。由于學(xué)生的設(shè)計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、合理地反映學(xué)生的實際設(shè)計水平,指導(dǎo)老師加強(qiáng)設(shè)計中的階段性抽查考核,并以此作為評定學(xué)生最終設(shè)計成績的一個重要依據(jù)。老師想檢查哪個同學(xué)的圖,可以隨時讓他發(fā)來。學(xué)生在最終提交打印圖紙和文檔的同時也需提交電子稿,這些都有利于督促每個學(xué)生都去認(rèn)真分析研究,積極動手設(shè)計,提升實踐教學(xué)效果,也有利于教師及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
四、結(jié)束語
機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是一個涉及多方面知識的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，如何抓好這一教學(xué)環(huán)節(jié)是一個需要認(rèn)真探討的問題。企業(yè)需要的是實用型人才，因此我們的教學(xué)實踐應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，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，每一個從事機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計教學(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)計教學(xué)改革之路，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)適應(yīng)社會發(fā)展的需要，培養(yǎng)出符合時代要求的具有創(chuàng)新精神的機(jī)械行業(yè)的人才。實踐證明，改革后的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)體系調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生機(jī)械設(shè)計的水平明顯提高。
參考文獻(xiàn)：
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［關(guān)鍵詞］課程設(shè)計 綜合實踐 創(chuàng)新
［中圖分類號］G712［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］1009-5349（2010）11－0199－01
機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計一直以傳統(tǒng)的單級圓柱齒輪減速器為核心設(shè)計課題。盡管大多數(shù)減速器可以在市場上方便地購得，不過，減速器作為與機(jī)械設(shè)計課程結(jié)合最為緊密的典型實例，仍然可以在課程設(shè)計中充當(dāng)重要的角色。但是，我們也深刻地意識到，以減速器為核心設(shè)計課題，在培養(yǎng)學(xué)生遵循標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等意識方面綽綽有余，而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識方面有所不足。一部分學(xué)生由于基礎(chǔ)較差等原因，對課程設(shè)計沒有給予足夠的重視。而機(jī)械設(shè)計基礎(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)計基礎(chǔ)課程設(shè)計的題目，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，開展綜合實踐，從知識性、趣味性、實用性相結(jié)合的選題思路入手，在達(dá)到教學(xué)目的同時，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的熱情，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新的勇氣。
近幾年，我們在機(jī)械專業(yè)的綜合實踐中，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性構(gòu)思能力、社會調(diào)查和分析問題能力、獨立思考和協(xié)作能力、計算繪圖和運用工具書能力、審核設(shè)計說明書和圖樣能力、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。
綜合實踐與傳統(tǒng)的課程設(shè)計相比，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)計課題。
首先，公布具體的課程設(shè)計題目，并由相應(yīng)的指導(dǎo)教師對每個課題的性質(zhì)、涉及的相關(guān)知識、設(shè)計工作量和對學(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、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)對學(xué)生的信任和支持，也允許少部分學(xué)生自己選題。實際情況表明，自己選的題目都有一定難度，學(xué)生對課程設(shè)計很重視，對自己很負(fù)責(zé)任。
綜合實踐大致劃分為以下類型：
1.以單級圓柱齒輪減速器為核心的傳動裝置設(shè)計
這是傳統(tǒng)的設(shè)計題目，設(shè)計指導(dǎo)書和參考資料完備，教師也有一定的指導(dǎo)經(jīng)驗，因此仍然保留，也可以同其他題目相對照。
2.教具設(shè)計制作題目
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，自己動手，先后制作了平面連桿機(jī)構(gòu)連桿曲線演示板、含一個移動副的平面四桿機(jī)構(gòu)演化規(guī)律演示板、飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)死點位置演示模型等。其中，含一個移動副的平面四桿機(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
這類題目趣味性強(qiáng)，有實用價值，因此吸引了大多數(shù)學(xué)生。如：旗桿及附屬裝置設(shè)計；禮堂幕布自動啟閉裝置；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)計時間內(nèi)無法完全解決，但是仍然可以使學(xué)生受到設(shè)計訓(xùn)練。比如，申報校門啟閉裝置題目的學(xué)生，首先對自動伸縮門的結(jié)構(gòu)、特性、品牌進(jìn)行調(diào)查，然后，提出了對校門的改進(jìn)意見，進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計計算。
4.動態(tài)廣告牌設(shè)計
目前市場上各種動態(tài)廣告牌爭奇斗艷，許多是依靠機(jī)械傳動裝置工作的，我們要求設(shè)計多畫面翻轉(zhuǎn)式動態(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)實現(xiàn)四畫面的轉(zhuǎn)換；有的同學(xué)還對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方案外，還完成了細(xì)節(jié)設(shè)計。通過這類題目的設(shè)計，打開了學(xué)生的思路，使他們看到了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課的應(yīng)用價值。
5.吉林市標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零部件市場銷售情況調(diào)查
安排這個題目，一是考慮到現(xiàn)場機(jī)械維修人員應(yīng)當(dāng)了解市場，不僅能夠設(shè)計，也要學(xué)會選用，要有經(jīng)濟(jì)意識和價格概念，跑市場的同時也可以學(xué)習(xí)一些書本上學(xué)不到的知識；二是考慮到近年來機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生有從事營銷活動的趨勢，接觸吉林市標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零部件銷售市場，對機(jī)械產(chǎn)品的價格、質(zhì)量、競爭情況有所認(rèn)識也是必要的，學(xué)生終究要走向社會。有些學(xué)生原來以為這一組輕松，實際情況恰恰相反，寫出一份好的調(diào)查報告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申報市場調(diào)查題目的同學(xué)十分認(rèn)真，最長的一份調(diào)查報告達(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；課程設(shè)計；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：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)，對應(yīng)用型人才的要求不斷提高。機(jī)械設(shè)計作為應(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)課程知識的實際應(yīng)用。貼近企業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)需求的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，將切實增強(qiáng)應(yīng)用型高校大學(xué)生分析解決實際機(jī)械設(shè)計相關(guān)問題的實戰(zhàn)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目所涉及的機(jī)械傳動裝置或結(jié)構(gòu)較為簡單，大部分構(gòu)件在機(jī)械設(shè)計課程中已經(jīng)學(xué)過。課程設(shè)計對于學(xué)生的訓(xùn)練要求依舊突出手工計算、尺筆繪圖，難以滿足制造業(yè)信息化技術(shù)時代企業(yè)對信息化應(yīng)用人才的能力要求。針對上述問題我校對機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)方案進(jìn)行了全面改革，制定了基于NX系統(tǒng)軟件設(shè)計過程的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計教案，任務(wù)指導(dǎo)書，形成了機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量檢驗評價標(biāo)準(zhǔn)。通過與西門子公司的深度合作，利用信息化設(shè)計制造技術(shù)克服傳統(tǒng)課程設(shè)計的枯燥煩瑣，使學(xué)生能夠?qū)⒂邢薜臅r間、精力側(cè)重于課程設(shè)計任務(wù)的機(jī)構(gòu)方案設(shè)計、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)計理念[1，2]。
一、信息化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(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)計制造：三維軟件智能造型―>實體零部件數(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)運動仿真、運動學(xué)分析、裝配干涉檢驗及結(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)計的優(yōu)勢更加顯著，與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計相比，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了大幅度提升。智能化設(shè)計可以使得復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計及工程問題簡單化，通過設(shè)計人員的規(guī)范化管理、設(shè)計任務(wù)的合理分工，使得機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計過程中團(tuán)隊的協(xié)同性與個人的獨立性并行，基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計流程如圖1所示。
二、借助信息化技術(shù)開展機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計
1.課程設(shè)計選題。目前機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計可以是按照市場導(dǎo)向、沒有參照的全新的創(chuàng)新設(shè)計，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。我校機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的選題范圍比較廣，如結(jié)合教師科研課題，融合學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新項目，參照課程設(shè)計任務(wù)書中的傳統(tǒng)帶式運輸機(jī)傳動裝置、卷揚(yáng)機(jī)傳動裝置等。但是對課程設(shè)計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，對產(chǎn)品的零部件進(jìn)行三維造型設(shè)計，運動學(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)計說明書1份。本機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計以三維虛擬模型總成及傳統(tǒng)實物模型總成作為參照，學(xué)生通過對三維虛擬模型、傳統(tǒng)實物模型的零部件測量核算、獲取模型結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，對課程設(shè)計任務(wù)產(chǎn)品總成及其零部件進(jìn)行設(shè)計。課程設(shè)計根據(jù)工作量的不同，以個人或小組團(tuán)隊為單位進(jìn)行，各單位課程設(shè)計不同題，或者同題不同數(shù)據(jù)規(guī)格，以常見的減速器課程設(shè)計為例：根據(jù)減速器輸出軸的輸出功率選擇合適的傳動類型，經(jīng)校核計算選擇對應(yīng)的齒輪類型、材料、參數(shù)，計算軸徑、選擇軸承等，各單位完成各自課程設(shè)計任務(wù)[3，4]。
2.課題三維智能設(shè)計。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、虛擬裝配及運動學(xué)仿真的方法步驟，能夠獨立熟練的進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品零部件設(shè)計。基于NX系統(tǒng)軟件的三維智能設(shè)計，可以將學(xué)生的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計意圖用虛擬三維模型形象的表達(dá)出來，當(dāng)設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品零部件需要修改時，方便學(xué)生對任務(wù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行修改，在面對構(gòu)造較為復(fù)雜的大型課程設(shè)計任務(wù)產(chǎn)品時，也便于實現(xiàn)學(xué)生間的分工設(shè)計，團(tuán)隊合作。二級三軸式減速器箱體、箱蓋、各級傳動齒輪、軸等的設(shè)計，綜合運用了機(jī)械設(shè)計專業(yè)課程中的典型零部件設(shè)計知識，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)計是否合理，如存在干涉現(xiàn)象，則需優(yōu)化設(shè)計參數(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)鍵零部件的運動學(xué)分析。NX系統(tǒng)軟件的運動學(xué)分析模塊，可以方便快捷的對減速器傳動軸、傳動齒輪等關(guān)鍵零部件進(jìn)行運動學(xué)分析，驗證減速器總成設(shè)計效果是否合理。在確定輸入或者輸出任一運動參數(shù)的情況下，使用NX系統(tǒng)軟件運動學(xué)分析即可計算獲得整個減速器的運動參數(shù)，進(jìn)而效驗傳動齒輪等關(guān)鍵零部件是否符合減速器的設(shè)計要求。對任務(wù)產(chǎn)品的裝配總成進(jìn)行干涉分析，可檢查減速器各運動零部件在運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)計及裝配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高級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)計參數(shù)，計算獲得各軸及傳動尺寸的受力情況。通過NX系統(tǒng)軟件對關(guān)鍵零件進(jìn)行受力分析，進(jìn)一步檢驗零部件和減速器整體設(shè)計裝配是否合理。當(dāng)確定某個零部件其結(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，需要對該零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行重新效核計算，優(yōu)化受力結(jié)構(gòu)，從而使任務(wù)產(chǎn)品符合設(shè)計要求。
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、軸測圖等的二維工程圖。對自動生成的尺寸標(biāo)注進(jìn)行檢查修改，或手動添加尺寸標(biāo)注，然后根據(jù)實際機(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)計軟件，將其引入到應(yīng)用型大學(xué)生機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中，符合當(dāng)前“創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型”大環(huán)境下企業(yè)、社會對應(yīng)用型人才的迫切需求，改善了機(jī)械設(shè)計專業(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)計指導(dǎo)規(guī)范，仍有很多工作等待完善，如：如何檢驗及評判學(xué)生機(jī)械設(shè)計課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量？如何評價學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力？等等，都需要進(jìn)一步實踐、探索，開發(fā)出一套實用的基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計體系。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：真實項目 手扳封罐機(jī) 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計
為了能有效地培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力，各高校在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程結(jié)束后均設(shè)置了課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，它是提高學(xué)生綜合運用所學(xué)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制圖、工程材料、公差與互換性等基本知識解決實際設(shè)計問題的一個綜合實踐環(huán)節(jié)，對加深學(xué)生對知識體系的理解、認(rèn)知機(jī)械設(shè)計的路徑、方法與過程，尤其是提高學(xué)生對機(jī)械設(shè)計課程的學(xué)習(xí)興趣等等，都是理論教學(xué)無法做到的。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計，各高校幾十年來延續(xù)的做法是對單級直齒圓柱齒輪減速器機(jī)械傳動裝置進(jìn)行課程設(shè)計，這是因為減速器作為機(jī)器中的一個獨立部件，它所包含的零件覆蓋了機(jī)械設(shè)計課程絕大部分教學(xué)內(nèi)容，對課程知識起到了復(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)計項目已經(jīng)成為非常成熟的課程設(shè)計，有關(guān)減速器設(shè)計的網(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)計任務(wù)帶來的諸多弊端（如題目陳舊老套、思路單一、設(shè)計內(nèi)容變化不大、缺乏拓展和創(chuàng)新的空間等），機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課題小組對課程設(shè)計的內(nèi)容和形式嘗試了教學(xué)改革、課程改革，本項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)計任務(wù)的改變 一般而言，課程設(shè)計課題應(yīng)具有普遍性和實踐性，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程大部分知識加以應(yīng)用；實踐性是指課題的選擇要符合生產(chǎn)實際及要盡可能與專業(yè)相結(jié)合，也就是設(shè)計課題必須來源于本專業(yè)的企業(yè)真實生產(chǎn)產(chǎn)品。本次教改變化最大的就是課程設(shè)計任務(wù)的變化，課題組定的設(shè)計任務(wù)已不再延續(xù)減速器設(shè)計，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)行第二次市場調(diào)研，選擇機(jī)器設(shè)備，經(jīng)過多方對比、咨詢、技術(shù)文獻(xiàn)檢索、企業(yè)實地考察，考慮到機(jī)器設(shè)計方案對學(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)對課程知識面的覆蓋程度，課題組最終選定了手扳封罐機(jī)項目。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，項目真實、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)生對易拉罐非常熟悉，對封罐機(jī)實現(xiàn)的封罐功能動作有著莫大的興趣，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)項目無論是從封罐工作原理，還是從封罐機(jī)傳動裝置而言，都非常適合做機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練之用，機(jī)器設(shè)計難度適中，工作量適中。
本次教改另一個顯著的特征是做機(jī)器整機(jī)設(shè)計。在課程設(shè)計內(nèi)容上，課題組提出以整機(jī)設(shè)計為要求的設(shè)計任務(wù)，為了在真正意義上實現(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)計課題必須來源于教師科研或企業(yè)現(xiàn)行的真實產(chǎn)品，注重工程設(shè)計環(huán)節(jié)（工作原理與方案設(shè)計——運動設(shè)計——承載能力設(shè)計——結(jié)構(gòu)設(shè)計）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傳動部件，完整的機(jī)器設(shè)計可以讓學(xué)生更深刻地認(rèn)識機(jī)械，可以對學(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)計的多元及創(chuàng)新 本次教改的機(jī)器設(shè)計方案不是唯一的，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)計方案，繪制出機(jī)器傳動系統(tǒng)圖，從中擇優(yōu)。這種做法把學(xué)生從減速器單一的設(shè)計思路中解放出來，讓學(xué)生的思維多元化，起到實質(zhì)性的創(chuàng)新鍛煉。
1.3 課程設(shè)計形式的改變 在課程設(shè)計教學(xué)形式上，學(xué)生以團(tuán)隊為單位完成一個具體的設(shè)計任務(wù)，每組4～6人，學(xué)生以各種方式查找課程設(shè)計參考資料，組內(nèi)討論確定設(shè)計方案，參加由指導(dǎo)教師主持的課程設(shè)計討論會。團(tuán)隊內(nèi)部各成員分工合作，各自完成一部分設(shè)計任務(wù)內(nèi)容，組內(nèi)合并、整理修改后，就完成了團(tuán)隊設(shè)計任務(wù)。以前的課程設(shè)計，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：裝配圖按照團(tuán)隊內(nèi)學(xué)生自己確定的設(shè)計方案繪制，零件設(shè)計每位同學(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)隊協(xié)作精神。方法2：把機(jī)器拆分成幾個部件，每個團(tuán)隊承擔(dān)一個部件的設(shè)計任務(wù)，每位同學(xué)承擔(dān)的零件設(shè)計任務(wù)也是不一樣的，團(tuán)隊內(nèi)整合就是一個部件，全班整合就是一整的機(jī)器設(shè)計文件。
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)計文件，鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊合作能力、交流溝通能力；本次教改的設(shè)計任務(wù)不象減速器設(shè)計，有關(guān)減速器設(shè)計的資料數(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)計路徑、方法與過程的鍛煉，達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力、機(jī)械制圖能力、創(chuàng)新能力以及對項目駕馭能力的目的；課題小組一改以往重結(jié)果的單一考核模式，采用了設(shè)計方案、設(shè)計過程、設(shè)計結(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)計前，課題小組利用課余時間給學(xué)生講解課程設(shè)計的任務(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)計計算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等）。具體做法就是把課程設(shè)計和課程的講授結(jié)合在一起，即在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中就將課程設(shè)計任務(wù)下達(dá)給學(xué)生，將課程設(shè)計的部分內(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)有針對性地學(xué)習(xí)。比如課程講授彈簧的特性及設(shè)計后，就可以安排手扳封罐機(jī)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計；講授齒輪傳動、軸、軸承知識后，就可以布置學(xué)生進(jìn)行減速裝置的設(shè)計等。
在課程設(shè)計期間，課題小組與學(xué)生共同執(zhí)行了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)整體設(shè)計、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)案例的要求，共同執(zhí)行了教學(xué)改革項目實施方案與進(jìn)度，效果良好，正是因為課題小組的努力、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)計基礎(chǔ)課程教學(xué)整體設(shè)計、機(jī)械設(shè)計基礎(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)計方案、設(shè)計計算、裝配圖、零件圖、設(shè)計說明書、答辯等環(huán)節(jié)對課程設(shè)計進(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，使得教改項目取得了三點創(chuàng)新、三項成果，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了三處不足。
3.1 三點創(chuàng)新 ①本教改項目是設(shè)計一整的工作機(jī)器——手扳封罐機(jī)，沒有限定設(shè)計思路，可以有不同的設(shè)計方案，讓學(xué)生有拓展和創(chuàng)新的空間。②本教改項目是設(shè)計易拉罐封口機(jī)器，機(jī)器有具體的封罐功能動作，容易激起學(xué)生的探索興趣，且學(xué)生非常熟悉易拉罐，新項目貼近生活本源。③本教改項目在學(xué)生工作任務(wù)分配上采用錯開方法，使學(xué)生分別承擔(dān)不同的設(shè)計任務(wù)（工作量相當(dāng)）。
3.2 三項成果 ①每個學(xué)生都以文件袋的形式有了一套技術(shù)文件（設(shè)計任務(wù)書、裝配圖、零件圖、設(shè)計說明書），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，形成了課題研究報告，使教改項目的后續(xù)改進(jìn)、完善有了明確的工作方向。③課程設(shè)計使學(xué)生有了綜合實踐的平臺，有了理論聯(lián)系實際的工作，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)計的多元及創(chuàng)新，通過頭腦風(fēng)暴法、討論研究法，學(xué)生對手扳封罐機(jī)確實提出了2種設(shè)計方案，繪制出了機(jī)器傳動系統(tǒng)圖，但根據(jù)設(shè)計方案擇優(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)計說明書）總體而言質(zhì)量不是很高，如何在有限的時間內(nèi)提升設(shè)計質(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，課題組也會考慮擴(kuò)大教改項目的使用班級，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。教改實踐證明，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計新的教學(xué)內(nèi)容和形式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的主動實踐能力和團(tuán)隊合作精神，有利于培養(yǎng)學(xué)生的研究能力以及對實際項目的駕馭能力；使學(xué)生對所學(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，加深了學(xué)生對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)械傳動精度分析、公差配合選用的理解；使學(xué)生在自主實踐中熟悉產(chǎn)品從市場調(diào)研、方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計到繪制圖紙的整個設(shè)計流程，讓學(xué)生懂得工程設(shè)計的路徑、方法與過程；達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力、機(jī)械制圖能力、團(tuán)隊合作能力、交流溝通能力的目的，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與創(chuàng)新意識，為今后從事機(jī)械專業(yè)工程技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞CDIO；機(jī)械設(shè)計類課程；教學(xué)改革
引言
CDIO（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運行（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施體系，其核心理念就是以產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的方式學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)學(xué)生的理論知識、個人素質(zhì)、協(xié)作能力、工程-社會大系統(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用意義。
1優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計系列課程具有較強(qiáng)的理論性，同時又要與實踐緊密結(jié)合，基于CDIO理念的機(jī)械設(shè)計系列課程教學(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，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、工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體、體現(xiàn)理論教學(xué)和實踐教學(xué)無縫對接的課程體系。②以CDIO從最初的產(chǎn)品構(gòu)思到最后機(jī)器成品運行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機(jī)設(shè)計的機(jī)械設(shè)計系列課程體系如圖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)時偏多，實踐學(xué)時匱乏，重理論輕實踐的現(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，使得理論與實踐有機(jī)結(jié)合，課程內(nèi)容的整合要突出設(shè)計性和工程實用性，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)服務(wù)于工程實踐。以機(jī)械設(shè)計課程為例，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)時內(nèi)，使得培養(yǎng)工程應(yīng)用和實踐能力的教學(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)計思路和設(shè)計方法的介紹，如“齒輪傳動”一章內(nèi)容優(yōu)化為：簡化設(shè)計計算公式的推導(dǎo)，重在設(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計思路以及對設(shè)計過程中各環(huán)節(jié)的把握，并將齒輪傳動的強(qiáng)度計算、查表、數(shù)據(jù)處理和結(jié)構(gòu)設(shè)計等融入例題中詳細(xì)講解。在講述齒輪傳動的受力分析時，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和方法。
1.2以工程應(yīng)用為主線，實現(xiàn)課程體系教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合
知識是由淺入深的，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)課程知識點的聯(lián)系?！翱v向整合”就是將機(jī)械設(shè)計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)械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計相聯(lián)系；機(jī)械設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計要與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中有關(guān)精度和工藝的知識點相聯(lián)系；機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計制作要與機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系?？傊?，通過各門課程教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合，要貫穿整機(jī)設(shè)計的理念，使學(xué)生對專業(yè)理論有系統(tǒng)而完整的把握。
2精心“設(shè)計”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)變原先在教學(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和難點。（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，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，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)理論知識的同時，引領(lǐng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，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)生對專業(yè)理論知識的理解。（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)計案例，課程的推進(jìn)采用設(shè)計任務(wù)驅(qū)動模式，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，通過這種方案分析、小組學(xué)習(xí)和項目實訓(xùn)的方式，貫徹CDIO在做中學(xué)的理念，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和團(tuán)隊合作能力，提高工程意識和設(shè)計技能，這樣既能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計興趣，培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的工程實踐能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊協(xié)作能力和精神。（3）搭建開放式課堂，在時間、空間和教學(xué)內(nèi)容上加以擴(kuò)展和延伸。對于實踐性和工程性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以走出教室，把課堂搬到實驗室、工程訓(xùn)練中心和工廠，從而創(chuàng)造一個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內(nèi)容。為了訓(xùn)練學(xué)生的工程設(shè)計和實際應(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)計大賽、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽和參與教師的科研項目等，培養(yǎng)學(xué)生的實戰(zhàn)經(jīng)驗，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重點改革實踐教學(xué)，凸顯整機(jī)設(shè)計理念
課程設(shè)計是培養(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)計內(nèi)容基本上是各自獨立的，缺少相互關(guān)聯(lián)。例如“機(jī)械原理課程設(shè)計”中，主要是從運動的角度，訓(xùn)練機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計能力，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)計課程設(shè)計”，主要訓(xùn)練學(xué)生對機(jī)械系統(tǒng)中各零部件的設(shè)計和計算能力，設(shè)計對象基本是齒輪減速器，運動方案一般是固定的，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，內(nèi)容又是與前序設(shè)計對象無關(guān)聯(lián)的工藝設(shè)計；最后在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計制作階段，對象又變化了，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)計安排顯然違背了整機(jī)設(shè)計的思想，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)計和應(yīng)用能力不能得以鍛煉和培養(yǎng)。因此，為了切實提高學(xué)生的工程意識和設(shè)計技能，改革選擇課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)為突破口，通過課程設(shè)計內(nèi)容的重新整合和優(yōu)化，使得各個課程設(shè)計內(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)計理念，訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)聯(lián)合起來進(jìn)行，依次按方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、工藝設(shè)計和產(chǎn)品實物制造編排課程設(shè)計的內(nèi)容，做到課程設(shè)計的完整性、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、技術(shù)設(shè)計、性能仿真、工藝設(shè)計到加工制造和組裝調(diào)試的整機(jī)設(shè)計能力。在課程設(shè)計過程中，成立獨立穩(wěn)定的設(shè)計團(tuán)隊，期間配備專門的指導(dǎo)教師，每個團(tuán)隊的設(shè)計對象固定，始終貫穿于各個課程設(shè)計，具體以典型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計和制造為載體，例如無碳小車或是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽設(shè)計對象等，要求分階段完成對象的各項設(shè)計任務(wù)，即依次設(shè)計、制作、安裝、調(diào)試一臺機(jī)械產(chǎn)品，讓學(xué)生從一開始就注重整機(jī)設(shè)計，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)計為機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計提供系統(tǒng)方案、運動和動力參數(shù)計算和分析，在接下來的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中，通過設(shè)計計算和選型，將前序設(shè)計得到的方案具體實物化，繪制出相應(yīng)的裝配圖和零件圖，同時又為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)提供了圖紙和精度設(shè)計技術(shù)文件，而機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的內(nèi)容又為最終的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計制作提供了工藝指導(dǎo)，從而大大提高課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的連貫性和實用性。為了保障以上改革的順利實施，根據(jù)我校的實際情況，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)教育中心的實訓(xùn)實現(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 課程優(yōu)化
機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計課程開設(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。兩門課程缺少對機(jī)械系統(tǒng)的介紹，學(xué)生學(xué)完了兩門課程，仍對機(jī)械沒有整體的認(rèn)識，對機(jī)械的設(shè)計過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現(xiàn)。
（三）實踐環(huán)節(jié)不足。兩門課程的實踐環(huán)節(jié)難以適應(yīng)對學(xué)生工程意識和實踐能力培養(yǎng)的需求，缺少主動性實踐的環(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)計一般要經(jīng)過產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計等環(huán)節(jié)，通過機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅應(yīng)掌握一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計所需的基本理論知識，還應(yīng)對機(jī)械系統(tǒng)有一個整體的認(rèn)識，并應(yīng)了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的基本過程。為此筆者嘗試突破“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計”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)計課程。
（一）課程目標(biāo)。通過本課程理論教學(xué)、實驗及課程設(shè)計等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新精神；使學(xué)生對機(jī)械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設(shè)計思想；掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識，初步具備一般機(jī)械方案設(shè)計和分析的能力；掌握常用機(jī)構(gòu)及其傳動的運動學(xué)設(shè)計和工作能力設(shè)計的基本知識，掌握通用零部件設(shè)計計算和選用的基本知識，初步具備一般通用機(jī)械的設(shè)計能力；培養(yǎng)學(xué)生查閱和運用機(jī)械設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊及網(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)時內(nèi)，合理取舍課堂教學(xué)內(nèi)容，是關(guān)系到能否真正實現(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——精選重點和難點的內(nèi)容進(jìn)行詳解與指點，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；寬——拓寬學(xué)生的知識面，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、實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
實踐教學(xué)體系由實驗教學(xué)、機(jī)械實例分析與設(shè)計（大作業(yè)）、典型機(jī)械設(shè)計（課程設(shè)計）三部分組成。三個模塊均以加強(qiáng)自學(xué)能力、研究能力、動手能力及工程意識與創(chuàng)新精神為培養(yǎng)目標(biāo)。
（一）實驗教學(xué)。在實驗教學(xué)中將計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代實技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)實驗內(nèi)容的綜合性與設(shè)計性，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)意組合等綜合性實驗，對啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力起到非常積極的作用。
（二）機(jī)械實例分析與設(shè)計。本課程傳統(tǒng)的課外作業(yè)內(nèi)容雖然對一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對獨立、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)個綜合性、實踐性很強(qiáng)的機(jī)械實例分析大作業(yè)。
（三）課程設(shè)計。課程設(shè)計是很重要的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計的性質(zhì)決定了它在對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和設(shè)計能力等方面具有獨特的優(yōu)勢。原來的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計的課程設(shè)計是分開的，相互之間沒有聯(lián)系，機(jī)械原理的課程設(shè)計是以機(jī)構(gòu)的分析為主，機(jī)械設(shè)計是以零件的強(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)新意識得不到發(fā)揮。將兩門課程的課程設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化整合，從題目的選擇到實施過程，更加符合現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計思路，即把過去僅進(jìn)行機(jī)構(gòu)和零部件的尺度綜合、運動分析和動力分析，改變?yōu)檫M(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的綜合設(shè)計。使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到了發(fā)揮，提高了設(shè)計的能力、計算機(jī)運用能力、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)時相對減少，學(xué)時與內(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)的自主性和能動性,使學(xué)生在較短的時間內(nèi)掌握機(jī)械設(shè)計的基本理論與方法；如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新精神和設(shè)計能力，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，是成就事業(yè)的沃土。學(xué)習(xí)興趣能激勵學(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，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?，鼓勵學(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”的實事求是精神；三是教師不要把所有的知識點得“完美無缺”，要給學(xué)生的自學(xué)留有余地和空間。
（三）倡導(dǎo)主動實踐。被動實踐是指實踐的對象、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踐任務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.
關(guān)鍵詞：課程設(shè)計參數(shù)選擇;教學(xué)改革;繪圖能力
課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(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)計的重要實踐環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，使學(xué)生掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的一般設(shè)計方法和步驟。提高學(xué)生的有關(guān)設(shè)計能力，如：計算能力，繪圖能力，使學(xué)生熟悉設(shè)計資料（手冊、圖冊等）的使用，掌握經(jīng)驗估算等機(jī)械設(shè)計的基本技能。通過該課程設(shè)計，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)計效果不理想。課程設(shè)計對一部分同學(xué)來說是很枯燥，學(xué)生只是按照設(shè)計指導(dǎo)書的各個步驟機(jī)械地代數(shù)據(jù)，并沒有真正思考問題，沒有達(dá)到設(shè)計的真正目的。為了讓學(xué)生更好理解課程設(shè)計的內(nèi)容，到達(dá)設(shè)計的目的，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，從以下幾個方面來對課程設(shè)計進(jìn)行教學(xué)改革，提高課程設(shè)計的水平。
1把設(shè)計和教學(xué)融合在一起
課程設(shè)計一般都是安排在理論課程講授完之后進(jìn)行，時間一般是安排在期末兩周時間。設(shè)計結(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，對設(shè)計不能盡心盡力，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)計的真正目的。如果能把設(shè)計穿插在理論教學(xué)中，比如講完帶傳動就可以布置設(shè)計任務(wù)，把設(shè)計題目分組給學(xué)生，設(shè)計要求講解清楚，把電動機(jī)的選擇方法給學(xué)生講解清楚，再講解傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算。學(xué)生利用課余時間就可以著手設(shè)計內(nèi)容，完成電動機(jī)和帶輪的設(shè)計計算。在課程內(nèi)容齒輪傳動講解完之后，學(xué)生可以接著前面的帶傳動設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行齒輪的設(shè)計。講解完軸的設(shè)計內(nèi)容之后，學(xué)生就可以設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)尺寸。每上完一部分與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的知識點后，就讓學(xué)生接著進(jìn)行設(shè)計，讓學(xué)生有足夠的時間去考慮，設(shè)計的效果才理想，學(xué)生才得到真正設(shè)計能力的培養(yǎng)。
2設(shè)計參數(shù)多組化
以往的設(shè)計參數(shù)雖然也有很多組，但數(shù)據(jù)相差不大，最開始學(xué)生對設(shè)計都很感興趣，隨著設(shè)計內(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)計指導(dǎo)書也相差不大，漸漸就會失去興趣，等著別的同學(xué)做完了直接抄寫敷衍了事?？梢园言O(shè)計的參數(shù)變動大一些，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。比如在帶傳動的設(shè)計中小帶輪基準(zhǔn)直徑的選擇，一個組的同學(xué)必須選擇不一樣的數(shù)值，帶傳動設(shè)計完了之后，讓這組的同學(xué)互相對比，啟發(fā)他們思考參數(shù)不一樣會有什么影響，最終引導(dǎo)學(xué)生找出合理化參數(shù)設(shè)計。設(shè)計重在過程，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。同時也激發(fā)了學(xué)生對設(shè)計的興趣，不是簡單的抄寫，達(dá)到設(shè)計的目的。
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)計的最后一個環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生實際掌握知識的情況和設(shè)計的成果，評定設(shè)計成績的一個重要方面。雖然設(shè)計是提前布置，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)生自己獨立完成的，還是機(jī)械地抄寫設(shè)計指導(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)生對設(shè)計過程進(jìn)行全面分析和總結(jié)，弄清楚設(shè)計中每一個數(shù)據(jù)和公式的使用，對圖紙上零件的結(jié)構(gòu)有著清楚認(rèn)識。學(xué)生在設(shè)計中完成的圖紙和說明書還不能完全反映出學(xué)生的真實水平。只有通過答辯，才能看出學(xué)生的設(shè)計能力和綜合能力。比如，有的同學(xué)設(shè)計帶傳動的時候，只是機(jī)械地選擇帶輪直徑，但缺乏整個系統(tǒng)的考慮，有的同學(xué)的小帶輪半徑比電動機(jī)的中心大，學(xué)生還是沒有發(fā)現(xiàn)問題，沒有及時修改帶輪直徑，繼續(xù)按這樣的參數(shù)進(jìn)行后面的設(shè)計，導(dǎo)致后面很多數(shù)據(jù)都不合理。設(shè)計完成后，答辯就是引導(dǎo)學(xué)生對整個系統(tǒng)一個全面的考慮，及時發(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)計說明書錯誤多，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)計數(shù)據(jù)太多，基礎(chǔ)差的同學(xué)甚至不知道該修改哪個數(shù)據(jù)。機(jī)械地參照指導(dǎo)書繪圖，導(dǎo)致設(shè)計的尺寸和圖紙中的尺寸不吻合，細(xì)節(jié)地方錯誤多。如果設(shè)計任務(wù)及早布置出來，學(xué)生做完一個零件的設(shè)計就用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，同時又能保證是學(xué)生自己設(shè)計的尺寸，和說明書也吻合，達(dá)到設(shè)計的效果。對于成績好的同學(xué)，還可以鼓勵他們利用學(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?，通過以上幾個方面的改革，能較大程度改變課程設(shè)計中的一些問題，把課程設(shè)計穿插在理論教學(xué)中，針對性強(qiáng)，學(xué)生也容易接受。參數(shù)選擇的多樣化，能調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，激發(fā)學(xué)生對課程設(shè)計的興趣，提高了設(shè)計效果。
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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