《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)改革與實(shí)踐探討

根據(jù)高職機(jī)械類各專業(yè)教學(xué)大綱的要求，“機(jī)械設(shè)計(jì)”課堂教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，這是各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的第一次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)其目的在于進(jìn)一步鞏固本課程及先修課程所學(xué)的理論知識(shí)，使學(xué)生系統(tǒng)綜合地運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)，獲得簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的設(shè)計(jì)方法和獨(dú)立設(shè)計(jì)能力是本課程的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是高等職業(yè)教育培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的重要過程。但是，近幾年來，在指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計(jì)中，部分學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的模式有厭倦情緒，認(rèn)為題目、做法都是老一套，設(shè)計(jì)積極性不高，有的在設(shè)計(jì)時(shí)馬馬虎虎，設(shè)計(jì)中碰到一些參數(shù)或系數(shù)不認(rèn)真查取，裝配圖質(zhì)量差，裝配圖尺寸與結(jié)構(gòu)尺寸互相矛盾等問題。根據(jù)作者近三十年教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革勢(shì)在必行，并進(jìn)行了一些改革嘗試。筆者主要從以下幾方面進(jìn)行了探討。

一、從工程實(shí)例入手改進(jìn)選題

在滿足零件課程設(shè)計(jì)選題原則、不增加學(xué)生負(fù)擔(dān)的前提下，為了提高學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的興趣和積極性，聯(lián)系工程實(shí)際，結(jié)合校實(shí)訓(xùn)基地的產(chǎn)品選題。

校實(shí)訓(xùn)基地(原實(shí)習(xí)工廠)生產(chǎn)的“和面機(jī)”其傳動(dòng)系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)——帶傳動(dòng)——一級(jí)齒輪傳動(dòng)——拔叉所組成。我們選擇三角帶傳動(dòng)——齒輪傳動(dòng)為題目，學(xué)生接觸到了真實(shí)的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)積極性和興趣很高。在整個(gè)兩周的設(shè)計(jì)中，自覺到工廠觀察實(shí)物，查找資料，分析原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)要求和存在的問題，分析要求設(shè)計(jì)的傳動(dòng)部分在整機(jī)工作中所起的作用以及整機(jī)對(duì)它的運(yùn)動(dòng)要求、位置要求、安裝要求等，然后再進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和裝配草圖的繪制。

學(xué)生們?cè)谠O(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，同一規(guī)格的三角帶按自己設(shè)計(jì)計(jì)算要三根，而產(chǎn)品中卻只需兩根，這其中的原因就需要教師作適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。筆者是這樣引導(dǎo)學(xué)生的：教材中規(guī)范偏于保守、可靠，產(chǎn)品中要考慮產(chǎn)品的尺寸、重量及不連續(xù)工作等因素，因而采用兩根帶也能正常工作，但三角帶的壽命要低些。

長(zhǎng)期以來都是指導(dǎo)教師自己編數(shù)據(jù)編題目，而現(xiàn)在從生產(chǎn)實(shí)際中選題，對(duì)提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平和教師的教學(xué)水平都非常有益。但在選題中要注意選題的適當(dāng)和題目的相對(duì)穩(wěn)定，以利完成課程設(shè)計(jì)的教學(xué)要求。這樣做，雖說肯定加大了教學(xué)的難度，要求教師有扎實(shí)的功底，設(shè)計(jì)前必須作充分準(zhǔn)備。但這樣的設(shè)計(jì)讓學(xué)生體會(huì)到機(jī)械設(shè)計(jì)中既要參考原有樣機(jī)，又要積極思考，有所創(chuàng)新，既滿足了具體的理論聯(lián)系實(shí)際的要求，又達(dá)到了綜合訓(xùn)練的目的，較好地掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法，使學(xué)生初步展示了運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力，對(duì)自己以后的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和就業(yè)充滿了信心。

二、通過減速器的拆裝實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)

以往的課程設(shè)計(jì)中學(xué)生感到最困難的部分是減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了解決這一問題，在設(shè)計(jì)前，讓學(xué)生動(dòng)手拆裝減速器。在教師的指導(dǎo)下，把學(xué)生分成若干個(gè)小組。每組一臺(tái)減速器。首先引導(dǎo)學(xué)生觀察外部結(jié)構(gòu)，然后引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這是設(shè)計(jì)的核心部分，重點(diǎn)是掌握主要零部件間的相互配合關(guān)系。通過觀察分析，學(xué)生進(jìn)一步清楚了軸為什么設(shè)計(jì)咸臺(tái)階式，設(shè)計(jì)臺(tái)階式的軸主要考慮了哪些問題，學(xué)生更深地理解了軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要考慮、軸上零件的軸向定位、承載能力、軸上零件的裝拆、軸的各段加工方法和軸精度要求，比較全面地分析上述問題能較好地彌補(bǔ)了課堂上理論知識(shí)的不足。通過設(shè)計(jì)前教師指導(dǎo)學(xué)生的拆裝實(shí)驗(yàn)，使抽象的問題具象化，增加了感性認(rèn)識(shí)，為培養(yǎng)和提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力創(chuàng)造了一個(gè)好的條件。教師的講解與學(xué)生間的交流討論，培養(yǎng)了學(xué)生具有一定的專業(yè)素質(zhì)和設(shè)計(jì)能力，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)熱情，也能較好地發(fā)揮學(xué)生的觀察力，思維想象力和創(chuàng)造力，并可使學(xué)生少走彎路，少出差錯(cuò)，較順利地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，又能較好地掌握產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)階段中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，為后續(xù)課程的專業(yè)設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

三、課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)與成績(jī)?cè)u(píng)定的改革

在設(shè)計(jì)中我們改革了以往的一題多用，而是采用了多題目、多數(shù)據(jù)，五人組成一個(gè)設(shè)計(jì)小組。在整個(gè)設(shè)計(jì)專用周內(nèi)加強(qiáng)業(yè)務(wù)指導(dǎo)，一般集中講授三次。第一次是拆裝實(shí)驗(yàn)觀察分析講解，第二次下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)，講解機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程、設(shè)計(jì)事項(xiàng)，使學(xué)生不會(huì)感到盲目和無從下手。第三次在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，講授結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的大致過程，針對(duì)年輕人思想活躍的特點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，正確地設(shè)計(jì)零部件的結(jié)構(gòu)，同時(shí)注意加工工藝，裝拆的方便性、工作可靠性。在這個(gè)階段的設(shè)計(jì)中把上一屆學(xué)生設(shè)計(jì)質(zhì)量差的裝配圖掛在教室中，并指出其中幾處典型的結(jié)構(gòu)不合理處，再定學(xué)生發(fā)言，逐個(gè)地把全部錯(cuò)誤補(bǔ)充完整，直到基本清楚為止。啟發(fā)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，查找資料，在自己的設(shè)計(jì)中充分考慮。

裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)不僅培養(yǎng)了學(xué)生的繪圖能力，更重要的是鍛煉了用圖紙表示設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)要求的能力。設(shè)計(jì)過程中組織學(xué)生相互間互查，以提高對(duì)技術(shù)文件的審核、鑒定的能力，同時(shí)提高了設(shè)計(jì)者對(duì)工作精益求精的態(tài)度和責(zé)任感。然后引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生編寫設(shè)計(jì)說明書，具體要求為總結(jié)設(shè)計(jì)，表達(dá)設(shè)計(jì)思想，闡述設(shè)計(jì)方案，闡明設(shè)計(jì)依據(jù)，合理性、經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)要求，鍛煉了學(xué)生編寫技術(shù)檔案和文字表達(dá)的能力。

過去，設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定是依據(jù)裝配圖和說明書，而現(xiàn)在是根據(jù)三方面來評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，一是組織紀(jì)律，它是設(shè)計(jì)正常進(jìn)行的基本保證；二是答辨，抽取與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的題卡回答問題，安排在第二周中進(jìn)行，三是審查裝配圖、零件圖及說明書。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)并不是孤立的，不僅是與任課指導(dǎo)教師有關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，它也是在先修的相關(guān)課程基礎(chǔ)上的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，在設(shè)計(jì)中聘請(qǐng)制圖、公差、力學(xué)等相關(guān)課程的教師，從各個(gè)不同的角度加強(qiáng)業(yè)務(wù)指導(dǎo)，進(jìn)一步提高學(xué)生的工程素養(yǎng)和素質(zhì)，另一方面也適當(dāng)?shù)鼐徑庵笇?dǎo)教師少的困難。

多年來，通過不斷的改革和實(shí)踐，在指導(dǎo)本課程設(shè)計(jì)上基本形成了一套與培養(yǎng)高職生相適應(yīng)的方法與措施，隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，我們的改革與實(shí)踐也必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷開拓創(chuàng)新。