機械設計課程設計教學改革與實踐

陳慧玲

摘要： 機械設計課程設計是機械設計課教學的一個重要環節。作者在機械設計課程設計教學實踐的基礎上，從設計任務、設計時間、設計內容、繪圖方式、答辯方式等幾個方面探討了機械設計課程設計教學進行的改革，對課程設計具有指導意義。

關鍵詞： 機械設計課程設計教學改革

機械設計課程設計是機械類專業和近機類專業學生在學完機械設計及同類課程后所設置的一個重要的教學實踐環節，也是工科院校學生第一次較全面、規范地機械設計的應用實訓環節。通過課程設計這一教學環節，力求從課程內容上、從分析問題和解決問題的方法上、從設計思想上培養學生工程設計能力。其主要目的是培養學生綜合應用機械設計基礎課程及其他先修課程的理論知識和生產實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，并使所學知識得到鞏固、加深和融會貫通，協調應用；使學生學習和掌握一般機械設計的基本設計方法，設計步驟，培養獨立設計能力，為今后專業課程設計及畢業設計打下基礎；使學生在設計中得到基本技能訓練，如計算、繪圖、使用相關資料（手冊、圖冊、標準和規范等），以及正確使用經驗數據、公式，等等。

為了有效利用課程設計提高學生各種能力，我們針對傳統課程設計進行了一些教學改革，具體措施如下。

一、設計任務改革

1.設計題目改革。將學生分組，傳統的課程設計一般一個組一個設計數據，個別學生有依賴思想，不動腦筋，仿照甚至照抄別人的設計。改革后每個組設計任務不同（如有的組要求設計直齒輪傳動，有的組要求設計斜齒輪傳動），組內每個學生的設計數據也略有差異，這樣基本上是一人一個設計題目，但組內成員設計題類似，既杜絕學生想照搬別人的思想，又利于組內討論和學習，通過設計每個人的水平都會上一個臺階。

2.設計內容改革。在設計題目中添加一些限制條件，如要求一級圓柱齒輪減速器兩齒輪中心距在90—130之間，在設計過程中如果學生傳動比分配不好就難于達到這個要求，需返回重新設計計算強調設計過程中“三邊”設計理念（即邊計算，邊畫圖，邊修改），也使學生形成了優化設計方案的理念。

二、設計時間安排改革

傳統的課程設計一般放在機械設計課程學完后二周進行，改革后將課程設計穿插于機械設計課程教學中，將課程教學內容分為兩個項目，項目一為牛頭刨床機械傳動系統分析，項目二為帶式輸送機傳動裝置設計。課程設計的內容就穿插于項目二中教學，增加了原來課程教學中沒有的電動機選擇、傳動方案選擇、運動和動力參數計算等部分，這樣學生可以根據運動和動力參數計算的結果進行帶傳動、齒輪傳動、軸系結構等的設計。這樣使學生通過設計這個主線把所學知識串起來，感受本課程各部分內容的有機聯系，從而提高學習興趣，自覺地投入學習，避免過去經常出現課程設計做完了才明白機械設計學的是什么的情況，課程學習更有目的性。

三、設計內容的變化

傳統的課程設計都是把一些定式的設計作為內容，如帶式運輸機傳動裝置中的減速器設計。改革后將項目一機械傳動系統分析應用作為一個創新項目的輔助設計，對培養學生創新意識、調動學習積極性和培養創造力有很大的作用。在課程設計中機械系統運動方案、設計內容等都可以自行選定，充分發揮學生的主觀能動性。如學生設計的多功能燈罩、多用廚灶、吸塵黑板刷、玩具熊貓吐泡泡等都是非常具有創意的作品。這種與社會工作相接軌的設計模式能極大培養學生分析問題解決問題的能力，學生畢業后能快速適應社會。

四、繪圖方式改革

傳統的課程設計一般采用手工繪圖，而且零件圖一般選用軸或齒輪類零件，改革后采用手工繪制裝配草圖，用CAD軟件繪制正式裝配圖及零件圖，而且零件圖要求每組有一套完整的非標準件零件的零件圖。對個別CAD軟件應用有難度的學生也允許用手工繪圖。

五、答辯方式改革

傳統的做法是設計完畢后統一答辯，其弊端是要留出答辯的時間較多，另外答辯中的問題學生沒弄清的答辯后可能也不會再去探究了。改革則采用教師在輔導過程中就提出問題，要求學生回答，作為一個過程考核，這樣在設計過程中老師能利用閑暇時間了解學生掌握知識的程度，學生也能通過問題弄清設計過程中要注意的一些細節及必須掌握的知識，達到課程設計的目的。

機械設計課程設計是相對比較繁雜的，通過采取以上改革措施可以在一定程度上調動起學生的積極性，并使抄襲的現象得到有效遏制，同時也激勵大家既進行競爭又加強合作，最重要的是提高了學生應用所學知識解決問題的能力。模具0811班吳德春同學在設計小結中寫道：“通過兩周時間的課程設計，我從中學到了很多東西，平時課堂上教師講的知識點在課程設計過程中我們需要認真的連成‘線，綜合起來后才能將自己的減速器完整地、正確地設計出來，遠比多上幾節課更讓我獲益的多，希望今后能夠多些此類型的課程，讓我們所學的知識能夠有一個大綜合，既可以鞏固知識、增長見識，更是為今后的工作進行的實戰訓練，同時，也讓我們拾起了即將遺忘的大一的知識，讓我們真正認識到復習鞏固的重要性，遠比老師叮囑幾遍來得更真切實在。”模具0811班馮靈同學則說：“啊！好累！好煩！好緊張！這是我心中的感慨。每天在跟時間賽跑，與自己的耐心相對抗。我發現人的潛力是無盡的，只要你去努力，那些不可想象的事情就沒有那么難了。一分付出一分收獲，這兩周的課程設計我過得很充實，也學了很多。”

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