李 蕓(蘭州石化職業技術學院,蘭州 730060)
《機械設計基礎》課程設計創新教育的探索
李 蕓
(蘭州石化職業技術學院,蘭州 730060)
針對我校高職學生的學習能力參差不齊的狀況,在《機械設計基礎》課程中的課程設計所遇到的困難。作者在指導學生的具體設計時,對該課程的各環節進行了積極的探索,力求提高課程設計教學質量。
課程設計;機械設計基礎;教學
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.251
《機械設計基礎》是工科院校普遍開設的一門重要的專業技術基礎課程,而該課程所設置的課程設計是工科學生從學習書本知識向工程設計過渡的一個重要實訓環節,通過此項訓練使學生能初步掌握工程設計的基本方法和步驟,并能正確使用設計手冊,同時還培養了學生綜合設計能力、創新能力和工程意識,為以后的專業課程設計和畢業設計奠定基礎,在教學環節中起到了承上啟下的作用。
《機械設計基礎》的課程設計環節通常設置在該課程理論教學結束后進行,時間一般為兩周。通過近幾年的教學,發現該課程設計進行的難度比較大,其主要原因:一是招進來的學生水平參差不齊,從而能造成對理論知識理解及掌握程度的差異大,特別是反映到利用所學的知識去解決實際問題上就更差了;二是鉆研精神不夠,學習主動性差,特別依賴于老師的輔導;三是學生空間想象能力比較弱,通常是照貓畫虎,導致學生對所設計的內容似懂非懂,大大影響了教學效果。針對這種狀況,本人對課程設計的選題、實施過程以及成績評定等環節做了一些大膽的探索及創新,收到了良好的效果。
《機械設計基礎》課程設計選用的題目是傳動裝置中的減速器設計,這是各院校長期采用的典型設計選題。因為它具有如下優點:一是齒輪減速器是機械傳動中常用的傳動裝置,也是各種機械設備中通常使用的傳動裝置,與該課程的教學內容相一致;二是通過這類課題的設計訓練,能夠使學生將所學的內容得到較全面的認識,并能較好地達到這門課的教學目的;三是在難易程度及設計工作量方面可以根據學生的學習情況靈活掌握。由于《機械設計基礎》課程的內容比較抽象,并且理論性和實踐性都很強,這就造成了從理論轉化到實踐比較困難,因此,在做課程設計之前我做了以下探索。
首先,將設計任務提前布置,把所要設計的內容融入到課堂教學中。在開課之前,把設計任務書及本學期的教學計劃同時發給學生,使學生從本課程學習開始就接觸到所要設計內容,這樣就可將所學的理論知識與設計內容融于一體。通常把設計課題分成電動機選擇、帶傳動設計、齒輪傳動設計、軸結構設計、軸承選擇五個模塊,在講到有關章節中把相關的參數融入到此內容中,以大作業的形式布置給學生課外完成。由于這種作業與課程設計的內容聯系緊密,學生就會十分重視,同時學習積極性也就會很高。到進行課程設計訓練時,大多數的學生對設計計算的方法和步驟已很熟悉,只需要將各自的原始數據代入,把所做過的計算題進行修改、整理,便可以較順利地完成設計任務,并進行設計說明書的編寫了。
其次,為了加強學生的感性認識,在做課程設計之前,當進入軸系結構講解時,最好對減速器結構進行裝拆實訓練習。因為通過這樣的實訓裝拆,非常有利于學生進一步掌握零件之間的關系,并了解機構設計原則,建立軸系組成的概念,以便零件結構設計正確率提高。
再次,在介紹設計總體過程時,可以利用UG軟件對零件直接進行三維建模或用UG建造好的虛擬模型進行教學,這樣不但可以直觀地顯示出每個零件的結構,而且同時可以顯示出裝配零件之間的連接關系,不但使理論教學環節更加生動、形象,而且還也可以根據不斷變化的教學內容和針對不同的教學對象的要求修改與新建,從而最大限度地提高教學質量,實現因材施教的教學方法。
最后,在繪制裝配圖時,要求學生手工繪制。雖然圖板繪圖時存在線條粗細不勻,圖面難以保持干凈等問題,但為使學生掌握繪圖技能,圖板繪圖是不可缺少的一項技能訓練。而在繪制零件圖時要求學生上機繪制,給學生提供了一次把所學的CAD繪圖技能應用于設計的機會,對進一步提高學生的計算機繪圖技能有益。二者繪圖方式的混合,更有利于學生把所學的知識融會貫通,使學生產生成就感,從而增強學生學習的自信心。
在最終評定學生課程設計成績時,應從以下幾個方面來綜合評定。一是設計過程環節的評定,占設計成績的30%。在這個環節中每天檢查學生的設計進度,糾正設計過程中出現的錯誤,以便及時更改,從而能保證按時完成設計任務;二是答辯環節的評定,占設計成績的20%。為了防止少數學生偷懶,抄襲其他同學的設計,同時也為了最大限度地提高設計的效果,應按一定的時間進行答辯,根據每個學生的答辯情況及問題的難易程度給出相應的成績;三是設計說明書的編寫及繪圖環節的評定,此項占設計成績的50%。
通過近兩年的實踐,發現這種做法不但能充分調動學生的積極性,同時也真正體現了理論聯系實際的教學原則。在將課程設計的內容貫穿到理論教學的過程中,激發了學生的學習熱情,使學生學習有關章節時有了明確的針對性,并可較好地適應學生的實際情況,調整教學進度,從而有效地提高了該課程的學習效率,也大大實現了課程設計與理論教學的互相促進。
[1]陳立德等.機械設計基礎課程設計指導書[M].北京:高等教育出版社,2000.
[2]胡仁喜,徐東升,陽平華.Unigraphics NX3.O 零件設計實務[M].北京:電子工業出版社,2005.
李蕓(1966-),女 ,甘肅金昌人,副教授,研究方向:機械設計。