機械設計基礎課程項目化改革

摘要：本文以高職院校機械設計課程改革為研究課題，針對存在的學生學習理論之后不會應用的普遍問題進行分析，結合實際企業工作經驗，以帶傳動機構為例探索將機械設計在工作崗位中的應用案例提煉成學習項目，學生的學習過程即運用機械設計知識解決實際問題的過程。

關鍵詞：機械設計;學習項目;企業案例

一、機械設計課程帶傳動機構教學現狀

傳統的帶傳動機構教學，是從帶的組成、類型、原理，V帶與V帶輪，帶傳動的設計三個方面進行學習。此部分內容包括特點、原理，分類以及零件的參數各項標準表非常多。教師講授，學習聽，然后完成作業和練習。

二、傳統機械設計帶傳動機構教學的主要問題

1.教學效果差。教師講授為主，學生學習被動，教師精心備課，在課堂上精彩講授，學生聽幾分鐘后就感到索然無味，有認真點的學生記錄筆記，也是知識點羅列和記憶。因為知識點凌亂繁多，難以記憶。依靠作業練習也只是死記硬背，有認真學習的學生過一段時間之后也就忘記的差不多了。

2.知識不會運用。所有知識點學習完成后，知識是零散的，并不明確知識怎么進行運用。常常導致學過到工作中就忘記了，根本不會利用所學知識解決實際問題。比如，工作中根據舊帶輪加工新帶輪，皮帶壞了怎么辦？都不知道該怎么解決。

3.學生能力培養單一。通過傳統教學的學習，學生學會的僅僅是帶傳動方面的知識。而真正到工作中，也只是能認識是帶傳動機構，知道帶和帶輪。如何遇到實際問題仍然不會解決。

三、項目化教學的設計

1.總體設計：

考慮機械加工專業特點，結合加工中使用設備會出現的運用帶傳動解決問題的案例，總結提煉形成學習任務情境如下：

作為車間車床操作工，你發現床頭箱中一條傳動帶有磨損現象，大帶輪2損壞，已經無法測量其尺寸，請解決此問題。具體損壞的傳動帶和帶輪如圖1所示。已知電機轉速為1450r/min，I軸轉速是820r/min，測量小帶輪1的外徑為 ，寬度50mm，選擇沒有磨損的傳動帶，測其厚度為11mm。

情境設計分析：

1.1選擇車床帶傳動的原因一是常見常用，帶傳動在各類通用、專用機械設備中都會出現，之所以選擇普通車床是因為不管是在專業學習、實習中還是工作中都會常見，學生在學校期間對此設備非常熟悉，工作中應用更是普遍。

1.2選擇車床帶傳動的原因二是典型性強，此帶傳動是V帶類型是各類帶傳動類型中的典型和基礎，選擇此類型可達到觸類旁通的效果。

1.3選擇車床帶傳動的原因三是有完整正規的說明書。學習過程即利用資料解決問題的過程，學生在完成任務的過程中部分參數是需要在說明書中查找的，比如中心距，電機轉速等等。

1.4選擇車床帶傳動的原因四是常見的車床操作工會遇到的實際問題。學習此任務，即解決實際工作問題，在此過程中學會技能和知識，明確清楚理論知識是如何運用到實踐中的。因帶傳動屬于常用件，部分尺寸標準部分需設計，故解決過程就可以明確哪些尺寸是標準的，如何查閱手冊獲取標準尺寸。從而培養學生查閱設計手冊的能力。另外，還可以學習到維護保養的常識。

1.5選擇車床帶傳動的原因五是車床屬于使用頻繁的設備，帶傳動的常見磨損是有規律的，此任務還可以讓學生思考磨損規律是什么？為什么會有這樣的規律？

2.具體實施設計

2.1明確任務。教師介紹，也可以由學生閱讀任務，收集信息，處理信息，然后教師引導學生如何提取關鍵點。比如，研究對象是車床床頭箱里面的帶傳動機構，機構都有哪些零件組成？研究問題是有兩個零件損壞？

2.2學習解決步驟。因學生不具備實際工作經驗，故由教師給出任務的解決方案，讓學生明確每個步驟的工作內容具體是什么。

2.3實施任務。以各步驟的訓練方向為主說明實施過程。步驟1屬于知識訓練，要求學生從機構組成、原理和特點幾個方面進行分析學習。步驟2為能力訓練，要求學生能從給出的多個實物或者圖片中熟練的辨認出屬于哪種類型。步驟3、5屬于學習能力訓練，讓學生自主學習帶與輪兩個零件的標準和非標準尺寸并能熟練查表。步驟4屬于實物測量知識和能力綜合訓練，給出實物以小組為單位討論需要測量哪些尺寸并正確測量。步驟6屬于實際操作能力和保養知識訓練，運用學習到的維護保養知識，進行正確的更換。任務形成的結果，有機構簡圖，帶輪和皮帶的型號，測量數據單，安裝帶與輪。

2.4任務總結。教師提出思考問題，學生討論交流。磨損規律是什么？為什么會有這樣的規律？小帶輪接電機軸，小帶輪會接齒輪軸嗎？給帶傳動提供動力的電機會因為過載燒壞嗎？

四、項目化改革總結

1.知識點拆解到應用中，學生可以明確知識是有用的以及如何進行應用。2.學生的學習過程是解決任務，大大提高了學生的學習主動性和學習熱情。3.學習角色變化，教師由傳統的主角變成導演，而學生由原來的配角變成主演。4.學生的任務結果有圖、表、數據和實操，從而大大提高了學生的綜合能力。

參考文獻：

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[6]羅玉福、戴有華，機械設計基礎實訓教程，北京航空航天大學出版社。

作者簡介：謝蕾，1973年6月，女，江蘇南京，副教授，大學，山東工程學院，淄博職業學院，機械設計與制造等。