遠程教學中的機械設計基礎課程設計實踐

邊軍 王志芬 孫德全 范帥 李燕

摘? 要 機械設計基礎是普通工科本科高校的專業必修課，它的課程設計是理論與實踐相結合的橋梁，是一個重要的教學環節，起到壓艙石的作用。隨著教學改革的深入發展，機械設計基礎課程設計也進行了各種有益嘗試和探索。疫情之下，課程設計教學多措并舉，師生共同努力，克服不利因素，順利完成課程設計，通過對成績的橫向與縱向對比，證明遠程教學中開展課程設計的可行性和有效性。

關鍵詞 機械設計基礎;課程設計;遠程教學

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）24-0088-03

1 緒論

近年來，機械設計基礎課程教學改革有重大發展，更加重視學生的學習能力、實踐能力和創新能力的培養，在課程體系，教學內容、教學方法改革和教學手段更新方面都有所突破[1-2]。在培養應用型人才的普通工科本科院校中，機械設計基礎是專業必修課，而課程設計的教與學更是此門課程理論與實踐相結合的關鍵環節。

機械設計基礎課程設計是本門課程的最后一個重要教學環節，要求每個學生必須完成一個課程設計，主要培養學生理論聯系實際的設計思想，訓練綜合運用機械設計和有關先修課程理論的能力，建立結合生產實際分析和解決工程問題的理念，鞏固、加深和擴展機械設計方面的知識。具體過程可通過設計一個一般用途的齒輪減速器來進行，包括制訂設計方案、選擇傳動機構和零件類型、計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料以及考慮制造工藝、使用要求和日常維護等因素，進行完整的結構設計并繪圖，從而完成一個從方案到計算再到制圖的全流程設計過程，達到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計過程和方法[3-4]。同時，課程設計進一步對學生的基本動手能力進行了訓練，如計算、繪圖、查閱手冊標準和規范、分析處理數據等。

2 課程設計實踐

課程設計內容? 課程設計主要包括設計傳動裝置總體方案，選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數，設計計算傳動零件、傳動軸，選擇和校驗計算軸承、聯接件、潤滑和密封以及聯軸器，設計機體結構及其附件，繪制裝配圖及零件工作圖，編寫計算說明書以及進行設計答辯[5-7]。

隨著教學改革的深入發展，有一些教師對于傳統課程設計方式方法進行了有益探索，例如：張杰根據學生專業需求和油氣裝備工程實際，確定了多組勘探裝備、鉆井裝備、采油裝備、儲運裝備等設計題目[8];劉后廣等對課程設計現有教學過程進行了研究，從教學理念、教學方法和評價體制等三個方面探討教學過程中需要改進的方向[9];楊凱程等以能力培養為核心，采用新的教學組織模式、課題布置及學生組織方式和成績評定方式進行課程設計教學，取得較好的效果[10];陳修龍等利用工程軟件完成壓力機的設計作為課程設計的題目，培養學生的工程設計素養[11];任曉莉等以創新創業活動中質量高的項目為課程設計內容，使學生在整個設計過程得到切實鍛煉[12]。

以往課程設計均在固定教室進行，教師集中講授、布置任務，學生分組討論，明確工作內容，按部就班進行實踐。但是在疫情之下，學生無法到校，師生無法面對面溝通，如何開展并完成課程設計就成為一個重要的問題。

開展課程設計的步驟? 面對疫情，如何利用遠程教學完成課程設計工作是個難題。院系教研室集中討論并達成統一步驟，如表1所示。

課程設計的成績評定指標? 課程設計開始后，由指導教師輪流在學生群內巡視并進行答疑，將學生常見的錯誤進行分類和整理，匯總成一個常見問題解決文件，供所有人閱覽。執行組長負責制，進行學生每天進度跟蹤與督促。實行打分制，各項分值占比如下。

1）每天課后作業完成得分占5%。

2）每天課程設計工作進展得分占20%。

3）集中網絡講座聽課出勤得分占5%。

4）課程設計計算書得分占40%，包括技術水平與實際能力（10%）、基礎理論與專業知識（10%）、技術書撰寫質量（10%）、學習態（10%）。

5）圖紙得分占30%，包括：裝配圖結構合理、表達清晰完整及圖面整潔（15%）;零件圖結構表達清楚，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度全面合理（15%）。

3 課程設計的成績對比

兩周的課程設計很快就結束了，學生取得的成績如表2所示。這樣的成績處于什么水平？在此進行橫向對比和縱向對比。

1）17級和18級材料專業課程設計成績對比如圖1所示。通過17級和18級材料專業學生課程設計成績數據對比，可以看出17級學生成績較好;18級學生雖然整體成績略有下降，但是平均成績依然在中等偏上，接近良好水平。

2）18材料專業、18機電專業和18工設專業成績對比如圖2所示。通過18材料、18機電、18工設三個專業課程設計成績對比，可以看出雖然專業不同，但是學生對課程設計的掌握程度基本相同，從而證明遠程教學模式下的課程設計效果基本令人滿意。

通過對比發現，雖然疫情打亂了課程設計的教學模式，但是也給師生創造了一種新的教學體驗。初衷是不讓教學縮水，保證教學質量，實踐證明，通過采取一系列的措施方法手段，可以達到課程設計的教學目的，順利完成教學任務，包括：課前理論知識的扎實學習;課中各種有效措施的實施;師生共同目標的樹立;合理科學的評價手段;結課感想。

當然不能止步于僅僅保持課程的不退步，而是應借形勢的變化，提出更多優秀做法來促進和推動課程設計的改革和完善。限于條件，本文所列舉機械設計基礎考試成績為執行完課程設計之后的考試成績，那么課程設計對于課堂教學的影響又是多少，尚未有實踐數據。因為涉及校院系各個層面的協調，所以想要對比課堂教學后學生的掌握情況和課堂教學后再進行課程設計強化后的學生對知識的掌握度，有待今后的實踐和探索。

4 結論

雖然時間只有兩周，但是通過課程設計，學生還是學到了很多知識，得到了綜合訓練，培養了邏輯思維能力，初步掌握了運用各種知識文獻進行問題解決的思路和流程，為今后畢業設計乃至走向社會走向工作崗位奠定了良好的基礎?？梢哉f，學生既復習了以往學過的知識，又學習實踐了如何綜合運用知識完成設計任務的技能。通過課程設計的能力訓練，學生由通識學習階段走入專業學習階段，由知識學習階段開始進入知識學習+應用階段。許多學生激發了對機械設計的興趣，紛紛加入科技興趣小組，準備參加各種機械創新設計大賽、裝備創新大賽及三維數字化創新大賽等。通過教師的指導和學生的努力，相信可以進一步提高學生的創新能力、思維能力和實踐能力。

參考文獻

[1]吳宗澤，吳圣國.機械設計課程設計手冊[M].3版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]潘宇晨，何永玲，袁雪鵬.基于工作過程系統化的《機械設計基礎》課程設計與實施[J].山東化工，2019（12）：178-179.

[3]龔溎義.機械設計課程設計指導書[M].2版.北京：高等教育出版社，2013.

[4]成鋒娜，涂橋安，馬晨波，等.關于機械設計基礎課程設計的幾點建議[J].科技資訊，2019（21）：128，130.

[5]陳慧玲.引導學生完成機械設計基礎課程設計方法探討[J].湖北農機化，2019（22）：94.

[6]劉玉婷，葉素娣.《機械設計基礎》闖關式教學研究[J].當代教育實踐與教學研究，2020（5）：62-63.

[7]曾禮平，周生通.緊密聯系理論教學的機械設計基礎課程設計改革實踐探討[J].教育教學論壇，2019（37）：114-115.

[8]張杰，韓傳軍，莫麗.石油類高校機械設計基礎課程設計教學探索[J].中國教育技術裝備，2019（10）：64-66.

[9]劉后廣，程志紅，楊建華，等.新工科背景下機械設計基礎課程設計教學改革思考與探討[J].中國教育技術裝備，2019（18）：81-83.

[10]楊凱程，劉方方，葛海浪.以工程教育專業認證為基礎的機械設計課程設計教學改革[J].機電教育創新，2020（1）：167，171.

[11]陳修龍，姜帥，賈永皓，等.基于工程軟件的“機械設計基礎”課程設計實踐[J].實驗科學與技術，2020（2）：53-57.

[12]任曉莉，劉吉軒，韓海燕.機械設計基礎課程設計教學改革研究與實踐[J].機械設計與制造工程，2019（11）：123-126.