時(shí)間：2023-03-10 14:59:40
序論：在您撰寫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；實(shí)踐環(huán)節(jié)；工程應(yīng)用
中圖分類號(hào)：G4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.09.075
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》作為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的延續(xù)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是工科院校機(jī)械類學(xué)生第一次獨(dú)立自主設(shè)計(jì)，主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。也是一次對(duì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)模式的探索。
隨著社會(huì)和企業(yè)對(duì)人才需求的變化，要求機(jī)械類工程應(yīng)用人才具有扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)、良好的動(dòng)手操作能力、獨(dú)立思考能力，具有發(fā)現(xiàn)、分析和創(chuàng)新性的解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。這也對(duì)我國(guó)大中專院校的教學(xué)質(zhì)量提出了新的要求和目標(biāo)。與此同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)作為一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養(yǎng)與企業(yè)需求相符合的工程應(yīng)用型人才這一目標(biāo)，從機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核制度等方面進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)踐。
1“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”現(xiàn)階段存在的問(wèn)題
1.1題目單一，束縛學(xué)生創(chuàng)新力
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目多為以減速器為主體的傳動(dòng)機(jī)械裝置。主要包括對(duì)傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容，成為各大高校常用的典型課程設(shè)計(jì)題目。采用“教師隨機(jī)輔導(dǎo)，學(xué)生自主作業(yè)”的教學(xué)模式，主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。題目單一帶來(lái)的后果就是網(wǎng)上參考資料泛濫，或者往屆學(xué)生設(shè)計(jì)資料外流等各種原因造成的學(xué)生抄襲情況嚴(yán)重的現(xiàn)象。導(dǎo)致與學(xué)校開(kāi)設(shè)這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現(xiàn)象嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新力。
1.2設(shè)計(jì)任務(wù)大，時(shí)間緊
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐周期大多為三周，通常在理論課程后進(jìn)行，根據(jù)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)差異，可分為單級(jí)齒輪減速器和二級(jí)齒輪減速器。課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)大量的參數(shù)計(jì)算，需要學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上能夠熟練使用設(shè)計(jì)手冊(cè)，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要全面考慮強(qiáng)度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問(wèn)題，學(xué)生在缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的情況下很難順利完成設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中還融合了工程力學(xué)和幾何公差與測(cè)量方面的知識(shí)。這些課程開(kāi)始時(shí)間與課程設(shè)計(jì)間隔過(guò)長(zhǎng)，很多學(xué)生無(wú)法快速學(xué)會(huì)將這些知識(shí)運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)當(dāng)中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學(xué)生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。種種原因都導(dǎo)致學(xué)生時(shí)間緊迫，無(wú)法在有限的時(shí)間里面完成優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。
1.3管理方式存在差異
理論教學(xué)主要在課堂進(jìn)行，有教師主導(dǎo)，嚴(yán)格按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)度教學(xué)。而課程設(shè)計(jì)一般指定一個(gè)固定教室，以班級(jí)為單位。在課程設(shè)計(jì)期間，要求學(xué)生按照教學(xué)時(shí)間集中在教室進(jìn)行學(xué)習(xí)，在此期間，教室隨機(jī)進(jìn)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和考勤。這種管理模式對(duì)學(xué)生的自律性要求極高，事實(shí)證明，大部分學(xué)生并不能嚴(yán)格按照要求時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程延后，設(shè)計(jì)質(zhì)量下滑。
1.4學(xué)生態(tài)度不端正
課程設(shè)計(jì)考核以答辯形式為主，很多學(xué)生認(rèn)為不管過(guò)程如何，都不會(huì)出現(xiàn)不及格的情況。這種心理使得大部分學(xué)生態(tài)度不端正，缺乏對(duì)該課程的重視。導(dǎo)致的后果就是最終的設(shè)計(jì)成果質(zhì)量較差，甚至為學(xué)生抄襲提供的正當(dāng)?shù)慕杩?。這與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的目的是相背離的。
1.5缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程題目大多為減速器傳動(dòng)裝置，要求學(xué)生獨(dú)立完成。為了保證每位學(xué)生數(shù)據(jù)不會(huì)重復(fù)，一般可根據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)不同劃分，這樣也可以減少抄襲現(xiàn)象。然而，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)，工作量大；涉及的理論知識(shí)相對(duì)寬泛，且學(xué)生又都缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這樣問(wèn)題都會(huì)影響設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量。一般課程設(shè)計(jì)都會(huì)安排教師進(jìn)行指導(dǎo)，為培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和分析問(wèn)題的能力，教師一般都其監(jiān)督和引導(dǎo)作用。一旦遇到疑難問(wèn)題，而指導(dǎo)教師又不能及時(shí)出現(xiàn)并予以解答，學(xué)生只能束手無(wú)策。作者通過(guò)對(duì)學(xué)生觀察，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中獨(dú)自為營(yíng)，遇到問(wèn)題只會(huì)埋頭思考，反復(fù)琢磨卻無(wú)處求解，對(duì)很多設(shè)計(jì)過(guò)程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個(gè)環(huán)節(jié)的收獲也是寥寥無(wú)幾。
1.6考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的最后成績(jī)主要由課堂考勤、進(jìn)度檢查、數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確與否、作圖質(zhì)量和答辯等幾部分組成，分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式?jīng)]有一個(gè)明確的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。由于每位指導(dǎo)老師評(píng)估成績(jī)時(shí)的側(cè)重點(diǎn)不一樣，導(dǎo)致考核時(shí)上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產(chǎn)生的影響就是經(jīng)常有學(xué)生對(duì)自己獲得的成績(jī)與預(yù)期有所偏差。這種現(xiàn)象也極大地打擊了部分學(xué)生的積極性，對(duì)該課程環(huán)節(jié)在全校的印象產(chǎn)生消極作用，不利于對(duì)下一屆學(xué)生課程的開(kāi)設(shè)和管理。
2提高“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”水平的方法
2.1從題目改革入手，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力
國(guó)外高校注重實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，建立創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制和多渠道、多層次開(kāi)展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是世界上許多科技強(qiáng)國(guó)高等教育改革的目標(biāo)。日本把科學(xué)技術(shù)中創(chuàng)造力作為一個(gè)重要的發(fā)展戰(zhàn)略。德國(guó)將學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新能力作為新世紀(jì)教育的重要部分之一。我國(guó)的高等教育也提出深化教育改革，加強(qiáng)素質(zhì)教育，開(kāi)展提升創(chuàng)新的教育。提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)求異思維；注重個(gè)性發(fā)展，是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的必要途徑。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目的是鞏固所學(xué)理論知識(shí)，重在引導(dǎo)學(xué)生將課堂所學(xué)融入到設(shè)當(dāng)中。因此，減速器設(shè)計(jì)基本滿足這一要求，這也是課程設(shè)計(jì)題目常年不變的原因所在。題目和數(shù)據(jù)不變導(dǎo)致的后果就是學(xué)生思維受限，缺少對(duì)新事物的好奇心以及解決問(wèn)題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規(guī)中矩，缺少創(chuàng)新點(diǎn)。
21世紀(jì)的人才培養(yǎng)模式是：“低重心、寬口徑、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的改革和建設(shè)，著重培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng)新能力。為達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo)，我們可率先從課程設(shè)計(jì)題目改革開(kāi)始。減速器傳動(dòng)裝置所包含的設(shè)計(jì)內(nèi)容確實(shí)能全面的概括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課的是知識(shí)點(diǎn)，不需要刻意回避對(duì)改題目的選用，但參與課程設(shè)計(jì)的學(xué)生專業(yè)各有不同，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、車輛工程、工業(yè)工程和材料專業(yè)的學(xué)生。我們可以從學(xué)生的專業(yè)不同入手，結(jié)合各專業(yè)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)對(duì)題目適當(dāng)調(diào)整，例如車輛工程專業(yè)主要培養(yǎng)的是與汽車工程有關(guān)的設(shè)計(jì)人才，學(xué)生對(duì)汽車的認(rèn)識(shí)和興趣也相對(duì)較大。為此我們刻意將減速器設(shè)計(jì)改為變速器的設(shè)計(jì)，這樣既能與學(xué)生所學(xué)專業(yè)聯(lián)系起來(lái)，也能考核學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)掌握情況，以此類推，對(duì)材料專業(yè)可在考核機(jī)械傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)同時(shí)側(cè)重考核對(duì)減速器的材料選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這些細(xì)微的改動(dòng)既符合課程設(shè)計(jì)開(kāi)始的目的，又能結(jié)合學(xué)生專業(yè)的特點(diǎn)。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新比賽的題目引入課程設(shè)計(jì)當(dāng)中去，讓學(xué)生又更多的選擇空間。同時(shí)，這些新題目參考資料較少，更能激發(fā)一部分學(xué)生對(duì)未知的挑戰(zhàn)，激勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，提出更多有創(chuàng)新的想法，最終設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新力的優(yōu)秀作品。
2.2合理安排設(shè)計(jì)時(shí)間，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量
課程設(shè)計(jì)題目通常都是幾個(gè)學(xué)生做一個(gè)題目，只在數(shù)據(jù)上有所不同。課程設(shè)計(jì)的開(kāi)設(shè)一般都在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程之后，理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立，而對(duì)于在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要運(yùn)用的其他相關(guān)課程的知識(shí)，也與課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的時(shí)間相距較大。這些客觀原因都給學(xué)生的設(shè)計(jì)帶來(lái)不便，除去設(shè)計(jì)所花費(fèi)的時(shí)間，學(xué)生還要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)回顧以前學(xué)習(xí)的課程知識(shí)。這樣造成的后果就是r間不夠，最終只能敷衍了事。
解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何安排時(shí)間。首先，傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)下達(dá)時(shí)間較晚，學(xué)生準(zhǔn)備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)而導(dǎo)致的。為此可將課程設(shè)計(jì)任務(wù)融入理論教學(xué)當(dāng)中，分階段的穿插在教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生能夠明確設(shè)計(jì)要求，帶著設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)課堂。既有利于學(xué)生掌握課程內(nèi)容，又能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，學(xué)生還可以利用課余時(shí)間研究課程設(shè)計(jì)任務(wù)，及時(shí)請(qǐng)教老師。這樣既能縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，也能減輕教師的指導(dǎo)任務(wù)。逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。其次，就作者觀察，大部分學(xué)生在接到設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)始，或是埋頭思考，或是無(wú)所適從，缺乏交流和溝通。而現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才的需求上更多的是要求協(xié)同合作，在實(shí)際生產(chǎn)中，任何一個(gè)機(jī)械設(shè)備也不可能單靠一個(gè)人設(shè)計(jì)完成，也不可能單靠一個(gè)人的設(shè)計(jì)方法完善所有功能，必須融合團(tuán)隊(duì)所有人員的思想。因此，必須在學(xué)生階段培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力。最后，課程設(shè)計(jì)任務(wù)中要求學(xué)生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現(xiàn)代企業(yè)的設(shè)計(jì)模式存在差異，為避免學(xué)生與企業(yè)脫軌，可適當(dāng)引入計(jì)算機(jī)輔助軟件，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力。
2.3改革考核制度，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維
傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)考核方式主要是答辯形式，一方面考核學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)完成的情況，一方面考核學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。由于指導(dǎo)教師不同，每個(gè)人心中的考核標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異，導(dǎo)致最終學(xué)生的成績(jī)也各有不同。解決方法之一是統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，在組織答辯之前，所有的指導(dǎo)教師可以集中討論，對(duì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)；其二是根據(jù)學(xué)生選題難度劃分不同評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，如：選擇常規(guī)題目和自選題目的學(xué)生在創(chuàng)新性上存在差異，可將創(chuàng)新能力作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；個(gè)別學(xué)生在繪圖過(guò)程中使用的計(jì)算機(jī)輔助工具，可將對(duì)軟件的操作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；或者由學(xué)生組織團(tuán)對(duì)設(shè)計(jì)并參與相關(guān)賽事，可將團(tuán)隊(duì)合作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。這些新型的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可極大地激勵(lì)學(xué)生靈活應(yīng)用計(jì)算機(jī)工具，創(chuàng)新性的分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題。最終培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)模式的綜合性機(jī)械類應(yīng)用人才。
3結(jié)論
本文結(jié)合了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)的對(duì)人才的需求，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐課程存在的題目單一、設(shè)計(jì)任務(wù)大、時(shí)間緊、理論是實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)生態(tài)度不夠端正、缺少團(tuán)隊(duì)合作精神、考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異等方面的問(wèn)題提出相關(guān)的解決方法，為提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)水平提供一定借鑒。
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關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；課程設(shè)計(jì)；題目探索
作者簡(jiǎn)介：石永軍（1973-），男，山東東營(yíng)人，中國(guó)石油大學(xué)（華東）機(jī)電工程學(xué)院，副教授。（山東 青島 266580）
基金項(xiàng)目：本文系中國(guó)石油大學(xué)（華東）教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JY-B201011）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）32-0055-02
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)主要面向中國(guó)石油大學(xué)機(jī)類和近機(jī)類本科學(xué)生，是石油工程、過(guò)程裝備與控制、油氣儲(chǔ)運(yùn)工程等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)體系中具有承上啟下的作用。近年來(lái)，為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與工程意識(shí)的養(yǎng)成，工科院校越來(lái)越重視實(shí)踐教學(xué)。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程教學(xué)中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它涵蓋了工程制圖、機(jī)械CAD、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料與機(jī)械加工基礎(chǔ)等課程的知識(shí)。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題，逐步提升其動(dòng)手能力、綜合設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力。[1]但目前機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目單一的問(wèn)題比較突出，不利于學(xué)生工程意識(shí)的養(yǎng)成和激發(fā)大學(xué)生開(kāi)展科學(xué)探索的興趣。因此，探究柔性化的課程設(shè)計(jì)題目以提升課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量對(duì)于學(xué)生綜合知識(shí)運(yùn)用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義。[2]
一、目前課程設(shè)計(jì)分析
目前高等工科院校常用的機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目是單級(jí)圓柱齒輪減速器和展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器。減速器是工業(yè)中常用的典型傳動(dòng)裝置，在油田抽油機(jī)、帶式運(yùn)輸機(jī)、起重機(jī)和卷板機(jī)等有著廣泛的應(yīng)用。減速器設(shè)計(jì)過(guò)程需要查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等技術(shù)資料，涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、軸承、軸、螺栓等主要通用零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，[3]包含了多門理論課程的內(nèi)容，體現(xiàn)了一般機(jī)械系統(tǒng)的常用設(shè)計(jì)方法，具有很強(qiáng)的綜合性。減速器設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括：進(jìn)行傳動(dòng)方案的制訂；電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及低速軸的彎、扭組合強(qiáng)度校核；軸承的組合設(shè)計(jì)與壽命計(jì)算；鍵的選擇及強(qiáng)度校核；聯(lián)軸器的選擇；減速器的與密封選擇等。[4]減速器設(shè)計(jì)的一般過(guò)程是：首先，指導(dǎo)老師布置任務(wù)；然后，學(xué)生完成減速器裝配草圖一張、減速器總裝圖一張、軸與齒輪等零件圖以及6000～8000字設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份；最后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯，按照?qǐng)D紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明書與答辯情況評(píng)定成績(jī)。
減速器設(shè)計(jì)題目主要存在以下問(wèn)題：題目單一，只是設(shè)計(jì)參數(shù)略有不同，學(xué)生可借鑒的資料很多，課程設(shè)計(jì)雷同現(xiàn)象比較嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)一些抄襲現(xiàn)象；課程設(shè)計(jì)時(shí)間一般為2周，學(xué)生設(shè)計(jì)期間非常緊張，大多學(xué)生需要晚上加班才能完成。學(xué)生忙于應(yīng)付完成課程設(shè)計(jì)，很少有學(xué)生主動(dòng)去圖書館查閱相關(guān)的資料；老師一般需要指導(dǎo)2個(gè)班，工作量很大，老師很難保證照顧到每一位同學(xué)；課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容與傳動(dòng)方案長(zhǎng)期不變，學(xué)生可以根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書按部就班地進(jìn)行，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，不能滿足現(xiàn)代工程教育創(chuàng)新訓(xùn)練的要求；每一個(gè)同學(xué)單獨(dú)完成一個(gè)題目，同學(xué)之間的交流與討論較少，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神難以培養(yǎng)。
二、課程設(shè)計(jì)題目探索
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；研究
作者簡(jiǎn)介：閆存富（1972-），男，河南安陽(yáng)人，黃河科技學(xué)院工學(xué)院，副教授，工程師；孔令云（1966-），男，河南安陽(yáng)人，黃河科技學(xué)院工學(xué)院，教授。（河南 鄭州 450063）
基金項(xiàng)目：本文系鄭州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：121PYEZX179）、鄭州地方高校新世紀(jì)教育教學(xué)改革及人才培養(yǎng)工程（項(xiàng)目編號(hào)：ZZJG-C6022）、河南省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)（項(xiàng)目編號(hào)：豫教高[2012]186號(hào)）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）02-0125-02
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程結(jié)束之后，進(jìn)行的一項(xiàng)綜合性課程設(shè)計(jì)，是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生根據(jù)老師給定的題目和要求，通過(guò)自己查閱相關(guān)資料，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論計(jì)算、繪制相關(guān)圖紙并最后寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書。以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力、獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，提高基本技能為目的。在課程設(shè)計(jì)中，不僅要使學(xué)生得到基本技能的訓(xùn)練，還需提高他們的工程設(shè)計(jì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及畢業(yè)后從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。
一、當(dāng)前課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及原因
結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中主要存在的幾方面問(wèn)題。
1.學(xué)生先修課程基礎(chǔ)較差，課程設(shè)計(jì)質(zhì)量得不到保證
在課程設(shè)計(jì)中，要涉及到工程力學(xué)、工程制圖、互換性與技術(shù)測(cè)量及機(jī)械原理等先修課程的知識(shí)，由于這些課程學(xué)習(xí)時(shí)是分開(kāi)單獨(dú)學(xué)習(xí)的，在設(shè)計(jì)中則需要綜合應(yīng)用，此時(shí)問(wèn)題就會(huì)暴露出來(lái)了。該方面問(wèn)題在圖紙上表現(xiàn)特別突出，主要表現(xiàn)為制圖時(shí)不知道先畫中心線、標(biāo)題欄位置不對(duì)、圖中箭頭畫法和一些零件的簡(jiǎn)化畫法錯(cuò)誤等，其他如正確標(biāo)注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯(cuò)誤，圖上的技術(shù)要求臨時(shí)湊上一些內(nèi)容等問(wèn)題；工程力學(xué)方面的問(wèn)題主要表現(xiàn)為不能很好地應(yīng)用工程力學(xué)知識(shí)去對(duì)軸、軸承及其他零件進(jìn)行強(qiáng)度校核，有些學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)不知道什么是截面法等；機(jī)械原理方面則主要表現(xiàn)為對(duì)有些常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)不清楚，如有的學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)將蝸輪設(shè)計(jì)為主動(dòng)件去帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，根本就不知道蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性。另外說(shuō)明書書寫不規(guī)范，有些圖、表和相關(guān)符號(hào)標(biāo)注不符合相關(guān)規(guī)定等問(wèn)題也是很常見(jiàn)的現(xiàn)象。
上述問(wèn)題常見(jiàn)的原因主要是學(xué)生先修課基礎(chǔ)知識(shí)掌握較差。學(xué)生反映說(shuō)是在學(xué)習(xí)時(shí)有些知識(shí)點(diǎn)老師沒(méi)有講或沒(méi)有重點(diǎn)講，再去問(wèn)老師，老師則說(shuō)課時(shí)太少，沒(méi)時(shí)間講，此類問(wèn)題就需要指導(dǎo)老師在設(shè)計(jì)前給學(xué)生補(bǔ)充講解一下。
2.學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中缺少思考，盲目照抄現(xiàn)象嚴(yán)重
目前我?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”課題都采用減速器作為設(shè)計(jì)題目。指導(dǎo)老師給出已知數(shù)據(jù)，由學(xué)生完成擬定傳動(dòng)方案、選擇電動(dòng)機(jī)、計(jì)算相關(guān)參數(shù)、設(shè)計(jì)主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。課程設(shè)計(jì)的題目單一，設(shè)計(jì)過(guò)程大同小異。雖然在課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，大部分學(xué)生都能完成設(shè)計(jì)任務(wù)，但學(xué)生大多是機(jī)械式的模仿設(shè)計(jì)，缺乏主動(dòng)思考。加上多數(shù)學(xué)校都是將課程設(shè)計(jì)集中安排在2～3周內(nèi)完成，學(xué)生又是初次接觸設(shè)計(jì)，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，在時(shí)間安排上不重視，到后面真正去做時(shí)才發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題。如果老師又催得緊，這時(shí)候有些學(xué)生就會(huì)去拷貝、復(fù)制別人的東西。有些學(xué)生還會(huì)有選擇地作一些輕微改動(dòng)，而有些學(xué)生則干脆完全照搬過(guò)來(lái)，只改紙上的姓名、學(xué)號(hào)，其他數(shù)據(jù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都相同，抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。
3.學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)不重視，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正
筆者在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生都能完成工作任務(wù)，但是有一部分學(xué)生根本就不重視課程設(shè)計(jì)。他們認(rèn)為反正自己將來(lái)不從事這個(gè)專業(yè)，所以就沒(méi)必要下功夫去做，只把課程設(shè)計(jì)看成是一次大作業(yè)。而且由于學(xué)生是初次接觸這種設(shè)計(jì)型任務(wù)，在剛開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，往往不知如何入手，時(shí)間安排上很松散，效率不高。而等學(xué)生慢慢入門以后，時(shí)間已經(jīng)所剩無(wú)幾，以至于在最后幾天加班加點(diǎn)，隨便抄襲別人或一些書中的現(xiàn)有設(shè)計(jì)來(lái)應(yīng)付交差。有些老師把關(guān)不嚴(yán)，使得這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重，這種做法就會(huì)影響到下一屆的學(xué)生，造成惡性循環(huán)。
4.課程設(shè)計(jì)學(xué)生多，指導(dǎo)教師偏少，影響課程設(shè)計(jì)質(zhì)量
隨著招生規(guī)模的增大，學(xué)生人數(shù)比以前增加了許多。而在設(shè)計(jì)過(guò)程中負(fù)責(zé)指導(dǎo)的專業(yè)課教師有限，經(jīng)常是一名教師指導(dǎo)一個(gè)班或兩個(gè)班的學(xué)生，教師在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)很難照顧到每一個(gè)學(xué)生。教師在設(shè)計(jì)時(shí)也就很難發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題，直到課程設(shè)計(jì)結(jié)束，交圖紙和說(shuō)明書時(shí)才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。而有的學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中不懂裝懂，老師不催，他們也懶得做，直到最后老師催繳課程設(shè)計(jì)時(shí)，才匆匆整理一下，湊出一個(gè)設(shè)計(jì)交上來(lái)。這樣的課程設(shè)計(jì)，其質(zhì)量可想而知，學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力很難得到提高，課程設(shè)計(jì)的目的也就難以實(shí)現(xiàn)。
二、課程設(shè)計(jì)教學(xué)改進(jìn)措施
針對(duì)課程設(shè)計(jì)中存在的上述問(wèn)題，在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中提出如下改進(jìn)措施：
1.加強(qiáng)與前修課任課教師溝通，夯實(shí)基礎(chǔ)，保證課程設(shè)計(jì)質(zhì)量
通過(guò)與前修課的任課教師進(jìn)行溝通，將課程設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的專業(yè)課問(wèn)題適當(dāng)提出來(lái)，在上課時(shí)作為重點(diǎn)來(lái)講，提前為課程設(shè)計(jì)奠定一個(gè)扎實(shí)的基礎(chǔ)；在課程設(shè)計(jì)開(kāi)始前要將設(shè)計(jì)過(guò)程中容易出錯(cuò)的部分給學(xué)生提前強(qiáng)調(diào)一下，將錯(cuò)誤消除在萌芽狀態(tài)；在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中教師要勤于檢查學(xué)生的進(jìn)度和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出，督促學(xué)生改正。
2.課程設(shè)計(jì)題目多樣化，杜絕抄襲現(xiàn)象
數(shù)十年來(lái)，課程設(shè)計(jì)的選題大同小異，都以減速器或皮帶機(jī)為設(shè)計(jì)題目，每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計(jì)內(nèi)容，會(huì)影響教師的創(chuàng)新精神。而有的學(xué)校在制圖課的測(cè)繪練習(xí)時(shí)也選擇減速器，使得課程設(shè)計(jì)的題目過(guò)于重復(fù)。所以指導(dǎo)老師最好能深入現(xiàn)場(chǎng)發(fā)掘新的題目，給學(xué)生提供多個(gè)題目，盡量避免設(shè)計(jì)題目的重復(fù)，從源頭上杜絕抄襲。
3.加強(qiáng)師資培訓(xùn)，提高指導(dǎo)老師專業(yè)水平
課程設(shè)計(jì)實(shí)際上是學(xué)生第一次獨(dú)立的將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中的一次演練，在此之前學(xué)生對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)了解很少，作為指導(dǎo)老師自身應(yīng)該具有較高的設(shè)計(jì)水平和一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這樣在給學(xué)生指導(dǎo)時(shí)才能直奔主題，使學(xué)生少走彎路。而現(xiàn)實(shí)中由于近幾年學(xué)校擴(kuò)招，有工作經(jīng)驗(yàn)的老師相對(duì)較少，所以有些學(xué)校就只有讓一些剛出校門的畢業(yè)生去帶學(xué)生的課程設(shè)計(jì)。而這些教師自己就對(duì)實(shí)踐設(shè)計(jì)知之甚少，只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”，可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設(shè)計(jì)效果。即便是湊合著帶著學(xué)生做出來(lái)了，課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量又如何得到保證。
4.嚴(yán)格設(shè)計(jì)進(jìn)度，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量
另外機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作，包括大量的計(jì)算、設(shè)計(jì)、繪圖及編寫說(shuō)明書等，需要查閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料，并綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)。設(shè)計(jì)進(jìn)度過(guò)快，在設(shè)計(jì)過(guò)程中就會(huì)缺乏深入細(xì)致的研究工作，出現(xiàn)不求甚解的現(xiàn)象，難以保證設(shè)計(jì)質(zhì)量；若設(shè)計(jì)進(jìn)度過(guò)慢，就會(huì)出現(xiàn)前松后緊現(xiàn)象，到后期會(huì)出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，同樣也無(wú)法保證課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。所以應(yīng)由教師提出一個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃，明確設(shè)計(jì)過(guò)程中各階段應(yīng)完成的內(nèi)容，要求學(xué)生基本上按著該進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5.端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，改進(jìn)考核方式
那些認(rèn)為反正自己將來(lái)不從事這個(gè)專業(yè)，所以就沒(méi)必要下功夫去做，不重視課程設(shè)計(jì)的學(xué)生，可以給他們解釋課程設(shè)計(jì)不僅僅是讓他們完成一次設(shè)計(jì)任務(wù)，根本目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立做事的能力；同時(shí)通過(guò)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)擋一面的能力，為學(xué)生的將來(lái)奠定基礎(chǔ)。由此提醒學(xué)生，那種將課程設(shè)計(jì)僅僅看成是一次大作業(yè)的看法是極端錯(cuò)誤的。
由于各個(gè)學(xué)校的具體情況不一樣，當(dāng)前各個(gè)學(xué)校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學(xué)校采用指導(dǎo)老師一人說(shuō)了算的考核方式，而有些老師平時(shí)又對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)把關(guān)不嚴(yán)，在最后驗(yàn)收時(shí)又沒(méi)有詳細(xì)審查設(shè)計(jì)內(nèi)容就匆忙給個(gè)成績(jī)了事。這樣致使比較努力的學(xué)生得不到好成績(jī)，而有些完全照抄過(guò)來(lái)的學(xué)生卻能得到好的成績(jī)，造成部分學(xué)生存在僥幸心理，認(rèn)為即使不認(rèn)真做最后也能合格。所以筆者建議對(duì)課程設(shè)計(jì)的考核采用分段給分制，即可將總成績(jī)分為平時(shí)成績(jī)、成果的質(zhì)量和答辯成績(jī)?nèi)糠?。其中平時(shí)成績(jī)包括平時(shí)的考勤及設(shè)計(jì)過(guò)程中與設(shè)計(jì)的計(jì)劃進(jìn)度的符合程度，成果的質(zhì)量包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書和繪圖，答辯成績(jī)即最后由答辯評(píng)委給出的成績(jī)。
三、結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一，具有承上啟下的作用，無(wú)論機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)采用何種方法和手段，但目標(biāo)是統(tǒng)一的。學(xué)生先修課程基礎(chǔ)差、在課程設(shè)計(jì)中缺少思考、對(duì)課程設(shè)計(jì)不重視、參與課程設(shè)計(jì)的學(xué)生多、指導(dǎo)教師偏少等是影響課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素。采用提高先修課程的上課質(zhì)量、課程設(shè)計(jì)題目多樣化、提高指導(dǎo)老師專業(yè)水平、嚴(yán)格設(shè)計(jì)進(jìn)度、端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度及改變傳統(tǒng)的考核方式等措施能有效提高教學(xué)質(zhì)量。
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［關(guān)鍵詞］課程設(shè)計(jì) 綜合實(shí)踐 創(chuàng)新
［中圖分類號(hào)］G712［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1009-5349（2010）11－0199－01
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計(jì)一直以傳統(tǒng)的單級(jí)圓柱齒輪減速器為核心設(shè)計(jì)課題。盡管大多數(shù)減速器可以在市場(chǎng)上方便地購(gòu)得，不過(guò)，減速器作為與機(jī)械設(shè)計(jì)課程結(jié)合最為緊密的典型實(shí)例，仍然可以在課程設(shè)計(jì)中充當(dāng)重要的角色。但是，我們也深刻地意識(shí)到，以減速器為核心設(shè)計(jì)課題，在培養(yǎng)學(xué)生遵循標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等意識(shí)方面綽綽有余，而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)方面有所不足。一部分學(xué)生由于基礎(chǔ)較差等原因，對(duì)課程設(shè)計(jì)沒(méi)有給予足夠的重視。而機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，恰恰是一門非常有利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力的課程，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸積累的創(chuàng)造性火種，在最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中得到充分燃燒。因此，我們認(rèn)為，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的題目，應(yīng)當(dāng)是基于減速器，但不限于減速器；基于本課程，但不限于本課程。要靈活多樣，因人而宜，適當(dāng)綜合，開(kāi)展綜合實(shí)踐，從知識(shí)性、趣味性、實(shí)用性相結(jié)合的選題思路入手，在達(dá)到教學(xué)目的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的熱情，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的勇氣。
近幾年，我們?cè)跈C(jī)械專業(yè)的綜合實(shí)踐中，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造性構(gòu)思能力、社會(huì)調(diào)查和分析問(wèn)題能力、獨(dú)立思考和協(xié)作能力、計(jì)算繪圖和運(yùn)用工具書能力、審核設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖樣能力、語(yǔ)言和文字表達(dá)能力等方面，進(jìn)行了大膽的嘗試，收到了預(yù)期效果。
綜合實(shí)踐與傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)相比，最大的變化體現(xiàn)在課題的確定上。在仍然保留減速器為核心題目的前提下，適當(dāng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)課題。
首先，公布具體的課程設(shè)計(jì)題目，并由相應(yīng)的指導(dǎo)教師對(duì)每個(gè)課題的性質(zhì)、涉及的相關(guān)知識(shí)、設(shè)計(jì)工作量和對(duì)學(xué)生能力的要求等方面的情況略加闡述。為接近生活和生產(chǎn)實(shí)際，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題目中的設(shè)計(jì)參數(shù)和原始數(shù)據(jù)只有少數(shù)是完整給出的，大多數(shù)是部分給出的，個(gè)別的甚至根本沒(méi)有給出，區(qū)別度大，模糊性強(qiáng)，試圖為不同程度的學(xué)生留有充分的選擇余地。
然后，由學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛(ài)好、特長(zhǎng)、志向、自由組合、自主選題。為充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、體現(xiàn)對(duì)學(xué)生的信任和支持，也允許少部分學(xué)生自己選題。實(shí)際情況表明，自己選的題目都有一定難度，學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)很重視，對(duì)自己很負(fù)責(zé)任。
綜合實(shí)踐大致劃分為以下類型：
1.以單級(jí)圓柱齒輪減速器為核心的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
這是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)指導(dǎo)書和參考資料完備，教師也有一定的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，因此仍然保留，也可以同其他題目相對(duì)照。
2.教具設(shè)計(jì)制作題目
由于學(xué)生熟悉教具的工作原理，清楚教具的作用，所以積極性很高。他們克服困難，自己動(dòng)手，先后制作了平面連桿機(jī)構(gòu)連桿曲線演示板、含一個(gè)移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)演化規(guī)律演示板、飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置演示模型等。其中，含一個(gè)移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)演化規(guī)律演示板的制作難度較大，學(xué)生想出了許多好辦法，保證了質(zhì)量，也有很大收獲。學(xué)生還設(shè)計(jì)制作了壓桿穩(wěn)定演示裝置等材料力學(xué)教具。
3.校園小機(jī)械設(shè)計(jì)
這類題目趣味性強(qiáng)，有實(shí)用價(jià)值，因此吸引了大多數(shù)學(xué)生。如：旗桿及附屬裝置設(shè)計(jì)；禮堂幕布自動(dòng)啟閉裝置；校門啟閉裝置；多孔試卷裝訂機(jī)等。這些題目有的雖然看上去并沒(méi)什么難度，但是隨著設(shè)計(jì)的深入問(wèn)題便不斷出現(xiàn)。有些題目本身就具有一定的難度，在有限的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)無(wú)法完全解決，但是仍然可以使學(xué)生受到設(shè)計(jì)訓(xùn)練。比如，申報(bào)校門啟閉裝置題目的學(xué)生，首先對(duì)自動(dòng)伸縮門的結(jié)構(gòu)、特性、品牌進(jìn)行調(diào)查，然后，提出了對(duì)校門的改進(jìn)意見(jiàn)，進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
4.動(dòng)態(tài)廣告牌設(shè)計(jì)
目前市場(chǎng)上各種動(dòng)態(tài)廣告牌爭(zhēng)奇斗艷，許多是依靠機(jī)械傳動(dòng)裝置工作的，我們要求設(shè)計(jì)多畫面翻轉(zhuǎn)式動(dòng)態(tài)廣告牌，有一定的難度。有的同學(xué)選用了課堂上沒(méi)有介紹的蝸桿凸輪間歇機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)四畫面的轉(zhuǎn)換；有的同學(xué)還對(duì)吉林市的室外廣告進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查和分析，并提出了建設(shè)性的建議；有些同學(xué)除了選擇正確的傳動(dòng)方案外，還完成了細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。通過(guò)這類題目的設(shè)計(jì)，打開(kāi)了學(xué)生的思路，使他們看到了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課的應(yīng)用價(jià)值。
5.吉林市標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零部件市場(chǎng)銷售情況調(diào)查
安排這個(gè)題目，一是考慮到現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械維修人員應(yīng)當(dāng)了解市場(chǎng)，不僅能夠設(shè)計(jì)，也要學(xué)會(huì)選用，要有經(jīng)濟(jì)意識(shí)和價(jià)格概念，跑市場(chǎng)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)一些書本上學(xué)不到的知識(shí)；二是考慮到近年來(lái)機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生有從事?tīng)I(yíng)銷活動(dòng)的趨勢(shì)，接觸吉林市標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零部件銷售市場(chǎng)，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的價(jià)格、質(zhì)量、競(jìng)爭(zhēng)情況有所認(rèn)識(shí)也是必要的，學(xué)生終究要走向社會(huì)。有些學(xué)生原來(lái)以為這一組輕松，實(shí)際情況恰恰相反，寫出一份好的調(diào)查報(bào)告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申報(bào)市場(chǎng)調(diào)查題目的同學(xué)十分認(rèn)真，最長(zhǎng)的一份調(diào)查報(bào)告達(dá)2萬(wàn)字，是從近百家標(biāo)準(zhǔn)件商店搜集來(lái)的數(shù)據(jù)，學(xué)生收獲很大。
6.自選題目
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，旨在通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì)，培養(yǎng)工程類人才的分析能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、應(yīng)變能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。針對(duì)現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題，提出幾點(diǎn)改進(jìn)的建議，以期學(xué)生能從課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)取得更大的收獲，培養(yǎng)出更適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的工程應(yīng)用人才。
關(guān)鍵詞：
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；實(shí)踐環(huán)節(jié)；工程應(yīng)用
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》作為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的延續(xù)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是工科院校機(jī)械類學(xué)生第一次獨(dú)立自主設(shè)計(jì)，主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。也是一次對(duì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)模式的探索。隨著社會(huì)和企業(yè)對(duì)人才需求的變化，要求機(jī)械類工程應(yīng)用人才具有扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)、良好的動(dòng)手操作能力、獨(dú)立思考能力，具有發(fā)現(xiàn)、分析和創(chuàng)新性的解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。這也對(duì)我國(guó)大中專院校的教學(xué)質(zhì)量提出了新的要求和目標(biāo)。與此同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)作為一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養(yǎng)與企業(yè)需求相符合的工程應(yīng)用型人才這一目標(biāo)，從機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核制度等方面進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)踐。
1“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”現(xiàn)階段存在的問(wèn)題
1．1題目單一，束縛學(xué)生創(chuàng)新力
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目多為以減速器為主體的傳動(dòng)機(jī)械裝置。主要包括對(duì)傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容，成為各大高校常用的典型課程設(shè)計(jì)題目。采用“教師隨機(jī)輔導(dǎo)，學(xué)生自主作業(yè)”的教學(xué)模式，主要考核學(xué)生分析查表、分析實(shí)際問(wèn)題、繪圖和語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力。題目單一帶來(lái)的后果就是網(wǎng)上參考資料泛濫，或者往屆學(xué)生設(shè)計(jì)資料外流等各種原因造成的學(xué)生抄襲情況嚴(yán)重的現(xiàn)象。導(dǎo)致與學(xué)校開(kāi)設(shè)這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現(xiàn)象嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新力。
1．2設(shè)計(jì)任務(wù)大，時(shí)間緊
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐周期大多為三周，通常在理論課程后進(jìn)行，根據(jù)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)差異，可分為單級(jí)齒輪減速器和二級(jí)齒輪減速器。課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)大量的參數(shù)計(jì)算，需要學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上能夠熟練使用設(shè)計(jì)手冊(cè)，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要全面考慮強(qiáng)度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問(wèn)題，學(xué)生在缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的情況下很難順利完成設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中還融合了工程力學(xué)和幾何公差與測(cè)量方面的知識(shí)。這些課程開(kāi)始時(shí)間與課程設(shè)計(jì)間隔過(guò)長(zhǎng)，很多學(xué)生無(wú)法快速學(xué)會(huì)將這些知識(shí)運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)當(dāng)中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學(xué)生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。種種原因都導(dǎo)致學(xué)生時(shí)間緊迫，無(wú)法在有限的時(shí)間里面完成優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。
1．3管理方式存在差異
理論教學(xué)主要在課堂進(jìn)行，有教師主導(dǎo)，嚴(yán)格按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)度教學(xué)。而課程設(shè)計(jì)一般指定一個(gè)固定教室，以班級(jí)為單位。在課程設(shè)計(jì)期間，要求學(xué)生按照教學(xué)時(shí)間集中在教室進(jìn)行學(xué)習(xí)，在此期間，教室隨機(jī)進(jìn)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和考勤。這種管理模式對(duì)學(xué)生的自律性要求極高，事實(shí)證明，大部分學(xué)生并不能嚴(yán)格按照要求時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程延后，設(shè)計(jì)質(zhì)量下滑。
1．4學(xué)生態(tài)度不端正
課程設(shè)計(jì)考核以答辯形式為主，很多學(xué)生認(rèn)為不管過(guò)程如何，都不會(huì)出現(xiàn)不及格的情況。這種心理使得大部分學(xué)生態(tài)度不端正，缺乏對(duì)該課程的重視。導(dǎo)致的后果就是最終的設(shè)計(jì)成果質(zhì)量較差，甚至為學(xué)生抄襲提供的正當(dāng)?shù)慕杩?。這與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的目的是相背離的。
1．5缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程題目大多為減速器傳動(dòng)裝置，要求學(xué)生獨(dú)立完成。為了保證每位學(xué)生數(shù)據(jù)不會(huì)重復(fù)，一般可根據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)不同劃分，這樣也可以減少抄襲現(xiàn)象。然而，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)，工作量大；涉及的理論知識(shí)相對(duì)寬泛，且學(xué)生又都缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這樣問(wèn)題都會(huì)影響設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量。一般課程設(shè)計(jì)都會(huì)安排教師進(jìn)行指導(dǎo)，為培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和分析問(wèn)題的能力，教師一般都其監(jiān)督和引導(dǎo)作用。一旦遇到疑難問(wèn)題，而指導(dǎo)教師又不能及時(shí)出現(xiàn)并予以解答，學(xué)生只能束手無(wú)策。作者通過(guò)對(duì)學(xué)生觀察，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中獨(dú)自為營(yíng)，遇到問(wèn)題只會(huì)埋頭思考，反復(fù)琢磨卻無(wú)處求解，對(duì)很多設(shè)計(jì)過(guò)程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個(gè)環(huán)節(jié)的收獲也是寥寥無(wú)幾。
1．6考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的最后成績(jī)主要由課堂考勤、進(jìn)度檢查、數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確與否、作圖質(zhì)量和答辯等幾部分組成，分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式?jīng)]有一個(gè)明確的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。由于每位指導(dǎo)老師評(píng)估成績(jī)時(shí)的側(cè)重點(diǎn)不一樣，導(dǎo)致考核時(shí)上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產(chǎn)生的影響就是經(jīng)常有學(xué)生對(duì)自己獲得的成績(jī)與預(yù)期有所偏差。這種現(xiàn)象也極大地打擊了部分學(xué)生的積極性，對(duì)該課程環(huán)節(jié)在全校的印象產(chǎn)生消極作用，不利于對(duì)下一屆學(xué)生課程的開(kāi)設(shè)和管理。
2提高“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”水平的方法
2．1從題目改革入手，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力
國(guó)外高校注重實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，建立創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制和多渠道、多層次開(kāi)展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是世界上許多科技強(qiáng)國(guó)高等教育改革的目標(biāo)。日本把科學(xué)技術(shù)中創(chuàng)造力作為一個(gè)重要的發(fā)展戰(zhàn)略。德國(guó)將學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新能力作為新世紀(jì)教育的重要部分之一。我國(guó)的高等教育也提出深化教育改革，加強(qiáng)素質(zhì)教育，開(kāi)展提升創(chuàng)新的教育。提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)求異思維；注重個(gè)性發(fā)展，是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的必要途徑。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目的是鞏固所學(xué)理論知識(shí)，重在引導(dǎo)學(xué)生將課堂所學(xué)融入到設(shè)計(jì)當(dāng)中。因此，減速器設(shè)計(jì)基本滿足這一要求，這也是課程設(shè)計(jì)題目常年不變的原因所在。題目和數(shù)據(jù)不變導(dǎo)致的后果就是學(xué)生思維受限，缺少對(duì)新事物的好奇心以及解決問(wèn)題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規(guī)中矩，缺少創(chuàng)新點(diǎn)。21世紀(jì)的人才培養(yǎng)模式是：“低重心、寬口徑、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的改革和建設(shè)，著重培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng)新能力。為達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo)，我們可率先從課程設(shè)計(jì)題目改革開(kāi)始。減速器傳動(dòng)裝置所包含的設(shè)計(jì)內(nèi)容確實(shí)能全面的概括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課的是知識(shí)點(diǎn)，不需要刻意回避對(duì)改題目的選用，但參與課程設(shè)計(jì)的學(xué)生專業(yè)各有不同，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、車輛工程、工業(yè)工程和材料專業(yè)的學(xué)生。我們可以從學(xué)生的專業(yè)不同入手，結(jié)合各專業(yè)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)對(duì)題目適當(dāng)調(diào)整，例如車輛工程專業(yè)主要培養(yǎng)的是與汽車工程有關(guān)的設(shè)計(jì)人才，學(xué)生對(duì)汽車的認(rèn)識(shí)和興趣也相對(duì)較大。為此我們刻意將減速器設(shè)計(jì)改為變速器的設(shè)計(jì)，這樣既能與學(xué)生所學(xué)專業(yè)聯(lián)系起來(lái)，也能考核學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)掌握情況，以此類推，對(duì)材料專業(yè)可在考核機(jī)械傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)同時(shí)側(cè)重考核對(duì)減速器的材料選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這些細(xì)微的改動(dòng)既符合課程設(shè)計(jì)開(kāi)始的目的，又能結(jié)合學(xué)生專業(yè)的特點(diǎn)。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新比賽的題目引入課程設(shè)計(jì)當(dāng)中去，讓學(xué)生又更多的選擇空間。同時(shí)，這些新題目參考資料較少，更能激發(fā)一部分學(xué)生對(duì)未知的挑戰(zhàn)，激勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，提出更多有創(chuàng)新的想法，最終設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新力的優(yōu)秀作品。
2．2合理安排設(shè)計(jì)時(shí)間，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量
課程設(shè)計(jì)題目通常都是幾個(gè)學(xué)生做一個(gè)題目，只在數(shù)據(jù)上有所不同。課程設(shè)計(jì)的開(kāi)設(shè)一般都在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程之后，理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立，而對(duì)于在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要運(yùn)用的其他相關(guān)課程的知識(shí)，也與課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)的時(shí)間相距較大。這些客觀原因都給學(xué)生的設(shè)計(jì)帶來(lái)不便，除去設(shè)計(jì)所花費(fèi)的時(shí)間，學(xué)生還要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)回顧以前學(xué)習(xí)的課程知識(shí)。這樣造成的后果就是時(shí)間不夠，最終只能敷衍了事。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何安排時(shí)間。首先，傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)下達(dá)時(shí)間較晚，學(xué)生準(zhǔn)備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)而導(dǎo)致的。為此可將課程設(shè)計(jì)任務(wù)融入理論教學(xué)當(dāng)中，分階段的穿插在教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生能夠明確設(shè)計(jì)要求，帶著設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)課堂。既有利于學(xué)生掌握課程內(nèi)容，又能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，學(xué)生還可以利用課余時(shí)間研究課程設(shè)計(jì)任務(wù)，及時(shí)請(qǐng)教老師。這樣既能縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，也能減輕教師的指導(dǎo)任務(wù)。逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。其次，就作者觀察，大部分學(xué)生在接到設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)始，或是埋頭思考，或是無(wú)所適從，缺乏交流和溝通。而現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才的需求上更多的是要求協(xié)同合作，在實(shí)際生產(chǎn)中，任何一個(gè)機(jī)械設(shè)備也不可能單靠一個(gè)人設(shè)計(jì)完成，也不可能單靠一個(gè)人的設(shè)計(jì)方法完善所有功能，必須融合團(tuán)隊(duì)所有人員的思想。因此，必須在學(xué)生階段培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力。最后，課程設(shè)計(jì)任務(wù)中要求學(xué)生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現(xiàn)代企業(yè)的設(shè)計(jì)模式存在差異，為避免學(xué)生與企業(yè)脫軌，可適當(dāng)引入計(jì)算機(jī)輔助軟件，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力。
2．3改革考核制度，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維
傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)考核方式主要是答辯形式，一方面考核學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)完成的情況，一方面考核學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。由于指導(dǎo)教師不同，每個(gè)人心中的考核標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異，導(dǎo)致最終學(xué)生的成績(jī)也各有不同。解決方法之一是統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，在組織答辯之前，所有的指導(dǎo)教師可以集中討論，對(duì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)；其二是根據(jù)學(xué)生選題難度劃分不同評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，如：選擇常規(guī)題目和自選題目的學(xué)生在創(chuàng)新性上存在差異，可將創(chuàng)新能力作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；個(gè)別學(xué)生在繪圖過(guò)程中使用的計(jì)算機(jī)輔助工具，可將對(duì)軟件的操作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；或者由學(xué)生組織團(tuán)對(duì)設(shè)計(jì)并參與相關(guān)賽事，可將團(tuán)隊(duì)合作作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。這些新型的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可極大地激勵(lì)學(xué)生靈活應(yīng)用計(jì)算機(jī)工具，創(chuàng)新性的分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題。最終培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)模式的綜合性機(jī)械類應(yīng)用人才。
3結(jié)論
本文結(jié)合了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)的對(duì)人才的需求，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐課程存在的題目單一、設(shè)計(jì)任務(wù)大、時(shí)間緊、理論是實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)生態(tài)度不夠端正、缺少團(tuán)隊(duì)合作精神、考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異等方面的問(wèn)題提出相關(guān)的解決方法，為提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)水平提供一定借鑒。
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高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)一般選用一級(jí)圓柱齒輪減速器，減速器是一般機(jī)械里最具代表性的一個(gè)機(jī)械，筆者一般要求學(xué)生設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中的減速器。
2設(shè)計(jì)任務(wù)分析
設(shè)計(jì)任務(wù)給定已知參數(shù)，讓學(xué)生更加明確設(shè)計(jì)理念、熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)任務(wù)應(yīng)有一定的難度，設(shè)計(jì)是一個(gè)“邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改”的過(guò)程，稱為“三邊”原則，筆者一般給設(shè)計(jì)任務(wù)增加一些限制條件，比如要求設(shè)計(jì)的減速器中心距在90～130mm，設(shè)計(jì)出來(lái)的減速器可在A1圖紙上按1:1繪出。按這個(gè)條件設(shè)計(jì)可能就會(huì)有一個(gè)反復(fù)計(jì)算和修改的過(guò)程，從而讓學(xué)生知道為什么要進(jìn)行修改、如何修改參數(shù)來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3設(shè)計(jì)計(jì)算要求
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算包括傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等，這些計(jì)算在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中都有，但要學(xué)生將其綜合應(yīng)用起來(lái)，并能明白為什么要進(jìn)行這些計(jì)算，以及計(jì)算的過(guò)程如何達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的要求等。在設(shè)計(jì)計(jì)算中有許多經(jīng)驗(yàn)參數(shù)需要查表查圖，教師要正確引導(dǎo)學(xué)生利用這些數(shù)據(jù)，另外設(shè)計(jì)過(guò)程中必須遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如帶輪直徑及帶長(zhǎng)、齒輪模數(shù)、軸的直徑系列、滾動(dòng)軸承、鍵、聯(lián)軸器等都有相應(yīng)的國(guó)標(biāo)，選用或計(jì)算數(shù)據(jù)都必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)計(jì)算就有3個(gè)限制條件，在第4、6、7步分別限制了帶速（5～25m/s）、包角（1≥1200）及V帶的根數(shù)（z≤7），如果不滿足要求，則需回到前面重新選定參數(shù)、重新計(jì)算。齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算也有一個(gè)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)中心距，若沒(méi)在任務(wù)書規(guī)定的范圍內(nèi)也要重新計(jì)算，有的甚至要回到第一步運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算部分，重新分配傳動(dòng)比等，讓學(xué)生深入體會(huì)設(shè)計(jì)過(guò)程的“三邊”設(shè)計(jì)原則。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，學(xué)生更加明白為什么要計(jì)算這些數(shù)據(jù)、怎樣處理這些計(jì)算數(shù)據(jù)，從而將知識(shí)的運(yùn)用達(dá)到一個(gè)新的高度。
4裝配圖設(shè)計(jì)
裝配圖設(shè)計(jì)一般要求先繪草圖，再根據(jù)草圖繪制正式裝配圖。圖紙鋪開(kāi)，一般學(xué)生都不知從何下手，這時(shí)教師的引導(dǎo)就非常重要了，筆者一般分階段引導(dǎo)，讓學(xué)生在畫圖過(guò)程中掌握減速器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)用前面的計(jì)算數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)減速器尺寸。學(xué)生通過(guò)以下步驟能較好完成裝配圖的繪制，教師在學(xué)生繪圖過(guò)程中多作指導(dǎo)，及時(shí)指出繪圖過(guò)程中的錯(cuò)誤。第一步，初步分配圖紙3個(gè)視圖的位置，主、俯視圖占的空間要大些，并注意留出標(biāo)題欄和明細(xì)表的位置。第二步，初步繪制俯視圖，在黑板上演示繪圖步驟：繪中心線（兩齒輪中心距）繪一對(duì)嚙合的齒輪繪箱體內(nèi)壁線繪箱體外壁線。這里要注意齒輪的嚙合畫法，內(nèi)壁線距齒輪的端面及齒頂?shù)木嚯x由經(jīng)驗(yàn)確定，一般為10～15mm。小齒輪端的內(nèi)壁線要設(shè)計(jì)主視圖時(shí)才能確定。第三步，繪制俯視圖上的輸入軸和輸出軸（在繪圖過(guò)程中可修正計(jì)算出的二軸尺寸），確定滾動(dòng)軸承的位置，繪制二對(duì)滾動(dòng)軸承，繪制軸系結(jié)構(gòu)的定位零件，繪制端蓋、油溝等。注意滾動(dòng)軸承的正確畫法，軸肩、套筒或封油環(huán)定位要注意方便軸上零件的拆卸。第四步，繪制主視圖，先繪二條中心線（注意主、俯視圖長(zhǎng)對(duì)正）繪二齒輪分度圓確定油面高度確定箱底位置繪制內(nèi)壁、外壁線確定軸承連接螺栓凸臺(tái)高度，確定螺栓位置，繪制螺栓連接繪制觀察孔繪制油標(biāo)尺繪制放油螺塞繪制吊環(huán)吊鉤等。第五步，繪制左視圖，注意對(duì)應(yīng)的繪圖關(guān)系：高平齊、寬相等。第六步，尺寸標(biāo)注（總體尺寸、性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸）零件編號(hào)標(biāo)題欄和明細(xì)表技術(shù)要求等。
【關(guān)鍵詞】課程設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)遷移 CDIO
【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2012）11-0250-02
前言
課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它相關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
減速器設(shè)計(jì)是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)最常選用的一個(gè)題目。內(nèi)容包括：傳動(dòng)方案擬定、電動(dòng)機(jī)選擇、傳動(dòng)件及軸的設(shè)計(jì)、軸承選擇等，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程，編寫一份設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書，繪制裝配圖及部分零件圖。上述過(guò)程比較全面地涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。學(xué)生按照教師或指導(dǎo)書指定的方案與思路，參照指導(dǎo)書步驟，完成計(jì)算與部分制圖工作。這樣的課程設(shè)計(jì)雖然針對(duì)性、實(shí)踐性強(qiáng)，能使學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟有一定程度的掌握，但單一題目趣味性不夠，使學(xué)生失去新鮮感和興趣，僅將課程設(shè)計(jì)作為任務(wù)來(lái)完成，獨(dú)立思考時(shí)間少，不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不能充分激發(fā)學(xué)生的潛能、創(chuàng)新思維能力和解決問(wèn)題的能力。如何通過(guò)傳統(tǒng)題目使學(xué)生學(xué)到更多外延知識(shí)？如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)更好地提高學(xué)生的綜合能力是值得我們探討的問(wèn)題。
二、轉(zhuǎn)變思路，切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)效果
1.學(xué)習(xí)遷移，培養(yǎng)學(xué)生辯證思想能力
學(xué)習(xí)遷移是指一種學(xué)習(xí)中習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)其它學(xué)習(xí)的影響。任何一種學(xué)習(xí)都要受到學(xué)習(xí)者已獲得的知識(shí)、動(dòng)作技能、情感和態(tài)度等的影響。只要有學(xué)習(xí)，就有遷移。遷移是學(xué)習(xí)的繼續(xù)和鞏固，又是提高和深化學(xué)習(xí)的條件。
課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，不但體現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)與相關(guān)先修課程之間知識(shí)的遷移，還體現(xiàn)了與更廣泛學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)，如辯證唯物主義理論之間的遷移。通過(guò)轉(zhuǎn)變思路，可以通過(guò)完成傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目提高學(xué)生辯證思維能力。
齒輪的設(shè)計(jì)是減速器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我們知道，齒輪有五種失效形式：輪齒折斷、疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。設(shè)計(jì)齒輪就是要針對(duì)齒輪的主要失效形式進(jìn)行。對(duì)于軟齒面閉式齒輪，齒面點(diǎn)蝕是主要失效形式。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再作齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。對(duì)于硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)，輪齒折斷將是主要失效形式。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再作齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。而齒面的硬度與選用的材料有關(guān)，材料不同，齒面硬度不同。同一材料，熱處理方式不同，也能得到不同的表面硬度。這就告訴我們處理問(wèn)題時(shí)要善于抓住主要矛盾，特別要注意矛盾的轉(zhuǎn)化。齒輪大部分失效都不是突然發(fā)生的，以疲勞點(diǎn)蝕為例，當(dāng)齒輪傳動(dòng)過(guò)程中接觸應(yīng)力超過(guò)齒面材料的接觸疲勞極限時(shí)，在載荷的多次作用下，齒面表層將產(chǎn)生微小的疲勞裂紋。隨著工作繼續(xù)，疲勞裂紋逐漸擴(kuò)展，致使金屬微粒剝落，形成凹坑，即發(fā)生點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕嚴(yán)重將會(huì)引起齒輪失效。這個(gè)過(guò)程給學(xué)生揭示了量變與質(zhì)變的辨證規(guī)律。為滿足已知條件，有些同學(xué)設(shè)計(jì)的減速器需要選用斜齒齒輪，而斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)可以通過(guò)當(dāng)量齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行分析。這說(shuō)明自然界一切事物既有區(qū)別又有聯(lián)系，而且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握事物轉(zhuǎn)化的規(guī)律和辯證的思維方法。
帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，帶輪直徑取小值可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省材料，但其值過(guò)小又會(huì)使皮帶彎曲應(yīng)力過(guò)大、壽命降低，因此帶輪直徑的取值應(yīng)大于或等于最小許用直徑。通過(guò)分析，向?qū)W生闡明了事物的對(duì)立統(tǒng)一和一分為二的辨證規(guī)律，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，沒(méi)有最好的，只有在某些條件下最適合。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)的答案不是唯一的，解決工程實(shí)際問(wèn)題的途徑是多種多樣的。
通過(guò)知識(shí)的遷移，學(xué)生在學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，同時(shí)受到辯證唯物主義思想教育，可以學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看待事物，有助于突破傳統(tǒng)思想的束縛，有助于今后用正確的思維方式去分析和解決工作中的問(wèn)題，有助于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。
2.引入CDl0理念，從全局出發(fā)，促進(jìn)全面發(fā)展
CDIO理念以產(chǎn)品構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（D～Lon）、實(shí)施（Implemen）、運(yùn)作（Oerate）的生命周期為載體，從全局的角度來(lái)學(xué)習(xí)工程的理論和實(shí)踐。其提倡的“基于項(xiàng)目的教育學(xué)習(xí)”，是以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線，所有教學(xué)環(huán)節(jié)都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)這條主線展開(kāi)，并與之融合在一起，形成一個(gè)有機(jī)的、系統(tǒng)的整體，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用理論知識(shí)的能力和實(shí)踐動(dòng)手的能力。
貫徹CDIO理念，合理選擇課程設(shè)計(jì)題目是關(guān)鍵問(wèn)題。所選題目要有效地建立課堂與社會(huì)的聯(lián)系，如外單位協(xié)作項(xiàng)目、設(shè)計(jì)競(jìng)賽項(xiàng)目，也可以是通過(guò)鼓勵(lì)“挑毛病”列舉缺點(diǎn)和提出對(duì)產(chǎn)品的需求列出“希望點(diǎn)”方法，對(duì)已有產(chǎn)品的改進(jìn)題目。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真觀察，勤聯(lián)想，多設(shè)問(wèn)，從日常生活中發(fā)掘題材，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、興趣等自擬題目。教師的作用也將發(fā)生變化，從理論知識(shí)的灌輸者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不是從教師那得到現(xiàn)成的知識(shí)，而是通過(guò)一些探索環(huán)節(jié)得到知識(shí)。
在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，打破課程設(shè)計(jì)獨(dú)立完成的局面，而是將學(xué)生分成3-5人的小組，題目選定后，小組成員既要站在全局的高度，參與到整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，又要分工明確，各盡其能，進(jìn)行收集信息、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施設(shè)計(jì)、制作，并且參與最終的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。在動(dòng)手制作實(shí)物之前，可以鼓勵(lì)學(xué)生用計(jì)算機(jī)軟件建立所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維模型，在虛擬環(huán)境中對(duì)其結(jié)構(gòu)、受力、運(yùn)動(dòng)特性、是否干涉等進(jìn)行仿真分析，充分發(fā)揮學(xué)生自學(xué)積極性和潛能。這樣，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，能夠鍛煉學(xué)生多方面融入社會(huì)的能力，這些能力包括：創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、觀察能力、自學(xué)能力、管理能力、應(yīng)變能力、交流能力等等。
三、教學(xué)實(shí)踐
參加機(jī)械設(shè)計(jì)大賽，以競(jìng)賽題目作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)生興趣高，主動(dòng)性強(qiáng)，變“讓我做”為“我要做”，學(xué)習(xí)效果好。
例如，根據(jù)第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題“幸福生活——今天和明天”作為課程設(shè)計(jì)的題目，一組學(xué)生設(shè)計(jì)了娛樂(lè)機(jī)械“快樂(lè)愚公”如圖1所示。
“快樂(lè)愚公”的創(chuàng)造靈感來(lái)自于玩具抓取機(jī)，相比之下具有體積小、可移動(dòng)的特點(diǎn)。它以兩個(gè)連動(dòng)的平行四邊形機(jī)構(gòu)為主，模擬大臂、小臂的運(yùn)動(dòng)，可以靈活地完成上下俯仰動(dòng)作。大臂在滑道上左右移動(dòng)通過(guò)自行設(shè)計(jì)的電路板控制。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，該組學(xué)生分工明確，又相互協(xié)作，共同經(jīng)歷了原理方案和構(gòu)思擬定、原理實(shí)現(xiàn)、零部件設(shè)計(jì)、參數(shù)和指標(biāo)確定及實(shí)物制作過(guò)程，在發(fā)展了創(chuàng)新能力的同時(shí)，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。設(shè)計(jì)完成后，在評(píng)審過(guò)程中通過(guò)匯報(bào)和答辯，使學(xué)生的表達(dá)、溝通能力得到了鍛煉和提高。
