高職機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計的教學(xué)改革

王桃芬+張彩芳

摘 要：課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計的重要實踐環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，使學(xué)生掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的一般設(shè)計方法和步驟。近幾年高職生基礎(chǔ)參差不齊，課程設(shè)計效果不理想。該文從設(shè)計和教學(xué)融合在一起、設(shè)計參數(shù)多組化、注重答辯，啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題幾個方面來對課程設(shè)計進(jìn)行初步的教學(xué)改革，從而提高學(xué)生的設(shè)計能力。

關(guān)鍵詞：課程設(shè)計參數(shù)選擇 教學(xué)改革 繪圖能力

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0166-02

課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計的重要實踐環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，使學(xué)生掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的一般設(shè)計方法和步驟。提高學(xué)生的有關(guān)設(shè)計能力，如：計算能力，繪圖能力，使學(xué)生熟悉設(shè)計資料（手冊、圖冊等）的使用，掌握經(jīng)驗估算等機(jī)械設(shè)計的基本技能。通過該課程設(shè)計，可以把學(xué)生所學(xué)的機(jī)械制圖、公差與配合等幾門課程的理論知識加于鞏固、擴(kuò)展，提高了學(xué)生的綜合能力，為技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。隨著高職教育的不斷擴(kuò)大，高職生的來源復(fù)雜，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊。近幾年的課程設(shè)計效果不理想。課程設(shè)計對一部分同學(xué)來說是很枯燥，學(xué)生只是按照設(shè)計指導(dǎo)書的各個步驟機(jī)械地代數(shù)據(jù)，并沒有真正思考問題，沒有達(dá)到設(shè)計的真正目的。為了讓學(xué)生更好理解課程設(shè)計的內(nèi)容，到達(dá)設(shè)計的目的，需要在教學(xué)方面做一些改革。筆者本著自己這些年來指導(dǎo)課程設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，不斷思考，不斷探索好的教學(xué)方法，從以下幾個方面來對課程設(shè)計進(jìn)行教學(xué)改革，提高課程設(shè)計的水平。

1 把設(shè)計和教學(xué)融合在一起

課程設(shè)計一般都是安排在理論課程講授完之后進(jìn)行，時間一般是安排在期末兩周時間。設(shè)計結(jié)束之后面臨期末考試，大多數(shù)同學(xué)把精力都放在考試課程上，對設(shè)計不能盡心盡力，有的同學(xué)是敷衍了事，機(jī)械地參照指導(dǎo)書抄寫說明書，里面問題很多。有的同學(xué)雖然也發(fā)現(xiàn)了問題，但時間緊張，就懶于修改參數(shù)，草草了事。最后一周繪制的裝配圖效果也是不太理想，完全沒有達(dá)到設(shè)計的真正目的。如果能把設(shè)計穿插在理論教學(xué)中，比如講完帶傳動就可以布置設(shè)計任務(wù)，把設(shè)計題目分組給學(xué)生，設(shè)計要求講解清楚，把電動機(jī)的選擇方法給學(xué)生講解清楚，再講解傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)的計算。學(xué)生利用課余時間就可以著手設(shè)計內(nèi)容，完成電動機(jī)和帶輪的設(shè)計計算。在課程內(nèi)容齒輪傳動講解完之后，學(xué)生可以接著前面的帶傳動設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行齒輪的設(shè)計。講解完軸的設(shè)計內(nèi)容之后，學(xué)生就可以設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)尺寸。每上完一部分與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的知識點后，就讓學(xué)生接著進(jìn)行設(shè)計，讓學(xué)生有足夠的時間去考慮，設(shè)計的效果才理想，學(xué)生才得到真正設(shè)計能力的培養(yǎng)。

2 設(shè)計參數(shù)多組化

以往的設(shè)計參數(shù)雖然也有很多組，但數(shù)據(jù)相差不大，最開始學(xué)生對設(shè)計都很感興趣，隨著設(shè)計內(nèi)容的不斷增加，有的同學(xué)覺得大家做的都差不多，和設(shè)計指導(dǎo)書也相差不大，漸漸就會失去興趣，等著別的同學(xué)做完了直接抄寫敷衍了事。可以把設(shè)計的參數(shù)變動大一些，每組的參數(shù)選擇要求也不一樣，這樣就可以避免學(xué)生互相抄寫。比如在帶傳動的設(shè)計中小帶輪基準(zhǔn)直徑的選擇，一個組的同學(xué)必須選擇不一樣的數(shù)值，帶傳動設(shè)計完了之后，讓這組的同學(xué)互相對比，啟發(fā)他們思考參數(shù)不一樣會有什么影響，最終引導(dǎo)學(xué)生找出合理化參數(shù)設(shè)計。設(shè)計重在過程，而不是結(jié)果，通過不同的參數(shù)比較，讓學(xué)生更直觀理解了設(shè)計內(nèi)容，鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力。同時也激發(fā)了學(xué)生對設(shè)計的興趣，不是簡單的抄寫，達(dá)到設(shè)計的目的。

3 注重答辯，啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題

答辯是課程設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生實際掌握知識的情況和設(shè)計的成果，評定設(shè)計成績的一個重要方面。雖然設(shè)計是提前布置，參數(shù)選擇讓學(xué)生選擇不一樣，但如果不答辯，也難區(qū)分是學(xué)生自己獨(dú)立完成的，還是機(jī)械地抄寫設(shè)計指導(dǎo)書。通過答辯，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的一些問題，引導(dǎo)他們?nèi)ソ鉀Q問題。引導(dǎo)學(xué)生對設(shè)計過程進(jìn)行全面分析和總結(jié)，弄清楚設(shè)計中每一個數(shù)據(jù)和公式的使用，對圖紙上零件的結(jié)構(gòu)有著清楚認(rèn)識。學(xué)生在設(shè)計中完成的圖紙和說明書還不能完全反映出學(xué)生的真實水平。只有通過答辯，才能看出學(xué)生的設(shè)計能力和綜合能力。比如，有的同學(xué)設(shè)計帶傳動的時候，只是機(jī)械地選擇帶輪直徑，但缺乏整個系統(tǒng)的考慮，有的同學(xué)的小帶輪半徑比電動機(jī)的中心大，學(xué)生還是沒有發(fā)現(xiàn)問題，沒有及時修改帶輪直徑，繼續(xù)按這樣的參數(shù)進(jìn)行后面的設(shè)計，導(dǎo)致后面很多數(shù)據(jù)都不合理。設(shè)計完成后，答辯就是引導(dǎo)學(xué)生對整個系統(tǒng)一個全面的考慮，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析問題的能力。

4 培養(yǎng)學(xué)生CAD繪圖能力

以往的課程設(shè)計要求學(xué)生繪制一張裝配圖和兩張零件圖，大多數(shù)都是手工繪圖。由于設(shè)計說明書錯誤多，邊繪圖邊修改說明書，有的尺寸是繪圖過程中才能確定的。反復(fù)修改數(shù)據(jù)，部分學(xué)生感到煩，設(shè)計數(shù)據(jù)太多，基礎(chǔ)差的同學(xué)甚至不知道該修改哪個數(shù)據(jù)。機(jī)械地參照指導(dǎo)書繪圖，導(dǎo)致設(shè)計的尺寸和圖紙中的尺寸不吻合，細(xì)節(jié)地方錯誤多。

如果設(shè)計任務(wù)及早布置出來，學(xué)生做完一個零件的設(shè)計就用CAD繪制出零件圖，并讓老師檢查。比如齒輪的零件圖，只需要修改輪轂的孔徑就可以了。最后集中幾天到機(jī)房完成裝配圖的繪制，這樣既鍛煉了學(xué)生的CAD能力，同時又能保證是學(xué)生自己設(shè)計的尺寸，和說明書也吻合，達(dá)到設(shè)計的效果。對于成績好的同學(xué)，還可以鼓勵他們利用學(xué)過的三維軟件繪制零件，并進(jìn)行裝配。在二維和三維之間不斷轉(zhuǎn)化，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)問題，并加于修改。

總之，通過以上幾個方面的改革，能較大程度改變課程設(shè)計中的一些問題，把課程設(shè)計穿插在理論教學(xué)中，針對性強(qiáng)，學(xué)生也容易接受。參數(shù)選擇的多樣化，能調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，激發(fā)學(xué)生對課程設(shè)計的興趣，提高了設(shè)計效果。

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