高職機械基礎課程設計的教學改革

王桃芬+張彩芳

摘 要：課程設計是培養學生機械設計的重要實踐環節，通過課程設計，培養學生分析和解決工程實際問題的能力，使學生掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的一般設計方法和步驟。近幾年高職生基礎參差不齊，課程設計效果不理想。該文從設計和教學融合在一起、設計參數多組化、注重答辯，啟發學生自己發現問題并解決問題幾個方面來對課程設計進行初步的教學改革，從而提高學生的設計能力。

關鍵詞：課程設計參數選擇 教學改革 繪圖能力

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

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

1 把設計和教學融合在一起

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

2 設計參數多組化

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

3 注重答辯，啟發學生自己發現問題并解決問題

答辯是課程設計的最后一個環節，是檢查學生實際掌握知識的情況和設計的成果，評定設計成績的一個重要方面。雖然設計是提前布置，參數選擇讓學生選擇不一樣，但如果不答辯，也難區分是學生自己獨立完成的，還是機械地抄寫設計指導書。通過答辯，可以發現學生的一些問題，引導他們去解決問題。引導學生對設計過程進行全面分析和總結，弄清楚設計中每一個數據和公式的使用，對圖紙上零件的結構有著清楚認識。學生在設計中完成的圖紙和說明書還不能完全反映出學生的真實水平。只有通過答辯，才能看出學生的設計能力和綜合能力。比如，有的同學設計帶傳動的時候，只是機械地選擇帶輪直徑，但缺乏整個系統的考慮，有的同學的小帶輪半徑比電動機的中心大，學生還是沒有發現問題，沒有及時修改帶輪直徑，繼續按這樣的參數進行后面的設計，導致后面很多數據都不合理。設計完成后，答辯就是引導學生對整個系統一個全面的考慮，及時發現問題并解決問題，培養了學生綜合分析問題的能力。

4 培養學生CAD繪圖能力

以往的課程設計要求學生繪制一張裝配圖和兩張零件圖，大多數都是手工繪圖。由于設計說明書錯誤多，邊繪圖邊修改說明書，有的尺寸是繪圖過程中才能確定的。反復修改數據，部分學生感到煩，設計數據太多，基礎差的同學甚至不知道該修改哪個數據。機械地參照指導書繪圖，導致設計的尺寸和圖紙中的尺寸不吻合，細節地方錯誤多。

如果設計任務及早布置出來，學生做完一個零件的設計就用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。最后集中幾天到機房完成裝配圖的繪制，這樣既鍛煉了學生的CAD能力，同時又能保證是學生自己設計的尺寸，和說明書也吻合，達到設計的效果。對于成績好的同學，還可以鼓勵他們利用學過的三維軟件繪制零件，并進行裝配。在二維和三維之間不斷轉化，學生可以發現問題，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計中的一些問題，把課程設計穿插在理論教學中，針對性強，學生也容易接受。參數選擇的多樣化，能調動學生的主動性和積極性，激發學生對課程設計的興趣，提高了設計效果。

參考文獻

[1] 陳立德.機械設計基礎課程設計指導書[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2] 蒙曉燁.淺談高職《機械設計基礎》課程設計的教學改革[J].科技信息，2011（29）：298.

[3] 卜新民，崔德敏.淺談高職《機械設計基礎》課程設計的現狀與改革[J].陜西國防工業職業技術學院學報，2012（1）：12-14.

[4] 荊凱.淺談高職院校機械設計基礎課程設計教學改革新思路[J].科技導刊，2016（7）：36-37.