機械設計課程設計實踐教學與能力培養探索

張美蕓

（江西科技學院機械工程學院，江西 南昌 330000）

課程設計是機械專業必不可少的實踐環節，而減速器設計是《機械設計基礎課程設計》的傳統題目，它基本上涵蓋了《機械設計基礎》課程所學習的主要內容，如：齒輪的傳動設計、軸承選型及壽命計算、階梯軸結構設計及強度計算、箱體結構設計、鍵連接、帶的傳動設計等基礎知識點，以及本門課程的綜合設計案例，從學科角度來講，一定程度上有利于機械專業的學生全面地掌握本門課程的有關知識，并且在實踐過程中對該專業的知識也得以拓展，同時掌握如何將所學的知識應用在實踐工程問題上。從解決問題的方式來講，既包括整體結構的設計構思，又涉及計算數據等問題的處理能力，在多方面不是單一的個人能解決的，對于同學之間的團體協作能力也有所考驗，所以減速器設計這個題目，被許多高校采用作為機械專業的《機械設計基礎課程設計》的題目。但是，一個題目在被使用了多年以后，對學生而言，早已失去了新鮮感，對教師來講，年年同樣的教學內容，基本上已形成一定的教學慣性，熟練程度可想而知，沒有任何創新意識注入，與新信息無關，只是知識機械地教學，機動地完成工作任務。另外，該課程設計有關的資料已是多如牛毛，學生在做課程設計的時候，在圖書館或者網絡中都可以找到許多相關資料，方便快捷，這些資料甚至有解決問題的多種方案及詳細的計算，學生只要稍微花點功夫按著資料上的步驟，按部就班地做，就能輕松地完成設計任務，沒有一點專業難度，根本沒有到達設置這門課的效果。因此，這個設計題目對學生來說沒有什么挑戰性，而且從教學角度講，已經失去了實際意義。興趣是學習最好的老師，失去了興趣，再好的設計題目，學生也必然會采取敷衍了事的態度，這是很正常的。學生在設計過程中，解決問題的能力就得不到提高，所以改革勢在必行。

1 實踐教學與學生能力培養的探索

針對以往課程設計存在的不適合我院學生實踐能力提高的問題，經過課題的研究，首先對《機械設計基礎課程設計》的研究內容進行改革。

通常《機械設計基礎》課程設計的選題偏向單一且內容陳舊，以往的機械設計課程設計一直用《帶式輸送機的傳動裝置》這個題目，設計過程每年基本沒有更新，無法與先進制造、工藝及前沿科學等內容相關聯，由此學生無法提高自身知識的整合能力，實際應用能力更加欠缺。故我們課題在研究過程中重新設計了課程設計的題目。

以“帶式輸送機的傳送裝置的設計”為題目，其內容基本上覆蓋了整本教材，有齒輪、軸、箱體、螺栓、鍵、帶、聯軸器、軸承等，在設計過程中，手工繪圖花費時間較多，不利于新知識的增加，沒有任何創新點，能力培養方面不突出。

針對上述問題，重新調整了設計題目，如：齒輪連桿式步進機構設計、機床的傳動裝置設計、擺動式搬運機結構設計等題目，新增加內容有受力分析，四桿機構設計、主傳動系統設計，轉速圖設計、機構運動簡圖繪制等，這些內容主要是針對機構和系統而設計的。利用三維建模軟件功能快速制圖，縮短制圖時間，同時也能加深對應用軟件的學習，另外，更多的時間可適當引進新內容，增加學生設計的興趣。課程設計在改革之后，無論是在內容上，還是在創新方面都有很大的變化，具體體現在以下幾點：

1.1 嘗試改用新題目

以往的設計就是一個題目，且多年不變，圖書館或者網絡上關于這方面的資料很多，學生隨便找點資料就能應付課程設計，導致學生對課程設計缺少興趣，通過課程設計提高學生的綜合能力根本沒有實現，針對這種情況，我們首先應該改變題目，主要從目前該專業的前沿知識為出發點，結合本校大學生挑戰杯參賽內容改革，引起學生的學習興趣。

1.2 應用CAD技術

通過課程設計可以加強《工程制圖》的學習，鞏固知識，但以往的課程設計繪圖在方面為了加強學生手動能力以及應用能力，教學上采用都是手工繪圖，這種方案的確能力鍛煉學生制圖技能，但花費很多的時間，而且容易出錯，實際上很不實用。信息化時代，很注重效率，電腦制圖是發展的趨勢，采用軟件繪圖，不僅能大量縮短繪圖時間，而且多的時間還可以適當增加新的內容，提高學生學習的興趣，充分豐富課程設計。

1.3 注重團隊協作能力的培養

改革之后的課程設計我們做了適當的調整，可以2～3人一組，每人負責設計的部分內容，這就需要小組之間相互溝通，相互協調，有問題提出來，集思廣益，找最好的解決問題的方法，通過這樣的課程設計改革，學生自然會在設計的過程中體會到如何調整自己，相互交流，與其它人一起完成設計任務，從而達到培養協作設計能力和團隊精神的目的。

1.4 注重考核制度

答辯是課程設計的最后一個環節，也是對學生幾周課程設計成績考核的一種方式。近年來因為手工繪圖費時，學生基本上都是最后時間完成，答辯考核環節無法實施。實際上，通過答辯過程，教師可以發現學生設計中的問題，學生可以從答辯中了解自己的不足之處，能不同程度地加深對課程設計的認識，從這個意義上說答辯又是一個總結提高的過程。所以，答辯的環節非常重要，也是課程設計改革的重要內容，故重新規范了考核制度，尤其是答辯環節由原來占總成績的10%增加到30%，讓學生意識到答辯的重要性，平時考核由原來的30%降低到10%，合理考核學生的設計成績，完善課程設計。

2 結語

通過本次改革，學生在思想上重新認識到課程設計的重要性，增強學生與學生之間、學生與教師之間、學生與社會之間的交往與關注，使實踐活動在內容和形式上真正統一起來，充分體現以學生為主體的教學思想，全面提高學生的素質能力。