机械设计课程设计实践教学与能力培养探索

2018-02-01张美芸

时代农机 2018年9期

张美芸

（江西科技学院机械工程学院，江西南昌 330000）

课程设计是机械专业必不可少的实践环节，而减速器设计是《机械设计基础课程设计》的传统题目，它基本上涵盖了《机械设计基础》课程所学习的主要内容，如：齿轮的传动设计、轴承选型及寿命计算、阶梯轴结构设计及强度计算、箱体结构设计、键连接、带的传动设计等基础知识点，以及本门课程的综合设计案例，从学科角度来讲，一定程度上有利于机械专业的学生全面地掌握本门课程的有关知识，并且在实践过程中对该专业的知识也得以拓展，同时掌握如何将所学的知识应用在实践工程问题上。从解决问题的方式来讲，既包括整体结构的设计构思，又涉及计算数据等问题的处理能力，在多方面不是单一的个人能解决的，对于同学之间的团体协作能力也有所考验，所以减速器设计这个题目，被许多高校采用作为机械专业的《机械设计基础课程设计》的题目。但是，一个题目在被使用了多年以后，对学生而言，早已失去了新鲜感，对教师来讲，年年同样的教学内容，基本上已形成一定的教学惯性，熟练程度可想而知，没有任何创新意识注入，与新信息无关，只是知识机械地教学，机动地完成工作任务。另外，该课程设计有关的资料已是多如牛毛，学生在做课程设计的时候，在图书馆或者网络中都可以找到许多相关资料，方便快捷，这些资料甚至有解决问题的多种方案及详细的计算，学生只要稍微花点功夫按着资料上的步骤，按部就班地做，就能轻松地完成设计任务，没有一点专业难度，根本没有到达设置这门课的效果。因此，这个设计题目对学生来说没有什么挑战性，而且从教学角度讲，已经失去了实际意义。兴趣是学习最好的老师，失去了兴趣，再好的设计题目，学生也必然会采取敷衍了事的态度，这是很正常的。学生在设计过程中，解决问题的能力就得不到提高，所以改革势在必行。

1 实践教学与学生能力培养的探索

针对以往课程设计存在的不适合我院学生实践能力提高的问题，经过课题的研究，首先对《机械设计基础课程设计》的研究内容进行改革。

通常《机械设计基础》课程设计的选题偏向单一且内容陈旧，以往的机械设计课程设计一直用《带式输送机的传动装置》这个题目，设计过程每年基本没有更新，无法与先进制造、工艺及前沿科学等内容相关联，由此学生无法提高自身知识的整合能力，实际应用能力更加欠缺。故我们课题在研究过程中重新设计了课程设计的题目。

以“带式输送机的传送装置的设计”为题目，其内容基本上覆盖了整本教材，有齿轮、轴、箱体、螺栓、键、带、联轴器、轴承等，在设计过程中，手工绘图花费时间较多，不利于新知识的增加，没有任何创新点，能力培养方面不突出。

针对上述问题，重新调整了设计题目，如：齿轮连杆式步进机构设计、机床的传动装置设计、摆动式搬运机结构设计等题目，新增加内容有受力分析，四杆机构设计、主传动系统设计，转速图设计、机构运动简图绘制等，这些内容主要是针对机构和系统而设计的。利用三维建模软件功能快速制图，缩短制图时间，同时也能加深对应用软件的学习，另外，更多的时间可适当引进新内容，增加学生设计的兴趣。课程设计在改革之后，无论是在内容上，还是在创新方面都有很大的变化，具体体现在以下几点：

1.1 尝试改用新题目

以往的设计就是一个题目，且多年不变，图书馆或者网络上关于这方面的资料很多，学生随便找点资料就能应付课程设计，导致学生对课程设计缺少兴趣，通过课程设计提高学生的综合能力根本没有实现，针对这种情况，我们首先应该改变题目，主要从目前该专业的前沿知识为出发点，结合本校大学生挑战杯参赛内容改革，引起学生的学习兴趣。

1.2 应用CAD技术

通过课程设计可以加强《工程制图》的学习，巩固知识，但以往的课程设计绘图在方面为了加强学生手动能力以及应用能力，教学上采用都是手工绘图，这种方案的确能力锻炼学生制图技能，但花费很多的时间，而且容易出错，实际上很不实用。信息化时代，很注重效率，电脑制图是发展的趋势，采用软件绘图，不仅能大量缩短绘图时间，而且多的时间还可以适当增加新的内容，提高学生学习的兴趣，充分丰富课程设计。

1.3 注重团队协作能力的培养

改革之后的课程设计我们做了适当的调整，可以2～3人一组，每人负责设计的部分内容，这就需要小组之间相互沟通，相互协调，有问题提出来，集思广益，找最好的解决问题的方法，通过这样的课程设计改革，学生自然会在设计的过程中体会到如何调整自己，相互交流，与其它人一起完成设计任务，从而达到培养协作设计能力和团队精神的目的。

1.4 注重考核制度

答辩是课程设计的最后一个环节，也是对学生几周课程设计成绩考核的一种方式。近年来因为手工绘图费时，学生基本上都是最后时间完成，答辩考核环节无法实施。实际上，通过答辩过程，教师可以发现学生设计中的问题，学生可以从答辩中了解自己的不足之处，能不同程度地加深对课程设计的认识，从这个意义上说答辩又是一个总结提高的过程。所以，答辩的环节非常重要，也是课程设计改革的重要内容，故重新规范了考核制度，尤其是答辩环节由原来占总成绩的10%增加到30%，让学生意识到答辩的重要性，平时考核由原来的30%降低到10%，合理考核学生的设计成绩，完善课程设计。