時間：2022-09-13 01:50:17
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇機械設(shè)計課程，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞 機械原理 機械設(shè)計 課程優(yōu)化
機械原理與機械設(shè)計課程開設(shè)歷史悠久，兩門課程始終作為全國各工科院校機械類專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。近年來，隨著機械學(xué)科的飛速發(fā)展、我國高等學(xué)校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)實施寬口徑化、21 世紀(jì)人才綜合能力培養(yǎng)的需求，再次審視兩門課程的教學(xué)體系、課程內(nèi)容和教學(xué)方法，認(rèn)為依舊存在問題需要探究與改革。
一、存在的問題
（一）內(nèi)容有交叉與重復(fù)現(xiàn)象。機械原理和機械設(shè)計兩門課程的教學(xué)內(nèi)容基本變化不大，課程內(nèi)容自成體系，相互之間缺少銜接，存在內(nèi)容交叉和重復(fù)的問題。
（二）缺少系統(tǒng)性。兩門課程缺少對機械系統(tǒng)的介紹，學(xué)生學(xué)完了兩門課程，仍對機械沒有整體的認(rèn)識，對機械的設(shè)計過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現(xiàn)。
（三）實踐環(huán)節(jié)不足。兩門課程的實踐環(huán)節(jié)難以適應(yīng)對學(xué)生工程意識和實踐能力培養(yǎng)的需求，缺少主動性實踐的環(huán)境。
二、理論教學(xué)體系的整合與優(yōu)化
機械產(chǎn)品的設(shè)計一般要經(jīng)過產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計等環(huán)節(jié)，通過機械原理和機械設(shè)計課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅應(yīng)掌握一般機械產(chǎn)品設(shè)計所需的基本理論知識，還應(yīng)對機械系統(tǒng)有一個整體的認(rèn)識，并應(yīng)了解機械產(chǎn)品設(shè)計的基本過程。為此筆者嘗試突破“機械原理”和“機械設(shè)計”兩課程的界線，將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重組、融合及整體優(yōu)化，合并為“機械設(shè)計課程。
（一）課程目標(biāo)。通過本課程理論教學(xué)、實驗及課程設(shè)計等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新精神；使學(xué)生對機械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設(shè)計思想；掌握機械系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識，初步具備一般機械方案設(shè)計和分析的能力；掌握常用機構(gòu)及其傳動的運動學(xué)設(shè)計和工作能力設(shè)計的基本知識，掌握通用零部件設(shè)計計算和選用的基本知識，初步具備一般通用機械的設(shè)計能力；培養(yǎng)學(xué)生查閱和運用機械設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊及網(wǎng)絡(luò)息等技術(shù)資料的能力。
（二）理論教學(xué)體系。在有限的學(xué)時內(nèi)，合理取舍課堂教學(xué)內(nèi)容，是關(guān)系到能否真正實現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵。經(jīng)過多年的仔細(xì)斟酌、反復(fù)探究，提出精、寬、新的授課原則：精——精選重點和難點的內(nèi)容進(jìn)行詳解與指點，避免煩瑣公式的推導(dǎo)和易于自學(xué)的內(nèi)容占用過多的學(xué)時；寬——拓寬學(xué)生的知識面，注重工程應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；新——注重機械學(xué)科發(fā)展、將機械學(xué)科的科研成果融入教學(xué)，讓學(xué)生了解機械學(xué)科的新技術(shù)、新方法。
三、實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
實踐教學(xué)體系由實驗教學(xué)、機械實例分析與設(shè)計（大作業(yè)）、典型機械設(shè)計（課程設(shè)計）三部分組成。三個模塊均以加強自學(xué)能力、研究能力、動手能力及工程意識與創(chuàng)新精神為培養(yǎng)目標(biāo)。
（一）實驗教學(xué)。在實驗教學(xué)中將計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代實技術(shù)相結(jié)合，加強實驗內(nèi)容的綜合性與設(shè)計性，如增開了典型機器與機構(gòu)分析、機構(gòu)系統(tǒng)創(chuàng)意組合、機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合等綜合性實驗，對啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力起到非常積極的作用。
（二）機械實例分析與設(shè)計。本課程傳統(tǒng)的課外作業(yè)內(nèi)容雖然對一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對獨立、就題論題、解題方法千人一面等問題，讓學(xué)生感到枯燥無味，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。為了解決此問題，將“書本習(xí)題”大大減少，增加數(shù)個綜合性、實踐性很強的機械實例分析大作業(yè)。
（三）課程設(shè)計。課程設(shè)計是很重要的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計的性質(zhì)決定了它在對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和設(shè)計能力等方面具有獨特的優(yōu)勢。原來的機械原理和機械設(shè)計的課程設(shè)計是分開的，相互之間沒有聯(lián)系，機械原理的課程設(shè)計是以機構(gòu)的分析為主，機械設(shè)計是以零件的強度分析和繪制圖紙為主，教師不僅限定了設(shè)計題目和方案，還給學(xué)生提供了非常齊全的參考資料，學(xué)生的創(chuàng)新意識得不到發(fā)揮。將兩門課程的課程設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化整合，從題目的選擇到實施過程，更加符合現(xiàn)代機械的設(shè)計思路，即把過去僅進(jìn)行機構(gòu)和零部件的尺度綜合、運動分析和動力分析，改變?yōu)檫M(jìn)行機械系統(tǒng)的綜合設(shè)計。使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到了發(fā)揮，提高了設(shè)計的能力、計算機運用能力、形象思維的能力。
四、教學(xué)方法與手段的改革
近年來，隨著兩門課程體系的改革和深化，課程內(nèi)容不斷更新和增加，但教學(xué)學(xué)時相對減少，學(xué)時與內(nèi)容成了突出矛盾。如何激發(fā)學(xué)生興趣、啟迪學(xué)生的潛能, 提高學(xué)習(xí)的自主性和能動性,使學(xué)生在較短的時間內(nèi)掌握機械設(shè)計的基本理論與方法；如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新精神和設(shè)計能力，是教學(xué)方法和教學(xué)手段研究的重要課題。
（一）從培養(yǎng)興趣入手。興趣是成才的起點，是成就事業(yè)的沃土。學(xué)習(xí)興趣能激勵學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。
（二）開放式教學(xué)。開放式的教學(xué)方法，一是要打破傳統(tǒng)的“一本書”，大力提倡課外閱讀，讓學(xué)生了解教科書之外相關(guān)領(lǐng)域的知識，更要讓學(xué)生了解新理論、新方法和新技術(shù)。二是打破“一言堂”，給學(xué)生適當(dāng)?shù)摹白杂伞?，鼓勵學(xué)生向老師提出問題，幫助學(xué)生樹立“不唯書、不唯師、只唯實”的實事求是精神；三是教師不要把所有的知識點得“完美無缺”，要給學(xué)生的自學(xué)留有余地和空間。
（三）倡導(dǎo)主動實踐。被動實踐是指實踐的對象、方法、程序等關(guān)鍵要素都是由老師制定的, 學(xué)生在老師規(guī)定的框架中, 沿著老師制定的路線去完成實踐任務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]濮良貴,紀(jì)明剛.機械設(shè)計（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.
我院建校前幾年由于師資力量有限，主要依賴兼職教師指導(dǎo)課程設(shè)計，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時間有限，指導(dǎo)方法基本沿襲一本院校的指導(dǎo)方法，每天集中一兩個小時在教室集中指導(dǎo)，而三本學(xué)院的學(xué)生依耐性強，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此外，在教學(xué)指導(dǎo)過程中也存在一系列問題，比如必須掌握的知識點、知識群、關(guān)鍵內(nèi)容都沒有明確，指導(dǎo)過程因老師而異，隨意性較大，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。因此，進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計的內(nèi)容、指導(dǎo)方法、達(dá)到的目標(biāo)、必須掌握的知識點和知識群，顯然是提高實踐教學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來隨著一些青年教師的引進(jìn)，我們對機械設(shè)計課程設(shè)計的題目、應(yīng)該完成的內(nèi)容及進(jìn)度要求、考核方法等進(jìn)行了一系列的研究與實踐，使學(xué)生達(dá)到掌握知識點的目的。
二、針對機械設(shè)計課程設(shè)計題目、指導(dǎo)方法，進(jìn)度安排及考核方法進(jìn)行改革
（一）設(shè)計題目的改革
以前兼職老師給的課程設(shè)計題目是多樣化的，鑒于我院學(xué)生的基本條件，我們把課程設(shè)計的題目統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化了，傳動方案也已經(jīng)給定，目的是讓學(xué)生熟悉課程設(shè)計的一般方法，掌握應(yīng)該掌握的知識點，并對機械設(shè)計的理論課的知識加以鞏固，并不要求他們創(chuàng)新設(shè)計。其設(shè)計題目、初始條件和傳動方案如下：設(shè)計題目：帶式運輸機的傳動裝置；初始條件：帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作，連續(xù)單向轉(zhuǎn)動，有輕微振動，輸送帶的速度允許誤差為±5%，使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%，減速器批量生產(chǎn)。要求學(xué)生每人按學(xué)號順序依次選一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計計算。
（二）指導(dǎo)方法改革
在課程設(shè)計之前，負(fù)責(zé)人對指導(dǎo)機械設(shè)計課程設(shè)計的老師集中在一起開個小會，對學(xué)生必須掌握的知識點、知識群、關(guān)鍵內(nèi)容都明確要求，要求指導(dǎo)老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時，這樣學(xué)生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學(xué)生課程設(shè)計進(jìn)行到第一階段，尤其是課程設(shè)計的設(shè)計計算初步完成時候，要求指導(dǎo)老師對學(xué)生的計算數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進(jìn)行下一階段的工作。這樣就避免后面學(xué)生在畫草圖時候發(fā)現(xiàn)錯誤，又要反過來重新計算浪費大量的時間，并且可以避免了個別學(xué)生抄襲的現(xiàn)象。
（三）進(jìn)度安排改革
以前兼職老師指導(dǎo)課程設(shè)計時候，一次把課程設(shè)計要求完成的內(nèi)容一個半天講完，這樣內(nèi)容太多，學(xué)生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學(xué)生的特點，將機械設(shè)計課程設(shè)計分為六個階段。每個階段集中講解一次，學(xué)生按進(jìn)度要求完成該完成的任務(wù)。第一階段，主要是動員和設(shè)計計算。學(xué)生在這一階段應(yīng)該完成的內(nèi)容包括：選擇電動機；計算總傳動比和分配傳動比；傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算；傳動件計算；初算軸的最細(xì)處直徑；選擇聯(lián)軸器（型號、孔徑、孔長等）；初選滾動軸承及其相關(guān)參數(shù)，軸承蓋是否干涉等。要求學(xué)生按上述步驟嚴(yán)格進(jìn)行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設(shè)計計算完畢后，我們會帶學(xué)生到實驗室做一個減速器拆裝實驗，主要是對減速器有個感性的認(rèn)識。然后在集中講解，其內(nèi)容包括：減速器的結(jié)構(gòu)；減速器的；設(shè)計裝配圖的準(zhǔn)備；減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸；減速器裝配草圖設(shè)計；軸和鍵的強度校核，滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖，在完成減速器裝配草圖后，校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個方面的設(shè)計：軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；減速器箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第四階段是裝配圖的檢查。給學(xué)生主要講解的內(nèi)容包括：檢查裝配草圖；標(biāo)注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術(shù)特性；編寫技術(shù)要求；零件編號；編制零件明細(xì)表及標(biāo)題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規(guī)程的技術(shù)文件，應(yīng)包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術(shù)要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來，形狀應(yīng)與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學(xué)生，學(xué)生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設(shè)計課程設(shè)計總共安排了三周的時間，周末時間不計，具體的進(jìn)度安排我們設(shè)計了一個表。（四）考核方法進(jìn)行改革課程設(shè)計結(jié)束后，我們會現(xiàn)場答辯，在答辯時候，會先給個預(yù)成績，這個成績非常重要，因為通過答辯，可以看出學(xué)生對課程設(shè)計掌握的情況，是否有抄襲，一問就基本可以得到答案。最后結(jié)合學(xué)生交上來的課程設(shè)計說明書、裝配圖、零件圖給每個學(xué)生單獨評定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績等級。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：《機械設(shè)計》 課程設(shè)計 方案 成績評定
中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0235-02
《機械設(shè)計》是機械類專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，隨之三周的課程設(shè)計是一次綜合性與實踐性相結(jié)合的重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計不僅可以提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識提出問題分析問題解決問題的能力，還可以加強學(xué)生的技能訓(xùn)練，因此激發(fā)學(xué)生喜歡課程設(shè)計的興趣提高設(shè)計積極性，樂作《機械設(shè)計》課程設(shè)計，對于搞好課程設(shè)計非常重要。
《機械設(shè)計》課程設(shè)計一般以傳統(tǒng)的減速器為設(shè)計題目，它涵蓋了《機械設(shè)計》課程的大部分內(nèi)容。主要包括：（1）傳動部分有帶傳動（或鏈傳動）、齒輪傳動（或蝸桿傳動））；（2）軸系零部件有軸、軸承、聯(lián)軸器等；（3）連接部分有螺紋連接、鍵（或花鍵）連接、銷連接等；另外還有箱體等輔助零件的設(shè)計，有很強的綜合性，是比較好的選擇。設(shè)計中用到的知識涉及《制圖基礎(chǔ)》、《制圖基礎(chǔ)應(yīng)用》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《機械原理》、《機械設(shè)計》、《互換性與技術(shù)測量》等多門課程，也是對前面所學(xué)知識的一次綜合應(yīng)用。為了充分調(diào)動學(xué)生的設(shè)計積極性，讓他們樂作《機械設(shè)計》課程設(shè)計，本論文從方案選擇、技術(shù)設(shè)計說明書以及成績評定四方面對課程設(shè)計的指導(dǎo)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹[1-3]。
1 方案選擇
在授課的過程中，布置課程設(shè)計的內(nèi)容，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自覺地重視設(shè)計用到的知識。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自覺性，建議學(xué)生利用學(xué)校已建設(shè)好的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，提前了解課程設(shè)計的目的、任務(wù)、要求、設(shè)計條件及設(shè)計的順序過程。在學(xué)完機械傳動部分，把每個同學(xué)的設(shè)計條件和設(shè)計數(shù)據(jù)下發(fā)下去，利于他們提前開始設(shè)計計算。為了培養(yǎng)同學(xué)們的團結(jié)協(xié)作能力，5～6位同學(xué)設(shè)計一類題目，避免有些同學(xué)投機取巧，每人的數(shù)據(jù)都不相同。這樣同學(xué)們既不會覺得束手無策，又有一定的自由和約束。要求選用一級遠(yuǎn)距離傳遞，兩級齒輪傳動組成的三級減速傳動來滿足已知運動條件的執(zhí)行構(gòu)件。于是，從原動機的選型、聯(lián)軸器的選型、遠(yuǎn)距離傳遞類型的選擇、齒輪傳動的選擇，可匯總出很多種方案。僅僅兩級齒輪傳動組成的減速器類型就有齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器等類型。齒輪減速器中兩齒輪對又可以設(shè)計成直齒輪、斜齒輪或錐齒輪，另外還可以有軟齒面和硬齒面之分，齒輪是否變位傳動等等，布置形式也有展開式、分流式或同軸式的不同。指導(dǎo)學(xué)生正確處理借鑒和創(chuàng)新的關(guān)系，相互交流學(xué)習(xí)，比較各種方案優(yōu)缺點，從經(jīng)濟性、可靠性方面考慮擇優(yōu)選擇。同學(xué)們通過網(wǎng)上的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)對課程設(shè)計有了初步了解，然后再通過交流學(xué)習(xí)，提出并最終選定適合的方案，同時明白任何一個問題的解決總是會有很多種方法，知識越多，解決的方案越多。明白知識的重要性，從而學(xué)習(xí)熱情會更高，樂作課程設(shè)計。
2 技術(shù)設(shè)計
技術(shù)設(shè)計階段的主要工作是確定各部件的外形及其基本尺寸，包括各部件之間的連接，并繪制出裝配圖和零件圖。
首先是按照給定的材料，確定執(zhí)行構(gòu)件的功率和轉(zhuǎn)速；然后按照三級減速中每級減速允許的傳動比和效率回推選擇合適的原動機；再確定出總傳動比和分配各級傳動比；再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計并確定出實際各級的運動及動力參數(shù)，并匯總結(jié)果。為減少學(xué)生走彎路，對于可能遇到的問題加以提示，并分階段進(jìn)行指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，為后一階段的設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。在指導(dǎo)中不斷的提出問題，引導(dǎo)他們思考。例如：如果給定兩人同樣的數(shù)據(jù)最終要求他們交出不一樣的設(shè)計結(jié)果該怎么辦？如果是兩人來設(shè)計一個方案如何最快速度拿出設(shè)計結(jié)果？鼓勵他們提出問題，并找出盡可能多的可行的解決方法，在設(shè)計過程中得到快樂并提高設(shè)計的興趣。
通過授課過程中的多媒體課件提前介紹減速器的作用、外形、結(jié)構(gòu)以及運動傳遞過程，然后組織學(xué)生進(jìn)實驗室，動手拆裝減速器，熟悉減速器結(jié)構(gòu)，并通過查閱資料熟悉加工、制造、裝配等方面的相關(guān)知識，使學(xué)生對減速器有一個直觀、感性的認(rèn)識，然后開始具體設(shè)計。
2.1 機器的運動學(xué)設(shè)計
根據(jù)確定好的結(jié)構(gòu)方案，選擇原動件的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速等），然后做運動學(xué)設(shè)計。選擇原動機時，要考慮實際的工作情況和經(jīng)濟性，電動機是最常用的原動機。選用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的電動機時，要考慮其工作載荷（包括大小、特性和變化情況）、工作要求（包括轉(zhuǎn)速的大小、是否調(diào)速、是否反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的頻繁程度等）、工作環(huán)境（是否高溫、潮濕、易燃易爆、塵土等）、安裝要求、尺寸大小、重量等。要考慮其經(jīng)濟性，同時還要考慮其外廓尺寸和總傳動裝置的尺寸，一般是在考慮總結(jié)構(gòu)盡可能緊湊的前提下初步分配傳動比，然后確定各運動構(gòu)件的運動參數(shù)（速度、加速度、功率等）。
2.2 機器的動力學(xué)設(shè)計
結(jié)合各部分的結(jié)構(gòu)和運動參數(shù)，初步計算各部件上所承受的載荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全確定，不能精確驗證是否合格。
2.3 主要零部件的工作能力設(shè)計
首先根據(jù)傳動的特點，確定傳動的順序；然后按照初步分配的傳動比設(shè)計前兩級傳動，并計算出實際傳動比；再將總傳動比除以這兩級的實際傳動比，用求出的數(shù)值設(shè)計第三級傳動；實際傳動比，求出各級軸的實際轉(zhuǎn)速和功率，列表以備進(jìn)行軸的設(shè)計。設(shè)計高速軸時應(yīng)注意比較安裝齒輪處的軸徑和齒輪齒根圓的大小，是否用齒輪軸，如果是齒輪軸，則軸的材料和齒輪的材料必須一致。還要考慮軸的伸出端直徑和長度，要和安裝的帶輪轂孔直徑或電動機處的聯(lián)軸器的轂孔直徑要一致。低速軸是否會和中間軸的齒輪齒頂發(fā)生干涉，安裝帶輪（或鏈輪）的軸線應(yīng)和電動機、減速器的軸線高度相一致。設(shè)計軸的同時，選擇適合的聯(lián)軸器、軸承、鍵等標(biāo)準(zhǔn)件。主要零部件設(shè)計完成后，用類比法確定其他零部件尺寸。在設(shè)計過程中需要很好地協(xié)調(diào)各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，全面考慮他們的結(jié)構(gòu)工藝性，對所有零部件的外形和尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計。在這一階段設(shè)計之初，指導(dǎo)老師先把往年出現(xiàn)的頻率多的問題講解清楚，提醒同學(xué)們重視，盡量避免設(shè)計過程中再出現(xiàn)類似問題。像軸上零件的定位、軸承的、配置方式等都需要考慮清楚。這些工作如果在上課過程中進(jìn)行，設(shè)計周就可以有比較充足的時間繪制圖形。
2.4 裝配圖的繪制
繪制裝配圖是整個設(shè)計過程中最重要的環(huán)節(jié)。為了布局合理，繪制裝配圖前必須確定裝配圖總體尺寸（總長、總寬和總高），然后根據(jù)圖紙的幅面選用合適的比例尺。指導(dǎo)老師提前強調(diào)合理布局的必要性，指導(dǎo)他們查閱資料，熟悉裝配圖上面應(yīng)包括的內(nèi)容：一組全面反映各零部件裝配關(guān)系的圖、總體尺寸和裝配尺寸、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)表等。允許同學(xué)們用他們熟悉的三維造型軟件構(gòu)件三維模型，對自己的設(shè)計有一個直觀認(rèn)識，然后用CAD軟件繪制裝配圖草圖。為提高他們的手工繪圖能力，統(tǒng)一要求上交手工繪制裝配圖和主要的零件圖。在同學(xué)們繪制裝配圖的過程中，指導(dǎo)老師多去設(shè)計教室指導(dǎo)，把共性錯誤在黑板前講解后，再由他們自己找錯誤，然后幾人相互找錯誤，最后指導(dǎo)老師組織一組組的同學(xué)圍成一圈，針對某位同學(xué)繪制的圖形一起找問題。同學(xué)們在不斷改正錯誤的過程中鞏固所學(xué)知識，逐漸喜歡上設(shè)計。
2.5 主要零件的校核
裝配圖繪制完成后，所有的零部件的具體尺寸完全確定。這時要對主要零部件（軸承、鍵等）進(jìn)行強度校核，驗證其是否符合要求。對于外形復(fù)雜的零件，一般還要進(jìn)行精確的強度校核。根據(jù)校核的結(jié)果，反復(fù)的修改零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，直到符合要求為止，裝配圖要做相應(yīng)修改。然后根據(jù)設(shè)計最后結(jié)果，繪制非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。
隨著課程設(shè)計步步深入，同學(xué)們之間的協(xié)作能力得到提高，知識運用能力得到增強，設(shè)計能力繪圖能力都得到提升，自然學(xué)生的設(shè)計興趣也會越來越濃，越來越樂作課程設(shè)計。
3 設(shè)計說明書
一份完整的設(shè)計，必須有條理清晰的設(shè)計說明書。通過說明書說明設(shè)計任務(wù)、設(shè)計目的、設(shè)計過程、設(shè)計結(jié)果以及設(shè)計中的所參考的資料。由于設(shè)計過程中的設(shè)計數(shù)據(jù)往往會有調(diào)整和修改，所以，設(shè)計說明書通常是設(shè)計的最后一個總結(jié)的環(huán)節(jié)，要求說明書按照統(tǒng)一格式書寫，字體認(rèn)真格式規(guī)范內(nèi)容全面，說明建立一個好習(xí)慣的重要性，訓(xùn)練學(xué)生按要求書寫。
4 成績評定
在設(shè)計過程中，公開設(shè)計成績的考核辦法是同時注重過程和結(jié)果的綜合考慮多方面的因素：在全部完成設(shè)計工作量的前提下，看設(shè)計說明書中計算過程是否正確，計算結(jié)果是否與圖紙零件尺寸相符，圖形繪制、尺寸標(biāo)注等是否有錯誤，圖面是否整潔，布局是否合理，書寫是否認(rèn)真規(guī)范完整，在設(shè)計中態(tài)度是否認(rèn)真等，給定一定的條件約束他們。在指導(dǎo)中，隨時和他們交流。通過交流看他們的設(shè)計主動性、積極性和應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力，隨時對每個學(xué)生的完成情況給予評定，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，并及時總結(jié)，以便他們在今后的設(shè)計中揚長避短，不斷提高。
5 結(jié)語
機械設(shè)計課程設(shè)計是機械類專業(yè)重要的一次實踐教學(xué)，對學(xué)生后續(xù)的設(shè)計和以后的工作具有重要意義。培養(yǎng)他們通過設(shè)計過程中的進(jìn)步和設(shè)計能力的提高得到快樂，樂在設(shè)計過程中。
參考文獻(xiàn)
[1] 張建中.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計[M]，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.
[2] 濮良貴，陳國定，吳立言.機械設(shè)計[M].9版.高等教育出版社，2013.
通過與西門子公司的深度合作，將機械行業(yè)的NX系統(tǒng)高端軟件，融入機械類專業(yè)四年本科教學(xué)的人才培養(yǎng)體系，使智能化設(shè)計制造技術(shù)與機械類專業(yè)人才培養(yǎng)有機結(jié)合。運用NX系統(tǒng)軟件將智能化設(shè)計制造類工程項目系統(tǒng)訓(xùn)練的經(jīng)驗與成果，引入到機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)實踐中，形成了有別于其他GOPLM計劃（西門子和高校合作計劃）高校的特色課程設(shè)計教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞：
NX系統(tǒng)；機械設(shè)計；課程設(shè)計；教學(xué)改革
隨著國家推進(jìn)“中國制造2025”，“互聯(lián)網(wǎng)+”與傳統(tǒng)制造業(yè)全面融合，制造業(yè)信息化技術(shù)不斷深入制造企業(yè)，對應(yīng)用型人才的要求不斷提高。機械設(shè)計作為應(yīng)用型高校機械方向核心專業(yè)教學(xué)科目，其課程設(shè)計是強化課堂理論教學(xué)的綜合型、應(yīng)用型環(huán)節(jié)，涉及多方面機械專業(yè)基礎(chǔ)課程知識的實際應(yīng)用。貼近企業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)需求的機械設(shè)計課程設(shè)計，將切實增強應(yīng)用型高校大學(xué)生分析解決實際機械設(shè)計相關(guān)問題的實戰(zhàn)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目所涉及的機械傳動裝置或結(jié)構(gòu)較為簡單，大部分構(gòu)件在機械設(shè)計課程中已經(jīng)學(xué)過。課程設(shè)計對于學(xué)生的訓(xùn)練要求依舊突出手工計算、尺筆繪圖，難以滿足制造業(yè)信息化技術(shù)時代企業(yè)對信息化應(yīng)用人才的能力要求。針對上述問題我校對機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)方案進(jìn)行了全面改革，制定了基于NX系統(tǒng)軟件設(shè)計過程的機械設(shè)計課程設(shè)計教案，任務(wù)指導(dǎo)書，形成了機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量檢驗評價標(biāo)準(zhǔn)。通過與西門子公司的深度合作，利用信息化設(shè)計制造技術(shù)克服傳統(tǒng)課程設(shè)計的枯燥煩瑣，使學(xué)生能夠?qū)⒂邢薜臅r間、精力側(cè)重于課程設(shè)計任務(wù)的機構(gòu)方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等應(yīng)用性、創(chuàng)造性較強的內(nèi)容上，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生先進(jìn)的設(shè)計理念[1，2]。
一、信息化技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用
融入制造業(yè)信息化技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品三維仿真設(shè)計制造：三維軟件智能造型—>實體零部件數(shù)控機床加工—>產(chǎn)品組裝調(diào)試，許多制造企業(yè)已實現(xiàn)這一生產(chǎn)流程。西門子NX系統(tǒng)軟件融合了三維智能造型、二維工程圖生成、虛擬裝配、機構(gòu)運動仿真、運動學(xué)分析、裝配干涉檢驗及結(jié)構(gòu)受力分析等智能制造技術(shù)，功能強大。制造業(yè)信息化技術(shù)的應(yīng)用，提高了機械產(chǎn)品設(shè)計的效率，在接下來的零部件CAE分析、CAM加工過程中，智能化設(shè)計的優(yōu)勢更加顯著，與傳統(tǒng)機械產(chǎn)品設(shè)計相比，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了大幅度提升。智能化設(shè)計可以使得復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計及工程問題簡單化，通過設(shè)計人員的規(guī)范化管理、設(shè)計任務(wù)的合理分工，使得機械產(chǎn)品設(shè)計過程中團隊的協(xié)同性與個人的獨立性并行，基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機械產(chǎn)品設(shè)計流程如圖1所示。
二、借助信息化技術(shù)開展機械設(shè)計課程設(shè)計
1.課程設(shè)計選題。目前機械產(chǎn)品設(shè)計可以是按照市場導(dǎo)向、沒有參照的全新的創(chuàng)新設(shè)計，也可以是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上模仿和改進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計。我校機械設(shè)計課程設(shè)計的選題范圍比較廣，如結(jié)合教師科研課題，融合學(xué)生機械創(chuàng)新項目，參照課程設(shè)計任務(wù)書中的傳統(tǒng)帶式運輸機傳動裝置、卷揚機傳動裝置等。但是對課程設(shè)計題目的完成要求基本一致：①理解機械產(chǎn)品的工作原理，對產(chǎn)品的零部件進(jìn)行三維造型設(shè)計，運動學(xué)仿真、結(jié)構(gòu)受力分析，完成機械產(chǎn)品二維裝配工程圖1張；②繪制重要承載軸、傳動齒輪等部分零部件的二維工程圖各1張；③編寫機械產(chǎn)品設(shè)計說明書1份。本機械設(shè)計課程設(shè)計以三維虛擬模型總成及傳統(tǒng)實物模型總成作為參照，學(xué)生通過對三維虛擬模型、傳統(tǒng)實物模型的零部件測量核算、獲取模型結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，對課程設(shè)計任務(wù)產(chǎn)品總成及其零部件進(jìn)行設(shè)計。課程設(shè)計根據(jù)工作量的不同，以個人或小組團隊為單位進(jìn)行，各單位課程設(shè)計不同題，或者同題不同數(shù)據(jù)規(guī)格，以常見的減速器課程設(shè)計為例：根據(jù)減速器輸出軸的輸出功率選擇合適的傳動類型，經(jīng)校核計算選擇對應(yīng)的齒輪類型、材料、參數(shù)，計算軸徑、選擇軸承等，各單位完成各自課程設(shè)計任務(wù)[3，4]。
2.課題三維智能設(shè)計。作為西門子NX授權(quán)教學(xué)培訓(xùn)高校，NX系統(tǒng)軟件是機械類專業(yè)學(xué)生必修課程，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件教學(xué)課程的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了基本的NX系統(tǒng)軟件三維智能設(shè)計、虛擬裝配及運動學(xué)仿真的方法步驟，能夠獨立熟練的進(jìn)行機械產(chǎn)品零部件設(shè)計?；贜X系統(tǒng)軟件的三維智能設(shè)計，可以將學(xué)生的機械產(chǎn)品設(shè)計意圖用虛擬三維模型形象的表達(dá)出來，當(dāng)設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品零部件需要修改時，方便學(xué)生對任務(wù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行修改，在面對構(gòu)造較為復(fù)雜的大型課程設(shè)計任務(wù)產(chǎn)品時，也便于實現(xiàn)學(xué)生間的分工設(shè)計，團隊合作。二級三軸式減速器箱體、箱蓋、各級傳動齒輪、軸等的設(shè)計，綜合運用了機械設(shè)計專業(yè)課程中的典型零部件設(shè)計知識，零部件三維智能造型如圖2所示。在NX系統(tǒng)軟件上，將減速器各零部件的三維智能造型進(jìn)行虛擬裝配，通過裝配爆炸圖分析各零部件之間的裝配關(guān)系。利用裝配干涉檢查功能，查看減速器總成設(shè)計是否合理，如存在干涉現(xiàn)象，則需優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，修改零部件三維模型。減速器裝配總成及爆炸圖如圖3所示。
3.關(guān)鍵零部件的運動學(xué)分析。NX系統(tǒng)軟件的運動學(xué)分析模塊，可以方便快捷的對減速器傳動軸、傳動齒輪等關(guān)鍵零部件進(jìn)行運動學(xué)分析，驗證減速器總成設(shè)計效果是否合理。在確定輸入或者輸出任一運動參數(shù)的情況下，使用NX系統(tǒng)軟件運動學(xué)分析即可計算獲得整個減速器的運動參數(shù)，進(jìn)而效驗傳動齒輪等關(guān)鍵零部件是否符合減速器的設(shè)計要求。對任務(wù)產(chǎn)品的裝配總成進(jìn)行干涉分析，可檢查減速器各運動零部件在運行過程中是否與其他零部件發(fā)生碰撞等干涉現(xiàn)象，尤其齒輪與齒輪之間、齒輪與箱體之間，進(jìn)而檢查零部件的設(shè)計及裝配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高級仿真和其他有限元分析軟件基本操作一致，分為創(chuàng)建有限元模型、創(chuàng)建仿真模型和后處理。確定減速器輸入軸的功率后，即可根據(jù)減速器的設(shè)計參數(shù)，計算獲得各軸及傳動尺寸的受力情況。通過NX系統(tǒng)軟件對關(guān)鍵零件進(jìn)行受力分析，進(jìn)一步檢驗零部件和減速器整體設(shè)計裝配是否合理。當(dāng)確定某個零部件其結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位受力情況超出了材料本身的許用應(yīng)力時，需要對該零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行重新效核計算，優(yōu)化受力結(jié)構(gòu)，從而使任務(wù)產(chǎn)品符合設(shè)計要求。
5.二維工程圖的生成。將虛擬裝配和模擬分析沒有問題的減速器總成三維模型，及所有定型的零部件，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件的工程圖模塊，智能轉(zhuǎn)換生成包含三視圖、軸測圖等的二維工程圖。對自動生成的尺寸標(biāo)注進(jìn)行檢查修改，或手動添加尺寸標(biāo)注，然后根據(jù)實際機械加工需要，標(biāo)注相關(guān)加工信息、技術(shù)要求、工程圖編號等，完成所有零部件及裝配總成的二維工程圖制作。NX系統(tǒng)軟件作為高端CAD/CAE機械產(chǎn)品信息化設(shè)計軟件，將其引入到應(yīng)用型大學(xué)生機械設(shè)計課程設(shè)計中，符合當(dāng)前“創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型”大環(huán)境下企業(yè)、社會對應(yīng)用型人才的迫切需求，改善了機械設(shè)計專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系統(tǒng)軟件的課程設(shè)計指導(dǎo)規(guī)范，仍有很多工作等待完善，如：如何檢驗及評判學(xué)生機械設(shè)計課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量？如何評價學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力？等等，都需要進(jìn)一步實踐、探索，開發(fā)出一套實用的基于制造業(yè)信息化技術(shù)的機械設(shè)計課程設(shè)計體系。
參考文獻(xiàn)：
[1]周海，等.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2011.
雖然傳統(tǒng)的機械設(shè)計理論教學(xué)模式確有其優(yōu)勢，但在培養(yǎng)學(xué)生動手能力方面卻有所欠缺，故應(yīng)有所革新。本文綜合我校當(dāng)前教學(xué)當(dāng)中所存在的問題，并分析現(xiàn)有的機械設(shè)計的教學(xué)模式，從相關(guān)方面詳盡說明了理論教學(xué)與課程設(shè)計并行的教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:
機械設(shè)計理論教學(xué);并行;教學(xué)研究
一、引言
機械類專業(yè)的教學(xué)不像其他專業(yè)教學(xué)一般，多以理論為主，機械類專業(yè)較為偏重的是實際操作，多上手才能得到更多的鍛煉，才能對本專業(yè)有更好的認(rèn)識。由于擴招政策的推行，導(dǎo)致了現(xiàn)今大學(xué)生的可以動手操作的機會顯著減少，這對于學(xué)生以后的發(fā)展也有一些小小的影響。在以往的教學(xué)過程中，總是先進(jìn)行機械設(shè)計的理論課教學(xué)，待理論課教學(xué)進(jìn)行兩到三周之后，再加入實踐設(shè)計課程。這種教學(xué)課程安排雖有其可取之處，但也有其不足之處，例如會造成知識的斷層，為解決這一問題，提出了理論教學(xué)與課程設(shè)計并行的教學(xué)模式。
二、對傳統(tǒng)教學(xué)模式的分析
傳統(tǒng)的機械設(shè)計教學(xué)模式是將理論教學(xué)與實操教學(xué)分開進(jìn)行的，這是一種分離式的教學(xué)模式。在這種情況下，即使帶教老師有著長達(dá)數(shù)年的教學(xué)經(jīng)驗，在課堂上可以讓學(xué)生學(xué)到扎實的基礎(chǔ)知識，但實際操作的欠缺仍舊是一大硬傷。這是現(xiàn)今人才培養(yǎng)過程中普遍存在的重學(xué)輕用現(xiàn)象。正因為這種分離式的教學(xué)模式，使得理論課程與實踐課程看起來好像完全不同的，沒有聯(lián)系的樣子。開展這兩門課程的初衷是為了使他們相輔相成，使得學(xué)生通過實踐課程可以更好的理論知識，所學(xué)到的理論知識也能很好的指導(dǎo)實踐操作。但這一目的似乎并未達(dá)到，反而有所背離，致使學(xué)用脫節(jié)。學(xué)用脫節(jié)是導(dǎo)致學(xué)生盡管很好的學(xué)習(xí)了理論知識，但仍不能很好的應(yīng)用理論知識指導(dǎo)實踐操作的根本原因。當(dāng)學(xué)生開始課程設(shè)計時，因為前面所提到的這些原因，他們并不能很好的將自己所學(xué)到的知識應(yīng)用到課程設(shè)計中去，也不知道該從那個點著手，不能深究問題，最后只能倉促了事，著實令人惋惜。這便是這種分離式教學(xué)所帶來的不好之處，雖然就這種教學(xué)模式也有其存在的必要性，也有其可取之處，但筆者認(rèn)為，瑕不掩瑜，只有進(jìn)行完善與整改，才能使的教學(xué)模式變得更加的科學(xué)合理。
三、對并行教學(xué)模式的探索
任意選取一班學(xué)生，進(jìn)行機械設(shè)計理論教學(xué)與課程設(shè)計并行模式的試點班級，以下為主要做法:
(一)同時進(jìn)行理論教學(xué)與課程設(shè)計
以往傳統(tǒng)教學(xué)模式理論教學(xué)與課程設(shè)計的開展是有時間差的，在本次探索實踐中，打破了傳統(tǒng)的桎梏，兩項教學(xué)工作同時進(jìn)行，即開課就開始布置課程設(shè)計，使得課程設(shè)計與理論教學(xué)結(jié)合的更為緊密。這將以往的課程設(shè)計進(jìn)行了拆分重組，目的是為了更符合這種兩者同時進(jìn)行的新模式。
(二)以具體項目為主線進(jìn)行教學(xué)工作設(shè)計
項目的選取要選取涉及面較廣，最好可以綜合機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識及其進(jìn)階。減速器設(shè)計極為符合這一要求，這一項目包括了教材中的諸多內(nèi)容，比如教材中所提到的零件的傳動，連接部分以及零件承受外界壓力的程度等［1］。選取這一項目作為主線，能夠使得學(xué)生對于基礎(chǔ)知識的掌握更加深入，對一些通用常用的設(shè)計方法也可以有所了解，有所掌握。將減速器設(shè)計作為主線來進(jìn)行教學(xué)是很可行的。除此之外，對于教學(xué)設(shè)計，筆者認(rèn)為，應(yīng)該整合課程與項目，確保項目設(shè)計中所涉及到的一些設(shè)計知識盡可能都的包括在教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，在進(jìn)行教學(xué)安排時也應(yīng)考慮項目的工作進(jìn)展，爭取“知”與“行”可以達(dá)到高度統(tǒng)一。此外，在教學(xué)的過程中也應(yīng)該根據(jù)實際需要，進(jìn)行講解。
(三)以學(xué)習(xí)任務(wù)的形式促使學(xué)生產(chǎn)生興趣
將全班進(jìn)行分組，并將減速器設(shè)計的項目進(jìn)行拆分，拆分所得的幾個小項分別分配給各個小組，并保證小組內(nèi)成員人人都可以參與到此項目的設(shè)計當(dāng)中來，并在設(shè)計當(dāng)中均能起到一定的作用。這種任務(wù)分配的方式，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，使得每個學(xué)生都參與到這項活動中來，這對于學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)也是極有益處的。此外，還可以增加答辯之類的項目，讓每一位同學(xué)都能站到講臺上闡述自己的想法與設(shè)計，這對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維有很大的幫助。
四、模式變革的效果
通過模式變革的實驗，所得結(jié)果多積極向上，改善較大多體現(xiàn)在以下幾個方向:
(一)學(xué)生主導(dǎo)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)興趣明顯提高
傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式多由老師主導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)度，進(jìn)行模式變革，采用理論教學(xué)與課程設(shè)計并行教學(xué)的模式后，學(xué)習(xí)進(jìn)度變?yōu)橛蓪W(xué)生主導(dǎo)，增強了靈活性，也大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生學(xué)習(xí)更為主動，之前所出現(xiàn)的一些不好的現(xiàn)象例如開小差，打瞌睡等小動作［2］也有所減少。
(二)師生之間交流增多，效果顯著
理論教學(xué)與課程設(shè)計并行教學(xué)模式，極大程度的激發(fā)了學(xué)生深入探究的積極性，越深入，發(fā)現(xiàn)的問題便也越多，此時便會主動向老師請教，和老師進(jìn)行交流，師生之間的思想碰撞也能給對方帶來靈感的火花，無論是對于教師還是學(xué)生，都極有幫助。
(三)擁有足夠設(shè)計時間，質(zhì)量得到明顯提升
傳統(tǒng)教學(xué)模式留給學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計的時間并不充裕，經(jīng)過變革之后，課程設(shè)計的時間被大大拉長，也給了學(xué)生能夠深入探究的機會，這對設(shè)計質(zhì)量的提升起到了不可忽視的作用。
五、結(jié)論
雖然本次實驗只是初步嘗試且還有一些不足之處，但機械設(shè)計理論教學(xué)與課程設(shè)計并行教學(xué)模式所帶來可以的好處是顯而易見的，筆者認(rèn)為可以將這一模式同樣也應(yīng)用到機械類專業(yè)的其他課程中去，唯有使知行合一，才能更好的應(yīng)用所學(xué)到的知識，最不應(yīng)該空懷寶藏卻不知其應(yīng)用之法。知理論，懂實踐，才是上佳之道。
參考文獻(xiàn)：
［1］迎春，王利華．機械設(shè)計理論教學(xué)與課程設(shè)計并行教學(xué)模式的探索［J］．時代教育，2015，12(21):14－16．
［2］龐興華，解芳．CDIO教學(xué)模式在機械設(shè)計教學(xué)中的研究和實踐［J］．教書育人:高教論壇，2015，22(33):134－138．
關(guān)鍵詞：課程設(shè)計；機械設(shè)計基礎(chǔ)；教學(xué)
課程設(shè)計是工科學(xué)生從學(xué)習(xí)書本知識向模擬工程設(shè)計過渡的重要訓(xùn)練環(huán)節(jié)，對訓(xùn)練學(xué)生初步熟悉工程設(shè)計的基本方法和步驟，正確使用工具書，以及培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力等，都具有顯著的效果，在教學(xué)中一直受到高度重視。《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計在該課程理論教學(xué)結(jié)束時進(jìn)行，時間一般為兩周。近幾年來，我在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計時，遇到了一些困難，設(shè)計進(jìn)行得并不順利。主要原因有兩點：一是學(xué)生的水平參差不齊，對理論知識理解掌握的差異較大，尤其是綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力普遍較差；二是鉆研精神不夠，主動性差，過于依賴教師的輔導(dǎo)。為了改變這種狀況，我對課程設(shè)計的選題、組織實施以及成績評定等環(huán)節(jié)做了一些積極的探索，收到了良好的效果。
根據(jù)學(xué)生不同水平，設(shè)計課題分為不同層次“齒輪減速器”是《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計長期采用的典型課題，它具有以下諸多優(yōu)點：一是齒輪減速器是機械傳動中常用的傳動裝置，也是各種機械中通用的傳動裝置，與課程性質(zhì)相一致；二是通過這類課題的設(shè)計實踐，能夠使學(xué)生得到較全面的訓(xùn)練，較好地達(dá)到設(shè)計教學(xué)目的；三是在難易程度和設(shè)計工作量方面應(yīng)變性較強，便于根據(jù)需要靈活掌握。所以，我仍然選擇“齒輪減速器”作為設(shè)計課題?？紤]到學(xué)生水平參差不齊，同一班級中的學(xué)生之間存在較大差距，為了使設(shè)計課題的難易程度和工作量大小與學(xué)生的水平和能力相適應(yīng)，既讓每個學(xué)生都能順利地完成設(shè)計任務(wù)，又能充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的潛能，我確定了復(fù)雜程度不同、工作量不同的三類設(shè)計課題，供不同層次的學(xué)生完成。學(xué)習(xí)成績一般或較差的學(xué)生，所要完成的設(shè)計課題是“一級直齒圓柱齒輪減速器”，其難度不大，設(shè)計工作量適中；難度和設(shè)計工作量都較大的“一級斜齒圓柱齒輪減速器”和“二級直齒圓柱齒輪減速器”兩個設(shè)計課題，供學(xué)習(xí)成績好、能力強、肯鉆研的優(yōu)秀學(xué)生選擇。
提前布置設(shè)計任務(wù)，把課程設(shè)計融合到理論教學(xué)之中課程設(shè)計是緊接在理論教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行的。通常的做法是在課程設(shè)計開始時布置設(shè)計任務(wù)。我在輔導(dǎo)學(xué)生設(shè)計時發(fā)現(xiàn)，有不少學(xué)生對設(shè)計時所要用到的理論知識和基本方法，雖然在前面理論教學(xué)中已經(jīng)學(xué)過，但此時卻不會應(yīng)用，有的甚至已經(jīng)忘記了，輔導(dǎo)時很費力氣，影響課程設(shè)計的順利進(jìn)行。為了改變這種狀況，我采取了提前布置設(shè)計任務(wù)的做法，把課程設(shè)計融合到課程的理論教學(xué)之中。在開學(xué)初把課程設(shè)計的任務(wù)書與課程的授課計劃一起發(fā)給學(xué)生（學(xué)生暫不分組），讓學(xué)生從學(xué)習(xí)本課程開始，就接觸設(shè)計課題，在學(xué)習(xí)理論知識的過程中逐步熟悉設(shè)計課題。把設(shè)計課題分解成帶傳動、齒輪傳動、軸傳動和軸承等四個設(shè)計模塊，融入有關(guān)章節(jié)的理論教學(xué)中去，把設(shè)計課題中的理論計算，如帶傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計計算、軸的設(shè)計等，與教材中相應(yīng)的練習(xí)題結(jié)合起來，作為課外練習(xí)布置給學(xué)生課后完成。由于這些課外作業(yè)與課程設(shè)計聯(lián)系緊密，學(xué)生大多十分重視，積極性很高。到進(jìn)行課程設(shè)計時，設(shè)計課題中的理論計算部分已經(jīng)經(jīng)過了一次演練，大多數(shù)學(xué)生對設(shè)計計算的方法和步驟已經(jīng)不再陌生，只需用分組后各自的原始設(shè)計數(shù)據(jù)代替前面練習(xí)時的數(shù)據(jù)，將所作過的資料（計算）進(jìn)行修改、連接整理，便可以較順利地完成設(shè)計計算說明書的編寫，把主要精力和時間用于結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪圖，從而使絕大多數(shù)學(xué)生都能夠順利地按時完成設(shè)計任務(wù)。
設(shè)計任務(wù)分解到人，保證每個學(xué)生都能認(rèn)真投入到課程設(shè)計中去每個學(xué)生都能積極參與并有所收獲，是我組織實施課程設(shè)計的指導(dǎo)思想。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，使每個學(xué)生都能認(rèn)真地投入到課程設(shè)計中去，防止少數(shù)學(xué)生偷懶，我采取了以下措施：一是分組小、任務(wù)足，每個設(shè)計小組一般為兩人。小組之間的原始設(shè)計數(shù)據(jù)各不相同，并且在小組內(nèi)把設(shè)計任務(wù)分解到人，小組成員之間既相互合作，又都有自己的任務(wù)，人人都必須自己動手、抓緊時間才能按時完成。二是在設(shè)計過程中，強化平時考核，每天檢查各小組的設(shè)計進(jìn)度，記錄每個學(xué)生的出勤情況，作為評定學(xué)生設(shè)計成績的一個方面。三是準(zhǔn)確把握設(shè)計工作量，在給每個學(xué)生分配設(shè)計任務(wù)時，根據(jù)能力不同區(qū)別對待，既做到任務(wù)充足，又保證每個學(xué)生只要抓緊時間都能按時完成。四是指導(dǎo)注重培養(yǎng)能力，對于大多數(shù)學(xué)生，指導(dǎo)的重點是設(shè)計的基本方法和步驟以及如何查閱設(shè)計資料和工具書；對較差的學(xué)生則以答疑的形式進(jìn)行個別輔導(dǎo)。
圖紙必須上機繪制，進(jìn)一步提高學(xué)生計算機繪圖能力計算機繪圖是工科學(xué)生的一項必備技能，早已納入《機械制圖》課程的教學(xué)之中。在進(jìn)行《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計時，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了計算機繪圖的基本技能。因此，在課程設(shè)計期間，我將CAD/CAM機房向?qū)W生開放，要求學(xué)生所有圖紙必須用AutoCAD繪制。通過實踐，我覺得這樣做有三點益處：一是滿足了學(xué)生上機操作的愿望，有利于調(diào)動學(xué)生的積極性；二是在計算機上繪出的圖紙干凈整齊，避免了過去用圖版繪圖存在線條粗細(xì)不勻、圖面難以保持干凈等問題，學(xué)生把自己繪制的圖紙打印出來，容易產(chǎn)生成就感，有利于增強學(xué)生的自信心；三是給學(xué)生提供了一次把所學(xué)的CAD繪圖技能應(yīng)用于設(shè)計的機會，對進(jìn)一步提高學(xué)生的計算機繪圖技能大有益處。
充分重視答辯環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生反思和提高學(xué)生在完成設(shè)計后，把設(shè)計資料交給教師評閱，往往只關(guān)心成績，而不關(guān)心自己的設(shè)計存在哪些問題，應(yīng)當(dāng)如何改進(jìn)。因而，教師的評閱環(huán)節(jié)對學(xué)生的進(jìn)步?jīng)]有多大幫助。為了最大限度地提高課程設(shè)計的效果，盡可能使學(xué)生多受益，我在評閱設(shè)計資料時強化了答辯環(huán)節(jié)，通常安排一個下午進(jìn)行答辯，答辯時請相關(guān)教師參與，把每班分為四個答辯組，每組兩位教師，負(fù)責(zé)4～5個設(shè)計小組。學(xué)生的設(shè)計成績由兩部分組成：一是答辯教師在仔細(xì)審閱學(xué)生的設(shè)計資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的答辯情況和設(shè)計課題的難易程度給出成績，此成績占設(shè)計成績的70％；另一部分是平時考核成績，由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生在設(shè)計過程中的表現(xiàn)，如遵守作息時間情況、是否按時獨立完成等評定，占設(shè)計成績的30％。
實踐表明，以上做法能夠較好地適應(yīng)當(dāng)前絕大多數(shù)學(xué)生的實際情況，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，設(shè)計教學(xué)的整體質(zhì)量有了明顯的提高。效果最為顯著的有兩點：一是針對每個學(xué)生的實際水平分配不同的設(shè)計任務(wù)，使每個學(xué)生都必須認(rèn)真去做，避免了過去按“優(yōu)帶差”分組常常演變成“優(yōu)代差”的弊端。學(xué)習(xí)較差的學(xué)生不得不自己去完成設(shè)計任務(wù)，也和其他學(xué)生一樣得到了鍛煉，看到了自己的成績，感受到成功的快樂，有利于增強他們的自信，對他們以后的進(jìn)步大有益處。二是把課程設(shè)計貫穿到課程理論教學(xué)中，體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的教學(xué)原則。不僅有效地提高了課程設(shè)計的效率，而且大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)章節(jié)時有了明確的針對性，看到了理論的應(yīng)用性，學(xué)習(xí)的積極性明顯增強，真正實現(xiàn)了課程設(shè)計與理論教學(xué)的互相促進(jìn)，有利于該課程整體教學(xué)質(zhì)量的提高。
參考文獻(xiàn)
[1]陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2000.
為了培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才，對機械設(shè)計課程體系從教學(xué)方法、實踐教學(xué)、課程設(shè)計、師資隊伍建設(shè)等方面進(jìn)行了改革和探索。教學(xué)成果表明，這種教學(xué)模式不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高應(yīng)用能力，而且也提高了教師的教學(xué)水平。
關(guān)鍵詞：
機械設(shè)計；教學(xué)方法；教學(xué)手段；雙能型教師
《機械設(shè)計》是機械類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是機械類學(xué)生學(xué)習(xí)必不可少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一。該課程主要是培養(yǎng)學(xué)生具有綜合機械設(shè)計的能力，對我校在應(yīng)用性和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)方面起著非常重要的作用，尤其是對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起著決定性作用，同時該課程又是從理論課程與工程實際相結(jié)合的設(shè)計性課程。該課程的理論性較強，知識面廣，學(xué)生普遍反映該課程難學(xué)，知識點分散，理解起來困難，聽不懂學(xué)不會[1]。在實踐教學(xué)過程中缺乏創(chuàng)新設(shè)計，不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致不能很好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中,怎樣提激發(fā)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高課堂聽課效率，培養(yǎng)出應(yīng)用型創(chuàng)新性人才,是《機械設(shè)計》課程教學(xué)過程中必須思考的問題[2]。為了解決上述問題，適應(yīng)學(xué)校應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)，針對教學(xué)中出現(xiàn)的各種問題，在教學(xué)方法、實踐教學(xué)、課程設(shè)計、師資隊伍建設(shè)等方面進(jìn)行了改革探究。
1多種教學(xué)手段靈活應(yīng)用，重點培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性
《機械設(shè)計》課程是實踐性和理論性相結(jié)合的一門綜合性課程，教學(xué)過程中涉及到許多的機械傳動過程、機器的工作原理、機械零件結(jié)構(gòu)分析等相關(guān)內(nèi)容，在講授的過程中，教師很難僅靠粉筆和語言講授清楚，例如吃齒輪傳動，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其是一些想象力差的同學(xué)，根本就無法理解其工作原理。同時在教學(xué)過程中基本沒有實物圖，大部分學(xué)生都是初次接觸機械類專業(yè)知識，對課程了解不深，缺乏感性認(rèn)識，因而即使教師備課充分，授課十分認(rèn)真，仍然有很多學(xué)生聽不懂，感覺這門課程很難，久而久之就對這門課失去了學(xué)習(xí)興趣，最終導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的狀況。因此，我們教師在每堂課的教學(xué)過程中要多種教學(xué)手段和教學(xué)方法方法靈活并用，引起學(xué)生的興趣。
（1）多媒體教學(xué)可使教學(xué)直觀、形象、生動，傳遞的信息量大，對于動畫易引起學(xué)生的興趣，更容易于被學(xué)生接受，同時教學(xué)時可將工程應(yīng)用的實例插入到多媒體中，使學(xué)生對所學(xué)知識有深刻的理解，同時學(xué)生對工程應(yīng)用也有了解。但是教師在授課時不能將板書教學(xué)忽略，應(yīng)將板書教學(xué)模式和多媒體教學(xué)相結(jié)合,授課時靈活應(yīng)用。一方面能夠增強教學(xué)的直觀性,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能動性,增強學(xué)生的創(chuàng)新意識;另一方面又可以充分發(fā)揮板書的過程性強、靈活方便、與學(xué)生互動性效果好等優(yōu)點[3,4]。不僅提高了學(xué)生課堂聽課效率,而且也提高教師的教學(xué)水平。
（2）教師要合理的利用視頻教學(xué)，對于某些加工工藝及機器的工作原理，我們在備課時就需要準(zhǔn)備相關(guān)的視頻，例如軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計、聯(lián)軸器和離合器等章節(jié)的內(nèi)容安排相關(guān)的視頻，通過播放視頻與教師的講解，學(xué)生能夠深入了解其加工生產(chǎn)過程，聽過視頻播放能加深印象，容易引起學(xué)生的興趣。對于某些章節(jié)內(nèi)容也可以采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)[5]，這種教學(xué)手段不僅可以使學(xué)生養(yǎng)成獨立思考的習(xí)慣，又能鍛煉學(xué)生查資料的能力，通過查資料能夠擴展學(xué)生自己的視野，便于學(xué)生對前沿信息知識的了解和掌握，增強學(xué)生對自己專業(yè)的熱愛，為學(xué)生將來繼續(xù)深造奠定基礎(chǔ)。此外，慕課也是教師授課的重要教學(xué)手段，對于重要的章節(jié)，教師可以采用慕課的形式來激發(fā)學(xué)生的興趣，并且結(jié)合多媒體所呈現(xiàn)的及教師的重點講解，使學(xué)生對重點難點有深入的了解并達(dá)到掌握。同時教師可以將慕課視頻拷貝給學(xué)生，讓學(xué)生在課下也可以自己獨立的學(xué)習(xí)。教師需要結(jié)合教學(xué)的內(nèi)容與知識點的難易程度合理的利用并結(jié)合多種教學(xué)手段，使學(xué)生對《機械設(shè)計》產(chǎn)生興趣，提高教學(xué)效率。
（3）教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)膶⒎治鲕浖c教學(xué)相結(jié)合，在《機械設(shè)計》教材中有很多的傳動裝置，比如帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動。可以利用三維建模軟件UG建立這些傳動機構(gòu)的模型，然后運用ADAMS或ABAQUS軟件模擬運動學(xué)仿真分析和有限元仿真分析。或者直接利用仿真軟件建立相關(guān)模型，施加約束和邊界條件，進(jìn)行仿真分析，最終查看各個部分的速度、位移和曲線，或者應(yīng)力應(yīng)變、變形云圖。通過建模仿真分析的過程，學(xué)生可以加強對課本講的知識點的進(jìn)一步理解，同時讓學(xué)生學(xué)習(xí)仿真軟件的應(yīng)用。
（4）習(xí)題講解是《機械設(shè)計》教學(xué)過程中必不可缺少重要的環(huán)節(jié)之一。《機械設(shè)計》課程課后習(xí)題的難度較大，篇幅長，涉及其他學(xué)科的知識點多，例如高等數(shù)學(xué)、機械原理、材料力學(xué)，理論力學(xué)等，其題目分析計算難度大，如果學(xué)生僅僅依靠上課的時間聽課，很難把作業(yè)完成的很好，也很難掌握重點和難點知識。因而，在一些重點難點知識點講解結(jié)束后，進(jìn)行相關(guān)的習(xí)題講解。主要講解講解課本中的經(jīng)典例題和難度較大的作業(yè)題，同時也安排講解經(jīng)典考研習(xí)題［6］，使學(xué)生深入理解教材中的知識點。
2加強實踐教學(xué)和課程設(shè)計教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
《機械設(shè)計》課程設(shè)計是每個機械類學(xué)生必須要做的任務(wù)，在課程設(shè)計之前，教師通過選擇有生產(chǎn)背景的實踐課題為依據(jù)，給出需要設(shè)計的題目，并給出學(xué)生相關(guān)的提示，并列出需要查詢的才能考書及相關(guān)的參考文獻(xiàn)，鼓勵學(xué)生自己動手去查資料，重點培養(yǎng)學(xué)生對材料及數(shù)據(jù)的整理能力。每一個題目由3個學(xué)生來完成，3個學(xué)生一起探討原理方案設(shè)計、傳動方案設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計，最終確定設(shè)計方案，然后老師給每個學(xué)生不同的設(shè)計參數(shù)，學(xué)生再進(jìn)行強度分析計算，根據(jù)學(xué)生自己所計算的數(shù)據(jù)，進(jìn)行手工繪制運動方案圖、零件圖和總體裝配圖，鍛煉手工繪圖能力，同時要求學(xué)生的設(shè)計圖紙必須用CAD軟件繪制相關(guān)的圖紙，然后在使用CAD軟件進(jìn)行電腦繪圖，最終完成該產(chǎn)品的設(shè)計。通過這樣的設(shè)計過程，使學(xué)生對設(shè)計有了更深刻的認(rèn)識，同時可以把CAD知識加以鞏固，提高CAD畫圖能力。完成設(shè)計內(nèi)容之后，鼓勵學(xué)生采用相關(guān)分析軟件，對所設(shè)計的零部件建立模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，例如采用ANSYS有限元軟件、ADAMS等軟件建立模型。通過查看各個部分的仿真結(jié)果，然后合理修改設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。這不僅增強了學(xué)生對學(xué)習(xí)機械設(shè)計的興趣，而且使學(xué)生的自身能力和創(chuàng)新意識得到全面的提高。學(xué)校或者學(xué)院出資舉辦一些機械類比賽，例如車輛技能大賽、機械產(chǎn)品設(shè)計大賽、大學(xué)生創(chuàng)新大賽、機械制圖大賽等。鼓勵學(xué)生積極參加這些競賽，主要是為了提高學(xué)生的自己動手能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生都會的精心準(zhǔn)備競賽的內(nèi)容，設(shè)計出自己的產(chǎn)品。完成設(shè)計之后，學(xué)院會組織老師對所有參賽的的作品進(jìn)行評比驗收，同時還需要進(jìn)行參賽組進(jìn)行答辯，講解自己所設(shè)計的作品的設(shè)計思路及功能，最后由老師評出優(yōu)秀的作品，參加省級、國家級的大型比賽。如筆者鼓勵學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新課題，學(xué)生自己查資料，然后寫申請書，找到創(chuàng)新點，最后由學(xué)院學(xué)校的專家及外校專家進(jìn)行審批，通過審批后，學(xué)生自己用三維軟件進(jìn)行畫圖設(shè)計。學(xué)生通過這種競賽的形式，可以把所學(xué)的理論知識與實踐結(jié)合起來，增強學(xué)生創(chuàng)新意識和提高解決實際問題的能力。
3建立雙能型教師隊伍
在地方性、應(yīng)用型高水平大學(xué)建設(shè)的過程中，培養(yǎng)雙能型教師至關(guān)重要，要求教師具有扎實的理論教學(xué)素質(zhì)，也要有豐富的實踐教學(xué)素質(zhì)。應(yīng)用型大學(xué)主要以培養(yǎng)服務(wù)于地方經(jīng)濟發(fā)展的人才為目標(biāo)?！稒C械設(shè)計》課程的雙能型教師要求教師必須具備相關(guān)的機械類理論知識，同時具有實踐的經(jīng)驗，這就要求青年教師利用假期去企業(yè)實踐鍛煉，學(xué)習(xí)企業(yè)的技術(shù)[7]，管理模式，及機器的工作原理及設(shè)計思路，提高教師的實踐能力，擴展教師的知識面，還可以對典型機械產(chǎn)品拍照，為以后的教學(xué)提供工程實例。積極鼓勵教師帶領(lǐng)學(xué)生參加各種競賽和課題，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，同時也可以增強教師的實踐能力和科研水平。同時學(xué)?？梢越M織講課比賽，通過講課比賽，來提高教師的講課技能，將實踐和理論結(jié)合起來培養(yǎng)出雙能型教師。
4結(jié)束語
為了建設(shè)地方性、應(yīng)用型、高水平大學(xué)，近幾年以來講課教師在教學(xué)方法、實踐教學(xué)、課程設(shè)計、教師隊伍建設(shè)等多個方面不斷的進(jìn)行了探索與研究。將機械設(shè)計的理論教學(xué)與實踐結(jié)合起來，讓學(xué)生了解整個產(chǎn)品的設(shè)計過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。教師通過自身理論知識的學(xué)習(xí)和外出鍛煉不斷提高教師水平，以達(dá)到雙能型教師的要求，從而達(dá)到教學(xué)相長的目的。
作者：曹波 高尚 姚智華 陳洪軍 陳豐 單位：安徽科技學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
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《機械設(shè)計》是一門實踐性很強的課程，因為知識都是來源于工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)驗總結(jié)。比如齒輪，早在公元前300年，古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《機械問題》中就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運動的問題。希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺邊緣上均勻地插上銷子，使它與銷輪嚙合。在公元前100年，亞歷山人的發(fā)明家赫倫發(fā)明了里程計，在里程計中就使用了齒輪。隨著社會的發(fā)展，工業(yè)革命的興起，人們對齒輪的要求越來越高，工程師根據(jù)這些要求對齒輪進(jìn)行了系統(tǒng)化的總結(jié)，最終形成了一套完整的知識體系。但是，在實際的課堂教學(xué)中，我們早已習(xí)慣于向?qū)W生滿堂灌，灌輸機械設(shè)計的理論知識，從鏈傳動到帶傳動，從齒輪傳動到蝸桿傳動，讓學(xué)生記住大量的經(jīng)驗公式，而不是讓他們知道如何去使用這些公式[3，4]。例如，在齒輪傳動的知識中，涉及到強度計算的公式有很多，而且公式當(dāng)中包含大量的參數(shù)，但是，教師在課堂中只是告訴學(xué)生，這個公式用來計算什么，至于這個公式如何得來，公式中的參數(shù)有何含義，為什么要設(shè)置這樣的參數(shù)，卻從來不告訴學(xué)生。當(dāng)然，這當(dāng)中存在課時有限的問題。鑒于課時不足，教師一般不會向?qū)W生作過多解釋，考試時學(xué)生知道這個公式用來算什么即可。學(xué)生連公式都不甚了解就盲目背公式，應(yīng)付考試，難免會對本課程感到厭煩，而越厭煩越學(xué)不好，最后導(dǎo)致惡性循環(huán)———學(xué)生背公式、背知識點應(yīng)付考試，教師在有限的課時內(nèi)疲于趕課程進(jìn)度。如此一來，學(xué)生根本無法真正掌握機械設(shè)計的知識，這一點在每年招聘季用人單位筆試中都會凸顯出來。作為實踐性很強的《機械設(shè)計》課程，除了理論課，還有一個機械設(shè)計課程設(shè)計需要學(xué)生完成，這一點全國高校機械專業(yè)幾乎都是一致的。但是，該課程設(shè)計與理論課是完全分離開的。這里存在一個問題，正是因為學(xué)生在學(xué)習(xí)《機械設(shè)計》理論部分知識時，糊里糊涂地去背公式、背知識點，壓根不知道怎么用，所以根本就掌握得不扎實，往往在期末考試結(jié)束后，都已經(jīng)忘得差不多了。而機械設(shè)計課程設(shè)計恰好是在理論課結(jié)束后開始。此時，很多學(xué)生會覺得很茫然，面對課程設(shè)計的題目，無從下手。但是，不會做也得做，畢竟要拿學(xué)分，時間有限，把心一橫，你抄我我抄你就這樣形成了。這樣一來，看似做得如火如荼的機械設(shè)計課程設(shè)計，最終一點效果也達(dá)不到，別說把理論知識用于指導(dǎo)實踐了。
二、機械設(shè)計教學(xué)的一些建議
（一）理論知識與課程設(shè)計相結(jié)合的教學(xué)方法
《機械設(shè)計》作為一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，只有把學(xué)到的知識應(yīng)用到現(xiàn)實的機械設(shè)計中去，知識點才能掌握得扎實，才能真正達(dá)到學(xué)習(xí)本課程的目的。因此，理論知識部分不應(yīng)該與實踐部分———機械設(shè)計課程設(shè)計分離開。我們需要把課程設(shè)計糅合在理論教學(xué)中。我們做的課程設(shè)計的題目一般是減速箱的設(shè)計，里面會涉及到齒輪傳動、帶傳動、軸配合、軸承配合、鍵連接、摩擦等知識點。那么，我們可以在課程開始前給學(xué)生布置任務(wù)，說明整個課程設(shè)計中需用到的知識點。在課程講授過程中，講到課程設(shè)計需要用到的知識點時，就給學(xué)生重點強調(diào)，加深印象，并引導(dǎo)學(xué)生課后完成課程設(shè)計相應(yīng)部分的內(nèi)容。這個過程有助于學(xué)生加深對知識點的理解，學(xué)生在實踐過程中遇到不懂的地方也會及時反饋，教師再詳細(xì)講解。有這樣一個教學(xué)、實踐、反饋互動的過程，相信學(xué)生掌握知識的程度會更好。當(dāng)我們以這樣一種課程設(shè)計（類似于實際機械設(shè)計中的一個完整的項目）的方式作為作業(yè)布置給學(xué)生，不僅能夠把整個課程零散的知識點串聯(lián)起來，讓學(xué)生體會到實際的機械設(shè)計會考慮很多現(xiàn)實因素，理論上的最優(yōu)值在實際當(dāng)中不一定能用得上，加深他們對經(jīng)驗公式的理解，也加強了他們學(xué)以致用的能力。而且，這種訓(xùn)練與企業(yè)實際的機械設(shè)計流程類似，當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷了這樣一個過程以后，畢業(yè)后走上工作崗位，從事機械設(shè)計方面的工作，就不會感到茫然不知所措，不知如何下手。
（二）用實際設(shè)計項目代替課后作業(yè)
在平時的教學(xué)中，為了讓學(xué)生鞏固已學(xué)過的知識，任課老師一般會在課后布置相當(dāng)數(shù)量的題目讓他們回去做。筆者認(rèn)為，這種做法，其實是高中學(xué)習(xí)的一種延續(xù)，應(yīng)試教育的一種繼續(xù)。對于應(yīng)付考試，效果可能非常明顯。但是，《機械設(shè)計》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，如果日后從事機械相關(guān)工作，不可避免地要用到本課程的知識。而使用高中的學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)本課程，顯然是不行的，期末考試結(jié)束后，學(xué)生就已經(jīng)把知識忘得一干二凈，更別提在日后的工作中會把本課程的知識熟練地應(yīng)用在實際的設(shè)計中。另外，課本上的很多作業(yè)題目，基本上都是好多年沒有改變過，本屆學(xué)生做完以后，精明的下一屆學(xué)生會找?guī)熜謳熃闼饕@些作業(yè)的答案，他們就可以不費吹灰之力地完成作業(yè)。這樣培養(yǎng)出來的不是人才，而是印刷機。因此，在作業(yè)布置方面，任課老師也需要花點心思。其實，如果教師自己有機械設(shè)計方面的研究項目，可以把其中一些內(nèi)容整理成作業(yè)的形式，布置給學(xué)生做。這樣，既避免了作業(yè)題目年年一樣，一成不變，從而導(dǎo)致作業(yè)抄襲，也可以引導(dǎo)學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實際中，達(dá)到學(xué)以致用的效果。就算教師自己沒有研究項目，也可以想一些與實際相關(guān)的設(shè)計題目，引導(dǎo)學(xué)生使用理論知識來進(jìn)行設(shè)計。
（三）引導(dǎo)學(xué)生參加機械創(chuàng)新設(shè)計競賽
學(xué)生在學(xué)習(xí)機械設(shè)計的過程中，隨著知識和經(jīng)驗的不斷積累，想象力逐漸豐富，思維也比較敏捷，但學(xué)生通常理論基礎(chǔ)不扎實，學(xué)科知識面窄，學(xué)科之間缺乏合理的整合，思考問題缺乏靈活性和全面性，在獨立解決創(chuàng)新設(shè)計課題方面能力不足，雖然有創(chuàng)新熱情，但獨特的創(chuàng)新目標(biāo)不明確，從而妨礙了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這一問題困擾我們多年，尤其是高校學(xué)生在學(xué)習(xí)主動性欠缺的情況下，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式基本上無能為力。為了克服這一困難，我們積極探索新的教學(xué)模式：走出課堂，積極參加機械創(chuàng)新設(shè)計競賽。為了開發(fā)學(xué)生的機械設(shè)計創(chuàng)新能力，不少高校開展了種類繁多的機械創(chuàng)新設(shè)計競賽。因此，任課老師可以結(jié)合課堂教學(xué)，正確引導(dǎo)學(xué)生參加此類競賽。當(dāng)然，參加這樣一種活動，目的并不是為了拿獎贏得榮譽，主要是為了鍛煉學(xué)生的思維能力，鍛煉學(xué)生學(xué)以致用的能力。在參賽過程中，學(xué)生結(jié)合自己的想法，提出一個自己的創(chuàng)新設(shè)計課題，老師根據(jù)課題的實際情況對學(xué)生進(jìn)行個性化的指導(dǎo)。這種基于項目的工程教育強調(diào)工程基礎(chǔ)，采取獨立學(xué)習(xí)、項目團隊、技術(shù)討論等教學(xué)方式，將學(xué)生置于競賽狀態(tài)下去完成實際項目，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合能力，形成集教學(xué)、訓(xùn)練和創(chuàng)新活動為一體的新的教學(xué)模式，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的目的。大學(xué)生所處的年齡，是創(chuàng)造力最旺盛的時期，他們會有各種各樣的想法。他們的這些想法，看似稀奇古怪、不著邊際，但是，作為老師，我們不要隨意否定，扼殺他們的創(chuàng)新潛能，而應(yīng)適當(dāng)?shù)毓膭钏麄?，引?dǎo)他們結(jié)合理論知識來實現(xiàn)他們的想法。
三、結(jié)語
