導(dǎo)語(yǔ)：議機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)改革及課程設(shè)計(jì)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：依據(jù)教學(xué)實(shí)踐，從實(shí)際出發(fā)，圍繞教材的修訂與課程設(shè)計(jì)等方面提出自己的看法并展開論述，旨在促進(jìn)成人專科課程建設(shè)，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)符合實(shí)際要求的人才。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；教學(xué)改革；課程設(shè)計(jì)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，也是一門能直接用于生產(chǎn)的設(shè)計(jì)性課程。該課程的教學(xué)目的不僅在于傳授通用零件和常用機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)、基本理論和基本設(shè)計(jì)方法，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生具備一定的的實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)能力[1]。課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和工程意識(shí)的重要環(huán)節(jié)，是啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、開拓學(xué)生創(chuàng)新潛能的重要手段，可以為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定一定的基礎(chǔ)，在教學(xué)計(jì)劃中起著承上啟下的重要作用[2]。課程設(shè)計(jì)時(shí)需要查閱大量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)等相關(guān)資料，通過課程設(shè)計(jì)，可以把《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》和《機(jī)械制圖》、《工程材料》、《工程力學(xué)》等所修課程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合并綜合運(yùn)用?？梢允箤W(xué)生掌握一套完整的設(shè)計(jì)原則、步驟和方法。

根據(jù)教育部的有關(guān)規(guī)定，電大的脫產(chǎn)學(xué)生只能招收成人?？茖W(xué)生。由于近十年來，高校擴(kuò)招及自考、網(wǎng)絡(luò)等各種辦學(xué)形式的多樣化，留給成人高考的生源比以往少，但成人高考這幾年并沒有減招，故而造成錄取線走低?？偡?50分的成專考試，2007年的錄取分?jǐn)?shù)為125分，2008年的錄取分?jǐn)?shù)為148分，2009年降到了116分，2010為125分。換算成百分制，30分不到就可以上大學(xué)了。較低的入學(xué)“門檻”，使有的學(xué)生毫不珍惜學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，曠課、遲到早退的現(xiàn)象都有，每年還有2%～3%的學(xué)生自動(dòng)放棄學(xué)業(yè)。由于分?jǐn)?shù)線過低，有些學(xué)生基礎(chǔ)較差，據(jù)統(tǒng)計(jì)，電大成人?？茩C(jī)電專業(yè)學(xué)生中，一元二次方程、三角函數(shù)這些初中數(shù)學(xué)內(nèi)容都不會(huì)的學(xué)生占到80%以上。

根據(jù)實(shí)際情況，浙江省廣播電視大學(xué)對(duì)機(jī)電?？频慕虒W(xué)計(jì)劃作出了一定的修改，比如減少了統(tǒng)考課程，取消了學(xué)習(xí)難度較大的《工程力學(xué)》，刪減了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》的部分內(nèi)容，調(diào)整了必修課、選修課及自選課學(xué)分的比例，在一定程度上加大了地方電大教學(xué)的自主權(quán)。但是具體的教學(xué)過程，還需地方電大自行酌情改革。

?？圃盒５慕逃约夹g(shù)應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標(biāo)，因此《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的教學(xué)改革，必須以全面機(jī)械設(shè)計(jì)素質(zhì)培養(yǎng)為中心、實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為主線，對(duì)傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法進(jìn)行改革。

一、教學(xué)內(nèi)容的整合

成人?？啤稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容改革，一方面要貫徹“夠用”原則，即為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程（在校的后繼學(xué)習(xí)）和終身學(xué)習(xí)（發(fā)展和創(chuàng)業(yè)）奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；另一方面要突出機(jī)械設(shè)計(jì)主題，即培養(yǎng)學(xué)生的從業(yè)（從事實(shí)際設(shè)計(jì)）能力，實(shí)現(xiàn)高等技術(shù)應(yīng)用性人才培養(yǎng)目標(biāo)。為此，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

（一）刪減難度較大的理論推導(dǎo)和證明，及時(shí)修正過時(shí)的內(nèi)容

成人高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才，其畢業(yè)生所從業(yè)的崗位決定了他們沒有必要對(duì)計(jì)算公式、定理、方法等的來龍去脈像培養(yǎng)研究型人才那樣搞得清清楚楚，而應(yīng)注重于如何運(yùn)用這些公式、定理和方法等來解決實(shí)際設(shè)計(jì)問題。因此，對(duì)一些過深的、不必要的理論推導(dǎo)、證明都可以予以刪除，以便使學(xué)生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實(shí)際應(yīng)用。例如：帶傳動(dòng)中松邊拉力、緊邊拉力與最大摩擦力等之間的關(guān)系推導(dǎo)；齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式推導(dǎo)過程等都可以刪除。與其他先修課程重復(fù)的內(nèi)容、偏深偏難而又不實(shí)用的內(nèi)容、因科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步而落后的內(nèi)容也應(yīng)刪除。例如：用彎扭合成當(dāng)量彎矩法對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算以及對(duì)軸的各項(xiàng)變形量的校核，對(duì)于沒有多少力學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生來說簡(jiǎn)直就是天書，而90年代初編寫的教材，其軸承部分早已嚴(yán)重與時(shí)代脫節(jié)，必須予以修正。教材要以機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，保證實(shí)用性和先進(jìn)性。

（二）完善設(shè)計(jì)所必須的基本知識(shí)和基本理論，培養(yǎng)較強(qiáng)的圖表查閱能力

課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，綜合運(yùn)用眾多課程完成的一項(xiàng)較大的設(shè)計(jì)任務(wù)[2]。完成課程設(shè)計(jì)，僅僅依靠《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，期間涉及到的知識(shí)有《機(jī)械制圖》、《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測(cè)量》等相關(guān)知識(shí)[3]。根據(jù)浙江省廣播電視大學(xué)對(duì)機(jī)電?？平虒W(xué)計(jì)劃的修改及相關(guān)課程的改革，已經(jīng)徹底刪除了《力學(xué)》、《工程材料》、《公差配合與互換性測(cè)量》等知識(shí)，僅僅依靠中央電大90出版的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，使得學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)缺少相關(guān)知識(shí)而無法解決問題。

修改后的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材，適當(dāng)增加了《工程力學(xué)》中靜力學(xué)、材料力學(xué)的部分知識(shí)，增加了《工程材料》中材料力學(xué)性能的簡(jiǎn)單介紹與資料查找，也增加了《公差配合與互換性測(cè)量》中偏差、公差、粗糙度、形位公差的介紹與查表選擇方法。

在企業(yè)中，普通工程師也被稱為“表工程師”。也就是說，工程師的重要能力之一就是能夠查閱有關(guān)圖表，從而結(jié)合有關(guān)公式解決一些生產(chǎn)實(shí)際問題。因此，機(jī)電成人專科學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生良好的查閱圖標(biāo)的能力。

二、課程設(shè)計(jì)和課程講授有機(jī)地結(jié)合

以往的課程設(shè)計(jì)程序是：在設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)之后，前三天的計(jì)算工作量相當(dāng)大，教師和學(xué)生需要加班趕任務(wù)，有時(shí)甚至通宵達(dá)旦，十分勞累。學(xué)生也沒有思考的時(shí)間和余地，隨之會(huì)出現(xiàn)應(yīng)付心態(tài)，出現(xiàn)問題馬上就問，過分依賴指導(dǎo)教師。也有一部分學(xué)生急于求成，做事馬虎，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)喜歡照搬照抄，一錯(cuò)皆錯(cuò)，問題成堆。這對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)質(zhì)量和學(xué)習(xí)成績(jī)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。對(duì)于教師來講，課程設(shè)計(jì)的前三天，幾十位學(xué)生爭(zhēng)相提問，教師要對(duì)類似的問題不停地答疑講解，疲憊不堪。如此以往，學(xué)生的設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作進(jìn)度都難有太大的進(jìn)展。

為此，我們根據(jù)教學(xué)大綱，在不減少學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)的前提下，把課程設(shè)計(jì)和課程的講授結(jié)合在一起，在學(xué)期開始不久就將設(shè)計(jì)任務(wù)書下達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生帶著任務(wù)，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)?？梢詫⒄n程設(shè)計(jì)的部分計(jì)算內(nèi)容分成幾次大型課后作業(yè)來完成，比如帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算、軸承的選擇與校核、鍵的強(qiáng)度校核等。在課堂例題的模板下，學(xué)生大部分能較好地完成作業(yè)。同時(shí)教師在日常授課期間，通過批改學(xué)生的作業(yè)，適時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算中的失誤并敦促學(xué)生及時(shí)糾正。

課程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分可以放在學(xué)生“裝拆、測(cè)繪減速器實(shí)驗(yàn)”中進(jìn)行。在裝拆、測(cè)繪實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生仔細(xì)觀察各類減速器的結(jié)構(gòu)、軸的結(jié)構(gòu)、軸承的安裝和固定方法，為以后對(duì)軸和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和畫裝配圖打下基礎(chǔ)。

課程設(shè)計(jì)采用這種方法，使得大部分工作都是在學(xué)生的課余時(shí)間完成的。周期長(zhǎng)，學(xué)生和教師都有了很大的回旋余地，學(xué)生遇到困難可以有足夠的時(shí)間思考，教師也可以從容不迫地指導(dǎo)學(xué)生通過查閱有關(guān)資料和學(xué)生一起解決設(shè)計(jì)中遇到的問題，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、分析問題和解決問題的能力，更主要的，是培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和機(jī)械設(shè)計(jì)的方法。

三、引入U(xiǎn)G（Unigraphics）軟件，提高學(xué)生的空間想象能力

在以往的課程設(shè)計(jì)中，由于學(xué)生空間想象能力不足，往往依葫蘆畫瓢，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的減速器結(jié)構(gòu)似懂非懂，影響了設(shè)計(jì)質(zhì)量。在課程設(shè)計(jì)中引入U(xiǎn)G軟件指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的空間想象能力。

UG技術(shù)提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實(shí)體建模虛擬裝配建模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、分析等技術(shù)，給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了極大的方便[4]。由于學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，往往要對(duì)某些結(jié)構(gòu)不合理的地方進(jìn)行多次修改，采用二維設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)變動(dòng)較大時(shí)則不得不重新設(shè)計(jì)并花費(fèi)很多時(shí)間進(jìn)行繪圖。而采用UG軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，只需修改零件的某個(gè)參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改。學(xué)生在完成三維設(shè)計(jì)后，利用UG的制圖轉(zhuǎn)換功能，可將使用實(shí)體建模功能創(chuàng)建的零件或裝配模型引用到工程圖模塊中，快速轉(zhuǎn)換為二維的工程圖，再進(jìn)行尺寸標(biāo)注、注釋等等，最終完成課程設(shè)計(jì)所要求的圖紙，從而提高學(xué)生的專業(yè)專業(yè)制圖、識(shí)圖能力，加深學(xué)生對(duì)三維設(shè)計(jì)與二維工程圖之間關(guān)系的理解。

四、結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)新的過程，工程上涉及的零件、構(gòu)件錯(cuò)綜復(fù)雜，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》包含門類繁多的零件、構(gòu)件、機(jī)構(gòu)，如果沒有一條清晰的主線，極容易使學(xué)生聽得毫無頭緒，造成理解上的混亂。所以在授課時(shí)，要緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際能力這條主線。不管是什么類型的零件，都遵循著相同的基本設(shè)計(jì)程序，即按工況選擇零件類型，對(duì)零件進(jìn)行受力分析，選擇材料，確定是否熱處理，分析失效形式，計(jì)算關(guān)鍵尺寸，直到進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如果教師按這條主線講授，學(xué)生按這條主線學(xué)習(xí)，就可以在繁多的理論中理出一條鮮明的脈絡(luò)，使教師講授有章可循，學(xué)生學(xué)習(xí)也帶有明確的條理性。