《机械设计基础》课程设计改革与实践探讨

根据高职机械类各专业教学大纲的要求，“机械设计”课堂教学结束后，学生要进行课程设计，这是各专业教学计划中的第一次课程设计。课程设计其目的在于进一步巩固本课程及先修课程所学的理论知识，使学生系统综合地运用学过的知识，获得简单机械设计的训练，培养学生掌握正确的设计方法和独立设计能力是本课程的重要实践性教学环节，也是高等职业教育培养应用技术人才的重要过程。但是，近几年来，在指导学生课程设计中，部分学生对设计的模式有厌倦情绪，认为题目、做法都是老一套，设计积极性不高，有的在设计时马马虎虎，设计中碰到一些参数或系数不认真查取，装配图质量差，装配图尺寸与结构尺寸互相矛盾等问题。根据作者近三十年教学实践，认为课程设计的教学改革势在必行，并进行了一些改革尝试。笔者主要从以下几方面进行了探讨。

一、从工程实例入手改进选题

在满足零件课程设计选题原则、不增加学生负担的前提下，为了提高学生对课程设计的兴趣和积极性，联系工程实际，结合校实训基地的产品选题。

校实训基地(原实习工厂)生产的“和面机”其传动系统是由电动机――带传动――一级齿轮传动――拔叉所组成。我们选择三角带传动――齿轮传动为题目，学生接触到了真实的产品，设计积极性和兴趣很高。在整个两周的设计中，自觉到工厂观察实物，查找资料，分析原动机的运动要求和存在的问题，分析要求设计的传动部分在整机工作中所起的作用以及整机对它的运动要求、位置要求、安装要求等，然后再进行设计计算和装配草图的绘制。

学生们在设计中发现，同一规格的三角带按自己设计计算要三根，而产品中却只需两根，这其中的原因就需要教师作适当的引导。笔者是这样引导学生的：教材中规范偏于保守、可靠，产品中要考虑产品的尺寸、重量及不连续工作等因素，因而采用两根带也能正常工作，但三角带的寿命要低些。

长期以来都是指导教师自己编数据编题目，而现在从生产实际中选题，对提高学生的设计水平和教师的教学水平都非常有益。但在选题中要注意选题的适当和题目的相对稳定，以利完成课程设计的教学要求。这样做，虽说肯定加大了教学的难度，要求教师有扎实的功底，设计前必须作充分准备。但这样的设计让学生体会到机械设计中既要参考原有样机，又要积极思考，有所创新，既满足了具体的理论联系实际的要求，又达到了综合训练的目的，较好地掌握了机械设计的基本方法，使学生初步展示了运用所学理论知识解决工程实际问题的能力，对自己以后的专业知识的学习和就业充满了信心。

二、通过减速器的拆装实验加强结构设计的认识

以往的课程设计中学生感到最困难的部分是减速器的结构设计。为了解决这一问题，在设计前，让学生动手拆装减速器。在教师的指导下，把学生分成若干个小组。每组一台减速器。首先引导学生观察外部结构，然后引导学生重点观察其内部结构，这是设计的核心部分，重点是掌握主要零部件间的相互配合关系。通过观察分析，学生进一步清楚了轴为什么设计咸台阶式，设计台阶式的轴主要考虑了哪些问题，学生更深地理解了轴的结构设计的主要考虑、轴上零件的轴向定位、承载能力、轴上零件的装拆、轴的各段加工方法和轴精度要求，比较全面地分析上述问题能较好地弥补了课堂上理论知识的不足。通过设计前教师指导学生的拆装实验，使抽象的问题具象化，增加了感性认识，为培养和提高了学生的实践动手能力创造了一个好的条件。教师的讲解与学生间的交流讨论，培养了学生具有一定的专业素质和设计能力，极大地调动了学生学习的主观能动性和学习热情，也能较好地发挥学生的观察力，思维想象力和创造力，并可使学生少走弯路，少出差错，较顺利地完成设计任务，又能较好地掌握产品技术设计阶段中结构设计的要点，为后续课程的专业设计打下扎实的基础。

三、课程设计的指导与成绩评定的改革

在设计中我们改革了以往的一题多用，而是采用了多题目、多数据，五人组成一个设计小组。在整个设计专用周内加强业务指导，一般集中讲授三次。第一次是拆装实验观察分析讲解，第二次下达设计任务，讲解机械设计的一般过程、设计事项，使学生不会感到盲目和无从下手。第三次在技术设计阶段，讲授结构设计的大致过程，针对年轻人思想活跃的特点，鼓励学生在总结前人经验的基础上有所创新，正确地设计零部件的结构，同时注意加工工艺，装拆的方便性、工作可靠性。在这个阶段的设计中把上一届学生设计质量差的装配图挂在教室中，并指出其中几处典型的结构不合理处，再定学生发言，逐个地把全部错误补充完整，直到基本清楚为止。启发学生根据所学的知识，查找资料，在自己的设计中充分考虑。

装配图和零件图的设计不仅培养了学生的绘图能力，更重要的是锻炼了用图纸表示设计意图和设计要求的能力。设计过程中组织学生相互间互查，以提高对技术文件的审核、鉴定的能力，同时提高了设计者对工作精益求精的态度和责任感。然后引导、启发学生编写设计说明书，具体要求为总结设计，表达设计思想，阐述设计方案，阐明设计依据，合理性、经济性及技术要求，锻炼了学生编写技术档案和文字表达的能力。

过去，设计成绩的评定是依据装配图和说明书，而现在是根据三方面来评定学生的成绩，一是组织纪律，它是设计正常进行的基本保证；二是答辨，抽取与设计内容相关的题卡回答问题，安排在第二周中进行，三是审查装配图、零件图及说明书。

机械设计基础的课程设计并不是孤立的，不仅是与任课指导教师有关的教学活动，它也是在先修的相关课程基础上的实践教学环节。因此，在设计中聘请制图、公差、力学等相关课程的教师，从各个不同的角度加强业务指导，进一步提高学生的工程素养和素质，另一方面也适当地缓解指导教师少的困难。

多年来，通过不断的改革和实践，在指导本课程设计上基本形成了一套与培养高职生相适应的方法与措施，随着社会的发展和时代的进步，我们的改革与实践也必须与时俱进，不断开拓创新。