课程设计在机械教学的运用

摘要：机械设计基础课是高职机械类专业一门重要的主干课程，它在整个专业知识的教学中起着非常重要的桥梁作用。机械课程设计作为该课程的重要教学环节。课程设计将课堂学习的知识和实际结合起来。但在这一实践过程中存在理论与实际相脱节，学生的专业基础较差等一些现实问题。针对这些问题，在课程设计过程中，采用合理选题，加强实践教学，做好实践前的准备工作，做好合理组织工作等各方面措施。提高了教学效果，也让学生对机械知识有了全面认识，同时也提高了专业综合能力，受到了学生的欢迎。

关键词：机械教学；课程设计；探索；实践

机械设计基础课是高职机械类专业一门重要的主干课程，它在整个专业知识的教学中起着非常重要的桥梁作用，它是由学习专业基础课向学习专业课的过渡性课程，同时也是从事机械产品设计的必备基础。而机械课程设计作为该课程的重要教学环节，是学生掌握机械基础知识和提高机械设计能力的综合训练。学生在课程设计中运用先修的机械制图，公差，机械设计基础等课程的知识，对前期学习的知识起到巩固，深化，融会贯通的作用，树立正确的设计思想。通过在课程设计的实际动手实践，进一步培养学生在实际工程中的分析和解决问题的能力，让学生掌握常用的机械零件和机械传动装置以及简单机械传动的设计方法和一般步骤。并在这个过程中提高学生的工程计算能力，绘图识图及查找资料等能力，掌握经验估算等机械设计的基本方法。机电类，数控类专业多以齿轮减速器为设计对象，设计的主要内容主要是以下几个方面：传动装置的方案设计；选择电动机，确定计算功率的大小；进行齿轮主要参数的设计计算，校核轴，选择键、轴承、联轴器等零部件，并校核其强度，选择齿轮，轴承的润滑和密封方式；最后绘制减速器装配图及绘制零件图；编写设计说明书。具体需要完成的任务是：绘制减速器装配图A0一张，绘制零件工作图两张（齿轮、轴或箱体）；编写减速器的设计计算说明书一份。在课程设计前期，由教师组织学生通过阅读任务书，明确设计内容及设计题目，并由学生分组讨论该减速器所包含的机构及具体传动路线。若没有事先给定传动图，由学生自己先根据以往课本知识给出几种较合理的传动方案，并对多个方案进行比较，选出最优方案进行设计。学生在完成所有设计步骤后，教师依据学生在设计过程中的表现，图纸工整度，说明书的正确性以及答辩情况等对课程设计进行评定，给出最后的设计成绩。通过多年的课程设计发现学生在这一活动中有了不小的收获，同时调动了学生主观能动性，把课堂学习的知识和实际结合起来。但在这一实践过程中存在着一些问题。

1课程设计中存在的问题

1.1理论与实际相脱节。在课堂上介绍时，书本上是把相关的知识划分开来，例如齿轮，轴承，联轴器，离合器，公差等，而实际学生要把这些知识统和在一起，则对学生来说往往难度较大。同时，学生掌握的是一些理论知识，对工程实际没有概念，这就使得很多学生实际只是照着书本设计过程照猫画虎。最后的结果往往是纯理论推导计算，没有认可工程上的可行性。对结构进行设计时，往往只考虑了功能性，没考虑实际的工艺性问题。这使得有很多的设计结构在理论上可行，而实际根本没有办法加工，或加工难度过大导致成本飙升，在实际工程当中这一设计根本不可能被采用。还有在公差选择，精度设计方面，由于实际工程经验缺乏，所以对工厂设备情况，加工手段及加工能力缺少必要的认知，从而无法合理的确定零件的尺寸精度和表面粗糙度。由此可见，理论与实际的脱节是影响课程设计教学结果的重要问题。1.2学生的专业基础较差。机械设计是一门结合前期学习的制图，机械制造工艺基础，公差等课程的综合应用课程。由于这几门课程是在前两学期学习的，而且有一部分学生学习这部分内容时完全是为了应付考试，所以时间一长，一些知识就遗忘了。主要表现在两个方面，一个是轴的设计中关于材料力学的相关知识。另一方面就是工程制图，不能正确的画出图样，不能严格的遵守工程制图的国家标准，甚至最基本的图线表示错误。还有大多数学生在形位公差的标注上错误率极高，被测要素是中心要素还是轮廓要素，分别该如何标注搞不清楚。最后标注出的结果和实际公差要求完全不一致。1.3不查差资料，盲目模仿照搬。学生在课程设计过程中，不认真研究所给资料和图纸，不考虑实际情况完全照搬参考资料。例如某些系数的选择，参考资料上选择是多少就选择是多少，不思考为什么这么选择，设计的情况和参考资料上的情况是否一致。更有甚者，整个设计结束竟然连机械设计手册都没有翻阅过，完全抄袭别的同学的。这说明学生没有灵活掌握相关知识，并且没有调动起学生的主动性。1.4投入不够，不加重视。学校方面，对课程设计在整个专业知识的重要性认识不足。它是使学生把所学知识从书本向实际过渡的一次重要实践，是训练学生综合运用已学知识的重要环节。很多学生完成了相关设计以后认为课程设计才真正使他们第一次了解了所学的几门课程到底是作什么用的，如何去用。对于这样重要的实践环节学校投入不足，相关测量工具不足，机械设计手册数量过少，从而使得很多学生查询一部手册，一组中只有少数几个学生查询，其他学生不能动手查询就直接抄袭别人查询的答案。

2提高课程设计效果的措施

2.1合理选题。设计题目的选择是否得当，直接影响课程设计的效果。所以选题时应做到以下两点：（1）题目要有综合性和完整性，难易适中。过于复杂的题目使得大多数学生没有办法做出来从而影响最终设计结果。一般选择一级直齿圆柱齿轮减速器即可。保证中等程度的学生能够独立完场（2）设计题目中所给数据有所区别，使学生各组设计结果有所区别，从而避免大面积抄袭现象的发生。2.2加强实践教学。让学生充分认识到课程设计的重要性。它的意义不简单的在于设计作业的完成而是对后续课程学习的影响，甚至对于以后工作也有着深远的影响。由于实际工程经验对课程设计十分重要，所以应在机械设计基础课程的学习中，穿插一些工厂实习。在实习过程中，不能只是带着学生进行走马观花式的参观实习，而是最好能利用相关设备的检修期间，让学生对机器的内部结构进行实际了解，直观感受。利用现代化的多媒体教学，让学生感性的了解各种加工方法及各种机械结构实际的工作情况。使他们在头脑中把课堂上所学的知识和实际能联系起来。另外，对于教授机械设计基础的理论教师和从事课程设计的指导教师来说，也应熟悉工艺状况，了解设备的基本情况，经常进入一线实习，增加新工艺，新技术应用等方面的知识，力争成为双师型教师。指导教师自身的丰富的工程实际对于提高课程设计的效果有着十分重要的意义。2.3做好实践前的准备工作。由于学生对前期课程知识薄弱，学过的内容容易遗忘的问题。在课程设计前两天在课堂上回顾一下以前的知识，尤其是公差的选择问题，有针对性的进行复习。当学生前期设计计算完成后，开始画图前进行机械制图相关知识的补习，尤其是往届学生容易出问题的部分进行重点说明。然后让学生再去画图，这样学生所画的图样质量有明显的提升，避免了一些图样上普遍出现的错误。2.4做好合理组织工作。合理组织对于整个课程设计的顺利进行及取得良好效果起着至关重要的作用。首先，学生要进行合理分组，每个组中要做到有优秀的，一般的，和学习比较差的学生，这样在设计过程中学习稍差的学生可以有优秀学生带动共同完成设计工作。如果较差的学生分为一组，组内大家都不会做，最后的结果就是抄袭一下别组的，起不到学习的效果。其次，指导教师要做好实习前的准备工作。制定好设计进度计划，对辅导课进行详细备课，做好辅导答疑工作。定期检查学生的进度是否完成，做好阶段性的检查和评估总之，课程设计在整个机械设计基础课程中是一个非常重要的实践环节。这一环节让学生对机械知识有了全面认识，同时也提高了专业综合能力，受到了学生的欢迎。对于教师来说也是一个相互交流提高的机会，并在课程设计中应发现传统教学中的问题，调整课程设计题目及方法手段，使其紧密结合生产实际。对学生加大创造性引导，提高课程设计的教学效果。

作者:柏莉 单位:白银矿冶职业技术学院

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