機械基礎課程設計創(chuàng )新教育論文

機械基礎課程設計創(chuàng )新教育論文

　　摘要：“機械基礎”課程設計是高等職業(yè)教育機電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程。該課程設計的教學(xué)目標是培養學(xué)生機械設計能力和工程創(chuàng )新意識。同時(shí)要求學(xué)生掌握機械零件、機械傳動(dòng)裝置的一般設計方法。近年來(lái)由于教學(xué)內容、方式陳舊落后及高職學(xué)生學(xué)習基礎參差不齊等原因，致使學(xué)生“機械基礎”課程設計學(xué)習效果一般。因此，文章對“機械基礎”課程設計教學(xué)進(jìn)行探索。

　　關(guān)鍵詞：高職；機械基礎；課程設計；教學(xué)

　　1課程設計中存在的問(wèn)題

　�。�1）設計題目單一，大都使用減速器作為設計項目。減速器工作過(guò)程、設計步驟差別不大，只是參數有差異。教師怠倦感增加，繼而對教學(xué)失去創(chuàng )新意識。（2）學(xué)生在設計過(guò)程中，機械地按照設計指導書(shū)的各個(gè)步驟代入數據，沒(méi)有真正思考設計過(guò)程。使得學(xué)生思維方式固定。進(jìn)而限制了學(xué)生的創(chuàng )新能力。由于設計題目的數量不多，多個(gè)學(xué)生一個(gè)項目數據，導致抄襲現象嚴重。長(cháng)此以往，沒(méi)有培養學(xué)生獨立思考的能力，創(chuàng )新無(wú)從談起。（3）對于課程設計，大多數學(xué)生認為只是一門(mén)考查課，僅僅是對以前所學(xué)知識進(jìn)行串聯(lián)，應付了事，找各種各樣的借口遲到或者曠課。

　　2提高課程設計的教學(xué)效果的措施

　　為了提高課程設計教學(xué)效果，有必要在教學(xué)方面做出改革和創(chuàng )新。筆者根據自己在指導課程設計過(guò)程中發(fā)現的問(wèn)題，積極思考探索新的教學(xué)方法，從以下幾個(gè)方面對課程設計做一些教學(xué)改變，力求提高課程設計的教學(xué)效果。

　　2.1教師應不斷提高業(yè)務(wù)水平

　�。�1）要求教師注意機電行業(yè)發(fā)展方向，及時(shí)學(xué)習專(zhuān)業(yè)最新動(dòng)態(tài)，收集相關(guān)信息，以適應專(zhuān)業(yè)發(fā)展的需要。（2）加強“機械基礎”課程理論學(xué)習，不斷更新和優(yōu)化教師自身知識體系，不斷提高自身的設計、創(chuàng )新能力。

　　2.2提升設計和教學(xué)融合程度

　　以往理論課程講授完之后進(jìn)行課程設計，但是課程設計結束后就開(kāi)始期末考試，部分學(xué)生把精力放在考試課程上，對設計投入精力和時(shí)間必然會(huì )減少。第一周做設計計算，小部分學(xué)生就是應付了事，按照指導書(shū)照貓畫(huà)虎地進(jìn)行設計計算，肯定存在一些問(wèn)題。部分學(xué)生發(fā)現了問(wèn)題，但時(shí)間有限，就不修改參數，對付完事，致使第二周繪制的裝配圖效果較差，達不到課程設計的教學(xué)目標。針對上述問(wèn)題，可以要求設計穿插在理論教學(xué)中。每當講授完一部分與課程設計內容有關(guān)的知識點(diǎn)后，教師可以要求學(xué)生進(jìn)行相關(guān)設計計算，這樣一來(lái)學(xué)生就有充足的時(shí)間考慮設計當中的問(wèn)題，真正培養了學(xué)生設計能力。教學(xué)方案可以這樣安排。講授結束帶傳動(dòng)設計部分后就開(kāi)始布置設計任務(wù)，首先給學(xué)生講解設計題目，說(shuō)明設計要求，教師講解電動(dòng)機的選擇方法及傳動(dòng)裝置參數的計算方法。學(xué)生利用課余時(shí)間完成電動(dòng)機的選擇和帶輪的設計計算。在講解結束齒輪傳動(dòng)課程內容后，要求學(xué)生延續前面的帶傳動(dòng)設計內容進(jìn)行齒輪的設計。講解結束軸的設計內容后，學(xué)生就可著(zhù)手軸的結構尺寸設計計算。

　　2.3放大設計參數差別

　　以往的設計參數組別較多，可是數據差異不大，開(kāi)始階段學(xué)生對設計有興趣，但當設計內容的逐漸增加后，一部分同學(xué)認為大家做的差別不大，按照設計指導書(shū)按部就班即可，逐漸就會(huì )失去興趣，其他同學(xué)做完后直接抄寫(xiě)。對于上述問(wèn)題，教師應該放大設計參數差異，每組的參數選擇要求也應不同，就可以有效防止學(xué)生互相抄襲。如小帶輪基準直徑的選擇，要求同組的同學(xué)選擇不同的參數，帶傳動(dòng)設計完成之后，要求該組同學(xué)互相比較，要求他們思索參數不同有什么影響，最后指引學(xué)生得到合理化參數。設計重點(diǎn)在于過(guò)程，通過(guò)不同的參數對比，要求學(xué)生明白設計內容及步驟。設計計算過(guò)程不再是簡(jiǎn)單的抄寫(xiě)，進(jìn)而有效提高學(xué)生發(fā)現疑難問(wèn)題、分析和解決疑難問(wèn)題的能力。提升了學(xué)生對設計的興趣，達到了設計的目的。

　　2.4合理安排小組人數，精心搭配小組成員

　　教師可以根據學(xué)生的能力、基礎，愛(ài)好、性別等差別進(jìn)行分組，將不同層次的學(xué)生優(yōu)化組合，要求每個(gè)小組都有低、中、高3個(gè)層次的學(xué)生。組內學(xué)生可以互相探討、互相查遺補漏。這樣安排有效解決了生源復雜這一高職教育的熱點(diǎn)問(wèn)題，通過(guò)互助學(xué)習增強了學(xué)生的團隊意識、互助意識，展現了教育的根本目標，促進(jìn)了學(xué)生健康人格的發(fā)展。為學(xué)生就業(yè)后從事設計計算、生產(chǎn)操作、管理、維護維修工作培養了良好的個(gè)人素質(zhì)，真正將專(zhuān)業(yè)教育與素質(zhì)教育融合在一起[1]。

　　2.5精心安排課程設計階段

　　課程設計可以安排7個(gè)階段：即減速器拆裝、設計思路講授、總體設計及計算、裝配草圖設計和工程圖樣繪制和說(shuō)明書(shū)的編撰及答辯。（1）“機械基礎”課程設計初始階段，教師帶領(lǐng)學(xué)生拆裝并講解一級減速器，有利于學(xué)生直觀(guān)學(xué)習減速器結構，當在教材中看到齒輪、軸、軸承等學(xué)科名詞時(shí)，大腦中會(huì )呈現零件的實(shí)體及零件的連接形式，學(xué)生就不會(huì )感覺(jué)到抽象或者難以理解，這樣教學(xué)有效提高學(xué)生學(xué)習效果。為后續課程設計做充足準備。（2）教師應講授設計思路及設計細節。首先講授如何選擇電動(dòng)機，接下來(lái)考慮減速的問(wèn)題，這時(shí)教師就可以講授帶傳動(dòng)、齒輪機構、軸、軸承等的設計計算過(guò)程。齒輪傳動(dòng)設計要著(zhù)重講解傳動(dòng)比的分配、計算及選用。齒輪通過(guò)鍵連接和軸傳遞運動(dòng)和動(dòng)力。當零部件設計結束后，接下來(lái)是軸的設計，要求學(xué)生掌握軸的結構，教師通過(guò)講解和改錯典型軸結構圖，要求學(xué)生掌握軸哪些細節是需要處理的。最后是選擇軸承、計算軸承使用年限等環(huán)節。在各個(gè)階段開(kāi)始時(shí)，教師應通過(guò)課件講解本階段要設計的內容及有關(guān)細節，要求學(xué)生掌握設計方法并獨立完成繪圖。這一課程設計環(huán)節有利于學(xué)生深入細致地掌握本門(mén)課程。

　　2.6改革課程設計內容

　�。�1）要求教師平時(shí)收集與機械有關(guān)的設計項目，例如修鞋機的改進(jìn)設計、除草機的改進(jìn)設計等。（2）課程設計選題可以結合教師的科研項目，這類(lèi)選題應側重基礎知識應用。設計的原理、結構等加以改變，教師提出設計方案后，要求學(xué)生自主獨立設計完成，培養他們的創(chuàng )新能力。（3）課程設計課題依據不同專(zhuān)業(yè)應該有所不同。機電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)生可以做工業(yè)機械手設計課題。風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生可以做增速箱設計課題。（4）由學(xué)院承做機電類(lèi)相關(guān)工程，從設計到施工驗收，完全由學(xué)院和相關(guān)教師及學(xué)生完成，這樣做既有經(jīng)濟收益，還可以鍛煉教師、培養學(xué)生，是一種良好的課程設計教學(xué)和培訓模式。

　　2.7培養學(xué)生計算機軟件輔助繪圖能力

　　課程設計要求學(xué)生手工繪制一張減速器裝配圖和兩張重要零件圖。由于部分尺寸在繪圖過(guò)程中才可確定。反復修改數據和圖紙過(guò)程中，基礎差的學(xué)生不清楚應該修改哪個(gè)數據。如果機械地參照設計指導書(shū)繪圖，就會(huì )導致設計的尺寸和圖紙中的尺寸不符合，細節錯誤很多。繪制減速器裝配圖時(shí)，如果使用CAD軟件進(jìn)行邊設計，邊繪圖，邊修改過(guò)程，不僅節省時(shí)間而且鍛煉了學(xué)生的CAD繪圖能力。同時(shí)還可確保是學(xué)生自己獨立設計的尺寸，和說(shuō)明書(shū)中數據也吻合，達到課程設計要求的學(xué)習效果�？梢砸�求部分具備三維實(shí)體繪圖能力的同學(xué)使用學(xué)過(guò)的三維繪圖軟件繪制零件圖，再進(jìn)行裝配。在二維和三維之間轉化，學(xué)生從中發(fā)現問(wèn)題，并及時(shí)修改。

　　2.8重視課程設計答辯環(huán)節

　　答辯是檢查學(xué)生掌握知識的情況和設計成果的重要途徑，是評定學(xué)生設計成績(jì)的一個(gè)重要依據。設計結束時(shí)，通過(guò)答辯引導學(xué)生對設計項目通盤(pán)考慮，并及時(shí)發(fā)現和解決問(wèn)題，有效提高了學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。盡管設計題目是提前布置，學(xué)生選擇的參數也不同，但是學(xué)生繪制的圖紙和編寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)不能反映學(xué)生的真實(shí)學(xué)習效果。通過(guò)答辯可以考查學(xué)生的設計能力�？疾閷W(xué)生是否獨立完成課程設計計算及繪圖過(guò)程。比如，在設計帶傳動(dòng)時(shí)，少數學(xué)生機械地選擇帶輪直徑，沒(méi)有對整個(gè)系統全盤(pán)考慮，會(huì )出現小帶輪輪轂尺寸最大半徑大于電動(dòng)機中心高這樣的數據錯誤現象，如果學(xué)生沒(méi)有及時(shí)修改帶輪直徑數據，繼續按這樣的參數進(jìn)行后面的設計，就會(huì )導致后續很多數據都不合理。通過(guò)答辯可以檢查出上述類(lèi)似錯誤，并引導他們去解決問(wèn)題。

　　2.9課程設計成績(jì)評定改革

　　在最終評定學(xué)生課程設計成績(jì)時(shí)，為了有效評定學(xué)生學(xué)習效果，我們可以細化出以下幾個(gè)評定項目：學(xué)習態(tài)度、實(shí)踐能力、工作量、設計質(zhì)量、創(chuàng )新能力、答辯。每一項都相應制定了具體要求及評價(jià)分數或等級。最后還有教師評語(yǔ)。教師可以參考使用評定表進(jìn)行評定。

　　3結語(yǔ)

　　在“機械基礎”課程設計改革前，課程重點(diǎn)不明確，學(xué)習的內容相互孤立，聯(lián)系較少，學(xué)生對本課程的學(xué)習任務(wù)不清楚，學(xué)生被動(dòng)地做課程設計。這樣做課程設計的結果就是學(xué)生學(xué)習積極性一般，設計過(guò)程學(xué)習氣氛沉悶，學(xué)習效果差。要培養學(xué)生解決問(wèn)題的能力，教師在設計過(guò)程應起到作用。教師應強化“機械基礎”理論課程和“機械基礎”課程設計的聯(lián)系，要對課程設計題目進(jìn)行改變，對課程設計各個(gè)階段教學(xué)內容進(jìn)行細化并且合理安排課程設計各階段時(shí)間，著(zhù)力培養學(xué)生使用計算機輔助軟件繪圖能力，細化課程設計成績(jì)評定方法，重視答辯，提高了學(xué)生對“機械基礎”課程設計的學(xué)習興趣，提升了學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力。通過(guò)以上幾個(gè)方面的教學(xué)改革，可以有效解決課程設計中長(cháng)期存在的一些典型問(wèn)題。在“機械基礎”課程設計改革后，由于課程設計中各個(gè)教學(xué)環(huán)節聯(lián)系緊密，課程設計目標明確，教師引導并鼓勵學(xué)生思考問(wèn)題，解決問(wèn)題，學(xué)生設計起來(lái)有方向、有條理，得到良好的學(xué)習效果。

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