议机械设计基础教学改革及课程设计

1、关注我 实时更新 最新资料议机械设计基础教学 改革及课程设计摘要：依据教学 实践，从实际出发，围绕教材 的修订与课程设计等方面提出自己 的看法并展开论述，旨在促进成人专科课程建设，提高教学 效果，培养符合实际要求 的人才。关键词：机械设计基础；教学 改革；课程设计机械设计基础是机电类专业学 生 的主要专业基础课程之一，也是一门能直接用于生产 的设计性课程。该课程 的教学 目 的不仅在于传授通用零件和常用机构 的基本知识、基本理论和基本设计方法，更主要 的是培养学 生具备一定 的 的实际机械设计能力1。课程设计是一项实践性教学 ，是培养学 生机械综合设计能力、创新能力和工程意识 的重要环节，是启

2、迪学 生 的创新思维、开拓学 生创新潜能 的重要手段，可以为以后 的毕业设计奠定一定 的基础，在教学 计划中起着承上启下 的重要作用2。课程设计时需要查阅大量 的国家标准、企业标准手册等相关资料，通过课程设计，可以把机械设计基础和机械制图、工程材料、工程力学 等所修课程进行有机 的结合并综合运用。可以使学 生掌握一套完整 的设计原则、步骤和方法。根据教育部 的有关规定，电大 的脱产学 生只能招收成人专科学 生。由于近十年来，高校扩招及自考、网络等各种办学 形式 的多样化，留给成人高考 的生源比以往少，但成人高考这几年并没有减招，故而造成录取线走低。总分450分 的成专考试，2007年 的录取分

3、数为125分，2008年 的录取分数为148分，2009年降到了116分，2010为125分。换算成百分制，30分不到就可以上大学 了。较低 的入学 “门槛”，使有 的学 生毫不珍惜学 习机会，旷课、迟到早退 的现象都有，每年还有2%3% 的学 生自动放弃学 业。由于分数线过低，有些学 生基础较差，据统计，电大成人专科机电专业学 生中，一元二次方程、三角函数这些初中数学 内容都不会 的学 生占到80%以上。根据实际情况，浙江省广播电视大学 对机电专科 的教学 计划作出了一定 的修改，比如减少了统考课程，取消了学 习难度较大 的工程力学 ，删减了机械制造基础 的部分内容，调整了必修课、选修课及自

4、选课学 分 的比例，在一定程度上加大了地方电大教学 的自主权。但是具体 的教学 过程，还需地方电大自行酌情改革。专科院校 的教育以技术应用性人才为培养目标，因此机械设计基础 的教学 改革，必须以全面机械设计素质培养为中心、实际机械设计能力培养为主线，对传统 的机械设计基础教学 内容体系和教学 方法进行改革。一、教学 内容 的整合成人专科机械设计基础教学 内容改革，一方面要贯彻“够用”原则，即为学 生学 习专业课程（在校 的后继学 习）和终身学 习（发展和创业）奠定坚实基础；另一方面要突出机械设计主题，即培养学 生 的从业（从事实际设计）能力，实现高等技术应用性人才培养目标。为此，应从以下几个方

5、面入手对教学 内容进行改革。（一）删减难度较大 的理论推导和证明，及时修正过时 的内容成人高等教育 的目标是培养技术应用性人才，其毕业生所从业 的岗位决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等 的来龙去脉像培养研究型人才那样搞得清清楚楚，而应注重于如何运用这些公式、定理和方法等来解决实际设计问题。因此，对一些过深 的、不必要 的理论推导、证明都可以予以删除，以便使学 生集中精力掌握这些公式、定理、方法 的实际应用。例如：带传动中松边拉力、紧边拉力与最大摩擦力等之间 的关系推导；齿轮齿面接触疲劳强度计算公式与齿根弯曲疲劳强度计算公式推导过程等都可以删除。与其他先修课程重复 的内容、偏深偏难而又不

6、实用 的内容、因科学 技术发展进步而落后 的内容也应删除。例如：用弯扭合成当量弯矩法对轴进行强度校核计算以及对轴 的各项变形量 的校核，对于没有多少力学 基础 的学 生来说简直就是天书，而90年代初编写 的教材，其轴承部分早已严重与时代脱节，必须予以修正。教材要以机械传动、机械零件 的设计为重点，保证实用性和先进性。（二）完善设计所必须 的基本知识和基本理论，培养较强 的图表查阅能力课程设计是一项以机械设计基础课程为基础，根据实际生产要求，综合运用众多课程完成 的一项较大 的设计任务2。完成课程设计，仅仅依靠机械设计基础 的知识是远远不够 的，期间涉及到 的知识有机械制图、力学 、工程材料、公

7、差配合与互换性测量等相关知识3。根据浙江省广播电视大学 对机电专科教学 计划 的修改及相关课程 的改革，已经彻底删除了力学 、工程材料、公差配合与互换性测量等知识，仅仅依靠中央电大90出版 的机械设计基础，使得学 生在设计时缺少相关知识而无法解决问题。修改后 的机械设计基础教材，适当增加了工程力学 中静力学 、材料力学 的部分知识，增加了工程材料中材料力学 性能 的简单介绍与资料查找，也增加了公差配合与互换性测量中偏差、公差、粗糙度、形位公差 的介绍与查表选择方法。在企业中，普通工程师也被称为“表工程师”。也就是说，工程师 的重要能力之一就是能够查阅有关图表，从而结合有关公式解决一些生产实际问

8、题。因此，机电成人专科学 生 的培养目标之一就是培养学 生良好 的查阅图标 的能力。二、课程设计和课程讲授有机地结合以往 的课程设计程序是：在设计任务下达之后，前三天 的计算工作量相当大，教师和学 生需要加班赶任务，有时甚至通宵达旦，十分劳累。学 生也没有思考 的时间和余地，随之会出现应付心态，出现问题马上就问，过分依赖指导教师。也有一部分学 生急于求成，做事马虎，设计计算时喜欢照搬照抄，一错皆错，问题成堆。这对学 生 的设计质量和学 习成绩都会产生一定 的影响。对于教师来讲，课程设计 的前三天，几十位学 生争相提问，教师要对类似 的问题不停地答疑讲解，疲惫不堪。如此以往，学 生 的设计质量和

9、工作进度都难有太大 的进展。为此，我们根据教学 大纲，在不减少学 生设计任务 的前提下，把课程设计和课程 的讲授结合在一起，在学 期开始不久就将设计任务书下达给学 生，让学 生带着任务，有针对性地学 习。可以将课程设计 的部分计算内容分成几次大型课后作业来完成，比如带传动设计、齿轮传动设计、轴 的强度校核计算、轴承 的选择与校核、键 的强度校核等。在课堂例题 的模板下，学 生大部分能较好地完成作业。同时教师在日常授课期间，通过批改学 生 的作业，适时发现学 生计算中 的失误并敦促学 生及时纠正。课程设计 的结构设计部分可以放在学 生“装拆、测绘减速器实验”中进行。在装拆、测绘实验中，让学 生仔

10、细观察各类减速器 的结构、轴 的结构、轴承 的安装和固定方法，为以后对轴和箱体 的结构设计和画装配图打下基础。课程设计采用这种方法，使得大部分工作都是在学 生 的课余时间完成 的。周期长，学 生和教师都有了很大 的回旋余地，学 生遇到困难可以有足够 的时间思考，教师也可以从容不迫地指导学 生通过查阅有关资料和学 生一起解决设计中遇到 的问题，提高学 生发现、思考、分析问题和解决问题 的能力，更主要 的，是培养学 生自主查阅资料 的能力和机械设计 的方法。三、引入UG（Unigraphics）软件，提高学 生 的空间想象能力在以往 的课程设计中，由于学 生空间想象能力不足，往往依葫芦画瓢，导致学

11、 生对自己设计 的减速器结构似懂非懂，影响了设计质量。在课程设计中引入UG软件指导学 生进行减速器 的结构设计，可以增加学 生 的学 习兴趣，提高学 生 的空间想象能力。UG技术提供 的草图功能、曲线曲面建模、基于特征 的实体建模虚拟装配建模机构运动仿真、分析等技术，给机构设计提供了极大 的方便4。由于学 生缺乏实际经验，往往要对某些结构不合理 的地方进行多次修改，采用二维设计，结构变动较大时则不得不重新设计并花费很多时间进行绘图。而采用UG软件进行三维设计，只需修改零件 的某个参数 的数值即可完成整体修改。学 生在完成三维设计后，利用UG 的制图转换功能，可将使用实体建模功能创建 的零件或装配模型引用到工程图模块中，快速转换为二维 的工程图，再进行尺寸标注、注释等等，最终完成课程设计所要求 的图纸，从而提高学 生 的专业专业制图、识图能力，加深学 生对三维设计与二维工程图之间关系 的理解。四、结束语设计是一个创新 的过程，工程上涉及 的零件、构件错综复杂，机械设计基础包含门类繁多 的零件、构件、机构，如果没有一条清晰 的主线，极容易使学 生听得毫无头绪，造成理解上 的混乱。所以在授课时，要紧紧围绕培养学 生实际能力这条主线。不管是什么类型 的零件，都