机械设计课程设计创新及实践

机械设计课程设计创新及实践机械设计课程设计是机械设计课程重要的实践环节，是对机械工程产品的结构、强度和运动原理所进行的一次实践性训练。其目的是培养学生对机械设计和其它先修课程的综合应用以解决工程实际问题的能力，一方面培养学生独立设计能力，掌握基本的设计方法和一般程序，学会查阅技术资料：另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风提高工程设计及创新的能力。对后续专业课程的学习、毕业设计及今后的工作都具有重要影响。在目前的“大众式教育”的高等教育大环境下，部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才，而是培养应用型人才，以适应社会对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。笔者根据多年指导机械设计课程设计的实践以及兄弟院校的经验，就如何提高机械设计课程设计的质量做了以下一些探索与实践。1“机械设计”课程设计的现状及存在的主要问题11“机械设计”课程设计的现状目前多数高校“机械设计”课程设计仍采用一般用途的机械传动装置一减速器为设计对象，设计题目一般为二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器、二级圆锥一圆柱齿轮减速器等。设计时间一般为三周，安排在机械设计教学学期的期末进行。在设计过程中，指导教师对学生进行指导和答疑，同时对学生进行阶段性检查，设计结束后指导教师根据学生的平时表现以及完成任务的质量评定综合成绩。设计的内容包括电动机选型、减速器等，设计的工作量为传动装置减速器装配图一张、齿轮类和轴类零件工作图各一张、设计计算说明书一份。通过课程设计，对大多数学生起到了培养学生实践能力和创新能力的效果，但还存在一些问题。1.2存在的主要问题及原因“机械设计”课程设计存影响课程设计质量的问题主要存在以下3个方面。(1)抄袭现象。近年来课程设计现象普遍存在于各类高校，尤其对采用计算机绘图的学校，严重影响了课程设计的质量，究其原因主要是：第一，学生对课程设计认识不足，不重视课程设计，缺乏积极性和主动性。他们认为做课程设计无非是将学过的知识再串一遍，没有多大意义，对课程设计敷衍了事，持应付的态度，为完成任务东拼西凑，有的甚至同学间相互拷贝、在网上下载或在线购买等；第二，学校对课程设计不像对毕业设计那样管理严格，缺乏对课程设计的管理文件，缺乏统一的评定标准，仅凭指导教师的来处理毕业设计成绩的评定，影响课程设计评定的公平性。(2)知识的建构与发现。机械设计课程设计本身就是对机械设计及其它先修课程的应用，是对这些课程体系中的知识进行重新建构、发现、创新的过程。而实际上。学生总习惯于照搬指导书，作机械模仿，知其然不知其所以然，造成课程设计的图纸尺寸标注、公差、配合、粗糙度的标注过于随意，公差、粗糙度等级的选取不合理，不少学生忽略了设计方案的论证、确定。忽略了设计资料的查找。这主要是其一，学生对先修课程掌握不牢或不会应用；其二，课程设计的时间安排不尽合理，学生忙于准备考试，不少学生难于集中精力认真搞课程设计，采取应付的做法根本不考虑知识体系的建构与发现创新。(3)教师的角色定位问题。不少教师在课程设计过程采用传统的教学模式，对设计过程逐步讲解，指导非常详细，设计过程中充当保姆的角色，这样表面上看可能提高了设计质量，但设计出来的图纸结构上千篇一律，甚至错误类型也极为相似，限制了学生的主观能动性的发挥，不利于学生创新能力的培养。2改革的具体措施为使机械设计课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力，改变上述问题，借鉴兄弟院校的经验结合我院实际情况，采取了以下几种具体措施，经过2年的实施，取得了良好的效果。所采取的具体措施如下：21激发学生的兴趣兴趣尽管不是学生学习努力与否的决定性因素，却有非常大的影响，从某种意义上说兴趣是最好的老师，对多数抄袭的学生而言，缺乏兴趣可能是很重要的因素之一，为激发学生的兴趣我们教研室采取了以下几种方法。(1)“疏、堵”并重，以疏为主。所谓“疏”就是诱导。考虑大学生的可塑性，采用以疏导为主的策略。具体教研室牵头邀请35个在当地工作的近两年毕业的本专业学生和要搞机械设计课程设计的学生进行交流，时间安排2小时，采用指导教师回避制度让刚步人职场的学生结合他们的工作从今后的就业角度介绍课程设计的意义和重要性避免了学生对指导教师说教的抵触情绪。所谓“堵”就是强制，通过规章制度来保证实施。在学校缺乏课程设计制度的前提下，和院(系)部领导协商，制定了机电工程学院“关于课程设计管理理办法及成绩评定细则”，以加强课程设计的过程管理，规范指导教师的行为和成绩评定方法，对课程设计抄袭严重的视为考试作弊，给予通报批评，并安排和下届一起重新搞课程设计，迫使学生建立兴趣。(2)改革选题。抛弃“多年一题”的现象，打破传统的教学模式，在设计题目和内容上进行改革，依据教学大纲所要求的内容和难度，给出几个方向，允许学生自由选题，保留减速器设计题目并增加了摩托车发动机设计和齿轮连杆式步进机构的设计题目，后两个题目在图书馆有一定的资料可查。不至于让学生摸不着头脑，仅仅照搬照抄也不能完成设计任务，具有一定的挑战性以激发学生的兴趣。(3)组织答辩。引进毕业设计的方法在设计结束后组织答辩。答辩的内容主要为学生的弱项和应用能力方面，如齿轮设计材料的选择；在按标准绘图方面，公差以及粗糙度标注、零件结构的设计、设计方案等。答辩的目的一是为了督促学生对相关知识进行及时的复习，搞懂设计中的各个细节，避免抄袭；-是锻炼学生的口语表达能力。22改革传统的教学模式传统的课程设计教学模式往往是将机械原理和机械设计分离开来，对设计过程指导教师逐步讲解，教师不仅限定了设计方案，还给学生提供了非常齐全的参：考资料，造成学生机械模仿。时间上和形式上集中安排在期末考试前23周，这样不利于学生工程的意识的培养和创新意识的发挥，针对上述情况我们采取如下改革措施：(1)整合机械原理和机械设计课程。将机械原理、机械设计的课程设计整合为一。将机械的原理：疗案设计与执行机构、传动机构的设计有机结合将机构的运动设计和结构设计有机结合。加深对机械系统的整体认识，加强设计中的上程意识。培养综合创新设计的能力。(2)改革指导模式，变模仿型设计为思考型设计。设计过程中，变指导教师的逐步讲解为必要提示，变提供详细的资料为列出参考书目，鼓励学生去查资料，翻手册，培养他们对各种信息及数据的归纳整理能力。在方案确定阶段，增加方案论证，由指导老师组织。首先由分组学生共同提出设计方案并阐述方案的优劣性，最后再由老师和其他同学对设计方案提出质疑。老师作出总结，给出指导性意见，促进学生积极主动地思考，同时也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。在结构设计阶段采用范例教学法，将历年来学生所犯的错误加以总结分析错误的原因以及改正方法，启发学生全面地分析、消化现有的各种结构形式，在此基础上增强工程意识和创新意识。(3)灵活处理课程设计的时间安排，采用集中于分散相结合的策略。针对传统课程设计时间安排问题，我们采用了课程讲授与课程设计计算同步进行，在机械设计课程讲授后不久就发给学生设计题目。教学过程中适时：布置学生阅读设计指导书中有关内容，并完成相应的课程设计内容，教师利用答疑时间给予辅导及抽查。当课程的主要部分讲完后，学生的设计计算部分也基本完成。这样学生能较容易地初步感受到工程设计的特点，在设计周期问学生主要进行计算部分整理、修改和图纸绘制，这样学生就有较为充裕的时间复习先修课程和结构等方面的创新思考，这样的安排，既缓和了教师和学生在时间方面过分紧张的矛盾，又不至于影响理论课的教学，同时又提高课程设计的效果。3结论在目前培养“能力型、素质型”的应用人才的环境下，机械设计课程设计是一个重要的环节在这个环节中，要锻炼了学生解决问题的能力，就必须充分发挥学生在课程设计中的主观能动性，着重思考训练，培养整体设计意识和创新意识，改革课程设计模式和成绩评定方式，提高机械设计课程设计的教学效果，切实增强学生的工程设计能力和知识应用能力。