胡飛飛

摘要：《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》是機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實踐環(huán)節(jié)的一個必不可少的環(huán)節(jié)，旨在通過學(xué)生自主設(shè)計，培養(yǎng)工程類人才的分析能力、實踐能力、動手能力、應(yīng)變能力、語言表達能力和團隊合作精神。針對現(xiàn)在課程設(shè)計中存在的一些問題，提出幾點改進的建議，以期學(xué)生能從課程設(shè)計環(huán)節(jié)取得更大的收獲，培養(yǎng)出更適應(yīng)社會發(fā)展的工程應(yīng)用人才。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計基礎(chǔ)；實踐環(huán)節(jié)；工程應(yīng)用

中圖分類號：G4

文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.09.075

《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》作為《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的延續(xù)，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的一個重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是工科院校機械類學(xué)生第一次獨立自主設(shè)計，主要考核學(xué)生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。也是一次對理論與實踐相結(jié)合的新教學(xué)模式的探索。

隨著社會和企業(yè)對人才需求的變化，要求機械類工程應(yīng)用人才具有扎實的理論知識基礎(chǔ)、良好的動手操作能力、獨立思考能力，具有發(fā)現(xiàn)、分析和創(chuàng)新性的解決實際工程問題的能力。這也對我國大中專院校的教學(xué)質(zhì)量提出了新的要求和目標(biāo)。與此同時，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計作為一個重要的實踐環(huán)節(jié)也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養(yǎng)與企業(yè)需求相符合的工程應(yīng)用型人才這一目標(biāo)，從機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核制度等方面進行改進和實踐。

1“機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計”現(xiàn)階段存在的問題

1.1題目單一，束縛學(xué)生創(chuàng)新力

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計設(shè)計題目多為以減速器為主體的傳動機械裝置。主要包括對傳動參數(shù)計算、齒輪傳動設(shè)計、帶傳動設(shè)計、軸的設(shè)計、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容，成為各大高校常用的典型課程設(shè)計題目。采用“教師隨機輔導(dǎo)，學(xué)生自主作業(yè)”的教學(xué)模式，主要考核學(xué)生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。題目單一帶來的后果就是網(wǎng)上參考資料泛濫，或者往屆學(xué)生設(shè)計資料外流等各種原因造成的學(xué)生抄襲情況嚴(yán)重的現(xiàn)象。導(dǎo)致與學(xué)校開設(shè)這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現(xiàn)象嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新力。

1.2設(shè)計任務(wù)大，時間緊

機械設(shè)計課程設(shè)計實踐周期大多為三周，通常在理論課程后進行，根據(jù)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識差異，可分為單級齒輪減速器和二級齒輪減速器。課程設(shè)計設(shè)計大量的參數(shù)計算，需要學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上能夠熟練使用設(shè)計手冊，而且在設(shè)計過程中還需要全面考慮強度、剛度、密封、潤滑以及加工工藝等方面的問題，學(xué)生在缺乏實際設(shè)計經(jīng)驗的情況下很難順利完成設(shè)計計算。同時在整個設(shè)計過程中還融合了工程力學(xué)和幾何公差與測量方面的知識。這些課程開始時間與課程設(shè)計間隔過長，很多學(xué)生無法快速學(xué)會將這些知識運用到課程設(shè)計當(dāng)中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學(xué)生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設(shè)計說明書。種種原因都導(dǎo)致學(xué)生時間緊迫，無法在有限的時間里面完成優(yōu)秀的設(shè)計。

1.3管理方式存在差異

理論教學(xué)主要在課堂進行，有教師主導(dǎo)，嚴(yán)格按照教學(xué)計劃進度教學(xué)。而課程設(shè)計一般指定一個固定教室，以班級為單位。在課程設(shè)計期間，要求學(xué)生按照教學(xué)時間集中在教室進行學(xué)習(xí)，在此期間，教室隨機進教師對學(xué)生進行輔導(dǎo)和考勤。這種管理模式對學(xué)生的自律性要求極高，事實證明，大部分學(xué)生并不能嚴(yán)格按照要求時間節(jié)點完成設(shè)計任務(wù)，導(dǎo)致整個設(shè)計過程延后，設(shè)計質(zhì)量下滑。

1.4學(xué)生態(tài)度不端正

課程設(shè)計考核以答辯形式為主，很多學(xué)生認(rèn)為不管過程如何，都不會出現(xiàn)不及格的情況。這種心理使得大部分學(xué)生態(tài)度不端正，缺乏對該課程的重視。導(dǎo)致的后果就是最終的設(shè)計成果質(zhì)量較差，甚至為學(xué)生抄襲提供的正當(dāng)?shù)慕杩?。這與機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計開設(shè)的目的是相背離的。

1.5缺乏團隊合作精神

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程題目大多為減速器傳動裝置，要求學(xué)生獨立完成。為了保證每位學(xué)生數(shù)據(jù)不會重復(fù)，一般可根據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)不同劃分，這樣也可以減少抄襲現(xiàn)象。然而，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計時間長，工作量大；涉及的理論知識相對寬泛，且學(xué)生又都缺乏實踐經(jīng)驗。這樣問題都會影響設(shè)計進度和質(zhì)量。一般課程設(shè)計都會安排教師進行指導(dǎo)，為培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和分析問題的能力，教師一般都其監(jiān)督和引導(dǎo)作用。一旦遇到疑難問題，而指導(dǎo)教師又不能及時出現(xiàn)并予以解答，學(xué)生只能束手無策。作者通過對學(xué)生觀察，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在設(shè)計過程中獨自為營，遇到問題只會埋頭思考，反復(fù)琢磨卻無處求解，對很多設(shè)計過程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個環(huán)節(jié)的收獲也是寥寥無幾。

1.6考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計的最后成績主要由課堂考勤、進度檢查、數(shù)據(jù)計算準(zhǔn)確與否、作圖質(zhì)量和答辯等幾部分組成，分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五個檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式?jīng)]有一個明確的評分標(biāo)準(zhǔn)。由于每位指導(dǎo)老師評估成績時的側(cè)重點不一樣，導(dǎo)致考核時上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產(chǎn)生的影響就是經(jīng)常有學(xué)生對自己獲得的成績與預(yù)期有所偏差。這種現(xiàn)象也極大地打擊了部分學(xué)生的積極性，對該課程環(huán)節(jié)在全校的印象產(chǎn)生消極作用，不利于對下一屆學(xué)生課程的開設(shè)和管理。

2提高“機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計”水平的方法

2.1從題目改革入手，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力

國外高校注重實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，建立創(chuàng)新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創(chuàng)新活動。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是世界上許多科技強國高等教育改革的目標(biāo)。日本把科學(xué)技術(shù)中創(chuàng)造力作為一個重要的發(fā)展戰(zhàn)略。德國將學(xué)生開拓創(chuàng)新能力作為新世紀(jì)教育的重要部分之一。我國的高等教育也提出深化教育改革，加強素質(zhì)教育，開展提升創(chuàng)新的教育。提高學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)求異思維；注重個性發(fā)展，是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的必要途徑。傳統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程目的是鞏固所學(xué)理論知識，重在引導(dǎo)學(xué)生將課堂所學(xué)融入到設(shè)計當(dāng)中。因此，減速器設(shè)計基本滿足這一要求，這也是課程設(shè)計題目常年不變的原因所在。題目和數(shù)據(jù)不變導(dǎo)致的后果就是學(xué)生思維受限，缺少對新事物的好奇心以及解決問題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規(guī)中矩，缺少創(chuàng)新點。

21世紀(jì)的人才培養(yǎng)模式是：“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強機械設(shè)計課程設(shè)計的改革和建設(shè)，著重培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng)新能力。為達到這樣一個目標(biāo)，我們可率先從課程設(shè)計題目改革開始。減速器傳動裝置所包含的設(shè)計內(nèi)容確實能全面的概括機械設(shè)計基礎(chǔ)這門課的是知識點，不需要刻意回避對改題目的選用，但參與課程設(shè)計的學(xué)生專業(yè)各有不同，包括機械設(shè)計制造及其自動化、車輛工程、工業(yè)工程和材料專業(yè)的學(xué)生。我們可以從學(xué)生的專業(yè)不同入手，結(jié)合各專業(yè)的學(xué)習(xí)重點對題目適當(dāng)調(diào)整，例如車輛工程專業(yè)主要培養(yǎng)的是與汽車工程有關(guān)的設(shè)計人才，學(xué)生對汽車的認(rèn)識和興趣也相對較大。為此我們刻意將減速器設(shè)計改為變速器的設(shè)計，這樣既能與學(xué)生所學(xué)專業(yè)聯(lián)系起來，也能考核學(xué)生對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程理論知識掌握情況，以此類推，對材料專業(yè)可在考核機械傳動零件的設(shè)計同時側(cè)重考核對減速器的材料選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這些細(xì)微的改動既符合課程設(shè)計開始的目的，又能結(jié)合學(xué)生專業(yè)的特點。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新比賽的題目引入課程設(shè)計當(dāng)中去，讓學(xué)生又更多的選擇空間。同時，這些新題目參考資料較少，更能激發(fā)一部分學(xué)生對未知的挑戰(zhàn)，激勵學(xué)生發(fā)散思維，提出更多有創(chuàng)新的想法，最終設(shè)計出具有創(chuàng)新力的優(yōu)秀作品。

2.2合理安排設(shè)計時間，保證設(shè)計質(zhì)量

課程設(shè)計題目通常都是幾個學(xué)生做一個題目，只在數(shù)據(jù)上有所不同。課程設(shè)計的開設(shè)一般都在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程之后，理論與實踐環(huán)節(jié)相對獨立，而對于在設(shè)計過程中需要運用的其他相關(guān)課程的知識，也與課程設(shè)計開設(shè)的時間相距較大。這些客觀原因都給學(xué)生的設(shè)計帶來不便，除去設(shè)計所花費的時間，學(xué)生還要花費大量的時間來回顧以前學(xué)習(xí)的課程知識。這樣造成的后果就是時間不夠，最終只能敷衍了事。

解決這個問題的關(guān)鍵在于如何安排時間。首先，傳統(tǒng)課程設(shè)計的任務(wù)下達時間較晚，學(xué)生準(zhǔn)備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)而導(dǎo)致的。為此可將課程設(shè)計任務(wù)融入理論教學(xué)當(dāng)中，分階段的穿插在教學(xué)過程中，使學(xué)生能夠明確設(shè)計要求，帶著設(shè)計任務(wù)進課堂。既有利于學(xué)生掌握課程內(nèi)容，又能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。同時，學(xué)生還可以利用課余時間研究課程設(shè)計任務(wù)，及時請教老師。這樣既能縮短設(shè)計時間，也能減輕教師的指導(dǎo)任務(wù)。逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。其次，就作者觀察，大部分學(xué)生在接到設(shè)計任務(wù)開始，或是埋頭思考，或是無所適從，缺乏交流和溝通。而現(xiàn)代企業(yè)對人才的需求上更多的是要求協(xié)同合作，在實際生產(chǎn)中，任何一個機械設(shè)備也不可能單靠一個人設(shè)計完成，也不可能單靠一個人的設(shè)計方法完善所有功能，必須融合團隊所有人員的思想。因此，必須在學(xué)生階段培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力。最后，課程設(shè)計任務(wù)中要求學(xué)生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現(xiàn)代企業(yè)的設(shè)計模式存在差異，為避免學(xué)生與企業(yè)脫軌，可適當(dāng)引入計算機輔助軟件，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力。

2.3改革考核制度，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維

傳統(tǒng)的課程設(shè)計考核方式主要是答辯形式，一方面考核學(xué)生對設(shè)計任務(wù)完成的情況，一方面考核學(xué)生的語言表達能力。由于指導(dǎo)教師不同，每個人心中的考核標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異，導(dǎo)致最終學(xué)生的成績也各有不同。解決方法之一是統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，在組織答辯之前，所有的指導(dǎo)教師可以集中討論，對評分標(biāo)準(zhǔn)有一個統(tǒng)一認(rèn)識；其二是根據(jù)學(xué)生選題難度劃分不同評分標(biāo)準(zhǔn)，如：選擇常規(guī)題目和自選題目的學(xué)生在創(chuàng)新性上存在差異，可將創(chuàng)新能力作為評分標(biāo)準(zhǔn)；個別學(xué)生在繪圖過程中使用的計算機輔助工具，可將對軟件的操作作為評分標(biāo)準(zhǔn)；或者由學(xué)生組織團對設(shè)計并參與相關(guān)賽事，可將團隊合作作為評分標(biāo)準(zhǔn)。這些新型的評分標(biāo)準(zhǔn)可極大地激勵學(xué)生靈活應(yīng)用計算機工具，創(chuàng)新性的分析和解決工程實際問題。最終培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)模式的綜合性機械類應(yīng)用人才。

3結(jié)論

本文結(jié)合了我國經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)的對人才的需求，對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計這一實踐課程存在的題目單一、設(shè)計任務(wù)大、時間緊、理論是實踐脫節(jié)、學(xué)生態(tài)度不夠端正、缺少團隊合作精神、考核標(biāo)準(zhǔn)存在差異等方面的問題提出相關(guān)的解決方法，為提高機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計水平提供一定借鑒。

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