曾禮平 周生通
摘要:機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機械和一些其他工科專業(yè)的必修實踐性環(huán)節(jié),將課程設(shè)計結(jié)合到理論教學(xué)過程中,設(shè)計目標(biāo)分別在相關(guān)的章節(jié)中進(jìn)行講授和實施,促進(jìn)學(xué)生更好掌握知識、完成設(shè)計任務(wù)、提高課程設(shè)計實踐成效。
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計基礎(chǔ);課程設(shè)計;改革
中圖分類號:G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ?文章編號:1674-9324(2019)37-0114-02
一、前言
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)課程結(jié)束后的一個實踐性環(huán)節(jié),是高等工科院校近機和非機類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計能力訓(xùn)練。旨在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)機械基礎(chǔ)理論知識的同時聯(lián)系實際,訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力,鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。要求運用機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制圖、相關(guān)力學(xué)課程知識,通過制訂設(shè)計方案合理選擇傳動機構(gòu)和零件類型,正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料,以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護(hù)等要求,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,達(dá)到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置的設(shè)計過程和方法,能夠為學(xué)生今后從事機械工程領(lǐng)域的技術(shù)工作打下一定的基礎(chǔ),具有重要的教學(xué)和實踐意義。由于涉及的知識點較多,如齒輪、軸、軸承等本課程知識點,如表1所示機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計要求,還有制圖、力學(xué)、互換性等課程的一些知識,這些方面如果基礎(chǔ)不扎實,在課程設(shè)計過程中都會顯示出不足之處,影響完成效果。一般會要求學(xué)生對很多以前學(xué)過的知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和回顧,要求對知識點必須熟悉,比如機械制圖規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、材料力學(xué)中的強度理論、互換性中的公差和配合等。
課程設(shè)計周期一般為兩個星期,由于時間比較局促,從以往的教學(xué)過程發(fā)現(xiàn),對于非機械類專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識儲備不夠,查找相關(guān)手冊、運用知識比較生疏,效率較低,課程設(shè)計的效果不是很好,具體分析有以下幾方面的原因。
1.學(xué)生對課程設(shè)計興趣不高,不積極主動地投入課程設(shè)計工作。認(rèn)為設(shè)計過程枯燥,不愿花時間和精力去思考,部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正,大部分主要是以“完成任務(wù)就可以”的心態(tài)對待。
2.完全獨立完成任務(wù)的學(xué)生非常少,很大一部分學(xué)生是仿照同學(xué)或者網(wǎng)絡(luò)上的文檔資料,甚至個別存在完全照抄別人的成果。連自己的參數(shù)都不按照要求計算,課程設(shè)計做完基本不懂是怎么做下來的和為什么這樣做。
3.課程設(shè)計是緊接在理論教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行的,通常是在理論教學(xué)之后布置課程設(shè)計任務(wù)。有很多學(xué)生對要用到的知識、查表和基本方法等,雖然在前面理論教學(xué)中已經(jīng)學(xué)過,到了課程設(shè)計時卻不會用。有的甚至已經(jīng)忘記了,影響課程設(shè)計的順利進(jìn)行。
4.課程設(shè)計的時間一般安排在教學(xué)時間的最后幾周,這個時候?qū)W生有很多理論課程要考試,學(xué)生會占用課程設(shè)計的大量時間用于復(fù)習(xí)考試課程,這就使課程設(shè)計的時間和進(jìn)度難以保證,以至于經(jīng)常造成課程設(shè)計延后答辯、完成質(zhì)量良莠不齊等問題。
二、理論教學(xué)與課程設(shè)計緊密結(jié)合
在開展理論教學(xué)的前期,將課程設(shè)計任務(wù)布置下去,并且在開展理論教學(xué)時將與課程設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容和要求進(jìn)行詳細(xì)講解。比如課程設(shè)計中的計算內(nèi)容:帶傳動、齒輪傳動、軸的設(shè)計、軸承的選擇等方面,可以放在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中,以講解例題的形式讓學(xué)生明白設(shè)計和計算過程,并布置相關(guān)章節(jié)的作業(yè),告知查找哪些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者參考資料。由于這些內(nèi)容與課程考核和課程設(shè)計內(nèi)容聯(lián)系緊密,大多數(shù)會引起重視,促使學(xué)生有責(zé)任和壓力,提高其積極性。教師在批改這些相關(guān)內(nèi)容的作業(yè)時,也可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在哪些問題,在課堂或者交流群里講授出現(xiàn)的問題,督促學(xué)生改正錯誤之處。
當(dāng)整個理論課程結(jié)束后,課程設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容也基本完成了一部分,后期需要進(jìn)行資料整理、圖紙的繪制等工作,可按照表2所示計劃進(jìn)度表安排時間。由于前期準(zhǔn)備比較充足,后續(xù)工作可以從容不迫地完成,而且不容易出現(xiàn)問題。因此,將課程設(shè)計任務(wù)和相關(guān)內(nèi)容在整個理論課程教學(xué)過程中同時進(jìn)行,有利于緩解后期時間太倉促的問題。
三、明確要求,保證規(guī)范
開展課程設(shè)計前,有必要對整個流程和應(yīng)該注意哪些問題進(jìn)行講解,并明確要求機械制圖要按照標(biāo)準(zhǔn)繪圖,如明細(xì)欄規(guī)范、圖紙大小要求等。因為在以往教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)有很多制圖不規(guī)范,甚至有作弊違規(guī)的作圖方式,如先打印電子版圖紙,再在此基礎(chǔ)上手繪描圖等。對于這種投機取巧方式,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)直接取消成績。
設(shè)計說明書應(yīng)包括文字?jǐn)⑹?、設(shè)計計算和必要的簡圖。在每頁的右側(cè)應(yīng)單獨寫明有關(guān)計算結(jié)果和簡短結(jié)論,如“m=2.5”、“強度滿足要求”等。
要求學(xué)生盡量把握時間節(jié)點,如本應(yīng)該3天完成設(shè)計計算的,到了1個星期還沒完成,那后面的進(jìn)度也很難保證。對于確實進(jìn)度較慢的學(xué)生,可適當(dāng)延長一些時間。力求每個學(xué)生能對整個課程設(shè)計熟悉并基本正確,不能只為了保證任務(wù)完成時間而不確保設(shè)計是否正確。
四、注重過程和總結(jié)
在保證課程設(shè)計基本正確的前提下,整個課程設(shè)計的過程其實更重要。整個課程設(shè)計過程中,不同的學(xué)生可能會面臨不同的問題,學(xué)生可以通過便利的通訊方式(如QQ群、微信群等),及時向教師反饋和咨詢面臨的問題。整個課程設(shè)計基本完成后,學(xué)生應(yīng)結(jié)合本次課程設(shè)計過程,總結(jié)自己在理論課程知識、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析解決問題的能力等面臨的問題以及收獲,全面分析這次課程設(shè)計存在的問題和不足,這對今后的學(xué)習(xí)和工作都有一定的啟示作用。
教師在課程設(shè)計之后也要對學(xué)生進(jìn)行訪談,并提出建議和改進(jìn)意見,詢問在實施課程設(shè)計的哪些環(huán)節(jié)存在問題和有待改善之處,以使今后的課程設(shè)計教學(xué)效果更好。
在這個過程中教師除了對知識結(jié)構(gòu)、設(shè)計流程、整體設(shè)計質(zhì)量的把握,還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會理論與實踐結(jié)合的科學(xué)作風(fēng)和認(rèn)真、負(fù)責(zé)、質(zhì)量、經(jīng)濟等的工程意識。另外,也要訓(xùn)練學(xué)生知識的綜合應(yīng)用和自主學(xué)習(xí)的能力,而不是僅僅呆板地仿照設(shè)計過程,要知其然,還要知其所以然。
五、結(jié)語
通過緊密聯(lián)系理論課程教學(xué)實施課程設(shè)計,學(xué)生會有充分的時間去解決各種問題,從而從容不迫地完成設(shè)計任務(wù)、總結(jié)課程設(shè)計和準(zhǔn)備答辯。這樣,通過該課程設(shè)計,學(xué)生能真正做到自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,提高其獨立解決問題的能力和綜合設(shè)計的能力。
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Discussion on the Reform Practice of Mechanical Design Foundation Course Design Closely Connected with Theory Teaching
ZENG Li-ping,ZHOU Sheng-tong
(School of Mechatronics & Vehicle Engineering,East China Jiaotong University,
Nanchang,Jiangxi 330013,China)
Abstract:The course design of mechanical design foundation is a compulsory and practical link for mechanical and other engineering specialties.Integrating the course design into the theoretical course teaching process and implementing the design objectives in related chapters respectively can promote students to better grasp knowledge,complete design tasks and improve the effectiveness of curriculum design practice.
Key words:mechanical design foundation;course design;reform