江躍

摘 要：課程設(shè)計(jì)是教學(xué)過(guò)程中一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié), 是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的有效途徑。基于此，闡述了課程設(shè)計(jì)在機(jī)械類專業(yè)教學(xué)中的重要性, 并針對(duì)課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)，以及在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；課程設(shè)計(jì)；綜合能力；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-7836(2014)06-0076-02

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)一門專業(yè)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，該課程知識(shí)內(nèi)容涉及到機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、工程力學(xué)、工程材料等多門先修課程。而該課程的課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)一般機(jī)械能力的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它以機(jī)械傳動(dòng)為主要對(duì)象，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論和實(shí)際知識(shí)，是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的一次全面、系統(tǒng)的訓(xùn)練,對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后的工作都具有重要影響。通過(guò)課程設(shè)計(jì)不僅能鞏固和加深所學(xué)的理論知識(shí),而且能進(jìn)一步提高學(xué)生利用技術(shù)資料進(jìn)行工程計(jì)算、繪圖和運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力,對(duì)培養(yǎng)綜合能力和實(shí)踐能力都起著十分重要的作用［1］。在此，筆者結(jié)合多年來(lái)的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作，就通過(guò)課程設(shè)計(jì)如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力談幾點(diǎn)體會(huì)。

一、做好課程設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備，為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與能力奠定基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)之前，指導(dǎo)教師應(yīng)與學(xué)生互相配合，做好充分的準(zhǔn)備工作。首先，在日常教學(xué)中要滲透課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，注重課程設(shè)計(jì)與平時(shí)教學(xué)過(guò)程的融合，比如在進(jìn)行相關(guān)章節(jié)的教學(xué)時(shí)，可通過(guò)討論課的形式，將一些課程設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的問(wèn)題作以簡(jiǎn)要回顧，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，幫助其加深理解，提高認(rèn)識(shí)，增進(jìn)其設(shè)計(jì)能力。其次，在課程設(shè)計(jì)之前，為了增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，應(yīng)進(jìn)行減速器裝拆實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)教師要組織學(xué)生對(duì)減速器進(jìn)行拆卸、安裝，使學(xué)生熟悉減速器的基本構(gòu)造，整體組成結(jié)構(gòu)及各部分的結(jié)構(gòu)、功能、裝置和調(diào)整，各零件之間的連接關(guān)系與特點(diǎn)，然后找出標(biāo)準(zhǔn)件與非標(biāo)準(zhǔn)件，明確減速器布置形式與空間位置的關(guān)系，建起一個(gè)立體的概念，避免出現(xiàn)閉門造車和照抄照搬式的設(shè)計(jì)，與生產(chǎn)實(shí)際相脫節(jié)。通過(guò)做好課程設(shè)計(jì)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備，就能夠?yàn)閷W(xué)生更好地完成課程設(shè)計(jì)，以及培養(yǎng)其綜合素質(zhì)與能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、在選題方面注重理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)課程設(shè)計(jì)的選題是整個(gè)課程設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)題目選擇是否得當(dāng)，直接關(guān)系到這一環(huán)節(jié)的教學(xué)效果［2］。首先，在選題方面既要考慮培養(yǎng)目標(biāo)有針對(duì)性，又要有所側(cè)重，應(yīng)考慮到課程設(shè)計(jì)題目與工程實(shí)際的緊密聯(lián)系，盡量與工程案例相關(guān)聯(lián)或直接來(lái)源于生產(chǎn)科研，題目只有真正能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際才能有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)熱情，給學(xué)生以較大的創(chuàng)新思維空間，充分地去想象可能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案，才能較好地變被動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)為主動(dòng)地解決實(shí)際問(wèn)題，從而積極思考、創(chuàng)造性地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。其次，在設(shè)計(jì)題目的選擇方面應(yīng)力求豐富多樣，難易適中，知識(shí)覆蓋面廣，可設(shè)置多層次題目供學(xué)生選擇，最大限度地發(fā)揮其創(chuàng)造性。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，教師給出了四個(gè)設(shè)計(jì)題目，涉及到帶式運(yùn)輸機(jī)和鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)、用于卷筒傳動(dòng)裝置的蝸桿減速器設(shè)計(jì)和三速變速箱設(shè)計(jì)，其中有的題目給出四個(gè)或八個(gè)參考傳動(dòng)方案。通過(guò)多種組合，可以設(shè)計(jì)出幾十個(gè)不同的方案。這樣可以更好地增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣，以及全面檢驗(yàn)已學(xué)過(guò)的知識(shí)。

三、在課程設(shè)計(jì)中引入現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力和創(chuàng)新能力傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì)手段是手工設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖，設(shè)計(jì)計(jì)算繁雜，設(shè)計(jì)、繪圖和修改很不方便，教學(xué)效果并不理想。針對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的不足，學(xué)校將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)這一現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法引入到課程設(shè)計(jì)中來(lái)，利用三維繪圖軟件代替手工繪圖，利用ANSYS等軟件進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算,以輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用UG、Pro/e等軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型,通過(guò)模擬裝配檢查檢驗(yàn)零部件設(shè)計(jì)的合理性。從而簡(jiǎn)化了學(xué)生的設(shè)計(jì)與繪圖過(guò)程,減少了手工繪圖的工作量，將學(xué)生從繁雜的設(shè)計(jì)計(jì)算中解脫出來(lái)，把時(shí)間和精力集中到方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等創(chuàng)造性思維和熟悉與運(yùn)用設(shè)計(jì)資料等基本技能的訓(xùn)練上來(lái)，將學(xué)生的注意力放在設(shè)計(jì)思路方法的學(xué)習(xí)上，讓學(xué)生掌握正確的機(jī)械設(shè)計(jì)思想和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這一先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，體驗(yàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的真正樂(lè)趣。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生利用UG、Pro/e等軟件強(qiáng)大的參數(shù)化功能和裝配功能，去完成各零件的設(shè)計(jì)和裝配。這樣可以更好地提高學(xué)生計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化。

四、在設(shè)計(jì)過(guò)程注重培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題及查閱技術(shù)資料的能力由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中的有關(guān)細(xì)節(jié)內(nèi)容包括一些設(shè)計(jì)計(jì)算方法、設(shè)計(jì)規(guī)范與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，以及如何將各門課程有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題等內(nèi)容，在以往先修課程中涉及不到或介紹不多，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)的運(yùn)用，以及綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力不強(qiáng)，而課程設(shè)計(jì)正是彌補(bǔ)這一不足的必要環(huán)節(jié)。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，在選題時(shí)已考慮了盡量多地覆蓋多門先修課程的知識(shí)。這樣就需要學(xué)生綜合運(yùn)用已掌握的知識(shí)來(lái)完成設(shè)計(jì)，進(jìn)而將知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，同一題目可以采用多種方案去實(shí)現(xiàn)，這樣就需要學(xué)生綜合各方面知識(shí)，進(jìn)行方案論證，選擇最合適的方案。而在方案論證時(shí)，就需要查閱各種技術(shù)資料及圖冊(cè)，參考和分析已有的方案，根據(jù)具體條件和要求，提出新設(shè)想、新方案，擬定多種方案進(jìn)行綜合分析比較，優(yōu)化篩選獲取最佳方案。另外，設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的許多問(wèn)題如一些標(biāo)準(zhǔn)件的選擇、尺寸的確定、公差與配合以及表面粗糙度的確定等等，都需要學(xué)生自己動(dòng)手從技術(shù)資料中查閱方能得到。通過(guò)上述設(shè)計(jì)過(guò)程，一方面鍛煉了學(xué)生查閱技術(shù)資料的能力和機(jī)械設(shè)計(jì)能力，另一方面，也進(jìn)一步開(kāi)闊了學(xué)生的視野，為畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、在實(shí)踐過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手解決問(wèn)題的能力在布置設(shè)計(jì)任務(wù)后，學(xué)校不給任何設(shè)計(jì)方案，而是讓學(xué)生充分發(fā)揮想象，調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，自己通過(guò)查閱資料獨(dú)立地提出設(shè)計(jì)方案及方案論證，然后由教師進(jìn)行逐一檢查，在確定可行后，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立地完成傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程，一方面學(xué)生在綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題方面得到了鍛煉，增強(qiáng)了解決實(shí)際問(wèn)題的自信心，另一方面在設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)一些平時(shí)學(xué)習(xí)中沒(méi)有注意到的問(wèn)題，通過(guò)指導(dǎo)教師的引導(dǎo)、啟發(fā)，找出問(wèn)題的原因，學(xué)生再自己動(dòng)手解決這些問(wèn)題，這樣就可以鍛煉學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。由于實(shí)踐條件及客觀方面的限制，目前在校學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手鍛煉機(jī)會(huì)較少，而課程設(shè)計(jì)正是為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)自己動(dòng)手、獨(dú)立進(jìn)行實(shí)踐的機(jī)會(huì)。因此，強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的鍛煉，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

六、在答辯和總結(jié)過(guò)程對(duì)各題目給出客觀的評(píng)價(jià)，提高學(xué)生全面綜合考慮問(wèn)題的能力課程設(shè)計(jì)的答辯和總結(jié)是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。答辯是對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)成果的一次全面檢閱，通過(guò)準(zhǔn)備答辯，學(xué)生可以系統(tǒng)地回顧和總結(jié)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，理清設(shè)計(jì)思路，找出設(shè)計(jì)的不足，分析還不太明了的或考慮不全面的問(wèn)題，深化設(shè)計(jì)成果。另外，通過(guò)答辯還可以訓(xùn)練學(xué)生的概括能力、表述能力，從而使準(zhǔn)備答辯和答辯的過(guò)程，成為課程設(shè)計(jì)中的一個(gè)繼續(xù)學(xué)習(xí)與提高的過(guò)程。

指導(dǎo)教師在答辯后所作的總結(jié)與點(diǎn)評(píng),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力起著非常重要的作用。通過(guò)總結(jié)，可以將學(xué)生們?cè)谠O(shè)計(jì)中的新思路、新想法總結(jié)給全體學(xué)生，也可以將學(xué)生們?cè)谠O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題提出來(lái)，避免以后再出現(xiàn)類似的問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)總結(jié)，還可以將各組學(xué)生的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行必要的評(píng)價(jià)，從方案分析、強(qiáng)度計(jì)算、結(jié)構(gòu)化和工藝性等各方面，對(duì)各組學(xué)生所做設(shè)計(jì)的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)改進(jìn)和完善的方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，這樣一方面可以使得學(xué)生們不僅更好地掌握了自己設(shè)計(jì)的內(nèi)容，同時(shí)又進(jìn)一步了解了其他各組學(xué)生的設(shè)計(jì)內(nèi)容，相互啟發(fā)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高了學(xué)習(xí)效率，另一方面，通過(guò)總結(jié)進(jìn)一步明確學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，以及對(duì)各階段、各環(huán)節(jié)的深入認(rèn)識(shí)，這個(gè)總結(jié)的過(guò)程就是一個(gè)提高、深化的過(guò)程，可以使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更深刻，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法更了解、更明確。

在答辯和總結(jié)過(guò)程中，指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)題目的不同、完成情況的不同、完成效果的不同，實(shí)事求是地對(duì)各組學(xué)生的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行講評(píng)，給出客觀的評(píng)價(jià)。在講評(píng)時(shí)，強(qiáng)調(diào)各設(shè)計(jì)題目應(yīng)綜合考慮零件結(jié)構(gòu)、加工、裝配、經(jīng)濟(jì)性、零件與其他零部件的關(guān)系，以及如何處理好理論計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各部分的協(xié)調(diào)以及單個(gè)零件與整機(jī)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。從而使設(shè)計(jì)更加合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)，這樣有利于提高學(xué)生全面綜合考慮問(wèn)題的能力。

綜上所述，只有在課程設(shè)計(jì)前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中把握住選題時(shí)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用知識(shí)；在設(shè)計(jì)過(guò)程中，引入現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力和創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、查閱技術(shù)資料的能力；在實(shí)踐過(guò)程中，鍛煉學(xué)生自己動(dòng)手解決問(wèn)題的能力；在答辯和總結(jié)過(guò)程中，對(duì)各題目給出客觀的評(píng)價(jià)。這樣才能在總體上更好地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力，取得課程設(shè)計(jì)的良好效果，真正達(dá)到課程設(shè)計(jì)教學(xué)的目的。

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