機械基礎課程設計創新教育論文

摘要：“機械基礎”課程設計是高等職業教育機電類專業的核心專業課程。該課程設計的教學目標是培養學生機械設計能力和工程創新意識。同時要求學生掌握機械零件、機械傳動裝置的一般設計方法。近年來由於教學內容、方式陳舊落後及高職學生學習基礎參差不齊等原因，致使學生“機械基礎”課程設計學習效果一般。因此，文章對“機械基礎”課程設計教學進行探索。

關鍵詞：高職；機械基礎；課程設計；教學

1課程設計中存在的問題

（1）設計題目單一，大都使用減速器作爲設計項目。減速器工作過程、設計步驟差別不大，只是參數有差異。教師怠倦感增加，繼而對教學失去創新意識。（2）學生在設計過程中，機械地按照設計指導書的各個步驟代入數據，沒有真正思考設計過程。使得學生思維方式固定。進而限制了學生的創新能力。由於設計題目的數量不多，多個學生一個項目數據，導致抄襲現象嚴重。長此以往，沒有培養學生獨立思考的能力，創新無從談起。（3）對於課程設計，大多數學生認爲只是一門考查課，僅僅是對以前所學知識進行串聯，應付了事，找各種各樣的藉口遲到或者曠課。

2提高課程設計的教學效果的措施

爲了提高課程設計教學效果，有必要在教學方面做出改革和創新。筆者根據自己在指導課程設計過程中發現的問題，積極思考探索新的教學方法，從以下幾個方面對課程設計做一些教學改變，力求提高課程設計的教學效果。

2.1教師應不斷提高業務水平

（1）要求教師注意機電行業發展方向，及時學習專業最新動態，收集相關信息，以適應專業發展的需要。（2）加強“機械基礎”課程理論學習，不斷更新和優化教師自身知識體系，不斷提高自身的設計、創新能力。

2.2提升設計和教學融合程度

以往理論課程講授完之後進行課程設計，但是課程設計結束後就開始期末考試，部分學生把精力放在考試課程上，對設計投入精力和時間必然會減少。第一週做設計計算，小部分學生就是應付了事，按照指導書照貓畫虎地進行設計計算，肯定存在一些問題。部分學生髮現了問題，但時間有限，就不修改參數，對付完事，致使第二週繪製的裝配圖效果較差，達不到課程設計的教學目標。針對上述問題，可以要求設計穿插在理論教學中。每當講授完一部分與課程設計內容有關的知識點後，教師可以要求學生進行相關設計計算，這樣一來學生就有充足的時間考慮設計當中的問題，真正培養了學生設計能力。教學方案可以這樣安排。講授結束帶傳動設計部分後就開始佈置設計任務，首先給學生講解設計題目，說明設計要求，教師講解電動機的選擇方法及傳動裝置參數的計算方法。學生利用課餘時間完成電動機的選擇和帶輪的設計計算。在講解結束齒輪傳動課程內容後，要求學生延續前面的帶傳動設計內容進行齒輪的設計。講解結束軸的設計內容後，學生就可着手軸的結構尺寸設計計算。

2.3放大設計參數差別

以往的設計參數組別較多，可是數據差異不大，開始階段學生對設計有興趣，但當設計內容的`逐漸增加後，一部分同學認爲大家做的差別不大，按照設計指導書按部就班即可，逐漸就會失去興趣，其他同學做完後直接抄寫。對於上述問題，教師應該放大設計參數差異，每組的參數選擇要求也應不同，就可以有效防止學生互相抄襲。如小帶輪基準直徑的選擇，要求同組的同學選擇不同的參數，帶傳動設計完成之後，要求該組同學互相比較，要求他們思索參數不同有什麼影響，最後指引學生得到合理化參數。設計重點在於過程，通過不同的參數對比，要求學生明白設計內容及步驟。設計計算過程不再是簡單的抄寫，進而有效提高學生髮現疑難問題、分析和解決疑難問題的能力。提升了學生對設計的興趣，達到了設計的目的。

2.4合理安排小組人數，精心搭配小組成員

教師可以根據學生的能力、基礎，愛好、性別等差別進行分組，將不同層次的學生優化組合，要求每個小組都有低、中、高3個層次的學生。組內學生可以互相探討、互相查遺補漏。這樣安排有效解決了生源複雜這一高職教育的熱點問題，通過互助學習增強了學生的團隊意識、互助意識，展現了教育的根本目標，促進了學生健康人格的發展。爲學生就業後從事設計計算、生產操作、管理、維護維修工作培養了良好的個人素質，真正將專業教育與素質教育融合在一起[1]。

2.5精心安排課程設計階段

課程設計可以安排7個階段：即減速器拆裝、設計思路講授、總體設計及計算、裝配草圖設計和工程圖樣繪製和說明書的編撰及答辯。（1）“機械基礎”課程設計初始階段，教師帶領學生拆裝並講解一級減速器，有利於學生直觀學習減速器結構，當在教材中看到齒輪、軸、軸承等學科名詞時，大腦中會呈現零件的實體及零件的連接形式，學生就不會感覺到抽象或者難以理解，這樣教學有效提高學生學習效果。爲後續課程設計做充足準備。（2）教師應講授設計思路及設計細節。首先講授如何選擇電動機，接下來考慮減速的問題，這時教師就可以講授帶傳動、齒輪機構、軸、軸承等的設計計算過程。齒輪傳動設計要着重講解傳動比的分配、計算及選用。齒輪通過鍵連接和軸傳遞運動和動力。當零部件設計結束後，接下來是軸的設計，要求學生掌握軸的結構，教師通過講解和改錯典型軸結構圖，要求學生掌握軸哪些細節是需要處理的。最後是選擇軸承、計算軸承使用年限等環節。在各個階段開始時，教師應通過課件講解本階段要設計的內容及有關細節，要求學生掌握設計方法並獨立完成繪圖。這一課程設計環節有利於學生深入細緻地掌握本門課程。

2.6改革課程設計內容

（1）要求教師平時收集與機械有關的設計項目，例如修鞋機的改進設計、除草機的改進設計等。（2）課程設計選題可以結合教師的科研項目，這類選題應側重基礎知識應用。設計的原理、結構等加以改變，教師提出設計方案後，要求學生自主獨立設計完成，培養他們的創新能力。（3）課程設計課題依據不同專業應該有所不同。機電一體化專業學生可以做工業機械手設計課題。風力發電工程技術專業學生可以做增速箱設計課題。（4）由學院承做機電類相關工程，從設計到施工驗收，完全由學院和相關教師及學生完成，這樣做既有經濟收益，還可以鍛鍊教師、培養學生，是一種良好的課程設計教學和培訓模式。

2.7培養學生計算機軟件輔助繪圖能力

課程設計要求學生手工繪製一張減速器裝配圖和兩張重要零件圖。由於部分尺寸在繪圖過程中才可確定。反覆修改數據和圖紙過程中，基礎差的學生不清楚應該修改哪個數據。如果機械地參照設計指導書繪圖，就會導致設計的尺寸和圖紙中的尺寸不符合，細節錯誤很多。繪製減速器裝配圖時，如果使用CAD軟件進行邊設計，邊繪圖，邊修改過程，不僅節省時間而且鍛鍊了學生的CAD繪圖能力。同時還可確保是學生自己獨立設計的尺寸，和說明書中數據也吻合，達到課程設計要求的學習效果。可以要求部分具備三維實體繪圖能力的同學使用學過的三維繪圖軟件繪製零件圖，再進行裝配。在二維和三維之間轉化，學生從中發現問題，並及時修改。

2.8重視課程設計答辯環節

答辯是檢查學生掌握知識的情況和設計成果的重要途徑，是評定學生設計成績的一個重要依據。設計結束時，通過答辯引導學生對設計項目通盤考慮，並及時發現和解決問題，有效提高了學生綜合分析問題的能力。儘管設計題目是提前佈置，學生選擇的參數也不同，但是學生繪製的圖紙和編寫的說明書不能反映學生的真實學習效果。通過答辯可以考查學生的設計能力。考查學生是否獨立完成課程設計計算及繪圖過程。比如，在設計帶傳動時，少數學生機械地選擇帶輪直徑，沒有對整個系統全盤考慮，會出現小帶輪輪轂尺寸最大半徑大於電動機中心高這樣的數據錯誤現象，如果學生沒有及時修改帶輪直徑數據，繼續按這樣的參數進行後面的設計，就會導致後續很多數據都不合理。通過答辯可以檢查出上述類似錯誤，並引導他們去解決問題。

2.9課程設計成績評定改革

在最終評定學生課程設計成績時，爲了有效評定學生學習效果，我們可以細化出以下幾個評定項目：學習態度、實踐能力、工作量、設計質量、創新能力、答辯。每一項都相應制定了具體要求及評價分數或等級。最後還有教師評語。教師可以參考使用評定表進行評定。

3結語

在“機械基礎”課程設計改革前，課程重點不明確，學習的內容相互孤立，聯繫較少，學生對本課程的學習任務不清楚，學生被動地做課程設計。這樣做課程設計的結果就是學生學習積極性一般，設計過程學習氣氛沉悶，學習效果差。要培養學生解決問題的能力，教師在設計過程應起到作用。教師應強化“機械基礎”理論課程和“機械基礎”課程設計的聯繫，要對課程設計題目進行改變，對課程設計各個階段教學內容進行細化並且合理安排課程設計各階段時間，着力培養學生使用計算機輔助軟件繪圖能力，細化課程設計成績評定方法，重視答辯，提高了學生對“機械基礎”課程設計的學習興趣，提升了學生動手和動腦能力。通過以上幾個方面的教學改革，可以有效解決課程設計中長期存在的一些典型問題。在“機械基礎”課程設計改革後，由於課程設計中各個教學環節聯繫緊密，課程設計目標明確，教師引導並鼓勵學生思考問題，解決問題，學生設計起來有方向、有條理，得到良好的學習效果。