當前機械設計基礎課程設計中的問題與解決措施

1、科技信息2009年第35期SCIENCE&TECHNOLOGYINFMATION0.引言課程設計是近機類專業(yè)在完成機械設計基礎課程后進行的一項重要的實踐教學環(huán)節(jié)，是學生首次接受較全面的工程設計訓練。該課程要求學生綜合運用已學過的多門基礎課程解決工程問題，對學生樹立正確的設計思想、提高綜合分析能力、增進創(chuàng)新精神、培養(yǎng)良好的工程素質(zhì)具有關(guān)鍵的先導性作用，學生在課程設計中的收獲會直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學習，甚至對以后的畢業(yè)設計和實際工作都有

2、著意義深遠的影響。1.當前課程設計中存在的問題1.1對課程設計興趣不高，學習態(tài)度不夠端正，不能積極主動地投入課程設計工作。有人認為課程設計就是畫圖，認為課設長期沿用減速器設計作為設計對象，內(nèi)容陳舊、單一，設計過程太枯燥。1.2時間短，任務重；學生多，教師少機械設計基礎課程設計一般為期兩周，學生需要完成單級齒輪減速器裝配草圖和正圖（0號圖），關(guān)鍵傳動零件的零件圖（2號圖2張），以及相關(guān)的設計計算說明書，時間非常緊張。課程設計的期間，學生每

3、天要工作十個小時以上，有時個別學生還需要熬通宵加班。常有學生在完成課程設計后感嘆，這門課程是上大學以來學的最累的一門。由于繪圖工作量大，繪圖占據(jù)了學生大部分的時間和精力，學生對設計理念、過程和方法的體會與思考相對較少，削弱了課程設計的教學效果。隨著招生規(guī)模的增大，教師數(shù)量相對偏少，經(jīng)常是一名教師指導一個班（30人左右）甚至兩個班（60人左右），教師很難在指導課程設計時照顧到每一個人。1.3學生工程意識不強，對機械設計的過程和一般規(guī)律認識

4、不足在開始階段面對課程設計題目心中一片茫然，不知道從何處入手；在課設中，對教師指導過于依賴，自主性差，遇到問題，即使對一些很容易就可以從設計指導書或手冊中直接查到的問題，不能主動地通過查找手冊資料和獨立思考來尋求解決方案，而是一味地詢問指導教師，或互相抄襲。1.4相關(guān)課程基礎不夠扎實，直接影響了課程設計的效果和進度除了機械設計基礎以外，課程設計要用到工程圖學、力學、工程材料、加工工藝以及互換性等多門課程的知識，這些課程中任何一門基礎不牢

5、固，都會在課程設計中表現(xiàn)出來，影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中，工程圖學的影響尤為突出。筆者在指導課程設計時發(fā)現(xiàn)，有相當一部分學生視圖投影概念不清，對螺紋連接、齒輪以及軸承等標準件的表達方法不能熟練運用，出現(xiàn)大量的制圖錯誤。另外，現(xiàn)行機械設計基礎教材有關(guān)零件設計的內(nèi)容主要是圍繞零件的強度設計展開，對零件的結(jié)構(gòu)設計言之甚少，造成學生的機構(gòu)設計能力較弱，而實際機械設計中結(jié)構(gòu)設計的工作量要遠多于強度設計。2.課程設計中應采取的解決措施

6、2.1做好學生的思想工作，使其提起興趣，充分調(diào)動其積極性部分學生對課程設計興趣不高，在課程設計中不能積極主動地投入，最根本的原因是對課程設計的重要性和必要性認識不足，不清楚課程設計的作用、地位，以及對后續(xù)課程乃至知識體系的影響，這就需要教師在布置任務時進行充分的說明和正確的引導，使學生提高認識，端正態(tài)度，自覺地投入到課程設計工作中去。在機械設計基礎課程中，介紹了各種常用機構(gòu)及通用零部件的設計方法，這些內(nèi)容一般自成章節(jié)，具有一定的相對獨立

7、性，學生對各章節(jié)之間的聯(lián)系認識不夠明確。在此之前，學生已完成了基礎課程一系列先修基礎課程，如工程圖學、工程力學、工程材料、加工工藝學等，但由于沒有進行綜合性的訓練，還不能熟練地應用這些知識解決工程問題。這就像學習武術(shù)時，先修基礎課程如同體能、力量等身體素質(zhì)訓練，而機械設計基礎課程中只學習了一個個的“分解動作”或“招式”，還沒有將這些基本動作連貫起來，形成套路。所以此時學生只有一身“力氣”和松散的“招式”，不能自如地運用。課程設計就是要將

8、這些“分解動作”連貫起來，進行“套路”練習，以便為以后的工程實踐夯實基礎。“套路練習”難免單調(diào)、枯燥，不如“實戰(zhàn)”來得轟轟烈烈，但是這種枯燥的訓練是進行有效“實戰(zhàn)”的必要基礎，是從基礎理論學習到專業(yè)學習的必經(jīng)之路。2.2強調(diào)對機械設計過程的理解與認識，培養(yǎng)學生的工程意識課程設計的過程比結(jié)果更重要。課程設計最根本的目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決工程問題的能力，使其初步掌握解決工程問題的一般過程和方法。強調(diào)機械設計過程主要有幾個方面：一

9、是了解完成一項機械設計項目要經(jīng)過哪幾個階段，每個階段需要考慮哪些問題。學生在課程設計過程中之所以感到時間緊張，不完全是因為計算和繪圖的工作量太大，而很大程度上是因為對機械設計的工作過程和一般規(guī)律理解不夠深刻，在拿到題目時心中一片茫然，不知道從何處著手，漫無目的的翻閱資料，或等待觀望，無謂地浪費不少時間；再者由于設計時考慮問題不全面，導致返工而浪費時間。學生若知道了機械設計的過程，也就明確了前進的方向，知道什么時候該干什么，每一步的前后有

10、何關(guān)聯(lián)，做某項工作必須具備哪些條件，哪些是已知的，哪些是可以查到的，哪些是必須經(jīng)過必要的預先計算得到，這樣就可以有條不紊地展開設計工作，不會顧此失彼，避免無謂的返工，也就不會感到時間緊張。二是要學會面對工程問題時的解決思路和方法。課程設計的一個重要目的，就是培養(yǎng)學生設計機械產(chǎn)品時對創(chuàng)意的實現(xiàn)能力，雖然課程設計一般僅設計傳動系統(tǒng)，但其內(nèi)容包含了機械設計過程的最關(guān)鍵部分：制定方案、工作能力設計計算、結(jié)構(gòu)設計和各部分的協(xié)調(diào)等。理論課程與實際工

11、程中所要解決的問題的區(qū)別在于，前者是要求明確、規(guī)范化了的，而后者往往是籠統(tǒng)、模糊的。如何將敘述模糊、概括的設計要求進行明確、細化，從而將一個復雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡單問題，然后將這些問題逐個解決，最后再綜合起來，通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)，得到一個系統(tǒng)完整的解決方案，并形成規(guī)范的圖紙和計算說明書等工程文件，學生必須在課程設計過程中認真實踐、體會，才能學到手，而掌握了這些思路和方法，對將來的實際工作是非常有益的。三是養(yǎng)成嚴謹細致、

12、認真負責的工作作風。注重機械設計過程還應重視培養(yǎng)學生養(yǎng)成嚴謹細致、認真負責的良好工作作風，這是工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。要求學生在課程設計過程中，每一個數(shù)據(jù)，每一條線都要有所依據(jù)，不能想當然地隨意定，或者盲目地照搬手冊或圖例中的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。要讓學生意識到，在自己完成的說明書和圖紙上簽下自己的名字，就代表要為所提交的材料負責。2.3進行課程設計前做好充分的技術(shù)準備工作課程設計之前，指導教師應與學生互相配合，做好充分的準備工作，主要包括以下幾

13、個方面：2.3.1講課過程中復習和補充必要的相關(guān)知識，如機械制圖、互換性、工程材料與機械加工工藝等。學生所提交的設計說明書和圖紙存在的問題主要包括兩類，一類是純粹的繪圖錯誤。另一類是由于對互換性、加工工藝等其他課程相關(guān)知識理解不夠而導致的制圖錯誤，主要是標注錯誤，比如形位公差、精度等級、粗糙度的選擇與標注錯誤以當前機械設計基礎課程設計中的問題與解決措施于明禮（南京航空航天大學機電學院江蘇南京210016）【摘要】針對當前機械設計基礎課程

14、設計教學中存在的問題，從提起學生興趣、課程設計前的準備、設計過程以及答辯總結(jié)等方面提出了相應的解決措施，以增強學生工程意識、切實提高課程設計的教學效果?！娟P(guān)鍵詞】機械設計基礎；課程設計；工程意識○高校講壇○163科技信息2009年第35期SCIENCE&TECHNOLOGYINFMATION及尺寸鏈閉合等。有的課程，比如機械制圖，一般在大一完成，由于在后續(xù)課程中應用較少，到課程設計時很多知識已經(jīng)淡忘，致使課程設計中出現(xiàn)過多的繪圖問題，即

15、使一些最基本的標準件畫法（例如螺紋連接、齒輪、軸承等），都有不少同學畫錯。在機械設計基礎課程中講到相關(guān)章節(jié)時，附帶將一些課程設計中容易出現(xiàn)錯誤的問題回顧一下，這樣可以使學生加深印象，從而在課程設計中少犯繪圖錯誤，以便將主要精力放在設計上。比如講到螺紋聯(lián)接的類型時，結(jié)合每種聯(lián)接型式的特點回顧螺紋聯(lián)接的畫法，指出容易出現(xiàn)的錯誤；介紹齒輪結(jié)構(gòu)設計時，復習齒輪嚙合位置的表達方法和齒輪零件工作圖的內(nèi)容及常見問題；講解軸承類型時，結(jié)合軸承結(jié)構(gòu)特點，

16、回顧各種軸承的規(guī)定畫法以及特征畫法等。2.3.2為使學生在課設前對減速器有一定的感性認識，課程設計前做一次減速器拆裝實驗是非常必要的，指導教師應給予足夠的重視。條件允許時，課程設計的指導教師應參與指導實驗。實驗中要特別強調(diào)對機械系統(tǒng)及其零部件功能和結(jié)構(gòu)的分析，要求學生能正確理解減速器軸系、附件及箱體等各部分的功能以及為實現(xiàn)其功能在結(jié)構(gòu)設計中是如何考慮的，不能僅僅滿足于將減速器拆開再原樣裝起來。2.3.3熟練運用技術(shù)標準、規(guī)范、設計手冊等

17、有關(guān)設計資料，是機械設計人員的一項基本技能。在平時的作業(yè)中應該注意加入這方面的訓練內(nèi)容，以提高學生獲取設計資料的能力。2.3.4對課程設計中的關(guān)鍵問題應通過大作業(yè)和討論課的形式，加深學生的理解和認識。比如軸系結(jié)構(gòu)設計（包括軸的機構(gòu)設計，齒輪、帶輪、聯(lián)軸器等軸上零件的結(jié)構(gòu)設計，軸承組合設計、潤滑與密封，軸上零件的裝拆等），在完成相關(guān)的章節(jié)后，布置一次大作業(yè)，再安排一次討論課，通過引導學生通過討論糾正設計中的問題，幫助其加深理解，提高認識，

18、增進其結(jié)構(gòu)設計能力。2.4重視答辯與總結(jié)答辯與總結(jié)是課程設計的最后一個環(huán)節(jié)，是非常重要的。答辯是對學生工作成果的一次全面檢閱，通過提問和質(zhì)疑可以引發(fā)學生思考，幫助其提高對機械設計過程的理解和認識水平。總結(jié)包括學生在完成設計后的個人總結(jié)和指導教師在答辯后所作的集體總結(jié)與點評。經(jīng)過幾周的辛苦工作，最后的收獲有多少很大程度上依賴于總結(jié)的是否到位。需要特別說明的是，答辯之后教師的總結(jié)點評非常必要。學生在經(jīng)過課程設計的實踐之后，對教師的點評會有更

19、深的體會。對機械設計中有些問題的認識，學生在課程設計過程中感覺到了，但限于實踐經(jīng)驗和知識面，不能很清楚地歸納表達出來，這時教師進行總結(jié)和點評，常使學生有醍醐灌頂之感。3.結(jié)束語課程設計在工科課程體系中承上啟下的特殊地位，決定了該課程對培養(yǎng)學生的工程意識、創(chuàng)新意識、使其形成初步機械設計能力和獨立處理工程問題的能力方面具有不可代替的作用。培養(yǎng)學生對機械設計的興趣是課程設計順利開展的前提，對機械設計過程的深刻理解與認識是學會解決工程問題的思路

20、和方法的關(guān)鍵，充分的準備工作是基礎。只有這些工作都做好了，才能保證課程設計的教學效果。【參考文獻】［1］楊可楨，程光蘊.機械設計基礎.第四版.北京:高等教育出版社1999.［2］戴振東，岳林.機械設計基礎.北京:國防工業(yè)出版社2004.［3］朱如鵬，郭學陶.機械設計課程設計.北京:航空工業(yè)出版社1995.［4］吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計指導書.北京:高等教育出版社2006.［責任編輯：張新雷］●科○高校講壇○（上接第43頁）展，陶

21、冶情操、塑造完善體形、促進生長發(fā)育、樹立終身體育思想具有很大的優(yōu)勢和潛力。在中學體育教學中健美運動雖然還沒有普及，但它的許多形式如健美操、廣播操各種運動器械、有學校開設立了的健身房受到青少年的喜愛。資料調(diào)查、通過健美鍛煉收到了良好的效果。表一42名男生經(jīng)過一年健美鍛煉后與同年級身高體重增長與發(fā)展情況的比較表一結(jié)果表明健美鍛煉組在身體發(fā)育體態(tài)能力方面要遠遠強于未受健美鍛煉組。20世紀80年代以來，在我國高等院校中逐步開設了健美必修或選修課

22、，健美活動更為廣大學生所歡迎。所以，在學校體育作為多全民健身的重點，而健美運動在學校體育中起著重要的作用。因此，可以說健美運動在全民健身中的作用為“重中之重”。3.2全民健身與大眾健美運動在最近的一項城市居民調(diào)查中，健康被人們排在了“有希望擁有未來生活的第一位”、而健身所花的時間和費用在“個人生活與出支出名列前茅”，健身產(chǎn)業(yè)在國民生產(chǎn)總值的比重越來越來大，而且發(fā)展勢頭越來越強勁。從這個意義上說，21世紀是健康的世紀應該不為過，全民健身從

23、來沒有像這樣深入人心。在北京、上海、廣州、深圳這些城市有各種全副伍裝的星級健身房，也有社區(qū)內(nèi)的健身之家，為各種不同層次的人群所接受。在上海目前擁有星級水準的健身房幾十余家，逐步發(fā)展為功能齊全的國際化健身場所。健身房的管理也一改以往傳、幫、帶的傳統(tǒng)模式、引進了先進的集營消、教育、科研為一體的科學管理體系、使健身產(chǎn)業(yè)逐步規(guī)范和完善。在深圳有近幾百家家大大小小以及健身房。據(jù)調(diào)查健身的人群大約分為三類：一為增進健康、塑造體型的男人們，尋找美麗與

24、自信的女人們，還有充實生活和結(jié)交的人群。這里不乏有名星大腕級的人物、也有普通平凡的市民，他們卻有著同一個信念，健康與美麗是革命與事業(yè)的本踐，在健身房中健美運動的各種項目在這里得到了最大潛力的經(jīng)營和運作，大眾健美運動是健身俱樂部里一個都不能少。4.結(jié)束語自《中華人民共和國體育法》和《全民健身綱要》在我國頒布實施以后，華夏大地上掀起了一股前所未有的體育熱潮，在社會的變遷、體育觀的變化，現(xiàn)代工作節(jié)奏的加快使得人們越來越意識到健康的重要性，逐漸

25、地把健身活動納入日常生活中不可缺少的一部分，并能自覺付諸于行動，人們健康意識增強了，活動范圍增大了，無疑會對健身運動內(nèi)容提出新要求，大眾健美運動將會成為首選?！緟⒖嘉墨I】［1］裔程洪.健美，減肥，健身[M].北體大出版社.［2］宋金亮，等.健與美[J].中國體育報社，中國健美協(xié)會，19992009.［3］朱衛(wèi)東.新世紀健身運動項目開展研究[J].北京體育師范學院學報，1996，8.［4］孫葆麗.中華人民共和國開基創(chuàng)業(yè)時期的群眾體育[J]

26、.北京體育大學學報，2002年01期.［5］李凡云.北京市私營企業(yè)群眾體育現(xiàn)狀與發(fā)展對策研究[D].北京體育大學，2005年.［6］郭輝.長沙市健身俱樂部經(jīng)營現(xiàn)狀的調(diào)查與對策研究[D].北京體育大學，2006年.作者簡介：康金峰（1977.08—），男，吉林人，碩士研究生，鹽城師范學院體育學院助教，主要從事體育教育訓練專業(yè)。［責任編輯：翟成梁］組別身高體重胸圍立定跳遠鉛球胸圍身高肥胖度對照組健美組1.23%2.15%2.54%4.82%

27、0.52%2.83%4.7%8.23%4.92%12.3%0.490.537.9%0.6%●科（上接第44頁）stretchshtening.EurJApplPhysiolOccupPhysiol72261266.［3］AmiridisI.G.MrtinA.&MlonB.(1996).Coactivationtensionregulatingphenomenaduringisokiickneeextensioninsedentaryhi

28、ghlyskilledhumans.EurJApplPhysiol73217226.［4］AvelaJ.KyrlieneH.&KomiP.V.(1999a).Alteredreflexsensitivityafterrepeatedprolongedpassivemusclestretching.JApplPhsiol86(4)12831291.［5］AvelaJ.KyrlieneH.&KomiP.V.(1999b).Reducedre

29、flexsensitiyitypersistyseveraldaysafterlonglastingstretchshteningexercise.JApplPhysiol86(4)12921300.［6］BoscoC.KomiP.V.&ItoA.(1981).Prestretchpotentiationofhumanskeletalmuscleduringballisticmovement.ActaPhysiolSc106467472