项目教学法在机械设计基础课程设计中的应用

胡蓉

摘 要 通过教学实践，说明采用传统教学方法在指导学生进行“机械设计基础课程设计”时存在的问题，引申出项目教学法在指导学生时的优势。以减速器的设计作为实例，阐述项目教学法在“机械设计基础课程设计”中的具体应用实施情况，同时对教师在实施过程中要注意的问题提出自己的看法和解决方法。

关键词 项目教学法；课程设计；机械设计基础；减速器

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）12-0079-03

1 前言

机械设计基础是高等职业技术院校机械类（或近机类）专业的一门重要的专业基础课，涵盖的内容非常多，既有机械原理方面的知识，又有机械零件方面的知识。近年来本着高职教育“理论够用为度”的原则，对各门课程进行了不断整合，力学方面的内容也被并入这门课程中进行教授。这样虽然达到整合多门课程的目的，使得理论课时得以缩减，从而加大了实践课时的比例，教师在授课时也能够根据教授专业的不同对教学内容进行适当取舍，但对初入门的学生来说，这门课程的学习难度加大了，他们普遍的感受是：课时紧张，往往还没来得及消化前面的知识，后面的内容又接踵而来，学习内容多而庞杂，各章节之间毫无联系，不像中学阶段学习的理科知识那样系统、连贯且具有逻辑性。

“机械设计基础课程设计”是在机械设计基础之后安排的教学环节，它能很好地解决学生的这一困惑，利用减速器设计这个课题，可以将机械设计基础中的主要内容全部串联起来，在设计中进行应用，进而厘清各章节间的内在联系。因此，“机械设计基础课程设计”是学生学习机械设计基础之后一个特别重要的实践环节。尤其是对于高职院校的学生，因为强调实践技能的培养，安排进行课程设计的机会也就只这么一次而已，所以教师更应该好好进行课程的设计和利用，通过它使学生对机械零件的设计思路和具体步骤有一个总体的认识。另外，在设计过程中，对前期已开设的机械制图、互换性与技术测量、金属材料及热处理、AutoCAD等课程的知识还要进行综合运用，所以通过这次课程设计能让学生深刻体会到机械设计实际上“形散而神不散步”这一典型特性。

2 项目教学法与“机械设计基础课程设计”的关系

项目教学法，顾名思义，就是把教学过程通过完成项目的形式体现出来。为了使学生在解决问题中习惯于一个完整的方式，所设置的项目往往包含多门课程的知识。在教师的指导下，将一个相对独立的项目交给学生，由学生进行信息的收集、方案的设计、项目的实施和项目的评价等。

在“机械设计基础课程设计”中把减速器的设计作为一个总项目，在教师的指导下，通过对其中各个子项目的确定和设计，使学生将“机械设计基础”这门课程及其他先修课程的知识进行一次全方位的综合运用，并在运用过程中使这些知识得以巩固、深化并能融会贯通，进而掌握机械设计的一般设计方法和设计步骤，使学生相关设计能力（如計算能力、绘图能力等）得到锻炼和提高，让学生熟悉并掌握设计资料（如设计手册、图册）的使用和应用，提高学生的机械设计的基本技能。

3 项目教学法在“机械设计基础课程设计”中的应用

学生在拿到设计任务书的时候常常表现不知所措，不知道设计应该怎么开始。教师把项目教学法引入设计过程中来，通过引导使学生确定好子项目的内容并完成，从而自然得到最终的设计成果。这样就可以让减速器设计的这条主线变得思路清晰，层次分明。

在课程设计中一般是通过齿轮减速器的设计这个项目来组织教学活动，学生在教师的指导下，将这个项目分成若干子项目（如图1所示），各子项目所包含的具体工作内容如表1所示。

4 项目教学法在“机械设计基础课程设计”中应用时应注意的问题

布置设计课题，组织学生分组 教师在布置设计课题时可选择相同类型的工作机（如带式运输机），但工作机的原始参数（如输送带的工作拉力、工作速度、滚筒直径等）应按照学生的分组数给出不同的数值。分组时每个工作小组的学生以不超过8人为宜，要做到每组学生中好、中、差的合理搭配，并由学生推选或教师指定一名责任心、组织能力较强的学生为项目组长。

项目小组在组内对项目任务进行分工 各小组根据设计课题进行分工，由组长和组员共同确定每人应该完成的工作内容及制订工作进度实施计划，并将具体分工和进度计划报告教师，经教师检查认可后实施，并且这个工作内容分工表也是以后进行成绩评定的依据。教师在此阶段不宜过多参与任务分配，只需最后对工作内容和进度计划把关即可。

教师在项目进行中以指导为主，但关键处的讲授仍必不可少 项目教学法的特点是以学生为中心，充分调动学生的积极性、创造性，发挥学生学习的主观能动性，培养学生自主学习的能力，在项目完成的过程中使学生逐步具备提出问题、解决问题的能力。但这并不意味在整个项目实施过程中教师就完全不进行讲授。尤其是对于高职院校的学生，他们往往自学能力相对较弱，在项目实施的初期，如果教师只是给他们课题和交代任务，他们往往会不知如何着手，导致项目无法顺利进行。

因此，笔者认为在实施子项目1～4时，一定要有针对性地把每个计算步骤通过举例的形式讲清楚，引导学生顺利进入项目的初始阶段；在实施子项目5～6时，因为教材中有相关实例，设计步骤往往非常详细具体，所以这个阶段以学生自主学习模仿设计为主，教师指导为辅，同时提醒学生注意前期在子项目4中计算出的传动装置的运动和动力参数在这个阶段的应用问题；子项目7的主要工作是确定减速器的各结构尺寸，以学生自主学习、自行计算为主，教师只需指导即可。

子项目8是绘制减速器装配图，前期的几个子项目实施中所得到的参数和计算数据，都是为装配图的绘制提供相应绘图依据。但仅仅有这些参数和数据还不够，因为要想绘制出完整的装配图，必须要完成轴的结构设计，即要确定轴的材料、热处理、形状、分段数、每段的尺寸（长度、直径）。其中轴到底分为几个阶梯段和每段的尺寸的确定，是学生项目实施的重点和难点。另外，在进行轴的结构设计的同时，还要确定轴上滚动轴承的类型、尺寸，润滑方式以及密封元件的类型、尺寸等。这些零件的尺寸会直接影响相应安装轴段的尺寸大小和配合类型。当轴的结构设计完成之后还要进行强度校核，这时又需要用到“工程力学”方面的知识。所以子项目8在实施的时候涉及的知识非常多，内容也比较庞杂，还时有交叉。这就需要教师进行较详细的讲授，对学生进行启发，解答学生的疑难问题，循序渐进地带领学生一步步跨过这道难关。

子项目9～11工作内容的完成也是以学生自主学习为主，教师只需进行适当指导即可顺利完成。

项目验收和成绩评价 按“机械设计基础课程设计”设计任务书的内容进行验收，学生要提交的项目成果包括一张手工绘制的齿轮减速器装配图、两张用CAD软件绘制的零件工作图（高速轴、大齿轮）和一份设计说明书。

成绩评价由自评、互评、教师评价三部分组成，各部分评价所占分值参考如表2所示。

5 结语

在项目教学法实施过程中，教师与学生的角色发生互换：学生由课堂的配角转换成主角，从被动听课变成主动执行项目任务；教师则由传统教学中的主角变成教学过程中的引导者、解惑者、监督者。在进行设计指导时，教师既不能越俎代庖，又应照顾到高职学生的学习能力，把握好讲授和指导的尺度，才能达到最佳的授课效果。

参考文献

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