紧密联系理论教学的机械设计基础课程设计改革实践探讨

曾礼平 周生通

摘要：机械设计基础课程设计是机械和一些其他工科专业的必修实践性环节，将课程设计结合到理论教学过程中，设计目标分别在相关的章节中进行讲授和实施，促进学生更好掌握知识、完成设计任务、提高课程设计实践成效。

关键词：机械设计基础;课程设计;改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）37-0114-02

一、前言

机械设计基础课程设计是机械设计基础课程结束后的一个实践性环节，是高等工科院校近机和非机类专业学生第一次较全面的设计能力训练。旨在培养学生学习机械基础理论知识的同时联系实际，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。要求运用机械设计基础、机械制图、相关力学课程知识，通过制订设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法，能够为学生今后从事机械工程领域的技术工作打下一定的基础，具有重要的教学和实践意义。由于涉及的知识点较多，如齿轮、轴、轴承等本课程知识点，如表1所示机械设计基础课程设计要求，还有制图、力学、互换性等课程的一些知识，这些方面如果基础不扎实，在课程设计过程中都会显示出不足之处，影响完成效果。一般会要求学生对很多以前学过的知识进行复习和回顾，要求对知识点必须熟悉，比如机械制图规范标准、材料力学中的强度理论、互换性中的公差和配合等。

课程设计周期一般为两个星期，由于时间比较局促，从以往的教学过程发现，对于非机械类专业学生专业知识储备不够，查找相关手册、运用知识比较生疏，效率较低，课程设计的效果不是很好，具体分析有以下几方面的原因。

1.学生对课程设计兴趣不高，不积极主动地投入课程设计工作。认为设计过程枯燥，不愿花时间和精力去思考，部分学生学习态度不够端正，大部分主要是以“完成任务就可以”的心态对待。

2.完全独立完成任务的学生非常少，很大一部分学生是仿照同学或者网络上的文档资料，甚至个别存在完全照抄别人的成果。连自己的参数都不按照要求计算，课程设计做完基本不懂是怎么做下来的和为什么这样做。

3.课程设计是紧接在理论教学结束后进行的，通常是在理论教学之后布置课程设计任务。有很多学生对要用到的知识、查表和基本方法等，虽然在前面理论教学中已经学过，到了课程设计时却不会用。有的甚至已经忘记了，影响课程设计的顺利进行。

4.课程设计的时间一般安排在教学时间的最后几周，这个时候学生有很多理论课程要考试，学生会占用课程设计的大量时间用于复习考试课程，这就使课程设计的时间和进度难以保证，以至于经常造成课程设计延后答辩、完成质量良莠不齐等问题。

二、理论教学与课程设计紧密结合

在开展理论教学的前期，将课程设计任务布置下去，并且在开展理论教学时将与课程设计相关的内容和要求进行详细讲解。比如课程设计中的计算内容：带传动、齿轮传动、轴的设计、轴承的选择等方面，可以放在机械设计基础课程教学中，以讲解例题的形式让学生明白设计和计算过程，并布置相关章节的作业，告知查找哪些相关标准或者参考资料。由于这些内容与课程考核和课程设计内容联系紧密，大多数会引起重视，促使学生有责任和压力，提高其积极性。教师在批改这些相关内容的作业时，也可以及时发现学生存在哪些问题，在课堂或者交流群里讲授出现的问题，督促学生改正错误之处。

当整个理论课程结束后，课程设计相关的内容也基本完成了一部分，后期需要进行资料整理、图纸的绘制等工作，可按照表2所示计划进度表安排时间。由于前期准备比较充足，后续工作可以从容不迫地完成，而且不容易出现问题。因此，将课程设计任务和相关内容在整个理论课程教学过程中同时进行，有利于缓解后期时间太仓促的问题。

三、明确要求，保证規范

开展课程设计前，有必要对整个流程和应该注意哪些问题进行讲解，并明确要求机械制图要按照标准绘图，如明细栏规范、图纸大小要求等。因为在以往教学过程中发现有很多制图不规范，甚至有作弊违规的作图方式，如先打印电子版图纸，再在此基础上手绘描图等。对于这种投机取巧方式，一经发现应直接取消成绩。

设计说明书应包括文字叙述、设计计算和必要的简图。在每页的右侧应单独写明有关计算结果和简短结论，如“m=2.5”、“强度满足要求”等。

要求学生尽量把握时间节点，如本应该3天完成设计计算的，到了1个星期还没完成，那后面的进度也很难保证。对于确实进度较慢的学生，可适当延长一些时间。力求每个学生能对整个课程设计熟悉并基本正确，不能只为了保证任务完成时间而不确保设计是否正确。

四、注重过程和总结

在保证课程设计基本正确的前提下，整个课程设计的过程其实更重要。整个课程设计过程中，不同的学生可能会面临不同的问题，学生可以通过便利的通讯方式（如QQ群、微信群等），及时向教师反馈和咨询面临的问题。整个课程设计基本完成后，学生应结合本次课程设计过程，总结自己在理论课程知识、机械结构设计和分析解决问题的能力等面临的问题以及收获，全面分析这次课程设计存在的问题和不足，这对今后的学习和工作都有一定的启示作用。

教师在课程设计之后也要对学生进行访谈，并提出建议和改进意见，询问在实施课程设计的哪些环节存在问题和有待改善之处，以使今后的课程设计教学效果更好。

在这个过程中教师除了对知识结构、设计流程、整体设计质量的把握，还应该培养学生学会理论与实践结合的科学作风和认真、负责、质量、经济等的工程意识。另外，也要训练学生知识的综合应用和自主学习的能力，而不是仅仅呆板地仿照设计过程，要知其然，还要知其所以然。

五、結语

通过紧密联系理论课程教学实施课程设计，学生会有充分的时间去解决各种问题，从而从容不迫地完成设计任务、总结课程设计和准备答辩。这样，通过该课程设计，学生能真正做到自己发现问题、解决问题，提高其独立解决问题的能力和综合设计的能力。

参考文献：

[1]杨可桢，程光蕴，李仲生，等.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2]卿艳梅，汪刘一，王慰祖.机械设计基础课程设计改革与实践[J].湖南科技学院学报，2009，30（8）：135-137.

[3]郝增林.关于《机械设计基础》课程设计的优化[J].职业教育研究，2007，（5）：161-162.

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