【摘 要】為適應(yīng)復(fù)合型應(yīng)用人才培養(yǎng)要求和以工程應(yīng)用為背景的“專業(yè)+工具”培養(yǎng)模式的需要，本教學(xué)研究采用以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為引導(dǎo)，以工程實(shí)踐為主線，以理論學(xué)習(xí)為武裝，以教學(xué)合一為最終目的的教學(xué)模式，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)方法、教學(xué)過程及學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行改革，改變?cè)袕睦碚摰綄?shí)踐的傳統(tǒng)課程教學(xué)體系，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) 教學(xué)改革 項(xiàng)目引導(dǎo) 工程應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）27-0065-02

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)對(duì)人才類型的需求越來越多樣化，為適應(yīng)復(fù)合型應(yīng)用人才培養(yǎng)要求和以工程應(yīng)用為背景的“專業(yè)+工具”培養(yǎng)模式的需要，本研究采用以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為引導(dǎo)，以設(shè)計(jì)實(shí)踐為主線，以理論學(xué)習(xí)為武裝，以教學(xué)合一為最終目的的教學(xué)體系，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法、教學(xué)過程及學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行改革，改變?cè)袕睦碚摰綄?shí)踐的傳統(tǒng)課程教學(xué)體系，讓學(xué)生更感興趣，更易學(xué)懂，更易掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原理、方法和過程，取得更好的教學(xué)效果。同時(shí)，該教學(xué)改革也是對(duì)基于工程應(yīng)用背景的機(jī)械類專業(yè)技術(shù)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐的探索，以期通過該課程的改革為其他機(jī)械類專業(yè)課程探索更好的教學(xué)模式。

一 機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，本課程主要學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)常用基本理論和通用零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本設(shè)計(jì)理論和方法。該課程涉及學(xué)科非常廣泛，如機(jī)械制圖、理論力學(xué)和材料力學(xué)（工程力學(xué)）、工程材料及熱加工、機(jī)械原理、機(jī)械制造、互換性與技術(shù)測(cè)量等基礎(chǔ)課程。課程理論性、實(shí)踐性都比較強(qiáng)。由于本課程的內(nèi)容相對(duì)抽象，概念、原理煩雜且實(shí)踐性強(qiáng)，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺的三本院校學(xué)生來說，會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)的情緒；再加上先修課程的遺忘，相關(guān)知識(shí)缺乏連貫性，都增加了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的難度。

二 機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)改革的提出

在工程應(yīng)用背景下構(gòu)建適合獨(dú)立學(xué)院機(jī)械類專業(yè)的課程體系，將工程軟件融合到專業(yè)技術(shù)課程中，將專業(yè)技術(shù)課程中抽象的、枯燥的教學(xué)內(nèi)容形象化、生動(dòng)化、具體化，降低專業(yè)技術(shù)課程學(xué)習(xí)的難度，并能真實(shí)感受其在工程中的應(yīng)用是理論教學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，本教學(xué)改革是在工程應(yīng)用背景下“專業(yè)+工具”培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上提出的，是將傳統(tǒng)的從理論到實(shí)踐的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生解決設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際問題來進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中汲取更多的必需的理論知識(shí)。

三 機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)改革的實(shí)施

1.全面且突出重點(diǎn)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目

1—電機(jī)；2—帶傳動(dòng)；3—減速器；4—軸承；5—聯(lián)軸器；

6—工作機(jī)（卷筒機(jī)）；7—傳送帶

設(shè)計(jì)項(xiàng)目簡圖

設(shè)計(jì)項(xiàng)目要涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)大綱的必要基本內(nèi)容，包括各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法；包括機(jī)械中的軸、軸

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* 廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目《基于工程應(yīng)用背景的機(jī)械類專業(yè)技術(shù)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐》的研究成果之一（編號(hào)：2013JGA429），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：柏子剛

承、聯(lián)軸器、離合器等常見支撐零件的結(jié)構(gòu)、工作原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法；包括鍵連接、花鍵連接、螺紋連接等常用連接件的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理和設(shè)計(jì)選擇方法等。同時(shí)要突出課程重點(diǎn)。鑒于以上兩點(diǎn)要求，在項(xiàng)目實(shí)施過程中選用產(chǎn)品運(yùn)送機(jī)作為設(shè)計(jì)項(xiàng)目。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。

此設(shè)計(jì)項(xiàng)目涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的大多數(shù)內(nèi)容，包括機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（直齒、斜齒、錐齒、蝸輪蝸桿等）、聯(lián)軸器選擇設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、鍵連接選擇設(shè)計(jì)、軸承選擇設(shè)計(jì)、螺紋連接選擇設(shè)計(jì)等內(nèi)容，且突出了傳動(dòng)和支撐部分的重點(diǎn)。教學(xué)實(shí)施中學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目是一致的，但每個(gè)學(xué)生工作機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如工作拉力、帶速、卷筒直徑等不一樣，同時(shí)減速器也有單級(jí)圓柱齒輪減速器、二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器、二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、錐齒輪減速器等多種形式，這樣每個(gè)學(xué)生都須獨(dú)自去完成自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，具體的任務(wù)分配方式如表所示。第一次上課就需要學(xué)生明確自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

任務(wù)分別配表

學(xué)號(hào)姓名方案工作拉力帶速卷筒直徑

1253100***1張三C1110

1253100***2李四D129

1253100***3***A138

1253100***4***C147

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2.以項(xiàng)目為引導(dǎo)，以模塊化的專業(yè)知識(shí)為武裝

項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)后，學(xué)生沒有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備是沒有辦法進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此要結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為引導(dǎo)，通過模塊化的教學(xué)方式讓學(xué)生逐一貯備完成設(shè)計(jì)所需的基本知識(shí)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程可以分成四大模塊，分別是：設(shè)計(jì)總論模塊、傳動(dòng)模塊、支撐模塊和連接模塊。這四大模塊的知識(shí)基本全部涵蓋于學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，比如，總論模塊要讓學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和方法，如傳動(dòng)方案的確定、原動(dòng)機(jī)的選擇、總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的確定、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；傳動(dòng)模塊讓學(xué)生掌握項(xiàng)目中的帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法；支撐模塊讓學(xué)生掌握軸的設(shè)計(jì)計(jì)算方法、軸承的選擇和計(jì)算、聯(lián)軸器的選擇等；連接篇讓學(xué)生掌握螺紋連接、鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)算。每完成一個(gè)模塊就要求學(xué)生完成相應(yīng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的內(nèi)容作為該模塊的課后作業(yè)。這樣學(xué)生就可以知道自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容用什么原理和方法去完成，學(xué)的知識(shí)究用來做什么，怎樣解決具體問題，從而學(xué)以致用。

3.強(qiáng)化“專業(yè)+工具”培養(yǎng)模式，項(xiàng)目實(shí)施中注重“工具”的應(yīng)用

針對(duì)三本學(xué)生基礎(chǔ)較弱的特點(diǎn)，要強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)+工具=工程開發(fā)的工程意識(shí)，項(xiàng)目實(shí)施中注重計(jì)算機(jī)輔助工具的應(yīng)用，降低學(xué)生的計(jì)算分析難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，比如在傳動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)中利用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行必要的輔助設(shè)計(jì)，并利用Solidworks等工具完成自己所設(shè)計(jì)項(xiàng)目中齒輪等的三維造型及二維圖紙。在支撐模塊的設(shè)計(jì)中，可以利用UG、MDsolids等CAE工具完成軸的工作能力計(jì)算。這樣不但能讓學(xué)生具有利用專業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)輔助工具進(jìn)行實(shí)際工程開發(fā)的能力，即“專業(yè)+工具=工程開發(fā)”的能力，還能讓學(xué)生建立虛擬設(shè)計(jì)的工程意識(shí)和設(shè)計(jì)能力，規(guī)范其對(duì)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，另外還會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)以致用的成就感，會(huì)增強(qiáng)學(xué)習(xí)該課程的積極性和主動(dòng)性。

四 機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)改革的意義

本教學(xué)改革改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式枯燥、空洞的弊端；改變了“老師講為主學(xué)生聽為輔”的傳統(tǒng)的學(xué)生被動(dòng)式的學(xué)習(xí)方式；同時(shí)本教學(xué)改革改變了傳統(tǒng)的作業(yè)布置方式，以模塊化的設(shè)計(jì)項(xiàng)目為作業(yè)，是一種邊設(shè)計(jì)邊掌握知識(shí)，邊設(shè)計(jì)邊進(jìn)行知識(shí)積累，邊設(shè)計(jì)邊完成自己作業(yè)的作業(yè)方式，更能達(dá)到知識(shí)鞏固的目的，也更能達(dá)到作業(yè)效果；最后本教學(xué)改革改變了傳統(tǒng)的理論課結(jié)束后再單獨(dú)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐體系，將課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容融合到了教學(xué)過程中，讓實(shí)訓(xùn)實(shí)踐過程貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中，將實(shí)訓(xùn)實(shí)踐和理論教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，更能實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的統(tǒng)一，達(dá)到更好的實(shí)訓(xùn)效果和教學(xué)效果。

五 結(jié)束語

基于工程項(xiàng)目應(yīng)用的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)改革，結(jié)合“專業(yè)+工具”的培養(yǎng)理念，以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為引導(dǎo)，以工程實(shí)踐為主線，以理論學(xué)習(xí)為武裝，以優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)效果為目的，使學(xué)生更有的放矢地學(xué)習(xí)，更主動(dòng)地學(xué)習(xí)，更有效地學(xué)習(xí)。

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〔責(zé)任編輯：林勁〕