摘要：本文通過詳細分析機械原理課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀及學(xué)生課外科技活動開展情況，提出將課外科技活動融入機械原理課程設(shè)計教學(xué)、使兩者相結(jié)合的研究方法，并從課程設(shè)計題目、內(nèi)容、方法等三個方面展開了實踐。結(jié)果表明，機械原理課程設(shè)計教學(xué)效果得到改善，學(xué)生的實踐能力得到提高，能更好地學(xué)以致用。

關(guān)鍵詞：機械原理；課程設(shè)計；教學(xué)研究；課外科技活動

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0217-02

一、引言

機械原理是機械類各專業(yè)必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，占有十分重要的地位。其課程設(shè)計是教學(xué)過程中的一個重要實踐環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計實踐，使學(xué)生更好地理解和掌握課程的基本理論和方法，進一步提高學(xué)生查閱技術(shù)資料、繪制工程圖和應(yīng)用計算機等能力，特別是加強培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和分析問題、解決工程實際問題的能力。就我校而言，機械原理課程設(shè)計是我校機械類學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段的第一門工程設(shè)計類課程設(shè)計，在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力方面具有特殊的地位和作用。[1]

二、現(xiàn)狀分析

（一）機械原理課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.我校機械原理課程設(shè)計的內(nèi)容是對牛頭刨床、插床等傳統(tǒng)加工設(shè)備的傳動機構(gòu)進行運動分析和動態(tài)靜力分析，并在此基礎(chǔ)上計算其機械動力學(xué)問題。課程設(shè)計模式缺乏整體性思維，設(shè)計題目陳舊且與工程實際結(jié)合不緊密，缺少機械系統(tǒng)的方案設(shè)計和機構(gòu)的選型設(shè)計等。

2.題目相同，設(shè)計的機構(gòu)一致，只是原動件的位置不一樣。故對學(xué)生而言，缺乏創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。

3.課程設(shè)計的設(shè)計方案與內(nèi)容相同，學(xué)生缺乏查找資料、方案陳述與討論、團隊協(xié)作與溝通交流等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，與當前企業(yè)的需求脫節(jié)。

（二）學(xué)生課外科技活動開展情況分析

目前，我校十分重視學(xué)生科技活動的開展，學(xué)生科技活動的種類繁多，面向機械類專業(yè)學(xué)生的科技活動有機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃項目、大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競賽、機械制造綜合實踐創(chuàng)新能力-數(shù)控加工大賽、三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽、機器人應(yīng)用技術(shù)大賽、汽車節(jié)能競技大賽、大學(xué)生方程式汽車大賽等等，對提高機械類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力起著重要的作用。然而在實踐過程中遇到一些問題，如積極參加各種課外科技活動的學(xué)生人數(shù)有限、部分學(xué)生不知道如何開展課外科技活動、缺乏主動性等等，這些問題都是亟待解決的。

課外科技活動參與的學(xué)生人數(shù)有限，單純地為了競賽而組織的實踐活動，由于受時間和名額等因素限制，難以在學(xué)生中廣泛地組織開展，從而使受益學(xué)生的數(shù)量受到了限制。

三、教學(xué)研究思路

參與各種課外科技活動的學(xué)生有興趣和熱情，但人數(shù)有限；參與課程設(shè)計的學(xué)生人數(shù)多，但積極性不高，過程不認真，往往抄一份報告敷衍了事。因此，如何利用學(xué)校目前課外科技活動開展良好的氛圍，將科技活動融入課程設(shè)計教學(xué)中，使科技活動與課程設(shè)計相結(jié)合，是主要的研究內(nèi)容。

四、教學(xué)研究內(nèi)容

結(jié)合學(xué)校的實際情況，以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，課題從以下三個方面進行了研究。

（一）課程設(shè)計題目研究

為達到課程設(shè)計的目的，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，課程設(shè)計的題目可借鑒課外科技活動的主題，或參考具有生產(chǎn)實踐背景的工程實際項目，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合機械原理課程課題講授內(nèi)容設(shè)計課程設(shè)計的題目，使課程設(shè)計的內(nèi)容更貼近生活，從而提高學(xué)生對課程設(shè)計的興趣。

譬如，借鑒第六屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題“教室用設(shè)備和教具的設(shè)計與制作”，提煉出“多功能黑板的設(shè)計”、“便攜式可調(diào)折疊桌椅的設(shè)計”、“自動黑板擦的設(shè)計”等設(shè)計題目；借鑒第七屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題“錢幣的分類、清點、整理機械裝置；不同材質(zhì)、形狀和尺寸商品的包裝機械裝置；商品載運及助力機械裝置”，提煉出“硬幣分揀器的設(shè)計”、“硬幣包裝機的設(shè)計”、“紙幣分類與計數(shù)裝置的設(shè)計”等設(shè)計題目。

（二）課程設(shè)計內(nèi)容研究

課程設(shè)計內(nèi)容著重于機械方案的設(shè)計與選擇、機構(gòu)運動的分析與設(shè)計、機械動力學(xué)的分析與設(shè)計等三個方面，注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用ADAMS等軟件進行機構(gòu)設(shè)計與分析，完成機器總體方案設(shè)計。由于將科技活動融入課程設(shè)計教學(xué)，設(shè)計題目多樣化、生活化，[2]體現(xiàn)以學(xué)生為主的理念，擴大學(xué)生的視野，使設(shè)計內(nèi)容改為與科技活動相關(guān)的產(chǎn)品綜合設(shè)計，保證設(shè)計的完整性、系統(tǒng)性和綜合性。

此外，課程設(shè)計增加查找文獻資料、設(shè)計方案陳述與討論等環(huán)節(jié)，旨在鍛煉學(xué)生資料文獻綜述能力，提高學(xué)生表達能力，加強團隊協(xié)作交流，使學(xué)生熟悉產(chǎn)品設(shè)計流程和報告書寫格式。以往筆者在指導(dǎo)學(xué)生科技活動過程中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生開展科技活動的第一項任務(wù)往往是調(diào)研，即通過查找相關(guān)文獻資料，分析現(xiàn)有產(chǎn)品的現(xiàn)狀與技術(shù)特點，歸納出開展科技活動的技術(shù)線路、研究方法等等，這時學(xué)生往往不知所措，究其原因是目前教學(xué)模式往往忽略這一項內(nèi)容。

為了保證課程設(shè)計的質(zhì)量，筆者對課程設(shè)計過程進行了監(jiān)控，在相應(yīng)時間節(jié)點安排了必要的教學(xué)活動以及詳細的設(shè)計任務(wù)，如表1所示。

（三）課程設(shè)計方法研究

近幾年指導(dǎo)學(xué)生科技活動過程中發(fā)現(xiàn)，幾乎每項科技活動都需要應(yīng)用到計算機輔助設(shè)計技術(shù)。以往課程設(shè)計結(jié)果往往停留在幾份圖紙和書面報告，學(xué)生對自己設(shè)計的機構(gòu)或機器是否可行不得而知，所以積極性不是很高。隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，運用計算機進行機構(gòu)運動仿真已輕而易舉，學(xué)生學(xué)習(xí)計算機軟件的積極性普遍很高，且企業(yè)對應(yīng)聘者也有這方面的要求。因此，可在機械原理課程設(shè)計中引入計算機輔助設(shè)計方法。如引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用ADAMS軟件對機構(gòu)設(shè)計方案進行設(shè)計和運動學(xué)仿真，[3，4]使學(xué)生的創(chuàng)新積極性得到提高。

五、結(jié)論

將機械原理課程設(shè)計與學(xué)生科技活動相結(jié)合，既豐富課程設(shè)計的內(nèi)容，增加課程設(shè)計的實用性和針對性，還可以激發(fā)學(xué)生參與課程設(shè)計的興趣，吸引更多的學(xué)生積極投身于科技活動，切實提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力、工程實踐能力和溝通交際能力、以及團隊協(xié)作意識等。

經(jīng)過教學(xué)研究與實踐，機械原理課程設(shè)計教學(xué)效果得到改善，使學(xué)生能學(xué)以致用。近三年，學(xué)院學(xué)生積極參加各種課外科技活動，取得了優(yōu)異成績。

參考文獻：

[1]黃小龍，劉相權(quán).機械原理課程設(shè)計改革的研究與實踐[J].中國科技信息，2011，（24）：182.

[2]孫志宏，單洪波，莊幼敏，等.提高學(xué)生創(chuàng)新能力改革機械原理課程設(shè)計[J].實驗室研究與探索，2007，26（11）：98-99.

[3]黃小龍.虛擬樣機技術(shù)在機械原理課程設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2013，（4）：102-103.

[4]劉相權(quán)，米潔.基于Adams的機械原理課程設(shè)計教學(xué)研究[J].中國科技信息，2012，（24）：188-189.