提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的措施

1、提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的措施許愛(ài)瑾陳富強(qiáng)涂德浴(安徽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院安徽馬鞍山243002)摘要:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程十分重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用重視測(cè)繪訓(xùn)練和設(shè)計(jì)指導(dǎo)等具體措施可以有效地提高教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量創(chuàng)新能力中圖分類(lèi)號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16719247(2010)03013002MeasurestoImprovetheTeaching

2、QualityofMechanicalDesignCourseXUAijinCHENFuqiangTUDeyu(SchoolofMechanicalEngineeringAHUTMa.anshan243002AnhuiChina)Abstract:Courseofmechanicaldesignisanimptantpracticalcourseinmechanicaldesign.Weshouldtakesucheffectiveme

3、asuresasstrengtheningthecultivationofinnovativeabilityabilityofusingcomputersattachingimptancetomappingtrainingguidanceofdesigntoimprovetheteachingquality.Keywds:mechanicaldesigncoursedesignteachingqualitycreativeability

4、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程十分重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)學(xué)生可以掌握一套完整的設(shè)計(jì)原則、步驟和方法[1]對(duì)培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和工程意識(shí)十分重要并為以后的專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)在教學(xué)中具有承上啟下的作用。因此研究如何提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量是十分必要的。一、加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一直被認(rèn)為是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維、開(kāi)拓學(xué)生創(chuàng)新潛能的重要課程。實(shí)踐表明利用好課程設(shè)計(jì)這個(gè)平臺(tái)需要做好

5、以下幾個(gè)方面的工作。(一)恰當(dāng)選題激發(fā)創(chuàng)新興趣長(zhǎng)期以來(lái)我校和其他本科院校都選擇齒輪減速器0作為課程設(shè)計(jì)的題目。齒輪減速器設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題具有典型性和普遍意義齒輪、軸、軸承的設(shè)計(jì)可以鞏固機(jī)械設(shè)計(jì)課程所學(xué)的知識(shí)齒輪減速器設(shè)計(jì)也能體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟和方法。并且設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖工作量也適合做三周以內(nèi)的設(shè)計(jì)。所以該題目一直是各高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的主打選題。從教學(xué)實(shí)踐看學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案的選擇缺乏足夠的重視和深刻的認(rèn)識(shí)。為了讓學(xué)生對(duì)機(jī)

6、械設(shè)計(jì)有更系統(tǒng)更全面的認(rèn)識(shí)我們選擇某種機(jī)械系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)背景而齒輪減速器是主要的傳動(dòng)裝置。如帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)通常學(xué)生選擇設(shè)計(jì)展開(kāi)式兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器0但也可以選擇其他合理的傳動(dòng)方案指導(dǎo)教師可以在評(píng)分中對(duì)不同于展開(kāi)式的合理方案進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。特別是筆者結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題、科研課題等提煉出適合某些特殊場(chǎng)合的減速器的設(shè)計(jì)題目如磁選機(jī)設(shè)計(jì)中選擇的同軸式減速器、除鐵器中使用的擺線針輪式減速器、展翼機(jī)飛翔機(jī)構(gòu)中的行星輪式減速器、汽

7、車(chē)變速箱中的齒輪設(shè)計(jì)等。甚至可以選擇某些能達(dá)到課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱的要求而非設(shè)計(jì)減速器的題目如筆者和學(xué)生共同設(shè)計(jì)的內(nèi)吸式磁選機(jī)就是一個(gè)很好的例子。這些新穎的題目開(kāi)拓了學(xué)生的視野突出了機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。(二)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中學(xué)習(xí)齒輪、軸承、軸等通用零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法在課程設(shè)計(jì)中主要完成這些通用件的設(shè)計(jì)其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)階段耗時(shí)最多也最能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新性思維。由于影響零部件結(jié)構(gòu)尺寸的因素很多并不

8、存在唯一正確的合理結(jié)構(gòu)學(xué)生可以設(shè)計(jì)出很多種的合理結(jié)構(gòu)。因此在課程設(shè)計(jì)的教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生探索通用件新的結(jié)構(gòu)型式。(三)進(jìn)行課外機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生在掌握了基本設(shè)計(jì)理論和方法后為鞏固和加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)筆者結(jié)合學(xué)校課外大學(xué)生科技活動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)有效地將設(shè)計(jì)課程延伸到課外。如帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行了家庭按摩沙發(fā)按摩運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)智能晾衣架設(shè)計(jì)等項(xiàng)目。通過(guò)構(gòu)思獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅鞏固了課程知識(shí)也大大提升了學(xué)生的創(chuàng)造力。二、加強(qiáng)計(jì)算

9、機(jī)的應(yīng)用1991年宋健提出甩圖板工程0國(guó)家教委在九五0規(guī)劃中提出要求全國(guó)重點(diǎn)高等工科院校在九五0末基本甩掉圖板省屬地方高等工科院校也應(yīng)根據(jù)省情和各校特點(diǎn)擬定可行的改革方案以求逐步實(shí)現(xiàn)甩圖板的教改目標(biāo)。由于機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制圖課程之后繪圖量最大的課程為實(shí)現(xiàn)高校甩圖板的目標(biāo)收稿日期:20091116作者簡(jiǎn)介:許愛(ài)瑾(1974)男江西修水人安徽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師。130第27卷第3期2010年5月安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)Jo

10、urnalofAnhuiUniversityofTechnology(SocialSciences)Vol.27No.3May2010必須在課程設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。過(guò)去課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式是:集中三周時(shí)間在設(shè)計(jì)繪圖教室完成設(shè)計(jì)。一般在一周的設(shè)計(jì)計(jì)算后花費(fèi)二周時(shí)間手工繪制0號(hào)圖紙并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。這樣做的好處是管理和指導(dǎo)比較方便學(xué)生通過(guò)查設(shè)計(jì)資料能完成通用件的常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算。但手工反復(fù)的計(jì)算和手工繪圖工作量大耗時(shí)多還由于錯(cuò)誤返工導(dǎo)致圖面

11、不整潔學(xué)生容易產(chǎn)生厭倦情緒甚至不敢下筆或是一味照搬照抄因而鮮有創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象也要求我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。(一)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì)軟件根據(jù)課程設(shè)計(jì)中學(xué)生初次學(xué)習(xí)機(jī)械零件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)我們編制了通用件的設(shè)計(jì)計(jì)算程序。[2]筆者編制的軟件不同于商業(yè)的設(shè)計(jì)軟件其突出的特點(diǎn)是圖表的調(diào)用直觀模擬人工查詢手冊(cè)的方式使學(xué)生不僅方便快捷查詢到數(shù)據(jù)同時(shí)明白數(shù)據(jù)的出處和來(lái)歷。通過(guò)設(shè)計(jì)程序的一步步引導(dǎo)使用者迅速地得到設(shè)計(jì)結(jié)果并能打印和顯示設(shè)計(jì)計(jì)算

12、的全部過(guò)程。實(shí)踐表明使用輔助設(shè)計(jì)軟件學(xué)生在設(shè)計(jì)中可以快捷和準(zhǔn)確地得到多種設(shè)計(jì)方案完成各種設(shè)計(jì)方案的比較在方案設(shè)計(jì)實(shí)踐中加深對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)本質(zhì)的理解掌握尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的方法增強(qiáng)了學(xué)生改進(jìn)設(shè)計(jì)的興趣鍛煉和提高了學(xué)生的分析能力。(二)鼓勵(lì)使用計(jì)算機(jī)繪圖機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在大學(xué)期間進(jìn)行繪圖訓(xùn)練的重要課程我們鼓勵(lì)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)繪制工程圖紙。這在實(shí)踐中最大的困難是由于學(xué)生多而學(xué)校用于教學(xué)的計(jì)算機(jī)數(shù)量難以滿足學(xué)生在同一時(shí)間段進(jìn)行設(shè)計(jì)的需要。為此筆者

13、將課程設(shè)計(jì)的教學(xué)時(shí)間分階段錯(cuò)開(kāi)安排保證學(xué)生有充足的上機(jī)時(shí)間。具體做法是:將設(shè)計(jì)計(jì)算安排在機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)生可在學(xué)習(xí)完相應(yīng)零件的章節(jié)后進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)訓(xùn)練同時(shí)熟悉零件圖紙的計(jì)算機(jī)繪制。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)完成后進(jìn)行測(cè)繪實(shí)驗(yàn)為進(jìn)行課程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)三周的教學(xué)分散到第二個(gè)學(xué)期進(jìn)行并在關(guān)鍵階段適當(dāng)安排集中教學(xué)和檢查。分散進(jìn)行是為了解決上機(jī)的問(wèn)題讓學(xué)生有更多的空間和時(shí)間選擇使用計(jì)算機(jī)。通過(guò)分散和集中的教學(xué)方式達(dá)到甩圖板0和計(jì)算

14、機(jī)輔助設(shè)計(jì)的目的。三、重視測(cè)繪訓(xùn)練近年來(lái)我院多次組織用人單位對(duì)畢業(yè)生工作能力的進(jìn)行評(píng)價(jià)用人單位普遍贊揚(yáng)我院畢業(yè)生肯干肯鉆研務(wù)實(shí)等優(yōu)秀品質(zhì)同時(shí)對(duì)畢業(yè)生的測(cè)繪能力的不足也提出了中肯意見(jiàn)。測(cè)繪是工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的基本技能長(zhǎng)期以來(lái)高校對(duì)學(xué)生的測(cè)繪能力訓(xùn)練投入精力很少。為加強(qiáng)對(duì)測(cè)繪能力的訓(xùn)練筆者在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中增加了機(jī)器的測(cè)繪實(shí)驗(yàn)主要是各種通用減速器和汽車(chē)變速器的測(cè)繪。學(xué)生通過(guò)測(cè)繪實(shí)驗(yàn)掌握機(jī)器測(cè)繪的基本方法和步驟訓(xùn)練了部件和零件的測(cè)繪

15、能力為接下來(lái)的課程設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。在以往的課程設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn).由于學(xué)生空間想象能力不足和缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)面對(duì)采用二維傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的圖紙難以全面地想象出減速器的機(jī)構(gòu)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的減速器結(jié)構(gòu)似懂非懂影響設(shè)計(jì)質(zhì)量。隨著教學(xué)改革的深入我院改善了實(shí)驗(yàn)條件使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)室對(duì)各種通用減速器進(jìn)行測(cè)繪不僅有效地提高了測(cè)繪能力同時(shí)也提高了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。為輔助開(kāi)展測(cè)繪實(shí)驗(yàn)的教學(xué)筆者在校教改基金的支持下開(kāi)發(fā)了減速器虛擬裝配實(shí)驗(yàn)0網(wǎng)站[3]學(xué)生通過(guò)瀏覽網(wǎng)站提

16、供的虛擬零件和實(shí)際零件的照片以及裝配視頻等可以通過(guò)調(diào)用網(wǎng)站零件庫(kù)提供的零件自己組裝減速器。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)對(duì)減速器結(jié)構(gòu)加深了認(rèn)識(shí)大大激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。網(wǎng)站也成為減速器測(cè)繪實(shí)驗(yàn)有力的補(bǔ)充。四、重視并加強(qiáng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)隨著高校的擴(kuò)大招生教師指導(dǎo)的學(xué)生數(shù)量大增一對(duì)一的指導(dǎo)需要花費(fèi)教師大量時(shí)間指導(dǎo)教師在思想上應(yīng)高度重視指導(dǎo)的實(shí)際意義和指導(dǎo)任務(wù)的艱巨性。要讓所有的學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)達(dá)到教學(xué)大綱規(guī)定的要求特別是為使學(xué)生能使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)采取的是分散和集

17、中的教學(xué)模式繪圖時(shí)間由學(xué)生自己掌握。為避免學(xué)生之間簡(jiǎn)單拷貝或不抓緊時(shí)間筆者要求學(xué)生在集中教學(xué)的時(shí)間提交手繪草圖和打印的圖幅為A4的CAD圖并對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行質(zhì)疑以檢查其對(duì)設(shè)計(jì)的理解也可有效避免簡(jiǎn)單拷貝圖樣的現(xiàn)象。另外在一個(gè)階段結(jié)束要進(jìn)行結(jié)果審查。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一般可分為六個(gè)階段即方案的確定、初步計(jì)算(包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、零件尺寸計(jì)算)、草圖設(shè)計(jì)、裝配圖設(shè)計(jì)、零件工作圖設(shè)計(jì)、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。其中草圖設(shè)計(jì)及裝配圖的設(shè)計(jì)即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段是重點(diǎn)階段這階

18、段也是問(wèn)題較多的階段。筆者建設(shè)的減速器虛擬裝配實(shí)驗(yàn)0網(wǎng)站有大量結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤圖例可供學(xué)生研究學(xué)習(xí)。在指導(dǎo)中還要注意引導(dǎo)學(xué)生重視標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸以及規(guī)定畫(huà)法。五、結(jié)語(yǔ)在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中我們堅(jiān)持貫徹加強(qiáng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)重視測(cè)繪實(shí)踐突出計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)0的教學(xué)精神注意激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新方法和技能通過(guò)采取各種有效措施提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和求知欲望提高了教學(xué)質(zhì)量特

19、別是提高了學(xué)生計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用能力在機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等不同層面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力提高了學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)實(shí)踐中獲得了較好的教學(xué)效果。參考文獻(xiàn):[1]吳宗澤羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:高等教育出版社.[2]許愛(ài)瑾.基于VB的帶傳動(dòng)圖表數(shù)據(jù)的處理[J].機(jī)械2004(4):4950.[3]許愛(ài)瑾.減速器虛擬裝配實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站[EBOL].:xuaijin.ahut.edu.cn.2006