1、機械原理課程設計教學改革的思考與探索    摘要：根據(jù)當前機械原理課程設計的教學目的和任務，針對設計題目的選擇，設計過程的控制與要 求及設計結(jié)果的驗證幾個方面進行了教學改革探索，為通過機械原理課程設計提高學生的綜合能力，提供了有益的嘗試，并對具有實踐性質(zhì)的課程教學改革提供了借鑒。 關(guān)鍵詞：機械原理課程設計；教學改革；綜合能力培養(yǎng) 1 引言 機械原理是機械類專業(yè)中研究機械共性問題的一門主干技術(shù)基礎課。機械原理課程設計是機械原理教學最后的一個重要實踐性教學環(huán)節(jié)。其目的是P （1）使學生初步了解機械設計的全過程，受到根據(jù)功能需要擬定機械運動方案的訓練，具備初步

2、的機構(gòu)選型、組合、和確定運動方案的能力。 （2）以機械系統(tǒng)運動方案設計為結(jié)合點，把機械原理課程設計的各章理論和方法融會貫通起來，進一步鞏固和加深學生所學的理論知識。 （3）使學生掌握機械運動方案設計的內(nèi)容、方法、步驟，并對動力分析與設計有一個較完整的概念。 （4）進一步提高學生運算、繪圖以及運用計算機和技術(shù)資料的能力。 （5）通過編寫說明書，培養(yǎng)學生表達、歸納、總結(jié)的能力。 （6）培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考與分析問題的能力和創(chuàng)新能力。隨著社會的發(fā)展，市場愈加需要各種各樣性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠、價格低廉、效率高、能耗低的機械產(chǎn)品，而決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量、水平、市場競爭能力和經(jīng)濟效

3、益的重要環(huán)節(jié)是產(chǎn)品設計。機械產(chǎn)品設計過程中，機構(gòu)的運動方案設計，主要實現(xiàn)機器的執(zhí)行功能，是產(chǎn)品設計的關(guān)鍵。因此，機械原理課程設計的教學目標應該是：在掌握機械原理的基本理論基礎上，注重機械原理在工程設計中的應用以及知識獲取能力，創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，提高綜合素質(zhì)。其中，知識獲取能力和創(chuàng)新能力是最重要的培養(yǎng)目標。針對這個教學目標，我們圍繞著課程題目的選擇、理論設計過程和設計結(jié)果的驗證等方面做了一些探索工作。 2 設計題目的選擇 課程設計的選題應與教學目的相一致。所以，選題要能體現(xiàn)出培養(yǎng)學生的知識獲取和應用能力，實踐動手能力，并在此基礎上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與能力。在具體的操作上，采用老師提供可選的設計題目

4、與學生自選設計題目相結(jié)合的方式進行選題。教師提供的選題，主要是一些經(jīng)過時間考驗的經(jīng)典設計題目，如牛頭刨床、平板印刷、電阻壓帽自動機、步進送料機、冷鐓機以及沖壓式蜂窩煤成型機等；學生的自由選題是在教師幫助下進行的，主要目的是使得選題與學生掌握的理論知識及課程設計的學時相適應，避免出現(xiàn)選題過于繁難或過于簡單的情況。學生自由選題主要是來源于當前的工程和生活實際，如自卸汽車運動機構(gòu)，公共汽車門開關(guān)機構(gòu)，挖掘機等。這樣的選題方式，一方面，可以做到結(jié)合本課程的實際應用并考慮到學生對所學知識的掌握程度，突出理論知識的應用和實踐動手能力的培養(yǎng)；另一方面，可以充分體現(xiàn)學生在教學過程中的主體地位，提高學習主動性和

5、學習興趣。同時，也可以使設計選題跟上時代的發(fā)展，貼近生產(chǎn)與生活實際。為了突出機械原理課程本身的特點與要求，以及與后續(xù)的課程和課程設計進行良好的搭配與銜接。設計選題還要能夠滿足以系統(tǒng)方案設計為主，并能兼顧機構(gòu)的運動學、動力學結(jié)構(gòu)方案及參數(shù)的設計，突出功能原理的構(gòu)思與多方案的擬定與優(yōu)選。一個好的課程設計選題，既可以使得訓練的內(nèi)容合理、工作量適中，又可以使學生具有充分的自由發(fā)揮空間，是圓滿完成課程設計任務的前提與基礎。 3 設計過程的控制與要求 設計過程是課程設計的主體。有了一個好的課程設計選題，如何加強設計的過程管理與控制，就成為保證設計過程順利以及能夠很好地達到教學目標的關(guān)鍵。我們采用了以下幾種

6、方法來對設計過程進行控制。我校的機械原理課程設計的時間為 1 周。要在1 周時間內(nèi)完成全部課程設計內(nèi)容，包括多項運動方案設計與優(yōu)選，機構(gòu)結(jié)構(gòu)設計，運動學、動力學分析，以及編寫3 千字左右的設計說明書是很難完成的。因此，我們采用分散與集中相結(jié)合的方式來進行課程設計，并用時間點來控制設計的進度。 在進行機械原理課程教學的同時，就讓學生對課程設計進行選題并說明整個設計過程的要求。這一階段為分散教學，要求學生選題并提出多個運動方案。在集中設計階段，第一天完成多個運動方案的評價與優(yōu)選，確定本課程設計的運動方案；第二天，確定機械的總體尺寸，給出各執(zhí)行機構(gòu)與傳動機構(gòu)的初選尺寸，繪制機械系統(tǒng)運動簡圖，編制機器

7、運動循環(huán)圖；第三天，對所選機構(gòu)進行運動分析，繪制運動線圖；第四、五天，編寫設計說明書，進行答辯。由于嚴格要求按給定的時間進度設計，所以，絕大多數(shù)學生都能按時完成任務。在機構(gòu)的評價與優(yōu)選過程中，采用個人、教師及學生小組的多層次的機構(gòu)評價和優(yōu)選方式，既發(fā)揮了學生的主動性，又加深了學生對各種運動方案的認識，同時還加強了學生的團隊協(xié)作意識。課程設計說明書作為一種技術(shù)說明書，強化其編寫工作，可以提高學生在以后的實際技術(shù)工作中，編寫技術(shù)報告、可行性論證報告和產(chǎn)品說明書等技術(shù)文件的基本技能。所以在課程設計過程中，對如何編寫課程設計說明書，給出了詳細的寫作要求并提供了寫作樣本。我們運用公開、透明及自評、互評及

8、教師評分相結(jié)合的評價方式，對學生的課程設計進行評分。首先，學生對自己的設計進行說明及展示設計說明書，并對自己這的課程設計進行自我評價；然后由同學對其進行質(zhì)詢與評價；最后，由老師進行講評并給出成績。這樣，使學生體驗主動參與、自由發(fā)表個人見解，并認真聽取他人意見的學術(shù)氣氛，并學會用理性與公正的態(tài)度評價自己和他人的工作。 這樣的設計過程控制與要求，既培養(yǎng)了學生嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度與作風，良好的協(xié)作精神，理性、公正的學術(shù)品格，又可以保護學生的創(chuàng)新意識提高創(chuàng)新能力。 4 設計結(jié)果的驗證過程 對于課程設計中優(yōu)秀的課程設計作品，鼓勵學生到機械創(chuàng)新試驗室，自己動手將設計由圖紙變成模型或者實物。圖1 和圖2 是學生的

9、作業(yè)。強調(diào)工程實際背景，給學生更多自由發(fā)揮的空間對提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新設計能力有很大的幫助。 5 總結(jié) 我們對機械原理課程設計的教學改革探索，其核心就是，一方面給學生更大的自由發(fā)揮空間，加強自學能力、獨立分析和解決問題能力的培養(yǎng)；另一方面，強調(diào)課程設計的過程控制，強化教師的引導作用。在強調(diào)培養(yǎng)學生掌握基本理論，注重知識獲取和應用能力的基礎上，加強創(chuàng)新意識和綜合能力的培養(yǎng)。 參考文獻： 1 裘建新主編. 機械原理課程指導書. 北京：高等教育出版社，2005.4 2 鄭文緯 吳克堅主編. 機械原理. 北京：高等教育出版社（第七版），1997.7 Thinking and exploring

10、 about Teaching Reform of Course Design ofMechanisms and Machine Theory Zhu Lihong Zhang Ping Zhang Liang Tian Jie（School of Mechanical and Automotive Engineering, Hefei University of Technology, He Fei, 230009）Abstract: According to the teaching targets and tasks of mechanisms and machine theory course design,this paper has explored teaching reform in some aspects, such as design subject choice, design process control and request and design result test etc. It can provide a useful try for improving comprehensive capability of students by mechanisms and machine theory course design an