提高機械設計課程設計教學質(zhì)量的措施

1、提高機械設計課程設計教學質(zhì)量的措施許愛瑾陳富強涂德浴(安徽工業(yè)大學機械工程學院安徽馬鞍山243002)摘要:機械設計課程設計是機械設計課程十分重要的實踐教學環(huán)節(jié)采取加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和計算機的應用重視測繪訓練和設計指導等具體措施可以有效地提高教學質(zhì)量。關(guān)鍵詞:機械設計課程設計教學質(zhì)量創(chuàng)新能力中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A文章編號:16719247(2010)03013002MeasurestoImprovetheTeaching

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

3、asuresasstrengtheningthecultivationofinnovativeabilityabilityofusingcomputersattachingimptancetomappingtrainingguidanceofdesigntoimprovetheteachingquality.Keywds:mechanicaldesigncoursedesignteachingqualitycreativeability

4、機械設計課程設計是機械設計課程十分重要的實踐教學環(huán)節(jié)。通過課程設計學生可以掌握一套完整的設計原則、步驟和方法[1]對培養(yǎng)學生機械綜合設計能力、創(chuàng)新能力和工程意識十分重要并為以后的專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計奠定基礎在教學中具有承上啟下的作用。因此研究如何提高機械設計課程設計教學質(zhì)量是十分必要的。一、加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)機械設計課程設計一直被認為是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力啟迪學生創(chuàng)新思維、開拓學生創(chuàng)新潛能的重要課程。實踐表明利用好課程設計這個平臺需要做好

5、以下幾個方面的工作。(一)恰當選題激發(fā)創(chuàng)新興趣長期以來我校和其他本科院校都選擇齒輪減速器0作為課程設計的題目。齒輪減速器設計涉及的機械設計問題具有典型性和普遍意義齒輪、軸、軸承的設計可以鞏固機械設計課程所學的知識齒輪減速器設計也能體現(xiàn)機械設計的一般步驟和方法。并且設計計算和繪圖工作量也適合做三周以內(nèi)的設計。所以該題目一直是各高校機械設計課程設計的主打選題。從教學實踐看學生對機械系統(tǒng)傳動方案的選擇缺乏足夠的重視和深刻的認識。為了讓學生對機

6、械設計有更系統(tǒng)更全面的認識我們選擇某種機械系統(tǒng)作為設計背景而齒輪減速器是主要的傳動裝置。如帶式輸送機傳動裝置設計卷揚機傳動裝置設計通常學生選擇設計展開式兩級斜齒圓柱齒輪減速器0但也可以選擇其他合理的傳動方案指導教師可以在評分中對不同于展開式的合理方案進行獎勵。特別是筆者結(jié)合畢業(yè)設計課題、科研課題等提煉出適合某些特殊場合的減速器的設計題目如磁選機設計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、展翼機飛翔機構(gòu)中的行星輪式減速器、汽

7、車變速箱中的齒輪設計等。甚至可以選擇某些能達到課程設計教學大綱的要求而非設計減速器的題目如筆者和學生共同設計的內(nèi)吸式磁選機就是一個很好的例子。這些新穎的題目開拓了學生的視野突出了機械系統(tǒng)傳動方案的創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)。(二)鼓勵學生進行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計在機械設計課程中學習齒輪、軸承、軸等通用零件的結(jié)構(gòu)和設計方法在課程設計中主要完成這些通用件的設計其中結(jié)構(gòu)設計在整個設計階段耗時最多也最能鍛煉學生的創(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)學生可以設計出很多種的合理結(jié)構(gòu)。因此在課程設計的教學中要鼓勵學生探索通用件新的結(jié)構(gòu)型式。(三)進行課外機械創(chuàng)新設計學生在掌握了基本設計理論和方法后為鞏固和加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)筆者結(jié)合學校課外大學生科技活動帶領(lǐng)學生進行機械創(chuàng)新設計實踐活動有效地將設計課程延伸到課外。如帶領(lǐng)學生進行了家庭按摩沙發(fā)按摩運動機構(gòu)的設計智能晾衣架設計等項目。通過構(gòu)思獨特的運動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計不僅鞏固了課程知識也大大提升了學生的創(chuàng)造力。二、加強計算

9、機的應用1991年宋健提出甩圖板工程0國家教委在九五0規(guī)劃中提出要求全國重點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根據(jù)省情和各校特點擬定可行的改革方案以求逐步實現(xiàn)甩圖板的教改目標。由于機械設計課程設計是機械制圖課程之后繪圖量最大的課程為實現(xiàn)高校甩圖板的目標收稿日期:20091116作者簡介:許愛瑾(1974)男江西修水人安徽工業(yè)大學機械工程學院講師。130第27卷第3期2010年5月安徽工業(yè)大學學報(社會科學版)Jo

10、urnalofAnhuiUniversityofTechnology(SocialSciences)Vol.27No.3May2010必須在課程設計中實現(xiàn)計算機輔助設計。過去課程設計的教學模式是:集中三周時間在設計繪圖教室完成設計。一般在一周的設計計算后花費二周時間手工繪制0號圖紙并編寫設計說明書。這樣做的好處是管理和指導比較方便學生通過查設計資料能完成通用件的常規(guī)設計計算。但手工反復的計算和手工繪圖工作量大耗時多還由于錯誤返工導致圖面

11、不整潔學生容易產(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)象也要求我們在教學實踐中加強計算機的應用。(一)應用課程設計輔助設計軟件根據(jù)課程設計中學生初次學習機械零件設計的特點我們編制了通用件的設計計算程序。[2]筆者編制的軟件不同于商業(yè)的設計軟件其突出的特點是圖表的調(diào)用直觀模擬人工查詢手冊的方式使學生不僅方便快捷查詢到數(shù)據(jù)同時明白數(shù)據(jù)的出處和來歷。通過設計程序的一步步引導使用者迅速地得到設計結(jié)果并能打印和顯示設計計算

12、的全部過程。實踐表明使用輔助設計軟件學生在設計中可以快捷和準確地得到多種設計方案完成各種設計方案的比較在方案設計實踐中加深對設計參數(shù)本質(zhì)的理解掌握尋求最優(yōu)設計方案的方法增強了學生改進設計的興趣鍛煉和提高了學生的分析能力。(二)鼓勵使用計算機繪圖機械設計課程設計是學生在大學期間進行繪圖訓練的重要課程我們鼓勵學生使用計算機繪制工程圖紙。這在實踐中最大的困難是由于學生多而學校用于教學的計算機數(shù)量難以滿足學生在同一時間段進行設計的需要。為此筆者

13、將課程設計的教學時間分階段錯開安排保證學生有充足的上機時間。具體做法是:將設計計算安排在機械設計學習的過程中學生可在學習完相應零件的章節(jié)后進行零件的設計訓練同時熟悉零件圖紙的計算機繪制。在機械設計課程學習完成后進行測繪實驗為進行課程設計奠定基礎。將機械設計課程設計三周的教學分散到第二個學期進行并在關(guān)鍵階段適當安排集中教學和檢查。分散進行是為了解決上機的問題讓學生有更多的空間和時間選擇使用計算機。通過分散和集中的教學方式達到甩圖板0和計算

14、機輔助設計的目的。三、重視測繪訓練近年來我院多次組織用人單位對畢業(yè)生工作能力的進行評價用人單位普遍贊揚我院畢業(yè)生肯干肯鉆研務實等優(yōu)秀品質(zhì)同時對畢業(yè)生的測繪能力的不足也提出了中肯意見。測繪是工程技術(shù)人員應該具備的基本技能長期以來高校對學生的測繪能力訓練投入精力很少。為加強對測繪能力的訓練筆者在機械設計課程設計教學中增加了機器的測繪實驗主要是各種通用減速器和汽車變速器的測繪。學生通過測繪實驗掌握機器測繪的基本方法和步驟訓練了部件和零件的測繪

15、能力為接下來的課程設計奠定了基礎。在以往的課程設計中發(fā)現(xiàn).由于學生空間想象能力不足和缺乏工程實踐經(jīng)驗面對采用二維傳統(tǒng)方法設計的圖紙難以全面地想象出減速器的機構(gòu)導致學生對自己設計的減速器結(jié)構(gòu)似懂非懂影響設計質(zhì)量。隨著教學改革的深入我院改善了實驗條件使學生能在實驗室對各種通用減速器進行測繪不僅有效地提高了測繪能力同時也提高了課程設計的質(zhì)量。為輔助開展測繪實驗的教學筆者在校教改基金的支持下開發(fā)了減速器虛擬裝配實驗0網(wǎng)站[3]學生通過瀏覽網(wǎng)站提

16、供的虛擬零件和實際零件的照片以及裝配視頻等可以通過調(diào)用網(wǎng)站零件庫提供的零件自己組裝減速器。通過網(wǎng)絡的學習對減速器結(jié)構(gòu)加深了認識大大激發(fā)了學習興趣。網(wǎng)站也成為減速器測繪實驗有力的補充。四、重視并加強設計指導隨著高校的擴大招生教師指導的學生數(shù)量大增一對一的指導需要花費教師大量時間指導教師在思想上應高度重視指導的實際意義和指導任務的艱巨性。要讓所有的學生在有限的時間內(nèi)達到教學大綱規(guī)定的要求特別是為使學生能使用計算機進行輔助設計采取的是分散和集

17、中的教學模式繪圖時間由學生自己掌握。為避免學生之間簡單拷貝或不抓緊時間筆者要求學生在集中教學的時間提交手繪草圖和打印的圖幅為A4的CAD圖并對其設計進行質(zhì)疑以檢查其對設計的理解也可有效避免簡單拷貝圖樣的現(xiàn)象。另外在一個階段結(jié)束要進行結(jié)果審查。機械設計課程設計一般可分為六個階段即方案的確定、初步計算(包括運動學、零件尺寸計算)、草圖設計、裝配圖設計、零件工作圖設計、編寫設計計算說明書。其中草圖設計及裝配圖的設計即結(jié)構(gòu)設計階段是重點階段這階

18、段也是問題較多的階段。筆者建設的減速器虛擬裝配實驗0網(wǎng)站有大量結(jié)構(gòu)設計的錯誤圖例可供學生研究學習。在指導中還要注意引導學生重視標準件的尺寸以及規(guī)定畫法。五、結(jié)語在機械設計課程設計教學中我們堅持貫徹加強設計指導重視測繪實踐突出計算機應用能力強調(diào)創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)0的教學精神注意激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望鼓勵學生創(chuàng)新意識和有針對性地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新方法和技能通過采取各種有效措施提高了教學效率和教學效果充分調(diào)動了學生的學習積極性和求知欲望提高了教學質(zhì)量特

19、別是提高了學生計算機輔助設計的實際應用能力在機械系統(tǒng)方案設計、結(jié)構(gòu)設計等不同層面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力提高了學生分析問題與解決問題的能力。在教學實踐中獲得了較好的教學效果。參考文獻:[1]吳宗澤羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京:高等教育出版社.[2]許愛瑾.基于VB的帶傳動圖表數(shù)據(jù)的處理[J].機械2004(4):4950.[3]許愛瑾.減速器虛擬裝配實驗網(wǎng)站[EBOL].:xuaijin.ahut.edu.cn.2006