简谈机械设计基础课程实践教学改革

　　机械设计基础课程设计是机械设计课程体系中的一个重要的实践教学环节，它是工科院校机械类、近机械类专业学生进行的第一次较全面、较系统、工程设计性很强的综合性设计训练。
　　一、教学方式的改革
　　现代的教育理念要求以人为本，学生是教学的主体，教师则是教学过程中的主导者。课程设计作为教学中的重要部分，在设计过程中也要充分激发学生设计的主动性和创造性。要达到以上教学目的，应重视实践教学的环节，实践教学是学生获得感性知识的重要手段，课程设计也是如此。为了让学生在设计过程中能有一个整体的设计观念，我们在进行课程设计之前，让学生应用机械设计基础理论课上所学的知识，自行设计一个具有一定创新性的实验，来实现预定的运动规律。然后，让同学进行减速器的拆装实验，通过这次实验让学生对减速器的常见类型有一个直观的认识，使学生了解减速器内部零部件的类型、结构和装配关系，对加工制造的工艺过程形成初步的认识。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系，在此基础上让学生应用已有零部件设计一个合理的轴系，使学生能在课程设计中结合实际的参数要求设计出合理的轴系结构和尺寸。
　　在课程设计过程中要重视教师的指导作用，一次成功的课程设计与教师的工程实践能力和悉心指导是分不开的。为此应改变以前过于集中的指导方式，变集中式指导为集中与分段相结合式指导，设计前通过集中式的讲解交代清楚所要完成的设计任务及注意事项，针对具体的设计任务如何入手去做，通过教师已有的工程实践经验和设计经验，引导学生解决设计初期的入手难的问题。在设计过程中教师应经常和学生在一起，发现共性问题及时地解决，对个别底子薄的同学应进行个别指导，及时解决存在的障碍性问题，便于设计的如期完成。教师在设计的后期主要是检查与纠正细节问题。在具体的指导过程中要求教师要以学生的设计思想为主线，在不改变学生原有总体设计方案的前提下，进行指导完善设计。让学生能应用所学的知识进行创造性设计，让学生能够真正成为设计的主体。在完成此设计的基础上，让学生能够真正地领会完成一次设计的总体设计思路和收获自己的设计成果的成就感。总而言之，课程涉及的改革方向应以培养学生的创新设计能力和解决实际问题的能力为出发点。
　　二、教学内容的改革
　　长期以来减速器是机械设计基础课程设计的经典设计题目，这是由于减速器自身的特点决定的。减速器作为机器中一个相对独立的部分，组成减速器的零部件覆盖了机械设计基础课程的绝大部分内容，便于学生在设计实践中应用检验所学的知识，实现理论和实践的结合。另外，不同类型的减速器和参数要求，所设计出的减速器的结果是不同的，因此，选择减速器作为机械设计基础课程设计的题目是可行的。然而，减速器只是一个部件，每届学生都重复同样的设计内容，势必会影响教师创新设计的积极性。另外，我校制图课的测绘练习也选择减速器，这就使得课程设计的题目过于重复，势必会影响学生的设计积极性。因此，适当地拓宽课程设计的选题势在必行。
　　鉴于我校的机械设计、材料成型、车辆工程、汽车服务、材料科学、机电一体化、工程机械、数控等专业的学生都要进行课程设计，其专业跨度大、学生人数多以及减速器涉及的设计问题的经典性，故减速器设计题目仍予以保留，但根据不同的专业特点适当地增加了设计题目。例如，对于数控专业的学生可以设计普通机床的传动系统，给出电动机的动力参数，通过带传动，带动主轴箱的运动。在这样的传动设计中，学生可以通过参观相关机床，这样既进行相关的带传动和减速器传动设计，也结合学生的自身专业知识，增加了学生的设计兴趣，使学生真正体会到什么叫学以致用，通过对比普通机床与数控机床的结构和应用，为完成机床的改造奠定设计基础。对于汽车专业的学生，不再进行传统的一级圆柱齿轮减速器设计，而是结合其专业特点，设计汽车用变速器，这样，需要考虑的因素更多了，同时也符合专业培养的特色要求。实践证明，适当拓宽课程设计的选题不仅能够让学生得到更多的工程设计训练，而且能发挥学生的主观能动性，对于培养创新设计思维和进行创造性设计，可起到事半功倍的效果。
　　对于机械专业等为期三周的机械设计基础课程设计，要求学生在提交一张设计草图、一张A0装配图、两张零件图和一份设计说明书外，还要提交箱座和箱盖的零件图。这样更能较全面地考查学生对机械制图互换性与技术测量基础机械制造基础机械设计基础等几门课的掌握程度。
　　三、设计成果的表现形式
　　要采用现代先进的机械设计手段，改变传统的纯手工绘图的方式。要求学生提交的设计成果为手绘的设计草图，手写版的设计说明书，以及电子版的设计总体装配图和典型的轴类、齿轮类和箱体类零件图。随着科技的进步，计算机在设计、生产、试验各领域发挥越来越重要的作用。为了顺应社会对人才的需求，必须重视学生的应用和掌握计算机的能力，在我院的机械设计专业率先试点要求总体装配图利用CAD完成。对于基础较好的同学用SolidWorks、CATIA等三维绘图软件完成齿轮、轴、箱体、端盖等所有机械零件的结构设计，完成整机的装配，然后进行机构的运动仿真和干涉检验。
　　设计成果的评定方式要改变原有的只看图纸的评定方式，采用答辩与平时的设计表现相结合的方式，以图纸、计算说明书和答辩成绩为主，兼顾设计态度、准备情况、出勤率、进度、协作、总结等表现。答辩过程中师生间的相互交流是教师评定设计质量高低最有效的手段，通过答辩老师能够发现总结设计过程中所存在的问题，同时也是学生自我检验的最有效的方式。通过答辩锻炼了学生的语言组织和表达能力，有利于培养学生宏观地看待问题和总结的能力，能够强有力地督促学生及时地解决设计过程所存在的细节问题，防止懒散和懈怠现象的发生。
　　机械基础课程设计是机械类专业重要的实践教学环节之一，对培养学生分析和解决工程实际问题的能力起着十分重要的作用。在机械设计基础部全体教师的努力下，在课程设计过程中所进行的相关改革实践中，在组织教学内容方面强调了专业特色的培养，适当地改变教学内容，在设计手段上应用现代和传统相结合的方式，在成果的表现形式上突出了分级量化的考核方式，能够全方位提高机械设计基础课程设计的质量，提高学生的综合能力和创新设计能力。