机械课程设计
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机械课程设计范文第1篇
一、前言
在《机械设计课程设计》教学实践环节中，大部分院校以圆柱齿轮减速器为课程设计题目。减速器是一种典型并广泛应用的机械传动装置，作为课程设计内容有其适用性。在课程设计安排上，一般安排在理论教学之后，由教师统一布置，再要求学生用两周左右完成设计。但是程式化过程缺少创新意识培养，学生极易敷衍了事。朱玉[1]提出结合企业、科研、兴趣、大赛等课程设计题目的新设想。唐锐[2]等提出开发购置有关生产实际的计算机软件开展电化教学。郝秀红[3]等提出不同专业不同题目的因材施教新思路，培养专业特色工程设计。张日红[4]提出改革内容，接近实际，调动学生积极性，培养整体设计意识和创新意识；加强计算机能力。蔡晓君[5]等在变桨距机构设计和建模过程中对机械设计课程设计的新视角做出了探索。本文针对课程设计的教学内容进行了新方法的探索，加入了创新课题设置与三维软件教学等，促进了学生创新能力和专业技能的培养。
二、机械设计课程新方法
1.课设选题。机械设计课程设计探索的方针为：“学生主体、教师辅助；规范指导、创新目的”。在课程设计的创新探索中，由教师制定实践项目题目，例如：机械原理创新教具、管道维抢修机器人装备设计、管道检测机器人装备设计等。设计以《机械设计手册》为依据，学生3人一组，任选一个主题。由教师给予技术指导，鼓励新想法、新创意，开展实践项目的设计。2.课设方法。机械设计课程设计创新探索过程中，增加的教学环节与方法如下：（1）项目技术背景拓展。教师增加对技术背景特别是石油装备的讲解，让学生明确技术现状与优缺点。（2）三维软件教学。课程设计除了AutoCAD软件，鼓励使用Solidworks、PROE等三维软件。（3）先进制造方法。教师增加对3D打印机、激光切割机的介绍，学生亲手制作零部件，组装中反思设计不足。让学生体会机械加工过程，加深理解。
三、两位三档变速器的设计
下面以两位三档变速器为例，说明课程设计探索新方法。1.题目设置。如图1所示，该两位三档变速器教具使用铝制材料，重量大且不宜携带。在课程设计中，以此为项目，由学生设计制作轻量化三档齿轮变速箱。2.三维模型设计。课程设计之初，教师讲授了Solidworks软件的使用，新型三档齿轮变速箱通过该软件进行结构设计。通过装配对尺寸、外形、装配、外观进行修改，装配图如下页图2所示。3.加工制作。利用3D打印机、激光切割机进行制作和装配。加工后的实物图如图3所示，可视化的变速箱体利于展示齿轮机构，亚克力板和PLA材料轻便易携。4.传动原理分析。教具中的齿轮通过激光切割制作，模数1.5mm，面宽3mm，压力角20°，齿数为Z2=Z3=Z6=20、Z1=Z4=Z5=40。设手摇杆输入转速为ni、变速轴转速nc、输出轴转速n0。设输入轴转速ni不变，通过改变齿比来改变输出轴转速。变速轴的转速：nc=niiic=ni•Z1Z2=2ni（1）滑动变速手柄，得到三种不同传动比，即：i′co=Z4Z3=2i″co=Z6Z5=12i苁co=!#######"#######$0（2）得到三种转速：no1=nci′coni———低速档位no2=nci″co=4ni———高速档位no3=0———空档!#######"#######$位（3）因此，输出轴具有三种转速，实现了变速功能。5.测试。在测试过程中，新型三档齿轮变速机构具有以下特点：（1）再现变速箱的变速功能。（2）透明化，便于观察内部结构。（3）轻量化，解决了传统教具重量大的不便。
四、结论
机械设计课程设计创新探索中，学生选题踊跃，完成出色。同时熟练掌握了3D建模软件操作、3D打印、激光切割操作，锻炼了三维绘图和动手能力。项目作品可用于后续机械原理、机械设计课程教学，提供轻便美观的课程教具，具有现实意义。课程设计创新探索，依托项目，以课程知识为基础，培养学生动手能力，提升创新思维。
作者:王文明 马可 彭鹤 宋强 单位:中国石油大学
参考文献：
[1]朱玉.CDIO工程教育模式下“机械设计课程设计”教改的探讨[J].中国电力教育,2010,(19):98-99.
[2]唐锐,党玉春.机械设计课程设计的教改探索[J].攀枝花学院学报:自然科学研究,2004,21(6):112-120.
[3]郝秀红,邱雪松,王琼,白文普.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究,2011,34(3):51-54.
机械课程设计范文第2篇
【关键词】课程设计；能力培养；实践性
课程设计是工科学生在四年学习中最早接触的理论知识运用于工程实践的重要实践课程。实践是人们最好的老师，大学生的综合能力只有通过亲身参加社会生活的实践才能得到?《机械设计基础》课程设计一方面是培养学生独立机械设计能力，掌握基本设计方法和进行基本技能的训练，学会查阅资料；另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风，提高工程设计及创新的能力。对后续专业课程的学习、毕业设计及今后的工作都具有重要影响。
目前机械设计基础课程设计的题目以减速器设计为主，虽然减速器是很典型的机械部件，基本涵盖了《机械设计》课程所学习的主要内容，有利于学生全面掌握有关知识。但因课程设计一般是安排在课程教学结束的期末进行，设计时间为二周。而学生忙于准备考试，不少学生难于集中精力认真搞课程设计，采取应付的做法：照搬指导书的步骤，按部就班地做模仿设计。设计过程对学生来说没有什么挑战性和新鲜感，各项能力也得不到应有的提高。因此，笔者认为在课程设计过程中培养学生的自学能力、交流能力、信息收集能力、合作能力、工程表达能力、绘图能力、实际操作等能力至关重要。
1 自学能力的培养
从教育教学角度，相对中学时代特别是高中阶段的教学模式与大学教学模式有很大不同。高中阶段的教学方式是教师将教学内容反复地讲授并示例解释，直到学生理解为止；而大学教学方式是教师在很短时间将较多的教学内容传达给学生。这就要求大学生自己在课后对于教师没用讲到或讲授中简单提到的内容及难理解的学习内容，要靠学生自己去学习和理解并找出规律。一个人大学毕业所学到的知识，对于其一生所应学习的知识来说犹如九牛一毛；大学生在校所学的多是基础理论性知识，更多的应用科学、实用技术需要走上社会后根据需要通过自学来补充、完善。在知识激增、竞争加剧、科学技术日新月异的今天，人们要适应不断发展变化的新生活，惟一的途径就是自学。自学能力是一个人知识不断扩展和更新的基本保证，是每个人能够生存、发展和有所作为必不可少的条件。因此，需从大学生的学习、生活适应期起培养学生的自学能力。在《机械设计基础》理论教学过程中布置设计任务，让学生阅读设计任务书，查阅指定资料和读物，搜集必要信息，积极思索，初步形成关于课程设计问题的分析和解决方案。教师可以在这一阶段给学生列出一些思考题，让学生有针对性地开展准备工作。培养其自学能力。
2 交流能力的培养
首先要使学生了解交流能力的重要性，学生才会积极主动地去发展交流能力。常言道：与君一席话，胜读十年书。交流是获得间接经验的有效手段，也是表达情感，增进友谊的重要手段。 《机械设计》课程设计涉及的知识面广，使用的公式繁多，正确选择公式中各参数是合理确定零件的主要参数和尺寸的重要前提，这对于初次接触设计的学生来是个不小的难题。因此在课程设计过程中，将教师的指导和答疑变为指导学生分组讨论：⑴设计方案选择的讨论：到底选择那种方案最佳，以及各传动方案和工作机的性能要求之间有什么关系；⑵参数选择的讨论：数据取佳，究竟是取大好还是取小好，其根据是什么；⑶有些计算公式是有实验条件的，怎样鉴别设计任务与实验条件的差异，又如何取修正值。通过面对面互相交流、互相提问、互相质疑，学生不仅学到了知识，形成自己的见解，还能增进互相的沟通和了解。
3 信息收集能力的培养
课程设计前让学生利用已有的知识，生活经验，书籍报刊，广播电视，电脑网络等多种途径收集相关信息。在理论课学习过程中，让学生带着问题去查阅相关资料，有目的地筛选资料，多快好省地获取自己所需的信息；然后在思考过程中不断地对收集的信息（图片、图表、文字记录等）进行分类组合，生成自己的新认识、新见解。尤其是技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，熟练运用这些设计资料是设计人员的一项基本技能；在平时的作业中注意加入这方面的训练内容，以提高学生获取设计资料的能力。
4 合作能力的培养
随着社会竞争的日益激烈，团队合作能力已成为当代社会竞争争胜的条件之一。设计任务下达之前，按3-4人为宜将班级分成若干小组，每组推荐一名主持人，负责分配和协调小组各成员的任务，及时沟通和处理设计过程中出现的问题。小组成员之间首先要建立信任感，积极参与，相互配合，相互协作；其次彼此分享设计过程中的点点滴滴，做到资源共享，知识互补，才能提高小组合作竞争能力。课程设计可帮助学生学会人际交往，开展合作学习，形成合作意识，培养合作能力。
5 工程表达能力的培养
工程表达能力是指具有平面、空间、曲线、表格、公式、绘图等综合表达能力。在课程结束后随之而来的课程设计是检验和培养综合能力、工程素养的关键环节。比如轴系结构设计，在完成相关的章节后，布置一次大作业，再安排一次讨论课，通过引导学生通过讨论纠正设计中的问题，帮助其加深理解，提高认识。在该阶段，从方案的选择、数据的处理、绘图、编写设计说明书到树立正确的设计思想，有意识地运用规范、标准、查阅手册、图册等参考资料，综合展现独立思考、独立完成的工程表达能力。
6 实际操作能力的培养
机械课程设计范文第3篇
化工机械基础课程设计是化工专业重要的实践教学环节，对于提高学生的装置设计水平，增强工程意识具有重要的意义。随着高等教育改革的深入，原有教学方法的弊端逐渐显现，课程设计急需改革。本文分析了课程设计面临的问题，以课程的教学目的为依据，提出在设计时间、设计题型、学科交叉、设计规范、成绩考核等方面的改革方案。通过教学改革，激发了学生的学习兴趣，提高了机械设计水平，起到了良好的教学效果。
关键词：
化工机械基础；课程设计；教学改革；工程意识
化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的必修课程，涉及化学、化工、机械、材料、物理、力学、数学等学科知识[1]，具有学科交叉复杂、内容丰富、理论联系实际紧密、工程实践性强等特点[2]。通过课程学习，学生可以掌握基础的工程力学知识，熟悉材料特性，学会常用化工装置的设计方法，了解化工机械安全使用的检验原理[3-5]，对于提高化工专业学生设计水平，增强工程意识，培养分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6]。化工机械基础课程设计是继该理论课程之后的一次集中实践教学环节[7]，能够起到将机械设计知识融会贯通，发挥理论与工程实际、基础知识与专业技术之间的桥梁作用[8]。学生在设计化工装置时，既要基于学科理论，又要遵循国家标准和行业规定；既要装置结构合理，又要保证安全经济，是多门学科知识综合运用，多种专业技能强化锻炼的重要过程，为化工类学生更好地服务化工行业奠定良好的专业基础，因此，应予以足够的重视。
一、课程设计面临的问题
针对化工专业学生开设的化工机械基础课程设计开课于大三，这个阶段，学生刚接触专业课学习，对本专业知识体系还不熟悉，对专业设计更是知之甚少，急需专业教师悉心指导，同时，一直沿用的课程设计内容、课程安排及考核形式等都无法与高等教育改革的新形势相适应，课程设计急需改革。1.课程设计时间短，与理论课衔接不合理一般化工机械基础课程设计安排在理论课结束后一周内完成。要做好课程设计，学生要查阅相关装置的设计资料，熟悉涉及物料的性质，了解国家设计规范，选择合适的设备材料，合理设计装置内部结构，完成设计尺寸计算及强度、刚度、稳定性校核，绘制装置设备条件图，编制设计说明书[9]，设计工作量大，专业知识要求高，学生很难在一周时间内完成。而此时段，学生已完成理论课的学习，对于设计中用到的知识已经淡忘，需要重新查找复习，不利于理论知识的学以致用。同时课程设计处于期末考试阶段，考试压力较大，学生忙于准备考试，很容易出现应付或抄袭现象，无法真正起到增强学生工程意识、提高装置设计水平的作用。
2.课程设计题型少，装置结构简单以往的化工设备设计题型比较单一，只做一些压力容器设计，课本中有该类装置的设计例题，学生只需将设计条件带入，参考例题，按部就班地计算就可以完成，学生学习兴趣不大，完成质量也不高。设备一般不进行内部结构设计，只进行外部壳体计算，设计难度较小，无法激发学生的探索欲望，学习主动性较差[10]。
3.不同学科间知识交叉少，装置设计不完整化工装置的设计包括工艺设计和机械设计两部分[11]。工艺设计是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求确定设备的主要尺寸；机械设计是根据工艺尺寸设计设备的结构、选择结构材料及进行强度、刚度和稳定性计算，给出设备与零部件的条件图。对于化工专业的学生来说，化工原理课程设计做的是工艺设计，化工机械基础课程设计做的是机械设计。教改之前，这两个设计没有交叉点，学生每门课程只做一部分设计，而没有化工装置设计的完整训练，不利于学生设计能力的提高[12]。学生提交的设备条件图，大多采用手画的形式，而不采用现行各设计院普遍采用的AutoCAD绘图软件，无法锻炼学生机械制图的能力。设备条件图绘制简单，各物料进出管口、自动控制方案都无法体现，化工设计及化工自动控制课程所学知识不能应用到化工机械基础课程设计中，学生综合运用所学知识的能力无法得到锻炼。
4.学生工程意识不强，设计不规范生产中使用的任何机器或设备的构件都应满足适用、安全和经济三个基本要求，其中，安全是核心。为了保证装置安全可靠运行，降低生产成本，提高劳动生产率，便于构件互换，国家和有关部门制定了各类化工装置设计的标准和规范[13]。学生对相关的标准与规范不熟悉，容易造成其无法将标准和规范应用到化工装置的设计中，与生产实践脱离。比如，计算容器的物料接口尺寸，很多学生计算出结果后没有规整，即使规整了，也没有查阅国家制定的各种钢管公称直径的规范，采用标准尺寸。在选择设备材料时，一般选择适用范围广，性能优异的材料，没有考虑会使设备成本大大提高的风险。在设计压力容器时，计算出的容器壳体壁厚与封头壁厚不一致，很多学生本着经济的原则，没有设计为相同尺寸，影响容器的焊接和安全。这些都是理论设计与生产实际偏离、工程意识不强的体现，没有达到强化工程概念的教学目的[14]。5.考核方式不合理，无法体现设计水平以往的课程设计是根据学生提交的设计报告给成绩，对学生的平时表现，设计的合理性、规范性及严谨程度没有体现[15]。设计报告抄袭或模仿现象严重，单纯凭借设计报告无法反映学生真实的设计水平，不能体现公平、公正、合理的考核原则。针对化工机械基础课程设计存在的这些问题，按照高等教育改革的要求，我们对课程设计进行了改革。
二、课程设计改革措施
1.提早布置课题，合理衔接理论教学针对课程设计时间短，与理论教学脱钩的问题，我们对课程设计时间安排进行改革。在完成第一章工程力学和第二章化工设备材料教学之后，我们便将每位学生的设计课题布置下去，理论课程结束后两周上交相关设计文件，进行考核。在布置课题时，利用两节课的时间，介绍各类装置设计的流程，每个环节用到的理论知识也事先向学生明确，使学生对课程设计有大致的了解，并对今后会对用到的知识引起重视。同时，理论课授课教师在今后介绍各类化工装置机械设计时也要对重点知识的应用加以说明，并结合课程设计详细讲解。学生了解设计课题之后即可随着理论课的讲解开始设计，学到的设计知识即刻能够应用到设计中，真正起到了学以致用的效果。在设计过程中，遇到困难，学生可以在理论课堂上提出，经过老师讲解得到解决，提高了设计效率，也方便指导教师掌握学生设计情况。由于设计时间由原来的一周延长为多半个学期，学生在理论课结束时便完成了大部分的设计计算及校核，利用两周时间整理数据，绘制装置图，撰写说明书，不会耽误期末考试复习，避免了应付抄袭现象的发生，真正锻炼了学生的机械设计能力，达到了课程设计的教学目的。2.增加设计题型，重视设备内件设计课程设计题型的选择关系着化工实践教学的效果。为了使学生熟悉各类化工装置，激发学生学习的主动性，锻炼化工设计能力，我们编制了多种化工装置的设计题型，包括压力容器设计、板式塔设计、填料塔设计、管壳式换热器设计和搅拌反应釜设计，共计五个设计题型。这些装置是化工生产中最常用的，体现了理论设计与生产实践的结合，同时，理论教学讲授的设计知识在这些装置的设计中能得到充分的应用，加深了学生对理论知识的理解，保障了装置设计的质量。对于装置的主要部件，比如板式塔的塔板、填料塔的填料层、反应釜的搅拌器等，也要求学生详细设计，并且给出部件的条件图。通过内部构件的选择、设计和校核，加深学生对化工装置的认识。
将每个班的学生分成5组，每组负责一类装置的设计，并且同组学生的设计条件各不相同。学生要完成自己装置的设计，要查阅大量的文献资料，搜集各种物料性质，学会各类装置的机械设计方法，参考化工容器设计的国家标准，这种形式彻底改变了课程设计形同虚设的尴尬局面，锻炼了学生查找科研资料，积极探索未知领域，不断补充新知识，独立完成科研任务的能力，激发了学生的创新意识，真正提高了化工装置的设计水平。3.加强学科交叉训练，完善装置设计流程化工装置的工艺设计与机械设计是互相影响、密不可分的，工艺设计为机械设计提供工艺条件及设备主要尺寸，而机械设计的结果又反过来影响工艺设计。为了使学生对化工装置设计有完整的设计体验，我们联合化工原理课程设计，将这两个设计有机结合，学生在做完化工装置的工艺设计之后，根据工艺条件及计算出的装置尺寸，接着进行化工装置的机械设计，使学生知道装置的设计流程，为学生将来从事化工设计工作奠定了良好的基础。对于学生提交的设备条件图及主要内件结构图，严格要求用AutoCAD绘制，并且标出各接管及自动控制仪表的安装方位，在设备条件图的右侧表明工艺要求、安装要求、各接管尺寸、材质、采用的国家标准等。
通过这些方式，学生熟悉了化工装置的设计流程，将化工原理、化工机械基础、化工制图、化工设计、化工自动控制等专业课所学知识融会贯通，综合运用，提高了学生学习的积极性和主动性，有利于设计能力的提升。4.严格规范设计，强化工程意识作为一名合格的化工专业学生，必须了解国家制定的有关化工设计的各种行业规范和国家标准。在做任何装置设计之前，都要先查找有关规范和标准，绝不能闭门造车，无据可依。与化工机械基础课程设计相关的标准有《钢制压力容器》《管壳式换热器》《钢制塔式容器》《塔器设计技术规定》《石油化工钢制压力容器》《石油化工自动化仪表选型设计规范》等。学生在做课程设计时，遇到有关尺寸的确定、内件的选择等有疑问的地方，一定要查阅相关标准，养成良好的设计习惯和严谨的工程态度，做一个敢于担当、认真负责的设计者。同时，要注意适用、安全、经济相协调的原则，密切联系工程实际，强化工程意识。5.完善考核体系，激发设计热情考核对于课程设计的质量有着重要的导向作用，公平、公正、合理地对课程设计做出考核，对学生有着监督、鼓励和引导作用。实践类课程的成绩考核不同于理论课，决不能单纯依据提交的设计报告定成绩。化工机械基础课程设计的考核分为平时成绩、设计报告质量和答辩三部分，分别占总成绩的10%、70%和20%比例。其中，平时成绩包括出勤率、学习态度及团队协作能力。设计报告质量包括报告的完整性、设计的合理性、计算的准确性、图纸绘制的规范性等。答辩环节要求每位学生将设计内容做成幻灯片，利用3分钟的时间陈述工作内容，然后由考核教师提问有关问题，学生作答。这种考核形式督促学生实实在在地做设计，认认真真地抓质量，只有付出努力，才能取得好成绩，激发了学生的设计热情，杜绝了抄袭应付现象，达到了教学目的。
三、总结
化工机械基础课程设计是化工专业学生重要的实践教学环节，随着高等教育改革的深入，原有教学方法的弊端日趋显现，课程设计急需改革。针对设计时间短的问题，我们提早布置课题，与理论教学合理衔接，避免了抄袭应付现象。增加设计题型，由原来的单一装置设计增加为五种装置设计题型，并且对装置的主要部件也要进行设计。加强与化工原理、机械制图、化工设计等交叉学科的联系，完善装置设计流程。装置设计要严格遵守国家规范和行业规定，注重适用、安全、经济相协调的原则，增强学生的工程意识。完善考核体系，公平、公正、合理的对课程设计进行评价。通过教学改革，激发了学生学习的积极性，课程设计质量得到提高，杜绝了抄袭应付现象。学生在课程设计过程中，自觉依据国家设计标准，将理论设计与生产实际相结合，增强了工程意识，提高了机械设计水平，起到良好的教学效果。
参考文献：
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[14]李政辉，李庆生，姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育，2012（1）：47-49.
机械课程设计范文第4篇
1机械设计课程设计的教学实践改革探索
针对存在的问题，我院对机械设计课程设计教学实践开展了一些改革探索，具体措施如下：
1.1端正学生态度，强化机械设计理念
在教学过程中，学生是“学”的主体，教师是“教”的主体，为达到教学过程的有效互动，必须调动起学生的积极性。首先必须端正学生态度：课程设计是实践教学的重要环节，与考试科目同等重要；其次，树立学生“你是设计师”的理念，因此，在遵循设计准则的前提下，设计师是自由的，当然，设计结果也不是唯一的。
1.2设计周期由传统的三周变为一学期
课程设计任务书在开学初就发下去，改传统的三周集中设计为一个学期的分散设计。开学初由指导教师在机械设计课堂外用1学时讲解传动装置的总体设计，同学随即完成相应内容。当机械设计课程进入第三篇“机械传动”后，学生可随着课程进度完成齿轮传动、带传动等零件的设计工作。一方面，刚学过的知识记忆最深刻，随学随用也有利于知识的巩固；另一方面，等真正进入课程设计的集中设计时间时，大部分计算工作已经完成了，可以直接进入轴系结构设计环节，这样可以在很大程度上缓解期末时间紧、任务重的难题。
2设计题目由过去的固定题目变成自选题目与固定题目相结合
近年来，我们结合各级创新设计大赛，比如山东省大学生机电产品创新设计大赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛等，改过去的固定题目设计为自选题目与固定题目相结合的模式。自选题目所占比例为5%-10%左右，在开学初由参赛同学提出，经教师论证后批准执行。自选题目对学生的要求较高，指导老师的工作量也大大增加，但能更好地锻炼学生的自主创新能力。此外，出色完成的自选题目可直接用于各级机械创新设计大赛，可谓一举两得。
3在传统的手工绘图基础上，辅助计算机绘图，能同时完成两种绘图的同学可在最后的成绩评定中适当加分
手工绘图虽然费时、费力，却最能锻炼、夯实学生的绘图基本功，同时能在最大程度上避免抄袭现象，所以至今没有摒弃。但学生走向工作岗位后，往往需要的是计算机绘图能力，因此，学有余力的同学可以在完成手工绘图的基础上，开展计算机绘图。换句话说，手工绘图是必选项目，而计算机绘图是附加项目，完成两项工作的同学将在最后的成绩评定中获得额外加分，最高可加15分。
4加强考核
整个课程设计分四阶段进行。第一阶段为传动装置的总体设计；第二阶段为传动零件设计；第三阶段为装配草图绘制；第四阶段为总装图和零件图的绘制。将整个班级分为若干设计小组，每个小组5-6人，每一阶段完成后及时开展个人自查和组内互查，随后由指导老师总体把关，点评共同的错误，做好对应的考核。各阶段的考核可督促学生按步骤、独立完成设计工作。
5结论
机械课程设计范文第5篇
关键词：机械设计基础；课程设计；教学方法；研究
作者简介：闫存富（1972-），男，河南安阳人，黄河科技学院工学院，副教授，工程师；孔令云（1966-），男，河南安阳人，黄河科技学院工学院，教授。（河南 郑州 450063）
基金项目：本文系郑州市重点实验室建设项目（项目编号：121PYEZX179）、郑州地方高校新世纪教育教学改革及人才培养工程（项目编号：ZZJG-C6022）、河南省重点学科建设（项目编号：豫教高[2012]186号）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0125-02
机械设计基础课程是高等学校机械类专业学生的一门很重要的专业基础课，其课程设计是在学生机械设计基础课程结束之后，进行的一项综合性课程设计，是机械类专业学生一个重要的实践教学环节。
课程设计是使学生根据老师给定的题目和要求，通过自己查阅相关资料，进行结构设计、理论计算、绘制相关图纸并最后写出设计说明书。以培养学生机械设计能力、独立运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，提高基本技能为目的。在课程设计中，不仅要使学生得到基本技能的训练，还需提高他们的工程设计及创新设计能力，为后续课程的学习、毕业设计及毕业后从事科学研究奠定基础。
一、当前课程设计中存在的问题及原因
结合教学经验，总结当前机械设计基础课程设计教学中主要存在的几方面问题。
1.学生先修课程基础较差，课程设计质量得不到保证
在课程设计中，要涉及到工程力学、工程制图、互换性与技术测量及机械原理等先修课程的知识，由于这些课程学习时是分开单独学习的，在设计中则需要综合应用，此时问题就会暴露出来了。该方面问题在图纸上表现特别突出，主要表现为制图时不知道先画中心线、标题栏位置不对、图中箭头画法和一些零件的简化画法错误等，其他如正确标注装配图和零件图中的尺寸公差和位置公差错误，图上的技术要求临时凑上一些内容等问题；工程力学方面的问题主要表现为不能很好地应用工程力学知识去对轴、轴承及其他零件进行强度校核，有些学生在设计计算时不知道什么是截面法等；机械原理方面则主要表现为对有些常用机构的特点不清楚，如有的学生在设计时将蜗轮设计为主动件去带动蜗杆转动，根本就不知道蜗轮蜗杆传动具有自锁性。另外说明书书写不规范，有些图、表和相关符号标注不符合相关规定等问题也是很常见的现象。
上述问题常见的原因主要是学生先修课基础知识掌握较差。学生反映说是在学习时有些知识点老师没有讲或没有重点讲，再去问老师，老师则说课时太少，没时间讲，此类问题就需要指导老师在设计前给学生补充讲解一下。
2.学生在课程设计过程中缺少思考，盲目照抄现象严重
目前我校“机械设计课程设计”课题都采用减速器作为设计题目。指导老师给出已知数据，由学生完成拟定传动方案、选择电动机、计算相关参数、设计主要零件、绘制装配图和主要零件图及编写设计说明书。课程设计的题目单一，设计过程大同小异。虽然在课程设计结束时，大部分学生都能完成设计任务，但学生大多是机械式的模仿设计，缺乏主动思考。加上多数学校都是将课程设计集中安排在2～3周内完成，学生又是初次接触设计，没有经验，在时间安排上不重视，到后面真正去做时才发现很多问题。如果老师又催得紧，这时候有些学生就会去拷贝、复制别人的东西。有些学生还会有选择地作一些轻微改动，而有些学生则干脆完全照搬过来，只改纸上的姓名、学号，其他数据计算和结构设计都相同，抄袭现象特别严重。
3.学生对课程设计不重视，学习态度不够端正
笔者在教学过程中发现，大部分学生都能完成工作任务，但是有一部分学生根本就不重视课程设计。他们认为反正自己将来不从事这个专业，所以就没必要下功夫去做，只把课程设计看成是一次大作业。而且由于学生是初次接触这种设计型任务，在刚开始设计时，往往不知如何入手，时间安排上很松散，效率不高。而等学生慢慢入门以后，时间已经所剩无几，以至于在最后几天加班加点，随便抄袭别人或一些书中的现有设计来应付交差。有些老师把关不严，使得这种现象更为严重，这种做法就会影响到下一届的学生，造成恶性循环。
4.课程设计学生多，指导教师偏少，影响课程设计质量
随着招生规模的增大，学生人数比以前增加了许多。而在设计过程中负责指导的专业课教师有限，经常是一名教师指导一个班或两个班的学生，教师在指导课程设计时很难照顾到每一个学生。教师在设计时也就很难发现学生存在的问题，直到课程设计结束，交图纸和说明书时才发现问题。而有的学生在设计过程中不懂装懂，老师不催，他们也懒得做，直到最后老师催缴课程设计时，才匆匆整理一下，凑出一个设计交上来。这样的课程设计，其质量可想而知，学生的综合设计能力很难得到提高，课程设计的目的也就难以实现。
二、课程设计教学改进措施
针对课程设计中存在的上述问题，在课程设计教学中提出如下改进措施：
1.加强与前修课任课教师沟通，夯实基础，保证课程设计质量
通过与前修课的任课教师进行沟通，将课程设计中发现的专业课问题适当提出来，在上课时作为重点来讲，提前为课程设计奠定一个扎实的基础；在课程设计开始前要将设计过程中容易出错的部分给学生提前强调一下，将错误消除在萌芽状态；在课程设计过程中教师要勤于检查学生的进度和质量，发现问题及时提出，督促学生改正。
2.课程设计题目多样化，杜绝抄袭现象
数十年来，课程设计的选题大同小异，都以减速器或皮带机为设计题目，每届学生都重复同样的设计内容，会影响教师的创新精神。而有的学校在制图课的测绘练习时也选择减速器，使得课程设计的题目过于重复。所以指导老师最好能深入现场发掘新的题目，给学生提供多个题目，尽量避免设计题目的重复，从源头上杜绝抄袭。
3.加强师资培训，提高指导老师专业水平
课程设计实际上是学生第一次独立的将所学理论知识应用到实际中的一次演练，在此之前学生对实际工程设计了解很少，作为指导老师自身应该具有较高的设计水平和一定的设计经验，这样在给学生指导时才能直奔主题，使学生少走弯路。而现实中由于近几年学校扩招，有工作经验的老师相对较少，所以有些学校就只有让一些刚出校门的毕业生去带学生的课程设计。而这些教师自己就对实践设计知之甚少，只有跟着前辈们“依葫芦画瓢”，可以想象这样的老师能带出什么样的课程设计效果。即便是凑合着带着学生做出来了，课程设计的质量又如何得到保证。
4.严格设计进度，保证设计质量
另外机械设计课程设计是一项较复杂的工作，包括大量的计算、设计、绘图及编写说明书等，需要查阅有关设计手册和资料，并综合运用多学科的知识。设计进度过快，在设计过程中就会缺乏深入细致的研究工作，出现不求甚解的现象，难以保证设计质量；若设计进度过慢，就会出现前松后紧现象，到后期会出现抄袭现象，同样也无法保证课程设计质量。所以应由教师提出一个设计进度计划，明确设计过程中各阶段应完成的内容，要求学生基本上按着该进度计划进行设计。
5.端正学生学习态度，改进考核方式
那些认为反正自己将来不从事这个专业，所以就没必要下功夫去做，不重视课程设计的学生，可以给他们解释课程设计不仅仅是让他们完成一次设计任务，根本目的是培养学生对所学知识的综合应用能力、创新能力和独立做事的能力；同时通过独立完成课程设计，可以培养学生独挡一面的能力，为学生的将来奠定基础。由此提醒学生，那种将课程设计仅仅看成是一次大作业的看法是极端错误的。
由于各个学校的具体情况不一样，当前各个学校采取的考核方式也不完全一样。大部分学校采用指导老师一人说了算的考核方式，而有些老师平时又对各个环节把关不严，在最后验收时又没有详细审查设计内容就匆忙给个成绩了事。这样致使比较努力的学生得不到好成绩，而有些完全照抄过来的学生却能得到好的成绩，造成部分学生存在侥幸心理，认为即使不认真做最后也能合格。所以笔者建议对课程设计的考核采用分段给分制，即可将总成绩分为平时成绩、成果的质量和答辩成绩三部分。其中平时成绩包括平时的考勤及设计过程中与设计的计划进度的符合程度，成果的质量包括设计说明书和绘图，答辩成绩即最后由答辩评委给出的成绩。
三、结束语
机械设计课程设计作为机械类专业学生的重要实践教学环节之一，具有承上启下的作用，无论机械设计课程设计采用何种方法和手段，但目标是统一的。学生先修课程基础差、在课程设计中缺少思考、对课程设计不重视、参与课程设计的学生多、指导教师偏少等是影响课程设计质量的主要因素。采用提高先修课程的上课质量、课程设计题目多样化、提高指导老师专业水平、严格设计进度、端正学生学习态度及改变传统的考核方式等措施能有效提高教学质量。
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