从学科竞赛内涵体系谈机械课程设计的改革

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1、第29卷第7期重庆工商大学学报(自然科学版)2012年7月Vol.29NO．7JChongqingTechnolBusinessUniv.(NatSciEd)Jul．2012文章编号:1672－058X(2012)07－0098－05*从学科竞赛内涵体系谈机械课程设计的改革李平，杜力，徐元(重庆工商大学机械学院，重庆400067)摘要:针对目前高校单独设置《机械原理》和《机械设计》实践教学环节所存在的关联性不强，实践内容与工程实际需要相差较远，学生对机械综合设计缺乏系统了解与掌握等问题，在分析机械类学科竞赛内涵体系的基础上，提出了以学科竞赛促进机械综合课程设计的改革思路，力求实现课

2、程设计教学内容上的相互连贯以及教学组织上的纵向贯通，让学生全面体会机械系统设计中的构思→设计→实现→运作4阶段，使其更有利于培养学生的机械综合设计能力、创新能力和实践能力。关键词:学科竞赛;机械综合课程设计;实践教学改革中图分类号:G642．0文献标志码:A《机械原理》和《机械设计》作为机械类专业两门主干技术基础课，具有很强的工程实践性，在培养学生的机械综合设计能力和创新能力所需的知识结构中有着十分重要的地位，因而是工科院校诸多专业的必修［1］课程，授课面极广。目前，大多数高校关于这两门课的教学体系设置依然沿用传统模式，即在前期的理论教学完成后，独立开设关联性不强的课程设计环节。这

3、样的体系无法体现两门课程所学内容的延续性甚至是交叉性，使得学生对机械综合设计过程缺乏全面了解，难以系统地掌握工程设计的基本理念和方法，学生从中所汲取的知识与工程实际需要相差较远。因而从培养学生系统性设计能力、创新设计能力和工程实践能力的角度出发，有必要对《机械原理》和《机械设计》课程设计进行综合改革。1课程设计现有模式分析1．1机械原理课程设计机械原理课程设计是针对某一系统的执行机构进行设计。多年来，学校相关专业机械原理课程设计内容都是对牛头刨床、插床等传统加工设备中的指定机构进行运动分析和动态静力分析，并在此基础上通过限定执行构件的速度波动，确定飞轮的转动惯量，最后设计这些机器中

4、的齿轮机构和凸轮机构。这种课程设计模式存在以下不足:(1)缺乏整体性思维。一部机器是由原动机、中间传动系统和执行系统3部分组成，现有机械原理课程设计使学生脱离运动传递，只对其中的执行系统进行分析设计，缺乏整机设计理念和系统训练。(2)设计题目陈旧且与工程实际结合不紧密。题目缺乏新颖和实用性使得学生对课程设计的重要性认识不足，兴趣不强，参与的积极性不高，对设计中存在的问题不认真思考，而且将错就错，掩盖问题。这样的收稿日期:2011－12－12;修回日期:2012－02－22．*基金项目:重庆工商大学校级教改项目(11328)．作者简介:李平(1977-)，男，重庆南川区人，博士，副教

5、授，从事机械设计制造及其自动化研究．第7期李平，等:从学科竞赛内涵体系谈机械课程设计的改革99学生即使通过了课程设计，也收效甚微，达不到课程设计的预期目的。(3)缺少机械系统的方案设计和机构的选型设计。机械原理课程体系应遵循“落脚于机械系统方案设［2］计，以设计为主，分析为设计服务”的主线，但目前课程设计的对象由指导老师统一指定，学生始终处于一种被动的状态，按部就班，自主设计和发挥主观能动性的内容非常少，无法激发学生的创造力。1．2机械设计课程设计机械设计课程设计是针对某一系统的传动装置设计和零部件的结构设计，主要包括课程讲授的传动件［3］(如齿轮、带轮)的设计，零部件(如轴、键)

6、的设计以及箱体的结构设计。目前，学校相关专业机械设计课程设计内容是对一个二级齿轮减速箱进行结构设计，课程设计模式存在以下不足:(1)系统性不强。从系统性的角度说，在方案设计阶段确定出的原动机的功率与转速，以及所定的传动方案中实现的总传动比等应该是传动装置设计阶段的原始数据。但由于现在的机械设计课程设计只进行系统中间环节的设计，学生无法评价系统传动方案是否合理，原动机参数选择是否恰当。同时对经传动系统后为之服务的执行机构也不清楚，使得学生受到的仅是简单的、彼此隔断的工程设计基本训练，难以系统掌握工程设计技能。(2)设计题目内容单一。由于机械设计课程重点讲授的是带传动、齿轮传动和蜗轮蜗

7、杆传动等内容，大多高校都是以某种减速器的设计作为课程设计内容，同学们按照教师的布置，在统一题目、统一进度的原则下，根据设计指导书，照搬公式计算、照规定步骤设计、照样板书写设计说明书。整个设计过程，由于是对简单机械的再次模拟设计，学生无需做太多的思考、花费太多的精力便可完成任务，不利于创新思维和工程实践能力的培养和训练。2机械类学科竞赛的内涵体系目前，由教育部组织开展的机械类学科竞赛主要包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生课外科技作品竞赛“挑战杯”、全国大学生工程