遠(yuǎn)程教學(xué)中的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計實踐

邊軍 王志芬 孫德全 范帥 李燕

摘? 要 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)是普通工科本科高校的專業(yè)必修課，它的課程設(shè)計是理論與實踐相結(jié)合的橋梁，是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，起到壓艙石的作用。隨著教學(xué)改革的深入發(fā)展，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計也進(jìn)行了各種有益嘗試和探索。疫情之下，課程設(shè)計教學(xué)多措并舉，師生共同努力，克服不利因素，順利完成課程設(shè)計，通過對成績的橫向與縱向?qū)Ρ龋C明遠(yuǎn)程教學(xué)中開展課程設(shè)計的可行性和有效性。

關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ);課程設(shè)計;遠(yuǎn)程教學(xué)

中圖分類號：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）24-0088-03

1 緒論

近年來，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革有重大發(fā)展，更加重視學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在課程體系，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革和教學(xué)手段更新方面都有所突破[1-2]。在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的普通工科本科院校中，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)是專業(yè)必修課，而課程設(shè)計的教與學(xué)更是此門課程理論與實踐相結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是本門課程的最后一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，要求每個學(xué)生必須完成一個課程設(shè)計，主要培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先修課程理論的能力，建立結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程問題的理念，鞏固、加深和擴(kuò)展機(jī)械設(shè)計方面的知識。具體過程可通過設(shè)計一個一般用途的齒輪減速器來進(jìn)行，包括制訂設(shè)計方案、選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件類型、計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料以及考慮制造工藝、使用要求和日常維護(hù)等因素，進(jìn)行完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪圖，從而完成一個從方案到計算再到制圖的全流程設(shè)計過程，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計過程和方法[3-4]。同時，課程設(shè)計進(jìn)一步對學(xué)生的基本動手能力進(jìn)行了訓(xùn)練，如計算、繪圖、查閱手冊標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、分析處理數(shù)據(jù)等。

2 課程設(shè)計實踐

課程設(shè)計內(nèi)容? 課程設(shè)計主要包括設(shè)計傳動裝置總體方案，選擇電動機(jī)，計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)，設(shè)計計算傳動零件、傳動軸，選擇和校驗計算軸承、聯(lián)接件、潤滑和密封以及聯(lián)軸器，設(shè)計機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件，繪制裝配圖及零件工作圖，編寫計算說明書以及進(jìn)行設(shè)計答辯[5-7]。

隨著教學(xué)改革的深入發(fā)展，有一些教師對于傳統(tǒng)課程設(shè)計方式方法進(jìn)行了有益探索，例如：張杰根據(jù)學(xué)生專業(yè)需求和油氣裝備工程實際，確定了多組勘探裝備、鉆井裝備、采油裝備、儲運(yùn)裝備等設(shè)計題目[8];劉后廣等對課程設(shè)計現(xiàn)有教學(xué)過程進(jìn)行了研究，從教學(xué)理念、教學(xué)方法和評價體制等三個方面探討教學(xué)過程中需要改進(jìn)的方向[9];楊凱程等以能力培養(yǎng)為核心，采用新的教學(xué)組織模式、課題布置及學(xué)生組織方式和成績評定方式進(jìn)行課程設(shè)計教學(xué)，取得較好的效果[10];陳修龍等利用工程軟件完成壓力機(jī)的設(shè)計作為課程設(shè)計的題目，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計素養(yǎng)[11];任曉莉等以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中質(zhì)量高的項目為課程設(shè)計內(nèi)容，使學(xué)生在整個設(shè)計過程得到切實鍛煉[12]。

以往課程設(shè)計均在固定教室進(jìn)行，教師集中講授、布置任務(wù)，學(xué)生分組討論，明確工作內(nèi)容，按部就班進(jìn)行實踐。但是在疫情之下，學(xué)生無法到校，師生無法面對面溝通，如何開展并完成課程設(shè)計就成為一個重要的問題。

開展課程設(shè)計的步驟? 面對疫情，如何利用遠(yuǎn)程教學(xué)完成課程設(shè)計工作是個難題。院系教研室集中討論并達(dá)成統(tǒng)一步驟，如表1所示。

課程設(shè)計的成績評定指標(biāo)? 課程設(shè)計開始后，由指導(dǎo)教師輪流在學(xué)生群內(nèi)巡視并進(jìn)行答疑，將學(xué)生常見的錯誤進(jìn)行分類和整理，匯總成一個常見問題解決文件，供所有人閱覽。執(zhí)行組長負(fù)責(zé)制，進(jìn)行學(xué)生每天進(jìn)度跟蹤與督促。實行打分制，各項分值占比如下。

1）每天課后作業(yè)完成得分占5%。

2）每天課程設(shè)計工作進(jìn)展得分占20%。

3）集中網(wǎng)絡(luò)講座聽課出勤得分占5%。

4）課程設(shè)計計算書得分占40%，包括技術(shù)水平與實際能力（10%）、基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識（10%）、技術(shù)書撰寫質(zhì)量（10%）、學(xué)習(xí)態(tài)（10%）。

5）圖紙得分占30%，包括：裝配圖結(jié)構(gòu)合理、表達(dá)清晰完整及圖面整潔（15%）;零件圖結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度全面合理（15%）。

3 課程設(shè)計的成績對比

兩周的課程設(shè)計很快就結(jié)束了，學(xué)生取得的成績?nèi)绫?所示。這樣的成績處于什么水平？在此進(jìn)行橫向?qū)Ρ群涂v向?qū)Ρ取?/p>

1）17級和18級材料專業(yè)課程設(shè)計成績對比如圖1所示。通過17級和18級材料專業(yè)學(xué)生課程設(shè)計成績數(shù)據(jù)對比，可以看出17級學(xué)生成績較好;18級學(xué)生雖然整體成績略有下降，但是平均成績依然在中等偏上，接近良好水平。

2）18材料專業(yè)、18機(jī)電專業(yè)和18工設(shè)專業(yè)成績對比如圖2所示。通過18材料、18機(jī)電、18工設(shè)三個專業(yè)課程設(shè)計成績對比，可以看出雖然專業(yè)不同，但是學(xué)生對課程設(shè)計的掌握程度基本相同，從而證明遠(yuǎn)程教學(xué)模式下的課程設(shè)計效果基本令人滿意。

通過對比發(fā)現(xiàn)，雖然疫情打亂了課程設(shè)計的教學(xué)模式，但是也給師生創(chuàng)造了一種新的教學(xué)體驗。初衷是不讓教學(xué)縮水，保證教學(xué)質(zhì)量，實踐證明，通過采取一系列的措施方法手段，可以達(dá)到課程設(shè)計的教學(xué)目的，順利完成教學(xué)任務(wù)，包括：課前理論知識的扎實學(xué)習(xí);課中各種有效措施的實施;師生共同目標(biāo)的樹立;合理科學(xué)的評價手段;結(jié)課感想。

當(dāng)然不能止步于僅僅保持課程的不退步，而是應(yīng)借形勢的變化，提出更多優(yōu)秀做法來促進(jìn)和推動課程設(shè)計的改革和完善。限于條件，本文所列舉機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)考試成績?yōu)閳?zhí)行完課程設(shè)計之后的考試成績，那么課程設(shè)計對于課堂教學(xué)的影響又是多少，尚未有實踐數(shù)據(jù)。因為涉及校院系各個層面的協(xié)調(diào)，所以想要對比課堂教學(xué)后學(xué)生的掌握情況和課堂教學(xué)后再進(jìn)行課程設(shè)計強(qiáng)化后的學(xué)生對知識的掌握度，有待今后的實踐和探索。

4 結(jié)論

雖然時間只有兩周，但是通過課程設(shè)計，學(xué)生還是學(xué)到了很多知識，得到了綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)了邏輯思維能力，初步掌握了運(yùn)用各種知識文獻(xiàn)進(jìn)行問題解決的思路和流程，為今后畢業(yè)設(shè)計乃至走向社會走向工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。可以說，學(xué)生既復(fù)習(xí)了以往學(xué)過的知識，又學(xué)習(xí)實踐了如何綜合運(yùn)用知識完成設(shè)計任務(wù)的技能。通過課程設(shè)計的能力訓(xùn)練，學(xué)生由通識學(xué)習(xí)階段走入專業(yè)學(xué)習(xí)階段，由知識學(xué)習(xí)階段開始進(jìn)入知識學(xué)習(xí)+應(yīng)用階段。許多學(xué)生激發(fā)了對機(jī)械設(shè)計的興趣，紛紛加入科技興趣小組，準(zhǔn)備參加各種機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽、裝備創(chuàng)新大賽及三維數(shù)字化創(chuàng)新大賽等。通過教師的指導(dǎo)和學(xué)生的努力，相信可以進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、思維能力和實踐能力。

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