基于工作过程的《机械设计基础》教学
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作者: 王晓军
摘 要：当前高职学生水平和能力参差不齐，课程设计这类难度较大的教学活动遇到了一定的困难。作者在指导《机械设计基础》课程设计中，针对学生的具体情况，对课程设计的各环节进行了积极探索和优化，力求提高设计教学的效果。
关键词：课程设计；机械设计基础；教学
兴趣是最好的老师。高效课堂重在提高学生的学习兴趣，把“要我学”变为“我要学”，才能真正实现课堂的高效率。《机械设计基础》作为一门专业基础课，在整个专业学习中，起到承前启后的作用，占有十分重要的作用。其职业能力要求：第一，比较系统地掌握常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计方法，初步具有分析机构和选择传动方案的能力；第二，掌握通用机械零部件的功能和结构特点，初步具有分析简单机械和设计简单机械传动装置的能力；第三，掌握机械设计的一般过程，具备运用标准、规范、设计手册、设计图册等设计资料的能力。知识目标：第一，掌握常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计方法，第二，掌握通用机械零部件的功能和结构特点，第三，掌握机械设计的一般过程。能力目标：第一，初步具有分析机构和选择传动方案的能力，第二，初步具有分析简单机械和设计简单机械传动装置的能力，第三，具备初步运用标准、规范、设计手册、设计图册等设计资料的能力。
《机械设计基础》给学生的印象是理论性强，抽象，与实践有一定的脱节，而培养目标在于实际工程问题。本人自2005年开始接受《机械设计基础》教学以来，有过失败，但也取得过成功。
一、重视提高学生的感性认识，提前布置设计任务
课程设计是工科学生从学习书本知识向模拟工程设计过渡的重要训练环节，对训练学生初步熟悉工程设计的基本方法和步骤，正确使用工具书，以及培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力等，都具有显著的效果，在教学中一直受到高度重视。一开始，我是按部就班地从键、销、螺纹、带轮、链条、齿轮、轴承、轴、联轴器和离合器的顺序讲，到十二月开始做课程设计，但效果不佳。我在辅导学生设计时发现，有不少学生对设计时所要用到的理论知识和基本方法掌握得不好。虽然在前面理论教学中已经学过，但此时却不会应用，有的甚至已经忘记了，辅导时很费力气，影响课程设计的顺利进行。学生在课程设计的过程中主要存在以下几个问题：第一，学生理解能力差，第二，计算能力不强，第三，灵活应用学过的知识解决问题的能力不高，第四，过度依赖老师的思想严重。主要原因有两点：一是学生的水平参差不齐，对理论知识理解掌握的差异较大，尤其是综合应用所学知识解决问题的能力普遍较差；二是钻研精神不够，主动性差。
针对以上问题，我首先提高学生的感性认识，带领学生参观C6136主传动系统，认真观察工作时的啮合状况，以及它的连接方式。其次提前布置设计任务，把课程设计融合到理论教学之中，课程设计是紧接在理论教学结束后进行的。把课程设计融合到课程的理论教学之中。在开学初把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生（学生暂不分组），让学生从学习本课程开始，就接触设计课题，在学习理论知识的过程中逐步熟悉设计课题。把设计课题分解成带传动、齿轮传动、轴传动和轴承等四个设计模块，融入有关章节的理论教学中去，把设计课题中的理论计算，如带传动设计、齿轮传动设计计算、轴的设计等，与教材中相应的练习题结合起来，作为课外练习布置给学生课后完成。并且画出相关的零件图，标出公差、尺寸、粗糙度。由于这些课外作业与课程设计联系紧密，学生大多十分重视，积极性很高。到进行课程设计时，设计课题中的理论计算部分已经经过了一次演练，大多数学生对设计计算的方法和步骤已经不再陌生。这时，只需用分组后各自的原始设计数据代替前面练习时的数据，将所作过的资料（计算）进行修改、连接整理，便可以较顺利地完成设计计算说明书的编写，把主要精力和时间用于装配图的结构设计和绘图，从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。
二、设计任务分解到人，保证每个学生都能认真投入到课程设计中去
每个学生都能积极参与并有所收获，是我组织实施课程设计的指导思想。为了实现这个目标，使每个学生都能认真地投入到课程设计中去，防止少数学生偷懒，我采取了以下措施。一是将设计题目分成一级齿轮传动、二级齿轮传动、蜗轮蜗杆传动几个课题，并给予不同的参数。二分组小、任务足，每个设计小组一般为4到6人。小组之间的原始设计数据各不相同，并且在小组内把设计任务分解到人，小组成员之间既相互合作，又都有自己的任务，人人都必须自己动手、抓紧时间才能按时完成。三是在设计过程中，强化平时考核，每周检查各小组的设计进度，记录每个学生的出勤情况，作为评定学生设计成绩的一个方面。四是准确把握设计工作量，在给每个学生分配设计任务时，根据能力不同区别对待，既做到任务充足，又保证每个学生只要抓紧时间都能按时完成。四是指导注重培养能力，对于大多数学生，指导的重点是设计的基本方法和步骤以及如何查阅设计资料和工具书；对较差的学生则以答疑的形式进行个别辅导。
图纸必须上机绘制，进一步提高学生计算机绘图能力。计算机绘图是工科学生的一项必备技能，早已纳入《机械制图》课程的教学之中。在进行《机械设计基础》课程设计时，学生已经初步掌握了计算机绘图的基本技能。因此，在课程设计期间，我将CAD机房向学生开放，要求学生所有图纸必须用AutoCAD绘制。通过实践，我觉得这样做有三点益处：一是满足了学生上机操作的愿望，有利于调动学生的积极性。二是在计算机上绘出的图纸干净整齐，避免了过去用图版绘图存在线条粗细不匀、图面难以保持干净等问题，学生把自己绘制的图纸打印出来，容易产生成就感，有利于增强学生的自信心，同时提高了绘图质量。三是给学生提供了一次把所学的CAD绘图技能应用于设计的机会，对进一步提高学生的计算机绘图技能大有益处。
三、充分重视检查环节，促进学生反思和提高
学生在完成设计后，把设计资料交给教师评阅，往往只关心成绩，而不关心自己的设计存在哪些问题，应当如何改进。因而，教师的评阅环节对学生的进步没有多大帮助。为了最大限度地提高课程设计的效果，尽可能使学生多受益，我在评阅设计资料时强化了纠错环节，通常在每一个模块结束时安排2节课进行纠错。先让学生互查，再由老师指出其中的问题，与学生一起讨论，解决学生在设计过程中碰到的实际问题。实践表明，以上做法能够较好地适应当前绝大多数学生的实际情况，充分调动学生的积极性，设计教学的整体质量有了明显的提高。效果最为显著的有两点：一是针对每个学生的实际水平分配不同的设计任务，使每个学生都必须认真去做，避免了过去按“优带差”分组常常演变成“优代差”的弊端。学习较差的学生不得不自己去完成设计任务，也和其他学生一样得到了锻炼，看到了自己的成绩，感受到成功的快乐，有利于增强他们的自信，对他们以后的进步大有益处。二是把课程设计贯穿到课程理论教学中，体现了理论联系实际的教学原则。不仅有效地提高了课程设计的效率，而且大大激发了学生的学习热情，使学生在学习有关章节时有了明确的针对性，看到了理论的应用性，学习的积极性明显增强，真正实现了课程设计与理论教学的互相促进，有利于该课程整体教学质量的提高。
通过“以工作过程为导向，项目任务为载体，以能力为本位，学生为主体，教师为主导”的教学实施，学生的积极性得以满足，学生的能力得到提高，良好的职业素养得以养成。
参考文献：
[1]赵志群.论职业教育工作过程导向的综合性课程开发[J].
职教论坛,2004(6).
[2]杨凤翔.工作过程导向课程开发方法的实践探索[J].职业技
术教育,2009(2).
（大丰职教中心）
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