機械設計課程設計大全11篇

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）41-0178-03

一、引言

機械設計課程設計是機械設計課程的一個十分重要的實踐教學環節，旨在培養學生運用機械設計及其他先修課程的相關知識解決工程實際問題的能力。通過課程設計這一環節的訓練，強化學生對機械設計課程的相關知識的理解，對一般機械零件設計的準則、方法和步驟有一個系統全面的掌握，充分培養學生的機械綜合設計能力、工程應用能力和創新能力，為后續的專業課學習和畢業設計奠定良好的基礎。隨著我國高校教育教學體系改革的不斷發展與深入，機械設計課程設計這一實踐教學環節也越來越受到重視[1]。機械設計課程設計教學改革已成為高校機械類專業教學改革的一項重要內容。

二、機械設計課程設計教學現狀分析

隨著我國高校教育教學改革的不斷深入，機械設計課程設計的教學改革也受到了越來越多的關注。由于機械設計課程設計的改革成效不僅取決于其自身的改革，還受到機械設計課程教學改革的制約，雖然近年來不少專家學者進行了大量針對性的研究，但目前仍未能有效解決在設計內容、教學模式、評價標準等方面的問題，難以充分發揮其在培養學生應用創新能力方面應有的功能，與當前應用創新性人才培養的總體要求還有較大的差距。具體而言，目前的機械設計課程設計教學還存在以下幾個方面的問題。

1.設計題目單一，設計內容雷同。目前的機械設計課程設計絕大多數為二級減速器的設計，原因在于減速器為典型的通用設備，包含了機械設計課程中介紹的幾何所有零件類型，對于學生掌握常用零件的設計方法有重要意義，但是，這種沿用了幾十年的單一設計主題模式，已難以適應現代人才培養模式的要求[2]。由于設計題目單一，導致學生的興趣大打折扣，難以調動其積極性。雖然是一人一題，但都只是在具體的設計參數上有所差別，在設計內容、設計步驟方面無任何區別，因此，仍難以從根本上杜絕抄襲現象。同時由于設計過程過于程序化，相關教材與資料上都有詳細介紹，容易使學生感覺枯燥、乏味，不能充分發揮其創造性思維。

2.教學方法僵化，教學手段守舊。目前機械設計課程設計基本上是沿用傳統的教學方法，即在任課教師擬定設計題目后，學生按照課程設計指導書介紹的方法和步驟依次完成方案設計、零部件設計計算、裝配圖設計、零件圖繪制、設計說明書撰寫和答辯。由于這一套流程多年來已基本程序化，學生只需機械地照搬，依葫蘆畫瓢即可，難以展開創新性思維，而任課教師的指導工作主要是督促學生按照設計流程完成各項具體任務和解答學生設計過程中的細節問題，較少注重學生的獨立思考與創新能力的培養。雖然CAD技術等先進設計技術在機械設計領域已廣泛應用，但目前的機械設計課程設計大多仍采用圖板繪圖，雖然這樣做不僅可以培養學生的手工繪圖能力，還能減少學生相互投機抄襲的機率，但并不能因噎廢食，畢竟計算機繪圖已是目前機械設計的主流。

3.計劃安排不周全，評價標準不科學。機械設計課程設計一般與機械設計課程教學安排在同一學期，在授課結束后的學期末進行。由于考試科目較多，許多學生忙于應付考試，難以集中精力進行課程設計，因而課程設計質量難以保證。部分高校為了便于管理，將學期的最后一周設為考試周，致使整個課程設計階段，學生的主要精力都用于準備考試，對課程設計不重視，甚至是敷衍應付，致使課程設計流于形式。此外，課程設計成績的評定也缺乏科學、規范的標準，基本上由任課教師自行確定。目前的機械設計課程設計考核主要從四個方面進行考核：平時考核，包括考勤、進度、態度和獨立完成能力等;圖紙考核，包括結構正確性、整潔性和規范性;設計說明書考核，包括內容完整性、正確性和規范性;答辯考核，包括回答問題的正確性和使用手冊的熟練性。雖然這種評價方式相對比較全面，但只是一種事后評價機制，缺失了對學生進行正確引導的功能，而且在實際執行時缺乏量化指標，主觀性較強，受學生擴招的影響，一名教師往往指導多個班級的課程設計，每個班級學生多達40多人，教師很難把握每名學生的具體情況。此外，現有評價體系中對學生創新能力的評價尚未引起足夠重視，難以激發學生創造性思維與創新能力的培養。

三、改革的具體措施

為了有效提高機械設計課程設計的教學質量，強化學生工程實踐能力和創新能力的培養，解決目前存在的上述問題，必須從設計內容、設計模式、教學方法和考核評價等各個方面進行全面改革，建立一套系統高效的機械設計課程設計教學體系。總體而言，改革應從以下幾個方面進行。

1.優選設計課題，強調應用與創新能力的結合。針對目前設計內容單一、設計流程固化的問題，應結合課程教學要求與專業培養計劃精心選擇設計題目，優化設計內容，不僅要深化學生對課堂教學內容的理解與消化，強化其工程應用能力的培養，還要兼顧學生的創新能力的培養。傳統的減速器設計題目雖然單一，但其涵蓋了機械設計課程教學中涉及的幾乎全部零件，有助于學生掌握通用機械的設計方法，是其他任何類型的機械結構都不可替代的。因此，應在保留減速器設計內容的基礎上，選擇更加靈活、更富有創造性的設計題目，如搬運機器人、牛頭創床、糖果包裝機等。這些題目既涉及到機構方案選擇與運動原理分析，又涉及到減速器等具體零部件的設計計算，在方案設計時可以培養學生的創造性思維與創新意識，在詳細設計時則強化了學生對一般零部件設計的具體方法，有效實現了應用能力與創新能力的結合。同時，也深化了機械原理相關知識的掌握與應用，實現了機械原理與機械設計課程的有效結合。考慮到課程設計周期較短，上述課題難以單獨完成，應采用課題組形式，每個課題組2～3人，承擔一個設計課題。總體方案由小組全體成員共同完成，每個成員獨立完成一部分零部件的詳細設計。采用這種模式既可培養學生的團隊意識和協作意識，也能培養學生的獨立工作能力。

2.改進設計模式，由簡單模仿向深度思考轉變。傳統的課程設計雖然在形式上是一人一題，但除了具體參數有所差別以外，設計內容、設計步驟及方法都是一模一樣的，且相應的課程設計指導書中均給出了相應的案例，學生只需簡單地模仿即可完成全部設計任務。許多學生在設計過程中依葫蘆畫瓢，生搬硬套，甚至在別人的設計結果基礎上修改參數變成自己的設計，導致課程設計的基本教學要求都難以保證。通過改進設計模式，采用分組設計模式，使設計題目真正做到差異化，總體方案與設計步驟必須通過團隊協作和個人深度思考完成，杜絕簡單模仿甚至抄襲的可能性，有效培養學生的創新思維與創新意識。其次，為了防止課程設計與期末考試沖突，對有課程設計任務的學生，應在課程設計之前進行課程考試。對于目前實行小學期制的高校，將課程設計安排在小學期更為合理。此外，為了更好地促進課程設計效果，改變目前課堂教學與課程設計完全分離的模式，將兩者融為一體，即在課程開始時將課程設計的任務下達到每個學生，學生在課程學習過程中便開始構思并不斷完善設計方案，熟悉設計方案中涉及的相關零部件的設計方法，不僅為后期的正式設計奠定了良好的基礎，也可激發學生的課堂學習興趣，真正做到有的放矢、學以致用。

3.豐富設計手段，熟練掌握多種現代設計方法。裝配圖與零件圖的繪制是機械設計課程設計的一項重要內容，目前絕大多數高校仍要求學生采用手工繪圖，有多方面的原因：一是沒有足夠的機房和電腦供學生使用;二是為了鍛煉學生的手工繪圖能力;三是防止學生抄襲，因為不同學生圖紙內容基本相同，僅參數不同，采用電子圖紙更易于修改抄襲。然而，CAD繪圖已成為目前制造領域的主流，計算機繪圖已成為大學生必須掌握的基本技能，因此高校教務部門和任課教師應積極創造條件，盡可能讓學生采用CAD繪圖，至少要做到部分圖紙采用計算機繪制。此外，虛擬仿真、有限元分析等現代設計技術在機械設計領域也得到了廣泛應用，為了使學生更好地適應社會需求，課程設計中應增加相應的訓練內容，讓學生熟練掌握多種常用的現代設計技術，為后續的學習及就業奠定良好的基礎。

4.規范考核評價體系，激發學生學習興趣與潛能。考核評價體系是課程設計教學體系的一項重要內容，既是檢驗學生課程設計完成質量的標準，也是教師總結改進教學方法的依據。建立規范科學的考核機制不僅可以有效引導學生按照教學要求高質量、高效率地完成課程設計，也可激發學生的學習興趣與自主思考的潛能。針對目前機械設計課程設計考核模式存在的弊端，將考核評價納入課程設計的全過程，實行分階段考核模式，依次進行設計方案考核、設計過程考核和設計結果考核。設計方案考核重點考核設計方案的創新性、合理性、實用性，激勵學生在實用背景下進行創新設計;設計過程考核側重考核學生結構設計的合理性、設計手冊與設計軟件使用的熟練程度、完成設計任務的獨立性與積極性等;設計結果考核則是對設計圖紙、設計說明書進行考核，重點檢查設計計算的準確性、完整性和設計圖紙的正確性、規范性，對于手繪圖紙還應兼顧整潔性。為了檢驗學生對設計中相關知識的理解與應用，并及時解決出現的問題，將答辯考核分散到設計過程中，重點針對學生設計中出現的問題進行質詢，使答辯不僅只是一種考核形式，更可作為解決學生設計中出現問題的一種手段，強化學生對相關知識點的理解與掌握。采取分段式考核方式，可將學生對設計結果的關注轉為對設計過程的重視，防止投機取巧和模仿抄襲等現象的發生，有效保證和提高課程設計質量。

機械設計課程設計是機械類大學生重要的實踐環節，也是一項復雜的系統工程，不僅涉及設計選題、設計指導和考核評價等多個方面的內容，還與教學計劃、軟硬件條件等因素有關。為了有效提高這一實踐環節的教學質量，必須不斷深化教學改革，改革課程設計的教學模式，克服現有機械設計課程設計教學體系中存在的各種弊端，建立一套規范合理、行之有效的新的教學體系，并在不斷的教學實踐中進行改進與完善。

參考文獻：

[1]吳宗澤，高志，羅圣國，李威.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2012.

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2《機械設計》課程設計改革的思路與措施

2.1增加設計題目的多樣性和新穎性，提高教學質量和學生工程設計能力

《機械設計》課程設計題目首先滿足教學大綱的要求，即題目中應包括原動機、傳動裝置、工作機三部分內容，并能夠對機械設計課程所學大部分零部件進行設計訓練。在此前提下，應改變原來的只針對減速器的定式設計模式，從學生設計興趣入手，調動學生的能動性，培養獨立設計能力。在傳統課程設計內容基礎上，設計題目可從教師相關的科研項目中抽取，或者與工礦企業建立聯系，去實際中提煉一些綜合性、創造性的設計題目，這樣一方面替工礦企業解決技術問題，另一方面學生設計過程具有挑戰性，同時起到了學以致用的目的。機械類專業往屆畢業設計中傳動裝置設計部分一般雷同度小、綜合性強，與工程實際結合度高，整理后也可作為課程設計題目。課程設計題目的多樣化和新穎性能夠吸引學生，鍛煉學生綜合運用先修機械類課程知識的能力，促使學生建立整體設計的理念，激發學生的獨立設計能力和創新能力。

2.2采用啟發式指導，促使學生由模仿型設計轉變為思考型設計

課程設計中包含方案確定、初步計算、草圖設計、裝配圖設計、零件工作圖設計和編寫設計計算說明書等幾個階段。在每個設計階段，教師應組織學生設計小組展開討論，對設計資料進行歸納、分析和總結，從前人成功設計案例中尋求設計要點并形成獨立的設計思路。尤其進行到草圖設計和裝配圖設計階段時，牽涉到大量的結構問題，由于在《機械設計》課程講授的重點都是基礎理論，很少涉及結構方面的知識，學生在進行到這一設計階段時普遍感到困難，錯誤較多。在這一階段，指導教師應悉心引導，最好借助實物模型教學，多進行正誤結構的比較。只有通過啟發式指導，學生才能很好的把握機械設計的規律和其靈活性，達到舉一反三的訓練目的。

2.3加強計算機CAD/CAM/CAE技術在課程設計中的應用

在計算機信息技術的時代，機械工程設計領域已廣泛使用計算機CAD/CAM/CAE技術進行設計，進入數字化設計、分析與制造的新時代。傳統設計中采用的是半理論半經驗的計算公式進行靜態計算或估算的設計方法，設計過程費時費力，設計結果的可靠性驗證滯后。在CAD技術平臺上可實現機械零件的結構設計和機構運動仿真，所見即所得。運用CAE軟件進行機械零件的力學性能的分析計算以及結構性能的優化設計。在《機械設計》課程設計過程中，手工圖板式設計方式明顯落后于機械行業實際設計方法，因此要加強學生在計算機繪圖方面的訓練，增加學生用CAD軟件繪圖環節。鼓勵學生運用CAD三維造型技術進行仿真設計，由于設計過程處于三維空間，形象逼真，因而有助于學生創新潛力的發揮。通過運用計算機繪圖，將學生從大量的手工繪圖勞動中解放出來，使學生可以將精力重點放在方案設計和結構設計上，提高課程設計質量；同時模擬了真實的企業環境，培養學生使用CAD軟件進行機械設計的能力，這樣才能在今后的工作中使學生快速適應工作環境，成長為合格的機械設計工程師。

2.4加強實踐環節，提高學生的工程設計能力

理論必須聯系實際，從實踐中來，再到實踐中去。讓學生接觸機械工程實際，了解同類系列產品的性能、結構特點及生產過程。學生對設計對象有了感性認識，獲得產品的有關工藝知識后，才能建立機械設計與機制工藝之間的聯系，課程設計的機械裝置才能和實際生產相符。因此，在課程設計之前多安排學生到工廠參觀或者以多媒體的方式觀看相關的工程案例，以此拓展學生設計思路，提高機械設計能力，達到課程設計實踐教學的目的。

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關鍵詞：機械設計；課程設計；問題；對策

引言

課程設計是機械類專業在完成機械設計或機械設計基礎課程后進行的一項重要的實踐教學環節，是學生首次接受較全面的工程設計訓練。該課程要求學生綜合運用已學過的多門基礎課程來解決工程問題，對學生樹立正確的設計思想、提高綜合分析能力、培養良好的工程素質具有重要作用，學生在課程設計中的收獲會直接影響到后續專業課程的學習，甚至對以后的畢業設計和實際工作都有著重要的影響。

1. 當前課程設計中存在的問題

1.1 對課程設計興趣不高，不能積極地投入課程設計工作

部分學生認為課程設計就是畫圖，對課程設計認識不足，加之課程設計長期沿用減速器設計作為設計對象，使設計內容陳舊、單一，設計過程太枯燥，學生興趣不高。

1.2 時間短，任務重；學生多，教師少

我校《機械設計》課程設計分三類：（1）一周，學生需要完成螺旋起重器設計和繪制螺旋起重器裝配圖一張（2 號圖），設計說明書計算說明書一份；（2）二周，學生需要完成減速器設計（單級）和繪制減速器裝配圖一張（1號圖）和零件圖二張，設計說明書計算說明書一份。（3）三周，學生需要完成減速器設計（雙級）和繪制減速器裝配圖一張（0號或1號圖）和零件圖二至三張，設計說明書計算說明書一份。課程設計的期間，學生每天要工作十個多小時，有時個別學生還需要熬夜加班。常有學生在完成課程設計后感嘆，這門課程是上大學以來學的最累的一門。由于繪圖工作量較大，繪圖占據了學生大部分的時間和精力，學生對設計理念、過程和方法的體會與思考相對較少，削弱了課程設計的教學效果。

另外，隨著招生規模的增大，教師數量相對偏少，經常是一名教師指導一個班，甚至兩到三個班，教師很難在指導課程設計時照顧到每一個學生。

1.3 學生工程意識不強，對機械設計的過程和一般規律認識不足

在開始階段，學生面對課程設計題目往往心中一片茫然，不知道從何處入手；在課設中，少數學生對教師指導過于依賴，自主性差，遇到問題，即使對一些很容易就可以從設計指導書或手冊中直接查到的問題，也不能主動地通過查找手冊資料和獨立思考來尋求解決方案，而是一味地詢問指導教師，或互相抄襲。

1.4 相關課程基礎不夠扎實，直接影響了課程設計的效果和進度

課程設計要應用機械設計課程知識，還要用到工程圖學、理論力學、材料力學、工程材料、加工工藝以及公差和互換性等多門課程的知識，這些課程中任何一門基礎不牢固，都會在課程設計中表現出來，影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中，工程圖學對設計的影響尤為突出。比如，課程設計時有相當一部分學生視圖投影概念不清，對螺紋連接、齒輪以及軸承等標準件的表達方法不能熟練運用，出現大量的制圖錯誤。另外，現行機械設計或機械設計基礎教材有關零件設計的內容主要是圍繞零件的強度設計展開，對零件的結構設計言之甚少，造成學生的結構設計能力較弱， 而實際機械設計中結構設計的工作量要遠大于強度設計的。

2. 提高課程設計教學效果采取的對策

2.1 做好學生的思想工作，提高學生對課程設計的興趣，充分調動其積極性

部分學生對課程設計興趣不高，在課程設計中不能積極主動地投入，最根本的原因是對課程設計的重要性和必要性認識不足，不清楚課程設計的作用、地位，以及對后續課程的影響，這就需要教師在布置任務時進行充分的說明和正確的引導， 使學生提高認識，端正態度，自覺地投入到課程設計工作中去。

在機械設計或機械設計基礎課程中，介紹各種常用機構及通用零部件的設計方法，這些內容一般自成章節，具有一定的相對獨立性，學生對各章節之間的聯系認識不夠明確。在此之前，學生已完成了基礎課程一系列先修基礎課程，如工程圖學、理論力學、材力力學、工程材料、加工工藝學等，但由于沒有進行綜合性的訓練，還不能熟練地應用這些知識解決工程問題。

2.2 強調對機械設計過程的理解與認識，培養學生的工程意識

課程設計的過程比結果更重要。課程設計最根本的目的是培養學生綜合運用所學知識解決工程問題的能力，使其初步掌握解決工程問題的一般過程和方法。強調機械設計過程主要有幾個方面：

一是了解完成一項機械設計項目要經過哪幾個階段，每個階段需要考慮哪些問題。學生在課程設計過程中之所以感到時間緊張，不完全是因為計算和繪圖的工作量太大，而在很大程度上是因為對機械設計的工作過程和一般規律理解不夠深刻，在拿到題目時一片茫然，不知道從何處著手，漫無目的的翻閱資料，或等待觀望，無謂地浪費時間；再者由于設計時考慮問題不全面，導致返工而浪費時間。學生若知道了機械設計的過程，也就明確了前進的方向，知道什么時候該干什么，每一步的前后有何關聯，做某項工作必須具備哪些條件，哪些是已知的，哪些是可以查到的，哪些是必須經過必要的預先計算得到，這樣就可以有條不紊地展開設計工作，不會顧此失彼，避免無謂的返工，也就不會感到時間緊張。

二是要學會面對工程問題時的解決思路和方法。課程設計的一個重要目的，就是培養學生設計機械產品時對創意的實現能力，雖然課程設計一般僅設計傳動系統，但其內容包含了機械設計過程的最關鍵部分：制定方案、工作能力設計計算、結構設計和各部分的協調等。理論課程與實際工程中所要解決的問題的區別在于， 前者是要求明確、規范化了的，而后者往往是籠統、模糊的。如何將敘述模糊、概括的設計要求進行明確、細化，從而將一個復雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡單問題，然后將這些問題逐個解決，最后再綜合起來，通過統一協調，得到一個系統完整的解決方案，并形成規范的圖紙和計算說明書等工程文件，學生必須在課程設計過程中認真實踐、體會，才能學到手，而掌握了這些思路和方法，對畢業設計和將來的實際工作都是非常有益的。

三是養成嚴謹細致、認真負責的工作作風。設計時要重視培養學生養成嚴謹細致、認真負責的良好工作作風，這也是工程技術人員的基本素質。要求學生在課程設計過程中，每一個數據，每一條線都要有所依據，不能想當然地隨意定，或者盲目地照搬手冊或圖例中的數據和結構。要讓學生意識到，在自己完成的說明書和圖紙上簽下自己的名字，就代表要為所提交的材料負責。

2.3 進行課程設計前做好充分的技術準備工作

課程設計之前，指導教師應與學生互相配合，做好充分的準備工作，主要包括以下幾個方面：

（1）講課時復習和補充必要的相關知識，如機械制圖、公差與互換性、工程材料與機械加工工藝等。學生所提交的設計說明書和圖紙存在的問題主要包括兩類，一類是純粹的繪圖錯誤，另一類是由于對公差與互換性、加工工藝等課程相關知識理解不夠而導致的制圖錯誤，主要是標注錯誤，比如形位公差、精度等級、粗糙度的選擇與標注錯誤以及尺寸鏈閉合等。有的課程，比如機械制圖，一般在大一完成，由于在后續課程中應用較少，到課程設計時很多知識已經淡忘，致使課程設計中出現過多的繪圖問題，即使一些最基本的標準件畫法（例如螺紋連接、齒輪、軸承等），都有不少同學畫錯。在機械設計課程中講到相關章節時， 附帶將一些課程設計中容易出現錯誤的問題回顧一下，這樣可以使學生加深印象，從而在課程設計中少犯繪圖錯誤，以便將主要精力放在設計上。比如講到螺紋聯接的類型時，結合每種聯接型式的特點回顧螺紋聯接的畫法，指出容易出現的錯誤；介紹齒輪結構設計時，復習齒輪嚙合位置的表達方法和齒輪零件工作圖的內容及常見問題；講解軸承類型時，結合軸承結構特點，回顧各種軸承的規定畫法以及特征畫法等。

（2）對課程設計中的關鍵問題，通過作業和討論課的形式，加深學生的理解和認識。比如軸系結構設計，是課設中學生感到的難點，教學中，可通過分析減速器各種軸系結構設計，比較軸上零件的布置，固定與定位、裝拆、軸承的類型和安裝，與密封形式等，分析比較軸系結構設計的正誤，引導學生通過討論來糾正設計中存在的問題，幫助其加深理解，提高認識，增進學生結構設計的能力。

（3）熟練運用技術標準、規范、設計手冊等有關設計資料，是機械設計人員的一項基本技能。在平時的作業中應該注意加入這方面的訓練內容，以提高學生查找設計資料的能力。

2.4 重視答辯與總結

答辯與總結是課程設計的最后一個重要環節。答辯是對學生設計成果的一種肯定，也是學生間、師生間相互交流的重要方式，是教師檢查設計質量高低的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中指正，答辯方式可以是單個學生或分小組答辯，由于教師時間緊，指導的人數多，采用小組答辯學生之間可以通過相互討論，培養學生的團隊精神，提高答辯效果。答辯時通過提問和質疑可以引發學生思考，幫助學生提高對機械設計過程的理解和認識水平。

總結包括學生在完成設計后的個人總結和指導教師在答辯后所作的集體總結與點評。學生通過認真總結，剖析自己設計中的得失、成敗，有助于進一步掌握設計方法和步驟，找出今后設計中應注意的問題。教師也要認真地對學生整體設計情況有一個針對性的總結，指出設計的不足，要肯定成績并給予鼓勵。通過系統總結和答辯，可使學生進一步發現設計計算和設計中存在的問題，進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而使學生有更大的收獲，圓滿地達到課程設計的目的與要求。需要特別說明的是，答辯之后教師的總結點評非常必要，學生經過課程設計的實踐之后，對教師的點評會有更深的體會。對機械設計中有些問題的認識，學生在課程設計過程中感覺到了，但限于實踐經驗和知識面，不能很清楚地歸納表達出來，這時教師進行總結和點評，常使學生有醍醐灌頂之感。

3. 結束語

課程設計在工科課程體系中承上啟下的特殊地位，決定了該課程對培養學生的工程意識、創新意識、使其形成初步機械設計能力和獨立處理工程問題的能力方面具有不可代替的作用。培養學生對機械設計的興趣是課程設計順利開展的前提，對機械設計過程的深刻理解與認識是學會解決工程問題的思路和方法的關鍵，充分的準備工作是基礎。只有這些工作都做好了，才能保證課程設計的教學效果。

[參考文獻]

[1]吳宗澤，羅圣國等. 機械設計課程設計指導書[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[2]沈曉玲，平學成. 機械設計課程設計的教改探索[J]. 華東交通大學學報2007， （12）： 175-176.

[3]范學兵. 機械設計課程設計多理念融合教學改革實踐探討[J]. 中國電力教育2012， （26）： 69-70.

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課程設計是工科學生在四年學習中最早接觸的理論知識運用于工程實踐的重要實踐課程。實踐是人們最好的老師，大學生的綜合能力只有通過親身參加社會生活的實踐才能得到?《機械設計基礎》課程設計一方面是培養學生獨立機械設計能力，掌握基本設計方法和進行基本技能的訓練，學會查閱資料；另一方面培養學生樹立正確的設計思想和嚴謹的工作作風，提高工程設計及創新的能力。對后續專業課程的學習、畢業設計及今后的工作都具有重要影響。

目前機械設計基礎課程設計的題目以減速器設計為主，雖然減速器是很典型的機械部件，基本涵蓋了《機械設計》課程所學習的主要內容，有利于學生全面掌握有關知識。但因課程設計一般是安排在課程教學結束的期末進行，設計時間為二周。而學生忙于準備考試，不少學生難于集中精力認真搞課程設計，采取應付的做法：照搬指導書的步驟，按部就班地做模仿設計。設計過程對學生來說沒有什么挑戰性和新鮮感，各項能力也得不到應有的提高。因此，筆者認為在課程設計過程中培養學生的自學能力、交流能力、信息收集能力、合作能力、工程表達能力、繪圖能力、實際操作等能力至關重要。

1 自學能力的培養

從教育教學角度，相對中學時代特別是高中階段的教學模式與大學教學模式有很大不同。高中階段的教學方式是教師將教學內容反復地講授并示例解釋，直到學生理解為止；而大學教學方式是教師在很短時間將較多的教學內容傳達給學生。這就要求大學生自己在課后對于教師沒用講到或講授中簡單提到的內容及難理解的學習內容，要靠學生自己去學習和理解并找出規律。一個人大學畢業所學到的知識，對于其一生所應學習的知識來說猶如九牛一毛；大學生在校所學的多是基礎理論性知識，更多的應用科學、實用技術需要走上社會后根據需要通過自學來補充、完善。在知識激增、競爭加劇、科學技術日新月異的今天，人們要適應不斷發展變化的新生活，惟一的途徑就是自學。自學能力是一個人知識不斷擴展和更新的基本保證，是每個人能夠生存、發展和有所作為必不可少的條件。因此，需從大學生的學習、生活適應期起培養學生的自學能力。在《機械設計基礎》理論教學過程中布置設計任務，讓學生閱讀設計任務書，查閱指定資料和讀物，搜集必要信息，積極思索，初步形成關于課程設計問題的分析和解決方案。教師可以在這一階段給學生列出一些思考題，讓學生有針對性地開展準備工作。培養其自學能力。

2 交流能力的培養

首先要使學生了解交流能力的重要性，學生才會積極主動地去發展交流能力。常言道：與君一席話，勝讀十年書。交流是獲得間接經驗的有效手段，也是表達情感，增進友誼的重要手段。 《機械設計》課程設計涉及的知識面廣，使用的公式繁多，正確選擇公式中各參數是合理確定零件的主要參數和尺寸的重要前提，這對于初次接觸設計的學生來是個不小的難題。因此在課程設計過程中，將教師的指導和答疑變為指導學生分組討論：⑴設計方案選擇的討論：到底選擇那種方案最佳，以及各傳動方案和工作機的性能要求之間有什么關系；⑵參數選擇的討論：數據取佳，究竟是取大好還是取小好，其根據是什么；⑶有些計算公式是有實驗條件的，怎樣鑒別設計任務與實驗條件的差異，又如何取修正值。通過面對面互相交流、互相提問、互相質疑，學生不僅學到了知識，形成自己的見解，還能增進互相的溝通和了解。

3 信息收集能力的培養

課程設計前讓學生利用已有的知識，生活經驗，書籍報刊，廣播電視，電腦網絡等多種途徑收集相關信息。在理論課學習過程中，讓學生帶著問題去查閱相關資料，有目的地篩選資料，多快好省地獲取自己所需的信息；然后在思考過程中不斷地對收集的信息（圖片、圖表、文字記錄等）進行分類組合，生成自己的新認識、新見解。尤其是技術標準、規范、設計手冊等有關設計資料，熟練運用這些設計資料是設計人員的一項基本技能；在平時的作業中注意加入這方面的訓練內容，以提高學生獲取設計資料的能力。

4 合作能力的培養

隨著社會競爭的日益激烈，團隊合作能力已成為當代社會競爭爭勝的條件之一。設計任務下達之前，按3-4人為宜將班級分成若干小組，每組推薦一名主持人，負責分配和協調小組各成員的任務，及時溝通和處理設計過程中出現的問題。小組成員之間首先要建立信任感，積極參與，相互配合，相互協作；其次彼此分享設計過程中的點點滴滴，做到資源共享，知識互補，才能提高小組合作競爭能力。課程設計可幫助學生學會人際交往，開展合作學習，形成合作意識，培養合作能力。

5 工程表達能力的培養

工程表達能力是指具有平面、空間、曲線、表格、公式、繪圖等綜合表達能力。在課程結束后隨之而來的課程設計是檢驗和培養綜合能力、工程素養的關鍵環節。比如軸系結構設計，在完成相關的章節后，布置一次大作業，再安排一次討論課，通過引導學生通過討論糾正設計中的問題，幫助其加深理解，提高認識。在該階段，從方案的選擇、數據的處理、繪圖、編寫設計說明書到樹立正確的設計思想，有意識地運用規范、標準、查閱手冊、圖冊等參考資料，綜合展現獨立思考、獨立完成的工程表達能力。

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中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0171-02

一、引言

機械設計是機械類學生一門重要的技術基礎課[1]，而機械設計課程設計又是繼機械設計課程結束后的一項重要的實踐教學環節，同時是第一次對學生進行全面的設計訓練。它在培養學生核心技能方面，占有重要的地位。機械設計課程設計可以說是引導學生進入機械設計領域的環節，通過對通用機械（或其他簡單機械）的傳動裝置的設計，培養學生正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設計和零部件設計的能力，達到理論聯系實踐的初步能力[2]。本文結合我院三本學生的特點，對機械設計課程設計指導方法進行了一些有益的研究與實踐。

二、我院機械設計課程設計的背景

我院建校前幾年由于師資力量有限，主要依賴兼職教師指導課程設計，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時間有限，指導方法基本沿襲一本院校的指導方法，每天集中一兩個小時在教室集中指導，而三本學院的學生依耐性強，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現象特別嚴重。此外，在教學指導過程中也存在一系列問題，比如必須掌握的知識點、知識群、關鍵內容都沒有明確，指導過程因老師而異，隨意性較大，標準不統一。因此，進一步規范課程設計的內容、指導方法、達到的目標、必須掌握的知識點和知識群，顯然是提高實踐教學質量的重要內容和措施。后來隨著一些青年教師的引進，我們對機械設計課程設計的題目、應該完成的內容及進度要求、考核方法等進行了一系列的研究與實踐，使學生達到掌握知識點的目的。

三、針對機械設計課程設計題目、指導方法，進度安排及考核方法進行改革

（一）設計題目的改革

以前兼職老師給的課程設計題目是多樣化的，鑒于我院學生的基本條件，我們把課程設計的題目統一標準化了，傳動方案也已經給定，目的是讓學生熟悉課程設計的一般方法，掌握應該掌握的知識點，并對機械設計的理論課的知識加以鞏固，并不要求他們創新設計。其設計題目、初始條件和傳動方案如下：設計題目：帶式運輸機的傳動裝置；初始條件：帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作，連續單向轉動，有輕微振動，輸送帶的速度允許誤差為±5%，使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%，減速器批量生產。傳動方案及原始數據如圖1和表1。

要求學生每人按學號順序依次選一組數據進行設計計算。

（二）指導方法改革

在課程設計之前，負責人對指導機械設計課程設計的老師集中在一起開個小會，對學生必須掌握的知識點、知識群、關鍵內容都明確要求，要求指導老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時，這樣學生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學生課程設計進行到第一階段，尤其是課程設計的設計計算初步完成時候，要求指導老師對學生的計算數據進行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進行下一階段的工作。這樣就避免后面學生在畫草圖時候發現錯誤，又要反過來重新計算浪費大量的時間，并且可以避免了個別學生抄襲的現象。

（三）進度安排改革

以前兼職老師指導課程設計時候，一次把課程設計要求完成的內容一個半天講完，這樣內容太多，學生根本記不清楚。我們根據三本學生的特點，將機械設計課程設計分為六個階段。每個階段集中講解一次，學生按進度要求完成該完成的任務。第一階段，主要是動員和設計計算。學生在這一階段應該完成的內容包括：選擇電動機；計算總傳動比和分配傳動比；傳動裝置的運動和動力參數計算；傳動件計算；初算軸的最細處直徑；選擇聯軸器（型號、孔徑、孔長等）；初選滾動軸承及其相關參數，軸承蓋是否干涉等。要求學生按上述步驟嚴格進行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設計計算完畢后，我們會帶學生到實驗室做一個減速器拆裝實驗，主要是對減速器有個感性的認識。然后在集中講解，其內容包括：減速器的結構；減速器的；設計裝配圖的準備；減速器鑄造箱體的結構尺寸；減速器裝配草圖設計；軸和鍵的強度校核，滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖，在完成減速器裝配草圖后，校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時，在此基礎上繼續完成裝配圖。要求注意兩個方面的設計：軸系零件的結構設計；減速器箱體及附件的結構設計。第四階段是裝配圖的檢查。給學生主要講解的內容包括：檢查裝配草圖；標注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術特性；編寫技術要求；零件編號；編制零件明細表及標題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規程的技術文件，應包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來，形狀應與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學生，學生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設計課程設計總共安排了三周的時間，周末時間不計，具體的進度安排我們設計了一個表，如表2。

（四）考核方法進行改革

課程設計結束后，我們會現場答辯，在答辯時候，會先給個預成績，這個成績非常重要，因為通過答辯，可以看出學生對課程設計掌握的情況，是否有抄襲，一問就基本可以得到答案。最后結合學生交上來的課程設計說明書、裝配圖、零件圖給每個學生單獨評定優、良、中、及格和不及格的成績等級。

四、結束語

通過對機械設計課程設計題目、指導方法、進度安排、考核方法等改革與實踐，學生課程設計的質量明顯體高，從學生課程設計的總結體會看到，每個學生都收獲頗多。不僅對《機械設計》課程的內容有了更深入了理解，也為今后的學習和工作奠定了基礎。

篇（6）

機械設計課程設計是機械類及近機械類各專業學生必修的實踐性教學環節。它是學生首次綜合運用所學的工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計等理論知識解決工程實際問題，培養學生基本技能的最重要實踐環節之一。它在技術基礎課與專業課之間起到一個承上啟下的作用。在課程設計中，不僅能使學生得到基本技能的訓練，還能提高他們的工程設計及創新設計的能力。

一、目前存在的問題

機械設計課程設計的傳統教學題目是減速器設計。它涵蓋了機械設計中所有基本通用零件的設計，而且體現了通用典型部件設計計算和機械系統設計概念和方法。課程設計是所學機械基礎系列課程的總結，綜合性很強，設計題目很成熟，與之配套的圖冊、手冊和課程設計指導書也一應俱全，這對于第一次搞綜合設計的學生有很大幫助。它對學生提高自身的系統學習能力，是一次很好的實踐機會。在教學過程中也發現了一些問題，主要是：

1．學生對課程設計興趣不高，學習態度不夠端正，不能積極主動地投入課程設計工作。有人認為課程設計就是畫圖，認為課程設計長期沿用減速器設計作為設計對象，內容陳舊、單一，設計過程太枯燥。

2．時間短，任務重；學生多，教師少。機械設計課程設計一般為期三周，學生需要完成二級齒輪減速器裝配草圖和正圖，關鍵傳動零件的零件圖，以及相關的設計計算說明書，時間非常緊張。課程設計期間，學生每天要工作10個小時以上，有時個別學生還需要熬通宵加班。

3．在設計過程中照搬照抄的現象較為突出。部分學生基于完成任務的觀點，設計過程中不注重自我獨立設計能力的培養，出現普遍的照抄圖冊中的減速器的結構，而不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、調整、和密封等問題。

4．相關課程基礎不夠扎實，直接影響了課程設計的效果和進度。除了機械設計基礎以外，課程設計要用到工程圖學、力學、工程材料、加工工藝以及互換性等多門課程的知識，這些課程中任何一門基礎不牢固，都會在課程設計中表現出來，影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中，工程圖學的影響尤為突出。

二、教學內容和方法的改進

1．課程設計題目多樣化和實用性。在進行理論教學時就對學生公布本學院各位老師的科研項目，讓學生們主動去找他們感興趣的內容，鼓勵他們積極參與。組織學生參加大學生機械創新大賽或者由學生聯系生產實踐自創設計題目，老師提供課程設計指導講義上的若干題目等,實踐證明這種形式大大增強了學生學習的積極性和主動性。

2．相關課程采用以項目為線索的教學方式。機械設計課程設計屬于實踐性教學環節，理論與實踐相結合的深度決定了本課程的教學質量。由于本課程設計與幾乎所有的基礎課程相關，質量保障必然要求上溯到這些課程。理論與實踐相結合的教學方法方面，要加強先修課程與課程設計的聯系。例如，在講制圖時，講到零件圖、裝配圖的表達方法、尺寸的標注、技術要求等等，要以課程設計中要涉及到的零部件為例。力學、材料、加工工藝以及互換性等也要以課程設計中涉及到的零部件的要求為例，逐個詳細介紹。

3．引進先進的繪圖工具，如CAD、Solidworks、ProE等。在講解Solidworks中的三維建模時，就以課程設計中常用的箱體、軸或齒輪為例，并且讓學生們在學習、設計完這些課程中相關內容后，不要把這些內容輕易丟掉，要好好保存，以便在課程設計中加以應用，這樣在課程設計時就可以節省很多時間。應用相關的電腦軟件，可以很方便地觀察出在改變某一設計參數時，設計結果和承載能力的變化。

4.采用提前預做的辦法，例如在講授機械設計課程時，等到講完齒輪、軸、軸承、聯軸器等章節時，可以讓學生們做一個大作業。大作業的內容就是軸及軸上零件的設計、定位以及安裝問題，這樣就可以讓學生們提前熟悉課程設計的過程及方法，做完作業的資料也不要丟棄，等到真正課程設計時可以再用或參考。

5．改進以往的一位教師指導多位學生與一名學生由固定的一位老師去指導的做法。以前，一名教師指導多名學生，這有很多弊端。教師本身的精力有限，再加上專業與學識的限制， 指導多名學生會感到力不從心，效果不會太好。因此，學生做課程設計時要由與設計內容相關的科研教師的團隊去指導，這樣，可能一個教師指導多個學生，也可能一個學生的課程設計由多名教師去指導。老師與學生應根據他們的設計內容與擅長專業自由組合，這樣設計出來的題目就更專業，更符合生產實際。

6．學院可以有計劃地安排教師到相關企業、廠礦等進行調研和專業實踐，了解新設備， 學習所教專業在生產實踐中應用的新知識、 新技能、 新工藝和新方法，以此促使教師加快對現代化設計技術的了解和掌握，促使教師結合企業的生產實際不斷完善教學內容，深入了解機械創新設計的理念，提高教師的專業水平和實踐能力。

三、考核及答辯

堅持進行課程設計總結和答辯，在完成課程設計以后，要對課程設計進行總結。要求學生對所進行的設計做一個比較系統、全面的回顧和總結，把還未弄懂或尚未考慮的問題弄懂， 學生將會獲得更大收獲。答辯結束后，學生必須要修改課程設計里面出現的錯誤，尤其是結構錯誤。由于學生的設計成果是以電腦繪圖和word文檔編輯，再打印出來的形式提交,為了真實、合理地反映學生的實際設計水平,指導老師加強設計中的階段性抽查考核,并以此作為評定學生最終設計成績的一個重要依據。老師想檢查哪個同學的圖,可以隨時讓他發來。學生在最終提交打印圖紙和文檔的同時也需提交電子稿,這些都有利于督促每個學生都去認真分析研究,積極動手設計,提升實踐教學效果,也有利于教師及時發現問題、解決問題。

四、結束語

機械設計課程設計是一個涉及多方面知識的重要教學環節，如何抓好這一教學環節是一個需要認真探討的問題。企業需要的是實用型人才，因此我們的教學實踐應以培養學生的工程意識，提高學生的工程素質，增強學生的工程能力為目標。因此，每一個從事機械設計課程設計教學的教師，都要拋棄傳統教學方法中的不合理做法，努力探索課程設計教學改革之路，使學生的知識結構適應社會發展的需要，培養出符合時代要求的具有創新精神的機械行業的人才。實踐證明，改革后的機械設計課程設計教學體系調動了學生學習的積極性，學生機械設計的水平明顯提高。

參考文獻：

[1]濮良貴，紀名剛.機械設計.高等教育出版社,2006

[2]龔溎義.機械設計課程設計指導書.高等教育出版社,2006

[3]范恒彥.機械設計課程設計教學改革.中國教育教學雜志（高等教育版），2006(12)：6～7

[4]賈吉林.機械設計課程設計教學改革與探索. 機械管理開發,2009(8)：151～152

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作者簡介：石永軍（1973-），男，山東東營人，中國石油大學（華東）機電工程學院，副教授。（山東　青島　266580）

基金項目：本文系中國石油大學（華東）教學改革項目（項目編號：JY-B201011）的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）32-0055-02

機械設計基礎主要面向中國石油大學機類和近機類本科學生，是石油工程、過程裝備與控制、油氣儲運工程等專業的重要專業基礎課，在教學體系中具有承上啟下的作用。近年來，為了培養學生的動手能力與工程意識的養成，工科院校越來越重視實踐教學。機械設計基礎課程設計是機械課程教學中重要的實踐教學環節，它涵蓋了工程制圖、機械CAD、機械設計基礎、理論力學、材料力學、工程材料與機械加工基礎等課程的知識。通過該課程的學習，以培養學生學會運用所學知識解決實際工程問題，逐步提升其動手能力、綜合設計能力與創新能力。[1]但目前機械設計基礎課程設計題目單一的問題比較突出，不利于學生工程意識的養成和激發大學生開展科學探索的興趣。因此，探究柔性化的課程設計題目以提升課程設計的教學質量對于學生綜合知識運用能力與創新能力的培養具有重要意義。[2]

一、目前課程設計分析

目前高等工科院校常用的機械基礎課程設計題目是單級圓柱齒輪減速器和展開式二級圓柱齒輪減速器。減速器是工業中常用的典型傳動裝置，在油田抽油機、帶式運輸機、起重機和卷板機等有著廣泛的應用。減速器設計過程需要查閱相關標準、規范、手冊等技術資料，涵蓋了機械設計基礎中齒輪傳動、帶傳動、軸承、軸、螺栓等主要通用零件的設計與計算，[3]包含了多門理論課程的內容，體現了一般機械系統的常用設計方法，具有很強的綜合性。減速器設計的主要任務包括：進行傳動方案的制訂；電動機的選擇、傳動裝置的運動和動力參數的計算；帶傳動與齒輪傳動的設計計算；軸的結構設計以及低速軸的彎、扭組合強度校核；軸承的組合設計與壽命計算；鍵的選擇及強度校核；聯軸器的選擇；減速器的與密封選擇等。[4]減速器設計的一般過程是：首先，指導老師布置任務；然后，學生完成減速器裝配草圖一張、減速器總裝圖一張、軸與齒輪等零件圖以及6000～8000字設計計算說明書一份；最后進行課程設計答辯，按照圖紙、設計說明書與答辯情況評定成績。

減速器設計題目主要存在以下問題：題目單一，只是設計參數略有不同，學生可借鑒的資料很多，課程設計雷同現象比較嚴重，甚至出現一些抄襲現象；課程設計時間一般為2周，學生設計期間非常緊張，大多學生需要晚上加班才能完成。學生忙于應付完成課程設計，很少有學生主動去圖書館查閱相關的資料；老師一般需要指導2個班，工作量很大，老師很難保證照顧到每一位同學；課程設計的設計內容與傳動方案長期不變，學生可以根據設計指導書按部就班地進行，無法調動學生的積極性與激發學生的創造性思維，不能滿足現代工程教育創新訓練的要求；每一個同學單獨完成一個題目，同學之間的交流與討論較少，團隊協作精神難以培養。

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【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0193-02

1.前言

物流工程專業在進行機械設計課程設計時該專業學生與機械專業學生的要求應該有很大不同。首先，機械專業在進行機械設計課程設計時，先修課程較多，包括機械制圖、工程力學、材料與熱處理、機械加工工藝、公差與測量、電工電子技術等；而物流工程專業的先修課程較少，僅有機械制圖、工程力學和電工電子技術等。其次，機械專業先修課程大都是多學時，學習比較深入；而物流工程專業先修課程大都是少學時，學生對相關知識有所了解但并不深入。第三，機械專業機械設計課程設計的時間一般安排2周甚至3周，在設計期間停止其它所有課程專心進行課程設計；而物流工程專業課程設計時間相對較少，20學時左右，在這么短的時間內要完成與機械專業同樣的設計內容是有很大困難的。因此，根據學生的學習情況和現有的知識水平有必要對機械設計課程設計進行教學改革。

2.教學改革的目標

教學改革的目的是讓學生了解機械設計的過程，包括總體方案設計、普通V帶傳動設計、齒輪傳動設計、軸的設計與校核、軸承選擇與校核、鍵連接設計、聯軸器的選擇等。同時，還要讓學生學會草圖繪制、總裝圖繪制、零件圖繪制等。

3.教學要求

與機械專業相比物流工程專業對機械設計課程設計要求略低。例如，機械專業一般要求設計二級減速器，而物流工程專業一般要求設計一級減速器；機械專業一般要求齒輪嚙合為斜齒圓柱齒輪，而物流工程專業一般要求齒輪嚙合為直齒圓柱齒輪；機械專業一般要求減速器為整套圖紙，而物流工程專業一般要求部分圖紙即可。

4.教學改革內容

4.1課程設計題目與任務的設計

課程設計題目和任務要明確兩點，一方面，指明機械設計課程設計為一級圓柱齒輪減速器；另一方面，指明完成設計的資料文件有哪些。

課程設計題目。設計一個用于帶式運輸機上的一級圓柱齒輪減速器。運輸機連續工作，單項運轉，載荷變化不大，空載啟動。減速器小批量生產，使用期限10年，兩班制。原始數據如表1所示。

表1 帶式運輸機原始數據

課程設計任務：（1）編制課程設計計算說明書1份；（2）繪制裝配圖和零件圖共5張。其中繪制減速器裝配圖1張；繪制零件圖4張，分別為減速器箱座、減速器輸出軸、輸出軸上齒輪、輸出軸輸出端端蓋。

4.2傳動方案設計

動力最終來源電動機，電動機把動力傳遞到帶式運輸機中間經過怎樣的過程。經過比較電動機把動力傳動到帶傳動，再從帶傳動傳遞到一級減速器，從一級減速器傳遞到帶式運輸機，這個方案較為合理。把帶傳動安排到電動機和減速器之間起到較好的緩沖和減震作用，保護電動機。

4.3計算內容的設計

4.3.1電動機選擇

首先，計算帶式運輸機的功率Pw。傳動方案確定之后，帶式運輸機的功率Pw按照公式Pw=FV/1000進行計算。其次，計算總機械效率η總。電動機傳遞到帶式運輸機經過V帶傳動，機械效率為η帶；齒輪傳動，機械效率為η齒輪，齒輪傳動兩個傳動軸兩端各有一個軸承，機械效率為η軸承；帶式運輸機滾筒機械效率為η滾筒；減速器與帶式運輸機之間通過聯軸器聯結，聯軸器機械效率為η聯軸器。總機械效率η總為η總=η帶η齒輪η聯軸器η滾筒η2軸承。

最后，確定所需電動機功率Pd。所需電動機功率Pd為Pd=Pw/η總，根據Pd查機械零件設計手冊，電動機的功率應大于等于所需電動機功率Pd。對于轉速為3000r/min的電動機，因為轉速較高傳動比大，減速的裝置尺寸大成本增加，一般不選擇轉速太高電動機。對于轉速為750r/min的電動機，因為尺寸大價格高，一般也不選擇轉速太小電動機。最常使用的是1500r/min和1000r/min的電動機。綜上所述，根據所需電動機功率和轉速選擇需要的電動機。

4.3.2傳動比分配

根據前一個步驟電動機選定之后，電動機滿載轉速可查表得n滿。帶式運輸機即工作機的轉速通過公式n=60×l000v/（лD）來求得。則總傳動比i總為i總=n滿/n。電動機與帶式運輸機減速裝置有V帶傳動和齒輪傳動，則i總=i帶?i齒輪。總傳動比分配時注意三點，首先，V帶傳動和齒輪傳動裝置不發生干涉現象；其次，V帶傳動和齒輪傳動裝置尺寸盡可能小；第三，i帶和i齒輪傳動比不大于4。

4.3.3動力運動參數計算

在選定電動機和傳動比分配之后，可以計算出減速器兩個傳動軸三個重要的動力運動參數轉速n、功率P和轉矩T。

4.3.4帶轉動設計計算

課程設計主要從事一級減速器設計，帶傳動設計主要計算幾個重要參數。

確定計算功率Pc。根據設計題目要求，查設計手冊，可得帶傳動工作情況系數KA。計算功率Pc為Pc=KA?Po

選擇V帶型號、確定帶輪基準直徑dd1、dd2。根據計算功率Pc和電動機轉速n滿查普通V帶的型號選擇圖表，選擇相應V帶。再根據圖表顯示確定小帶輪的直徑dd1，同時大于所選V帶的最小直徑且在標準系列直徑里面的數值選取。大帶輪直徑dd2通過公式dd2=i帶dd1來計算。

驗算帶速v。帶速不能超過25m/s，通過公式v=■來進行驗算。

確定中心距a和帶的基準長度Ld。通過公式■■來初選a0，再根據公式初算帶長度Ld0，公式為■。根據計算結果查普通V帶長度尺寸系列得基準長度尺寸Ld。選擇基準長度Ld后，計算實際中心距a，公式■。

驗算小帶輪包角？琢1。根據帶傳動的傳動要求，小帶輪包角應大于等于120°，小帶輪包角公式為 。

確定帶的根數Z。查單根V帶的基本額定功率得P0，查單根V帶的基本額定功率的增量得P0；根據小帶輪包角α1，查得包角系數Kα；根據V帶的基準長度Ld，查普通V帶的基準長度尺寸系列與長度系數，得長度系數KL。把結果帶入公式得確定V帶的根數，公式■。

確定初拉力F0。根據公式F0=■確定初拉力F0，作用于帶輪軸上的載荷FQ，公式■。

4.3.5齒輪的設計計算

（1）齒輪材料和熱處理的選擇。齒輪選用45號鋼，小齒輪采用調質處理，大齒輪正火處理，大小齒輪硬度不同。通過相關公式可得到齒面接觸疲勞強度[σH]和彎曲疲勞強度[σF]。

（2）按照接觸強度初步設計齒輪主要尺寸。齒輪傳動采用閉式齒輪傳動，小齒輪齒數可在20-40之間選取。減速器采用單級齒輪傳動，齒輪相對于兩支承對稱布置，兩輪均為軟齒面，查表可得齒寬系數ψd。

（3）按齒面接觸疲勞強度設計。根據齒輪工作情況，查載荷系數表格，可得載荷系數K。按齒面接觸疲勞強度設計，小齒輪直徑■，再通過公式m=d1/z1確定齒輪模數m。

（4）校核彎曲疲勞強度。查齒輪的復合齒形系數，帶入公式對彎曲疲勞強度進行校核。彎曲疲勞強度公式為■。

（5）齒輪的結構設計。齒輪的基本參數如齒輪直徑、齒頂圓、齒根圓、中心距、齒寬等都可以計算出來，但齒輪輪轂尺寸、輪緣厚度、輪緣內徑、腹板厚度、腹板中心孔直徑等需要與軸配合設計。

4.3.6從動齒輪軸的設計計算

（1）軸的材料和熱處理的選擇。軸采用45#鋼調質，由機械設計手冊中的圖表查得抗拉強度σb、屈服強度σs、許用彎曲應力[σ-1]等參數。

（2）軸幾何尺寸的設計計算。按照扭轉強度初步設計軸的最小直徑按照公式■進行設計，考慮軸上鍵槽，選取直徑稍大些。根據軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時考慮到強度的原則，從動軸均設計為階梯軸。軸的強度校核計算。根據齒輪嚙合原理，可以算出齒輪的圓周力Ft和徑向力Fr。由徑向力可以算出兩個軸承的支反力FA和FB，再通過畫圖確定兩個軸承之間的距離L。根據已知條件可以計算出最大彎矩Mmax為Mmax=FA?L/2，再通過公式■計算彎曲應力，若計算彎曲應力小于等于[σ-1]為合格。

4.3.7軸承、鍵和聯軸器的選擇

考慮軸受力主要是徑向力，故可選用深溝球軸承。軸承的選擇與軸、箱座和箱蓋配合設計。

從動軸伸出端鍵的設計與校核。根據從動軸外伸端的直徑，再根據GB/T1095-2003設計鍵的尺寸。鍵擠壓應力按照公式■，若■鍵的強度合格。同理，從動軸與齒輪聯接處進行校核。

聯軸器的選擇。由于減速器載荷平穩，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經濟問題，選用彈性套柱銷聯軸器，采用Y型軸孔，A型鍵軸孔。

4.4設計圖紙的安排

課程設計需要同學們了解減速器的結構設計，所以必須進行減速器圖紙設計，同時考慮到同學們的設計時間較少，故選擇具有代表性的五張圖紙，裝配圖、箱座、從動軸齒輪、從動軸和從動軸輸出端軸承端蓋。

5.教學改革的實施及結果

通過物流專業同學們的設計實踐，同學們較好地完成機械設計課程設計教學任務。既了解機械設計的一般過程，又了解減速器的基本結構，取得了較好的教學設計效果。

參考文獻：

[1]榮輝，付鐵，楊夢晨，等.機械設計基礎[M].北京：北京理工大學出版社，2013

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［中圖分類號］G712［文獻標識碼］A［文章編號］1009-5349（2010）11－0199－01

機械設計基礎課程的課程設計一直以傳統的單級圓柱齒輪減速器為核心設計課題。盡管大多數減速器可以在市場上方便地購得，不過，減速器作為與機械設計課程結合最為緊密的典型實例，仍然可以在課程設計中充當重要的角色。但是，我們也深刻地意識到，以減速器為核心設計課題，在培養學生遵循標準和規范等意識方面綽綽有余，而在培養學生的創新意識方面有所不足。一部分學生由于基礎較差等原因，對課程設計沒有給予足夠的重視。而機械設計基礎課程，恰恰是一門非常有利于激發學生創造能力的課程，應當讓學生在本課程學習過程中逐漸積累的創造性火種，在最后一個教學環節中得到充分燃燒。因此，我們認為，機械設計基礎課程設計的題目，應當是基于減速器，但不限于減速器；基于本課程，但不限于本課程。要靈活多樣，因人而宜，適當綜合，開展綜合實踐，從知識性、趣味性、實用性相結合的選題思路入手，在達到教學目的同時，激發學生創新的熱情，鼓勵學生創新的勇氣。

近幾年，我們在機械專業的綜合實踐中，在培養學生創新意識和創造性構思能力、社會調查和分析問題能力、獨立思考和協作能力、計算繪圖和運用工具書能力、審核設計說明書和圖樣能力、語言和文字表達能力等方面，進行了大膽的嘗試，收到了預期效果。

綜合實踐與傳統的課程設計相比，最大的變化體現在課題的確定上。在仍然保留減速器為核心題目的前提下，適當擴展設計課題。

首先，公布具體的課程設計題目，并由相應的指導教師對每個課題的性質、涉及的相關知識、設計工作量和對學生能力的要求等方面的情況略加闡述。為接近生活和生產實際，訓練學生發現問題、研究問題、解決問題的能力，題目中的設計參數和原始數據只有少數是完整給出的，大多數是部分給出的，個別的甚至根本沒有給出，區別度大，模糊性強，試圖為不同程度的學生留有充分的選擇余地。

然后，由學生根據自己的興趣、愛好、特長、志向、自由組合、自主選題。為充分發揮學生的積極性、體現對學生的信任和支持，也允許少部分學生自己選題。實際情況表明，自己選的題目都有一定難度，學生對課程設計很重視，對自己很負責任。

綜合實踐大致劃分為以下類型：

1.以單級圓柱齒輪減速器為核心的傳動裝置設計

這是傳統的設計題目，設計指導書和參考資料完備，教師也有一定的指導經驗，因此仍然保留，也可以同其他題目相對照。

2.教具設計制作題目

由于學生熟悉教具的工作原理，清楚教具的作用，所以積極性很高。他們克服困難，自己動手，先后制作了平面連桿機構連桿曲線演示板、含一個移動副的平面四桿機構演化規律演示板、飛機起落架機構死點位置演示模型等。其中，含一個移動副的平面四桿機構演化規律演示板的制作難度較大，學生想出了許多好辦法，保證了質量，也有很大收獲。學生還設計制作了壓桿穩定演示裝置等材料力學教具。

3.校園小機械設計

這類題目趣味性強，有實用價值，因此吸引了大多數學生。如：旗桿及附屬裝置設計；禮堂幕布自動啟閉裝置；校門啟閉裝置；多孔試卷裝訂機等。這些題目有的雖然看上去并沒什么難度，但是隨著設計的深入問題便不斷出現。有些題目本身就具有一定的難度，在有限的設計時間內無法完全解決，但是仍然可以使學生受到設計訓練。比如，申報校門啟閉裝置題目的學生，首先對自動伸縮門的結構、特性、品牌進行調查，然后，提出了對校門的改進意見，進行了相應的設計計算。

4.動態廣告牌設計

目前市場上各種動態廣告牌爭奇斗艷，許多是依靠機械傳動裝置工作的，我們要求設計多畫面翻轉式動態廣告牌，有一定的難度。有的同學選用了課堂上沒有介紹的蝸桿凸輪間歇機構實現四畫面的轉換；有的同學還對吉林市的室外廣告進行了詳細的調查和分析，并提出了建設性的建議；有些同學除了選擇正確的傳動方案外，還完成了細節設計。通過這類題目的設計，打開了學生的思路，使他們看到了機械設計基礎課的應用價值。

5.吉林市標準機械零部件市場銷售情況調查

安排這個題目，一是考慮到現場機械維修人員應當了解市場，不僅能夠設計，也要學會選用，要有經濟意識和價格概念，跑市場的同時也可以學習一些書本上學不到的知識；二是考慮到近年來機械專業畢業生有從事營銷活動的趨勢，接觸吉林市標準機械零部件銷售市場，對機械產品的價格、質量、競爭情況有所認識也是必要的，學生終究要走向社會。有些學生原來以為這一組輕松，實際情況恰恰相反，寫出一份好的調查報告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申報市場調查題目的同學十分認真，最長的一份調查報告達2萬字，是從近百家標準件商店搜集來的數據，學生收獲很大。

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中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2014）02-0047-02

Teaching Practice of Introducing CAD Technology into Course Design of Machinery Design//Xu Jing， Dong Yan

Abstract Aiming at the shortcomings of machinery design’s traditional teaching mode， the teaching reform of introducing CAD technology into course design of machinery design was proposed. The relevant teaching content of program design， Pro/E software and AutoCAD software organically integrated into course design. Practice shows that it helps to strengthen students’ computer application ability and comprehensive design ability.

Key words course design； teaching reform； CAD technology

1 引言

機械設計是機械類學生必修的一門專業基礎課，是機械類教學計劃中的一門主要核心課程。機械設計課程設計是配合機械設計課程理論教學的一個重要實踐教學環節，傳統的教學方法是選擇由機械設計課程所學過的大部分零部件所組成的機械傳動裝置或結構較為簡單的機械作為課程設計題目。對課程設計的要求還停留在人工計算、手工繪圖階段，由于設計過程繁瑣、重復工作量大，教學效果一直不夠理想。

隨著計算機技術的廣泛應用，如何利用先進的設計方法和技術手段改進傳統的教學方法，已為同行們所關注和追求。本文將根據機械設計課程設計教學大綱的要求，研究并實踐如何利用CAD技術將學生從枯燥、重復的手工設計計算中解脫出來，集中時間和精力用于方案設計、結構設計等創造性思維訓練上，這樣不僅可以提高學生對課程設計的學習興趣，而且有助于培養學生先進的設計理念，掌握現代的設計技術，以適應計算機技術飛速發展的時代需求。

2 引入CAD技術的教改思路

機械設計課程設計的教學目的在于綜合運用機械設計以及其他相關已修課程的理論和生產實際知識進行機械設計訓練，通過學習和掌握通用機械零部件、機械傳動及一般機械設計的基本方法和步驟，培養學生工程設計能力和分析問題、解決問題的能力。通常傳統的課程設計教學安排是集中在理論教學結束后2～3周內進行，由于時間緊、任務重，學生依樣畫虎，大部分時間和精力都用于計算和畫圖上，沒有足夠的時間進行方案分析和結構設計，很多問題來不及思考就在匆忙中結束了課程設計。

針對這些問題，采用先分散后集中的教學模式，在理論教學的過程中，將C語言程序設計知識融合機械設計的教學內容，引導學生利用課余時間逐步完成常用零部件的輔助設計；再在期末2～3周集中時間內，利用零部件輔助設計程序和Pro/E軟件完成方案設計和結構設計；最后應用AutoCAD軟件完成零件圖和裝配圖繪制，Word文檔完成設計說明書編寫。

合理安排CAD教學內容 減速器設計是機械設計課程設計最常用的設計題目，涉及螺紋聯接、鍵聯接、齒輪傳動、蝸桿傳動、軸以及滾動軸承等各種零部件的設計計算，設計過程往往比較復雜，而且容易出錯。為此，在理論教學過程中，在講授常用零部件的設計準則和計算方法的基礎上，有機地穿插計算機輔助設計教學內容，啟發學生利用先修的C語言程序設計知識解決工程實際問題。

要熟練掌握零部件的設計過程和設計方法，必須正確理解設計公式和合理選擇設計參數。所以，設計參數的計算機處理是實現零部件計算機輔助設計的關鍵。在理論教學中，結合C語言程序設計課程有關數組等相關知識，重點補充設計參數計算機處理的教學內容。以“齒輪傳動”一章為例，如齒輪傳動設計中涉及的設計參數有十幾個之多，但可以分為兩大類：一類是數表類，如齒向載荷分布系數KHβ；另一類是線圖類，如彎曲疲勞強度極限σFE。對于數表，可以通過編程轉化為數組，并按一定的查找法和插值法獲取所需設計參數值；對于線圖，可以求出直線方程或多項式擬合成曲線方程直接編入程序，通過計算得到所需設計參數，也可以先等分坐標取值轉化為數表再進行數組處理。由于數表和線圖的程序處理在C語言程序設計中是常見的基本訓練，所以學生在練習過程中一點就通，感到得心應手。

當然，合理的教學安排是實施教學目的的必要手段。為了激發學生的學習興趣，倡導團隊的協作精神，對課程設計的先期分散教學內容進行周密合理的安排。在完成“數表和線圖的計算機處理”教學單元后，要求學生共同編制某一個零部件的輔助設計程序。為了不增加負擔，又不人浮于事，將設計任務細化，責任落實到人，明確考核要求。通過實踐，學生不僅能夠使用C語言編制出僅輸出設計結果的簡單程序，而且部分計算機應用能力較強的學生還能夠使用Visual Basic和Visual C++語言編制出具有人機交互功能的輔助計算軟件。

充分運用CAD技術手段 隨著CAD技術的突飛猛進，計算機輔助設計已經成為現代企業必不可少的設計手段。為了適應現代企業對機械CAD人才的需求，在機械專業的課程體系中設置了不少計算機應用課程，如計算機繪圖、C語言程序設計和三維實體建模技術等，但不同的教師擔任不同的課程，由于課時有限，往往只著眼于本課程知識點的掌握，無暇顧及課程間的聯系及應用。因此，在機械設計課程設計中引導學生充分利用CAD技術解決工程設計問題，將成為幫助學生掌握現代設計方法和先進技術手段的有效途徑。鑒于學生已先修計算機繪圖和三維實體建模技術課程，對AutoCAD和Pro/E軟件的主要特性和基本功能的掌握已有一定的基礎，因此，在課程設計集中的2～3周內要求學生充分利用該兩軟件完成減速器的設計。

1）零部件的三維實體建模。Pro/E是CAD/CAM/CAE等領域廣泛使用的三維設計軟件。創建三維實體模型是利用Pro/E進行機械結構設計的首要任務，三維實體是創建零件工作圖、總體裝配圖及機械運動仿真等后續工作的基礎。因此，要求學生先由零部件輔助設計程序得到零件的結構尺寸，再利用Pro/E的實體建模和特征造型功能創建出齒輪、軸、箱座、箱蓋、軸承、端蓋等零部件的三維實體模型。對于減速器中結構相似、尺寸不同的零件，可利用Pro/E參數化的模型修改功能，通過修改設計模型的參數值來改變設計意圖，實現三維實體的自動更新。

2）減速器的虛擬裝配。裝配是依照一定的順序把滿足特定關系的元件（零件或部件）裝配成組件的過程。裝配件中各個元件的空間定位關系是進行裝配設計的關鍵。完成減速器所有零部件的三維實體建模后，要求學生利用Pro/E的裝配功能模塊和應用程序模塊，通過【組件】和【裝配】命令，設置基礎零件，添加裝配約束和連接定義，完成減速器組件的裝配。由于Pro/E使用全相關的單一數據庫，因此，在組件裝配后可以在零件模塊和組件模塊中反復修改設計結果，從而實現方案設計和結構設計的優化。再通過【應用程序】/【機構】命令，定義齒輪副連接，定義伺服電動機，對減速器進行運動分析及仿真。

3）二維工程圖的創建。工程上通常使用一組二維視圖（工程圖）來表達一個復雜零件或組件，而Pro/E的繪圖功能模塊提供了強大的工程圖設計功能。因此，要求學生利用Pro/E完成零件的三維造型和減速器的裝配后，使用繪圖模塊將三維造型圖轉換成二維工程圖，主要步驟如下。

①設置繪圖環境。單擊【工具】【選項】命令，打開【選項】對話框，取消對【僅顯示從文件加載的選項】復選框的選擇，在“當前會話”中找到“drawing_setup_file”選項更改其值為“*.dtl”，單擊【添加/更改】按鈕，單擊【確定】按鈕完成配置，并保存該配置留用。

②進入繪圖環境。單擊【新建】【繪圖】命令，去掉【使用缺省模版】選項的小勾，單擊【確定】按鈕，出現的【新制圖】對話框中，再單擊【瀏覽】按鈕，將需要創建二維視圖的三維模型文件打開調入，指定模版，單擊【確定】按鈕進入繪圖環境。

③創建基本視圖。由步驟②得到Pro/E繪圖環境下的三視圖，打開菜單欄【視圖移動鎖定】，調整視圖布局和投影關系。在主視圖上雙擊鼠標，出現“繪圖視圖”界面，在【類別】選項上選擇【比例】，確定【定制比例】的數值。

④轉換成AutoCAD工程圖。將利用Pro/E繪圖環境下創建的二維工程圖，單擊【文件】，選擇【保存副本】，選擇文件類型“*.dwg”，單擊【確定】，生成AutoCAD文件。

最后，要求學生使用比較熟悉的二維繪圖軟件AutoCAD，

通過其編輯、修改和標注等命令，完成減速器的裝配圖和零件圖。

3 結論

CAD技術的產生和發展使機械產品設計的傳統模式發生了深刻變化，同樣對機械專業的課程教學帶來新的挑戰與機遇。將CAD技術引入機械設計課程設計的教學實踐，不僅有助于培養學生的綜合設計能力、創新能力和運用知識解決工程實際問題的能力，有助于提高課程設計的技術含量和教學質量，而且徹底改變了傳統的教學模式和設計方法，促進了機械設計課程教學目標、教學內容、教學手段和教學方法的改革和創新，促進了機械學科的發展。

參考文獻

[1]何秋梅.Pro/E軟件在《機械設計基礎》課程教學與課程設計中的應用[J].裝備制造技術，2013（2）：198-200.

[2]袁野.Pro/E在小型電機減速器設計中的應用[J].機械研究與應用，2007（8）：100-101.

[3]鄭漢波.基于Pro/Engineer零件的三維建模和二維工程圖創建方法[J].咸寧學院學報，2011（12）：70-72.

[4]凌丹.CAD技術在《機械設計》課程設計中的應用[J].實驗科學與技術，2005（10）：51-52.

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中圖分類號： G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（c）-0000-00

機械設計是高等工科院校機械類專業必修的技術基礎課程，而機械設計課程設計是其重要的實踐教學環節，它是學生首次綜合運用所學的工程制圖、工程力學、機械設計、公差與測量技術等課程的理論知識來解決工程實際問題的實踐訓練[3]，也是對學生的設計能力鍛煉和培養的重要途徑。為了適應現代社會對創新型人才的需求，并結合現代計算機輔助設計技術的發展，我們對機械設計課程設計教學進行了改革和探索，以強化提高學生的創新意識和創新能力。

1 機械設計課程設計的現狀及問題

1.1 課程設計題目單一

傳統的機械設計課程設計，通常是設計固定的一種或幾種機械傳動裝置，傳動系統的方案和設計參數均由指導教師給定，學生按照設計指導書或老師的要求，按部就班地進行設計。由于是固定的題目，學生缺乏新鮮感，也很容易形成思維定式，不利于創新思維的培養。相同的設計題目也給了部分同學抄襲別的同學設計結果的可能。

1.2 時間緊任務重

通常課程設計安排在理論教學結束之后，集中在2～3周的時間內完成設計。由于時間短，任務重，為了保證設計結果的可靠與完整性，設計題目及設計過程不太可能變化，必須按部就班地完成。所以設計題目往往相對固定，設計形式相對單一，這嚴重制約了學生創新思維和創造能力的培養。

1.3 缺乏團隊合作的訓練

由于設計題目的固化，學生往往是參考設計指導書上的設計實例，按照固定套路各自埋頭苦干，相互之間缺乏交流、溝通與合作。這樣的教學模式，既不利于學生創新能力的培養，也缺乏團隊合作訓練。

1.4 缺乏現代設計方法和技術的應用

傳統的機械設計課程設計，由指導老師給定設計題目、機械系統方案和設計參數，學生按照固定套路進行傳動、聯接等零部件的設計計算，再手工或采用二維CAD軟件畫出裝配圖和零件圖。設計過程枯燥乏味，缺乏直觀立體的感覺，學生興趣不高，效果也不理想。而且這種設計模式沒有傳統的設計方法與現代計算機輔助設計有效地結合起來，也不利于學生將來很好地適應企業對現代產品設計制造的技術需求。

2 基于創新能力培養的教學改革實踐

2.1 創新的設計選題

為了改變以往課程設計中由于固定的設計題目導致的設計缺乏創新性，學生沒有興趣的現象，我們在課程設計中大膽地把選題權交給學生，讓學生通過調研，自己擬定設計題目和設計對象，指導老師通過學生提交的開題報告來審核其題目的合理性和可行性，M行把關。這種選題方式從根本上杜絕了以往的課程設計普遍存在的抄襲現象。現在改變設計課程選題形式之后，學生因為大多是自己構思的新題目和設計方案，不會也不太可能去抄襲別人的設計了。這既是對學生創新設計能力的一次挑戰和鍛煉，也極大的鼓舞激發了他們的創新精神和創造力。

2.2 分散的時間布置

現在的設計選題變革后，面對全新的設計對象，設計進度往往難以把控，短時間內很難確保順利完成。基于此，我們把設計分散到一個學期中，采用每周兩節課集中指導，學生在一個學期內完成的形式，這樣學生的設計時間就比較寬裕了，他們可以對設計方案進行調整，對設計中出現的問題進行修正，同時也便于學生學習新的知識技能來完成自己的設計課題。

2.3 分組的設計模式

在課程設計過程中，學生可以根據課題的復雜程度，各自的興趣特長自由分組進行設計。小組一般2到4人，在開題報告中明確各人分工，由每組組長來統籌課題進度安排。這種分組設計的模式，避免了學生以往單兵作戰的狀態，培養鍛煉了他們的團隊合作能力。學生可以選擇自己喜歡的課題，做著自己擅長的事情，同時集合團隊的力量，這樣的方式肯定能設計出更高質量的設計作品。

2.4 現代設計方法和技術的應用

隨著計算機技術的迅速發展，各種計算機輔助設計技術在工程實際中的應用日益廣泛，已成為現代產品設計與制造的主流技術手段[4]。基于此，使學生掌握一定的現代設計方法與技術十分必要 ，因此在課程設計過程中，我們摒棄了傳統的手工作圖或用CAD軟件進行二維繪圖的做法，要求學生應用常用的計算機輔助設計、分析軟件如 Solidworks、Pro-E、CATIA等進行機械系統的設計、建模及仿真分析。這些軟件界面友好、功能強大、操作靈活、易學易用，基于學生對新事物的興趣，他們很快就能掌握相關軟件的操作。而三維參數化的設計直觀易操作，又便于修改設計，大大提高了設計的水平和效率，同時也符合現代產品設計趨勢。借助三維參數化的計算機輔助設計軟件，把枯燥的設計理論轉換為直觀形象的設計結果，學生的學習興趣被極大地激發出來，設計水平和能力也得到極大地鍛煉和提高。而且計算機輔助設計技術的掌握，在他們參加創新活動、后續專業課程的學習以及畢業設計中都發揮了極大的作用。

下面是學生的一些課程設計作品，都閃耀著創新的火花。

設計作品一：螺旋式硬幣包裝機

設計作品二：輔助畫線裝置

學生在設計過程中，首先要進行調研，確定設計的題目，再根據要設計機器的功能原理，進行機械系統方案的設計，方案擬定的階段也是設計中最能發揮學生創新性思維的階段，在對擬定的若干方案進行優選之后再進行三維建模、仿真分析，檢驗其是否能實現機器預期的功能。

幾年下來，《機械設計》課程設計教學改革實踐取得了較好的效果，學生的學習積極性、創造性被激發出來，新創意、新作品層出不窮，徹底改變了過往機械課程設計題目老舊雷同、設計結果基本相同的的局面。教師和學生都對全新的設計對象充滿興趣，設計過程非常投入。

2.5 成績的評定方法

課程設計考察的是學生對機械設計的基本方法和步驟的掌握程度、分析解決工程實際問題的能力及語言表達和論述能力。因此，學生的成績是依據學生的學習態度、對基本知識的掌握以及能力水平給出。

學生的學習態度根據其出勤情況，設計過程中與老師的溝通交流來評定。對基本知識的掌握可以從其開題報告、設計報告、設計的作品等情況判定。能力水平則反映在其創新思維能力、主動學習新知識的能力、文獻資料的查閱能力、語言表達能力等方面。

設計結束時各小組要進行15分鐘左右的答辯，小組組長介紹設計課題的總體情況，小組成員分別對各自負責部分的工作進行答辯，指導教師根據題目的復雜程度、創新性、任務完成情況和語言組織表達能力分別進行評分。這樣每個同學都得到了鍛煉，也有效避免了個別學生偷懶，自己不做完全依別人的現象，同時鍛煉了他們的團隊合作能力。而設計題目的各不相同也限制了學生互相抄襲的可能，所以指導老師給分就有了公平的基礎。這樣的成績評分方法還是相對公平和客觀的，也得了到學生的認可。

3 結語

針對高等工科院校《機械設計》課程設計普遍存在的問題，我們對課程設計的選題、教學方式、方法、設計手段以及考核方式等進行了大膽地變革和探索，目的是改變課程設計的陳舊面貌，激發學生的學習積極性，增強其創新思維意識和創新能力。課程設計的實踐結果也表明，學生的學習積極主動性、創新思維能力、團隊協作能力、語言表達能力都得到了很好的鍛煉和顯著地提高，學生的工程創新能力和設計能力得到了明顯的提升，這在他們后續課程的學習、一系列的創新大賽活動中以及畢業設計都有顯著體現，并將對他們未來的工作學習帶來深刻的影響。

參考文獻

[1] 王新華，沈景鳳，石云霞. 機械設計基礎.北京：化學工業出版社，2011.1

[2] 王新華，沈景鳳，石云霞. 高等機械設計.北京：化學工業出版社，2013.3

[3] 李學藝，丁淑輝，魏軍英. 機械設計課程設計教學研究[J].教育教學論壇，2014（41）：178-180.