導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇機械設計課程設計，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

二、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。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。（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。

篇2

一、機械設計課程設計存在的問題

目前，我國大多數高校機械類學生通常在第5學期進行機械設計課程設計，該設計是學生學完工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計課程后完成的一門較為綜合的課程設計，同時，這也是為學生畢業設計和今后工作后機械設計能力培養奠定一定基礎。但是長期一成不變的課程設計時間和題目，以及傳統的教學模式，早已不能滿足現代信息快速發展的今天。

1.傳統的課程設計時間短。機械設計課程設計通常是在《機械設計》課程結束以后的3周內進行，在期末的這3周中學生考試科目較多，很難集中精力集中時間做好課程設計。由于目前招生人數的增加，而指導老師的數量并沒有增加，這就造成了老師精力不足，最終導致課程設計的質量越來越低。學生沒有足夠的時間保證，導致學生思考問題不認真、不周全，照搬照抄，計算繪圖盲目倉促，難以達到課程設計所設置的目的要求。課程設計由于時間緊張，工作量大，老師不能及時地鼓勵學生的創新設計，從而限制了學生創新能力的培養。而對于學生單一的、不協作的課程設計，時間緊張，思維狹窄而受限就更難以充分發揮學生的創新才能。雖然有一些學生有好的想法，但是沒有充足的時間考慮，加上老師對學生的監管不到位，沒有老師的認真點撥和指導導致學生的創新能力受到限制。

2.課程設計題目陳舊、缺乏創新。機械設計課程設計通常選擇一般用途的機械傳動裝置或簡單機械。通常以齒輪減速器或蝸桿減速器為主體的機械傳動裝置作為設計課題。因為減速器包括了機械設計課程的大部分零件，具有典型的代表性。傳統的課程設計重點是鞏固和加強所學的理論知識，設計題目和給定數據多年不變，只需要按設計任務中給定的數據、方案及規定的設計方法完成一定的工作量即可，這就導致了相互抄襲的后果。學生缺乏主動性、積極性，教師缺乏新思維，師生同受其害。同時，傳統課程設計題目與專業、畢業設計相關度不大，使得學生所學專業課程無用武之地，缺乏學習興趣，設計與專業課程學習不同步達不到學以致用的目的和充分培養學生理論聯系實際的能力。

3.考核方式較為傳統死板，沒有調動學生的積極性。教師對課程設計的考核方式也過于簡單，學生最后提交的是圖紙說明書等紙質材料，由于學生考試的穿插，加上期末老師的年終總結任務較多，用于集中指導的時間少，教師只憑印象批閱說明書和圖紙，自行決斷，確定最終得分。整個課程設計過程前期組織動員工作準備不充分，缺乏師生的交流與互動，對學生的監督與管理不嚴，部分學生的抄襲很難評判。考核缺乏標準性和透明度，助長了懶惰學生抄襲的不良風氣，影響了勤奮好學學生的積極性，嚴重違背了課程設計教學的初衷。

二、改革手段和方法

針對目前課程設計學生態度不積極、時間較短、流于形式等現象，我們就本科生專業實習提出“長時間課程設計”的概念，即在機械設計課程初進行持續近一個學期的時間，以加強學生創新能力訓練，鍛煉學生在工作中解決實際問題的能力。這一概念通過近幾年的實施取得了一定的成果，但有些方式仍需繼續探討。

1.采用“化整為零”法。通過將課程設計融入平時課程作業中，學生在進行課程學習時，有的放矢，應用所學知識完成課程設計計算工作；課程設計中先進設計方法和手段的訓練，使學生在實踐中應用設計軟件，掌握三維建模知識，了解虛擬裝配過程。在平時上課時完成課程設計的計算部分，課程設計節省的計算時間用于對學生的應用現代設計軟件，開展先進設計方法訓練及應用；增強實踐性環節教學，建議實驗室允許學生借出減速器模型，在課程設計室內使用，從而通過先進設計方法訓練和增強實踐能力，提高學生設計能力和綜合素質。“化整為零”法推動課程設計的改革。根據教學大綱的要求，在不減少學生的設計工作量的前提下，采用“化整為零”法來完成課程設計任務，就是在開始講述機械設計部分的時候就把課程設計任務書發給學生，將課程設計的部分計算內容（如帶傳動設計、齒輪傳動的設計）放在機械設計課程教學時，作為課外作業布置給學生，這樣可以發揮學生學習的主動性和積極性，同時老師在日常教學期間通過批改課程設計作業，及時地發現學生的計算錯誤或不合理的設計，督促學生及時改正。

2.在課程設計中引入現代設計軟件，提高學生的興趣。學生在機械制圖課程教學中已經學習了Auto-CAD，但是沒有把它與具體的工程設計結合起來。我們根據學生的具體情況，在課程設計中以不同的方式把計算機CAD技術應用到設計中，鼓勵一般的學生能夠進行零件的平面CAD繪圖，對于基礎好的學生鼓勵他們對零件進行三維CAD繪圖或者運用UG、Pro/E、SolidWorks軟件繪圖，也可以在電腦上完成裝配圖的繪制。機械設計基礎的課程設計并不是孤立的，它不僅是與任課指導教師有關的教學活動，也是在先修的相關課程基礎上的實踐教學環節。因此，可在設計中聘請制圖、公差、力學等相關課程的教師，從各個不同的角度加強業務指導，進一步提高學生的工程素養和素質。

3.結合機械創新設計第二課堂，提高學生創新能力。為避免設計的雷同，采用多題目、多數據，將全班分成若干小組，每組3～5人，經小組成員民主選出組長全面負責設計工作，小組各成員按照自己的學習優勢進行合理分工：數據計算與整理、查閱手冊資料、繪制圖樣、三維造型與裝配等，每人各負其責，獨立完成，但要數據共享，步調一致。由于學生缺乏實際經驗，往往需要對某些結構不夠合理的地方進行多次修改，采用軟件只需修改零件某個參數的數值即可完成整體修改，方便省時，且整個設計過程符合學生的認知規律，使學生能夠更加深入地理解設計的內涵，并可以直觀地看到自己的設計成果，增強學生的成就感。采取靈活多樣的教學方法，根據設計對象的不同和設計過程中隨時出現的具體問題，針對年輕人思想活躍的特點，鼓勵學生在總結前人經驗的基礎上有所創新，引導學生獲取知識與方法。此外，在設計節點組織學生相互間互查，以提高其對技術文件的審核、鑒定的能力，以及對工作精益求精的態度和責任感。采用第二課堂和課程設計想結合的方式，設立專項基金，針對學有余力的學生，激勵其進行創新性實驗研究。根據所申請項目的內容及課題完成情況進行審批，給予一定額度的資金支持并配備專門教師給予指導。對于特色較為鮮明、成果比較出眾的項目資助其申報發明專利、撰寫論文和參與學術交流，并優先推薦評選“國家大學生創新性實驗計劃”。同時，積極創造條件、出臺措施，鼓勵學生參加教師的科研項目，給學生提供廣闊的自由發展平臺與空間。

4.結合科研項目提高教師的積極性。這雖然加大了教學的難度，要求教師具備扎實的工程功底，但既滿足理論聯系實際的要求，又可達到綜合訓練的目的，讓學生體會到機械設計中既要參考原有樣機，又要積極思考，有所創新，對提高學生的設計水平和促進教師教學水平的提高都非常有益。需要注意的是選題的適當和題目的相對穩定，并設立合適的考核節點，對課程設計的全過程進行約束和監督，以利完成課程設計的教學要求。在《機械設計基礎》課程伊始，即下達設計任務，通過系統的設計任務將原教學內容中相互獨立且略顯繁雜的知識點聯系起來，置學生于實際的工作情境之中，使其切身去解讀一個機械裝置的實際設計過程，并掌握由此所涉及到的原理、知識以及問題解決思路和方法。帶著問題來學習課程，設計中每一步結果的取得，無論是數據還是結構，都與教學的各章節密切相關。在教學中進行實際工作的演練，是抽象知識與具體行動的有機融合，能夠極大地激發學生的學習興趣和學習潛力，鍛煉學生的實戰設計能力，培養全面的設計素質，為課程設計的順利完成奠定良好基礎。

三、結論

經過幾輪的課程設計實踐，本項目取得如下成果：

1.針對學生能力，開展分層次教學，讓學有余力的同學利用課程設計的平臺鍛煉三維建模能力，二維繪圖能力，并起到輻射帶動作用；

2.以“做中學”的模式讓學生自主自發學習應用先進的設計軟件，一方面提高了他們軟件水平，另一方面，提高了他們的自信心和主動性，促使他們掌握了一種有別于死記硬背的新的學習方法。

作者:李霞 陳建萍 魏敏 葛云 單位:石河子大學機械電氣工程學院 新疆交通職業技術學院汽車與機電工程學院

參考文獻：

[1]郝秀紅，邱雪松，王瓊，等.機械設計課程設計教學改革初探[J].教學研究，2011，（03）：51-54.

[2]易傳佩.機械設計課程設計融入課堂教學的探索[J].職業技術教育，2007，（14）：20-21.

篇3

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。

篇4

【關鍵詞】

課程設計；設計理念；指導

1.引言

《機械設計》是機械類專業學生的一門主干技術基礎課，它以通用機械零部件的設計計算以基本內容，通過該課程的教學，綜合運用本課程和其他先修課程的知識，使學生具有設計機械傳動裝置和一般機械的能力。除了課堂教學，本課程還安排2-3周的課程設計。《機械設計》課程設計本來是根據《機械設計》課程的內容、學習要求，安排的隨該課課程設計。不只如此，更是機械類學生大學期間一個重要的實踐性環節，是機械類學生第一次全面設計實踐訓練。此次設計是畢業設計、未來的設計工作的基礎和起點。眾所周知，“良好的開端是成功的一半”，故此次設計對于學生極為重要，尤其是對學生建立正確的設計理念。因為設計理念是設計的核心和靈魂，通過課程設計，使學生初步理解、體會設計理念的內涵和關要。要實現此目標，教師在課程設計中的科學指導非常關鍵。課程設計時，學生們一般是大三上學期，從學校到學校，一直習慣于考試，考試訓練的習慣，使得很多同學，習慣于尋找答案，特別是一個標準答案。此種思維模式和設計有很大的不同，設計是針對實際的問題，實際的問題的解決，其答案可選項往往有多種而非一種。這一點很多學生設計時不習慣、不適應。例如軸的設計中，經過計算：軸徑d>=21mm,經常有學生問，d取多少是正確的？這要看此軸段上，有無裝其他零件？與同軸上其他軸段的關系？若此處是普通轉軸的過度軸段，其上不用裝任何零件，那么取21.5、22、22.5、23、24、25等都是對的，可選項理論上無窮個，設計時自己選擇一個即可。另一方面，設計是一項系統工程，設計時，哪怕一個零件的設計也要考慮相關的很多實際因素，更何況一部機器的設計。相比而言，以前學生們的單科學習考試，要簡單得多。設計時，不只用到《機械設計》、或某一科單科知識、往往要涉及多門相關先修課程，如《機械制圖》、工程力學、材料、互換性及測量技術等等，還要參考手冊、圖冊等設計相關資料。為使學生從應試思維、心態順利過渡到課程設計應有的狀態，指導教師的科學指導非常關鍵。二十年以來，筆者一直從事《機械設計》教學和課程設計的指導，曾跟從前輩老教師，聽授他們的課程指導，自己獨立指導過學生課程設計不少于三十批次。雖然關于設計理念，設計指導相關書籍、資料非常多，而且很完備。但切合學生課程設計時的實際情況，使他們易于接受、應機施教的講解、做法卻很少見到。基于此點，筆者在此總結前輩和自己在課程設計中做法，但愿能對同行他人有所啟發和幫助。

2.《機械設計》課程設計中的設計指導

2.1設計理念的解讀

根據學生的實際情況，講解設計的理念使學生理解何謂設計，然后學生在此次課程設計中才有可能按此理念去設計、去實踐。故切合學生的心態，恰當的解讀是很重要的。

2.1.1首先，設計必須結合實際，不能脫離實際而設計由于學生從學校到學校，機械工程、設計實踐的機會很少，什么叫“結合實際”，他們自己不好理解。雖然當前是課程設計，但作為老師，教學活動不應局限于此，既要著手于當下的設計，更重要的必須立足于未來，從為培養未來工程師的角度來考慮。

2.1.1.1選題方面，必須具有實際意義、具有應用性，不能脫離實際；本次課程設計中，題目是確定的。不久的將來，學生們會參加工作，若做設計性的工作，如果選題方面已定，不必說了；倘若是自主選題、或根據用戶要求定課題，則應知道選題的原則和注意事項。需要慎重考慮設計題目是否合適，是否符合用戶要求、是否符合國家環保要求、或至少不違背相關的法律、法規等（例如至少不能損害公眾利益等）。

2.1.1.2課題的設計、制造等環節必須考慮實際實施，具有合理性、可行性，最好方便實現。此項內容涉及的環節因素很多，從思考角度方面：一方面是用戶，站到用戶立場考慮，盡量滿足用戶的需求；另一方面，對生產制造方而言，方便實施。應考慮的因素很多，但結合學生的情況，不宜要求太多，講得太多，否則學生很難把握，只就目前較易理解和接受的來講和要求。以設計時選材為例：一般用戶希望產品價格低，機械產品零件常用金屬材料，如鋼、合金鋼等，這些材料市場上易采購到（方便生產方），若一般碳素鋼能用，就不一定要選合金鋼，因為價格方面合金鋼要貴一些，當然有其他考慮必須選用合金鋼，則屬另一種情況。如果設計選材選用昂貴材質，必然增加產品成本、使產品價格高，增加用戶的經濟負擔。再如公差等級等方面涉及很多，從易于理解的精度等級方面給學生講解，他們容易理解：低精度能滿足實際要求，就不一定要選精度高的，例如9級齒輪就可以，就不必選8級。因為低精度易于實現、成本低。等等。

2.1.2設計與計算課程設計中，不少同學搞不清設計和計算的關系，相當多的學生認為必須先計算，依據計算數值才能定零件參數；還有學生不管老師分配的原始參數，找來圖紙資料參照就開始畫圖；這兩種做法都有失偏頗。在設計中，要根據具體的問題來定，一般說來，設計中的一些零件是先計算，依據計算數值才能定零件參數，再具體結構設計，例如帶式輸送機傳動裝置中齒輪、軸；一些零件是參照資料（或圖紙）或其他相關零件先選好，而后驗算或核算，例如軸上用的滾動軸承，依據軸徑先選擇類型、型號，再做計算；有些零件目前無法計算，依據經驗或參照類似零件直接設計、完成工作圖的繪制、例如減速器箱體、箱座；一些零件，如不受載荷或載荷很小，不用計算，例如定位銷。

2.1.3參考借鑒與自己設計設計手冊、設計相關資料等，是設計人員必須配備的。即使是對設計經驗豐富的工程師，設計時仍需要借助手冊、圖冊等設計相關資料，更何況是沒有設計經歷的同學。故設計中、繼承和借鑒，參考前人的成果是正常的、也是應該的，依據設計手冊、相關資料來完成自己的設計是必須的。否則，單單靠自己，完成一項設計是不大可能的。當然，參考、參照也不是盲目照抄，而是根據自己的設計問題去參考借鑒。而且設計中，運用標準、手冊、圖冊和有關資料，解決實際問題的能力，是工程師的一項基本技能和要求。《機械設計》課程設計其中一項任務，就是培養和鍛煉這項技能。故《機械設計》課程設計中，參考借鑒是必須的，另一方面，設計時根據具體情境，做出合適的選擇在設計時更為重要，這有時只涉及《機械設計》、或某一科單科知識、有時要涉及多門相關先修課程知識的綜合運用，在設計中，應用學過的理論知識做出自己認為合理的選擇，就也是課程設計中的一項重要內容。

2.2設計的實施指導

首次布置課程設計時，先按照上述內容，對學生的課程設計做共同指導。以后的時間里，一般高校，課程設計安排3周（或2周），教師去設計教室實地具體指導是很重要的環節。去設計教室，針對學生提出的具體問題，個例問題、普遍性的問題的答疑、討論，使學生在設計中去體會、理解設計，進而為畢業設計打基礎，也為未來的工作奠定初步的基礎。有少數教師把設計題目、任務布置后，很少去實際指導或不去指導，認為借此培養學生的獨立性和創新能力，此種觀點不敢茍同。筆者認為，教師的身體力行對學生是非常重要的教育。結論《機械設計》課程設計是機械類學生的首次重要的設計實踐。教師的指導，尤其是對設計理念的講解、針對他們存在的誤區解讀，對學生非常重要，因為設計理念是設計的核心，樹立正確的設計理念對課程設計乃至學生以后的設計工作，意義重大。根據學生們習慣的考試心態，恰當的解讀設計理念，使他們處理好設計與計算，參考借鑒資料與自己設計的關系等。使學生理解何謂設計，從而在課程設計中按此理念去設計、去實踐體會。教師在講解設計理念時，不求面面俱到，關鍵是能點出學生習慣的、與設計相背的思維模式與想法。他們暫時不好理解的，可以暫且不要求，這是首次布置時教師要做的。在以后的時間，指導教師最好能去設計教室實地具體指導，這是很重要的環節。這樣能適時把握學生的動態，使他們不至于偏離設計的根本理念。對學生的個例問題、普遍性的問題的答疑、討論，能加深學生對設計思想的理解，更好地把握設計的理念，以便順利完成課程設計，為將來的設計奠定良好的基礎。

作者：王紅梅 單位：山東理工大學機械工程學院

篇5

2設計地點的選擇

課程設計起初選擇在教室進行，設計過程中需要的手冊、標準等由學生從圖書館借來使用。由于手冊多而且多數比較厚重，同時受教室墻壁的阻隔，妨礙了圖書的共享。2012年起，圖書館進行了相應的改造，開辟了自然科學閱覽室，藏有工程類的樣本書和期刊。閱覽室的環境特別方便學生進行手冊查詢，也彌補了設計手冊復本的不足，提高了學生設計的效率。

3設計過程的控制

課程設計是在教師的指導下，由學生獨立完成的。為使學生盡快進入設計角色，并自始至終地保持積極主動完成課程設計的熱情，在設計過程中注重培養學生的學習能力及解決工程問題的能力。

1）明確設計任務，給出課程設計的時間安排和考核要求，讓學生盡快熟悉設計對象。由主講教師就課程設計目的、要求、設計任務、題目等安排向學生交底，對設計過程中遇到的一些共性問題啟發提示。

2）幫助學生理清設計思路，落實掌握設計方法。機械設計課程設計展覽中將減速器設計過程中“邊計算、邊畫圖、邊修改”的思路和方法作為重點。設計過程中引導學生對經驗設計、設計計算與結構尺寸確定等方面的正確運用和處理，使學生體會設計是綜合運用所學知識的過程，將強度、結構、工藝等方面的知識通過設計過程加強和鞏固，使設計結果滿足設計要求。設計計算和結構設計是設計能力的2個主要方面，而結構設計是確定零部件形體的主要階段，也是一個難點，為此提出結構設計要完整、清楚地表達設計意圖，準確、合理地滿足設計要求，把2/3的時間用于裝配草圖設計、裝配圖的繪制。同時課程設計全過程中突出結構設計，提倡學生獨立思考，鼓勵設計新穎結構，將結構工藝性和經濟性作為評價結構設計合理性的主要方面。總之，組內的每個學生都需要完成裝配草圖設計、裝配圖的繪制。而拆零件圖的工作，則由小組成員協作完成。

4設計結果的評定

課程設計完成后，按小組進行結業答辯。設計綜合成績按照圖紙質量、說明書、答辯情況及綜合設計表現，按百分制評分（平時60%，答辯40%）。

5結論

綜上所述，《機械設計》課程設計教學的有效改革，主要體現在以下幾個方面。

1）分小組進行課程設計有助于學生互學，還培養了團隊精神。

2）在圖書館開展課程設計，提高了設計效率。

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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。

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作者簡介：閆存富（1972-），男，河南安陽人，黃河科技學院工學院，副教授，工程師；孔令云（1966-），男，河南安陽人，黃河科技學院工學院，教授。（河南 鄭州 450063）

基金項目：本文系鄭州市重點實驗室建設項目（項目編號：121PYEZX179）、鄭州地方高校新世紀教育教學改革及人才培養工程（項目編號：ZZJG-C6022）、河南省重點學科建設（項目編號：豫教高[2012]186號）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0125-02

機械設計基礎課程是高等學校機械類專業學生的一門很重要的專業基礎課，其課程設計是在學生機械設計基礎課程結束之后，進行的一項綜合性課程設計，是機械類專業學生一個重要的實踐教學環節。

課程設計是使學生根據老師給定的題目和要求，通過自己查閱相關資料，進行結構設計、理論計算、繪制相關圖紙并最后寫出設計說明書。以培養學生機械設計能力、獨立運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力，提高基本技能為目的。在課程設計中，不僅要使學生得到基本技能的訓練，還需提高他們的工程設計及創新設計能力，為后續課程的學習、畢業設計及畢業后從事科學研究奠定基礎。

一、當前課程設計中存在的問題及原因

結合教學經驗，總結當前機械設計基礎課程設計教學中主要存在的幾方面問題。

1.學生先修課程基礎較差，課程設計質量得不到保證

在課程設計中，要涉及到工程力學、工程制圖、互換性與技術測量及機械原理等先修課程的知識，由于這些課程學習時是分開單獨學習的，在設計中則需要綜合應用，此時問題就會暴露出來了。該方面問題在圖紙上表現特別突出，主要表現為制圖時不知道先畫中心線、標題欄位置不對、圖中箭頭畫法和一些零件的簡化畫法錯誤等，其他如正確標注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯誤，圖上的技術要求臨時湊上一些內容等問題；工程力學方面的問題主要表現為不能很好地應用工程力學知識去對軸、軸承及其他零件進行強度校核，有些學生在設計計算時不知道什么是截面法等；機械原理方面則主要表現為對有些常用機構的特點不清楚，如有的學生在設計時將蝸輪設計為主動件去帶動蝸桿轉動，根本就不知道蝸輪蝸桿傳動具有自鎖性。另外說明書書寫不規范，有些圖、表和相關符號標注不符合相關規定等問題也是很常見的現象。

上述問題常見的原因主要是學生先修課基礎知識掌握較差。學生反映說是在學習時有些知識點老師沒有講或沒有重點講，再去問老師，老師則說課時太少，沒時間講，此類問題就需要指導老師在設計前給學生補充講解一下。

2.學生在課程設計過程中缺少思考，盲目照抄現象嚴重

目前我校“機械設計課程設計”課題都采用減速器作為設計題目。指導老師給出已知數據，由學生完成擬定傳動方案、選擇電動機、計算相關參數、設計主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設計說明書。課程設計的題目單一，設計過程大同小異。雖然在課程設計結束時，大部分學生都能完成設計任務，但學生大多是機械式的模仿設計，缺乏主動思考。加上多數學校都是將課程設計集中安排在2～3周內完成，學生又是初次接觸設計，沒有經驗，在時間安排上不重視，到后面真正去做時才發現很多問題。如果老師又催得緊，這時候有些學生就會去拷貝、復制別人的東西。有些學生還會有選擇地作一些輕微改動，而有些學生則干脆完全照搬過來，只改紙上的姓名、學號，其他數據計算和結構設計都相同，抄襲現象特別嚴重。

3.學生對課程設計不重視，學習態度不夠端正

筆者在教學過程中發現，大部分學生都能完成工作任務，但是有一部分學生根本就不重視課程設計。他們認為反正自己將來不從事這個專業，所以就沒必要下功夫去做，只把課程設計看成是一次大作業。而且由于學生是初次接觸這種設計型任務，在剛開始設計時，往往不知如何入手，時間安排上很松散，效率不高。而等學生慢慢入門以后，時間已經所剩無幾，以至于在最后幾天加班加點，隨便抄襲別人或一些書中的現有設計來應付交差。有些老師把關不嚴，使得這種現象更為嚴重，這種做法就會影響到下一屆的學生，造成惡性循環。

4.課程設計學生多，指導教師偏少，影響課程設計質量

隨著招生規模的增大，學生人數比以前增加了許多。而在設計過程中負責指導的專業課教師有限，經常是一名教師指導一個班或兩個班的學生，教師在指導課程設計時很難照顧到每一個學生。教師在設計時也就很難發現學生存在的問題，直到課程設計結束，交圖紙和說明書時才發現問題。而有的學生在設計過程中不懂裝懂，老師不催，他們也懶得做，直到最后老師催繳課程設計時，才匆匆整理一下，湊出一個設計交上來。這樣的課程設計，其質量可想而知，學生的綜合設計能力很難得到提高，課程設計的目的也就難以實現。

二、課程設計教學改進措施

針對課程設計中存在的上述問題，在課程設計教學中提出如下改進措施：

1.加強與前修課任課教師溝通，夯實基礎，保證課程設計質量

通過與前修課的任課教師進行溝通，將課程設計中發現的專業課問題適當提出來，在上課時作為重點來講，提前為課程設計奠定一個扎實的基礎；在課程設計開始前要將設計過程中容易出錯的部分給學生提前強調一下，將錯誤消除在萌芽狀態；在課程設計過程中教師要勤于檢查學生的進度和質量，發現問題及時提出，督促學生改正。

2.課程設計題目多樣化，杜絕抄襲現象

數十年來，課程設計的選題大同小異，都以減速器或皮帶機為設計題目，每屆學生都重復同樣的設計內容，會影響教師的創新精神。而有的學校在制圖課的測繪練習時也選擇減速器，使得課程設計的題目過于重復。所以指導老師最好能深入現場發掘新的題目，給學生提供多個題目，盡量避免設計題目的重復，從源頭上杜絕抄襲。

3.加強師資培訓，提高指導老師專業水平

課程設計實際上是學生第一次獨立的將所學理論知識應用到實際中的一次演練，在此之前學生對實際工程設計了解很少，作為指導老師自身應該具有較高的設計水平和一定的設計經驗，這樣在給學生指導時才能直奔主題，使學生少走彎路。而現實中由于近幾年學校擴招，有工作經驗的老師相對較少，所以有些學校就只有讓一些剛出校門的畢業生去帶學生的課程設計。而這些教師自己就對實踐設計知之甚少，只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”，可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設計效果。即便是湊合著帶著學生做出來了，課程設計的質量又如何得到保證。

4.嚴格設計進度，保證設計質量

另外機械設計課程設計是一項較復雜的工作，包括大量的計算、設計、繪圖及編寫說明書等，需要查閱有關設計手冊和資料，并綜合運用多學科的知識。設計進度過快，在設計過程中就會缺乏深入細致的研究工作，出現不求甚解的現象，難以保證設計質量；若設計進度過慢，就會出現前松后緊現象，到后期會出現抄襲現象，同樣也無法保證課程設計質量。所以應由教師提出一個設計進度計劃，明確設計過程中各階段應完成的內容，要求學生基本上按著該進度計劃進行設計。

5.端正學生學習態度，改進考核方式

那些認為反正自己將來不從事這個專業，所以就沒必要下功夫去做，不重視課程設計的學生，可以給他們解釋課程設計不僅僅是讓他們完成一次設計任務，根本目的是培養學生對所學知識的綜合應用能力、創新能力和獨立做事的能力；同時通過獨立完成課程設計，可以培養學生獨擋一面的能力，為學生的將來奠定基礎。由此提醒學生，那種將課程設計僅僅看成是一次大作業的看法是極端錯誤的。

由于各個學校的具體情況不一樣，當前各個學校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學校采用指導老師一人說了算的考核方式，而有些老師平時又對各個環節把關不嚴，在最后驗收時又沒有詳細審查設計內容就匆忙給個成績了事。這樣致使比較努力的學生得不到好成績，而有些完全照抄過來的學生卻能得到好的成績，造成部分學生存在僥幸心理，認為即使不認真做最后也能合格。所以筆者建議對課程設計的考核采用分段給分制，即可將總成績分為平時成績、成果的質量和答辯成績三部分。其中平時成績包括平時的考勤及設計過程中與設計的計劃進度的符合程度，成果的質量包括設計說明書和繪圖，答辯成績即最后由答辯評委給出的成績。

三、結束語

機械設計課程設計作為機械類專業學生的重要實踐教學環節之一，具有承上啟下的作用，無論機械設計課程設計采用何種方法和手段，但目標是統一的。學生先修課程基礎差、在課程設計中缺少思考、對課程設計不重視、參與課程設計的學生多、指導教師偏少等是影響課程設計質量的主要因素。采用提高先修課程的上課質量、課程設計題目多樣化、提高指導老師專業水平、嚴格設計進度、端正學生學習態度及改變傳統的考核方式等措施能有效提高教學質量。

參考文獻：

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0142-02

《機械設計基礎》是近機類專業必修的一門技術基礎課程，它主要介紹常用機構和通用機械零部件設計的基本知識、基本理論及設計方法等內容，為學生學習后續的專業課程奠定一定的基礎，具有較強的理論性和實踐性。《機械設計基礎》課程設計是《機械設計基礎》課程重要的實踐性教學環節，一般安排在課程結束之后，大約占用兩周時間，是學生在大學里第一次較為全面的工程設計與實踐訓練。課程設計的主要目的是讓學生綜合運用本課程的理論知識和生產實際知識，起到深化拓展有關機械設計方面知識的作用，為后續專業課程的學習、順利完成畢業設計任務、提高就業率等打下一定的基礎。

一、課程設計質量的提高辦法

《機械設計基礎》課程設計通常選擇一般用途的機械傳動裝置或者簡單機械作為設計內容。目前采用較廣的是將以齒輪減速器或蝸桿減速器為主體的機械傳動裝置作為設計課題。因為減速器能夠較全面地反映本課程所學的內容，主要包括電機、帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承、聯軸器、螺栓、鍵、銷、、密封、減速器附件及箱體等，偏重零件方面的設計。課程設計的工作量為減速器總裝配圖（0#圖紙）1張，齒輪和軸類零件工作圖（3#圖紙）各一張，設計計算說明書一份（16k紙25頁左右）。內容較多而且設計過程比較復雜，需要把設計出的參數變為具體的結構，要求學生在兩周內完成確實有一定的難度。那么，如何幫助學生順利完成課程設計，如何提高課程設計的質量呢？本文結合多年的教學經驗進行簡單介紹。

1.要求學生重視課程設計。學生往往認為課程設計是一門考查課，比開卷考試還容易應付，無非就是把課程的內容按照一定的順序抄寫一遍，因而敷衍了事，把更多的精力都用在了復習其他課程上，對課程設計缺乏積極性和主動性。部分學生還以查閱資料為幌子逃課、遲到、早退等，甚至同學之間相互抄襲，瞎編亂造，忽略了知識體系的系統性和完整性，結果當然是課程設計質量不令人滿意，故而必須要求學生從思想上重視課程設計。

2.要求教師嚴格管理課程設計過程。教師對課程設計的管理不夠嚴格，不關心學生的出勤率以及遲到早退現象，或者把考勤任務直接交給班干部，而班干部又礙于班級同學的情面，不向指導老師如實匯報出勤率，這就給部分同學提供了鉆空子的機會。課程設計占用兩周時間，教師應該嚴格卡住時間點，比如：第1周，完成執行機構運動簡圖的繪制，完成減速器箱體、以及附件的設計，完成總裝圖的手繪圖，并及時進行檢查，及時改正存在的錯誤，防止學生走彎路；第2周，繪制零件圖，完成設計計算說明書，要求學生按時完成給定的任務，提高他們的獨立工作能力，加深對理論知識的理解掌握，防止個別同學平時不努力做，專搞最后突擊、抄襲。兩周的課程設計結束，要組織學生進行答辯，對于那些回答問題模糊不清，說話支支吾吾、語無倫次，圖紙上漏洞百出的同學要嚴厲批評，要求其認真整改，問題嚴重的同學要重新進行課程設計。

3.要求學生自己動手拆裝減速器。減速器在現代機械中應用非常廣泛，但是大部分學生從來都沒有接觸過，對其詳細結構當然也缺乏感性認識。只有通過實物裝拆，才能使學生對減速器的結構有更加直觀的認識，才能進一步分析減速器中力和運動的傳遞途徑。裝拆的重點是軸系零部件的結構及裝配關系，使學生能夠在設計中結合實際，選擇合適的結構和尺寸，條件允許的話，還可以組織學生去減速器生產廠家參觀或者觀看陳列室。此外，對于箱體的設計也非常重要，箱體結構復雜，其各個尺寸，如箱體壁厚、箱座凸緣厚、箱體深度、軸承端蓋外徑、凸臺高度、外箱壁至軸承座端面的距離等，單憑想象或查資料很難設計，有了實物才容易理解，方便學生繪制總裝圖和零件圖。

4.要求學生重視傳動方案的選擇。傳動裝置用于將原動機的運動和動力傳給工作機構，并協調二者的轉速和轉矩，以滿足工作機對運動和動力的要求。傳動方案的擬定主要包括傳動裝置的選擇、總傳動比的確定、各級傳動比的分配、傳動裝置的運動和動力參數的計算等。傳動方案擬定是機器總體設計的主要組成部分，方案設計的優劣對機器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸等均有一定程度的影響，因此確定一個較優的傳動方案至關重要，需要對各種方案進行仔細分析比較，還要考慮工作環境、載荷平穩性、生產條件等多個方面。當采用幾種傳動形式組成的多級傳動時，需要考慮各級傳動機構的布置順序，各級機構所適應的速度范圍等，還需要考慮各種傳動形式的優點和缺點，如：帶傳動工作平穩，具有緩沖吸振、過載保護等優點，適宜放在高速級，但是它的承載能力較低，結構尺寸比較大；鏈傳動因多邊形效應而存在運動不均勻、有一定的沖擊振動，適宜放在低速級；斜齒輪傳動的平穩性比直齒輪好，承載能力也較強，適宜放在高速級，但是在傳動中會有附加軸向力產生；錐齒輪加工比較困難，一般放在高速級，并限制其傳動比大小，以減小其直徑和模數；蝸桿傳動的傳動比大，傳動平穩，但是效率低，適宜放在高速級，以減小傳遞的轉矩，獲得較小的結構尺寸從而提高效率。

5.重點檢查圖紙中存在的問題。課程設計的兩周結束后，要求學生把設計結果以圖紙和說明書的方式上交，并在答辯時正確完整地回答老師提出的問題。這樣一來，學生就需要完全清楚整個設計過程，并在圖紙上正確表達出來，在說明書中提供有關參數的合理選擇。關于畫圖部分，用到了機械制圖課程中所學的知識，如主視圖、俯視圖、左視圖，“長對正、高平齊、寬相等”，尺寸標注、公差配合、表面粗糙度等內容，學生必須嚴格按照制圖的有關標準去執行。此外還應注意一些容易出錯兒的細節問題，如兩個齒輪嚙合處、螺紋聯接處、滾動軸承處、油標及油塞的位置、軸承端蓋上螺釘的位置、三個視圖的投影關系等。還需提醒學生注意，總裝圖中的尺寸標注主要包括特性尺寸、配合尺寸、安裝尺寸和外形尺寸，其他的尺寸都標在零件圖上；軸承與孔的配合，只標軸的配合性質；齒輪與孔的配合，標軸和孔的配合性質；零件序號的編寫、明細表、標題欄的填寫一定要遵守國標規定；圖中的數字、字母、漢字、符號等也要按照要求書寫。

6.重視答辯與成績評定。答辯是課程設計的最后一個環節，是對學生工作成果的一次全面檢查，通過提問題的方式引發學生思考，幫助他們提高對機械設計過程的理解和認識水平，因此務必組織學生進行答辯。在答辯過程中，可以發現學生設計中存在的問題，要求學生進行改正，提高設計質量。成績評定要采用以答辯為主，參照平時表現（包括出勤情況、學習態度、鉆研精神、遵守紀律情況等），設計計算說明書及圖紙質量綜合評定的方法。

《機械設計基礎》課程設計是教學實踐環節中很重要的一環，是啟迪學生的創新思維、開拓學生創新潛能的重要手段，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：

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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

篇10

關鍵詞：

機械設計基礎；實踐環節；工程應用

《機械設計基礎課程設計》作為《機械設計基礎》課程的延續，機械設計基礎課程的一個重要實踐教學環節，是工科院校機械類學生第一次獨立自主設計，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。也是一次對理論與實踐相結合的新教學模式的探索。隨著社會和企業對人才需求的變化，要求機械類工程應用人才具有扎實的理論知識基礎、良好的動手操作能力、獨立思考能力，具有發現、分析和創新性的解決實際工程問題的能力。這也對我國大中專院校的教學質量提出了新的要求和目標。與此同時，機械設計基礎課程設計作為一個重要的實踐環節也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養與企業需求相符合的工程應用型人才這一目標，從機械設計基礎課程設計的教學內容、教學方法和考核制度等方面進行改進和實踐。

1“機械設計基礎課程設計”現階段存在的問題

1．1題目單一，束縛學生創新力

機械設計基礎課程設計設計題目多為以減速器為主體的傳動機械裝置。主要包括對傳動參數計算、齒輪傳動設計、帶傳動設計、軸的設計、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機械設計基礎課程教學內容，成為各大高校常用的典型課程設計題目。采用“教師隨機輔導，學生自主作業”的教學模式，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。題目單一帶來的后果就是網上參考資料泛濫，或者往屆學生設計資料外流等各種原因造成的學生抄襲情況嚴重的現象。導致與學校開設這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現象嚴重束縛了學生的創新力。

1．2設計任務大，時間緊

機械設計課程設計實踐周期大多為三周，通常在理論課程后進行，根據學生專業基礎知識差異，可分為單級齒輪減速器和二級齒輪減速器。課程設計設計大量的參數計算，需要學生在掌握理論知識的基礎上能夠熟練使用設計手冊，而且在設計過程中還需要全面考慮強度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問題，學生在缺乏實際設計經驗的情況下很難順利完成設計計算。同時在整個設計過程中還融合了工程力學和幾何公差與測量方面的知識。這些課程開始時間與課程設計間隔過長，很多學生無法快速學會將這些知識運用到課程設計當中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設計說明書。種種原因都導致學生時間緊迫，無法在有限的時間里面完成優秀的設計。

1．3管理方式存在差異

理論教學主要在課堂進行，有教師主導，嚴格按照教學計劃進度教學。而課程設計一般指定一個固定教室，以班級為單位。在課程設計期間，要求學生按照教學時間集中在教室進行學習，在此期間，教室隨機進教師對學生進行輔導和考勤。這種管理模式對學生的自律性要求極高，事實證明，大部分學生并不能嚴格按照要求時間節點完成設計任務，導致整個設計過程延后，設計質量下滑。

1．4學生態度不端正

課程設計考核以答辯形式為主，很多學生認為不管過程如何，都不會出現不及格的情況。這種心理使得大部分學生態度不端正，缺乏對該課程的重視。導致的后果就是最終的設計成果質量較差，甚至為學生抄襲提供的正當的借口。這與機械設計基礎課程設計開設的目的是相背離的。

1．5缺乏團隊合作精神

機械設計基礎課程題目大多為減速器傳動裝置，要求學生獨立完成。為了保證每位學生數據不會重復，一般可根據結構和數據不同劃分，這樣也可以減少抄襲現象。然而，機械設計基礎課程設計時間長，工作量大；涉及的理論知識相對寬泛，且學生又都缺乏實踐經驗。這樣問題都會影響設計進度和質量。一般課程設計都會安排教師進行指導，為培養學生獨立思考和分析問題的能力，教師一般都其監督和引導作用。一旦遇到疑難問題，而指導教師又不能及時出現并予以解答，學生只能束手無策。作者通過對學生觀察，發現大部分學生在設計過程中獨自為營，遇到問題只會埋頭思考，反復琢磨卻無處求解，對很多設計過程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個環節的收獲也是寥寥無幾。

1．6考核標準存在差異

機械設計基礎課程設計的最后成績主要由課堂考勤、進度檢查、數據計算準確與否、作圖質量和答辯等幾部分組成，分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式沒有一個明確的評分標準。由于每位指導老師評估成績時的側重點不一樣，導致考核時上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產生的影響就是經常有學生對自己獲得的成績與預期有所偏差。這種現象也極大地打擊了部分學生的積極性，對該課程環節在全校的印象產生消極作用，不利于對下一屆學生課程的開設和管理。

2提高“機械設計基礎課程設計”水平的方法

2．1從題目改革入手，培養學生創新力

國外高校注重實踐創新能力的培養，建立創新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創新活動。培養學生創新能力是世界上許多科技強國高等教育改革的目標。日本把科學技術中創造力作為一個重要的發展戰略。德國將學生開拓創新能力作為新世紀教育的重要部分之一。我國的高等教育也提出深化教育改革，加強素質教育，開展提升創新的教育。提高學生的實踐能力，培養求異思維；注重個性發展，是培養他們的創新精神和創新能力的必要途徑。傳統的機械設計基礎課程目的是鞏固所學理論知識，重在引導學生將課堂所學融入到設計當中。因此，減速器設計基本滿足這一要求，這也是課程設計題目常年不變的原因所在。題目和數據不變導致的后果就是學生思維受限，缺少對新事物的好奇心以及解決問題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規中矩，缺少創新點。21世紀的人才培養模式是：“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強機械設計課程設計的改革和建設，著重培養學生的協同創新能力。為達到這樣一個目標，我們可率先從課程設計題目改革開始。減速器傳動裝置所包含的設計內容確實能全面的概括機械設計基礎這門課的是知識點，不需要刻意回避對改題目的選用，但參與課程設計的學生專業各有不同，包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、工業工程和材料專業的學生。我們可以從學生的專業不同入手，結合各專業的學習重點對題目適當調整，例如車輛工程專業主要培養的是與汽車工程有關的設計人才，學生對汽車的認識和興趣也相對較大。為此我們刻意將減速器設計改為變速器的設計，這樣既能與學生所學專業聯系起來，也能考核學生對機械設計基礎課程理論知識掌握情況，以此類推，對材料專業可在考核機械傳動零件的設計同時側重考核對減速器的材料選擇和結構優化。這些細微的改動既符合課程設計開始的目的，又能結合學生專業的特點。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學生的大學生創新比賽的題目引入課程設計當中去，讓學生又更多的選擇空間。同時，這些新題目參考資料較少，更能激發一部分學生對未知的挑戰，激勵學生發散思維，提出更多有創新的想法，最終設計出具有創新力的優秀作品。

2．2合理安排設計時間，保證設計質量

課程設計題目通常都是幾個學生做一個題目，只在數據上有所不同。課程設計的開設一般都在機械設計基礎課程之后，理論與實踐環節相對獨立，而對于在設計過程中需要運用的其他相關課程的知識，也與課程設計開設的時間相距較大。這些客觀原因都給學生的設計帶來不便，除去設計所花費的時間，學生還要花費大量的時間來回顧以前學習的課程知識。這樣造成的后果就是時間不夠，最終只能敷衍了事。解決這個問題的關鍵在于如何安排時間。首先，傳統課程設計的任務下達時間較晚，學生準備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學和實踐環節脫節而導致的。為此可將課程設計任務融入理論教學當中，分階段的穿插在教學過程中，使學生能夠明確設計要求，帶著設計任務進課堂。既有利于學生掌握課程內容，又能培養學生理論聯系實際的能力。同時，學生還可以利用課余時間研究課程設計任務，及時請教老師。這樣既能縮短設計時間，也能減輕教師的指導任務。逐步培養學生發現問題并解決問題的能力。其次，就作者觀察，大部分學生在接到設計任務開始，或是埋頭思考，或是無所適從，缺乏交流和溝通。而現代企業對人才的需求上更多的是要求協同合作，在實際生產中，任何一個機械設備也不可能單靠一個人設計完成，也不可能單靠一個人的設計方法完善所有功能，必須融合團隊所有人員的思想。因此，必須在學生階段培養學生協同合作的能力。最后，課程設計任務中要求學生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現代企業的設計模式存在差異，為避免學生與企業脫軌，可適當引入計算機輔助軟件，培養學生的繪圖能力。

2．3改革考核制度，啟發學生創新思維

傳統的課程設計考核方式主要是答辯形式，一方面考核學生對設計任務完成的情況，一方面考核學生的語言表達能力。由于指導教師不同，每個人心中的考核標準存在一定差異，導致最終學生的成績也各有不同。解決方法之一是統一考核標準，在組織答辯之前，所有的指導教師可以集中討論，對評分標準有一個統一認識；其二是根據學生選題難度劃分不同評分標準，如：選擇常規題目和自選題目的學生在創新性上存在差異，可將創新能力作為評分標準；個別學生在繪圖過程中使用的計算機輔助工具，可將對軟件的操作作為評分標準；或者由學生組織團對設計并參與相關賽事，可將團隊合作作為評分標準。這些新型的評分標準可極大地激勵學生靈活應用計算機工具，創新性的分析和解決工程實際問題。最終培養出適應企業模式的綜合性機械類應用人才。

3結論

本文結合了我國經濟發展和現代企業的對人才的需求，對機械設計基礎課程設計這一實踐課程存在的題目單一、設計任務大、時間緊、理論是實踐脫節、學生態度不夠端正、缺少團隊合作精神、考核標準存在差異等方面的問題提出相關的解決方法，為提高機械設計基礎課程設計水平提供一定借鑒。

參考文獻

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