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【摘 要】为了提高轮机工程专业《机械设计基础课程设计》的教学质量,针对教学中存在的问题与不足,本文从不同角度分析了问题产生的原因,并从设计题目、时间安排、授课方法等方面提出具体改革措施.
【关 键 词】轮机工程；机械设计基础；课程设计；教学改革
《机械设计基础》是机械类、近机械类如轮机工程专业的一门必修主干课程,而课程设计则是继《机械设计基础》课程后的一个重要实践教学环节.通过课程设计,使学生获得一次完整、系统、全面的机械设计的训练,培养学生综合运用已学过的有关知识和理论,具备机械设计的基本能力、掌握基本设计方法和技能,并为学生今后的专业课学习、专业课设计、毕业设计以及毕业论文等奠定基础,同时能够对今后从事技术工作产生重要的意义和深远的影响.
近几年来随着教学改革的深入,学科建设的进行和课程体系的调整,课堂教学时数不断被压缩,而随着科学技术的进步,要求机械设计基础课程适应时展的需要,这样在教学过程中既要介绍传统的基础理论知识,同时还要不失时机地向学生介绍本课程与轮机专业的联系,介绍新的理论和技术在工业发展中的应用,因而课程的面广、内容多现象与课时短的矛盾愈发突出,课程设计的教学质量难以保证.
此外,在理论过程中许多学生反映,现在许多课程学得枯燥无味,不知道自己所学的课程将来到底有什么作用,这些情况反映了目前我们教学中存在的问题.笔者经过多年教学实践,对机械设计课程设计教学进行了一些改革的探索和思考.
1课程设计的题目多样化
课程设计选题,通常大部分工科院校机械类、近机械类等专业课程设计都是带式运输机的传动装置设计,内容陈旧,且题目多年不变.不同专业的定位与培养目标各不相同,如果都是进行减速器装置设计,就不能很好地反映专业特点.轮机工程专业的毕业生一般从事现代船机修造、监造、检验、修造经营及机务管理等工作,而带式运输机的传动装置的设计不能很全面地反映轮机工程的专业特点.另外,由于是几个班多人同时进行课程设计,这样有可能出现一些学生的题目相同或非常相近,客观上会造成抄袭现象.
为此我们做了以下尝试：一方面继续保留原有的设计题目,同时,另开设一些与轮机专业有关的设计题目,如零部件或系统测绘与分析,研究对象为船舶柴油机的活塞、汽缸、曲轴等要零部件；海水、淡水、燃油、滑油等管路系统的测绘与分析,主要从运动、结构强度、工作能力、精度、材料、工艺等方面进行综合分析,既丰富了课程设计的内容,也增加了对专业知识的了解与认识,达到了课程设计的目的.
2鼓励学生创新
改革原来在机械设计基础课程设计中教师抱着学生走的被动局面,鼓励同学主动观察日常生活中常见的机械装置,要求学生结合轮机专业,加强方案设计,提高学生学习兴趣,调动学习主动性,破除学生对创新设计的神秘感.为鼓励学生创新,我们向学生提供多个设计方案参考,学生也可提出自己更合理的设计方案.对于结构设计,不给学生过多的限制,而是充分发挥学生的想象力和创造性.为了解决学生对机械结构知识普遍缺乏的问题,让学生在设计前参观机械传动陈列室,使学生对结构设计有所启发.对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的缺乏,结合课程设计实际进行必要的讲解和补充,使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识.另外,我们还积极鼓励学生在图版绘图完成之后,再利用CAD软件在计算机上进行设计,使学生通过课程设计来掌握现代化的设计手段和方法,但是不主张学生完全甩掉图版,否则在时间紧、任务重的情况下,会有部分同学拷贝偷袭现象存在.
3培养学生的团队精神和协作能力
由于学生多,题目少,可对学生进行题目分组,几个人一个小组,一套题目.这样大家可分组坐在一起共同研究一个问题,该怎么设计这个,怎么设计那个,集思广义,博采众长,既优化了设计,又加深了理解,然后具体分工,确定每个人的具体零件.在制图过程中,不是各人干各人的,而是保持联系,保持一致.这样做既快又准确,效率高.不但锻炼了大家的机械设计技能,也培养了同学们的团队精神和协作能力,多届实践后,同学对这种团队协作具有较高的认可.
4优化设计时间
按照教学计划课程设计安排在第四学期的期末考试阶段.完成课程设计的时间一般为1至2周,在这么短的时间内,学生要完成20页左右的计算说明书、减速器装配图1张；轴、及齿轮工作图2张,难度是不言而喻的.在期末考试阶段学生还要应付很多课程考试,轮机工程专业还有轮机考证的理论和实操训练课程,多方面原因造成相当一部分同学疲于应付课程设计,再加上学生对于一些先修课程的掌握程度不是很好,最终导致课程设计质量不高.
在这种课时较少的情况下,为提高课程设计质量,需采用“先分散后集中”的模式.即先把设计计算说明书的撰写分散安排到机械设计基础课程教学中,然后再把装配图及零件工作图的绘制集中安排在最后1、2周内.同时课程设计是一项重要的理论联系实践的教学环节,时间安排应该固定成为一种制度,尤其不能与其他重要课程的学习相冲突.
5课程设计与课堂教学紧密结合
在机械设计教学过程中,应把课程设计中涉及到有关问题贯穿于整个教学过程中,把有关内容灵活的穿插到相关章节,比如齿轮、轴、带传动、滚动轴承、联轴器等,既是理论教学的重要内容,也是课程设计的重点,在授课过程中应讲清在课程设计的应用并强化.在习题练习中除完成普通习题外,还要强化与课程设计有关的题型,使学生感到学有所用,始终对课程设计抱有一定的参与,既增加了学生的学习兴趣,又调动了学习主动性,加深巩固了相关知识.
6应将先修课程内容适时适度的穿插到机械设计基础教学中
机械设计基础是一门综合性课程,必须先修了机械制图、轮机工程材料、、金属工艺学、工程力学、之后才能开设本课程,在课程设计的过程中,需要综合运用前面学到的相关知识.比如选则材料的时候,需要用到轮机工程材料里的材料选型、热处理等内容；在零件尺寸设计及强度计算中,需要运用到理论工程力学的知识进行受力分析,进行弯矩、扭矩的计算；在减速器装配图、零件工作图绘制过程中,需要运用机械制图的视图、剖视图、尺寸标注、技术要求等.从课程设计完成效果来看,学生对于这些先修课程遗忘的较多,灵活掌握程度不是很好,综合运用知识能力不强,结果造成课程设计质量不高.因此指导老师应把先修课程的内容适时适度的有机穿插到机械设计基础课程的相关部分讲解,使学生在学习新知识的同时,复习、巩固、运用已有知识,提高课程设计质量.
7结语
使学生在课程设计的教学过程中学到扎实的机械基础知识,掌握一般通用零部件设计方法,为后继专业课程学习和今后从事专业工作打下坚实的基础,是我们最终的目标.经过笔者的摸索和实践总结出的一些措施和方法,实践证明能够较好的提高轮机工程专业课程设计的质量.
【参考文献】
[1]朱发新,等.轮机工程专业机械设计课程设计教学探讨[J].航海教育研究,2010（1）.
[责任编辑：周天凤]