時間：2022-06-16 03:26:16
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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(dǎo)課程設(shè)計，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時間有限，指導(dǎo)方法基本沿襲一本院校的指導(dǎo)方法，每天集中一兩個小時在教室集中指導(dǎo)，而三本學(xué)院的學(xué)生依耐性強，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此外，在教學(xué)指導(dǎo)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(guān)鍵內(nèi)容都沒有明確，指導(dǎo)過程因老師而異，隨意性較大，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。因此，進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計的內(nèi)容、指導(dǎo)方法、達(dá)到的目標(biāo)、必須掌握的知識點和知識群，顯然是提高實踐教學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來隨著一些青年教師的引進(jìn)，我們對機械設(shè)計課程設(shè)計的題目、應(yīng)該完成的內(nèi)容及進(jìn)度要求、考核方法等進(jìn)行了一系列的研究與實踐，使學(xué)生達(dá)到掌握知識點的目的。
二、針對機械設(shè)計課程設(shè)計題目、指導(dǎo)方法，進(jìn)度安排及考核方法進(jìn)行改革
（一）設(shè)計題目的改革
以前兼職老師給的課程設(shè)計題目是多樣化的，鑒于我院學(xué)生的基本條件，我們把課程設(shè)計的題目統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化了，傳動方案也已經(jīng)給定，目的是讓學(xué)生熟悉課程設(shè)計的一般方法，掌握應(yīng)該掌握的知識點，并對機械設(shè)計的理論課的知識加以鞏固，并不要求他們創(chuàng)新設(shè)計。其設(shè)計題目、初始條件和傳動方案如下：設(shè)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(xù)單向轉(zhuǎn)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(chǎn)。要求學(xué)生每人按學(xué)號順序依次選一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計計算。
（二）指導(dǎo)方法改革
在課程設(shè)計之前，負(fù)責(zé)人對指導(dǎo)機械設(shè)計課程設(shè)計的老師集中在一起開個小會，對學(xué)生必須掌握的知識點、知識群、關(guān)鍵內(nèi)容都明確要求，要求指導(dǎo)老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時，這樣學(xué)生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學(xué)生課程設(shè)計進(jìn)行到第一階段，尤其是課程設(shè)計的設(shè)計計算初步完成時候，要求指導(dǎo)老師對學(xué)生的計算數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進(jìn)行下一階段的工作。這樣就避免后面學(xué)生在畫草圖時候發(fā)現(xiàn)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(xué)生抄襲的現(xiàn)象。
（三）進(jìn)度安排改革
以前兼職老師指導(dǎo)課程設(shè)計時候，一次把課程設(shè)計要求完成的內(nèi)容一個半天講完，這樣內(nèi)容太多，學(xué)生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學(xué)生的特點，將機械設(shè)計課程設(shè)計分為六個階段。每個階段集中講解一次，學(xué)生按進(jìn)度要求完成該完成的任務(wù)。第一階段，主要是動員和設(shè)計計算。學(xué)生在這一階段應(yīng)該完成的內(nèi)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(shù)計算；傳動件計算；初算軸的最細(xì)處直徑；選擇聯(lián)軸器（型號、孔徑、孔長等）；初選滾動軸承及其相關(guān)參數(shù)，軸承蓋是否干涉等。要求學(xué)生按上述步驟嚴(yán)格進(jìn)行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設(shè)計計算完畢后，我們會帶學(xué)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(rèn)識。然后在集中講解，其內(nèi)容包括：減速器的結(jié)構(gòu)；減速器的；設(shè)計裝配圖的準(zhǔn)備；減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸；減速器裝配草圖設(shè)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(chǔ)上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個方面的設(shè)計：軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；減速器箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第四階段是裝配圖的檢查。給學(xué)生主要講解的內(nèi)容包括：檢查裝配草圖；標(biāo)注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術(shù)特性；編寫技術(shù)要求；零件編號；編制零件明細(xì)表及標(biāo)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(guī)程的技術(shù)文件，應(yīng)包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術(shù)要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來，形狀應(yīng)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(xué)生，學(xué)生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設(shè)計課程設(shè)計總共安排了三周的時間，周末時間不計，具體的進(jìn)度安排我們設(shè)計了一個表。（四）考核方法進(jìn)行改革課程設(shè)計結(jié)束后，我們會現(xiàn)場答辯，在答辯時候，會先給個預(yù)成績，這個成績非常重要，因為通過答辯，可以看出學(xué)生對課程設(shè)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(jié)合學(xué)生交上來的課程設(shè)計說明書、裝配圖、零件圖給每個學(xué)生單獨評定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績等級。
三、結(jié)束語
Abstract: Mechanical Design basic course design is an important practice teaching link of Mechanical Design course system, and it is the first more comprehensive, more systematic, highly engineering design integrated training for mechanical engineering students in the engineering colleges. This paper basd on the teaching requirements of training applied undergraduate personnel, in the mechanical design basic curriculum design training, conducted the teaching reform and exploration on the teaching methods, teaching focus and the showing form of design results and other aspects, which laid the foundation to improve teaching quality and methods, of practice, training applied undergraduate personnel who are in accordance with the time development needs.
關(guān)鍵詞: 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計;綜合性設(shè)計;教學(xué)方法;教學(xué)改革
Key words: mechanical design basic course design;comprehensive design;teaching methods;teaching reform
中圖分類號:G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0201-02
0引言
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機械設(shè)計課程體系中的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),它是工科院校機械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面、較系統(tǒng)、工程設(shè)計性很強的綜合性設(shè)計訓(xùn)練。通過該環(huán)節(jié)的實踐訓(xùn)煉,不僅能使學(xué)生鞏固加深擴展己學(xué)過的知識,并且能使其綜合應(yīng)用這些知識去解決實際問題。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是理論和實踐相結(jié)合的第一次初探,是一次真正意義上的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),是培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新設(shè)計思維方式在實踐中的驗證所邁出的真正意義上的第一步。
近幾年,隨著社會對人才需求類型的改變,進(jìn)行教學(xué)改革改變?nèi)瞬诺呐囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才,作為我校培養(yǎng)人才方案的重點以成為必然,為實現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,相應(yīng)的教學(xué)體系也在進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。機械設(shè)計基礎(chǔ)作為工科院校的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,它將為這些專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)機械設(shè)備課程提供必要的理論基礎(chǔ),使其在了解各種機械的傳動原理、設(shè)備的正確使用和維護及設(shè)備的故障分析等方面獲得必要的基本知識,機械設(shè)計基礎(chǔ)課程所占的教學(xué)比重在逐年增加。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)課程最重要的綜合性與實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),其在實踐教學(xué)中的意義越加顯現(xiàn)出了其重要性。我們圍繞著培養(yǎng)具有一定的實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計理念的應(yīng)用型本科人才的目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、設(shè)計成果展現(xiàn)形式等方面進(jìn)行了教學(xué)改革和探討,指導(dǎo)學(xué)生從工程應(yīng)用的角度,結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計思維,應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計方法及設(shè)計手段去解決工程實際問題,考慮相關(guān)的工程技術(shù)要求,逐步樹立正確的設(shè)計思想,增強設(shè)計創(chuàng)新意識和競爭意識。
1教學(xué)內(nèi)容的改革
長期以來減速器作為機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的設(shè)計的經(jīng)典設(shè)計題目,這是由于減速器自身的特點決定的。減速器作為機器中一個相對獨立的部分,組成減速器的零部件覆蓋了機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的絕大部分內(nèi)容,便于學(xué)生在設(shè)計實踐中應(yīng)用檢驗所學(xué)的知識,實現(xiàn)理論和實踐的結(jié)合。另外,不同類型的減速器和參數(shù)的設(shè)計參數(shù)要求,所設(shè)計出的減速器的結(jié)果是不同的,因此, 選擇減速器作為機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計的題目是可行的。然而, 減速器只是一個部件, 每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計內(nèi)容, 勢必會影響教師的創(chuàng)新設(shè)計的積極性。另外, 我校制圖課的測繪練習(xí)也選擇減速器, 這就使得課程設(shè)計的題目過于重復(fù),使學(xué)生缺乏新奇感,勢必會影響學(xué)生的設(shè)計積極性,影響設(shè)計成果。因此,結(jié)合學(xué)生所學(xué)的相關(guān)專業(yè)和學(xué)生對本門課的掌握程度,適當(dāng)?shù)赝貙捳n程設(shè)計的選題勢在必行。
鑒于我校的機械設(shè)計、材料成型、車輛工程、汽車服務(wù)、材料科學(xué)、機電一體化、工程機械、數(shù)控等專業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行課程設(shè)計,其專業(yè)跨度大、學(xué)生人數(shù)多以及減速器涉及的設(shè)計問題的經(jīng)典性,故減速器齒輪減速器設(shè)計題目仍予以保留,但根據(jù)不同的專業(yè)特點適當(dāng)?shù)卦黾恿嗽O(shè)計題目,例如,對于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生可以設(shè)計普通機床的傳動系統(tǒng), 給出電動機的動力參數(shù), 通過帶傳動,帶動主軸箱的運動。在這樣的傳動設(shè)計中, 學(xué)生可以通過參觀相關(guān)機床,這樣既進(jìn)行相關(guān)的帶傳動和減速器傳動設(shè)計,也結(jié)合學(xué)生的自身專業(yè)知識,增加了學(xué)生的設(shè)計興趣,使學(xué)生真正體會到什么叫學(xué)以致用。 對于汽車專業(yè)的學(xué)生,不再進(jìn)行傳統(tǒng)的一級圓柱齒輪減速器設(shè)計,而是結(jié)合其專業(yè)特點,設(shè)計汽車用變速器,這樣,需要考慮的因素更多了,同時也符合專業(yè)培養(yǎng)的特色。實踐證明, 適當(dāng)拓寬課程設(shè)計的選題不僅能夠讓學(xué)生得到更多的工程設(shè)計訓(xùn)練, 而且能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性, 對于培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計思維和進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計, 可起到事半功倍的效果。
對于機械專業(yè)等為期三周的機械設(shè)計課程設(shè)計,要求學(xué)生在提交一份裝配圖、一到兩張零件圖和一份設(shè)計說明書外,還要提交箱座和箱蓋的零件圖。這樣更能較全面地考查學(xué)生對《機械制圖》、《互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)》、《機械制造基礎(chǔ)》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》等幾門課的掌握程度。
2教學(xué)方法和手段的改革
現(xiàn)代的教育要求“以人為本”,學(xué)生是教學(xué)的主體,教師則是教學(xué)過程中的主導(dǎo)者。課程設(shè)計作為教學(xué)中的重要部分,在設(shè)計過程中也要充分激發(fā)學(xué)生設(shè)計的主動性和創(chuàng)造性。要達(dá)到以上教學(xué)目的,首先應(yīng)重視實踐教學(xué)的環(huán)節(jié),實踐教學(xué)是學(xué)生獲得感性知識的重要手段,課程設(shè)計也是如此,為了讓學(xué)生在設(shè)計過程中能有一個整體的設(shè)計觀念,我們在進(jìn)行課程設(shè)計之前,讓學(xué)生應(yīng)用機械設(shè)計基礎(chǔ)理論課上所學(xué)的知識,自行設(shè)計一個具有一定創(chuàng)新性的實驗,來實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律。然后,讓同學(xué)進(jìn)行減速器的拆裝實驗,通過這次實驗讓大家對減速器的常見類型有一個直觀的認(rèn)識,使學(xué)生了解減速器內(nèi)部零部件的類型、結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系, 對加工制造的工藝過程形成初步的認(rèn)識。裝拆的重點是軸系零部件的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系, 再此基礎(chǔ)上讓學(xué)生應(yīng)用已有零部件設(shè)計一個合理的軸系,使學(xué)生能在課程設(shè)計中結(jié)合實際的參數(shù)要求設(shè)計出合理的軸系結(jié)構(gòu)和尺寸。
在課程設(shè)計過程中也要重視老師的指導(dǎo)作用,一次成功的課程設(shè)計與教師的悉心指導(dǎo)是分不開的。為此應(yīng)改變以前過于集中的指導(dǎo)方式,變“集中式指導(dǎo)”為“集中與分段相結(jié)合式指導(dǎo)”,設(shè)計前通過集中式的講解交待清楚所要完成的設(shè)計任務(wù),針對具體的設(shè)計任務(wù)如何入手去做,通過教師已有的設(shè)計經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生解決設(shè)計初期的入手難得問題,對于設(shè)計中的主要注意事項應(yīng)交待清楚避免在設(shè)計過程中學(xué)生走彎路,在設(shè)計過程中教師應(yīng)經(jīng)常到教室中去,發(fā)現(xiàn)共性問題要及時地集中講解,對個別底子薄的同學(xué)應(yīng)進(jìn)行個別指導(dǎo),及時解決存在的障礙性問題,便于設(shè)計的如期完成,在設(shè)計的后期主要是檢查與糾正細(xì)節(jié)。在具體的指導(dǎo)過程中要求教師要以學(xué)生的設(shè)計思想為主線,在不改變學(xué)生原有總體設(shè)計方案的前提下,進(jìn)行指導(dǎo)完善此設(shè)計,讓學(xué)生能真正地進(jìn)行應(yīng)用所學(xué)的知識進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計,讓學(xué)生能夠真正成為設(shè)計的主體,在完成此設(shè)計的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生能夠真正地領(lǐng)會完成一次設(shè)計的總體設(shè)計思路和收獲自己的設(shè)計成果的成就感?？偠灾?課程涉及的改革方向應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力為出發(fā)點。
3設(shè)計成果的展現(xiàn)形式
采用現(xiàn)代先進(jìn)的機械設(shè)計手段,改變傳統(tǒng)的純手工繪圖的方式。要求學(xué)生提交的設(shè)計成果為手繪的設(shè)計草圖,手寫版的設(shè)計說明書,以及電子版的設(shè)計總體裝配圖和典型的軸類、齒輪類和箱體類零件圖。隨著科技的進(jìn)步,計算機在設(shè)計、生產(chǎn)、試驗各領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。為了順應(yīng)社會對人才的需求,必須重視學(xué)生的應(yīng)用和掌握計算機的能力,在我院的機械設(shè)計專業(yè)率先試點要求總體裝配圖利用CAD完成。對于基礎(chǔ)較好的同學(xué)要求應(yīng)用SolidWorks、CATIA等三維繪圖軟件完成齒輪、軸、箱體、端蓋等所有機械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,完成整機的裝配,然后進(jìn)行機構(gòu)的運動仿真和干涉檢驗。
設(shè)計成果的評定方式,改變原有的只看圖紙的評定方式,采用答辯與平時的設(shè)計表現(xiàn)相結(jié)合的方式,以圖紙、計算說明書和答辯成績?yōu)橹?兼顧設(shè)計態(tài)度、準(zhǔn)備情況、出勤率、進(jìn)度、協(xié)作、總結(jié)等表現(xiàn)。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設(shè)計質(zhì)量高低最有效的手段,通過答辯老師能夠發(fā)現(xiàn)總結(jié)設(shè)計過程中所存在的問題,同時也是學(xué)生自我檢驗的最有效的方式,通過答辯鍛煉了學(xué)生的語言組織和表達(dá)能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的宏觀地看待問題和總結(jié)能力,能夠強有力地督促學(xué)生及時地解決設(shè)計過程所存在的細(xì)節(jié)問題,防止懶散和懈怠現(xiàn)象的發(fā)生。
4結(jié)束語
機械基礎(chǔ)課程設(shè)計是機械類專業(yè)重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,對培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力起著十分重要的作用。經(jīng)過全體機械設(shè)計基礎(chǔ)教師的努力,在課程設(shè)計過程中所進(jìn)行的相關(guān)改革和實踐,在組織教學(xué)內(nèi)容方面加強專業(yè)特色適當(dāng)?shù)馗淖兘虒W(xué)內(nèi)容,在設(shè)計手段上應(yīng)用現(xiàn)代的設(shè)計方法,在成果的展現(xiàn)形式上突出了實時動態(tài)的考核方式,能夠全方位提高機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計的質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合能力。隨著應(yīng)用型本科教育改革的進(jìn)一步深入,如何再提高教學(xué)質(zhì)量,保證應(yīng)用性本科人才培養(yǎng)模式的實現(xiàn)是我們?nèi)w機械教師不斷努力地探索和奮斗的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]朱宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京: 高等教育出版社,2005,(11).
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；課程設(shè)計；指導(dǎo)方法；研究與實踐
中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0171-02
一、引言
機械設(shè)計是機械類學(xué)生一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課[1]，而機械設(shè)計課程設(shè)計又是繼機械設(shè)計課程結(jié)束后的一項重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時是第一次對學(xué)生進(jìn)行全面的設(shè)計訓(xùn)練。它在培養(yǎng)學(xué)生核心技能方面，占有重要的地位。機械設(shè)計課程設(shè)計可以說是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入機械設(shè)計領(lǐng)域的環(huán)節(jié)，通過對通用機械（或其他簡單機械）的傳動裝置的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設(shè)計和零部件設(shè)計的能力，達(dá)到理論聯(lián)系實踐的初步能力[2]。本文結(jié)合我院三本學(xué)生的特點，對機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)方法進(jìn)行了一些有益的研究與實踐。
二、我院機械設(shè)計課程設(shè)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(dǎo)課程設(shè)計，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時間有限，指導(dǎo)方法基本沿襲一本院校的指導(dǎo)方法，每天集中一兩個小時在教室集中指導(dǎo)，而三本學(xué)院的學(xué)生依耐性強，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此外，在教學(xué)指導(dǎo)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(guān)鍵內(nèi)容都沒有明確，指導(dǎo)過程因老師而異，隨意性較大，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。因此，進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計的內(nèi)容、指導(dǎo)方法、達(dá)到的目標(biāo)、必須掌握的知識點和知識群，顯然是提高實踐教學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來隨著一些青年教師的引進(jìn)，我們對機械設(shè)計課程設(shè)計的題目、應(yīng)該完成的內(nèi)容及進(jìn)度要求、考核方法等進(jìn)行了一系列的研究與實踐，使學(xué)生達(dá)到掌握知識點的目的。
三、針對機械設(shè)計課程設(shè)計題目、指導(dǎo)方法，進(jìn)度安排及考核方法進(jìn)行改革
（一）設(shè)計題目的改革
以前兼職老師給的課程設(shè)計題目是多樣化的，鑒于我院學(xué)生的基本條件，我們把課程設(shè)計的題目統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化了，傳動方案也已經(jīng)給定，目的是讓學(xué)生熟悉課程設(shè)計的一般方法，掌握應(yīng)該掌握的知識點，并對機械設(shè)計的理論課的知識加以鞏固，并不要求他們創(chuàng)新設(shè)計。其設(shè)計題目、初始條件和傳動方案如下：設(shè)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(xù)單向轉(zhuǎn)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(chǎn)。傳動方案及原始數(shù)據(jù)如圖1和表1。
要求學(xué)生每人按學(xué)號順序依次選一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計計算。
（二）指導(dǎo)方法改革
在課程設(shè)計之前，負(fù)責(zé)人對指導(dǎo)機械設(shè)計課程設(shè)計的老師集中在一起開個小會，對學(xué)生必須掌握的知識點、知識群、關(guān)鍵內(nèi)容都明確要求，要求指導(dǎo)老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時，這樣學(xué)生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學(xué)生課程設(shè)計進(jìn)行到第一階段，尤其是課程設(shè)計的設(shè)計計算初步完成時候，要求指導(dǎo)老師對學(xué)生的計算數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進(jìn)行下一階段的工作。這樣就避免后面學(xué)生在畫草圖時候發(fā)現(xiàn)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(xué)生抄襲的現(xiàn)象。
（三）進(jìn)度安排改革
以前兼職老師指導(dǎo)課程設(shè)計時候，一次把課程設(shè)計要求完成的內(nèi)容一個半天講完，這樣內(nèi)容太多，學(xué)生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學(xué)生的特點，將機械設(shè)計課程設(shè)計分為六個階段。每個階段集中講解一次，學(xué)生按進(jìn)度要求完成該完成的任務(wù)。第一階段，主要是動員和設(shè)計計算。學(xué)生在這一階段應(yīng)該完成的內(nèi)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(shù)計算；傳動件計算；初算軸的最細(xì)處直徑；選擇聯(lián)軸器（型號、孔徑、孔長等）；初選滾動軸承及其相關(guān)參數(shù)，軸承蓋是否干涉等。要求學(xué)生按上述步驟嚴(yán)格進(jìn)行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設(shè)計計算完畢后，我們會帶學(xué)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(rèn)識。然后在集中講解，其內(nèi)容包括：減速器的結(jié)構(gòu)；減速器的；設(shè)計裝配圖的準(zhǔn)備；減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸；減速器裝配草圖設(shè)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(chǔ)上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個方面的設(shè)計：軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；減速器箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第四階段是裝配圖的檢查。給學(xué)生主要講解的內(nèi)容包括：檢查裝配草圖；標(biāo)注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術(shù)特性；編寫技術(shù)要求；零件編號；編制零件明細(xì)表及標(biāo)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(guī)程的技術(shù)文件，應(yīng)包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術(shù)要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來，形狀應(yīng)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(xué)生，學(xué)生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設(shè)計課程設(shè)計總共安排了三周的時間，周末時間不計，具體的進(jìn)度安排我們設(shè)計了一個表，如表2。
（四）考核方法進(jìn)行改革
課程設(shè)計結(jié)束后，我們會現(xiàn)場答辯，在答辯時候，會先給個預(yù)成績，這個成績非常重要，因為通過答辯，可以看出學(xué)生對課程設(shè)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(jié)合學(xué)生交上來的課程設(shè)計說明書、裝配圖、零件圖給每個學(xué)生單獨評定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績等級。
四、結(jié)束語
通過對機械設(shè)計課程設(shè)計題目、指導(dǎo)方法、進(jìn)度安排、考核方法等改革與實踐，學(xué)生課程設(shè)計的質(zhì)量明顯體高，從學(xué)生課程設(shè)計的總結(jié)體會看到，每個學(xué)生都收獲頗多。不僅對《機械設(shè)計》課程的內(nèi)容有了更深入了理解，也為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
針對應(yīng)用型本科的培養(yǎng)特點，分析總結(jié)了機械設(shè)計課程設(shè)計中存在的問題。該文介紹了采用較直觀，且?guī)в幸欢ń忉尯退饕δ艿膱D解圖示教學(xué)方法，讓學(xué)生更容易、更方便地理解設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法，以便更好地完成機械設(shè)計課程設(shè)計，提高教學(xué)質(zhì)量，也為其他地方高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供一定的參考價值。
關(guān)鍵詞
圖解法;機械設(shè)計;課程設(shè)計;教學(xué)實踐
機械設(shè)計課程設(shè)計是機械專業(yè)學(xué)生必不可少的一次實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，各個高校大都采用的是比較經(jīng)典的題目《帶式輸送機的設(shè)計》，要求學(xué)生主要設(shè)計輸送機傳動系統(tǒng)中的齒輪減速器。在各類《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》以及《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》中，雖都有減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計圖樣，但是，由于圖樣是經(jīng)大比例縮小的，許多細(xì)節(jié)不能表達(dá)清楚，甚至還容易造成誤解［1－2］。機械設(shè)計課程設(shè)計的安排只有短短3周時間，在這個時間段里，正值期末考試，厚厚的一本設(shè)計指導(dǎo)書學(xué)生沒有時間閱讀。雖然，在此之前學(xué)生們也做過減速器模型的拆裝實驗，但實驗時間短，學(xué)生沒有留下更深的印象，甚至機器中某些零部件的名字和作用都不清楚，更不用說進(jìn)行合理的設(shè)計和正確的選取。另外，本次設(shè)計是機械類專業(yè)的學(xué)生第一次接觸這么復(fù)雜的裝配圖，從何處開始設(shè)計、怎么設(shè)計，令他們感到茫然;在繪制零件圖時，除了課本上講解過的V帶輪、齒輪、鏈輪及軸以外，對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計或者是標(biāo)準(zhǔn)件、外購件的選取更是不知道如何下手。學(xué)生失去信心后就糊里糊涂地照抄圖，甚至是按比例描圖，不能很好地達(dá)到教學(xué)目的［3－4］。在具有豐富設(shè)計生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的老師的指導(dǎo)下，我們分析了典型的減速器的結(jié)構(gòu)裝配圖，然后，局部分解并標(biāo)出該處關(guān)鍵零件的名稱、作用以及設(shè)計選取途徑，用圖解圖示的辦法，很好地詮釋了結(jié)構(gòu)設(shè)計及設(shè)計方法，直觀明了。經(jīng)過近幾年在教學(xué)過程中的不斷完善和補充，逐漸形成了一套圖解法的教學(xué)模式，取得了良好的效果。
1圖解法授課措施
圖示圖解法，就是將所表達(dá)的重點部分用圖示的辦法表現(xiàn)出來，同時注有簡潔的文字說明，相對純文字的敘述，圖解法作為一種教學(xué)方法，更加直觀、清晰、生動，容易被學(xué)生接受［5］。
1.1三維做出總裝配爆炸圖在課程設(shè)計開始之前，指導(dǎo)教師利用三維軟件Pro/e或其他軟件做出一個三維的裝配模型圖，表現(xiàn)出減速器整體形狀，用三維爆炸圖來展示減速器各個部分的名稱和作用，讓學(xué)生對減速器有個感性認(rèn)識。
1.2用二維圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇視圖，從繪制裝配圖的第一條線開始，到整個裝配圖的完成，分步驟，每隔一個重要環(huán)節(jié)制成一張圖，這樣便于學(xué)生作為參考。如圖1所示為在裝配圖繪制時，中心線位置的確定、畫好齒輪后箱體內(nèi)外壁線的位置、油溝的位置，及上下箱體凸緣的寬度和厚度。其中，分箱面凸緣的寬度尺寸A=δ+c1+c2，此處的c1和c2是分箱面連接螺栓的扳手空間尺寸，查機械設(shè)計手冊可得。如圖2所示為如何確定減速器中高低速軸的各軸段的直徑和長度及支撐軸承的型號和位置。用類似于圖1和圖2的過程圖共計25張，基本上就能夠把減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程表達(dá)出來。教學(xué)時，可以將這部分圖紙做成PPT，逐張圖按照順序給學(xué)生講解設(shè)計過程。
1.3分析結(jié)構(gòu)重點和學(xué)生容易出錯的部位根據(jù)減速器實際生產(chǎn)和裝配的實踐經(jīng)驗，再針對學(xué)生對結(jié)構(gòu)常見的疑惑和設(shè)計過程中容易出現(xiàn)的錯誤和問題、注意事項等，采用局部放大的形式，制作成圖片，同時，用文字形式簡述該局部的名稱、作用以及設(shè)計依據(jù)的出處和設(shè)計要求。如減速器上檔油盤的設(shè)計注意事項，當(dāng)齒輪速度大于等于2m/s時，采用飛濺，但不希望飛濺起來的油直接進(jìn)入軸承，所以在箱體和箱蓋的結(jié)合面處加油溝和導(dǎo)油結(jié)構(gòu)，把油引入軸承，同時在小齒輪處加檔油盤。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3所示。另外，軸承的選用和位置的確定時需注意:軸承外圈端面要與箱體內(nèi)表面有5～10mm的距離，軸承使用時一定要考慮便于拆裝，因此軸肩尺寸和軸套尺寸一定要嚴(yán)格按照軸承標(biāo)準(zhǔn)中給出的尺寸進(jìn)行設(shè)計。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖4所示。對繪圖容易出錯的地方用圖形表達(dá)出來，讓學(xué)生避免出現(xiàn)同樣的錯誤。如圖5所示的是螺紋連接處的畫法;同時把學(xué)生畫圖時容易遺忘的地方也局部放大重點表達(dá)出來，如圖6所示的是六角螺栓和油塞的畫法和位置，畫圖時要嚴(yán)格按照設(shè)計手冊所規(guī)定的尺寸畫，油塞設(shè)計位置時要考慮能夠把全部的油放完。用以上這樣的圖片共40張，基本上就可以把減速器設(shè)計過程清晰明了地展示給學(xué)生。最后，繪制出一張典型減速器的正規(guī)裝配圖，把以上的局部說明，按照相關(guān)位置標(biāo)出文字，授課時，先將局部圖片用PPT形式給學(xué)生講述。學(xué)生繪制圖紙時，將帶有說明的裝配圖掛在教室，以方便學(xué)生隨時查看，提高學(xué)習(xí)效率。
2注意事項
2.1注重圖紙表達(dá)的完整性學(xué)生先期所學(xué)的機械制圖，更多的是注重了零件圖形部分的表達(dá)，在本次課程設(shè)計中零件圖和裝配圖的設(shè)計，更要注重圖紙內(nèi)容的完整性，不僅僅是要正確表現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)，還應(yīng)該強調(diào)尺寸的正確標(biāo)注、適當(dāng)?shù)募庸ひ?、材料的合理選擇;以及熱處理要求等信息，力爭完整、正確、全面的圖紙表達(dá)能力的培養(yǎng)［6］。
2.2邊計算邊設(shè)計部分學(xué)生只重視數(shù)據(jù)計算，不重視結(jié)構(gòu)設(shè)計，總認(rèn)為制圖前，要把各個尺寸計算出來，導(dǎo)致整個設(shè)計費工費時。要提醒學(xué)生有些地方是邊結(jié)構(gòu)設(shè)計邊定尺寸的。
2.3嚴(yán)格按照國標(biāo)制圖標(biāo)準(zhǔn)件選擇與裝配結(jié)構(gòu)，必須按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制圖。例如，安裝軸承位置的軸肩尺寸、端蓋形式及其尺寸、密封件位置對軸的要求等，應(yīng)該按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計，不能自由發(fā)揮。對國標(biāo)沒有明確規(guī)定的部分零部件，也要參照《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》推薦內(nèi)容設(shè)計。
3結(jié)束語
經(jīng)過幾年的實際應(yīng)用，圖解法教學(xué)取得了很好的效果。學(xué)生能夠更快地進(jìn)入設(shè)計狀態(tài)，思路清晰;能夠更加方便快捷地運用工具書，照抄圖描圖現(xiàn)象明顯減少;課程設(shè)計完成質(zhì)量得以提高，良好、優(yōu)秀率增加。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：《機械設(shè)計》 課程設(shè)計 方案 成績評定
中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0235-02
《機械設(shè)計》是機械類專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，隨之三周的課程設(shè)計是一次綜合性與實踐性相結(jié)合的重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計不僅可以提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識提出問題分析問題解決問題的能力，還可以加強學(xué)生的技能訓(xùn)練，因此激發(fā)學(xué)生喜歡課程設(shè)計的興趣提高設(shè)計積極性，樂作《機械設(shè)計》課程設(shè)計，對于搞好課程設(shè)計非常重要。
《機械設(shè)計》課程設(shè)計一般以傳統(tǒng)的減速器為設(shè)計題目，它涵蓋了《機械設(shè)計》課程的大部分內(nèi)容。主要包括：（1）傳動部分有帶傳動（或鏈傳動）、齒輪傳動（或蝸桿傳動））；（2）軸系零部件有軸、軸承、聯(lián)軸器等；（3）連接部分有螺紋連接、鍵（或花鍵）連接、銷連接等；另外還有箱體等輔助零件的設(shè)計，有很強的綜合性，是比較好的選擇。設(shè)計中用到的知識涉及《制圖基礎(chǔ)》、《制圖基礎(chǔ)應(yīng)用》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《機械原理》、《機械設(shè)計》、《互換性與技術(shù)測量》等多門課程，也是對前面所學(xué)知識的一次綜合應(yīng)用。為了充分調(diào)動學(xué)生的設(shè)計積極性，讓他們樂作《機械設(shè)計》課程設(shè)計，本論文從方案選擇、技術(shù)設(shè)計說明書以及成績評定四方面對課程設(shè)計的指導(dǎo)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹[1-3]。
1 方案選擇
在授課的過程中，布置課程設(shè)計的內(nèi)容，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自覺地重視設(shè)計用到的知識。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自覺性，建議學(xué)生利用學(xué)校已建設(shè)好的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，提前了解課程設(shè)計的目的、任務(wù)、要求、設(shè)計條件及設(shè)計的順序過程。在學(xué)完機械傳動部分，把每個同學(xué)的設(shè)計條件和設(shè)計數(shù)據(jù)下發(fā)下去，利于他們提前開始設(shè)計計算。為了培養(yǎng)同學(xué)們的團結(jié)協(xié)作能力，5～6位同學(xué)設(shè)計一類題目，避免有些同學(xué)投機取巧，每人的數(shù)據(jù)都不相同。這樣同學(xué)們既不會覺得束手無策，又有一定的自由和約束。要求選用一級遠(yuǎn)距離傳遞，兩級齒輪傳動組成的三級減速傳動來滿足已知運動條件的執(zhí)行構(gòu)件。于是，從原動機的選型、聯(lián)軸器的選型、遠(yuǎn)距離傳遞類型的選擇、齒輪傳動的選擇，可匯總出很多種方案。僅僅兩級齒輪傳動組成的減速器類型就有齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器等類型。齒輪減速器中兩齒輪對又可以設(shè)計成直齒輪、斜齒輪或錐齒輪，另外還可以有軟齒面和硬齒面之分，齒輪是否變位傳動等等，布置形式也有展開式、分流式或同軸式的不同。指導(dǎo)學(xué)生正確處理借鑒和創(chuàng)新的關(guān)系，相互交流學(xué)習(xí)，比較各種方案優(yōu)缺點，從經(jīng)濟性、可靠性方面考慮擇優(yōu)選擇。同學(xué)們通過網(wǎng)上的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)對課程設(shè)計有了初步了解，然后再通過交流學(xué)習(xí)，提出并最終選定適合的方案，同時明白任何一個問題的解決總是會有很多種方法，知識越多，解決的方案越多。明白知識的重要性，從而學(xué)習(xí)熱情會更高，樂作課程設(shè)計。
2 技術(shù)設(shè)計
技術(shù)設(shè)計階段的主要工作是確定各部件的外形及其基本尺寸，包括各部件之間的連接，并繪制出裝配圖和零件圖。
首先是按照給定的材料，確定執(zhí)行構(gòu)件的功率和轉(zhuǎn)速；然后按照三級減速中每級減速允許的傳動比和效率回推選擇合適的原動機；再確定出總傳動比和分配各級傳動比；再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計并確定出實際各級的運動及動力參數(shù)，并匯總結(jié)果。為減少學(xué)生走彎路，對于可能遇到的問題加以提示，并分階段進(jìn)行指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，為后一階段的設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。在指導(dǎo)中不斷的提出問題，引導(dǎo)他們思考。例如：如果給定兩人同樣的數(shù)據(jù)最終要求他們交出不一樣的設(shè)計結(jié)果該怎么辦？如果是兩人來設(shè)計一個方案如何最快速度拿出設(shè)計結(jié)果？鼓勵他們提出問題，并找出盡可能多的可行的解決方法，在設(shè)計過程中得到快樂并提高設(shè)計的興趣。
通過授課過程中的多媒體課件提前介紹減速器的作用、外形、結(jié)構(gòu)以及運動傳遞過程，然后組織學(xué)生進(jìn)實驗室，動手拆裝減速器，熟悉減速器結(jié)構(gòu)，并通過查閱資料熟悉加工、制造、裝配等方面的相關(guān)知識，使學(xué)生對減速器有一個直觀、感性的認(rèn)識，然后開始具體設(shè)計。
2.1 機器的運動學(xué)設(shè)計
根據(jù)確定好的結(jié)構(gòu)方案，選擇原動件的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速等），然后做運動學(xué)設(shè)計。選擇原動機時，要考慮實際的工作情況和經(jīng)濟性，電動機是最常用的原動機。選用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的電動機時，要考慮其工作載荷（包括大小、特性和變化情況）、工作要求（包括轉(zhuǎn)速的大小、是否調(diào)速、是否反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的頻繁程度等）、工作環(huán)境（是否高溫、潮濕、易燃易爆、塵土等）、安裝要求、尺寸大小、重量等。要考慮其經(jīng)濟性，同時還要考慮其外廓尺寸和總傳動裝置的尺寸，一般是在考慮總結(jié)構(gòu)盡可能緊湊的前提下初步分配傳動比，然后確定各運動構(gòu)件的運動參數(shù)（速度、加速度、功率等）。
2.2 機器的動力學(xué)設(shè)計
結(jié)合各部分的結(jié)構(gòu)和運動參數(shù)，初步計算各部件上所承受的載荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全確定，不能精確驗證是否合格。
2.3 主要零部件的工作能力設(shè)計
首先根據(jù)傳動的特點，確定傳動的順序；然后按照初步分配的傳動比設(shè)計前兩級傳動，并計算出實際傳動比；再將總傳動比除以這兩級的實際傳動比，用求出的數(shù)值設(shè)計第三級傳動；實際傳動比，求出各級軸的實際轉(zhuǎn)速和功率，列表以備進(jìn)行軸的設(shè)計。設(shè)計高速軸時應(yīng)注意比較安裝齒輪處的軸徑和齒輪齒根圓的大小，是否用齒輪軸，如果是齒輪軸，則軸的材料和齒輪的材料必須一致。還要考慮軸的伸出端直徑和長度，要和安裝的帶輪轂孔直徑或電動機處的聯(lián)軸器的轂孔直徑要一致。低速軸是否會和中間軸的齒輪齒頂發(fā)生干涉，安裝帶輪（或鏈輪）的軸線應(yīng)和電動機、減速器的軸線高度相一致。設(shè)計軸的同時，選擇適合的聯(lián)軸器、軸承、鍵等標(biāo)準(zhǔn)件。主要零部件設(shè)計完成后，用類比法確定其他零部件尺寸。在設(shè)計過程中需要很好地協(xié)調(diào)各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，全面考慮他們的結(jié)構(gòu)工藝性，對所有零部件的外形和尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計。在這一階段設(shè)計之初，指導(dǎo)老師先把往年出現(xiàn)的頻率多的問題講解清楚，提醒同學(xué)們重視，盡量避免設(shè)計過程中再出現(xiàn)類似問題。像軸上零件的定位、軸承的、配置方式等都需要考慮清楚。這些工作如果在上課過程中進(jìn)行，設(shè)計周就可以有比較充足的時間繪制圖形。
2.4 裝配圖的繪制
繪制裝配圖是整個設(shè)計過程中最重要的環(huán)節(jié)。為了布局合理，繪制裝配圖前必須確定裝配圖總體尺寸（總長、總寬和總高），然后根據(jù)圖紙的幅面選用合適的比例尺。指導(dǎo)老師提前強調(diào)合理布局的必要性，指導(dǎo)他們查閱資料，熟悉裝配圖上面應(yīng)包括的內(nèi)容：一組全面反映各零部件裝配關(guān)系的圖、總體尺寸和裝配尺寸、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)表等。允許同學(xué)們用他們熟悉的三維造型軟件構(gòu)件三維模型，對自己的設(shè)計有一個直觀認(rèn)識，然后用CAD軟件繪制裝配圖草圖。為提高他們的手工繪圖能力，統(tǒng)一要求上交手工繪制裝配圖和主要的零件圖。在同學(xué)們繪制裝配圖的過程中，指導(dǎo)老師多去設(shè)計教室指導(dǎo)，把共性錯誤在黑板前講解后，再由他們自己找錯誤，然后幾人相互找錯誤，最后指導(dǎo)老師組織一組組的同學(xué)圍成一圈，針對某位同學(xué)繪制的圖形一起找問題。同學(xué)們在不斷改正錯誤的過程中鞏固所學(xué)知識，逐漸喜歡上設(shè)計。
2.5 主要零件的校核
裝配圖繪制完成后，所有的零部件的具體尺寸完全確定。這時要對主要零部件（軸承、鍵等）進(jìn)行強度校核，驗證其是否符合要求。對于外形復(fù)雜的零件，一般還要進(jìn)行精確的強度校核。根據(jù)校核的結(jié)果，反復(fù)的修改零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，直到符合要求為止，裝配圖要做相應(yīng)修改。然后根據(jù)設(shè)計最后結(jié)果，繪制非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。
隨著課程設(shè)計步步深入，同學(xué)們之間的協(xié)作能力得到提高，知識運用能力得到增強，設(shè)計能力繪圖能力都得到提升，自然學(xué)生的設(shè)計興趣也會越來越濃，越來越樂作課程設(shè)計。
3 設(shè)計說明書
一份完整的設(shè)計，必須有條理清晰的設(shè)計說明書。通過說明書說明設(shè)計任務(wù)、設(shè)計目的、設(shè)計過程、設(shè)計結(jié)果以及設(shè)計中的所參考的資料。由于設(shè)計過程中的設(shè)計數(shù)據(jù)往往會有調(diào)整和修改，所以，設(shè)計說明書通常是設(shè)計的最后一個總結(jié)的環(huán)節(jié)，要求說明書按照統(tǒng)一格式書寫，字體認(rèn)真格式規(guī)范內(nèi)容全面，說明建立一個好習(xí)慣的重要性，訓(xùn)練學(xué)生按要求書寫。
4 成績評定
在設(shè)計過程中，公開設(shè)計成績的考核辦法是同時注重過程和結(jié)果的綜合考慮多方面的因素：在全部完成設(shè)計工作量的前提下，看設(shè)計說明書中計算過程是否正確，計算結(jié)果是否與圖紙零件尺寸相符，圖形繪制、尺寸標(biāo)注等是否有錯誤，圖面是否整潔，布局是否合理，書寫是否認(rèn)真規(guī)范完整，在設(shè)計中態(tài)度是否認(rèn)真等，給定一定的條件約束他們。在指導(dǎo)中，隨時和他們交流。通過交流看他們的設(shè)計主動性、積極性和應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力，隨時對每個學(xué)生的完成情況給予評定，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，并及時總結(jié)，以便他們在今后的設(shè)計中揚長避短，不斷提高。
5 結(jié)語
機械設(shè)計課程設(shè)計是機械類專業(yè)重要的一次實踐教學(xué)，對學(xué)生后續(xù)的設(shè)計和以后的工作具有重要意義。培養(yǎng)他們通過設(shè)計過程中的進(jìn)步和設(shè)計能力的提高得到快樂，樂在設(shè)計過程中。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：課程設(shè)計；基本目的、要求、任務(wù)；重點；難點
中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是機械類學(xué)生的一門核心專業(yè)課，而這門課的課程設(shè)計對同學(xué)們來講，更是尤為重要，因為它是培養(yǎng)機械工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運用所學(xué)的理論和實踐知識，對一級圓柱齒輪減速機的所有部件進(jìn)行一次系統(tǒng)和全面地設(shè)計。
一、課程設(shè)計的基本目的
l. 初步培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想和分析、解決工程實際問題的能力；掌握通用機械零件、機械傳動裝置設(shè)計的一般方法。
2. 復(fù)習(xí)鞏固以前所學(xué)的機械制圖、工程力學(xué)、工程材料、公差與配合等課程的理論知識，并在實際設(shè)計中應(yīng)用和深化這些知識。
3. 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計的基本技能，如計算、繪圖、查閱資料、熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等能力，為專業(yè)設(shè)計和將來從事技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。
二、課程設(shè)計的基本要求
機械零件課程設(shè)計對學(xué)生總的要求是保質(zhì)、保量、按時完成設(shè)計任務(wù)。具體要求：
1. 做好設(shè)計準(zhǔn)備工作，包括收集、準(zhǔn)備設(shè)計資料、繪圖工具及用品。
2. 設(shè)計之前要認(rèn)真研究課程設(shè)計任務(wù)書，分析題目，了解工作條件，明確設(shè)計要求和內(nèi)容。
3. 設(shè)計中要認(rèn)真復(fù)習(xí)所遇到的課程內(nèi)容。如V帶傳動，齒輪傳動，軸、軸承、聯(lián)軸器和有關(guān)的聯(lián)接件等。在教師的指導(dǎo)下，提倡獨立思考，獨立計算，獨立繪圖，獨立完成課程設(shè)計。反對不求甚解，照抄數(shù)據(jù)，照搬圖樣，敷衍了事的行為。
4. 課程設(shè)計必須在規(guī)定教室進(jìn)行，遵守學(xué)習(xí)制度和作息時間，按設(shè)計計劃循序進(jìn)行，以便指導(dǎo)教師隨時掌握每個學(xué)生的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
5. 注意掌握設(shè)計進(jìn)度，按預(yù)訂計劃完成階段性的目標(biāo)。在底圖設(shè)計階段，注意設(shè)計計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計畫圖交替進(jìn)行，采用“邊計算、邊畫圖、邊修改”的正確設(shè)計方法。另外，在整個設(shè)計過程中應(yīng)注意對設(shè)計資料和計算數(shù)據(jù)的保存和積累，保持記錄的完整性。
6. 為了提高設(shè)計質(zhì)量和降低設(shè)計成本，必須注意采用各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這也是評價設(shè)計質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。在設(shè)計中，應(yīng)嚴(yán)格遵守和執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范。對于非標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，也應(yīng)盡量修整成標(biāo)準(zhǔn)系列或選用優(yōu)先系列。
7. 為使每個學(xué)生均能拿出一份較高質(zhì)量的圖樣，在裝配底圖畫出后，應(yīng)呈交指導(dǎo)教師審查，修改無誤后，再加工完成裝配圖。
8. 設(shè)計圖樣（包括裝配圖和零件圖）和設(shè)計說明書完成之后，在有所準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上參加設(shè)計答辯。
三、課程設(shè)計的基本任務(wù)
1. 設(shè)計題目：
設(shè)計一臺冶金礦山膠帶運輸機用的單級直齒圓柱齒輪減速器。工作條件為：單方向運轉(zhuǎn)、輕微沖擊，工作期限為8年，每年按250天計算，每天工作8小時。傳動示意圖見下圖1，設(shè)計分組參數(shù)見表1。
2. 設(shè)計任務(wù)
（1） 計算說明書一份
包括：⑴前言；⑵設(shè)計任務(wù)；⑶參考資料；⑷設(shè)計方案；⑸選電機確定傳動比；⑹各軸運動及動力初算；⑺齒輪傳動設(shè)計；⑻軸的設(shè)計；⑼滾動軸承壽命計算；⑽與密封；⑾箱體設(shè)計；⑿總結(jié)
（2）完成圖紙工作量
⑴總圖（裝配圖）一張，A1圖紙；
⑵零件工作圖1～2張，A3圖紙。
3. 設(shè)計內(nèi)容及進(jìn)度
見表2。
四、課程設(shè)計過程中的重點
課程設(shè)計中的重點是編寫設(shè)計說明書，課程設(shè)計說明書是課程設(shè)計的總結(jié)性文件，通過編寫說明書，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)和表達(dá)的能力，鞏固、深化在設(shè)計中所獲得的知識，是課程設(shè)計工作的一個重要組成部分。說明書應(yīng)概括地介紹課程設(shè)計的全貌，全面敘述設(shè)計中各部分的重要內(nèi)容，要論證設(shè)計的合理性，特別是在有幾個設(shè)計方案時，要進(jìn)行比較論證，對各個計算環(huán)節(jié)要詳細(xì)敘述，對數(shù)據(jù)和公式來源要注明出處以便查對。說明書要求系統(tǒng)性好，條理清楚，語言簡練、文字通順、字跡工整，圖例清晰，圖文并茂，充分表達(dá)自己的見解，盡量避免抄書，從設(shè)計一開始就應(yīng)隨時逐項記錄設(shè)計內(nèi)容、計算結(jié)果、分析意見和資料來源以及指導(dǎo)教師的意見、自己的見解和結(jié)論，每一設(shè)計階段完成后，及時整理編寫有關(guān)部分的說明書，待全部設(shè)計工作結(jié)束后，只要稍加整理，便可裝訂成冊。
五、課程設(shè)計過程中的難點
課程設(shè)計中的難點一是軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，二是減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
（一）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
軸在減速箱中是一個重要的零件，因為所有傳動件都裝在軸上，因此它有很多尺寸都要與其他零件的尺寸相吻合，否則就無法進(jìn)行裝配。所以在設(shè)計軸時，直徑方向的尺寸和長度方向的尺寸的選取是同學(xué)們感到頭疼的一個問題。
怎樣來設(shè)計軸？按下面這個步驟來進(jìn)行，可能你會覺得不那么難了。
1．初算軸的直徑
聯(lián)軸器和滾動軸承的型號是根據(jù)軸端直徑確定的，而且軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是在初步計算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，故先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強度進(jìn)行估算，即
式中：p為軸傳遞的功率(kW); n為軸的轉(zhuǎn)速(r/min); C為由軸的材料和受載情況確定的系數(shù)。若軸的材料為45鋼，通常取C=106～117。C值應(yīng)考慮軸上彎矩對軸強度的影響，當(dāng)只受轉(zhuǎn)矩或彎矩相對轉(zhuǎn)矩較小時，C取小值；當(dāng)彎矩相對轉(zhuǎn)矩較大時，C取大值。在多級齒輪減速器中，高速軸的轉(zhuǎn)矩較小，C取較大值；低速軸的轉(zhuǎn)矩較大，C應(yīng)取較小值；中間軸取中間值。對其他材料牌號的軸，其C值參閱有關(guān)教材。
初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強度的影響。當(dāng)該軸段截面上有一個鍵槽時，d增大5%;有兩個鍵槽時，d增大10%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。
上述計算出的軸徑，一般作為輸入、輸出軸外伸端最小直徑；對中間軸，可作為最小直徑，即軸承處的軸徑；若作為裝齒輪處的軸徑，則C應(yīng)取大值。
2．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
（1）確定軸的徑向尺寸
①軸頭直徑尺寸確定 軸與齒輪、帶輪和聯(lián)軸器配合處的軸段直徑稱為軸頭。如圖2中的 應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值（參閱教材）。
② 軸頸直徑尺寸確定
與滾動軸承配合處的軸段直徑稱為軸頸。在圖2中，與滾動軸承內(nèi)圈配合的軸頸 、 應(yīng)符合滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)；裝有密封元件直徑 ，應(yīng)與密封元件的內(nèi)孔直徑尺寸一致。軸上兩個支點的軸承，應(yīng)采用相同的型號和尺寸，以便軸承座孔的加工。
③ 軸肩或軸環(huán)尺寸確定
相鄰軸段的直徑不同即形成軸肩。當(dāng)軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時，應(yīng)具有一定的高度，如圖2中 、 尺寸變化所形成的軸肩或軸環(huán)。一般的定位軸肩，當(dāng)配合處軸的直徑小于80mm時，軸肩處的直徑差可取7-10mm。用作滾動軸承內(nèi)圈定位時，如 軸肩的直徑應(yīng)按軸承的安裝尺寸要求確定。
如果兩相鄰軸段直徑的變化僅是為了軸上零件裝拆方便或區(qū)分加工表面時，兩直徑略有差值即可，一般取1～4mm，如圖2中 、 的尺寸變化，并盡可能取整數(shù)。也可以采用相同公稱直徑而取不同的分差數(shù)值。
④軸肩處過渡圓角尺寸確定
為了降低應(yīng)力集中，軸肩處的過渡圓角不宜過小。用作零件定位的軸肩，零件轂孔的倒角C或圓角半徑 應(yīng)大小軸肩處過渡圓角半徑 ，以保證定位的可靠，如圖3 所示。一般配合表面處軸肩和零件孔的圓角、倒角尺寸見所學(xué)教材。裝滾動軸承處軸肩的過渡圓角半徑應(yīng)按軸承的安裝尺寸要求取值（參閱所學(xué)教材）。 本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
⑤ 砂輪越程槽、螺紋退刀槽尺寸確定
對車削或磨削加工的軸表面，應(yīng)分別留出螺紋退刀槽及砂輪越程槽。相關(guān)尺寸可參考設(shè)計手冊取值。
應(yīng)注意，直徑相近的軸段，其過渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致，以便于加工。
（2）確定軸的軸向尺寸
軸的各段長度主要取決于軸上零件（傳動件、軸承）的寬度以及相關(guān)零件（箱體軸承座、軸承端蓋）的軸向位置和結(jié)構(gòu)尺寸。
①軸頭處長度尺寸確定
對于安裝齒輪、帶輪、聯(lián)軸器的軸段，當(dāng)這些零件靠其他零件（套筒、軸端擋圈等）頂住來實現(xiàn)軸向固定時，該軸段的長度應(yīng)略短于相配輪轂的寬度2～3mm，以保證固定可靠，如圖2中安裝齒輪和聯(lián)軸器的軸段。
②軸頸處長度尺寸確定
軸頸處軸向尺寸由軸承的位置和寬度來確定。根據(jù)以上對軸的各段直徑尺寸設(shè)計和已選的軸承類型，可初選軸承型號和軸承外徑等尺寸。
應(yīng)注意，軸承在軸承座中的位置與軸承方式有關(guān)。當(dāng)采用油時，軸承應(yīng)盡量靠近箱體內(nèi)壁，可只留少許距離。確定了軸承位置和已知軸承的尺寸后，即可在軸承座孔內(nèi)畫出軸承的圖形。
③ 軸的外伸段長度尺寸確定
軸的外伸段長度尺寸取決于外伸軸段上安裝的傳動件尺寸和軸承蓋的結(jié)構(gòu)。如采用凸緣式軸承蓋，應(yīng)考慮裝拆軸承蓋螺釘所需的長度L(L可參考軸承端蓋螺釘長度確定)。當(dāng)外伸軸裝有彈性套柱銷聯(lián)軸器時，應(yīng)留有裝拆彈性套柱銷的必要尺寸A（A可由聯(lián)軸器型號確定)，如圖4所示。
（3） 軸上鍵槽的尺寸和位置
平鍵的剖面尺寸根據(jù)相應(yīng)軸段的直徑確定，鍵的長度應(yīng)比軸段長度短5～10mm。鍵槽不要太靠近軸肩處，以避免由于鍵槽加重軸肩過渡圓角處的應(yīng)力集中。
當(dāng)軸上有多個鍵時，若軸徑相差不大，各鍵可取相同的剖面尺寸；同時，布置在軸的同一方位，以便于軸上鍵槽的加工。
（二）減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計
減速器箱體起著支承和固定軸組件零件，保證傳動件的嚙合精度和良好以及軸組件的可靠密封更重要作用，其質(zhì)量約占減速器總質(zhì)量的30～50。設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)時必須綜合考慮傳動質(zhì)量、加工工藝及成本等因素。箱體按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為剖分式和整體式；按制造方式不同有鑄造和焊接箱體。減速器的箱體多采用剖分式結(jié)構(gòu)。
剖分式箱體由箱座與箱蓋兩部分組成，用螺栓聯(lián)接起來構(gòu)成一個整體。剖分面與減速器內(nèi)傳動件軸心線平面重合，有利于軸系部件的安裝和拆卸。立式大型減速器可采用若干個剖分面。圖5為剖分式箱體。剖分接合面必須有一定的寬度，并且要求仔細(xì)加工，為了保證箱體的剛度，在軸承座處設(shè)有加強肋。箱體底座要有一定的寬度和厚度，以保證安裝穩(wěn)定性與剛度。
減速器箱體一般多用HT150、HT200制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能，成本低。當(dāng)承受重載時可采用鑄鋼箱體。
鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸參閱表3。
（1）箱體要有足夠的剛度 若箱體的剛度不夠，在加工和使用過程中會引起變形，使軸承孔中心線過度偏斜而影響傳動件的精度。為了保證軸承座的支承剛度，箱體設(shè)計應(yīng)注意以下幾點：
① 箱體的壁厚
箱體要有合理的壁厚，軸承座、箱體底座等處承受的載荷較大，其壁厚應(yīng)更厚些。箱座、箱蓋、軸承座、底座凸緣等的壁厚可參照表3確定。
② 軸承座聯(lián)接螺栓凸臺的設(shè)計
為提高剖分式箱體軸承座的剛度，軸承座兩側(cè)的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近，為此需在軸承座旁設(shè)置螺栓凸臺，如圖6所示。
軸承座旁聯(lián)接螺栓凸臺的螺栓孔間距 為軸承蓋外徑。若S值過小，螺栓孔容易與軸承蓋螺釘孔或箱體軸承座旁的輸油溝相干涉。
螺栓凸臺高度h與扳手空間的尺寸有關(guān)，如圖6。查表確定螺栓直徑和c1、c2，根據(jù)c1，用作圖法可確定凸臺的高度H。
為了便于制造，應(yīng)將箱體上各軸承座旁螺栓凸臺設(shè)計成相同高度。
③ 設(shè)置加強肋板。
為了提高軸承座附近箱體剛度，在平壁式箱體上可適當(dāng)設(shè)置加強肋板。箱體還可設(shè)計成凸壁帶內(nèi)肋板的結(jié)構(gòu)。肋板厚度可參照表3。
（2） 箱座高度
對于傳動件采用浸油的減速器，箱座高度除了應(yīng)滿足齒頂圓到油池底面的距離小于30～50mm外，還應(yīng)使箱體能容納一定量的油，以保證和散熱。
對于單級減速器，每傳遞1kW功率所需油量約為350～700cm3（小值用于低粘度油，大值用高粘度油）。多級減速器需油量按級數(shù)成比例增加。
設(shè)計時，在離開大齒輪頂圓為30～50mm處，畫出箱體油池底面線，并初步確定箱座高度為： ≥ 。 為大齒輪頂圓直徑， 為箱座底面至箱座油池底面的距離。
根據(jù)傳動件的浸油深度確定油面高度，即可計算出箱體的貯油量。若貯油量不能滿足要求，應(yīng)適當(dāng)將箱底面下移，增加箱座高度。
（3）箱蓋外輪廓的設(shè)計
箱蓋頂部外輪廓常以圓弧和直線組成。
大齒輪所在一側(cè)的箱蓋外表面圓弧半徑 。 為大齒輪頂圓直徑， 為箱蓋壁厚。通常情況下，軸承座旁螺栓凸臺處于箱蓋圓弧內(nèi)側(cè)。
高速軸一側(cè)箱蓋外廓圓弧半徑應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)由作圖確定。―般可使高速軸軸承座螺栓凸臺位于箱蓋圓弧內(nèi)側(cè)，如圖7所示。軸承座螺栓凸臺的位置和高度確定后，取 ＞ ，畫出箱蓋圓弧。若取 畫箱蓋圓孤，則螺栓凸臺將位于箱蓋圓弧外側(cè)。
當(dāng)在主視圖上確定了箱蓋基本外廓后，便可在三個視圖上詳細(xì)畫出箱蓋的結(jié)構(gòu)。
（4） 箱體凸緣尺寸
箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣、箱底座凸緣要有一定寬度，可參照表3確定。
軸承座外端面應(yīng)向外凸出5~10mm(見圖7)，以便切削加工。箱體內(nèi)壁至軸承座孔外端面的距離 (軸承座孔長度)為： 。
箱體凸緣聯(lián)接螺栓應(yīng)合理布置，螺栓間距不宜過大，一般減速器不大于150~200mm。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：小項目教學(xué)法；互換性與測量技術(shù)；無縫銜接
作者簡介：戴雪晴（1964-），女，江蘇濱海人，安徽理工大學(xué)機械工程學(xué)院，副教授；宮能平（1964-），男，安徽含山人，安徽理工大學(xué)教務(wù)處，教授。（安徽 淮南 232001）
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）13-0093-02
為了培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)，教育部于2009年提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。該計劃對高等工程教育階段培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。讓學(xué)生在接受高等工程教育階段工程能力和創(chuàng)新能力得到強化，除了要進(jìn)行工程教育模式改革和創(chuàng)新、創(chuàng)立高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制、實現(xiàn)工程實踐教學(xué)與工程實際的“無縫銜接”外，在高等工程教育階段占很大比例的課堂教學(xué)過程也應(yīng)適應(yīng)“卓越計劃”的需求。這就需要工科院校的教師在講授每一門專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課時，將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不斷提升學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力，把課程設(shè)計和工程實踐貫穿于整個課程教學(xué)過程中，盡可能實現(xiàn)課堂教學(xué)與專業(yè)課程設(shè)計及工程實際的“無縫對接”，作為課堂教學(xué)不斷追求的目標(biāo)。為了達(dá)到此目標(biāo)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)每門課的盲目性至關(guān)重要，為此，筆者將小項目教學(xué)法引入課程教學(xué)中，在這方面做了一些嘗試。
一、小項目教學(xué)法簡介
項目教學(xué)法是以工程實踐為導(dǎo)向，通過完成一個完整的“項目”工作而進(jìn)行的實踐教學(xué)活動，將多門課程所涉及的知識和技能通過一個明確的“項目任務(wù)”布置給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，運用所學(xué)的知識和技能，通過“確定項目任務(wù)—制定工作計劃—組織項目實施—檢查考核評估—總結(jié)評比歸檔”等5個階段，采用“團隊學(xué)習(xí)”的方法，動腦、動手、交流和合作，最終完成項目任務(wù)并以成果的形式予以展現(xiàn)。將這種方法完全移入每門課的課堂教學(xué)是有困難的，但可以把這種方法中“項目”這個關(guān)鍵詞移植到實踐性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的課堂教學(xué)和課后訓(xùn)練中，取名為“小項目教學(xué)法”。小項目教學(xué)法就是將多章所涉及的知識和技能通過一個明確的“項目任務(wù)”布置給學(xué)生，講課時將這個具體的項目實例分解成多個小項目，融合到講解課程的各章節(jié)的知識環(huán)節(jié)及課外作業(yè)中。學(xué)生與教師沿著項目的分解步驟一起學(xué)習(xí)，最后再將分解的每一部分內(nèi)容匯總，組合成一個完整的項目。這樣，課程的學(xué)習(xí)不再是單方面教師的教，而是融合了學(xué)生的學(xué)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下分析問題，提出問題，解決問題，整個過程能極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與能力。通過這種方法讓學(xué)生學(xué)以致用，將理論知識與實際有機地結(jié)合在一起，既強化了應(yīng)用能力的培養(yǎng)，又使學(xué)習(xí)者更容易理解理論知識，大大改善課堂教學(xué)效果。
二、小項目教學(xué)法在“互換性與測量技術(shù)”教學(xué)中的運用
機械類工程技術(shù)人員最重要的基本能力之一是掌握機械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計方法、圖樣標(biāo)注、檢測以及判斷零部件是否滿足圖樣要求的能力，“互換性與測量技術(shù)”這門課正是能夠使學(xué)生初步具有這種能力的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。它含有豐富的精度設(shè)計和檢測基礎(chǔ)理論，又具有很強的實踐性，是聯(lián)系機械設(shè)計與后續(xù)機械加工工藝等課程和課程設(shè)計的紐帶，是從專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的“橋梁”。因此，將小項目教學(xué)法應(yīng)用在本門課的教學(xué)中，實現(xiàn)這門課的教學(xué)與專業(yè)課程設(shè)計及工程實際的“無縫銜接”更為重要。
由于課時的限制，不能在課堂大量舉例，所以小項目教學(xué)法的項目案例選擇非常重要。減速器是機械產(chǎn)品中最常見的一種機械傳動裝置，一般也是學(xué)生進(jìn)行“機械設(shè)計”課程設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容。在進(jìn)行“機械設(shè)計”課程設(shè)計時，正確的幾何精度設(shè)計和標(biāo)注，往往是學(xué)生們感到頭痛的問題，因此，可以選擇減速器的精度設(shè)計和有關(guān)零件的檢測作為項目案例，貫穿在整個教學(xué)過程的中。
講緒論時，把減速器的精度設(shè)計作為一個總項目介紹給學(xué)生，并把這個總項目要解決的精度設(shè)計問題作為課外專業(yè)。通過講解減速器精度設(shè)計的主要任務(wù)，講清楚機械產(chǎn)品的精度設(shè)計是機械產(chǎn)品的設(shè)計的一個必不可少的環(huán)節(jié)，而幾何量精度設(shè)計是機械產(chǎn)品精度設(shè)計中的重要內(nèi)容。幾何量精度設(shè)計是否正確、合理，對機械產(chǎn)品的使用性能和制造成本，對企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益和社會效益都有著重要的影響，有時甚至起決定性作用。讓學(xué)生清楚地知道學(xué)好這門課就能掌握機械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計的基本原理、方法和基本步驟，能為他們順利地完成即將進(jìn)行的課程設(shè)計打下基礎(chǔ)，更重要的是能為成為一個合格的工程師打下基礎(chǔ)，這樣把本課程與實際及課程設(shè)計結(jié)合起來，讓學(xué)生能夠?qū)W以致用，從而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
講授“軸、孔結(jié)合的極限與配合”時，可導(dǎo)入減速器的精度設(shè)計的小項目“尺寸精度設(shè)計”案例。在減速器中，多處存在軸與孔的結(jié)合的尺寸精度設(shè)計問題，是比較典型的尺寸精度設(shè)計案例。講解本章，可以從減速器的裝配圖和部分零件圖開始，讓學(xué)生知道機械產(chǎn)品的裝配圖和零件圖上正確的尺寸精度標(biāo)注是必不可少的，而通過本章的學(xué)習(xí)，就可初步掌握如何根據(jù)減速器的使用功能要求設(shè)計、確定組成減速器各零件之間的配合和零件上各相關(guān)尺寸公差的方法，學(xué)會在機械產(chǎn)品的裝配圖和零件圖上正確標(biāo)注的方法，并把該減速器的尺寸精度設(shè)計問題作為一個精度設(shè)計小項目，在本章一開始就布置給學(xué)生，然后展開本章的講解。
講授“測量技術(shù)基礎(chǔ)”時，可導(dǎo)入在標(biāo)準(zhǔn)溫度下，對減速器中某一實際輸出軸上某處直徑尺寸進(jìn)行了多次等精度測量的案例。案例要求對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出測量該處直徑尺寸的測量結(jié)果。讓學(xué)生知道，要完成本案例所提出的任務(wù)，需要掌握本章所述內(nèi)容。
講授“幾何公差及檢測”時，可導(dǎo)入減速器的幾何精度設(shè)計案例，讓學(xué)生一開始就知道機械零件上幾何要素的形狀和位置精度是一項重要的質(zhì)量指標(biāo)，它直接影響零件（機械產(chǎn)品）的使用功能和互換性，正確選擇形狀和位置公差是機械產(chǎn)品幾何量精度設(shè)計的重要內(nèi)容；知道學(xué)會本章內(nèi)容，就初步學(xué)會了如何根據(jù)減速器或其他機械的使用功能要求，設(shè)計并選擇減速器或其他機械中各零件的形狀和位置公差的方法，學(xué)會了在機械產(chǎn)品的零件圖樣上進(jìn)行正確標(biāo)注的方法，這是機械類工程技術(shù)人員最基本的能力之一。
講授“表面粗糙度及其檢測”時，可導(dǎo)入減速器輸出軸和輸入軸的表面粗糙度進(jìn)行參數(shù)及數(shù)值的選擇和圖樣標(biāo)注。讓學(xué)生一開始就知道表面粗糙度對零件的使用功能的影響，要完成本案例提出的任務(wù)，需要掌握本章的內(nèi)容。
講授“光滑工件尺寸檢測和量規(guī)設(shè)計”時，可導(dǎo)入減速器中的零件案例，讓學(xué)生知道在各零件加工過程中以及加工之后，需要對各零件上要求檢測的尺寸、形狀和位置等幾何參數(shù)進(jìn)行檢測，得出檢測結(jié)果，并作出正確判斷，這就涉及到本章的內(nèi)容。并以檢驗減速器中的某一軸或齒輪孔用的光滑極限量規(guī)的工作量規(guī)設(shè)計為一個小項目，把該減速器的某一軸頸尺寸和齒輪孔的檢驗問題作為另一個小項目，在本章一開始就布置給學(xué)生，要求學(xué)生通過課后完成通用計量器具的選擇和光滑極限量規(guī)的設(shè)計，從而掌握在保證機械產(chǎn)品的零件質(zhì)量和最佳經(jīng)濟效益的前提下，正確選擇通用計量器具的方法，掌握設(shè)計光滑極限量規(guī)的原理和方法，然后展開本章的講解。
講授“零件典型表面的公差配合與檢測”時，可導(dǎo)入減速器中的零件典型表面設(shè)計案例這一小項目，讓學(xué)生在開始學(xué)習(xí)本章時，就知道鍵和齒輪以及螺紋、圓錐等為典型表面，它們的精度設(shè)計在機械產(chǎn)品的精度設(shè)計中所占的比重較大。通過學(xué)習(xí)本章，可知道國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對這些典型表面的公差與配合作了哪些規(guī)定，應(yīng)如何選擇公差與配合，如何正確地標(biāo)注，并將確定減速器中典型表面的公差配合問題，在本章一開始就布置給學(xué)生，作為課外作業(yè)。然后，通過講解減速器輸出軸與帶孔齒輪聯(lián)接、輸出軸與聯(lián)軸器的聯(lián)接，介紹鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接的配合精度、選擇及檢測。從減速器上、下箱體固定螺栓與螺母的結(jié)合入手，介紹螺紋的配合的精度、選擇與檢測。根據(jù)減速器傳動齒輪使用要求，講解齒輪的偏差項目，以及如何正確選擇標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪的精度，如何對漸開線圓柱齒輪進(jìn)行檢測。根據(jù)錐形軸端與輪轂的結(jié)合方式，講解圓錐配合的精度、選擇與檢測。
以上就是筆者將“小項目教學(xué)法”應(yīng)用于“互換性與測量技術(shù)”這門具體課程教學(xué)過程的一些做法。
三、結(jié)束語
“小項目教學(xué)法”將具體的工程案例導(dǎo)入課程每章節(jié)教學(xué)過程中，圍繞工程案例這個中心，通過課內(nèi)教學(xué)、課外訓(xùn)練兩個緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)，使每門課程在提高學(xué)生綜合素質(zhì)方面充分發(fā)揮其作用，盡可能做到專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課程設(shè)計及工程實際的“無縫銜接”。通過小項目教學(xué)法，學(xué)生對各門課程的學(xué)習(xí)做到心中有數(shù)，避免了學(xué)習(xí)的盲目性，提高了學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生實際應(yīng)用能力，收到了很好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓葉飛.基于項目教學(xué)法的計算機應(yīng)用專業(yè)《管理信息系統(tǒng)》課程教學(xué)研究[J].佳木斯教育學(xué)院學(xué)報，2012，（2）.
