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机械设计课程的设计与探索
机械设计课程的设计与探索 一、思路的实践过程 绪论时我们重点介绍了这门课程的特点及用途，且加入了零件、构件等概 念，并且拆解简单机器，让同学们有个初步认识。接着是绘制机构运动简图。然 后我们先从四杆机构出发，结合日常见到的筛东西、磨豆腐等，布置设计任务， 在四杆机构的讲解过程中，不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有 什么运动特性，能转化为什么样的运动形式，现实生活中有哪些物品是用到了这 些机构的，启发引导学生往设计任务上思考，学完四杆机构，学生也能就自己的 任务作出简单的设计和构想。一个机器少不了动力，因此我们在课程中增加了电 动机的选用环节。学生设定了自己的运动机构的各种参数后，按部就班选用电动 机，由此掌握了效率等概念，并且对整体的机器有了一个大概的认识，见到了轴 承、联轴器、变速箱等词汇，虽然了解不深，但因为拆解了一个机器，学生们基 本还是能接受。电动机选择好了以后，就牵涉到减速的问题，这时我们就可以引 进齿轮机构（包括蜗轮蜗杆）、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、 计算及选用，对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的，我们忽略不讲。带 传动、链传动重点讲传动特点和应用。在学习过程中就加入查手册选材料环节。把时间用到应用实践上。齿轮有了，传动比有了。谁可以把运动和动力传递给齿 轮呢？于是联轴器和联接就出场了，齿轮是靠键连接与轴传递运动和动力，电动 机的运动和动力就是由联轴器联接电动机轴和带传动的。各类联接重点也是放在 选择应用。各类零部件都选用设计好后，轴就上场了，轴的结构设计是重点，我 们通过举例比较分析，搞清楚什么样的轴结构是合理的，并且通过讲解和改错， 明白为什么要有细节上的处理（这些机械制造基础已经有过讲解）。最后是轴承， 支撑轴的零部件。轴承的选用、轴承寿命计算是花时间较多的环节。每一步就是 一个设计环节，做的作业就是为自己设计的执行机构选用配套的运动机构和辅助 系统。大家自己设计了一个机器，一个设计过程就完成了，同时完成的还有大部 分的课程学习任务。对于凸轮、间歇机构等就放在了最后，由于前面已经学习过 常用零部件的设计、选用，因此同学们学起来也并不吃力。
二、新思路实行的效果 课程改革前，由于内容之间相对独立，各机构之间的结构各有特点,相互 之间联系少,课程重点不突出。学习时没有细化的明确任务和目标，学生接受很 被动，学生普遍反映这门课“难学”“不太理解”“听不懂”，通过率也是各类课程里面最低的。学生上课积极性不高，课堂气氛低沉，学习效果不好。改革后，由于 章节环环相扣，第一步就是学生为自己设计喜欢或相关的机构，后面的每一步都 是为了实现机构的运动目标而实践，学生学起来有方向、有程序，特别是小组讨 论方案，气氛非常活跃。教师在其中只是起到引导和帮助解决问题的作用，学习 的主体是学生，思考的主体是学生，实践的主体还是学生，收到了较好的学习效 果。
三、不足与思考 一是实践环节场地和师资有限。在学习过程中，我们很需要实物拆解的环 节。但这些既需要各类机器，更重要的是需要较大的场地，还有就是需要有教师 指导和协助，但场地和教师人手都是我们的瓶颈，这就使得拆解效果大打折扣， 有人甚至只是看一眼（因为一个教师在这个环节没办法管理四五十个学生）。这 个问题目前我们还没有太好的解决办法。二是学生学习主动性不够。基本就是完 成了任务就行，有的学生跟着小组混，学到的知识并不扎实。三是还没有编撰校 本教程。编写一本合适的教材，一直是我们的计划，但这个工程工作量较大，我 们计划在近两年完成。
本文作者:熊慧英 刘鹰 孙峰 蒙雪兰 粱刚 廖丽 工作单位:广西农业职业 技术学院
