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物流機械課程設計教學(xué)方法改革論文
摘要：
《物流機械課程設計》作為《物流機械設計基礎》這門(mén)課程的一個(gè)重要環(huán)節，起到了從理論過(guò)渡到實(shí)際、從基礎過(guò)渡到專(zhuān)業(yè)的橋梁作用，對培養學(xué)生的綜合設計能力起著(zhù)非常重要的作用。但在實(shí)際授課過(guò)程中，存在很多問(wèn)題。文中詳盡分析了《物流機械課程設計》的課程特點(diǎn)與存在的問(wèn)題，并在此基礎上提出了通過(guò)改變以往單一的選題、減輕重復性工作量、增加設計過(guò)程直觀(guān)性與改革成績(jì)評價(jià)體系以及增加樣機制作過(guò)程等多種手段和對策來(lái)從根本上提高學(xué)生的學(xué)習興趣和學(xué)習積極性，從而達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
關(guān)鍵詞：物流機械；課程設計；教學(xué)方法；改革
一、引言。
物流機械設備是物流技術(shù)的強有力支撐，先進(jìn)的物流技術(shù)應用需要依靠物流機械設備才能夠實(shí)現[1]。因此，對于物流工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，通過(guò)學(xué)習《物流機械設計基礎》這門(mén)課程，了解常用機械組成的基本知識、原理、特點(diǎn)、結構和應用，熟悉一般的選用和設計計算方法，具有運用標準和手冊等技術(shù)資料初步分析和設計簡(jiǎn)單機械傳動(dòng)裝置的能力；并在此基礎上全面了解物流機械及其發(fā)展趨勢，對正確、合理地配置和運用物流機械設備具有十分重要的意義，是十分必要的。
而《物流機械課程設計》作為《物流機械設計基礎》這門(mén)課程的一個(gè)重要環(huán)節，起到了從理論過(guò)渡到實(shí)際、從基礎過(guò)渡到專(zhuān)業(yè)的橋梁作用，對培養學(xué)生的綜合設計能力起著(zhù)非常重要的作用。但是，物流工程屬于非機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)，學(xué)生的機械設計能力相對較弱，如果按照機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的常規設計題目——減速箱來(lái)進(jìn)行設計的話(huà)，本專(zhuān)業(yè)的特色體現較少，很難引起學(xué)生的興趣，同時(shí)難度相對也較大。因此，如何針對學(xué)生及課程的特點(diǎn)設計教學(xué)內容，從而真正提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，同時(shí)能較好的體現本專(zhuān)業(yè)特色，是《物流機械課程設計》這門(mén)課程教學(xué)改革所真正需要重視的。
二、《物流機械課程設計》的課程特點(diǎn)與存在的問(wèn)題。
1、選題問(wèn)題。
目前，多數高校的機械設計課程設計均采用具有一般用途的機械傳動(dòng)裝置為設計對象[2]，以上海海洋大學(xué)為例，物流機械課程設計仍然延續機械設計課程設計的內容——設計專(zhuān)用傳動(dòng)裝置中的減速器，設計內容為展開(kāi)式二級圓柱齒輪減速器，包括電動(dòng)機選型、減速器設計（包括齒輪設計、軸設計）、軸承、聯(lián)軸器選型設計等，工作量包括裝配圖、齒輪、軸類(lèi)零件工作圖、設計計算說(shuō)明書(shū)等，時(shí)間為兩周，一般安排在學(xué)期末。雖然減速器是一種通用的機械傳動(dòng)裝置，在很多機械上均有應用，但其與物流機械結合不夠緊密，不能與前期課程充分呼應；且對于非機類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，整個(gè)設計周期較短，而難度相對較大，很難引起學(xué)生的共鳴，興趣和積極性也就很難調動(dòng)。
2、學(xué)生本身存在的問(wèn)題。
針對授課過(guò)程中學(xué)生出現的問(wèn)題，總結起來(lái)，主要有以下幾點(diǎn)：
�。�1）對先修課程熟練運用的能力不夠。
物流機械課程設計作為《物流機械設計基礎》課程的一個(gè)重要環(huán)節，是在修習了機械設計的理論知識后開(kāi)設的，緊跟在理論學(xué)習之后。按理來(lái)說(shuō)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)了理論知識，隨即進(jìn)行實(shí)踐性的課程設計來(lái)鞏固所學(xué)知識，將能夠幫助學(xué)生加深對理論知識的理解，直觀(guān)的了解機械設計的方法、步驟等，增強學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。但從實(shí)際課堂效果來(lái)說(shuō)，很多學(xué)生對先修課程的理解和熟練運用程度并沒(méi)有達到課程設計的要求，這也導致了課程設計過(guò)程中很多同學(xué)不知道應該如何選用和設計計算方法，如何合理運用標準和手冊，對標準件和常用件如何選型和計算等，主要表現在不能運用材料力學(xué)知識對材料進(jìn)行選型，不能結合材料力學(xué)和理論力學(xué)知識對復合載荷的軸強度進(jìn)行校核等。
還有一個(gè)比較普遍的問(wèn)題是，在完成初步設計計算后進(jìn)行繪圖的過(guò)程中，很多同學(xué)對先修的制圖課程的知識已經(jīng)遺忘了，以至于在機件常用表達方法，齒輪畫(huà)法等方面很容易出錯，突出表現在對結合工程實(shí)際應用的公差標注掌握的比較差，尤其是齒輪工作圖中的各項齒輪公差標注十分欠缺，不能很好的將制圖課程與設計課程聯(lián)系起來(lái)。
�。�2）團隊協(xié)作能力、創(chuàng )新不夠。
在課程設計過(guò)程中，為了培養學(xué)生的團隊協(xié)作能力，一般上會(huì )分2~3人一個(gè)小組，不同小組的題目相似，僅參數不同，目的是為了增強學(xué)生在設計過(guò)程的交流和溝通，提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力，提高他們的團隊意識。但實(shí)際教學(xué)過(guò)程卻發(fā)現，不同組之間并沒(méi)有按照教學(xué)設計的預期進(jìn)行溝通交流，而同組里往往是一個(gè)同學(xué)設計，其它同學(xué)照搬照抄，并沒(méi)有起到集思廣益，提高創(chuàng )新能力的效果。
�。�3）對課程設計的重視度不夠。
無(wú)論是機制專(zhuān)業(yè)的機械設計課程設計還是物流機械課程設計，其實(shí)質(zhì)都是為學(xué)生提供一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的平臺，為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力，直觀(guān)加強學(xué)生對工程實(shí)際應用的理解，為后續課程的學(xué)習和將來(lái)從事工程實(shí)際工作打下堅實(shí)基礎。這是許多學(xué)生在工作之后才能深刻體會(huì )到的。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，總有一些學(xué)生不能充分意識到這個(gè)環(huán)節的重要性，不能以負責的態(tài)度對待課程設計，設計過(guò)程出現問(wèn)題也不能認真思考，積極查找資料妥善解決，而是以應付的態(tài)度走走過(guò)場(chǎng)。這部分同學(xué)即使通過(guò)了課程設計，也收效甚微，不能達到提高動(dòng)手能力，增強工程實(shí)際應用能力的目的。
�。�4）照搬照抄現象嚴重。
因為課程設計的內容多為設計專(zhuān)用傳動(dòng)裝置中的減速器，如展開(kāi)式二級圓柱齒輪減速器等，而這類(lèi)設計內容因為多年來(lái)在各高校廣泛應用的緣故，有現成的課程設計教科書(shū)和現成的設計圖冊。這些本來(lái)是為了方便設計過(guò)程查閱資料和參考的，但在教學(xué)過(guò)程卻發(fā)現，對于不少學(xué)生來(lái)說(shuō)，課程設計的計算部分就是照搬教科書(shū)的設計實(shí)例，如果設計要求與教科書(shū)里的實(shí)例稍有出入的話(huà)就不知道如何下手；而圖紙繪制過(guò)程更是照抄設計圖冊，不求甚解，甚至會(huì )出現與計算部分的內容相悖的情況。更不用談創(chuàng )新了。
�。�5）嚴重缺乏工程實(shí)際知識。
學(xué)生普遍缺乏工程實(shí)際知識。主要體現在以下幾個(gè)方面[3]：
�、賹υO計內容的結構和裝配工藝認識不足，導致設計過(guò)程中比照書(shū)本與資料進(jìn)行模仿設計，幾乎不能結合工程實(shí)際來(lái)進(jìn)行設計，最終經(jīng)常會(huì )出現零件相互干涉、無(wú)法裝配、設備不夠緊湊等問(wèn)題。
�、趯υO備的加工設備、手段、工藝及能力等缺乏必要的常識，因此在設計過(guò)程中對零件的加工精度、裝配精度、技術(shù)條件等提出不合理要求。
�、圻x型誤區：不少同學(xué)為了保證校核一步通過(guò)，盲目提高材料及加工工藝等級，造成材料性能浪費，提高生產(chǎn)成本而不自知。
3、現有考評體系存在的問(wèn)題。
目前課程設計的考評是按照圖紙（50%）+平常成績(jì)（10%）+說(shuō)明書(shū)（20%）+答辯（20%）四部分來(lái)綜合評定的，兼顧了課程設計的各個(gè)環(huán)節。但也存在著(zhù)一些問(wèn)題：圖紙成績(jì)占總成績(jì)的比例較高（50%），而答辯成績(jì)占總成績(jì)的比例則較低（20%）。圖紙是整個(gè)課程設計中的重要一環(huán)，其設計和繪制過(guò)程可以綜合體現設計質(zhì)量、學(xué)生的制圖能力等多項內容，但部分學(xué)生在圖紙繪制過(guò)程中不求甚解，出現仿圖、圖紙與設計計算內容不符等問(wèn)題。
4、現有設計過(guò)程存在的問(wèn)題。
目前在課程設計過(guò)程中，耗時(shí)最多的為設計計算部分和繪圖部分。以軸系設計為例，在設計計算過(guò)程中，學(xué)生需要按照設計步驟和公式先進(jìn)行選材，計算最小軸徑，然后按照設計要求進(jìn)行徑向尺寸和軸向尺寸設計，設計完畢后進(jìn)行強度校核，如果強度校核不符合要求，再回到第一步，重新進(jìn)行選材、計算后再進(jìn)行校核，直到校核合格為止，這個(gè)重復性計算的過(guò)程會(huì )耗費大量時(shí)間。繪圖過(guò)程目前仍然多為手工繪圖，優(yōu)點(diǎn)是可以提高學(xué)生手工繪圖的能力，增強學(xué)生對繪圖的國家標準的理解和掌握，抄襲不便；缺點(diǎn)是與當下主流的計算機輔助設計類(lèi)課程幾乎沒(méi)有關(guān)聯(lián)，學(xué)生也很難通過(guò)三維造型等從自己的圖紙上發(fā)現設計問(wèn)題。
三、改善教學(xué)效果的對策與措施。
1、從提高學(xué)生興趣、突出專(zhuān)業(yè)特色、結合實(shí)際選題入手。
從選題的角度來(lái)說(shuō)，不必拘泥于一種思路，可以考慮從多方面來(lái)拓展選題內容，如選擇與專(zhuān)業(yè)相關(guān)度較高的，如倉儲物流的平面運輸機傳動(dòng)裝置設計，螺旋輸送機傳動(dòng)裝置設計等；選擇新的設計題目，如機械式無(wú)極變速器等；選題與畢業(yè)設計掛鉤，與教師的科研題目相結合，與機械創(chuàng )新大賽相結合等等。這些將提高學(xué)生的興趣和重視程度，同時(shí)確保題目與實(shí)際結合緊密，從而使課程設計不再無(wú)趣，提高課程設計的質(zhì)量。
2、從減輕重復性工作量入手。
在設計計算過(guò)程中，重復性工作量較大，如軸的設計計算過(guò)程：如果強度校核不合格，通常的做法是先增加最小軸徑，再重復計算軸的徑向尺寸和軸向尺寸，再次進(jìn)行強度校核，如果強度校核還是不通過(guò)，則需要重新選材，重新設計尺寸，再進(jìn)行強度校核，直至校核通過(guò)，這個(gè)過(guò)程重復性工作量很大，對提高學(xué)生的設計能力并沒(méi)有很大的幫助，因此，可以考慮與計算機輔助設計相結合來(lái)簡(jiǎn)化這個(gè)過(guò)程。
3、從增加設計過(guò)程直觀(guān)性與改革成績(jì)評價(jià)體系入手（計算機輔助設計與改革成績(jì)評價(jià)體系相結合）。
目前，計算機三維造型十分普遍，而通過(guò)三維造型可以直觀(guān)的了解自己的設計是否合理，因此，通過(guò)減輕重復性工作量來(lái)減少計算過(guò)程工作量，然后增加三維造型模塊來(lái)幫助學(xué)生更加直觀(guān)的發(fā)現設計過(guò)程中存在的不合理部分，將更加有效的提高設計質(zhì)量。答辯過(guò)程是教師檢查設計質(zhì)量高低的有效手段，可以督促學(xué)生及時(shí)總結和復習，搞懂設計中的各個(gè)細節問(wèn)題，有效防止抄襲。因此，通過(guò)計算機輔助設計（三維造型）來(lái)增加設計過(guò)程直觀(guān)性，通過(guò)適當的降低說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)在總成績(jì)的比例，提高答辯在總成績(jì)中的比例來(lái)改革成績(jì)評價(jià)體系，將三維造型和答辯過(guò)程相結合，使學(xué)生通過(guò)圖紙結合三維造型展示設計成果，教師再針對展示進(jìn)行提問(wèn)的模式組織答辯，將更加有效的提高學(xué)生課程設計的積極性和主動(dòng)性，從而提高課程設計的質(zhì)量。
4、增加樣機制作過(guò)程。
課程設計的質(zhì)量難以提高的一個(gè)很重要的問(wèn)題是學(xué)生普遍缺乏工程實(shí)際知識，這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)三維造型可以彌補一部分，但不能從根本上提高學(xué)生的工程實(shí)際能力，完成從理論到實(shí)踐的真正轉變。因此，可以考慮增加樣機制作過(guò)程[4]，幫助學(xué)生將自己的理論設計轉化為實(shí)物。學(xué)生可以通過(guò)三維造型來(lái)及早發(fā)現設計過(guò)程中存在的問(wèn)題及時(shí)加以改正，然后通過(guò)制作樣機過(guò)程來(lái)了解零件的購買(mǎi)、加工再到裝配的整個(gè)過(guò)程，增加工程實(shí)際知識，從而真正體驗從無(wú)到有，從設計到樣品的過(guò)程，從而真正的了解機械設計的魅力所在，從學(xué)習中體會(huì )到創(chuàng )造的樂(lè )趣。
四、結論。
物流機械課程設計是物流工程培養計劃中的一個(gè)重要環(huán)節，起到了從理論過(guò)渡到實(shí)際、從基礎過(guò)渡到專(zhuān)業(yè)的橋梁作用，對培養學(xué)生的綜合設計能力起著(zhù)非常重要的作用。通過(guò)改變以往單一的選題、減輕重復性工作量、增加設計過(guò)程直觀(guān)性與改革成績(jì)評價(jià)體系以及增加樣機制作過(guò)程等多種手段來(lái)從根本上提高學(xué)生的學(xué)習興趣和學(xué)習積極性，實(shí)現從理論到實(shí)踐的有效結合，提高學(xué)生的設計能力和創(chuàng )新性思維，將有助于提高課程設計的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和社會(huì )競爭力。
參考文獻：
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[3]唐銳，黨玉春。機械設計課程設計的教改探索[J]。攀枝花學(xué)報，2004，（6）：112—120。
[4]莫海軍，黃華梁，徐忠陽(yáng)。機械設計課程設計教學(xué)方法改革與探索[J]。裝備制造技術(shù)，2009，（7）：188—190。
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