物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法改革論文
摘要：
《物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)》作為《物流機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，起到了從理論過渡到實(shí)際、從基礎(chǔ)過渡到專業(yè)的橋梁作用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力起著非常重要的作用。但在實(shí)際授課過程中，存在很多問題。文中詳盡分析了《物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)》的課程特點(diǎn)與存在的問題，并在此基礎(chǔ)上提出了通過改變以往單一的選題、減輕重復(fù)性工作量、增加設(shè)計(jì)過程直觀性與改革成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系以及增加樣機(jī)制作過程等多種手段和對(duì)策來從根本上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
關(guān)鍵詞：物流機(jī)械；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；改革
一、引言。
物流機(jī)械設(shè)備是物流技術(shù)的強(qiáng)有力支撐，先進(jìn)的物流技術(shù)應(yīng)用需要依靠物流機(jī)械設(shè)備才能夠?qū)崿F(xiàn)[1]。因此，對(duì)于物流工程專業(yè)的學(xué)生來說，通過學(xué)習(xí)《物流機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課程，了解常用機(jī)械組成的基本知識(shí)、原理、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，熟悉一般的選用和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)等技術(shù)資料初步分析和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的能力；并在此基礎(chǔ)上全面了解物流機(jī)械及其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)正確、合理地配置和運(yùn)用物流機(jī)械設(shè)備具有十分重要的意義，是十分必要的。
而《物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)》作為《物流機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，起到了從理論過渡到實(shí)際、從基礎(chǔ)過渡到專業(yè)的橋梁作用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力起著非常重要的作用。但是，物流工程屬于非機(jī)械類專業(yè)，學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力相對(duì)較弱，如果按照機(jī)械類專業(yè)的常規(guī)設(shè)計(jì)題目——減速箱來進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，本專業(yè)的特色體現(xiàn)較少，很難引起學(xué)生的興趣，同時(shí)難度相對(duì)也較大。因此，如何針對(duì)學(xué)生及課程的特點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)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(xiàn)本專業(yè)特色，是《物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)》這門課程教學(xué)改革所真正需要重視的。
二、《物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)》的課程特點(diǎn)與存在的問題。
1、選題問題。
目前，多數(shù)高校的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)均采用具有一般用途的機(jī)械傳動(dòng)裝置為設(shè)計(jì)對(duì)象[2]，以上海海洋大學(xué)為例，物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)仍然延續(xù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容——設(shè)計(jì)專用傳動(dòng)裝置中的減速器，設(shè)計(jì)內(nèi)容為展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器，包括電動(dòng)機(jī)選型、減速器設(shè)計(jì)（包括齒輪設(shè)計(jì)、軸設(shè)計(jì)）、軸承、聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)等，工作量包括裝配圖、齒輪、軸類零件工作圖、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書等，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(jī)械傳動(dòng)裝置，在很多機(jī)械上均有應(yīng)用，但其與物流機(jī)械結(jié)合不夠緊密，不能與前期課程充分呼應(yīng)；且對(duì)于非機(jī)類專業(yè)學(xué)生來說，整個(gè)設(shè)計(jì)周期較短，而難度相對(duì)較大，很難引起學(xué)生的共鳴，興趣和積極性也就很難調(diào)動(dòng)。
2、學(xué)生本身存在的問題。
針對(duì)授課過程中學(xué)生出現(xiàn)的問題，總結(jié)起來，主要有以下幾點(diǎn)：
（1）對(duì)先修課程熟練運(yùn)用的能力不夠。
物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)作為《物流機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是在修習(xí)了機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí)后開設(shè)的，緊跟在理論學(xué)習(xí)之后。按理來說，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了理論知識(shí)，隨即進(jìn)行實(shí)踐性的課程設(shè)計(jì)來鞏固所學(xué)知識(shí)，將能夠幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，直觀的了解機(jī)械設(shè)計(jì)的方法、步驟等，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。但從實(shí)際課堂效果來說，很多學(xué)生對(duì)先修課程的理解和熟練運(yùn)用程度并沒有達(dá)到課程設(shè)計(jì)的要求，這也導(dǎo)致了課程設(shè)計(jì)過程中很多同學(xué)不知道應(yīng)該如何選用和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，如何合理運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件和常用件如何選型和計(jì)算等，主要表現(xiàn)在不能運(yùn)用材料力學(xué)知識(shí)對(duì)材料進(jìn)行選型，不能結(jié)合材料力學(xué)和理論力學(xué)知識(shí)對(duì)復(fù)合載荷的軸強(qiáng)度進(jìn)行校核等。
還有一個(gè)比較普遍的問題是，在完成初步設(shè)計(jì)計(jì)算后進(jìn)行繪圖的過程中，很多同學(xué)對(duì)先修的制圖課程的知識(shí)已經(jīng)遺忘了，以至于在機(jī)件常用表達(dá)方法，齒輪畫法等方面很容易出錯(cuò)，突出表現(xiàn)在對(duì)結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用的公差標(biāo)注掌握的比較差，尤其是齒輪工作圖中的各項(xiàng)齒輪公差標(biāo)注十分欠缺，不能很好的將制圖課程與設(shè)計(jì)課程聯(lián)系起來。
�。�2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新不夠。
在課程設(shè)計(jì)過程中，為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)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(shù)不同，目的是為了增強(qiáng)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程的交流和溝通，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高他們的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。但實(shí)際教學(xué)過程卻發(fā)現(xiàn)，不同組之間并沒有按照教學(xué)設(shè)計(jì)的預(yù)期進(jìn)行溝通交流，而同組里往往是一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)，其它同學(xué)照搬照抄，并沒有起到集思廣益，提高創(chuàng)新能力的效果。
�。�3）對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視度不夠。
無論是機(jī)制專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)還是物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)，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(tái)，為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力，直觀加強(qiáng)學(xué)生對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來從事工程實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。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)過程中，總有一些學(xué)生不能充分意識(shí)到這個(gè)環(huán)節(jié)的`重要性，不能以負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程出現(xiàn)問題也不能認(rèn)真思考，積極查找資料妥善解決，而是以應(yīng)付的態(tài)度走走過場(chǎng)。這部分同學(xué)即使通過了課程設(shè)計(jì)，也收效甚微，不能達(dá)到提高動(dòng)手能力，增強(qiáng)工程實(shí)際應(yīng)用能力的目的。
�。�4）照搬照抄現(xiàn)象嚴(yán)重。
因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)的內(nèi)容多為設(shè)計(jì)專用傳動(dòng)裝置中的減速器，如展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器等，而這類設(shè)計(jì)內(nèi)容因?yàn)槎嗄陙碓诟鞲咝V泛應(yīng)用的緣故，有現(xiàn)成的課程設(shè)計(jì)教科書和現(xiàn)成的設(shè)計(jì)圖冊(cè)。這些本來是為了方便設(shè)計(jì)過程查閱資料和參考的，但在教學(xué)過程卻發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不少學(xué)生來說，課程設(shè)計(jì)的計(jì)算部分就是照搬教科書的設(shè)計(jì)實(shí)例，如果設(shè)計(jì)要求與教科書里的實(shí)例稍有出入的話就不知道如何下手；而圖紙繪制過程更是照抄設(shè)計(jì)圖冊(cè)，不求甚解，甚至?xí)霈F(xiàn)與計(jì)算部分的內(nèi)容相悖的情況。更不用談創(chuàng)新了。
�。�5）嚴(yán)重缺乏工程實(shí)際知識(shí)。
學(xué)生普遍缺乏工程實(shí)際知識(shí)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[3]：
�、賹�(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和裝配工藝認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程中比照書本與資料進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)，幾乎不能結(jié)合工程實(shí)際來進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)零件相互干涉、無法裝配、設(shè)備不夠緊湊等問題。
②對(duì)設(shè)備的加工設(shè)備、手段、工藝及能力等缺乏必要的常識(shí)，因此在設(shè)計(jì)過程中對(duì)零件的加工精度、裝配精度、技術(shù)條件等提出不合理要求。
③選型誤區(qū)：不少同學(xué)為了保證校核一步通過，盲目提高材料及加工工藝等級(jí)，造成材料性能浪費(fèi)，提高生產(chǎn)成本而不自知。
3、現(xiàn)有考評(píng)體系存在的問題。
目前課程設(shè)計(jì)的考評(píng)是按照?qǐng)D紙（50%）+平常成績(jī)（10%）+說明書（20%）+答辯（20%）四部分來綜合評(píng)定的，兼顧了課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。但也存在著一些問題：圖紙成績(jī)占總成績(jī)的比例較高（50%），而答辯成績(jī)占總成績(jī)的比例則較低（20%）。圖紙是整個(gè)課程設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，其設(shè)計(jì)和繪制過程可以綜合體現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量、學(xué)生的制圖能力等多項(xiàng)內(nèi)容，但部分學(xué)生在圖紙繪制過程中不求甚解，出現(xiàn)仿圖、圖紙與設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容不符等問題。
4、現(xiàn)有設(shè)計(jì)過程存在的問題。
目前在課程設(shè)計(jì)過程中，耗時(shí)最多的為設(shè)計(jì)計(jì)算部分和繪圖部分。以軸系設(shè)計(jì)為例，在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，學(xué)生需要按照設(shè)計(jì)步驟和公式先進(jìn)行選材，計(jì)算最小軸徑，然后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行徑向尺寸和軸向尺寸設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完畢后進(jìn)行強(qiáng)度校核，如果強(qiáng)度校核不符合要求，再回到第一步，重新進(jìn)行選材、計(jì)算后再進(jìn)行校核，直到校核合格為止，這個(gè)重復(fù)性計(jì)算的過程會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間。繪圖過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(qiáng)學(xué)生對(duì)繪圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理解和掌握，抄襲不便；缺點(diǎn)是與當(dāng)下主流的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)類課程幾乎沒有關(guān)聯(lián)，學(xué)生也很難通過三維造型等從自己的圖紙上發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題。
三、改善教學(xué)效果的對(duì)策與措施。
1、從提高學(xué)生興趣、突出專業(yè)特色、結(jié)合實(shí)際選題入手。
從選題的角度來說，不必拘泥于一種思路，可以考慮從多方面來拓展選題內(nèi)容，如選擇與專業(yè)相關(guān)度較高的，如倉(cāng)儲(chǔ)物流的平面運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)等；選擇新的設(shè)計(jì)題目，如機(jī)械式無極變速器等；選題與畢業(yè)設(shè)計(jì)掛鉤，與教師的科研題目相結(jié)合，與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)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(jié)合緊密，從而使課程設(shè)計(jì)不再無趣，提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2、從減輕重復(fù)性工作量入手。
在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，重復(fù)性工作量較大，如軸的設(shè)計(jì)計(jì)算過程：如果強(qiáng)度校核不合格，通常的做法是先增加最小軸徑，再重復(fù)計(jì)算軸的徑向尺寸和軸向尺寸，再次進(jìn)行強(qiáng)度校核，如果強(qiáng)度校核還是不通過，則需要重新選材，重新設(shè)計(jì)尺寸，再進(jìn)行強(qiáng)度校核，直至校核通過，這個(gè)過程重復(fù)性工作量很大，對(duì)提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力并沒有很大的幫助，因此，可以考慮與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相結(jié)合來簡(jiǎn)化這個(gè)過程。
3、從增加設(shè)計(jì)過程直觀性與改革成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系入手（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與改革成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系相結(jié)合）。
目前，計(jì)算機(jī)三維造型十分普遍，而通過三維造型可以直觀的了解自己的設(shè)計(jì)是否合理，因此，通過減輕重復(fù)性工作量來減少計(jì)算過程工作量，然后增加三維造型模塊來幫助學(xué)生更加直觀的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中存在的不合理部分，將更加有效的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。答辯過程是教師檢查設(shè)計(jì)質(zhì)量高低的有效手段，可以督促學(xué)生及時(shí)總結(jié)和復(fù)習(xí)，搞懂設(shè)計(jì)中的各個(gè)細(xì)節(jié)問題，有效防止抄襲。因此，通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（三維造型）來增加設(shè)計(jì)過程直觀性，通過適當(dāng)?shù)慕档驼f明書編寫在總成績(jī)的比例，提高答辯在總成績(jī)中的比例來改革成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，將三維造型和答辯過程相結(jié)合，使學(xué)生通過圖紙結(jié)合三維造型展示設(shè)計(jì)成果，教師再針對(duì)展示進(jìn)行提問的模式組織答辯，將更加有效的提高學(xué)生課程設(shè)計(jì)的積極性和主動(dòng)性，從而提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
4、增加樣機(jī)制作過程。
課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量難以提高的一個(gè)很重要的問題是學(xué)生普遍缺乏工程實(shí)際知識(shí)，這個(gè)問題，通過三維造型可以彌補(bǔ)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(zhuǎn)變。因此，可以考慮增加樣機(jī)制作過程[4]，幫助學(xué)生將自己的理論設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物。學(xué)生可以通過三維造型來及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中存在的問題及時(shí)加以改正，然后通過制作樣機(jī)過程來了解零件的購(gòu)買、加工再到裝配的整個(gè)過程，增加工程實(shí)際知識(shí)，從而真正體驗(yàn)從無到有，從設(shè)計(jì)到樣品的過程，從而真正的了解機(jī)械設(shè)計(jì)的魅力所在，從學(xué)習(xí)中體會(huì)到創(chuàng)造的樂趣。
四、結(jié)論。
物流機(jī)械課程設(shè)計(jì)是物流工程培養(yǎng)計(jì)劃中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，起到了從理論過渡到實(shí)際、從基礎(chǔ)過渡到專業(yè)的橋梁作用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力起著非常重要的作用。通過改變以往單一的選題、減輕重復(fù)性工作量、增加設(shè)計(jì)過程直觀性與改革成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系以及增加樣機(jī)制作過程等多種手段來從根本上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的有效結(jié)合，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新性思維，將有助于提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。
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