物流機械課程設計教學方法改革論文
摘要：
《物流機械課程設計》作為《物流機械設計基礎》這門課程的一個重要環(huán)節(jié)，起到了從理論過渡到實際、從基礎過渡到專業(yè)的橋梁作用，對培養(yǎng)學生的綜合設計能力起著非常重要的作用。但在實際授課過程中，存在很多問題。文中詳盡分析了《物流機械課程設計》的課程特點與存在的問題，并在此基礎上提出了通過改變以往單一的選題、減輕重復性工作量、增加設計過程直觀性與改革成績評價體系以及增加樣機制作過程等多種手段和對策來從根本上提高學生的學習興趣和學習積極性，從而達到提高教學質量的目的。
關鍵詞：物流機械；課程設計；教學方法；改革
一、引言。
物流機械設備是物流技術的強有力支撐，先進的物流技術應用需要依靠物流機械設備才能夠實現(xiàn)[1]。因此，對于物流工程專業(yè)的學生來說，通過學習《物流機械設計基礎》這門課程，了解常用機械組成的基本知識、原理、特點、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資料初步分析和設計簡單機械傳動裝置的能力；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》這門課程的一個重要環(huán)節(jié)，起到了從理論過渡到實際、從基礎過渡到專業(yè)的橋梁作用，對培養(yǎng)學生的綜合設計能力起著非常重要的作用。但是，物流工程屬于非機械類專業(yè)，學生的機械設計能力相對較弱，如果按照機械類專業(yè)的常規(guī)設計題目——減速箱來進行設計的話，本專業(yè)的特色體現(xiàn)較少，很難引起學生的興趣，同時難度相對也較大。因此，如何針對學生及課程的特點設計教學內容，從而真正提高學生的動手能力和實踐能力，同時能較好的體現(xiàn)本專業(yè)特色，是《物流機械課程設計》這門課程教學改革所真正需要重視的。
二、《物流機械課程設計》的課程特點與存在的問題。
1、選題問題。
目前，多數(shù)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裝置為設計對象[2]，以上海海洋大學為例，物流機械課程設計仍然延續(xù)機械設計課程設計的內容——設計專用傳動裝置中的減速器，設計內容為展開式二級圓柱齒輪減速器，包括電動機選型、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、軸類零件工作圖、設計計算說明書等，時間為兩周，一般安排在學期末。雖然減速器是一種通用的機械傳動裝置，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；且對于非機類專業(yè)學生來說，整個設計周期較短，而難度相對較大，很難引起學生的共鳴，興趣和積極性也就很難調動。
2、學生本身存在的問題。
針對授課過程中學生出現(xiàn)的問題，總結起來，主要有以下幾點：
（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》課程的一個重要環(huán)節(jié)，是在修習了機械設計的理論知識后開設的，緊跟在理論學習之后。按理來說，學生已經(jīng)學過了理論知識，隨即進行實踐性的課程設計來鞏固所學知識，將能夠幫助學生加深對理論知識的理解，直觀的了解機械設計的方法、步驟等，增強學生理論聯(lián)系實際的能力。但從實際課堂效果來說，很多學生對先修課程的理解和熟練運用程度并沒有達到課程設計的要求，這也導致了課程設計過程中很多同學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(xiàn)在不能運用材料力學知識對材料進行選型，不能結合材料力學和理論力學知識對復合載荷的軸強度進行校核等。
還有一個比較普遍的問題是，在完成初步設計計算后進行繪圖的過程中，很多同學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，齒輪畫法等方面很容易出錯，突出表現(xiàn)在對結合工程實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。
�。�2）團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新不夠。
在課程設計過程中，為了培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力，一般上會分2~3人一個小組，不同小組的題目相似，僅參數(shù)不同，目的是為了增強學生在設計過程的交流和溝通，提高學生的團隊協(xié)作能力，提高他們的團隊意識。但實際教學過程卻發(fā)現(xiàn)，不同組之間并沒有按照教學設計的預期進行溝通交流，而同組里往往是一個同學設計，其它同學照搬照抄，并沒有起到集思廣益，提高創(chuàng)新能力的效果。
�。�3）對課程設計的重視度不夠。
無論是機制專業(yè)的機械設計課程設計還是物流機械課程設計，其實質都是為學生提供一個理論聯(lián)系實際的平臺，為了提高學生的動手能力，直觀加強學生對工程實際應用的理解，為后續(xù)課程的學習和將來從事工程實際工作打下堅實基礎。這是許多學生在工作之后才能深刻體會到的。但在實際教學過程中，總有一些學生不能充分意識到這個環(huán)節(jié)的`重要性，不能以負責的態(tài)度對待課程設計，設計過程出現(xiàn)問題也不能認真思考，積極查找資料妥善解決，而是以應付的態(tài)度走走過場。這部分同學即使通過了課程設計，也收效甚微，不能達到提高動手能力，增強工程實際應用能力的目的。
�。�4）照搬照抄現(xiàn)象嚴重。
因為課程設計的內容多為設計專用傳動裝置中的減速器，如展開式二級圓柱齒輪減速器等，而這類設計內容因為多年來在各高校廣泛應用的緣故，有現(xiàn)成的課程設計教科書和現(xiàn)成的設計圖冊。這些本來是為了方便設計過程查閱資料和參考的，但在教學過程卻發(fā)現(xiàn)，對于不少學生來說，課程設計的計算部分就是照搬教科書的設計實例，如果設計要求與教科書里的實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計圖冊，不求甚解，甚至會出現(xiàn)與計算部分的內容相悖的情況。更不用談創(chuàng)新了。
�。�5）嚴重缺乏工程實際知識。
學生普遍缺乏工程實際知識。主要體現(xiàn)在以下幾個方面[3]：
�、賹υO計內容的結構和裝配工藝認識不足，導致設計過程中比照書本與資料進行模仿設計，幾乎不能結合工程實際來進行設計，最終經(jīng)常會出現(xiàn)零件相互干涉、無法裝配、設備不夠緊湊等問題。
�、趯υO備的加工設備、手段、工藝及能力等缺乏必要的常識，因此在設計過程中對零件的加工精度、裝配精度、技術條件等提出不合理要求。
③選型誤區(qū)：不少同學為了保證校核一步通過，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(xiàn)有考評體系存在的問題。
目前課程設計的考評是按照圖紙（50%）+平常成績（10%）+說明書（20%）+答辯（20%）四部分來綜合評定的，兼顧了課程設計的各個環(huán)節(jié)。但也存在著一些問題：圖紙成績占總成績的比例較高（50%），而答辯成績占總成績的比例則較低（20%）。圖紙是整個課程設計中的重要一環(huán)，其設計和繪制過程可以綜合體現(xiàn)設計質量、學生的制圖能力等多項內容，但部分學生在圖紙繪制過程中不求甚解，出現(xiàn)仿圖、圖紙與設計計算內容不符等問題。
4、現(xiàn)有設計過程存在的問題。
目前在課程設計過程中，耗時最多的為設計計算部分和繪圖部分。以軸系設計為例，在設計計算過程中，學生需要按照設計步驟和公式先進行選材，計算最小軸徑，然后按照設計要求進行徑向尺寸和軸向尺寸設計，設計完畢后進行強度校核，如果強度校核不符合要求，再回到第一步，重新進行選材、計算后再進行校核，直到校核合格為止，這個重復性計算的過程會耗費大量時間。繪圖過程目前仍然多為手工繪圖，優(yōu)點是可以提高學生手工繪圖的能力，增強學生對繪圖的國家標準的理解和掌握，抄襲不便；缺點是與當下主流的計算機輔助設計類課程幾乎沒有關聯(lián)，學生也很難通過三維造型等從自己的圖紙上發(fā)現(xiàn)設計問題。
三、改善教學效果的對策與措施。
1、從提高學生興趣、突出專業(yè)特色、結合實際選題入手。
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容，如選擇與專業(yè)相關度較高的，如倉儲物流的平面運輸機傳動裝置設計，螺旋輸送機傳動裝置設計等；選擇新的設計題目，如機械式無極變速器等；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。這些將提高學生的興趣和重視程度，同時確保題目與實際結合緊密，從而使課程設計不再無趣，提高課程設計的質量。
2、從減輕重復性工作量入手。
在設計計算過程中，重復性工作量較大，如軸的設計計算過程：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，再次進行強度校核，如果強度校核還是不通過，則需要重新選材，重新設計尺寸，再進行強度校核，直至校核通過，這個過程重復性工作量很大，對提高學生的設計能力并沒有很大的幫助，因此，可以考慮與計算機輔助設計相結合來簡化這個過程。
3、從增加設計過程直觀性與改革成績評價體系入手（計算機輔助設計與改革成績評價體系相結合）。
目前，計算機三維造型十分普遍，而通過三維造型可以直觀的了解自己的設計是否合理，因此，通過減輕重復性工作量來減少計算過程工作量，然后增加三維造型模塊來幫助學生更加直觀的發(fā)現(xiàn)設計過程中存在的不合理部分，將更加有效的提高設計質量。答辯過程是教師檢查設計質量高低的有效手段，可以督促學生及時總結和復習，搞懂設計中的各個細節(jié)問題，有效防止抄襲。因此，通過計算機輔助設計（三維造型）來增加設計過程直觀性，通過適當?shù)慕档驼f明書編寫在總成績的比例，提高答辯在總成績中的比例來改革成績評價體系，將三維造型和答辯過程相結合，使學生通過圖紙結合三維造型展示設計成果，教師再針對展示進行提問的模式組織答辯，將更加有效的提高學生課程設計的積極性和主動性，從而提高課程設計的質量。
4、增加樣機制作過程。
課程設計的質量難以提高的一個很重要的問題是學生普遍缺乏工程實際知識，這個問題，通過三維造型可以彌補一部分，但不能從根本上提高學生的工程實際能力，完成從理論到實踐的真正轉變。因此，可以考慮增加樣機制作過程[4]，幫助學生將自己的理論設計轉化為實物。學生可以通過三維造型來及早發(fā)現(xiàn)設計過程中存在的問題及時加以改正，然后通過制作樣機過程來了解零件的購買、加工再到裝配的整個過程，增加工程實際知識，從而真正體驗從無到有，從設計到樣品的過程，從而真正的了解機械設計的魅力所在，從學習中體會到創(chuàng)造的樂趣。
四、結論。
物流機械課程設計是物流工程培養(yǎng)計劃中的一個重要環(huán)節(jié)，起到了從理論過渡到實際、從基礎過渡到專業(yè)的橋梁作用，對培養(yǎng)學生的綜合設計能力起著非常重要的作用。通過改變以往單一的選題、減輕重復性工作量、增加設計過程直觀性與改革成績評價體系以及增加樣機制作過程等多種手段來從根本上提高學生的學習興趣和學習積極性，實現(xiàn)從理論到實踐的有效結合，提高學生的設計能力和創(chuàng)新性思維，將有助于提高課程設計的教學質量，提高學生的綜合素質和社會競爭力。
參考文獻：
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[4]莫海軍，黃華梁，徐忠陽。機械設計課程設計教學方法改革與探索[J]。裝備制造技術，2009，（7）：188—190。
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