對機械設計課程的認識范文

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【關鍵詞】機械設計;高職教育;教學資源;教學法

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)10―0076―03

引言

高等職業教育是高等教育的重要組成部分,是以培養具有一定理論知識和較強實踐能力,面向基層、生產、服務和管理第一線崗位的實用型、技能型人才為目的的教育[1]。機械設計基礎是高職教育機械系列課程中的一門主干課程,對于培養學生機械設計和解決工程實際問題的能力發揮著重要的作用[2]。同時,它也是一門綜合性很強的課程,涉及到力學、機械原理和機械設計等多門課程的知識,是這些基礎知識的綜合體現和運用。目前,機械設計教學方法的研究已經得到了廣泛的關注,見參考文獻[3-9]。傳統的教學方法是將工程力學、機械原理和機械設計等課程分開來講,忽視了彼此之間的聯系,學生學完后難以將所學知識融合起來應用于機械設計。高職機械設計基礎課程的特點是重視應用性教學,強調知識的運用,降低理論的深度,對于公式、公理等推導、證明的理解、認知不重要。教學內容以“必須夠用”為原則,在不影響知識理解連貫性的前提下可以減略,以便學生集中精力掌握實用的結論,以解決實際設計問題[10]。針對傳統教學存在的問題,結合高職教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法。以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將工程力學、常用機構、通用機械等教學內容有機的融合,并開發了相應的教學資源,運用后取得了良好的效果。

一 教學目標

從高等職業教育培養應用型、技術型人才的總目標出發,遵循“以應用為目的”,“以必需、夠用為度”,“以掌握概念、強化應用、培養技能為教學重點”的原則,提出了基于知識融合的機械設計教學法。傳統的教學目標只是針對某一課程基礎知識的掌握,忽視了課程之間的交叉與聯系。不同的老師擔任不同的課程,學生可能在學習某一門課程時掌握得很好,但是在機械設計真正的應用時,會感覺很迷茫,不知從哪里入手,所學的知識不能得以應用。原因在于學生沒有從整體上把握機械設計的過程,所學的知識沒有融合在一塊,各自是孤立的。

機械產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計、施工設計等環節。通過學習,學生不僅應掌握一般機械產品設計所需的基本理論知識,還應對機械系統有一個整體的認識,并應掌握機械產品設計的基本過程。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限。將理論力學、材料力學、常用機構和通用機械的知識相互融合,使力學的內容滲透到常用機構和通用機械以及與之相關的內容中,理論與實踐緊密結合。不但使學生掌握機械設計所必需的基礎知識,包括常用機構的結構、運動特性和工程力學方面的基本理論。更為重要的是使學生將所學的知識融匯貫通,對機械設計形成一個整體的認識。超越各門課程之間界限,隨時能夠靈活熟練地運用所學的知識進行機械產品的設計,具備一般通用機械的設計能力。培養學生建立初步的工程概念,對機械產品具有整體的概念和正確的設計思想,為解決實際問題打好基礎。

二 基于知識融合的機械設計教學法

在有限的學時內,合理取舍課堂教學內容,是關系到能否真正實現課程目標的關鍵。高職院校的機械設計課程應遵循以下的原則:精選重點和難點的內容進行詳解與指點,避免煩瑣公式的推導和易于自學的內容占用過多的學時;拓寬學生的知識面,注重工程應用,啟發學生舉一反三;注重機械學科發展,將機械學科的科研成果融入教學,讓學生了解機械學科的新技術、新方法[3]。

以機械系統分析和綜合設計能力的培養為主線,突出工程意識和創新精神的培養,并將這一思想貫穿課程始終。從整體設計思想出發,精簡煩瑣的公式推導及過時的工程方法,刪減各門課程重復交叉的內容,實現教學內容的整體優化。多年來機械原理和機械設計兩門課程的教學內容基本變化不大,課程內容自成體系,相互之間缺少銜接,存在內容交叉和重復的問題。如齒輪傳動設計,歷來是機械原理和機械設計課程的重點內容,由兩門課程分別講授,不但部分內容重復,且從設計的思維過程來看,有些內容本來是緊密聯系的,卻被兩門課程所分割。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限,將這些課程有機地融為一體,如圖1所示。

常用機構及其傳動設計一般包括工作原理、運動設計、承載能力設計和結構設計四個方面的內容,將這些內容所涉及的基本理論進行融合。首先學習工程實際中常用機構和機械的有關力學方面的必要知識。包括力學模型的概念,對力學模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性質,平面一般力系平衡問題的解法。四種基本變形的內力和應力分析、強度計算,減速器軸的彎扭組合變形分析及強度計算等。在講授力學方面的知識時,將一些機械設計中的常用的機構融匯進來,對后面的機構學習可以起到拋磚引玉的作用。同時,也讓學生學會了如何將力學知識應用到機械設計中。再接著學習機械中常用機構及通用零部件的類型、特點、工作原理、運動特性、工作能力設計、結構設計、組合設計以及標準零部件的選用等。在講授具體機構及零部件設計計算時,針對具體機械的工況與技術要求,進行力學性能的強度校核。又可以回顧以前所學的力學知識,真正做到知識的前后呼應,融會貫通。與目前的基于項目的教學法有異曲同工之妙。而原來的工程力學、機械原理和機械設計的課程是分開的,工程力學以受力分析為主,機械原理是以機構的分析為主,機械設計是以零件的強度分析和繪制圖紙為主。各自獨立的課程配置使學生學習起來難以真正體會它們之間的聯系,相互之間的應用就更無從談起。而機械產品的設計正是融合了多學科的知識,相互之間應用起來更是融為一體,難以分割。

三 教學資源的開發

根據基于知識融合的機械設計教學法,編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的教學資源,如圖2所示。教材包括物體受力分析基礎、常用機構、聯接、傳動件及傳動裝置、支承零部件五部分。物體受力分析基礎對物體所受力進行了分析,介紹了平面力系和空間力系;常用機構介紹了機構運動簡圖和自由度、平面連桿機構、凸輪機構和其他常見機構;聯接主要介紹了聯接件的變形、螺紋連接、軸轂聯接、軸間連接和彈性聯接;傳動件及傳動裝置對齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、帶傳動和鏈傳動等傳動裝置的結構、特點、應用范圍及設計計算進行闡述;支承零部件介紹了常用的支承零部件軸和軸承。

多媒體教學因其具有直觀性、動態性、可重復性、針對性、圖文并茂等優點,為課堂教學打開了一幅別開生面的畫卷,日益受到廣大教師和學生的青睞。機械設計基礎課程要求學生對機械傳動有較強的感官認識,懂得各種機構運動的原理和動作的順序,而這些單憑黑板上講解是掌握不了的,必須通過實物演示或實驗操作才能獲得。以螺栓聯接的結構和受力分析為例。如圖3所示為螺栓聯接的結構和受力分析,包含了預緊前、預緊和受載三個狀態。上面有正常加載、超常加載、加載和卸載四個按鈕,當點擊其中的任一按鈕時,在右邊力的坐標系中可以顯示力的變化情況,同時受載狀態結構圖中也可模擬結構實際的變化情況。如圖4所示,即為點擊超常加載按鈕的模擬情況,不但在力的坐標系中顯示了此時力的大小,而且可以在螺栓聯接的結構中呈現出結構的實際變化情況。其圖文聲像并茂等優勢能將教學中抽象、陌生的知識直觀化、形象化,創建出生動的表象,增大課堂信息量,活躍氣氛,有效激發學生學習的興趣,調動其學習的積極性,獲得較好的教學效果。

四 結論

機械設計課程有著其他課程不能替代的作用,這是由課程的性質、任務、地位和內容決定的。針對傳統教學存在的問題,結合高等職業技術教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法,以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將多科目基礎課程內容融合。完善整個機械設計過程所必要的基本知識和基本理論,增加基本設計方法和實踐性內容。著力體現了高等職業教育的特色,有利于提高學生認識問題和解決問題的能力。編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的多媒體教學資源,在教學中進行了實際應用,取得了良好的效果,具有重要的實際應用和廣闊的推廣價值。

參考文獻

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機械設計具有自身的程序，圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前，機械設計教學中主要存在以下問題。

1.1教學內容過于防范

目前，機械設計這門課程包含的內容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及的知識層面較廣，教學內容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容。可見，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數要求，和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。

1.2與時俱進能力不強

機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內容隨著科技的不斷發展而不斷變化。所以，傳統的教學內容如果不進行更新，很難滿足現代社會的需求。現代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統性。因此，現代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統的設計技術進行時代元素的融入。如今，很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計教學無法滿足現代人們的生產需求。

1.3教學方式落后

很多相關院校對機械設計的教學仍然采用講學通用的原則，對于教學中的重點知識，讓學生采取理論知識記憶的灌輸性傳統學習方法，而對這門學科的實際應用教學涉及較少，僅僅加深了學生的相關知識或原理的理解。同時，缺乏案例式教學、現場教學以及討論啟發式教學，在學生的學習過程中沒有充足的時間進行自主探索，嚴重阻礙學生對知識的理解與掌握，同時一定程度上阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發展。因此，應當對機械設計教學體系進行創新。

2創新機械設計教學體系措施

2.1調整教學內容

機械設計的學科教學內容應從實際出發，注重教學的整體性、實踐性以及創新性。如今，很多學生對于機械設計的基礎知識掌握不明確。所以，機械設計教學中應當遵循適度夠用的理論知識學習原則，可采取重點學習、部分理解等方式。首先，教學內容要清晰精簡，要精簡機械設計這門課程的教學內容，避免學生在相關知識的學習中產生知識重復。同時，在學生的實際應用教學中，如實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學環節，不但要適度融入相關基礎知識，還要增加其課程。其次，要注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，將其中關聯性與聯系性較大的知識急性整合學習。最后，在機械設計的教學過程中應當注重知識點的增設。不僅要注重知識的重點性，還要考慮知識的完整性，可以增設以電、液為動力的機構組合，結合實際的典型機械等新內容，使學生全面認識現代機械，以適當前生產實際需要，方便計算機輔助設計的應用和推廣。

2.2加強學生能力培養

機械設計是一門極具實踐性的課程，過程中應當注重學生設計技能和創新能力的培養，以培養學生技術應用能力為主要教學目的，同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創新意識以及社會實踐能力的培養。實際教學過程中，教師應當徹底摒棄傳統的灌輸式教學模式，在講解相關理論知識或原理時，注重培養學生總結結論的能力。同時，在相關知識或原理的講解時，融入其在實踐中的應用，堅持產、學、研相結合，體現機械設計教學的基礎性、系統性、實踐性以及現代性。

2.3創新教學方法

目前，相關院校的招生多是面向全國，導致各種學生的機械設計學習基礎不一。因此，要不斷創新如今的機械設計教學。教學過程中，應當加強直觀教學，在學生學習相關理論知識或原理的同時，讓學生接觸各類種機械、機構、零件、部件、圖紙，提高學生相關知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現代教學技術，借助計算機和互聯網，利用虛擬現實技術和仿真軟件系統，開展機械設計的現代化、立體式教學。此外，教師在機械設計的實際教學中，應當盡量減少相關知識或原理的理論推導，運用例證講清思路，加深學生對相關理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。

2.4增加教學實踐

機械設計是一門較注重實踐運用的學科，教學時教師不能僅僅注重學生的知識學習，要更加重視學生的知識運用，如繪制機構運動簡圖。圖2為機構簡圖的繪制步驟。以四桿機構為例，結合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設計任務。在四桿機構的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構、曲柄搖桿、雙搖桿機構分別有什么運動特性，能轉化為什么樣的運動形式，現實生活中有哪些物品用到了這些機構，不斷啟發引導學生思考設計任務。一個機器少不了動力，因此課程中增加電動機的選用環節。學生設定自己運動機構的各種參數后，按部就班選用電動機，由此掌握效率等概念，并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后，考慮減速的問題。這時，可以引進齒輪機構（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現場應用聯系不密切的內容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。此外，學習過程中要加入查手冊選材料環節，把時間用到應用實踐上。

3結語

目前，我國機械設計教學體系仍然存在教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發展以及教學方式過于陳舊和落后等問題。因此，在機械設計實際教學過程中，應當調整教學內容，加強學生能力培養，同時不斷創新教學方法，以期為國家培養更多機械設計創新性人才。

作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學機械學院

參考文獻

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[2]錢抗抗.創新教育模式的理論研究與改革實踐——淺談機械設計基礎的微課開發與實踐應用[J].職業，2016，（11）：45.

篇3

現代大學生多已是年滿十八周歲的成年人，心理和生理都迅速走向成熟，已具有一定的生活閱歷，對事物初具獨立的判斷和處理能力，他們具有積極的探索精神和強烈的好奇心。《機械設計基礎》課程作為機械類學科的一門基礎課程，其教學目的不僅在于傳授學生一定的機械基礎知識，更重要的是培養學生對機械學科的興趣，激發學生在機械方面的創造能力。例如，在講授齒輪的相關知識時，“齒輪”這個名詞對于每一位大學生都不陌生，不管是兒時的玩具汽車還是現在隨處可見的轎車上，都有它的存在。之前，學生對齒輪的認識只是主觀上的“知道”。現在，在課堂上我們要教會學生從原理上認識齒輪、學會齒輪的特點、使用或設計齒輪。所以，我們要充分利用大學生的生活閱歷和強烈的好奇心等特點進行分組討論式教學，給學生思考的機會，讓他們產生對齒輪的第一映像和最初認識。可以先讓學生分成小組，相互討論大家見過的齒輪，總結其特點和使用等，然后老師充當揭秘者，對齒輪的相關知識進行總結和介紹。如此，不僅活躍了課堂氣氛，避免課堂上打瞌睡等現象出現，還能激勵學生積極思考，發展思維，培養學生對機械學科的興趣。“齒輪”這個名詞會在學生的腦海中留下具體的形象，對知識的掌握更加牢固。另外，現代社會已是一個分工明確、團隊合作的社會。個人能力固然重要，但要完成一個項目更重要的是集合團隊的力量。在各種招聘會現場，“善于溝通，團隊協作”的字樣頻現，由此可見，團隊合作不僅是社會發展的趨勢也是現代企業需求。現在的大學生是未來各行各業的精英，學校應該肩負起培育精英的重擔，讓他們走出校園為社會創造更多的財富。分組討論式教學，能夠讓學生定位自己在團隊中的地位，協調與組員之間的關系，發現別人的優點與自己的不足，培養自己的團隊合作能力。

2.自學檢測式教學

大部分的大學生都經過高考的洗禮，對新知識具有一定的自學能力。學生大學畢業后，不管是繼續深造還是進入企業工作，必須要有更強的自學能力。我國大學生的培養模式正逐漸向“產學研聯合培養”模式轉變：（1）以科研項目為依托，以開發成果為目的與企業進行聯合；（2）在學校（科研院所）或企業設立人才培養基地進行大學生的聯合培養；（3）聘任企業的高端人才作為聯合導師進行聯合培養[5]。而企業更是以“產”為主，所以，為了適應未來的發展，學生必須具有較好的收集信息、整理信息、學習新知識的能力，這時，自學能力顯得尤為重要。在《機械設計基礎》課程的課堂上，再優秀的老師也不能教給學生他們以后全部要用的東西，能傳授的只是冰山一角。所以，我們要在教授機械學科基礎知識的同時，把重心放在培養學生的自學能力上。例如，在講授“螺旋傳動”的知識點時，我們可以采用自學檢測式教學。首先，讓學生借助課本和參考資料進行自學，然后老師按照教學要求對他們進行測試，并納入成績考核范圍。如此，不僅鍛煉了大家的自學能力，同時，督促學生積極主動的去學習，避免學生敷衍了事現象的出現。

3.實踐教學

《機械設計基礎》是一門偏向于實際應用的課程，理論學得好并不意味著學生能把所學的東西應用于實踐，去為社會創造財富，空談理論沒有意義。為了加強課堂理論教學與實際應用的聯系，必須在《機械設計基礎》課程的教學環節中增加實踐環節。有條件的學校可以帶領學生到工廠、學校的加工中心、實驗室等地點參觀學習，看看課堂上學的軸承、齒輪、聯軸器等零件是用在機器的什么地方、起什么作用等，深化對課堂理論的理解。理論與實際的綜合聯系能夠讓學生對機械學科有更好的認識。老師還可以給學生提供一些組件，讓大家動手拆卸組裝，鍛煉動手能力。《機械設計基礎》課程設計的設計題目一直比較單一，均為一級圓柱齒輪減速器的設計。減速器是一個非常典型的機器，包括了大部分理論課程中給學生講授的內容，比較符合學生的課程設計任務要求。但符合要求的典型零部件不只是減速器一種，題目的單一往往使一些學生抄襲他人成果，極大限制了學生的創新思維。此外由于學生的基礎參差不齊，如工程制圖、工程力學（理論力學，材料力學）、工程材料、公差配合等這些課程的成績差別很大，有些非專業的學生甚至沒有學過這些課程，導致做出的課程設計水平千差萬別，極大的影響了課程設計的質量。針對不同層次的學生，選擇不同的設計題目，使每個學生都有適合自己的目標，教師則可以根據學生個體目標因材施教。

4.改進成績評定方式

傳統的通過卷面考試來評定課程學習成績的方法只能在短時間內強化學生對部分知識點的掌握，它只是讓學生對《機械設計基礎》課程的知識點進行一次總結和記憶，對機械相關基礎知識的掌握情況，短期效果良好，但從長遠看并沒有意義。這種記憶式的知識掌握，將隨著時間的迅速淡忘。為了更好地讓學生真正掌握機械設計基礎知識，鞏固課程學習成果，可適當取消課程結束后的卷面考試，將自學測試環節的測試成績與最終的設計實驗環節相結合，對學生綜合評價。課程即將結束時，老師應該讓每位學生開拓自己的思維，設計一種具有一定實際意義的簡單機械，提交設計報告，以設計報告的完整性，創新性等為標準評定每位學生的課程學習成績。按照設計實驗的要求，不管學生是對已有的機械結構進行改進還是原始創新設計，這都將促使學生將所學的理論知識應用到實際中去。學生將以一位機械設計工程師的身份去體會機械行業從業者該有的素質，培養學生的整體素養。在設計實驗過程中，學生需要復習已修課程《機械設計基礎》等相關課程的知識、需要查閱《機械設計手冊》等工具書、需要繪圖，甚至是三維建模。這將使學生在很好地掌握書本知識的同時學會收集整理信息，獨立解決問題。這種能力是未來發展中必不可少的。

5.總結

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教學內容不能突出其“工程實踐性”、“創新性”和“應用性”。教學中嚴重存在“重理論輕實踐、重傳授輕應用”現象，難以實現應用型本科學生“學以致用、學用結合”的教學要求，學生缺乏利用所學知識解決工程實際問題的能力。2.實驗教學實驗課程完全依附于理論教學，是理論教學的輔助。實驗教學的目的只是用于加深學生對理論知識的理解或對理論教學的驗證。驗證性實驗多，而綜合性、設計性及開放性實驗少，無法真正提高學生的動手能力和創新能力。實驗條件欠缺，實驗設備陳舊，實驗教學缺乏實用性、先進性及創新性。實驗往往都是孤立的，所涉及的知識面比較單一。各個實驗之間缺少系統性，缺乏知識學科的關聯，實驗內容缺少內在聯系和邏輯性，沒能形成一個比較完整的實驗教學體系。

課程設計課程設計的選題單一、內容陳舊，設計過程缺少關于工藝、成本、環保、質量、使用及維護等相關知識應用的鍛煉，無法提高學生進行工程實際應用的能力。課程設計的圖紙采用手工或CAD二維繪圖的設計手段已明顯落后于企業產品設計對應用型人才的要求。4.教學方法目前教學方法存在以下問題：授課內容多，教學課時安排少；講述原理多，結合實際偏少；縱向論述多，橫向比較少；講述常規原理多，介紹行業最新技術成果少；課堂講授多，課堂課外討論少。[3]

“機械設計基礎”教學改革

對應用型機制本科學生教學的主要目標是在基本教學的基礎上加強對學生綜合運用知識進行機械設計的能力和創新能力的培養。“機械設計基礎”主要分為理論教學、實踐教學和課程設計三個教學環節。教學改革也應該在基本教學基礎上在教學的三個階段都進行學生創新能力和綜合運用能力的培養。主要改革措施詳述如下：

1.精簡理論教學環節為了與應用型人才的培養模式相適應，“機械設計基礎”教學課時安排上，根據本課程應用性和實踐性較強的特點，適當減少理論教學課時。因此授課內容就要有所側重、有所刪減。課程講授內容遵循“基本、實用”原則，主要培養學生機構的分析能力，使學生掌握機械的基本設計方法。最后使學生從根本上掌握各種常用機構的基本運行原理以及機械中常用的一般通用零件的設計要領。并注重在教學過程中將一些機械發展的最新成果和最新技術介紹給學生，開闊學生們的眼界，提高學習的積極性。

2.加強實驗教學實驗教學是“機械設計基礎”教學體系中不可缺少的一部分，主要培養學生理論聯系實際、分析及解決問題的能力，對學生的創新能力和綜合素質的培養起著非常重要的作用。實驗教學在教學內容安排上，為了提高學生綜合認識機械設計及創新能力，應該加強一些綜合性和創新性的實驗。教學改革后開設的實驗主要有：機械零件認知實驗、機構運動簡圖測繪實驗、漸開線齒輪參數測量實驗、漸開線齒輪范成實驗、帶傳動性能實驗、機構創新試驗、軸系測繪實驗、減速器拆裝實驗、機構運動方案創新組合實驗、平面機構創意組合測試分析實驗、機械速度波動調節實驗、機械傳動綜合實驗等。通過這些實驗可以使學生的機械設計和創新能力得到提高。機械創新設計類實驗使學生的學習變被動為主動。通過自主設計實驗方式、方法及實驗步驟，學生的創新思維和創新技能得到了鍛煉，增加了學習的趣味性。

3.提高課程設計質量“機械設計基礎”課程最后進行的是課程設計，主要在理論教學中所學的機械零件基本設計知識基礎上，綜合考慮工程實際，進行實際傳動方案設計訓練。基于目前課程設計存在的問題，應用型機制本科課程設計的教學過程主要從以下幾個方面入手進行改革：

（1）拓寬課程設計題目。目前，各院校課程設計的題目都是減速器，每級學生都做著重復的設計內容。另外，機械制圖課程中也選擇減速器進行測繪，因此就使得課程設計題目重復。因此，必須要拓寬課程設計選題范圍，增加題目的層次。題目的選擇應更靈活，更接近于實際，實現設計題目的多樣化。鼓勵學生自選題目，充分調動學生的積極主動性，更大程度上鍛煉學生們的設計及創新能力。

（2）案例設計。結合工程實際，給定功能要求，讓學生擬訂傳動方案。讓學生從功能分析出發，自己擬訂結構及機械傳動方案，進行方案比較優化，確定參數，完成從定性問題轉化為定量的設計工作，而后進行相應的計算、校核及完成相當數量的工作圖設計。

（3）引入三維軟件。為鼓勵學生在課程設計中應用3D技術，在開課之初就明確告訴學生，課程結束后要進行為期兩周的課程設計。設計內容是機械的傳動裝置，要求學生必須采用三維軟件將所設計的傳動裝置表達出來，將課程設計提前布置，化整為零，并結合機械設計教學，引導學生應用三維技術。

（4）強化指導過程。在課程設計過程中，教師的指導非常關鍵。指導教師在課程設計中應該具有強烈的責任心，要對學生的整個設計過程進行檢查并及時糾正錯誤，尤其注意設計理念及三維圖形繪制的指導，使學生能真正從設計過程中受益。

（5）重視答辯。課程設計的最后一個環節是答辯，也是對兩周課程設計工作的考核。即使設計題目或者設計數據不同，每個學生都在教師的指導下參考手冊、教材進行設計。通過答辯可以使學生對設計有進一步的認識并認識設計的不足之處。因此，答辯也是一個答疑、總結提高的過程。

借助“創新大賽”進行知識綜合

基于目前企業對應用型人才創新能力的培養要求。在“機械設計基礎”理論教學、實驗教學以及課程設計中都要注重對學生創新能力的培養。但是這些對于學生創新思維、工程實踐能力的培養還遠遠不能達到要求。因此可以將“機械設計基礎”的教學擴展至第二課堂。通過參加各種各類的機械創新設計大賽、機電大賽以及3D大賽，讓學生真正地將所學的各種機械的、電氣的基本理論知識、專業知識以及一些三維軟件類的知識進行綜合利用，能很好地鍛煉學生的綜合運用能力、創新能力、團隊合作能力以及競爭能力。

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現在的大學生尤其是近機專業類的，他們在平時的實踐和實驗課程中接觸機械方面的機會比較少，就是觀察到一些機械機構與原理方面的現象，也不會刻意去留意。這樣的話，學習本課程，就更缺乏實踐方面的知識，甚至連感性認識都沒有。現代設計理論及方法的出現。近些年來，現代機械設計方法取得了飛速的發展，目前常用的有：計算機輔助設計、優化設計、可靠性設計、摩擦學設計、設計方法學設計、并行設計、人機工程學設計、虛擬現實、相似系列產品的設計、質量驅動設計、工程反求設計和分型設計等。一個新的機械設計體系正在發展和形成，現代設計方法將不斷得到推廣和應用。這方面也是我們機械設計教學遇到的新的挑戰。乏實踐手段，教學目標難以實現《機械設計基礎》是一門實踐性較強的課程，邊學習邊實踐才能實現提高設計能力、培養創造性素質的要求。但實際上由于學時所限，加之一般院校缺乏相關實驗、實習操作手段，很難達到上述要求。由于學生缺乏對實際機械系統的感性認識，所以教學效果不太理想。社會需求和要求的不斷提高。

2.計算機輔助設計融入機械設計教學模式的研究

就《機械設計》教學在新的時代面前提出了這些迫切的要求，本文對該課程的教學模式進行了初探。主要從以下四個方面進行探究。（1）機械設計教學中推廣三維設計的方法。（2）注重培養學生的創新能力。（3）優化教學手段。（4）CAD的虛擬技術是一種新興的多學科交叉技術，它涉及多方面的學科研究成果與專業技術。以虛擬現實技術為基礎，以機械產品為對象，能使設計人員與多維的信息環境進行交互。同時，利用虛擬技術可以大大地減少實物模型和樣件的制造。虛擬技術以CAD為基礎，是一種新的制造系統，這種系統按應用情況又可分為增強的可視化系統和基于現實的CAD系統。①增強的可視化系統。利用現行的CAD系統進行建模，通過對數據格式進行適當的轉換輸出虛擬環境系統。利用三維的交互設備(如頭盔式顯示器、數據手套等)，在一個虛擬真實的環境中，設計人員對虛擬模型進行各個角度的觀察。目前投入使用的虛擬設計多采用增強的可視化系統，這主要是因為基于建模系統還不夠完善，相比之下，目前CAD建模技術比較成熟，可以利用。②基于虛擬現實的CAD系統。利用這樣的技術用戶可以在虛擬環境中進行設計活動。與純粹的可視化系統相反，這種系統不再使用傳統的二維交互手段進行建模，而直接進行三維設計。此外，它也支持如語言識別、手勢及眼神跟蹤等。這種虛擬設計系統在機械設計的教學中融會貫通，更加深入的了解現代機械設計的理念和思維。

3.總結

篇6

一、機械設計類課程實踐教學現狀分析

機械原理、機械設計、機械設計基礎課程是高校培養學生進行機械設計能力的最基礎的教學環節，它是一門和實踐結合非常密切的課程。在教學方法上采取了課堂教學、實驗和課程設計等方式進行，使科學研究和工程實踐相結合，盡可能地讓學生通過本門課程的學習，掌握有關機械設計實踐方面的知識。

機械基礎課程實驗教學項目大致可分為演示性實驗、驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗。演示性實驗是通過實驗項目的進行，增加學生對機械結構形式、種類和運動規律等認識和理解，比如：通過參觀陳列室的各種機械零部件、簡單機構、機械的動作和實際機械的運動等過程，增加學生的感性認識。驗證性實驗是通過實驗現象，證明課堂教學的某種理論或規律。設計性實驗是希望學生根據實驗目的的要求，自行設計實驗項目的試驗方式、方法和步驟，增強學生的學習主動性，使學生對機械設計實踐知識有一個深刻的認識。

綜合性實驗是包涵上述實驗目的，檢查學生對所學知識的綜合運用能力的實驗項目。由于實驗項目多為演示性、驗證性實驗，部分綜合性實驗，在這些試驗過程中，沒有達到讓學生理解機械設計的綜合運用知識的目的。我們曾詢問參加機械實驗課的學生，對所學的實驗課程有什么印象和體會，學生認為目前一些實驗課程，讓學生自己動手操作的太少，因此實驗沒有達到預期的目的。這種現象是目前很多實驗課程中的普遍情況。

二、完善機械設計類課程實驗教學的對策建議

（一）培養學生觀察生話、發現問題的能力。

發現問題比解決問題更加重要。由于我國教育體制原因，學生長年學習只注重書本上的理論知識，忽略實踐這一重要的環節、學生只顧讀書，對身邊的事情漠不關心，當布置設計型課題時不知道應該做什么樣的題目，嚴重影響了學生探索知識的積極性、設計是為人服務的，設計的目的是拓展人的能力，使人生話更加舒適、工作更有效率、為人解決問題正是提高學生設計興趣的重要手段、我們在課堂教學中增加對應教學內容的相應實例，讓學生明自學習的機構、結構在具體工作、生活中是如何應用的、適當引導學生對案例中不滿意的地方進行改進，促使學生主動思考。

（二）在課程教學中增加動手制作類實驗項目。

為了實現學生動手實踐的軟著陸，我們首先在課程教學中增加機構、制作作業，例如設計制作突出產品特性的動態商業廣告、設計制作等，讓學生了解機構不是枯燥無味的畫圖，而是解決運動的重要手段。

（三）結合課程教學內容開設綜合設計類型實驗。

目前的實驗項目，學生自主動手的機會太少，多數情況下學生只是以觀眾的身份參加實驗，因此對實驗的要求、內容和方式方法沒有比較全面的體會。雖然實驗前作了準備，但在實驗過程中由于沒有能夠獨立完成，對于整個實驗的目的、要求和作用機理沒有詳細了解，同學注意的是如何完成自己的工作；不熟悉的實驗項目，難以提高學生的學習興趣，影響學生學習的效果。開設設計型實驗項目應注意開設既符合課程要求、學生又比較熟悉的實驗項目；機械設計類課程的實驗項目還應注意注重基礎內容的學習，盡量結合學生的生活環境。學時不夠，可以增加課外學時，也可以結合開放性實驗項目完善設計實驗內容。

篇7

隨著科技發展和社會需求的變化,不斷進行課程改革,完善課程教學,是保證教學質量、培養學生職業能力的要求.《機械設計基礎》課程是機械類課程中的重要基礎平臺課程,是培養學生機械基本知識,基本技能,分析、解決實際問題,理論性與實踐性并重的課程.近年來我國高等職業教育把“工學結合"作為人才培養模式改革的重要切人點,在高職各專業的教學中,推行工學結合模式的專業課程,直接為培養職業能力服務.然而,與專業課相比,作為專業基礎課的《機械設計基礎》課程,不僅具有更強的理論性、普適性,而且具有較強的技能性、技術應用性要求,教學有其特殊規律.《機械設計基礎》課程如何體現“工學結合”內涵、如何解決教學內容與產業需求脫節的問題,所涵蓋的知識如何實現向職業能力轉化,是高職《機械設計基礎》課程教學改革所面臨的重要課題.圍繞這一課題,廣東科學技術職業學院機電學院以職業能力為本位,對《機械設計基礎》課程進行了基于職業能力的課程改革研究與實踐,取得了較好的成效,并把該課建設成為具有高職工程教育特色的校級精品課程.

2課程改革思路

職業教育應與社會需求相適應,職業教育的重要特征就是職業崗位的針對性.經過對珠三角企業生產情況和我院畢業生就業狀況進行的調查研究以及廣泛征求行業專家的意見,我院明確了高職機械類專業畢業生的就業崗位(群)有機械設計、制造、安裝、測試、運行、維修等方面的技術、工藝或管理工作.這些職業崗位大多需要解決機械設備使用保養、維修改善、技術改造、故障診斷、仿制或設計制造,乃至發明創造等過程中一系列生產現場的技術問題,同時,面臨制造技術的突飛猛進和制造業的快速發展,畢業生還需具備對擇業的適應能力以及可持續發展能力.因此,《機械設計基礎》課程改革應順應滿足上述崗位(群)的職業能力及知識的要求,同時反映先進的設計思想及課程實施的可操作性.課程內容體系的重構和排序還應充分考慮高職學生的認知規律,教學過程應有利于學生職業能力的訓練與職業素質的培養,重視創造性思維的養成.《機械設計基礎》課程的改革,首先要進行教學內容體系的重構,再據此來設計教學項目和優化組織教學過程.其總體設計思路是:打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,將機械產品設計制造和機械設備維修維護過程所涉及的工程材料知識、材料強度和剛度分析知識、機械傳動知識、機構設計、常用零部件選用與設計的相關知識等進行深度融合,以典型機器的結構為載體,實驗任務為驅動,以課程設計為導向,進行課程內容體系重構,設計涵蓋課程知識和職業能力目標的典型教學項目.圍繞教學項目來組織教學活動,合理安排和設計教學項目的實施情境和流程,做好教學項目相關的課程知識鏈接,保證教學項目的系統化和系列化.采用教學、實訓、綜合訓練的螺旋漸進式教學安排,盡量貼近職業崗位實際工作需求和過程來組織教學,逐步培養學生的職業能力和職業素質.

3課程內容的教學項目設計

機械設計基礎涵蓋的內容多,實現崗位工作能力所涉及的知識面廣.經過多年來的研究與探索,我院確定《機械設計基礎》課程內容體系以兩個典型機器(牛頭刨床、皮帶輸送機)和生活中常見機器(如自行車、修鞋機、縫紉機、烤箱、汽車車門開啟機構等)的結構為載體,以“機械設計、制造、安裝、測試、運行、維修”等崗位職業能力及其支撐知識為目標,設計六個課程內容教學項目,對應十二個課程知識單元,根據典型機器每一部分的構造設置知識群(點),并融合到所設計的項目中去.其中知識的選取緊緊圍繞相應崗位能力和素質要求的需要來進行,以“必須、夠用”為度,適當添加現代設計知識,如綠色設計思想,計算機輔助設計手段的運用等,支持學生職業能力的可持續發展.課程主要內容體系結構見表1.

4課程教學組織旳優化安排

教學條件和教學過程的組織安排是實現教學目的的保障.我院建立了“機械基礎教學實訓中心”,其中分設多媒體教學區、機器及模型區、實驗實訓區等,實現課堂與實訓地點的一體化,營造有較強工程背景和職業氛圍的教學環境.在此基礎上我院將整個教學安排分為三個環節,有針對性的采用工學結合、任務驅動、項目導向等教學模式,教學過程融“教、學、練”為一體,以達到理論聯系實際、學以致用、發展職業能力的目的.

4.1課堂教學環節

課堂教學在“機械基礎教學實訓中心”的多媒體教學區和機器及模型區進行,使用PPT課件和機器實物進行講授,并輔以網絡、VCD、動畫演示、現場錄像等,進行理論教學與實際應用緊密結合的教學,消除學生對機器的抽象感,提高學生的學習興趣和理解能力.課堂教學圍繞教學項目來組織,面對看得見、摸得著的完整機器,分析其組成及構造,根據每一部分的構造展開相關知識的教學.在具體的機器實物中,每一種機構和零件的作用、結構都顯而易見,其受力狀況等問題的分析也明顯容易得多,可以節省分析的時間,讓學生可以專注于教學內容本身,提高教學效率.課堂教學的主要目的是使學生熟悉傳動機構的工作原理,工程材料的相關知識,材料強度和剛度的計算,通用機械零件的選用等知識,初步掌握簡單機械產品開發設計的一般方法,熟悉整個設計流程,培養對機械運動和機構的分析能力,解決常用機構及通用零部件的分析、選用、簡單設計和維護問題等.課堂教學中注意結合高職學生的認知規律,采用“認識-了解-認知"的教學模式.“認識”即通過實實在在的機器結構作為教學載體進行講解,激發學生對機械的興趣;“了解”即由老師引導,提出問題,由學生通過查閱資料,自主學習,對機械現象進行分析,從而由感性認識過渡到理性認識;“認知”即為理性認識的提升,在分析機器機械構造、運動和設計的同時對所涉及的技術知識進行學習,有的放矢,提高學習效率和學習效果.教學過程突出“興趣,目標,效果”.

4.2技能實訓環節

技能實訓環節是《機械設計基礎》課程教學的重要組成部分,技能實訓的目的是提高學生的實踐動手能力和理論聯系實際的能力,從而啟迪創新思維,開拓創新潛能.在這一環節中,我們設計了九個集知識、技能、應用于一體的實訓任務,實訓任務的安排從認知性、驗證性向綜合性、創新性逐步提升.技能實訓環節穿插于課堂教學環節中,在“機械基礎教學實訓中心”或校外實訓基地進行,采用工學交替、任務驅動等教學模式,學生分組完成9個實訓任務.該環節以任務為驅動,由老師布置實訓任務,提供實訓設備和工具,提示學習情景及知識內容,提出技能要求,由學生自行查找資料,進行小組討論,確定實現方法和步驟,協同合作,最后完成實訓任務,寫出實訓報告.由老師進行過程督導和結果評價.實訓任務和對應的學習情景見表2.

4.3綜合能力訓練環節

該環節是“基于工作過程的綜合實訓周”,即以機械產品為對象,進行為期1周的產品項目設計.以“機械產品設計”等相關崗位能力為目標,以企業實際設計項目為載體,以工作過程為導向,以項目團隊為組織形式,真實地完成企業中實際機器產品的設計.如以某企業輸送設備和自動輸送帶的設計為載體及工作項目,完成“產品調研及資料的收集—產品設計整體方案的確定—產品材料的選擇—零部件強度設計—通用件的選用—產品結構設計"^繪制零件圖—繪制裝配圖—撰寫設計說明書—設計答辯”的整個技術流程.通過這個“基于工作過程的綜合實訓周”訓練環節,學生可熟悉實際產品開發的設計流程,了解機械設計的全過程,提高實際工作能力和全局觀念,體驗實際工作氛圍,有效地培養技術應用能力和職業素質,充分鍛煉崗位職業能力.

5課程考核方式旳變革

課程考核是評價教學效果,檢驗是否達到教學目的的重要措施之一.采用有效的考核方式對課程教學具有積極的促進作用.傳統的“筆試”建立在“知識本位”基礎之上,很難對學生的能力做出正確、全面的評價,這種考核方法不再適合基于職業能力培養的《機械設計基礎》教學評價.為此,我們對該課的考核方式進行了改革,教學效果評價采取過程評價與結果評價相結合的方式,以教學的項目(任務)為單元,以學生對每一個任務的設計思路、方案確定、運用相關知識和技術資料的能力、動手能力、職業素質表現為評價重點,從專業能力、方法能力和社會能力等方面對學生進行綜合評價,由學生自評分、學習小組的互評分和老師評卷分共同確定學生的學科成績,從而完善課程考核的激勵導向功能,有效地解決以往閉卷考試無法對學生學習態度、學習過程和綜合能力作出檢查與評定的弊端,使職業能力培養的目標更加明確.

6結語

篇8

本文根據應用型本科機械工程專業人才的培養定位，對機械基礎系列課程進行了改革，構建了適合培養本科應用型人才的機械基礎系列課程體系。

關鍵詞：

應用型本科；機械基礎系列課程；教學改革；課程體系

一、引言

在我國高等教育已步入大眾化教育階段的背景下，要求培養出大批不同規格和層次的人才，尤其是培養出更多的應用型人才。作為一所獨立學院，北京理工大學珠海學院以培養高素質應用型本科人才為目標，近兩年已啟動了新一輪的人才培養模式改革；機械工程專業作為我校的特色專業，一直在努力探索以培養應用能力為主線的培養方案，以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內容體系，我院于兩年前開始進行應用型本科機械基礎系列課程教學內容的改革探索工作，并已取得可喜的成果。機械基礎系列課程包含機械制圖、工程力學、工程材料與熱成型工藝、互換性與技術測量、機械設計基礎（機械原理+機械設計）等5門課程。這些課程都是機械類專業學生必修的核心專業基礎課，它們不僅是學生學習后續專業課程、完成課程設計和畢業設計不可缺少的基礎，更是學生畢業后從事工程技術工作的基礎。機械基礎系列課程教學內容和課程體系的改革在專業整體課程體系中占有極重要的地位，它既是工科各相關專業基礎課程改革的重要組成部分，也是機械學科教學改革的重點和難點[1]。

二、現行機械基礎系列課程的教學中存在的問題

通過獨立學院近六年來的教學實踐，我們發現大部分學生在學完機械基礎系列課程后，對現代機械設計理論及其應用只有膚淺的認識，還沒有完全具備設計機械傳動裝置和簡單機械的能力，特別是不具備基本的工程識。究其原因，主要有以下幾個方面：

（1）在大學一年級學習機械制圖這門有較強實踐性的課程，對剛邁入大學、習慣于邏輯思維訓練的學生來說是一門較難的課程，學生缺乏的是機械設計和加工工藝方面的基本常識，對零件圖和裝配圖中的工藝知識難于理解，對制圖國家標準領會不透。三年級學習機械設計基礎時，機械制圖的內容已大部分忘記，增加了學習難度。

（2）工程力學、工程材料與熱成型工藝、互換性與技術測量、機械設計基礎4門課程，是既有系統的理論性又有很強實踐性的課程，學習時，不僅依賴基礎理論知識，也依賴學生對機械的感性認識，大部分學生都缺乏實踐知識，加之許多內容不直觀，往往增加了學生的學習難度，特別是對一些設計性、綜合性強的內容更難于掌握，從而影響了學生學習的主動性和積極性。

（3）這5門課程各自單獨成為一個體系，因而從整個系列課程來看，有些內容多次重復出現，而每次都沒講透；有些內容前后顛倒、脫節、銜接不好；同時實踐環節的安排和內容的設計也不夠合理。

三、機械基礎系列課程新體系的構建

鑒于上述問題，課題組成員以“應用”為主旨，緊密聯系機械工程實際，從整體優化的角度建立新的機械基礎系列課程體系，將目前的5門課程融為一體，整合為“機械工程基礎Ⅰ”和“機械工程基礎Ⅱ”2門課程，并構建了這2門課的課程體系和教學內容，解決了原來5門課程的部分內容存在重復、教學內容的設計不夠合理等問題，既提高了教師教的效益，又提高了學生學的效益。

1.“機械工程基礎Ⅰ”課程體系。“機械工程基礎Ⅰ”以機械制圖的教學內容為主干，其中穿插互換性與技術測量和工程材料課程中的相關內容，在整體教學實施過程中以典型機械零、部件的設計表達為主線實施教學。具體課程內容包括制圖基礎、工程材料與產品技術要求、機械制圖、零部件測繪4個基本模塊，共160學時，分3個學期執行。

（1）制圖基礎模塊。該模塊56學時，包括正投影基礎，組合體三視圖和機件的常用表達方法，計算機繪圖的內容。目標是培養繪制和閱讀投影圖的能力，培養使用儀器和徒手繪圖、計算機繪圖的能力。該模塊在第二學期開課。

（2）工程材料與產品技術要求模塊。該模塊40學時，包括工程材料課程中的材料力學性能、金屬材料基礎知識、鐵碳合金相圖及熱處理、常用工程材料、典型零件選材分析的內容；互換性課程中的一般零部件的公差與配合、幾何公差、表面粗糙度的基本概念和基本知識等內容。目標是培養學生依據零件工作狀況正確選擇材料的能力；培養學生通過查閱相關標準合理選擇一般零件的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度的能力，并能夠正確地標注在圖紙上。該模塊在第三學期開課。

（3）機械制圖模塊。該模塊40學時，包括制圖課程中的標準件和常用件、零件圖和裝配圖，互換性課程中的常用結合件和圓柱齒輪傳動的互換性等內容。目標是培養繪制和閱讀零件圖和裝配圖的基本能力，培養學生通過查閱相關標準合理選擇標準件及齒輪的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度的能力，并能夠正確地標注在圖紙上。該模塊在第四學期開課。

（4）零部件測繪模塊。該模塊24學時，通過對機器中的常用齒輪油泵、機用虎鉗、柱塞泵、球閥、減速器等典型部件的分析，使學生了解其結構和工作原理，分組測繪其中的某一部件，在測繪過程中進一步掌握零件、裝配圖的表達方法，理解標準件和常用件的規定畫法，合理選擇材料、公差及表面粗糙度并進行正確標注，進一步領會國家標準及規范。該模塊同機械制圖模塊一起均在第四學期開課。

2.“機械工程基礎Ⅱ”課程體系。“機械工程基礎Ⅱ”以機械設計基礎教學內容為主干，其中穿插工程力學和工程材料的相關內容，在整體教學實施過程中以典型零件和機構的設計為主線實施教學。具體課程內容包括基礎力學、機械零件、機械原理3個基本模塊，共168學時，分3個學期執行。

（1）基礎力學模塊。該模塊64學時，包括靜力學的基本概念和物體的受力分析、平面力系、摩擦與重心、空間力系等靜力學內容，以及直桿的軸向拉伸與壓縮、擠壓與剪切、圓軸扭轉、梁的平面彎曲、應力狀態和強度條件等材料力學內容。目標是使學生能夠對研究對象進行正確的受力分析、畫出受力圖并進行相關計算，掌握受力構件變形及其變形過程中的內部應力的分析和計算方法，掌握構件的強度、剛度和穩定性分析理論在工程設計中的應用。該模塊在第三學期開課。

（2）機械零件模塊。該模塊64學時，包括零件設計概論、連接、軸與聯軸器、離合器和制動器、支撐、帶傳動與鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動等內容。其中，由于齒輪傳動的設計涉及齒輪嚙合原理的有關知識，所以將原機械原理中有關齒輪機構的基本知識納入本模塊中結合設計介紹。目標是通過學習通用零（部）件及由零件組成的聯接和傳動的基礎知識，掌握機械零（部）件的設計原理、方法和機械設計的一般規律，從而達到能正確設計和改進這些零件的目的，包括如何確定零件的最適當外形和尺寸，如何選擇材料、表面質量以及規定制造上的技術要求等。該模塊在第四學期開課。

（3）機械原理模塊。該模塊40學時，包括機構的組成及平面連桿機構、凸輪與間歇運動機構、輪系、機械速度的調節與回轉件的平衡、簡單機械設計方法與實例等內容。目標是通過學習機構組成的基本知識、機構的運動分析、機械的動力分析、常用的基本機構的設計等內容，使學生并初步具備擬定機械運動方案、分析和設計機構的能力。最后通過具體的設計實例，讓學生學會綜合應用基本知識進行設計的方法和步驟。該模塊在第五學期開課。另外，為了讓學生了解專業，在新生入校的第一學期開設了一門“機械專業導論”課，其間通過參觀機械工廠、觀看錄像及現場講解等環節，使學生具備機械工程的一些基本常識，對機械設計和制造所涉及的問題有初步的認識。同時在教學計劃的第三學期開設了“工程實訓”實踐課程和“計算機輔助設計”軟件應用課程。“工程實訓”安排學生進行獨立操作，并輔以專題講授，學生通過實習獲得機械制造的基本知識，建立機械制造生產過程的概念；“計算機輔助設計”引入三維設計及制造軟件，加強了學生應用軟件提高設計制造水平和效益的能力，為機械零件、機械制圖、機械原理等模塊的學習做好鋪墊。

四、機械基礎系列課程新體系的優點

1.通過“機械專業導論”課，一開始就讓學生接觸機械設計和制造的實際，可以緊密地結合機械工程實際知識講解相關知識，克服了以前學生缺乏機械設計和加工工藝方面的基本常識給學習造成的困難。

2.新體系將各門課程有機地結合在一起，解決了原來5門課程的部分內容存在重復、教學內容的設計不夠合理等問題，減少了學時。

3.在“工程實訓”后同時開設機械制圖和機械零件模塊，使學生在具備了機械設計和制造的基本知識后再學習零件圖和裝配圖的內容，并作為表達設計的零件和部件的必然內容來學習，教學效率高，效果更好。

4.這一體系各門課程的設置，緊密圍繞機械工程實際，以“應用”為主旨和特征構建教學內容體系，課程實施過程中結合“計算機輔助設計”三維軟件的應用，有利于培養學生的綜合素質和創新能力。

參考文獻：

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[2]柯斌清.“工程力學與機械設計基礎”教學改革與實踐[J].教改教法,2014,(12):56-57.

[3]韓蕾蕾,韓英英.獨立學院工程材料課程教學初步改革[J].機械管理開發,2010,(4):39-142.

篇9

關鍵詞：機械設計；改革；建設

0引言

社會的發展進步也使得在對機械設計制造的實踐要求上不斷提升，這也對機械設計制造加工行業在產品制造的質量以及技術結構等層面都有著要求上的提升。從近些年我國在這一方面的發展情況來看，機械設計制造的發展有了進一步提升，但是在一些方面還需要進一步優化完善。從機械設計制造教學的情況來看，教學的模式還沒有緊密和時展的需求相契合，這就要及時的轉變教學觀念，緊隨時展的潮流，如此才能進一步促進機械設計制造的整體發展。

1機械設計制造的特征以及優勢分析

1.1機械設計制造的主要特征分析

技術的進步對機械設計制造的發展也有了進一步推進，機械設計制造自動化的廣泛應用對多個行業領域的發展都起到了促進作用。機械設計制造自動化技術主要是通過計算機技術和機械制造兩者進行有機融合，從而形成了計算機協調控制的機械加工過程，這一自動化技術對這一行業的發展起到了改革作用，也是工業向著智能自動化進行轉變的重要標志。以往的機械設計制造技術在人工操作上比較重要，效率相對比較低，但是在智能化自動技術的加入下就能通過計算機技術的操作對機械設計制造進行優化，能夠減少人工操作造成的失誤以及工作效率低的弊端，在功能上也相對比較完善，保障了設計制造的質量，對產品的改進也有著積極作用。

1.2機械設計制造的優勢分析

機械設計制造系統的自動化發展在當前已經有了很大的效應發揮，也對以往的機械設計制造技術有了替代，在發展前景上是廣闊的。對于機械制造自動化模式能夠在計算機編程方式下來對加工目標實現加工智能化，所以這就比傳統的機械設計制造產品質量有保障，在相應的設計加工的時間成本上也有了相應減少，這樣就在企業的經濟效益上有了增加。機械設計制造的自動化模式在自動檢測以及監控等功能上都有著相應具備，并在實際生產中一旦發生過載情況就能夠實施自動保護在人員損傷以及設備損壞程度上能最大程度降低。

2機械設計制造發展問題及優化策略探究

2.1機械設計制造發展問題分析

從當前的機械設計制造的教學領域的發展情況來看，還有一些方面存在著問題有待解決，在對機械設計教學的內容來看，有各種機械設計的理論方法，以及讓學生對簡化理論公式的實際應用來對復雜工程問題進行解決，所以在實踐性特征上比較突出，但由于受到多方面影響因素的影響，還是存在著相應問題。這些問題主要體現在單科的課程設計過程中存在著單調性，機械設計教學主要是讓學生對機械設計進行模仿而非對學生主動思維的培養。學生只是按部就班的來完成任務，沒有操作的新鮮感以及挑戰性，這就不利于學生的實際問題能力的提升，對教學質量水平的提升也有著不利。

再者，實際的機械設計制造教學中的教學指導思想是起著指揮作用的，而由于傳統教學思想的影響，對教學的完整性以及系統性過度的強調，從而就沒有重視學生的能力培養，從而出現了重視理論而忽視實踐的現象。知識灌輸的問題比較突出，這樣對學生的全面素質培養目標的實現就存在著很大的難度。還有是在實際教學的內容沒有和實際工程得到結合，只是簡單的傳授理論，機械設計方法沒有重視在實踐中的具體化應用。

另外，對機械設計制造的教學過程中比較缺少創新教學的方法，教學過程中老師占據課堂的主要地位，學生在學習中就出在被動狀態，在教學課堂的氣氛上沒有活躍，學生的學習積極性也不是很高。還有是在課程的教學評價過程中主要是通過試卷的方式進行考查，在對學生的實踐能力的考評上還比較欠缺。學生自身的獨立學習能力相應不足，多數學生對所學的一些計算公式不能靈活運用，對實際問題的考慮也不全面等。這些方面的問題就需要得到重視并積極的進行解決完善。

2.2機械設計制造改革優化策略探究

對于機械設計制造改革建設要能夠從多方面來實施，首先在課程體系建設層面要重視，要能和現代制造業的人才培養目標得到緊密結合，將技術應用能力的培養作為教學指導方向，在工作任務的引領下創建課程結構合理模塊。形成職業活動為基礎，工作崗位及內容等為主體的教學課程體系，要在課程的設置方面和學生的就業崗位發展需求相結合，對教學計劃以及課程內容適當加以調整。教學中可將數控工藝員以及數控操作工等職業資格證書課程和當前課程體系進行有效融合和重組，將實訓訓練課程模塊進行增加，充分提升學生實踐操作能力。

對教學模式實施優化改革，以往的機械設計基礎課程在教學方法是以理論知識教學為主，實驗課程以及課程設計為輔，這樣學生的機械設計知識的掌握程度就不是很強，在培養目標的實現上也有著很大難度。所以這就需要對理論和實踐相結合的教學模式進行深入探究，還需將教學體系以及內容加以改革，對于機械零件的設計內容比較豐富，學生在初學中就會覺得較為復雜化，在教學內容的選取上要結合學生的發展情況，選取比較典型又容易讓學生理解的教學內容，在基本概念以及設計方法的講解層面進一步加強，對既定公式涵義以及應用要重點強調。

機械設計制造的建設目標要能夠明確化，在教學資源上要充分，隨著網絡技術在教學中的廣泛應用，就要能夠加強網絡平臺的建設，完善在線答疑系統以及網上教學的模式。然后將實驗課程和教學改革實驗形式內容建設進一步強化，進而來創造全面創新的實驗設計，對課程設計的數據層面也要能進一步完善，努力提升課程設計的質量等。

對機械設計的制造的內容改革要加強，對學生素質培養要充分重視，為能夠將學生獨立機械設計能力進行強化，老師要鼓勵學生自主查找相關資料，將自己的總結和理解能力進一步提升。再有是要能夠對計算機技術的應用能力進行強化，機械設計課程教學中要鼓勵學生通過CAD技術對機械零件設計以及運動仿真進行實施，讓學生能在先進的計算機技術應用下提升自己的學習效率。老師要注重在實踐環節的強化，對學生工程設計能力得以重視，學生可對同類產品以及結構特點等加強了解，從而來獲得知識產品過程信息，這樣對自己的視野也能得到有效拓寬，在發展思路上也能得到有效優化。

3結語

總而言之，對于當前的社會發展現狀來說，要能積極的將科學技術進一步的優化發展，和時展需求相結合，機械設計制造專業的學生在學習中也要善于思考，加強自身的獨立學習和探究的能力。此次主要就機械設計制造的特征以及發展優勢進行了闡述，然后從教育角度對機械設計制造教學的問題以及策略進行了詳細探究，希望能有助于實際的發展。

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篇10

論文關鍵詞：高職；機械設計基礎；教學方法 

 

《機械設計基礎》課程是工科專業一門重要的專業基礎課，是對學生進行設計能力、創造能力、工程意識訓練的主要課程，對學生學習專業課程起著承上啟下的橋梁作用。該課程具有較強的理論性與實用性，旨在培養學生掌握機械設計的基本知識、基本理論和基本方法，培養學生分析問題和解決問題的能力，為后繼專業課程教學和學生日后從事設計工作打下堅實基礎。但是該課程涉及理論力學、材料力學、金屬工藝學、機械原理、機械零件、液壓氣壓傳動等多方面內容，知識面寬，理論性強，而學生對這些知識和理論卻很生疏。因此，在教學中學生缺乏學習興趣，教學難以取得較好的效果。為此，筆者著重對《機械設計基礎》課程的教學方法進行了探討和研究。 

幫助學生建立總體的知識框架 

在幾年的《機械設計基礎》教學實踐中，筆者深有感觸，該課程由于理論性過強，實踐性缺乏，學生缺乏相應的感性認識，難以建立一個整體的知識框架，難以將各章節的知識點有機地結合起來，給教學帶來了很大的困難。鑒于此，教師在講解本課程每一章節前，首先應讓學生對要講到的知識結構體系有一個系統的總體認識，強調每一章節之間的聯系及其應用，以及本課程在教學內容方面應著重講哪些基本知識、基本理論和方法；其次，應在實踐能力方面對學生提出設計構思和設計技能的總體要求等，使學生從整體上把握好本課程的特點，幫助學生對本課程有一個總體的認識，從而建立一個總體的知識框架。 

利用現代教學手段提高學生的學習積極性 

在教學實踐中，教師應充分利用實物、模型及掛圖，通過在課堂中演示，增加學生的感性認識。學生在課堂上集中注意力的時間是比較短的，長時間地集中注意力，會引起他們的思維疲勞甚至厭煩。如果能利用現代多媒體教學手段，給學生一種具有新意的刺激，可以使學生的大腦皮層從原來的抑制狀態轉化為興奮狀態，從而提高學生的學習積極性。如講到帶輪時，播放帶輪傳動動畫，可使學生有實際生活感，講到軸系零件時，可適時地給學生在大屏幕上展示軸、鍵和軸上零件（比如一個帶輪）配合的動畫。利用現代教學手段的強大表現力吸引學生的注意力，必然會激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性。 

處理好教師與學生的角色 

學生是信息加工的主體，是知識的主動建構者；教師是學生的幫助者、促進者和指導者。對高職教學而言，學是矛盾的主要方面，教是矛盾的次要方面。因此，教師應注意在“學”字上多做文章。 

《機械設計基礎》課程具有實踐性強的特點，在傳統灌輸式課堂模式下，其內容的廣泛性與學時的有限性之間的矛盾影響了學生的知識掌握和分析設計能力的培養，遠遠不能適應素質教育的要求。該課程有些內容是對現實的抽象概括，有些則是現實相關內容的直接描述。在教學中，教師對直接描述實踐的內容可采取現場教學、模型演示、光盤觀摩、動畫模擬、課后作業、操作性實驗等多種形式，提出問題讓學生自己探究解決。在學生解決問題的過程中，教師予以啟發和引導，這樣就在不知不覺中完成了師生間的互動。在活動中，可將學生分成幾個小組，讓各小組成員共同完成某項任務，并進行小組團體考核，從而加強學生的團體協作能力、相互學習能力和探究能力的培養。 

注重學生對教師教學的反饋 

教師教學的目的是讓學生獲得知識和能力。對教師教學效果的評價，學生最有發言權。學生是教學活動的主體，教師要關注學生的教學評價。 

《機械設計基礎》課程教學存在一定的難度。由于其理論性和抽象性比較強，一部分學生可能在學習過程中存在這樣或那樣的問題，為了使自己的教學有的放矢，教師必須注重學生的反饋信息。教師應加強與學生溝通，采取多種形式了解學生。針對學生學習中存在的問題，不斷改進自己的教學方法，使自己的教學適應學生，適應課程，進而更好地達到教學目的。 

充分利用多種教學手段 

隨著教學改革的深入和課程體系的調整，《機械設計基礎》課程的知識不斷更新，學時逐漸縮短。但隨著科學技術的進步和機械學科的發展，本課程需要向學生講授的內容越來越多。要想在有限的教學課時內完成規定的教學內容，同時取得比較好的教學效果，教師必須精選教學內容，做到實用、夠用。講授時應突出重點和難點，結合本課程特點，重點講清原理、設計方法、結構與應用。 

要充分利用有利于改善教學效果的多種教學手段。在教學實踐中，充分利用實物、模型，增強學生的感性認識；通過多媒體課件教學使學生對各種機構的工作原理及在各種機械中的實際應用有深入的了解，提高學生的工程意識，激發學生的學習興趣。可以引入cai教學課件展示各類機構的運動過程，呈現不易觀察的零件內部結構與動態特征，演示實際加工機床的運動與加工過程等，使學生的視覺活動和聽覺活動有機結合，變枯燥的結構內容為形象生動的內容，增強學生的感性認識，啟發和引導學生積極思維，增強教學效果。使用掛圖、投影儀等則可省去部分在黑板上畫圖的時間。 

總之，采用行之有效的多種教學手段，不但可以改變傳統的教學方式，使課堂教學變得生動活潑，提高學生的學習興趣與熱情，同時可節省大量的講授時間，使教師在同樣的時間內給學生傳授更多的相關知識和信息，使教學效果與質量都得到提高。在教學實踐中，要認識到各種教學手段都有其自身的特點，在課程教學中應充分發揮各種教學手段的長處，使其相互補充，以取得良好的教學效果。 

加強實踐教學活動 

《機械設計基礎》課程是一門實踐性很強的專業基礎課，加強學生的實踐教學，可以使學生的認識得到升華，從知識型到思考型再上升為創新型。應多讓學生進入實驗室開闊視野，通過實驗和實踐，使原來抽象的理論鮮活起來，從而激發學生的學習興趣和創造力。另外，開設新的實訓組合有利于使學生掌握機械工程領域常用的實戰手段和方法，培養他們的分析與綜合能力及運用現代技術手段解決工程實際問題的能力。