机械课程设计总结范文

导语：如何才能写好一篇机械课程设计总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：机械零件课程设计 教学方法 教学效果

机械零件课程设计是工科类中等专业学校学生第一次比较全面地运用所学的专业理论知识和生产实践知识，并借助设计资料、标准、规范和一些经验数据进行的综合设计训练。机械零件课程设计是一门实践教学课，其目的是培养学生理论联系实际的设计思想，让学生掌握机械设计的一般方法，能利用所学知识解决工程实际问题。通过学习，最终让学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤，同时对学生进行基本技能训练，例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等），让学生了解、掌握常用机械零件、机械制图、机械传动装置、简单机械的设计过程和实施步骤。

机械零件课程设计的课题很多，而选择带式运输机的设计计算为零件课程设计的典型题目，其难易程度符合工科类中等专业学校教学大纲的要求。内容包括电动机功率及类型的选择、带传动和齿轮传动的设计计算、轴和键的设计计算、轴承的选择和轴承寿命的计算以及减速箱的结构和附件的设计等。就课题的工作量来说，除上述内容外，学生还需完成减速箱的装配图和部分零件工作图。对于理论知识与实践经验均不足的中专学生来说，要在规定的时间内圆满完成以上任务不是一件容易的事情。

采用什么样的教学方法来指导学生，以较高的效率完成这一设计工作呢？笔者认为，采用“分步教学法”（即一看、二讲、三讨论、四总结、五答辩），指导学生进行机械零件课程设计，可以较好地达到预期目的。

一、看

要进行机械零件设计，必须认识设计对象。鉴于机械零件设计一般安排在下厂实习以前，学生现有的实践经验不足，因此必须由指导老师带学生到实习工厂进行一次减速箱的现场拆装，使学生对减速箱的组成、类型、结构、附件和作用以及机械传动装置有一个完整的感性认识。若条件许可，教师最好一并介绍几种外形各异、采用不同类型传动方式的减速箱，以开阔学生视野。

二、讲

指导老师的讲授包括平时的机械零件理论课程讲授和进行零件课程设计时的讲授两部分。首先，对于教材的讲授，要有的放矢地提出理论课结束后将要进行的机械零件课程设计任务。如带式运输机，教师要概略地阐述在带式运输机的设计过程中将要遇到哪些问题，用哪些知识去解决，把机械零件的各章内容用一个实际问题有机地联系起来。这样，学生学习时就可以不断地体会教材本身的完整性和各章之间的相对独立性，从而带着带式运输机这个待解决的实际问题积累知识，为机械零件课程设计打下坚实的基础。其次，在讲授机械零件课程设计初期，学生已经掌握了一定的设计知识，但接到具体的设计任务时却往往感到不知从何下手，即对机械零件课程设计的程序缺乏全面了解。在这个阶段，教师讲授的重点则要结合课题讲清设计程序、步骤以及在设计过程中应正确对待的一些问题，如查阅已有资料与创新的关系，正确使用标准和规范，零件强度、刚度的计算与结构和工艺要求的关系，以及如何处理计算与图幅的比例关系等。在讲授传动装置的总体设计时，教师要求学生按照规定的传动方案选定电动机的功率、型号，合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数等，具体的运算过程留给学生自己完成。

三、讨论

经过减速机实地拆装和教师的讲授，学生们对带式运输机的整体设计过程已经比较清楚，即可按照“三边设计法”（即边画图、边计算、边修改）进行设计计算。在这一阶段，教师工作的重点应转到观察发现学生们在设计过程中出现的错误上来，特别是一些共性错误，进行归纳分类，为机械零件课程设计答辩收集资料。在适当的时候，教师可组织讨论，让学生自己提出纠正错误的办法。在讨论中，教师只作启发性的引导，经过讨论待问题已基本清楚时，再由教师作总结性发言。这种讨论大致要经过两轮，第一轮要解决传动装置的总体设计和传动零件设计计算中出现的问题，第二轮要解决减速箱的结构、附件及在工作过程中可能出现的问题。

四、总结

总结，即整理编写设计计算说明书。设计计算说明书是图纸设计的理论依据，又是设计计算过程的整理和总结，它是设计工作的一个重要组成部分。毫无疑问，学生自我总结、编写设计计算说明书的过程是独立获取知识的过程。通过总结，学生回过头来系统地分析整个设计过程中存在的问题，进行必要的更正和修改。同时还可以通过这一典型的课题设计，从中悟出一般机械设计所遵循的普通规律，举一反三。在这一阶段，教师要提出统一要求。

五、答辩

答辩是机械零件课题设计的最后一个教学环节。学生准备答辩的过程是一个不断深化设计知识的过程。课程设计完成后的全部图纸与说明书应有设计者和指导教师的签名，未经指导教师签名的设计不能参加答辩。由指导教师组成答辩小组按设计小组进行答辩。答辩时按说明书编写顺序，设计者首先对自己的设计进行5～10分钟的讲解，说明主要解决的问题，然后回答教师的提问。每位学生的答辩时间不超过15分钟。课程设计成绩根据学生平时设计情况、课程设计质量以及答辩情况，由答辩小组综合衡量、讨论评定。本课程设计成绩为百分制，其中平时表现占30%，以做课程设计时的表现为主要依据；设计质量占50%；答辩占20%。

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[关键词]机械设计基础； 教学改革； 任务驱动

中图分类号：H191

近几年来，随着高考生源减少和本科院校的扩招，低分生源进入高职院校已是不争的事实。他们文化基础知识薄弱、学习能力偏低，抽象的机械类专业的学科知识让他们感到很难学懂，传统的教学方法不能激发出他们的学习兴趣。机械设计基础，是各个专业中学时最多，任务最重的一门课程，在人才培养计划中起着举足轻重的作用。它既具有很强的工程应用价值，也为后续相关专业课的学习奠定了基础。因此，如何上好这门课，使学生在有限的教学时间里，既能掌握课程的基本内容，又具备一定的基本技能训练和工程实践的能力，成为教师教学方法研究的重要课题。为了客观真实反映教学现状，我们在7个高职院校进行了为期6个月的调查研究。

一 问卷调查的主要内容

我们于2012年3月至2012年9月开展调查，本次调查问卷主要涉及《机械设计》的课堂教学、实验、课程设计，考试安排，任务驱动法的学生反馈五个方面，共40个问题。调查学生包括不同职业院校，不同专业学生共计1200人左右，题型以选择为主，选作安排学生对课程讲解的建议和意见。发放试卷采用任课老师安排作业的方式，这样可以避免学生敷衍了事，反映真实的教学现状。

二 调查结果反映的问题

调查共收到有效答卷960份。问题集中反映在以下几个方面

（一） 学生学习时目的性不强。课程的教学和实践活动没有结合学生所学专业的特点，使学生感觉这门课程与今后所学专业没有太大关系。

（二） 课程设计质量下降。

（三） 学生工程意识薄弱，学习方法不适应课程要求。

（四） 考试方式陈旧单一，过程不透明，没有新颖性。

三 基于任务驱动的教改方案的实施

一、教学内容模块化，增强立体感

高等职业教育重视技能训练和综合素质培养的要求，机械设计基础课程教学应减少原理阐述，把重点放在与生产一线紧密结合的机械零件部分，在教学中将课程内容分为必修、选修和自修三种，另外，针对我校数控、模具和机电专业的特点，涉及到的机械设备都是高速回转机械，回转件的平衡和滑动轴承中的静压轴承在本专业中有很重要的地位，也作为必修内容，将教学内容分成牛头刨床刨刀驱动机构的传动分析、缝纫机踏板机构的运动分析、单缸四冲程内燃机的传动结构分析、圆柱齿轮减速器的传动分析四个情景。每个情景安排学习目标，内容，方式方法建议。根据教学内容下发若干任务，每个任务中具体化知识点、能力点、教学形式、方法、环境要求。以牛头刨床刨刀的教学情景示例如下表一。

5.材料与工具 实验实训指导书，教学模型机构

6.教学重点 自由度的概念和运动副对自由度的限制，机构具有确定相对运动的条件，机构自由度的计算。

二、突出课程的工程性和实践性，提高创新积极性

应用型高职教学不仅要重视常用机构和通用零件工作原理和设计理论，而且要将与工程实际紧密联系的部分作为教学重点，才能使理论教学与实际紧密联系起来。例如，在绪论中研究机械的组成和功用，以汽轮机和内燃机为例子讲授，这两个例子中，包括连杆机构、凸轮机构、连接件、传动件、轴系件以及弹簧等。这两个典型例子的选取，既满足了教学要求，便于学生理解，又突出了课程的实用性和我校的专业特色。课程设计题目的搜集有多种途径，例如：结合教师的科研项目拟定合适的课程设计题目；建立学校与企业的合作关系，了解企业的需求，将企业一线急需解决的设计问题引入到课程设计中；从往届毕业设计的题目中截选出合适的传动装置设计部分作为题目；允许并鼓励学生根据经验和兴趣自己拟题；结合国家、省和市机械创新大赛主题寻找一些题目作为课程设计题目。在此类题目的课程设计中，由于有明确的设计目标，学生投入精力很大，兴致也很高，课程设计效果较明显。

三、使用现代工程设计方法和手段，

随着计算机科学技术的迅速发展，世界机械制造业已进入数字化设计、分析与制造的新时代，先进的三维设计及其制造方式正在全面展开。所以在"机械设计课程设计"中，将三维数字化设计代替传统的二维制图是课程改革的一个重点，并对二维设计的机械课程进行整体优化。现在领先的三维设计软件有Pro/E 和UG 等。现阶段许多学生选用传统二维设计软件AutoCAD 绘制工程图，对于缺乏感性知识的学生来说有一定困难，有碍于学生设计能力和创新意识的培养。应当鼓励学生采用三维设计软件进行三维实体设计，使设计手段与现代企业要求接轨，完成零件与系统的设计，先建立三维模型，再形成二维投影，符合一般人的思维习惯，有利于学生创新形象思维。三维图形模型可直接调入有限元软件，进行CAE 分析。这样可拓宽学生创造设计能力的培养，也是软件发展多样化的需要。随着机械制造企业信息化工程的进展，广大工程技术人员使用计算机进行数据处理和设计计算工作，对机械设计制造中通用基础信息资源也提出了新的需求。在使用CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM 等软件工具进行产品设计制造过程中，经常涉及各种标准规范、常用基础数据、曲线图表等信息资源的查询和选用，也涉及常用机械零部件、标准件校核计算和设计分析等专业应用问题，设计手册的查询是设计时遇到的一件非常繁琐的事情。我们推荐使用《机械设计手册（软件版）》，实践表明，学生应用该软件进行传动部件相关零件计算和数据查询所花时间只有以前的一半，不但可以留下更多时间去进行传动机构的三维造型，而且也通过传动部件设计实践，掌握了有别于手工计算、人工查询手册的软件版手册用法，为今后更有效地工作，打下了坚实的基础。

四、坚持并加强课程设计的总结和答辩，培养学生团队意识

答辩是对学生设计成果的一种肯定，也是学生间、师生间相互交流的重要方式；是教师检查设计质量高低的有效手段，也是对暴露出来的共性问题进行的一次集中答疑。以往的答辩方式是单个学生逐一答辩，由于时间紧，提出问题的覆盖面小，难以真正反映学生对课程设计知识的掌握程度。采用分小组答辩的方式，学生之间可以通过相互的讨论，培养学生的团队精神，这样可以获得一次学习提高的机会，提高答辩效果。同时要重视课程设计总结。学生通过认真总结，剖析自己设计中的得失、成败，有助于进一步掌握设计方法和步骤，找出今后设计中应注意的问题。教师也要认真对整体设计情况有一个针对性的总结，指出设计的不足，要肯定成绩并给予鼓励。通过系统总结和答辩，可使学生进一步发现设计计算和设计中存在的问题，进一步搞清不甚理解的或未曾考虑到的问题，从而取得更大的收获，圆满地达到课程设计的目的与要求。

五项目化教学的考核评价方法

基于项目驱动教学的考核强调以人为本的整体性评价观，重视对学生能力高低认定具体手段和实用方法。根据《机械设计基础》课程特点及教学目标， 结合职业岗位能力的需求， 该课程学生学习成绩由学习过程态度考核、学习过程知识技能考核、综合能力考核及理论知识考核四个部分组成。具体考核评定标准如下。

准时提交作业、实验报告且内容基本正确和符合要求可得满分；迟于规定时间上交作业者每次扣1分；不交作业者每次扣2分；作业内容有明显抄袭痕迹或完全不符合要求者每次扣1分。

实验、设计课遵守纪律。不大声喧哗。实验操作规范得满分。明显扰乱课堂秩序，影响他人的扣2分，扣完为止。

全部按时交作业准确率80%以上得15分；准确率（70-80）%得12分；（60-70）%得10分。不交作业一次扣一分，扣完为止。

客观题部分，主要用来考查学生必须掌握的基础知识； 主观题部分，考查学生对知识的应用能力。

四、结束语

教学实践表明，本次在机械设计基础课程中采用任务驱动和模块化教学模式的改革是成功的。教育模式是能力本位的培养模式，是对传统教育模式的颠覆性改革。其优势体现在：第一，构建以培养学生具备在现代工程环境下赖以生存和成长的团队协作精神、交流沟通能力，对新产品、新流程、新系统的掌控意识和能力为核心的教学目标。第二，将教学内容与工程实践紧密联系在一起，顺应先进制造技术发展的需求，适应日益扩大的国际经济交流，以及日益增加的工程全球化竞争环境。第三，营造有利于创新人才培养的环境，激励学生的创新精神、创新能力，以满足社会对工程人才知识结构和素质能力的要求。第四，在理论课堂教学中强化实践教学，提高学生的工程意识和工程素养。以适应信息时代对工程技术人才的需求，适应高职院校对高技能高素质人才培养的要求。但是，这种教育模式的实施，对教学环境，对教师的素质都提出了新的挑战。我们应该共同努力使中国的工科教育能够走在世界前列。

参考文献

[1] 濮良贵， 纪名刚. 机械设计[M]北京： 高等教育出版社，2001.

[2]秦剑英.项目教学法在《机械设计基础》课程中的应用[J].中国科技信息，2009，（2）：219-220.

[3]沈晓玲，平学成.机械设计课程设计的教改探索[J].华东交通大学学报，2007，（12）：132-133

[4]朱玉.CDIO工程教育模式下"机械设计课程设计"教改的探讨[J].中国电力教育，2010，（19）：98-99.

[5]唐锐，党玉春.机械设计课程设计的教改探索[J].攀枝花学院学报，2004，（12）：112-113.

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教学内容不能突出其“工程实践性”、“创新性”和“应用性”。教学中严重存在“重理论轻实践、重传授轻应用”现象，难以实现应用型本科学生“学以致用、学用结合”的教学要求，学生缺乏利用所学知识解决工程实际问题的能力。2.实验教学实验课程完全依附于理论教学，是理论教学的辅助。实验教学的目的只是用于加深学生对理论知识的理解或对理论教学的验证。验证性实验多，而综合性、设计性及开放性实验少，无法真正提高学生的动手能力和创新能力。实验条件欠缺，实验设备陈旧，实验教学缺乏实用性、先进性及创新性。实验往往都是孤立的，所涉及的知识面比较单一。各个实验之间缺少系统性，缺乏知识学科的关联，实验内容缺少内在联系和逻辑性，没能形成一个比较完整的实验教学体系。

课程设计课程设计的选题单一、内容陈旧，设计过程缺少关于工艺、成本、环保、质量、使用及维护等相关知识应用的锻炼，无法提高学生进行工程实际应用的能力。课程设计的图纸采用手工或CAD二维绘图的设计手段已明显落后于企业产品设计对应用型人才的要求。4.教学方法目前教学方法存在以下问题：授课内容多，教学课时安排少；讲述原理多，结合实际偏少；纵向论述多，横向比较少；讲述常规原理多，介绍行业最新技术成果少；课堂讲授多，课堂课外讨论少。[3]

“机械设计基础”教学改革

对应用型机制本科学生教学的主要目标是在基本教学的基础上加强对学生综合运用知识进行机械设计的能力和创新能力的培养。“机械设计基础”主要分为理论教学、实践教学和课程设计三个教学环节。教学改革也应该在基本教学基础上在教学的三个阶段都进行学生创新能力和综合运用能力的培养。主要改革措施详述如下：

1.精简理论教学环节为了与应用型人才的培养模式相适应，“机械设计基础”教学课时安排上，根据本课程应用性和实践性较强的特点，适当减少理论教学课时。因此授课内容就要有所侧重、有所删减。课程讲授内容遵循“基本、实用”原则，主要培养学生机构的分析能力，使学生掌握机械的基本设计方法。最后使学生从根本上掌握各种常用机构的基本运行原理以及机械中常用的一般通用零件的设计要领。并注重在教学过程中将一些机械发展的最新成果和最新技术介绍给学生，开阔学生们的眼界，提高学习的积极性。

2.加强实验教学实验教学是“机械设计基础”教学体系中不可缺少的一部分，主要培养学生理论联系实际、分析及解决问题的能力，对学生的创新能力和综合素质的培养起着非常重要的作用。实验教学在教学内容安排上，为了提高学生综合认识机械设计及创新能力，应该加强一些综合性和创新性的实验。教学改革后开设的实验主要有：机械零件认知实验、机构运动简图测绘实验、渐开线齿轮参数测量实验、渐开线齿轮范成实验、带传动性能实验、机构创新试验、轴系测绘实验、减速器拆装实验、机构运动方案创新组合实验、平面机构创意组合测试分析实验、机械速度波动调节实验、机械传动综合实验等。通过这些实验可以使学生的机械设计和创新能力得到提高。机械创新设计类实验使学生的学习变被动为主动。通过自主设计实验方式、方法及实验步骤，学生的创新思维和创新技能得到了锻炼，增加了学习的趣味性。

3.提高课程设计质量“机械设计基础”课程最后进行的是课程设计，主要在理论教学中所学的机械零件基本设计知识基础上，综合考虑工程实际，进行实际传动方案设计训练。基于目前课程设计存在的问题，应用型机制本科课程设计的教学过程主要从以下几个方面入手进行改革：

（1）拓宽课程设计题目。目前，各院校课程设计的题目都是减速器，每级学生都做着重复的设计内容。另外，机械制图课程中也选择减速器进行测绘，因此就使得课程设计题目重复。因此，必须要拓宽课程设计选题范围，增加题目的层次。题目的选择应更灵活，更接近于实际，实现设计题目的多样化。鼓励学生自选题目，充分调动学生的积极主动性，更大程度上锻炼学生们的设计及创新能力。

（2）案例设计。结合工程实际，给定功能要求，让学生拟订传动方案。让学生从功能分析出发，自己拟订结构及机械传动方案，进行方案比较优化，确定参数，完成从定性问题转化为定量的设计工作，而后进行相应的计算、校核及完成相当数量的工作图设计。

（3）引入三维软件。为鼓励学生在课程设计中应用3D技术，在开课之初就明确告诉学生，课程结束后要进行为期两周的课程设计。设计内容是机械的传动装置，要求学生必须采用三维软件将所设计的传动装置表达出来，将课程设计提前布置，化整为零，并结合机械设计教学，引导学生应用三维技术。

（4）强化指导过程。在课程设计过程中，教师的指导非常关键。指导教师在课程设计中应该具有强烈的责任心，要对学生的整个设计过程进行检查并及时纠正错误，尤其注意设计理念及三维图形绘制的指导，使学生能真正从设计过程中受益。

（5）重视答辩。课程设计的最后一个环节是答辩，也是对两周课程设计工作的考核。即使设计题目或者设计数据不同，每个学生都在教师的指导下参考手册、教材进行设计。通过答辩可以使学生对设计有进一步的认识并认识设计的不足之处。因此，答辩也是一个答疑、总结提高的过程。

借助“创新大赛”进行知识综合

基于目前企业对应用型人才创新能力的培养要求。在“机械设计基础”理论教学、实验教学以及课程设计中都要注重对学生创新能力的培养。但是这些对于学生创新思维、工程实践能力的培养还远远不能达到要求。因此可以将“机械设计基础”的教学扩展至第二课堂。通过参加各种各类的机械创新设计大赛、机电大赛以及3D大赛，让学生真正地将所学的各种机械的、电气的基本理论知识、专业知识以及一些三维软件类的知识进行综合利用，能很好地锻炼学生的综合运用能力、创新能力、团队合作能力以及竞争能力。

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：课程设计是工科专业实践教学的重要环节。以动力机械及工程专业课程设计为例，分析了改进前课程设计和存在的问题，并结合指导课程的实践经历，分析了课程设计的改革思路和实施方法，经过实践探索证明了其是行之有效的教改方式。 关键词：课程设计;动力机械及工程;实践教学

前言：

在全国开设动力机械及工程专业方向的学校中，很多都安排“内燃机课程设计”这一教学环节，旨在通过课程设计使学生应用、巩固、丰富、提高所学内燃机专业知识，加深对所学理论知识的理解，获得与专业有关的实践经验，培养学生的实践能力和专业技能以及综合运用理论知识分析和解决实际问题的方法与能力。因此，课程设计是对前期理论与实践教学效果的检验，也是对学生综合分析能力与独立工作能力的培养与检查过程。

一、原课程设计内容安排存在的问题

1.存在的问题

（1）原课程设计内容安排中绘图工作量大，在两周左右时间内要求每个学生在认识、消化和整理原图的基础上，完成两张四缸发动机的横向和纵向图，这对于大部分学生来说是一件很难完成的事情。所以，到最后造成的结果就是大部分学生无法达到课程设计基本要求，即学生并不能通过课程设计掌握发动机的工作特点和设计要点，掌握基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法，更谈不上在设计中发现问题，进行创新设计。

（2）课程设计答辩是以教师提问为主的“问、答”方式，不能全面地考核学生们对课程设计的掌握程度。更重要的是，学生们对自己的设计过程及结果并没有系统地总结，对自己的成功与不足之处没有一个明确的认识，使他们在今后的学习中没有明确的努力方向，这并不是一个好的学习习惯。

（3）课程设计的组织形式单一。课程设计的目的之一就是要培养学生分析和解决问题的能力。从人才培养的过程来看，在一个人的经验还很不丰富的情况下，团队合作是迅速提升其分析问题和解决问题能力的最好途径之一，也是知识共享、成长最快的方式。然而，原课程设计还只是处于单打独斗、一人一题的局面。

二、课程设计的改革探索

1.改进课程设计内容

内容安排中减少机械重复的画图工作量，将四缸发动机设计改成二缸机设计，并强调团队合作设计理念，安排2人一组，每个学生只要求手画一张纵向图或横向图，另加两张用绘图软件绘制的零件图，由此一方面补充了现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训，也使得学生有时间对设计进行全面思考，保证了对设计计算过程的理解。

2.加强现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训

分别以动力机械及工程专业的两大主干课程“内燃机原理”和“内燃机设计”为基础，将学生分为内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算两大组，加强了现代设计方法在课程设计中的应用。要求进行内燃机工作过程热力学计算的学生根据热力计算公式，对内燃机各热力参数、指示参数进行计算，并绘制示功图，它对内燃机的设计有一定的指导意义。要求进行内燃机运动学和动力学计算的学生以发动机运动学与动力学仿真分析为目标，掌握发动机运动学与动力学分析问题的思路与方法，并能将思路与方法付诸于程序语言进行仿真，通过仿真结果进一步加深对发动机发火顺序、转矩波动和轴承负荷图的理解。

3.设计过程进度安排阶段化

第一阶段：大约1―2天时间，进行内燃机总体设计和方案选择，在产品总体设计中要选择和确定内燃机的主要设计参数，在进总第250期 专业教学行热计算和外特性计算及主要零部件设计前，首先要选择零部件的类型、布局方式，如：气缸的布局方式、燃烧室的选择等。

第二阶段：大约2～3天时间，进行内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算，学生依据分组睛况分别按要求进行具体的计算。

第三阶段：大约8―9天时间，进行绘图工作，每个学生手画一张纵向图或横向图，另加一张用绘图软件绘制的零件图。

第四阶段：大约2～3天时间，整理并编写课程设计说明书。

4.细化课程设计成绩的评定方式，鼓励创新意识，加强平时考核监督

课程设计改革要做到成绩评定严肃、认真、科学、公正，只有制定合理的成绩评定标准才能取得学生对成绩的认同感。改进后的课程设计从一开始就明确给出评定的办法以及细则，并严格加以实施。最后的总成绩是将设计说明书质量、创新意识、图纸质量、答辩以及平时成绩进行加权综合计算得出。其中说明书质量包括方案说明、设计计算过程，以及学生对课程设计的理解、认识和收获等，要求报告思路清晰、文字通顺，书写规范，符合技术要求与撰写规范。总成绩别考虑了创新意识的成绩点，只要学生在教师给的简单的原设计模板上有所创新的都予以成绩上的鼓励。此外，加强平时成绩的考核，主要参照出勤、提问和平时阶段性任务的抽查情况等方面给出成绩。出勤情况除了教师抽查记录，还委任几个组长进行记录。四个设计阶段完成情况均分别记人平时成绩。

5.改进课程设计答辩方式

答辩时除了采用教师提问的“问、答”方式外，还要求学生能指出自己在图纸方面和报告方面的问题，注意引入学生自我的认识，允许学生参与对成绩的评定。或者要求学生指出别人图纸问题，以考查学生对实际问题的处理能力和对基础知识掌握的程度，侧面也反映该学生是否亲自完成了课程设计任务。此外，答辩时还现场抽查某些学生对绘图软件的使用情况。对于不合要求的学生，必须要求在规定时间内重新完成，否则不予通过。

三、总结

动力机械及工程专业改革后的课程设计注重了对知识运用、能力训练和素质培养的要求，在课题的深广度与分量上进行了调整，保证了90%以上的学生能够按照设计与进度完成设计工作。本次课程设计改革探索反映出来的正面效果比较明显，锻炼了学生的团队合作和创新意识，提高了学生分析问题和解决问题的能力，对该专业的课程设计具有较好的参考价值和示范作用。

参考文献：

[1]石彪，周鲜成，刘利枚.提高工科课程设计质量的思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2006，（3）：58―59.

[2]朱克敌.应用型本科计算机专业课程设计教学模式研究[J].沈阳工程学院学报（社会科学版），2010，6（3）：407―408.

[3]李建奇，陈日新，王建君.工科课程设计中存在的问题及改革思路的探讨[J].德州学院学报，2007，23（6）：96―98.

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关键词：专科院校 食品机械 课程设计 实践教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）07-0086-01

当前，高职高专教育主要是以一线就业为直接导向的专业技术教育，这就要求专业基础课教学中需要更加系统的介绍专业知识，并引导学生学会利用基础知识综合应用分析实际生产问题，从而提高其综合素质。[1]《食品机械与设备》是食品类专业与生产实际联系紧密的一门专业基础课程，其教学活动直接影响到学生的专业知识面和综合运用能力。目前，该课程主要沿用传统教学方法，学生往往是考前突击，应付考试，教学效果一般；而一些学者对该课程进行教学改革研究，利用多媒体技术丰富课堂，可以有效提高教学质量[2]，但学生综合能力的培养仍然存在空缺。

一、课程设计概述

课程设计是指课程内容完成后，集中一段时间，以单独或分工合作的形式，绕某一设计课题，通过查阅资料、确定方案、设计计算、绘图等步骤[3]，完成既定任务的专业实践活动，是实践教学的重要环节。

1.课程设计的目的和作用

课程设计作为实践教学的重要组成部分，其目的在于巩固基础知识、提高学生综合分析运用能力，具体作用如下。

首先，课程设计是学生对所学知识的巩固理解、融会贯通的过程；其次，培养学生对文献材料的收集、整理、再加工能力；再次，课程设计是理论知识与工程实践的有效结合，可以提升学生综合分析问题、处理问题的能力；此外，课程设计还可以提高学生整体思维和创新能力[4]。

2.课程设计流程

课程设计主要由选题、指导与管理、考核三个环节组成。其中，选题是关键，指导和管理是过程控制，考核是最终的检验。

二、食品机械与设备课程设计实施

1.课程设计的内容及要求

课程设计题目为《**生产线设计》，拟从焙烤、饮料等常见食品中选择一个或一类产品，结合其生产工艺特点，制订生产方案，选择、装配生产设备，完成生产线设计示意图，形成设计报告书及答辩PPT。

1.1设计报告书应涵盖以下内容：（1）产品方案，包含产品名称、配方、工艺参数等；（2）生产方案，计划年度或月度产量，班组生产产量及人员需求；（3）生产线设备，包含设备选型，拟定选用厂家报价等；（4）生产线示意图；（5）物料衡算；（6）投资估算与利润预测等。

1.2课程设计要求：（1）设计报告内容要求：产品方案应符合食品加工科学要求；生产方案和设备应科学合理；物料衡算可只考虑生产消耗；投资估算和利润应符合基本财务准则；（2）设计报告格式要求：设计报告最终形成word文档，按毕业论文格式整理；（3）设计报告不得出现雷同卷，否则不计成绩；（4）时间要求：答辩前一天提交电子版和纸质版设计报告书，以及答辩PPT文档。

2.课程设计的过程和管理

课程设计时间为两周。首先，下发设计任务及要求，组织学生选题，拟定设计方案和工作计划；之后，学生查阅资料并进行生产线设计；然后，撰写设计报告，制作汇报PPT；最后，举行答辩，评委评比。

设计过程中的教师指导采用现场答疑和在线答疑相结合的方法。首先，安排老师在固定时间在教室针对高难度及公共问题进行集中答疑；同时通过微信和QQ群等网络工具构建学生自我讨论和教师点评指导的在线答疑平台，随时为学生答疑，解决学生在课程设计中遇到的问题。

设计过程中指导老师对学生进行管理，记录学生出勤情况，并最终根据出勤情况给出平时成绩。

3.课程设计的考核

课程设计考核从平时表现、设计报告、答辩成绩等三个方面分别计分，满分100分，其中平时表现占10%，设计报告50%，答辩成绩40%。最终课程设计成绩以40%权重计入课程考核。

3.1平时表现是根据学生在课程设计过程中的出勤情况综合给分，由指导老师给出。

3.2设计报告成绩按内容、格式、科学性等三个方面分别给出成绩，且以给定权重合计得到报告成绩，评分要求如表1所示，该部分成绩由指导老师给出。

3.3答辩成绩于答辩结束后由三位评委老师按照PPT制作、问题回答、个人仪表、语言表达等四个部分分别给出，各项之和为该评委总分，最后取平均值即为该生答辩成绩。

三、食品机械与设备课程设计实施中的问题与讨论

1.专业课程体系的系统化和匹配性问题

《食品机械与设备》作为食品类的专业基础课一般在第三学期开设，此时食品专业课程学习并不充分，只有《食品工艺学》作为专业基础课同步开设，这使得食品机械课程设计的开展出现系列问题，影响了课程设计的最终效果。课程设计规划时可整体考虑专业课程先后顺序与衔接，知识点的融会贯通，达到更好的实践教学效果。

2.学生材料收集整理能力亟待提高

实践表明，课程设计过程中，学生对资料收集整理能力欠缺，特别是对学术文献资料的查阅、收集、整理能力，部分学生在设计开展前从未了解过文献资料。通过课程设计的开展，普及了文献资料的查阅、收集方法，为学生以后求知发展奠定一定基础。

3.课程设计中的职业道德教育

课程设计之初，学生普遍表现态度不端正，出勤情况差，缺乏必须的职业素养。课程设计中通过企业生产流程的模拟、工作态度的培养，将职业道德教育融入到课程设计中，可以有效的提升学生的职业素质，培养学生的职业道德。

四、总结

综上所述，通过多次实践证明，食品机械课程设计深化了课程体系的改革，作为一种实践教学模式，课程设计可以更好地实现实践教学环节，拓展学生的知识面宽度，提升学生分析综合能力，培养学生全面思考，促进学生综合素质的提升，增强了学生就业中的竞争力。课程设计的教学模式可以为大专院校其他专业课程的教学提供一定借鉴作用。

参考文献

[1]朱亚珠.调整高职《食品机械与设备》课程结构[J].科技信息，2012（35）：301.

[2]段续，朱文学，张仲欣.食品机械课程教学方法创新的探讨[J].科技咨询，2009（26）：201-203.

篇6

关键词：创新；创新能力；创新意识；人才；培养

一、引言

在《机械设计基础》课程的教学中，一直以来都在思考这样一个问题：我们高等工科院校（主要指三本和高职院校）培养的学生与企业的技术工人相比，优势在哪里？我们高校培养的学生在工作经验上一定不如技术工人，只能在系统的理论知识和设计能力方面，尤其是创新设计能力方面占优势。那么，如何在教学中培养创新能力是摆在高等教育工作者面前的一个课题。

二、培养创新能力的作用

回顾人类发展的历史，可以看到，创新在人类进步过程中发挥了极其重要的作用。它不仅对人类科学世界观的形成和发展产生重大而深远的影响而且使科学成为一种推动社会发展与变革的有力杠杆，极大地促进了人类文明的发展进程。可以这样说，人类文明的每一次重大进步都离不开发明与创新，“创新是一个民族进步的灵魂”。

三、培养创新能力的措施

1. 优化教学内容，注重创新意识的培养

《机械设计基础》课程属于设计性、实践性较强的课程，也是重要的学科主干课程。为了达到培养创新意识的目标，首先在教学内容上进行优化组合，明确了具有创新意识培养的教学内容：平面机构的结构分析、机构的演化、铰链四杆机构存在曲柄的条件、凸轮机构基本尺寸的确定、图解法设计平面四杆机构和凸轮的轮廓曲线、机构的选型及传动类型的选择、机构的组合及组合机构、机械系统方案设计（执行系统和传动系统）、零件材料的选用和零件的结构设计。

2. 改进教学方法与手段，加强对学生创新思维的训练

改进教学方法与手段的主要目的是引发兴趣、引导思维、激发灵感，具体做法有：

（1）运用制作修改后的多媒体电子课件，将机构、零件的运动进行三维动画的形象描述，以加深直观印象，引发学生对该课程的学习兴趣，并通过形象进行联想、想像思维；

（2）进行考试方案改革，期中考试采用开卷形式，成绩按20%纳入期末总评成绩；

考试的内容为：机械原理部分是用图解法设计平面四杆机构和凸轮机构、机械设计部分是齿轮传动的强度计算，加强对学生创新思维的训练。

（3）在进行上述创新内容的教学中，侧重讲解一些特殊的设计方法；

例如：在平面机构的结构分析中，讲解拆分杆组法、在同类型机构的演化中，讲解转换机架法、在凸轮机构轮廓曲线设计和周转轮系传动比计算中，讲解反转法。这些方法对培养学生的创新能力均具有一定的影响；

（4）在进行上述创新内容的教学中，应注意引导学生的发散思维，即一个原理或一种方法举出不同的应用实例，使学生的思维更活跃，并采用对比的方法说明不同原理或不同方法之间的区别，以便正确选用。

3. 改革实践教学环节，提高学生的创新能力

（1）实验内容的改革

改变原有的验证型实验为设计型、创新型和综合型实验，增设了10余种模型进行“机构运动简图的测绘与分析”，使测绘与分析相结合，分析与改进相结合，为课程设计打下基础；在“二级圆柱齿轮减速器拆装”的基础上，又增设了“创意组合式铝轴系结构设计箱”，不仅增强了实际动手装配能力，还培养了轴系结构设计和轴系结构分析的能力；还增设了“机构运动创新设计方案拼装及仿真实验台”，学生可利用该装置进行平面机构组成原理的拼装设计实验、平面机构创新设计的拼装设计实验及课程设计、项目教学、毕业设计和创新设计大赛中进行机构系统方案设计的拼装实验。

（2）课程设计的改革

在机械原理部分增设一周的课程设计，设计题目有插床机械、压床机械和牛头刨床。机械设计部分的课程设计题目仍为二级圆柱齿轮减速器设计，但类型设定为直齿和斜齿，工作条件分为三种，工作机的各参数数据有三十余种，能够做到同一时间做课程设计的学生一人一题。设想让少数学习好的学生自愿选择圆锥齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器题目进行设计。还编写了《机械设计课程设计》指导书，由计量出版社出版。

将二级圆柱齿轮减速器设计的内容融于《机械设计基础》课程教学中，改变以往传统的教学顺序，将有关课程设计的内容按减速器设计的顺序集中在一起进行讲述，并在讲述内容的开始，将课程设计题目发给学生。这样，学生可以随着《机械设计基础》课程的进行，以课外作业的形式逐渐完成传动装置的总体设计和传动零件的设计计算，在这一过程中辅以教师的指导和阶段性的检查。这种教学安排可以大大改善《机械设计基础》课程的教学质量，使学生在学习理论课程内容的同时能结合实际的设计问题灵活地运用，变模仿型设计训练为思考型设计训练，使基本设计能力得到更扎实的培养，创新能力也有了不断的提高。

随着现代科技的发展，计算机技术的应用已广泛地深入到工程设计的各个领域，特别是掌握计算机辅助绘图已经成为机械类和近机械类学生能力的一个显著标志。因此，课程设计所需要绘制的装配图和零件图全部都采用计算机绘制。

对应教学内容的改革，课程设计在考核的形式和方法上也与以前有所不同：

（1）把机械设计课程设计的成绩与机械设计课程的成绩分开考核，即把机械设计课程设计当作一门课程进行考核，这样可增加学生们的重视程度；

（2）采取综合评价标准：出勤率及设计过程中的表现占10﹪、编写设计计算说明书占20﹪、绘制零件图和装配图占50﹪、答辩占20﹪。这样，一方面可使学生端正学习态度，避免应付“差事”、走走过场；另一方面可真实评价教学效果，为今后的毕业设计答辩打下良好的基础。

为培养学生创新设计的能力，增加一些有趣的实践活动：在机械原理部分增设课程设计大赛，在机械设计课程设计部分增设奖项，对课程设计成绩优秀的作品进行奖励。

四、总结

发展高新产业，其根本和基础是要有人才。人才是知识的载体，也是创新的主体。大力提高中国的自主创新能力以及在国际上的竞争能力，最根本的就是要培养和造就一支高素质、掌握高新技术知识的创新人才队伍。高等工科教育是培养创新精神和创新人才的摇篮，责无旁贷！

课程体系建设是开展创新教育的保证，工程实践是创新的基础，开展各种创新活动是培养创新人才有力的措施，创新设计过程是创新人才培养的关键。

参考文献

[1] 濮良贵.机械设计[M].7版.北京：高等教育出版社，2001.

[2] 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册[M].2版.北京：高等教育出版社，2001.

[3] 王大康，卢颂峰.机械设计课程设计[M].北京：北京工业出版社，2000.

[4] 唐锐，党玉春.机械设计课程设计的教改探索[J].攀枝花学院学报，2004，21（6）：112-113.

[5] 吴景华.机械设计课程设计的教学改革探讨[J].黄石高等专科学校学报，2004，20（6）：22-23.

[6] 郭玲.高职机械设计基础课程教学内容体制改革与实践[J].辽宁师专学报，2004，6（1）：18-19.

[7] 唐锐，党玉春.机械设计课程设计的教改探索[J].攀枝花学院学报，2004，21（6）：112-113.

篇7

现代大学生多已是年满十八周岁的成年人，心理和生理都迅速走向成熟，已具有一定的生活阅历，对事物初具独立的判断和处理能力，他们具有积极的探索精神和强烈的好奇心。《机械设计基础》课程作为机械类学科的一门基础课程，其教学目的不仅在于传授学生一定的机械基础知识，更重要的是培养学生对机械学科的兴趣，激发学生在机械方面的创造能力。例如，在讲授齿轮的相关知识时，“齿轮”这个名词对于每一位大学生都不陌生，不管是儿时的玩具汽车还是现在随处可见的轿车上，都有它的存在。之前，学生对齿轮的认识只是主观上的“知道”。现在，在课堂上我们要教会学生从原理上认识齿轮、学会齿轮的特点、使用或设计齿轮。所以，我们要充分利用大学生的生活阅历和强烈的好奇心等特点进行分组讨论式教学，给学生思考的机会，让他们产生对齿轮的第一映像和最初认识。可以先让学生分成小组，相互讨论大家见过的齿轮，总结其特点和使用等，然后老师充当揭秘者，对齿轮的相关知识进行总结和介绍。如此，不仅活跃了课堂气氛，避免课堂上打瞌睡等现象出现，还能激励学生积极思考，发展思维，培养学生对机械学科的兴趣。“齿轮”这个名词会在学生的脑海中留下具体的形象，对知识的掌握更加牢固。另外，现代社会已是一个分工明确、团队合作的社会。个人能力固然重要，但要完成一个项目更重要的是集合团队的力量。在各种招聘会现场，“善于沟通，团队协作”的字样频现，由此可见，团队合作不仅是社会发展的趋势也是现代企业需求。现在的大学生是未来各行各业的精英，学校应该肩负起培育精英的重担，让他们走出校园为社会创造更多的财富。分组讨论式教学，能够让学生定位自己在团队中的地位，协调与组员之间的关系，发现别人的优点与自己的不足，培养自己的团队合作能力。

2.自学检测式教学

大部分的大学生都经过高考的洗礼，对新知识具有一定的自学能力。学生大学毕业后，不管是继续深造还是进入企业工作，必须要有更强的自学能力。我国大学生的培养模式正逐渐向“产学研联合培养”模式转变：（1）以科研项目为依托，以开发成果为目的与企业进行联合；（2）在学校（科研院所）或企业设立人才培养基地进行大学生的联合培养；（3）聘任企业的高端人才作为联合导师进行联合培养[5]。而企业更是以“产”为主，所以，为了适应未来的发展，学生必须具有较好的收集信息、整理信息、学习新知识的能力，这时，自学能力显得尤为重要。在《机械设计基础》课程的课堂上，再优秀的老师也不能教给学生他们以后全部要用的东西，能传授的只是冰山一角。所以，我们要在教授机械学科基础知识的同时，把重心放在培养学生的自学能力上。例如，在讲授“螺旋传动”的知识点时，我们可以采用自学检测式教学。首先，让学生借助课本和参考资料进行自学，然后老师按照教学要求对他们进行测试，并纳入成绩考核范围。如此，不仅锻炼了大家的自学能力，同时，督促学生积极主动的去学习，避免学生敷衍了事现象的出现。

3.实践教学

《机械设计基础》是一门偏向于实际应用的课程，理论学得好并不意味着学生能把所学的东西应用于实践，去为社会创造财富，空谈理论没有意义。为了加强课堂理论教学与实际应用的联系，必须在《机械设计基础》课程的教学环节中增加实践环节。有条件的学校可以带领学生到工厂、学校的加工中心、实验室等地点参观学习，看看课堂上学的轴承、齿轮、联轴器等零件是用在机器的什么地方、起什么作用等，深化对课堂理论的理解。理论与实际的综合联系能够让学生对机械学科有更好的认识。老师还可以给学生提供一些组件，让大家动手拆卸组装，锻炼动手能力。《机械设计基础》课程设计的设计题目一直比较单一，均为一级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一个非常典型的机器，包括了大部分理论课程中给学生讲授的内容，比较符合学生的课程设计任务要求。但符合要求的典型零部件不只是减速器一种，题目的单一往往使一些学生抄袭他人成果，极大限制了学生的创新思维。此外由于学生的基础参差不齐，如工程制图、工程力学（理论力学，材料力学）、工程材料、公差配合等这些课程的成绩差别很大，有些非专业的学生甚至没有学过这些课程，导致做出的课程设计水平千差万别，极大的影响了课程设计的质量。针对不同层次的学生，选择不同的设计题目，使每个学生都有适合自己的目标，教师则可以根据学生个体目标因材施教。

4.改进成绩评定方式

传统的通过卷面考试来评定课程学习成绩的方法只能在短时间内强化学生对部分知识点的掌握，它只是让学生对《机械设计基础》课程的知识点进行一次总结和记忆，对机械相关基础知识的掌握情况，短期效果良好，但从长远看并没有意义。这种记忆式的知识掌握，将随着时间的迅速淡忘。为了更好地让学生真正掌握机械设计基础知识，巩固课程学习成果，可适当取消课程结束后的卷面考试，将自学测试环节的测试成绩与最终的设计实验环节相结合，对学生综合评价。课程即将结束时，老师应该让每位学生开拓自己的思维，设计一种具有一定实际意义的简单机械，提交设计报告，以设计报告的完整性，创新性等为标准评定每位学生的课程学习成绩。按照设计实验的要求，不管学生是对已有的机械结构进行改进还是原始创新设计，这都将促使学生将所学的理论知识应用到实际中去。学生将以一位机械设计工程师的身份去体会机械行业从业者该有的素质，培养学生的整体素养。在设计实验过程中，学生需要复习已修课程《机械设计基础》等相关课程的知识、需要查阅《机械设计手册》等工具书、需要绘图，甚至是三维建模。这将使学生在很好地掌握书本知识的同时学会收集整理信息，独立解决问题。这种能力是未来发展中必不可少的。

5.总结

篇8

机械设计有别于其他学科，它的实践性很强，课程的研究对象是常用机构和通用零部件，需要同学们对其有一定的感性认识，但是随着近几年来高校录取分数的下降，生源素质呈下降趋势，绝大多数的学生具有文化基础薄弱、学习兴趣不高、学习能力不强的特点，在现有的招生制度下各专业文理科都收，造成学生学习基础参差不齐，加上在校生且几乎都是从学校到学校，对各种机械零部件普遍缺乏感性认知的问题，所以在机械设计理论教学前我们先安排同学们进行感性认知实践，以增强学生的感性认识，如通过组织学生参观机械原理和零件陈列室、各类机械设备陈列柜、观看机器工作录像、常用机构的动画FLASH，到工训中心现场实地参观（工训中心有完整的机械类专业金工实习所要求的各类机械加工设备）等认知教学，认识具体的零部件、常用机构和机器，使学生们清楚知道机器的基本组成要素——机械零件，初步了解机器的组成、结构特点、工作过程及工作原理，使理论与实际对应起来，通过认知实践增加学生的感性认识，培养他们对机械设计基础课程学习的兴趣，使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。

2实验教学

在机械设计教学过程中，实验教学与理论教学具有同等重要的地位。通过实验，使学生熟悉掌握一些与本课程有关的实验设备的原理、使用和调试，掌握实验数据采集和处理的过程与方法，培养认真细致、一丝不苟的工作作风，提高观察问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力。不断提高实验教学效果，确保实验教学质量是机械设计实验教学改革的重要课题。课题组以“打牢基础、培养能力、增强素质、提高实践和创新能力培养”为基本要求，以机械设计学科知识平台为依据，结合学校实验教学条件，并充分考虑学生在基础、专业要求、兴趣、特长和能力发挥等方面的差异，对机械设计课程的所有实验进行了分类和整理，构建了一套加强基础、提倡创新、重在应用，多层次、多模块、开放性的实验教学新体系。

（1）尽可能利用好现有实验条件，巩固和加强传统实验传统实验在帮助学生理解机械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在机械设计实验教学改革与发展中依然需保留、巩固并加强这些实验项目和内容，例如我们保留了《带传动性能实验》、《滚动轴承性能实验》、《减速器结构装拆实验》，这些验证性实验会使学生对课堂所学的理论知识有更深刻的认识和理解，为今后研究和创新设计机构奠定良好的基础；保留了《螺栓及螺栓组连接综合实验》，综合实验使学生掌握机械系统的工作原理、承载特性、影响因素分析方法，有利于培养学生的动手能力、数据采集能力、分析与解决问题的综合能力。

（2）加强创新设计性、综合性特色实验建设2011年我校添置了机构运动创新设计方案及仿真实验台和传动机构综合实验台，有了这种机构综合实验台，学生可根据实验指导书要求，自行设计和搭建实验平台，选择适当的构件，进行测试分析，有效地开拓了学生的创新思维，提高了学生综合实践能力。

（3）课程实验实行开放性实验为了增加学生动手能力，课程实验实行开放性实验，即学生在实验课上没有弄懂的内容、没有完成的实验，可以随时补做，直到弄懂为止。本课程的考核方式是做完实验后才能参加理论考试。

（4）课堂教学与实验一体化为了更好地与课程的理论教学相配合,我们拟建设一个“机电一体化教室”。该教室为一个多功能教室。可供学生上课、实验、专周训练用。学生在该教室上课可直接观看到各种实物、模型及仿真运动，同时学生还可以自己做实验来验证自己所学的知识。将单班课安排在多功能教室进行，根据内容需要采取多媒体讲解、模型演示和实验操作相结合的方法，充分利用教学资源，提高教学效果。实验课教学的设计思想是：在内容上必须是传统实验与创新实验的协同，是认知实验、验证实验、综合实验和创新设计实验的集成。实行开放式的，贯穿学生学习全过程的，从课内一般实验到课外的自主式开放实验。在实验的开出形式上将实验项目分两个系列：必修与选修，其选修内容可让学生自由选择，从而鼓励学生个性自由发展，并可不拘一格地鼓励优秀学生脱颖而出。通过一些提高型、选修型实验的开出，极大地激发了学生的学习热情。很多学生经常在业余时间来到实验室学习和钻研，取得了良好的效果。

3课程设计

课程设计是机械设计课程的最后一个具有综合性和实践性的重要教学环节，也是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的设计能力训练。它不仅是学生获得知识的重要途径，而且对培养学生的自学能力、工作态度、实际工作能力、科学研究能力和创新能力具有十分重要的作用，对实现培养学生的知识、能力、素质起着关键的作用。课题组对机械原理课程设计和机械设计课程设计内容和选题进行了全面改革，使之由机构设计为主转变为由机械整体运动方案设计和整机设计为主。课程设计的选题更接近实际更加丰富多样，我们将以往集中时间进行课程设计教学改为部分分散然后集中的教学方法，将课题在机械设计课程教学中期就布置下去。这样，可以使学生随着机械设计课程的进行以课外作业的形式逐步完成除装配图以外的传动计算部分、标准件选择部分，并进行变速箱结构设计的草图绘制，平时老师利用课间、课后、QQ、视频等方式进行辅导，最后集中绘制装配图、进行答辩，这样一种渐进式教学过程，学生的基本设计能力的培养会更扎实，在课程设计中鼓励、引导学生创新设计，旨在帮助学生掌握机械设计的实用技能，为从事相关技术工作打下扎实的基础。

4课外科技活动

将课程建设延伸至第二课堂，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。课程组教师不仅注重课堂教学质量，而且注重大学生第二课堂的建设和成效，将课程建设以及课堂教学与大学生课外科研课题相结合（如大学生创新训练计划、大学生学科竞赛），积极承担所教课堂大学生课外科研课题的指导教师工作，旨在激发学生的学习积极性，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。从而实现多层次、多渠道培养学生能力和提高教学质量的目的。

结束语

篇9

关键词：互换性；标准化；精度设计；教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A

一、前言

《互换性与测量技术》是机械类专业的一门重要的技术基础课。近年来，随着高等教育的改革和机械类专业教学内容的发展与变化，本学科的教学改革进入了一个新的历史时期，国内不少高校进行了许多积极的探索，总结出许多好的教学方法与改革思路。笔者曾多年在企业从事产品设计与开发工作，目前也在高校承担互换性与测量技术的教学工作。在此想就个人的一些切身体会，谈谈对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考。

二、关于互换性与精度设计在课程中的定位问题

近年来，围绕《互换性与测量技术》课程内容与体系的改革，不少高校已将《互换性与测量技术》课程改为《几何精度设计与检测》，目的在于培养学生的综合设计能力，改变过去传统教学中只侧重标准的讲解与宣贯的灌输式教学方式。这种思路应充分肯定。

互换性与精度设计确实是两个完全不同的概念。互换性指同一规格的零部件按规定的技术要求制造，不需经过任何挑选或修配就能够互相替换使用，而且替换后能达到规定的功能要求。互换性要靠公差来保证，公差则需要标准化，标准化是互换性生产的基础。互换性是对重复生产零件的要求，只要按照统一的设计生产，就可实现互换性。精度设计则要求经济地满足零件的功能要求，无论零件是否要求互换，必须规定一定的公差。公差大，精度低，但加工容易，公差小，精度高，但加工难度大。互换性给定公差强调的是统一，精度设计给定公差强调的则是合理。

《互换性与测量技术》课程的主要内容是尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度。工程应用的目标是在机械图上合理标注。合理标注的实质是合理的精度设计，所以课程的核心还是精度设计，新的教学体系应该加强精度设计的概念，提高学生的综合设计能力。但在强调精度设计的时候不能淡化互换性与标准化的重要意义。由于互换性在产品设计、制造、使用和维修过程中的巨大作用，已成为现代制造业中一个普遍运用的原则。精度设计是在满足零件的功能要求的前提下对互换性标准的选择与应用，即使在不要求互换的场合，在设计制造等各种环节，也需要遵循互换性与标准化的原则。

《互换性与测量技术》课程内容在生产实际中有着大量的运用，但在其他课程中鲜有介绍，学生普遍缺乏这方面知识。随着全球经济一体化的到来，我国各项标准逐步与国际接轨，掌握标准化知识已成为时代的需要。这有利于开阔学生的眼界和知识面，对将来从事工程技术与管理工作非常有益，符合企业对人才知识结构的要求。笔者认为：在教学中，不应将互换性与精度设计人为的分割开来，应让学生在充分了解互换性原则和各项基础标准的前提下合理的进行精度设计。

三、关于新的教学模式

目前《互换性与测量技术》课程的教学改革，在国内各高校有几种不同的模式：一是在原《互换性与测量技术》课程内容基础上拓展提高、组合后仍单独设课；二是将课程提高到机械精度设计的高度组合、拓展设置成一门课程；三是把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务[1]。

笔者以为：第一种模式基本保持了原《互换性与测量技术》课程体系主要内容，系统阐述了互换性与测量技术的基本知识，分析介绍了我国极限与配合的新标准、工程应用以及测量技术的基本原理。这种课程体系把标准化与计量学领域有关知识紧密结合在一起，具有学科化特点，形成了自身的系统性和完整性[2]。学生通过本课程的学习，可系统掌握互换性与测量技术的基本知识与几何精度设计的基本原则与方法。

随着新的教学要求的提出及课程教学学时的减少，原来模式中认知性内容多、创造性内容少、以介绍基础公差标准为主的教学体系已不能完全适应发展要求，应该进行改革与创新。在有限的学时内要想获得良好的教学效果，必须优化教学内容，改进教学方法，采用多种教学手段。标准方面的内容主要从应用的角度去讲，其构成原理可适当简略，重点在互换性的原理与精度设计的基本概念与方法上，其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度为重点。有了这些基础，其它章节均可略讲。学生可通过练习、实验和综合实践环节进一步提高综合设计能力。

第二种模式是针对《互换性与测量技术》课程的教学内容改革而重新拓展设置成《几何精度设计与检测》课程。该课程已有多种版本的教材，大多在绪论中了强化了几何精度设计的相关内容，并增加一些典型零件几何精度设计综合应用实例，但大部分章节与原教材体系没有实质变化。也有的版本对原教材体系进行了大刀阔斧的改革，基本摆脱了以介绍基础公差标准为主的教学体系，但这种形式目前无论从教学还是学生自学角度看都还有些难度，有待进一步提高和完善。

第三种模式把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务。这种模式虽然避免了原来模式中各相关课程之间的交叉与重复，但打破了本课程的系统性和完整性，同时也增加了各相关课程之间的协调与配合难度，较难保证分块教学后的内容衔接与教学质量。

四、实践性环节的改革

《互换性与测量技术》课程的教学改革，总体思路是培养学生的综合设计能力，而综合设计能力的提高必须通过实际应用的锻炼。本课程的应用性很强，机械类图纸中大部分符号都与本课程有关，对今后从事机械设计与制造的学生尤为重要。在当今市场经济形势下，社会需要能快速胜任工作，知识综合运用能力强、动手能力强的实用性人才。因此本课程必须很好的把握理论与实际的关系，在讲清基本概念的前提下，特别注重理论联系实际，强调学生的实际应用能力。

从本课程的现实教学效果看，学生对精度设计与互换性标准的实际应用能力普遍较弱。在课程设计、毕业设计中，不知道怎样正确的运用国家标准进行精度设计；图样标注五花八门、漏洞百出，或者照葫芦画瓢，知其然不知其所以然。造成这种状况的一个重要原因是：课程教学内容缺乏应用性实践环节，学习内容没有通过相应实践环节消化、巩固。受学时数限制，课堂教学只能讲一些精度设计与标准运用的基本原则，学生对所学知识综合应用能力的锻炼，主要靠课程设计、毕业设计等后续教学环节。而后续教学环节随着教学内容与重点的转移，教师还是学生都难以对先开课程给予特别关注。

针对这一问题，已有高校探索在本课程中专门增设实践性教学环节――精度设计检测一条龙课程设计[3]，但上述方案存在时间安排与课时的矛盾。因此笔者赞同把机械零件课程设计与几何精度设计内容结合起来，作为一个综合性的课程设计。机械零件的课程设计题目一般是减速器设计，这类课题包含了很多典型零件精度设计的内容，是理想的精度设计课题。如作为综合性的课程设计，明确提出精度设计的具体要求，学生可通过一个环节，得到完整的设计能力的锻炼。

在《互换性与测量技术》课程中，实验课占有较大的比重，是教学的重要组成部分。实验的目的是使学生进一步掌握和巩固课堂上所学的公差理论，初步熟悉某些计量器具的正确使用方法。本课程的所有实验内容都是对尺寸、形位、表面粗糙度三项基本几何精度中具体项目的测量，这些实验可使学生较快获得有关内容的感性认识，加深对课堂上所学的基础理论的理解，并锻炼了学生的动手能力。不足的是，目前这些实验与精度设计的联系还较少，多数实验为验证式实验，没有很好发挥学生的主观能动性，缺乏综合设计能力的锻炼。

为了适应本课程的教学改革，应对实验课程进行改革，加强学生综合设计和实际应用能力的锻炼。笔者认为，可在原来实验的基础上设计一些综合性实验项目，让学生通过实际观察、装拆、测绘、精度设计等，从而得到锻炼。

五、《互换性与测量技术》与相关课程的关系

《互换性与测量技术》知识面很广，涉及到《金工实习》、《机械制图》、《机械设计》、《机械制造工艺》等诸多课程，不少内容相互交叉，甚至重复，而且课程安排的次序也不尽合理。

《金工实习》、《机械制图》、《机械设计》是本课程的先修课程，应让学生在机械制图中初步读懂图样上尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注，在金工实习中了解加工质量与检测的基本知识，在机械设计中对零部件的外形、功能、结构、尺寸有一个完整的认识。但实际上由于各门课时都有压缩，目前在配合与协调上存在一些问题。比如尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注，往往成为较薄弱的环节。尺寸链部分，与制造工艺学又有重复。在课程的安排上，本课程基本上与《机械设计》同步进行，学生还没有完整的机械设计方面的知识，对精度设计内容的学习增加了难度。因此笔者认为，在遵循教学大纲的前提下，各相关课程应进行良好的沟通与协调，进一步明确各课程承担的义务，做到一般内容不重复，重点内容不遗漏。图样上尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的正确标注应作为机械制图必须掌握的知识；尺寸链在学科体系上属于互换性范畴，但具体运用都是在机械设计与制造工艺过程中，并在机械制造工艺学中有重点讲授，本课程可略讲概念，详细运用与计算方法由后续专业课程完成。《机械设计》最好先于本课程，以使学生具备机械设计方面的基本知识。

六、结束语

以上是笔者对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考。总之，在有限的课时条件下，无论采用什么教学模式和方法，其目的都是为了让学生更好掌握和运用所学知识，更加切合社会需求实际情况。教学改革本身是一个不断总结不断更新的过程，为培养面向新世纪合格的工程技术人才，还需要在今后的教学实践中不断进行改革和探索。

参考文献

[1]许菊若，沈爱红.《机械精度设计与检测》新教学体系的探索与实践[J].无锡教育学院学报，2004，（1）.

[2]杜文华，郑江.机械基础系列课程教改中机械精度设计的实现[J].中北大学学报（社会科学版），2004，（3）.

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关键词：卓越计划；机械制造；教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）49-0177-02

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的重大改革项目，旨在培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。我校获批第二批教育部“卓越工程师教育培养计划”实施高校，机械设计制造及其自动化专业赫然在列。机械制造技术基础课程在“卓越计划”人才培养计划中占据重要地位，目前本课程为我校校级重点课程，以江苏省重点专业和重点学科为依托，在教学改革方面做了较多的理论探索和研究工作，并付诸实践，取得了一定的成绩。文中以我校在“卓越计划”背景下“机械制造技术基础”课程教学改革研究与实践为主线进行探讨，可为同类院校该课程改革提供一些有益的借鉴。

一、教学改革的定位及目标

根据学校定位和“卓越计划”人才培养目标，课程改革从“应用性、工程性、创新性”等方面进行了定位。通过以工程项目为主线，优化课程体系和教学内容；主推案例法、项目法和现场教学等教学方法；推广以赛事为导向的创新训练活动；强化实践教育及工程实际应用，加强网络课程资源建设，从而达到培养学生树立工程和创新意识，提高工程实践能力，加强职业素养的最终目标。

二、教学改革的具体措施与实践

1.教材和教学内容。教材是教学改革成果的集中体现。教材的建设应该紧跟学科的最新发展，贴近行业需求，与时俱进优化课程体系和教学内容。为适应应用型本科院校及“卓越计划”机械类专业人才培养目标，课程组教师在长期的教学实践及教学研究基础上编写了“卓越工程能力培养系列”“十二五”普通高等教育本科规划教材《机械制造技术基础》。编写过程中以精、新、宽为原则，采用最新国家标准、构建符合认知规律的知识体系，强化案例教学，适当调整教学内容，注重实际工程的分析和理解。以机制工艺过程为主线，将基本理论、基础知识与工程应用进行了有机的结合。各章节均以案例导入开篇，启发学生，循序渐进，抽丝剥茧，使学生掌握工程实质。章节后配合大量习题，学生可自我检测，强化课堂学习效果。同时建立网络课程平台，将教学活动从课内扩展到课外。

2.教学方法和教学手段。教学方法和教学手段决定学习成效。传统的“填鸭式”以教师为主体，学生被动式学习的教学方法弊端日益凸显，越来越不能满足现代教学需要。而以能力为本位的项目驱动和案例教学法改变了传统教学模式和师生互动形式，让学生亲自参与项目实践过程，强调了学生的主体性和课堂教学的动态性，有效地激发了学生学习兴趣，兼顾培养了学生团队合作精神。多媒体教学手段可通过文字、影、音、动画等方面创设教学情境，增强互动，有助于提高教学效果。针对课程特点，本次教改采用了多媒体与CAD/CAE/CAM软件集成式教学手段。如：讲解机床结构和传动系统时，多媒体教学一般采用机床剖切图或录像进行演示，但学生无法看清机床内部结构，教学效果不明显。为此教学团队基于Pro/E软件建立了CA6140整套机床的3D模型，并进行了运动仿真。可将机床各部件构成、空间位置关系、传动过程等直观地展现给学生，使学生能迅速掌握知识要点，并增强了课程学习的趣味性。在讲解钻、扩、攻丝、磨削等加工工艺时，将小型手工钻、抛光机、磨平机等带进课堂，现场在铝板上进行钻孔、攻丝，对板件进行磨边、抛光等，让学生的学习更为直观。后续将知识点扩展到各种机床设备上，学生理解起来就相对容易。对于教学中的重难点，将问题提炼出来以项目的形式带领学生进行研究。

3.“双师型”师资队伍建设。对学生工程意识和工程能力的培养，离不开具有工程背景的教师。《机械制造技术基础》课程理论性、实践性、工程性和综合性较强，对教师的要求较高，要求教师既要具备较为深厚的理论基础和对专业前沿技术的准确把握，又要具有大工程意识和熟练的实践技能。我校为突出应用型本科教育特色，构建理论丰富、实践动手能力和技术应用能力强的“双师型”教师队伍，出台了《“双师型”教师培养与认定暂行办法》。从学校层面鼓励和支持“双师型”教师队伍的建立。目前本课程教师的“双师型”比例为2∶3，为本课程的深入改革提供了政策保障和优秀师资基础。

4.实践教学模式。实践教学环节对于工科课程来讲尤为重要。通过实践教学可加深学生对理论知识的理解，培养其实际动手操作能力。本课程实践教学环节包括课内实验、课程设计和生产实习。课内实验充分考虑实用性设置了车刀几何角度的测量、普通车床传动及调整机床、夹具拆装与调整、加工误差的统计分析等。实验分组确保3～5人小组形式，要求人人动手操作，并增加实验成绩在总成绩中的比重。对于课程设计教师选择实际生产中的典型零件让学生完成零件图、毛坯图绘制，机械加工工艺过程卡编制，工序卡编制，夹具装配图绘制和设计说明书的撰写。为控制设计质量任课教师组成答辩小组，对每个学生进行答辩，从图纸、说明书、对知识的掌握程度等方面严格把关。生产实习环节集中在中国一拖集团有限公司进行，实施了“企业导师讲解+校内导师讲解+分组讨论+教师总结+报告撰写”的实习模式来保证实习效果。企业导师讲解完毕后，校内导师必须将重点问题逐个讲解，分厂实习结束后在非生产区分组讨论，实习报告当前完成。

5.融入课程体系，贯通实践环节全过程。本课程在专业课程体系中非常重要，但大部分学生在学习时存在共性问题：无法与先修课程有效衔接，对于制造环节不具备标准意识和精度意识，不知道零件如何选材，甚至不能完整绘制一张合格的工程图。究其原因，先修课程《机械制图》、《机械设计》、《互换性与技术测量》和《工程材料》等没有真正理解和消化。因此在讲授本课程时，任课教师必须在教学设计环节将本课程知识点融入到整个课程体系中，随时告诉学生该知识点与先修课程间的联系。如讲解装配工艺时，除讲解本课程知识点外，要进行外延拓展，提问学生装配环节需要用的螺栓如何选择，不同场合螺栓及与之配套的螺母性能等级如何确定等。课内及时补充相关知识点，课外要求学生查阅专业书籍，逐步培养工程意识。此外，传统教学中课内实验、课程设计和毕业设计较为孤立，彼此间缺乏联系，没有起到相互促进的作用，学生即使做完夹具实验，后续课程设计依然不会设计夹具。此次教改过程中贯通了课内实验、课程设计和毕业设计全过程，课程设计任务书提前下发，学生在做“夹具拆装与调整”课内实验时就有带着问题有针对性地、更为深入地拆装各种夹具。在后续课程设计时对于每道工序需要自主设计的夹具就不会陌生，课程设计环节可以随时返回开放实验室查看夹具结构。在做课程设计时告诉学生往年毕业设计的相关工艺工装设计题目，深度和要求。学生知道自己做的课程设计和毕业设计相关就会更为认真地设计。此外，毕业设计选题要求必须选择具有工程背景的典型题目，有效承接学校到企业和理论到实际的脱节。教改过程中还实行了培优式做法，以点带面逐步推广。

6.强化科技创新训练，以赛促学。卓越计划对工程技术人才的要求不是停留在简单的操作和应用层面，而是明确指出要具备较强的创新能力和适应社会发展需要。因此对学生的培养不能仅要求基本的工程设计、制造等能力，更重要的是培养其实践创新能力，成为嫁接后续实际工作的桥梁。因此，除满足正常学习要求外，任课教师要不断强化学生的科技创新意识，鼓励学生走进实验室，动手实践，鼓励学生参与教师科研项目，给优秀学生配备科研导师，积极组织学生参加“全国大学生机械创新设计大赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”等各大赛事，以赛事为导向，不断形成科技创新氛围，充分激发学生创新潜能，培养其团队合作能力和工程实践能力。鼓励学生积极申报各类各级大学生实践创新训练计划项目，鼓励学生将课程中的相关问题进行提炼，通过创新平台加以解决。指导学生进行专利申报和科技论文写作，培养其科学素养。科学的培养可有效促进学生创新能力的提升，2014年我院学生在各大赛事中均获佳绩，获全国大学生机械创新设计大赛二等奖2项；江苏省大学生机械创新设计大赛一等奖2项，二等奖1项，三等奖2项；华东区大学生CAD应用技能竞赛获一等奖1项，二等奖3项，三等奖2项。营造了以赛促学的良好氛围，使科技创新活动常态化。学生实践能力的提高反哺了教师教学，学生思考问题的方式和所具备的工程意识以及实践能力使其对后续专业课程轻松驾驭，既提高了学生自信心又使教师课堂教学压力减小，从而形成一种良性循环。

教学改革对课程建设、专业建设、人才培养等非常重要。在“卓越计划”背景下更要结合地方经济发展，学校自身定位，学生综合素质等因素作为一项长期任务，不断丰富理论，不断探索和总结、勇于实践。实践表明通过教学改革，学生的工程意识、实践能力、技术水平都能得到较大提升，为培养合格的工程技术人才奠定了基础。

参考文献：

[1]江树勇，赵立红，张艳秋，等.大工程观下《机械制造基础》课程的教学改革与实践[J].理工高教研究，2009，28（4）：132-134.