机械原理课程设计总结范文

导语：如何才能写好一篇机械原理课程设计总结，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。

篇1

关键词：机械原理课程设计；机械系统运动方案设计；机构尺度综合；机构仿真

《机械原理》是高等工科院校机械专业必修的一门重要的专业技术基础课[1，2]，《机械原理课程设计》则是使学生较全面系统地掌握及深化机械原理课程的基本原理和方法，培养学生综合运用所学知识，提高分析和解决工程实际问题的能力的重要实践环节。

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定，一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展，对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才，提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下，对《机械原理课程设计》进行改革，将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3，4]——型综合——尺度综合——运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》，势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点，进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上，选用文献[5]作为主要参考教材，并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1.设计的目的及任务。设计型《机械原理课程设计》的目的在于：使学生巩固理论知识，并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念；掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤，培养机构选型与组合和确定运动方案的能力；培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为：针对某种简单机器（它的工艺动作过程比较简单）进行机械运动简图设计，包括机械系统运动方案的设计与评定，机构尺度综合等。

2.设计题目。本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成，其各组成机构必须动作协调，方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目，将学生分为2～4人一组，每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下，还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析（动力分析部分为选作）。因此，任意一名学生的工作均需各自完成，不可能“拷贝”他人成果。

3.设计内容及要求。设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成：①全组讨论及提出两个以上系统设计方案；②经比较、选优，确定系统最终方案；③每个学生设计分析总体系统中的一个机构；④每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析；运用解析法选作机构受力分析；⑤每个学生运用软件选作机构的仿真与验证；⑥完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。《机械原理课程设计》为期两周，为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容，做好先期准备工作，我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料，重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识，讨论方案，主动找老师答疑等，教师也插空到班级辅导，收到良好的效果。

2.集思广益，确定机械系统运动方案。各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论，集思广益，优选机械系统运动方案。具体做法为：每组选派一名学生主讲，其他学生补充，借助PPT介绍本组初定的几种设计方案，指出各方案的优缺点及筛选原因，其他学生提出问题及建议。通过讨论，学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解，巩固了课堂教学中学到的知识，并且各组学生取长补短，相互学习，开阔了思路，对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3.理论联系实际，完成机构设计。由于所承担的任务不同，每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计，难度较大。指导教师与实验室老师一道，带领学生参观各类机构模型，演示各类机构动画，讲解各类机构的优缺点及适用场合，一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4.综合运用知识，对机构进行运动分析和力分析。教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解，对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导，使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养，并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养，效果较为理想。许多学生感慨，这次课设虽经历了许多困难，但收获了知识，获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”，收效明显：

1.使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解，并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2.调动了学生学习的主动性和积极性，使学生动手实践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3.促进了师资的培养，教师自身的业务水平得到提高，队伍得到了锻炼。

参考文献：

[1]孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].第七版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]谢进，万朝燕，杜立杰.机械原理[M].第二版.北京：高等教育出版社，2010.

[3]孟宪源，姜琪.机构构型与应用[M].北京：机械工业出版社，2004.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，1998.

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    课程体系综合设计研究

    将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。

    课程体系综合设计的实践及应用

    1改革设计题目,注重学生素质的培养

    机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。

    2机械传动方案设计,培养学生创新能力

    机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。

    3引入虚拟样机技术进行机构分析

    虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。

    4理论联系实际,修改设计对象

    在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。

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关键词：机械设计；课程设计；教学改革

一、机械设计课程设计存在的问题

目前，我国大多数高校机械类学生通常在第5学期进行机械设计课程设计，该设计是学生学完工程制图、工程力学、机械原理、机械设计课程后完成的一门较为综合的课程设计，同时，这也是为学生毕业设计和今后工作后机械设计能力培养奠定一定基础。但是长期一成不变的课程设计时间和题目，以及传统的教学模式，早已不能满足现代信息快速发展的今天。

1.传统的课程设计时间短。机械设计课程设计通常是在《机械设计》课程结束以后的3周内进行，在期末的这3周中学生考试科目较多，很难集中精力集中时间做好课程设计。由于目前招生人数的增加，而指导老师的数量并没有增加，这就造成了老师精力不足，最终导致课程设计的质量越来越低。学生没有足够的时间保证，导致学生思考问题不认真、不周全，照搬照抄，计算绘图盲目仓促，难以达到课程设计所设置的目的要求。课程设计由于时间紧张，工作量大，老师不能及时地鼓励学生的创新设计，从而限制了学生创新能力的培养。而对于学生单一的、不协作的课程设计，时间紧张，思维狭窄而受限就更难以充分发挥学生的创新才能。虽然有一些学生有好的想法，但是没有充足的时间考虑，加上老师对学生的监管不到位，没有老师的认真点拨和指导导致学生的创新能力受到限制。

2.课程设计题目陈旧、缺乏创新。机械设计课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或简单机械。通常以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器包括了机械设计课程的大部分零件，具有典型的代表性。传统的课程设计重点是巩固和加强所学的理论知识，设计题目和给定数据多年不变，只需要按设计任务中给定的数据、方案及规定的设计方法完成一定的工作量即可，这就导致了相互抄袭的后果。学生缺乏主动性、积极性，教师缺乏新思维，师生同受其害。同时，传统课程设计题目与专业、毕业设计相关度不大，使得学生所学专业课程无用武之地，缺乏学习兴趣，设计与专业课程学习不同步达不到学以致用的目的和充分培养学生理论联系实际的能力。

3.考核方式较为传统死板，没有调动学生的积极性。教师对课程设计的考核方式也过于简单，学生最后提交的是图纸说明书等纸质材料，由于学生考试的穿插，加上期末老师的年终总结任务较多，用于集中指导的时间少，教师只凭印象批阅说明书和图纸，自行决断，确定最终得分。整个课程设计过程前期组织动员工作准备不充分，缺乏师生的交流与互动，对学生的监督与管理不严，部分学生的抄袭很难评判。考核缺乏标准性和透明度，助长了懒惰学生抄袭的不良风气，影响了勤奋好学学生的积极性，严重违背了课程设计教学的初衷。

二、改革手段和方法

针对目前课程设计学生态度不积极、时间较短、流于形式等现象，我们就本科生专业实习提出“长时间课程设计”的概念，即在机械设计课程初进行持续近一个学期的时间，以加强学生创新能力训练，锻炼学生在工作中解决实际问题的能力。这一概念通过近几年的实施取得了一定的成果，但有些方式仍需继续探讨。

1.采用“化整为零”法。通过将课程设计融入平时课程作业中，学生在进行课程学习时，有的放矢，应用所学知识完成课程设计计算工作；课程设计中先进设计方法和手段的训练，使学生在实践中应用设计软件，掌握三维建模知识，了解虚拟装配过程。在平时上课时完成课程设计的计算部分，课程设计节省的计算时间用于对学生的应用现代设计软件，开展先进设计方法训练及应用；增强实践性环节教学，建议实验室允许学生借出减速器模型，在课程设计室内使用，从而通过先进设计方法训练和增强实践能力，提高学生设计能力和综合素质。“化整为零”法推动课程设计的改革。根据教学大纲的要求，在不减少学生的设计工作量的前提下，采用“化整为零”法来完成课程设计任务，就是在开始讲述机械设计部分的时候就把课程设计任务书发给学生，将课程设计的部分计算内容（如带传动设计、齿轮传动的设计）放在机械设计课程教学时，作为课外作业布置给学生，这样可以发挥学生学习的主动性和积极性，同时老师在日常教学期间通过批改课程设计作业，及时地发现学生的计算错误或不合理的设计，督促学生及时改正。

2.在课程设计中引入现代设计软件，提高学生的兴趣。学生在机械制图课程教学中已经学习了Auto-CAD，但是没有把它与具体的工程设计结合起来。我们根据学生的具体情况，在课程设计中以不同的方式把计算机CAD技术应用到设计中，鼓励一般的学生能够进行零件的平面CAD绘图，对于基础好的学生鼓励他们对零件进行三维CAD绘图或者运用UG、Pro/E、SolidWorks软件绘图，也可以在电脑上完成装配图的绘制。机械设计基础的课程设计并不是孤立的，它不仅是与任课指导教师有关的教学活动，也是在先修的相关课程基础上的实践教学环节。因此，可在设计中聘请制图、公差、力学等相关课程的教师，从各个不同的角度加强业务指导，进一步提高学生的工程素养和素质。

3.结合机械创新设计第二课堂，提高学生创新能力。为避免设计的雷同，采用多题目、多数据，将全班分成若干小组，每组3～5人，经小组成员民主选出组长全面负责设计工作，小组各成员按照自己的学习优势进行合理分工：数据计算与整理、查阅手册资料、绘制图样、三维造型与装配等，每人各负其责，独立完成，但要数据共享，步调一致。由于学生缺乏实际经验，往往需要对某些结构不够合理的地方进行多次修改，采用软件只需修改零件某个参数的数值即可完成整体修改，方便省时，且整个设计过程符合学生的认知规律，使学生能够更加深入地理解设计的内涵，并可以直观地看到自己的设计成果，增强学生的成就感。采取灵活多样的教学方法，根据设计对象的不同和设计过程中随时出现的具体问题，针对年轻人思想活跃的特点，鼓励学生在总结前人经验的基础上有所创新，引导学生获取知识与方法。此外，在设计节点组织学生相互间互查，以提高其对技术文件的审核、鉴定的能力，以及对工作精益求精的态度和责任感。采用第二课堂和课程设计想结合的方式，设立专项基金，针对学有余力的学生，激励其进行创新性实验研究。根据所申请项目的内容及课题完成情况进行审批，给予一定额度的资金支持并配备专门教师给予指导。对于特色较为鲜明、成果比较出众的项目资助其申报发明专利、撰写论文和参与学术交流，并优先推荐评选“国家大学生创新性实验计划”。同时，积极创造条件、出台措施，鼓励学生参加教师的科研项目，给学生提供广阔的自由发展平台与空间。

4.结合科研项目提高教师的积极性。这虽然加大了教学的难度，要求教师具备扎实的工程功底，但既满足理论联系实际的要求，又可达到综合训练的目的，让学生体会到机械设计中既要参考原有样机，又要积极思考，有所创新，对提高学生的设计水平和促进教师教学水平的提高都非常有益。需要注意的是选题的适当和题目的相对稳定，并设立合适的考核节点，对课程设计的全过程进行约束和监督，以利完成课程设计的教学要求。在《机械设计基础》课程伊始，即下达设计任务，通过系统的设计任务将原教学内容中相互独立且略显繁杂的知识点联系起来，置学生于实际的工作情境之中，使其切身去解读一个机械装置的实际设计过程，并掌握由此所涉及到的原理、知识以及问题解决思路和方法。带着问题来学习课程，设计中每一步结果的取得，无论是数据还是结构，都与教学的各章节密切相关。在教学中进行实际工作的演练，是抽象知识与具体行动的有机融合，能够极大地激发学生的学习兴趣和学习潜力，锻炼学生的实战设计能力，培养全面的设计素质，为课程设计的顺利完成奠定良好基础。

三、结论

经过几轮的课程设计实践，本项目取得如下成果：

1.针对学生能力，开展分层次教学，让学有余力的同学利用课程设计的平台锻炼三维建模能力，二维绘图能力，并起到辐射带动作用；

2.以“做中学”的模式让学生自主自发学习应用先进的设计软件，一方面提高了他们软件水平，另一方面，提高了他们的自信心和主动性，促使他们掌握了一种有别于死记硬背的新的学习方法。

作者:李霞 陈建萍 魏敏 葛云 单位:石河子大学机械电气工程学院 新疆交通职业技术学院汽车与机电工程学院

参考文献：

[1]郝秀红，邱雪松，王琼，等.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究，2011，（03）：51-54.

[2]易传佩.机械设计课程设计融入课堂教学的探索[J].职业技术教育，2007，（14）：20-21.

[3]成经平，林建华.提高“机械设计”课程设计教学质量的探讨[J].湖北理工学院学报，2012，（05）：59-61.

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关键词：Adams； 机构学； 机械原理； 虚拟样机

中图分类号：G424.2文献标志码：B

0引言

虚拟样机技术以其高效率和低成本，在机械产品设计中得到越来越广泛的应用.通过对机械产品的虚拟样机建模和仿真分析，可以快速、准确地获取机械产品的性能，从而验证设计指标并评价设计结果[1].作为目前世界领先的机械系统动力学分析软件，Adams以其公认的优越性被越来越多的工程技术人员和科研人员所应用，在机械系统设计和分析领域发挥重要作用.

笔者多年来一直探索如何使学生在课程学习中了解和掌握Adams这一先进软件.在“机械原理”课程[2]的教学中，已有一些教师进行有益的探索——将Adams用于机构分析[3-6]，获得良好的效果.在“机械原理课程设计”课程中，有些教师也将Adams应用其中——学生在设计机构运动方案时，应用Adams对设计结果进行验证[7-9].这些尝试为“机械原理”课程注入新的教学内容和教学方法，加深学生对机构学知识的理解.但总体来看，这些尝试还停留在个别教师的教学改革试点层次，缺少Adams与课程内容融合的整体规划和实施方案.本文从本科生课程和研究生课程2个方面介绍北航在Adams教学中的一些尝试.

1Adams在本科生教学中的应用

机械原理课程的研究对象为机器和机构，如何在课堂上将机器和机构运动起来，成为提高学生学习兴趣和扎实掌握相关理论的关键.传统的教学方法只能依靠教师的讲解，将静止的机器和机构“动”起来，不直观；一些设计分析结果也无法实际展示和验证，在很大程度上影响学生对问题的理解和对知识的掌握；此外，虽然学生学习很多的经典理论，但在工作不会应用，导致理论与应用脱节.

为此，自2003年以来，北航机械原理教学团队以Adams为平台，将虚拟样机技术与课程的机构以及机构系统的分析与设计内容有机结合，不仅使静止的机构图形运动起来，提高学生的学习兴趣，增强对问题的深刻理解，而且使学生初步掌握虚拟样机这一先进技术，为持续、快速地进行机构创新设计与分析奠定基础.在课堂教学过程中，以教师为主导，通过虚拟样机的建立和仿真，对涉及的机构学问题给予直观、生动的诠释.学生则利用课余时间，通过上机练习来熟悉和掌握虚拟样机技术.

1.1课堂教学

3结束语

探索和总结本科生的“机械原理”课程与Adams有机结合的内容和实现方法，进一步探讨在研究生阶段开设针对学习Adams的“产品设计与虚拟样机”课程的教学内容、教学方法和教学成果等.在高校开展Adams的学习和应用教学，虽然取得一定的成果，但总体来看，仍处于探索阶段，希望通过同行的共同努力，在相关行业的支持下，不断地深入和推广下去.

参考文献：

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[3]赵韩， 田杰. 机械基础课程的改革与建设[M]. 安徽： 合肥工业大学出版社， 2005： 262-268.

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ZHU Yu. Application of Pro/E and Adams in mechanical principle course design teaching[J]. J Jiangsu Inst Education： Nat Sci， 2006， 23（4）： 112-114.

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关键词：机械设计基础；课程设计；教学方法；研究

作者简介：闫存富（1972-），男，河南安阳人，黄河科技学院工学院，副教授，工程师；孔令云（1966-），男，河南安阳人，黄河科技学院工学院，教授。（河南 郑州 450063）

基金项目：本文系郑州市重点实验室建设项目（项目编号：121PYEZX179）、郑州地方高校新世纪教育教学改革及人才培养工程（项目编号：ZZJG-C6022）、河南省重点学科建设（项目编号：豫教高[2012]186号）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0125-02

机械设计基础课程是高等学校机械类专业学生的一门很重要的专业基础课，其课程设计是在学生机械设计基础课程结束之后，进行的一项综合性课程设计，是机械类专业学生一个重要的实践教学环节。

课程设计是使学生根据老师给定的题目和要求，通过自己查阅相关资料，进行结构设计、理论计算、绘制相关图纸并最后写出设计说明书。以培养学生机械设计能力、独立运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，提高基本技能为目的。在课程设计中，不仅要使学生得到基本技能的训练，还需提高他们的工程设计及创新设计能力，为后续课程的学习、毕业设计及毕业后从事科学研究奠定基础。

一、当前课程设计中存在的问题及原因

结合教学经验，总结当前机械设计基础课程设计教学中主要存在的几方面问题。

1.学生先修课程基础较差，课程设计质量得不到保证

在课程设计中，要涉及到工程力学、工程制图、互换性与技术测量及机械原理等先修课程的知识，由于这些课程学习时是分开单独学习的，在设计中则需要综合应用，此时问题就会暴露出来了。该方面问题在图纸上表现特别突出，主要表现为制图时不知道先画中心线、标题栏位置不对、图中箭头画法和一些零件的简化画法错误等，其他如正确标注装配图和零件图中的尺寸公差和位置公差错误，图上的技术要求临时凑上一些内容等问题；工程力学方面的问题主要表现为不能很好地应用工程力学知识去对轴、轴承及其他零件进行强度校核，有些学生在设计计算时不知道什么是截面法等；机械原理方面则主要表现为对有些常用机构的特点不清楚，如有的学生在设计时将蜗轮设计为主动件去带动蜗杆转动，根本就不知道蜗轮蜗杆传动具有自锁性。另外说明书书写不规范，有些图、表和相关符号标注不符合相关规定等问题也是很常见的现象。

上述问题常见的原因主要是学生先修课基础知识掌握较差。学生反映说是在学习时有些知识点老师没有讲或没有重点讲，再去问老师，老师则说课时太少，没时间讲，此类问题就需要指导老师在设计前给学生补充讲解一下。

2.学生在课程设计过程中缺少思考，盲目照抄现象严重

目前我校“机械设计课程设计”课题都采用减速器作为设计题目。指导老师给出已知数据，由学生完成拟定传动方案、选择电动机、计算相关参数、设计主要零件、绘制装配图和主要零件图及编写设计说明书。课程设计的题目单一，设计过程大同小异。虽然在课程设计结束时，大部分学生都能完成设计任务，但学生大多是机械式的模仿设计，缺乏主动思考。加上多数学校都是将课程设计集中安排在2～3周内完成，学生又是初次接触设计，没有经验，在时间安排上不重视，到后面真正去做时才发现很多问题。如果老师又催得紧，这时候有些学生就会去拷贝、复制别人的东西。有些学生还会有选择地作一些轻微改动，而有些学生则干脆完全照搬过来，只改纸上的姓名、学号，其他数据计算和结构设计都相同，抄袭现象特别严重。

3.学生对课程设计不重视，学习态度不够端正

笔者在教学过程中发现，大部分学生都能完成工作任务，但是有一部分学生根本就不重视课程设计。他们认为反正自己将来不从事这个专业，所以就没必要下功夫去做，只把课程设计看成是一次大作业。而且由于学生是初次接触这种设计型任务，在刚开始设计时，往往不知如何入手，时间安排上很松散，效率不高。而等学生慢慢入门以后，时间已经所剩无几，以至于在最后几天加班加点，随便抄袭别人或一些书中的现有设计来应付交差。有些老师把关不严，使得这种现象更为严重，这种做法就会影响到下一届的学生，造成恶性循环。

4.课程设计学生多，指导教师偏少，影响课程设计质量

随着招生规模的增大，学生人数比以前增加了许多。而在设计过程中负责指导的专业课教师有限，经常是一名教师指导一个班或两个班的学生，教师在指导课程设计时很难照顾到每一个学生。教师在设计时也就很难发现学生存在的问题，直到课程设计结束，交图纸和说明书时才发现问题。而有的学生在设计过程中不懂装懂，老师不催，他们也懒得做，直到最后老师催缴课程设计时，才匆匆整理一下，凑出一个设计交上来。这样的课程设计，其质量可想而知，学生的综合设计能力很难得到提高，课程设计的目的也就难以实现。

二、课程设计教学改进措施

针对课程设计中存在的上述问题，在课程设计教学中提出如下改进措施：

1.加强与前修课任课教师沟通，夯实基础，保证课程设计质量

通过与前修课的任课教师进行沟通，将课程设计中发现的专业课问题适当提出来，在上课时作为重点来讲，提前为课程设计奠定一个扎实的基础；在课程设计开始前要将设计过程中容易出错的部分给学生提前强调一下，将错误消除在萌芽状态；在课程设计过程中教师要勤于检查学生的进度和质量，发现问题及时提出，督促学生改正。

2.课程设计题目多样化，杜绝抄袭现象

数十年来，课程设计的选题大同小异，都以减速器或皮带机为设计题目，每届学生都重复同样的设计内容，会影响教师的创新精神。而有的学校在制图课的测绘练习时也选择减速器，使得课程设计的题目过于重复。所以指导老师最好能深入现场发掘新的题目，给学生提供多个题目，尽量避免设计题目的重复，从源头上杜绝抄袭。

3.加强师资培训，提高指导老师专业水平

课程设计实际上是学生第一次独立的将所学理论知识应用到实际中的一次演练，在此之前学生对实际工程设计了解很少，作为指导老师自身应该具有较高的设计水平和一定的设计经验，这样在给学生指导时才能直奔主题，使学生少走弯路。而现实中由于近几年学校扩招，有工作经验的老师相对较少，所以有些学校就只有让一些刚出校门的毕业生去带学生的课程设计。而这些教师自己就对实践设计知之甚少，只有跟着前辈们“依葫芦画瓢”，可以想象这样的老师能带出什么样的课程设计效果。即便是凑合着带着学生做出来了，课程设计的质量又如何得到保证。

4.严格设计进度，保证设计质量

另外机械设计课程设计是一项较复杂的工作，包括大量的计算、设计、绘图及编写说明书等，需要查阅有关设计手册和资料，并综合运用多学科的知识。设计进度过快，在设计过程中就会缺乏深入细致的研究工作，出现不求甚解的现象，难以保证设计质量；若设计进度过慢，就会出现前松后紧现象，到后期会出现抄袭现象，同样也无法保证课程设计质量。所以应由教师提出一个设计进度计划，明确设计过程中各阶段应完成的内容，要求学生基本上按着该进度计划进行设计。

5.端正学生学习态度，改进考核方式

那些认为反正自己将来不从事这个专业，所以就没必要下功夫去做，不重视课程设计的学生，可以给他们解释课程设计不仅仅是让他们完成一次设计任务，根本目的是培养学生对所学知识的综合应用能力、创新能力和独立做事的能力；同时通过独立完成课程设计，可以培养学生独挡一面的能力，为学生的将来奠定基础。由此提醒学生，那种将课程设计仅仅看成是一次大作业的看法是极端错误的。

由于各个学校的具体情况不一样，当前各个学校采取的考核方式也不完全一样。大部分学校采用指导老师一人说了算的考核方式，而有些老师平时又对各个环节把关不严，在最后验收时又没有详细审查设计内容就匆忙给个成绩了事。这样致使比较努力的学生得不到好成绩，而有些完全照抄过来的学生却能得到好的成绩，造成部分学生存在侥幸心理，认为即使不认真做最后也能合格。所以笔者建议对课程设计的考核采用分段给分制，即可将总成绩分为平时成绩、成果的质量和答辩成绩三部分。其中平时成绩包括平时的考勤及设计过程中与设计的计划进度的符合程度，成果的质量包括设计说明书和绘图，答辩成绩即最后由答辩评委给出的成绩。

三、结束语

机械设计课程设计作为机械类专业学生的重要实践教学环节之一，具有承上启下的作用，无论机械设计课程设计采用何种方法和手段，但目标是统一的。学生先修课程基础差、在课程设计中缺少思考、对课程设计不重视、参与课程设计的学生多、指导教师偏少等是影响课程设计质量的主要因素。采用提高先修课程的上课质量、课程设计题目多样化、提高指导老师专业水平、严格设计进度、端正学生学习态度及改变传统的考核方式等措施能有效提高教学质量。

参考文献：

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[5]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].第八版.北京：高等教育出版社，

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关键词： 高职教育 《机械设计》 课程改革 项目引领 任务驱动

高职《机械设计》是机械基础系列课程中与实践结合最紧密的技术基础课，担负学生创新能力培养的主要任务。在教学中开展创新教育是应该的也是必需的。对高职院校而言，仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。结合工作经验，我在《机械设计》课程教学中进行了试探性的创新教学改革，取得了一些经验，现总结如下。

一、理论教学环节

理论教学环节是机械设计基础教学改革的一个重要方面，我们主要从教学内容、教学方法及教学手段三方面进行新的尝试。

1.教学内容

《机械设计》由于融合了《机械原理》和《机械设计》两门课程，涉及的内容多，理论性、实践性都比较强，如果面面俱到，老师讲解起来就感觉力不从心，学生如听天书。因此，为了适应新的人才培养模式，必须对教学内容做相应的调整：以能力为本位，项目引领，任务驱动。在分析了机械类学生将来从事的职业活动应具备的专业能力要求的基础上，选择了“牛头刨床机械传动系统分析”和“带式输送机机械传动装置设计”两个项目及24个项目任务。学生通过对真实机床传动机构和传动装置的观测与分析，基于撰写机构分析报告和设计计算减速器各零部件的工作过程展开学习，改变过去与任务相脱离、单纯学习知识的课堂模式，循序渐进地引导学生掌握日后从事机械类工作应具备的与岗位工作相适应的综合知识和技能，达到强化学生职业能力培养的目的。

2.教学方法

《机械设计》课程主要研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，由于大多数学生缺乏实践知识，在学习过程中普遍感到抽象、枯燥、难学，尤其是机械原理这部分知识，认为机构运动简图与实际机器相差甚远，很难将两者统一起来，因此有必要对教学方法进行改革。

（1）采用启发式教学，培养创新意识，提高教学质量。如在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时，我们就地取材，以雨伞作为教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容，不仅取材简单，而且生动形象，容易与实际的机器相结合，克服结构运动、简图抽象。

（2）采用师生互动、类比等教学方式，激发学生的创造性思维。教师可介绍自己的工作实践及创新经历，这对培养学生的创新意识、提高综合素质有很大作用。鼓励学生自由选题开展小发明制作、软件开发和教学论文撰写等多种形式的创新活动。这种创新环境和氛围几乎能够适应每一名同学，因而有利于学生脱颖而出，做出较好的创新业绩。

（3）诱导激励教学法。在课堂教学中要注重启发式教学，鼓励学生积极思考，敢于提出问题、回答问题，营造活跃的课堂氛围，使学生养成积极主动思维的习惯。

3.教学手段

传统教学系统是由老师、学生和教材这三个要素构成的，以教师为中心的传统教学模式，它随着机械原理教学改革的深入，教学手段必须改革，否则难以完成相应的教学内容，也达不到相应的教学效果。教学手段的改革是以学生为主体，边做边学，工学结合。学习任务以工作任务单的形式下达，学生在“学习工作页”的引导和教师指导下，自学、思考、查阅资料、搜集信息、调研分析、制订计划，借助计算机软件和网络平台等，小组协同工作，完成工作任务，提交工作成果。学生在完成项目工作任务的行动过程中，主动构建机械设计的基础知识和技能。

二、实践教学环节

《机械设计》教学的另一重要部分是实践性教学环节，它包括实验教学和课程设计。

1.实验教学

实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践环节，是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。以前机械设计基础所开设的实验多以验证性的实验为主，学生只需按照实验指导书所列步骤进行，缺乏主动参与意识，不利于学生能力的培养。对机械设计基础课程实验教学的改革，应从以下方面进行：一是将某些验证性的实验通过电教片播放，为学生增加一些感性认识。二是新增设设计型机构方案构思组装实验，要求学生自己设计实验，自己动手完成，不再依赖于教师。三是设计综合性的实验，通过对实际机器的综合研究，培养学生的整体意识和工程意识。

2.课程设计

机械设计课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节，其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。

高职《机械设计基础》课程的实践教学一般实验为6学时左右，课程设计是进行减速器的设计，为期两周，这些已经远远赶不上高职创新教学的要求，在尝试教学中按照下表进行。

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主要任务是使学生掌握化工生产过程中涉及的主要化工单元操作的基本概念、典型设备的构造、基本操作原理等知识并能够进行单元操作过程的工艺计算。实验教学环节的基本任务是使学生了解各化工单元操作原理、流程，使学生掌握典型化工设备的特点、性能和基本操作，加深对化工原理基本理论、基本知识的理解。化工原理课程设计是继化工原理理论教学和实验教学之后安排的一个总结性、综合性的实践教学环节。通过该实践环节的训练使学生能综合运用化工原理的基本理论知识以及先修的物理化学、机械制图、化工制图等课程理论在规定的时间内完成给定的化工设计任务，即设计出符合一定生产要求的化工单元操作工艺及设备。通过化工原理课程设计让学生了解化工设计的基本内容，掌握化工设计的一般步骤和方法，重点培养学生的工程意识和分析、解决工程实际设计问题的能力。课程设计不同于一般的课程作业，需要学生根据设计任务，确定自己的设计方案，查取资料、搜集数据，进行工艺过程和设备的计算，并对自己的选择和计算结果进行论证和核算。整个设计过程对提高学生工程意识及独立工作能力有很大作用。然而笔者在自身教学实践指导中发现，目前化工原理课程设计在教学设计中仍存在一些不足，这些不足在一定程度上影响了其教学质量。在此，笔者结合自身实践分析一下化工原理课程设计在教学中存在的问题，并针对这些问题探讨一下具体的改进方法。

二、课程开设时间不当导致学生对课程设计认识不足

化工原理理论课程是化学工程与工艺专业学生在大学期间主修的第一门化工专业基础课，是工程性较强的一门课程。而化工原理课程设计隶属于工程设计课程，很多学校通常在化工原理理论课程结束后开设，时间为两周。虽然学生在学习了化工原理理论课程后基本掌握了常见的化工单元操作的基本原理和典型设备的结构和计算，但学生对工艺和设备的认识还是比较肤浅的，大多数学生仍停留在书本知识的理性认识上，对工程的内容了解甚少，不具备工程观点。因此学生拿到设计任务后，认为课程设计跟平时的课程作业没什么两样，直接按照《设计指导书》中的例题进行依葫芦画瓢，也不管是否适合自己的体系，设计出的设备不合理、不规范。为了让学生对课程设计有一个充分的认识，笔者认为化工原理课程设计教学环节应安排在大三下学期期末，并与化工设备课程设计同步进行。因为在此之前，学生除修完化工原理理论课程外，还修完多门化工专业课程，如化工分离工程、化工设备机械基础、化工工艺学等。经过多门专业课程的学习，学生对工艺和设备的认识已经比较深刻，对工程内容的了解也比较多，已具备基本的工程观点，以至于拿到设计任务后不会像以前那样盲目无措。

三、设计过程安排不合理，使学生在设计过程中收获甚少

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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。

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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

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针对应用型本科的培养特点，分析总结了机械设计课程设计中存在的问题。该文介绍了采用较直观，且带有一定解释和索引功能的图解图示教学方法，让学生更容易、更方便地理解设计内容和设计方法，以便更好地完成机械设计课程设计，提高教学质量，也为其他地方高校创新人才培养提供一定的参考价值。

关键词

图解法;机械设计;课程设计;教学实践

机械设计课程设计是机械专业学生必不可少的一次实践性教学环节。目前，各个高校大都采用的是比较经典的题目《带式输送机的设计》，要求学生主要设计输送机传动系统中的齿轮减速器。在各类《机械设计课程设计指导书》以及《机械设计课程设计手册》中，虽都有减速器结构设计图样，但是，由于图样是经大比例缩小的，许多细节不能表达清楚，甚至还容易造成误解［1－2］。机械设计课程设计的安排只有短短3周时间，在这个时间段里，正值期末考试，厚厚的一本设计指导书学生没有时间阅读。虽然，在此之前学生们也做过减速器模型的拆装实验，但实验时间短，学生没有留下更深的印象，甚至机器中某些零部件的名字和作用都不清楚，更不用说进行合理的设计和正确的选取。另外，本次设计是机械类专业的学生第一次接触这么复杂的装配图，从何处开始设计、怎么设计，令他们感到茫然;在绘制零件图时，除了课本上讲解过的V带轮、齿轮、链轮及轴以外，对零件的结构设计或者是标准件、外购件的选取更是不知道如何下手。学生失去信心后就糊里糊涂地照抄图，甚至是按比例描图，不能很好地达到教学目的［3－4］。在具有丰富设计生产实践经验的老师的指导下，我们分析了典型的减速器的结构装配图，然后，局部分解并标出该处关键零件的名称、作用以及设计选取途径，用图解图示的办法，很好地诠释了结构设计及设计方法，直观明了。经过近几年在教学过程中的不断完善和补充，逐渐形成了一套图解法的教学模式，取得了良好的效果。

1图解法授课措施

图示图解法，就是将所表达的重点部分用图示的办法表现出来，同时注有简洁的文字说明，相对纯文字的叙述，图解法作为一种教学方法，更加直观、清晰、生动，容易被学生接受［5］。

1.1三维做出总装配爆炸图在课程设计开始之前，指导教师利用三维软件Pro/e或其他软件做出一个三维的装配模型图，表现出减速器整体形状，用三维爆炸图来展示减速器各个部分的名称和作用，让学生对减速器有个感性认识。

1.2用二维图纸进行结构设计选择视图，从绘制装配图的第一条线开始，到整个装配图的完成，分步骤，每隔一个重要环节制成一张图，这样便于学生作为参考。如图1所示为在装配图绘制时，中心线位置的确定、画好齿轮后箱体内外壁线的位置、油沟的位置，及上下箱体凸缘的宽度和厚度。其中，分箱面凸缘的宽度尺寸A=δ+c1+c2，此处的c1和c2是分箱面连接螺栓的扳手空间尺寸，查机械设计手册可得。如图2所示为如何确定减速器中高低速轴的各轴段的直径和长度及支撑轴承的型号和位置。用类似于图1和图2的过程图共计25张，基本上就能够把减速器结构设计的整个过程表达出来。教学时，可以将这部分图纸做成PPT，逐张图按照顺序给学生讲解设计过程。

1.3分析结构重点和学生容易出错的部位根据减速器实际生产和装配的实践经验，再针对学生对结构常见的疑惑和设计过程中容易出现的错误和问题、注意事项等，采用局部放大的形式，制作成图片，同时，用文字形式简述该局部的名称、作用以及设计依据的出处和设计要求。如减速器上档油盘的设计注意事项，当齿轮速度大于等于2m/s时，采用飞溅，但不希望飞溅起来的油直接进入轴承，所以在箱体和箱盖的结合面处加油沟和导油结构，把油引入轴承，同时在小齿轮处加档油盘。详细结构如图3所示。另外，轴承的选用和位置的确定时需注意:轴承外圈端面要与箱体内表面有5～10mm的距离，轴承使用时一定要考虑便于拆装，因此轴肩尺寸和轴套尺寸一定要严格按照轴承标准中给出的尺寸进行设计。详细结构如图4所示。对绘图容易出错的地方用图形表达出来，让学生避免出现同样的错误。如图5所示的是螺纹连接处的画法;同时把学生画图时容易遗忘的地方也局部放大重点表达出来，如图6所示的是六角螺栓和油塞的画法和位置，画图时要严格按照设计手册所规定的尺寸画，油塞设计位置时要考虑能够把全部的油放完。用以上这样的图片共40张，基本上就可以把减速器设计过程清晰明了地展示给学生。最后，绘制出一张典型减速器的正规装配图，把以上的局部说明，按照相关位置标出文字，授课时，先将局部图片用PPT形式给学生讲述。学生绘制图纸时，将带有说明的装配图挂在教室，以方便学生随时查看，提高学习效率。

2注意事项

2.1注重图纸表达的完整性学生先期所学的机械制图，更多的是注重了零件图形部分的表达，在本次课程设计中零件图和装配图的设计，更要注重图纸内容的完整性，不仅仅是要正确表现零件的结构，还应该强调尺寸的正确标注、适当的加工要求、材料的合理选择;以及热处理要求等信息，力争完整、正确、全面的图纸表达能力的培养［6］。

2.2边计算边设计部分学生只重视数据计算，不重视结构设计，总认为制图前，要把各个尺寸计算出来，导致整个设计费工费时。要提醒学生有些地方是边结构设计边定尺寸的。

2.3严格按照国标制图标准件选择与装配结构，必须按照国家相关标准制图。例如，安装轴承位置的轴肩尺寸、端盖形式及其尺寸、密封件位置对轴的要求等，应该按照相关标准要求设计，不能自由发挥。对国标没有明确规定的部分零部件，也要参照《机械设计课程设计手册》推荐内容设计。

3结束语

经过几年的实际应用，图解法教学取得了很好的效果。学生能够更快地进入设计状态，思路清晰;能够更加方便快捷地运用工具书，照抄图描图现象明显减少;课程设计完成质量得以提高，良好、优秀率增加。

参考文献

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