机械课程设计总结与体会范文

导语：如何才能写好一篇机械课程设计总结与体会，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]精度设计 培养方案 教学实践 改革

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A

引言

机械产品往往由于丧失精度而报废，周期性检修的实质就是对其精度的检定和修复，没有足够的几何精度，机械产品就失去了使用价值。因此，从理论上讲，无论何种生产类型、何种功能要求，都应该对零件的几何要素提出精度要求。精度设计用以确定机械各零件几何要素的公差。机械产品的精度设计是联系产品使用性能和生产制造过程的桥梁[1]，精度设计给定的公差等级、采用的公差原则对生产设备的选择、工装夹具的设计和制造、检验方法的制定等方面有着决定作用，它直接影响着生产成本的高低，进而影响着产品的市场竞争能力。

《互换性与测量技术基础》是高等院校机械类、仪器仪表类和机电相结合类各专业必需的主干技术基础课程[2]，涵盖了几何精度设计与检测两方面的内容。在几年的教学实践中发现以下问题：

（1）学生没有充分意识到几何精度对机械产品使用性能的重要性。在课程设计和毕业设计时，只做完系统设计与参数设计，精度设计基本就没做或者很少做。

（2）学生不具备相应的精度设计能力，不能灵活运用所学的相关知识进行机械产品设计。在课程设计和毕业设计时，精度的确定并没有考虑产品的性能要求和生产成本之间的关系，所做的设计在目前生产条件下无法制造生产，或者造成生产成本的增加。

（3）学生不能正确运用设计标准和规范。比如，在齿轮的设计中，图纸表达不完善，参数表只有结构参数的内容，而没有精度参数的内容，甚至没有参数表；标准件并没有按照国家标准选用规格；已废除的国标仍在使用。

鉴于此，作者对课程教学进行研究，并进行大胆尝试与改革。

一、建设课程群，确立精度设计地位

课程群是为完善同一施教对象的认知结构，而将本专业或跨专业培养方案中若干门在知识、方法、问题等方面有逻辑联系的课程加以整合而成的课程体系[3]。以实现学生综合设计能力、创新能力为培养目标，把“机械制图”、“机械原理”、“机械设计”、“互换性与测量技术”4门课程的各教学环节进行优化重组融合，形成机械类专业基础课群。机械产品的设计过程通常可分为三个阶段：系统设计、参数设计和精度设计[4]。如果说系统设计为机械产品的一次设计，那么精度设计就是系统的三次设计。系统设计以整机的功能为目标而进行的机械基本工作原理和总体布局设计，是运动学的设计，主要由机械原理课程承担；参数设计以保证系统的能量转换和工作寿命来确定机构各零件几何要素的公称值，由机械设计课程承担；精度设计以保证机械产品的性能要求同时考虑制造的经济性来确定机械各零件几何要素的允许误差，由互换性与测量技术课程承担。

通过分析，互换性与技术测量课程的教学内容应该以精度设计为主线，以提高精度设计能力为目标，和机械原理课程及机械设计课程共同研究机械产品的设计。

二、设计性能检测实验，增强精度设计意识

在几年的教学实践中发现，学生能够理解机械结构参数对机械性能的重要性，却认识不到几何精度对机械性能的重要影响，甚至错误的认为机械设计就是做系统设计和参数设计，认为精度无关紧要。

为了更好的帮助学生理解几何精度设计在生产实际中的应用，体会几何精度对机械产品性能的重要影响，增强学生综合运用知识能力，强化机械设计、几何精度和机械制造之间的相关性，指导毕业生研制出机械性能检测实验台，使学生通过实验，切身体验几何精度对机械产品性能的影响，增强精度设计意识。

本实验台的整体结构系统图如图1所示：

图1：机械性能检测实验台整体结构系统图

直流电机作为动力通过一个一级传动机构驱动发电机工作，并设计的检测系统（传感器、采集卡、PC机自行开发的测试系统）对其性能指标进行检测，如传动效率、振动、噪声、温度等。传动机构的主要零件是可以拆装的，同时，主要零部件配备有多套（结构参数相同，仅精度不同）。实验时，学生组装不同精度的传动机构，进行整机运行，通过测试性能指标比较来反映整机的运行性能。

通过本实验可以加强学生对几何精度影响产品使用性能的主要认识，增强工程意识，并通过此综合实验培养学生综合运用所学相关知识的能力。

三、进行综合设计，提高精度设计能力

依据机械类专业教学计划，机械原理课程和机械设计课程及互换性与测量技术课程一般都安排有相应的2～3周的课程设计。课程设计一般要求学生在相对集中的时间内运用所学的相关知识完成一个具体的小设计[5]。目前，一般教学安排都是每门课程独立安排相应的课程设计，而这样做的结果对学生造成一种误导，形成“机械设计就是系统设计”，或者“机械设计就是参数设计”，“质量（使用性能）是检验出来的”等错误认识；同时也不能增强学生综合设计能力的培养；另外，也不利于“培养学生的工程实践能力和创新能力”教学目标的实现。以至于做毕业设计甚至在实际工作中，出现图纸表达不清楚、不合理、不符合规范，或者设计出来的产品依据目前的生产条件根本没法生产或者是生产成本过高等问题。

针对以上问题，把机械原理课程设计、机械设计课程设计及互换性与技术测量课程设计进行优化、整合。以培养综合设计能力为目标，进行综合性课课程设计。

（一）课程设计内容优化改革

目前，机械设计课程设计所做的机械产品设计基本上都是只考虑系统设计和参数设计，至于精度设计，基本就没做或者做的很少，有的只是在图纸上参照相关的设计做了些公差标注，至于为什么要选用这些精度项目？为什么要确定如此精度？学生基本就不知道。

曾经针对此问题，提出在互换性与测量技术课程设计调整精度设计的内容，让学生各自找出自己所做的机械设计课程设计，对整个设计进行完善。学生在系统设计和参数设计的基础上进行精度设计，并对前期的错误进行更正，形成完整的机械产品技术资料。

通过此项改革，提升了学生对精度设计在机械产品设计的重要性认识，但是，这样就会由于工作的不连续就耽误了很多时间。首先，对机械设计课程设计、机械原理课程设计、互换性与技术测量课程设计时间进行调整，调整为同时进行；然后，对其设计内容进行整合，取消原来的独立课程设计，实行综合课程设计，涵盖系统设计、参数设计、精度设计等内容。

（二）选题来源于工程实际

目前，机械设计课程设计题目大多是“一级或二级齿轮减速器”的设计，它涵盖了“机械设计”课程中大部分内容，有助于学生加强相关的知识的综合运用能力，但这样就出现题目单一化，不能充分调动学生的创新意识。通过对以往的课程设计答辩情况来看，部分学生曾出现抄袭现象。基于此，课程设计的选题来源于工程实际，解决所在城市厂矿的实际问题。根据任务的大小对学生进行分组，使学生协同完成整个设计任务，而所做设计是否能满足实际需要，可以直接在生产中得到检验，在工程实际中体会精度设计与生产性能及生产成本的关系，增强学生的工程意识。另外，设计要变为产品，图纸是设计工作者和制造工作者之间的沟通语言，这样，图纸的表达必须规范。学生在实际工程中体会图纸表达规范化的重要性，并能运用国标进行规范化设计。

四、改革考核办法，激发学生学习动力

以往，对于课程设计的考核方法是“考勤（10%）+报告（20%）+答辩（70%）”，这种考核办法能够使老师对学生的知识及素质得到全面的考核。但对学生来说有种“课程到此为止”的感觉，学生只知道自己的一个综合分数，并不知道自己掌握的相应知识到何种程度，是否满足工程实际所需？或者对于实际工程，还需要哪此方面的知识？其它同学是个什么样的水平？

一种理想的课程考核模式，应该能够全面、正确、有效地实现检查评价、教育激励、诊断反馈和导向等多种功能[6，7]。因此，在对精度设计进行考核时，采取了以下措施：

1．学生作为评委对学生进行答辩。这时，老师只是作为场外指导，对学生解答不了，而对他们的能力提升有关键作用的知识点做出解释和阐述，同时也从学生的答辩时所提的问题及回答情况对答辩学生和答辩评委的知识和能力掌握程度做出全面判断。

2．指导老师和学生进行互动，并做总结。在答辩进行完毕，指导老师就精度设计和学生进行互动，学生在互动中调动学习的积极性，并能对知识理解的更深刻。然后通过老师的总结，使学生对精度设计的脉络有个更清楚的知识，能够掌握精度设计的要领，并能体会精度设计在机械产品设计中的地位。从而激发学生学习知识的积极性和动力。

五、结束语

精度设计作为机械产品设计的一个重要环节，在理论教学与实践教学中应该加强学生精度设计能力的培养。近年的教学实践，学生精度设计能力有了很大的提高，为以后的毕业设计和工作打下良好的基础。

[参考文献]

[1]王永泉，马秋生，潘艳波.机械产品精度设计与生产成本的关系[J].机械设计与制造，2005（5）：147～148.

[2]王伯平.互换性与测量技术基础（第3版）[M].机械工业出版社，2009.

[3]李慧仙.论高校课程群建设[J].江苏高教，2006（6）：73～75.

[4]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].华北工学院学报（社科版），2004，20（3）：89～91.

[5]刘小康，余洁冰.工科学生课程设计与综合素质培养[J]. 高教探索，2009，（5）：133～134.

[6]施军.高校考试制度改革的若干思考[J].江苏高教，2003，（5）：57～59．

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目前机械专业学生在经过理论教学、生产实习等教学环节后，于大三下学期开展为期三周时间的专业课程设计教学，以培养其分析设计机械零件加工工艺的工程实践能力。该课程要求学生最终提交零件图、工艺卡、工序卡、夹具或模具的装配图及有关的非标零件图、以及相关的设计说明文档等。虽然该课程对于机制专业的学生来说是一个难得的锻炼机会，然而经调查发现目前的教学模式并非最优，学生在完成课程设计任务时，并没有充分发挥其主动学习知识的能力，从而影响了教学效果。总结起来，主要在教学模式中有以下的一些问题：

1.1课程设计题目单一，挑战性不够

大多时候课程设计的题目由指导教师指定。而教师通常会选择一些相关的书面题目并分派给几组学生去完成。这样，一方面题目来源单一，使得一些学生不动脑筋，而是以抄袭应付任务，导致老师不得不花许多精力来判断哪些是抄袭部分，浪费了精力，同时还有可能造成不公，反过来又加重了学生的投机心理；另一方面学生会感觉题目与前序课程设计模式雷同，没有新鲜感，实战性不强，影响了学生完成任务的激情。

1.2学生在做课程设计过程中，急于完成任务，对知识的掌握不够深入

由于通常课程设计相较于课堂讲授的课程而言形式较为灵活，对学生学习的自主性要求较强，但一些学生以尽快完成任务为目标，当设计中遇到难点或一些细节时，他们往往没有动力去探求其背后的道理，疏于翻阅相关手册书籍，这样设计的结果常常有想当然的成分，而一些基本原理并未真正理解和掌握。而教师方面又限于人数以及当前教学模式的限制，对于这样的心态不能及时有效地进行引导，导致课程设计中学生的主动性发挥不够。

1.3答辩过程没有起到应有的作用，学生未能真正将不足转化为动力去进一步学习

由于目前的答辩机制是作为最后考核手段的一种评分方法而存在，因此学生对于最后的答辩过程，只关心其所获分数的高低，而对于答辩中教师所指出的错误并没有真正用心去解决。通过调查发现，许多在课程设计时已指出的错误，到了毕业设计时，学生往往仍然没有改正而是延续了下来。这使得教师在答辩期间所做的工作未能起到应有的效果。事实上，由于目前师生比例偏小，这使得指导教师不可能在设计阶段能注意到所有学生的错误，许多的错误是在答辩阶段指出的，然而由于此时学生关心的是分数而非原理，因此使得学生对于自己的不足之处往往没有加以足够的重视，从而失去了从中学习的机会。但就知识学习的规律而言，只有在错误中认真总结经验，汲取教训，才能真正学得知识，有效地提高自身的能力。显然在当前只有一次答辩机会的背景下，大部分的学生并未对所指出的错误做认真的思考，没能真正用心去理解错误产生的原因。这使得答辩却失去了应有的效果。

2提高教学效果的实施模式探索

针对以上的问题我们设计了相应的教改措施，以提高教学效果，满足现代高等教育对实践类教学的要求。我们的改革措施主要在以下几个方面：

2.1改变出题模式，将实际零件发给学生，使其自主分析完成课程设计所需内容

通过多方收集并整合本学院几个实验室的资源，建立了相应的零件库，其数量足以供百人左右的课程设计需要。以这些实物为依据，要求学生完成测绘，材料分析，加工工艺设计，模具夹具设计等一系列的课程设计内容。在确定题目期间，教师要对学生所作方案的可行性进行把关，并提供相应的意见，对不正确的进行否决，要求学生重新设计。这样每个学生拿到的是不同的题目，并且要依靠自己所学来分析和设计机械制造的整个流程。这样一方面增强了学生的主动性和学习兴趣，提高了学习积极性；另一方面，学生所要设计的是一个真实的零件，更贴近工作实际，实践性更强，同时还降低了互相抄袭的可能性，为分数评定的公正性打下基础。

2.2题目布置时间提前，使得学生有足够的时间来完成查阅资料等准备工作

在课程设计的教学时数不变的前提下，提早布置题目，使学生能及早了解到自己需要完成一个什么样的任务，从而能够利用课余时间进行准备工作，完成诸如查阅设计手册、构思设计方案等，从而帮助学生养成查阅资料的习惯，方案设计也得以更加实际可行。同时由于准备工作做得较好，绘图质量也明显得到了提高。

2.3由以往的一轮答辩改为多轮答辩

在以往的课程设计中，答辩往往只有一轮。这使得学生即使知道了自己错误所在，但由于分数大致给定，因而失去了继续学习的动力，不愿再花费时间重新查阅资料，设计更好的方案。而根据知识学习理论，只有当学习者发现错误并重新改正这样才是最有效的学习过程。而一轮答辩就给分数的做法显然未能充分利用这一规律来提高学生的学习效果。因此，我们改变以往的做法，不再经一次答辩就评定成绩，而改为多轮答辩。第一轮答辩中主要是指出学生的错误，并根据其错误的严重性，分别要求整改或重新设计。而整改或重新设计的过程同样有时间的规定，在此期间不允许参加下一轮答辩。在下一轮的答辩中，教师将对上一次所指出的错误着重提问，并具有一定的深度。同时在评定分数时，将综合考虑多轮答辩的效果，包括修改错误是否认真等，以此迫使学生进一步查阅相关的手册书籍，弄清其中的原理，加深体会，保证整改和重做一丝不苟，从而达到通过错误来进一步学习掌握知识的学习效果。由于答辩过程相较于教师平时指导要正式严肃，因此这样的过程能有效端正学生的学习态度，帮助其更有效地增强本专业的素质能力。

3结论

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关键词: 高职高专机械设计基础教学

《机械设计基础》是机械类各专业一门重要的技术基础课,也是历届高职专升本重点考试科目。笔者多年来一直从事该门课程教学和研究,教学效果显著。现将教学实践中几点做法总结如下。

一、必修课的理论要与实际相结合

《机械设计基础》课综合应用《机械制图》、《公差配合与技术测量》、《金属材料及热处理》、《工程力学》等课程知识解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题,使学生了解常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用,掌握常用机构的基本理论和设计方法、掌握通用零部件的失效形式、设计准则与设计方法,使学生具备机械设计实验技能和设计简单机械及传动装置的基本技能,不仅具有完整的理论性,而且具有很强的实用性。学生在学习本课程时,开始总是有些不适应,感觉该课程内容抽象、繁杂、逻辑性差,学起来枯燥、乏味。因此,讲课时教师要注意联系实际讲解,如介绍课程学习内容时,尽量联系日常生活中常见的实例,如自行车、汽车、机床、

手表等,使学生感觉学有所用,从而激发和培养学生的学习兴趣。

二、导课要形象、生动、直观

一个好的开头,即是成功的一半。一堂课中有效的导课不仅能使学生自然地接受教师要讲授的新知识,而且还可以控制学生的非智力因素,使学生把注意力较快地集中到学习任务上来,起到事半功倍的作用。高职学生都有较强的好奇心理,易凭兴趣做事,且自我约束能力相对较弱。为此,每讲授到一个新的机构或零件时,教师首先要使学生对其有好的感性认识,让学生通过有动感、有色彩、形象逼真的模型接受信息。例如,讲“齿轮传动”[1]时,教师应先以要讲述的各种齿轮传动模型导入,说明这是本章将要学习的零件,然后边演示边讲解本章涉及到的教学内容,使学生对本章的学习有一个整体的认识,有利于学生形成知识框架。这样,学生的多种感官才能被调动起来,参与教学,从而达到利用知觉规律组织教学提高教学效果的目的。总之,组织好每次课的教学导人,使学生的注意力转移到学习中来,把枯燥的被动学习变为有兴趣的主动学习,可以达到教与学双赢的效果。

三、讲课要条理清晰、通俗易懂、生动有趣

条理清晰是指内容讲解要有层次感,重点内容要突出、精讲精练,使学生掌握得扎实、可靠;次要内容简明、概括讲解,使学生有开阔的思路,进一步激发学生的学习兴趣。这样,能够保证学生在听课的过程中有张有弛,易于掌握好重点内容。在讲课方式上,教师要善于把课本上复杂、抽象的内容仔细加工,简单形象地表达出来,使学生感到通俗易懂。同时,教师要善于运用生动有趣的语言,列举实际事例和假设,使学生在愉悦的气氛中认识到内容的重要性,在不知不觉中掌握内容。

四、多媒体教学与传统教学模式相结合

随着科技的进步和发展,教学手段越来越多,也越来越先进。在本课程各个教学环节中恰当地采用多媒体教学,以改变受时间和空间限制的传统的教学模式,具有非常重要的作用。具体说来,这门课程主要涉及常用机构与通用机械零部件,教师除了借助大量的实物模型进行讲解外,还需要制作多媒体课件,以此增强学生的感性认识,使教学过程更加生动、形象,教学内容更加丰富多彩。例如在讲授齿轮的失效形式――塑性变形时[2],为什么会在主动轮的轮齿表面上产生沟槽,在从动轮的轮齿表面上出现凸棱的现象。这种现象是由齿面上所受的摩擦力造成的,因此教师就要分析主动轮和从动轮轮齿齿面上所受的摩擦力方向。这时,如果只是靠着让学生看书上静止的图片,大多数学生是很难想象出齿轮啮合时轮齿表面的相互摩擦情况的。但是教师通过多媒体课件中的动画演示,一目了然,便可让学生了解其运动情况,并可轻松地判断出主、从动轮轮齿表面所受摩擦力方向,问题也会迎刃而解。但我们也应认识到传统教学模式是被学生长期接受和适应了的,不能完全丢弃。所以,在教学中教师宜采用多媒体教学与传统教学模式的有机结合。

五、培养学生独立思考、灵活运用知识的能力

多年来,学生已经习惯了基础课的系统性和学习方式,一接触本课程就会产生“没系统性”、“逻辑性差”等错觉。的确,本课程许多问题都是采用经验公式和条件性计算解决的,且计算步骤和计算结果不像基础课那样具有唯一性,这就要求学生要逐步适应技术类课程的学习。但是,高职类学生普遍具有很强的依赖心理,适应能力也相对较差,特别是做习题时总希望老师给出“标准答案”。为了培养学生独立思考、灵活运用知识独立解决问题的能力,教师除了在课堂上要把该讲授的基本理论和方法讲解清楚之外,还要鼓励学生大胆“自己做主”,鼓励同一问题有多个答案。任何零件的设计,只要满足设计要求,均属合格,至于哪一种方案更经济、更合理先放在其次。例如对轴的结构设计,教师提出设计思路,强调基本要求:如轴上零件要有准确、牢固的工作位置;轴上零件装拆、调整要方便;轴要有良好的制造工艺性和尽量避免或减少应力集中等。然后由学生自行设计,凡满足以上要求的设计方案,均属合格。最后,教师再结合实际情况,确定最佳的设计方案。教师要引导学生独立思考,把学生从单纯接受灌输的“被动学习”转变为“主动学习”。在学生独立思考时,由于学生的思维不会受到教师思维的限制,这样也有助于培养其创造性的思维能力。“机械设计”不“机械”,它是一项灵活伟大的工程。

六、及时进行阶段总结、测试

对初学这门课的学生来讲,该课程还有一明显特点,就是听课似乎一听就懂,看书一看也明白,但就是不会解决实际问题。归根结底,他们对这门课的学习还只是停留在形式上,对课程的本质、其中的奥妙还没有真正体会。当然,这需要一个从量变到质变的过程。因此,教师要及时进行阶段总结,总结中,进一步阐述课程的重点,并分析它们之间的联系和注意事项,从而逐步提高学生综合分析和解决实际问题的能力。与此同时教师应及时进行阶段测试,将看似简单的课本知识,分析加工成具体的实际问题,采取多种形式反应出来,让学生回答,这样可以引导他们去领会课程的本质,体验其中的奥妙,提高解决问题的能力。

七、系统总结,搞好复习

课程结束后,老师要进行一次全面、系统的复习,使学生对课程有更全面、深入的理解。复习中,教师只需概括总结,无需详细讲解,可针对学生特点编写复习资料。在复习资料中,教师应对各种题型从不同深度进行全面、系统的总结和分析,使学生从复习资料中能一目了然地找到自己学习中的不足,老师再通过答疑、做示范答案等方式使问题得到及时解决。这样,可以保证每位学生在有限的时间内最大限度地弥补缺陷,收到最好的学习效果。

八、注重与学生的交流

教学是由教与学两个方面组成的,教要强调教师教的主导作用,学则要强调学生学习的主动性、创造性,教与学做到密切配合,才会收到良好的教学效果。要做到这一点教师与学生必须有充分的交流。高职学生自控力相对较差,因而建立与学生的交流,时刻牵动着他们的思路,同时培养着与他们的感情就显得尤为重要。交流要贯穿于教学各环节,《机械设计基础》课教学包括讲课交流、答疑交流、作业交流、实验交流、课程设计交流和考试交流六个环节,这六个环节彼此相互联系、相互影响,共同构成教学效果。讲课有交流才能带动学生的思路;答疑有交流才能充分了解学生;作业有交流才能及时发现不足;实验、课程设计有交流才能充分调动学生的潜能;考试有交流,才能不断总结教学经验,改进教学,不断提高教学质量。在与学生的交流过程中,教师不仅要细心观察学生学习、心理状况,耐心回答学生疑难,而且要时时处处表现出对他们的关心,这样学生才会有信心和决心学好这门课程。

九、注重实践课教学

高职教育着重培养的是高技能应用型人才,实践教学环节的教学质量和效果直接影响学生的技能水平,也会对学生后续课程的学习和动手实践能力的提高产生一定的作用。因此,实践教学要贯穿教学过程的始终。首先,每讲到一机构或零件的设计,教师都要让学生去具体实践,同时要穿插必要的实验。在实验过程中,教师应与学生通过边教、边学、边做来完成实验教学过程,让学生在实际动手中进行综合性的训练,在实践过程中发现问题、思考问题、分析问题、解决问题,以此充分调动学生的积极性与主动性,培养学生严谨、实事求是的科学态度和良好的实验素质,激发实验兴趣和探索精神,提高他们的分析解决实际问题的能力。另外,课程设计理论计算部分可以和教学同步,从讲齿轮传动强度计算开始布置设计任务,课堂教学讲到的相关内容,如轴、轴承、键等,其设计计算都必须与课程设计同步完成。然后,利用一周时间,在设计教室,由老师指导完成零件图、装配图和整理说明书,并准备答辩。这样,既节约了课程设计的时间,又提高了实践教学的效果。

高职高专《机械设计基础》课是机械类各专业一门重要的技术基础课,是连接基础课和专业课的桥梁,在学生的知识结构中处于关键地位。这门课的学习,会为学生学习专业课及毕业后从事各种机械的研究开发和设计打下必要的基础,对学生的学习起着举足轻重的作用。因此,改进教学方法,提高教学质量是从事本专业教学的每一位教师永远的追求,也是一项长期而艰巨的工作。教师需要不断地探索和实践新的教学方法、不断地总结和积累经验,才能适应当今飞速发展的社会对高技能应用型人才的需求。

参考文献:

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关键词：创新训练；创新能力；实验教学；工程实践能力

作者简介：张乃龙（1976-），男，山东郯城人，北京工业大学机电学院，讲师。（北京 100124）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0023-02

在当前快速发展和激烈竞争的经济环境下，创新是企业发展的根本，而大学毕业生是企业的新生力量，企业对学生的工程实践能力和团队合作精神的要求也越来越高，因此如何培养具备较强的工程实践技能和良好的团队合作精神的学生受到各工科院校的重视。当前机械类学生的工程实践能力距离合格的机械类工科专业人才要求尚有一定的距离。如何培养学生的工程实践能力和创新精神，培养大批适应时代需要具有创新意识、创新思维、创新能力和工程实践能力的高素质工程技术人才，就显得更为迫切。针对综合工程实践能力培养要求，各高校都开展了相关研究，主要包括调整实验教学内容[1，2]，构建实践教学体系[3-5]，加强实践教学基地建设[6]，构建不同的工程训练体系与方案[7-8]和加强产学研合作[9，10]等，为学生提供实践锻炼机会，如机械创新设计大赛对大学生综合工程能力的培养具有很好的效果。[11-12]但如何如课堂教学相结合，进行长期的系统的创新意识的培养和工程实践能力的训练，还有待深入探讨。

一、当前教学环节和学生培养存在的问题

一是教学环节偏离实际。为了适应现代教学要求，虽然学校采取多项措施增加学生的工程实践训练机会，但绝大数训练停留在理论层面，教学方式以模拟操作或参观为主，学生真正动手的机会较少，缺乏结合实际的训练。

二是片段式实践导致学习不系统。当前的多数实践培养环节是结合课堂教学计划进行，实践内容仅限于课程内容，学生在实践过程中不能体会到前期设计对当前工作的影响，也就不会考虑当前工作对后期工程的影响，因此训练过程中随意性较强，以完成任务为目标，而不考虑结果的可行性和经济性。

三是创新意识不强。课堂实践训练环节由于每年重复进行，可参考性较强。学生训练过程中一方面对所学知识缺乏灵活运用，缺乏创新意识；另一方面对设计结果缺乏探求为什么的主动性，满足于模仿和生搬硬套，缺乏创新的主动性。

四是缺乏团队协作精神。当前大学生绝大多数是独生子女，个性都非常强，不擅于处理同学矛盾，难于和别人长期合作。而现有培养环节更强调个体知识和个体能力的培养，且时间相对较短，难以有效培养和训练团队合作意识和团队精神。

二、工程实践能力培养教学体系构建

为了有效提高学生的综合工程实践能力，北京工业大学结合自身成功承办多届首都高校机械创新设计大赛的经验和指导学生参加大赛的组织和管理经验，构建以创新工程能力训练为导向的工程实践能力培养体系。大学生综合工程实践能力的培养和训练，包括创新意识和创新精神培养，创新设计训练、工程设计能力（三维仿真设计、零部件设计、工程图纸设计）、工程技能（零部件加工和装配）等环节的培养。工程实践能力教学体系基于机械类专业课程和创新实践训练基金项目构建，创新项目的实施过程贯穿机械原理、机械设计和机械制造教学的整个过程，探索让学生在课堂上学习，在项目中实践，同时在项目中发现问题，回到课堂解决问题的培养模式。整个体系力求各环节紧密衔接，保证学生训练的连续性和完整性。该体系强调实践培养与课堂教学紧密结合，相辅相成进行。

该体系要求在机械原理开课初期学生自由组建项目团队，共同学习和完成一项创新项目，在项目的实施过程中，逐步培养学生综合工程能力和团队协作精神。系统框架如图1所示。

三、工程实践能力培养教学体系实施

工程实践能力培养重点要求实践教学环节满足实践训练需要，课堂教学以传授基础理论知识为主，保持原有内容不变，实验课程突出与实践相关内容的教学，为创新项目的实施打好基础。体系的实施以创新项目为导向，课堂教学为主体，实验课程为辅协调开展，具体实施内容如图2所示。

1.建立创新训练基金，明确学生培养任务

为了解决学生参加实践训练的积极性问题和学生实践培养连续性问题，基于学生创新科技活动平台，以参加机械创新设计大赛为目标，设立院校两级创新实践基金项目，学生组建课题研究小组承担创新基金项目，在项目选拔、执行过程中严格进行过程跟踪和阶段考核，学生通过实验室提供的设备进行创新项目的研究，项目考核内容包括创新性、设计合理性、图纸规范性和图纸质量、零部件加工质量、作品功能等多方面。通过各环节的具体要求，逐步培养学生的创新能力和创新意识、工程图纸设计能力、零部件加工能力等工程实践技能。

2.完善机械原理及机械设计实验教学

改革实验教学方法和教学要求，以引导实验教学方式为主，增加学生主动动手实践机会，增强主动思考、主动参与的意识，在实验中逐步了解和掌握基本工程技能。针对项目实施过程所需技术，实验课程中添加Triz创新理论教学、基本科研工具Matlab和Adams教学、三维建模软件SolidWorks培训和工程图纸设计基础公差配合教学等内容。

3.完善机械设计课程设计改革，提高工程制图技能

目前公差配合的内容被分散穿插到其他课程内进行讲解，由于缺少系统的学习和锻炼，学生难以掌握公差配合的标注和使用，在课程设计过程中照搬书本上的标注，根本不理解为什么。为了解决“为什么”的问题，我们开发了一套公差配合教学设备，通过设备的演示让学生更好、更直观理解。在课程设计中增加公差配合实验环节，提高学生对公差配合的认识和使用技能，并利用机械设计课程设计环节对学生进行锻炼和考核。

4.建全创新基地管理体制，建立基地正常运行机制

在综合工程实践能力培养体系的实施过程中，逐步建立完善的创新基地管理体制，确立基地正常运行机制，保证每一届学生都有机会到创新基地锻炼。基地内建立完整的项目申报、评审、日常管理、过程考核、培训、结题等流程制度，重点强调过程技术培训和过程管理与考核，确保学生在项目执行过程中，主动动手、主动操作解决自己的问题。

5.培养团队合作意识和团队精神

通过团队合作申请创新基金项目和共同协作完成项目，让学生了解单打独斗很难取得成功；在项目合作过程中，引导学生正确处理组员之间的关系和矛盾，解决成员分工协作等问题，逐步锻炼和培养学生的团队合作意识和合作精神。

四、创新训练项目实施

创新项目实施过程见图3。通过创新基金设置，调动学生参与基地创新科技活动的积极性。创新基金与校学生星火基金关联，通过创新基金评审的题目推荐到校学生星火基金给予资助。每年通过专家讨论设置一定数量的创新题目，由学生选择，学生也可自主选题，经专家组讨论可行后，进行资助。

在机械创新设计大赛举办年度，根据大赛主题确定创新题目，然后进行选拔，推荐学生参加首都高校机械设计大赛。

在课题执行期间，每个题目指定一名教师进行指导，基地为学生提供活动所需设备、常用加工材料和场地。每个课题的执行按照创新设计、详细设计、模型制作及功能验证、零部件加工、零部件精度检测和产品装配等系环节进行，使学生在各个环节都能够获得锻炼。对于成绩优秀的作品可以深入完善，并推荐参加首都高校机械创新设计大赛、挑战杯和ASME大学生机械设计竞赛。

五、总结

通过建立系统性的综合实践能力培养体系，把日常实验教学和工程能力培养相结合，把实践教学和创新项目相结合，做到目标明确，项目实施过程中指导老师进行过程跟踪、实时指导及过程管理，实现了在实验中学习、在项目中锻炼，教学和实践锻炼得到较好的结合，为学生综合工程实践能力的培养提供了良好的平台。

参考文献：

[1]陆天炜，张文桂，陈燕灵，等.构建个性化实验教学平台，促进创新能力及工程实践能力培养[J].实验技术与管理，2008，（8）：129-131.

[2]郭虹.基于创新能力培养的机械设计实验教学改革[J].中国教育技术装备，2012，（36）：137-138.

[3]袁剑波，郑健龙.工程实践能力：培养应用型人才的关键[J].高等工程教育研究，2002，（3）：35-37.

[4]韩如成.工程实践能力培养的探索与实践[J].中国大学教学，

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[5]谭平.地方高校应用型人才工程实践能力的培养[J].实验室研究与探索，2009，（5）：93-96.

[6]张春梅，王晶，黄宝娟，等.工程实践教学的创新与实践[J].教育教学论坛，2012，（36）：51-53.

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[8]王章豹，刘光复，吴玉程.强化工科实践教学 培养学生的工程实践与创新能力[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2006，（4）：1-5.

[9]缪宪文.应用型工科高校应重视学生工程实践能力的培养[J].实验室研究与探索，2012，（7）：304-306.

[10]郭勇义，韩如成.加强实践教学改革 培养学生工程实践能力[J].中国高等教育，2009，（8）：27-28.

篇5

关键词：课程改革；实践；动手能力

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-00-01

一、课程改革必要性

随着先进制造技术的迅速发展，新的生产模式不断涌现，对机械制造业的技术革新以及对机械制造领域专业技术人才的培养都提出新的迫切要求。尽管各所高校对机械专业主干课程的教学进行了不懈的改革，围绕机械制造类课程的教学内容、体系与方法也进行了卓有成效的探索，取得积极成效，但仍存在着一些重要问题。如：课程知识面较窄，教学方法以课堂理论教学为主，学生缺少实践的机会，综合运用基本理论与知识进行工艺设计的方法训练不够等。为了适应现代制造业快速发展形势下机械工程专业人才的培养目标和要求，有必要对其教学体系和方法进行持续的改革和探索。

二、课程教学改革的实施

（一）优化教学内容。现有的机械类专业“机械制造工艺学”课程教材的体系和内容较长时期保持不变，比较偏重工艺理论分析，缺乏面向制造业生产实际的内容。为此，我们重新整合课程体系和教学内容，努力引导学生学会学习，做到精内容、广知识、宽适应。通过编写教材，改革传统教材的教学内容和结构体系，一方面结合生产实际，增加面大面广的典型零件的制造工艺，注重学生基础工艺知识在实际加工中的应用，扩充代表先进制造技术方向的特种加工、高速和超高速加工、精密和超精密加工、微细加工等高新技术和方法的内容。另一方面针对课程性质，对原有的教学计划进行大幅度调整，尽量压缩理论课学时，增加实验课学时，课程实验环节安排12学时，做到紧密结合实践学习工艺知识，而不死记硬背。

（二）强化实践锻炼。“机械制造工艺与机床夹具”课程学习之后又安排1周的课程实训。课程实训对于培养学生掌握机器零件机械加工工艺的综合知识，熟练使用相关手册，正确地制订机械加工工艺规程，掌握综合分析生产中影响加工质量、生产率和加工成本的因素，以及机床夹具设计的基本原理和方法有着重要的影响。通过这一教学环节使学生对整个课程的内容和体系有了更深的认识。以实际零件的加工工艺为题材，按照实际生产过程来指导课程设计，让学生在校期间更好地接受工程训练，有效减少设计盲目性、随意性，培养学生工程实践、创新和动手能力。

（三）改革实习内容和方法，培养学生的动手能力。提高学生动手能力是素质教育的一项重要内容。按照课程实习建设的需要，制订出详细的实习计划和内容。为了彻底解决以往学生实习时光看不练的弊端，培养学生的动手能力。

为了提高学生分析问题、解决问题的能力，做出合格的产品，我们制作出几类零件加工的工艺过程卡片，装备在车间。学生在实习教师的指导下，首先了解零件的结构，然后熟悉加工的操作工艺过程及注意事项，并亲自动手操作机器（车床、钻床、磨床等）、制作零件。另外在零件加工过程中会遇到许多问题，他们利用所学的知识对这些问题进行分析，从而找到解决这些问题的方法，不仅自身素质有了很大提高，而且动手能力也得到了相应的锻炼。

（四）结合生产实习深化理解。学生在2.5年基础课程学习完成后安排半年的毕业前实习，进行机械工程认识实习，实习的地点和内容都是在实际生产企业进行，这些企业的实习内容主要围绕机械制造工艺展开。通过较为系统的实践接触。对于培养学生理论联系实际，将课本知识与生产实践统一起来，今后更好服务于生产劳动具有重要意义。学生在实习过程结合我国机械产品在质量、品种、效率等方面的现状以及今后制造业发展的现实需要，面向企业的产品和生产现场，以制造工艺为主线，了解产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调关系，系统理解工艺系统的刀具、机床、夹具，工件等各要素在生产现场的具体功能和应用，在工程实例分析中总结理论知识，得到升华。

（五）教学手段多样化。为适应“广知识、少学时，精内容”的要求，我们自主开发该课程多媒体教学课件用于课堂教学，使得课堂教学变得更加形象生动。例如，用动画模拟分析加工方法的原理、加工过程的影响因素等，更容易调动学生的感官功能。增强学生的理解和记忆，提高教学效果。但多媒体课件不应该成为教案的简单复制，需要形象、直观，又要重点突出，在使用课件时如果信息量过大，文字过多，学生由于精力集中阅读屏幕内容，往往会忽视了对内容的理解，也来不及做笔记。因此，黑板仍是不可缺少的教学手段，应将多媒体屏幕与黑板结合起来。

经过多年的就业为导向的实习培养模式的探索和实践，我校机械专业越来越多学生和全国各地的机械制造业龙头企业建立实习培养关系。实践环节题目可以直接来自就业企业，面向生产实际，可以在学校也可以在企业完成，可以由企业技术人员和老师共同指导。使得实习学生既能完成相关的理论学习，又能提前了解、体会到所服务的企业生产实际。

三、课程改革取得的主要成果与展望

课程改革有机整合、优化、拓展了“机械制造工艺与机床夹具”理论课程、课程设计、机械制造生产实习等环节的教学内容，系统改革原有课程教学和实践教学中和现代机械制造业的生产实际相脱节的内容，使得机械制造工艺类课程体系更加合理，教学更能适应新时期制造技术发展和我校学生的培养要求。

今后改革主要从优化教学内容着手，尤其是要协调好各部分知识间的关系，使之形成前后协调、内容递进、传统与现代结合的教学内容体系。

参考文献：

篇6

关键词 专业综合实践；高等教育改革；机械设计制造及其自动化专业

中图分类号：G642.44 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）22-0151-02

Exploration of Self-service Model for Specialty Comprehensive Practice//ZHOU Hua， JIANG Shaojie， ZHANG Lijun， KANG Jianliang

Abstract From the point of view to improve undergraduate student’s

practice ability， a self-service teaching model consist of self-choice， self-design and self-manufacturing is presented in this article， particularly aiming at problems existed in traditional specialty comprehensive practice. The main line of this model is constructed from mechanical principle， combined mechanism design， computer design and specialty comprehensive practice. Student can finish the final product by using self-choice module， self-design module and self-manufacturing module. This article emphasizes the new teaching concept of personalized education， inspires student’s enthusiasm for active learning and creativity， and shortens the time to become an engineer after student graduation.

Key words specialty comprehensive practice； reform of higher education； machine design and automation specialty

专业综合实践是为机械设计制造及其自动化专业学生设立的必修实践课程，是学生进行工程基本训练的集中安排的教学环节之一。专业综合实践要求将理论教学与实践教学有机结合，使学生获得更多的感性知识，理论联系实际，扩大知识面，从实践中加深对理论教学中基本知识、基本原理的理解与应用。

自助式专业综合实践力求突出自助特色，强调工程应用。教学内容从学生的兴趣爱好和创新思维出发，由机械原理的基本知识与基本理论切入，以计算机应用和先进制造加工为延续，用机械机构作品为实体成果和评价依据，强调专业知识的应用和延伸，激发学生主动学习的热情和创造力，使学生的创新思维和个人潜能得到最大程度的发挥，大大缩短学生就业后向机械工程师角色转变的过程。

1 自助式专业综合实践的理念

自助式专业综合实践是指在符合工程专业本科人才培养目标和课程大纲前提下，在多种选项中，让学生根据自身的基础和喜好，选择适合自己的对象，贯穿实现思考――设计――加工――总结，满足专业综合实践的教学目标和要求。自助式专业综合实践的核心是“自助”，目标是工程应用，类似于日常生活中的“自助游”或“自助餐”，给予学生充分的自。教师则起引导和激励的作用，在教与学的关系中，打破教师当编导、学生来出演、再由教师做评委的传统教学模式。

基于上海海洋大学机械设计制造及其自动化专业以培养应用型人才为目标的背景，提出自助式专业综合实践的理念，旨在突出以学生为主体，强调个性化教育的教学新观念，赋予学生更多的选择空间，激发学生主动学习的热情和创造力，使学生的创新思维和个人潜能得到最大程度的发挥，探索出充分提高教师的教学和应变能力，激发学生的学习兴趣和热情，锻炼学生分析和解决问题能力的教学方法。

2 专业综合实践的现状与改革

上海海洋大学机制专业学生的专业综合实践环节，按模块化形式安排教学内容，第七学期集中最后两周进行，根据学生人数分4～6个模块，每位学生完成1～2模块。

传统的专业综合实践，是以教师为主导展开的，教师设计题目，提出要求，安排内容，规定进度以及结果形式。在强调素质教育、个性化教育的今天，这样的模式显然不能适应市场经济的考验，不能满足对人才多样性的培养要求，学生的学习兴趣和灵感容易受到压抑。特别是学生的设计和成果，与前期学习的课程没有紧密联系，表现为个体缺乏个性，群体缺少多样，案例重复使用，使教与学成为一种主从关系的格局。

当今，工程类专业学生在毕业设计等环节中综合能力不足的表现尤为突出，即使前期专业课程都学得不错的学生，到需要综合运用多门课程的知识和技能时，无从应对就显现出来了，主要原因是实践教学缺乏系统性，理论课中的实验、生产实习、课程设计和专业综合实践都是各自为政，仅为相应的专业课程服务，缺乏一条主线贯穿，学生无法系统地学习，不能综合运用所学的专业知识和技能解决问题。

自助式专业综合实践，构建从机械原理、组合机构设计、计算机应用设计到专业综合实践的一条主线。学生在教师的引导下，自助选择――自助设计――自助加工，用机械机构形成成果，切身体会他们最初的设计构思，逐渐转变为实体成果的成就感，无疑会激发学生的学习兴趣和工作热情，利于培养学生的创新思维与团对合作精神。

3 自助式专业综合实践的探索与实践

尊重个性思维，营造自助氛围 首先，在机械原理课堂上，教师提出实现自助式专业综合实践的设想、思路、途径和目标，启发学生在学习机械原理专业基础知识的同时，构想和设计自己感兴趣的机械机构、实用装置等，充分尊重学生的个性思维，绘制机构草图作为大作业提交。在教学中营造一种自助氛围，培养学生的自助兴趣，不仅可以为后期的计算机应用设计和专业综合实践做好准备，还能为申请校级、市级大学生创新活动项目奠定基础。

教师注重引导，创造自助条件 第二阶段进入“组合机构设计”课程学习，学生可以自由组合，由2～4人形成团队，对前期的构思进行细化。设计方案形成后，通过组合机构实验设备（PKJCS-III平面及空间机构创新综合实验台）的机构搭建和运行，来检验前期设计方案，最后优化、修改和完成设计。整个过程中，教师对学生注重引导，推荐参考资料，分析典型创新机构的设计案例，创造条件开放组合机构实验室，引导学生多角度思考问题，激发学生自主性学习热情，培养学生的创新思维与团队合作精神。

完成设计加工，形成自助成果 第三环节是“计算机应用设计”，学生结合所学软件（如Solidworks、UG等）自助完成设计图纸，包括工程图、三维装配图和动画等，进一步实现运动机构的仿真。

“专业综合实践”环节是最后冲刺并形成成果阶段，对前面所有设计方案认真梳理，修改完善形成最终设计。通过学校实验中心的小型通用机床、快速成型机以及数控车床、加工中心等设备，发挥各自所长，实现机械机构的零件加工和部件装配，最后完成实践报告。

交流设计成果，开展自助评价 在完成作品之际，组织各队学生进行成果交流。由设计团队代表在全体学生面前汇报设计成果，阐述项目研究的目标、方法、过程、结果和改进方向，回答教师和同学的提问，这既是对学生研究成果的检验，也是对其他学生的启发与鞭策。同时，设计团队成员进行自评，根据团对成员的分工和付出、在设计加工过程中的表现以及贡献进行综合评价。

图1、图2为学生通过自助选择、自助设计、自主加工（HTS-300快速成型机）和装配完成的作品案例。

4 结束语

随着高等教育改革的深入，对未来的高级工程技术人员的培养要求不断提高，对工程类专业实践教学的方法、手段、模式、目标，提出了更新更高的要求。实践教学环节作为专业理论与工程实际的连接桥梁，对学生实践能力和创新意识的培养至关重要，自助式专业综合实践的探索与改革符合时代要求，具有应用和推广意义。■

篇7

Abstract： The student management system in vocational colleges plays an important role in talent cultivation. On the one hand， it has to satisfy demands in society. On the other hand， it is supposed to cultivate students into talents with advanced skills. In this thesis， the author， taking student management in the mechanical engineering department of Chengde Petroleum College as an example， analyzed the student management system of different grades， semesters as well as classes， and the positive influence of models， so as to seek innovation in the student management system.

关键词：多维坐标制；学生管理；创新

Key words： multidimensional system；student management；innovation

中图分类号：G715 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）35-0203-02

0 引言

随着国家经济的发展和社会对技术型人才需求的增加，高等职业教育在我国高等教育中扮演的角色越来越重要。承德石油高等专科学校是我国兴办最早的高等工业职业院校，1997年被确定为首批“全国示范性普通高等工程专科重点建设学校”，2006年被确定为首批河北省重点建设示范性高职院校，2007年被教育部、财政部确定为“国家示范性高等职业院校建设计划”立项建设单位。承德石油高等专科学校机械系学生工作紧紧围绕校学生工作重点，结合本系具体实际，树立“一切为了学生”的理念，以学风建设为工作主线，努力创新“多维坐标制”分级分期学生管理体制，根据不同年级学生特点，开展差异化培养教育，并在实践中总结出了分年级、分学期的层次化、立体式的“多维坐标制”学生管理体制，鲜明地突出了“服务”两字，处处贯穿了“一切为了学生”的工作理念，取得了较好成绩，打造了特色品牌，有效促进了年度工作任务的完成。

1 坚持注重实效，构造“多维坐标制”分级分期学生管理体制

从横向方面，机械系对学生实施了分年级管理，增强了教育的针对性。

对一年级新生重点开展适应性教育。帮助一年级新同学尽快地熟悉学校环境，熟悉专业情况，准确自我定位，尽快调整从而适应大学的学习和生活，为今后的专业知识学习和职业生涯规划开好头、起好步。机械系研究制定新生入学教育计划，将入学教育计划贯穿一个学期，开展了“讲校史、说系情”专题讲座、召开新生年级大会、进行入党启蒙教育、进行专业思想教育、安全知识讲座、新生情况调查问卷、准军训、迎新晚会，在新生入校后就开展安全知识讲座，新生覆盖率100%。

对二年级学生重点开展技能性教育。以制图大赛、钳工技能大赛、课程设计大赛、工业设计大赛、科技制作比赛等各类专业竞赛活动为载体，拓展同学们的专业知识视野，激发同学们的专业学习兴趣，不断提升同学们的综合素质，为毕业时顺利求职就业打下坚实的基础。其中，制图大赛是机械系承办的校级学习类竞赛，已成功举办十届，参加人员2千余人次，深得校系领导和广大学生的认可，获奖学生也得到了招聘企业的亲睐。机械系承办了校庆徽标标志设计大赛、师生书画软陶艺术展、文明修身漫画设计征集活动；机械系组织学生参加了由河北省工程图学会举办的河北省制图与构型能力大赛，多次获得一等奖以及最佳组织奖荣誉称号。

对三年级毕业生重点开展就业发展教育。通过开展就业形势分析及就业技能指导工作，组织优秀校友讲述就业体会和用人单位招聘侧重点等活动，帮助大三毕业生树立符合自身实际的就业观、成才观和价值观，有效提高学生的就业率和就业质量。通过校友报告会消除了同学在学业、规划、求职和工作上的一些迷茫和困惑，增加了同学们步入社会的信心。

从纵向方面，机械系对学生实施了分学期管理，增强了教育的时效性。

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关键词：《液压传动》；教学；心得体会

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）53-0202-02

《液压传动》是机械工程类专业的专业基础课，对该门课程的掌握情况将直接影响到学生对后续专业课程的学习以及毕业设计，对学生毕业后从事与机械相关的工作也有很大的影响，因此，本门课程在机械类专业课程体系中占有特别重要的地位。笔者在专业课教学、毕业设计、实习等教学环节中，常常发现很多学过《液压传动》的学生对《液压传动》的相关知识掌握地并不扎实，甚至有些学生对液压传动的基本概念都不清楚，学生普遍反应《液压传动》是一门比较难学的课程。其实，《液压传动》的理论基础就是流体静力学和《流体动力学，流体动力学相对难理解一些，但本科的《液压传动》教学涉及到流体动力学的地方很少，这部分内容课堂上一带而过即可，流体静力学的基础知识就是帕斯卡定律，学理工的学生都很容易掌握，所以《液压传动》应该说并不难学，学生之所以没学好，我认为是这门课程有一个显著的特点，即实践性强，而学生恰恰没有这方面的实际经验，导致理解困难，因而教师在教授这门课程时，必须要采用与课程特点相适用的教学方法才能让学生容易理解并提高对这门课程的学习兴趣[1]。下面分享几点笔者从事多年《液压传动》课程教学的心得体会。

一、讲好绪论

绪论这一讲开好头，对后续的教学有极大地促进作用，在这一讲要达到以下几点教学效果：（1）让学生掌握液压传动的基本概念和基本原理；（2）了解液压传动的特点、发展和应用；（3）提起学生对本门课程的兴趣。

在讲液压传动的基本概念和原理时，我首先告诉学生传动的三种类型，即机械传动、流体传动和电气传动。液压传动是流体传动的一种，是目前工程实际普遍应用的一种形式，这样学生对本门课程就有了一个总体上的概念，然后通过“液压千斤顶”这个简单的例子把液压传动的基本原理讲清楚、讲透。通过液压传动基本原理的讲解，引出液压传动的特点及其发展和应用，特别是在工程机械、智能机械等学生比较熟悉和感兴趣的领域的应用，同时结合自己的科研项目，指出机械产品机电液一体化的发展趋势。为了让学生了解液压产品的发展现状，笔者在课堂上登陆了力士乐、阿托斯等代表国际先进液压水平的知名厂商的网站，浏览其产品。由于学生对工程机械相对了解一些，便以工程机械的行走马达、操作阀等关键元件的国内外价格差距和质量差距为例，指出国内与国外先进液压技术水平的差距，激发学生的学习热情和兴趣。

二、注重实验和联系工程实际

《液压传动》是一门实践性很强的课程，而学生基本没有相关的实践经验，因而在课程教学中要尤其重视实验课，注重与科研和实际的结合，这样学生才能对所学内容有感性的认识，明白所学知识的用途。在讲“压力单位兆帕”时，为了让学生有一个直观的概念，给他们看了一个用10MPa高压水切割岩石和水泥的实验照片（如图1所示），并提醒学生在以后从事液压实际工作时，要注意安全，切记要先让系统卸压再维修。再比如，讲“滑阀中位机能”时，要让学生深刻理解不同种类滑阀中位机能的特点、作用及正确选用，因此举了一个滑阀机能选用不当导致液压元件损坏的例子：学院的实验室有一个液压马达驱动大惯量飞轮的液压实验系统，马达的换向和停止采用一个三位四通电磁换向阀，做了几天实验后发现液压马达漏油严重，刚开始还以为是马达的质量问题，后来才发现是因为换向阀选了“O”型中位机能，换向阀由左位或右位打到中位时，马达进出油口被封死，转动的大惯量飞轮也被迫停止，导致液压系统产生了很大的液压冲击，马达密封被破坏，发生了漏油现象。笔者所在学校――中国矿业大学的各专业都有很强的矿业特色，在讲“典型液压系统”时，一般都是结合自己的科研项目，补充两个典型煤矿机械的液压系统，以开拓学生的视野，同时为后续《采掘机械》等专业课程的学习和毕业设计打下基础[2]。

上实验课是学生能够见到液压元件实物并自己动手操作和验证所学知识的主要途径，因而要特别重视实验课的教学，作为任课教师必须至少要带一组实验。为了提高实验课的教学效果，我要求学生每次实验课前要认真预习实验指导书，对难点问题，在课堂上预先讲解，这样学生对实验步骤和实验原理就比较清楚了，否则在实验课上教师怎么说学生就怎么做，会使学生不知其所以然，实验课的效果就大打折扣了。每次实验结束后，要求学生及时做实验报告，通过批改，对实验报告中反映出来的共性和难点问题进行详细讲解，必要时把关键问题在下次实验课上再进行验证。回路组合实验是要求学生自己动手组装回路的实验，我要求每个学生都要动手，在做完实验后，谁的手上没粘液压油，则该次实验不合格，从而鼓励学生在实验室搭建并验证自己设计的液压系统。

由于本门课程是大约一百名同学的大班课，把课堂教学放到实验室不现实，而实验课学时又不充裕，为了让学生对所学知识有直观地认识，我每次讲新的内容时，都从实验室拿几件相应的液压元件到课堂上，课前让学生先观察，课堂上再对照具体实物进行讲解，有效弥补了实验课教学学时不足的问题。

三、有效利用多媒体教学手段

本门课程和工程实际结合紧密，因而在教学中要尽量的把所讲内容具象化。在讲“液压传动的应用”时，给学生展示各领域液压设备的照片，有的还播放了视频；讲“各种液压元件”时，我也会播放相应典型产品的照片和视频。

液压元件的内部结构和工作原理在课程中占有很大的比重，这部分内容讲不好学生会感到枯燥无味，难以理解。对这部分内容，笔者一般结合液压元件的结构图和工作原理动画来讲解，利用结构图总结出液压元件的主要结构特点，再结合动画讲解其工作过程和工作原理，这样学生就很容易理解了，而且也提高了讲课效率。

如果学生对液压基本元件部分的知识掌握地不够扎实，液压基本回路和典型液压系统这部分内容就不容易理解，即使有的学生对液压元件部分学地比较好，对于复杂液压系统各基本回路间的相互关系和元件动作过程也不容易搞清楚，这部分内容我都用Fluidsim进行了动画模拟。Fluidsim软件是由德国FESTO公司和PADERBORN大学联合开发，专门用于液压、气压传动教学培训的软件[3]。利用Fluidsim做的液压基本回路和典型液压系统仿真程序能够直观地显示液流过程和对元件的工作状态进行控制，这样，不管液压系统多么复杂，其工作过程和原理都能直观地展示出来，不需要学生再想象各元件的动作和状态，对所讲内容很容易理解。

四、考核方法多样，注重过程考核

要让学生学好一门课程，一方面要激发学生的学习兴趣，另一方面也要加强督促，公平、合理考核。本门课程笔者采用了结课考试、实验、小设计和平时成绩综合考核的方式。

为了引起学生对实验课的重视，提高动手能力，实验成绩的评定不仅仅看实验报告，还要看学生在实验课上的表现，比如对动手能力强、清楚实验过程、独自设计液压回路并组装和验证的学生的实验成绩要给高分。除了平时布置作业，我一般还会安排两次过程考核，作为平时成绩的主要组成部分，一次是在课程中期利用一节课的时间安排一次小测验，一次是在课程即将结束时布置一次小的课程设计。课程设计以分组的形式进行，一组一个设计题目，设计的内容一般结合科研和工程实际，要求学生课后查阅资料，按照要求设计好后做出PPT，课堂上以小组答辩的形式考核，这种方式增强了学生的学习主动性，很受欢迎。

五、结语

通过上述教学手段和方法在《液压传动》课程中的应用，培养了学生的动手能力，激发了其学习兴趣，使得学生能更加直观地学习本门课程的内容，理解得更深刻，学习不再感觉枯燥，在学好本门课程的同时，也为毕业后从事相关工作打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]赖云英.液压传动课程教学方法浅析[J].中等职业教育，2012，（7）：40-42.

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关键词：应用型人才；互换性；教学改革；实践能力

培养高层次的技术应用型人才、创新型人才是目前我校人才培养的主要模式，也是本课程教学改革的指导思想，《互换性原理与测量》是机械类、机电类、仪器仪表类、材料成型等专业必修的一门实践性很强的专业技术基础课。其主要任务是使学生掌握公差与配合相关基本理论、了解标准化的生产思想、掌握精度测量的基本方法；能够看懂图纸中技术要求并对给定的零件进行精度设计。本课程的知识与贯穿于机械产品的设计、生产、使用、维修整个生命周期，是学生学习后继专业课程的基础，是联系设计类课程和工艺类课程的纽带，更是学生毕业后从事专业技术工作的基础。我校围绕应用型人才培养这一目标对该课程进行了一系列教学改革。

1传统教学中存在的问题

互换性原理与测量作为机械专业的一门专业技术基础课，该课程开设在大一下学期，学习本课程之前学生只学过《机械制图》《机械工程材料》两门专业课，因此学生专业知识薄弱，对机械专业术语接触相对较少，对教材中提到的很多概念、术语似懂非懂立理解不够深刻；另外，该课程符号多，概念多，传统填鸭式教学模式下，学生学习兴趣不高，积极主动性及自主学习能力较差，导致学生对知识的掌握不够牢固。在教学内容上，传统教学重点讲解基本理论知识包括尺寸的公差、几何公差、粗糙度、尺寸链等内容，对于具体零件的精度设计及检测往往讲的很少甚至不讲，这将导致学生在后期的机械设计课程设计、机床夹具课程设计、毕业设计中零件精度设计时对互换性原理与测量知识的运用能力明显较弱，甚至无法将所学知识进行熟练运用。本课程总学时一般为32学时，实验教学环节仅有4学时，设置尺寸的测量、几何公差及粗糙度检测两个实验环节，由于学时有限，学生对实验器材的结构原理，操作方法，数据处理等都不够熟悉，实验课上学生就像走马观花，看实验老师演示完后自己对实验仪器、操作方法、理论与实验的联系仍然糊里糊涂，对实验的内容稍作修改，让学生自己完成都很困难。因此学生的实践动手能力不够，难以适应以后的工作需求。传统的对课程的考核往往采取期末考试定成绩的方式，这种方式下考试内容多重理论轻应用，学生为了取得高分通常是死记硬背，忽略了对知识的应用。且因考试设置在期末，对于试卷中反馈的问题教师往往也不能及时对学生进行辅导及纠正。可见这种考核模式不利于应用型人才的培养。上述教学中存在的问题明显不符合我校应用型人才培养模式，因此如何提高学生对知识的运用能力、提高学生的实践动手能力、提高学生的学习兴趣是本次教学改革的重点。

2教学改革的措施

针对以上问题，我院从教学内容、教学手段、教学评价体系等多方面入手积极进行教学改革，探索出了一套适合我校学生的教学模式。

2.1教学内容以工作需求为导向

为适应人才培养目标，提高学生对知识的运用能力，在教学内容设计上充分考虑学生以后工作需要精选教学内容，将其划分为三个模块：模块一：基本理论知识，包括尺寸的公差及检测、几何公差与检测、表面粗糙度及其检测。模块二：典型零件精度设计与精度检测，内容包括齿轮、螺纹、轴承、键连接等零件的精度设计方法与精度检测方法。模块三：机械零件测绘与精度设计综合实训，该环节需学生综合运用所学机械制图及互换性原理与测量的知识对给定零件进行测绘及精度设计。在学时分配上，模块一：16学时，模块二：8学时，模块三：8学时。实验环节不再占据理论课时，实行开发性实验管理。通过教学内容的调整，有效改善了学生对知识理解不深刻，对知识运用能力差的问题。

2.2产品零件进课堂，理论实践一体化教学

针对上述提到的学生对教材中的概念术语似懂非懂的问题，我校在教学改革中充分利用现有教具模型、并从工厂搜集一些机械零件，包括齿轮，轴承，轴，箱体，端盖，螺纹，减速器，齿轮油泵等，上课时将零件带到课堂，并在讲解理论过程中及时与这些实物结合进行举例，将理论与实践有效结合，提高学生学习兴趣的同时加深学生对知识的理解程度。例如，讲解“孔和轴”的概念时，先给出基本概念并作出解释，后可以将轴承、齿轮、带轮等模型让学生观察，将“孔”的概念与轴承内圈、齿轮孔、带轮孔、键槽等实物结合起来，将“轴”的概念与轴承外圈、传动轴、键等实物结合起来。这样使得概念不再空洞，难以理解。学生既掌握了基本知识，又对典型的零件结构多了一份认识，很好地解决了学生对知识理解不深刻的问题。

2.3强调学生的主体地位，充分调动学生的学习积极性

在课堂上只有让学生的思想充分活跃起来，才能最大限度地发挥学生的主观能动性。针对不同的教学模块采取不同教学方法，包括启发式教学，任务驱动式教学、案例式教学、小组讨论方式教学。例如，讲解尺寸公差的选用，几何公差的选用，粗糙度的选用等章节时可采取小组讨论式教学方式。教师先给学生介绍选用公差的基本原则，并举例说明，之后可将学生进行分组，每个小组分一个零件，让同学针对具体零件进行讨论，要求明确零件的结构、工作原理、材料等常识，后讨论如何选用尺寸公差、几何公差及粗糙度。并规定每一小组推荐一名代表对讨论结果进行阐述。最后由老师点评、总结。在这个过程中，学生真正参与了，对理论知识的理解及运用都是一个很好的提升。

2.4建立开放式教学体系，让学生在学中做、做中学

为提高学生实践动手能力，我校对公差与测量实验室进行了充分的开发利用，并实现开放式管理，开发了十几项开放性实验，实验清单中既包括孔的尺寸测量、轴的尺寸测量、各种几何公差的测量，表面粗糙度的测量等基本的测量项目，也包括综合性测量项目，对于给定的零件按照图纸要求检测其尺寸、几何公差、粗糙度，并作出合格性判断。实验清单中的所有项目与理论课紧密结合，例如，理论课讲完尺寸公差与检测，学生课后可到实验室学习该部分相关的实验项目，在理论课讲到典型零件的精度设计及精度测量时，学生课后可到实验室学习综合性实验测量项目。实验教学不仅要完成使用仪器的训练，而且要培养学生分析处理实际问题的能力、学到有关量仪工作原理和读数原理方面的知识，养成严谨的科学态度，要全面完成这些任务实验应该：（1）要有真实性；（2）要有代表性；（3）要利用实验机会联系实际，使学生掌握仪器的工作原理和读数原理。每一实验操作前要求学生参考实验指导书，自己学习相关实验设备名称、结构、原理、使用注意事项、实验操作步骤、方法，进入实验室后先对学生前期准备知识进行考核，考核通过后才能进行相应的实验操作，操作过程中遇到问题由实验老师及时给予指导，实验完成后，要求提交实验报告的内容中需要有本次实验的详细记录，包括实验设备、实验步骤、零件图并在图中标注所测量的尺寸公差、几何公差、粗糙度等项目。开放性实验室的建立，改变了以往老师演示学生观察的实验课模式，学生的实践动手能力也得到了很好的提高。

2.5综合实训强化教学效果

在课程最后一个模块设置机械零件精度设计与综合实训环节，要求学生对给定的具体零件分析其工作原理，使用要求，对零件进行测绘并对关键位置进行精度设计，最终以零件的三视图并标注尺寸公差、几何公差、表面粗糙度及热处理方式等具体技术要求的形式提交大作业，这一过程将所学理论知识与实践紧密结合，并将机械制图、互换性、机械工程材料的知识有效结合在一起，让学生体会到各门课程之间不是孤立的。该环节的实施让学生对知识的综合运用能力进行了有效的锻炼，在后期的课程设计及毕业设计中对本课程知识的运用能力有了明显提升。

2.6建立合理的教学评价体系

在本次教改过程中，打破过去单一的考核模式，建立多元化考核方式，实行理论与实践双向考核，理论考核又分为阶段性考核、课堂现场考核、期末考核等方式。实践考核包括开放性实验动手能力考核，综合实训考核等。每次考核内容教师都要严格把关，对考核中发现的问题，也可以在后期的教学中给予及时的指导及训练。在理论与实践的双重考核下，改变了以往应试教育的弊端，让学生更加重视实践动手能力训练。

3结论

互换性原理与测量作为一门重要的技术基础课程，在教改中有效地提高了学生对知识的运用能力、培养了学生的实践动手能力、提高了学生的学习积极性，让学生在以后的工作中能够熟练运用所学知识，符合应用型人才培养的目标，另外在教学改革过程中，也存在一定问题，后期改革的方向如下：3.1师资队伍建设问题由于教师多年在高校承担理论教学工作与实践生产存在明显脱节，随着社会的进步，生产的发展，教师所教授的理论与实践紧密结合就需要教师了解生产发展前沿，在以后的教改中，应注重教师队伍的培养，利用假期让教师多参加生产实践。3.2教材建设问题针对教学内容的调整，传统的教材不再符合教学要求，因此编写适合我校学生使用的理论与实践结合的教材迫在眉睫。

4致谢

能够取得以上教学改革的成效，是我们机械基础教学团队各位老师共同努力的结果，在此对在教改中付出辛苦汗水的各位同事表示感谢。

参考文献：

[1]贾鑫.浅谈如何提高课堂教学效果[J].河南农业，2009，（5）：41-49.

[2]林明山.基于做中学学中做的高职模具专业教学改革实践与探索[J].模具工业，2012，（10）：68-70.

篇10

一、引言

《机电一体化系统设计》课程可以使学生建立机电产品的一体化设计思想，把电子技术、传感器技术，自动控制技术、计算机技术和机械技术有机地结合起来，并且能运用所学知识对机电一体化产品进行分析或设计，使学生具备解决生产过程中机电设备的运行、管理、维护和改造等实际问题的初步能力。这门课程既涉及理论知识的学习，又强调学生的实际动手能力，因此非常适合运用案例教学法。通过设计合适的教学案例及实训教学装置来引导学生自主探索、分析、理解案例中所包含的多学科问题和相关技术，采取即学即用、理论与实践无缝对接的教学方法，掌握案例中的科学知识和分析解决问题的工程实践能力，形成一个为解决问题学习，带着任务探索实践的学习氛围，最终达到教学目标。学生通过自导引小车案例，完成从机械本体设计、装配、电控系统搭建、程序框图及程序代码编写的全部过程，培养学生设计、调试及研发的能力，提高学生解决工程实践问题的能力。

二、自导引小车案例教学内容设置

1.理论教学内容。自导引小车是工业生产中得到广泛应用的典型车间自动设备，此系统从单片机控制系统硬件及运动轨迹算法、软件编程等方面锻炼学生的实际应用能力。自导引小车理论教学内容包括：介绍自导引小车简介及应用场合；自导引小车的工作原理；导引方式分类；路径规划；单片机控制系统；直流电机脉宽调速知识及实现方法；轨迹识别传感器原理及应用；双电机驱动行驶系统策略分析；Keil C单片机软件编程及调试。讲授时与案例相关的内容重点讲解，将已经学过的分散知识融合到一个案例，让学生体会到所学知识之间联系，对机电一体化的五大组成部分有更加明确的认识，掌握该实际工程应用中所涉及的内容和设计方法，实现系统地运用所学知识指导实际工程的目的。

2.工程实训内容。自导引小车案例实际操作环节为4周时间。在这4周中，首先完成机械结构设计；利用Proteus进行自导引小车控制系统硬件原理图设计和软件仿真；进行自导引小车运动轨迹设计；在采购来的电子元件和自制的一些零部件的基础上，组装自制自导引小车模型和搭建电路板实物；利用Keil C编程软件进行控制系统软件程序开发；自导引小车设备循迹、调试、运行等主要环节。（1）自导引小车机械系统设计，包括传动系统、转向系统。要求：自导引小车模型载重50kg。（2）自导引小车控制系统设计。主要电气元件包括：AT89C系列单片机、直流电机、直流电机驱动器、循迹元件、避障元件等外围芯片。（3）控制系统软件程序开发。要求实现按照预设轨迹运动并能实现调速。（4）自导引小车系统调试。上述四部分内容基本控制在每周完成一项内容，各项任务完成之后，总结并整理相关资料。

三、案例实施过程中注意事项

案例教学的目标是否实现，主要依赖两方面：（1）教师指导作用的实现；（2）学生自身重视程度。鉴于上述两点，笔者认为在进行自导引小车案例教学过程中，需要注意以下几方面的内容。

1.充分了解学生的动向。这个案例学生积极性比较高，但是忽略控制知识要求较高，机械结构也要兼顾的特点。教师要了解并根据这情况，从内容设置上要强调机械部分的重要性，在控制电路原理上要多提高，不能只满足小车能跑起来的外在现象，对于深层次的理论知识也要掌握，这样才算真正学懂单片机控制的机电一体化系统。

2.充分发挥学生之间的带动作用。在案例实施过程中，教师每天到场进行指导。但是大部分时间学生之间的交流更方便，学生在遇到各种各样的问题，学生之间互相切磋问询更能提高学习的效率和兴趣。出现共性问题时，教师要进行指导。学生还自发建立了QQ群，有问题都可以在群里商量讨论，教师也可以参与到其中。学生在整个案例实施过程中，教师和学生、学生和学生的互动交流，把主动权交给学生。

3.严格把关考核环节。这一案例教学是在本科生教育中应用的，学生人数较多，鉴于案例实训资源有限，学生分组进行，一组学生共用一套实训设备，共同完成整个设计任务。因此，教师要严把考核环节，在案例实施过程中，通过平时考勤、观察，最后，了解每个学生学习动手情况，根据学生承担的任务内容进行答辩提问，以杜绝学生没有认真参与现象的出现。最终目的是要让选择这一案例的每个学生都能有所收获。

四、自导引小车案例考核方法

由于教学分理论与实践两个部分内容，因此考核方式将分为笔试试卷和工程实训两个部分。其中，笔试考核部分，本案例理论知识考核占《机电一体化系统设计》试卷总分数的20%；工程实训部分分组完成，每组需要完成以下内容：（1）案例设计说明书1份；（2）机械结构三维模型图1张（电子版），二维设计装配图1张及主要零件图；（3）电气系统原理图1张；（4）程序框图及程序清单；（5）演示视频。每项内容占20分，工程实训总分数为100分。最后以小组为单位进行答辩，以设备能够调试运行为通过主要指标，同时对每个人对设备的总体方案和主要内容进行陈述，对其负责的部分内容进行答辩询问，回答问题完整且正确才算通过。这个可以督促每个人认真训练，达到培养其工程实践能力的目的。

五、案例教学实施效果分析

案例教学在机械2012级、2013级机电方向本科生中进行，《机电一体化系统设计》课程共40学时理论教学，共讲述5个案例，该案例占6个学时。教师通过积极备课，完善自导引小车案例教学内容。理论教学多以图片和视频形式展示给学生，让学生有更直观的感性认识，提高学生的兴趣和注意力。从实践效果看，效果比以往单纯文字讲述要好很多。自导引小车案例工程实训共有20名学生选择该案例。20名?W生分成4组，每一组都动手装配调试一套自导引小车设计和工程实训过程，每一组的设计方案要求和参数不一样，小车所行走的轨迹不一样，最后提交要求的全部资料。通过对本次工程实训教学实施过程的观察和思考，结合学生的实际实施情况和最后答辩考核情况，效果分析如下。

1.对于自导引小车机械系统设计任务，实训装置是小车模型，机械结构较简单，要求学生根据工厂使用的自导引小车，增加机械结构的强度进行结构设计计算，进行三维图、二维图、零件图的绘制。该环节主要训练学生机械结构设计、计算校核关键部件以及?C械制图能力。由于学生进行过机械设计课程设计，对于机械图具有较好的基础，比较容易完成。主要是要学习三维软件的使用。同学们根据未来各自希望从事的专业，选取了不同的三维软件来进行制图。

2.对于电气控制系统设计任务。学生们对实际电气控制系统和电气元件了解有限，前续课程缺乏电气控制系统的课程设计，学生通过自学所用开发软件Proteus和编程软件Keil C，掌握了实际工程中电路原理图设计，增强了学生自主学习的意识和能力。通过硬件电路图的实物实现环节训练了学生线路板的印刷、实物连线及硬件系统检测能力。从效果来看，学生们在实训过程中掌握了控制系统硬件原理图及其电气元件，了解了实际工程中的接线方法，加深了对机电一体化控制系统的认识，培养了他们运用已学知识理论与实际的结合解决工程实际问题的实践能力。