机械专业综合课程设计范文

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为了提高实验教学质量，激发学生的学习兴趣。本文针对机械设计专业综合实验课程教学中存在的问题，提出在课程中增加虚拟改错环节，并针对虚拟改错环节的教学内容、教学方法以及教学手段改革进行了初步探讨与实践。教学实践表明：此环节的教学效果良好，提高了学生实际分析问题、解决问题的能力。

关键词：

机械设计；综合实验；虚拟改错；教学改革

21世纪，我国进入了知识经济、技术经济的时代，而知识技术经济致胜的法宝是人才。高等学校培养的人才质量，直接关系到一个国家的综合国力和国际竞争力，因此培养和提高学生的专业素养，巩固其专业知识的理解和吸收是培养人才能力、提高人才质量的坚实基础。特别是对机械类专业的学生来说，更应该把学生对理论知识的灵活吸收与掌握运用作为实践类课程的重中之重，只有这样，学生才能在未来工作中游刃有余、手到拈来[1]。“机械设计专业综合实验”是辽宁工业大学（以下简称我校）机械工程与自动化学院针对设计专业大四学生开设的一门重要实践课程，课程主要内容是对学院现有的典型包装机械（颗粒包装机、苹果制瓣机、安瓶灌装机等）进行工艺流程分析、功能原理分析、传动系统以及执行系统分析，并由教师将学生分组，每组学生绘制不同设备中不同功能部件的功能结构图、执行机构简图、传动系统图以及执行系统循环图等，具有较强的实践性[2]。为了进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量，在“机械设计专业综合实验”中增加虚拟改错实验环节，本文主要介绍在“机械设计专业综合实验”虚拟改错实验环节教学中的一点做法和体会。在教学过程中，结合传统实验手段，采用虚拟实验方式，是实验教学的突破性尝试与创新[3]。

一、机械设计专业综合实验教学现状

由于学生实践经验比较欠缺，对大部分机械结构及设计理念还都停留在理论环节。通过本门实验课程，虽然对实际设备有了一定了解，但由于包装机械非标件相对较多，而且结构较复杂，学生在对专业知识的理解上仍有欠缺，只对设备有大体的了解，不能把握其设计理念的精髓，往往都是知其然而不知其所以然。学生很难将课堂所学理论知识与实际有效联系起来，缺乏应用理论联系实践、指导实践的能力。

二、“机械设计专业综合实验”虚拟改错环节的教学实践过程

首先，为了让学生学会团队合作的工作方法，又能够充分调动各位组员的工作积极性，使每位学生都能充分发挥自己的优势，达到事半功倍的效果。指导教师先将学生分为2~3人一组，根据每组学生的综合水平给定一个包装机械常用执行机构或传动机构的三维案例模型，每个案例模型中设置一些学生设计时经常出现的典型错误与问题，如图1、图2所示，问题主要涵盖安装问题、设计问题以及工艺流程问题等。然后，指导教师组织各组学生进行相互讨论并运用“机械设计专业综合实验”之前课程对包装机工艺流程及功能原理等的分析理解，加之本科阶段理论课、专业课所学知识，找出案例模型中不合理的地方，同时讨论说明存在的问题，以及会对设备带来哪些不良后果，会在生产过程中造成什么样不良影响。如图3所示实验前提供的模型，两个轴承紧贴，轴向间隔过小不利于滚轮传动，同时轴端螺纹孔没有钻头锥角，工艺不合理。学生

通过课堂学习讨论，将模型中不合理之处进行了调整改进，如图4所示。最后，各组学生将得出的最终结论整理成书面报告的形式交由指导教师检查，指导教师对其错误描述是否准确，改进方案是否合理，改进措施是否可行等方面进行考察。检查合格后，由学生整理并提交书面实验报告。对于专业能力较强，知识点掌握比较扎实以及对三维仿真模型感兴趣的学生，可以额外让他们运用自己提出的改进措施对三维模型进行修改并进行运动虚拟仿真，看改进后系统性能是否得到改善，合理性是否得到提高，从而达到兴趣驱动、因材施教的教学效果。

三、“机械设计专业综合实验”虚拟改错环节教学过程中所把握的要点

由于“机械设计专业综合实验”对机设专业大四学生实践应用能力培养中的重要性，以及我校“应用型、复合型、外向型”的本科人才培养目标，实验教学改革过程中注重以下两点：

（一）引导为主，把控细节在教学过程中紧紧围绕“学生为主，教师为辅”这一原则。指导教师对学生以启发引导为主，采用循序渐进的阶梯式教育方法，让他们积极动脑思考，并根据各组学生的能力和进展情况，把要求逐步提高，同时鼓励学生采用多种不同的方案对案例模型中的问题进行修改，然后分析比较，从中选出最佳方案。和学生一起总结归纳，使理论得到升华，加深学生对知识的理解。在实验过程中，虽然学生针对错误问题提出的改进方案和措施全部合理，但对问题的思考往往不够深入全面，比如当传动中使用带传动时，学生往往只是笼统地说成带传动，而对带的种类、参数等少有提及，这就需要指导教师对这些设计细节进行把控，一方面可以帮助学生把理论知识点理解吃透；另一方面能够提高学生解决问题时思维的缜密性和全面性。

（二）实验案例更新要与时俱进在虚拟改错实验中的错误设置要尽可能多地贴近生产实际，使错误的设置不是凭空想象照本宣科，而是紧随科技更新换代的脚步，将更多的新技术、新方法引入到课程案例中，这样可以使学生更好地接触、理解以及吸收这些新的设计思路与设计理念。通过与传统设计的对比，找到创新点，更好地把握机械行业的发展与创新方向。在巩固理论知识的基础上，培养学生的创新意识与创新能力，同时也为学生可以更好更快地融入到以后工作中打下良好基础，达到与时俱进学以致用的效果。

四、虚拟改错环节的特色与创新

（一）坚持从实践中来到实践中去的原则虚拟改错实验环节的错误案例除了取材于生产实际，另一方面也来自于历届学生在专业课程设计和本科毕业设计中出现频率较多的问题，比如系统传动比分配不合理、设计时不考虑安装是否便捷以及传动路线设计繁琐等问题，坚持从学生中来到学生中去的原则。通过改进这些现实存在的问题和错误，来培养学生的工程意识，提高其自身专业素养以及工作能力，进而指导工程实践，为他们提前打好预防针，在以后的学习和工作中避免再出现类似的错误，未雨绸缪防患于未然。

（二）充分利用多媒体教学模式将多媒体融入到实验课程中现今已经十分普遍，但大多只利用了绘图软件的二维功能，充当了画板和丁字尺的用途。虚拟改错环节在使用二维工程图的同时，运用三维绘图软件的建模及装配功能，使之成为理论课教学与实验课教学之间的纽带，加深学生对机械系统设计这一抽象化过程的形象化理解与整体把握，如图5所示。改善了传统的实物分析改错过程受诸多因素制约现实教学中很难实现的现状，很大程度上提高了课堂教学效率。同时，由于三维模型可视化程度高、形象直观、设计改进效率高，与传统方式相比，三维模式更容易激发学生的学习兴趣，有利于培养学生的专业素养及个人能力。

五、结束语

通过虚拟改错环节，不仅培养了学生综合实践能力，提高了学生实际分析问题、解决问题的能力，使学生开阔了视野，还能在下学期毕业设计环节中减少设计错误，提高设计质量，更重要的是增强了学生工程意识，为以后参加工作奠定了基础。

参考文献：

[1]濮良贵.机械设计：9版[M].北京:高等教育出版社,2013:5-12.

[2]朱龙根.机械系统设计：2版[M].北京:机械工业出版社,2006:26-42.

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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.

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根据“重点高等工科院校系列课程改革指南”，机械制造专业的教学改革，必须紧跟机械制造行业的发展，突出工程技术教育的特点，同时要面向市场需求，力求培养出具有良好综合素质、体现行业特色、具有创新能力的复合型、应用型专业人才。而传统的机械制造专业课程体系的课程设置单一，知识面和专业面窄，课程难以形成完整的体系，教学内容陈旧，教学方法和教学手段落后等。为了改变这种状况，适应当今社会对机械工程专业人才的需求，培养出基础扎实、知识面宽、创造能力强、素质高的机械工程人才，调整教学内容及改革课程体系势在必行。“课程教学”是最基本的教学建设。学生掌握专业知识和实践能力，是通过严格学习一系列课程实现的。课程是决定教学质量的最基本的因素，课程的选择和课程的质量直接影响培养目标的实现。“工程实践”是高等工程教育的基石，只有通过大量的实践课程，强化实践训练，课程教学才能有的放矢。“课程教学+实践平台”的课程体系的实质：围绕着“厚基础、宽知识、重个性、强能力、高素质”的人才培养目标，学生在制造模块机械加工过程的整体知识，通过“课堂教学”拓宽知识，通过“实践平台”包括实验、实习、设计及工厂调研来更好地体会并加深理解，提高动手能力，使学生了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程并从中得到锻炼，有效提高了学生实际应用能力、分析和解决工程问题的能力。适应社会经济环境的变化，培养在机械工程领域从事实际工作所需的具有知识、能力和素质的工程应用型人才及技术型人才。

1《.机械制造工程学》、《数控技术》课程群的构建

机械制造模块课程包括《机械制造工程学》、《机械制造工程学课程设计》、《生产实习》、《数控技术》、《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》、《先进制造技术》等专业技术基础课及实践环节。“课程群”突破了过去单个教学过程的限制，内容上要扩展《机械制造工程学》的基础知识，根据需要重新规划、融合、调整，难点部分增加现场教学，增设必修和综合性创新实验，注重几门课程的有效衔接和消化吸收，弥补与后续课程的断层。

2.解决的关键问题

①《机械制造工程学》、《数控技术》课程群的建设。以《机械制造工程学》及《数控技术》课堂讲解为主线，扎实制造基础知识，《机械制造工程学课程设计》、《生产实习》使学生更好地理解和应用课本知识，具体分为以下几个方面：第一，协调各门课程知识体系，增补相关知识。金属切削过程知识比较抽象，难于理解，增加可视切屑形成过程与切削力测量实验。在原来只讲机床概论中传动分析的基础上增加机床结构与设计基础知识，拓宽机床部分的知识面，弥补与后续课程的衔接缺陷。第二，充分利用实验室资源，增加对各类机床传动及结构分析的现场教学，及柔性夹具创新性实验。第三，开展保定向阳精密机械厂与机械系共建实验室活动。（厂家生产的组合夹具、柔性夹具、精密平口钳等产品远销北美、西欧等地区。）把现代的夹具设计思想及产品引入到课堂中来。第四，培养“工艺型”应用人才。以课本中工艺学及夹具的基础知识为重点，整合本课程内容和课程设计所需知识，在生产实习之前布置课程设计的任务，提出课程设计所需知识及实习时到哪个厂家应该了解哪些东西，使学生在实习时有所看，回到课堂有所设计。

②制造模块实践平台的运用，培养应用型本三人才。第一，以“《数控技术》课程群”为基础，以《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》为平台，培养“数控型”人才。提高学生综合分析能力及解决工程实际问题能力，培养在机械工程领域从事实际工作所需的具有知识、能力和素质的工程应用型人才及技术型人才。《专业方向课程设计》以机床主传动结构设计为导向，培养具有一定功能的完整结构部件设计严谨的思维方式。《专业方向实践课》主要以现代设计、造型、制造等软件的学习、应用为主线，锻炼学生运用在课堂所学加工制造及数控编程知识亲手加工、实体操作的能力。第二，鼓励部分学生在学习《生产实习》和《专业方向实践课》的时间或课余时间参与国家劳动部组织的各种取证工作，以获得证书换取两门课程的优秀成绩，提高各种加工实践操作能力。

二、机械制造模块课程体系

本三的机械制造模块以《机械制造工程学》课程群、《数控技术》课程为课程主线；以《生产实习》、《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》为实践平台，构建“课程教学+实践平台”的课程体系，培育学生在制造模块机械加工过程的整体知识，通过课堂教学拓宽知识，通过实践平台包括实验、实习、设计及工厂调研来更好地体会并其加深理解，提高动手能力，使学生了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程并从中得到锻炼，这便有效提高了学生的实际动手能力，使其适应社会经济环境的变化，培养在机械工程领域从事实际工作所需的具有知识、能力和素质的工程应用型人才及技术型人才。

1.课程体系的目标。完成各课程群的内容规划调整和有机融合，出版符合课程群体系的教材及开发教学辅助资源，注重几门课程的有效衔接和消化吸收，弥补与后续课程的断层。通过课堂教学拓宽知识，通过实践平台包括实验、实习、设计及工厂调研来更好地体会、加深理解，提高动手能力，使学生了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程并从中得到锻炼，有效提高了学生实际动手能力、分析和解决工程问题的能力。

2.主要特色。第一，机械制造模块以《机械制造工程学》、《数控技术》课程群为主线；以《生产实习》、《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》作为实践平台，构建“课程教学+实践平台”的课程结构体系。第二，以建构主义教育理论为指导，大力改革教学方法与教学手段。采用课堂讲授、讨论、自学、动手创新实验等多种教学形式并与多环节考评方法相结合，恰当运用现代化教学手段，激发学生的学习主动性。第三，尝试一种新的课堂讲解、生产实习和课程设计互补的课程群模式。通过课上讲解有目的地将生产实习和课程设计两部分衔接起来，学生通过实习了解行业的前沿知识，真实了解实际加工过程。打破生产实习、课程设计时间上固定顺序的限制，做到理解课本知识需要到实习地实习，按课程设计所需到实习地实习的新的课堂讲解、生产实习和课程设计互补的课程群模式。这样学生在生产实习时有的放矢，改变了原来走马观花、漫无目的的现象。

三、结论

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关键词：IBL学习法；工程设计能力；复合型人才

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）30-0198-03

IBL为英文Industry Based Learning的缩写，中文意思是基于工业需要的学习。这是国外近年来出现的一种新式的人才培养模式，核心思想是从工业企业实际生产需求出发，培养企业工程师的工程实践能力。

近年来我国制造业发展突飞猛进，企业对高质量的机械类人才的需求日益增多。尤其是企业的发展，提升自主创新能力，创建品牌，提高质量，需要高素质复合型人才；企业健康稳步发展，解决用工荒问题，以机器换人，结合企业生产实际的自动化装备，更需要复合型人才制造去研制开发和应用。一线生产企业迫切需要能解决生产实际的复合型人才，对机械行业而言，既懂机械设计与制造又懂电气控制技术的工程复合型人才是企业的需要，也是机械专业人才培养的方向。工程师能力培养在国内具有影响力的模式，是5年前进行的CDIO培养模式的试点，和3年前启动的全国二批139所院校参与的“卓越工程师”培养试点。机械专业的CDIO教学试改，由燕山大学负责，每年组织两次相关参与学校交流试点经验，其基本思想是要求产品的设计制造全过程由学生自己完成，积累自己的经验，对于全面掌握机械设计制造的全过程非常有效，但受执行过程的制造成本制约，难以全面推行；卓越工程师的培养计划，在培养的课程体系和实践环节进行改革，针对工程师要求的各项能力要求展开教学，并密切结合企业实际，且有约一年时间实践在企业或结合企业进行，该项目目前尚处于试点阶段，与企业的结合度较高，存在依赖企业参与培养的倾向，推行过程中培养计划的执行受到时间、空间、质量、数量的制约。本文提出的工程师设计制造能力的提升立足于普通高校校内资源，通过自身软硬件建设满足教学要求，改革力度小，但可操作性强。可以按教学计划要求进行（不受企业项目时间上的影响），不因联系不到合适的实习企业而多方奔走（空间问题），按教学大纲规定的内容和质量要求进行教学和考核（质量可控），满足现有招生学生全部的实践要求（解决数量问题），实施过程中的经济性好（不制造而仅支出易耗品和折旧费）。不同于教学改革试点（如卓越工程师），对于非教学改革试点专业的培养计划、课程设置和实践环节的安排，各校大同小异，因此，对普通专业在现有基础上，加强工程师应用能力培养，提高教学质量，具有普遍意义。

一、基本思路与主要内容

（一）基本思路

1.改革综合设计（实训）环节内容。加强课程设计内容的综合，变“课程”设计为“阶段”设计，巩固各阶段的学习成果并加以应用；同时将各个设计环节与工程实际结合，作为一个整体进行研究，突破课程体系的界限，突出相关课程内容的综合，重点研究机械设计课程设计、工艺工装课程设计和机电液课程设计综合和质量标准。

2.提高设计（实训）环节质量。提升工程设计的质量，关键是保证工程设计训练的深度和广度。训练的本质是应用，是在理论知识的指导下，正确科学地应用于实际，提升质量要求达到学了就用，学会应用，分阶段组织，抓重点、分层次，逐步掌握和全面提升系统设计、结构设计、制造工艺设计和控制系统设计的等工程应用能力。

3.强化设计（实训）环节能力。设计能力培养的过程，经历从模仿到创新、从简单到复杂、从幼稚到成熟的成长阶段，需要在理论知识的指导下，理论知识联系、结合工程实际逐步形成正确的设计思想，科学的设计方法。强化设计能力要在设计过程中，形成在指导老师的指导下，通过自我设计-答辩-修改，这样一种闭环控制教学环节，杜绝设计环节走过场、设计内容形式化，应在设计环节教学和管理上形成良好的风气。

4.健全设计（实训）指导过程。要提高学生的设计能力，指导过程是关键，树立良好的指导观，面对学生，随时为学生服务，保证及时、准确地解决学生设计过程中发现的问题；为学生着想，加强指导过程中的督促、检查和指导。

5.优化设计（实训）指导力量。注重生产一线的应用型人才培养，师资是关键。在综合设计过程中，根据设计内容，应合理地配置指导教师，形成多人合作共同指导的格局，并使其在合作过程中相互学习共同提高。

6.培养双师型教师的研究。目前高学历教师的比例增加，科学研究的整体实力明显增强，但是工程能力的总体水而存在下降的趋势。探讨高效优质的双师型教师的培养方法和措施的研究是保证应用型人才设计能力培养项目实施的关键。

（二）主要内容

（1）核心课程群教学内容，在设计实训中的融合；（2）实践环节的改革，提高设计能力和工程意识；（3）建设一支强劲的指导教师队伍。

二、实践方法

（一）强化核心课程教学，重视课程设计

在机械设计制造专业中，对工程设计能力影响最大的核心课程有：工程图学、工程力学、机械设计、机械制造基础、互换性和检测技术、机械制造技术。核心课程是工程师必须具备的知识，是现代技术的理论指导。强化核心课程的教学，提高教学质量，为学生应用理论知识解决工程实际问题打下扎实深厚的基础，是提高设计制造能力的关键。

1.课堂教学上。系统把握教学内容，准确的认识各相关课程之间的相互关系。本项目组成员主讲课程几乎涵盖所有核心课程，对自己和其他成员所讲授的课程内容，以及与设计（实训）环节的内在联系易于沟通、把握，达成共识。在课堂讲授过程中，注重对相关知识之间的联系加以说明和强调，并针对典型的工程实例，应用相关知识解决问题，启发学生对前后课程的联系与连贯性有初步的认识，并培养学生联系相关课程知识去思考、解决问题的意识和能力，养成良好的思维习惯。

2.课程设计指导上。明确课程设计不仅仅是该课程的设计，而是学习阶段的课程设计，是一种综合的课程设计。在指导过程中，注重知识的综合和应用。比如，机械设计课程设计注重把机械制造基础、公差与技术测量、工程力学等课程的知识综合应用，并体现在设计计算书和设计图样中。其次，尽量选用来自企业工程实际的设计题目，在设计过程中加强引导和指导学生全面、综合运用各类知识，及时发现和解决学生在设计中存在的问题，从图样设计和计算书撰写中提高学生分析和解决工程实际问题的能力。再者，重视课程设计答辩，充分发挥答辩对学生应用知识解决工程实际问题的改进、提高作用。值得指出的是，指导老师与学生共同面对设计资料，边交流边批阅设计资料是一种值得提倡的充满人性化的、和谐有效的答辩方式。

（二）强化设计与相关课程的联系，提高知识的综合运用能力

由于核心课程的教学学时非常有限，处理好核心课程中的核心内容的教学，培养学生自我学习、分析、综合和掌握同类知识的能力，加强课程间的联系，融会贯通，可以更好的提高学生的综合应用能力。在整个理论教学体系中，课程设计是应用理论知识解决实际问题的训练过程，是体现课程间有机联系的重要环节，应充分发挥课程设计训练学生综合应用理论知识解决实际问题的功能，切实提高设计制造能力。

1.突破课程设计界限，贯通核心课程。影响设计能力的实践环节包括金工实习（数控实习）、生产实习、工程图学测绘实习、机械设计、工艺工装课程设计、毕业设计。每一环节事实上都是机械专业核心知识的综合应用。课程设计在不同阶段解决不同问题，要求掌握不同内容。设计内容不断充实，设计质量和能力不断提高，才能为毕业设计和今后的工程应用打下扎实基础。本科阶段机械专业设计能力递进关系如下图所示。

因此，从三年级机械设计制造及其自动化专业开始，随机抽取两个班作为试点，重点通过改革机械设计综合课程设计、机械制造技术综合课程设计和毕业设计三个环节的实践，培养和提升学生工程设计能力。在三个环节的实践内容的设计安排上有目的地做到综合、连贯，例如，前两个环节可以是同一个机构、机器的某个或某些部分的设计、制造，在毕业设计环节则可以要求学生完成这个机构或机器主要功能结构部分或全部的设计与制造。这样可以使学生对课程设计所涉及的前后知识有综合连贯的认识，使他们具备较为完整的工程意识，也有利于对所要求掌握的知识和所要求达到的能力有循序渐近的认识、理解和提高。

2.以学生自主设计项目为原则，改革实践方法。学生按照课程设计、毕业设计给定的任务，自行选择设计方法、结构、元件。教师给出的任务书可以只给出必要的参数，而不规定具体细节，发挥学生主观能动性，培养学生创新能力。在机电液综合实践环节上，打破按实验指导书或指导教师的要求的模式，在教师制定便于操作和评估的实验原则、管理制度和评估体系的基础上，不规定项目细则，不提供完整的实验系统，仅提供零部件，由学生自主设计实训项目内容与计划，综合运用所学习的相关知识，对原有实践装备的模块化结构进行拓展，动手组装机械、液压传动系统。在教师指导下自主完成图样设计、零件制造、电气控制设计与接线、以及装配、调试等各项任务。重视培养动手能力和解决实际工程问题的能力。

（三）强化双师型指导教师的培养

设计能力是理论知识与工程应用的结合，其层次和难度远大于操作技能的训练和理论知识的拓宽与加深，是学以致用和学用结合的体现。在学生设计能力的培养和提高环节，教师起着关键的作用。增强指导老师的工程能力，培养双师型教师，对学生设计能力的培养将起到事半功倍的作用。教师应正确认识自己的不足之处，可以选择自我提升、相互对比、共同进步等方式，逐步提高自身工程应用能力。首先，对影响设计能力的核心课程与实践环节的内容，及其相互间紧密的联系有明确的认识，查漏补缺。另外，在指导学生课程设计、毕业设计前，教师自己按照任务要求、规范亲自做一遍，可以更清楚的掌握在设计过程中可能遇到的问题，从而更好的指导学生进行设计，解答学生的可能疑问，提高教学水平。再者，可以通过考核平行班级的课程成绩、设计成绩，比较平行班级任课教师教学成果，促进教师相互之间的交流、了解、取长补短，共同进步。第四，教师积极参与产学研合作，解决企业实际生产问题，是提升自身工程应用能力的有效途径。

三、难点分析与解决方法

本研究的重点是通过核心课程群的综合教学，强化设计实践环节，提高学生工程设计能力。实施过程中的难点，其一是切实体现综合核心课程群内容，贯穿各个设计过程；其二是建立评估、反馈机制，完善质量评价标准。针对上述两个难点，解决方法如下：

其一，项目组成员主讲核心课程群各课程内容，项目组成员定期开展教学交流，把握进度，掌握学生学习情况，共同设计各个设计实践环节内容，便于做到教学、设计内容的相互贯穿和有机融合。项目组所有成员同时参与重点专业建设和产学研专业教改的大部分工作，有深厚的理论基础和实践经验，对参与改革和设计的内容熟悉，对学生的现状清楚，同时其中一半教师具有企业的工作经历，具有双师教师资格，为项目的顺利开展奠定基础。其二，质量评价标准的制定可以参照其他院校的先进经验，结合本学院实际情况，逐步完善。评价标准应注重过程评价，不能只看学生成绩或结果，对学生在实践过程中各阶段、各方面的实际能力应做出客观评价，真实反映学生设计能力与存在的问题。

四、结束语

本文提出的在IBL视阈下复合型人才工程设计能力培养的研究与实践方法，目的是在大众化教育的背景下，实施精英教育，切实加强本科毕业生的工程应用能力培养，为社会输送高质量的、受企业欢迎的工程技术人才，有效地解决机械专业本科毕业生的就业困难，适应现代化建设的需要。通过研究与实践，探索机械专业学生在校切实提高技术素质、动手能力、工程实践能力的途径和具体措施；构建机械专业复合型人才工程设计能力培养的质量评价体系；在培养机械专业复合型人才工程设计能力的同时，教学相长，强化双师型教师的培养，提高教学水平，建立更好地提高机械本科学生的工程设计能力培养的教学环境。

参考文献：

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[10]赵新华.论我国国家创新体系企业研发中心建设[J].科技管理研究，2009，（7）.

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关键词：三本；制造模块；教学模式；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0208-02

一、引言

随着经济的发展，动手能力、创新能力强的应用型专业技术人才越来越多地得到用人单位的青睐。城市学院作为培养工程应用型及技术型人才的摇篮和基地，如何培养和输送满足市场经济发展需要，特别是面向环渤海、面向京津冀区域经济的合格人才，成为迫切需要研究和解决的问题。本三生源质量介于一般本科和专科之间，其人才的培养应该定位在高等院校和高职教育的“狭缝”中，既不适合搞科学研发，但也不能降低标准。其目标应该是培养具有一定的理论基础、具备较强的技术思维能力、擅长技术应用的人才。机械制造专业要想培养生产一线的工程师、工艺师、管理师，那么适应就业环境及改革机械制造模块课程体系势在必行。

英国牛津大学现有的■的课程都是由两种以上科目结合而成的，诸如“经济学与工程学”、“文学与数学”等课程。北大在全校范围内也开设了通识教育选修课，由资深教授任教，课程涵盖五大领域：自然科学、社会科学、哲学与心理学、历史学、文学与艺术五大领域。国内外名牌大学综合课程的开设启示我们：课程改革必须科学地寻找不同课程间的联系和规律，扎实学生的专业基础知识，实现“厚基础、宽知识、重个性、强能力、高素质”的人才培养目标。

二、构建“课程教学+实践平台”的课程体系

根据“重点高等工科院校系列课程改革指南”，机械制造专业的教学改革，必须紧跟机械制造行业的发展，突出工程技术教育的特点，同时要面向市场需求，力求培养出具有良好综合素质、体现行业特色、具有创新能力的复合型、应用型专业人才。而传统的机械制造专业课程体系的课程设置单一，知识面和专业面窄，课程难以形成完整的体系，教学内容陈旧，教学方法和教学手段落后等。为了改变这种状况，适应当今社会对机械工程专业人才的需求，培养出基础扎实、知识面宽、创造能力强、素质高的机械工程人才，调整教学内容及改革课程体系势在必行。“课程教学”是最基本的教学建设。学生掌握专业知识和实践能力，是通过严格学习一系列课程实现的。课程是决定教学质量的最基本的因素，课程的选择和课程的质量直接影响培养目标的实现。“工程实践”是高等工程教育的基石，只有通过大量的实践课程，强化实践训练，课程教学才能有的放矢。

“课程教学+实践平台”的课程体系的实质：围绕着“厚基础、宽知识、重个性、强能力、高素质”的人才培养目标，学生在制造模块机械加工过程的整体知识，通过“课堂教学”拓宽知识，通过“实践平台”包括实验、实习、设计及工厂调研来更好地体会并加深理解，提高动手能力，使学生了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程并从中得到锻炼，有效提高了学生实际应用能力、分析和解决工程问题的能力。适应社会经济环境的变化，培养在机械工程领域从事实际工作所需的具有知识、能力和素质的工程应用型人才及技术型人才。

1.《机械制造工程学》、《数控技术》课程群的构建。机械制造模块课程包括《机械制造工程学》、《机械制造工程学课程设计》、《生产实习》、《数控技术》、《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》、《先进制造技术》等专业技术基础课及实践环节。“课程群”突破了过去单个教学过程的限制，内容上要扩展《机械制造工程学》的基础知识，根据需要重新规划、融合、调整，难点部分增加现场教学，增设必修和综合性创新实验，注重几门课程的有效衔接和消化吸收，弥补与后续课程的断层。

2.解决的关键问题。①《机械制造工程学》、《数控技术》课程群的建设。以《机械制造工程学》及《数控技术》课堂讲解为主线，扎实制造基础知识，《机械制造工程学课程设计》、《生产实习》使学生更好地理解和应用课本知识，具体分为以下几个方面：第一，协调各门课程知识体系，增补相关知识。金属切削过程知识比较抽象，难于理解，增加可视切屑形成过程与切削力测量实验。在原来只讲机床概论中传动分析的基础上增加机床结构与设计基础知识，拓宽机床部分的知识面，弥补与后续课程的衔接缺陷。第二，充分利用实验室资源，增加对各类机床传动及结构分析的现场教学，及柔性夹具创新性实验。第三，开展保定向阳精密机械厂与机械系共建实验室活动。（厂家生产的组合夹具、柔性夹具、精密平口钳等产品远销北美、西欧等地区。）把现代的夹具设计思想及产品引入到课堂中来。第四，培养“工艺型”应用人才。以课本中工艺学及夹具的基础知识为重点，整合本课程内容和课程设计所需知识，在生产实习之前布置课程设计的任务，提出课程设计所需知识及实习时到哪个厂家应该了解哪些东西，使学生在实习时有所看，回到课堂有所设计。②制造模块实践平台的运用，培养应用型本三人才。第一，以“《数控技术》课程群”为基础，以《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》为平台，培养“数控型”人才。提高学生综合分析能力及解决工程实际问题能力，培养在机械工程领域从事实际工作所需的具有知识、能力和素质的工程应用型人才及技术型人才。《专业方向课程设计》以机床主传动结构设计为导向，培养具有一定功能的完整结构部件设计严谨的思维方式。《专业方向实践课》主要以现代设计、造型、制造等软件的学习、应用为主线，锻炼学生运用在课堂所学加工制造及数控编程知识亲手加工、实体操作的能力。第二，鼓励部分学生在学习《生产实习》和《专业方向实践课》的时间或课余时间参与国家劳动部组织的各种取证工作，以获得证书换取两门课程的优秀成绩，提高各种加工实践操作能力。

三、机械制造模块课程体系

本三的机械制造模块以《机械制造工程学》课程群、《数控技术》课程为课程主线；以《生产实习》、《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》为实践平台，构建“课程教学+实践平台”的课程体系，培育学生在制造模块机械加工过程的整体知识，通过课堂教学拓宽知识，通过实践平台包括实验、实习、设计及工厂调研来更好地体会并其加深理解，提高动手能力，使学生了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程并从中得到锻炼，这便有效提高了学生的实际动手能力，使其适应社会经济环境的变化，培养在机械工程领域从事实际工作所需的具有知识、能力和素质的工程应用型人才及技术型人才。

1.课程体系的目标。完成各课程群的内容规划调整和有机融合，出版符合课程群体系的教材及开发教学辅助资源，注重几门课程的有效衔接和消化吸收，弥补与后续课程的断层。通过课堂教学拓宽知识，通过实践平台包括实验、实习、设计及工厂调研来更好地体会、加深理解，提高动手能力，使学生了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程并从中得到锻炼，有效提高了学生实际动手能力、分析和解决工程问题的能力。

2.主要特色。第一，机械制造模块以《机械制造工程学》、《数控技术》课程群为主线；以《生产实习》、《专业方向课程设计》、《专业方向实践课》作为实践平台，构建“课程教学+实践平台”的课程结构体系。第二，以建构主义教育理论为指导，大力改革教学方法与教学手段。采用课堂讲授、讨论、自学、动手创新实验等多种教学形式并与多环节考评方法相结合，恰当运用现代化教学手段，激发学生的学习主动性。第三，尝试一种新的课堂讲解、生产实习和课程设计互补的课程群模式。通过课上讲解有目的地将生产实习和课程设计两部分衔接起来，学生通过实习了解行业的前沿知识，真实了解实际加工过程。打破生产实习、课程设计时间上固定顺序的限制，做到理解课本知识需要到实习地实习，按课程设计所需到实习地实习的新的课堂讲解、生产实习和课程设计互补的课程群模式。这样学生在生产实习时有的放矢，改变了原来走马观花、漫无目的的现象。

四、结论

21世纪需要复合型和创新型人才，必须具有较宽的知识面，较强的获取知识的能力，较强的工程实践能力、创新能力和竞争意识以及严谨务实的科学作风。为此，本项研究将适应新的招生管理和培养模式，围绕着“厚基础、宽知识、重个性、强能力、高素质”的人才培养目标，构建扎实学科基础平台，搭建新的知识框架，形成新的课程体系，使学生全面实践和了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程，提高学生综合分析能力及解决工程实际问题的能力，同时培养在机械工程领域从事实际工作所需的具有知识、能力和素质的工程应用型人才及技术型人才。

参考文献：

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篇6

在第三学年春季学期期末，机械设计制造及其自动化专业的学生利用3周的时间进行机械制造技术基础课程设计。

1.课程设计目的

机械制造技术课程设计是在学院机械制造技术基础课程结束、完成生产实习之后，进行的一项综合f生课程设计，是机械类专业重要的实践教学环节。通过课程设计使学生一方面获得综合运用学过的知识进行工艺设计和夹具设计的基本能力，另一方面能巩固与扩大工艺知识、结构设计知识，为毕业设计做准备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作奠定坚实的基础。

通过机械制造技术基础课程设计实践环节，学生能够运用机械制图、机械设计、工程材料、机械制造技术基础等课程中的基本理论和生产实践知识正确地解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，合理完成夹具设计的训练，提高结构设计能力，学会使用相关的手册及图册资料。

2.课程设计特点

(1)涉及的知识面广。设计过程中涉及很多课程知识，包括工程图学、机械工程材料、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、机械制造技术基础等相关知识。机械制造技术基础课程设计是将综合知识合理运用并有机结合起来的训练过程，一些基础课程的掌握程度对课程设计顺利完成至关重要，应融会贯通。

(2)课程设计实践性强。课程设计是以机械制造中的工艺问题和夹具设计作为设计内容，从培养学生应用能力出发，以工艺为主线，注重机械制造技术应用能力的培养和工程素质教育，对培养学生分析问题和解决问题的能力、创新能力、实践能力等起着重要的作用。

(3)知识灵活性大。工艺理论与工艺方法的应用具有很大的灵活性，在不同的条件甚至在相同条件下可以有不同的处理方法，必须根据具体情况进行客观的分析。机床夹具设计可以有多种设计方案，需要对各设计方案进行比较，分析各方案的优缺点，选出最佳设计方案。

(4)与企业工厂生产联系密切。设计内容与工厂的实际加工生产环境紧密相关，很多设计的题目就是直接来源于企业工厂，生产实习效果的好坏直接影响到课程设计的效果。由此可见，课程设计不能局限于书本的知识，更重要的是与生产实际联系起来。

(5)需要设计资料比较多，查找难度增大。设计时理论计算和结构绘图要查找相应教材、设计手册和图册，包括机械制造技术基础、机床夹具设计、机械制造工艺学课程设计指导书、机械制造技术基础课程设计指南、机械制造工艺设计简明手册、实用金属切削加工简明实用手册、机械零件设计手册、机床专用夹具图册等资料。在这门课程设计之前学生接触设计手册和图册比较少。

二、机械制造技术基础课程设计现存的主要问题和弊端

1.设计目的不够明确，对课程设计重要性认识不足

学生对课程设计的目的和重要性普遍认识不够，一些学生没有认识到这是一次理论联系实际和锻炼实践能力的好机会。课程设计期间大多数学生不能将学过的理论知识和设计内容有机联系起来，对有些问题不能主动去思考和分析。受传统教学思想的影响，将此次课程设计与一些基础课程设计同样对待，认为可以对照设计指导书设计步骤和相关图册就可以完成，设计的自主性不强，造成设计效果不理想，不利于学生实践能力的培养。

2.学生综合运用理论知识和信息资料的能力较弱

学生不会从设计题目和任务中发现主要问题，抓住主要矛盾，主要表现在对学过的知识掌握不够扎实，不能和设计内容结合起来，在设计开始阶段无从下手，等待和依靠指导教师来指导。学生缺乏参阅文献资料中有用内容为设计提供所用的思路和方法，导致了对设计内容、要达到的目标不清晰，设计思路混乱，创造性体现不出来。

3.学生表达设计意图的能力普遍较差

大部分学生对设计计算说明书的撰写极不规范，如对设计思路、原理、方法的阐述条理不清，不能对现已取得的相关结论、成绩及存在的问题作出必要的阐述，目录和内容对不上，缺少参考文献等。部分同学在答辩中不能在规定的自述时间内恰到好处地介绍自己的设计内容，论述主次不分，不能将解决问题的思路和方法正确表述。夹具设计时，零件装配关系漏标，零件的制造工艺和装配工艺差，装配图结构绘制不规范，结构设计基本功有待提高。

4.缺乏团队协作精神

尽管学生们能够独立思考，完成设计任务，但还需要集思广益，吸取别人的正确意见。在实际设计过程中往往出现两种不良现象。一种现象是部分同学对设计中出现的种种困难容易产生畏难情绪、缺乏自信，不愿刻苦钻研，最后干脆放弃自己的尝试，等待抄袭别人的成果。另一种现象多发生在由几个同学组成的设计小组中，在设计中同学大多各自为政，各行其是，导致同学间的设计进度不一，无法按时为同组同学提供必要的设计参数而浪费许多不必要的时间，或者负责总体的同学包揽了大部分的工作，其他的同学的积极性没有调动起来，显得无所事事。

以上一些问题暴露出学生实际动手解决问题的能力差，综合能力的不足，主要原因是学生长期受到“应试教育”的影响，以对学生灌输现成的知识为目的，以卷面考试评价学生成绩，由此养成学生只会死记硬背、不会举一反三。学生的思维处于严重封闭的状态，不能随机应变，独立地从事设计工作。

三、探讨课程设计教学体系的改革发展思路

在机械制造技术基础课程设计教学环节上，尽量利用课程设计一些优势，培养学生的创新意识和实践能力，提高学生的综合素质。

1.明确课程设计培养目标。转变课程设计理念

机械制造技术基础课程设计既是巩固学生已学过的知识而进行的教学环节，又是学生在完成生产实习之后将生产实践与理论知识很好结合的一次综合训练过程，可以为毕业设计打下良好基础。机械制造技术基础课程设计不能被简单地看成只是教学中的一个过程，要转变课程设计理念，充分认识到课程设计是培养学生实践能力、创新精神和综合素质的最有效途径，通过课程设计来全面培养并提高其独立工作能力和主动适应专业工作环境的素质。

2.加强课程设计指导教师队伍建设

教师能否正确引导学生在设计中发现问题，解决问题，提高学生对课程设计的热情，这对保证课程设计质量至关重要。建立一支高素质的课程设计指导教师队伍是提高课程设计质量的关键。指导教师在设计过程中处于主导地位，应重视指导老师的培养工作，尽量多安排富有经验的教师指导设计。另一方面要加快对年轻教师的培养，稳定现有的指导教师队伍。

3.重视课程设计题目的选择，丰富课

程设计内容

课程设计题目的选择是否合理将直接影响到学生完成课程设计的效果，课程设计题目设置既要符合教学要求，内容上要有现代意识和一定的先进性，又要让课程设计题目具有一定的实用性、可行性，还要尝试题目的多样化，扩大课程设计知识范围。让学生根据个人能力自主选择给定的设计题目，教师对学生选择设计题目的难易程度做到心中有数，整体把握。只有设计题目的多样化，才可以拓宽知识范围，同时加强同学们之间、师生之间的多沟通、交流、合作，丰富课程设计内容和设计思路，多方位培养学生互助精神和团队精神。

4.加强课程设计管理工作，提高设计质量

由于高校招生规模的不断扩大。学生人数的增加，势必给课程设计的组织管理工作带来了一定困难，需要建立和完善课程设计管理制度。课程设计教学大纲要进行适当的修改与更新，以适应课程设计内容的变化要求。制订严格课程设计纪律，强调遵守课程设计纪律的重要性，加强课程设计的过程管理工作。

5.强调学生在课程设计中的主体地位

在课程设计开始前，首先就要让学生们明确自己是这个实践活动的主体，从领会题目、查阅资料、确定实现方法到设计、计算乃至设计说明书完成，都要亲历亲为，消除学生们的依赖心理，更有助于发挥他们的主动性和创造性，提高他们的实践能力。这样一来，在他们今后遇到问题时就会独立分析、思考解决问题的办法，这样也就达到了课程的目的。

指导教师从开始布置设计任务时就要引导学生了解设计目的、设计题目产生的背景、研究意义与应用价值，解决遇到的问题可能需运用哪些知识、技能和方法，发挥学生课程设计主体作用，让学生自主制定可行的工艺路线和结构设计方案，并能正确评判设计结果。

6.客观评定课程设计成绩

考核是对学生在整个课程设计阶段的表现和工作质量的全面评价，也是调动学生实习积极性的一个措施，要严格实习考核，确保实习质量。

在过去对某些个体评价成绩的方法，比较多地强调过程评价及印象分，无法对某些个体参加课程设计、对问题解决的基本能力进行评价，对学生实际动手能力的提高关注不够。关注过程、兼顾结果，强调评价项目多元，是课程设计本质的内在要求。从实践上看，如果课程设计成绩评价的具体指标体系或评价要点、评价制度、评价方法不易落实或太繁杂，将达不到课程设计成绩评价的目的。通过实践证明，课程设计成绩评价的技术问题可采用将课程设计的目标具体化，把课程的总体目标具体分篇为若干个基本指标，每级基本指标对应具体的成绩，总体成绩即为各个基本指标所得成绩的综合。各基本指标的设置应能根据具体实际，设计成可观察、可测量的项目。通过这样的方法来评分，更能较真实地反映某个个体在课程设计过程中的实际情况，避免错误打分和凭印象给分的现象，反映学生课程设计真实成绩。

在机械制造技术基础课程设计的成绩评定基本指标包括出勤考核(占20分)、绘制图纸质量(占30分)、设计说明书(占30分)、答辩表现(占20分)四项。出勤考核能客观反映学生出勤情况，工作态度，有利于调动学生的积极性。绘制图纸质量能反映夹具结构设计是否紧凑合理，是否具有创造性，是否符合国家制图标准。设计说明书能反映零件加工工艺规程制订是否合理，计算是否准确和详实，说明书撰写是否规范等等。课程设计完成后，要进行课程设计的答辩，进一步检查和总结学生在课程设计过程中对所用有关的理论、概念和方法的理解和应用的情况，进一步掌握学生独立完成课程设计的程度和能力，根据学生回答教师提出的问题情况，更准确地了解学生对设计的态度、创新意识及独立完成的能力。

四、发挥课程设计优势，提高学生综合素质和能力

1.提高学生资料检索的能力，学会查找和使用资料

学生选定设计题目后就要准备合适的参考书、手册和图册，在工艺设计过程中借助“机械制造工艺学”、“机械制造工艺设计简明手册”、“切削加工简明实用手册”和“实用金属切削手册”等资料制订出零件的加工工艺规程，在夹具结构设计过程中借助“机床夹具设计”、“机床专用具图册”和“机械制造技术基础课程设计指南”等资料确定零件加工专用夹具结构方案。通过设计资料的使用，学生可以掌握设计一些数据的查找方法和查找过程，可以培养学生独立分析和解决问题的能力，进一步熟悉和了解本专业领域相关的科学技术。

2.锻炼和提高学生动手能力

在课程设计完成过程中，学生在工艺设计时对零件进行工艺分析的基础上，制订零件的工艺路线和划分粗、精加工阶段，分析比较零件加工方案后再从中选择比较合理的加工方案，进行必要的工序尺寸计算，根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准，选择机床及夹具和刀具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量和时间定额。学生在夹具结构设计时要能够根据工序卡片规定的定位夹紧方法，正确选择夹具元件，能正确进行定位误差和夹紧力计算，合理布置夹紧力作用点、作用方向和正确确立夹紧结构，能够根据国家制图标准运用必要的视图完整地表达出零件专用夹具结构，能正确标注设计尺寸，合理标注技术要求。以上独立的设计工作对学生实际动手能力的提高意义非常重大，为毕业设计和今后工作奠定了坚实基础。

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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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《机械设计基础课程设计》是机械设计基础课程实践环节的一个必不可少的环节，旨在通过学生自主设计，培养工程类人才的分析能力、实践能力、动手能力、应变能力、语言表达能力和团队合作精神。针对现在课程设计中存在的一些问题，提出几点改进的建议，以期学生能从课程设计环节取得更大的收获，培养出更适应社会发展的工程应用人才。

关键词：

机械设计基础；实践环节；工程应用

《机械设计基础课程设计》作为《机械设计基础》课程的延续，机械设计基础课程的一个重要实践教学环节，是工科院校机械类学生第一次独立自主设计，主要考核学生分析查表、分析实际问题、绘图和语言表达等方面的综合能力。也是一次对理论与实践相结合的新教学模式的探索。随着社会和企业对人才需求的变化，要求机械类工程应用人才具有扎实的理论知识基础、良好的动手操作能力、独立思考能力，具有发现、分析和创新性的解决实际工程问题的能力。这也对我国大中专院校的教学质量提出了新的要求和目标。与此同时，机械设计基础课程设计作为一个重要的实践环节也凸显出了更大的意义。本文围绕培养与企业需求相符合的工程应用型人才这一目标，从机械设计基础课程设计的教学内容、教学方法和考核制度等方面进行改进和实践。

1“机械设计基础课程设计”现阶段存在的问题

1．1题目单一，束缚学生创新力

机械设计基础课程设计设计题目多为以减速器为主体的传动机械装置。主要包括对传动参数计算、齿轮传动设计、带传动设计、轴的设计、轴承和键等常用零部件的选用。该装置比较全面地反映了机械设计基础课程教学内容，成为各大高校常用的典型课程设计题目。采用“教师随机辅导，学生自主作业”的教学模式，主要考核学生分析查表、分析实际问题、绘图和语言表达等方面的综合能力。题目单一带来的后果就是网上参考资料泛滥，或者往届学生设计资料外流等各种原因造成的学生抄袭情况严重的现象。导致与学校开设这门课程的目的有所偏离，更重要的是这种现象严重束缚了学生的创新力。

1．2设计任务大，时间紧

机械设计课程设计实践周期大多为三周，通常在理论课程后进行，根据学生专业基础知识差异，可分为单级齿轮减速器和二级齿轮减速器。课程设计设计大量的参数计算，需要学生在掌握理论知识的基础上能够熟练使用设计手册，而且在设计过程中还需要全面考虑强度、刚度、密封、以及加工工艺等方面的问题，学生在缺乏实际设计经验的情况下很难顺利完成设计计算。同时在整个设计过程中还融合了工程力学和几何公差与测量方面的知识。这些课程开始时间与课程设计间隔过长，很多学生无法快速学会将这些知识运用到课程设计当中。初次之外，绘图工作量较大，一般要求学生手工绘制一张A1的装配图和两张A3的零件图，书写一本课程设计说明书。种种原因都导致学生时间紧迫，无法在有限的时间里面完成优秀的设计。

1．3管理方式存在差异

理论教学主要在课堂进行，有教师主导，严格按照教学计划进度教学。而课程设计一般指定一个固定教室，以班级为单位。在课程设计期间，要求学生按照教学时间集中在教室进行学习，在此期间，教室随机进教师对学生进行辅导和考勤。这种管理模式对学生的自律性要求极高，事实证明，大部分学生并不能严格按照要求时间节点完成设计任务，导致整个设计过程延后，设计质量下滑。

1．4学生态度不端正

课程设计考核以答辩形式为主，很多学生认为不管过程如何，都不会出现不及格的情况。这种心理使得大部分学生态度不端正，缺乏对该课程的重视。导致的后果就是最终的设计成果质量较差，甚至为学生抄袭提供的正当的借口。这与机械设计基础课程设计开设的目的是相背离的。

1．5缺乏团队合作精神

机械设计基础课程题目大多为减速器传动装置，要求学生独立完成。为了保证每位学生数据不会重复，一般可根据结构和数据不同划分，这样也可以减少抄袭现象。然而，机械设计基础课程设计时间长，工作量大；涉及的理论知识相对宽泛，且学生又都缺乏实践经验。这样问题都会影响设计进度和质量。一般课程设计都会安排教师进行指导，为培养学生独立思考和分析问题的能力，教师一般都其监督和引导作用。一旦遇到疑难问题，而指导教师又不能及时出现并予以解答，学生只能束手无策。作者通过对学生观察，发现大部分学生在设计过程中独自为营，遇到问题只会埋头思考，反复琢磨却无处求解，对很多设计过程要么不求甚解，要么抄袭其他人。最终在这个环节的收获也是寥寥无几。

1．6考核标准存在差异

机械设计基础课程设计的最后成绩主要由课堂考勤、进度检查、数据计算准确与否、作图质量和答辩等几部分组成，分为优、良、中、及格和不及格五个档次。与笔试形式的考核不同，这种考核方式没有一个明确的评分标准。由于每位指导老师评估成绩时的侧重点不一样，导致考核时上述各部分所占的比重也不尽相同。为此而产生的影响就是经常有学生对自己获得的成绩与预期有所偏差。这种现象也极大地打击了部分学生的积极性，对该课程环节在全校的印象产生消极作用，不利于对下一届学生课程的开设和管理。

2提高“机械设计基础课程设计”水平的方法

2．1从题目改革入手，培养学生创新力

国外高校注重实践创新能力的培养，建立创新激励机制和多渠道、多层次开展实践创新活动。培养学生创新能力是世界上许多科技强国高等教育改革的目标。日本把科学技术中创造力作为一个重要的发展战略。德国将学生开拓创新能力作为新世纪教育的重要部分之一。我国的高等教育也提出深化教育改革，加强素质教育，开展提升创新的教育。提高学生的实践能力，培养求异思维；注重个性发展，是培养他们的创新精神和创新能力的必要途径。传统的机械设计基础课程目的是巩固所学理论知识，重在引导学生将课堂所学融入到设计当中。因此，减速器设计基本满足这一要求，这也是课程设计题目常年不变的原因所在。题目和数据不变导致的后果就是学生思维受限，缺少对新事物的好奇心以及解决问题的新方法的探索。最终完成的作品大都中规中矩，缺少创新点。21世纪的人才培养模式是：“低重心、宽口径、重实践、强能力”。为此我们必须更新教育思想和观念，加强机械设计课程设计的改革和建设，着重培养学生的协同创新能力。为达到这样一个目标，我们可率先从课程设计题目改革开始。减速器传动装置所包含的设计内容确实能全面的概括机械设计基础这门课的是知识点，不需要刻意回避对改题目的选用，但参与课程设计的学生专业各有不同，包括机械设计制造及其自动化、车辆工程、工业工程和材料专业的学生。我们可以从学生的专业不同入手，结合各专业的学习重点对题目适当调整，例如车辆工程专业主要培养的是与汽车工程有关的设计人才，学生对汽车的认识和兴趣也相对较大。为此我们刻意将减速器设计改为变速器的设计，这样既能与学生所学专业联系起来，也能考核学生对机械设计基础课程理论知识掌握情况，以此类推，对材料专业可在考核机械传动零件的设计同时侧重考核对减速器的材料选择和结构优化。这些细微的改动既符合课程设计开始的目的，又能结合学生专业的特点。除此之外，教师还可以自主拟题，或者将一些适合学生的大学生创新比赛的题目引入课程设计当中去，让学生又更多的选择空间。同时，这些新题目参考资料较少，更能激发一部分学生对未知的挑战，激励学生发散思维，提出更多有创新的想法，最终设计出具有创新力的优秀作品。

2．2合理安排设计时间，保证设计质量

课程设计题目通常都是几个学生做一个题目，只在数据上有所不同。课程设计的开设一般都在机械设计基础课程之后，理论与实践环节相对独立，而对于在设计过程中需要运用的其他相关课程的知识，也与课程设计开设的时间相距较大。这些客观原因都给学生的设计带来不便，除去设计所花费的时间，学生还要花费大量的时间来回顾以前学习的课程知识。这样造成的后果就是时间不够，最终只能敷衍了事。解决这个问题的关键在于如何安排时间。首先，传统课程设计的任务下达时间较晚，学生准备不充足，容易手忙脚，这是由理论教学和实践环节脱节而导致的。为此可将课程设计任务融入理论教学当中，分阶段的穿插在教学过程中，使学生能够明确设计要求，带着设计任务进课堂。既有利于学生掌握课程内容，又能培养学生理论联系实际的能力。同时，学生还可以利用课余时间研究课程设计任务，及时请教老师。这样既能缩短设计时间，也能减轻教师的指导任务。逐步培养学生发现问题并解决问题的能力。其次，就作者观察，大部分学生在接到设计任务开始，或是埋头思考，或是无所适从，缺乏交流和沟通。而现代企业对人才的需求上更多的是要求协同合作，在实际生产中，任何一个机械设备也不可能单靠一个人设计完成，也不可能单靠一个人的设计方法完善所有功能，必须融合团队所有人员的思想。因此，必须在学生阶段培养学生协同合作的能力。最后，课程设计任务中要求学生手工绘制装配图和零件图，工作量较大。而且与现代企业的设计模式存在差异，为避免学生与企业脱轨，可适当引入计算机辅助软件，培养学生的绘图能力。

2．3改革考核制度，启发学生创新思维

传统的课程设计考核方式主要是答辩形式，一方面考核学生对设计任务完成的情况，一方面考核学生的语言表达能力。由于指导教师不同，每个人心中的考核标准存在一定差异，导致最终学生的成绩也各有不同。解决方法之一是统一考核标准，在组织答辩之前，所有的指导教师可以集中讨论，对评分标准有一个统一认识；其二是根据学生选题难度划分不同评分标准，如：选择常规题目和自选题目的学生在创新性上存在差异，可将创新能力作为评分标准；个别学生在绘图过程中使用的计算机辅助工具，可将对软件的操作作为评分标准；或者由学生组织团对设计并参与相关赛事，可将团队合作作为评分标准。这些新型的评分标准可极大地激励学生灵活应用计算机工具，创新性的分析和解决工程实际问题。最终培养出适应企业模式的综合性机械类应用人才。

3结论

本文结合了我国经济发展和现代企业的对人才的需求，对机械设计基础课程设计这一实践课程存在的题目单一、设计任务大、时间紧、理论是实践脱节、学生态度不够端正、缺少团队合作精神、考核标准存在差异等方面的问题提出相关的解决方法，为提高机械设计基础课程设计水平提供一定借鉴。

参考文献

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［9］吴越，李晓斌．高等教育强国发展的三维模式：日本的探索［J］．中国高教研究，2013，（5）：57－61．

篇9

1“甩图板”的实践应用研究

系统的理论教学模式改革，使学生具备了工程图样的读图与绘图能力、计算机绘制工程图纸的能力和计算机创建三维模型、装配体的能力。而如何在后续的课程设计、综合实验及毕业设计环节熟练应用CAD软件进行设计、绘图，如何教学到应用全面贯彻甩图板才是重中之重。机类学生基本所有实践环节都与工程制图密不可分。如机器测绘的工程图纸、机械原理课程设计的机构简图、机械设计课程设计环节设计的减速器的零件图和装配图、机械制造技术基础的工装等，包括综合性环节的毕业设计，都要甩掉图板，科学地使用计算机辅助设计软件。以开设在第3学期的为期2周的机器测绘为例，就是对工程制图能力的一个综合应用，是全面提高学生制图能力和计算机绘图能力的综合性实践环节。按原教学安排，2周的机器测绘，学生要分组对一小型仪表车床进行拆装、对零件进行测绘、绘制零件草图、绘制零件工作图、汇总数据绘制装配图，其中手工绘制零件工作图和机器装配图，绘图量大、耗时多，多数同学绘图质量不高。如果甩掉图板，绘制草图后，计算机绘制零件二维工程图纸和装配图，不但绘图质量大大提高，效率也会有很大提高，这样学生就可以有剩余的时间完成部分零件的三维建模，甚至可以完成三维装配及动画演示，甩图板后学生在机器测绘环节完成的仪表车床装配体如图1所示，可见甩图板教学模式的教学改革成果显著。

2机类学生工程制图实现“甩图板”的实践结果分析

以我校2011级机械设计制造及其自动化专业机械电子工程方向B142121班为例，对其机械设计课程设计环节计算机辅助设计软件使用情况做一统计及分析，具体数据如表3所示（该课程设计图纸内容包括2张零件图和1张装配图）。31名学生自愿选择是否使用CAD软件，结果显示，大部分学生都会选择CAD软件进行辅助绘图工具，并成绩较好。学生普遍反映，使用CAD软件完成课程设计收获很大，不但提高效率和图纸质量，又有机会熟悉和练习CAD软件，为后续的其他课程设计、毕业设计乃至工作都打下了良好的基础。

3结语

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【关键词】 机械设计基础 课程设计 质量

【中图分类号】 G710 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2012）07（b）-0019-03

《机械设计基础》课是高职高专院校机械类及机电类专业的一门主干专业基础课，课程设计是《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的实践性教学环节，是高职学生在校期间第一次较全面的设计训练，其目的是培养学生综合应用机械零件及其它先修课程知识去分析和解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程学到的理论知识；通过对通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计，使学生掌握机械设计的一般方法和一般步骤，培养学生独立设计能力；使学生在计算、制图、应用设计资料；熟悉有关国家标准、规范、使用经验数据，进行经验估算等方面接受全面的基本设计训练；另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风.提高工程设计及创新的能力。与毕业设计一样，课程设计是工科学生向实际工作过渡的必要的训练手段，对学生将来工作中实践操作能力和各项工作能力的培养有着非常重要的作用。

在目前高职高专教育大环境下，部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才，而是培养应用型人才，以适应社会发展对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标，所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。

1 《机械设计基础》课程设计的现状及存在的主要问题

1.1 《机械设计基础》课程设计的现状

《机械设计基础》课程设计通常有变速箱、差速器、齿轮传动等课题，但目前，多数学校《机械设计基础》课程设计仍采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象，设计课题一般为专用传动中的二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器等，设计时间一般为两个设计专用周，一般安排在学期末进行。设计内容包括：拟订设计方案；选择电动机类型；运动和动力参数的确定计算；主要传动零件的设计；主要零件工作图及减速器装配图的绘制；设计计算说明书的编写。设计工作量一般为传动运动简图一张；减速器装配图一张，零件图两张及计算说明书一份，最后进行设计答辩。在设计过程中，指导教师对学生进行指导和答疑，同时对学生进行阶段性检查、质疑，以作为整个设计成绩的参考。指导过程中，指导教师一般只作方向性指导，旨在培养学生独立的设计思维、独立分析和解决工程问题的能力。通过设计，大多数学生都感到收获很大。但在《机械设计基础》课程设计中还存在一些应该引起重视和解决的问题。

1.2 《机械设计基础》课程设计存在的主要问题

（1）学生对课程设计的重要性认识不足

在教学过程中，有一部分学生对课程设计的重要性认识不足，缺乏设计的感性经验，缺乏积极性和主动性，也缺乏创新意识，对课程设计持应付态度，敷衍了事，加上设计安排时间紧的因素，为了完成任务东拼西凑，有的学生相互抄袭，甚至在网上下载等，严重影响了课程设计的质量。

（2）学生对先修课程的综合应用能力较差

《机械设计基础》课程设计是对机械制图、互换性与公差、工程力学、金属材料学等先修课程的基本知识、理论结合工程实际的综合应用，也是对这些课程体系中的知识进行重新建构、综合应用的过程。在教学实践中发现学生整合知识的能力较差，比如不能很好地应用力学知识对在外荷载作用下的轴进行精确强度计算校核；在绘图中不能正确应用机械制图基本知识，按照国家制图规范绘制图形等等。

（3）学生缺乏工程实际经验知识

高职学生普遍缺乏工程实际知识，对零部件的结构设计、精度选择、工艺过程等方面的要求只能比照书本、资料进行模仿设计，很少结合工程实际综合考虑进行设计，大多数学生的设计方案可以说纯属“纸上谈兵”型，无工程实际意义。例如在确定减速器及零件的主要尺寸时，注重理论计算结果，不能综合几方面要求来最终确定。由于学生对减速器的制造、安装、调整、维护的工艺过程缺乏实际的感性认识，致使对大量工艺问题缺乏认真考虑，或感到无从下手，不能把零件必须具备的良好工艺性要求贯穿于设计过程中。另外，学生对工厂现有的生产设备、加工手段缺乏认识，因此在设计中对零件的加工精度、装配精度和技术要求的内容提不出合适的要求，制约了课程设计质量。

（4）指导教师角色定位存在问题

不少教师在课程设计指导过程中采用传统的教学模式，缺乏创新，充当保姆角色，表面上看可能提高了设计质量，实际上不注重培养学生的创新思维和独立工作能力，学生的能力没有得到提高。有的教师管理不到位，缺乏过程监督，不注重阶段性考核，只看重最后结果，这两种现象都达不到课程设计的教学目的。

2 提高《机械设计基础》课程设计质量的措施

为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力，适合新形势下对培养“应用型、技能型”人才提出的新要求，如何改进和提高《机械设计基础》课程设计教学效果，针对学生在课程设计中存在的问题，我们主要采取了以下几种措施。

2.1 充分认识课程设计的重要性，加强实践性教学

在指导课程设计时，上好第一堂动员课，使学生充分认识到课程设计的重要性，其意义不仅仅是掌握机械设计的一般过程和熟悉设计程序，更重要的是对后续课程的学习有着很好的帮助，乃至对以后的就业及能否胜任工作岗位都有着十分重要的影响。在课程设计中应集中精力根据设计题目的要求、条件、数据，做好资料收集、分析资料，认真思考，深入研究，按照设计程序进行设计，培养优化设计思维和能力。

指导教师应把课程设计作为比课堂理论教学更为重要的教学任务，加强责任，认真对待，精心辅导。在指导学生时，要注意辅导方法的应用，应启发、引导学生独立思考和自我反省。开展小组讨论，在讨论中不同的设计思路、观点、认识，得到互补和启发。针对学生缺乏机械工程感性知识的问题，应加强实践性教学环节，应充分利用多媒体、模型和实物讲解；组织学生到工厂参观、实习，让学生有更多的机会观察、了解、认识各类机器的构造、传动关系及工艺流程，以增强、提高学生的工程实际经验。指导教师应积极学习新知识、新技术、新材料的应用，积极参加工程实践，丰富自己的工程经验和工程知识，为学生创造增加感性知识的条件，以便更好地指导设计，提高课程设计质量。

2.2 理论教学与课程设计紧密结合

《机械设计基础》课程设计是在课程理论和实验教学完成后进行的一个实践性教学环节，其设计题目所要求的内容涵盖了课程中大部分内容。在教学中教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来，融合到课程理论教学中，课程设计指导教师应根据以往的指导经验，把课程设计中易出现的问题作为例子讲解；比如讲到齿轮传动时可以结合课程设计讲解轮齿的受力分析、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度计算。可以把课程设计分为带传动、齿轮传动、轴、轴承和电机及箱体设计五个模块，与教材相应练习题结合起来，作为课外练习布置给学生课后完成。这样学生通过训练，积极性得到提高。到进行课程设计时，课题中的理论计算部分已经经过了演练，提高了效率，减少了错误。可以较顺利地完成设计计算说明书的编写，把较多的时间和精力用于结构设计和绘图，提高了课程设计质量。

2.3 改革选题，提高课程设计效果

摒弃“多年一题”的现象，打破传统的教学模式，在设计题目和内容上进行改革。（1）题目要体现教学目标：应根据《机械设计基础》教学大纲要求，针对高职学生特点，设计题目应有较强的典型性和仿真性，选题原则一是要有综合性，能涵盖课程的主要内容；二是可以考虑简单的整机设计；三是难度和工作量要适当，不至于产生畏惧心理而无从下手；四是要有一定的灵活性，有利于激发学生的兴趣和创造性思维；五是题目要学生分工协作完成，有利于培养团队精神。（2）题目要与先修课程衔接：选题要考虑与先修的机械制图、金属工艺学、机械制造基础等课程的衔接。高职《机械设计基础》不涉及复杂的机构、运动学、动力学方面的知识，主要侧重通用零件和简单机械传动机构的结构、特点、应用范围和维护等内容。设计题目不应有太复杂的机构，选以减速器为主体的传动机械装置较为适合高职学生，有利于培养学生结构设计、强度计算、精度设计等方面的能力。（3）题目要注重多样性和挑战性。在实际工作中，我们围绕结构工艺性，按不同的传动方案、原始数据、不同的减速器类型布置课题，使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平与能力相适应，使设计具有创新性和针对性。

2.4 改革传统的指导形式

现代教育强调以学生为主体，以教师为主导。作为指导教师，一是要改进指导方式，采用分段、个别与集体相结合的动态指导方式。设计前把任务、难点、需要注意的事项交代清楚，要注意针对学识和能力差异，因材施教，做好个别辅导，对缺乏独立思考能力的学生应多采用“启发式”教学法，对积极思考的学生可以采用“讨论法”多鼓励和肯定，一起讨论启发其思维作最优选择设计，然后提出修改意见或建议，对能力较差的学生应耐心辅导、详细讲解，善于发现其优点，及时表扬，帮助其树立信心和养成良好的学习习惯；中期针对易出现的共性问题、错误，集体指导，后期加强检查与纠正。二是要树立正确的指导理念，教师要引导学生变模仿型设计为思考型设计，变逐步讲解为必要提示，变提供详细资料为列出参考书目，鼓励学生积极主动去查手册、找资料，培养他们对各种信息的收集、分析、归纳、整理能力。充分发扬民主，调动学生思维，教师不过早下结论。比如在确定方案阶段，可以增加方案论证，首先由小组学生提出设计方案并阐述其优劣性，然后由学生和教师对方案提出质疑，教师进行总结，给出指导性意见，促进学生主动思考，开阔了学生视野，也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。三是要引导学生树立正确的设计思想，设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程，要树立严谨的工作作风和坚韧不拔、克服困难的意志。

2.5 加强计算机的应用能力

随着计算机绘图的普及，以及用人单位对高职毕业生职业技能的要求，教学中应注重培养学生的计算机应用能力。对于课程设计中的图纸，可要求学生用计算机绘制并打印。针对以前学生计算机绘图能力普遍较差的状况，在学生上《机械制图》课时，我们要求教师适当加强CAD模块的教学和训练。这样，学生在进行课程设计时既可以把主要精力放在结构设计上，计算机绘图能力又得到了提高，图纸干净整洁，有效地提高了课程设计质量。

2.6 严格控制设计进度

严格控制课程设计进度是提高课程设计教学质量的一项重要措施。学生花费二至三周的时间做课程设计，只有掌握好设计进度，有计划、有步骤地进行才能保质、保量、按时完成。《机械设计基础》课程设计是一项较复杂的工作，不仅计算、绘图工作量大，还要综合应用先修课程相关知识，查阅有关资料和手册，若设计进度快了，就会出现不求甚解的问题，缺乏深入细致的工作，其结果可能是解决了问题的表象，只知其一，不知其二，对机械设计的客观规律、设计思想缺乏认识，达不到教学预期目的。有的学生一开始并不着急，总认为时间充裕，就会出现前松后紧，当感到时间紧了，就加班加点突击设计，不仅难以按时完成设计任务，质量也无法保证。课程设计的进度计划应由指导教师提出，与设计任务书一同发给学生，进度计划应明确设计过程中各阶段所用时间和完成日期，要求学生基本上按进度计划进行。为保证学生能按计划进行，教师应加强过程指导，严格把关，及时检查督促进度和质量，每检查一次，教师都在设计材料上签字，并做好相应记录。

2.7 重视总结、答辩

学生完成设计任务后，要引导学生进行总结。学会总结有助于学生进一步熟悉和掌握设计方法和设计程序，剖析方案优劣，自己在设计中的得失，找出设计中应注意的问题，用以指导自己以后的学习和工作。总结应先由学生进行，教师点评，肯定成绩，指出不足。按照大纲要求，应进行答辩。实践证明答辩是学生升华专业知识、提高口头表达能力和心理素质的有效手段，是教师检查设计质量、全面分析与评估设计思维的必要环节，可以督促学生及时复习和总结知识，搞懂设计中的各个问题。每个学生答辩时间一般在10—15分钟，先由学生自我陈述，阐述设计方案的优缺点、主要流程、总结与体会等，随后由教师和学生自由提问，评定答辩成绩。通过答辩这一环节，学生的设计能力、综合应用能力，应变表达能力都有一个质的飞跃。

2.8 改革成绩评定模式

考核方式在很大程度上左右着学生的学习态度和学习方式，在实践中，教师应该探索出一套既可以激励学生，又能科学考核的成绩评定办法。

加强对设计全过程的考核，以图纸、计算说明书、答辩成绩为主，加强对出勤率、工作态度、进度等环节的过程考核，以及创新意识、独立工作能力等可以在成绩考核中有所体现，进一步培养学生的工程素养。制定科学合理的评分标准，形成良好的考核机制，有利于提高课程设计质量。

3 结论

高职教育强调培养“应用型、技能型”人才，《机械设计基础》课程设计是高职生第一次“应用型”的实践训练，实践表明，以上做法，充分调动了学生的学习热情，课程设计的整体质量有了明显提高，对后续专业课程的学习、毕业设计及学生将来从事工程技术工作奠定了坚实的基础。

参考文献

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