对机械设计课程的初步认识范文

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关键词：机械设计；项目化教学；教学项目设计；课程考核

中图分类号：G522文献标识码：A文章编号：1671―1580（2015）10―0085―03

“机械设计”是机械类专业的一门专业基础课，其目的是培养学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构及零部件的分析方法，并具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力。 因此，本课程在学生学习相关技术基础和专业课程中起到承前启后的作用。然而，由于应用型本科的学生理论基础相对较差，不愿意上纯粹的理论课，但动手能力尚可，因此在课程的教学设置上，与应用型本科人才培养的特点和目的不相适应。为此提出对“机械设计”课程进行项目化教学改革。

一、课程的教学现状

我校的机械设计课程包含机械原理和机械零件两部分内容，96个学时。从近几年的教学实践和毕业设计的反馈信息来看，由于传统的授课方式是以教师讲授为主，学生只能被动地接受，在教学设计上通常只孤立地介绍各种机械零件和机构的知识及设计方法。因此给学生的印象是该课程理论性强、内容多且各章节之间没有联系，设计校核内容复杂，且由于学生的工程意识差，没有实践经验，没有良好的自主学习习惯和学习方法，无法综合应用各先修课程的基础理论知识来解决问题。而在该课程的实验教学中主要以验证性实验为主，缺乏综合性和设计性实验。考核方式上，往往是通过笔试的方式进行，学生复习时只能死记硬背，并不能真正检验综合能力。

二、课程项目化教学的具体内容

1.教学项目选取的基本思路

以项目为载体对“机械设计”课程内容进行重新构建，其关键在于选择合适的项目，用来教学的项目必须既能达到锻炼学生工程项目的能力，又能覆盖机械设计课程所授的内容。选择一个好的项目需要认真理解本课程的培养目标和教学大纲，清楚每一章节要求学生掌握的知识和能力，分析各章节之间的联系，将项目的内容分布到各相关章节中去，让学生掌握课程中所涉及的有关知识要点、方法和设计技能，以此提高学生专业技术应用能力和实践动手能力。

2.教学项目的设计

根据上述基本思路，结合本校现有的设备条件，设计了8个教学项目（见表1），项目由简到难，层层深入，逐步增加各知识点的覆盖。

3.项目的教学过程举例

以项目4为例，该项目所涉及到的知识点多且琐碎，要完成此项目必须掌握标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算、轴的结构设计和校核、平键的选择与校核及轴承的选择与寿命计算等相关知识。因此，在开始项目前，将原教学班分成一个个的教学小组，表1 教学项目、主要知识点和教学目标项目名称项目内容主要知识点教学目标项目1 三种典型机械模型的测绘与分析1.鄂式破碎机、内燃机、牛头刨床的测绘与简图绘制；

2.三种典型机械模型的自由度计算。1.机构、机器、零件、构件、部件等机械基本名词术语；

2.平面机构简图绘制、机构自由度计算等。1.具有区分机器和机构、零件和构件的能力；尤其要有具有认识构件的能力；

2.掌握平面机构简图绘制和自由度计算的方法；

3.具备用图形表达运动副和几种常见机构的能力。项目2 热处理炉门开闭机构设计根据要求设计热处理炉门的开闭机构1.平面连杆机构的类型、特点、基本特征；

2.用图解法进行平面四杆机构运动原理的设计。1.平面连杆机构的设计方法；

2.能分析炉门启闭机构的工作原理。项目3 螺旋千斤顶设计根据使用要求设计螺旋千斤顶用于提升重物1.滑动螺旋传动的结构和特点；

2.螺纹的类型、组成、特点及应用；

3.螺纹联接的强度计算。1.掌握滑动螺旋传动的设计方法和过程；

2.能分析螺旋千斤顶的工作原理。项目4 单级直齿圆柱齿轮减速器的设计1.标准直齿圆柱齿轮传动的设计；

2.轴直径估算与结构设计；

3.平键的设计计算；

4.轴承的设计计算。1.标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算；

2.减速器中各轴的结构设计；

3.轴上平键的选型和强度校核计算；

4.轴承的选型和寿命计算。1.掌握一对标准直齿圆柱齿轮传动设计计算的方法；

2.初步具备减速器中轴的直径估算与结构设计方法；

3.掌握键联接的主要类型和应用；初步具备进行平键选型及强度校核计算的能力；

4.掌握轴承的主要类型和应用；初步具备进行轴承选型及寿命计算的能力；

5.初步具备查阅机械设计手册的能力。项目5 多级减速器的拆装与设计计算1.多级定轴减速器拆装与动力参数设计计算；

2.行星减速器拆装与传动比计算。1.轮系的功用；

2.定轴轮系传动比计算及动力参数设计计算；

3.行星轮系传动比计算及从动件转向判断。1.通过对两种多级减速器的拆装及组装达到对多级齿轮减速器的类型、结构和组成有实际的认识；掌握多级齿轮减速器中各零件的名称和作用；

2.掌握多级齿轮传动的传动比的计算；

3.掌握多级定轴齿轮传动的动力参数计算。项目6 家用切菜机设计1.叶类长茎类蔬菜家用切菜机的方案设计；

2.切菜机切菜部分机构、夹紧机构、传动机构的设计；

3.切菜机其他机构的设计。1.曲柄滑块机构的设计；

2.不完全齿轮齿条的设计；

3.弹簧夹紧机构的设计；

4.带传动的设计；

5.自锁机构的设计；

6.轴承的选用；

7.轴的结构设计与校核。1.掌握曲柄滑块机构、不完全齿轮齿条机构、带传动、轴承、弹簧夹紧机构、轴等的设计与选用；

2.掌握通用机械零部件、机械传动及一般机械设计的基本方法和步骤；

3.提高学生设计计算、制图、查阅设计资料、考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。项目7 抛射式教学用网球发球机设计1.抛射式教学用网球发球机的方案设计；

2.机械结构设计；

3.零件强度校核。1.链轮的特点及选用；

2.齿轮的设计及强度校核；

3.行星轮减速器的选用；；

4.离合器的选用；

5.飞轮的设计；

6.轴的设计及强度校核。1.掌握行星轮减速器、离合器、链轮、齿轮、轴的设计与选用；

2.通过对网球发射机的设计能灵活综合运用所学的机构与机械传动设计、分析的理论与方法。项目8 柔性自动化装配教学实验系统机械传动装置设计1.柔性自动化装配教学实验系统机械传动装置的设计；

2.机械结构设计。1.机构与传动的综合应用；

2.机械系统设计；

3.带传动的特点及设计；

4.减速器的设计；

5.轴的设计；

6.轴承的选用；

7.各种联接。1.通过对柔性自动化装配教学实验系统机械传动装置的设计能掌握机械传动系统的设计方法；

2.掌握减速器、带传动、齿轮、轴、轴承、联接的设计与应用。每个小组在接到项目后必须充分讨论项目，明确项目要解决哪些问题，需要哪些方面的知识，查阅哪些资料并收集信息。教师在教学过程中，可让学生先拆装、测绘单级齿轮减速器，初步建立感性认识，然后讲解减速器中所涉及到的知识点，如齿轮、轴、轴承、键等，每介绍完一个内容，可将齿轮、轴、轴承、键的设计作为教学项目的子项目，这样学生在学习的过程中是带着任务在学习，可激发学生的学习积极性。在学生做项目过程中，教师巡回指导，对学生不完善的思路进行修正，以加强学生的能力训练，提高任务完成的质量，最后要求学生课外进行讨论总结，每组写出设计报告。每一任务完成后，进行课堂交流，对项目中如何解决问题做相关介绍。在该阶段，学生不仅回顾了自己设计过程中存在的问题，知道了如何改进的方法，还锻炼了学生的语言表达能力。

4.课程考核方式

在课程的成绩评定过程中，着重考查学生灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力，采用多元化的成绩评定方式。做项目的学生平时占20%，可以不做常规作业，在每一个项目学习结束后，以小组为单位用PPT展示其学习成果，各个小组再根据每位学生在小组中的综合表现给予评分，项目成绩占50%，期末考试成绩占30%。项目成绩分为过程成绩和最终成绩，在项目进行过程中，教师根据学生的设计方案、创造性、合理性等方面来评分，项目完成后，根据完成的实际情况给予评分，两部分的评分总和即为项目成绩。此外，鼓励学生自己立项，自主设计，参加大学生创新设计，提升学生工程创新意识、实践能力和团队合作精神， 促进应用型人才的培养。

三、结束语

机械设计项目化教学改革是将传统课程中的知识点分散到各个项目中去，对培养学生的设计、计算和创新能力有很好的促进作用，能激发学生的学习兴趣，提高学生解决问题的能力，让学生清楚如何应用所学知识，切身体会理论联系实际，对培养应用型人才有重要的意义。

[参考文献]

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

[2]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践[J].职业技术教育，2009（32）.

[3]张芸.项目教学法在机械设计基础教学中的应用[J].衡水学院学报，2012（04）.

[4]宋亚林.以项目为载体的《机械设计基础》课程改革与实践[J].鄂州大学学报，2011（03）.

[5]邱玉江，张洪峰.“工程项目教学法”在机械设计课程教学中的应用[J].高教论坛，2010（04）.

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关键词：教材；教材内容；组织形式；编写模式

0引言

“机械设计基础”课程是工科院校机械类及近机类各专业的一门综合性、应用性和实践性很强的专业基础课程。通过本课程知识的学习，使学生对机械的概念有清楚的认识，掌握机构和通用零部件设计的基本知识和设计技能，培养学生机械设计能力及分析、解决工程实际问题的能力。由于该课程实践性强，许多知识点都有一定的工程实际背景，对于没有工厂实践经验，缺少机械方面知识的学生而言，课程学习具有一定的难度。而教材是开展教学活动的主要资源，是学生系统地获取知识的最重要的平台。因此，为了更好地帮助学生建立机械概念，尽快掌握机械设计基础方面的知识和设计能力，课程团队在积累多年教学改革与课程建设的成功经验，认真分析汲取其他高等院校机械设计基础课程教学改革成果的基础上，面向应用型本科人才培养，精心编写了有特色，适用于机类、近机类专业的《机械设计基础》教材，已由北京大学出版社出版。本教材在保持其原学科的系统性和科学性的前提下，在教材内容、组织形式、编写模式等方面进行了改进。

1教材内容

应用型本科教育在于其“应用性”，为此，教材以机械设计为主线，从实际应用出发，着重介绍基本知识、基本理论和设计方法内容；着重介绍公式建立的前提和意义，强调公式在工程设计中的实际应用，淡化计算公式的理论推导；强调学生的应用能力的培养。在机械零部件设计部分，遵循零部件的“结构特点—工作原理—失效形式—设计准则—材料选择—受力分析—强度计算—结构设计”的规律性加以介绍，使内容脉络更清晰，便于学生对教学内容的理解。因为零部件设计最终结果要反映在零件图上，而目前较多的机械设计基础教材已将原有的零件工作图删除掉。为了使学生掌握标准、规范的零件工作图的表达，教材中对带传动、齿轮传动、轴等各典型零件的设计，都附有相应的最新国家标准的零件工作图示例。教材中还增设了结合工程实际应用的工程案例导入内容和课后阅读材料，即突出了教学内容与工程实际的结合，又开拓了学生的工程视野。

2教材组织形式

为了使学生对机械整体有个清楚的概念及认识，了解机械设计的一般过程，教材在机械零件设计部分，以项目为牵引、以设计为主线，按照从整体到局部，从认识到分析表达，再到设计这样的思路来构建教材体系的。首先以典型机械—带式输送机为项目载体，让学生认识机械的全貌，然后围绕其结构组成逐一分解展开教学内容。将带式输送机分解，分析机器的结构组成，初步了解机器中的传动零件（带传动、齿轮传动等）、支承零件（轴、轴承）、联接件（螺纹联接、轴毂联接及联轴器和离合器）的作用及相互联系，然后再逐一分析各组成零部件的基本知识、设计理论和设计方法。内容最终落在设计上，通过设计例题，系统地完成带式输送机从电动机的选择，到机器中各典型零部件的设计，将理论知识点穿插在项目教学中，有利于学生掌握整部机械的设计过程，也引导学生树立工程意识，增强实践能力，也便于理论教学和课程设计同步进行。对教材中的各种零部件及定位装置、装置、密封装置等的类型和特点等内容均以图表的形式清晰地列出，把零散的知识内容进行归纳整理，使内容简明扼要、信息集中、条理清晰，便于不同结构间的区分比较。以往教材中的机构和零件结构都用简图形式表达，学生较难读懂其结构特点、工作原理等。本教材则大量采用了机构和零部件的三维实体图和实物照片图，其直观性较强，增强了学生对机构、机械、零部件的感性认识，降低了学生的学习难度。

3教材编写模式

教材内容按模块设置。传统教材是以学科逻辑为基础组织教材知识结构的，本教材按照常用机构及其各通用零部件在机械中所起的作用不同，将全部内容归纳为机械设计基础知识、常用机构及其设计、机械动力学基础、机械传动设计总论、传动零件及其设计、支承件及其设计、联接件及其设计等7个模块。符合人们认识问题的一般规律，也使学生对常用机构及其各通用零部件在机械中的功用、类型的划分有了更明确的认识，做到主题明确、条理清晰。为了使学生了解各模块的主要教学内容及其在工程实际机械中的应用，在教材各模块的开篇，分别以蜂窝煤成型机、曲柄压力机、带式输送机等工程实际应用案例为教学导入，在认识机械的全貌及工作过程情况下引出模块的教学内容，引导学生进入学习情景，提高学生的学习兴趣。在各模块教学内容结束后，还增设了项目实训大作业等内容，以培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力及设计能力。在各章内容开始，安排有教学提纲和教学目标，使学生充分了解教学重点，通过学习以达到的教学要求。各章内容结束，还配有教学内容在工程实际中应用的阅读材料，以引导学生树立工程意识，拓宽工程视野。

4结束语

本教材编写本着知识化、项目化、应用化、工程化的理念，力求在原有教材基础上有所改进，使学生在使用本教材学习时易读、易懂，尽快掌握知识并应用知识，提高工程实践能力及设计能力。通过在教学中对本教材的使用，感觉效果良好。

参考文献：

[1]苗淑杰，刘喜平.机械设计基础[M].北京：北京大学出版社，2012.

[2]李书环，等.《机械设计基础》教材中存在的几个问题及建议[J].天津农学院学报，2016（6）.

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【关键词】机械设计基础;教学内容;教学手段;课程改革

1.机械设计基础课程的作用

机械设计基础包含机械原理和机械设计两门课程，是一门介于基础课和专业课之间的重要的设计性技术基础课，是高职高专数控、模具、汽车和机电类专业的一门主要的专业基础课，起着从基础课过渡到专业课的桥梁作用。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法，更重要的是培养学生的实际机械设计能力、创新能力、工程意识训练。

2.机械设计基础课程存在问题

随着科学技术的不断发展，原有的机械设计基础课程的课程体系、教学内容和方法，表现的愈来愈不适应，主要反映在教学模式、教学内容陈旧、实验、实习基地建设和设备投入不足，现代教育技术和手段在教学中的应用不够广泛，与生产实际结合不够紧密，实践教学学时少，缺乏实践性、整体性和创新性，不利于学生实践能力的培养。这些问题影响了实用型和技能型人才的培养，制约了机械设计基础课程教学水平的提高。

3.机械设计基础课程教学改革

3.1确立课程的培养目标

（1）教师根据生产实际情况进行机构设计和选用机械零件，提高学生的学习兴趣。

（2）提高学生的实际动手能力和对生产实际问题的综合分析能力。

（3）培养学生具备设计机械传动和运用手册设计简单机械的能力。

（4）掌握用计算机辅助设计方法来设计机构和选用机械零件。

3.2教学内容的改革

高职教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用，要求按照一线生产实际需要授课，其课程体系突出能力与素质的培养，因此，教学内容调整的思路是强调基本知识、基本原理，注重实际应用，引入反映机械设计理论和方法的新概念、新理论、新方法，介绍各种新型机构和新的机械设计方法，力求在压缩课内学时的前提下拓宽知识面，增加信息量，提高教学效果。

（1）增加计算机辅助设计的应用，尽管图解法曾在工程实际中起过举足轻重的作用，但是，随着对机构分析及设计精度和效率要求的提高，以及计算手段和方法的飞速发展，在机构分析和设计中采用解析法已显示出它的必要性和可能性，解析法便于与现代先进的设计手段结合起来，从而获得最佳的设计方案，能更准确、更全面地反映工程实际、解决许多图解法难以解决的问题。虽然如此，但图解法也有着它自身的优越性，图解法形象直观，更加有利于学生的理解，对某些简单问题比解析法更加方便有效。因此，在以解析法为主的原则下，兼顾图解法。

（2）强化机械零件及运动副的结构设计。如果机械类应用性人才，是指能操作现代化机器，能对及其进行调整、维护、管理，并不具有改进设计的能力的话，那么他们应该对机械零件的结构和运动副并具有一定的设计能力。所以，教学中心有所偏移势在必行。

（3）当今社会发展日新月异，新知识、新信息层出不穷。一个人的知识要想跟上社会的发展，需要有较强的获取信息的能力。同样，在机械设计过程中，很多数据知识点都是要靠查阅相关的机械手册或机械零件手册等一系列的资料才能获得；一个人设计者最起码要具有一定的获取信息、获取资料的能力。因此，在教学过程中，增加培养学生查阅相关手册设计的能力就显得格外重要。

（4）机械设计基础课程是一门实践性很强的专业技术基础课，所以在教学过程中应加大实践教学的学时数。我系在原有的机械设计基础课程实验室上加以改造，供学生分析各种机构的结构及特性，让学生能更加直观的了解各种结构的结构特性以及运动情况，并对机构传动装置进行拆装与调整，增强学生的实践动手能力。教师在指导过程中还可进行一些创新，设计并提出一些新的实验内容，如可选用一些磨损过的齿轮和使用过的减速器，让学生独立动手操作，通过分析，提出一些具体的修理、调整、改进的意见和解决问题的方案。这样，既巩固和加深了理论知识，又使理论知识与实践能力培养有机结合起来，同时使学生觉得学有所用。

3.3教学手段的改革

传统的教学系统是由老师、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，它的特点就是由教师通过讲授、板书，把教学内容传递给学生。传统教学模式便于控制教学节奏，协调课堂气氛，也便于师生之间的直接交流，并能充分展现教师的教学风格。随着机械原理教学改革地深入，教学手段也必须进行改革，否则难以完成相应的教学内容，也达不到相应的教学效果。机械原理部分有一些机构的原理比较抽象，无法用语言形象地表达清晰，学生认知困难，很难在学生中形成深刻的印象。适当运用直观教学的手段，改革程式化的教学方法，采用实物激励法、模型演示法、实践教学法可以增强学生的感性认识，提高学生的工程知识和业务技能，提高教学效率，改善教学效果。在教学中，四杆机构的演化、死点位置的应用和危害及机构通过死点的方法，机构综合、机构的创新设计及新型的机构（如机械手、机器人等）、各种间歇运动机构的原理、应用及齿轮的各种加工方法等，是教学环节中不易掌握的难点，由于学生没有太多的实际生产经历，很难通过想象加以理解。在教学中，可以通过录像、动画的演示，把难点体现得很直观，让学生很容易理解和掌握。

3.4考核制度的改革

初步打算对传统的考核制度加以改革，新的考核制度应注重学生的综合素质，采取理论知识与实际动手能力并重的考核方法，实现考核形式多样化，引导和激励学生提高创新意识。

4.结束语

总之，机械设计基础课堂教学的改革是一个系统工程，涉及到课程教学的各个环节，全面推进教学改革措施，才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容，增加新发展的内容，拓宽学生的知识面；在教学方法上，充分利用计算机的辅助教学作用，使计算机贯穿于整个教学环节，使教学方法上一个台阶，为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。

【参考文献】

［1］柴鹏飞.机械设计基础.机械工业出版社，2007.

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关键词：中职学校；机械设计基础；教学方法

“机械设计基础”是机械各专业一门重要的专业技术基础课，它的主要教学任务是使学生了解常用机构，掌握通用零件的工作原理、特点和基本知识的应用，使学生初步掌握根据具体工作条件及相关标准、规范，选用机构及零件类型，能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核，能够设计简单机械传动机构。本文根据“机械设计基础”课程的实践教学经验，提出几点提高教学效率的见解，以期有助于提高“机械设计基础”课程教学质量。

1.理论知识要与实际应用相结合

“机械设计基础”课程综合应用“机械制图及CAD”“公差与配合”“金属材料”“工程力学”等课程理论知识解决常用机构及通用零部件的分析和设计工作，使学生掌握常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用，了解常用机构的基本理论和设计方法，让学生拥有机械设计能力，能独立设计简单机械及传动装置，让他们掌握系统的理论知识。由于该课程教学内容理论性强，内容抽象、知识繁杂、逻辑性差，内容枯燥、乏味，学生在学习本课程时，总是有些不力不从心，因此，教师在教学过程中要注意将理论知识与实际联系起来讲解。

2.课堂教学导入应该形象、生动、直观

一堂课中有效的教学导入不但能使学生积极地接受教师所授新知识，而且还可以控制学生的非智力因素，让学生快速将把注意力集中到学习任务上，起到事半功倍的效果。中职学生好奇心极强，做事凭兴趣，且自我约束能力差。因此，在讲授每个新的机构或零件时，教师应该要让学生对其有良好的感性认识，让学生通过有声、有色、直观的教学模型学习信息。这样能将学生的多种感官调动起来，参与教学活动中来，利用知觉规律组织教学，从而提高教学效率。

3.多媒体教学与传统教学模式有机结合

随着科技的飞速发展，教学手段越来越丰富，也越来越先进。在本课程各个教学环节中有机地运用多媒体教学，以克服传统教学模式的时间和空间限制，具有非常显著的效果。具体地讲，这门课程主要涉及常用机构与通用机械零部件，教师除了可以利用大量的实物模型进行讲授外，还应该结合学生学习情况制作多媒体课件，以此增强学生的感性认识，使教学活动变得生动、形象，教学内容更加丰富。

4.及时进行阶段总结、考核

这门课对中职学生来讲，还有一个学习特点，就是老师讲解时明白，看书一看也懂些，但就是不会应用相关知识解决实际问题。总而言之，学生对该课的学习还只是停留在表面的形式上，对课程的实质、其中的奥秘还没有真正领悟。当然，这需要从量变到质变的漫长过程。因此，教师要及时进行教学阶段总结，并分析它们之间的关系和注意事项，从而逐渐提高学生综合分析和解决问题的能力。

5.搞好系统总结与复习

课程结束后，老师要进行一次全面、系统的总结与复习，使学生对课程有较全面、深入的理解。复习时教师只需概括性地总结，没必要详细讲解，可针对学生情况编写复习材料。在复习材料中，教师应对各教学难点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检阅自己的学习，老师再通过答疑、做示范答案等形式使问题得到及时有效的解决。这样，可以保证每位学生在复习过程中内最大限度地弥补学习的薄弱之处，收到最佳的学习效果。

“机械设计基础”课是中职学校机械类专业一门重要的技术基础课，是连接专业基础课和机械专业课的桥梁，在学生的知识结构中处于关键位置。这门课的学习为学生学习后续专业课及毕业后从事各种机械的维修和开发设计打下坚实的基础。因此，“机械设计基础”课程进行教学改革改进势在必行，提高教学质量是从事机械专业教学的每一位教师永恒的追求，也是一项长期而艰巨的任务。改良教学方法，对于该课程的教师而言任重道远，教师需要不断地探索和实践新的教学方法、不断地总结经验，才能适应当前社会对高技能人才的需求。

参考文献：

[1]陈立德.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]朱如鹏，郭学陶.机械设计课程设计[M].北京：航空工业出版社，1995.

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1教学中存在的问题

1．1在专业教学计划中，有的仍保留着传统机械类课程的学科，《机械设计基础》课程的讲解需要有《高等数学》、《工程制图》、《金属工艺学》、《几何量公差与检测》、《理论力学》、《材料力学》等先修课程的知识作为基础，但各门课程的教学时数较少，采用传统单一内容的学科型体系教材，上述先修课程安排在《机械设计基础》课程之前开设，为学习《机械设计基础》课程作好充分的知识准备。

1．2在专业教学计划中．有的虽将传统的机械类课程进行了综合．内容多．涉及面广．但实际教学中，很多教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性．授学时存在随意压缩．教学内容随意增减教学内容取舍不当。《机械设计基础》包含《机械原理》和《机械设计》两部分的内容．教材配套不到位．未达到课程综合的真正目的。

1．3工程性和实践性不够突出。《机械设计基础》课程有很强的工程性和实践性．讲解时以工程应用为背景．通过理论讲解与工程实践相结合．使学生灵活运用各章节所学的知识．消除由于章节多而带来的“繁杂”感：保证在今后的实际工作中自觉运用所学知识指导机械设计．提高设计能力．培养创造精神。目前在理论教学与工程性和实践性方面有严重脱节现象。

1．4课程未能弓I入“现代机械学”的教学内容及设计思想随着科学技术的发展，现代机械的应用范围不断扩大。目前，大多数《机械设计基础》教材没有“现代机械学”这方面的内容，若适当增加这方面的相关内容，可以加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解。

1．5教学方法不够多样．教学手段比较单一。由于受传统教学思维的影响或者受到教学设施的限制，目前《机械设计基础》课程的教学主要是依靠教师的课堂讲解．缺乏实践训练教材．尽管大部分学校采用了多媒体辅助教学．但效果却不明显。

1．6教学手段落后。总之这门课程的教学''''由于无明确的课程开设目的定位、导致了教材无一套与所给教学时数相适应的系列教材，也无与教育培养目标相一致的课程内容。从而达不到教学目的：由于无开设这门课程的学要求．导致了各学校、各专业开设该课程的差异性、随意性很大从而其重要性也受到了严重忽视。因此，这门课程的教学改革研究迫切性和重要性也就不言而喻了。

2问题产生的原因与解决办法

2．1先修课程不足的问题，为保证《机械设计基础》课程体系的完整性和知识的连续性对学好该课程有重要的作用．因此．在制定人才培养方案时要经过充分的讨论如果实在没办法开足先修课程．也要留一定的学时供任课教师在讲解时补上先修课欠缺的内容．确保课程体系的完整性和知识的连续性。

2．2将传统的机械设计基础’按高校教育的要求进行综合，制定出新的、与高校教育的培养目标相适应的课程标准，编写出具有特色的新系列教材。

2．3工程性和实践性不够突出的问题主要是教师受到实际条件的限制或者教师未能深刻认识到实践教学对本课程的重要性。学校要为本课程的工程实践和实验创造必要的条件．保证实践和实验的顺利进行。通过增加实践性教学内容和习题，增加应用性的设计方法、经验数据和公式、图表，增加零、部件结构设计方面的方案比较与优化等内容．将学生引向实际设计．培养学生的设计能力和创新精神。

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关键词：实践教学；自学指导；类比教学；演示教学

中图分类号：G42 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）09-0155-02

《机械设计基础》是高等职业技术院校面向机械类专业，即机械设备维修、矿山机械、建筑机械、铁路施工机械、公路施工机械、汽车维修、数控技术专业、机电一体化专业、模具设计与制造专业开设的专业技术平台课程，是基础课与专业课衔接课程。课程内容涵盖机械原理和机械零件两门学科。课程涉及计算机基础、高等数学、工程力学、机械制图和机械制造基础多门相关学科。目前在本课程的教学实践中，采取了多种多样教学方法和手段，常用的有实践教学法、自学指导教学法、类比教学法、多媒体教学法。机械设计基础课程特点是涉及内容面广量大，教学方法的方多种多样，教学方法的选择直接影响到教学效率和学生的学习效果。我通过多年承担机械设计基础的教学工作，在诸多种教学方法中，提炼了对以上提到的四种常用的教学方法，对这些教学方法如何在机械设计基础的教学中应用进行分析比较，同时结合机械设计基础教学的教学内容进行如下探讨。

一、实践教学法

实践教学法是基于学生的直接经验、密切联系学生自身生活和社会生活、体现对知识综合运用的教学方法，教师通过一定的实践活动将概念化、条理化、抽象化的书本知识转化为学生的理性认识和实践能力的一种有效方法。实践教学法是理论联系实际的桥梁，在《机械设计基础》教学过程中经常被使用。实践教学法在教学实践中注重，引入新课要精心设计，把新课涉及的内容和主题联系，学生实践过或接触过的问题提出来，这样很直接地揭示本课主题，能使学生的注意力很快引入课程主题的学习和探讨中。在探讨《螺纹连接与螺旋传动》时，可以从如下实例入手：例举生活中遇见的多种实例，这些实例都有一个共同特点，用手拧紧螺栓时候，顺时针拧就能拧紧螺栓，可家庭用来煮饭的液化气钢瓶就不一样，液化气钢瓶逆时针才能拧紧，都是螺纹拧紧工作，就有不同的操作方向，要解释这个实际生活和工作中遇见的现象，只要认真学习本章所讲的《螺纹连接与螺旋传动》教学内容，就能够比较轻松容易地理解掌握《螺纹连接与螺旋传动》的原理。又如在探讨《链传动》时，可以从人骑自行车的实例入手，人在骑自行车时，经常遇见自行车链条从链轮上脱离，这时骑自行车的人就会感到有力没法使，自行车也不能驱动，既然自行车链传动中链条容易脱离链轮，为什么自行车制造商还要采用链传动来做自行车的传动装置呢？如果一定要用链传动做自行车的传动装置，用什么方法能使自行车链条尽量少些脱离链轮。学习本章《链传动》后，这些问题都迎刃而解。在探讨《机构自由度》时，机构运动简图、机构运动示意图、平面机构自由度这些概念比较抽象学生难以理解，通过简单机构测绘实践，学生就会对机构、机构示意图，机构运动简图，有了较深的理解和认识。有了实践的引入和运动简图测绘实践活动，学生对机构的运动，机构运动自由度，计算机构自由度，判断机构能不能运动，从动件有没有确定的运动等教学内容都能够基本掌握。在机械设计基础的教学中，用实践教学法，可以启发学生学习机械设计基础的兴趣，能够事半功倍地完成本课程的教学任务，学生和老师都能较轻松地完成本课程的教学标准。

二、自学指导教学法

自学指导教学法是在教师的指导下，让学生经过自学，找出不理解的内容，然后教师再针对学生提出的问题重点讲授的一种课堂教学方法，该教学法有五个环节组成，即：布置题目-自学-练习-讨论交流-点评小结。这种教学方法体现了学生为主、自学为主、练习为主的三原则，自学指导教学法促成了教师、学生和教材之间的和谐统一。在《机械设计基础》课程，对于较简单的教学内容，可采用自学指导式教学方法。自学式教学方法教师根据本节课的内容设计几题课堂练习，学生带着问题自学，然后完成教师布置课堂练习题，老师随机挑选几名学生在讲台上，交流自己独立完成的练习的思路、步骤和展示自己完成的练习；老师概括性的点评学生完成练习中出现的问题，提出正确的解题方法，公布正确的练习答案。如机械设计基础中的，凸轮机构可以采用这种方法，本课题可以提出这些问题，你在平时的生活和生产实践中，看到过凸轮机构应用在那些机器设备上（举例説明）？凸轮机构中，常用的从动件运动规律有哪几种？各有什么特点？基园半径过大，过小会出现什么问题？滚子从动件的滚子半径应如何选取？通过50分钟时间的自学后，学生之间相互交流探讨，大多数学生基本能完成以上老师布置的练习；老师随机挑选几名学生上讲台交流自己解题的思路并演示自己解题的过程和结果，经学老师点评，绝大多数学生能掌握凸轮机构的工作原理和应用。自学指导教学法在机械设计基础课程的教学中，能够帮助学生锻炼自己，提高自学的能力，自学能力的培养也是大学教育一个重要的目标。培养学生终身学习能力，这种教学法起到了事倍功半的效果。

三、类比教学法

类比教学法是类比推理在教学中的具体运用。类比教学法对于引发学生的学习动机，帮助学生理解抽象的事物和概念，发展学生的求异性思维以及培养学生学习的主动性具有重要意义。类比教学法用在《机械设计基础》课程中，如摩擦轮传动、带传动、螺旋传动、链传动等，每种传动教学过程都是介绍结构、工作原理、分类、参数、应用特点。前面几种传动可以详细介绍以及层层递进分析这些传动机构，当学生掌握前面几种传动机构的工作原理、机构特点及在机械设备中的应用当学生渐渐熟悉了这种分析传动的方法后，用链传动来做一次类比法教学，先让学生模仿前面的方法来分析链传动的结构、工作原理、分类、参数，再归纳总结出链传动的机构特点及在机械设备中的应用。在机械设计基础中齿轮传动，蜗轮蜗杆传动，齿轮系的教学中，用类比教学法也比较有教学效率，在详细讲授圆柱齿轮的几何尺寸，基本参数，正确啮合条件，连续传动条件等内容后，可以用类比法学习斜齿圆柱齿轮，锥齿圆柱齿轮和涡轮蜗杆。采用类比法教学中教师有意识地运用这种层层推进、抽丝剥茧的分析问题、思考问题的方法学生们能较轻松地完成学习内容。学生也在潜移默化中学会了用类比法学习新知识，新技能。学生今后在工作岗位上碰到新的设备，也会运用类比法分析问题。类比教学法在机械设计基础课程教学中，可以训练学生应用类比法分析问题的能力，同时在一定程度上能够提高本课程的教学效率和学生的学习效果。

四、多媒体教学法

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过课程教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。在机械设计基础的教学中，所有的运动机构都可以制作成动画，如概述部分中有关机械、机构和机器等概念，做成动画后学生就能在最短的时间里，接受机器、机构、机械、零件和构件的含义；齿轮机构、蜗杆机构、带传动和链传动做成动画，学生就能在最短的时间里，弄懂这些机构的工作原理；如齿轮机构做成动画，渐开线的啮合特点，渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点，渐开线齿轮的根切现象，变位齿轮和变位齿轮传动的教学内容，都能在较短的时间里让学生接受这些知识和初步理解齿轮机构的工作原理。多媒体教学法用在机械设计基础的课程教学中，能够提高教学效率和教学质量。如果要制作这些机械传动机构的动画，比较消耗人力，财力。目前机械设计基础的动画教学资源基本上能够共享，机械设计基础多媒体课件可以再网上下载，根据本学校专业的特点加以修改，就可以应用。这样多媒体在机械设计基础的教学中就应用更方便，更广泛。

总之，在机械设计基础的教学过程中，以上四种教学方法的选用应参考学生以前的所学课程的掌握程度，学生的学习兴趣，学校现有的教学条件和教学资源，任课教师的特长等因数因材施教。在应用这些教学方法时，同一章节也可以采用一种或几种教学方法。实际上在机械设计基础的教学中，还有很多的教学方法。无论在教学中选取哪一种教学方法，突出高职教育的特点，尽量在教学中，联系生产实际，避开在今后很难遇到的机械设计基础课程里较深的理论问题。在整个课程的教学中体现培养技能型人才的目标，提高本课程的教学效率，达到高职机械设计基础课程的教学标准。

参考文献：

［1］李正峰,蒋利强.机械设计基础［M］.化学工业出版社,2011,(10).

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考虑到卓越班学生基础扎实、素质好，在总的课时总量不变的情况下，适当提高讲课速度，拓展教学内容，提高实验的深度和难度是可行的。拓宽理论知识，将普通班授课时不讲的选修内容选择一部分向卓越班学生进行讲解。对于卓越班的学生，除了讲述常用的零部件、常规设计方法外，面对科学技术的飞速发展，还要介绍一些先进的设计方法、先进的技术和新发展的零部件，如现代设计方法、虚拟设计方法、计算机辅助设计、有限元等先进设计方法和现在出现并正在推广使用的直线轴承、磁悬浮轴承、线性导轨等零部件，以拓宽学生的知识面，开拓学生的设计思路。拓展工程知识，为学生的工程实践打下基础。

工程知识拓展引入的第一部分内容为“与授课内容有关的工程实例”，回答学生“学习有何用”的问题。选择的实例多是学生比较熟悉的生活中的例子，如在自由度计算中采用雨伞、车门开关机构等，在齿轮和轮系学习中采用汽车变速箱实例。通过这些例子，增强学生对相关内容的理解和梳理。工程知识拓展引入的第二部分内容为“全国大学生机械创新设计大赛部分获奖作品”，从设计构思、机构设计、强度计算等方面讲解大赛部分作品，一方面引申课堂教学内容，提高学生学习的兴趣，另一方面为课外训练打下基础。

实验教学内容的改革。实验教学内容改革的原则是体现基本技能训练与能力拓展相结合，理论知识学习与实际应用相结合的设计思想。增加实验的综合性、设计性。如我们增加了机械传动系统创意组合综合性实验，学生自行设计传动方案，选择各种零件、工具进行装配。这是一次非常逼真的工程实践锻炼，综合应用了机械设计课程中所学各种零部件，了解了各种传动方案特点，体会了机械传动系统方案设计的重要性，体验了工程设计、装配中要注意的一些问题。增加了实验的开放性，学生可以根据自己的需要与实验室老师约定实验时间和实验内容。虽然课程内容扩展了，难度增加了，通过一学年的实践，无论从平时作业质量、学生问的问题，还是考试成绩来看，卓越班学生学习的效果，比以往普通班的学生还要扎实，这充分证明我们扩展教学内容，增大教学内容的难度是可行的。

二、课程设计的改革与实践

课程设计是对学生所学课程知识的综合应用锻炼，是从认识走向实践的工程能力训练，是调动学生创造性思维，培养创新能力的重要教学环节。机械设计课程设计着重于学生综合能力和工程能力的培养。卓越班学生的基础好、素质高，在课程设计的广度和深度上都有更高的要求。在设计题目的选择上，改变传统的以带式运输机的传动装置为题目的方式，鼓励学生调研相关工程需要，自主选择相应题目，使学生认识到不是为设计而设计，而是为工程需要而设计。目前学生采用的题目有机械原理课程设计题目、机械类创新项目的题目或者根据工程实际需要提练的题目。通过将上述题目结构化，延续学生的创新思维，使学生得到系统性设计锻炼。在设计过程中，鼓励学生到实地考察、拆装相关产品，提高感性认识；通过查阅相应资料和网络了解相关零部件价格，培养学生建立产品的工程实用性、成本设计思想；鼓励学生通过查找资料、规范和标准解决相应问题，提高学生的自学能力。通过一年的实践证明，这种选题的方法以及设计过程的要求，提高了学生对课程设计的兴趣和积极性，提高了学生学习能力、查阅资料的能力、动手能力以及工程实践能力，取得了良好的效果。

三、课外训练的改革与实践

学生在学完“工程图学”、“机械设计”等技术基础课程后，组织课外机械制作的多种活动，特别是开展全国性的“机械创新设计大赛”，这对于鼓励学生的创新精神、合作精神并培养其创新能力，为发现具有培养前途的拔尖创新人才，激励人才脱颖而出，是一种非常好的方式。作者本人指导学生参加了笫二、笫三、第四届“全国大学生机械设计创新大赛”和我校四届“大学生创新训练”项目。从我们的实际指导教学中，深感课外创新训练和创新比赛能深化学生机械设计的基础知识，夯实学生今后自主创新的基础，是培养学生的工程能力和创新精神的极为有效的教学环节，是一条培养学生综合能力的有效途径。

为此学院对课外创新训练加大了投入和改革：学生参加课外训练加一定的学分，取得国家级和省级成果，增加学生综合成绩，通过这种方式增加了学生参与的积极性；老师参与创新训练项目，给予相应的工作量，取得国家级和省级成果给予相应的奖励，激励了老师指导项目的积极性；学院积极组织，由专人负责成立了各种课外训练小组，加大了课外训练小组的经费投入，每个小组都由不同年级的学生组成，形成了稳定的学生梯队；以上改革为学生和老师参加机械设计大赛提供了制度保障。通过上述改革，机电学院在最近四届“全国大学生机械设计创新大赛”比赛中都获得了骄人的成绩，特别是在2012年取得了突破性的成果，获得了5项一等奖，位居全国高校第一位，同时很多学生的创新项目申请了专利。参加比赛的学生能力得到全面提高，深得用人单位的好评。

四、总结

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论文摘要：通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考，反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色，为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。

论文关键词：实践能力培养；课程体系；基地建设；师资队伍；质量保障体系

面向2l世纪的机械类专业人才，不但要有较扎实的理论基础，还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前，从人才市场反馈的信息来看，机械类专业的学生普遍存在的问题是：学生平时书本知识学的多，较系统。但是，接触工程实际少，学生不善于将书本知识应用到工程实际中；课程中的实验教学零散，彼此孤立，缺乏系统性和连贯性，难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看，教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招，教师队伍也在大幅度膨胀，年轻教师学历高，但往往实践经验少；教师忙于繁重的教学工作，与企业的联系少，真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看，自改革开放以来，特别是实行市场经济后，学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面，生产实习更为重要，企业对人才的实践经验更为看重；另一方面，企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多，主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下，如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力，是一个急需解决的重要课题。

一、课程体系的构建

根据我校机械类专业学生的培养目标与定位，即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。

课程设置是课程体系构建的基石，也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念，课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线；确保通识类课程学时和质量；专业类课程形成有机的课程群；将基础实验串联起来，独立设课；课程设计循序渐进；社会实践扎实有效，丰富多彩；毕业设计真题真做，过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效，学生的实践应用能力有了明显提升，收到用人单位的好评。

（一）理论课程设置

通识教育课程包含：思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程：机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。

专业平台课程按照专业方向设定，大三进行专业分流，即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养，使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合，形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等，以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。

（二）实践课程设置

1、实验课

（1）独立开设专业基础实验课

机械工程基础实验（含17个实验）是一门独立的实验课程，所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。

(2) 课内实验

其它专业课程所含的实验主要有：液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强，是机电设计制造必要的知识，这类实验主要在加强应用性上做文章，推出了综合性、设计性和研究性实验。

（3）开放型实验

开放型实验拉近了学生与专家教授的距离，拓宽了学生的眼界，提高了学生的工程应用水平，增加了学生学习专业知识的兴趣，自开设以来，参与的学生大量增加，也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证，取得了骄人成绩，连续取得全国机械设计大赛“二等奖”，河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。

2、集中实践教学环节

集中实践教学环节包括：课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识，培养工程实践能力必不可少的教学环节，是学生理论初步联系实际的桥梁。因此，精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则，随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。

（1）课程设计

课程设计一般安排在该课程结束后开始，常放在学期末或刚开学时集中进行，按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练，逐步提高学生分析和解决专业问题的能力，使理论与实践得到了初步的联系。

（2）各类实习、实训

实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节，它能够使学生了解社会，接触生产实际，了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿，增强劳动观念和职业素养，巩固所学知识，获得本专业初步的生产技术和管理知识，培养学生独立工作的能力。

金工实习是机械类学生的第一个必经的环节，重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能，使学生掌握各类常用机床的操作与使用，钳工与焊接等工种的操作等，初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行，为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。

数控技术实训紧连金工实习安排，让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示，为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。

生产实习在大三下（第六学期末）安排，在校外国家认可的专业实习基地进行，我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征，有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验，培养观察力、交流能力、适应能力等。

毕业实习是毕业设计的必经环节，通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解，学生的工作任务应包括：该设备设计制造的国内外发展现状和进展，关键技术有哪些，以及进行设计的必要资料和知识储备等。

（3）毕业设计

毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节，它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。

毕业设计的选题应该尽量真题真做，若果条件达不到，也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平，应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料，各自为战，还要协调配合。这样，既可以锻炼学生独立工作的能力，与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。

毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法，大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作，企业导师辅以校内导师共同指导，设计题目即为企业的技术难题。

3、课外科技活动、竞赛、社会实践

其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会，培养适应能力，提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践，把理论知识融入到研究过程，开拓了学术思想，培养了团队协作精神及创新精神。另外，拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式，拓宽师生的知识面，了解技术的最新进展。

二、加强校内外实践基地建设

（一）实验平台建设

实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件，它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标，总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]：

1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识，有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。

2、尽可能将实验系统模块化，通过提供实验组件的方法，实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。

3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。

4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。

5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。

6、鼓励和激励教师自行开发和研制。

我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”，有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室，实验设施省内一流，实验室管理上采取专兼职教师模式。

（二）建立工程技术实训中心

学校极为重视实践教学，在市场经济时代，为了保证实践教学的质量，要立足自己建设，我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米（其中生产场地3224平方米，教学实习场地8932平方米，地下设备间548平方米）的工程技术实训中心，主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心，专职人员35人，拥有劳动部认可的《数控培训基地》，以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。

（三）校外实习基地建设

在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下，根据专业特点不断拓展合作企业，为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外，通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。

三、加强师资队伍建设

优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件，对于机械类学生实践能力要求高的特点，加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训，将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面，可以充实企业的技术力量，与企业技术人员一道解决生产中的实际问题；另一方面，真刀真枪的工作，年轻教师自身的实践能力得到提升，为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。

四、建立实践教学质量保证体系

领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作，教务处一名副处长负责管理工作，教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组；学院由主管副院长牵头，系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置，工作有检查，责任有分工，上下齐努力。

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为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，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）》精神，深化教育教学改革、推进我国从工程教育大国迈向工程教育强国步伐，教育部率先启动了“卓越工程师教育培养计划”高等教育重大改革举措[1-2]。该计划旨在面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略奠定坚实的人力资源优势，进一步增强我国的核心竞争力和综合国力。

现代设计方法课程是我校机械设计制造及其自动化专业方向的专业课。课程目的是通过该课程的学习，使学生能系统地了解和掌握现代设计理论和方法及其计算机技术在现代设计领域中的应用情况，对现代设计和生产实际关系有具体的认识。课程任务是使学生能够初步进行产品功能原理方案设计、有限元分析、可靠性设计及优化设计等内容，提高学生对机械设计新理论、新技术、新方法的了解和掌握。开设的现代设计方法课程内容主要有：创造性设计方法、可靠性设计、有限元分析方法、优化设计方法等。它在卓越工程师人才培养的全局中，具有增强学生对机械技术工作的开发创造能力和工程适应能力的作用。

1 卓越工程师培养模式标准

我校机械设计制造及其自动化专业卓越工程师采用“3+1”校企联合培养模式，以面向“工业界”具有行业领军、国际认可的高端创新性工程技术人才为培养目标，以工程机械人才社会需求和学生事业发展为导向，以产学研结合教育为路径，以工程素养为主线，培养具备较强的社会责任感和良好的人文素养、工程职业道德，掌握扎实的数理、人文和机械设计与制造理论知识，具有较强的外语和计算机应用能力、工程实践能力、研究创新能力、组织管理能力、终身学习能力、交流合作能力，与国际接轨的机械设计制造及其自动化卓越工程师后备人才[3]。经过4年培养，毕业生需具备如下能力要求：

（1）掌握一般性和专门性的机械工程技术知识，初步具备相关技能，能够利用现有技术、工具或新兴技术发现、分析和解决工程实践问题；

（2）具有从事机械产品设计、制造及其自动化、进行设备控制的基本设计、绘图、计算等应用分析能力；

（3）具有综合运用所学学科理论从事机械设计、制造的基本技能，以及独立地分析和解决工程实际问题的创新能力；

（4）具有较强的自学能力和工程实践能力；

（5）具备较强的创新意识以及团队协作精神、较强的组织能力、跨文化交流、沟通的能力；

（6）具备良好的职业道德，体现对职业、社会、环境的责任。

2 培养卓越工程师的课程改革构想

机械设计制造及其自动化专业现代设计方法课程建设的突出问题主要有：（1）课程学时少与卓越工程师课程体系中部分课程内容重复问题；（2）当前教学模式不能满足卓越工程师工程实践能力培养要求问题；（3）考核评价方式体现不了卓越工程师创新能力培养需要问题。为适应我校机械设计制造及其自动化专业卓越工程师的培养模式与知识结构，在教学体系、教学方式、考评方式等方面提出了如下改革构想。

2.1 构建切合卓越工程师培养课程体系

为我校机械设计及其自动化专业卓越工程班开设的现代设计方法课程，需满足国家卓越工程师计划的培养要求，满足国家工程建设对工程机械人才不断增长的需求，因此，需合理选择教学内容，体现创新性与工程实践性。

现有培养体系的课程教学内容主要包括3大部分：一是，现代机械设计方法，二是，有限元方法，三是，虚拟现实与设计技术。针对国家卓越工程师培养计划合理地设置课程体系，有机地整合上述3门课程内容重复内容，从而解决上述3门课程现有的内容多、内容重复、课时少的问题。使得课程教学内容全面精炼，满足国家卓越工程师计划培养创新能力和工程实践能力强的高级工程技术人员的要求。上述现代设计方法课程体系的知识结构分类方法，更能让学生领会本课程的特点，符合我校卓越工程师培养模式要求。

2.2 科研和科技活动反哺教学

为解决当前教学模式与国家卓越工程师培养工程能力培养的矛盾，在“3+1”校企联合培养模式的大背景下，需以实际工程为背景，结合我校机械设计制造及其自动化专业的优势与特色，将科技活动、科研成果有机地融入课堂教育与教学中。坚持知识、能力、素质三位一体的全面教育和培养，融知识传授、能力培养、素质提高为一体，使学生全面、协调发展，进而改变传统“填鸭式”教学方法，需采取更加具有创造性、能够激发学生潜能和求知欲望的教学方式。

为此，课程教学拟新增任课教师、专家学者介绍科研项目的形式，将实践经验、学科发展的前沿知识和自己的科研成果融入到本课程教学中。既保证了教学内容的先进性，又保证了专业知识的实用性，使本专业学生与工程实践“零接触”，了解机械设计发展的最新前沿趋势和先进的科学技术，使卓越工程师班级学生获得现代设计方法的理论知识，有助于培养学生的创新意识和工程实践能力，符合国家卓越工程师计划培养高级工程技术人员的要求。

2.3 建立创新能力、工程能力培养与考评体系

为配合完成我校机械设计制造及其自动化专业“国家卓越工程师计划”，培养创新型高级工程技术人才的目标，通过本课程学习能够提高、体现学生的创新能力和工程能力，在培养与考评体系中提出着力构建创新和实践教育体系，主要体有两个方面构想：一是，从培养学生创新意识出发，在课程讲授过程中以案例形式设置科技活动产品介绍环节，以教师讲授或专家进课程的形式阐述与本课程相关的科研项目，以此来启发学生的创新思维，培养学生设计创新的欲望；二是，从科技活动、课程大作业、实践活动等环节入手，将课程教学与工程实践相结合、实验教学与课外科技创新活动相结合，在保证课程内容完整的前提下，增加工程实践类教学内容，提高学生的工程技术能力。

创新能力与工程技术能力的评价遵循“谁参与，谁受益”原则，拟将学生参加与课程内容相关的科技竞赛活动，以创新能力与工程能力分的形式参与到课程成绩中，提高本课程的学习兴趣。为确保创新能力、工程技术能力的培养与考评体系能够顺利开展，需通过改革教材、教学大纲、教学计划等基础性教学资料，建立对课程实施过程、实施效果有效地评价制度。

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关键词 模块式教学 基础理论 基础实训

Abstract Professional education is faced of significant change in order to achieve its service function. Actually， the system of curriculums should be established at the aim of developing the students’ capacities. After that， they could be prepared for their career. Hardly can the reform of the pattern of education in the specialty of mold be waited.

Key Words The Pattern of Education Fundermental Theory Elementary Practice

经济增长方式的转变与社会转型，职业教育要实现其服务功能必定面临着重大的转变，在培养模式上，传统的以学校为主，向校企合作培养模式的转变，在教学内容上，从偏重文化教学和理论知识传授向重视就业技能和发展能力的转变，从重视学科研究与专业教学内容转向注重实践，理论与实践相结合的教学内容转型。高职高专院校专业的培养目标是为社会培养高技能应用型人才，高职高专院校在发展的过程中应不断调整专业结构，以适应社会经济发展对高技能应用人才型的需求，同时也促进自身的发展。据此应把拓宽专业口径，课程体系合理、教学内容优化、实践动手能力强，社会适应面宽，作为本专业的教学基本思想，将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体，加强针对性、突出实践性、强调新技术、培养综合素质进行模具专业的模块式教学的改革中来。模具专业的模块式教学分为三个模块：基础教育模块；专业基础教育模块；专业教育模块。其中专业基础教育模块分为：专业基础理论模块，专业基础实践模块。

一、专业基础理论模块

专业基础理论要以素质为基础，以能力为本位，对专业基础理论应进行系统优化，有机整合，突出职业教育的特色。在课堂教学上应与生产实践和社会环境相结合，理论指导实践，实践促进理论教学。专业基础理论模块包括：电工电子与测量技术基础，机械制图与CAD，机械设计基础，机械制造基础，液压与气压传动。

1、电工电子与测量技术基础。电器设备及控制在各个领域中均扮演着关键角色，发挥着越来越重要的作用，掌握电工电子和测量技术的初步知识成为工科各专业学生的基本要求。必须指出的是，“电工电子与测量技术”是一个理论性、专业性、应用性均较强的课程，所涉及教学内容广，内容本身也较难掌握。如何在规定的学时数内使学生掌握电工电子技术的初步知识，为模具专业的学生在今后的学习和工作中更好地利用和发挥打下坚实的基础成为教学实施的难点。教学应理论与实践相结合，减少繁琐的数学推导，增强物理概念，清晰的图解分析，缩减课时，力求少而精。

电工电子与测量技术基础包括电路基础、直流、交流电路和三相交流电分析、计算。模拟电子技术、数字电子技术基本理论和电工电子测量技术。

2、机械制图与CAD。机械制图与CAD这课程是一门研究用正投影法绘制和阅读机械图样的技术基础课。主要解决机械设计制造中技术信息的图样表达问题，以及与图样绘制有关的机械设计、制造工艺问题。培养学生具有一定程度的识图能力、读图能力、空间想象力和思维能力以及运用CAD软件绘制机械图样的方法和技能。侧重点在视图理论，零件图与装配图制作，熟练运用CAD软件绘制机械图样，授课以课堂为主，运用多媒体教学方法，采用冷冲模和注塑模中零件或装配体实物，提高学生的兴趣和看图、制图能力，使学生具有计算机辅助设计绘图的应用和开发能力，为以后的PRO／E或UG软件的学习打好基础。

机械制图与CAD包括制图基本知识；投影基础；组合体机件的表达方法；标准件与常用件；零件图与装配图、公差与配合。机械CAD基本概念、基本绘图、操作命令、计算机绘图、图形编辑、显示、设置、查询、层、块、形、属性以及尺寸标注、图形输入、输出以及程序设计。

3、机械设计基础。《机械设计基础》主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、机构特点、基本的设计理论和计算方法。它是模具专业一门重要的技术基础课，该将为学习专业课程提供必要的基础。通过本课程的学习和基础实训，可以培养学生初步具备运用相关知识、手册设计简单传动装置的能力。教学要以培养学生综合设计能力为主线，以应用为目的，以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构；恰当的处理本课程的基本理论、基本知识、基本设计方法和现代设计理论、设计方法之间的关系；并且注重设计与制造有机结合、机电有机结合、理论与实践有机结合；重视工程综合教育和素质教育，重视课程之间的科学分工和有机联系；在教学内容组织安排上，加强针对性和实用性，重视工程实践和综合教育，克服课程内容陈旧，结构固化，偏重自身完整性，教学内容组织缺乏弹性、轻视实践教学等问题。把基本理论与综合教育、素质教育、能力培养融为一体；教学内容和现代化教学方法融为一体；科研和设计教学融为一体；理论教学和实践教学融为一体；课内教学和课外辅导、课外练习融为一体；常规设计方法和现代设计方法融为一体的新的教学模式。

《机械设计基础》包括工程力学、机械原理、机械零件及课程设计

4、机械制造基础。《机械制造基础》课程是实践性很强的专业基础课。目前许多职业院校都是先安排金工实习，然后安排课程教学。这样学生在金工实习时缺乏必要的理论指导，有一定的盲目性，而在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对理论知识的理解。进行《机械制造基础》课程理论教学改革就是要将理论课教学与实践操作有机地结合起来，理论教学促进实习效果，实习效果的提高又反过来促进对理论知识的理解，全面提高理论课和实习的教学质量。实践的结果证明理论与实践结合现场教学改革确实全面提高了理论课和实习的教学质量，提高了学生的综合素质，反映良好。

机械制造基础包括金属材料与热处理、模具材料、制造技术、切削机床、互换性原理与测量（尺寸与尺寸链部分）、金属切削原理与刀具、机械加工工艺及金工实习、机床夹具，机械加工工艺编制。

5、液压与气压传动。液压与气压传动是当代先进科学技术之一，它不但渗透在各种工业设备中，而且是科学实践研究，自动化生产的有机组成部分。对液压、气压元件，应着重于基本原理、结构特点，应用及选择方法。对基本回路和典型系统，则结合在实际中所用回路和系统进行分析，以提高学生分析、解决问题的能力。同时，使学生充分意识到液压传动与气压传动技术是今后从事研究工作、技术工作所必须具备的基本知识。

二、专业基础实践模块

理论与实践有机结合是课程体系建设中的一个老大难问题。课程可以为学生提供学科理论基础，但无法提供最受企业关注的“工作过程知识”和基本工作经验，其提供的职业学习机会与职业实践的关系是间接的，因此从根本上难以满足企业和劳动市场的要求。专业基础实践应从传统的重视理论知识的传授向重视理论实践一体化转化、从校内课程为主，重视学科性与专业性向校内外学习与工作经验的一致性；行动导向重于书本知识转化。

专业基础实践模块包括：机械制图与CAD实训，机械制造基础实训(含金工实习)，电工与电子基础实训，机械设计基础实训。

1、机械制图与CAD实训。《机械制图与CAD》实训目的是培养学生有绘图读图能力。在教学过程中，除了必要的理论知识外，还应进行全面的综合应用训练。一是部件测绘。小至修配被损零件或对原有设备进行技术改造；大到对引进产品实施“反求工程”，测绘技术都是一项重要的基本技能。二是软件的综合运用能力。主要掌握计算机辅助绘图的基本命令和基本知识，使学生具有较强的数字化绘图应用能力和实验技能。以机械工程图的二维平面绘图为主，以三维实体设计为辅。整个实训中结合冷冲模和注塑模中零件和装配体的测绘，使学生能按照国家标准正确而快速绘图。并参加Autodesk公司的认证考试，获得全球通用的AutoCAD工程师证书，以适合于企业工厂绘图员岗位的需要。

2、电工与电子基础实训。柔性教学环境，集成化管理，校企共建基础实验是高职电工与电子实践教学的重要组成部分．在培养学生的技术应用能力和职业技能中起着重要的作用。实验教学具有综合性、现场性、开放性和双主体性四个主要特征，最终能实现基本技能、专业技能、技术应用或综合技能三大基础实训教学任务。电工与电子基础实训过程中应根据不同的教学内容采取“先讲后做，边讲边做，或项目导入(先做后讲)”等多种教学方式，在实验项目的设计上，充分考虑到高职学生的知识背景和接受能力，设计基本实验(验证性)，提高型实验(综合性实验、应用性实验)和创新型实验等三种类型的实验项目，以全面培养高职学生的技术应用能力和综合职业能力。

3、机械设计基础实训。采用任务驱动型的教学方法，以学生为中心，充分利用现代计算机多媒体技术与传统教学改革相结合，力求适应高职教育的应用性、针对性、岗位性、专业性的特点。将知识性与实用性融为一体， 实验项目中分成基本实验和综合设计性实验两个层次，虚拟实验和工程案例与学生操作有机结合，保证基本实验教学，不断扩大综合设计实验，鼓励学生课外开展科技制作。机械设计基础实验面向实训，符合技能培养为本位的高等职业技术教育目标即培养技术应用型人才，注重职业技术能力和管理素质的培养和学生自我发展、自我提高的能力培养。实验教学中多媒体技术应用与CAD在机械设计中的应用、机械设计基础课程设计的实践性环节相辅相成。

4、机械制造基础实训(含金工实习)。为避免学生在实训时缺乏必要的理论指导和在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对《机械制造基础》理论知识的理解，应该将理论课课堂教学与机械制造基础实训同步；基础实训，生产实践和社会环境相结合。无论是《机械制造基础》课程还是基础实训，所有内容都与生产实践关系密切。在进行课堂教学和基础实训时结合实际生产会使得教学和实习内容丰富、生动。学生们在接受理论知识和实践训练的同时还可了解生产现状、了解新技术的应用状况、了解理论知识与生产的相互关系，提高他们的学习积极性并培养他们解决问题的能力。《机械制造基础》基础实训与社会环境的结合，让学生进入了一个更大的课堂，提高学生对社会的关注和对自己社会责任的认识。除了学习工艺技术外，还将注重学生的个人素质的培养，包括纪律、群体相处、活动能力、人际关系、管理意识、工业安全、环保意识及领导才能等。

三、结束语

模具专业的模块式教学改革，课程体系体现了以就业为导向，以能力为本位的人才培养特点，并形成职业能力培养系统化课程，突出了实训，并与理论教学相辅相成，符合技术应用性人才培养规律，针对专业培养目标，以单元课程改革为基础，进行了课程整合和新课程开发，建立了一套科学、规范、稳定的专业培养方案（或专业教学计划），并能够根据产业和经济结构变化适时调整和更新。

参考文献

1.邓泽民.职业教育课程设计[M].中国铁道出版社，2006.7