机械设计知识点总结范文

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

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关键词：机械设计基础；“1+N”评价体系；教学改革

中图分类号：G624.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0039-02

“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》，并适应当前模块化教学改革的需要而开设的，目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才，是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识，常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法，各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节，对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用，着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力，为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。

一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状

1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点，这些机械知识点不仅涉及的内容多，涉及面广，并且在知识结构体系上，是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限，只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍，缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识，更不用说工程实例的实际应用，这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分，不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。

2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下，用传统的教学模式已经不能满足需求了，现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学，但它的知识结构烦琐复杂，基础理论内容较多，多图表、多公式、多原理，内容单调枯燥，信息量大，学生没有实际的运用和接触，只会觉得学的吃力，学到的知识没有及时思考和总结，难以消化。并且课程中的实验课程开设较少，让学生联系课程中的知识点，自己动手做实验的内容也不多，学生的学习兴趣就会下降。

3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中，学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩（70%）、实验成绩（10%）、平时成绩（20%）三个部分组成在一起，作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程，它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力，注重理论联系实际，体现应用特色，最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平，也不能激发学生学习的积极性。

4.与工程实践结合少，实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理，能够进行简单的机械结构设计，选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用，但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少，学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入，在以后走向工作岗位时，就会出现学得多、用得少，学得广、用得不精的情况。

二、“机械设计基础”的教学改革

针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求，在教学观念上，将先进性与实用性有机结合，注重“理论联系实际”；在教学的内容上，以“必需”、“够用”为度，淡化公式推导，注重强调理论联系实际，以机械系统结构为中心，内容上相互联系，结合机械工程实例，加以实际运用；在教学模式上，以学生为中心，辅助利用现代的多媒体教学，联系实际运用的实验课程和课程设计，改进教学手段；通过新型“1+N”的考核方式，建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式，全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。

1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分：（1）知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节，主要介绍工程力学的基本知识，常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法，各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法；在这些原有的理论基础上，优化整合理论教学内容，对于基础的机械系统整体认识，在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学，将理论与实际结合，拓宽学生的知识面和眼界。（2）实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设，从教学实验、课程设计开始，锻炼学生运用所学的知识完成设计方案，再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习，培养学生独立思考、学习的能力，以及培养学生的创新精神和创新能力，为参加机械创新设计类大赛奠定基础。

2.教学模式建设。现代在教学课堂上，教学过程以学生为中心，辅助利用现代的多媒体教学，但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大，学生在课前若没有预习，课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革，提高学生的自主学习能力，使之能够对知识点进行系统地把握，增强学生的学习兴趣。

新型的教学模式的内容分为四个模块，不仅满足教学大纲对于教学的基本要求，也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一，主要还是以老师的教学为主，在教学课堂上，以学生为中心，辅助利用现代的多媒体教学，多用机械动画演示，联系实际运用，让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示，并进行记忆，这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二，主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱，学生课堂上难消化，需要提前预习的问题，在教学模式中设计小型课堂教学，针对于课程中的知识点进行提前预习，由学生自发的组织学习，以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课，将课堂交给学生，结束后，由学生提问，老师点评，进行辅助的补充。模块三，基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性，需要做到及时的复习，在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分，在老师讲课结束后，给出复习时间，在一章结束后，出1～2个练习题，在课堂上，用10～15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点，也可以让学生有学习的紧迫感，起到及时复习消化知识点的作用。模块四，实验课程和课程设计。在后期的课程设计中，课程设计的内容广泛，而且所涉及问题的答案不是唯一的，可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。

改革教学模式，增加教学手段，通过新型“1+N”的考核方式，综合培养学生的应用能力，以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段，整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法，将课程的理论和实践在内容上统一规划。

3.评价体系建设。改革考核方法，实际上就是针对新型的教学模式，在课堂上，以学生为主体，进行多样的评价、考核。考核的内容：考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中，基本知识点散乱，学生课堂上难消化，需要提前预习的问题，在教学模式中设计小型课堂教学，考核占15%，以及在课程中知识结构的复杂性，需要做到及时的复习，在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。

这种新型的“1+N”考核模式，加大了行程性考核，需要完善各项目的考核办法，设计各环节的考核标准和相应的考核表格，形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养，与新型教学模式，相互补充，形成一个有机的整体，完成课程的教学改革。

三、结语

由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多，并且在知识结构体系上，是相互独立、零散的，缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革，得到改善。

在“机械设计基础”课程教学改革过程中，还有可以继续补充和深化的内容。例如，课程设计的题目内容可以进行细化的分类，有针对机械机构的设计以及机械零件的设计；结合具有企业特点的案例，例如走访芜湖奇瑞的模具厂，设计院等，对于车身结构、悬架进行设计和分析，以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例，在课堂上进行分析讲解，丰富教学改革的内容，在今后的教学过程中不断改进，以期培养学生自主学习的兴趣，增加学生对于机械机构的触感，培养学生对于机械总体设计以及分析能力，最终达到全面提高学生综合素质的目的，建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。

参考文献：

[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉：华中科技大学，2011.

[2]陆萍，宋可总，栾莹，孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械，2006，（1）.

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1.知识点的传授和项目相结合。

知识点的传授与项目相结合，有助于学生实施项目时，不存在知识点学习的困难或应用的障碍。项目中所涉及到的知识点应在课堂上提前介绍，依据学时的安排，调整知识点讲授的广度与深度。

2.项目选取和布置的注意点。

项目的选取范围应覆盖课程的重点内容，可以通过一个大项目覆盖所有重点内容，也可通过几个小项目涉及几个重点内容。项目的难易度适中，应使学生觉得项目有点难度但自己通过努力可以完成，这样的项目是比较好的。项目的选题还需要与实际应用相关，有了应用背景，学生做项目的兴趣度也会提升。项目布置时，应明确设计要求、设计任务和设计的关键点，这样学生才会有的放矢，从而顺利地完成项目。

3.项目分组的注意点。

小组规模是影响学生参与的一个重要变量，如果小组规模较大，部分学生的分工会出现重复或是任务不足，如果小组规模较小，组内成员的任务过于繁重，有时导致项目不能顺利完成。教师应设定小组规模的范围（一般2~5人一组为宜），让学生们自由组合。

4.鼓励实验测试和实物加工。

机械专业对学生的动手能力要求较高，实验测试和实物加工是锻炼学生动手能力的一个重要途径。常常出现纸上设计的机构，看起来合适，实际做起来是不合适的，因此在学生实施项目过程中，教师应鼓励学生完成实验测试和实物加工，从而检验机构设计的合理性。

5.项目的考核。

项目的考核是检验学生完成项目的一个重要总结，项目的考核应包含设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分。设计文档锻炼了学生总结设计过程的文字撰写能力；口头报告锻炼了学生口头汇报的能力，口头报告还应包含教师和学生提问环节，检验学生的完成情况，锻炼学生思考的能力；实物或实验展示直观地反映学生项目完成的效果，同时增强学生的动手能力。

二、项目驱动教学法在“电子精密机械设计”中的应用实例

下面以“陶瓷放电管全自动打印机”为例介绍如何开展项目驱动教学法。

1.知识点的讲解。

由于陶瓷放电管全自动打印机涉及上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构的设计，因此布置项目之前，教师应大概讲解凸轮机构、上料机构、下料机构、控制系统等相关章节，为学生的项目实施扫清未了解知识的障碍。

2.项目选取和布置的注意点。

“陶瓷放电管全自动打印机”项目与实际紧密联系，难度适中，学生在了解了相关知识点后不会出现看到题目而不知所措的现象。接下来，教师应明确项目的要求。该项目要求学生完成打印机的整机设计，包括上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构等的设计，使该设备满足打印质量要求，其中自动上料机构保证放电管的供料率；打印机构实现陶瓷放电管的打印，要求保证打印质量；凸轮传动机构驱动打印机构，使其完成打印任务；供墨装置是为印章提供油墨的机构，要保证油墨厚度均匀。教师还应指出项目实施的关键点，例如陶瓷放电管对自动上料的特殊要求：一方面该类放电管的形状和尺寸使放电管在振动排料时出现多种姿态，给自动上料带来一定难度，因此自动上料机构的设计必须保证放电管的供料率。另一方面，放电管在振动料斗中的振动，会造成放电管之间的碰撞和摩擦，进而影响放电管的外观甚至质量，进而影响打印质量，因此要优化振动料斗的机构以减少放电管间的碰撞和摩擦。“陶瓷放电管全自动打印机”是一个较为复杂的系统，因此需要向学生说明设计的要求和设计的关键点，同时鼓励学生组队合作完成，培养他们的团队精神。

3.实物的加工和实验测试。

要求依据设计图纸，加工陶瓷放电管全自动打印机。加工之前可通过多次文档报告或口头报告，不断改进设计，从而使得加工出来的实物是可行的，实物的完成会让学生有成就感，让他们对学习《电子精密机械设计》增添兴趣。

4.项目的考核。

项目的考核综合设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分，分别占40%、30%和30%。设计文档应注意规范性，图纸是否规范、合理；文字描述是否正确、翔实；图标是否清晰等等。口头报告应注意学生表述是否明朗、思路是否清晰，若发现学生的思路有误，应及时纠正，防止后续工作的中断。实物或实验的展示是成果最直接的体现，教师应对完成的实物或实验测试提问，掌握学生从项目实施过程中遇到的关键问题，以及他们解决的思路。

三、结语

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当前，市场经济竞争的实质，是行业人才的竞争，具体来讲是人才创新能力的竞争。而高职院校是社会主义现代化建设中培养实用型人才的基地与摇篮，理应在给学生传授专业知识的同时，加大对学生创新能力的培养，以有效提高学生的就业能力及职业水平。但是，受到传统教学模式的影响，高职机械设计专业在教学中片面重视专业知识教学，而忽略了对学生创新能力的培养，不利于人才质量的优化，因此必须大胆改革当前的教学模式，才能培养出更优质的机械设计人才。文章就注重机械设计教学改革以有效培养学生创新能力的策略，进行了详细的探究。

关键词：

机械设计；教学改革；创新能力；培养策略

0引言

创新是企业发展、社会进步、国家富强的源动力。以就业为导向的高职院校担负着为社会主义经济发展培养高素质技能型人才的重任，机械设计专业是高职院校中的重要专业，而当前沿用的传统教学方法不重视对学生创新能力的培养，不利于学生就业能力的增强。这就需要教师大胆改革传统教学方法，在教学中加大对学生创新能力的培养力度，从而为学生就业能力的提高奠定基础。那么，如何改革机械设计教学方式以有效培养学生的创新能力，是教师急需思考的问题。

1改革课堂教学，提高学生的创新能力

机械设计课程是高职教育阶段培养学生设计能力的基础课程，教材内容繁杂、概念很多，对学生来讲有很大的学习难度。因此，为了实现让学生学会、想学、易学的目标，就需要教师大胆改革传统的课堂教学方式，摒弃以往的以教室为场所、以教师为主体、以灌输为主要方式的教学模式，积极营造出学生积极思考、勇于提问、敢于回答、活泼轻松的教学环境，让学生逐渐养成主动思考、积极探索的良好学习习惯。在新的课堂教学模式中，教师不应强调对教材理论知识的死记硬背，而应将教学重点放在培养学生的提取信息、处理信息及应用心理方面，还应重视对学生创造性思维能力的培养，将课堂真正归还给学生，让学生有更多机会深度参与到教学活动中，使得机械设计知识可在教师与学生之间双向流动，从而使得教师的“教”与学生的“学”真正融为一体。在高职机械设计课程教学中，教师应依照教学内容的实际特点，恰当选用现场教学、讨论式教学或启发式教学。比如，在学习机械设计课程中与“带传动”有关的内容时，教师就可借助讨论式教学法组织课堂活动。在实际教学中，教师可先依据教学目标设计几个问题供学生以小组为单位进行讨论，经过一段时间的认真、充分讨论之后，每一个小组会选派一个代表将本组的讨论结果分享给大家，教师应及时总结、点评小组的讨论学习情况。这种教学模式为所有学生都提供了参与课堂教学的机会，可促使学生充分发挥个人主观能动性思考与分析教学内容，从而可从全新的视角看待与分析教学知识点，可实现事半功倍的教学效果。教学实践表明，教师在课堂教学中以提纲为教学主线，将知识点作为教学中心，从提出问题、分析问题、获得结论的教学流程井然有序，不仅完全遵循学生的学习规律，而且能调动学生学习机械设计课程的兴趣，并且有利于学生创新能力的培养。

2改革实践教学，优化学生的创新能力

高职教育的最终目的，是为社会主义经济建设培养高素质的实用型人才，而仅仅依靠课堂上的理论知识教学及实验演示教学，是难以提高学生的实践操作能力的。因此，机械设计课程教师应大胆改革传统的教学模式，合理提高实践教学比重，积极转变实践教学方式与方法，为学生创造更多的参与实践活动的机会，从而不断增强学生的实践操作能力，并为学生创新能力的快速提高提供新途径。

2.1建立模型，机械陈列室

由于学生阅历尚浅，且鲜有机会接触机械，因此他们对机械的认识非常有限，在这种情况下，为了帮助学生快速理解机械概念，并使得他们对机械创新有更深入的了解，就需要教师在课堂教学中借助多媒体及模型教具进行演示教学外，还应在实验室中建立专门的模型、机械陈列室，将典型的、能彰显出创新意识的机构实物、机构模型、机械等摆放其中，让学生在拆装与观察这些物品的过程中更加清晰地掌握机械的主要结构，并能较为精准地掌握机械的关键技术、运动方案及工作原理，然后在此基础上产生强烈的创造新机械的愿望。

2.2创新实验教学方法

实验教学是机械设计教学中培养学生创新能力的有效方式，其教学目的是激发学生创新意识、增强学生的操作能力，从而为学生综合素质的提升创造条件。传统的机械设计实验教学，主要是教师演示试验，且都属于验证性试验，这种单调、乏味的实验形式难以激起学生参与实验教学的兴趣，更不能促进学生创新能力的优化。为了真正提高学生操作能力、学以致用能力、创新能力，就需要教师大胆创新传统的实验教学方式，把实验分成创新型、综合设计型、基本型3种。其中，综合设计型与基本型实验是为所有学生设计的，而创新型实验是为有能力、有需求的学生设计，只有这样才能满足多种层次学生的学习需求。

2.3改革课程设计方法

在机械设计课程中，课程设计是教学的最后环节，其教学目的是培养学生用已经掌握的机械设计理论知识解决现实问题的能力及创新能力。而学生创新能力的培养是借助实践能力与设计能力来展示的。因此，在实际教学中，教师应依据实践能力及设计能力的培养目标，大胆改革设计题目，除了保留传统的“减速器”设计题目外，应添加“简单机械设计”题目，引导学生结合题目到实训中心或机械厂观摩小型机械，探索机器的运动原理与结构，把优化设计、CAM/CAD设计应用到课程设计过程中，因为设计题目和工程实际结合较为紧密，再加上先进设计方法的引入，就可为学生预留充足的创作空间，可较为容易地激起学生的设计热情，有助于学生创新能力的快速培养。

3结语

经过几年的机械设计教学改革实践，在培养学生的创新能力方面获得了一些成就。机械设计课程教师应坚持教学改革，将学生创新能力、创新思维的培养与发展贯彻到教学过程的始终，最终使得学生都能成为扎实掌握专业知识、具有较高创新能力的高素质人才。

[参考文献]

[1]张晓露，武卫，郭晓峰.基于创新能力培养的“机械设计基础”教学改革[J].教育教学论坛，2014（10）：36-37.

[2]张明容，王丽，李长玉.“机械设计”课程教学模式改革实证研究—基于学生创新能力的培养视角[J].创新与创业教育，2016（3）：105-107.

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关键词：机械设计；教学方法；技能；创新

中图分类号：G712 文献标识码：A

《机械设计基础》是高职院校机械制造专业、机电一体化专业的专业基础课程。学习这门课程，要求学生具备《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与尺寸测量》等先期课程的机械基础知识和力学计算原理。通过机械零件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容的讲授，培养学生分析和解决实际机械问题的综合能力。同时为《机械制造技术》、《数控加工与编程》等后续课程的学习提供必要的机械设计理论基础和实践技能。

《机械设计基础》是理论和实践相结合的一门课程，具有很强的工程应用价值，重点培养学生的创造性思维和设计能力。目前，高职院校的学生多数都是从高中直接进入大学，没有实际工作经验，对机械结构的了解非常有限，在学习过程中，无法将理论知识学习与生活和企业实践结合起来，因此学生在学习《机械设计基础》这门课程时困难比较大，教学效果不佳。如何上好这门课，激发学生的主观能动性和学习热情，使学生在教学过程中，既能掌握课程的基本理论知识，又能掌握一定的工程实践技能，是我们高职教师教学方法研究的重要课题。

下面就根据高职人才培养目标的要求，以提高教学质量为目的，结合本人实际教学中的一些经验，就教学内容的调整、教学方法的改进、课程设计和教学团队的建设等方面，对《机械设计基础》这门课程的教学方法进行探讨。

1调整教学内容，减少理论难度，增加技能培养

高职院校《机械设计基础》课程应注意突出工程性和实践。目前大多数高职教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性，注重介绍机构设计理论和设计方法的研究，对现代机械理论的内容介绍较少，缺少实际机械结构的工程应用，而高职学院的学生普遍理论基础较差，工程意识薄弱，往往在老师讲解、分析机构组成和运动原理时感到茫然不知所措。因此，教师在讲课过程中，应该根据高职高专的教育培养目标，减少理论教学的难度，突出实践应用性，注重国家新标准、新技术、新内容的及时补充，适当调整教学内容。将知识进行优化组合，强调基本概念、基本理论和基本方法，减少复杂的公式推导，力求使教学内容通俗易懂，让学生容易理解和掌握，同时应注意将工程性和实践性引入教学内容，增加对学生实践技能的培养，提高学生的学习兴趣。如，在讲授平面四杆机构时，引入缝纫机脚踏板、小型农用柴油机、雷达、鹤式起重机、机械夹具、手动抽水机等工、农业生产、生活中常见的工程实例，通过分析这些机构的运动简图和观看动画视频让学生充分理解平面四杆机构的组成、类型和运动原理，在掌握理论知识的同时，让学生直观的认识四杆机构在工程中的实际应用；而在讲授曲柄摇杆机构的急回特性时，引入牛头刨床这个实例，通过刨床的结构演示和运动分解，让学生观察牛头刨床加工工件时滑枕的工作状态，知道进刀和退刀时速度快慢不同，掌握急回特性的产生及具体应用。通过这种理论知识与工程实践相结合的教学方法，不仅能使学生掌握各章节所学的知识，还能逐步培养他们的产品设计能力和创造精神，真正做到学以致用。

2设计教学方法、加强学生主体意识

2.1重视新课导入

新课导入是课堂教学的第一个环节，对教学效果有直接的影响。新课导入的精彩，能提高学生的注意力，激发学习兴趣。新课导入的具体方法，应该根据每次课的实际内容进行灵活的设计。有些延续性的知识，在新课导入时应先对上次课的内容进行复习和总结，这样不仅可以巩固知识点，也有助于本次课的承接和延续。例如，讲授平面机构自由度计算时，就需要先复习上次课的知识：什么是自由度？什么是约束？什么是运动副及运动副的分类方法？构件及运动副中移动副、转动副、高副的表示方法是怎样的？这些问题，与本次课的学习有着非常大的联系，可以提问让学生回答，对前期知识进行回顾，又顺利的引入本次课程的学习。

有些课程，可以用直观法引入，达到创造学习情景，激发学生兴趣的目的。如讲授凸轮机构时，开课先让学生观看凸轮机构的几个应用动画，如，内燃机的配气机构、自动送料机构等，吸引学生的注意力，让他们思考机构的运动原理，引出本次教学的主要内容。有些课程，还可以通过比较法引入，加强新、旧知识点的联系和对比，使知识更容易被理解和掌握。如，学习链传动时，结合前期带传动的知识，先总结出链传动相对于带传动能保持恒定的传动比、传递的功率较大、能在恶劣环境下工作等优点，然后列举一个谷物播种机的实例，让学生理解链传动在生产中的实际应用，顺利的引入新课的学习，进行链传动的运动分析和设计计算。新课的导入方法很多，老师在授课中要从提高教学效果出发，深入理解教材内容，结合生活、工、农业生产中的机械运动实例，积累素材，不断尝试、设计新颖的课程导入方法，激发学生的求知欲和创新力。

2.2采用任务驱动的教学方法

根据高职教学目标的要求，课堂教学已打破了传统的“教”与“学”的过程，要求学生积极参与到整个教学过程中。这就需要教师精心设计教学过程，激发学生的学习兴趣，引导学生独立思考，充分发挥他们的主体作用。任务驱动法就是一种很好的教学方法，教师可以根据教学中的的各章节内容，以培养学生自主能力为目标，设计出若干个典型工作任务配合理论教学。工作任务在各章节开课之初就布置给学生， 让学生分组去完成，充分发挥学生的学习主动性和创造性。学生在任务的驱动下带着问题学习，变被动学习为主动学习，既明确了学习目的，又使教师的教学内容有了侧重点。工作任务可以让学生在课后分组独立完成，让学生自己查阅资料，设计工作流程，画结构图、书写任务书。课堂上老师组织学生汇报，分组讨论，修改任务实施方案。学生最终完成的任务实施报告，作为课程考核的一项内容，按一定比例记入总成绩。任务驱动法可以让学生循序渐进的理解教学的知识点，促进学生积极参与教学，培养学生自主学习的能力。在完成工作任务的过程中，学生也会获得查阅信息、获得新知识的能力，分析问题、解决问题的能力以及交流与合作的能力。

2.3合理采用多媒体教学

机械设计基础的教学内容涉及到许多传动机构的组成、运动原理及工作过程。运用多媒体教学，结合大量的图片、动画和视频展示，可以将许多复杂的机械运动过程演示出来，使学生对抽象的机构有了直观、清晰的认识，提高了对知识的接受和掌握程度。如在讲授链传动时，通过观看滚子链的组合与分解动画，就能使学生对内链板、外链板、销轴、套筒、滚子的形状和装配组合有一个非常直观的掌握；讲授齿轮传动时，齿轮的分类、渐开线齿廓的形成、齿轮的啮合过程等知识也都比较抽象、难懂，传统教学方法需要学生有较强的空间想象能力，而通过动画演示，每个学生都能对结构和运动进行清楚、直观的理解。与传统板书的教学方法相比，多媒体教学课件图文并茂的形式能够充分活跃课堂气氛，调动学生的积极性和学习兴趣，提高教学质量。多媒体教学的效果与课件的制作好坏关系密切，因此教师要充分理解教学内容，把握高职机械设计的教学目标，制作高质量的多媒体课件服务于教学。作为一种教学手段，多媒体课件将教学内容分页展示，不利于学生对知识进行系统的掌握，因此在教学过程中要注意合理使用多媒体教学，将它与传统的板书有机的结合起来，可以在授课过程中，将本次课的知识点条理清晰的书写在黑板上，供学生学习掌握，达到良好的教学效果。

3强化课程设计的目标

课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践教学环节，是学生应用所学知识进行具体的机械设计训练，通过课程设计能培养学生理论联系实际的综合技能。课程设计和单元项目训练不同，它不是某一部分知识的单独应用，要求学生在掌握机械设计理论知识后进行综合的技能训练，因此教师在课程设计的题目选取上要进行全面考虑，尽可能多的涵盖学过的理论知识，而且题目的难易程度要确保绝大多数学生能按时、合格的完成。为培养学生自主学习的能力，教师在选题时应该设计多个题目，同一个题目还可以设置不同参数，让学生分组设计完成。每个学生的学习基础和理解程度不同，对知识和技能的掌握程度也会有较大差异，通过课程设计，让全组学生取长补短、互相学习，提高他们学习积极性和沟通协作能力。课程设计的目的就是要让每个学生都能通过课程设计达到知识和技能的提高。

在设计之前应该组织学生进行机械结构的拆卸、安装，熟悉各部分结构、功能、和各零件之间的联接关系，建立具体的机械概念，让学生明确设计目标，避免纸上谈兵。机械设计时一定会涉及到机械结构的计算和参数选择等问题，因此要指导学生独立完成相关知识的复习、总结，指导学生查阅相关参考资料和手册，解决设计中遇到的问题。学生最终设计、绘制完成的图纸要整洁、清晰，符合机械加工的工艺要求。

4加强教学团队的建设

加强教学团队建设、构建合理的教学梯队是高职院校提升教学质量、增加社会竞争力的重要保证。《机械设计基础》课程由机械类专业的老师承担授课，专业教学团队中各成员的教学优势和专业特点各不相同，而且每个教师往往承担本专业两门以上课程的教学任务，各课程之间有一定的逻辑关系，教师间通过教学资源和教学技能的相互沟通，可以大大提高人才培养的质量。课程建设是高职院校教学改革的重点，课程教学改革和精品课程建设是提高教师教学水平的重要手段，课程团队建设应以专业建设为背景，密切合作，对课程进行规划设计，打造特色专业和精品课程，使课程真正发挥它在整个专业中的作用。高职院校应该充分发挥教学团队在教学工作中的作用和意义，鼓励教师加强教学研究和交流，改进教学内容和方法，开发各项教学资源，促进教学团队各成员的主观能动性，进行教学改革和创新。教学团队建设要突出发展过程中的传、帮、带，大力培养青年教师，加强青年教师科研能力的培养力度。学院应该给教师创造外出培训和交流的机会，加强教学研讨，通过加强科研建设和科研投资，以科研促进教学，提高教师的整体教学水平。

《机械设计基础》是高职院校机电专业一门重要的专业基础课程，教师在教学过程中，应该不断进行教学方法的探讨和改进，使学生掌握理论知识和设计要点的同时，培养专业设计能力，真正做到理论知识和生产实践相结合，提高学生的综合技能和创新意识。

参考文献

[1] 刘小兰. 基于任务驱动的《机械工程基础》课程改革探索[J]. 科技资讯，2012（02）.

[2] 付东军，潘有成.浅谈《机械设计基础》讲授技巧[J].科技致富向导，2011（20）.

[3] 赵明侠. 高职《机械设计基础》课程设计对学生创新能力的培养[J].装备制造技术，2011（09）.

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关键词：工程教育认证；机械设计制造及其自动化；课程改革

引言

高等工程教育在我国经济社会的飞速发展的潮流下也在快速发展，以满足国内经济社会发展的需要。据统计，我国工科专业在校生占在校学生总数的30%，90%以上的本科高校设置了工科专业[1]。但是各高校存在教学水平参差不齐、人才培养质量差距大等问题。

一、工程教育专业认证对机械类课程体系的要求

工程教育专业认证最核心的理念是以学生为中心和以成果为导向，通过持续改进，不断优化课程体系、教学内容和教学方法。认证标准明确规定了12条毕业要求，多次提到要求毕业生能够基于人文、环境和法律背景下运用现代工具和专业知识解决复杂工程问题。机械设计制造及其自动化是一个融入信息技术、计算机科学、微电子科学和控制论，运用先进的设计制造技术和理论解决现代工程领域中的复杂技术问题，从而实现产品设计与智能化制造的综合性很强的专业。重庆理工大学根据自身的专业特点细化了毕业要求，其中在工程知识和问题分析方面，要求能够应用数学、自然科学理论与方法，以及工程基础和机械工程专业等相关知识、技能，对机械设计、机械制造、工业自动化领域复杂工程问题的提出解决方案，并能够进行预测和模拟，在设计或开发过程中体现创新意识。

二、现行课程体系存在的主要问题

本专业的上一版人才培养方案制定过程中，按照“产品设计—产品制造—系统控制”的思路设计课程体系，并组织了课程负责人及相关的任课教师，对培养方案中的课程体系进行梳理，制定本专业基础核心课程目录。围绕核心课程构成几个课程组，由课程负责人组织各课程组的课程建设。如以“机械设计”为核心的课程组，负责“机械设计”“机械原理”“机械制图”等课程的建设；以“机械制造”为核心的课程组，负责“机械制造工艺学”“机械装备设计”“精度设计”等课程建设。以“制造自动化”为核心的课程组，负责“数控加工工艺与编程”“液压传动与控制”等课程建设。但是该版人才培养方案在制定过程中没有完全考虑工程认证标准体系，执行过程中发现课程体系中存在诸多与工程认证标准冲突和需要补充、改进的地方，存在的主要问题表现在以下几个方面：（1）课程体系不够完整。原版培养方案中本专业在数学与自然科学类课程模块缺少化学和工程数值分析课程，在工程基础类课程缺少流体力学课程。（2）知识点结构逻辑关系不够清晰。原版培养方案中，“机械制造工艺学”“夹具设计”“数控加工工艺与编程”等课程存在内容重复的情况，知识点结构逻辑关系不够清晰。（3）课程教学大纲存在结构不合理的情况。比如教学内容基本上按照教材的目录编写。教学方式、手段更多的依然是灌输式的教学，缺少以培养学生能力为目的OBE（以学生成果导向）的授课方式。（4）实验课程体系不够严密。原版人才培养方案中，实践课程虽然分了专业基础实验、专业实验等几个模块，但能力培养逻辑不够严密，缺乏能力培养的一条主线。（5）考察方式仍然采用以考试为主的方式，平时作业针对学生能力锻炼的环节太少，大多是针对某个问题进行计算和求解，解决复杂工程问题的训练不够。

三、课程体系改革的具体方案和措施

为了在本专业课程体系方面更好地体现出以学生为主体、成果为导向的OBE教育理念，本专业针对上述存在的问题提出以下课程体系改革方法和措施：（1）完善课程体系，实现课程体系对本专业毕业要求的全覆盖、全支撑。按照工程教育专业认证标准的要求，根据“厚基础，宽口径，有特色”的人才培养模式，重视学科基础课程教学，强化数理和力学课程，为学生打下坚实的工科背景知识。为此，在数学与自然科学类课程中增补化学和工程数值计算课程，在工程基础类课程中增补流体力学课程。（2）整合课程内容，避免教学内容交叉。对“机械制图”“机械制造工艺学”“机床夹具设计”“数控加工工艺与编程”“刀具设计”“机械精度设计”等课程内容进行整合，具体思路为（图1）：从第一学期开始，在机械制图课程中锻炼学生对轴类和箱体类等零件的识图和绘图能力，在机械精度设计课程中重点针对类似零件锻炼学生对几何精度标注符号和内容的理解，使学生能够根据零件的工作条件设计相应的尺寸和几何公差，以此为基础，能够设计零件的加工工序，并设计对应加工工序的夹具，准确标注满足加工精度要求的尺寸，能够编制对应工序的数控加工程序，并在计算上进行准确模拟，所编制的数控程序能够驱动数控机床刀具按照预定的轨迹对零件进行加工。（3）重新撰写课程教学大纲，注意课程内容对毕业要求的支撑。根据工程认证的要求重新撰写所有课程的教学大纲，要求在教学大纲中充分体现学生能力培养的思想，教学内容必须围绕学生知识的学习和能力的培养展开，每门课程需要对应支撑毕业能力要求的3-5点，并形成达成度标准和评价机制，为持续改进方向提供思路。教师课题组统一备课，在授课过程中严格按照大纲要求执行。（4）以OBE教育理念导向，改革教学方式和手段。原课程教学大纲中的教学方式和手段主要是教师课堂讲授，实施满堂灌，缺乏OBE教育理念。改革后的课程教学大纲其教学方式和手段除课堂讲授外，在课堂教学中增加了课程项目设计环节，培养学生边学知识边实践的能力，并把课程项目设计环节的分数计入该课程考核总分中。（5）改革课程考核及成绩评定方式。课程成绩评定方面，减少试卷考试所占比例，增加多种考核方式和平时成绩所占比例，平时多分组布置锻炼学生能力的练习作业，课堂上少讲授知识点，注重锻炼运用知识解决实际工程问题的能力，针对作业中遇到的问题课上互动讨论，主动引导学生主动完成教学活动，让学生充分参与其中，充分发挥学生在教学环节中的自主性、能动性和创造性，改变枯燥的单方面授课方式。

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关键词：纲要框图法 机械设计 基础 教学方法

《机械设计基础》是高等学校机械类各专业的一门主干技术课，是一门综合性的专业技术基础课。由于它包括的内容广而散，纵横关系复杂，几乎每一章都包括工作原理、类型特点、机构设计或结构设计、参数选择等内容，涉及机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学等多门课程，而章与章之间联系不紧密。该课程包含的内容广，主要表现在关系多、门类多、公式多、图形多和表格多等现象。该门课程与工程实际联系紧密，要学生发挥自己的主观能动性，自己选择参数自己设计，同一个设计题目所选择的参数不只一个，每个同学设计的结果应该是不同的，因而给教学带来一定难度。特别是在课程设计中，不仅要继承前人已有的经验，还要去创新，这又给教学提出了一个难题。基于以上原因，学生认为难学，教师认为难教。随着教学改革的深入、课时的压缩，使得《机械设计基础》成为了机械类课程的一个教学难点。我们在近几年的教学和课程设计的指导中， 采用了纲要框图法教学， 取得了一定成效。

一、纲要框图的制作

纲要框图教学法又称沙塔洛夫教学法，由前苏联学者沙塔洛夫发明，1983年况平和同志将该法介绍到我国。纲要框图法就是把教学内容经过加工整理， 用简单的文字和符号以框图图表的形式直观地显示出来。纵的方向， 反映各部分内容的因果关系、转化关系；横的方向， 建立起并列关系、条件关系、比较关系等， 形成一个便于学生理解的逻辑关系网。这样每一个内容用一张框图直观地表示出来，包含工作原理、计算公式、参数选择，以及结构设计等，充分体现“提纲挈领、简明扼要、信息集中、思维对号”的特色。

在制作纲要框图图表过程中，首先根据《机械设计基础》教学大纲的要求，将每章的教学内容制作成框图图表，并装订成册，在各框图内列出各部分教学内容中的知识要点，用线条和箭头标出它们之间的关联；其次，在课堂上，教师可以根据框图图表展开教学，在黑板上边讲边画，学生可在图表上记录相关内容，这里重点提醒教师在编制框图图表时，要故意把相关知识点空出，让学生做笔记添上内容，养成记笔记的习惯；最后复结阶段，学生教师可按图表进行。框图图表的设计制作应注重简捷明了、条理清晰，它不应是教材内容的目录，而应是机构分析设计、零件设计的流程。框图图表设计制作与教师的教学经验有密切的关系，教师应仔细研究、反复推敲修改。另外，图表的制作也并非一成不变，教师应该与其他教师交流经验、反馈信息，并经过多次修改完善框图。

在框图法教学的实施过程中，有以下几种方法进行教学。一是在上课之前把纲要框图图表发给学生，学生可根据教师所讲内容添加必要的内容，这种方法可以使学生在上课之前就知道这章的重点。二是教师可在黑板上边讲边画，学生抄记框图图表，让学生了解研究问题的基本思路，明确教学的目的和任务。三是在每章讲完之后，进行总结绘制框图图表。这样学生在对这章内容基本掌握之后，有一个巩固和加深所学知识的作用，也可尝试让学生自己归纳出相应的框图图表。

二、框图法教学的特点

1.具有较强的逻辑性、概括性，提高了备课效率。框图图表可以把每一章零散的知识内容经过整理有机地联系起来，起到提纲挈领的作用。因框图图表是经过多次修改提炼出来的，具有条理清晰、逻辑性强的特点，知识通过框图图表再现出来，讲稿也就基本准备好了。

2.调动了学生课堂学习的主观能动性。采用纲要框图教法后，可以做到学生思考与教师的讲解思路同步。学生学习时，能准确抓住重点。

3.可以方便学生的学习和复习。

4.可以培养学生科学的学习方法。学生在学习过程中，养成记笔记的习惯，培养善于总结归纳的能力和创新思维的能力。

针对《机械设计基础》课程内容广、杂、散且教材中的公式、图表多的特点，阐述了纲要框图图表在《机械设计基础》教学中制作方法、重要性以及优越性，既方便教师教学， 又有利于学生理解掌握。该方法可以大大地提高教师的教学效率和学生的学习热情。同时该方法为其他课程的教学提供了一定的参考。

参考文献：

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一、项目化教学的特征

针对传统教学模式的弊端，将传统的教学方法与项目化教学有机地结合，并在各个环节上适当处理，就容易得到较好的教学效果。项目教学是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，是行为引导型教学方法中的一种。 在整个教学过程中， 既发挥了教师的主导作用，又体现了学生的主体作用，充分地展示“以能力为本”的价值取向。

项目教学具有以下特征：

1. 职业性： 以学生将来从事的职业岗位（ 群）的工作任务、 工作进程作为设计项目教学内容的主要依据，以企业对现代职业人的素质、能力、知识要求强化学生职业素质、职业能力的培养。

2. 实践性：项目教学的内容和方式与企业生产、管理、服务的实际情境相吻合。

3. 科学性：项目教学是在现代职业教育理论指导下的有目标的实践活动。

4. 互动性：项目教学的全过程以学生为主体、教师为主导，融教、学、做于一体。

二、项目教学法在教学中的应用

在教学过程中，设计项目是否恰当，直接关系到学生对某一阶段教学内容的掌握，关系到教学目标的实现和学生知识体系的建构。因此，项目设计应根据专业培养目标和课程特点来选择，使机构与零部件设计贯穿于《 机械设计基础》学习过程中。主要选择工程机械较为典型的机构和通用机械零件，要求学生初步具备分析、选用、设计机械零部件及简单机械传动装置的能力，具备运用标准、规范、手册查阅有关技术资料的能力，并利用计算机辅助设计绘制零件图，分析选材原则和热处理方法，通过教师和学生的共同比较、分析研究，确定方案，并由学生亲自动手制作。

例如，笔者在进行齿轮传动、带传动、工程中的连接、轴和轴承等部分的教学时，以项目为主线，把这些相互关联的内容串联起来，设计一个题目为《自动送料的带式运输机传动装置》的项目。该项目是需要结合课程的大部分知识点，融会贯通，采用系统思维来达成的综合项目，它又可分解成与各部分教学内容相对应的几个“子项目”。“子项目”是针对某个固定知识点的具体项目，即带传动系统设计、联轴器的选择与设计、齿轮与轮系的设计、支撑零部件的设计等 。在整个教学过程中，“总项目”是“子项目”的延伸和拓展，是“子项目”的综合应用，对学生学习机械设计基础起到一个行为导向作用，两者紧密联系、相辅相成。随着教学内容的展开，教师所讲授的子项目内容都是围绕总项目的要求进行设计，为之服务。最后，在进行总项目设计时，指导学生以小组的形式，利用所学过的子项目知识进行项目扩展和延伸，完成总项目的内容。这样可以让学生有一种成就感，增强他们的自信心，提升他们的学习兴趣。

三、项目评估与总结

项目评估与总结是实施项目化教学最后的一个十分重要的环节。首先由学生对自己项目组的工作结果进行自我评估和总结，然后再由教师和其他组学生进行检查和评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题和应采用的解决方法。整个项目评估和总结是通过由相关专业老师组成的项目学习效果评估组对学生的综合知识进行评价，以答辩的形式进行。答辩前要求学生认真总结准备，理清设计 思路，补缺补差，答辩时教师要特别注意项目的关键问题、项目实施的薄弱环节，

通过答辩，纠正错误，弥补项目实施过程中的不足，帮助学生在巩固知识的同时提高技能。

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关键词：翻转课堂；机械设计基础；教学模式；自主学习；微视频

教学模式和教学方法的探索与革新一直是高职教育所关注的核心问题。如何将学生的兴趣与教学内容相结合，如何将教学的重点由“教”向“学”转变等已经成为教学实践中必须面对和解决的问题。新一代信息技术的发展为信息化环境中的教育教学改革提供了必要的技术环境。

1 翻转课堂教学模式的基本理念

翻转课堂（“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”）教学模式源于美国，近几年在全球大受欢迎。其基本思路和做法是：借助于现达的网络信息技术环境，将传统“课堂教师讲授知识，课后学生复习、完成作业”的教学过程彻底翻转过来。课前，学生先通过观看教学视频、查阅资料、与老师、同学在线交流等方式进行知识学习；课中，教师则把主要的时间用于学生交流讨论、答疑、指导完成作业或者任务、组织并参与小组活动。教师也能有更多的时间与学生交流。在课后，学生自主规划学习内容、学习节奏、风格和呈现知识的方式，教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。

翻转课堂作为一种新兴的教学模式，它是在信息技术的支撑下为学习者构建个性化协作式的自主学习环境，以促进教育模式的改革和创新型人才的培养，促进教育信息化的真正实现。翻转课堂是一种颠倒知识传授和知识内化过程的教学理念，信息化教学是教育现代化的重要途径。

2 翻转课堂教学模式在“机械设计基础”课程中的应用研究

1、机械设计基础课程特点分析

机械设计基础是高职机械类专业的一门重要技术基础课程，它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识。课程教授学生机械设计基础知识，培养相关能力，提高学生的工程素质。由于课程本身知识点多、内容繁杂。传统教学课堂内主要是教师讲解基本理论为主、学生完成少量的课堂任务，课后布置作业为辅。在之前的教学实践中，存在课堂教学的不可重复性，学生理解比较吃力。

2、高职学生学习特点分析

（1）学习情绪化较强。对感兴趣的东西，学习积极性较高，而对于学习内容枯燥的东西，则学习效率较低。学生对实践性环节的学习兴趣，要明显高于理论课程的学习。

（2）学习自觉性和持久性不高。大部分学生在课堂外沉迷于网络游戏，靠抄袭和复制来完成课后作业。对于感兴趣的课程，也只能在课堂上随着老师的节奏学习，但这种兴趣不能坚持到课后，学习的持久性不高。

（3）拥有较充裕的课外时间。大部分高职学时在校期间是住校，课外时间充裕，在宿舍便于小组讨论和协作学习。学生信息素养能力较高，较利于翻转模式的实施。

3、C械设计基础课程课堂翻转教学实践

将翻转课堂教学模式结合高职“机械设计基础”课程特点相结合，建立如表1所示的机械设计基础课程翻转教学模型。该模型将翻转课堂划分为两个阶段：课前和课中。其中，课前阶段包括观看教学视频、针对性的课前任务练习，遇到问题解决途径以及疑难问题的反馈；课中阶段包括快速少量测评、解决问题并促进知识内化、复杂任务完成和总结反馈。

2.3.1 课前

在机械设计基础翻转课堂上，知识的传授移到课前，因此，教师需要提前供给学生一定的学习资料。课前，我们精心录制了三段视频：带传动的应用（3min），带传动的类型和特点（5min），带传动基本参数的计算（8min）。虽然每一个微课视频的时间并不长，但这是结合教学目标、教师经验、学生能力等各方面因素后所完成的具有较强针对性的教学工具。除此之外，还准备了相应的学案、重难点解析、任务示范、教师点评、练习分析以及与教学视频相关的三维模型包等资源。

学生登录网络平台，结合视频和各种教学资源，通过反复观看和练习来完成知识点的学习，通过习题分析和老师的点评来完成知识点的强化。学生在论坛区将疑难问题相互交流，老师时刻关注论坛，能即刻解决的个别问题尽量当场解决，不能即刻解决的问题或者难以理解的内容，要求学生记录下来，为课堂教学做好准备。

2.3.1 课中

在翻转课堂的教学模式下，课前经过深度预先学习的学生对带传动的原理、类型、应用、特点及参数的计算有了一定的理解和掌握，学生无法理解的问题，也通过了学案及时反馈。在课堂上教师可以有针对性的解决问题，同时提出设计带传动的任务，通过任务驱动和小组合作的方式，让每一位学生都参与到任务中来。在项目的进展中，如果小组内遇到无法解决的问题，可以直接咨询老师，老师巡视各组的项目进展，对有问题的小组及时给予指导。

（1）集中答疑

在课堂教学中首先重点讲解学生在课前预习中遇到的共性问题。比如如何区分平带和V带传动不同工作面的特点，带传动的工作应力分析，带传动的有效拉力的计算等问题。这些共性问题，教师在课堂上可以结合三维仿真软件分析讲解，解除疑惑。

（2）项目布置

解决学生的难点后，教师分发设计任务书，并提出设计项目：

设计一带式输送机传动系统中的高速级普通V带传动。电动机额定功率P=3 kw，转速n1=960 r/min，带的传动比i=2.5，工人双班制工作，工作机有轻微冲击，载荷变动小。

在任务开始前，教师对于任务作简单说明，并加以引导。

（3）分组实施

课前教师已经将不同层次和性格特点学生合理分成六组。小组合作学习法有利于学生高层次思维能力的发展，只有积极的情感体验和思维交流，才能促进学生全面素质的提高。小组成员根据任务安排，自行分工。教师则在项目实施过程中巡视查看各组学生的情况，随时了解学生的项目进展，指正容易发生的错误，并对大多数学生出现的共性问题进行集中指导。

（4）成果评价

项目完成后，教师要求各小组派代表上台展示汇报，谈谈自己及本组同学在项目实施过程中的心得体会，这样做也培养了学生的语言组织和表达能力。

（5）课后

教师将课堂上收集到的问题进行整理，并将这些在课堂上实时生成的资源及学生完成的任务书整理后打包网络共享，这些资源可以被长期保存，学生如果遇到问题时可随时查阅。通过课后的资源整合，可以有效地实现培优补差的教学目的。

3 翻转课堂实施中的反思

1、学生需要逐步培养自主学习的意识

翻转课堂的课前学习已经不仅仅是预习，而是要深度学习。课前有些学生主动学习能力比较差，不提前观看视频和完成相应课前任务，这部分学生就可能在这种教学模式中迷失。这是实施翻转课堂教学模式过程中遇到的最大障碍之一。为了促进这种教学模式的顺利实施，需要改革课程的考核方式，采取过程考核，加强课堂外的考核，将考核作为促进学生学习的杠杆。

2、教师的专业水平要求极高。

对于课程内容、学生特点、课程特点等要全面透彻的掌握，不论是在课前、课中或课后，都要求教师为这一堂课付出的时间更长，需要的知识更丰富。

3、教学资源制作要精细

用于翻转课堂的微课视频制作要精炼，微课视频的长度一般在几分钟到十几分钟之间，且教学目的要明确，知识点针对性要强。创建视频时要充分考虑学生特点，要适合高职学生的学习方法和习惯。除此之外，通过网络的视频要具有暂停和回放等功能，能满足学生能反复观看和选择性观看的要求，教师也可利用网络共享优质精品课视频。

4、学校的信息化环境要跟上

要顺利完成翻转课堂教学模式，需要每位学生拥有一台电脑，并且校园网络建设比较健全，网络交流比较方便，这些是能从事翻转课堂教学的硬件环境要求。

目前，我国大部分大、中型城市的高职院校具有比较完善的信息化学习环境，并且网络上具有丰富的优质教育视频资源，为翻转课堂在高职学生中应用提供了良好的条件。机械设计基础课程中采用翻转课堂教学模式，实现教学视频化、资源数字化、交流网络化、考核过程化；通过任务驱动和过程考核，激发了学生的自主学习兴趣。经过教学实践，取得了不错的效果，达到了提高教学质量的目的。

参考文献

[1]石彩华 翻转课堂教学模式在高职机械CAD课程中的实践应用研究 中教育技术 2015

[2]金陵 翻转课堂翻转了什么[J] 中国信息技术教育 2012

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关键词：高等机构设计 课程 教学方法 学习兴趣

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0198-01

高等机构设计是机械设计及理论学科的主要专业课之一，它是在机械原理课程的基础上，继续深入研究机构结构、机构运动分析和机构综合的课程。在传统工程教育体制下，教学模式多以课堂讲授为主，缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学，这种状况造成了高等教育难以满足机构设计发展的需求，学生对该课程感觉枯燥乏味甚至失去兴趣。因此必须针对机构设计的特点，优化其教学内容，将教学手段、教学方法和实际应用等有机地融为一体，能够帮助教师改善课堂的教学效果和激发学生的学习兴趣，也有利于开阔学生的设计思路和创新能力。

1 高等机构设计的特点及其主要内容

高等机构设计具有以下特点。

（1）高等机构设计是一门非常重要的、实践性和创新性很强的专业课程，特别强调计算机编程、机械优化设计、高等数学、机械原理及机械动力学等的综合运用。

（2）在研究内容方面，从平面机构的分析与综合扩展到了空间机构的分析与综合，从简单的高副机构扩展到了瞬心线高副机构和共轭曲线高副机构。

（3）研究方法也转变为以计算机为工具，以高等数学中的坐标转换与矩阵运算为主的解析法。

（4）专业面较宽，通用性较强，需要学生有较宽的知识面和适合各类产业机械所需的设计方法和技巧。

高等机构设计所涉及的学科门类多，涵盖的内容广泛，主要教学内容包括[1]：机构的分析与综合；机构的型式综合；运动规律设计；凸轮机构设计；齿轮机构设计；机器人机构；组合机构与机构的变异。

2 优化课程教学体系和内容

要在有限的教学学时（通常为40学时）内完成如此多的内容，如果不采取有效的措施，就难以取得好的教学效果。

2.1 构建高等机构设计课程教学体系

由多教研室、系部建立高等机构设计课程群，主要课程包括：（1）数学课程，如《高等数学》、《微分几何学》；（2）先进设计方法的课程，如《机械优化设计》；（3）基础课程，如《机械原理》，《齿轮啮合原理》；（4）计算机语言课程，如C语言，C++语言及Matlab等课程。

2.2 整合教学内容

针对教学的参考教材，教学内容应进行适当的调整和整合。首先注重机构设计基本理论、原理和方法的讲授，使学生拥有较厚实的基础知识，同时，以课本的基本知识点为基础进行适当的拓展。例如，重点讲解平面连杆机构的分析与综合，然后以此为基础涉及空间连杆机构的分析和综合，这样由易到难的次序可以减少学生听课过程中的枯燥感，逐步建立对该课的兴趣，从而达到良好的教学效果。

2.3 突出理论与实际应用相结合的特色

高等机构设计课程的内容较宽，涉及许多其它学科的知识，如高等数学、微分几何学、机械优化设计、机械原理、计算机科学等。在掌握机构设计的基本理论和方法的同时，应突出理论与实际应用的紧密结合，每一中设计理论和方法均应有实际的应用实例佐证。如平面连杆机构综合的类型讲解时，针对每一类综合给出若干实际工程应用的实例，寓教于实际生产应用，这样可以使得学生的思维清晰，不断提高兴趣。

2.4 保持教学内容的最新

高等机构设计课堂教学必须紧跟机构设计的最新趋势，始终保持机构设计教学内容的先进性。授课教师紧密关注高等机构设计方法的近况，并把它们融入教学过程中，使学生能够掌握机构设计的最新知识[2]。

3 教学方法和手段

3.1 多媒体教学与课堂教授相结合

采用多媒体教学，可以扩充课堂教学的信息量，增强感性认识，加深对相关知识的印象和记忆[3]；同时，在一些关键的知识点上，教师应详尽地在黑板上推导出整个过程，以促进学生对该知识点的理解，增强学习兴趣，提高教学效果。例如，在课堂讲授平面连杆机构的概述时，适当增加车间装配线（位置综合）的视频，电动打字机（函数综合）、电影胶片放映机（轨迹综合）等的视频。

3.2 授课模式与启发教学相结合

在课程教学过程中，采取“授课”与“启发”相结合的课程教学组织方式[4]。除了传统教学方法外，对应用、设计方法等则采取“启发”的教学方法，授课老师在课堂上提出问题并加以适当引导，启发学生自己去努力思考。同时，可组织学生分组讨论和争论，老师最后进行归纳总结。这种教学方法能够活跃学生的创新思维，能够充分挖掘学生的创新能力。另外，教师在授课时，需要将不同知识点之间的背景、联系及因果关系分别介绍，这样也有助于学生的理解，增加教学效果。

3.3 理论知识与实际应用相结合

组织学生到相关企业、车间参观并努力发现机器设备上的相关机构部件，提高高等机构设计在机械装备的感性认识。我们依托河南省重点开放实验室及机床实验室等，为课程实践教学提供了良好的环境。实验室拥有各类数控式和机械式的车床、铣床、刨床、磨床等，加工中心，机器人，三坐标测量机，数控成形磨齿机、齿轮测量机等设备，使学生在在学习理论知识的同时与实际机械机构完全对应，培养学生的动手能力和创新能力。

3.4 专题讲座，扩宽相关知识面

高等机构设计课程的重点理论与设计方法不能在有限学时内深入讲解，可以在课余时间举行专题讲座，如组合机构设计及其新进展、凸轮机构的分度功能设计、机械优化设计在机构设计中的作用等专题讲座，使学生对某个知识点有比较全面的了解，从而提高学生的学习兴趣，满足了学生不同层次的要求。

高等机构设计的教学目的就是使学生能够掌握常用机构的设计方法，把学到的理论知识和具体的设计实例结合起来，能够对设计实例进行分析，并编程计算得到设计结果。因此，理论知识与实际应用相结合是该课程讲授的最终目标。高等机构设计的课程教学应优化完善教学内容，融合传统的和先进的教学手段和方法使课堂教学效果得到提高，增强实际应用环节的教学比重，引导并开阔学生的设计思路，不断提高学生的机构创新能力。

参考文献

[1] 傅则绍，卢子馨.机构设计（修订版）[M].北京：石油大学出版社，1998.

[2] 任小中，曹铁珍，韩建海.论课堂教学方法的革新[J].成功（教育版），2009（1）：15-16.

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关键词：工程教育；课程体系；项目教学法

作者简介：尹晓伟（1976-），女，吉林公主岭人，沈阳工程学院机械学院，副教授；张陈（1963-），男，辽宁沈阳人，沈阳工程学院机械学院院长，教授。（辽宁 沈阳 110136）

基金项目：本文系2012年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“基于CDIO理念的机械类卓越工程师人才培养模式改革与创新研究”（项目编号：2012-151）的研究成果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0134-03

应用型本科院校是实施应用型本科教育，培养应用型本科人才的高等学校，它是在经济社会发展和高等教育大众化的必然产物，它不同于研究性大学、职业技师院校的大学类型，肩负着推进中国高等教育大众化，培养“数以千计的高级专门人才”的历史重任。应用型本科院校面向现场、面向实际、重在培养具有高深知识、实践能力和职业道德的应用型人才，他们将从事科技含量高、综合性强的技术工作和经营管理工作，解决工程或生产中的实际问题，并逐渐成长为工业工程现场或企业一线的骨干力量。[1]

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）

和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并成立以CDIO命名的国际合作组织。[2，3]2006年初，汕头大学工学院成为中国第一个CDIO国际合作组织成员。2008年12月以来，在教育部高教司理工处倡议和课题组的框架下组成了由39所院校参加的CDIO工程教育试点工作组，分机械、土木、电气和化工四大类试点实施CDIO工程教育模式。几年来，第一批、第二批试点高校在推进CDIO工程教育改革方面取得了良好的进展和成效。

我国许多高校吸收欧美先进的CDIO工程教育理念，结合一般工科院校应用型本科人才培养的特点，开展以“CDIO为特色”的工程教育模式的研究与实践，实现实用型人才培养的整体目标。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的，适合工科教育教学过程各个环节的改革。CDIO工程教育模式的研究与实践在我国才刚刚起步，还有许多问题需要解决。因此，开展基于CDIO的工程教育人才培养模式改革，并结合学校、专业的实际情况进行创新，不但有利于丰富CDIO的理论研究，更有利于提高工程教育人才培养质量，满足经济发展对工程人才的需求。同时，对其他工科院校的工程教育改革也具有非常重要的借鉴与推广意义。

沈阳工程学院（以下简称“我院”）作为一所新建应用型本科院校，一直在培养应用型高级人才的道路上不断学习和探索，试图找出一条适合我院发展的道路。几年来，笔者不断地学习，不断地总结和改进，取得了一定的成绩，但是落后的教学模式和课程体系从根本上制约了我院教育改革的深入。2011年机械系成立“CDIO”研究室，正式将CDIO工程教育模式引入我院，通过学习研讨，重新思考了工程教育改革的模式与路径，参照汕头大学和一些试点高校的改革方案，对我院机械专业人才培养的课程体系做了改革和实践，取得了可喜的成果。[4]

一、创建以项目为依托的课程体系

按照CDIO的培养模式，机械设计制造及其自动化专业结合自身专业特色，提出了以一级、二级、三级设计项目为依托的课程体系。通过以项目为纽带的设计，将学生的理论知识学习和实践能力训练系统融合，将扎实的专业知识学习和工程实践能力培养系统结合起来，将知识学习和实践能力培养、团队合作精神等有机地结合起来。图1是基于CDIO模式的机械设计制造及自动化专业课程计划鱼骨图。[5]

整个培养方案和课程体系，围绕机械产品设计与制造展开，组织学生参与数个特定机械设计与制造项目课程安排，如减速箱测绘、缝纫机拆装、机械装备设计、齿轮制造、产品创新设计、模具设计与制造和机械产品设计与制造综合项目等。将CDIO项目按规模和范围划分为三个层次：一级项目为包含机械专业主干课程和能力要求的项目，通过几门主干课程的系统融合，是学生掌握专业知识的总体思路，加强学生对专业主旨的把握；二级为包含一组相关课程（课程群）、能力要求的项目，课程门数不限，关键是通过课程群使学生对某一专门知识有充分的理解和掌握，包括理论上的理解和实际的操作；三级为单门课程内为增强学生对某门课程的理解和能力的掌握而设的项目，在课程教学环节中增加项目设计，使学生对该门课程达到真正掌握并能够将知识应用与实践。

在机械设计制造及其自动化专业设计了四个一级设计项目，六个二级设计项目，每门课程一个或几个三级设计项目为导向的一体化课程体系。

二、项目的构思和设计

1.一级项目的构思和设计

一级项目是专业知识的汇总，贯穿专业主干课程全部知识，从产品构思、设计、制造到使用、维修、保养、报废的系统知识，使学生有机会把所有知识有机地联系起来，让学生在获取知识的同时，更要掌握知识的运用。“专业导论”课程作为大学课程中的第一个一级项目，以减速器为例介绍机械产品全生命周期，从产品的市场调查、需求分析、方案设计、机构设计，到产品试制和测试、调试等。以减速器为例，分析产品在全生命周期过程中设计到的相关知识，进而向学生介绍为使学生获得这些知识而开设的相关课程，及专业课程体系的设置，并进一步向学生介绍专业培养目标、培养要求以及专业的招生、就业和师资队伍建设。具体内容见图2所示。通过专业导论课程，是学生在进行本科课程学习之前，就能够对本专业的知识获取与课程设置紧密联系起来，使学生对大学四年的学习有个整体的规划和认识，为学生设计一个学习愿景，提高学生的学习兴趣。

一级项目“机械产品设计与制造综合项目”采用循序渐进、层层深入的方式，从一级减速器设计、二级减速器设计、工程承力结构设计、钻床设计、C6140车床机械、电气的设计、总装、调试和故障诊断、模具设计与制造、设计和数控机床改造、数控机床设计等，从简入繁，将所学的专业知识逐渐应用到更复杂的一级项目设计中，从而将大学四年所学的知识做了最有效的连接，实现了从基于知识的教学向基于项目的教学转变。

2.二级项目的构思和设计

二级项目是基于课程群的综合性设计项目，它把原来零散的知识点有机地结合起来，使学生认识到有机的、关联的知识群而不是孤立的知识点，加深学生的学习兴趣，加深学生对知识的理解和运用。比如，材料力学课程，四大变形的讲解原来只限于理论讲解和解题思路，没有与实际相关的实例和范例，导致学生在学完力学课程后不知道如何使用力学知识。进行二级项目设计后，笔者将力学课程与后续的机械原理、机械设计专业基础课程联系起来，用后续课程中的应用范例，如减速器系统中的高速轴的变形分析来讲解力学中的弯曲变形，做到理论知识和实际应用结合。如图3、4、5所示分别为产品创新设计课程群、模具设计制造课程群、减速器设计课程群。其中产品创新设计课程群将大学生创新大赛产品设计与3D工程制图、力学、机械原理和机械设计等课程联系起来，建立理论联系实践和具有创新特色的课程群改革方案。

3.项目驱动法应用于三级项目

“项目驱动法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，包括知识讲授、实践教学、演示、评价等完整的过程，其目的是在课堂教学中把讲授理论知识与实践教学有机地结合起来，实现知识、技能之间的联结，发展完整的职业能力。[6]

三级项目以单门课程为基础，如专业必修课“模具设计与制造”在教学过程中采用项目驱动法，在为学生提供模具基础知识基础上，根据该门课程教学需要设立了一门贯穿课程的实践项目，项目设计内容丰富、完整、全面，从设计、工艺到制造，给同学提供了充分的实践锻炼的平台，要求学生在课程教学过程中，完成一副典型零件冲压模具的设计，难度适度，旨在加深和强化学生对课程内容的理解，掌握模具基本设计方法，改变过去单纯的理论课程讲授，学生缺少动手环节，知识掌握不够系统和灵活的现象。

又如“机械制造装备设计”课程也采用了项目驱动法，用主轴箱设计项目来驱动教学过程，使学生在知识和能力上都有了提高，教学效果显著。

三、结论

应用型本科院校重在培养知识面较宽、基础较扎实、应用能力强、综合素质好的高级技术人才，这样才能在高教生态中找到发展空间。结合应用型本科院校的办学特点和我院“工程教育，职业取向”的教学理念，充分发挥CDIO工程教育的优势，认真研究具有特色的CDIO教学方法和人才培养标准，能够尽快提高我院学生的整体水平和工程应用能力。改革课程体系，强调理论知识和实践结合，提高学生的知识、能力和素质，对培养工程教育人才具有重要的意义。

参考文献：

[1]杨兴林.应用型人才及其培养模式的研究[J].黑龙江高教研究，

2007，（6）：50-51.

[2]陈冬松，孙阳春.CDIO工程教育模式下的工科院校人才培养途径[J].现代教育管理，2011，11（12）.

[3]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）：1-6.

[4]尹晓伟.谢刚.张陈.基于模具课程的项目教学法的研究与应用[J].沈阳工程学院学报，2012，8（1）：100-102.