对机械设计基础的认识范文

导语：如何才能写好一篇对机械设计基础的认识，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 教学方法 探究

Abstract： Mechanical structure design as part of the foundation of the traditional mechanical design teaching， as a teacher， on the one hand to consider how existing mechanical design theory and methods based on the methods and theories of modern mechanical design， application of modern computer effective combination of the twobroadened the mechanical design ideas and methods of teaching. From several aspects of how to investigate computer-aided design throughout the teaching of mechanical design.

Key words： machinery design；teaching method；rearch

【中图分类号】G42 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）05-0250-01

引言

随着计算机技术的飞速发展， 利用计算机辅助设计来改善机械类专业基础课程机械设计教学学模式已成为必然趋势。机械结构设计作为传统机械设计教学中最基础的一部分，作为教师一方面考虑如何在现有机械设计理论与方法的基础上与现代的机械设计方法和理论，应用现代的计算机将两方面有效的结合起来，更加拓宽了机械设计教学的思路和方法。本文将从以下几个方面来探讨计算机辅助设计如何来贯穿于机械设计的教学中去。

1.传统机械设计教学中面临的挑战

《机械设计》是一门古老的学科，随着时代的发展本课程的教学也出现一系列的问题，主要体现在以下四个方面：（1）传统的课堂教学形式仍占主要地位课堂教学是传授知识的主阵地和主渠道，《机械设计》课程内容的广泛性与授课方式及学时的有限性之间有矛盾，影响了学生掌握更多有关机械设计的知识，限制了学生分析、构思和设计能力的培养，阻碍了教学改革进程。 （2）实践知识的匮乏。现在的大学生尤其是近机专业类的，他们在平时的实践和实验课程中接触机械方面的机会比较少，就是观察到一些机械机构与原理方面的现象，也不会刻意去留意。这样的话，学习本课程，就更缺乏实践方面的知识，甚至连感性认识都没有。（3）现代设计理论及方法的出现。近些年来，现代机械设计方法取得了飞速的发展，目前常用的有：计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、摩擦学设计、设计方法学设计、并行设计、人机工程学设计、虚拟现实、相似系列产品的设计、质量驱动设计、工程反求设计和分型设计等。一个新的机械设计体系正在发展和形成，现代设计方法将不断得到推广和应用。这方面也是我们机械设计教学遇到的新的挑战。（4）缺乏实践手段，教学目标难以实现《机械设计基础》是一门实践性较强的课程，边学习边实践才能实现提高设计能力、培养创造性素质的要求。但实际上由于学时所限，加之一般院校缺乏相关实验、实习操作手段，很难达到上述要求。由于学生缺乏对实际机械系统的感性认识，所以教学效果不太理想。（5）社会需求和要求的不断提高。

2.计算机辅助设计融入机械设计教学模式的研究

就《机械设计》教学在新的时代面前提出了这些迫切的要求，本文对该课程的教学模式进行了初探。主要从以下四个方面进行探究。（1）机械设计教学中推广三维设计的方法。（2）注重培养学生的创新能力。（3）优化教学手段。（4）CAD的虚拟技术是一种新兴的多学科交叉技术，它涉及多方面的学科研究成果与专业技术。以虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象，能使设计人员与多维的信息环境进行交互。同时，利用虚拟技术可以大大地减少实物模型和样件的制造。虚拟技术以CAD为基础，是一种新的制造系统，这种系统按应用情况又可分为增强的可视化系统和基于现实的CAD系统。①增强的可视化系统。利用现行的CAD系统进行建模，通过对数据格式进行适当的转换输出虚拟环境系统。利用三维的交互设备（如头盔式显示器、数据手套等），在一个虚拟真实的环境中，设计人员对虚拟模型进行各个角度的观察。目前投入使用的虚拟设计多采用增强的可视化系统，这主要是因为基于建模系统还不够完善，相比之下，目前CAD建模技术比较成熟，可以利用。②基于虚拟现实的CAD系统。利用这样的技术用户可以在虚拟环境中进行设计活动。与纯粹的可视化系统相反，这种系统不再使用传统的二维交互手段进行建模，而直接进行三维设计。此外，它也支持如语言识别、手势及眼神跟踪等。这种虚拟设计系统在机械设计的教学中融会贯通，更加深入的了解现代机械设计的理念和思维。

3.总结

《机械设计》是一门非常重要的技术基础课程，内容多，课时少。研究如何解决当前机械设计教学中面临的问题，我们一方面要从教学内容，教学方法不断提高和改进，另外还要培养在机械设计中融入现代计算机的设计思想，增强他们学习的主动性，为今后进行相关机械设计工作打好良好的基础。

参考文献：

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关键词：机械设计制造 自动化 未来发展 思考

中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0279-01

机械设计制造及自动化专业以培养机械设计制造基础的应用型人才为主，在工业发展中，为一线制造领域内的科技开发、设计制造提供相应的人才。在融入了自动控制技术、信息技术及计算机技术等学科以后，该专业的主要任务在于设计制造技术的理论和方法，对现代工程中遇到的一些复杂的问题，能够用智能化、自动化的设计与制造进行解决。

1、机械设计制造及自动化的发展现状

随着自动控制技术、计算机技术及信息技术在机械行业中的不断应用，对于现代机械产品而言，从性能、结构、应用水平等方面都已经发生了非常大的变化。因为现代技术的迅速发展，使得机械制造的水平更高，速度更快，质量更好。对于这种变化而言，很多相关的专业也在不断的调整，更加注重这门学科与智能化的结合，更注重与实践相结合，以服务地方建设作为培养人才的根本。就目前而言，由于受就业现状的影响，也使得机械设计制造及自动化专业在人才培养上遇到的困难增大。在该学科的研究方面，传统的教学方法在这个时代环境下已经有些跟不上步伐，在人才培养上缺乏足够的创新机制，阻碍了机械设计制造及自动化专业人才的培养。当前，机械设计制造及自动化专业主要存在的问题是专业的针对性不强，专业综合性不强，也直接导致了该专业的竞争力下降，就业困难的现象，此外，机械设计制造及自动化专业与电子技术、计算机信息技术等当前新兴科学技术的融合不够紧密，使得该专业所培养的人才在知识面方面比较窄，存在技术落后等现象。基于该专业目前存在的这些问题，在未来的发展过程中，还需要对这些问题进一步进行解决，才能增强该专业的竞争能力。

2、机械设计制造改革

随着时代的发展，不同专业、不同行业对机械设计制造及自动化专业人才的需求也是不同的，因此在专业课程设置上也应该进行改革，使培养的人才更具针对性，更具竞争力，更具综合性。因此，人才的培养应该面向社会，以社会需求为导向，设置科学合理的专业，与行业及产业要密切结合，对紧缺人才要加快培养步伐。二十一世纪是知识经济的时代，受社会变革的影响，在人才的培养上也应该建立起适合的人才培养体系，首先要从课程体系的建设入手，这也是对课程体系建设提出的新要求，应该立足于机械设计制造及自动化专业的发展历程，并向综合优化的专业群建设方向发展，发挥出专业群结构的整体功能。首先，构建点线面体的专业结构，根据机械设计制造专业的特点，确定专业主干，然后构成主要专业群，最后再建立专业体系。在优化原则、系统原则及整体原则的基础上，对该体系不断的进行完善充实，使之更加的科学合理，符合机械设计制造及自动化专业的发展及人才培养的规律。其次，对于本专业而言，应该重视实践内容，在人才培养过程中增加实践环节、提高实践强度，从而不断的提高个人的专业知识积累及能力。例如，某高校机械设计制造专业只针对石油石化行业来培养自己的机械专业人才，其人才培养的针对性非常强，因此也增强了人才的竞争能力。

3、机械设计制造人才培养应该顺应改革方向

对于机械设计制造及自动化专业而言，其与电子技术、计算机信息技术等有着密切的联系，也共同构成了人才需求的方向。所以，摆在面前最棘手的问题就是人才培养的问题。在现代机械工程中，几乎每一个工程都是跨多个学科的综合，因此在人才的要求方面，也越来越苛刻，要求是必须具备综合素质的人才。所以，对于机械类专业的人才而言，首先应该具备宏观的思想，还要具备扎实的理论知识、业务能力基础，除此以外，还要具备宽泛的基本知识。对于人才的培养方面，需要有一个正确的认识，首先，所谓扎实的业务基础，是要求人才不但要具备专业所需的科学基础知识，还要具备一定的人文科学知识，通过在实践中的应用与分析，还要具备解决实际问题的能力。在通过一系列的专业主干课程培养、大类学科基础课程培养、教育基础课程培养、专业方面选修课程培养等，最终使人才的综合素质能力达到一定的高度，这样才能更加适应社会的需求。例如，某专业院校在机械设计制造及自动化专业人才培养方面，通过实践教学系统、课外调研系统相结合，构成能力与素质的综合平台，使得培养的人才在进入社会以后，在专业知识方面非常扎实，并且对于本专业相关的法律法规知识也非常熟悉，从而大大提高了人才在行业中的竞争力，也为用人的企事业单位的发展注入了强大的活力。

结语

进入二十一世纪以来，新型的机械设计制造及自动化专业的人才的需求会更广泛。作为学校在人才培养过程中，应该注重学生综合素质能力的培养，全方位的把握行业动态，及时调整专业课程，培养出更具针对性的人才。而作为机械设计制造及自动化专业的学生来说，应该正确认识当前的形式，分析自身专业的优势和不足，不断的提高自身的专业知识与技能，根据社会需求，提升个人素养，从而不断适应社会发展，也推动机械设计制造及自动化专业不断的适应社会需求而发展。

参考文献：

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关键词：机械设计；培养模式；教学改革；优化

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671―1580（2013）12―0108―02

机械设计是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，是论述通用零件的基本设计理论与方法的技术基础课。为使学生通过本门课程学习具备正确的设计思想并能够勇于创新探索，同时适应提高创新能力、培养卓越人才的需求，应结合工业生产实践与先进技术发展，转变教育思想观念，优化教学内容和改进教学模式，对人才培养模式的改革起到促进和推动作用。

一、以专业为基础，优化教学内容

机械设计课程是机制专业非常重要的一门专业基础课，想要较好地学习这门课程，需要多门其他基础课或专业基础课为基础，合理配置和安排各门课程的教学内容和进度，是顺利开展机械设计课程教学的必要前提。

机械设计课程主要内容为通用零件设计，目前课程教学内容创新性少，工程实例跟不上科技进步，教学时应通过课程内容更新，在课程内容中大量采用生产实践中常用机械作为案例教学，将通用零件的最新应用，如新材料、新加工方法等，引入到教学内容当中，了解机械设计的新发展，避免学生学习内容和工厂实际生产要求脱节。同时，目前课堂理论教学仍以老师讲授为主，基本都是讲满两堂课，这种灌输式教学只是让学生记住了理论知识，如何应用并不清楚，在教学方法上可以在理论教学的基础上与应用结合，并开展课堂讨论，引导学生积极思考。

二、拓展启发实验，培养逻辑能力

机械设计实验多以单一、传统的实验设置为主，缺少培养综合实践能力实验。目前开展的实验多为对理论知识的认识性实验，仅仅开展这类实验对学生创新思维和创造能力的培养是远远不够的，对于单个零件设计通过理论学习，学生已经掌握了一定的设计方法，但把单独的零件和系统综合成整体机器设备，往往会出现很多问题。学生普遍认为设计就是绘图，实际机械设计是要考虑设计、绘图、加工、工艺等多方面结合的一门课程，开展实践型和综合实验，可以让学生既掌握零件设计还可以把零件装配成整体，可以很大程度上改善设计技能，大大提升学生对设计到加工的感性认识。

实践型实验可以采取独立设立实验课程方式，在学时上给予一定的保证。为增强学生的团队设计意识，以班级为单位分为几组，每组题目不同，设计简单的机械装置，根据设计内容加工出模型，并组织学生进行设计答辩，真正让学生体会设计的整体过程。

三、结合课程实践，提升创新能力

创新教育是全面素质教育的具体化和深入化，是以加强学生的创新精神、创新能力、创新人格的培养为基本价值取向的教育。

机械设计作为机械类专业主要专业基础课，其教学效果对机械类专业创新型人才培养有着至关重要的作用。单纯依靠传统的实践无法达到培养创新型人才的目的，创新能力的培养是一个系统工程，要从培养创新能力所需要的知识、环境、手段、方法等方面来统筹考虑。

作为机械设计课程的重要实践环节，课程设计是融会贯通所学机械设计基础知识的重要途径。目前我校主要以设计传统的二级减速器为主，这种设计是保证学生巩固机械设计课程基础知识必不可少的环节，必须开展。我们可以在此基础上拓宽课程设计的范围，结合日常生活、工程实践设定主题，开展非固定模式的设计，培养学生独立思考、自主设计的能力。

在教学中应注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神，加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行机械创新、设计、制作的实践工作能力，吸引、鼓励学生踊跃参加课外科技活动。通过鼓励并指导学生运用机械设计课程所学知识参加机械设计相关竞赛，可以提高学生的创新设计能力、综合设计能力和工程实践能力，能充分展示机械设计课程的教学改革成果和大学生机械创新设计的成果，积极推动了机械产品研究设计与生产的结合，为培养机械设计、制造的创新人才起到了重要作用，同时为优秀人才脱颖而出创造条件。

四、参与创新训练，拓展专业知识

将机械设计课程所学设计方法应用到实际设计中，是理论向实践转化的过程。目前，按照一定模式进行设计，对很多学生来说轻而易举，但真正运用到实际设计中，会出现很多问题。为提高学生实际应用的能力，可以通过鼓励引导学生参加校、省、国家的创新设计竞赛，达到理论与实践融会贯通的目的。

随着创新型人才培养的开展，目前学生对参加校级、省级、国家级的机械设计竞赛积极性非常高。要在众多竞争对手中脱颖而出，要在紧扣竞赛主题的前提下，运用机械设计方法设计巧妙简便的机构来实现既定的功能。对于机械类专业学生来说，创新训练是以机械设计课程为理论基础的，这就要求教师在授课时不能只按照书本常规设计来进行授课，在保证基础知识授课的前提下，要结合实际中结构优化合理的设计对学生开展启发式教学。

实践证明，通过训练提高学生创新能力，可以很大程度上提高学生就业时的自信心，使学生更适应技术岗位的需要。通过对比我校近几年来就业情况发现，参加科技创新的学生经过锻炼，在面试时表现自信，对专业知识理解深入，进入企业实习表现为实践能力强，进入实际设计快，企业反馈良好。由此可以看出，创新训练对学生自身能力的提高有着不可估量的作用。

五、深化教学改革，培养应用人才

科技在不断进步，零件及设备设计也随之不断改进更新。这种更新包括精度、加工方法、制造方式、设计方法等多方面。传统的设计方法已经不能满足设计需求，应将传统设计方法与现代设计方法相结合，以传统设计方法为基础，融合现代设计方法，及时更新和课程相关的新理论、新知识、新方法，使课堂知识不脱离于工程实际应用。

创新型人才的培养是时展的需要，企业更青睐于具有创新能力的应用型人才，教师在教学过程中应该更侧重于学习方法的掌握，培养学生自主学习能力。在人才培养中应简化传统教学中的难点问题，分析传统教学手段的不足，优化教学内容，结合实际教学制作实用性强的多媒体课件，并运用课件中的flash提高学生对机械零件之间的装配关系的认识。开展课程网络教学平台，进行在线辅导答疑的同时为自学和复习提供教学指导，提倡着重设计构思和设计技能的基本训练，针对专业特点突出培养具有一定创新能力的应用型人才。

六、结束语

人才需求的转变，就业压力的增加，必将带动人才培养方式的变革。教学作为培养人才的重要手段，要求在教授课程时要根据课程特点转化教学模式。作为重要专业基础课的机械设计在教学方法上的整合与优化势在必行，通过教学方式的改变与调整，使得教学效果事半功倍，能够利用有限的教学时间获得知识最大化。通过教学手段调整，提高教学质量与效率，使理论知识能更接近实践，更好地为工程实践服务，实现学生能力培养与企业岗位要求零距离的对接，使得人才培养质量不断提高，这是更好地培养创新人才和卓越人才的必要保障。

[参考文献]

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摘要：工业设计机械基础在高等院校中属于工业设计专业的一门技术基础课程，这门课程具有很强的理论和实用性，但是在高校日常的教学中比较重视理论知识的讲述，轻视技术以及实践方面的教学，为此在新形势下对《工业设计机械基础》教学进行改革，不仅提高学生们对《工业设计机械基础》学习的兴趣，而且提高了学生们的实践能力。

关键词：《工业设计机械基础》；课程教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0085-02

一、《工业设计机械基础》课程的作用

《工业设计机械基础》课程的内容有工程力学基础、机械设计基础等内容，在工程力学基础上又包含了机械零件基础、机械设计的概述、机械传动以及产品机构的图例和剖析等。学习《工业设计机械基础》课程，除了要了解一些器械零件外，更关键的在于设计，需要通过对客观事物的观察，用一定的设计技巧来将工业机械中的空间和审美表现出来，可以锻炼学生的创造力，将自身的思想用设计表现出来。虽然有的学生在之前没有绘画的基础，所以需要通过该课程的学习来提高自身的设计基础，提高自己的设计和实践能力。在改革后的《工业设计机械基础》的课程教学，学生们培养了自己的工程意识，对自身的设计思维和方式进行创新，提高了自身对工业机械设计的方案。

二、《工业设计机械基础》的课程教学存在的问题

1.工程意识薄弱，对机构及零部件认识不足。在高校的《工业设计机械基础》的教学中没有为学生安排参观的课程，因此学生对机械的了解知识通过生活中偶尔的接触，在思想里并没有形成较深的意识，也缺少有关工程的概念。高校的《工业设计机械基础》的教学没有将理论的知识与实际进行有效的结合，进而使得教学内容与实际产生脱节的现象，不利于学生的实际操作。

2.教学内容应做相应调整。《工业设计机械基础》是一项设计基础的课程，很多内容比较经典，但是由于近几年来计算机的普及使得机械设计的学习和设计方法都有了很大的提升和进步，人们运用计算机来进行工业设计，用图解的方法来使得教学的方式更加形象、易懂，会把解析的方法留给学生来进行。但是在实际的教学中，教师的教学内容都是已经设定好的，并没有考虑到学生们的学习情况，进而导致理论知识较多，实践和实验较少，会导致学生重理论轻实践。

3.教学方法和手段有需进一步改革。传统的《工业设计机械基础》的教学内容多，而且学习的时间也比较紧张，因此教师们会采用“满堂灌”的方法进行教学，进而让学生没有时间去对所学的内容进行深刻的反思。虽然现在的教学中已经结合了现代化的方式，但是也没有让学生更好的接触到工程的实践，进而就会使得学生没有教好的感性认识，造成自身工程意识不足，需要提高。

4.实践环节学时偏少。《工业设计机械基础》课程的实践环节一般是4个学时，2周的课程设计，从中可以看出实践的环节所占的时间较少，而且在实践课程中的实验都是一些演示性的，缺少相应的创新，所以需要增加实践课程的学时，在课程上也需要让学生多接触一些机械的模型或者是实物，这样就可以将学生学习到的理论与实际结合，增加学生们学习的动力，培养学生们的操作感。

三、新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革

根据表可以得知课程教学改革后该课程教学方式的区别，以下是对改革后《工业设计机械基础》课程教学方法描述。

1.加强工程教育，引入工程实例。在《工业设计机械基础》的课程改革中，加强了课堂教学和工程之间的联系，而且在新形势下该课程的大纲中也引进了一些比较典型的工程实例，将机械的创新设计加入到了教学的方法中，主要采取了一些大的工程为教学例子，着重要培养学生们的工程意识与工程的实践能力，并且将这种教育方式与科学相融合，让学生们可以通过工程的教学来提高自身对工程的意识，而且也可以让学生有解决问题的能力。

2.精选和更新教学内容。新形势下的课程改革的思路是让教学的内容注重基本知识、原理和方法，在此基础上增加了一些实际的课程，将近期产生的一些有关机械设计中的最新成果适当的添加到课程中，向学生们介绍与生活相关的一些新的现代的机械设计方法，最重要的是可以反映出最前沿的知识面，进而增加课堂中所传授的知识信息量，进而调整学生们学习的态度，可以反映出改革后的教学效果。在之前的机械设计n程中基本上都是通过教师一人来完成的，从侧面上可以看出缺少相应的科学技术，进而会影响学习的效果。因此，在改革后的教学中加入了CAD的技术，先用图纸来设计然后逐渐的CAD化，这样的改革可以让学生们的学习兴趣得到提高，而且也培养了学生计算机的应用能力。

3.教学方法的改革。为了让学生通过改革后的《工业设计机械基础》学习后提高自己设计的创新能力和工程的实践能力，需要教师们的教学方法进行改进，通过“精讲多练、自我学习以及课内外相结合”的方式，加强学生们的自主学习能力。首先，在理论内容的讲解上要精简。本课程具有很强的实践性，因此在理论知识的讲授时需要把握住其中的精华，将重要的基本知识进行讲解，总结其中的窍门进而让学生能更加容易的掌握，给学生们预留出更多的时间。其次，要安排相应的练习，在课堂上需要为学生们预留出一定的练习时间，这样可以加深学生所学的内容，进行综合的练习可以让学生们学会对所学的知识进行总结，进而提高学生对知识的综合运用。最后，要加强培养学生的自主学习能力。教师要将新旧知识进行衔接，提出更多的新的想法，让学生激发自身的新思想和新思维，用启发的教学方式来代替生搬硬套的方式，让学生的思维得到锻炼。

4.加强实践环节，培养动手能力。实践教学是新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革后最重要的环节，因为工业机械的设计课程本来就是强调了学生们的动手能力。针对该课程中应用极强与实践薄弱的不相对应，应该从以下几个方面来提高实践的薄弱。首先要增加相应的实验室，在之前所设置的基础的机械设计的陈列室上来增加一些新型的以及典型的实物，可以和相应的工厂联系，对一些零部件进行收集，增加学生对机械零件的接触机会，进而提高自己的感性认识。将验证性的实验教学内容上增加一些综合型较强的设计实验，开设相应实用性的方案，让学生将自身学习的兴趣提高，通过动手设计、组装来制定相应的设计方案，进而提高学生的工程实践和创新能力。

四、总结

《工业设计机械基础》课程是一门注重技术和实践的课程，在新形势的趋势下对课程教学进行有效的改革，结合机械中常用的一些机构和零件进行分析、设计和计算。通过改革要求学生更加注重自身实践能力的培养，在教学内容、方法以及手段上都进行了有效的改革，进而使得教学中加入相应的工程实例，将教学的方法进行更新，挑选精选的课程，注重实践环节的应用，最终使学生提高自身的动手能力，为设计提高新的思路。

参考文献：

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关键词：机械教学；课程设计；探索；实践

机械设计基础课是高职机械类专业一门重要的主干课程，它在整个专业知识的教学中起着非常重要的桥梁作用，它是由学习专业基础课向学习专业课的过渡性课程，同时也是从事机械产品设计的必备基础。而机械课程设计作为该课程的重要教学环节，是学生掌握机械基础知识和提高机械设计能力的综合训练。学生在课程设计中运用先修的机械制图，公差，机械设计基础等课程的知识，对前期学习的知识起到巩固，深化，融会贯通的作用，树立正确的设计思想。通过在课程设计的实际动手实践，进一步培养学生在实际工程中的分析和解决问题的能力，让学生掌握常用的机械零件和机械传动装置以及简单机械传动的设计方法和一般步骤。并在这个过程中提高学生的工程计算能力，绘图识图及查找资料等能力，掌握经验估算等机械设计的基本方法。机电类，数控类专业多以齿轮减速器为设计对象，设计的主要内容主要是以下几个方面：传动装置的方案设计；选择电动机，确定计算功率的大小；进行齿轮主要参数的设计计算，校核轴，选择键、轴承、联轴器等零部件，并校核其强度，选择齿轮，轴承的和密封方式；最后绘制减速器装配图及绘制零件图；编写设计说明书。具体需要完成的任务是：绘制减速器装配图A0一张，绘制零件工作图两张（齿轮、轴或箱体）；编写减速器的设计计算说明书一份。在课程设计前期，由教师组织学生通过阅读任务书，明确设计内容及设计题目，并由学生分组讨论该减速器所包含的机构及具体传动路线。若没有事先给定传动图，由学生自己先根据以往课本知识给出几种较合理的传动方案，并对多个方案进行比较，选出最优方案进行设计。学生在完成所有设计步骤后，教师依据学生在设计过程中的表现，图纸工整度，说明书的正确性以及答辩情况等对课程设计进行评定，给出最后的设计成绩。通过多年的课程设计发现学生在这一活动中有了不小的收获，同时调动了学生主观能动性，把课堂学习的知识和实际结合起来。但在这一实践过程中存在着一些问题。

1课程设计中存在的问题

1.1理论与实际相脱节。在课堂上介绍时，书本上是把相关的知识划分开来，例如齿轮，轴承，联轴器，离合器，公差等，而实际学生要把这些知识统和在一起，则对学生来说往往难度较大。同时，学生掌握的是一些理论知识，对工程实际没有概念，这就使得很多学生实际只是照着书本设计过程照猫画虎。最后的结果往往是纯理论推导计算，没有认可工程上的可行性。对结构进行设计时，往往只考虑了功能性，没考虑实际的工艺性问题。这使得有很多的设计结构在理论上可行，而实际根本没有办法加工，或加工难度过大导致成本飙升，在实际工程当中这一设计根本不可能被采用。还有在公差选择，精度设计方面，由于实际工程经验缺乏，所以对工厂设备情况，加工手段及加工能力缺少必要的认知，从而无法合理的确定零件的尺寸精度和表面粗糙度。由此可见，理论与实际的脱节是影响课程设计教学结果的重要问题。1.2学生的专业基础较差。机械设计是一门结合前期学习的制图，机械制造工艺基础，公差等课程的综合应用课程。由于这几门课程是在前两学期学习的，而且有一部分学生学习这部分内容时完全是为了应付考试，所以时间一长，一些知识就遗忘了。主要表现在两个方面，一个是轴的设计中关于材料力学的相关知识。另一方面就是工程制图，不能正确的画出图样，不能严格的遵守工程制图的国家标准，甚至最基本的图线表示错误。还有大多数学生在形位公差的标注上错误率极高，被测要素是中心要素还是轮廓要素，分别该如何标注搞不清楚。最后标注出的结果和实际公差要求完全不一致。1.3不查差资料，盲目模仿照搬。学生在课程设计过程中，不认真研究所给资料和图纸，不考虑实际情况完全照搬参考资料。例如某些系数的选择，参考资料上选择是多少就选择是多少，不思考为什么这么选择，设计的情况和参考资料上的情况是否一致。更有甚者，整个设计结束竟然连机械设计手册都没有翻阅过，完全抄袭别的同学的。这说明学生没有灵活掌握相关知识，并且没有调动起学生的主动性。1.4投入不够，不加重视。学校方面，对课程设计在整个专业知识的重要性认识不足。它是使学生把所学知识从书本向实际过渡的一次重要实践，是训练学生综合运用已学知识的重要环节。很多学生完成了相关设计以后认为课程设计才真正使他们第一次了解了所学的几门课程到底是作什么用的，如何去用。对于这样重要的实践环节学校投入不足，相关测量工具不足，机械设计手册数量过少，从而使得很多学生查询一部手册，一组中只有少数几个学生查询，其他学生不能动手查询就直接抄袭别人查询的答案。

2提高课程设计效果的措施

2.1合理选题。设计题目的选择是否得当，直接影响课程设计的效果。所以选题时应做到以下两点：（1）题目要有综合性和完整性，难易适中。过于复杂的题目使得大多数学生没有办法做出来从而影响最终设计结果。一般选择一级直齿圆柱齿轮减速器即可。保证中等程度的学生能够独立完场（2）设计题目中所给数据有所区别，使学生各组设计结果有所区别，从而避免大面积抄袭现象的发生。2.2加强实践教学。让学生充分认识到课程设计的重要性。它的意义不简单的在于设计作业的完成而是对后续课程学习的影响，甚至对于以后工作也有着深远的影响。由于实际工程经验对课程设计十分重要，所以应在机械设计基础课程的学习中，穿插一些工厂实习。在实习过程中，不能只是带着学生进行走马观花式的参观实习，而是最好能利用相关设备的检修期间，让学生对机器的内部结构进行实际了解，直观感受。利用现代化的多媒体教学，让学生感性的了解各种加工方法及各种机械结构实际的工作情况。使他们在头脑中把课堂上所学的知识和实际能联系起来。另外，对于教授机械设计基础的理论教师和从事课程设计的指导教师来说，也应熟悉工艺状况，了解设备的基本情况，经常进入一线实习，增加新工艺，新技术应用等方面的知识，力争成为双师型教师。指导教师自身的丰富的工程实际对于提高课程设计的效果有着十分重要的意义。2.3做好实践前的准备工作。由于学生对前期课程知识薄弱，学过的内容容易遗忘的问题。在课程设计前两天在课堂上回顾一下以前的知识，尤其是公差的选择问题，有针对性的进行复习。当学生前期设计计算完成后，开始画图前进行机械制图相关知识的补习，尤其是往届学生容易出问题的部分进行重点说明。然后让学生再去画图，这样学生所画的图样质量有明显的提升，避免了一些图样上普遍出现的错误。2.4做好合理组织工作。合理组织对于整个课程设计的顺利进行及取得良好效果起着至关重要的作用。首先，学生要进行合理分组，每个组中要做到有优秀的，一般的，和学习比较差的学生，这样在设计过程中学习稍差的学生可以有优秀学生带动共同完成设计工作。如果较差的学生分为一组，组内大家都不会做，最后的结果就是抄袭一下别组的，起不到学习的效果。其次，指导教师要做好实习前的准备工作。制定好设计进度计划，对辅导课进行详细备课，做好辅导答疑工作。定期检查学生的进度是否完成，做好阶段性的检查和评估总之，课程设计在整个机械设计基础课程中是一个非常重要的实践环节。这一环节让学生对机械知识有了全面认识，同时也提高了专业综合能力，受到了学生的欢迎。对于教师来说也是一个相互交流提高的机会，并在课程设计中应发现传统教学中的问题，调整课程设计题目及方法手段，使其紧密结合生产实际。对学生加大创造性引导，提高课程设计的教学效果。

作者:柏莉 单位:白银矿冶职业技术学院

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[6]郭婷.机械教学中现代教学方法趋势的探讨[J].陕西教育(高教版),2012,(04):88.

篇6

据统计，机械设计就业视角下机械设计制造及其自动化专业综合能力培养罗蓉（重庆邮电大学自动化学院）制造及其自动化专业211院校就业率约为90%，全国就业率约为85%，就业率较高。而重庆邮电大学2007年第一届招生58人，毕业时一次升学就业率达到100%。在良好的就业率情况下，就业后薪酬情况却不理想。本专业就业工资水平存在着高低不齐现象，普遍情况并不高。据统计，70%的机械设计制造及其自动化专业学生毕业1年后的薪酬在2000元以下，薪酬在3000元以上的比例为13%。就业时，扎实的专业知识和技能是学生就业的基本保障，而具有较强的专业知识综合运用能力、专业实践创新能力的毕业生在就业时尤为受到用人单位青睐。如何在就业中脱颖而出，如何获得更优厚的薪酬待遇，是学生的疑问，也是培养的难题。在学生培养过程中，对学生综合能力的培养能有效的提高学生就业能力、专业可持续发展能力和提升空间。

2综合能力培养

对综合能力的培养，需以扎实的专业知识和技能为基础、充分的实践动手能力为支撑，广泛的学科前沿为引导，深入的科研科技活动为促进，综合进行培养。

2.1专业知识和技能培养

优秀的能力必须以扎实的专业知识基础为保证。在学生的培养过程中注重专业核心课程的强化和体系化。如机械制图/工程图学、工程力学、机械原理、机械设计、机械制造与互换性原理、液压与气动等。作为以控制学科为背景，偏机电方向的机械设计制造及其自动化专业，交叉学科基础知识同样不可忽视。如传感器与自动检测技术、控制工程基础、单片机原理及应用（含微机原理）、电机与拖动、数控系统设计、嵌入式系统设计与应用、可编程控制技术及应用、嵌入式系统设计与应用等课程的学习。其中，现代设计工具、应用软件的培养可以突出和强化。如二维设计软件AutoCAD的学习、掌握和熟练应用，三维设计软件如SolidWorks、Pro/E、UG、CATIA的入门学习和应用，既可以让学生掌握设计工具，又可以在就业时有特别的“一技之长”，占据优势。现代设计方法和技术是学生必备专业知识和技能之一，可以形成学生就业时的有效竞争力。

2.2实践能力培养

在就业视角下，学生的实践动手能力显得尤为重要。各类实验实训课程培养学生分析问题，整合资源，分析需求，细化任务，提出方案并动手解决的能力。实验实训环节包括基础的实验、实习和上机等。如机械类专业的认识实习、金工实习、电装实习、各类专题实验、集中上机等，培养学生发现、分析、解决问题的能力。各类课程设计、综合设计和毕业设计能培养学生批判性思考和创新性工作等能力。鼓励学生参加各种社会实践，如假期社会实践、下乡活动等，培养学生组织、管理、协调能力和社会责任感。

2.3学科前沿引导

学科前沿知识引导通过课程开设和特别引导两个方面开阔学生视野，提升学生专业兴趣和专业认同感。前沿课程开设包括智能机械方向知识，如机器人技术及应用、精密机械与仪表、光机电一体化系统设计、汽车电子等。智能制造方向知识，如智能制造系统概论、网络制造、数字化设计与制造、现代集成制造系统等。特别引导从班导师引导、专家学者讲座、高年级帮扶带动等方面着手。班导师作为专业指导老师，负责学生专业思想教育、课程选择指导、科研训练辅导、就业方向引导。班导师吸纳学生参加自己的科研工作，能更直接培养学生对专业前沿知识的掌握和参与，激发学生兴趣，提高就业能力。高校营造的是严谨的学术态度和开放的学术氛围，鼓励学生参加各类学术或科技讲座，能更有效开拓学生视野，培养其创新思维。高年级的切身体验和感受对于低年级有良好的促进和带动作用。

2.4科研科技活动促进

鼓励学生参加各种科研科技活动和竞赛活动，在实践中培养学生的创新精神和创新意识，提高学生创新能力。如各类科技竞赛、科研项目、大学生创新与创业能让学生创新性地发现、评估和选择完成工程任务所需的方法和技术，确定解决方案，形成较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新能力。

3结语

篇7

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）.

篇8

关键词：高职班；互换性与技术测量；教学特点

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0109-02

韶关市技师学院是一所由技工学校、高级技工学校到技师学院逐步晋升的技工院校。20世纪末期，我院的机械类专业就开始与普通高等院校联办了大专和本科两个层次的高等职业教育班（简称为“高职班”）。本文将根据笔者的教学实践，阐述在机械类专业“高职班”《互换性与技术测量》课程教学过程中的探索。

“高职班”的教育特点

“高职班”是技工院校与普通高等院校联合办学，根据市场需求共同开发的“双学历”本科（或大专）班，是一种“大学＋技校”的教育方式。毕业生实行“三证”毕业，即技工院校的预备技师证、高级工职业资格证（及相关专业的上岗证）及普通高等院校的函授本科（或大专）毕业证。“高职班”的教育特点主要体现在：教育制度“宽进严出”、教学安排“理论与实践并重”、教学过程“突出技工教育以操作技能训练为主的特色，保持高等教育培养扎实专业理论的本色”。

《互换性与技术测量》课程特点及教学目标

《互换性与技术测量》课程的发展是随着机械工业互换性生产的发展而逐步进行的，它研究公差、检测、标准来保证实现互换性生产，是机械类专业一门极其重要的专业基础课。

（一）课程特点

该课程所包含的内容庞杂、名词术语多、抽象概念多、符号代号多、涉及知识面广。在专业教学中起到承上启下的作用，是从基础课过渡到专业课的桥梁，是联系机械设计与机械制造课程的纽带，更是一门理论与实践相结合的课程。

（二）教学目标

该课程的教学目标是培养学生的工程实践应用能力。该能力主要体现在五个方面：（1）工程图样的公差理解能力；（2）工程图样的公差标注能力；（3）零件的几何精度设计能力；（4）零件几何精度的检测能力；（5）功能量规的设计计算能力。

课程教学中遇到的问题及应对措施

“高职班”的教育方式在我校虽然有十余年的发展历程，但是教育的各个方面仍在不断地完善和发展。在《互换性与技术测量》课程的教学中，教材由普通高等院校指定，而教学由技工院校组织和安排，教学中遇到的主要问题及应对措施如下。

（一）调整课程顺序，注重课程衔接

该课程在我校中级工班的设置是在新生入学后的第二学期，甚至提前到第一学期，教学目标倾向于培养工程图样的公差理解能力，为理论与实践一体化教学做准备。而“高职班”该课程的教学目标倾向于培养机械几何精度设计及检测能力，该目标的实现需要建立在学生学完《工程制图》、《机械原理》课程的基础之上，目的是为学习《机械设计》和《机械制造》课程奠定基础。所以，该课程针对高职四年本科班应设在第四学期，三年大专班应设在第三学期，在《工程制图》（第一、二学期）和《机械原理》（第二或第三学期）课程之后，与《机械设计》课程（第四学期）同步或之前开设，以保证能与相关课程衔接。

（二）调整课程内容，突出教学重点

按照教学计划规定的课时，要完成该课程的全部教学工作是远远不够的，但该课程与其他课程重复性内容较多。在工程制图课程中，有专门的章节介绍零件几何参数的公差标注，学完该部分内容之后，学生基本能理解“标注”的概念，但很难正确运用标注；专业一体化教学中对技术测量的理论与实践要求较高，在专业技能项目训练和零件的加工过程中，必须熟练掌握零件几何参数误差的控制和检测；机制制造工艺学中需要通过对尺寸链的讲解和计算来设计工艺过程、解决装配问题。

我们对教学内容进行了相应的调整，以突出教学重点。具体调整情况是：（1）该课程中有关零件几何参数的公差标注内容略讲，通过展示几张典型的工程图样来达到、甚至提高教学效果的目的。（2）有关技术测量和零件几何精度检测的内容不讲，由专业一体化教学去完成。（3）有关常用典型件结合的互换性内容由教师引导、学生自学完成，教师针对各种常用典型件布置相关习题，让学生自己思考。例如，在键结合的互换性中，我们布置的习题是：用平键联结孔与轴以传递扭矩，绘出孔与轴的剖面图，并标注槽宽与槽深的公称尺寸与极限偏差。通过这类习题的完成，学生可以具备基本的公差设计能力，还可以回顾工程制图的知识。（4）有关尺寸链的内容，重点讲公差分配计算（即设计计算）。这些措施既可解决课时不够的问题，又可提高学生的工程实践应用能力。

（三）新旧标准对比，适应工程实践

技工院校选用的教材普遍都是人力资源和社会保障部教材办公室组织编写的，这一系列的教材针对性强、改版较快，而且都是采用最新国家标准（简称新标）。目前，我校“高职班”《互换性与技术测量》课程使用的教材有两个版本，分别由不同出版社出版，但两本教材中所采用的都是旧的国家标准（简称旧标）。从新标的制定到贯彻实施需要少则几年、多则几十年的过程，在该过程中，经常会遇到图样标注采用新标或旧标的情况，这导致我们培养的专业技术人员在工程实践中难以适应。

在教学过程中，我们增加了新旧标准比照，以适应工程实践。具体做法是：（1）“基本术语及其定义”内容按教材讲；（2）“在图样上的公差标注练习”一律要求采用新标；（3）“国标规定的符号和代号”将新标与旧标对比；（4）在典型图样上进行新标与旧标标注的对比。

（四）提高教学效果，增强应用能力

在学生的课程设计、毕业设计中，我们发现图样标注五花八门、漏洞百出，“照葫芦画瓢”现象较多，知其然不知其所以然的问题较为常见，这说明该课程的教学效果有待提高。造成这种情况的原因是生源知识结构参差不齐、课程体系不完善、工程实践应用较少。为了提高教学效果，增强知识应用能力，具体做法是：

分层教学、分类教学这里的“分层教学”仅指学校根据学生现有的知识结构把学生科学地分班，把有专业基础的学生和没有专业基础的学生分别安排在不同的班级。“分类教学”仅指教师根据授课班级学生的现有知识结构及课程的结构体系，调整教学进度及教学内容的侧重点，进行因材施教。对没有专业基础的学生，应该侧重于基础公差标准的理解和应用；有本专业基础的学生，之前已经学习过《极限配合与技术测量基础》，教学中应该从互换性的角度出发，侧重于机械零件的几何精度设计的教学。

构建有利于提高教学效果的教学环境技工院校的教学环境对提高学生的感性认识是非常有利的，实习工厂随处可见的机械及零、部件本身就是很好的教学实例。如果教师在课堂上能布置一些问题，让学生去讨论、去思考，以便其理论联系实践，对激发学生的学习兴趣及提高教学效果是非常有利的。例如，在讲几何公差及公差带的时候，为了更好地理解公差带和正确合理地应用公差项目，通常会提出：机床导轨为什么要提出直线度公差要求，机床主轴为什么要提出跳动公差要求等常见问题让学生思考。另外，传统的课堂讲授、板书有其不可取代的优势，在该课程的教学中尤为突出。在宣讲国标的同时，更要注重国标的应用。先举例、后查表、再计算，这些教学步骤应该以课堂板书为主，多媒体教学为辅。而多媒体的应用，主要体现在优化课堂教学方面：（1）在教学中，需要大量的图纸、图例来辅助课堂教学，而通过多媒体展示图纸、图例，不但看得清晰，而且节省了画图、挂图的时间，可以收到事半功倍的教学效果。（2）多媒体课件可以把抽象的几何公差带的形状、大小、方向和位置变得直观生动，弥补学生空间想象能力的不足，而教师在展示几何公差带的时候有足够的时间强调其实际应用，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

构建有利于提高教学效果的课程体系课程体系的构建对提高教学效果、明确教学目的是非常重要的。笔者将该课程教学内容划分为两个大的项目，如图1所示。（1）以一典型零件为代表的零件几何参数的互换性，该项目分别从基础公差标准和零件几何参数误差的检测两个方面来研究保证零件几何参数的互换性。（2）以减速器为代表的常用典型件结合的互换性，该项目从常用典型件的公差标准与检测和尺寸链两个方面研究保证常用典型件结合的互换性。

引入有利于提高教学效果的工程实例（1）在课程教学中，引入减速器零件精度设计的工程实例，让学生作为参考；布置齿轮减速箱中典型零件的精度设计、某些检验零件的光滑极限量规及功能量规设计。（2）在学生学完《工程制图》、《机械原理》和《互换性与技术测量》课程之后，安排“减速器测绘”的大型综合作业。（3）机械设计中，通用零件设计的课题一般是减速器设计，减速器中包含了很多典型零件，也是机械零件精度设计的理想课题。通过这道综合作业题的完成，不仅可以培养学生发现问题、分析问题及解决问题的能力，而且可以达到学以致用的教学目的。

经过十多年的教学改革及实践，我们深刻认识到“在高职班的专业课程教学中，既不能沿用技工院校的教学模式，也不能照搬高等教育的教学模式”。所以，我院“高职班”的《互换性与技术测量》课程教学虽然取得了较好的教学效果，但是我们一直在不断地改革和创新。

参考文献：

[1]谢铁邦.互换性与技术测量（第3版）[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.

[2]廖念钊.互换性与技术测量（第5版）[M].北京：中国计量出版社，2007.

[3]高级技工学校机械类教材编审委员会.高级钳工技能训练[M].北京：中国劳动出版社，1999.

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[5]王玉.学科教育之“机械设计基础”教学中培养学生创新能力的研究与实践[J].教育与职业，2010，（12）.

篇9

【关键词】项目驱动法；机械设计基础；教学；应用

《机械设计基础》是一门很重要的技术入门课程它对以后实现机械产品设计很有帮助。这个课程里面的内容非常多而且还非常难以琢磨,教育材料普及性强涉及系统性强、它含盖的关系、门类、要求、公式、图表都非常多。历经许多年的时间得出了一个结论，原来的知识传授型教学模式很难以取得对课程要求难以达到满意度。

一、“项目驱动”教学法简介

1.1项目驱动教学法介绍

项目驱动教学法可以理解为在教学实践中，通过反复围绕一个项目为中心点，再老师的辅助下学生会在强烈的任务问题驱动下，他们会通过对学习新知识的好奇心、积极的实践，学习自主探索和学习小组互动协作，在完成指定目标的同时，使学生积极思考实现目标的活动。

1.2项目驱动教学法的优越性

项目驱动教学法它是一种形式它的教学发是建构主义教学理论基础上的。它的形式以一个目标为共同点、老师魏指导、学生为主的形式，通过学生的意识主动性，把原来的教学模式改变为想学和主动学。在这个实践的过程中，同学们在得到成就的同时还可以更大地激发他们的求知欲望，渐渐的形成了一种自己动手动脑的好习惯，通过实践使学生养成单独思考问题和敢于积极探索的能力。

1.3项目驱动教学法的实施步骤

项目驱动教学法的实施基本分为以下五个步骤：

二、项目驱动教学法在《机械基础设计》课程教学中的应用示例

2.1《机械设计基础》课程的总体设计

《机械设计基础》课程的是通过机构和结构来完成总体设计的，它是通过总体机构的基本分析和总体实力、培养和训练他们经常用到的机械零部件的结构设计和培养训练选型能力。再通过原来培训项目的实施使他们完成机械传动装置结构与设计项目，使他们能独立完成简单机械与简单机械传动装置的设计能力。重点培养他们综合应用能力和培养他们设计基本技能的实践。我们通过学校的办学宗旨和学生的自身特点,将《机械设计基础》主要内容设计成以下七个项目：

2.2项目驱动教学法教学案例

我们通过轮系的项目教学为例,项目内容为“钟表机构中轮系的设计”。介绍项目驱动教学法的实施。首先介绍并设定目标。首先介绍的是钟表的时针、分针和秒针之间的活动原理,告诉学生它的结构设计是应用了齿轮转动来带动三个指针相互运动的。并告诉学生他们的计划目标,发放不同规格的齿轮好相应工具。让学生对钟表有一个整体认识并明白操作内容和初步操作的流程。为了使学生对钟表相关知识有所了解还要传授他们齿轮之间传动比例计算方法和齿轮之间转动方向的分辨办法及相关理论知识,和完成任务的理论指导,要求学生依据原理设计做出设计步骤,计算不同型号齿轮的齿牙数量。学生可以挑选与项目对应齿轮来组装钟表,计算出指针之间的转动方向是不是一样。接着进行完成情况检查。检查他们组装的钟表是否能够按照设定的比例进行运动、检查齿轮的与数量合理性,挑选几个好的给学生比较,让学生总结自己的过失。问一些与课程有关系的题目让学习思考,做到总结深挖的目的。然后布给学生布置作业:车床床头箱中挂轮的设计、减速器中轮系的设计。

三、项目驱动教学法在《机械基础设计》课程教学应用中应注意的几个问题

3.1项目的设计

在机电专业《机械设计基础》项目教学法实施过程中,应考虑以下因素给学生安排任务:首先考虑学生毕业参加工作相近科目课程,这样可以让学生感觉课程很有实际性，使本课程的教学内容更贴近学生的就业岗位,令学生感到该课程有用让他们感觉到课程有实际作用推动他们学习的积极性,再就是课程任务要结合教材范围,以便使学生形成一个完整的本课程知识体系;另一方面,在覆盖本课程知识的基础上,本着“理论知识必需、够用”的高职教学原则,给学生的任务要根据情况适当的减免和逐步的递增,为学生持续发展奠定基础。为便于学生能力迁移，布置任务的复杂度不要太功利性。应分级合理有容易到复杂渐渐循环。只有这样的项目，才能调动学生的积极性，才能更好的实现教学目的。为了更好地调动学生的积极性，充分发挥学生的主体作用，可把学生分为几个团队，每个团队选一个领导，让他负责团队的学习招开讨论会及安排项目，给每个人分配任务，让他们知道什么时间到哪些单位去调查，调查哪些人物，如何探讨问题原因，通过什么方法去改进等等。学生按项目要求进行协作学习，围绕项目开展小组讨论、分析、研究，并写出研究报告。

3.2项目的实施

一是实施计划在项目实施过程中，不论是查找资料还是设计调研使用工具的准备教师都不要掺预让学生单独完成，让学生在“做中学，学中做，做中练”，在项目完成的整个经过中让学生提高知识、熟练计能、积累经验。教师的作用是引导、督促、检查，及时帮助学生解决小组在项目进行过程中出现的困难和问题，保证项目顺利完成。二是由于将子项目分解成一个个具体的学习任务,为了避免学生自己忙自己的不利于知识的全面发展，所以教师应当不定期的抽查学生提出不同的问题让他们答复，这样有利于学生团队协作全面掌握知识。

3.3项目的总结和评价

每个子项目课程完成后,都要让学生就行汇总，讨论，让他们对自己在团体中发挥的作用就行自我总结并说出自己的不足,再由指导教师和其他组学生进行检查、答辩和评分。老师和学生一起思考这个项目、判断项目工作中出现的问题和应采用的解决问题方法。再就是要坚持结果与过程相结合的原则。不既要有以项目课程完成质量优余劣,符合不符合设计,注重成果是必须的,还要有以项目完成经过中知识和技能掌握的程度,学习的积极性进行考试,结合理论实践完整这个过程。

四、结束语

项目驱动教学法打破了传统的“教师以讲课为主，学生以听课为主”的传统教学方试，再布置任务的实践过程中也发现了不少问题。例如教学过程中普遍存在重流程轻思维、重技术轻人文、重模仿轻创新的现象,产生了为教学而教学与实际需求不符合，他就形成了典型的我教你学的局面,很不利于调动大部分同学的积极性;学生虽能跟着“依葫芦画瓢”,以后出现了新问题他们自己就解决不了，项目规模与教学任务不适应;过于贪大求全等,严重降低了项目驱动实效。因此，在今后的教学实践中对于这种教学方法的应用还需要我们不断地加以探索和研究。

参考文献

[1]段成燕,刘喜平,王东胜,王金,岳彩霞.基于应用型本科人才培养模式下机械设计基础课程设计教学的探讨[J].价值工程,2010,(29).

[2]吕伟文.机械类专业《机械设计基础》课程的改革与实践[J].无锡职业技术学院学报,2008,(2).

篇10

关键词：计算机辅助设计；应用；机械设计

Abstract: With the development of society, the application of computer technology in all walks of life, in the field of mechanical manufacturing, computer aided design has brought a new revolution for the machinery manufacturing industry, not only improve product design accuracy, shorten the product development cycle, to create efficient, safe products. In this paper, based on the development of computer aided design illustrates the importance of computer aided design; then to design application, the reverse engineering technology of CAD automobile cover mould as an example, discuss the application of computer aided design in mechanical design.

Keywords: computer aided design; application; mechanical design

中图分类号：TH122

1计算机辅助设计的发展及重要性

机械设计是机械工程的重要组成部分，是机器生产的前提，同时也是决定机械性能的最主要因素，一部机器的质量及工作性能的好坏很大程度上取决于设计质量，狭义的机械设计仅指技术性的设计过程，广义的机械设计是指设计者根据使用要求和现有的条件，对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算，并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这不仅是一个创造性的工作，同时也是建立在丰富的成功经验基础上的工作，只有将两者结合起来，才能设计出高质量的机器。

机械设计的所有步骤几乎都需要计算机的帮助。图形的编辑、修改，大量数据的计算和比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，都需要相应的计算机软件的支持。除了这些繁琐的工作可由计算机替代外，设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建，也就是根据图纸，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证，根据出现的状况修改原设计，从而达到完善的程度。随着计算机技术的发展，计算机正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面以及各种各样的机械设计中，它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面，发挥着重要作用。计算机辅助设计便是伴随着计算机技术的发展而出现，并广泛应用于多种学科的一种方法。计算机辅助设计又被称作“CAD”，是由计算机帮助设计人员完成机械设计中的计算、制图、模拟等工作，并在不断修改和反复验证的基础上，输出满意的设计结果和最后的产品图纸的一门技术。

20世纪 60 年代初，麻省理工学院的一名研究生发表了题为《人机对话图形通信系统》的论文，首次提出了交互技术及计算机和图形符号的存储采用分层的思想，为 CAD 技术的确立提供了理论支撑。随着这一理论的不断完善，众多行业的领军人物开始认识到计算机辅助技术的重大作用，并投入重金研发。美国的 IBM公司开发了以大型机为基础的CAD 系统，该系统具有绘图、数控编制等功能，之后有关计算机辅助设计的研制与开发接踵而至，通用汽车公司研制出了用于汽车设计的DAC- 1 系统，洛克希飞机公司研发的 CADAM系统，适用于不同阶段的飞机设计。这时的计算机辅助设计系统都是在大型机或超级小型机的基础上开发的，购买这套系统通常需要上百万美元，因而这一系统只在经济实力比较雄厚、规模较大的航空、汽车、轮船、石油等行业应用。在 20 世纪 70 年代初出现了柔性制造系统FMS，“柔性”意为在使用计算机制造产品的过程中，制造系统会根据所编程序中指令的变换而改变加工过程，这种适应性以及加工的灵活性被称为“柔性”。我国对 FMS 的定义为：柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量的生产。随着计算机技术、通讯技术等的发展，CAD 技术也日益走向完善，比如 80 年代出现的由超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件，使得 CAD 技术在中小企业逐渐普及，从飞机、汽车到服装、建筑、出版等行业都开始采用 CAD 技术。如今，计算机辅助设计技术已在机械制造业得到广泛应用，而且现在的 CAD 应用系统可以将机械设计中的绘图、分析、数据处理、仿真、加工修改等一系列环节集于一身，大大缩短了设计时间，提高了设计效率和质量，降低了生产成本与制造周期。CAD 的常用软件有很多，但由ParametricTechnology 公司推出的Pro/Engineer 产品，在目前三维造型软件领域中占有重要地位，引领着CAD 技术的新潮流。

2逆向工程中CAD的应用

逆向工程是一种消化、吸收先进设计的重要手段。技术的自主研发固然重要，但研发成本却是相当高昂的，而且研发过程还受到科技人员的素质、国家财政的投入、现有条件等各方面因素的影响，因而一项新技术的产生通常需要几年甚至十几年的时间，这对于技术条件及设备相对落后的发展中国家而言是不可想象的。因而，充分利用他国的科技成果，在消化、吸收的基础上再进行创新不失为一种加快科技发展的重要手段。日本在二战结束后的重新崛起，很大程度上是因为他大规模引进美国、英国等欧洲发达国家的先进技术，并做了很好地消化吸收，从而转化为本国生产力的一部分。逆向工程就是在只有产品或实物模型的条件下，在了解产品原设计的基础上，逆向重构产品零部件的 CAD 模型，已达到设计创新的目的。以前的“逆向工程”技术的研究和应用都集中在实物方面，即在拆解原有产品的过程中，重建产品实物模型，以实现新产品的制造。随着现在机械制造技术的发展，可以通过坐标测量设备、通用的CAD软件等方法，把实物样件转化为 CAD模型，综合利用 CAM（计算机辅助制造）、CIMS（计算机集成制造系统） 等技术对其进行处理和再设计。Pro/Engi-neer软件中 SCAN- TOOLS是一个专用的逆向设计模块，可以通过数据点构造网格曲线，并对点云进行拟合，以得到光滑、连续的曲面，再对曲面进行交互修改，从而得到与实物一致的CAD 模型。SCAN- TOOLS与 Pro/SURFACE 配合使用，可以在曲面生成后，通过切割、裁剪、延伸等工作，将曲面转换为实体，再利用Pro/Engineer软件基于特征的参数化设计功能，完成模型的二次设计，实现 CAD模型的重建。

3 汽车覆盖件模具设计中的 CAD 应用

汽车覆盖件模具设计不仅影响到汽车车型，也是汽车个性化和更新换代的标志。然而在现实的汽车覆盖件模具设计中，经常发生设计人员的设计与制造、工艺人员的工作相冲突的情况也就是设计者的设计不能很好地进入生产、制造环节，甚至还会进行返工、再设计，这不仅增加了设计成本，拖延了生产时间，还可能造成失去市场竞争力的严重后果。为避免这种情况的发生，应尽量在设计环节排除这些问题。

汽车覆盖件模具的设计过程一般包括：根据市场需求进行模具概念设计；对模具的结构、热度、工艺问题等进行分析并画出图纸；根据图纸进行 CAD模具结构造型设计；将 CAD 造型铸造为实物，如有矛盾或不当之处，再返回 CAD 设计。CAD 造型设计是整个设计的关键环节，此处出现问题将会影响后期的汽车生产，因而必须要做好 CAD 的造型设计。比如对某款汽车的车门做一些设计上的更新，首先需要获得车门零件的几何模型，然后运用三坐标测量机对零件的结构进行分析，再使用特定的测量方法采集数据，运用相关测量设备对数据进行处理，最后再利用 Pro/Engineer 软件进行模型重建，通过Pro/Engineer 的模具设计及数控加工功能，迅速完成汽车车门的模具设计及零件的 NC加工。

4 结语

算机辅助设计技术在确保机械设计的精度、处理机械设计中的大量数据、绘制复杂图形等方面发挥着重要作用，但这些计算机辅助设计的技术大都产自欧美等发达国家，我国自主研发的较少，加之对引进他国的技术没有完全消化，致使我国的机械制造业水平同国外相比，还存在较大差距，仅以目前的矿山机械设备为例，我国的输送机特性研究只有理论，还没有成熟的安全设计方法。因而，应加强计算机辅助设计的自主研发能力，为我国的机械设计提供必要的技术支撑，从而提高我国的机械装备水平。

参考文献：

[1] 刘书君. CAD技术在机械设计中的应用[J]. 化学工程与装备. 2008(11)

[2] 张潇云. 浅谈计算机在机械设计中的应用[J]. 陕西煤炭. 2001(01)