机械设计课程范文

导语：如何才能写好一篇机械设计课程，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。

篇1

关键词CDIO；机械设计类课程；教学改革

引言

CDIO（构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate））是由美国麻省理工学院联合瑞典几所高校共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系，其核心理念就是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程，培养学生的理论知识、个人素质、协作能力、工程-社会大系统适应及调控能力，①其理念正好与工程教育认证的标准是契合的。因此，为切实支撑专业认证，培养具有工程理念的高素质、创新型工程人才奠定基础，倡导CDIO工程理念，重构机械设计系列课程体系和课程内容，开展教育教学改革具有非常重要的理论和实用意义。

1优化课程体系和教学内容

机械设计系列课程具有较强的理论性，同时又要与实践紧密结合，基于CDIO理念的机械设计系列课程教学改革首先需要重构课程体系和优化教学内容。课程体系要凸显整机设计，强化工程理念，将各门课程有机地结合起来，进而构建一种集专业理论知识、工程能力和综合素质培养于一体、体现理论教学和实践教学无缝对接的课程体系。②以CDIO从最初的产品构思到最后机器成品运行的工程教育理念为“主线”，建立基于整机设计的机械设计系列课程体系如图1所示。

1.1以各门课程为子系统，进行课程内容的优化重构

以往课程内容的理论学时偏多，实践学时匮乏，重理论轻实践的现状难以培养学生解决问题所需要的综合能力，容易造成“学而无用”。为充分体现学科和技术的内在联系，使得理论与实践有机结合，课程内容的整合要突出设计性和工程实用性，强调基础知识学习服务于工程实践。以机械设计课程为例，原有的一些教学内容过分强调理论公式的推导和论证，在有限的教学学时内，使得培养工程应用和实践能力的教学内容不断弱化，因此，在新的课程内容优化重构中，需要弱化一般性公式的详细推导，重在设计思路和设计方法的介绍，如“齿轮传动”一章内容优化为：简化设计计算公式的推导，重在设计准则、设计思路以及对设计过程中各环节的把握，并将齿轮传动的强度计算、查表、数据处理和结构设计等融入例题中详细讲解。在讲述齿轮传动的受力分析时，将直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆等各类传动的受力分析整合在一起进行讲述，这样便于学生类比掌握受力分析的要点和方法。

1.2以工程应用为主线，实现课程体系教学内容的纵横整合

知识是由浅入深的，学习也是循序渐进的，因此，每门课程内容的设置要考虑与前续课程知识点的联系。“纵向整合”就是将机械设计系列课程体系中各门课程建立前后内在联系，要讲新带旧，要引旧联新，使学生“温故而知新”。“横向整合”就是各门课程要彼此联系，有机整合。例如：机械设计课程中关于零部件的教学内容要与机械原理课程的机械传动系统方案设计相联系；机械设计的零件结构设计要与机械制造基础课程中有关精度和工艺的知识点相联系；机械产品设计制作要与机械设计和机械制造基础课程的相关内容相联系。总之，通过各门课程教学内容的纵横整合，要贯穿整机设计的理念，使学生对专业理论有系统而完整的把握。

2精心“设计”教学环节，改进教学方法

CDIO开放式的教学模式首先需要教师转变原先在教学中纯粹的以教为主的角色，更重要的是需要教师更新教学理念和教学思想，因此教学方式和教学方法的改革是课题研究的重点和难点。（1）根据工程教育专业认证的需求，围绕学生工程能力和素质的培养，重新进行教学环节的设计，课程组教师要深入研究当前国内外工程教育的发展形势，在教学方法与手段上不断改革和创新，在传授给学生专业理论知识的同时，引领学生理论联系实际，形成一种学与做有机融合的学习方式，从而加深学生对专业理论知识的理解。（2）探索“CDIO做中学”的教学模式，课堂教学多引入工程设计案例，课程的推进采用设计任务驱动模式，例如在课程开始之初，就布置有关机械产品综合设计的课题给学生，根据课程教学进度，安排学生以小组学习和讨论交流的方式进行课题分阶段设计，通过这种方案分析、小组学习和项目实训的方式，贯彻CDIO在做中学的理念，培养学生主动学习和团队合作能力，提高工程意识和设计技能，这样既能够有效调动学生的学习积极性，激发学生的工程设计兴趣，培养学生具备较强的工程实践能力，而且能够培养学生良好的团队协作能力和精神。（3）搭建开放式课堂，在时间、空间和教学内容上加以扩展和延伸。对于实践性和工程性强的教学内容，可以走出教室，把课堂搬到实验室、工程训练中心和工厂，从而创造一个开放的课堂空间和开放的教学环境，使得学生更易于吸收和消化课堂的知识内容。为了训练学生的工程设计和实际应用能力，除了充分把握好第一课堂教学，还要搭建更广阔和丰富的第二课堂，教师要指导学生参加大学生机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力竞赛和参与教师的科研项目等，培养学生的实战经验，在第二课堂，使创新能力培养与第一课堂的教学融于一体，从而探索出一条集理论研究与工程能力培养相互促进的途径。

3重点改革实践教学，凸显整机设计理念

课程设计是培养学生工程能力的重要环节，而以往课程体系中各门课程的课程设计内容基本上是各自独立的，缺少相互关联。例如“机械原理课程设计”中，主要是从运动的角度，训练机械系统的原理方案设计能力，没有考虑具体的材料和结构，更没有考虑制造工艺和经济性等要求；到了“机械设计课程设计”，主要训练学生对机械系统中各零部件的设计和计算能力，设计对象基本是齿轮减速器，运动方案一般是固定的，容易让学生墨守成规，限制了创造性思维的发展；轮到机械制造技术基础课程设计，内容又是与前序设计对象无关联的工艺设计；最后在机械产品设计制作阶段，对象又变化了，于是就照猫画虎，用现成的图纸和工艺进行加工，这种各自为阵的课程设计安排显然违背了整机设计的思想，学生的能力培养只能趋于碎片化，而真正需要的整机综合设计和应用能力不能得以锻炼和培养。因此，为了切实提高学生的工程意识和设计技能，改革选择课程设计实践环节为突破口，通过课程设计内容的重新整合和优化，使得各个课程设计内容前后关联和有机结合。③为了凸显整机设计理念，训练学生的综合设计技能，将图1所示课程体系中的四大课程设计实践环节联合起来进行，依次按方案设计、技术设计、工艺设计和产品实物制造编排课程设计的内容，做到课程设计的完整性、系统性和综合性，从而训练学生从机械产品方案设计、技术设计、性能仿真、工艺设计到加工制造和组装调试的整机设计能力。在课程设计过程中，成立独立稳定的设计团队，期间配备专门的指导教师，每个团队的设计对象固定，始终贯穿于各个课程设计，具体以典型机械产品的设计和制造为载体，例如无碳小车或是机械创新设计大赛设计对象等，要求分阶段完成对象的各项设计任务，即依次设计、制作、安装、调试一台机械产品，让学生从一开始就注重整机设计，增强综合分析问题的能力。④机械原理与创新综合课程设计为机械设计课程设计提供系统方案、运动和动力参数计算和分析，在接下来的机械设计课程设计中，通过设计计算和选型，将前序设计得到的方案具体实物化，绘制出相应的装配图和零件图，同时又为机械制造技术基础提供了图纸和精度设计技术文件，而机械制造技术基础课程设计的内容又为最终的机械产品设计制作提供了工艺指导，从而大大提高课程设计实践环节的连贯性和实用性。为了保障以上改革的顺利实施，根据我校的实际情况，依托学校的大学生素质教育中心的加工设备制造出实物，使得学院的理论教学与大学生素质教育中心的实训实现无缝结合，也使得教学资源得以充分利用。

4结束语

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关键词： 机械设计 课程设计 教学改革

机械设计课程设计是机械类专业和近机类专业学生在学完机械设计及同类课程后所设置的一个重要的教学实践环节，也是工科院校学生第一次较全面、规范地机械设计的应用实训环节。通过课程设计这一教学环节，力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上、从设计思想上培养学生工程设计能力。其主要目的是培养学生综合应用机械设计基础课程及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，并使所学知识得到巩固、加深和融会贯通，协调应用；使学生学习和掌握一般机械设计的基本设计方法，设计步骤，培养独立设计能力，为今后专业课程设计及毕业设计打下基础；使学生在设计中得到基本技能训练，如计算、绘图、使用相关资料（手册、图册、标准和规范等），以及正确使用经验数据、公式，等等。

为了有效利用课程设计提高学生各种能力，我们针对传统课程设计进行了一些教学改革，具体措施如下。

一、设计任务改革

1.设计题目改革。将学生分组，传统的课程设计一般一个组一个设计数据，个别学生有依赖思想，不动脑筋，仿照甚至照抄别人的设计。改革后每个组设计任务不同（如有的组要求设计直齿轮传动，有的组要求设计斜齿轮传动），组内每个学生的设计数据也略有差异，这样基本上是一人一个设计题目，但组内成员设计题类似，既杜绝学生想照搬别人的思想，又利于组内讨论和学习，通过设计每个人的水平都会上一个台阶。

2.设计内容改革。在设计题目中添加一些限制条件，如要求一级圆柱齿轮减速器两齿轮中心距在90—130之间，在设计过程中如果学生传动比分配不好就难于达到这个要求，需返回重新设计计算强调设计过程中“三边”设计理念（即边计算，边画图，边修改），也使学生形成了优化设计方案的理念。

二、设计时间安排改革

传统的课程设计一般放在机械设计课程学完后二周进行，改革后将课程设计穿插于机械设计课程教学中，将课程教学内容分为两个项目，项目一为牛头刨床机械传动系统分析，项目二为带式输送机传动装置设计。课程设计的内容就穿插于项目二中教学，增加了原来课程教学中没有的电动机选择、传动方案选择、运动和动力参数计算等部分，这样学生可以根据运动和动力参数计算的结果进行带传动、齿轮传动、轴系结构等的设计。这样使学生通过设计这个主线把所学知识串起来，感受本课程各部分内容的有机联系，从而提高学习兴趣，自觉地投入学习，避免过去经常出现课程设计做完了才明白机械设计学的是什么的情况，课程学习更有目的性。

三、设计内容的变化

传统的课程设计都是把一些定式的设计作为内容，如带式运输机传动装置中的减速器设计。改革后将项目一机械传动系统分析应用作为一个创新项目的辅助设计，对培养学生创新意识、调动学习积极性和培养创造力有很大的作用。在课程设计中机械系统运动方案、设计内容等都可以自行选定，充分发挥学生的主观能动性。如学生设计的多功能灯罩、多用厨灶、吸尘黑板刷、玩具熊猫吐泡泡等都是非常具有创意的作品。这种与社会工作相接轨的设计模式能极大培养学生分析问题解决问题的能力，学生毕业后能快速适应社会。

四、绘图方式改革

传统的课程设计一般采用手工绘图，而且零件图一般选用轴或齿轮类零件，改革后采用手工绘制装配草图，用CAD软件绘制正式装配图及零件图，而且零件图要求每组有一套完整的非标准件零件的零件图。对个别CAD软件应用有难度的学生也允许用手工绘图。

五、答辩方式改革

传统的做法是设计完毕后统一答辩，其弊端是要留出答辩的时间较多，另外答辩中的问题学生没弄清的答辩后可能也不会再去探究了。改革则采用教师在辅导过程中就提出问题，要求学生回答，作为一个过程考核，这样在设计过程中老师能利用闲暇时间了解学生掌握知识的程度，学生也能通过问题弄清设计过程中要注意的一些细节及必须掌握的知识，达到课程设计的目的。

机械设计课程设计是相对比较繁杂的，通过采取以上改革措施可以在一定程度上调动起学生的积极性，并使抄袭的现象得到有效遏制，同时也激励大家既进行竞争又加强合作，最重要的是提高了学生应用所学知识解决问题的能力。模具0811班春同学在设计小结中写道：“通过两周时间的课程设计，我从中学到了很多东西，平时课堂上教师讲的知识点在课程设计过程中我们需要认真的连成‘线’，综合起来后才能将自己的减速器完整地、正确地设计出来，远比多上几节课更让我获益的多，希望今后能够多些此类型的课程，让我们所学的知识能够有一个大综合，既可以巩固知识、增长见识，更是为今后的工作进行的实战训练，同时，也让我们拾起了即将遗忘的大一的知识，让我们真正认识到复习巩固的重要性，远比老师叮嘱几遍来得更真切实在。”模具0811班冯灵同学则说：“啊！好累！好烦！好紧张！这是我心中的感慨。每天在跟时间赛跑，与自己的耐心相对抗。我发现人的潜力是无尽的，只要你去努力，那些不可想象的事情就没有那么难了。一分付出一分收获，这两周的课程设计我过得很充实，也学了很多。”

参考文献：

［1］景华荣，杭佑庭.高职机械设计教学与创新设计能力的培养［J］.中国教育技术装备，2009，（9）：43-44.

［2］刘建华，庞姗.《机械设计课程设计》改革的探索与实践［J］.湖南农机，2011，（09）.

［3］张健，起雪梅.基于加强教学环节的“机械设计课程设计”教学改革与实践［J］.长春理工大学学报，2011，（09）.

［4］何秀媛，张健，起雪梅.高职“机械设计课程设计”教学改革的几点建议［J］.现代交际，2009，（09）.

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《机械设计》对于学生而言，所涉及的其他知识较多，需要学生拥有一定的知识面。并且在该课程当中所要学习的概念大多较为抽象，理解起来具有一定难度，加之公式较多且相对复杂。尤其是机械传动部分需要涉及的传动类型广泛，这就需要教师立足于学生的基本情况和具体的教学目标，进而优化教学方案和方法，最终提高教学质量。

1 学生的学习现状分析

由于该课程的复杂性，教师在进行教学之时相对细化，这就造成部分学生的依赖性大，很难进行独立的思考和自学。使其在相关知识之上的串联性不好，造成知识点脱节，对于知识的认识也只是在一个相对浅显的层面，很难进一步深化。这就要求教师在教学当中不仅需要侧重重难点的讲述，更重要的是引导学生渐渐熟悉技巧，学会独立思考。通过创设教学情景、团队合作等方式，不断提高其积极性和主动性，创造良好的学习氛围，进而提高机械传动教学的质量和学习效率。

2 教学方式

2.1 活跃课堂气氛，提高主动性

首先，可以在教学当中适当的穿插有趣的互动环节，进一步的提高学生的主动性和积极性。比如在带传动的教学之上可以先针对其原理进行讲解，然后在课程当中穿插例如：带传动需要吗？类似这种问题，很容易引起学生的兴趣和提高讨论热情，并且通过讨论而牢记其原理和特点。其次，可以利用实验，进而吸引其注意力，进一步调动积极性。比如当进行蜗杆传动的教学之时，可以将相关教具带上。陌生的教具非常容易引起学生的好奇心，在上课之时学生就会精力高度集中。当讲到相关内容之时，可以请同学上前进行示范。通过学生亲自动手和示范，不仅将有效的提高其兴趣和学习积极性，而且较为形象生动的画面会刺激学生的记忆，进而使其将该部分的重要内容结合示范画面进一步加深印象和理解。然后，直观教学法。轮系部分的内容相对枯燥，并且难以理解。可以借助直观的教具进行教学，以加深学生的记忆。最后，例举生活实例。通过一些和生活相关的实例，进而引起学生共鸣，将理性认识和感性认识相结合。比如链传动是自行车的一种传动方式，就可以充分利用这个学生再熟悉不过的例子。通过身边常常见到的东西再联系到所学习的内容，将在一定程度之上降低难度，提高学生的自信心和学习兴趣。

2.2 通过分析对比培养综合研究问题的能力

在进行传动的相关知识的分析之时，既要让学生了解每种传动的个性，又要了解其内在联系，即共性。通过两者的对比分析可以进一步深化学生的认识，渐渐培养其综合运用能力。由于引起齿轮传动失效的因素较多，学生在掌握和记忆之上都可能存在不同程度的问题。就可以使用表格分析法，将所有相关项目通过制作表格的方式直观的呈现在眼前。通过一目了然的罗列和分析，既能够有效的加强理解和记忆，又能够将不同的原因进行对比分析和记忆。教师在示范表格分析法之时，只需要将其中较为重要的几项进行示范，其余的则交给学生通过自主学习或者小组讨论完成，在提高教学质量的同时培养其自主学习能力和团队合作精神。

2.3 巩固训练

通过以上几种方式，学生已经对机械传动有了一定的认识和理解，为了进一步加深理解和记忆，就需要进行及时的巩固训练。比如对于设计的计算过程，可以在教学当中通过例题详细分析和说明。需要注意的是，在教学当中学生始终都是教学的主体，因此要让学生充分参与进来。通过教师和学生的互动，教师在一旁做适当的辅助，以及学生之间的互帮互助，促进学生积极的进行思考，将理论知识和实践充分结合起来。教师在这其中只需要进行必要的指引，不断的鼓励和引导学生提高自信心，克服难关，进而达到提高学习效率的目的。在课后也需要留下适当的练习，进一步巩固相关知识。通过课后练习，学生亲自动手能够有效的提高其娴熟度，并且将理论运用到实践当中。同时在练习之时可以将几种有关机械传动知识放在一起进行，丰富其知识体系，帮助学生举一反三，培养发散思维。只有这样才能够推动学生进一步认识机械传动，运用相关知识，进而为之后的发展打下良好基础。使其不断的提高专业技能，培养创新能力和实践能力，最终成为一名优秀的设计工作者。

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［关键词］新教育形式;机械设计;改革

党的十报告提出要加快构建以就业为导向的现代教育体系，建立学分积累和转换制度，打通从中职、专科、本科到研究生的上升通道，引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型，推动高等教育内涵式发展。新教育形式下，机械设计课程如何更好的实现在教师指导下，以学生为中心的自主学习，实现技能型人才的培养。

一、存在的问题

机械设计在以机械学为主干学科的各专业教学计划中，是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课，是机械专业从基础课向专业课学习的重要课程。该课程在教学内容方面着重基本知识，基本理论和基本方法，在培养实践能力方面着重设计技能的基本训练。通过课题教学使学生掌握设计的基本知识、理论和方法;通过实践教学帮助学生理论与实践相结合，更好的理解理论知识，掌握设计基本技能。针对新形势人才培养的要求，传统的机械设计课程教学主要存在以下几个问题:

1、学生缺乏学习兴趣性及主动性，难以实现课程对学生学习能力的培养目标;

2、课程练习主要是通过课后习题巩固课堂知识，练习内容单一，习题答案通过网络轻易获取，作业抄袭屡禁不止且越演越烈;

3、讲授的内容取决于教师的知识范围，对于机械零部件的许多新发展未能及时给予介绍，课程内容落后于时代。

二、改革思路

机械设计任课教师应从教学内容充分了解先进的设计方法和设计技术，让学生了解机械设计及新的设计理念，针对学生情况调整教学方法，激发学生学习兴趣，采取多样化练习方式、满足新形势教学需求:

(一)帮助学生形成学习动机，激发学生的学习兴趣:学生从小学到大学的学习，接触社会实际少，学与用是分离的，学习枯燥，厌学现象比较明显。很多学生在上学时没有树立专业思想，缺乏对自己未来发展的规划和定位，现在的学生即使选择学习机械专业，但是对机械行业缺乏最基本地认知、动手能力也偏弱。因此学习没有目标、缺乏动力，无法调动主观能动性。要从根本上解决学生学习兴趣不高、学习动力不足的问题，关键还是要从感性认识入手，加强实践，学、用结合。首先，要创造条件让学生能接触企业的生产实际，直观接触机械设备，了解机械的基本常识及增加对通用零、部件的感性认识，了解先进的加工技术。安排学生观看现代生产中常用一些仪器设备及自动化生产线的录像，指导老师针对录像内容讲解其设备的工作原理和通用零、部件作用、主要特点和应用场合等。通过一些典型的企业经常碰到的实际案例来进行教学，教学过程中引导学生发现问题，结合理论知识给出解决问题的方案，从多种方案中分析出最优方案，增加学生的感性认识和学习兴趣，减少课程的枯燥性，使学生将所学的理论适合和工程实践相结合，提高课程教学效果。

(二)贯彻基本教学内容，加强课外练习:在机械设计的课堂教学引入实践性内容，有针对性地引导学生去发现问题、解决问题，对处于转型期的机械设计课程具有重要的意义。现代机械工程的活动先是通过收集大量的相关资料并对其进行分析，然后对各种资料信息进行理解、综合并提出解决问题的方案，最后筛选出最优方案，科学地解决机械实际工程问题。要求工程技术人员不仅要有良好的观察力、查找资料的能力、分析能力、逻辑思维能力、综合应用理论与实践解决实际问题的，还要求能够运用现代信息技术进行绘图、计算、设计和创新，能够运用继承前人总结的知识和经验，进行创新。因此教学过程中应以素质教学为基本目标，贯彻“在教师指导下，以学生为中心”的教育理念，促进学生创新精神和实践能力的培养已成为一种共识。引导学生从被动学习向主动学习转变，课程练习则不应只是课后习题单一的练习模式。

1．改革题目的内容与做法，引导学生主动实践。

2．采用项目式实践模式，提出项目目标，不设定具体题目，不指定设计方法，不提供参考文献，由学生自行探索。

3．不注重学生对固定程式的遵循，看重学生对方法、路径的找寻过程;不注重成果的完成度，看重成果的创新性。

4．组织学生对课题、实践方法、选题思路、课题进度及课题的答辩。引导学生由被动实践向主动实践转变，被动实践在当前还是一个阶段一个层次的实践，不可能完全取消，不宜一概否定。主动实践是学习过程中高层次的实践，应积极引导学生参与。

5．吸引和鼓励学生踊跃参加校、省、国家机械创新设计竞赛。参加竞赛的同学通过自主组织团队，根据题目查阅相关资料，确定方案，完成加工、安装、调试，根据测试结果做出相应的修改。竞赛过程既可培养学生的创新设计意识、综合设计能力和团队协作精神，加强动手实践训练，又能起到激发同学们的专业学习兴趣，调动他们学习积极性，培养查阅资料的能力，还活跃大学校园的科技活动氛围，通过竞赛掌握了设计的基本流程，基本方法，培养设计能力。

6．充分发挥开放实验室的作用，通过参加竞赛提高开放实验室的利用率，学生利用实验室完成一些小制作，既提高学生的动手能力又能帮助学生理解教学中的重点、难点，丰富了学生的课余生活。

(三)教师在教学过程中不断积累教学经验，将科研融入教学中:

1．课程讲授以教材为主线，不局限于教材，各章节围绕现代技术的发展，增加新的内容如:利用计算机辅助设计进行优化设计，利用仿真技术提高产品的设计效率，应用新的材料节约生产成本提高零件的机械性能，采用新的生产工艺缩短生产周期等。

2．创建符合教学内容要求的情境，提示新、旧知识之间联系的线索，帮助学生构建当前所学知识的意义。齿轮是现代机械中应该最为广泛的一种机械传动零件，在设计和制造齿轮过程中，如果材料选择不当，齿轮会出现过早的损伤，甚至失效。在课堂讲授过程中，教师引导学生分析如飞行器、矿山机械、车床、家用及办公机械等情况下齿轮材料的选择，可能出现的失效形式，通过哪些热处理的方法改善材料的性能。既帮助学生复习了材料的机械性能和热处理方法，又帮助学生理解了如何合理的选择材料。

3．教师在可能的条件下组织以实际工程为背景讨论与交流并对过程进行引导，使学生在理解重点的基础上提高分析能力;使之朝有利于知识构建的方向发展，使知识构建更有效。

4．课堂教学通过多媒体和黑板相结合，充分发挥各自的优势，帮助学生掌握重点、克服难点，习题的讲解采用启发式教学，帮助学生理解和掌握能够举一反三、以点带面。

三、结论

正确引导学生养成良好的学习习惯，激发学生创新思维，不断改进学习方法，理论联系实践，解决机械工程实际问题，全面提高能力和素质;促进教师不断总结改进教学方法、探索创新，进一步提高教学质量，全面培养学生的综合能力、实践能力、创新设计能力，为培养更多更好技术技能型人才而努力。

参考文献:

［1］李长春，吴长忠，张清萍．加强实践环节教学，提高机械设计课程的教学质量［C］．全国机械设计教学研讨会议，2007:513－515．

［2］杨文堤，郭毕佳，王振国，杨会霞．机械设计课程的改革探讨［J］．全国机械设计教学研讨会议，2009:342－343．

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机械设计基础课程是工科院校的重要技术基础课，本文通过对各教学环节教学资源的整合与优化，丰富教学内容，改善教学实践环节，实现课堂开放、实验室开放，引导大学生参加机械设计创新大赛，并借助网络平台实现资源共享。

关键词：

机械设计基础；资源优化与共享；机械创新设计；网络平台

机械设计基础课程包括机械原理、机械设计、实验及课程设计，机械设计基础是工科院校中机械类、近机类专业的重要技术基础课，在本科教学工作中占据相当重要的地位。通过学习这些课程，培养学生的“工程综合”和“工程应用实践”能力［1，2］。近年来，随着普通高校的扩招，学生的个性差异较大，许多高校本科生为多批次录取，虽为本科，但学生的学习水平参差不齐。在社会培养应用型人才的方针指导下，以学生为本，进一步推进教学改革，把教学资源进行整合优化，借助多媒体网络平台的实用性和时效性等特点实现资源共享。

1.课程教学资源的优化与共享

机械原理、机械设计为技术基础课程，属于本科生的必修课程，该课程与工程应用联系紧密，具有公式多、图表多、图形多等特点，由于学生学习能力差异的存在，过去单一的教学方法已无法满足培养需求［3］，因此，机械基础课程教学方式应由过去以教师和教材为中心向以教师为主导、学生为主体，课堂为主导、学生自主学习为中心，教材为主导、课程资源为中心转变。新时期的大学生应在教师的指导下，充分利用课程资源实现自主、自助学习。为此，课程组充分利用网络资源及兄弟院校的优良经验，从教学方法、教材建设、课件设计等方面进行资源的优化整合。随着多媒体技术的深入发展，教学方法要改革，要综合分析运用。传统教学中教师与学生心与心的碰撞与情感交流，是任何媒体不及的；借助多媒体，可以节省时间，信息量大，利用动画功能，形象、直观地反映机构的运动关系，较静态图片易于理解，使不便于描述的难点有所突破。为此，课程组进行大量调研，借助课程研讨会与兄弟院校交流经验，合理制定教学大纲，编写教学要求，制作多媒体课件，为适应不同专业、不同层次学生的要求，同时考虑不同教师的教学特点，教学课件以求大同存小异为原则。同时，在课件的制作过程中，让不同层次的学生参与，使学生在学习中便于理解和掌握，制作满足不同层次和不同教学需要的教学课件，提高资源共享率。多媒体技术的运用可以刺激学生的感官，动画部分可以激发学生的好奇心，进一步调动学生学习的积极性，尤其突出的是连杆机构和凸轮机构和轮系等。如果整个授课过程全部采用多媒体课件，时间长了，学生容易产生视觉疲劳，产生教学形式过于单一的感觉，可采取例题用黑板讲述，或讲课过程中增加实例讨论，实践证明多种教学方法的综合应用会产生良好的效果。总之，在课堂教学过程中，教师将多媒体课件与板书有机的结合运用，将增进师生间的情感交流和良好互动，使得学习气氛和谐，达到比较理想的教学效果。大学生的学习不仅仅局限于课堂学习，尤其是每年有许多学生要参加研究生入学考试，机械基础课程作为专业技术基础课是所考科目之一，学生需要课下学习和巩固所学知识。为此，课程组编写了相应的教材，有《机械原理》、《机械设计》和《机械设计基础》，教材中增加了实践环节的内容，即在每章后附加实践环节练习，此练习通过学生动手、动脑熟悉和应用所学知识的一个过程练习，比如在学完“链传动”一章之后，设计的一个实践环节为：“观察一辆变速自行车的滚子链传动，分析有几种传动比，松紧边的位置，链接头形式，并观察张紧轮的位置，如何调整链条的松紧程度。”这个环节可以由老师带着做，也可以由学生课下自己做。同时，为方便学生自学，课程组专门为学生制作多媒体课件，该课件模拟教师课堂教学流程，深入浅出地详细讲解，例题量大且题型多，并附加基础知识测试，重点、难点明确，放置于我校网络平台上“机械原理”、“机械设计”精品课中，学生可以借助网络平台的辅助学习功用实现自主、自助学习。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，通过教学资源的优化与共享，学生方便灵活地广泛涉猎知识，提高能力，激发学习兴趣，为应用型人才的培养打下良好的理论基础，以便更好地服务社会。

2.改革工程实践教学体系，实现资源的优化与共享

实践教学是高等学校实现培养人才目标的重要环节，知识来源于实践，能力来自于实践，各种实践教学环节对培养学生的实践能力和创新能力尤其重要。我国的某些理工科重点高等院校如清华大学、华中科技大学、武汉大学、武汉理工大学，针对“重实践”提出的教学理念、教学方式和方法及教学内容的改革已经全面展开。因此，应针对我校特点对实践教学资源进行优化整合，实现共享，为应用型人才的培养打下良好的基础。

2.1对实验资源整合优化，加快实验室建设。

我校是由几所学校合并而成的，许多实验资源重复，如机构动态演示台就有多套、同类减速器若干台、动平衡机多台、齿轮范成仪多台等，并且多而杂的教学模型占据大量的实验室空间，为此，对实验室进行整合，淘汰落后和多余的模型和仪器，改进现有设备，对“机器与机构陈列柜”研发配置声控装置，并与机构的测绘实验实现互补，使实验内容更翔实、有趣。为丰富实验内容，加强实践训练，购置一些新型的实践教学设备，更新实验教学内容，完善实践教学体系，开设出能够培养工程意识和综合能力的实验。购置了QM-ZXI型组合式轴系结构设计与分析实验箱，通过此套设备学生可以自主设计拆装轴系。通过购进HK2B-Ⅱ型机构组合创新实验台，开设了“机构系统创新综合实验”，利用此平台，学生可以进行创新设计，再到实验平台上搭接组装，然后对机构进行分析改进，加深对所学理论知识的理解和运用。实验课程增强了自选性、综合性、设计性实验，增强了学生的想象力、创造力，充分调动了学生学习的积极性和创造性，提高了学生独立开展科学研究工作的素质。实验室向全校师生开放，鼓励学生学而优则创，在教师的指导下由学生自主研发设计的“高压电线除冰装置”获得2010年河北省首届大学生机械创新设计大赛河北省一等奖，“火灾逃生地震避险多用桌”、“救援千金顶”获得2010年河北省首届大学生机械创新设计大赛河北省三等奖，“社区太阳能路灯电池板清洁装置”获得2012年河北省大学生机械设计创新大赛三等奖；“自行车一体化链式充气筒”获得2012年河北省大学生机械设计创新大赛二等奖。

2.2建立网络实践教学系统。

多媒体技术的发展，为网络实践教学提供了便利条件。利用计算机技术、三维造型技术，虚拟现实技术、仿真技术等创建虚拟实验室，进一步丰富精品课网络实践教学的内容。如“杆机构动态分析”可以改变构件尺寸观察运动轨迹变化，“轴系装配工艺”可以清楚说明零件间的相互位置关系、零件装配工艺等，“轴系结构改错”指出尺寸的合理性及如何修正错误结构。将大量的实例分门别类，不但在不增加教学设备的情况下加大了实践教学比重，而且实现了学习环境的灵活性，激发了学生的学习兴趣。

2.3完善课程设计实践教学内容。

课程设计是非常重要的实践环节，能够培养学生的工程意识。以往课程设计安排在课程教学结束后进行，现在将课程设计任务安排在相应课程的教学过程中，将任务书下发给每一位学生，教师以课程设计为主线组织教学，让学生在学习的同时利用课外时间收集资料和考虑各种复杂问题，充分发挥学生的主观能动性进行创新思维。学生在学习的过程中设计方案，利用实验室资源，不断完善自己的设计方案，通过课程设计主线，使学生感受到本课程各部分内容的有机联系。同时，将学生合理的设计方案补充到实践教学中，使课堂教学不再停留在课本上。根据我校的实践教学特点，结合国内外高校应用型人才培养战略，编写《机械原理课程设计》、《机械设计课程设计》、《机械设计基础课程设计》教材，并将有关内容置于网络平台上，方便学生自主学习，也为毕业设计提供有益的帮助，深受学生的好评。

3.结语

通过对机械设计基础课程资源优化与共享的研究，提高教学信息资源收藏质量,对现有资源进行整合和深加工，丰富教学内容，完成网络平台建设，多手段、多方法地调动学生的学习积极性和创造性，最终达到实现教学信息资源的共建、共知与共享的目的。今后将不断地总结经验，对教学内容进行补充和完善，为人才的培养提供更优质的资源，进行交流与共享。

作者：张君彩 陈青果 单位：河北科技大学机械工程学院

参考文献：

［1］于雷.面向应用型人才培养的机械类实践教学体系的构建［J］.制造业自动化，2010，32（3）：90-92.

［2］高慧琴.机械原理［M］.北京：国防工业出版社，2009.

［3］濮良贵，纪名刚.机械设计［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［4］毛平淮.互换性与测量技术基础［M］.北京：机械工业出版社，2011.

篇6

关键词： 机械设计 教学改革 实践教学

机械设计是指设计开发新的机器设备或改进现有的机器设备，机械设计是一项极富创造性的工作，学好本课程，掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法[1]。机械设计是影响机械产品性能、质量、成本和企业经济效益的一项重要工作，机械产品能不能满足用户要求，很大程度上取决于设计工作，随着科学技术的进步和生产的发展，市场竞争日益激烈，企业为了获得自身的生存和发展，必须不断推出具有市场竞争能力的新产品。因此，机械产品更新换代的周期将日益缩短，对机械产品在质量和品种上的要求，将不断提高，这就对机械设计人员提出了更高要求[2]。

1.多种教学方法结合使用

改革传统理论课教学方法，除板书结合多媒体授课外，采用项目式教学法、案例教学法、讨论答疑授课等多种教学手段，从而丰富课堂教学形式，强调学生互动参与，强化教学效果。

1.1教学难点运用项目式教学法。

教学难点如机器与机构的相互关系，教师通过课件讲解的方式很难口述清楚，学生理解起来较为费力。因为本院所开专业均为汽车类专业，则可采用实验室现场教学的方式，以内燃机为例，教师可对照实物讲解内燃机所涉及机构、工作原理及设计方法；结合多媒体授课，通过实物、声音、图形、文字、三维动画等多种刺激有机融合，使学生形成清晰的感官认识：曲柄滑块机构将活塞的往复移动转化为曲轴的连续转动，齿轮机构和带传动机构实现转动的传递，凸轮机构将凸轮的转动变换为摇杆的往复摆动；通过上述五个机构的协调工作便能将燃气的热能转换为曲柄转动的机械能。增进学生对各构件的相互运动情况、结构设计原理的理解。

1.2部分重点章节采用案例分析法组织教学。

齿轮传动通过轮齿的啮合传递两轴之间的运动和动力，是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动[3]。在学习齿轮传动这一章时，可结合汽车变速器实例，学会从分析齿轮的失效形式和产生原因入手，确定齿轮强度的计算准则，以及相府的承载能力计算方法，选择合理的几何参数，最终完成齿轮零件的结构设计。在整个设计过程中，能进行齿轮材料的选取，齿轮参数的确定，齿轮结构的设计，齿轮精度的设计，并对其进行强度校核，最后学习如何根据设计结果绘制二维、三维图，有助于加深学生对整个设计过程的认识和理解。

2.强化实践教学环节

2.1充分利用课程设计，引入三维设计方法补充课堂教学。

实施学分制后的新版教学计划中，机械设计课程仅56个学时的理论课堂教学，课时有限，教学内容难度大，因此很难使学生在短期内真正掌握机械设计方法和完整的设计流程。为补充课堂教学，并联系实际提高学生的设计能力，设置了为期两周的机械设计课程设计环节。通过“带式运输机传动系统中的二级圆柱齿轮减速器”等题目，变换多组初始参数，可保证学生每人一题，独立进行设计计算。在完成参数选择、计算校核的基础上，要求学生根据设计草图用计算机绘制出装配图和主要零件的零件图，同时要求学生应用CAD（如Pro-E、UG）三维设计软件，进行三维实体建模，强化学生的三维设计能力，开拓学生就业渠道，课程设计需提交设计说明书，二维、三维图纸，并进行课程设计答辩，综合评定最终成绩。通过机械设计课程设计的指导，进一步加深学生对机械机构设计、零部件设计方法等理论知识的理解，更好地与企业生产实际结合，学生的设计水平有了显著提高，为学生增强就业竞争力服务。

2.2利用师生创新项目等实践环节，强化学生动手能力。

教师根据自己主持参与的《机械设计课程设计》课程建设的探索与实践研究、《基于卓越汽车工程师培养的机械设计课程教学改革探索》等课题，对课程进行建设和改革，研究出了适合我校学生及相关专业课程设计培养模式和方法，并将有利于提高学生的工程实践能力，提高教学质量，形成地方高校教育特色。指导学生参与科研，定期为学生举办学术活动，学院单独设有学生科技创新项目，给予经费支持，为学生创新活动提供更大平台，着力对学生综合设计能力、团队协作能力及创新能力的培养。科研项目逐步提高学生机械设计的能力，培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用《机械设计》和其他有关先修课程的理论及结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，并巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。机械设计课程设计将为后续课程的学习、毕业设计，乃至今后的工作提供重要平台。

3.结语

通过改革传统理论教学方法，采用多种教学方法结合使用，丰富项目式教学法、案例教学法、讨论答疑授课等授课形式，增强了机械设计课堂教学效果，同时强化了实践教学环节，充分利用机械设计课程设计，引入三维设计方法补充课堂教学，充分利用实验室开放日、学生科技创新协会活动、师生创新项目、毕业设计、生产实习等实践环节，调动学生互动参与，对比传统教学模式，学生的学习积极性得到较大提高，这种新教学模式有利于学生综合素质的提高，从而强化学生的动手能力和创新意识。以上教学改革和实践探索，注重激发学生自主学习、科研创新的兴趣，强调学生实践技能的培养，拓宽了学生的就业渠道，取得了较好的教学效果。新教学模式对授课教师提出更高要求，促进了教师教学能力的提高。

参考文献：

[1]徐锦康.机械设计[M].高等教育出版社，2004.

[2]钟毅芳.机械设计[M].华中科技大学出版社，2002.

篇7

关键词：机械设计基础 课程教学 探讨

《机械设计基础》是高职高专机械类、近机械类专业的一门重要的技术基础课，具有内容杂、知识点多、综合性、实践性强的特点。近几年来，由于生源质量下降，学生基础知识比较薄弱，在学习中他们普遍感到吃力。本人针对学生的特点，结合教学实践，对该课程的教学作了一些有益的探索，取得了一定的效果。

一、注重概念教学

概念多，是本课程的一个特点。难理解、难记、难区分是学生对概念的共识。怎样能把握概念？首先应给概念进行分类，一般可按识记、理解、应用三个层次列出所有概念，这样做，能使概念一目了然、主次分明，便于学生学习。其次，避免错误理解概念。由于新知识学习时对概念理解不透，或者由于知识间的相互联系，使学生对某些概念产生模糊、错误的认识，教学中必须澄清。如：构件与零件、机器与机构、螺距与导程、压力角与啮合角及分度圆与节圆等概念，教学中不能作简单处理。第三，注重概念的导入艺术。考虑学生认识的渐进性，有些概念不宜直截了当地介绍给学生。如：讲“ 死点”时，可由缝纫机为什么有时踩不动而引出，其效果迥然不同。如果再进一步引出死点在夹具及折叠桌椅上的应用，更加深了学生对死点这个概念的认识。第四，力求从本质上把握概念。如在凸轮机构、螺纹、蜗杆与蜗轮传动等都讲到“自锁”；连杆机构、凸轮机构及齿轮机构中都讲到“压力角”，从本质上看，这些概念都是一致的。从本质上把握概念，能提高学生的认识效率。

二、串接知识点

串接知识点就是以某一条主线将分布于不同章节的知识点联系起来。学生一接触《机械设计基础》就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉，这是由于学生习惯了基础课的系统性所造成的。本课程中，虽然不同的研究对象所涉及的理论基础不同，且相互之间没有多大关系，但最终的研究目的只有一个，即设计出能应用的机构、零件等。本课程的各部分内容都是按照工作原理、结构、强度计算、设计、使用维护的顺序介绍的，有其自身的系统性。另外，串接知识点也要注意递进过程，遵循学生认知的习惯。如讨论轮系传动比计算时，应先讨论由圆柱齿轮组成的平面齿轮系，再讨论包含锥齿轮和蜗杆蜗轮传动的空间齿轮系。学习齿轮传动时，同样首先介绍直齿圆柱齿轮传动，再讲斜齿圆柱齿轮传动，最后讲锥齿轮传动及蜗杆蜗轮传动。

三、注重讲评环节

讲评是纠正学生错误认识，形成能力的一个重要教学环节。适时讲评有利于学生掌握解题策略、补缺知识的遗漏点、理清思路、建立严密的逻辑思维方式。讲评内容一般以综合性和实践性较强的题目为主（如：带传动的设计、齿轮传动的设计或轴的结构设计等）。讲评时，要鼓励学生大胆发表自己的观点，可调动学生的积极性、培养发散思维的能力，避免传统的“一言堂”授课方式，同时要实施因材施教、分层次指导。对成绩好的学生要给予独立思考、大胆创新、分散思维的空间，对成绩差的学生要给予反馈、补偿的机会。

四、采用直观教学手段

直观教学，是理论教学的极有效的辅助手段。在教学中，为了有助于学生学习，提高学生的理解力，尽量采用直观教学手段。在授课时，除了最大限度地利用现有教具外，还可以用简单材料做一些简单的“教具”。如：把硬纸板剪成条状，用铁丝做铰链，做成了“四杆机构”，借此启发学生分析铰链四杆机构曲柄存在的条件、铰链四杆机构类型的判断及其演化等内容，并要求学生课下亲手做四杆机构的模型，学生通过动手，使抽象内容具体化，不仅调动了学生学习的积极性，而且加深了对四杆机构的理解。在讲凸轮机构的工作情况时，我除了让学生观看凸轮模型外，还可用厚纸板剪出一个盘形凸轮模型，并用它画出凸轮在不同转角时从动件的运动情况，另外，也使学生较快地掌握了运用“反转法”设计凸轮轮廓曲线的方法，收到了较满意的教学效果。在讲螺纹时，用两张A4白纸，把一张沿长边卷成一个圆柱形纸筒，另一张沿对角线折成一个直角三角形，然后将直角三角形长的直角边与圆筒的底面对齐绕到圆筒的表面，直角三角形的斜边在圆筒表面形成的即为螺旋线，将直角三角形反一下面就改变了螺旋线旋向。这些方法非常简单，但是很适用，对学生了解基本概念和原理很有帮助。

五、加强与实践结合环节

《机械设计基础》是一门实践性很强的课程。为了使学生掌握好本课程所学的内容，提高学生分析问题和解决问题的能力，课后适时安排一些大作业和实验教学，以加强实践环节。讲了平面机构运动简图和机构的自由度后，安排学生做平面机构运动简图的绘制与分析实验，使学生初步掌握正确绘制一般平面机构运动简图的方法和步骤，并应用机构自由度的方法分析平面机构运动的确定性。讲了齿轮加工后，安排学生做渐开线齿廓的范成实验，使学生了解范成法加工渐开线齿轮齿廓的原理、齿廓产生根切现象的原因及刀具径向变位对齿轮齿形和几何尺寸的影响。做渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定实验，学生可掌握用简单量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法，并加深理解渐开线的性质及齿轮各参数之间相互关系的知识。学习了轴和轴承后，做减速器的拆装实验，通过拆装减速器，使学生熟悉减速器的结构，了解减速器的用途、特点及装拆的基本要求；可观察减速器中各零件的结构形状和功用，并分析其结构工艺性；了解减速器中零件的装配关系及安装调整过程；了解和密封的方法；学习减速器基本参数的测量方法；熟悉和掌握轴的结构及其设计；学习轴上零件常用的定位和固定方法；熟悉并掌握轴系结构设计的要求与常用的轴系结构；提高学生对轴的设计能力和轴承组合的设计能力。

学习了齿轮传动、带传动及轴后，分别布置设计齿轮传动、带传动和轴的大作业。全部课程学完后，安排一周时间进行课程设计，设计题目是：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。学生通过这些实验、做大作业及课程设计，既能把相关各章所学知识通过大作业中的不同环节进行应用和技能训练，又通过大作业把各章内容相互联系起来。克服了过去学生会做作业而不会设计的毛病。通过带式输送机的结构设计和运动计算，学生对带式输送机如何由高速旋转的电动机带动，经带传动和齿轮减速器两次减速，最后要求的输送带的速度就一目了然了。又因轴的结构设计必须考虑轴上零件的安装和固定要求，所以，带轮、齿轮、轴承、联轴器应放在轴的什么部位，如何与轴固定都很清楚，轴的结构设计也变的好解决了。由于带传动设计时计算出对轴的压力，齿轮传动设计计算了齿轮的受力，以上各力如何作用在轴上，各力的方向如何，学生都很和清楚，弄清楚了问题的来龙去脉，所以取轴为分离体，求轴承的支反力，这个教学难点也就解决的比较好。

六、运用多媒体课件，提高空间思维能力

运用多媒体技术进行《机械设计基础》课的辅助教学，是目前机械设计教学中有效的现代化教学手段。多媒体技术具有声文并茂、二维动画和三维动画的特点，能祥尽形象地表示难点和重点及机构的运动过程，可以形象逼真地展示机构的运动过程及其结构特点。尤其是分析机构的运动情况时，利用多媒体课件教学，直观、形象并且一目了然，将抽象问题形象化。如果机构的某处结构不清楚时，可采用：“定格”和“特写”的方法，将活动的机构停下来并放大，详细观察和分析机构。运用多媒体课件，还可以随时讲解理论知识，演示机构运动过程，高效而省时。

参考文献：

[1]钟丽萍：《〈机械基础〉实验实训指导书》，北京大学出版社，2006.12。

[2]申志荣：《中专〈机械设计基础〉课程教学探讨》，《机械职业教育》，2000.11。

篇8

Abstract： Mechanical Design course is one of the important professional courses for electrical major. Aiming at the common problems in the teaching process of Mechanical Design， this paper proposed the reform in teaching content， teaching methods and assessment methods to stimulate student's interest in learning and improve teaching quality.

关键词： 机械设计；教学；改革

Key words： Mechanical Design；teaching；reform

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）20-0284-02

0 引言

《机械设计》是一门理论性和实践性都很强的课程，是高等学校机械类专业开设的一门主干专业技术基础课，是对学生进行设计能力、创新能力、工程意识训练的主要课程[1]。通过本课程的学习，不仅要求学生掌握毕业后从事机械行业工作的基本知识和基本技能，也为本专业学生学习后续课程打下坚实的基础。目前，在实际的教学过程中主要存在以下问题：一是机械设计的教学内容覆盖面广，而学时相对较少；二是教材使用不科学，有些内容对培养学生的应用能力方面作用不大，但仍占用一定的课时；三是教学手段不够灵活多样，现代教育手段得不到正确使用，学生学习积极性不高，影响了教学效果；四是学生对实验教学重视不够，独立性不强，缺乏创新性；五是考核方式单一，容易造成高分低能现象。

针对上述问题，本文在教学内容、教学方法、考核方式三个环节上进行了课程教学改革，以期使学生不仅具备机械设计的理论知识，善于发现、分析和解决问题，同时具备一定的实践创新能力，为日后的学习深造和就业上岗打下坚实基础。

1 教学内容改革

教学内容的改革首要任务是课程体系以及教材的改革。既不能遗漏知识点，又要避免重复。在内容的处理和编排上要以“需要”为准绳，以“够用”为尺度，以“会用“为目标[2]。因此，机械设计的教材内容应围绕“掌握概念、突出技能、重在应用”展开。但目前的教材中，教学内容多而课时相对少，这就要求在教材的选择上既要有内容上的先进性，又要注意理论知识的深度把握；既要注意理论知识的学习，又要强调实际能力的培养，内容应“少而精”，制定合理的教学计划，做到有的放矢、学以致用，对于一些过深的、不必要的理论推导和证明应该删掉。例如齿轮传动中按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计公式的推导过程；带传动中带即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间关系式的推导等内容应该删去。同时，在科学地使用教材的同时，应与时俱进，跟踪科学技术发展在工农业生产领域中产生的新成果、新方法、新成果并及时补充到教材中去，开阔学生视野，启发学生学习的积极性和创造性。

2 教学方法和教学手段改革

传统的教学方法仍然是以课堂讲授为主，老师在教学中满堂灌，教与学的互动较少，不能很好的调动学生的学习积极性，更谈不上创造性。

新型的教学模式要求“以学生为主体，教师为主导，以能力培养为主线，以素质培养为目标”，因此要求我们丰富教学方法和教学手段。首先，应该将教学方式由以教师为中心转变为以学生为中心，实行课堂讲授讨论、学生独立思考的双向模式教学，加强师生之间的互动，师生可以共同的设问思考、问题延伸、知识拓展，从而激发学生学习的积极性和创造性。第二，采用启发式、类比式等多种教学方法来激发学生学习兴趣，加深知识点的理解与应用。比如，在轴的结构设计中，引导学生分析多种布置方案，从而找到最佳的方案，使学生运用发散性思维来考虑问题，强调学生的主动参与。第三，理论教学与实践教学相结合。在教学的过程中可以打破先理论后实验验证的陈旧模式，课堂教学也可从实验入手，再从实验中引入问题，这样具体而真实。比如讲解机构的机构运动简图画法时，可以让学生走入实验室，对着模型来学习机构运动简图的画法。这样的模式可以激发了学生的学习热情，增加学生学习的成就感。在课堂理论教学时，也可有选择性地将一些元器件带到课堂上去。第四，要将多媒体课件与黑板教学相结合。多媒体教学作为现代化教育手段应加以充分的运用。对于关键的理论推导、重要例题，教师可以在黑板上进行，而对于大量的概念以及图形，使用多媒体课件就可以省下很多时间。总之，多媒体课件以大量的视听信息、高科技的表现形式以及图形、图像的三维动画效果冲击了学生的思维兴奋点，使情景学习理论在教学中得到充分体现，激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量。第五，可以经常聘请工程技术人员开设讲座，他们会给教学带来最新、最直接的知识以及人才需求，便于我们把生产第一线的科技信息带到课堂上去，使我们的教学真正能够与时俱进，符合社会发展需求。

3 重视实践教学

适用性和实践性是机械设计课程的特点，所以实践教学环节是本课程的重要环节[3]，应该予以重视。实践教学主要包括实验和课程设计。

目前开设的实验主要是认知性、验证性实验。这些实验不利于学生培养全面思考问题的能力和创新性、发散性的思维能力，更不利于学生过硬技术应用能力的形成。因此，有必要对实验教学作一改革。首先，加强应用性的基础实验，例如组织学生装拆与专业相关的机器，这样可以锻炼学生的操作能力。第二，开设创新性和综合性实验[4]，如对常见结构进行创意组合，由学生自己设计机构用途，画出机构简图，并分析其可行性。第三，开创大学生创新实践项目，组织学生自己设计新机构或对已有的机器机构进行改进，然后自己整理成论文、申请实用新型专利等等。

课程设计环节是机械设计教学过程中必不可少的环节。改革课程设计的教学模式，加强学生创新设计能力的培养也尤为重要。可以组成兴趣设计小组，让学生在设计过程中对现有的问题提出创新性解决方案；课程设计中要以学生为主，教师只起指导作用，引导学生将所学习过的理论知识应用到课程设计中；重视答辩。这样学生才会真正重视课程设计，才会真正独立完成。

4 完善考核方式

传统的考核方式就是闭卷考试，这样容易使学生平时不好好学习、不重视实验，考前临时抱佛脚，造成高分低能的现象。因此，考核方式可以改革成由闭卷考试、实验实训成绩、平时成绩三部分组成。其中闭卷成绩占60%，实验成绩占30%，平时成绩占10%。实验实训成绩的考核主要以实验实训操作及实验实训报告是否规范准确为主要依据。对开展探索性、综合性实验的学生要提交论文；对于有创见的学生，成绩从优。平时成绩的考核则可以从考勤、每次的作业完成情况来进行。考核方式的多样化可以使学生平时按时认真地学习，重视每次的作业和实验实训，使学生累积好扎实牢固的知识基础，从而提高教学效果和质量。

5 结论

机械设计是一门理论性和实践性都很强的课程，而机械设计是设计，是有别于别人的东西，培养学生的创新能力和综合素质还是需要我们教师不断地在实践中摸索和思考从而不断改进理念和教法的。几年下来，通过对课程改革的研究和探索，在黄河科技学院确实取得了较好的效果，但是我们还应该在以后的漫长教学过程中不断完善和深化，从而不断提高教学质量和教学效果。

参考文献：

[1]赵小平.机械设计基础改革探讨[J].装备制造技术，2013（2）： 211-212.

[2]吴琳.电工电子技术课程改革教学的思考[J].中国科技信息，2010（16）：260-261.

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要想改变以上现状，贯彻实施卓越计划，培养学生创新思维和意识，就必须结合实际生产，重新构建课程体系和教学内容，大力推行基于问题的探究式学习、基于案例的互动式学习和基于项目的参与式学习等多种研究性学习方法。

（一）优化课程设置，调整教学内容

辽宁科技大学立足于建设成为教学研究型大学，主要以培养从事工程技术开发和应用的设计工程师和生产工程师为主要目标。研究表明，类似本校定位的机械类毕业生中能获得工程设计与工程研发类岗位的约30%，在工程应用型或工程技能型岗位上就业的约52%，自主创业只有2.8%。调查结果充分表明了和本校类似的机械类本科毕业生就业去向，具有明显的工程应用型特征。有52%的学生就业岗位主要是工程研究与设计型，完全不同于扩招前的精英教育时代，具有大众化教育时代的特征。这种状况要求教师的授课内容更贴近工程实际和生产实际，具有更强的实用性。所以，任课教师对课程的教学内容作了进一步调整，把授课重点放在讲解炼铁和炼钢典型机械设备的结构特点上，除了培养学生需要掌握的典型设备总体参数分析与计算，具备初步设计能力外，重点解决学生设备事故故障分析和设备结构分析能力，减少理论性较强课程内容，增加课程的实用性。

（二）改革教学方法，增设实践环节

冶金机械工程技术人才技术应用能力培养主要表现为学生应具备解决企业生产一线技术问题能力、现代高技术设备操作能力及工程实践能力。目前，多数学校采用的方法是先让学生学习理论，再进行实践，往往导致理论和实践的脱节。人的认知过程一般要经过从实践到理论，再到实践，循环往复、不断上升，只有通过加强工程实践教学，巩固和强化理论教学内容，才能更好的解决理论和实践脱节问题。为了加强理论和实践教学的结合，重新设计了授课形式和方法：在讲授理论课程过程中，增设实践环节，让学生深入工程环境，与讲授的具体冶金设备面对面。在实施过程中，从炼铁机械及炼钢机械（包括工艺和设备）授课计划中各拿出部分学时，把课堂放到了某企业生产现场，由外聘企业教师面对高炉和转炉等具体设备进行现场教学。

（三）改革授课方式、方法，增设案例教学

依据卓越计划要求，专业课的教学实施形式要根据当前和今后工程教育背景更新教育理念和教学手段，灵活采用新形式组织教学。例如，将工程实践中的实际案例引入课堂教学。增加教学中工程内容和工程案例，将其贯穿应用于教学始终。强化案例教学作用，实施“教师引导与学生主导、精选案例与精讲案例、总结与评析”3个方面结合。通过对典型过程应用案例分析，使学生解决实际工程问题的思路更清晰。同时，教学单位加强与企业合作，不但“走出去”，而且“请进来”，让具有丰富实践经验的技术专家参与课程教学内容的优化与课程教学组织实施。冶炼机械设计理论的讲授过程中，与鞍山钢铁公司有关专家一起精心设计了“高炉无料钟炉顶的设计”和“某厂300吨转炉倾动机构的设计”两个案例，由企业外聘教师授课，讲授当今最先进的设计理念。

二、实践教学环节

实验、实践教学是学生掌握正确实验方法和巩固专业理论知识的主要途径。按照“教、学、练”一体化模式，在课程内容的安排上，探索和开发一批与现代冶金设备运作机制相匹配，与现代冶金生产岗位能力结构相适应，贴近实际的综合性实验内容。在教学中做到精讲多练，让学生多实践，增强教学效果。

（一）开发实验实训项目和设备

为达到更好的教学效果，同冶金生产的实际情况接轨，鼓励开发实验实训过程项目和多种自制单体设备训练，加强教学研结合，增加综合性、设计性和创新性实验的学时。在辽宁省重点实验室“冶金装备及过程控制实验室”平台上，鼓励专业课教师设计配套自制设备和机构，编制虚拟实训软件系统，营建具有冶金行业特色和工程背景的综合教学环境。基于以上理念，学院自制了高炉无料钟炉顶装料装置、转炉倾动机构等实验操作系统平台，学生可以自己动手完成各种关键力能参数测定。

（二）结合生产实际编写教材

在专业课教学过程中，学生需要更加科学、系统的理论指导。学院组织多名有实践经验的教师，根据课程实际需要编写配套实训教材。教材主要注重对学生动手能力的培养，紧扣企业发展需要，突出知识的应用性和针对性，重点加强工程实践和设计能力培养，注意与专业基础课、专业课的教学配套。自编教材根据钢铁冶金特点，采取遵循循序渐进原则，把基础实践技能和综合实践技能结合起来。

（三）使用现代化辅助教学工具

合理利用音频、视频、Flash等现代化多媒体工具制作计算机辅助教学软件和多媒体教学课件，对提高学生对工程实践的认知很有必要。在冶炼机械设计理论课程中，将课程内容以多媒体教学的形式展现出来，既可以节省大量板书时间，还可以利用flash、3Dmax等软件将晦涩难懂的理论知识进行演示，可以提高学生的学习积极性，有助于学生对知识的理解和接受。（本文来自于《中国冶金教育》杂志。《中国冶金教育》杂志简介详见）

三、结语

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【关键词】课程设计；《机械设计基础》；理实一体化；改革措施

【Abstract】This paper,"Mechanical Design" course teaching reform,the "Machine Design"course design from the choice of topics, teaching organizations how to design integrated into the curriculum and other aspects of teaching the theory among some reform measures to improve the training segment Teaching effectiveness.

【Key words】Curriculum design; "Mechanical Design "; management real integration; reform measures

【中图分类号】G718.5【文章标识码】A【文章编号】1326-3587（2011）04-0003-02

《机械设计基础》课程设计是高职机械类、近机类专业的一项重要的实训环节，是学生首次运用《机械设计基础》和其它先修课程的知识解决实际工程问题的实践。通过课程设计，学生可以了解机械设计的一般程序，熟悉和掌握常用机械零件、传动装置等机械设计的基本方法及步骤，学会查找资料和运用有关技术信息，培养创造性思维，增强自身科学的工程设计能力。

一、《机械设计基础》课程设计教学改革的必要性

1、高职《机械设计基础》课程理实一体化教学改革的需要。

高职院校教学改革的一个重要方面就是要加强实践教学环节，我校实行2加1教学模式改革，即前两年在学校学习，第三年进行顶岗实习。在校学习时间被大幅压缩。为了解决在《机械设计基础》课教学中内容的广泛性与授课学时的有限性之间的矛盾，我们按照以技术应用能力培养为主线，专业课以“应用为目的”，基础课以“必须够用为度”的教学改革思想，对《机械设计基础》课程进行了全面的改革，压缩总学时，实施理实一体化教学，把课堂理论教学与实验、实训、实习等教学环节有机的结合起来。课程设计作为针对《机械设计基础》所学专业内容进行的一项综合实训环节，设计内容、要求只能提升不能降低，而集中设计时间却从传统的2周压缩到1周，为了保证教学质量，改革势在必行。

2、高职学生主体情况的要求。

高校扩招后，高职学生整体基础下降，尤其是综合应用所学知识解决问题的能力普遍较差，同时还面临水平参差不齐，对理论知识理解掌握的差异较大，钻研精神不够，主动性差的问题。

二、改革措施

(一)提前布置设计任务，把课程设计融合到理论教学之中，明确设计目的。

如果按照传统的做法：在《机械设计基础》课程教学结束后才进行课程设计，并在课程设计开始时才布置设计任务，就会产生不少学生对设计时所要用到的《机械设计基础》课程理论教学中已经学过的理论知识和基本方法不会应用。况且一周时间内根本无法完成课程设计。因此必须提前布置设计任务，把课程设计融合到《机械设计基础》课程的理论教学之中。在开学初把课程设计的任务书发给学生，让学生从学习《机械设计基础》开始就接触课程设计课题，在学习理论知识的过程中理解课程设计。把设计分解成带传动、齿轮传动、轴传动和轴承等设计模块，融入到有关章节的理论教学中去，让教学中带传动设计、齿轮传动设计、轴的设计、轴承的选择等与相应的课程设计课题中的理论计算、结构设计结合起来。由于学习目的明确，学生重视，积极性很高。到进行集中课程设计时，课程设计的理论计算部分已经经过了一次演练，只需将所作过的资料按实际数据进行修改、整理，完

成设计说明书的编写，而把主要精力和时间用于方案优化和计算机绘图，使学生能按时保质保量完成设计任务。

(二)根据学生不同基础水平，让设计课题多样化，层次化。

1、设计题目应多样化，具有灵活性。

课程设计经久不衰的经典选题是各类减速器设计，“齿轮减速器”由于是机械传动中常用的传动装置，与课程性质相一致，能够使学生得到较全面的训练，较好地达到课程设计教学目的，同时在难易程度和设计工作量方面应变性较强，便于根据需要灵活掌握而作为典型课题长期采用。但从培养学生综合职业能力出发，课程设计以工程应用机械装置为设计任务，应强调实用性。教师在课程设计任务书中只需给出工作机的工作要求．而如何实现工作机功能的方案则由学生自己优化确定。教师只起引导作用。题目、方案应多样化，如让学生尝试混凝土搅拌机改良设计，带式运输机卷筒设计等项目。开拓设计思路，强调优化过程。

2、设计题目难易程度与学生基础相适应。

考虑到学生水平参差不齐，为了使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平和能力相匹配，我们确定了内容不同、复杂程度不同、工作量不同的设计课题，供不同层次的学生完成。以“齿轮减速器”设计课题为例：学习成绩一般或较差的学生，需要完成的设计课题是“一级直齿圆柱齿轮减速器”，其难度不大，设计工作量适中；难度和设计工作量都较大的“一级斜齿圆柱齿轮减速器”或 “二级直齿圆柱齿轮减速器”设计课题，供学习成绩好、能力强、肯钻研的优秀学生选择。

(三)充分利用理实一体化教室，开展课程设计教学模式改革。

高职教学模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性，实验、实训、实习是三个关键环节。为了配合《机械设计基础》，《机械设计基础》课程设计教学，我们组建了满足一体化教学的多功能理实一体化教室，配置有多媒体，可以对全班进行授课；拥有连接Internet的通用计算机8台，既可以查询资料，还可以进行计算机辅助设计；装备有钻床等小型机床4台，创意组合式钢轴系结构30套，机构组合创新实验台10套，各种两级减速器5台，单级减速器10台，轴系拆装部件12套，常用传动机构实物及其模型50余套，提供学生拆装、认识设备和机构；同时还配备有常用手册、图册、计算工具、作图工具等进行常规的设计，满足《机械设计基础》课程设计的要求。

1、利用《机械设计基础》理实一体化教室，把课程设计融合到《机械设计基础》课程教学中。

开放理实一体化教室，使学生有更多的自主时间来安排学习，通过对减速器为代表的设备进行拆装，使学生实际了解减速器的结构以及各零件的作用，结构特点及装配关系；了解减速器的和密封；加深对轴系部件结构的认识。便于学生在设计中结合实际，选择合适的结构和尺寸，提高设计能力。

2、注重计算机辅助设计，加强计算机技术应用。

当下计算机辅助设计已经十分普及．企业对这方面的人才需求也与日俱增，目前在机械领域经常用到的绘图软件有AUTOCAD、CAXA、PRO／E、UG等。我校《机械设计基础》课程设计推荐使用AUTOCAD和UG软件，平面的图形可以用AUTOCAD绘制，立体的图形可以用UG绘制。学生通过零件图和装配图绘制，强化AUTOCAD和UG的使用能力，增强识图能力。

（四）、重视答辩环节，强调师生交流，提升实训效果。

充分重视答辩环节，促进学生反思和提高。学生在完成设计后，如果仅仅把设计资料交给教师评阅，往往只关心成绩，而忽略自己的设计存在的问题，不知如何改进。为了避免盲目抄袭，考查学生的设计思想和对设计的各个环节的认识程度，最大限度地提升课程设计的效果，我们在评阅设计时强化了答辩环节，答辩时请相关教师和企业人员参与，在答辩过程中对每位学生作有针对性的提问和讨论，了解学生的想法和对相关知识的掌握程度，对不正确的予以纠正，令其及时修改。因此答辩也是一个质疑和答疑的过程。

实践表明，上述改革措施较好地适应了当前高职学生的实际情况，使课程设计的整体质量有了明显的提高。充分利用一体化教室，把课程设计贯穿到《机械设计基础》课程教学中，体现了“教中学，学中做”原则，有利于提高《机械设计基础》课程整体教学质量，提高学生的职业能力。

【参考文献】

1、郝增林，关于《机械设计基础》课程设计的优化《职业教育研究》2007年5期