牛头刨床课程设计总结范文

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摘 要：本文提出在专业课程教学改革中，应注意通过“课题作业”这一重要创新载体来有效提升学生的综合能力，并总结出能力本位的专业课题作业设计与实践案例，以解决目前职业院校课堂教学中忽视“学习能力”的培养和训练的弊端。

关键词 ：专业教学 课题作业 教学改革

一、职业能力不足是职业教育落后的根本问题

目前职业院校教师传授知识常常受传统观念的影响，只是尽可能地把完整的知识系统灌输给学生，没有建立“自我学习、终生学习”的现代学习观。在课堂教学中，只重视间接的知识传授和积累，而忽视学生直接经验的获得和能力的培养，这将导致毕业学生在社会发展中可持续性严重不足。

职业教育必须以职业活动为导向，突出课程的能力目标，以学生为主体，以素质为基础，以项目、任务为载体，开设知识、理论和实践一体化的课程。作为职业院校的专业教师，要按照职教特点和认知规律来设计课程、安排教学，以实现师生间的良性互动。

二、综合能力目标是专业课程教学改革的最终目标

在实际课程教学中，知识目标、能力目标是课堂教学必须考虑的重要指标，而综合能力指标是以解决实际问题为目的的“实战”能力，它不是单纯掌握专业知识体系，甚至不仅是掌握单纯的专业技能，它要求学生掌握技术知识去完成某种指定的实际工作。

所以，在专业课程设计过程中，必须选择适当的课题项目为载体，通过课程的不断深入，以任务为导向，逐步解决课题中的各种问题，用实际操作来训练学生的综合能力。

三、课题作业是课程综合能力培养的重要创新载体

综合能力培养通常是以综合实训项目来完成，但综合实训是目前职业院校当前课程教学的弱项。学生一般毕业设计或顶岗实习时才得到训练，这违背了职业教育的认知规律，因此教师应当在每门专业课程教学中，不断训练学生的综合运用能力。

实践表明，运用“课题作业”可以很好地实现这一目标，它是综合能力培养的重要载体。课题作业法是基于任务驱动、心理暗示和因材施教的教学理论，是任务主线、学生主体、教师主导的教学模式创新，它强化了专业课程教学的实用性、应用性。每位学生课题可以相同，但参数各异，课题作业完成的基本内容统一却无上限，学生可根据自己不断的内容争取更高的等级分。课题作业一般采用5人一组的分组合作机制，学生在教师辅助下学习综合运用教学资源、自主探索和互动协作，完成对所学知识的认知和运用。

四、能力本位的专业课题作业设计与实践案例

1.课题作业的设计过程

课题作业的实施，必须立足课程选用的具体教材及教辅材料，在明确课程主要内容和学习目标后，再分以下几个步骤有序推进。

（1）明确课题任务。课题作业选择必须紧贴生产实践，必须联系教材各章节的基本要点，必须以图表等形式加以展示。

以机械设计基础课程为例，该课程研究的主要内容可分两大部分：一是研究常用机构的组成原理、类型、运动特点、功能、设计方法及机器动力学方面的基本知识，并简要介绍机械系统方案设计的有关知识；二是从承载能力出发，研究一般工作条件下，通用零件的工作原理、结构特点、选用及设计问题。

由于课程属于机械类和机电类专业的一门主干技术基础课，需要运用多课程所学知识解决机械设计中的问题，综合性、实践性很强，所以课堂设计方法显得至关重要。

为了突出学生综合能力的培养，为了坚持理论联系实际的原则，根据多年的教学探索与创新，笔者为该课程设计两个主要课题作业，一是机械系统方案设计，二是机械传动方案设计，每个课题作业的子项目均能密切结合所学的理论知识和工程实际，通过照片、视频（微电影）等多媒体再现或展示这些知识在实际生活中的应用，多练习、多实践，举一反三，不断积累和培养学生综合运用的能力。

（2）设计课题实施步骤。为循序渐进完成既定任务，保证学生既能快速上手，又能主动思考，课题的子项目实施步骤必须精心设计，课题作业进程图表必须与课堂教学图表相一致。教师要在课堂教学中不断引导学生根据作业任务探究解题的理论依据，积累在实际生活中可能与其类似的工程实例。合适的梯度设计可以有效保障课题作业的顺利完成。

在“机械系统方案设计”课题作业中，笔者以牛头刨床执行机构类型设计为实例（见下表及下图），需要解决三个子项作业：刀架切削运动执行机构、工作台进给运动执行机构方案设计和绘制牛头刨床执行机构运动简图。通过简图或图样、实物照片和生产现场视频（微电影）等多种方式加以佐证，还可以列举其他类似机构简图，作业内涵可以根据学生的实际掌握程度自觉拓展，充分体现学生主体的教学理念，在“实战”中培养学生的专业技能，激发学生独立探究问题的意识和成就感。

2.课题作业实施过程及评价体系

（1）课题作业分配的原则。课题作业在布置时，一定要分配到人，基本任务可以相同，但拓展的内容可以不同。

（2）课题实施过程的跟踪。在完成作业的过程中，教师应该引导学生带着问题去学习理论知识，通过熟悉生产设备、设施，步步深入获取教材相关的新知识。在课堂教学的适当启发下，让学生学会自主探究作业中的具体问题。

（3）课题作业总结与评价。课题作业完成后，教师要让学生进行简单的总结，小组间要进行交流讨论。教师要帮助学生改进、优化作业方案。提交作业时，每位学生均要参加作业答辩，答辩的成绩按照20%折算纳入学期考核总成绩，特别优秀的作业要公开展示表扬。

五、实际应用中注意的几个问题

一是不同于专门的课程设计，没有设计说明书等繁琐内容，它是帮助学生建构系统知识体系的一种手段和载体。

二是在实际应用中，要与生产实践紧密联系，教学过程要加以引导，课堂教学要适当穿插、补充；考核评价在得到上级教学部门的支持下，才能采用考核手段加以约束和鼓励。

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关键词:机械原理;课程设计;教学模式;创新

机械原理是机械类课程中的专业基础课程，是培养学生运用所学理论知识、综合分析能力、解决工程实际问题能力的重要课程，是学生获取工程技术训练的实践教学环节。机械原理课程设计通过实践训练使学生更好的掌握理论知道，进一步提高收集技术资料和绘图、设计的能力，特别是对提高学生的创新意识和解决工程实际问题具有非常重要的作用。

一、课程设计教学现状和存在的问题

传统的《机械原理课程设计》在设计过程中，设计的题目各类过于单一，而且实践过程较为死板枯燥，缺少对学生创新性、综合能力进行培养的问题。比如题目往局限于机床刀架传动系统、牛头刨床等几个题目，训练内容大体上都是围绕系统方案的设计、绘制机构运动简图、设计运动循环图、对凸轮或连杆机构进行设计等。方案设计完成后，缺少验证环节，学生无论方案正确与否，只要完成任务就可以了，学生的积极性不仅没有得到调动。由于课程设计题目种类单一，往往出现全班或者半个班级的学生同时做同一个课程设计，这样导致部分同学自己并没有拟定机构或系统的运动方案，甚至有部分学生自己根本没有动脑而是直接抄袭，缺少主动参与的热情，更不用说通过机械原理的课程设计能培养学生创新能力。

二、课程设计教学的改革思路

针对传统教学的优点和不足，拟从机械原理课程设计的选题、设计过程以及鼓励学生大胆创新等方面探讨教学改革，引导创新设计，应用现代设计方法及设计手段去解决实际问题，逐渐形成以创新意识和实践能力培养为目标的开放式机械原理课程设计模式及方法。

(一)选题的多样化与生活化

选题是课程设计教学环节的核心部分，不仅需要满足教学的基本要求，而且要在有限的时间内使设计得以顺利完成。在《机械原理课程设计》的教学改革中，我们需要改变以往学生的设计题目均由教师给定的方式，采取教师引导部分能力较强的学生自主选题，培养学生独立思考和积极创新的能力。另外，教师可以根据指导书上的一般方法，规定几个大的方向，引导学生如何来进行选题。学生最熟悉的就是日常生活中的一些机械装置，可以适当的举些例子如来源于生活又能使生活更便捷的一些小的机械装置。比如为了解决城市或小区中家用车停车难的问题，设计一套节约场地、低投入、免维护等小型停车机械装置，达到空间利用率高、安全、便捷的目的。考虑农产品或水果采摘过程中存在劳动工作量大、作业范围广、触碰的力度控制要求高等一系列问题，可以展开辅助人工采摘草莓、菠萝、桔子等水果的小型机械装置的创新设计。这样不仅能提高水果的采摘效率而且可以降低作业人员的劳动强度与采摘的投入成本。教师抛砖引玉，提高学生的想象力与创造力。当然教师需要规定机构选型需要涉及几类机构。限制一定的时间，如一天内需要选好题目并制定初级运动方案，经过学生分组讨论后交由老师修改确认。对于没有选好题的学生不能打消学生的积极性，而且由指导老师为其给定一个题目，确保每位学生都可以积极参与到课程设计，课程教学中的基本技能能得到一定的训练与进一步巩固一些基本专业知识。

(二)以小组或团队形式共同完成课题

要完成《机械原理课程设计》的全部目标与要求，总的工作量是非常大的，如果规定某位学生在一周内独立完成，这挑战无疑是非常严峻的。此外，现代制造企业对员工的团队协作能力日益看重，一个项目的完成住往是一个大团队全体员工的共同努力，所以锻炼学生的团队协作能力也迎合了现在制造企业的需求。因此，在课程设计的过程管理中，不再强调独立完成任务。我们的设计方式为:根据自愿原则将学生分为4-5人一组的设计团队，每组确定一个设计题目。选题结束后，每一个组员都必须独立完成几项任务，各自完成的任务最终作为学生成绩考核的主要依据。指导老师对其题目、方案以及任务分配的合理性进行审核。从资料收集、选题、运用创新方法设计以及报告提交和电子版设计、计算机绘制图纸、PPT答辩每位学生需要各自发挥自己的长处。

(三)鼓励学生积极创新

为了更好的的发扬学生的创新积极性，肯定其创新成果，对创新较好的课程设计进一步进行跟踪指导与完善，逐步引导学生形成作品并可以参加比赛。对创新较好的方案可以申报实用或发明专利，学校或学院可以进行适当的奖励，如果经费充足可以将实物制作出来参赛或展览等。学生的创新性想法或思维老师要大力支持，引导学生注意平时积累，学以致用，如此将理论与实践相结合，学生的收获更大。此外，通过课程设计的训练也将为我院参加一年一度的“机械创新设计大赛”、“无碳小车比赛”或其它类型的比赛奠定一定的基础。

三、总结

《机械原理课程设计》一改以往设计统一题目的模式，鼓励学生从日常生活中广泛搜集合适的课程设计题目，将实际生活中的问题引入到课程设计中，既迎合学生的好奇心理又有利于引导学生结合创新设计思维解决实际问题。倡导学生自主选题，通过发现问题、分析问题、解决问题全面培养学生的主动实践能力。以小组为单位的分工合作、共同完成方式培养了学生的“团队合作”精神，满足现在企业需求。对创新好的方案鼓励学生动手加工出实物，使学生对机械制图、机械加工、互换性公差与配合有更深入的认识，书本上的知识得以巩固，学生收获巨大。

参考文献:

［1］孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理［M］．第八版．北京:高等教育出版社，2013．

［2］邹慧君．机械原理课程设计手册［M］．北京:高等教育出版社，1998．

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关键词：机械原理课程；创新能力；实践环节；项目化教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2012）33-0254-02

《机械原理》是高职院校机械设计与制造专业学生必修的一门重要的专业基础课，是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。它在机械工程人员的培养过程中起着承上启下的关键作用，是学生牢固掌握专业技术的重要环节。在基础课到专业课之间起着无可替代的桥梁作用。

一、机械原理课程的学科现状

目前的机械原理课程目标具有一定局限性，主要表现在三个方面：第一，在课程内容上，强调学科知识体系的系统性、完整性，造成理论知识偏多偏深，实践技能不足，理论与实践脱节。第二，在课程结构上，学习内容受到限制而产生狭隘和滞后的弊端，不利于培养创新能力。在制造业的发展急需具有创新能力人才的今天，学科现状不能满足需要。第三，在课程实施上，课程教学基本是一个封闭的过程，最大的弊端是使学生缺乏学习的主动性和对教学质量检验的滞后性。

传统机械原理的教学特点是：教学理论性强、概念抽象，与实际应用有一定距离。授课方式上以教师讲授为主，由概念引入知识，以逻辑推理为中心。教学过程中基本没有学生能力培训的环节，这对培养学生的实践、创新能力很不利。同时，传统的教学模式中，总是先理论后实践，容易产生实践与理论分离的现象，教学很难适应职业教育培养的需要。为此，进行教学改革，开展项目教学，按照学生认知规律与实际工作项目的顺序来优化教学内容势在必行。

二、以创新能力培养为导向的《机械原理》课程改革方案

（一）改革教学内容

课程内容的改革不是简单意义上的增加或删除，而是在专业化的前提下，优化组合了相关内容的课程；在促进学生全面发展的基础上，更加注重学生思维整体性的构建。教学内容的改革突出综合应用知识能力的培养，在此基础上培养创新能力。围绕教学内容方面主要做了以下方面的调整。

1.理论课与实验、实践课学时的调整

多年来，机械原理课程存在着理论课课时过多，实验和实践课课时偏少的现象。我院自机制专业成立以来，每学期理论课和实践课学时分别为：理论课为70学时，实践课4学时。近一年，增加一周课程设计时间，但试验课受条件限制，很少开展。针对这一现状，在课改方案中制定了新的教学计划，理论课课时针对模块化教学的需要，设计为55学时；单独开设试验与实践课程，课内试验为12学时，此外进行为时2周的课程设计（课外进行）。加强了实践课时量，强化了学生的动手能力和创新设计的能力，同时，理论课教学也基本满足学生对理论知识的掌握要求。

2.理论课教学内容的大幅度调整

以前的机械原理教学侧重于基本知识点的分析方面。内容上包括：机构的结构分析、运动分析、力的分析、常用机构的设计等方面；机械运转及速度波动调节和机构的平衡等方面很少涉及。现在，随着机器向着高速、自动化、精密化方向的发展，机构如何在高速下具有较好的动力性能显得尤为重要；机构的多样性创新需要各种机构合理综合与合理选型。因而，教学内容方面要适当调整。在总的理论课课时减少的情况下，调整的教学内容更接近于工程实际，更具体化。教学内容的安排做到“宽而精”。“宽”就是知识面广，涵盖的内容广；使学生在设计时能做到思路开阔，激发出潜在的创造性。“精”就是对机构设计的基本思路及方法做详细的阐述，使学生在面对复杂的未知机械产品时，能够做到触类旁通。

本着这些原则，课程内容上压缩了机构的运动分析和力的分析的课时，机构的结构分析保留原有的内容，因为杆组分析法对机构的多样性设计和创新设计方面，有重要的启发作用。常用机构的学习中，减少推导性内容，重点介绍机构设计的方法，增加了机构的组合设计、转子动平衡和机械调速等内容。使整个课程体系更加完整，更加系统，更符合现代工业设计对学生总体知识掌握水平的要求。

3.加强实践教学，培养学生创新精神和实践能力

实践教学包括课程实验和课程设计。实践环节是培养学生创新精神，增长创造才干，锻炼动手能力的有效途径。在试验与实践教学中，始终以基本能力训练为基础，以综合素质培养为核心，以创新精神教育为主线，明确试验教学任务，更新试验教学内容，改革试验教学方法和手段，强化试验教学考核，提高试验教学质量。

在试验教学方面，以往实验课内容偏少，非常不利于培养学生的动手能力和创新能力。且实验内容多以验证性实验为主，学生完全按照指导书提供的步骤进行，缺少主动参与的意识，不利于创新能力的培养。因此，在试验内容上增加了《机构认知实验》和《转子动平衡》等实验。这些实验密切联系实际，既有验证性实验，又有创新设计实验，大大丰富了实验课的内容。课程设计方面，尝试增加《械原理课程设计》的内容。通过这一环节，使学生感受到理论与实践的第一次融合，提高学习兴趣。

此外，实践教学涉及的实验及课程设计要合理安排，循序渐进地进行。为此，将机械原理中涉及的实验与实践分为三个阶段，贯穿于教学过程中。各阶段的基本内容为：第一阶段，机械认知实践阶段，学生通过参观实训车间的设备、动手拆装减速器装置，了解轴、齿轮、轴承等常用机构与零件，加深对机构的感性认识。第二阶段，机械基础实践阶段，让学生利用学期内安排的钳工、车工、机械设计课程设计等环节了解与机械原理相关的内容。这样，学生一方面能充分利用实习时间，掌握更多知识，又在不占用理论课时的基础上，加强了实验、实践教学效果。第三阶段，机械综合实践阶段，这一阶段建立在前面环节的基础上。例如，机械原理实验中，前面分别学习了常用机构的设计，也进行了相关的认知实验，此时可布置一个综合性的课程设计：用图解法对牛头刨床机构进行运动分析、构件受力分析，确定最小传动角出现的位置，确定原动件的平衡力矩。通过这一阶段的实验设计，使学生综合解决工程实际问题的能力得到系统的培养与锻炼。

此外，可以采用灵活方式设计一些综合实验，只布置实验任务与最后要求，而完成实验任务的过程则由学生自己确定。例如，布置一个能实现将回转运动转变为往复运动的设计，方案可以有很多种，让学生自己设计，并通过实验验证其正确性。这样，学生完成实验有较大的灵活性，从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。

（二）改变传统教学模式，进行教学方法的改革

课程改革必然导致教学方法的不断革新。教师在教授基本知识的同时，更应注重培养学生获取新知识的能力；引导学生自主学习，充分调动学生的主观能动性，激发创造性思维。教学方法多种多样，但总的目的只有一个：改善教学效果，提高教学质量。《机械原理》的教学中，对于理论性较强的内容，可以带着学生层层推进，逐步引导学生领会相关内容。例如矢量图解法分析速度和加速度的内容，可以改变教学顺序，先讲相对容易些的速度分析；在熟悉矢量多边形应用的基础上再讲解复杂的加速度分析，学生就能容易掌握所学知识。对于简单的概念性较强的内容，要以学生自学为主，辅助以课堂提问，加深学生印象。例如学习四杆机构的演化这部分内容时，可以先介绍曲柄摇杆机构演化成曲柄滑块机构的方法；再介绍机构演化的基本途径，接着让学生自己观察教材中几种导杆机构和曲柄滑块机构的区别，总结这几种机构是如何由曲柄滑块机构演变来的。学生在自主学习中很容易发现规律，不仅深刻领会了学习的内容，还对机构的多样性演变方法有所启发。

（三）教学手段的多样化，积极采用项目化教学模式

教学手段方面，开设参与式、启发式、讨论式和研究式教学体系，不断完善以学生为中心的教学新模式。鼓励学生探究式学习，基于研究和开发的学习，积极探索利用网络和多媒体课件的开放性教学新模式，进一步激发学生学习热情，调动学生学习的主动性和积极性。

教学过程结合教材内容，并根据我院现有的设备，采用基于工作过程的任务驱动模式进行教学。对机械原理中部分知识内容划分为多个学习子情境，在各个学习情境的教学过程中，真正体现学生的主体地位。学生带着任务有目的地去学习，查阅资料，听取教师的理论讲解，在交流的过程中获取资讯；在教师的帮助下进行决策；在计划、实施的过程中教师给予学生适当的辅导，最后教师参与学生工作成果的检查与评估。学生在教学过程中，始终处于主体地位，通过真实的工作成果激发学生的创新能力，改善教学效果。

这种以“项目”为主线，将教学内容有机地贯穿在一起是一种十分有效的教学方式，丰富的项目可以拓展学生的视野，使学生体会到企业实践中的众多实际问题，有效提升学生应对实际问题、解决机械工程难题的能力。

三、结束语

培养和提高学生的创新思维能力是高等教育改革的一项重要任务。传统教学计划，教师拘泥于课本的教学，已难以培养出具有创新能力的实用型人才。在机械原理课程教学中，有必要探索具有特色的课程教学改革之路，为培养具有创新能力的高技能人才服务。

参考文献：

[1]马永林.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]薛铜龙.机械设计基础实验教程[M].北京：中国电力出版社，2009.

[3]张晓玲.机械原理课程设计指导[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.