机械原理课程范文10篇

1传统机械原理课程设计中存在的问题

机械原理课程设计的内容主要分为两个阶段:第一阶段为机械系统的运动方案设计，要求学生通过对常用机构的组合或创新设计，实现简单机械系统的功能需求;第二阶段为机构尺度综合，以及对机械系统中指定机构进行运动分析和动态静力分析。目前在机械原理课程设计的教学过程中主要存在问题:

(1)设计题目类型单一，实践过程枯燥。设计任务主要以典型加工设备为对象，拟定机械传动方案，对其主传动机构进行运动分析和动态静力分析，并在此基础上通过限定执行构件的速度波动以确定飞轮的转动惯量，最后设计其中的齿轮机构或凸轮机构。这样的设计题目单一且缺乏新颖性，与学生的实际生活脱节。设计过程的枯燥使得学生无法正确认识课程设计的重要性，设计兴趣不强，参与积极性不高，难以达到实践目的。另外，由于设计题目比较成熟，与之配套的设计手册和指导书等资料较多，其设计思路和模式比较程式化，因而学生不需太多思考，仅仅只是按照指导书的要求翻书查表，按部就班地进行模仿设计，这样的题目不利于学生创新思维和工程实践能力的培养和训练。

(2)设计方法陈旧，实践重点偏移。目前，在机构运动尺寸确定、机构运动分析及力分析等基本知识和基本技能的训练中，学生主要采用图解法或解析法。图解法概念清晰，形象直观，便于学生理解与分析，但设计精度差，效率低，当学生需要分析多个瞬时的运动情况时，需要花费大量时间作图，工作量大。解析法能获得精确的计算结果，学生通过模型建立和程序设计可以分析任意点位置的运动情况。解析法的求解过程要求学生具备较好的数学功底和编程设计能力，但实践证明多数学生欠缺独立完成编程求解的能力，他们不得不把大部分精力放在程序实现上，这样机械原理课程设计就演变成了计算机语言的训练］，偏离了机构综合设计与分析的实践目的。同时，繁琐的程序编写，也会影响学生创新设计的积极性。

(3)设计时间紧张，实践内容缩水。学校目前将机械原理课程设计和机械设计课程设计整合为3周的“机械综合课程设计Ⅰ、Ⅱ”。由于从内容上设置为同一机械系统的不同阶段性设计，因而从时间上两者并没有严格区分开。统计表明历届学生完成机械原理课程设计所需的时间约为1－1．5周，相对而言学时紧张。为了追赶进度，学生避重就轻甚至是掩盖问题。比如在机械系统运动方案设计阶段，学生普遍采用仿型设计和改型设计的方法，照搬相近的设计案例，或是仅改变某些结构和尺寸，更有甚者忽略创新构思的环节设计直接进入常规设计，整个设计过程中，机械系统的方案设计和机构的选型设计等相关内容体现不足乃至缺失，无法锻炼学生的系统设计能力和创新设计能力。

2机械原理课程设计的教学改革与实践

摘要：在分析研究国内机械原理课程设计教学现状的基础上，结合本校的实际教学，对现有教学方式及存在的设计题目类型单一、手段落后、周期短时间紧、模仿设计以及缺乏团队合作等问题进行了分析讨论，归纳了主要的教学改革方法和内容。文章最后从师资队伍要求和学生成绩评定两个方面对教学改革工作做了进一步分析和探讨。

关键词：机械原理；课程设计；教学改革；综述

一、概述

机械原理课程设计是高等院校机械类及近机类专业的一个重要教学实践环节，是学生第一次较全面机械设计方面的初步训练，为学生从事机械产品的开发和创新设计打下必要的基础。其核心是对机器的机械系统方案和机构方案进行设计，直接决定机械系统设计的质量，是机械设计中最具有创新力的地方[1-2]。本课程设计的内容主要包括两个部分：第一部分为机械系统的运动方案设计，要求学生对常用机构进行组合或创新设计，实现简单机械系统的功能需求；第二部分为机构尺度综合，对机械系统中指定机构进行运动分析和动态静力分析[3-4]。在大量查阅国内公开发表的机械原理课程设计教学改革论文的基础上，对现有的教学方法及改革成果进行了汇总，对其中比较有代表性的成果进行了梳理、归纳和探讨，抛砖引玉，为大家开展相关教学改革提供有益的参考和借鉴，以期达到提高教学质量、更好地培养适应新时代国家和社会发展需求的创新型工程人才的目标。

二、国内现状及存在的不足

（一）现状。从现有的国内资料和我校现状来看，机械原理课程设计的时长一般为1-2周，大多安排在机械原理理论课程教学的学期末集中进行。传统的教学方式主要为：在课程设计开始时，教师对设计内容进行集中讲解，布置设计任务及要求，下达设计任务书；学生参照指导书进行机构组合，拟定运动循环图，按照要求进行相关的设计计算；利用解析法对机构进行运动分析及尺寸设计，并利用计算机编程得到运动分析结果；最后画出功能系统图和机构运动简图、并利用图解法对一些构件如凸轮等进行设计；简单答辩后上交设计资料，教师评分。在整个实践环节实施过程中，教师主要负责解答学生遇到的一些问题和督促检查学生的设计进度，学生按步骤和程序进行设计。这种传统的人才培养模式，在历史上曾发挥过重要作用[5]，但随着产业的转型升级和对创新型工程人才需求的提升，已不能适应社会的需求。（二）存在的不足。1.设计题目类型单一陈旧教师根据指导书指定设计题目，多为一些加工型机械或者机床类设备的主传动机构[3-4]，多数情况下一个班甚至全年级共用几个题目，同一个题目之间只是设计参数略有不同。传统的题目主要有：牛头刨床[6]、平板印刷机和压力机等，上述题目有部分和学生实际生活完全脱节[3]、有部分是已淘汰或即将被淘汰的机械，题目类型单一陈旧[1-5，7-11]，学生创新性设计的空间较少，积极性不强[2，9]。由于设计题目比较成熟[3-4]，多年不变[12]，在学生之间甚至网络上都有很多现成的资料可供参考，不可避免出现雷同或抄袭现象[6-7，13]。其设计思路和模式比较程式化，仅通过对指导书翻书查表[3-4]，按部就班地就可以完成设计任务。2.设计手段落后，缺乏设计验证环节对于机构运动尺寸确定、机构运动分析及动力分析等方面的设计，学生仍然采用图解法或解析法[3-5，9-10，13-15]。为了避免抄袭，大多仍用手工绘图和手写设计说明书的形式，设计手段落后[8，11，14-15]。图解法精度太低已不能满足现代机械设计要求[14]，解析法对学生的理论分析要求比较高，并需要借助计算机编程进行分析[14，16]，手工绘图和理论推导花费学生大量的时间和精力，关键还缺少最重要的环节———利用现代设计手段对设计方案进行可行性验证和分析[9]，造成学生对设计质量好坏没有清晰、定量的标准，不利于培养学生全局观和整体意识。3.模仿设计/参考设计，不利于培养学生的创新能力本实践环节的核心是机械系统方案和机构方案设计，由于已有现成的教师或者指导书推荐的机构形式及其组合，学生所需做的工作就是按照自己的参数进行简单修改，属于一种系统方案和机构方案已定的模仿设计[4，8]或参考设计[2]。在整个设计过程中，受已有设计方案潜移默化地影响，思维模式被固化，很难锻炼学生的系统设计能力和创新设计能力。4.设计周期短时间紧，学生没有足够的时间反复思考完成设计创造性设计工作是一项艰苦的脑力劳动过程，不可能一蹴而就，需不断地反复思考修改[2]。所以设计需要足够多的时间去查资料、构思及修改，反复应用理论知识以及现代设计手段进行设计、评价和验证。而课程设计工作集中安排在1-2周内完成，要在这么短的时间段内完成各项设计任务本来就非常困难[3-4，7，10，13，17]，有时学生还需要准备课程的复习考试，因此他们不可避免会压缩最重要也是最具创新性的方案构思和机构选型等方面的定性分析工作，使课程设计内容明显缩水[3，7]。5.单打独斗为主，缺乏团队协作精神在国内现有的教育教学模式下，在大学四年里，许多高校学生不管是完成课程作业还是做课程设计、毕业设计，几乎都是单打独斗，普遍缺乏团队协作、沟通交流能力方面的有效培养和训练[5]。

摘要：机械原理主要是围绕机械共性问题进行探讨和研究的一门基础性课程，是后续机械设计学习和机械制造工作的知识和理论支撑，具有实践性强等显著特征。鉴于此，本文主要就提高机械原理课程教学质量进行思考和探索，从而为机械原理课程教学质量的提升提供重要地借鉴与参考。

关键词：机械原理课程；教学质量；思考

将机械原理课程与其他课程进行对比可知，其不仅对学生的实践性要求较高，而且还需要学生具备较强的逻辑能力。因此，在针对这一课程进行学习时，学生必须主动地参与到实践和操作过程中，而就教师来讲，则需要为学生提供更多、更丰富的实践操作机会。

1机械原理课程概述

机械原理课程是机械设计制造及自动化专业中不可或缺的基础课程内容，具有应用性强和工程性强等特征[1]。在学习此课程时，一方面要求学生对机构结构、机构运动学和机构动力学等理论知识有充分地了解与掌握，另一方面还需要借助实践这一载体促进其理论分析能力和水平的提升。以微观角度来讲，机械原理课程将对学生创新机构运动方案设计能力进行培养作为立足点，以多样化设计目的和设计任务为中心进行深入研究与分析，并依托多样化方案的综合比对和评价从中挑选出最优方案，因此，从这个角度来讲，机械原理课程也具有较强的实践性特征。

2提高机械原理课程教学质量的具体措施

摘要：基于工程教育专业认证，对传统“机械原理”和“机械设计”课程设计进行教学改革探索。课程设计选题突出陶瓷机械特色，切合工作实践，完善课程综合性。对照专业认证标准从机械课程设计的教学内容、教学目标和组织实施三方面提出了改革。

关键词：工程教育专业认证；课程设计；陶瓷机械；教学改革

工程教育专业认证是针对高等学校工科专业实施的专门性认证，也是实现工程教育和工程师资格国际互认的重要基础[1]。高等教育质量问题成为社会关注重点，为进一步提高工科专业教学质量，对标国际标准，教育部于2006年启动了工程教育专业认证试点工作，2013年，中国成为《华盛顿协议》预备会员，2016年正式加入国际工程教育组织[2]。“机械原理与机械设计课程设计”是机械类专业培养学生综合机械设计能力和创新能力的重要实践教学环节[3]。课程主要任务为简单结构运动分析，简单的机械设计，旨在引导学生整合机械原理和机械设计的所学知识：机构运动简图、基本零部件设计校核、传动方案设计等，以期培养学生工科思维。如何对“机械原理”和“机械设计”课程设计教学进行改革，以适应新时代工程教育认证的新要求，是摆在各工科院校面前的一大挑战。

1对“机械原理”和“机械设计”课程设计现状的分析

“机械原理”和“机械设计”作为机械专业学科非常重要的专业基础课程，其课程设计大纲明确了常用机械零部件、机械传动系统、联系实际设计过程、正确的设计思想、分析和解决问题能力等要求指标。但传统的课程设计难以满足新时代工程教育专业认证标准。本校目前仍存在以下问题：①机械课程设计的选题较为单一。“机械原理”课程设计只是对典型机构、四杆机构或凸轮机构运动分析。“机械设计”课程设计一直以来都是以二级圆柱齿轮减速器作为设计题目。题目传统单一，学生抄袭现象严重，不求甚解风气较重。与工程教育专业认证标准的符合学校定位、适应经济发展需要的培养目标尚有差距。机械作为一门工科，理应与实际接轨，应与生产实践相结合，与社会发展需要契合，充分体现出各地区高校的机械专业特色。②机械课程设计的相关性不足。虽然机械原理中的执行机构和机械设计中的零部件设计都得到了训练，但学生学完机械基础系列课程后，缺乏对整体机械的认识，“机械原理”课程设计着重于运动分析，“机械设计”课程设计着重于机构零部件性能参数，二者甚至不在同一机构中，两门课程没有建立必要的对接点，使学生没有形成一个有机的整体系统工程的认识以及掌握机器设计的完整过程。

2课程设计改革探索

一、矿山固定机械及运输设备教学现状

矿山固定机械及运输设备是一门实践性和实用性较强的课程，课程内容所涉及的知识面广，包括机械原理、流体力学、矿井通风学、地下工程设计等，着重培养学生分析解决实际工程问题的能力，由于其对学生的知识储备体系要求较高，一定程度上影响了学生学习的积极性，难以达到预期的教学效果。目前，矿山固定机械及运输设备课程在教学过程中存在的问题如下：（一）学生缺乏对采矿工程的感性认识。该课程主要的授课对象为机电学院的机设专业，学生在掌握机械设计、机械原理、流体力学等课程内容的基础之上，对掌握设备的结构原理具有一定的理论基础。但是，矿山机电设备是在特定的工作环境下运行，其选型、设计、场地布置均与采矿作业的实际工作环境、地下工程设计、开采地层的地质条件直接相关。由于缺乏对采矿工程的感性认识，学生无法较好地结合设备的工作环境，领悟每种设备的设计主旨和设计要点。例如：在矿井排水设备的章节中，学生不能结合地质方面的知识，清晰地意识到一味利用水泵将区域的地下水排空可能造成的矿区地层塌陷，地下水位下降等危害；在空气压缩设备的章节中，尚不能主动结合井底采矿工作面中实际工作环境，意识到气动工具相比于电动工具在安全方面具备的优势，等。此外，本课程在面向采矿专业的本科生讲授时，由于学生机械相关的专业基础知识相比机设专业较弱，在理解设备工作原理方面相对较慢。（二）部分学生缺乏对课程的足够兴趣。产生的原因主要有以下两方面：一方面，本课程学时短（32学时）、内容广（共8章介绍近10种不同设备的工作原理）、无实验和认识实习，少部分基础较差的学生，无法有效跟上教学进度，在课程后半段缺乏足够信心学好该课程内容；另一方面，随着能源矿产行业近年来的资源整合和去产能改革进程的深入，以及现阶段大学生就业形式的多样性，大部分机设专业的毕业生并不会首选进入矿山行业从业，在心中形成了本课程的学习内容和就业无关，内容在以后的生活中用不到的片面认识，一定程度上降低了学习的主动性。（三）传统教学模式难以满足教学需要。本课程专业性极强，其目标是让学生通过课程的学习了解矿山固定机械及运输设备的基本结构特点、工作原理与用途，提高学生综合分析和解决具体实际工程问题的能力。目前，本课程的教学模式是结合教材和配套的结构图，以教师讲授为主，然而具体设备的工作原理仅利用结构简图很难直观地给学生展示和阐述清楚，使得学生在学习过程中往往比较迷惑。目前尚未建立与矿山固定机械及运输设备课程实践教学相匹配的教学环境，难以提高学生在相关设备方面的实践能力。由于在现有教学模式下讲授内容较抽象，相关知识无法吸引学生的注意力，学生学习积极性下降，教师和学生之间有效互动减少，难以达成理想的教学效果。（四）教材内容不能紧跟时代要求。矿山固定机械及运输设备作为一门综合应用课程，所授设备随着新技术的应用不断地更新和发展。但是在实际的教学过程中，教材更新较慢，无法紧跟科技发展，使得课程教学不能满足科技进步发展的需求。同时现有教材普遍存在内容陈旧、章节内容不够精炼、难以满足本科短学时教学的要求，亦不能很好地与实际相结合。

二、矿山固定机械及运输设备课程教学改革探索

通过广泛调研，结合矿山固定机械及运输设备课程教学过程中所展现的特点与现状，可以从教学方法、教材改革、课程考评机制、团队建设等方面进行改进，以便学生更好地掌握和理解该课程的讲授内容。（一）加强学生对本课程的感性认识。对于机设专业的学生由于其并未学习过采矿学、矿山安全工程等采矿专业的基础课程，并不清楚相关机械在煤矿井下的具体运行状况，因此在第一次授课的课程综述中宜增加适当学时并结合矿山施工安全、矿井救援等相关视频，增加学生对所授设备工况环境的感性认识，了解矿山设备对安全、可靠性的严格要求。在整个课程的章节讲授中以如何确保设备安全、可靠为主线，结合矿山施工的实际工况针对性地讲解设备的运行原理和结构特征。随着国家现阶段煤炭钢铁行业去产能的宏观结构调整，针对学生就业并不定会首选矿山行业的现况，授课教师应在授课之初对学生加强正确引导，强调本课程的重要性，应经常与学生交流，解决学生的疑问。本课程所授的设备例如提升机、矿用水泵、矿用通风机、矿井空压机等设备其工作原理与生活中的电梯、市政工程中的排水泵、大型地下公共场所及大型购物广场的通风系统具有相似之处，在生活中随处可见。此外，设备的机械原理具有融汇贯通性，以矿山环境为应用载体掌握本课程所授设备的工作原理，能够为以后掌握其他类似设备工作原理打下坚实基础。此外，在相关课程设置安排上宜首先开设采掘机械等课程，为本课程提供基础，不宜两门课程同时进行。（二）教学方法改进。在教学的过程中采用案例教学法，以案例为背景环境，针对性介绍课程相关设备的工作原理及不同设备对矿山正常生产的影响，引导学生理解、掌握并实际运用教材中所述的知识点。1．理论教学可以采用讨论式、启发式、师生互动式等方法。每章节课程讲授时选择合适的知识切入点，激发学生主动思考问题。通过教师提问，让学生运用已掌握的知识点分析思考、解答并帮助学生归纳总结；或者在讲授的过程中着重讲解其中一部分，让学生运用已有的知识自学领悟另一部分，同时要求其他学生给予评价与补充等。采用这些教学方法，能够提升课堂的师生互动性，提高学生学习的积极性，活跃课堂气氛。2．实践教学是巩固理论知识、培养动手能力、提升创新意识的重要环节。受课程学时的限制以及目前煤矿企业从安全因素和生产效率等方面的考虑，学生井下实习认知的机会较少。因此，宜加强配套实验室的建设，可配备一些矿用水泵、矿井空气压缩机、离心式通风机等小型的矿山固定机械的模型或样机供学生拆装，提高学生的动手能力和感性认识，组织学生参观矿井三维立体动态模型了解采矿工程的整体工作流程，形成更加深刻的直观印象。（三）课程考评方法改进。合理的课程考核评价机制是激发学生学习兴趣和提高学习主动性的重要因素。矿山固定机械及运输设备的课程具有章节内容相对独立的特点，可从以下几方面对课程考评方式进行改进。一是在每章节授课结束后增加阶段性评价环节，对整个章节教学目标的实现程度进行评估，考查学生对本章节知识点的掌握程度，及时根据学生特点对后续章节的教学方式进行修正和完善。在进行阶段性评价之前，教师将提纲下发给学生，学生在学习过程中对照提纲有目的地学习，考核时采用内容抽考的方式进行并计入平时成绩。二是在授课后期，结合实际的工程案例，串讲课程所授设备在案例中所发挥的作用，帮助学生再一次梳理总结课程内容，必要时可增加一次综合讨论课时，根据学生的作答情况作为平时成绩考核依据。三是期末的考评试卷拟以讨论题、分析应用题为主，重点考察学生的综合实际运用能力。该考核评价方法重在考察和激励学生的学习主动性和自主学习能力，体现以育人为本的教育理念。（四）加强教材建设。紧跟行业发展现状编制适用于本科短学时教学的专业教材显得尤为必要和迫切。在广泛调研国内外矿山设备的基础之上，以阐明矿山固定机械核心设备的工作原理为主旨，从典型设备的典型结构原理着手随着教学的深入适当引入介绍时下相关设备与技术的发展趋势，有利于帮助学生建立矿山固定机械的整体概念，丰富学生的视野和学习兴趣。此外，受教学学时的限制，教材编写应适当凝练章节内容，注重总结归纳，增加直观原理图数量，简化公式推导过程，精简文字介绍部分，强调适用性和实用性并注意课程内容的整合，避免有关内容的重复和脱节。（五）强化教学团队建设。目前讲授该课程的教师基本上以高校毕业的年轻博士为主，实践工作经验相对较少，虽具备相关理论基础，但实际应用和操作的能力相对较弱，在教学过程中，尚不能较好地结合生产应用领域的实际情况介绍相关技术最新发展状况，使得课堂教学与实际应用存在一定差距。因此在师资队伍的组成方面应加强年龄梯度建设，形成老中青教师的合理搭配，促进经验丰富的老教师帮助青年教师教学能力的提升。此外，积极利用相关课程的网络与现场培训不断提升教师的教学能力，通过对矿山固定机械相关企事业单位的调研和生产实践进一步提高青年教师的实践应用能力。

三、结语

矿山固定机械及运输设备课程具有多学科交叉的特点，现有教学模式下不能完全达到满意的教学效果。根据目前矿山固定机械及运输设备课程在本科教学中存在的问题，本文从教学手段、教学方法、考评机制、教材建设、教学团队组建等方面提出了一系列改进措施与方法，以期提高课程教学效果，满足教学改革的新要求培养更多高素质的工程技术人才。

一引言

为进一步促进我国工程教育的深化改革，加快建设我国向工程教育强国的转变，更好地推进我国经济转型的升级，2017年，教育部提出了新工科建设[1]。建设与发展新工科成为我国由制造强国向创造强国发展的必然要求，高校培养新工科人才对当今社会新经济发展有重要战略意义。大学生是实施创新发展战略的人才储备，新工科人才的培养是当今社会对高等学校的迫切要求，也是高校义不容辞的职责[2]。

二机械原理课程地位

机械原理课程是机械类各专业必修的一门重要的技术基本课程，其知识面更宽、适用性更广、更接近工程实际，在培养新工科人才中将起到不可或缺的重要作用。本课程研究的内容主要包括机构结构分析的基本知识、机构的运动分析、机器动力学、常用机构的分析与设计和机械系统的方案设计等问题[3]。通过本课程的学习，使学生掌握各种机构中的一些共性问题，理解基本原理，并初步具有设计机械系统方案的能力。本课程的学习为学生后续专业课程的学习打好理论基础，为机械产品的创新设计打下良好基础，为机械的合理使用和革新改造打下良好基础。本课程在创新机械所需的知识结构中占有核心地位，在高层次的人才培养中具有提升学生对机械新产品的开发和创新能力的作用[4]。

三实验教学现状

机械原理实验教学是机械原理课程整个教学过程中的一个重要部分，是学生将机械的理论知识与工程实际相结合的必要手段，对培养学生的创新能力和综合素质起着关键作用[5]。但是，目前的实验教学存在一定的问题，具体表现在以下几个方面。（一）考核方式不完善。传统的机械原理实验教学一般是作为理论教学的辅助手段，大多依托于相应的理论课程。对实验教学的考核也是依托于课程成绩，没有单独的考核成绩，只是作为最终课程考核成绩的一小部分，一般占10%左右。实验考核大多以实验报告完成情况作为评分依据，很难体现出学生对知识的掌握程度。因此教师更加注重学生对课堂理论知识的掌握和理解，对实验教学的重视程度不够；学生为了应对课程考试，也仅仅是注重对理论知识的学习，对实验课程学习的重视程度也不够。这严重阻滞了学生工程实践能力的培养，对学生的培养极为不利。（二）实验教学模式滞后。传统的机械原理实验缺乏系统性，没有形成一个完整的实验教学体系[6]。实验教学的基本要求仅仅停留在学生加深对理论知识的理解以及对课堂上所学理论知识的验证，没有发挥实验教学的真正作用。在实验的开设过程中，往往以教师的讲解为主，学生很少思考，对实验的原理和仪器的测试方法处于一知半解，甚至完全不懂的状态，不主动参与实验，做实验的积极性不高，只是照本宣科的按照实验指导书的步骤和方法进行，不能充分发挥学生作为实验课堂的主体作用。这种实验的开设对学生自身的锻炼意义不大，学生只是为了完成任务，不能真正参与其中，实践动手能力差，不能满足当今社会对人才培养的要求。这些实验的开设没有体现实验课程对学生创新能力发展的价值，只是加深了对理论知识的理解。（三）实验手段简单。传统的机械原理实验中，实验手段比较简单，主要以认知性和验证性试验为主，综合设计性实验没有发挥作用[7]。例如机构结构创新设计实验，学生没有设计思路，为了应付实验，搭建的机构过于简单，而且完全按照书上已有的模型进行搭建，没有自己的思考。这种实验由于学时有限，没有获得充分的重视。但这种实验恰恰是最能锻炼学生的，培养学生如何根据所学知识解决现实生活中遇到问题的能力，能够充分发挥学生的主观作用，有理论教学不可替代的作用。

【摘要】本文基于陕西国防工业职业技术学院的实验教学平台，结合机械原理与机械设计实验教学概况和存在的问题，提出整合提升软硬件建设、加大实验室开放力度和实现理论实验教学“双师化”三个方面的教学改革思路，并进行初步成效分析，为高职院校同类课程的实验教学改革提供一定的参考与借鉴。

【关键词】机械原理与机械设计；实验教学改革；成效分析

随着现代职业技术的快速发展和社会、行业对技术技能型人才的需求不断提升，机械原理与机械设计课程的实验教学改革面临着诸多挑战。课程涉及的实验设备、教学内容、评量方式以及学生积极性都对教学效果有着显著的影响，如何全面提升教学效果、调动学生积极性，是机械原理与机械设计课程的实验教学改革致力于解决的主要问题。

1课程改革背景

1.1实验教学概况。教研室遵循人才培养方案要求，在机械制造与自动化、机械设计与制造两个专业中开设机械原理与机械设计课程，共计48学时教学外加36学时（两周）课程设计，课程涵盖的实验主要包括以下三类：1.1.1演示类实验。包含机构运动演示和机构运动简图测绘，前者目的是使学生了解构件间运动关系及主动件、从动件概念，并深化机构及其组成概念；后者主要要求学生掌握比例尺运用、视图选取、运动副符号及自由度计算等方面。1.1.2验证类实验。包括齿轮范成原理实验和齿轮参数测绘实验，前者要求学生使用范成仪绘制正、负变位齿轮和标准齿轮，通过观察、分析和比较，了解标准齿轮与变位齿轮的区别；后者要求学生使用游标卡尺测量奇、偶数齿轮基本参数，了解齿数、模数、分度圆、齿顶圆、齿根圆、齿距等参数和尺寸计算基本知识。1.1.3减速机拆装试验。该实验为演示性试验，10-20人一组，部分同学拆装，部分同学观看，主要了解减速机的结构、轴上零件的装配关系、窥视孔、放油塞、油标尺、放气孔、及吊钩等附件的位置、尺寸大小等，为减速机设计奠定基础。1.2教学改革前存在问题。1.2.1部分实验设备老化，无法满足实验要求。由于实验室搬迁和设备自身老化，部分实验设备准确性、稳定性和可靠性不足，此前开设的相当一部分演示与测绘实验已无法开出，教学效果受到了较大影响。课程相关实验在一段时间里主要是减速机拆装实验，但由于设备有限，分组时每组学生较多，限制了学生实践能力的提高。1.2.2教学方法较为模式化。多数实验教学模式较为固定，学生严格按照步骤详细、易于操作的实验指导书完成实验，教师主要指出原则性错误并负责学生安全。该模式在培养学生严谨细致、精益求精的素养方面具有积极意义，但与激发学生求知欲、树立其创新精神并最终解决实际工程问题的目标具有一定的矛盾。1.2.3个性化考核方式有待实现。目前考核内容主要包括实验完成度和按时到课情况。实验内容的设定方面未能充分反映学生的水平差异，学生完成的实验项目以及实验报告内容基本相似，而考勤情况相同的学生基本会取得相同的实验成绩。评量方式与因材施教、个性化评估的初衷存在冲突。1.2.4学生的学习重视度有限。由于上述原因，外加本课程实验为课内实验，并未单独设置考核学分，学生对实验环节的重视程度有限，直接导致日后进行课程设计和毕业设计时毫无头绪，也对学生参与各级各类机械创新设计大赛和学历提升方面产生了一定的负面影响。

2课程实验教学的改革思路

1目前机械设计教学体系存在的问题

机械设计具有自身的程序，图1为设计的基本程序。图1机械设计的基本程序目前，机械设计教学中主要存在以下问题。

1.1教学内容过于防范

目前，机械设计这门课程包含的内容较多，有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容，所涉及的知识层面较广，教学内容较散，且与其他课程有着很多重复，如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见，教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如，减速器的类型、样式和设计参数要求，和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率，不仅在学科的学习层次上造成混乱，还浪费了学生的学习精力。

1.2与时俱进能力不强

机械设计这门学科的实用性较强，同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以，传统的教学内容如果不进行更新，很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求，同时也应当具备系统性。因此，现代机械设计学科紧随时代的变化而改变，将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今，很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重，教学力度也较大，使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素，导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。

根据近年来对我院数控系毕业生的调查访问，反映教学的不足有如下几点：学得不活，不够扎实，用起来有困难；专业面过窄，基础知识深广度不够，工作中应变能力差；有的内容不能很好地结合生产实际，赶不上时代要求；实际动手能力差。这些意见虽然有的是对总的教学来讲的，而作为机械类的主干课———机械原理，也确实存在着这些不足。

一、合理取舍教学内容

为了培养21世纪的科技人才，机械原理课程作为机械类专业的一门主干技术基础课，在培养学生综合设计能力的全局中，承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的重要任务。作为重点讲授的主要内容有：机构的组成和结构；机械中常用的齿轮机构、连杆机构、凸轮机构和间隙运动机构等四大机构的应用、分类及设计；机械传动系统的方案设计。其次是机械的平衡、机械的运转及其速度和机械的效率。而对于机构的运动分析、力分析等部分，根据实际情况作为一般的简介内容处理，学生可以在机械原理课程设计过程中自学或进一步学习掌握。

二、教学方法和手段的不断探索与完善

在课程教学的过程中，注重素质教育，将传授知识、培养能力与创新意识融为一体，近几年我们主要探索和采用了如下的教学方法和手段。

1.组织学生深入工厂进行典型实际机器运动简图的测绘与分析由于依托东风悦达起亚汽车公司得天独厚的工程大背景，我院数控系等专业的学生从新生入校参观汽车总装厂到去一些零部件生产专业厂认识实习及最后去有关专业厂进行生产或专业实习，为我们机械原理课程的教学提供了良好的条件。因此，我们除了注重利用现有的实验设备和实验条件外，还充分利用东风悦达起亚汽车公司工程大背景的优势和条件，积极开设现场教学基地并组织现场教学。

摘要：阐述人才培养方案中突出以学生为中心、产出导向（OBE）、持续改进的指导思想，培养具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识的专业人才。探讨创新意识和工程应用能力的融合，从而提高分析复杂工程问题的能力。

关键词：产出导向，创新意识，工程应用

社会经济发展中出现的新产业、新技术、新业态，对工程技术人才的培养提出了更高要求。紧紧把握世界高等教育发展的先进理念，参考工程教育专业认证的标准，在人才培养中遵循三大基本原则：（1）教育价值转型，“突出学生为中心”。（2）教学模式转型，“突出产出导向”（Outcomebasededucation，OBE）。（3）“突出教学质量持续改进”。各高校专业点根据人才培养目标，确定相适应专业人才毕业要求，合理设计特色鲜明的课程体系，落实产出导向的教育（OBE），培养适合经济社会发展需求的各类专业人才。地方本科高校如何按照《专业教学质量国家标准》要求，参考工程教育专业认证要求，对培养目标、培养标准、培养方案和培养模式进行相应调整，重构工程人才培养体系，提高人才培养的社会需求符合度，促进地方区域的经济发展，提出了新的研究课题。

1《机械制造装备》课程教学改革的特点

《机械制造装备》课程是高等院校机械制造类学生的一门主干专业课程，是机械制造技术的重要载体。这门课的学习需要学生有前期机械、电子和自动控制等方面较扎实的专业基础知识，同时还要能设计出满足实际工况的机床传动系统和维护各种机械设备。就需要学生具有较强的机械结构识图能力，对机械行业的工作现场、机械设备的系统性及工程设计制造的合作性等方面有一定的了解和熟悉，才能有很好的学习效果，真正达到该课程的教学目的。

2存在的问题