机械设计教学研究论文7篇

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第一篇：创新教育在机械设计课程设计教学中的运用

摘要：素质教育中，创新教育属于重要环节，能够让整个教育过程赋予生命，让学生不再沉溺于传统的书本学习，而是将理论知识创新应用于实践。在创新教育的培养下，学生可以养成主动创造、探索、思考、实践、参与的习惯，提升学习效率。本文以机械设计课程为例，研究了创新教育的具体应用方式。

关键词：机械设计课程；创新教育；应用

创新教育是一种具有实践性与创造性的教育形式，以学生主体活动为主，教师予以引导，让学生充分发挥主观能动性，主动思考、主动动手实践，让理论与实际的结合更为紧密[1]。机械设计这门课程需要学生提升动手能力以及思维能力，通过对各类通用机械传动装置的抽象化思考创造出具象化作品，利用齿轮、链、带等传动装置设计出创新机械，能够进一步提升学生对各类传动装置的理解能力以及运用能力，为其毕业后走向社会动手实践打下坚实基础[2]。本文以机械设计课程教学为主线，研究了创新教育的具体应用方法。

1改革教学理念

在传统机械设计课程教学过程中，教师的教育理念在于让学生接受书本上的知识，属于灌输式教学模式，教学内容缺乏重点且存在一定繁琐性。学生在上课过程中无法抓住有限课堂时间中的重点内容以及重点环节，因此在知识的具体应用上能力略显不足[3]。在创新教育背景下，要求教师转变教育观念，让学生成为课堂的主体，以学生主动思考、主动动手、主动参与、主动实践为出发点，将自己作为引导者，充分利用课堂时间让学生参与到教学内容的思考之中，让教学更具连续性。帮助学生思考每个环节之间的实际联系，提升学生对机械传动装置的应用能力。

2优化教学内容

机械设计课程所涉及到的知识点较多，例如机械制图、机械工程材料工艺学、材料力学、机械制造公差与技术测量、金属材料及热处理等等，需要学生将各个知识点融会贯通、综合思考。在教学内容的优化上，教师首先应认识到机械设计课程对学生学习的要求，例如需要学生掌握基础工程技术知识并打下稳定的理论基础，让学生了解到机械设计中涉及到的工业生产相关技术、新成就以及发展趋势等，让学生认识到机械设计课程具有较强生命力以及科学性，激发学生主动学习积极性以及对课程的兴趣。具体而言，教师可通过课堂比较让学生认识到不同机械传动装置存在的差异。例如在进行齿轮这一环节的教学时，在教学内容中加入示范教学，教师可通过教学模型让学生认识到齿轮与齿轮之间的紧密转动所带来的传动性，并且利用不同大小、不同颜色、不同位置的齿轮让学生清楚的观察到当第一个齿轮运转时所带来的其他齿轮转动影响，分清齿轮之间的区别与联系。其次，教师可运用正例与反例方式，备课时准备丰富的教学素材，例如机械传动装置的例子。教学过程中通过正例让学生了解到学习的规则与概念，利用反例将无关特征影响排除，令学生加深对规则与概念的本质认知。最后，教学内容与教学语言也应丰富多彩，通常机械设计教学相对于文科类课程而言较为枯燥，若能够在教学内容上加以创新，可提升学生的学习兴趣。

3多元化教学方式

在教学方式上，由于机械课程设计这门课的逻辑性，因此教学方式无法像文科类课程一样通过情境设置等方式让学生讨论。但可利用机械设计课程的特点，通过动手实践实现探究式教学、小组式教学等方法，让每位学生参与其中[4]。首先，教师应在教学顺序上合理设计，在备课过程中深入分析知识结构，让学生对各个理论知识的理解循序渐进，从普通性到特殊性，从整体性到部分性，在不断分化的下位结构原则组织上展开教学。教学内容的编排方面，教师应遵循让教材网络化、一体化、结构化的原则。网络化指的是利用网络知识，让学生了解更多的机械设计相关案例。例如机械传动装置可应用于哪些方面，首先让学生思考，接着在课堂上利用多媒体向学生详细展示传动装置在不同产品中的运用原理。一体化和结构化指的是让每个知识点融会贯通，加深学生对知识点的理解。除此之外，教师也应向学生阐明教学目标以及学习目标，让学生了解在一学期的学习过程中需要掌握哪些知识、达到怎样的标准、如何将知识运用到具体实践之中，令其学以致用。

4强化实践环节

机械设计课程偏向于理科类，因此更注重学生的动手实践能力以及逻辑思维分析能力，让学生对每个机械零部件、机械传动装置、机械的基本组成以及机械的具体应用详细了解、深入了解。利用课堂时间及课后时间进行实验教学可提升学生对机械相关方面的知识及实践积累，培养学生分析问题、理论联系实际、解决问题、创新思维的能力。以传动机构归类的教学内容为例，传动机构可分为三种，首先为凸轮机构，其次为偏心轮传动，最后为曲柄连杆机构。教师首先可安排学生在课余时间利用网络及计算机了解关于手动压力机的相关信息及资料，整理归类资料后以实践训练的机床为例，安排手动压力机相关课题的讨论，通过小组讨论学习及探究式学习等方式确定以齿轮齿条传动机构作为项目设计方案，展开实践教学。

5结束语

综上所述，教师在实施机械设计课程教学设计过程中应将创新教育理念融入其中，设计的课程具有实用价值并让学生了解到价值所在。在课程设计方案上也不应具有唯一性，可通过令学生主动思考找出多个问题解决方式。教学设计可从机器功能为出发点，让学生通过讨论和自主探索选择适合的电动机和相关零件及传动机构，全面考虑机器的造型、安装调整、制造工艺、经济可靠、使用维护等问题，提升其实践能力，让创新教育理念真正对课程教学设计有所帮助。

作者:邹哲维 单位:长江工程职业技术学院

参考文献：

[1]杜永英,陈雪娇,鄢利群,王丽艳,李铁军,宁建荣.应用型大学本科课程机械类创新设计教学探索与研究[J].机电产品开发与创新,2016,v.29;No.15601:106-108.

[2]李天箭,丁晓红.创新创业教育在机械设计课程设计环节中的探索实践[J].实验技术与管理,2016,v.33;No.23504:22-24.

第二篇：《机械设计基础》课程教学方法探讨

摘要：《机械设计基础》作为机械专业一门必修的专业基础课，在课程体系中占有重要的地位，文章结合河南工业技师学院《机械设计基础》课程的特点及教学要求，针对传统教学中存在的问题，讨论了多媒体教学与项目教学法的在该课程中的应用，提出对于具体的内容应该具体分析，应根据实际教学目标采用适当的教学方法与手段，设定合理的项目，不能够简单依赖于某种单一的教学模式和拘泥于固定的教学项目。

关键词：机械设计基础；多媒体教学；项目教学法

机械设计基础课程是机械专业一门必修的专业基础课，它融合理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等有关内容为一体，专业性强，且教师教学的难度和学生学习理解的难度也都比较大。此外，它的学习过程中还综合运用高等教学、机械制图、金属材料与热处理、互换性原理与技术测量等知识，无论是教材还是教学安排，都有较强的系统性和实践性。在教学大纲修订后，该课程的课时缩减至60课时，更增大了教与学的难度。因此，采取什么样的教学方式才能取得有效的教学效果，是目前河南工业技师学院在本课程教学过程中迫切需要解决的问题。通过近两年的教学实践，文章结合河南工业技师学院机械设计基础课程的特点及教学要求，对该课程的教学方法和手段进行探讨。

1多媒体教学的应用

多媒体常见的文件格式有图像、音频和视频等。在《机械设计基础》课程教学中采用多媒体手段，将严谨的机械机构模拟动画或视频等与学生的思维过程和接受能力进行有机结合，更好地提高学生的接受和理解能力，同时也减少教学过程中采用传统的教学方式所耗费的时间，达到良好的教学效果。通过两年来对多媒体教学的应用，发现多媒体课件所展示的内容比较新颖，信息量大，学生兴趣也比较大，取得了一定的教学效果，但是并不是所有的内容都适合采用多媒体课件来进行教学。结合教学实践，就多媒体在各章节的应用总结如下：

（1）理论力学、材料力学及常用通用零件的强度设计———多媒体图像启发引导，黑板式教学为主。这些部分的内容主要是针对零件在使用过程中的受力分析及应力分析、计算及强度校核为主，教学中可以利用实例图片来启发引导学生认识零件的受力情况，但是对于力的计算方法，应力的产生及计算，强度校核的理论应用还是适合采用传统的黑板式教学。通用零件如齿轮、轴的强度设计，是学生对相关强度计算理论有一定理解之后的一个实际应用，同时这些内容也是学生在本课程学习结束之后所进行的机械设计基础课程设计时所必需会应用的一个重要内容和环节。因此，由学生和教师共同来完成：选题、设计、运算、校核，这样效果会比只看一页一页的课件理解要深得多。（2）机械原理的机构部分———动画演示、启发、思考、讲解与实验相结合。各种常用传动机构在日常生活中也会见到许多应用，比如说缝纫机、补鞋机和公交车车门。因此在教学中可以利用多媒体课件中丰富的传动机构的动画、视频，通过演示，启发学生产生疑问，为什么会产生这样的运动？如何执行的？运动由谁产生？又能够实现怎样的运动？随着学生的思考、分析，最终会得出结果，然后可以将简化后的机构运动简图展示给学生，在轻松的气氛中，学生就会对所学内容有比较形象直观的理解和掌握。

（3）轮系及其设计计算———多媒体教学与黑板教学相结合。轮系是由一系列齿轮组成的传动系统。各种不同类型的齿轮能够组成什么样的轮系呢？不同轮系的功用又有什么不同呢?在教学开始，笔者先给学生提出问题，让学生带着问题学习后面的相关知识。教学中，将各种齿轮组成的轮系动画及其在实际生产生活中的应用实例展示给学生看，引导他们思考分析的同时再逐步解释轮系的分类及其能够实现的功用，结合前面齿轮机构的基础知识让学生判断轮系中齿轮的转动方向。在学生对轮系有了一定感官认识的基础上，引导学生计算轮系中各对啮合齿轮的传动比，并将其计算的结果逐一展示在黑板上，再根据学生的计算结构逐步得出定轴轮系传动比的计算公式。

2项目教学法

项目教学法是通过“项目”的形式来进行教学，它能较好地将理论与实践结合在一起，是典型的以学生为中心的教学方法。项目教学法最大的特点就是教学过程与实际工作相结合，二者互相融合，既让学生在实践中体会了理论的用途、用处，又让学生从实践中发现问题，返回书本寻找理论知识，进而达到更好地理解理论知识的作用。采用“项目教学”的方法将是职业学校机械设计基础教学的必然趋势。

（1）教学项目的设定。教学项目可以选择学生感兴趣的项目入手，一开始抓住学生的注意力，提高学习的兴趣。由于长期以来学生习惯于接受老师讲授的既定知识，即被动学习的过程，没有形成主动参与主动实践的学习氛围。此外机械设计课程系统性较强，要涉及机械专业多方面的内容，不同机构、零部件的设计原理及方法不同。因此在设计项目时，还要本着先入门再巩固提高的原则。局限于课时的限制，教学项目选择不宜过大，但应使机构与零部件设计贯穿于《机械设计基础》学习的全过程。例如对于齿轮传动基础知识这一模块，可设计制作一齿轮传动机构，其中可包含直齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动，通过对其拆卸和装配，让学生在操作中学会齿轮参数的计算，了解传动的特点、失效形式、选择齿轮材料、热处理方式并重点学会齿侧间隙的测量和调整，从而达到该模块的教学目的。

（2）知识点的建构与整合是项目内容综合的关键。精讲常用机构、突出相互联系。在实施项目教学法时应精讲带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、轴的设计、轴承的选择与寿命验算等内容，突出各章节之间的联系。以关联知识为核心，整合相关课程内容。可通过对装配体的认识展开对标准件常用件的选用、传动零部件的设计和装配体机件表示方法的讨论，培养学生科学的思维方法和分析问题、解决问题的实践能力。

（3）教师的正确引导是项目教学法成功实施的保证。《机械设计基础》课程需要学生有系统的机械专业知识储备和较强的设计分析能力，具有综合应用机械专业知识、整合专业知识的能力，而要想在一两次课堂教学过程中完全掌握无疑是不太现实的，因此，作为教师就必须对知识点进行有效地细化、分解，以此做成课前预习模块、课内练习模块、课后复习模块，并建立有效的激励机制。

3结语

在教学中应该对课程内容具体分析，把多媒体课件作为一种有效的工具，并采用适当的其他教学方法和手段，才能够充分发挥多媒体作用，也才能够更好的实现课程的教学目标。项目教学法根据课程特点，选择合适的教学项目，教师进行正确适当的引导，项目教学法可以调动学生学习的主动性和积极性，培养学生的创新能力和就业能力。大量的教学实践也表明，项目教学法确实是提高学生综合设计能力的好办法。

作者:陈军 单位:河南工业技师学院

第三篇：《机械设计基础》课程教学改革与实践

近几年我国高职教育发展迅猛，形势喜人，但透过繁荣表象的背后，当前高职教育实则面临诸多困难，不少问题与矛盾有愈演愈烈之势，不仅直接困扰到高职教育的健康有序发展，而且对国民经济发展也将产生不小的影响，所以必须引起各方高度的关注。对于时下高职教育存在的问题，业内外说法很多，建议也不少，可谓仁者见仁，智者见智。对高职的认同度不高，是当今社会的主流思想。我国没有高等职业教育的专门法律，现行的高等职业教育的相关法律规定多为目标性和原则性，具体操作性欠缺，致使很多涉及高职发展的实质问题都因缺乏法律依据而无从落实。随着高职教育在发展中不断涌现出的问题，国家对高职教育也越来越重视，不断提出一些路线方针，大力度投入人力物力扶植高职院校发展，特别是民办高职院校。自从2015年，国家开始实行高职高专院校单独招生政策，允许高职院校尤其是民办高职院校参与自主招生以扩大生源，民办院校要想生存生源是关键，只有生源不断扩大，学校才会发展壮大。那么，国家运用行政手段在生源上为民办高职院校解决了生存问题，但是学生入学后，后续的培养教育问题就需要我们进一步探索，探索出一条适合高职教育的教学模式，让高职学生更好的适应社会的发展需求。《机械设计基础》是机电类专业一门重要的专业技术基础课，也是一门能直接用于生产的设计性课程，它将机械原理与机械零件的内容有机地结合在一起，通过实训课程，培养学生的机械设计能力。

一、民办高职院校教学中问题

(一)学生基础薄弱

民办高职院校的学生普遍存在基础薄弱的特点，由于从小没有养成良好的学习习惯，导致基础知识掌握不牢。进入大学后，课堂教学知识点无法展开，由于学生对以前的基础知识掌握不牢，所以经常会出现听不懂的现象，导致知识点无法衔接。《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要掌握《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合进行教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就需要学生要有一定的理论基础知识作为储备。

(二)学生学习积极性不高

民办高职院校的学生普遍学习动力不足，学习没有目标，很少有学生做到课前预习、课后复习，课下作业完成效果不是很好，敷衍了事现象普遍，作业准确率非常低。机电类专业的学生除了在课堂上进行理论学习外，配套的实训教学是必不可少的，实训及实验课程可以帮助学生将理论与实践相结合。《机械设计基础》课程就是一门需要有充分的理论作为基础，然后通过实验环节加以认证，培养学生的设计思维能力的专业性课程。例如，带传动特性的测定及分析实验、齿轮机构的设计计算校核等。尤其是课程设计环节必不可少。例如，一级直齿圆柱齿轮减速器的拆装实验，要求学生必须动手完成减速器的拆装，但是学生操作时普遍动手能力较差，思考并解决实际问题的能力不强，学生自己独立考取相关资格证书及相关岗位证书的合格率较低。

(三)师资力量不足

民办高职院校普遍教师队伍落后，教师水平参差不齐，本科及以上学历的教师相对较少、教师普遍没有职称、部分教师没有高校教师资格证书、个别教师知识点讲解不到位、一些专业基础课常常聘用校外教师兼职。

(四)学校硬件设施不全

高职院校的教学主要应注重学生的动手能力，但是学校普遍没有相应的硬件设施与其配套，即使拥有一些实训设备，设备也普遍存在老、旧，少等特点，几台机床设备根本无法满足学生的教学需要，学生常常只能靠听和看来学习，根本没有机会自己动手操作，学校每学期都会安排学生进行金工实习，包括钳工、焊接、普车、普铣、数控车、数控铣几种实训内容，学生普遍不爱动手操作。这样会使学生的理论无法与实践紧密的结合。

二、《机械设计基础》课程理论教学改革

(一)合理分配课堂学时

目前高职教学的课堂学时为一个半小时，与本科的教学时间一致，但是高职学生的理论学习能力与本科学生是有一定差距的，理论学时不宜过长，学生注意力完全集中的时间大概为40分钟左右，如按照正常理论学时，一个半小时来计算，剩余的50分钟时间学生很难集中注意力，因此学习效率必然很低。针对课堂教学时间分配的问题，笔者认为，应将一个半小时的学时分为两部分来实施教学，将前45分钟学生注意力较集中的时间段，进行理论教学;后45分钟，学生听课较为疲倦，可以安排实训教学，将刚学完的理论知识，马上付诸实践，即调动了学生学习的积极性，又提高了学生的动手能力。例如:学生在课堂上学习完齿轮机构，应马上进行齿轮机构的拆装实训，这样学生的学习兴趣和效率都会得到提升。

(二)注重概念的分析

对于概念，不能一带而过，必须进行分析与讲解，适当举一些简单易懂的例子便于学生理解概念。例如，在讲解机构与构件两个概念时，就可以针对二者的区别进行讲解，构件是一个个体，而只有两个或两个以上的构件组合在一起，并能产生相对运动时，我们才称之为机构。

(三)温故知新

在课堂讲解过程中，如果讲到的知识点涉及到之前讲过的知识，就要带领学生进行复习，要做到新旧知识有机结合、融会贯通。例如，第三章铰链四杆机构中其运动副为回转副，涉及到第二章运动副的知识点，这就需要教师在讲解过程中复习到运动副的概念及相关知识，使学生更好的掌握第三章的知识。

(四)多学科交织教学

《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要学完《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就要求教师在教学中，有目的的将各个学科的知识串成线，让学生把学到的知识联系在一起，为今后的毕业设计打下基础。例如:一级直齿圆柱齿轮减速器的设计实验，其中齿轮的材料选择涉及到《机械工程材料》课程，受力分析计算涉及到《工程力学》，零件图与装配图的设计涉及到《CAD绘图》和《公差与配合》等课程。因此，在教学过程中，凡是涉及到的各学科知识点教师都要为学生穿线讲解。

(五)让学生带着问题去学习

课上要求每名学生提出一个问题，以抽签的方式，相互提问，对于回答上来并且准备无误的学生给与加分的奖励，对于没有回答上来并且不准确的学生给与一次补救机会，下节课继续回答，并且还要回答一个新问题。通过这样的方式，其一，给学生一定的压力，课堂必须听讲，认真准备，否则无法回答出同学们提出的知识问题;其二，可以活跃课堂气氛，增强学生们的学习兴趣，提升自信心，学到真本领。

(六)作业模式要改革

改变以往敷衍了事的作业模式，提倡作业改革。以往教师布置作业都会采取课后习题的方式，学生用作业本书写或计算课后题，教师进行批改，学生相互抄袭、敷衍了事，作业对于教学的验收意义体现不大。笔者认为，对于《机械设计基础》这门课程，单一的课后习题根本满足不了教学的要求，教师课后会布置给学生一些实际问题，让学生6人一组，进行讨论和设计，每半个月上交一篇设计方案。在设计过程中，如果遇到问题或困难可以随时向老师请教。这种方法可以提高学生的团队意识、锻炼学生的思考和动手能力，有效的将理论与实践相结合。

三、加强实训课程的技能训练

高职教育要想真正发挥出其培养技能人才的职能，就必须要注重“职”的培养，职业技能的高低直接影响着学生们的就业能力，高职院校的学生动手能力逐渐退化，这不得不与实训设备老化、设备数量少、学生实训课时少等因素有关，要想从根本上解决问题，还得从实践上着手。《机械设计基础》是一门实践性非常强的专业课，课堂上的理论教学根本满足不了教学的要求，理论与实践的完美结合才是学好课程的硬道理，设计课程需要学生亲自动手进行拆装与设计校核，如果没有相应的教具与设备供学生实践，那么理论学习毫无意义，学生听过即忘，没有起到学会并掌握的目的。因此，笔者认为要加大实训课程的学时;配备专门的机械设计实训室;利用假期时间为教师进行定期的技能培训，提高教师的实训能力，或者派教师去企业中学习实践技能，从教师和学生两方面加大实训的投入力度。

作者:韩冬 单位:吉林城市职业技术学院

参考文献:

［1］李娟，孙见君，马晨波．机械设计基础教学模式与创新能力培养方法的探索［J］．科技资讯，2015，13(23):157-158．

［2］龙建雪．机械设计制造及其自动化的发展方向［J］．橡塑技术与装备，2015(24):119-120．

［3］濮筱薇．情景教学在机械设计基础教学中的运用［J］．职业，2015(35):102．

第四篇：机械设计课程教学改革研究

为满足国家经济社会发展对高层次应用型人才的迫切需求，我国已经开始大力推进应用型本科高校建设。机械工程类专业作为典型的应用型专业，应该在应用型人才培养方面发挥排头兵和先锋的作用。以湖南城市学院机电工程学院为例，学院以能力培养为本位，坚持并发展为工程机械、汽车制造等行业服务为主的目标，按照“厚基础、宽口径、重实践”的教学指导方针，培养符合企业需要、社会认可的应用型高级专门人才。应用型人才的培养应该着重“厚基础+强素质+个性化”培养，也就是需要在培养学生扎实的基础知识的前提下，注重学生实践动手能力、创新能力、团队协作能力等方面的培养，同时注重因材施教，进行个性化培养。要实现应用型人才培养的目标，归根结底还是要落到课程教学这一实处上来。作为机械工程类本科专业的核心技术基础课，机械设计课程的教学需要在现有基础上大力推进全方位的改革，以满足机械类专业的应用型人才培养目标。

1课程教学现状

机械设计课程主要介绍通用零件的设计理论与方法，具有很强的理论性和实践性。课程内容涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。该课程旨在为学生提供构思能力、工程分析能力以及解决实际工程问题的能力等方面的基本训练[1]。当前，机械设计课程教学过程中存在课程内容繁杂、过于重视理论计算而忽视实践、课程教学内容与工程联系不够紧密、教学内容与学科领域最新发展脱节、教学方法单一、学生学习效果一般等现象和问题，亟待改进。

1.1课程覆盖面广、内容繁多。作为专业技术基础课，机械设计课程涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。课程的具体内容从机械零件的设计方法、机械零件的强度计算、摩擦与磨损理论，到具体的螺纹连接、销连接、键连接、齿轮传动、蜗杆传动、挠性件传动、轴、联轴器、滚动轴承、滑动轴承等具体零部件的设计,内容繁多,且各部分内容自成一体，不具备系统性，给教师授课和学生学习带来较大的难度。

1.2课程教学内容与工程实际联系不够紧密。机械设计课程不仅理论性强，而且很强调其在实际机械零部件设计中的应用，具有很强的实践性。机械设计课程的基本理论大多直接来源于机械设计实践活动中的经验总结，如果在理论教学过程只是照本宣科而不能结合实际阐述其计算原理与来龙去脉，使学生只知其然而不知其所以然，缺乏对知识点的深刻认识，在学习过程中也会觉得枯燥乏味，甚至影响其对知识的理解、掌握[2]。

1.3教学方法单一，缺乏创新性。合理的教学方法对于教学效果的提高至关重要。受限于教学内容理论知识偏多，机械设计课程在教学方法方面往往创新性不足，主要以教师教授为主，学生在课堂上主要是被动接受知识，其积极性和主观能动性得不到充分发挥，这对于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新思维都存在不利影响。

2教学内容改革研究

在机械类专业应用型人才培养目标的指导下，明确了本课程的教学目的是要切实提高学生理论联系实际的能力，以及分析和解决实际工程问题的能力。鉴于此，需要在此教学目标的基础上，进一步优化课程内容，确定教学内容的范围、广度与深度，使学生在掌握基本概念和基本理论的基础上，突出应用能力的提升。将一些繁琐复杂、难度较大的公式推导等内容适当删除，为不致知识点脱节，代之以公式背景的介绍和运用的说明。适当压缩纯理论教学学时，特别是对于类似结构与零部件的设计，可以适当安排学生自学，培养学生举一反三、学以致用的能力。此外，还应增加设计实践、实验教学等环节教学内容的创新性，从而提高学生的学习积极性。在引导学生建立机械设计知识体系的基础上，结合应用型人才培养的需要，深入调查研究机械类专业学生毕业后从事的工作对于机械设计课程知识的需求，并立足于实际生产过程，根据机械行业的发展方向有针对性、有侧重点地对学生在实际工作中广泛应用的知识点进行深入讲解。例如，考虑到部分学生今后可能进入汽车生产企业工作，可以在教学内容中适当多以汽车零部件作为实例讲解，培养学生对汽车设计制造的兴趣，也可以使学生将来在工作岗位上尽快进入角色。

3教学方法改革研究

3.1运用启发式、讨论式教学方式。传统的机械设计课程教学往往采用灌输式的教学方式，没有重视学生主动性的引导和发挥。采用启发式教学方法和讨论式教学方法，以问题为基础，组织学生参与课堂讨论，启发学生的思维。例如在讲授齿轮传动时，给出有齿轮元素的高校校徽图案，以论述齿轮传动的重要性，并引导学生思图案中的结构错误，从而加深学生对齿轮结构的理解，使教学效果得到明显改善。

3.2计算机辅助教学课件和实验器材的使用。机械设计课程实践性强，涉及大量复杂零部件、结构的静态、动态过程分析，部分学生在由于工程实际认知匮乏，空间想象能力较差，学习时将存在一定的困难。利用计算机辅助教学课件特别是体线运动特征的动画，结合适当的教学器材进行演示，可将传统方法讲授时不易讲清楚、学生难以理解的内容直观形象地展示出来，从而提高教学效果。

3.3实践教学改革。机械设计课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性教学环节。通过课程设计，将理论与工程实际结合起来，加强学生的技能训练，提高学生的综合应用能力。传统的机械设计课程设计往往都是二级减速器的设计，在设计题目中给出明确的设计数据和设计方案，内容几乎是千篇一律，制约了学生的思维。为培养学生独立分析、解决实际工程问题的应用能力，采用开放式的综合性设计实验，使学生初步掌握从明确设计任务到机构运动方案设计、机构运动参数设计、结构设计等机械产品的一般设计流程，形成良好的设计习惯。同时，以机械创新设计大赛和“慧鱼”模型组合大赛为契机，一方面借鉴大赛参赛项目的成功经验，学习设计思路和方法；另一方面，鼓励和指导学生参加比赛，使学生获得更多机械设计实践的机会。

4结论

本文从机械设计课程教学内容、方法、手段以及实践教学等方面着手进行课程改革研究，转变以知识传授为主的教育理念，更新教学内容，改进教学方法，逐步树立以能力为本的应用型人才培养思想，提高学生理论联系实际，分析和解决实际工程问题的能力。

作者:殷赳 舒畅 阳同光 尹旭妮 单位:湖南城市学院机电工程学院

参考文献:

[1]濮良贵,陈国定.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2013,1-4.

[2]李延斌,高有华,田方等.面向培养卓越工程师的机械设计基础课程改革[J].实验技术与管理,2012,29(4):231-233.

第五篇：机械设计理论教学研究

一、引言

机械类专业的教学不像其他专业教学一般，多以理论为主，机械类专业较为偏重的是实际操作，多上手才能得到更多的锻炼，才能对本专业有更好的认识。由于扩招政策的推行，导致了现今大学生的可以动手操作的机会显著减少，这对于学生以后的发展也有一些小小的影响。在以往的教学过程中，总是先进行机械设计的理论课教学，待理论课教学进行两到三周之后，再加入实践设计课程。这种教学课程安排虽有其可取之处，但也有其不足之处，例如会造成知识的断层，为解决这一问题，提出了理论教学与课程设计并行的教学模式。

二、对传统教学模式的分析

传统的机械设计教学模式是将理论教学与实操教学分开进行的，这是一种分离式的教学模式。在这种情况下，即使带教老师有着长达数年的教学经验，在课堂上可以让学生学到扎实的基础知识，但实际操作的欠缺仍旧是一大硬伤。这是现今人才培养过程中普遍存在的重学轻用现象。正因为这种分离式的教学模式，使得理论课程与实践课程看起来好像完全不同的，没有联系的样子。开展这两门课程的初衷是为了使他们相辅相成，使得学生通过实践课程可以更好的理论知识，所学到的理论知识也能很好的指导实践操作。但这一目的似乎并未达到，反而有所背离，致使学用脱节。学用脱节是导致学生尽管很好的学习了理论知识，但仍不能很好的应用理论知识指导实践操作的根本原因。当学生开始课程设计时，因为前面所提到的这些原因，他们并不能很好的将自己所学到的知识应用到课程设计中去，也不知道该从那个点着手，不能深究问题，最后只能仓促了事，着实令人惋惜。这便是这种分离式教学所带来的不好之处，虽然就这种教学模式也有其存在的必要性，也有其可取之处，但笔者认为，瑕不掩瑜，只有进行完善与整改，才能使的教学模式变得更加的科学合理。

三、对并行教学模式的探索

任意选取一班学生，进行机械设计理论教学与课程设计并行模式的试点班级，以下为主要做法:

(一)同时进行理论教学与课程设计

以往传统教学模式理论教学与课程设计的开展是有时间差的，在本次探索实践中，打破了传统的桎梏，两项教学工作同时进行，即开课就开始布置课程设计，使得课程设计与理论教学结合的更为紧密。这将以往的课程设计进行了拆分重组，目的是为了更符合这种两者同时进行的新模式。

(二)以具体项目为主线进行教学工作

设计项目的选取要选取涉及面较广，最好可以综合机械设计的基础知识及其进阶。减速器设计极为符合这一要求，这一项目包括了教材中的诸多内容，比如教材中所提到的零件的传动，连接部分以及零件承受外界压力的程度等［1］。选取这一项目作为主线，能够使得学生对于基础知识的掌握更加深入，对一些通用常用的设计方法也可以有所了解，有所掌握。将减速器设计作为主线来进行教学是很可行的。除此之外，对于教学设计，笔者认为，应该整合课程与项目，确保项目设计中所涉及到的一些设计知识尽可能都的包括在教学内容当中，在进行教学安排时也应考虑项目的工作进展，争取“知”与“行”可以达到高度统一。此外，在教学的过程中也应该根据实际需要，进行讲解。

(三)以学习任务的形式促使学生产生兴趣

将全班进行分组，并将减速器设计的项目进行拆分，拆分所得的几个小项分别分配给各个小组，并保证小组内成员人人都可以参与到此项目的设计当中来，并在设计当中均能起到一定的作用。这种任务分配的方式，更能激发学生学习的动力，使得每个学生都参与到这项活动中来，这对于学习兴趣的培养也是极有益处的。此外，还可以增加答辩之类的项目，让每一位同学都能站到讲台上阐述自己的想法与设计，这对激发学生创新思维有很大的帮助。

四、模式变革的效果

通过模式变革的实验，所得结果多积极向上，改善较大多体现在以下几个方向:

(一)学生主导学习，学习兴趣明显提高

传统学习模式多由老师主导学习进度，进行模式变革，采用理论教学与课程设计并行教学的模式后，学习进度变为由学生主导，增强了灵活性，也大大提升了学生的学习兴趣，使得学生学习更为主动，之前所出现的一些不好的现象例如开小差，打瞌睡等小动作［2］也有所减少。

(二)师生之间交流增多，效果显著

理论教学与课程设计并行教学模式，极大程度的激发了学生深入探究的积极性，越深入，发现的问题便也越多，此时便会主动向老师请教，和老师进行交流，师生之间的思想碰撞也能给对方带来灵感的火花，无论是对于教师还是学生，都极有帮助。

(三)拥有足够设计时间，质量得到明显提升

传统教学模式留给学生进行课程设计的时间并不充裕，经过变革之后，课程设计的时间被大大拉长，也给了学生能够深入探究的机会，这对设计质量的提升起到了不可忽视的作用。

五、结论

虽然本次实验只是初步尝试且还有一些不足之处，但机械设计理论教学与课程设计并行教学模式所带来可以的好处是显而易见的，笔者认为可以将这一模式同样也应用到机械类专业的其他课程中去，唯有使知行合一，才能更好的应用所学到的知识，最不应该空怀宝藏却不知其应用之法。知理论，懂实践，才是上佳之道。

作者:乔刚 单位:郑州工业应用技术学院

参考文献：

［1］迎春，王利华．机械设计理论教学与课程设计并行教学模式的探索［J］．时代教育，2015，12(21):14－16．

［2］庞兴华，解芳．CDIO教学模式在机械设计教学中的研究和实践［J］．教书育人:高教论坛，2015，22(33):134－138．

第六篇：机械设计课程中零件材料教学研究

一、引言

机械设计是大学工科类专业基础课，主要讲授通用零件设计，包括零件的特点、应用以及零件强度刚度的设计计算等内容。设计一个零件，首先是确定零件材料。以材料为标志的人类文明的发展史，先后经历了石器、青铜器和铁器时代。每经历一个时代，意味着人类文明向更高级的层次迈进。材料是人类社会发展的物质基础和先导，是社会生产力和科学技术水平的重要标志，而新材料更是人类社会进步的催化剂。如今，随着材料科学的迅速发展，具备各种性能和功能的高分子材料和复合材料层出不穷，极大地改变了人们的生产和生活方式。因此，在机械设计教学中运用材料科学发展最新成果提升机械设计水平，使其跟上时展步伐，已经成为发展机械工程设计的一个大的突破口。目前，尽管大学机械工程本科专业开设了工程材料类课程，但仍旧是以钢和铁为代表的金属材料占绝对主导，其他材料课程仅简单介绍，内容显然无法适应新时代科技发展。另外，以零件设计为核心的工程思维不突出，与机械零件设计过程的后续步骤衔接不够，无法满足现代机械设计人才的培养要求。强化材料在机械设计中的地位和作用，是我们不得不面对的课题。

二、材料在机械设计中的作用

（一）材料是机械设计的重要基本要素之一

机械设计是对一个设想的或有市场需求的机器在运动、结构和能量传递等方面进行构思、分析和计算，并将其转化为具体信息，以作为制造依据的工作过程。作为构成机器基本单元的零件有质量、有形状、承担载荷、传热和导电、经受磨损或腐蚀。这些决定了机械零件乃至整个机器的性能指标，都和零件材料直接相关。材料不但决定零件的结构性能，还影响加工，从而决定零件的尺寸、精度和成本。设计越复杂，要求越严格，材料对机械零件设计的影响越强、越复杂。而且，这种关系体现在材料选择过程中，几乎贯穿了零件设计的全过程。没有合适的材料，无论多么好的设计也不能变成现实的产品，正所谓巧妇难为无米之炊。可见，材料是机械设计的粮食。[1]机械零件材料选择合适与否，主要从材料的强度、刚度、磨损、工艺性和经济性[2]，以及可持续性等方面进行取舍，是机械设计中最重要的决定。

（二）材料选择的创新是机械设计创新的重要源泉

对产品性能的要求，促进了材料的发展和在产品中的应用。新材料发展越快，产品设计时材料选择范围就越大，机械设计人员就有更大可能设计出更多性能、更加优异的创新性产品来。例如，具有高强度、低密度和耐辐射性能材料的问世，使得人们可以设计一些在极端环境下工作的机械产品，如航天器。[3]纳米材料技术极大拓展了机械产品在微小尺度方面应用的范围。复合新材料特别是复合高分子材料的出现，更是革命性地促进了机械行业的发展。[4]例如，聚四氟乙烯是迄今为止发现的摩擦系数最低的固体材料，相对于铜等各类软金属具有无毒、耐腐蚀、节约和低摩擦等优点，在轴承等接触类零部件上得到广泛的应用。今后材料的发展方向是材料特性随外界条件变化的智能材料，它将支持未来高科技的发展，也给机械领域的进一步发展和创新提供了更加广阔的机遇和更坚实的基础。随着材料科学在科技发展中的先导地位和基础作用日趋明显[5]，选择性能更加优异的新材料设计零部件对机械设计的创新作用无疑会越来越重要。可见，新材料的应用是机械设计构想得以实现和拓展的重要基础，机械设计的创新很大程度上是以材料创新为基础的。

三、机械设计中零件材料教学改革

零件材料的选用最终是服务于机器或零件设计的。如何依照机械零件的使用要求和设计零件的基本原则，有根据地、合理地选出最优的材料，是机械设计中零件材料内容教学改革的根本出发点。我们认为，传统机械设计课程中零件材料的内容存在以下两个需要改进的问题：一方面，涉及材料选择的内容偏少且仅仅是材料性质的罗列，没有真正体现为设计服务的思想。机械设计教材中的零件材料部分，经常只是泛泛地介绍材料种类以及常用材料的特点，至于零件设计过程中的材料选择如何进行等关乎零件设计优劣的重要方法信息却很少提及。学生虽然了解材料的性能特点，但在后续零件设计计算时，还是不知道材料选择该如何进行。国际上的经典教材给了我们许多启示。

四、结论

材料不但是机械零件设计的基本要素，而且随着材料科学技术的不断发展，越来越多的新型材料进入机械设计领域，成为机械设计创新的重要来源之一。加大利用新材料的广度和深度，将从根本上促进机械领域的再发展再振兴。培养有意识地使用新材料的机械设计人才是实现这一任务的基础和前提。这就要求机械设计课程在内容和方法上改进传统的零件材料选择教学，坚持以设计为主线的材料教学，在整个设计过程中体现材料对设计的基础作用，使机械设计更优化、更合理，以适应科学技术以及社会发展要求。

作者:王顺 寇尊权 王丽慧 兰华 单位:吉林大学机械科学与工程学院

［3］郝秀红，邱雪松，王琼，白文普．机械设计课程设计教学改革初探［J］．教学研究，2011，3:51－54．

第七篇：职业中学机械设计制造专业教学研究

摘要：在专业中学教学中，机械设计制造及自动化教学是一门十分重要的专业性课程，它主要的对机械设置制造，自动化，教控技术与应用等方面的探索与研究，所涉及的内容十分广泛，充分提高学生机械设计，加工自造的能力，为其今后能够迅速的适应未来的机械制造专业技术岗位，开辟有效的途径。结合多年来机械设计制造及自动化教学的经验，如何有效开展机械设计制造及自动化教学，提出了一些看法和建议。

关键词：职业中学；机械设计制造及自动化教学；问题对策

1职业中学机械设计制造专业教学中存在的问题

目前，随着科学技术的不断发展，社会分工越来越细化，各个职业对职业中学毕业生需求量越来越大，尤其是职业中学机械设计制造专业的学生更受到了广大企业的青睐，通过机械设计制造及自动化的教学，学生能够有效地掌握机械制造技术的基础知识，迅速适应岗位要求，为企业的发展作出贡献。但通过对现阶级某些职业中学设计制造专业的教学进行分析，我发现了一个问题，主要表现以下几个方面。1.1课本理论知识存在的问题分析机械中学教学大纲，我发现学生使用的机械制造课本教材内容相对陈旧，学生所学的理论知识无法与目前机械制造设计中的新技术，新理论相接轨，教学与社会需求严重脱节，缺乏真正的实践经验，使学生在学习中感到十分盲目。

1.2教学方法存在的问题

在机械设计教学中，某些老师缺少对教学方式和方法的探究。使用的教学方式过于模式化，教学方法过于简单，教学方式相对死板，在教学过程中只注重对教学内容的讲解。而忽略学生的认识能力和认识特点。缺乏对学生主观能动性的开发和兴趣的培养，使学生对机械设计制造感到十分空洞，学习起来感到枯燥乏味，逐渐失去学习的动力。

1.3实践教学存在问题

由于目前机械设计制造的需求量很大，生源严重超标，由于人数众多，实习部门的实习岗位有限，部分学生只能以观摩和传授的形式进行实践教学，即使偶尔有动手实践的机会，也难以正确对待，往往敷衍了事。这种情况大大降低了学生实际上机动手的能力，使他们很难将理论与实际进行有效的结合，严重影响到教学效果，很难培养出具有创新性的高素质机械制造人才。

2改进机械设计制造及自动化教学的对策

2.1积极转变观念，找好教学中的定位

在机械设计制造教学中，老师要积极转变传统落后的教学观念，改变枯燥乏味、简单、单一的单向性的讲授模式，采用以学生为主体的教学模式。老师要有效地发挥自己在教学中的主导作用，采取各种先进的教学方式和方法，激发学生的主观能动性，调动起学生对机械设计制造学习的积极性，将理论知识很好地运用到实际问题中，让学生得到深刻理解，从而提高学生在机械制造教学中的自主学习的能力，同时培养其创造性思维的发展。

2.2理论与实际紧密结合，开展实践性教学

机械设计制造专业是一门实践性很强的专业课程，因此在教学过程中，老师要敢于将机械设计制造的相关理论知识与实际技能有机地结合在一起，开展实践性的教学，让学生通过到工厂内从事实践类的实习操作，迅速地将学到的理论知识运用到实践生产中，及时发现在学习中存在的问题，通过现场操作和老师的引导讲解，学生的机械制造思维能很快地从课本上的表面知识上升为深层次的理解，大大加快学生专业知识技能和岗位职责的形式，提高解决机械职责实际问题的动手能力，促进创造性思维的发展。那么在机械设计制造中，如何有效开展实践性教学呢？可以从以下几个方面展开。（1）课堂实践性教学。这种教学方式一般在职业中学内部完成，一方面，在课堂理论知识讲授的过程中，老师根据课程的内容，尽可能选择一些机械实物、机械模型、带到课题上来，或者利用多媒体教学软件制作课件，让学生对理论知识感到看得到、摸得着，使学生不再感到空间乏味，同时提高学生的学习兴趣。另一方面，老师要将理论课程学习与实验课程紧密地联系在一起，在教学课程安排上，多安排一些实验课程。要结合教材大纲的内容，精心设计一些实验课题，使学生能够将学习到的理论知识迅速地运用到实验教学中，通过根据设计的要求和条件，进行分析和判断，制定实验的方案，使学生对实验的原理有透彻的理解。（2）车间实践性教学。这种教学一般是在校企合作模式下进行的，因此要建立起适合学校和企业公司实际情况的校企合作模式。职业中学与机械制造厂家签订学生的实习合同，共同制订人才培养机会，共同组织教学，学校与机械制造厂家定期合作，按照教学大纲的要求，根据工厂业务内容，组织学生进工厂车间参与工厂制订的各种机械制造项目的设计工作。车间实践性教学一方面可以使学生迅速地将所学的理论知识运用到实践生产中，彻底地掌握知识，另一方面能够使学生熟悉对应的岗位职责范围，为以后的上岗做好充分的准备。

3结论

在职业中学机械设计制作专业的教学中，老师要敢于转表传统的教学观念，完善教学方式和方法，将理论知识与实际有机地结合在一起，开展实践性教学，从而有效地提高教学质量。

作者:肖海利 单位:库伦旗民族职业学校

参考文献：

[1]刘文明.《机械制造技术》课程特点与现场教学[J].西安航空职业中专教学报，2007（3）：65-66.

[2]赵宏平，职业中专《机械制造技术》课程的教学改革[J].苏州市职业中专报，2007（2）：89-99.

[3]翟燕南.《机械制造技术》课程及主要实践环节的教学改革[J].南京工程学院报，2003（12）：42-43.

[4]吴光华.《机械制造技术》课程教学改革[J].机械职业教育，2006（3）：44.