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引言

課程設計是機械類專業在完成機械設計或機械設計基礎課程后進行的一項重要的實踐教學環節，是學生首次接受較全面的工程設計訓練。該課程要求學生綜合運用已學過的多門基礎課程來解決工程問題，對學生樹立正確的設計思想、提高綜合分析能力、培養良好的工程素質具有重要作用，學生在課程設計中的收獲會直接影響到后續專業課程的學習，甚至對以后的畢業設計和實際工作都有著重要的影響。

1. 當前課程設計中存在的問題

1.1 對課程設計興趣不高，不能積極地投入課程設計工作

部分學生認為課程設計就是畫圖，對課程設計認識不足，加之課程設計長期沿用減速器設計作為設計對象，使設計內容陳舊、單一，設計過程太枯燥，學生興趣不高。

1.2 時間短，任務重；學生多，教師少

我校《機械設計》課程設計分三類：（1）一周，學生需要完成螺旋起重器設計和繪制螺旋起重器裝配圖一張（2 號圖），設計說明書計算說明書一份；（2）二周，學生需要完成減速器設計（單級）和繪制減速器裝配圖一張（1號圖）和零件圖二張，設計說明書計算說明書一份。（3）三周，學生需要完成減速器設計（雙級）和繪制減速器裝配圖一張（0號或1號圖）和零件圖二至三張，設計說明書計算說明書一份。課程設計的期間，學生每天要工作十個多小時，有時個別學生還需要熬夜加班。常有學生在完成課程設計后感嘆，這門課程是上大學以來學的最累的一門。由于繪圖工作量較大，繪圖占據了學生大部分的時間和精力，學生對設計理念、過程和方法的體會與思考相對較少，削弱了課程設計的教學效果。

另外，隨著招生規模的增大，教師數量相對偏少，經常是一名教師指導一個班，甚至兩到三個班，教師很難在指導課程設計時照顧到每一個學生。

1.3 學生工程意識不強，對機械設計的過程和一般規律認識不足

在開始階段，學生面對課程設計題目往往心中一片茫然，不知道從何處入手；在課設中，少數學生對教師指導過于依賴，自主性差，遇到問題，即使對一些很容易就可以從設計指導書或手冊中直接查到的問題，也不能主動地通過查找手冊資料和獨立思考來尋求解決方案，而是一味地詢問指導教師，或互相抄襲。

1.4 相關課程基礎不夠扎實，直接影響了課程設計的效果和進度

課程設計要應用機械設計課程知識，還要用到工程圖學、理論力學、材料力學、工程材料、加工工藝以及公差和互換性等多門課程的知識，這些課程中任何一門基礎不牢固，都會在課程設計中表現出來，影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中，工程圖學對設計的影響尤為突出。比如，課程設計時有相當一部分學生視圖投影概念不清，對螺紋連接、齒輪以及軸承等標準件的表達方法不能熟練運用，出現大量的制圖錯誤。另外，現行機械設計或機械設計基礎教材有關零件設計的內容主要是圍繞零件的強度設計展開，對零件的結構設計言之甚少，造成學生的結構設計能力較弱， 而實際機械設計中結構設計的工作量要遠大于強度設計的。

2. 提高課程設計教學效果采取的對策

2.1 做好學生的思想工作，提高學生對課程設計的興趣，充分調動其積極性

部分學生對課程設計興趣不高，在課程設計中不能積極主動地投入，最根本的原因是對課程設計的重要性和必要性認識不足，不清楚課程設計的作用、地位，以及對后續課程的影響，這就需要教師在布置任務時進行充分的說明和正確的引導， 使學生提高認識，端正態度，自覺地投入到課程設計工作中去。

在機械設計或機械設計基礎課程中，介紹各種常用機構及通用零部件的設計方法，這些內容一般自成章節，具有一定的相對獨立性，學生對各章節之間的聯系認識不夠明確。在此之前，學生已完成了基礎課程一系列先修基礎課程，如工程圖學、理論力學、材力力學、工程材料、加工工藝學等，但由于沒有進行綜合性的訓練，還不能熟練地應用這些知識解決工程問題。

2.2 強調對機械設計過程的理解與認識，培養學生的工程意識

課程設計的過程比結果更重要。課程設計最根本的目的是培養學生綜合運用所學知識解決工程問題的能力，使其初步掌握解決工程問題的一般過程和方法。強調機械設計過程主要有幾個方面：

一是了解完成一項機械設計項目要經過哪幾個階段，每個階段需要考慮哪些問題。學生在課程設計過程中之所以感到時間緊張，不完全是因為計算和繪圖的工作量太大，而在很大程度上是因為對機械設計的工作過程和一般規律理解不夠深刻，在拿到題目時一片茫然，不知道從何處著手，漫無目的的翻閱資料，或等待觀望，無謂地浪費時間；再者由于設計時考慮問題不全面，導致返工而浪費時間。學生若知道了機械設計的過程，也就明確了前進的方向，知道什么時候該干什么，每一步的前后有何關聯，做某項工作必須具備哪些條件，哪些是已知的，哪些是可以查到的，哪些是必須經過必要的預先計算得到，這樣就可以有條不紊地展開設計工作，不會顧此失彼，避免無謂的返工，也就不會感到時間緊張。

二是要學會面對工程問題時的解決思路和方法。課程設計的一個重要目的，就是培養學生設計機械產品時對創意的實現能力，雖然課程設計一般僅設計傳動系統，但其內容包含了機械設計過程的最關鍵部分：制定方案、工作能力設計計算、結構設計和各部分的協調等。理論課程與實際工程中所要解決的問題的區別在于， 前者是要求明確、規范化了的，而后者往往是籠統、模糊的。如何將敘述模糊、概括的設計要求進行明確、細化，從而將一個復雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡單問題，然后將這些問題逐個解決，最后再綜合起來，通過統一協調，得到一個系統完整的解決方案，并形成規范的圖紙和計算說明書等工程文件，學生必須在課程設計過程中認真實踐、體會，才能學到手，而掌握了這些思路和方法，對畢業設計和將來的實際工作都是非常有益的。

三是養成嚴謹細致、認真負責的工作作風。設計時要重視培養學生養成嚴謹細致、認真負責的良好工作作風，這也是工程技術人員的基本素質。要求學生在課程設計過程中，每一個數據，每一條線都要有所依據，不能想當然地隨意定，或者盲目地照搬手冊或圖例中的數據和結構。要讓學生意識到，在自己完成的說明書和圖紙上簽下自己的名字，就代表要為所提交的材料負責。

2.3 進行課程設計前做好充分的技術準備工作

課程設計之前，指導教師應與學生互相配合，做好充分的準備工作，主要包括以下幾個方面：

（1）講課時復習和補充必要的相關知識，如機械制圖、公差與互換性、工程材料與機械加工工藝等。學生所提交的設計說明書和圖紙存在的問題主要包括兩類，一類是純粹的繪圖錯誤，另一類是由于對公差與互換性、加工工藝等課程相關知識理解不夠而導致的制圖錯誤，主要是標注錯誤，比如形位公差、精度等級、粗糙度的選擇與標注錯誤以及尺寸鏈閉合等。有的課程，比如機械制圖，一般在大一完成，由于在后續課程中應用較少，到課程設計時很多知識已經淡忘，致使課程設計中出現過多的繪圖問題，即使一些最基本的標準件畫法（例如螺紋連接、齒輪、軸承等），都有不少同學畫錯。在機械設計課程中講到相關章節時， 附帶將一些課程設計中容易出現錯誤的問題回顧一下，這樣可以使學生加深印象，從而在課程設計中少犯繪圖錯誤，以便將主要精力放在設計上。比如講到螺紋聯接的類型時，結合每種聯接型式的特點回顧螺紋聯接的畫法，指出容易出現的錯誤；介紹齒輪結構設計時，復習齒輪嚙合位置的表達方法和齒輪零件工作圖的內容及常見問題；講解軸承類型時，結合軸承結構特點，回顧各種軸承的規定畫法以及特征畫法等。

（2）對課程設計中的關鍵問題，通過作業和討論課的形式，加深學生的理解和認識。比如軸系結構設計，是課設中學生感到的難點，教學中，可通過分析減速器各種軸系結構設計，比較軸上零件的布置，固定與定位、裝拆、軸承的類型和安裝，與密封形式等，分析比較軸系結構設計的正誤，引導學生通過討論來糾正設計中存在的問題，幫助其加深理解，提高認識，增進學生結構設計的能力。

（3）熟練運用技術標準、規范、設計手冊等有關設計資料，是機械設計人員的一項基本技能。在平時的作業中應該注意加入這方面的訓練內容，以提高學生查找設計資料的能力。

2.4 重視答辯與總結

答辯與總結是課程設計的最后一個重要環節。答辯是對學生設計成果的一種肯定，也是學生間、師生間相互交流的重要方式，是教師檢查設計質量高低的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中指正，答辯方式可以是單個學生或分小組答辯，由于教師時間緊，指導的人數多，采用小組答辯學生之間可以通過相互討論，培養學生的團隊精神，提高答辯效果。答辯時通過提問和質疑可以引發學生思考，幫助學生提高對機械設計過程的理解和認識水平。

總結包括學生在完成設計后的個人總結和指導教師在答辯后所作的集體總結與點評。學生通過認真總結，剖析自己設計中的得失、成敗，有助于進一步掌握設計方法和步驟，找出今后設計中應注意的問題。教師也要認真地對學生整體設計情況有一個針對性的總結，指出設計的不足，要肯定成績并給予鼓勵。通過系統總結和答辯，可使學生進一步發現設計計算和設計中存在的問題，進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而使學生有更大的收獲，圓滿地達到課程設計的目的與要求。需要特別說明的是，答辯之后教師的總結點評非常必要，學生經過課程設計的實踐之后，對教師的點評會有更深的體會。對機械設計中有些問題的認識，學生在課程設計過程中感覺到了，但限于實踐經驗和知識面，不能很清楚地歸納表達出來，這時教師進行總結和點評，常使學生有醍醐灌頂之感。

3. 結束語

課程設計在工科課程體系中承上啟下的特殊地位，決定了該課程對培養學生的工程意識、創新意識、使其形成初步機械設計能力和獨立處理工程問題的能力方面具有不可代替的作用。培養學生對機械設計的興趣是課程設計順利開展的前提，對機械設計過程的深刻理解與認識是學會解決工程問題的思路和方法的關鍵，充分的準備工作是基礎。只有這些工作都做好了，才能保證課程設計的教學效果。

[參考文獻]

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[3]范學兵. 機械設計課程設計多理念融合教學改革實踐探討[J]. 中國電力教育2012， （26）： 69-70.

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一、目前存在的問題

機械設計課程設計的傳統教學題目是減速器設計。它涵蓋了機械設計中所有基本通用零件的設計，而且體現了通用典型部件設計計算和機械系統設計概念和方法。課程設計是所學機械基礎系列課程的總結，綜合性很強，設計題目很成熟，與之配套的圖冊、手冊和課程設計指導書也一應俱全，這對于第一次搞綜合設計的學生有很大幫助。它對學生提高自身的系統學習能力，是一次很好的實踐機會。在教學過程中也發現了一些問題，主要是：

1．學生對課程設計興趣不高，學習態度不夠端正，不能積極主動地投入課程設計工作。有人認為課程設計就是畫圖，認為課程設計長期沿用減速器設計作為設計對象，內容陳舊、單一，設計過程太枯燥。

2．時間短，任務重；學生多，教師少。機械設計課程設計一般為期三周，學生需要完成二級齒輪減速器裝配草圖和正圖，關鍵傳動零件的零件圖，以及相關的設計計算說明書，時間非常緊張。課程設計期間，學生每天要工作10個小時以上，有時個別學生還需要熬通宵加班。

3．在設計過程中照搬照抄的現象較為突出。部分學生基于完成任務的觀點，設計過程中不注重自我獨立設計能力的培養，出現普遍的照抄圖冊中的減速器的結構，而不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、調整、和密封等問題。

4．相關課程基礎不夠扎實，直接影響了課程設計的效果和進度。除了機械設計基礎以外，課程設計要用到工程圖學、力學、工程材料、加工工藝以及互換性等多門課程的知識，這些課程中任何一門基礎不牢固，都會在課程設計中表現出來，影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中，工程圖學的影響尤為突出。

二、教學內容和方法的改進

1．課程設計題目多樣化和實用性。在進行理論教學時就對學生公布本學院各位老師的科研項目，讓學生們主動去找他們感興趣的內容，鼓勵他們積極參與。組織學生參加大學生機械創新大賽或者由學生聯系生產實踐自創設計題目，老師提供課程設計指導講義上的若干題目等,實踐證明這種形式大大增強了學生學習的積極性和主動性。

2．相關課程采用以項目為線索的教學方式。機械設計課程設計屬于實踐性教學環節，理論與實踐相結合的深度決定了本課程的教學質量。由于本課程設計與幾乎所有的基礎課程相關，質量保障必然要求上溯到這些課程。理論與實踐相結合的教學方法方面，要加強先修課程與課程設計的聯系。例如，在講制圖時，講到零件圖、裝配圖的表達方法、尺寸的標注、技術要求等等，要以課程設計中要涉及到的零部件為例。力學、材料、加工工藝以及互換性等也要以課程設計中涉及到的零部件的要求為例，逐個詳細介紹。

3．引進先進的繪圖工具，如CAD、Solidworks、ProE等。在講解Solidworks中的三維建模時，就以課程設計中常用的箱體、軸或齒輪為例，并且讓學生們在學習、設計完這些課程中相關內容后，不要把這些內容輕易丟掉，要好好保存，以便在課程設計中加以應用，這樣在課程設計時就可以節省很多時間。應用相關的電腦軟件，可以很方便地觀察出在改變某一設計參數時，設計結果和承載能力的變化。

4.采用提前預做的辦法，例如在講授機械設計課程時，等到講完齒輪、軸、軸承、聯軸器等章節時，可以讓學生們做一個大作業。大作業的內容就是軸及軸上零件的設計、定位以及安裝問題，這樣就可以讓學生們提前熟悉課程設計的過程及方法，做完作業的資料也不要丟棄，等到真正課程設計時可以再用或參考。

5．改進以往的一位教師指導多位學生與一名學生由固定的一位老師去指導的做法。以前，一名教師指導多名學生，這有很多弊端。教師本身的精力有限，再加上專業與學識的限制， 指導多名學生會感到力不從心，效果不會太好。因此，學生做課程設計時要由與設計內容相關的科研教師的團隊去指導，這樣，可能一個教師指導多個學生，也可能一個學生的課程設計由多名教師去指導。老師與學生應根據他們的設計內容與擅長專業自由組合，這樣設計出來的題目就更專業，更符合生產實際。

6．學院可以有計劃地安排教師到相關企業、廠礦等進行調研和專業實踐，了解新設備， 學習所教專業在生產實踐中應用的新知識、 新技能、 新工藝和新方法，以此促使教師加快對現代化設計技術的了解和掌握，促使教師結合企業的生產實際不斷完善教學內容，深入了解機械創新設計的理念，提高教師的專業水平和實踐能力。

三、考核及答辯

堅持進行課程設計總結和答辯，在完成課程設計以后，要對課程設計進行總結。要求學生對所進行的設計做一個比較系統、全面的回顧和總結，把還未弄懂或尚未考慮的問題弄懂， 學生將會獲得更大收獲。答辯結束后，學生必須要修改課程設計里面出現的錯誤，尤其是結構錯誤。由于學生的設計成果是以電腦繪圖和word文檔編輯，再打印出來的形式提交,為了真實、合理地反映學生的實際設計水平,指導老師加強設計中的階段性抽查考核,并以此作為評定學生最終設計成績的一個重要依據。老師想檢查哪個同學的圖,可以隨時讓他發來。學生在最終提交打印圖紙和文檔的同時也需提交電子稿,這些都有利于督促每個學生都去認真分析研究,積極動手設計,提升實踐教學效果,也有利于教師及時發現問題、解決問題。

四、結束語

機械設計課程設計是一個涉及多方面知識的重要教學環節，如何抓好這一教學環節是一個需要認真探討的問題。企業需要的是實用型人才，因此我們的教學實踐應以培養學生的工程意識，提高學生的工程素質，增強學生的工程能力為目標。因此，每一個從事機械設計課程設計教學的教師，都要拋棄傳統教學方法中的不合理做法，努力探索課程設計教學改革之路，使學生的知識結構適應社會發展的需要，培養出符合時代要求的具有創新精神的機械行業的人才。實踐證明，改革后的機械設計課程設計教學體系調動了學生學習的積極性，學生機械設計的水平明顯提高。

參考文獻：

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[2]龔溎義.機械設計課程設計指導書.高等教育出版社,2006

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[4]賈吉林.機械設計課程設計教學改革與探索. 機械管理開發,2009(8)：151～152

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目前，我國大多數高校機械類學生通常在第5學期進行機械設計課程設計，該設計是學生學完工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計課程后完成的一門較為綜合的課程設計，同時，這也是為學生畢業設計和今后工作后機械設計能力培養奠定一定基礎。但是長期一成不變的課程設計時間和題目，以及傳統的教學模式，早已不能滿足現代信息快速發展的今天。

1.傳統的課程設計時間短。機械設計課程設計通常是在《機械設計》課程結束以后的3周內進行，在期末的這3周中學生考試科目較多，很難集中精力集中時間做好課程設計。由于目前招生人數的增加，而指導老師的數量并沒有增加，這就造成了老師精力不足，最終導致課程設計的質量越來越低。學生沒有足夠的時間保證，導致學生思考問題不認真、不周全，照搬照抄，計算繪圖盲目倉促，難以達到課程設計所設置的目的要求。課程設計由于時間緊張，工作量大，老師不能及時地鼓勵學生的創新設計，從而限制了學生創新能力的培養。而對于學生單一的、不協作的課程設計，時間緊張，思維狹窄而受限就更難以充分發揮學生的創新才能。雖然有一些學生有好的想法，但是沒有充足的時間考慮，加上老師對學生的監管不到位，沒有老師的認真點撥和指導導致學生的創新能力受到限制。

2.課程設計題目陳舊、缺乏創新。機械設計課程設計通常選擇一般用途的機械傳動裝置或簡單機械。通常以齒輪減速器或蝸桿減速器為主體的機械傳動裝置作為設計課題。因為減速器包括了機械設計課程的大部分零件，具有典型的代表性。傳統的課程設計重點是鞏固和加強所學的理論知識，設計題目和給定數據多年不變，只需要按設計任務中給定的數據、方案及規定的設計方法完成一定的工作量即可，這就導致了相互抄襲的后果。學生缺乏主動性、積極性，教師缺乏新思維，師生同受其害。同時，傳統課程設計題目與專業、畢業設計相關度不大，使得學生所學專業課程無用武之地，缺乏學習興趣，設計與專業課程學習不同步達不到學以致用的目的和充分培養學生理論聯系實際的能力。

3.考核方式較為傳統死板，沒有調動學生的積極性。教師對課程設計的考核方式也過于簡單，學生最后提交的是圖紙說明書等紙質材料，由于學生考試的穿插，加上期末老師的年終總結任務較多，用于集中指導的時間少，教師只憑印象批閱說明書和圖紙，自行決斷，確定最終得分。整個課程設計過程前期組織動員工作準備不充分，缺乏師生的交流與互動，對學生的監督與管理不嚴，部分學生的抄襲很難評判。考核缺乏標準性和透明度，助長了懶惰學生抄襲的不良風氣，影響了勤奮好學學生的積極性，嚴重違背了課程設計教學的初衷。

二、改革手段和方法

針對目前課程設計學生態度不積極、時間較短、流于形式等現象，我們就本科生專業實習提出“長時間課程設計”的概念，即在機械設計課程初進行持續近一個學期的時間，以加強學生創新能力訓練，鍛煉學生在工作中解決實際問題的能力。這一概念通過近幾年的實施取得了一定的成果，但有些方式仍需繼續探討。

1.采用“化整為零”法。通過將課程設計融入平時課程作業中，學生在進行課程學習時，有的放矢，應用所學知識完成課程設計計算工作；課程設計中先進設計方法和手段的訓練，使學生在實踐中應用設計軟件，掌握三維建模知識，了解虛擬裝配過程。在平時上課時完成課程設計的計算部分，課程設計節省的計算時間用于對學生的應用現代設計軟件，開展先進設計方法訓練及應用；增強實踐性環節教學，建議實驗室允許學生借出減速器模型，在課程設計室內使用，從而通過先進設計方法訓練和增強實踐能力，提高學生設計能力和綜合素質。“化整為零”法推動課程設計的改革。根據教學大綱的要求，在不減少學生的設計工作量的前提下，采用“化整為零”法來完成課程設計任務，就是在開始講述機械設計部分的時候就把課程設計任務書發給學生，將課程設計的部分計算內容（如帶傳動設計、齒輪傳動的設計）放在機械設計課程教學時，作為課外作業布置給學生，這樣可以發揮學生學習的主動性和積極性，同時老師在日常教學期間通過批改課程設計作業，及時地發現學生的計算錯誤或不合理的設計，督促學生及時改正。

2.在課程設計中引入現代設計軟件，提高學生的興趣。學生在機械制圖課程教學中已經學習了Auto-CAD，但是沒有把它與具體的工程設計結合起來。我們根據學生的具體情況，在課程設計中以不同的方式把計算機CAD技術應用到設計中，鼓勵一般的學生能夠進行零件的平面CAD繪圖，對于基礎好的學生鼓勵他們對零件進行三維CAD繪圖或者運用UG、Pro/E、SolidWorks軟件繪圖，也可以在電腦上完成裝配圖的繪制。機械設計基礎的課程設計并不是孤立的，它不僅是與任課指導教師有關的教學活動，也是在先修的相關課程基礎上的實踐教學環節。因此，可在設計中聘請制圖、公差、力學等相關課程的教師，從各個不同的角度加強業務指導，進一步提高學生的工程素養和素質。

3.結合機械創新設計第二課堂，提高學生創新能力。為避免設計的雷同，采用多題目、多數據，將全班分成若干小組，每組3～5人，經小組成員民主選出組長全面負責設計工作，小組各成員按照自己的學習優勢進行合理分工：數據計算與整理、查閱手冊資料、繪制圖樣、三維造型與裝配等，每人各負其責，獨立完成，但要數據共享，步調一致。由于學生缺乏實際經驗，往往需要對某些結構不夠合理的地方進行多次修改，采用軟件只需修改零件某個參數的數值即可完成整體修改，方便省時，且整個設計過程符合學生的認知規律，使學生能夠更加深入地理解設計的內涵，并可以直觀地看到自己的設計成果，增強學生的成就感。采取靈活多樣的教學方法，根據設計對象的不同和設計過程中隨時出現的具體問題，針對年輕人思想活躍的特點，鼓勵學生在總結前人經驗的基礎上有所創新，引導學生獲取知識與方法。此外，在設計節點組織學生相互間互查，以提高其對技術文件的審核、鑒定的能力，以及對工作精益求精的態度和責任感。采用第二課堂和課程設計想結合的方式，設立專項基金，針對學有余力的學生，激勵其進行創新性實驗研究。根據所申請項目的內容及課題完成情況進行審批，給予一定額度的資金支持并配備專門教師給予指導。對于特色較為鮮明、成果比較出眾的項目資助其申報發明專利、撰寫論文和參與學術交流，并優先推薦評選“國家大學生創新性實驗計劃”。同時，積極創造條件、出臺措施，鼓勵學生參加教師的科研項目，給學生提供廣闊的自由發展平臺與空間。

4.結合科研項目提高教師的積極性。這雖然加大了教學的難度，要求教師具備扎實的工程功底，但既滿足理論聯系實際的要求，又可達到綜合訓練的目的，讓學生體會到機械設計中既要參考原有樣機，又要積極思考，有所創新，對提高學生的設計水平和促進教師教學水平的提高都非常有益。需要注意的是選題的適當和題目的相對穩定，并設立合適的考核節點，對課程設計的全過程進行約束和監督，以利完成課程設計的教學要求。在《機械設計基礎》課程伊始，即下達設計任務，通過系統的設計任務將原教學內容中相互獨立且略顯繁雜的知識點聯系起來，置學生于實際的工作情境之中，使其切身去解讀一個機械裝置的實際設計過程，并掌握由此所涉及到的原理、知識以及問題解決思路和方法。帶著問題來學習課程，設計中每一步結果的取得，無論是數據還是結構，都與教學的各章節密切相關。在教學中進行實際工作的演練，是抽象知識與具體行動的有機融合，能夠極大地激發學生的學習興趣和學習潛力，鍛煉學生的實戰設計能力，培養全面的設計素質，為課程設計的順利完成奠定良好基礎。

三、結論

經過幾輪的課程設計實踐，本項目取得如下成果：

1.針對學生能力，開展分層次教學，讓學有余力的同學利用課程設計的平臺鍛煉三維建模能力，二維繪圖能力，并起到輻射帶動作用；

2.以“做中學”的模式讓學生自主自發學習應用先進的設計軟件，一方面提高了他們軟件水平，另一方面，提高了他們的自信心和主動性，促使他們掌握了一種有別于死記硬背的新的學習方法。

作者:李霞 陳建萍 魏敏 葛云 單位:石河子大學機械電氣工程學院 新疆交通職業技術學院汽車與機電工程學院

參考文獻：

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[2]易傳佩.機械設計課程設計融入課堂教學的探索[J].職業技術教育，2007，（14）：20-21.

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中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.08.025

On Mechanical Course Experiment and Course

Design Comprehensive Reform

ZHANG Lingli， ZHAO Jian， WANG Wenjin， ZHANG Jing

（School of Control and Mechanical Engineering， Tianjin Chengjian University， Tianjin 300384）

Abstract： On the basis of surveying and analyzing mechanical courses in university. It is analyzed and summarized in the paper against to the existing problems of experimental and course design for mechanical courses in the teaching link. The comprehensive reform exploration has been carried on the teaching of mechanical course experimental and course design in the aspect of teaching system， methods， ways and means. It is illustrated that those teaching reform methods have remarkable effects in aspect of improving engineering thought and ability for mechanical undergraduates.

Keywords： comprehensive teaching reform; course experimental; course design; practical undergraduate

根據機械類本科人才培養要求及社會發展需要，學生在校期間應得到系統化工程實踐能力和創新能力的培養，具體表現在識圖及工程語義的表達及其包括機械產品的加工、制造、裝配和調試等實踐能力。因此，對機械類本科生在校期間應注重這兩方面的培養。機械類本科生所學主干課程的實踐教學包括實驗和課程設計兩部分，它們是培養學生工程實踐能力和創新能力的重要環節。

目前，本科院校開設的機械基礎實驗所涉及的教學課程較多，但各門課程的實驗各自獨立開設，互不聯系，沒有從專業培養的目標和課程綜合學習的角度出發，形成機械基礎綜合實驗教學體系。實驗室能開設的實驗多為常規驗證性的，內容較為陳舊，實驗手段較落后，設計性和創新性的綜合實驗很少;實驗僅僅作為理論課的輔助教學，學生也不重視，實驗的成績并不能反映出學生真實的實驗能力和水平;在實驗教學方式上，學生只能按照教師事先搭接好的實驗平臺和設計好的實驗步驟進行操作，讀取實驗數據及進行數據處理，這種實驗教學方法嚴重制約了學生實際動手能力和創新能力的培養。①

在課程設計教學實踐中，很多院校在選擇設計題目時一直選用傳統、單一的二級減速器，雖然減速器的設計包含了齒輪、軸和軸承等典型軸系零件的設計，學生所學到的知識也能得到較全面的綜合應用，但是中國制造業的不斷發展，又對機械類專業設計者提出了新要求，在這種形勢下，以往的教學模式暴露出了諸多問題，具體表現為：設計題目相對單一，設計參數數量不足，導致部分同學的設計結果雷同，存在抄襲現象;②學生盲目模仿，甚至照搬照抄;在結構設計中，存在不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、和密封等問題。③這些都致使學生的設計能力及創新能力得不到應有的鍛煉。

針對上述問題，結合機械專業特點，本文主要從機械類本科生所學主干課程的實驗教學和課程設計入手，提出一套面向機械類學生綜合創新能力培養的教學改革方案。

1 改革實驗教學，建立全新的基礎實驗教學體系

遵循模仿、掌握、熟練和創新的認識規律，必要的基礎實驗應該保留，設計性、創新性、綜合性實驗的比例適當增加，通過綜合性實驗項目和開放性課外創新實踐教學活動，培養學生在機械設計方面的創新能力和密切配合的團隊精神。

（1）整合實驗內容，建立科學完整的實驗體系。突破實驗原有的課程界限，把一部分實驗內容采用單元形式進行教學，每一單元設計一組實驗，再把另一部分實驗內容組合在一起，設置成為機械基礎綜合實驗單元，形成分層次的實驗教學。各實驗單元既互相獨立又相互聯系。機械基礎綜合實驗教學內容分三個層次：基礎實驗、綜合設計性實驗、創新性實驗，通過綜合設計性實驗項目和科技創新活動，既提高了學生對機械產品的創新思維能力，又培養了相互協作的團隊精神。

（2）改革實驗教學方法，引入案例式實驗教學手段。在實驗教學中引入案例式教學手段，教師應根據教學目標，用典型的教學案例將機、電知識結合在一起，調動學生參與討論、分析及實踐的積極性，進一步提高學生認識、分析和解決工程實際問題以及理論聯系實際的能力，形成培養創新思維意識、自主學習方法、溝通能力和合作精神能力的一種教學方法。

（3）創設開放性實驗，培養學生創新意識。在規定范圍內允許學生自選實驗題目，由學生自行設計實驗，整個實驗過程在教師的指導下獨立完成，無固定實驗模式，這種教學模式既能讓學生認識到機械方案設計的重要性，又強化了學生獨立設計的意識和動手能力。同時，增加成果展示和學生互評環節，促進創新經驗交流和創新意識的激發。

（4）探索設計性、綜合性和創新性實驗的教學模式。嘗試在設計性、綜合性和創新性實驗過程采用自主形式，即允許學生自選實驗題目。例如，機電系統創意組合搭接實驗，這個實驗完全由學生自己設計傳動方案，整個裝配、調整、測試、數據采集及分析過程也由學生獨立完成。這樣就極大地調動了學生動手的興趣，這種實驗教學模式排除了由教師統一定傳動方案、實驗步驟，禁錮學生創新思維的現象。

（5）開放實驗室，開展課外實踐性教學活動。將實驗室作為學生的課外科技創新活動基地，教師引導學生自由組建項目小組，由學生自行尋找課題或根據競賽主題確定題目，進行方案設計論證，通過小組分析、研究和討論確定項目內容，最終根據設計思想和創意理念，在教師指導下形成設計作品，作品可參加校級或市級機械創新大賽，在實踐過程中促進學生間交流，拓寬知識面，開闊眼界。同時，可以將學生暴露出的問題進行總結并引入到實驗教學中，使實驗教學和課外科技創新活動形成良性循環。

2 改革課程設計教學，培養學生的工程應用能力

課程設計環節實踐性和實用性強，結合機械類專業特色，培養學生“學以致用”成為應用型創新人才，為后續面向卓越工程師培養的課程教學體制改革進行有益的初步探索。

（1）改革課程設計內容，引入“能力導向”原則。能力導向原則是以能力為中心設計課程體系，以能力為目標改進教學方法，以能力為標準考評教學效果。④⑤面向機械類學生，我們以學生為中心，以能力導向為原則，構建了完善的課程設計教學體系，目標是培養學生基本設計能力和創新性設計能力，專業設計能力和相關專業設計能力。根據學校自身特色和社會需要擬定課程設計題目，打破傳統設計兩級齒輪減速器局限，在部分有能力的同學中開設創新性設計內容，選定以工程實際為背景的設計題目，把構思、方案設計、功能設計、結構設計、優化設計與CAD相結合，并進行系統訓練，形成一個面向工程實踐的教學體系。

（2）把學生的課外創新設計作品，納入到課程設計教學環節。在部分有能力的同學中開展課外創新性設計活動，設計過程嘗試采用項目式實踐模式，教師提出項目的目標，不規定題目，不指定方法，不提供參考資料;由學生自行探索，允許幾個人組成小組，共同完成項目，成果可以作為課程設計的教學環節進行考核。這種教學模式既培養了團隊合作的能力，又培養了學生的創新能力，極大地挖掘了學生的潛力。

（3）將CAD（計算機輔助設計）運用到課程設計中，提高繪圖效率。把現代設計手段引入到課程設計中，如利用機械專業常用設計軟件AutoCAD、PRO/E、UG、SolidWorks等，鼓勵學生使用計算機輔助設計軟件構建三維模型，實現運動和裝配仿真等，最后可將零件的三維實體模型轉換為二維工程圖，并進一步完成尺寸和公差的標注，這樣，既激發了學生的學習熱情，又將學生從繁雜的繪圖中解放出來，提高繪圖效率，同時，學生對整個設計過程及結果具有更加直觀和形象的了解，使學生將注意力集中在設計方法上，有更多時間去思考產品的整體設計、細節設計及創新設計，真正體驗到機械設計的樂趣。

3 開辟第二課堂，調動學生的學習興趣

利用實驗和課程設計這兩個實踐教學環節組織學生進行課外科技創新活動，通過課外實踐性教學活動，鍛煉學生從方案確定、到結構設計、再到工藝實現等工程實踐能力，培養學生的創新設計能力、綜合設計能力、動手能力、工程實踐能力和團隊協作精神，調動學生學習興趣，挖掘學生自身潛力，施展學生創造才能。一方面，實驗教學、課程設計等可以為課外實踐性教學活動打下良好的實踐基礎;另一方面，課外實踐性教學活動又使實驗教學、課程設計得到了延伸。例如我校機械專業的同學，6人自由組成一設計小組，進行機械創新設計，學生們從設計方案的確定、參數的選擇，零件的設計、校核及繪圖再到零件的加工等都是在教師的指導下獨立完成，其中一組同學設計的產品“思維空間”平面機構創意組合演示教具，參加全國第六屆機械創新大賽和天津市第五屆機械創新大賽，分別獲二等獎和一等獎榮譽。通過我校的教學實踐改革證明，學生主動學習、溝通能力、理論聯系實際和創新思維意識有了很大的提高。

4 結語

本文立足機械類本科生所學主干課程的課程實驗和課程設計，通過具體實踐教學和學生第二課堂，就教學體系、教學內容、教學方法和教學手段等方面進行全面改革，提出了以學生為中心，教師為主導，注重動手能力的培養，發揮學生的想象力，使學生在獲取知識（自學）、共享知識（團隊工作）、應用知識（解決問題）、總結知識（創新）和傳播知識（溝通）過程中得到能力提升的改革思路，教學改革已初見成效。實踐證明，這種改革更能充分地調動學生的學習和創新的積極性，提高學生實際動手能力、協作能力及創新能力，教學效果顯著，為把學生培養成應用型本科人才打下了良好的基礎。

參考文獻

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[2] 涂德浴，陳富強，許愛瑾，路曼.機械基礎主干課程體系建設及教改實踐[J].安徽工業大學學報社會科學版，2012.

篇5

引言

機械產品往往由于喪失精度而報廢，周期性檢修的實質就是對其精度的檢定和修復，沒有足夠的幾何精度，機械產品就失去了使用價值。因此，從理論上講，無論何種生產類型、何種功能要求，都應該對零件的幾何要素提出精度要求。精度設計用以確定機械各零件幾何要素的公差。機械產品的精度設計是聯系產品使用性能和生產制造過程的橋梁[1]，精度設計給定的公差等級、采用的公差原則對生產設備的選擇、工裝夾具的設計和制造、檢驗方法的制定等方面有著決定作用，它直接影響著生產成本的高低，進而影響著產品的市場競爭能力。

《互換性與測量技術基礎》是高等院校機械類、儀器儀表類和機電相結合類各專業必需的主干技術基礎課程[2]，涵蓋了幾何精度設計與檢測兩方面的內容。在幾年的教學實踐中發現以下問題：

（1）學生沒有充分意識到幾何精度對機械產品使用性能的重要性。在課程設計和畢業設計時，只做完系統設計與參數設計，精度設計基本就沒做或者很少做。

（2）學生不具備相應的精度設計能力，不能靈活運用所學的相關知識進行機械產品設計。在課程設計和畢業設計時，精度的確定并沒有考慮產品的性能要求和生產成本之間的關系，所做的設計在目前生產條件下無法制造生產，或者造成生產成本的增加。

（3）學生不能正確運用設計標準和規范。比如，在齒輪的設計中，圖紙表達不完善，參數表只有結構參數的內容，而沒有精度參數的內容，甚至沒有參數表；標準件并沒有按照國家標準選用規格；已廢除的國標仍在使用。

鑒于此，作者對課程教學進行研究，并進行大膽嘗試與改革。

一、建設課程群，確立精度設計地位

課程群是為完善同一施教對象的認知結構，而將本專業或跨專業培養方案中若干門在知識、方法、問題等方面有邏輯聯系的課程加以整合而成的課程體系[3]。以實現學生綜合設計能力、創新能力為培養目標，把“機械制圖”、“機械原理”、“機械設計”、“互換性與測量技術”4門課程的各教學環節進行優化重組融合，形成機械類專業基礎課群。機械產品的設計過程通常可分為三個階段：系統設計、參數設計和精度設計[4]。如果說系統設計為機械產品的一次設計，那么精度設計就是系統的三次設計。系統設計以整機的功能為目標而進行的機械基本工作原理和總體布局設計，是運動學的設計，主要由機械原理課程承擔；參數設計以保證系統的能量轉換和工作壽命來確定機構各零件幾何要素的公稱值，由機械設計課程承擔；精度設計以保證機械產品的性能要求同時考慮制造的經濟性來確定機械各零件幾何要素的允許誤差，由互換性與測量技術課程承擔。

通過分析，互換性與技術測量課程的教學內容應該以精度設計為主線，以提高精度設計能力為目標，和機械原理課程及機械設計課程共同研究機械產品的設計。

二、設計性能檢測實驗，增強精度設計意識

在幾年的教學實踐中發現，學生能夠理解機械結構參數對機械性能的重要性，卻認識不到幾何精度對機械性能的重要影響，甚至錯誤的認為機械設計就是做系統設計和參數設計，認為精度無關緊要。

為了更好的幫助學生理解幾何精度設計在生產實際中的應用，體會幾何精度對機械產品性能的重要影響，增強學生綜合運用知識能力，強化機械設計、幾何精度和機械制造之間的相關性，指導畢業生研制出機械性能檢測實驗臺，使學生通過實驗，切身體驗幾何精度對機械產品性能的影響，增強精度設計意識。

本實驗臺的整體結構系統圖如圖1所示：

圖1：機械性能檢測實驗臺整體結構系統圖

直流電機作為動力通過一個一級傳動機構驅動發電機工作，并設計的檢測系統（傳感器、采集卡、PC機自行開發的測試系統）對其性能指標進行檢測，如傳動效率、振動、噪聲、溫度等。傳動機構的主要零件是可以拆裝的，同時，主要零部件配備有多套（結構參數相同，僅精度不同）。實驗時，學生組裝不同精度的傳動機構，進行整機運行，通過測試性能指標比較來反映整機的運行性能。

通過本實驗可以加強學生對幾何精度影響產品使用性能的主要認識，增強工程意識，并通過此綜合實驗培養學生綜合運用所學相關知識的能力。

三、進行綜合設計，提高精度設計能力

依據機械類專業教學計劃，機械原理課程和機械設計課程及互換性與測量技術課程一般都安排有相應的2～3周的課程設計。課程設計一般要求學生在相對集中的時間內運用所學的相關知識完成一個具體的小設計[5]。目前，一般教學安排都是每門課程獨立安排相應的課程設計，而這樣做的結果對學生造成一種誤導，形成“機械設計就是系統設計”，或者“機械設計就是參數設計”，“質量（使用性能）是檢驗出來的”等錯誤認識；同時也不能增強學生綜合設計能力的培養；另外，也不利于“培養學生的工程實踐能力和創新能力”教學目標的實現。以至于做畢業設計甚至在實際工作中，出現圖紙表達不清楚、不合理、不符合規范，或者設計出來的產品依據目前的生產條件根本沒法生產或者是生產成本過高等問題。

針對以上問題，把機械原理課程設計、機械設計課程設計及互換性與技術測量課程設計進行優化、整合。以培養綜合設計能力為目標，進行綜合性課課程設計。

（一）課程設計內容優化改革

目前，機械設計課程設計所做的機械產品設計基本上都是只考慮系統設計和參數設計，至于精度設計，基本就沒做或者做的很少，有的只是在圖紙上參照相關的設計做了些公差標注，至于為什么要選用這些精度項目？為什么要確定如此精度？學生基本就不知道。

曾經針對此問題，提出在互換性與測量技術課程設計調整精度設計的內容，讓學生各自找出自己所做的機械設計課程設計，對整個設計進行完善。學生在系統設計和參數設計的基礎上進行精度設計，并對前期的錯誤進行更正，形成完整的機械產品技術資料。

通過此項改革，提升了學生對精度設計在機械產品設計的重要性認識，但是，這樣就會由于工作的不連續就耽誤了很多時間。首先，對機械設計課程設計、機械原理課程設計、互換性與技術測量課程設計時間進行調整，調整為同時進行；然后，對其設計內容進行整合，取消原來的獨立課程設計，實行綜合課程設計，涵蓋系統設計、參數設計、精度設計等內容。

（二）選題來源于工程實際

目前，機械設計課程設計題目大多是“一級或二級齒輪減速器”的設計，它涵蓋了“機械設計”課程中大部分內容，有助于學生加強相關的知識的綜合運用能力，但這樣就出現題目單一化，不能充分調動學生的創新意識。通過對以往的課程設計答辯情況來看，部分學生曾出現抄襲現象。基于此，課程設計的選題來源于工程實際，解決所在城市廠礦的實際問題。根據任務的大小對學生進行分組，使學生協同完成整個設計任務，而所做設計是否能滿足實際需要，可以直接在生產中得到檢驗，在工程實際中體會精度設計與生產性能及生產成本的關系，增強學生的工程意識。另外，設計要變為產品，圖紙是設計工作者和制造工作者之間的溝通語言，這樣，圖紙的表達必須規范。學生在實際工程中體會圖紙表達規范化的重要性，并能運用國標進行規范化設計。

四、改革考核辦法，激發學生學習動力

以往，對于課程設計的考核方法是“考勤（10%）+報告（20%）+答辯（70%）”，這種考核辦法能夠使老師對學生的知識及素質得到全面的考核。但對學生來說有種“課程到此為止”的感覺，學生只知道自己的一個綜合分數，并不知道自己掌握的相應知識到何種程度，是否滿足工程實際所需？或者對于實際工程，還需要哪此方面的知識？其它同學是個什么樣的水平？

一種理想的課程考核模式，應該能夠全面、正確、有效地實現檢查評價、教育激勵、診斷反饋和導向等多種功能[6，7]。因此，在對精度設計進行考核時，采取了以下措施：

1．學生作為評委對學生進行答辯。這時，老師只是作為場外指導，對學生解答不了，而對他們的能力提升有關鍵作用的知識點做出解釋和闡述，同時也從學生的答辯時所提的問題及回答情況對答辯學生和答辯評委的知識和能力掌握程度做出全面判斷。

2．指導老師和學生進行互動，并做總結。在答辯進行完畢，指導老師就精度設計和學生進行互動，學生在互動中調動學習的積極性，并能對知識理解的更深刻。然后通過老師的總結，使學生對精度設計的脈絡有個更清楚的知識，能夠掌握精度設計的要領，并能體會精度設計在機械產品設計中的地位。從而激發學生學習知識的積極性和動力。

五、結束語

精度設計作為機械產品設計的一個重要環節，在理論教學與實踐教學中應該加強學生精度設計能力的培養。近年的教學實踐，學生精度設計能力有了很大的提高，為以后的畢業設計和工作打下良好的基礎。

[參考文獻]

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篇6

[中圖分類號] G42 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）03-0079-0002

《機械設計基礎課程設計》是高職院校機械專業設置的一項實訓環節，是學生首次運用機械設計基礎及其他先修課程的理論知識解決工程實際問題的實踐。通過課程設計，學生可初步掌握簡單機械裝置的設計方法和步驟，可以了解機械設計的一般程序，熟悉和掌握機械設計的基本方法及步驟，學會查找和運用有關技術信息及資料，逐步培養創造性思維能力和增強獨立、全面、科學的工程設計能力。

一、高職高專機械設計課程設計的現狀

目前，高職院校機械類及近機械類專業課程設計一般采用減速器為設計對象，設計題目一般為單級直齒圓柱齒輪減速器。設計內容包括電動機選型、傳動方案選擇、v帶傳動設計、傳動零件設計、強度校核、減速器箱體設計、螺栓連接選型、鍵連接選型、方式設計、附件設計等。設計的工作量為減速器裝配圖一張、齒輪和軸類零件工作圖各一張、設計計算說明書一份。以往的教學方式也一直沿用傳統的機械設計方法：計算、查資料、圖板或Autocad繪圖。整個過程要求學生思路清晰，基礎知識尤其是二維制圖讀圖基本功扎實，但由于高職高專的學生理論基礎與綜合能力相對較薄弱，設計計算、分析、繪圖能力相對較差，很多學生在繪圖的過程當中對基本的三視圖關系解讀困難，在工程制圖時對設計中零部件內容，裝配關系不了解，導致信心不足及后面的胡編亂造、抄襲、敷衍了事，達不到課程設計的最終目的。

二、在課程設計中使用三維設計軟件的可行性和必要性

隨著CAD/CAM 技術的飛速發展和日益普及，基于三維模型的設計已日益發展和成熟，高職高專近機類的專業，在開設機械設計課程及計算機輔助繪圖的同時，也開設了三維軟件如Pro/E、UG、Catia等課程。筆者多年來從事機械設計基礎及三維設計軟件教學，從多年的教學反饋來看，由于基于三維模型的設計相對直觀，解決了令很大一部分學生讀圖識圖的困難，學生學習的興趣很高。從教學的效果來看，學生用三維軟件進行課程設計是完全可行的。但由于課程設置和學時編排困難等原因造成機械設計與三維設計軟件課程的教學始終沒有有效地結合起來。一方面，學生在做課程設計時普遍感覺抽象，很多學生感覺困難甚至放棄，從而出現設計抄襲現象嚴重，教學效果甚微的情況。另一方面，學生學完三維軟件后也沒有有效地加以實踐。因此，應將三維軟件應用于機械設計的課程設計甚至是后期的畢業設計，可以在很大程度上提高高職高專學生對課程設計的積極性，實現課程設計的最終目的，也能將三維設計軟件有效應用于機械設計，培養出能適應CAD/CAM 技術的飛速發展、適應企業新技術快速發展的高技能人才。

三、UG軟件為機械設計基礎課程設計提供的功能

（一）三維實體建模與修改

機械設計基礎課程設計強調邊計算、邊修改、邊畫圖的三邊設計過程，畫圖與計算修改是互相補充，交叉進行的，一些零件的尺寸可以通過經驗公式獲得，但有一些零件的尺寸則需要通過畫圖、即裝配后根據結構才能確定。如減速器箱體的結構設計中，因為箱體中大部分尺寸的確定都是和其他零件尤其是軸系零件安裝定位的整體設計要求相關聯的，很容易出現嚴重的設計錯誤卻難以發現的情況，發現后修改也相當困難，有時甚至需要重新畫圖。

UG軟件的裝配建模是用于產品的模擬裝配，支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。即在裝配過程中可以直接建立和編緝組件，一邊裝配一邊建立組件，可以及時發現設計中的問題并進行修改，所有修改直接反映到組件部件文件；也可以獨立創建單個組件部件，然后添加到裝配體中，一旦對組件部件進行了修改，所有引用該組件的裝配體自動更新。這就為機械設計的邊畫圖邊修改的交叉進行提供了技術便利。

（二）裝配與拆裝動畫

UG軟件的裝配爆炸圖能將裝配體中的組件沿指定的方向和距離偏離原來的實際裝配位置，用來表達裝配體中各組件的裝配關系。此外，UG軟件提供的裝配序列可以使用戶控制一個裝配體的裝配和拆卸順序，并可以創建動畫模擬組件的安裝和拆卸過程。教師可以在指導設計過程當中應用裝配爆炸圖對減速器箱體中的零件裝配關系進行很輕松的講解，學生做完設計后也可以對成果進行裝配演示，極大程度改變了傳統的二維設計中學生不理解，教師不知如何教的現狀。

（三）出具裝配及零件的二維工程圖

課程設計的難點是在裝配圖的繪制上，學生由于空間與平面的思維轉換能力不足，不管是手工繪圖還是Autocad繪圖，常出現讀圖制圖困難的情況。而UG軟件的二維工程圖紙可以由三維模型自動生成，且圖紙嚴格地與三維模型相關，設計的三維模型有修改會及時反映到二維工程圖中，輔助學生進行三維與二維之間的轉換，從而也鞏固和提高了學生的二維平面圖的讀圖制圖能力。

四、運用UG軟件進行機械設計基礎課程設計的實施辦法和建議

教師在課程設計中所起的作用主要是引導，引導學生綜合利用所學知識進行設計，教會學生查資料的方法，培養學生獨立解決問題的能力及與其他小組成員協同合作的能力。減速器的零件設計中，很多零件是標準件，教師可以引導學生運用設計軟件的外掛建立如螺栓螺母齒輪的三維模型，以減輕學生建立零件的負擔，從而將更多的精力放在結構設計上。

機械設計基礎課程設計最終要以一定的設計結果表現出來，傳統的機械設計課程設計要求學生最終上交的設計結果材料包括設計說明書、一張減速器裝配圖和若干張零件圖，設計成績的評定多數是以只看圖紙的方式，而運用UG軟件輔助進行的課程設計最大的弊端與多數應用計算機輔助繪圖一樣，很容易發生學生之間互相抄襲的現象。所以，在設計時應適當進行分組，每組學生給定不同的數據。此外，設計成績的評定方式，采用成果匯報及答辯、平時設計表現相結合的方式。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設計質量高低最有效的手段。通過答辯老師能夠發現總結設計過程中所存在的問題，同時也是學生自我檢驗的最有效的方式，通過答辯鍛煉了學生的語言組織和表達能力，有利于培養學生宏觀地看待問題的能力和總結能力。

五、結 語

在CAD/CAM技術迅猛發展的形勢下，高職高專的機械設計教學方式也要相應地進行改革與創新，在課程設計中運用現代設計方法，進一步開闊學生工程設計思路，提高學生工程設計水平與設計創新能力，能夠很大程度地激發高職高專學生學習機械設計的興趣，全方位提高機械設計課程設計的教學質量，培養出真正意義上的高技能技術人才。

[參考文獻]

篇7

按照目前學科大類平臺建設的目標，機械學科大類專業建設要求機械專業的學生和近機類工程專業的學生統一學習工程力學、機械設計基礎等基礎課程和專業基礎課程，在完成基礎課程內容學習后，學生根據選定專業，進入專業課程的學習階段。大類專業建設面向學生角度，增加了學生的自主選擇權。面向學科大類平臺建設，教研團隊對機械設計課程進行了一系列教學改革。首先，組織有多年授課經驗的教師對延續多年的傳統教學計劃進行了調整和修訂。面向全校學生，包括機械專業、汽車專業、材料工程專業、能源動力專業、環境專業、出版印刷專業、醫療器械專業等多個專業的學生，在大學二年級的下學期統一開設機械設計基礎課程，完成大類專業基礎教育。而在三年級的上學期，主要面向機械專業學生開設機械設計課程，與機械設計基礎課程相比，要求在專業內容理論層次上進行拔高。與此同時，教研團隊組織人員編寫了一本《機械設計基礎》教材，教材從規劃到編撰依據機械設計基礎課程的教學基本要求，面向高等院校大專業規劃，綜合考慮了各專業學習的基本要求，2010年9月該書已在化學工業出版社正式出版，在上海理工大學學科大類平臺建設的探索中，該教材已經使用兩年。從課后學生反饋以及課程設計、畢業設計實踐過程，可以看出教材內容體系適合大專業建設要求。

今年，為了滿足機械專業或近機專業學生的學習要求，編寫了一本《機械零件設計》教材，該教材區別于現有機械設計教材的一個顯著特點是，該書以機械系統設計方法為貫穿主線，穿插了機械創新設計方法的內容，加入了近年來的機械設計新理論、新方法、新技術，而且補充了一些常用零部件的設計計算。以往學生在學習基本機構和常用零部件設計方法之后，對知識的掌握仍然是零散的，當設計一臺機器或一個機械系統時仍然不能很好地掌握。該書使得學生從一個完整體系角度掌握機械系統的設計。目前該書已經在上海理工大學校內試用一年，反饋良好，目前正聯系正式出版。教研團隊在機械設計課程改革方面首先從教學內容和體系上進行了改革，面向不同專業的使用要求，重新進行了定位和調整，實現了課程內容的層次劃分，滿足了各類專業的要求，體現了學科大類平臺建設的層次性和優勢。

2．教學方法與授課手段的靈活運用

隨著課程內容和教學計劃的變動，教學容量和對象也發生了變化，要求靈活運用教學方法和手段，提高教學效率和質量。多媒體在高校教學活動中已經越來越普及。相對于傳統教學手段，多媒體教學具有下面一些優點：知識容量大；趣味性強，能有效集中學生的注意力；形象具體，使學生的認知過程更為深刻。例如講述機械傳動結構時，其運動特性單憑口頭表述比較抽象，而把機構運動過程做成動畫在課堂上展示給學生，就會一目了然。但是，多媒體教學也存在一些局限性，節奏較快，學生在課堂上常常處于被動灌輸狀態。如果老師不能“因課制宜”，靈活控制節奏，就成了照本宣科的解說員，學生課堂上無疑會缺少了主動思索訓練。這就要求教師能根據課程內容特點，調整教學方法，靈活使用多種教學手段。例如對于繁瑣的理論公式推導，適宜采用教師板書啟發式講授，通過教師的節奏停頓、啟發引導、師生之間的課堂互動，達到好的課堂效果。在面向大專業建設的機械設計課程改革中，學校教研團隊應用AuthorWare、Flash等工具制作了CAI課件，設計了大量動畫，錄制了一些典型機械的工作錄像。

此外，為了彌補多媒體教學中“聽得好，忘得快”的缺陷，借助于網絡資源平臺，擴充師生互動渠道。通過學校的課程中心網，所有的教學課件、補充習題、動畫和視頻資料等都掛在網上。通過網上作業、測試檢驗學生掌握知識的程度；通過在線答疑，及時對知識難點進行疏通。網絡課程手段的改進較好地協調了課堂教學授課時間少和授課內容多的矛盾。在機械設計課程教學中，要求教師能夠根據內容靈活應用傳統教學方式、多媒體教學、網絡課堂等多種形式，做到內容與手段的最佳匹配，達到最佳教學效果。

3．實踐能力與創新思維的鍛煉培養

面向學科大類平臺建設的機械設計課程教學改革對學生工程實踐能力培養和創新思維培養提出了更高要求。作為理論課程的補充，課程設計的實踐訓練對于培養學生的工程實踐能力，具有不可或缺的地位。近年來，機械設計課程教學出現了知識容量膨脹、質量標準提高但學時壓縮的矛盾，課程設計同樣也面臨著學時壓縮的現狀，學校機械專業學生的課程設計時間由以往的三個星期縮短為兩個星期。為了緩解課程設計學時較少的矛盾，教研團隊借鑒案例教學的方法，對機械設計課程的教學活動安排進行了調整。傳統上筆者學校對機械設計課程的教學活動安排是在正常學期先進行理論課學習，穿插著進行試驗教學或理論課成績考核之后，然后在學期末或者是短學期再開始布置題目、講解計算，完成課程設計過程。傳統的教學活動安排如圖1fa)所示。

重新調整的教學活動安排如圖1(b)所示。采用理論授課和課程設計平行進行，即在講述理論課程的過程中就布置課程設計任務，把課程設計實踐作為一個案例貫穿于整個學期的理論學習中。在學期上課之初就把題目布置給學生，講課過程中每章內容都結合課程設計內容來講，不但利于學生學習目的更加明確具體，而且解決了學時較少的矛盾。課程設計時計算過程基本完成，主要再講述工程圖和零件圖的繪制，說明書的編制內容，結果時間上更加從容，課程設計質量顯著提高。這與傳統教學安排相比體現出一些優點。首先學生帶著實踐問題來學習理論知識，增強了學習目的性和學習興趣，教師在理論講授過程中也可以針對具體的設計對象，使得理論知識不是泛泛而空洞。重要的是，這樣做可以避免理論與實踐出現斷層，大大加強理論與實踐的耦合程度，實踐有理論的指導，趁熱打鐵，教學效果更好。最后，教學環節的調整使得兩周的課程設計學時不再顯得捉襟見肘。學生在理論知識講授結束后，就可以完成相關設計計算和校核，課程設計開始有更充分的時間準備工程制圖表達，學生課程設計的說明書和圖紙質量普遍得到提高。通過課程設計題目可以把機械設計課程中的多個零散的知識點貫穿起來，從而實現教學內容的融匯貫通，使學生達到系統把握知識點的效果，形成一種系統思維和綜合思維，避免了知識的零散和片面性。經過兩年教學實驗，在綜合考評以后，學生的反應較好。

實驗作為機械設計課程中另一個重要環節，近兩年也進行了相應的跟進改革。實驗裝置由單一性、封閉性向著多樣化和開放性發展。建立了開放式的典型零件陳列柜和創新案例展示柜，引入了新型的實驗教學，實驗方法上開展了虛擬實驗教學，鼓勵學生學習ADAMS軟件和ANSYS軟件進行機構和零件仿真分析。創新能力的培養，是我國21世紀人才培養的核心目標，學校教研團隊面向大類專業建設的機械設計課程改革非常重視機械創新設計能力的培養。組織教師成立了機械設計創新團隊，建立了創新實驗室，在該實驗室分區展示了歷年經典創新實例、仿生機構學創新、新型專利及創新案例，建立了創新設計平臺，定期指導學生進行創新思維訓練。

篇8

工程機械；課程設計；關聯矩陣；課程體系

隨著我國高等教育的改革，課程設計是工程機械體系教學的關鍵。高校在課程設計時大多數是局限課本上的題，雖然書本上的題是經過嚴格的邏輯設計的，但是由于學生本身知識量的有限和對專業的認知等因素，出現“一葉障目，不見泰山”的現象,雖然學習很認真，但是不能將課程與整個體系聯系起來，使學生不知道這些知識用來干什么，怎么用。為適應科學技術的飛速發展和社會對人才的需求，我們應當進一步完善課堂教學和課程設計，更好地適應世界發展的潮流。當前教學中出現的問題主要是：教學結構單一，教學方法“僵硬”不能激發學生的學習積極性，使學生不能發掘課堂上的知識點。針對學生在教學中對知識點的認識不清，不能將整個課程體系結合起來的問題。首先應當轉變教學模式，將以前的照套課本式的教學方法轉變為興趣型的教學方式，在教學中更好地調動學生的興趣，激發學生的學習積極性。其次就是在課程設計時主要依據學生的實踐課程來設定相應的題目，既不脫離教學中的知識點也聯系了實踐理論，最后在培養目標上我們應當重視復合型人才的培養，在教學體系中對于一些關聯性課程的知識點在課堂上應當做簡單地闡述，以培養貫通社會科學，技術科學、人文科學的復合型人才為目標。

一、工程機械關聯性課程體系現狀

工程機械關聯性課程體系的類型主要是以理論為主，其中也有的是理論加實踐，如表1所示。當前大多數高等院校的工程機械關聯性課程沒有實踐訓練，只是依附于課本上的理論知識。對于有實踐訓練的課程，這些實踐缺乏創新性，內容比較簡單，甚至與理論知識缺少內在的聯系。同時機械類的課程設計主要是以齒輪減速箱為設計的對象，雖然設計所涉及的面廣，但是內容缺乏創新性，每年的課程設計大多都是相同的，所以設計的內容老化與社會實際聯系較少，從教學效果的角度看，當前的教學與設計并不能構成一個具有邏輯性的體系。不能滿足現代社會對人才質量的需求。

二、關聯矩陣法建立關聯課程模型

目前，為了更好地使關聯性課程與教學相融合，在此利用關聯矩陣法的原理，建立一種簡單的評價體系，使教師能夠更好地確定關聯性課程的重要性，在設定關聯性矩陣時每一門關聯性課程對整體教學的影響程度是不同的，這種影響程度可以通過學生對興趣來確定，這樣不同的關聯性課程就對應了不同的影響因子，這些影響因子就組成了一個體系，如果關聯性課程體系為,那么對應的影響因子就為,通過關聯性矩陣原理可知，影響因子體系應當滿足：通過關聯矩陣的逐項比較原理選出較好的方案。

三、工程機械教學體系與課程設計的建議

工程機械教學體系與課程設計必須要以現代工程教育的實際背景為前提，根據學科的特點在結合學校現有資源，在傳統的教學內容的基礎上進行創新，通過現有的實驗室和企業實習的經驗對教學體系進行整合。（1）提高學生學習積極性：所有的實踐要根據學生的興趣來設定，在實踐過程中首先需要學生對整個實踐的理論知識掌握，在自己動手去做去分析，并在做完后提出自己觀點和建議，培養鍛煉學生發現問題，解決問題的能力。（2）培養學生的創新能力：在學生進行實驗室操作的過程中，需要教師繼承并更新以往的設計題目，通過學生們自主提出問題來發掘新的思路，可以通過一個實踐引出多個題目，分層次的進行。這樣能有效的提高學生的創新能力，更好的適應21世紀對創新人才的需求。（3）開展仿真實驗：目前對于計算機的運用已經無處不在，它具有進行大量數據的運算、三維物體的動態模擬等功能，能夠高效的解決實際運算中的繁瑣問題，在實踐教學前先通過計算機對整個實踐過程進行動態模擬，對于在計算過程中出現的問題提出較好的解決方案，避免在實踐過程中出現相應的問題。（4）課程設計聯系工程實際:為了增強學生解決實際工程問題的能力，在選擇課程設計的題目時，我們可以從在工廠參觀學習的車間中選出一些覆蓋面廣且具有一定創新性的零件作為設計的對象。為了使學生更好地對實際工程問題有叫清晰的認識，我們可以邀請工廠里的工程師走進教室，對學生的設計提出實際性的問題及觸發學生的靈感。

四、總結

課程設計與教學體系的設定是高校工程機械體系教學中的一個重要環節中，教學體系的設定直接影響人才的培養。因此，以工程機械教學體系為前提，加強教學和課程設計與工程實際相結合，探索新的教學思路，激發學生學習積極性，確保學生的創新實踐能力，提高畢業人才質量。

參考文獻：

[1]朱高峰.工程教育的幾個問題探討[J].中國高等教育,2010

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一、工程機械關聯性課程體系現狀

工程機械關聯性課程體系的類型主要是以理論為主，其中也有的是理論加實踐，如表1所示。當前大多數高等院校的工程機械關聯性課程沒有實踐訓練，只是依附于課本上的理論知識。對于有實踐訓練的課程，這些實踐缺乏創新性，內容比較簡單，甚至與理論知識缺少內在的聯系。同時機械類的課程設計主要是以齒輪減速箱為設計的對象，雖然設計所涉及的面廣，但是內容缺乏創新性，每年的課程設計大多都是相同的，所以設計的內容老化與社會實際聯系較少，從教學效果的角度看，當前的教學與設計并不能構成一個具有邏輯性的體系。不能滿足現代社會對人才質量的需求。

二、關聯矩陣法建立關聯課程模型

目前，為了更好地使關聯性課程與教學相融合，在此利用關聯矩陣法的原理，建立一種簡單的評價體系，使教師能夠更好地確定關聯性課程的重要性，在設定關聯性矩陣時每一門關聯性課程對整體教學的影響程度是不同的，這種影響程度可以通過學生對興趣來確定，這樣不同的關聯性課程就對應了不同的影響因子，這些影響因子就組成了一個體系，如果關聯性課程體系為,那么對應的影響因子就為,通過關聯性矩陣原理可知，影響因子體系應當滿足：通過關聯矩陣的逐項比較原理選出較好的方案。

三、工程機械教學體系與課程設計的建議

工程機械教學體系與課程設計必須要以現代工程教育的實際背景為前提，根據學科的特點在結合學校現有資源，在傳統的教學內容的基礎上進行創新，通過現有的實驗室和企業實習的經驗對教學體系進行整合。（1）提高學生學習積極性：所有的實踐要根據學生的興趣來設定，在實踐過程中首先需要學生對整個實踐的理論知識掌握，在自己動手去做去分析，并在做完后提出自己觀點和建議，培養鍛煉學生發現問題，解決問題的能力。（2）培養學生的創新能力：在學生進行實驗室操作的過程中，需要教師繼承并更新以往的設計題目，通過學生們自主提出問題來發掘新的思路，可以通過一個實踐引出多個題目，分層次的進行。這樣能有效的提高學生的創新能力，更好的適應21世紀對創新人才的需求。（3）開展仿真實驗：目前對于計算機的運用已經無處不在，它具有進行大量數據的運算、三維物體的動態模擬等功能，能夠高效的解決實際運算中的繁瑣問題，在實踐教學前先通過計算機對整個實踐過程進行動態模擬，對于在計算過程中出現的問題提出較好的解決方案，避免在實踐過程中出現相應的問題。（4）課程設計聯系工程實際:為了增強學生解決實際工程問題的能力，在選擇課程設計的題目時，我們可以從在工廠參觀學習的車間中選出一些覆蓋面廣且具有一定創新性的零件作為設計的對象。為了使學生更好地對實際工程問題有叫清晰的認識，我們可以邀請工廠里的工程師走進教室，對學生的設計提出實際性的問題及觸發學生的靈感。

四、總結

課程設計與教學體系的設定是高校工程機械體系教學中的一個重要環節中，教學體系的設定直接影響人才的培養。因此，以工程機械教學體系為前提，加強教學和課程設計與工程實際相結合，探索新的教學思路，激發學生學習積極性，確保學生的創新實踐能力，提高畢業人才質量。

參考文獻：

[1]朱高峰.工程教育的幾個問題探討[J].中國高等教育,2010

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一、工程機械關聯性課程體系現狀

工程機械關聯性課程體系的類型主要是以理論為主，其中也有的是理論加實踐，如表1所示。當前大多數高等院校的工程機械關聯性課程沒有實踐訓練，只是依附于課本上的理論知識。對于有實踐訓練的課程，這些實踐缺乏創新性，內容比較簡單，甚至與理論知識缺少內在的聯系。同時機械類的課程設計主要是以齒輪減速箱為設計的對象，雖然設計所涉及的面廣，但是內容缺乏創新性，每年的課程設計大多都是相同的，所以設計的內容老化與社會實際聯系較少，從教學效果的角度看，當前的教學與設計并不能構成一個具有邏輯性的體系。不能滿足現代社會對人才質量的需求。

二、關聯矩陣法建立關聯課程模型

目前，為了更好地使關聯性課程與教學相融合，在此利用關聯矩陣法的原理，建立一種簡單的評價體系，使教師能夠更好地確定關聯性課程的重要性，在設定關聯性矩陣時每一門關聯性課程對整體教學的影響程度是不同的，這種影響程度可以通過學生對興趣來確定，這樣不同的關聯性課程就對應了不同的影響因子，這些影響因子就組成了一個體系，如果關聯性課程體系為,那么對應的影響因子就為,通過關聯性矩陣原理可知，影響因子體系應當滿足：通過關聯矩陣的逐項比較原理選出較好的方案。

三、工程機械教學體系與課程設計的建議

工程機械教學體系與課程設計必須要以現代工程教育的實際背景為前提，根據學科的特點在結合學校現有資源，在傳統的教學內容的基礎上進行創新，通過現有的實驗室和企業實習的經驗對教學體系進行整合。（1）提高學生學習積極性：所有的實踐要根據學生的興趣來設定，在實踐過程中首先需要學生對整個實踐的理論知識掌握，在自己動手去做去分析，并在做完后提出自己觀點和建議，培養鍛煉學生發現問題，解決問題的能力。（2）培養學生的創新能力：在學生進行實驗室操作的過程中，需要教師繼承并更新以往的設計題目，通過學生們自主提出問題來發掘新的思路，可以通過一個實踐引出多個題目，分層次的進行。這樣能有效的提高學生的創新能力，更好的適應21世紀對創新人才的需求。（3）開展仿真實驗：目前對于計算機的運用已經無處不在，它具有進行大量數據的運算、三維物體的動態模擬等功能，能夠高效的解決實際運算中的繁瑣問題，在實踐教學前先通過計算機對整個實踐過程進行動態模擬，對于在計算過程中出現的問題提出較好的解決方案，避免在實踐過程中出現相應的問題。（4）課程設計聯系工程實際:為了增強學生解決實際工程問題的能力，在選擇課程設計的題目時，我們可以從在工廠參觀學習的車間中選出一些覆蓋面廣且具有一定創新性的零件作為設計的對象。為了使學生更好地對實際工程問題有叫清晰的認識，我們可以邀請工廠里的工程師走進教室，對學生的設計提出實際性的問題及觸發學生的靈感。

四、總結

課程設計與教學體系的設定是高校工程機械體系教學中的一個重要環節中，教學體系的設定直接影響人才的培養。因此，以工程機械教學體系為前提，加強教學和課程設計與工程實際相結合，探索新的教學思路，激發學生學習積極性，確保學生的創新實踐能力，提高畢業人才質量。

作者:張大斌 劉祖國 單位:貴州大學機械工程學院

參考文獻：

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一、機械設計技術基礎教學中存在的問題

1、公式多、圖表多、選擇系數多、標準規定多，基本概念和基本理論比較抽象，學生缺乏耐心和學習興趣，使教學中存在著很大的難度。

2、理論性強、系統性強、實踐性強、需要掌握的知識面廣，學習難度大。

3、要成為一個合格的機械工程設計人員要求高。不僅要掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本設計方法和步驟，還要了解材料的選擇，毛坯制造，加工設備的選擇，加工工藝的確定，生產組織方式及制造成本等。

4、隨著教學的改革和課程體系的調整，課時越來越少，需要講授的內容越來越多。有的職業院校把金屬工藝學、理論力學、材料力學、機械原理、機械零件都融匯到機械設計技術基礎一門課，知識點太多，使學生很難聯系起來融匯貫通。

5、傳統的教學方法，板書加幻燈片，講完布置作業的教學方法很難適應教學的需要，傳遞的信息量少，學生被動接受，達不到理想的教學效果。

為培養高素質技能型人才，滿足社會不斷發展的要求，對教學的模式和方法有必要改進行改革。

二、機械設計技術基礎教學方法改革措施

1、調整教學內容

教學內容以適用夠用為原則。重點在機械傳動，常用機構，通用機械零部件的工作原理、結構特點、技術標準、加工工藝、材料選擇、使用維護；掌握基本的設計原理、設計方法、設計步驟。刪減那些過深、過時的理論推導和證明，高職培養的是技能型、適用型人才，沒有必要把理論的推導，公式、定理的證明搞得清清楚楚，明明白白，應重點教會學生怎樣實際運用這些基本理論、公式、定理、設計方法、技術標準、設計手冊、技術資料來計算、查找、選擇、確定所需要的參數；運用機械設計的基本原理和設計方法來進行構思和結構設計，解決工程設計的實際問題，這樣即符合高職教育的培養目標，也能取得較好教學效果。

2、改革傳統的課程設計教學模式

課程設計是重要的實踐教學環節，通過具體的機械設計，培養學生綜合運用機械設計技術基礎和其他相關課程知識進行機械設計的能力，訓練學生查閱標準、規范、手冊和相關技術資料的能力。將原來理論教學結束后兩周的課程設計溶入到理論教學的各個模塊中。第一堂課就給學生下達《課程設計任務書》，使學生明白這門課學習后要完成的具體設計任務。以帶式輸送機減速器課程設計為主線，每一個模塊給學生下達一個《學生工作任務書》，使學生知道這個模塊學習后要完成減速器的哪部分的計算和設計，讓學生帶著工作任務去學習，把課程設計大量的設計計算工作分解到整個學期，學了就用，邊學邊用，提高學生學習的積極性，訓練學生綜合應用的能力，課程學習結束的同時完成相應的課程設計任務。

課程設計完成后，讓學生把自己的設計拿來進行分組討論，講述自己的設計思路、設計方法、設計的特點，主要參數的確定，工程圖的表達，相互之間進行分析比較、歸納總結，找出不足，進行完善，提高學生設計能力和設計水平。

3、采用模塊化教學

打破教材章節的限制，把培養目標相同的相關的教學內容集中到一個模塊，每一個模塊都有培養的知識目標、能力目標、素質目標，使知識更加系統化，培養目標明確化。每一個模塊配一個《學生工作任務書》使學生知道這個模塊學習后要完成的工作任務，讓學生目標明確，有的放矢的進行學習。例如在學習帶傳動這個模塊時，把電動機的選擇加入進去，因為電機的動力往往是通過皮帶輪和聯軸器來連接輸出裝置輸出的，《學生工作任務書》要求學生學習這個模塊后，計算帶式輸送機減速器需要的輸入功率，分配各級傳動的傳動比，確定電機轉速，根據功率和電機轉速選擇電動機，V型帶型號及數量的確定，帶輪的結構形狀和尺寸的確定，帶輪工程圖的設計。

4、改革教學手段，加強實驗教學

充分利用現代化的教學手段，改善教學效果。把理論和實踐結合起來，進行理實一體化教學。利用各種軟件進行多媒體課件開發，如利用Flash軟件開發集圖、文、聲、像于一體的高質量課件，模擬演示四桿機構的運動過程，知識容量大，內容充實，生動形象，激發學生學習興趣，增強教學效果；利用實物、模型進行課堂演示教學，增強學生的感性認識；利用機原機零實驗室和實訓車間讓學生參觀了解各種機構的運動形式和特點及通用機械零件的結構；在齒輪傳動模塊學習時，讓學生進行減速器的拆裝和測繪，使學生對齒輪傳動的特點、標準中心距、齒輪側隙、頂隙更充分的理解；在學習通用機械零部件的過程中，安排學生進行一周的普通機械加工實習，加深學生對機械零件結構和加工工藝的了解；把理論教學和實踐教學有機結合起來，以機械設計為線索，以解決工程實際問題為目標，提高設計的科學性和實用性。

5、注重培養學生的工程意識和敬業精神

工程設計的目的是生產應用，設計時必須注重實用性和經濟性，設計人員必須有高度的責任心，因此要把培養學生認真負責的敬業精神，嚴謹細致的工作態度和工作作風貫穿于整個教學過程中，即注重知識的學習又注重能力和素質的培養。教師要不斷地創新、總結和完善教學方法，才能更好地進行教學，培養出適應社會需要和崗位需要的人才。

參考文獻：

篇12

(2)教學內容及教學時數目前,課程所選用的教材普遍存在內容不符合必須與夠用的原則,有的教材重理論分析,輕實際應用,而與工程實際結合的相關內容偏少,且實例少;有的教材則是在本科教材基礎上的壓縮和刪繁就簡,而導致所含內容不夠或教學時數較少與教學內容多的矛盾。高等職業技術教育培養的是高等技術應用型人才,必須要求實踐性教學環節的課時數高于理論教學課時數。

(3)教學方法注入式教學與高職教育的教學特點不相適應。注入式教學在教育目標上,重知識的傳授而忽視學生能力的培養,往往采用的是單向填鴨式的強制灌輸,這樣,既不利于學生個性的發展,也不利于學生創造性思維和創新能力等綜合素質的培養。

(4)教學手段傳統的教學手段與現代教育的大信息量、高要求相互矛盾。《機械設計基礎》課程的特點是四多,即講授的機構多、零件多、圖表多及設計計算多,僅靠一塊黑板、一支粉筆的陳舊教學手段顯然會影響教學的效果和知識的傳遞。

二、教學改革的原則及基本思路

《機械設計基礎》課程內容有較強的理論性和實用性。本著理論必須與夠用及注重培養學生解決工程實際問題和創造性思維能力的原則來實施教學改革。具體思路如下:

(1)更新舊的教材體系,優化重組課程內容將《機械設計基礎》課程體系調整為:機械的組成及特性聯接機械傳動支承零部件機械設計綜述。這樣安排就將以往的機械原理和機械設計兩門單列的技術基礎課程有機地融為一體,形成了課程新體系。課程新體系首先從機械的整體出發,從宏觀上使學生了解機械整體的基本知識和要求,把握零件和整體的關系。從簡易的聯接入手,到各種機械傳動、支承結構,以機械傳動(除帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動外,還包括連桿傳動機構、凸輪傳動機構、棘輪傳動機構和槽輪傳動機構)為課題重點,把握各種機械傳動的特點,為培養學生機械安裝和調試能力打下良好基礎。機械設計綜述一章,強化了整機設計的內容,對機械設計的一些共性問題進行綜合闡述,為兩周的課程設計做準備。

優化重組課程內容。如齒輪傳動部分盡可能減少繁瑣的理論推導而直接引用,以突出工程實用。同時,將同一知識點的內容融合在一起,以增強知識的系統性和教學的連貫性。如齒輪傳動與齒輪設計,帶傳動與鏈傳動。另外,適當補充有關新知識與新技術,以擴大學生的視野,開拓學生的思路。在螺紋聯接中增加介紹滾動螺旋傳動,帶傳動部分增加同步帶傳動等新知識。

(2)提高教師的綜合素質和工程素質,增強教師的敬業精神教師的綜合素質應包括兩個方面:一方面要有高度的責任心和敬業精神,另一方面要有較高的教學水平。青年教師其理論水平不比老教師低,能滿足高職教育的教學需要。但由于市場經濟等各種因素的影響,青年教師對教育工作的責任心和敬業精神,往往不如老教師,另外,大多數青年教師沒有機會參加真正的機械工程設計,因此實踐經驗相對不足,工程意識相對單薄,在教學中往往照本宣科,不能做到理論聯系實際,舉一反三,難以激發學生的學習積極性。針對這些問題,應該要求青年教師上崗前便通過學校組織的崗前培訓外,還可采取如下措施:一是青年教師在上講臺前要過好三關:即聽課、備課和試講關。二是通過聽青年教師的課,并了解學生對青年教師教學的反映,及時對青年教師的教學工作加以總結,肯定其成績,指出其不足之處。

(3)充分利用多種教學手段,改進教學方法,達到最佳教學效果隨著教學改革的深入和課程體系的調整,機械設計基礎課程的教學時數越來越少,但隨著科學技術的進步和機械設計學科的發展,需要向學生講授的內容卻越來越多。如何在有限的教學時數內完成規定的教學內容,同時取得比較好的教學效果,除了要精選教學內容,講授時突出重點、難點,縮短課堂講授與板書的時間外,應充分利用有利于改善教學效果的多種教學手段,特別是現代化的教學手段。在教學實踐中,我們可充分利用實物和模型在課堂上給學生演示,增加學生的感性認識;通過播放錄像帶使學生對各種機構和零件的結構、工作原理和在各種機械中的實際應用有深入的了解,提高學生的工程意識,激發學生的學習興趣;通過引入CAI教學,特別是計算機動畫可使學生更形象地理解課堂上不易講清楚的機構工作原理等,使課堂教學更生動、直觀。總之,行之有效的多種教學手段的應用,不但可以改變傳統的教學方式,使課堂教學變得生動活潑,提高學生的學習興趣與熱情,使教師在同樣的時間內向學生傳達更多的知識和信息,教學效果與質量都得到提高。因此,現代化的教學手段必須與傳統的教學方法有機地結合起來,才能充分發揮教的主體教師和學的主體學生的主觀能動性,對提高教學質量起到事半功倍的效果。

(4)改進實驗教學,提高課程設計的質量機械設計基礎實驗是機械設計基礎課程教學的實踐環節,是學生學習該課程進行工程實踐的主要途徑,對于培養學生的工程實踐素質、鞏固理論知識、提高實踐動手能力,具有不可替代的作用。對課程原有的實驗進行了更新,淘汰了一些內容陳舊、驗證性的實驗。如:漸開線齒廓范成實驗,而代之以帶領學生到專業的齒輪加工廠參觀,如泰隆減速機股份公司、飛船廠等,全面了解齒輪的加工過程,從毛坯、鍛造、機加工、熱處理等全過程。另外,為了配合課程設計,培養學生動手能力,增加減速機的拆裝和軸的測繪兩個實驗。

機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個重要教學環節,它的實踐性、綜合性和整體性都比較強。課程設計的目的是使學生能綜合運用機械設計基礎及有關課程的理論和生產知識進行設計實踐,使理論知識和實踐密切結合起來,并在設計實踐中學習和運用基本理論進行傳動裝置或簡單結構的設計。通過課程設計培養學生分析問題和解決機械設計問題的能力,使學生在計算、結構設計和構思、運用并熟悉設計資料、標準、規范等方面必備的機械設計基本技能。

由于學生在課程設計過程中是第一次較全面的設計訓練,尤其是結構設計和工藝設計問題。為了加強這一薄弱環節可采用多元化教學手段,從三個方面進行努力:1)在課堂教學中加強結構設計的教學內容。如聯接、齒輪傳動、帶傳動、軸等章節各上一次結構課,讓學生增加感性知識。在課程設計之前,安排學生做減速器拆裝實驗,使每個學生自己動手把幾種典型減速器拆開,了解各部分的結構以及其各附件作用,并完成一張軸系結構圖,從中了解到結構設計要考慮的問題。2)利用現代教學手段使學生在課程設計前充分了解設計內容和常見錯誤。零件的加工是學生的一個薄弱環節,不了解這方面內容,學生難以設計出合理結構。針對這一情況,通過教學錄像帶,使學生了解箱體、軸、齒輪等常用零件的加工過程,并通過正確的結構和錯誤的結構進行對比,讓學生加深印象。此外,還可以在多媒體教室利用課程設計CAI軟件對學生進行任務布置,利用軟件中動畫功能和交互性能使學生全面了解設計內容和步驟的全過程(總體介紹、設計計算、裝配圖設計、零件圖設計、編寫設計說明書),收到了教師在黑板上講解難以達到的效果。3)嚴格把關,規范課程設計全過程。課程設計共分六個階段,即設計計算、裝配草圖設計、完成正式裝配圖、零件工作圖設計、編寫設計計算說明書、課程設計答辯。每個階段,指導教師必須嚴格把關。通過嚴格的訓練,學生不僅掌握簡單機械的設計方法,而且對機械設計課程的內容又有更深的理解,對其他課程的有關內容也進行了一次全面的復習,同時也為以后的畢業設計打下了堅實的基礎。

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機械制造技術課程設計是在學院機械制造技術基礎課程結束、完成生產實習之后，進行的一項綜合f生課程設計，是機械類專業重要的實踐教學環節。通過課程設計使學生一方面獲得綜合運用學過的知識進行工藝設計和夾具設計的基本能力，另一方面能鞏固與擴大工藝知識、結構設計知識，為畢業設計做準備，為后續課程的學習及今后從事科學研究、工程技術工作奠定堅實的基礎。

通過機械制造技術基礎課程設計實踐環節，學生能夠運用機械制圖、機械設計、工程材料、機械制造技術基礎等課程中的基本理論和生產實踐知識正確地解決零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，合理完成夾具設計的訓練，提高結構設計能力，學會使用相關的手冊及圖冊資料。

2.課程設計特點

(1)涉及的知識面廣。設計過程中涉及很多課程知識，包括工程圖學、機械工程材料、機械原理、機械設計、互換性與測量技術、機械制造技術基礎等相關知識。機械制造技術基礎課程設計是將綜合知識合理運用并有機結合起來的訓練過程，一些基礎課程的掌握程度對課程設計順利完成至關重要，應融會貫通。

(2)課程設計實踐性強。課程設計是以機械制造中的工藝問題和夾具設計作為設計內容，從培養學生應用能力出發，以工藝為主線，注重機械制造技術應用能力的培養和工程素質教育，對培養學生分析問題和解決問題的能力、創新能力、實踐能力等起著重要的作用。

(3)知識靈活性大。工藝理論與工藝方法的應用具有很大的靈活性，在不同的條件甚至在相同條件下可以有不同的處理方法，必須根據具體情況進行客觀的分析。機床夾具設計可以有多種設計方案，需要對各設計方案進行比較，分析各方案的優缺點，選出最佳設計方案。

(4)與企業工廠生產聯系密切。設計內容與工廠的實際加工生產環境緊密相關，很多設計的題目就是直接來源于企業工廠，生產實習效果的好壞直接影響到課程設計的效果。由此可見，課程設計不能局限于書本的知識，更重要的是與生產實際聯系起來。

(5)需要設計資料比較多，查找難度增大。設計時理論計算和結構繪圖要查找相應教材、設計手冊和圖冊，包括機械制造技術基礎、機床夾具設計、機械制造工藝學課程設計指導書、機械制造技術基礎課程設計指南、機械制造工藝設計簡明手冊、實用金屬切削加工簡明實用手冊、機械零件設計手冊、機床專用夾具圖冊等資料。在這門課程設計之前學生接觸設計手冊和圖冊比較少。

二、機械制造技術基礎課程設計現存的主要問題和弊端

1.設計目的不夠明確，對課程設計重要性認識不足

學生對課程設計的目的和重要性普遍認識不夠，一些學生沒有認識到這是一次理論聯系實際和鍛煉實踐能力的好機會。課程設計期間大多數學生不能將學過的理論知識和設計內容有機聯系起來，對有些問題不能主動去思考和分析。受傳統教學思想的影響，將此次課程設計與一些基礎課程設計同樣對待，認為可以對照設計指導書設計步驟和相關圖冊就可以完成，設計的自主性不強，造成設計效果不理想，不利于學生實踐能力的培養。

2.學生綜合運用理論知識和信息資料的能力較弱

學生不會從設計題目和任務中發現主要問題，抓住主要矛盾，主要表現在對學過的知識掌握不夠扎實，不能和設計內容結合起來，在設計開始階段無從下手，等待和依靠指導教師來指導。學生缺乏參閱文獻資料中有用內容為設計提供所用的思路和方法，導致了對設計內容、要達到的目標不清晰，設計思路混亂，創造性體現不出來。

3.學生表達設計意圖的能力普遍較差

大部分學生對設計計算說明書的撰寫極不規范，如對設計思路、原理、方法的闡述條理不清，不能對現已取得的相關結論、成績及存在的問題作出必要的闡述，目錄和內容對不上，缺少參考文獻等。部分同學在答辯中不能在規定的自述時間內恰到好處地介紹自己的設計內容，論述主次不分，不能將解決問題的思路和方法正確表述。夾具設計時，零件裝配關系漏標，零件的制造工藝和裝配工藝差，裝配圖結構繪制不規范，結構設計基本功有待提高。

4.缺乏團隊協作精神

盡管學生們能夠獨立思考，完成設計任務，但還需要集思廣益，吸取別人的正確意見。在實際設計過程中往往出現兩種不良現象。一種現象是部分同學對設計中出現的種種困難容易產生畏難情緒、缺乏自信，不愿刻苦鉆研，最后干脆放棄自己的嘗試，等待抄襲別人的成果。另一種現象多發生在由幾個同學組成的設計小組中，在設計中同學大多各自為政，各行其是，導致同學間的設計進度不一，無法按時為同組同學提供必要的設計參數而浪費許多不必要的時間，或者負責總體的同學包攬了大部分的工作，其他的同學的積極性沒有調動起來，顯得無所事事。

以上一些問題暴露出學生實際動手解決問題的能力差，綜合能力的不足，主要原因是學生長期受到“應試教育”的影響，以對學生灌輸現成的知識為目的，以卷面考試評價學生成績，由此養成學生只會死記硬背、不會舉一反三。學生的思維處于嚴重封閉的狀態，不能隨機應變，獨立地從事設計工作。

三、探討課程設計教學體系的改革發展思路

在機械制造技術基礎課程設計教學環節上，盡量利用課程設計一些優勢，培養學生的創新意識和實踐能力，提高學生的綜合素質。

1.明確課程設計培養目標。轉變課程設計理念

機械制造技術基礎課程設計既是鞏固學生已學過的知識而進行的教學環節，又是學生在完成生產實習之后將生產實踐與理論知識很好結合的一次綜合訓練過程，可以為畢業設計打下良好基礎。機械制造技術基礎課程設計不能被簡單地看成只是教學中的一個過程，要轉變課程設計理念，充分認識到課程設計是培養學生實踐能力、創新精神和綜合素質的最有效途徑，通過課程設計來全面培養并提高其獨立工作能力和主動適應專業工作環境的素質。

2.加強課程設計指導教師隊伍建設

教師能否正確引導學生在設計中發現問題，解決問題，提高學生對課程設計的熱情，這對保證課程設計質量至關重要。建立一支高素質的課程設計指導教師隊伍是提高課程設計質量的關鍵。指導教師在設計過程中處于主導地位，應重視指導老師的培養工作，盡量多安排富有經驗的教師指導設計。另一方面要加快對年輕教師的培養，穩定現有的指導教師隊伍。

3.重視課程設計題目的選擇，豐富課

程設計內容

課程設計題目的選擇是否合理將直接影響到學生完成課程設計的效果，課程設計題目設置既要符合教學要求，內容上要有現代意識和一定的先進性，又要讓課程設計題目具有一定的實用性、可行性，還要嘗試題目的多樣化，擴大課程設計知識范圍。讓學生根據個人能力自主選擇給定的設計題目，教師對學生選擇設計題目的難易程度做到心中有數，整體把握。只有設計題目的多樣化，才可以拓寬知識范圍，同時加強同學們之間、師生之間的多溝通、交流、合作，豐富課程設計內容和設計思路，多方位培養學生互助精神和團隊精神。

4.加強課程設計管理工作，提高設計質量

由于高校招生規模的不斷擴大。學生人數的增加，勢必給課程設計的組織管理工作帶來了一定困難，需要建立和完善課程設計管理制度。課程設計教學大綱要進行適當的修改與更新，以適應課程設計內容的變化要求。制訂嚴格課程設計紀律，強調遵守課程設計紀律的重要性，加強課程設計的過程管理工作。

5.強調學生在課程設計中的主體地位

在課程設計開始前，首先就要讓學生們明確自己是這個實踐活動的主體，從領會題目、查閱資料、確定實現方法到設計、計算乃至設計說明書完成，都要親歷親為，消除學生們的依賴心理，更有助于發揮他們的主動性和創造性，提高他們的實踐能力。這樣一來，在他們今后遇到問題時就會獨立分析、思考解決問題的辦法，這樣也就達到了課程的目的。

指導教師從開始布置設計任務時就要引導學生了解設計目的、設計題目產生的背景、研究意義與應用價值，解決遇到的問題可能需運用哪些知識、技能和方法，發揮學生課程設計主體作用，讓學生自主制定可行的工藝路線和結構設計方案，并能正確評判設計結果。

6.客觀評定課程設計成績

考核是對學生在整個課程設計階段的表現和工作質量的全面評價，也是調動學生實習積極性的一個措施，要嚴格實習考核，確保實習質量。

在過去對某些個體評價成績的方法，比較多地強調過程評價及印象分，無法對某些個體參加課程設計、對問題解決的基本能力進行評價，對學生實際動手能力的提高關注不夠。關注過程、兼顧結果，強調評價項目多元，是課程設計本質的內在要求。從實踐上看，如果課程設計成績評價的具體指標體系或評價要點、評價制度、評價方法不易落實或太繁雜，將達不到課程設計成績評價的目的。通過實踐證明，課程設計成績評價的技術問題可采用將課程設計的目標具體化，把課程的總體目標具體分篇為若干個基本指標，每級基本指標對應具體的成績，總體成績即為各個基本指標所得成績的綜合。各基本指標的設置應能根據具體實際，設計成可觀察、可測量的項目。通過這樣的方法來評分，更能較真實地反映某個個體在課程設計過程中的實際情況，避免錯誤打分和憑印象給分的現象，反映學生課程設計真實成績。

在機械制造技術基礎課程設計的成績評定基本指標包括出勤考核(占20分)、繪制圖紙質量(占30分)、設計說明書(占30分)、答辯表現(占20分)四項。出勤考核能客觀反映學生出勤情況，工作態度，有利于調動學生的積極性。繪制圖紙質量能反映夾具結構設計是否緊湊合理，是否具有創造性，是否符合國家制圖標準。設計說明書能反映零件加工工藝規程制訂是否合理，計算是否準確和詳實，說明書撰寫是否規范等等。課程設計完成后，要進行課程設計的答辯，進一步檢查和總結學生在課程設計過程中對所用有關的理論、概念和方法的理解和應用的情況，進一步掌握學生獨立完成課程設計的程度和能力，根據學生回答教師提出的問題情況，更準確地了解學生對設計的態度、創新意識及獨立完成的能力。

四、發揮課程設計優勢，提高學生綜合素質和能力

1.提高學生資料檢索的能力，學會查找和使用資料

學生選定設計題目后就要準備合適的參考書、手冊和圖冊，在工藝設計過程中借助“機械制造工藝學”、“機械制造工藝設計簡明手冊”、“切削加工簡明實用手冊”和“實用金屬切削手冊”等資料制訂出零件的加工工藝規程，在夾具結構設計過程中借助“機床夾具設計”、“機床專用具圖冊”和“機械制造技術基礎課程設計指南”等資料確定零件加工專用夾具結構方案。通過設計資料的使用，學生可以掌握設計一些數據的查找方法和查找過程，可以培養學生獨立分析和解決問題的能力，進一步熟悉和了解本專業領域相關的科學技術。

2.鍛煉和提高學生動手能力