课程设计中机械设计

课程设计中机械设计（精选12篇）

课程设计中机械设计 篇1

摘要：为了解决机械设计课程设计教学中存在的问题,提出在机械设计课程设计实践教学中引入创新设计,研究了基于统筹工程概念构建机械设计课程设计题目库、采用“化整为零”教学模式、引入现代工程设计方法和手段以及采用合理的成绩评定方法等教学实践方法,并取得了较好的效果。

关键词：机械设计,课程设计,创新设计

机械设计课程设计作为机械类专业和非机械类专业的一门公共基础课程,既是机械设计基础课重要的实践性教学环节,也是专业技术基础课与专业课知识学习的交接点。通过课程设计,可以把机械设计基础、机械制图、机械制造基础、工程力学、工程材料、互换性与测量技术等所修课程的知识进行综合运用,是对学生进行设计兴趣培养和设计能力锻炼的重要途径。因此,以提高本科生应用型和研究型人才培养质量为目的,提出在机械设计课程设计实践教学中引入创新设计[1,2],将有助于培养学生自主创新设计能力和独立思考能力,也为其他学科课程设计的教学实践提供有效途径和科学方法。

1 机械设计课程设计中存在问题

对于机械设计课程设计,一直以来都是以一级或二级圆柱齿轮减速器作为设计题目。减速器是一种比较典型的机械传动装置,包含了齿轮、轴、轴承、键、联轴器及箱体等大部分通用零件。目前的机械设计课程设计中存在以下问题。

首先,机械设计课程设计命题单一。现有的减速器课程设计指导书详细讲解了减速器设计各个步骤,学生只要按部就班、照猫画虎即可;减速器早已有系列标准,并由专业厂家生产。从这种意义上讲,以减速器为课程设计的内容,很容易使学生形成思维定式,不利于培养学生的创造性思维。

其次,课程设计中存在设计内容多而时间紧的矛盾。通常课程设计的时间安排是在理论教学完成以后统一布置题目,然后要求学生在两周的时间内完成设计。时间安排较为紧张,学生只能完成“减速器”的命题设计,无法安排创新设计的环节。

再次,学生对先修课程的综合应用能力较差。机械设计课程设计是对机械制图、工程力学和互换性与测量技术等先修课程结合工程实际的综合应用,在教学实践中发现学生的这一环节较为薄弱,主要表现为:不能很好地应用材料力学知识对在复合外载荷作用下的轴进行精确强度校核;在零件工作图上,不能正确应用工程制图基本知识,绘制零件的形状,结合工程实际的公差标注掌握得较差,尤其是轴零件图中几何公差和齿轮零件图中各项齿轮公差的标注更为欠缺。

最后,课程设计中缺乏应用现代工程设计方法和手段。现阶段课程设计学生多选用手工绘图或选用传统二维设计软件Auto CAD绘制工程图,难以全面地想象出减速器的三维实体模型,导致学生对自己设计的减速器结构似懂非懂,影响了设计质量。

2 引入创新设计的教学实践

2.1 基于统筹工程概念构建机械设计课程设计题目库

将机械原理课程设计和机械设计课程设计相结合,从产品设计的全过程出发,编排课程设计的内容。采用多种途径搜集课程设计题目,构建机械设计课程设计题目库,使得课程设计具有完整性、系统性和综合性,以满足不同学生要求,使得设计由模仿型变为思考型,并便于学生根据自身的兴趣灵活选题,从而培养学生自主创新设计的能力。搜集课程设计题目的途径包括校企合作研究项目、学生研究计划项目(SRP)、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和全国大学生机械创新设计大赛等。

2.2 与理论教学同步采用“化整为零”方法进行机械设计课程设计的教学模式

采用“化整为零”的教学方式,将课程设计贯穿到理论教学的整个过程,从而解决设计内容多而时间紧的矛盾;并在理论教学中,引导学生综合应用机械制图、机械制造基础、工程力学、工程材料、互换性与测量技术等先修课程知识,以便学生有充分的时间发挥设计的创新性和学习的主动性与积极性,同时指导教师通过监督和指导,能及时发现问题或不合理的设计并督促学生及时改正。将机械设计的理论教学教材和课程设计教材合二为一[3],这样便于将课程设计的内容贯穿到理论教学中,图1是“螺纹连接与螺旋传动”的理论教学中涉及典型减速器的螺纹连接类型。

2.3 现代工程设计方法和手段在机械设计课程设计中的应用

鼓励学生采用Pro/E,Solidwork和UG等三维设计软件,先进行三维实体设计,再形成二维投影,符合一般人的思维习惯,有利于培养学生设计能力和创新意识,并使设计手段与现代企业要求接轨。另外,鼓励学生在三维实体设计的基础上,将三维图形模型直接调入有限元软件,进行CAE分析,从而拓宽学生创造设计能力的培养。

2.4 机械设计课程设计成绩评定方法

对于学生的成绩评定,组成答辩小组的教师制定详细的成绩评定标准,在学生正式答辩之前要先审阅学生的设计说明书和图纸,审核通过之后,再让学生分组参加答辩,答辩时通过学生间、师生间相互交流,对暴露出来的共性问题进行一次集中答疑,这样有利于保证设计的质量和提高答辩效果并且有助于培养学生的团队。课程设计评分标准如表1所示。

基于以上创新设计的教学实践方法,在某学生研究计划项目基础上,课程设计中选题“智能化宠物自动喂食喂水机”,运用Pro/E或Solidwork完成实体造型和CAE分析,并将设计成果申请了实用新型专利,学生既掌握了机械设计中机构设计、传动设计、零件的强度设计和标准件选取等基本理论知识,又充分发挥了其积极主动性,并通过分组完成课程设计,增强了学生的团队合作精神。图2是“智能化宠物自动喂食喂水机”三维结构简图。

3 结束语

本校机械电子、机械设计及自动化和过控(轻机)专业的机械设计课程设计中引入创新设计的教学实践,学生根据自身的兴趣灵活选题,课程设计质量有明显提高,并极大地发挥了学生的创造设计能力。总之,机械设计课程设计实践教学中引入创新设计,对提高教学质量,激发学生对本课程的学习兴趣,增强学生的团队合作精神,都有较大程度的促进作用。今后需要在非机械专业的课程设计中如何引入创新设计做进一步的研究。

参考文献

[1]吕仲文.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]徐起贺.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社,2015.

[3]黄平,朱文坚.机械设计基础-理论、方法与标准[M].北京:清华大学出版社,2012.

[4]朱玉.CDIO工程教育模式下“机械设计课程设计”教改的探讨[J].中国电力教育,2010(19):98-99.

课程设计中机械设计 篇2

CDIO在轧钢机械设计课程改革中的应用

于凤琴 黄华贵 左大为 陈雷

(燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，河北秦皇岛066004)

[摘要] 将CDIO的工程理念应用在轧钢机械设计课程中，把课程内容细化为多个重点教学模块，使其与实验、项目有机的结合起来，加强课程之间的联系。通过项目的实施，提高学生的设计能力和综合素质。经过教学和实践环节的检验，该教学模式的改革取得了较好的教学效果。

[关键词] 轧钢机械设计;CDIO;教学改革

[中图分类号]G642.O

[文献标识码] A

[文章编号] 1005-4634 06-0067-04

0 引言

CDIO (concelve -构思，design -设计，im―plement -实施，operate -操作)是由MIT和瑞典几所大学在Wallenberg基金资助下，经过几年研究于创立。这个教育模式的载体是以产品、过程和系统的构思、设计、实施、探索、运行全生命周期为背景的教育理念，以CDIO教学大纲和标准为基础，让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习和获取工程能力，包括个人的科学和技术认识、终身学习能力、交流和团队工作能力Ⅲ。

CDIO工程教育理念是充分利用大学学科齐全、学习资源丰富的条件，以尽可能接近工程实际，涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计项目为主要载体，结合专业核心课程的教学，使学生得到全面的训练和提高。

我国的工程教育理念起源于前苏联的专业定向模式，该模式采用适应计划经济要求的定向培养，使得学生在学习过程中缺少主动性和创造性，学生在团队精神、交流能力和多学科、系统掌控能力等方面得不到锻炼。

《轧钢机械设计》是轧钢专业本科生的重要专业课之一，着重培养学生分析和解决轧钢主要设备和辅助设备工程问题的能力，有助于学生对基本知识、基本理论和基本技能的训练，使学生牢固掌握轧钢机械设计的基本内容和基本方法，为解决工程技术问题打下坚实的基础。本课程的目标是通过本课程的学习，能够掌握轧钢机械的组成以及工作原理、主要轧钢设备的结构类型，掌握主要设备的参数选择方法以及强度和变形校核等方法。

轧钢专业是燕山大学的传统专业，本专业具有悠久的历史，经过数十年的发展，为适应科技发展、市场变化和学分制改革等宏观环境的变化，轧钢专业的课程体系也在不断进行改革。(职教论文 )将CDIO模式应用到轧钢机械设计的教学中，细化教学模块，把教学模块分为多个项目，通过项目的实施进一步提高学生轧钢机械的`设计能力和工程实践能力。

1 基于CDIO模式的教学改革

1.1理论教学的改革

本课程的传统的教学模式是教师从头讲到尾，是灌输式教学模式，反复强调重点章节和内容，造成学生强烈的依赖心理，失去了对课程的好奇心和学习的主动性，也没有对本课程产生浓厚的学习兴趣，对课程知识的掌握达不到理想的效果，特别是课程的目的性不明确，重点难点不清楚。

针对上述问题，首先在课堂教学环节中，要按照教学大纲和教学日历精心安排教学内容。教案首页应体现每章节的重点和难点、主要授课内容、授课达到的教学目的以及对学生的理论和实践的要求，末页制定合理的课后复习题及随堂作业、课后作业，对学生的作业进行启发，给出解题思路及解题步骤，对每章节进行总结。

其次，经过对本课程内容的仔细研究，精心规划课程内容，把重点内容分为若干模块，每个模块设有1――2个项目。在教学过程中，将课堂教学、查阅资料、做项目和写汇报、完成项目相结合，将理论教学、实验、项目配套进行，以学生自学后完成项目为目标，提高学生的学习主动性，增强理论与实践间的联系，使学生熟悉和掌握知识重点。

1.2将实验、项目安排到教学过程中

将实验、项目穿插到教学中，教学、实验和项目联系起来，使学生有针对性的获取知识重点。学生利用课余时间查资料、做实验和项目、写实验及项目报告，提高学生的团队精神、相互合作能力。

将实验、项目与理论教学同时进行，在进行理论课教学时，同时下达实验、项目的任务书，给出对实验和项目的要求，使学生在拿到任务书的时候就开始进入角色，有重点和针对性的获取理论知识。同时，让学生利用课余时间查阅资料，了解相关的内容，增强学生的学习兴趣和主动性。因为学生在接触本课程时，就知道本课程的知识结构、重点内容，通过这门课的学习，他们知道能够学会什么、做什么、课程之间的联系是什么，希望项目成功的欲望会推动他们努力学习理论课。在理论授课期间，教师应多次提示学生项目的重点、考虑的核心内容、项目的思路等，及时与学生沟通，使项目顺利进行，避免学生的盲目性。

1.3重视项目题目，强调课程之间的联系

为了提高学生的学习兴趣，不论是各章节的练习题还是项目的题目都应该选择有较强实际意义的题目，注意题目的难易程度合理搭配。各章节的练习题是为了让学生掌握本章节的知识重点和难点，要求学生独立完成。而项目是提高学生的综合能力，因此项目的题目更贴近实践，能够运用本课程的重点知识解决实际问题。另外，学生在做项目的过程中，把其他课程中学过的知识运用到项目中来，解决项目中的遇到的问题，这样使得课程之间的联系更加密切，能够真正实现理论与实践的结合，使学生认识到课程的应用价值。项目采用分组形式，一组一个题目，一般4――5人一组，提高学生团队合作能力，增强团队精神和创新思考能力。

2 三级项目的授课体系

本课程是轧钢机械专业的必修课，主要讲述轧钢设备(主要设备和辅助设备)的类型、结构参数选择、结构特点、工作原理、受力分析、重要零件强度刚度的计算、力能参数的确定以及有关轧钢机械设计的新理论、新方法。

根据CDIO的理念，结合“做中学”的指导思想和轧钢专业自身特点，按“多个课程的‘三级项目’向综合性的‘二级项目’延伸，二级项目为‘一级项目’服务”的指导思想进行项目式课程体系构建，其构成图如图1所示。

在课程设置中体现CDIO的理念，把相关的课程如弹性理论及工程应用、Matlab及工程应用、轧钢机械设计、三维设计技术、数值模拟等按照三级项目的要求设计相应的题目，使学生对相应的课程有深入的理解和应用。然后把上述多个课程的三级项目延伸到二级项目，作轧钢机械设计的课程设计，重点强调课程之间的联系，综合运用上述课程的知识点，如三维设计技术、数值模拟技术等设计一套数字的轧钢机主机或者辅助设备，对主要零部件进行强度或者变形校核。二级项目的锻炼为一级项目即毕业设计服务，学生在三级项目及二级项目中对工程设计流程、计算过程、校核方法等加以理解以及熟悉，在毕业设计中学生就能很快进入角色，开始毕业设计工作，缩短对毕业设计的熟悉过程，真正采用工程设计方法进行设计，为毕业后进入企业奠定基础。

3项目实施

项目实施的目的是鼓励学生进行主动学习，提高相关课程知识点的综合运用能力，培养学生开展研讨活动、对工程设计系统构建、模型建立、模型分析、结论误差分析等技能。在项目实施过程中，教师起指导作用，通过课后辅导，从项目的设计流程、方案确定等方面启发学生。

以本课程中的辊系结构设计为例，说明项目实施的阶段。

1)明确项目任务，构思方案。辊系结构设计的项目任务是要求学生利用本课程的知识对四辊轧机的辊系即工作辊和支承辊的结构参数进行选择，计算轧制道次、压下量、轧制力等工艺参数，对轧辊结构进行设计，利用三维技术绘制实体零件、装配图，利用数值模拟技术校核轧辊强度及变形，撰写项目说明书以及PPT汇报。

学生根据上述项目任务的要求，共同协作查阅相关的资料，讨论并制定辊系结构计算方法、校核的步骤、结构设计流程等。教师对学生提出的计算方法、校核方法、结构设计流程进行审核，并提出参考建议，让学生修改并完善辊系结构设计过程。方案确定后，学生小组人员进行任务分工，分为辊系计算、校核、结构设计、写说明书和PPT汇报等，确定合理的项目进度，最后，利用PPT汇报项目实施的过程、解决问题的方法、计算数据误差的分析等，教师对项目进行总结并评价。

2)学科体系知识的综合应用。项目的实施过程中，要求学生把项目中涉及到的相关的知识如弹性理论及工程应用、数值模拟技术、Matlab及工程应用、三维设计技术等进行融合、强化、提高，教师对学生进行引导，要求学生有选择性的自主学习，要求学生利用互联网平台，收集相应的知识要点以及技术资料，丰富课本的知识点，了解相关的技术发展动态，使学生能够站在知识的前沿。

3)项目的实施。项目的实施主要是完成项目任务书的要求，完成辊系参数选择、工艺参数计算、校核计算、结构设计等，对辊系的校核是建立数学模型进行数值模拟计算，利用三维技术设计辊系实体虚拟零件及装配图。由于小组成员各自分工不同，要求学生要经常沟通，不要各自盲目工作。碰到疑难问题，教师引导学生在工作中寻找解决问题的方法，从不同角度看问题，不断再学习。教师对学生的指导可以采用举办讲座或者经验交流会等方式，拓宽学生的思路，使学生之间最大程度的相互学习，从别人的经验中汲取教训，少走弯路。

4)项目评价。项目完成后，项目小组提供规范的设计图纸(包括零件、装配图、工程图)、参数选择方法、计算过程、校核过程、结构设计过程，小组给出一份项目说明书，制作PPT汇报稿。由小组成员对本组工作结果利用PPT进行汇报、总结、分析等，由教师或者其他小组同学进行提问，评价项目中出现的问题，对其进行总结。教师根据项目的实施情况和说明书质量、PPT汇报逻辑及准确性、学生的自评等三部分给出项目的成绩，上述各部分所占比例为：项目总成绩占本课程结课成绩中的20%，其中项目的实施情况和说明书质量占5%、PPT汇报逻辑及准确性占10%、学生的自评占5%。

4管理模式

CDIO模式下的授课模式需要转变传统课程质量的管理方法，由过去的知识本位的课程质量观念转变为能力为本位的课程质量观念，如图2所示。即由过去的以知识灌输为主的授课管理模式转变到CDIO以能力为目标的授课模式。

以能力本位课程质量观念作为新型课程质量管理，需要转变概念：第一，将CDIO的核心灵活的贯穿在教学活动中;第二，要让学生在教学活动中深入了解CDIO的基本理念、核心内容，并把课程管理质量的模式传递给学生;第三，在教学活动中，不断改善和完善这种新型课程质量观念。

课程质量管理的模式应该以激发教师授课的积极性和创造性为目的，对学生的学习兴趣和主动性逐渐引导。在原有的课程管理质量模式基础上，基于CDIO的理念，对课程质量管理的模式进行了改革，新的课程质量管理体系包括督导体系、监督体系、激励体系、反馈体系(如图3所示)。

在督导体系中，学校和学院两级督导团对教学过程进行监督，实行实时听课制度，把出现的教学问题及时反馈到教师及上一级部门。在监督体系中，系里的领导、辅导员以及同行进行教学听课，学生联系小组等形成教学监督体制。在反馈系统中，通过督导团、学生课堂教学评估、听课反馈等，促使教学方法和教学效果不断提高并达到很好的效果。在激励体系中，通过对教学效果好的教师奖励学时、增加课程的教学系数等多种手段，激励教师教学的积极性和创造性，促使教师对教学投入更多的精力，做好本科生的教学工作。

5 结束语

轧钢机械设计课程系统性、实践性比较强，适合于CDIO的理念，在此基础上特别适合项目的实施。对本课程的教学内容研究并细化教学重点，仔细拟定各教学重点的项目，组织学生投入到新的教学模式中，在项目中对知识点进行加强，取得了较好的教学效果。这种基于CDIO的教学模式，激发了学生的学习兴趣，转变了学习观念和学习态度，培养了学生的团队协作意识，以项目作为指导，做中学，学中做，加强学科之间的联系，培养了学生的综合能力。

课程设计中机械设计 篇3

关键词 SolidWorks 机械设计基础 应用研究

中图分类号：G71 文献标识码：A

SolidWorks是符合当今主流CAD技术发展潮流的基于Windows 平台开发的三维CAD系统 据统计，美国机械行业就业中明确要求会熟练使用SolidWorks的就高达95%。在国内包括清华大学在内的众多知名院校均已将SolidWorks应用于相关课程的教学中 随着乐山职业技术学院机械类教学改革的不断深入，2013年起新增设了SolidWorks软件必修课，在此基础上围绕如何以SolidWorks为纽带，将较为松散链接断点较多的机械设计基础课程体系下的理论教学和实践教学有机地结合，使学生在持续提升软件应用水平的同时，有效贯通机械设计的整个知识构架，以实现现代三维设计为中心的教学模式的转变是目前面临的重要课题。

1SolidWorks在机械设计基础课程体系教学中的作用

1.1机械设计基础课程体系教学现状分析

目前，机械原理教学偏重于分析推证，机械设计教学偏重于强度校核计算，教学手段以多媒体教学为主。这种传统教学模式停留在强调基本概念和基本理论科学性的教育理念上，忽略了学生知识面的拓展、工程素质和能力的培养。另外，职业技术学院学生理论基础较为薄弱，再加上教学学时大幅压缩，导致学生在面对内容繁杂 理论晦涩的教学内容时，缺乏学习热情，教学效果不佳

1.2SolidWorks在机械设计基础课程体系中的作用

传统的多媒体教学，虽然具有丰富的教学手段，但缺乏引领学生进入实际设计氛围的关键要素，无法实时动态再现机械设计全过程，而SolidWorks系统所具有的三维建模运动分析结构分析以及多种外挂插件等功能模块，可以动态显示方式使学生完全浸入到情景学习的工程设计状态之中，而且SolidWorks的参数化实体建模可以实时实现设计意图，使课堂教学变得富于柔性且敏捷高效，将SolidWorks融入传统多媒体教学中，将极大丰富课堂教学手段，激发学生学习兴趣，提高教学效果。

2基于SolidWorks的模块化案例法教学模式的应用研究

案例教学法是一种情景式教学方法通过工程案例模拟工程问题情境，帮助学生像企业工程师那样思考和解决问题，然而，用案例代替整个知识体系的理论学习显然是不科学的，必须探索如何将案例教学与其他理论教授方法密切结合，才能获得良好的教学效果。本文探讨了一种基于SolidWorks的模块化案例教学方法，以期为提高教学质量提供一种新思路。

将机械原理教学内容进行模块化，所有模块构筑了本课程的知识基础平台，在此平台上通过SolidWorks将各阶段性目标贯穿起来。同时将机械设计知识体系模块化，将所涉及的知识点融入到基于SolidWorks的减速器设计案例中，通过以减速器为主线的三维设计案例的教学使学生摆脱传统二维设计思想束缚，培养现代工程设计理念。

3基于SolidWorks的机械设计基础课程设计的整合教学改革探讨

长期以来学院所有机械和近机械类专业的机械设计基础课程设计都分为机械原理和机械设计、课程设计两个部分进行，教学模式以理论计算和经验型二维设计为中心。知识要更新，设计手段要先进，传统的教学模式已不适应科学技术发展需要，机械设计基础课程设计的改革势在必行，使学生能获得整机设计理念和系统训练，并以SolidWorks为设计平台，凭借其参数化、智能化和强互动性优势，使学生在计算机虚拟工程设计情境中，构建系统知识框架，培养创新思维和得到工程实践锻炼。

4基于SolidWorks的机械设计基础课程体系教学的改革建议

为了更切实有效地提高SolidWorks在机械设计基础课程体系教学中的应用效果，笔者提出深入改革的几点建议：

（1） SolidWorks3D数字化教学模型库的创建

利用SolidWorks附属的Toolbox插件包以及其他3D共享数字化模型库资源，创建机械设计基础课程体系教学模型库，形成以SolidWorks3D数字化模型与实物模型优势互补的课堂与实践教学素材库，可更好地激发学生学习兴趣和拓展知识面，提高教学效率和质量。

（2） 基于SolidWorks系统的案例教学与科研成果相结合

科研促进教学内容的创新，科研成果是最鲜活的教学案例，如能将学院不断涌现的科研成果通过SolidWorks系统提炼转化为适合学生接受的教学案例库，将是教学与科研相互促进的切实体现。

（3） 以SolidWorks系统为平台将CAD/CAE/CAM技术全面融入整个机械类课程体系教学中以SolidWorks系统为平台，将现代三维设计分析和制造理念全面融入机械制图、工程力学互换性与技术测量、工程材料、机械制造基础机械类系列课程教学过程中，构建全新的基于三维技术的机械类系列课程教学体系是学院今后教学改革的重要课题。

现代意义上的机械设计已经根本离不开计算机了，更离不开凝炼现代设计理念的三维设计软件系统，因此，以诸如SolidWorks这类三维设计软件为平台的机械设计基础课程体系的教学改革势在必行。

参考文献

[1] 邓春晓，胡德平.SolidWorks对工科学校机械专业教学的重大影响 有感于SolidWorks2001plus的教学[J].机械，2004（11） ： 32-37.

课程设计中机械设计 篇4

《机械设计基础》是一门综合性、科学性很强的课程, 其包含知识门类众多, 是机械技术领域的奠基石。由于它应用的广泛性和基础性决定了其成为机械技术领域人才的必修课程。然而现有的《机械设计基础》课程基本遵循了传统教育的模式, 有很多缺陷, 尚需要改正。

1) 强调以老师授课为主导, 学生被动地接受知识, 师生之间缺乏有效的沟通, 学生积极性不高。并且无论是教材设计还是课程安排, 传统的教学模式都在强调原理的理解, 过度倾斜于理论的深度, 而忽视了知识的应用性, 缺乏对学生应用能力的培养。

2) 先知识, 后实践, 理论与实践脱节。机械技术领域本身就注重实际操作, 而《机械设计基础》这门课程作为该领域的奠基石, 就更应注重理论与实践的交互。本门课多适用于高职技校的学生教学, 他们多偏于形象思维, 而逻辑能力较差, 强行将理论与实践环节拆开会导致学生前期学习本门课程的积极性下降, 而真正开始实践环节时, 又会遇到基础知识不扎实的问题。

3) 题目陈旧, 缺乏创新。该课程作为高校机械类专业的一门基础课程, 主要是为了培养学生的机械简单设计、问题的解决, 分析能力, 并安排两周左右的实践环节。而传统的题目仅仅是一级、二级变速箱的设计, 学生只需要根据给定指导书的步骤完成即可, 环节设计僵硬, 整个过程缺乏创新, 易导致抄袭现象。

2 项目教学法应用探索

为了解决《机械设计基础》课程中传统教学模式的缺陷, 很多研究文献提出了采用项目教学法。所谓项目教学法就是老师将一个课程任务交给学生, 学生在自有知识层面上开始对该任务的信息收集、了解, 继而自主制定方案, 最后实施方案, 并得到结果。然而现有的文献多数仅限于对该方法的实施步骤的简单叙述, 而实际的应用细节却涉及得较少, 从而本文将在三方面进行项目教学法的应用探讨。

2.1 总目标与分目标相结合

为了达到以学生为主导, 老师辅助学习, 进而促进学生的自主学习能力的目标, 我们应设计实施好目标教学法。即把我们的课程任务当做一个总目标, 然后将总目标按知识板块分为几个分目标, 分步完成。总目标所涉及到的知识面广, 跨度大, 需要系统的逻辑思维, 从而由老师来把控。而分目标则分别与不同类的知识点相关、针对性强、易于把握, 从而由学生来实施。总目标是分目标的前提, 起导向作用, 而分目标则是完成总目标的必要条件, 两者相辅相成、联系紧密。我们以组合螺栓设计这一任务为例, 具体说明目标教学法的实施过程。

2.2 团队协作与自主创新

由于不同的学生知识水平参差不齐, 因此, 为了在实践教学过程中弥补这种差距, 我们将采用团体协作与自主创新相结合的方式来进行整个项目。在项目分配时, 我们将会选择4~5人为一组来完成该项目。在刚接触项目时, 围绕中心问题, 整个团队成员共同讨论, 易于产生头脑风暴, 从而能够尽快地确定研究方向与实施方案, 将效率最大化。而在实施该项目的具体步骤时, 由于每个人的优势不同, 思维方式有所区别, 从而面临同一个问题易于产生不同的创新思维, 因此, 由每个同学独立思考为主。团队协作有利于队员之间思想的交流, 并且有利于培养同学们的团队意识和人际交往能力。个人的独立思考, 注重个人能力的发挥, 有利于调动同学们的积极性。

2.3 同行评价

尽管为了能够优势互补, 项目教学法采用了小组协作的方式。但是, 由于针对同一个课程设计而言, 不同的小组思维方式不同, 实施方案不同, 创新点也不尽相同。而本课程的最终目的就是能让同学们在实践过程中熟练掌握所学知识, 并尽可能在独立完成项目的过程中激发出一些创新思维。从而我们将在各组同学完成自己项目后的评价环节采用同行评价方法。即在项目评价环节, 我们不再采用单独由老师来对项目进行评价的方式, 而是由展示小组按照正常环节展示整个项目的完成情况, 而作为评审的除了老师之外, 还要有其他小组成员的参与。其他小组要对展示小组所展示的内容进行记录, 在展示结束后, 可以与老师和其他小组一同讨论该过程尚存在的问题与创新点。这样由所有了解项目解决过程的同学共同参与到每一个小组讨论中, 将会把每组同学的创新点共享, 共同解决遇到的问题, 营造了一种共同求知的氛围, 激励了同学们对课程的积极性。

3 结语

项目教学法在《机械设计基础》课程设计中的应用, 一改传统教学僵硬的授课模式, 不再是一味枯燥的进行原理的讲解, 而是将所讲知识贯穿于整个实践过程中, 利于激发同学们的学习热情。总目标的设定和分目标分类, 使得整个项目张弛有度, 既可以把握整体方向, 还可以有针对性地完成每个小目标。团队协作则培养了同学们的团队意识和集体荣誉感。相互评价体系能够使所有同学在完成项目过程中, 让产生的创新思维得以分享, 扩大了同学们的思维广度。

摘要：为了解决《机械设计基础》原有课程设计及教学安排中过度重视理论深度, 而缺乏对学生应用能力的培养这一问题, 很多研究文章提出了项目教学法在《机械设计基础》课程中的应用, 并对该教学法的具体实施步骤进行了设计。

关键词：项目教学法,机械设计基础,同行评价

参考文献

[1]张国祥, 朱敏红, 孙健.基于项目教学法的《机械设计基础》综合实训教学[J].职业教育研究, 2010 (9) .

[2]赵勇.基于项目教学法的《机械设计基础》综合实训教学[J].学园, 2010 (11) .

[3]王冬梅, 黄蓓.浅析项目教学法在《机械设计基础》教学中的应用[J].科技信息, 2013 (12) .

《机械设计课程设计》总结 篇5

一、课程设计目的

《机械设计基础课程设计》是《机械设计基础》课程的的最后一个重要教学环节，也是学生第一次较全面的设计能力训练。其基本目的是：

1．培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识；

2．通过制定设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法；

3．进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。在本课程设计鼓励采用计算机绘图。

二、课程设计内容

为了达到上述目的，在课程设计中，针对布置题目学生要完成的设计内容有：

1.电动机的选择及运动参数的计算； 2.V带的传动设计； 3.齿轮传动的设计； 4.轴的设计（低速轴）； 5.滚动轴承的选择及验算（低速轴）； 6.键的选择计算及强度校核（低速轴）； 7.联轴器的选择（低速轴）； 8.润滑油及润滑方式的选择； 9.绘制零件的工作图和装配图（1）绘制零件的工作图轴的零件图

（2）减速器的装配图零件的工作图包括：(1)尺寸的标注；(2)公差；(3)精度；(4)技术要求。装配图包括：（1）尺寸标注（2）技术特性（3）零件编号(4)编写零件明细表、标题栏。

10.编写设计说明书

三、要求

作为指导教师，为了使学生能顺利地完成所布置的任务，在设计过程中要加以指导。首先让学生做减速器的装拆试验，形象地认识减速器。在设计过程，轴的结构设计和减速器的外形尺寸的确定对于学生来说是难点，针对这一难点要上一次辅导课。另外，每天来指导学生设计、计算、绘图，以便及时发现问题和解决问题。

要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做到：1）随时复习教科书、听课笔记及习题。2）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。3）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。4）按预定计划循序完成任务。

四、评分原则

课程设计中，最终的图纸及说明书并不能完全反映学生的真实水平，同学的工作能力也不能在图纸及说明书中得到完全的反映，因此，对同学的评分，特别要注意抓两头：一头抓平时，一头抓答辩．课程设计成绩根据平时出勤和设计图纸、说明书、创新能力和答辩情况综合按百分制制评定。

五、存在问题

在课程设计过程中，发现学生主要存在以下问题：1）学习态度不够认真，或虽认真但因基础差等原因，不能按时完成进度计划；2）独立工作能力差，设计时不能或不进行独立思考，教师指一步才作一步，或参照其他同学的设计进行“照猫画虎”式的进行；3)设计中有错误，有知其然不知其所以然的现象；4)图纸质量较差，特别是尺寸标注，出现问题较多，表达不清楚；说明书内容不够完整、工整，有个别原则性错误和若干一般性错误；5)答辩中不能很好的回答提问，回答中有个别原则性错误和若于非原则性错误。

六、结果分析

参加本次课程设计1个班，大部分同学能按老师要求完成每一阶段的任务，设计图纸、说明书和最后的答辩中满足要求。参加本次课程设计共有50名同学，其中优2人，良26人，中20人，及格2人，不及格0人。基本反映了学生的学习情况。

七、经验及教训

课程设计中机械设计 篇6

关键词 高职教育；创新能力；机械设计基础；培养；实践

中图分类号 G712 文献标识码 B 文章编号 1671-489X（2008）014-0016-02

创新能力是一个综合性概念，它是一种智力的新思维的动作结果，与认识、分析、记忆和处理事物的综合智力有关，也与人的求知欲、独立性、灵活性、观察力、坚韧性等非智力因素密不可分。创新能力是指具有创新的基本本领，它是创新的基础支撑，包括较扎实的基础知识、基本技能、较宽的知识面、较强的实践能力和丰富的实践经验，还包括在大量信息中辨别、选择知识的能力，具有关于创造的知识、技能[1]。

高职教育在培养职业综合应用能力的基础上，必须重视创新精神与开拓能力的培养，在技术发展复杂化、深度化的现代职业岗位，强调技术型人才的创新素质与开拓能力培养是知识经济与信息时代的要求。工艺流程的革新、加工方法的改良、新产品的开发试验、管理形式的变革等都是技术型人才应具备的创新能力，与工程型人才和学术型人才不同的是，高等职业技术教育培养的技术型人才在应用领域体现这种素质与能力。

1 创新思维能力的培养

培养创新能力，就是要培养创造性思维能力和实际创新能力。创造性思维是通过抽象和概括反映事物的本质与规律的思维活动。创新思维的激发、创新方案的整理和判断离不开知识的积累和对学生创造力的激励[2]。在对机械类学生进行机械设计能力的培养过程中，关键是培养学生具有积极的求异欲、敏锐的观察力、创造性的想象力、独特的知识结构和跳跃性的思维能力，并构想有异于现有产品或设计方案的新的设计方案。笔者讲授的机械设计基础课程，研究的主要内容是机械系统的常用机构，机械零部件的原理、应用和设计，它是机械工程领域创新设计活动的基础和支撑。

1.1 观察与分析能力的培养结合教学过程，在详细阐述分析思路和研究方法的基础上，注意对问题的抽象和概括，布置有关观察和分析的训练题目，以促使学生养成独立思考、勤于思维的良好学习习惯。如在讲平面连杆机构时，请学生观察连杆机构的应用实例，了解应用背景，分析其工作特性，绘制机构运动简图，计算机构自由度。又如，让学生应用自己所掌握的知识，全面剖析某产品（如自行车、缝纫机、汽车、电脑等）中的机械应用。

类似这样的观察与分析训练，可以激发学生的求知欲和创造欲，对提高学生的工程实际能力很有帮助。

1.2 总结与归纳能力的培养在教学过程中，介绍完各种常用机构后，请学生自己归纳总结实际各种运动形式的变换方式以及用什么机构来实现这些运动变换方式；讲完机械传动形式后，请学生从各方面比较多种传动形式的特点和应用；联接部分内容讲完后，请学生总结归纳轴毂联接周向固定各种方法和特点。反转法是贯穿整个课程中一个重要分析方法，在设计连杆机构、设计凸轮廓线、求凸轮机构的压力角、计算周转轮系的传动比等知识中都有应用。在分析反转法时，注意让学生分析总结反转法原理的实质，从而更好地探求各部分内容之间的内在联系和系统性，形成对学科知识的系统认识和深刻理解。

通过这些环节的训练，调动和激励学生的主动求知的意识，学生对所学知识能够主动去归纳和总结，增强对知识的系统认识，培养创新思维的能力。

2 创新设计能力的培养

创新能力的培养，需要掌握一定的创新技能和方法。在教学过程中，贯穿创新设计技能培养的理念，结合具体教学内容，适当介绍一些机械创新设计方法，给学生介绍一些优秀创新设计案例，使学生了解机械创新设计的基本原理并掌握创新设计方法。

比如在讲授平面连杆机构时，不但要求学生按图解法设计四杆机构，还让学生自己动手制作简易的机构传动模型，通过变换构件尺寸、变换机架位置、变换原动件等观察机构的变异和运动特性，并引导学生设计构思新的机构类型。学生不仅理解机构演化的理论，又掌握一定的机构创新技能。

又如在学习凸轮机构时，除要求学生设计绘制凸轮的轮廓曲线，还让学生用硬纸板等材料按设计结果制作出凸轮机构模型；同时让学生考虑凸轮的轴孔、键槽怎样开设，凸轮怎样制作和检验的问题。既锻炼学生设计、思维、创新等综合素质，又大大激发学生的探索欲望和创新设计热情。

再如在讲授机械零部件结构设计时，强调结构的多样性以及如何进行结构创新才能得到更好的使用性能。如轴承作为轴和轴上回转零件的支承，轴承布置在轴上什么位置才能使轴上载荷分布得更合理，而又符合机器或装置的整体要求；在使用径向轴承和推力轴承的组合支承结构中，解决单一支承结构引发的问题，提高结构性能。学生掌握结构设计原理，可以自行分析解决许多结构创新设计问题。

3 为学生提供锻炼创新能力的实践机会

高职院校的学生，对创新有一定的认识，也普遍具有创新意识。因此，教师应带领和引导学生在实践中挖掘学生的创新潜能，提高学生的创新水平。

3.1 在实验实训教学环节中锻炼学生的创新能力增加实验实训设备，在机械设计基础实验实训教学环节中，加强学生动手能力的培养，有必要让学生放手去做一些实验实训项目。如轴系的结构分析、机构的运动分析等，这些项目对学生综合设计能力、创新能力和动手能力的培养都有很好的作用。

3.2 在综合性的作业中锻炼学生的创新能力结合教学内容，布置一些综合性的作业，不单强调学生对所学知识的理解，而且强调学生去观察、分析、发现新的问题。如学习完齿轮传动部分内容后，布置齿轮传动设计的综合作业，由学生分组完成不同的设计题目，鼓励学生在选择齿轮材料、确定齿轮传动参数时可采取不同的设计方案，最终在设计全部完成后对各种不同方案进行比较，总结设计中的不足和收获。通过这样的综合性作业，训练学生独立分析问题、解决问题的思维，锻炼学生的创新能力。

参考文献

[1]汪刘生.教学论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996:32-45

课程设计中机械设计 篇7

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。

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.156 01:106-108.

课程设计中机械设计 篇8

《机械设计基础》课程属于机械方面的设计基础课程, 是高等学校非机械类或机械类专业的一门重要的技术基础课, 主要讲授关于机械常用机构和一般通用零件设计的基本知识、基本理论和基本方法, 培养学生具有设计简单的机械及相应的分析问题与解决问题的能力。这门课程的实践环节安排是2周的减速箱设计, 这个实践环节的课程设计题目陈旧、重复, 学生中存在抄袭和生搬硬套的现象, 不利于培养学生的创新和实践能力。国内很多老师将逆流式教学法、案例教学法、分层教学法、问题式教学法、行为导向教学法应用到了《机械设计基础》课程教学与实践中, 取得了一定的效果。针对此问题, 本文提出将项目教学法应用到《机械设计基础》的课程设计中。

二传统教学的不足之处

《机械设计基础》课程是一门专业基础课, 涉及材料力学、理论力学、金属材料加工工艺多门课程的知识, 书本中设计原理的内容和公式较多, 而且也是一门实践性非常强的课程。传统《机械设计基础》的授课环节主要采用“教师讲, 学生听”被动的教学模式, 这种方式导致很多学生对课程不感兴趣、不上课、作业抄袭等现象。实验环节包括8学时的实验和2周的课程设计。传统的课程设计题目是一级或二级减速箱设计, 学生往往只是按照课程设计指导书中的设计步骤, 以及《机械设计基础》教材中机构的设计计算步骤进行课程设计, 教师日常针对问题进行答疑。这种实践环节的方式存在题目陈旧、理论和实践联系少的缺点, 导致很多学生抄袭和生搬硬套, 创新能力差。

三项目教学法的定义和实施过程

项目教学法就是在老师的指导下, 将一个相对独立的项目交由学生自己处理, 信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价, 都由学生自己负责, 学生通过该项目的进行, 了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。

项目教学法一般按照以下五个教学阶段进行: (1) 明确项目任务:通常由教师提出一个或几个项目任务设想, 然后同学生一起讨论, 最终确定项目的目标和任务。 (2) 制定计划:由学生制定项目工作计划, 确定工作步骤和程序, 并最终得到教师的认可。 (3) 实施计划:学生确定各自在小组中的分工以及小组成员合作的形式, 然后按照已确立的工作步骤和程序工作。 (4) 检查评估:先由学生对自己的工作结果进行自我评估, 再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题, 学生解决问题的方法以及学习行动的特征。通过对比师生评价结果, 找出造成结果差异的原因。 (5) 归档或应用:项目工作结果应该归档或应用到企业、学校的生产教学实践中。

四项目教学法的具体实施

1. 明确项目

项目的研究内容要能激发学生的积极性, 符合机械设计基础教学大纲, 覆盖面广, 难度适中, 工作量两周能完成。通过该项目的研究, 学生能掌握机械常用机构的设计和机械原理的设计。项目一般都来自机械系老师与企业合作的一些横向课题, 例如, 混合动力履带推土机终传动的设计, 项目分成动力学分析、运动分析、关键零部件的设计三个模块。老师根据实际情况给学生6~8个项目。

2. 制定计划

老师根据项目数目将全班分成6~8个项目组, 每个项目组有一个项目经理和5个组员。项目经理负责制定项目计划和时间安排, 老师负责项目计划的审核。审核通过方可进行后续的实施。

3. 实施计划

计划制定好, 项目经理按照计划将任务分给项目成员;成员按照项目计划查阅资料和设计。成员定期碰头介绍工作进展以及执行中的困难, 项目组成员讨论。老师负责困难的答疑。

4. 检查和评估

老师根据小组的项目计划内容定期检查和提问。项目完成后, 成果以项目报告的方式提交。项目以PPT的方式进行小组汇报, 每个小组项目经理指定一人汇报, 汇报时间不超过10分钟, 汇报结束后, 老师提问5分钟。小组成员可以回答。老师根据汇报情况和项目报告内容给出评定成绩, 最终的成绩作为小组所有成员的成绩。

五结束语

第一, 项目教学法应用到机械设计基础课程设计中激发学生的兴趣。项目的题材来源于真实的项目。

第二, 项目教学法的应用培养了学生的团队意识和集体荣誉感。项目最终的成绩取决于整个项目组的完成情况, 任何一个人都会影响成绩。

第三, 项目教学法的应用锻炼了学生的创新能力和解决问题的能力。项目方案制定、方案实施都要靠自己查资料、思考、交流才能完成。

参考文献

[1]阳尧端.逆流式教学法在机械设计基础教学中的应用[J].职教与经济研究, 2008 (2) :37～40

[2]任国强、罗啸峰.案例教学法在《机械设计基础》教学中的应用[J].四川职业技术学院学报, 2011 (1) :85～86

[3]高琳.“分层教学法”在《机械设计基础》课程设计中的应用[J].科技创新导报, 2011 (32) :183～184

[4]张宏梅、郭刚、屠义强.“问题式”教学法在《机械设计基础》教学中的应用[J].机械管理开发, 2011 (6) :173～174

课程设计中机械设计 篇9

1 合理地组织教学内容

1.1 理论知识的传授与创新思维能力培养相结合

在教学过程中, 教师向学生传授系统的知识, 这是培养学生创新能力的必要条件, 也是学生扩展新知识, 创造新事物的必要基础。但是, 单纯的传授知识, 并不能有效的培养学生的创新思维能力。而是在讲授知识的同时, 善于提出一系列灵活多变的问题, 引导学生用新的思维方式进行思考。如在讲授机构自由度这部分内容时, 传统的教学内容是给出一平面机构, 让学生求解出该机构的自由度, 并判断其运动是否确定。这类问题的答案最终是唯一的, 求解过程也是机械的套用公式, 限制了学生的思维空间。我在讲这部分内容时, 将内容重新组织, 给出活动构件数, 要求通过低副与高副的组合, 设计自由度等于1的新机构。引导学生采用与传统思维方式相反的逆向思维和发散思维进行思考, 鼓励学生大胆想象。使问题变求同为求异, 扩展了学生的思维空间, 激发了学生的学习兴趣, 大大提高了学生学习的积极性、主动性, 提高了学生的思维品质。

1.2 本课程知识与相关基础理论知识教学相结合

学生从踏进校门起, 进入的就是一个系统的知识领域, 它不仅包含文化课、还含包专业课、人文课程等。学生只有具有了系统的知识, 才能学会用全面的、普遍联系的观点和方法分析问题, 培养综合思维能力。机械设计课程具有较强的综合性, 涉及到公差配合、工程力学、机械制图、金属材料、工艺等多方面的知识, 学习这门课程有一定的难度。我在讲课中, 采用灵活的教学的方式, 将本课程知识及其相关知识有机的结合在一起。如:在讲授轴的设计时, 就组织学生到工厂参观、看教学录像与课件, 进行轴的加工、装配现场教学。从轴的功用、材料、毛坯、结构、受力分析、热处理方法、加工工艺一直到装配工艺, 边观察、边分析、边讨论, 以本课程的知识为中心, 融合相关知识。教学过程中, 有理论、有实例、有实践、有工厂独特的“绝招”, 易于突破难点, 使已学过的机械制图、力学、材料等知识得到生华, 提高学生工程素质和创新思维能力。

1.3 基础理论知识与前沿知识相结合

我在教学过程中, 注重引入与教学内容相关的前沿知识。向学生介绍新知识、新设备、新技术、新动态, 如硬齿面齿轮传动、滚动螺旋传动、行星传动、新型连轴器、机械CAD等, 起到开阔视野, 扩大知识面, 激发创新意识的作用, 同时促进了学生学习教学大纲所要求的内容的积极性。如齿轮传动是最常见的机械传动方式, 由于使用过程中存在摩擦磨损, 机械效率有所降低。学生通常采用增加润滑, 选择适当材料及热处理方法等措施减轻摩擦和磨损。我引导学生突破固有的思维模式, 从创新的角度分析提高传动效率的措施, 进一步启发学生是否有可能消除摩擦力?即两齿轮不接触。学生的兴趣一下调动起来, 他们通过市场调研, 到图书馆查资料, 广开思路, 提出了用液体、气体、电磁铁使两轮不接触。而利用磁铁同性相斥原理, 做成磁浮齿轮, 正是目前欧洲生产的新型齿轮。教学中我及时抓住学生思维的闪光点, 引入磁浮齿轮新知识, 开阔学生思路, 使理论知识得到升华, 培养了学生的创新意识和创新思维能力。只有在教学中坚持做到教学内容与前沿知识相结合, 才能够将培养学生的创新思维能力落到实处。

2 灵活多样的教学形式与手段

教学形式与教学手段应用是否合理, 是教学成败的重要因素之一。我在教学中, 围绕培养学生的创新思维能力和实践能力, 采用灵活的教学形式, 运用多种教学手段, 取得了良好的效果。

2.1 传统的教学手段与现代化教学手段有机的统一

由于科学技术的飞速发展, 一些现代化教学手段相继进入教学领域, 现代化教学手段的运用, 可使学生对所学教材充分感知, 能活跃学生的思维过程, 有利于学生创新思维的培养, 大大提高教学效率和教学质量。当然, 利用现代化教学手段并不排斥传统的模型、挂图等。具体利用何种手段, 要视教学内容而定。既不能盲目追求使用现代化教学手段, 也不能固守教具、挂图, 而是充分利用现有的教学手段在讲课过程中将其有机的结合起来。如在讲授机构时, 利用陈列柜中各种机构实物进行分析;安排机构创意组合实验, 对联轴器和离合器则利用教具、录相与挂图相结合, 让学生观看各种联轴器, 离合器的结构、特点、应用, 达到很好的教学效果;而对于一些用挂图, 教具难以表达的教学难点, 则借助多媒体技术能迎刃而解。如凸轮轮廓曲线设计中的反转法原理, 应用挂图、模型都不能很好的表达, 而今通过制作多媒体课件, 很清楚地表达反转法的原理, 很受学生欢迎。凡涉及机械结构的内容, 一般先看教具、实体动画, 在学生有了感性认识的基础上, 再讲解工作原理和特点, 将枯燥、乏味的结构内容转化为形象、有趣的动感内容, 增强了学生对零件结构的认识。而后者本身就是借助现代化教学手段的创新, 这对于提高学生创新思维所应具备的直觉思维, 综合思维, 大有帮助。利用计算机, 投影仪, 可随时将现实生产和科学研究成果照片, 制成图片反映到课堂中来, 充实教学内容。科学合理的运用现代化教学手段, 又无疑对培养学生的创新思维能力起到直观的、有效的推动作用。

2.2 课堂教学与课外学习有机的结合

随着社会的发展, 知识量的迅速增加, 要想在课堂上把所有内容讲解透彻, 不仅不必要, 也是不现实的。通过课堂教学, 接收知识信息, 培养智能也不是唯一的渠道。社会课堂更丰富, 更多彩, 更有利于学生创新思维能力的培养。如讲平面连杆机构时, 除列举缝纫机、雨伞、摇头扇等实例, 还组织学生到工厂现场讲解机构在工程中的应用, 使他们了解平面机构的组成、工作原理。

在讲传动时, 组织学生到工厂参观流水线上各种传动装置, 分析各种传动的工作原理、所用材料、装调、使用、维护的方法, 让学生比较不同传动方式应用场合、特点, 撰写调查报告。拿到课堂上讨论。学生在写调查报告过程中, 要查阅资料, 对涉及到的问题进行论证, 促进学生将相关知识融为一体, 形成自己的知识结构。

课外学习, 将理论知识与实践知识相互融合, 渗透, 是课堂教学的延伸与升华。通过课外学习, 使学生增加表象储备, 是培养学生创新能力所必备的条件。

2.3 课堂教学与实践教学相结合

机械设计是一门实践性很强的课程, 要培养学生的设计技能和创新技能, 就必须多注重实践教学, 实训教学是高职教育的关键环节, 必须予以重视。

在平面机构这部分, 开设创新性机构设计实训, 学生利用实训室中各种各样的构件、运动副, 按要求搭建机构, 在实训中, 将所学的平面机构运动特性、机构自由度和机构运动简图等知识通过融会贯通, 加强创新思维能力。

传动部分, 增设带传动的安装与调整实训。在实训中, 学生学习带传动安装、调整技能, 分析比较不同张紧方案的优缺点, 培养工程意识。

轴系结构设计既是本课程的重点也是学生学习的难点。为此, 开设综合设计性实验, 利用轴系结构实训设备, 每两个学生一组, 要求学生针对所给轴的条件, 完成结构设计方案的拟定、设计计算, 组装, 调试的全过程, 并对自己方案进行论证, 这是理论联系实际, 培养学生创新思维的有效途径。

在教学中, 依托实训室, 使学生深化和巩固所学的理论知识, 淡化教室与实训室的界限, 充分发挥工程环境的教学优势, 激发学生的学习兴趣。

3 综合化的考评内容与形式

考评作为考核学生成绩的一种手段, 对学生的创新能力培养具有不可忽视的诱导作用。目前常采用以笔试为主的考评方式, 着重考查学生对知识的记忆, 定向理解与运用, 很难考评学生创新能力。如学生综合运用所学知识、分析和解决生产中实际问题的能力;现场解决问题的应变能力;动手操作能力等, 均不能用笔试考评。因此, 不利于调动学生平时学习的积极性、主动性和创造性。我在教学中改变传统的考核方法, 强调教学过程中的考核, 注重学生综合能力的培养和考评, 主要方法有以下几点。

3.1 平时考核与阶段考核相结合, 重在平时考核

以往学生的课堂提问, 家庭作业课堂报告均不纳入期未总评, 因此学生对此重视不够, 现在把课堂提问, 学生在课堂上的发言、讨论中的表现、课外答疑、家庭作业、专题小论文、小测验成绩全部纳入期未总评成绩, 并对有新意的解答问题给予加分和鼓励, 这样做使学生重视平时的学习, 有助于分析能力, 口头及文字表达能力的提高, 有助于培养学生的创新思维能力。

3.2 开卷考试与闭卷考试相结合, 重在开卷考试

闭卷考试是传统的考试方式, 经过多年的实践, 仍有其生命力。闭卷考试是检查学生基本概念、基本理论、基本技能的掌握情况, 只有理解并牢固掌握这些基本知识, 才能进行创新。但闭卷考试不利于学生思维潜能的发挥。开卷考试试题形式灵活、多变、综合, 注重引导学生在牢固掌握基本概念的基础上, 在解决工程问题上下功夫。如以开卷考评方式对学生进行轴及齿轮的材料、热处理方法、结构、传动设计的综合考评, 减轻了学生的思想压力, 从而提高了学习的主动性。

3.3 理论考核与实践考核相结合, 重在实践考核

机械设计是机械类一门重要的专业课, 是门理论性和实践性较强的课, 我们在重视理论考核同时, 增加了综合实践考核。考核重点是本课程与其它相关专业基础知识在实践中应用能力, 考核学生用理论知识解决工程问题的能力, 促进学生手脑并用, 开发大脑的潜能。实践考核的类型很多, 如:实训、实习、社会活动、课外科研活动等等, 这种考核重在学生能力和素质的培养, 有利于学生创新思维能力的提高。

几年的实践证明, 学生经过创新能力的培养, 综合素质有明显提高, 深受用人单位好评。培养具有创新精神的高素质人才是一项系统工程, 不是一两门课, 一两个教学环节能够解决的问题, 它是一个长期而艰巨的任务。但是, 只要每一位教师能够在教学实践中不断探索, 一定会有成效。

参考文献

[1]李国斌.在机械设计基础课程教学中培养和提高学生的创新能力[J].番禺职业技术学院学报, 2007, 6 (3) .

[2]张萍, 朱立红, 田杰.浅谈机械专业学生综合能力培养的系统方法:机械基础课程的改革与建设[M].合肥工业大学出版社, 2005, 11.

课程设计中机械设计 篇10

一、创新教育概述

1、创新教育简介

简单来说,创新教育就是以培养学生的创新意识、促进学生的创造能力为基本目标的教育方式。其基本理念是完成素质教育要求的前提下,为更好地适应知识经济时代的发展要求,重点研究在素质教育中如何进行学生创新能力的培养和训练。[1]创新教育的实施,需要从创新意识的培养着手,以提升学生的实际能力为中心,通过针对性地教育和训练,促进学生专业能力的提升,进而促进其实现全面发展。需注意的是,在实施创新教育的过程中,应尽量保证让学生处于主动的位置,以使其能够充分发挥在学习过程中的能动性和创新性。并尽可能地让学生在学习过程中,形成自主探索和分析的意识,逐渐实现学生的全面发展。

2、创新教育的主要内容

素质教育理念下的创新教育的主要内容包括五个方面。一是转变教育观念,培养创新意识。教育观念的转变是重要的前提条件。二是营造学习氛围,提供发展平台。浓厚的学习氛围能够提高学生的学习积极性。三是培养创新意识和能力,教师在课堂教学中,应注意多提问题,鼓励学生从不同的角度思考和探索。从已知变化到未知,激发学生的想象力。四是掌握创新方法,提升综合能力。创新意识和创新能力的培养离不开科学的研究方法,掌握基本的创新方法,能够有效帮助学生做好创新学习的基础,以提升学生的学习自信心。五是借助多类信息激发创新灵感,当前有多种渠道和方式能够帮助教学,例如多媒体等。[2]教师可充分借助辅助条件,不仅在教学中充分借鉴,还可引导学生自主通过其他形式进行探索。

二、创新教育在机械设计教学中的应用

1、机械设计平面CAD系统研发

该方式对学生的要求比较高,不仅要求有丰富的专业知识,还要求有一定的操作技能。由于在进行机械设计涉及到的内容比较多,程序比较复杂,且在机械制图的环节需花费大量的时间。在创新教育理念下,许多学生选择借助Auto CAD,不仅能够进行各零件的程序计算和编写,还能帮助研发出多种平面图形图像库,例如轴端库等。采用创新的方式,能够有效提升制图的速度,一定程度山缩短机械设计的时间和设计周期。虽然开发的部分系统和应用程序还不够完善,但学生在这个过程中不仅加深了对理论知识的巩固,实际操作技能和开发能力也得到了一定的提升,为深入学习奠定了必要的基础。

2、计算机辅助设计运算

计算机辅助设计运算不强调CAD绘图,而更加关注在机械设计过程中的智能化和机械设计的优化。该方法的创新更适用于有学习热情、具有一定的机械设计实力的学生,同时还要求学生对整个流程也有一定的掌握。机械设计中,比较复杂的环节一般集中于部件的强度、适用时间计算等过程,在进行设计工作的分配时,就需要学生能够根据要求,制定出相关的设计方案,包括各类参数的设置和优化、结果的展示等,最终还需依据设计方案进行应用程序的编写。借助计算机进行辅助运算的方式,可以通过各项应用程序进行设计,例如VB、VC等。

3、课程设计与计算机平面CAD制图

该方式实现了将机械设计与CAD技术的基础结合,大多适用于入门级学生。即在完成设计工作之后,通过简单的CAD指令即可完成零件图形的绘制工作,常用到的程序有Auto CAD等。与传统的绘制方式相比,计算机制图更为便捷和高效。但其劣势是全局感相对较差,若学生的基础制图知识和理论了解得还不到位,操作技能不够娴熟,一般难以保证最后完成的效果和质量。[3]此外,由于许多计算机应用程序容易被复制,所以在学生的设计过程中,教师应加强监督,并鼓励学生尽量通过自己的实力进行设计,以避免学生出现互相复制的现象,失去设计的意义。

4、课程设计与计算机立体CAD制图

与平面制图相比,立体制图的难度和要求更高,适用于学习程度较深入,具有一定基础的学生,并且还要求学生要有相关领域的丰富的知识储备。在学生的设计作业合格之后,经过基础的相关应用程序的培训,即可进行部分基础的机械设计的三维制图,稍微深入一些还能够完成入门的部装图绘制。而本来基础就比较好的同学,可以实现在工程实践的过程中,借助教师的辅助,独立完成整个机械设计的三维图的绘制,在学习到专业知识的同时,能够逐渐掌握创新的方式。该方式比较常用的应用程序是MDT等。

三、结语

就上述分析可知,机械设计课程是较为重要的一个环节,对学生的各项技能要求都比较高。在机械设计中引入创新教育的理念,并尽量保证学生能够在学习专业机械设计的过程中,也能够得到创新能力的提升。同时,在课堂教学中,通过各种设计方法的结合,能够启发学生的想象力和创新意识。虽然学生研发的成果大多不尽完善,但能够通过这种方式实现学生主观创造性的提升。

摘要：近几年,随着我国经济的快速发展,社会对人才的需求在不断增大的同时,对专业性人才的要求也在不断提升。相比之下,当前社会更强调人才的实用性和综合能力。本文首先对创新教育进行简要阐述,包括基本教育理念和创新教育的主要内容等,其次提出了创新教育在机械设计课程教学中的具体应用,例如CAD系统的研发、平面以及三维的CAD制图、计算机辅助设计运算等。

关键词：创新教育,机械设计,应用

参考文献

[1]范雪兵.“机械设计课程设计”多理念融合教学改革实践探讨[J].中国电力教育,2012,26:69-70.

[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,2016,04:22-24.

课程设计中机械设计 篇11

关键词：中职；研究性学习；机械手控制；PLC

随着社会生产的不断进步和人们生活节奏的不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求。由于微电子技术和计算机软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使得机械手技术快速发展，其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。目前，中等职业学校对机械手课程的教学侧重于对机械手原理和理论的讲解，教学模式以“知识为本位”，学习该课程的学生学完之后，并不能解决实际问题，不能增加学生就业时的核心竞争力。在该课程中我们试着引进研究性学习教学法，期待培养学生解决实际问题、自主学习的能力。

一、研究性学习方法的特点

（一）研究性教学法概述。

研究性学习是国家教育部2000年1月颁布的《全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿）》中综合实践活动板块的一项内容。它是指学生在教师指导下，从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题，主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动。以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度，培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标；以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体；以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容；以在教师指导下，以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。

（二）研究性学习的主要步骤。

1. 课题背景、意义及介绍。

向学生介绍研究性学习的性质、目标、步骤和意义，使学生了解研究性学习方法。向学生介绍课程的背景知识，诱发学生深入学习和研究的兴趣。

2. 指导学生确定课题。

根据介绍的课程背景知识，由教师或者学生提出研究。

3. 实施研究阶段。

根据确定的课题，按照难易程度不同分课题小组进行研究，制定方案，以表格、调查报告等形式进行分析，讨论。

二、项目教学法在《基于PLC的机械手控制设计》课程教学中的应用

（一）动员和培训。

《基于PLC的机械手控制设计》课程是机电一体化专业学生学完《可编程控制器》课程之后一门实践性课程，适合于采用研究性学习的方法。在课程设计中首先明确项目任务，笔者准备了一个机械手的动作的视频，给学生讲解机械手的机构和动作过程。

其运动控制方式为：(1)由伺服电机驱动可旋转角度为360°的气控机械手(有光电传感器确定起始0点)；(2)由步进电机驱动丝杠组件使机械手沿X、Y轴移动(有x、y轴限位开关)；(3)可回旋360°的转盘机构能带动机械手 及丝杠组自由旋转(其电气拖动部分由直流电动机、光电编码器、接近开关等组成)；(4)旋转基座主要支撑以上3部分；(5)气控机械手的张合由气压控制(充气时机械手抓紧，放气时机械手松开)。

其工作过程为：当货物到达时，机械手系统开始动作；步进电机控制开始向下运动，同时另一路步进电机控制横轴开始向前运动；伺服电机驱动机械手旋转到达正好抓取货物的方位处，然后充气，机械手夹住货物。步进电机驱动纵轴上升，另一个步进电机驱动横轴开始向前走；转盘直流电机转动使机械手整体运动，转到货物接收处；步进电机再次驱动纵轴下降，到达指定位置后，气阀放气，机械手松开货物；系统回位准备下一次动作。

（二）课题准备阶段。

1. 提出和选择课题。

机械手在日常生活中应用如此广泛，我们应该如何学习机械手。为了学好机械手知识我们应该具备什么样的知识。根据教师介绍的范例，我们如何了解PLC运动控制器和运动驱动器。根据难易程度不同，分组了解运动控制器和驱动器的工作过程，同时编写PLC程序。

2. 成立课题组。

分小组明确各小组的任务，本课题共分三个小组进行实施：

PLC运动控制器组：查找有关PLC运动控制器的类别及相关的工作原理。

运动驱动器组：查找有关运动驱动器的类别及相关的工作原理。

软件编程组：负责对机械手编写PLC程序进行运动控制。

（三）课题实施阶段

学生根据研究方案，将收集到的各类信息进行整合，分析，讨论，得到如下结论：

1. PLC运动控制器小组搜集到的信息，制定的方案如下：根据系统设计要求的不同，可以选用OMRON公司生产的CPM2A小型机。CPM2A在一个小巧的单元内综合有各种性能，包括同步脉冲控制、中断输入、脉冲输出、模拟量设定和时钟功能等。CPM2A的CPU单元又是一个独立单元，能处理广泛的机械控制应用问题，所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品。完整的通信功能保证了与个人计算机、其它OMRON PC和OMRON可编程终端的通信。这些通信能力使四轴联动简易机械手能方便的融合到工业控制系统中。

2. 运动驱动器小组搜集到的相关信息如下：为达到精确控制的目的，根据市场情况，对各种关键器件选型如下：

①机械手纵轴(Y轴)和横轴(X轴)选用的是两相混合式步进电机。

②伺服电机及其驱动器：机械手的旋转动作采用伺服电机。

3. 软件流程图。

流程图是PLC程序设计的基础。只有设计出流程图，才可能顺利而便捷地编写出梯形图并写出语句表，最终完成程序的设计。所以写出流程图非常关键也是程序设计首先要做的任务。依据四轴联动简易机械手的控制要求，绘制流程图如下图所示：

三、总结与反思

机械手在日常生活、生产中起到了很大的作用，如何学好基于PLC的机械手控制设计课程，选择自己的职业方向，是每个中职生必须事先准备和考虑的。采用研究性学习方法之后，学生积极参与课堂教学，收到了良好的效果，对学生的成长产生了深刻的影响。

（作者单位：深圳市第一职业技术学校）

参考文献：

[1]余业锋.研究性学习在中职《电力拖动》教学中的应用[J].广东教育·职教，2011，（6）.

[2]姜英俐.创新教学模式与方法[M].北京：东方出版社，2011.

课程设计中机械设计 篇12

《机械设计基础》是一门抽象性很强的专业基础课, 也是一门非常重要的专业基础课程。学好该门课程的前提是学生具有很好的逻辑思维能力以及空间想象能力。多年来, 我国大多数高等院校对它的教学安排多以理论教学为重点, 因此, 出现了实践教学环节所需要的测试仪器和设备的落后, 教师队伍力量薄弱, 实验教学内容陈旧等问题, 更突出的是实践教学学时相对较少, 忽略了将实践教学环节融入到理论教学环节中去, 不利于学生综合知识的运用和动手、创造能力的提高, 以至于培养出的学生只能讲不能做, 毕业后不能快速地适应工作岗位的尴尬局面。因此, 如何将实践教学有机地融入到理论教学过程中, 通过实践教学加强学生对知识的接受能力的培养, 探索学生专业素质培养的新途径和新方法, 是摆在学校面前的一大现实问题。在四川省示范高等院校课程建设之际, 笔者对《机械设计基础》课程教学进行了新的探索。

1 改变课程教学体系, 建立新的学习效果评估机制

改变本门课程的知识结构体系, 将原来零散、独立的教学内容以项目责任制的方式进行整合, 根据教学内容在教材中增加任务实施环节。在整个项目的教学过程完成后, 安排1~2项任务供学生动手实际操作, 为检查学生的学习效果做出科学、合理的评定。

1.1 改变课程教学体系

多年来, 各种版本《机械设计基础》教材的知识结构体系均是从力学到机构再到机械零件, 让学生弄不明白学习本门课程到底有何意义, 这些看似零散的知识间到底有什么联系, 以至于在整个学习过程中无法对课程建立正确的认识, 更别谈学好知识。为改变这一教学现状, 笔者尝试将各部分内容以项目责任制的方式进行了整合, 在同一项目以下给出多个与教学内容相关的任务, 让学生在看到本任务的同时就明确学习本内容后需要掌握什么知识、需要解决什么问题。其目的就在于要将专业技术应用能力和专业技术理论实现有机结合, 通过实践教学培养学生将理论知识转化为实际动手能力, 同时增加对知识的理解, 为学生专业课程的学习和专业人材培养目标的实现打下良好的基础。

1.2 建立新的学习效果评估机制

原有教学体系对学生的学习效果评估多是以课后练习和课后作业的方式进行。在实施过程中发现, 很多学生虽能通过理论方式的考核, 但是却无法将其应用到实际生产中去, 哪怕是生产实习。为此, 我们也对教学效果的评估机制进行了改变, 建立了一个基于实际生产的评估方式。如在常用机械传动项目中设计带式运输机的齿轮传动任务的学习过程中, 对于如何正确选用一对啮合的齿轮, 我们不再是给一组数据让学生选择, 而是将学生带到实习工厂, 让其协助师傅维修机床主轴箱或者汽车变速箱等零部件, 重点让其对该部件的齿轮进行观察和了解, 最后让其结合所学内容并在师傅的引导下完成一部分齿轮与轴的正确组装。通过学生在装配过程中的表现了解他对该知识的掌握水平。

2 丰富教学手段, 探索新的教学方法

《机械设计基础》相对其他课程具有理论教学枯燥乏味, 图形复杂、结构抽象等特点, 教学手段和方法的使用往往是影响学生学习主动性、兴趣和教学效果的关键。在教学过程中, 我们使用多媒体技术、网络技术、虚拟仿真等现代信息技术为提高教学质量提供重要技术支持, 最大限度地解决以上问题。

2.1 多媒体的高效利用

从上个世纪开始, 多媒体就进入到了课堂教学过程中。在本门课程中, 除了使用常规的“板书+PPT图片教学”外, 我们还在课堂上大量地引入机构传动过程中的动画视频, 从多方面合理高效的应用多媒体教学, 改变了传统的教学方式以及多媒体利用效率不高的现状, 扩充了课堂信息量, 提高了教学质量。如间隙运动机构相关任务的教学过程中, 棘轮和棘爪的运动关系。我们通过多媒体给学生播放一些棘轮机构的工作过程视频并在播放时加以讲解, 将难以讲授和理解的内容表达得直观易懂、生动形象, 加深学生对所学知识的直观认识和理解。

2.2 实现资源共享

为让学生能随时随地均能学习本门课程, 我们完成了本门课程的精品课程建设。利用网络技术, 将教学大纲、学习指导书、课程资源库等资料上传共享。学生通过网络可以预习、提交作业, 实时理论评估甚至与老师互动交流。同时, 鉴于网络教学具有信息量大、信息传递便捷、交互性强、不受时空限制等优点, 我们引导学生充分利用网络资源进行学习。

3 结语

《机械设计基础》是一门要求学生最大可能将理论知识与实践结合在一起的课程, 如何实现理论和实践之间的转化和结合是关系高校机械专业教学质量的关键, 对推动教学改革, 培养学生理论联系实际的能力具有重要的意义。经过探索和实践, 我们在《机械设计基础》教学体系和方法的改革方面取得了一定的成绩。在教学过程中充分挖掘学生的潜力, 培养学生参与教学环节的主动性和积极性, 取得的成果明显增多。但是, 教学工作是一个系统工程, 只有各门课程的参与者都积极行动起来, 团结一致才能取得良好的改革效果。为此, 为了进一步提高学生的综合能力, 今后对《机械设计基础》的教学探索还有待于进一步完善。

摘要：如何让学生将理论学习中学到的知识快速有效地转化到生产实践过程中去, 让理论和实践结合在一起是一个困扰已久的问题。文章从机械设计基础课程建设中的教学改革进行了探讨。