機械設計課程設計總結范文

導語：如何才能寫好一篇機械設計課程設計總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

分析當前《機械設計》課程設計教學中存在的問題，從提高學生興趣，課程設計前的準備、設計過程以及答辯總結等方面提出了相應對策，以切實提高課程設計教學效果。

關鍵詞：機械設計；課程設計；問題；對策

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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教學內容不能突出其“工程實踐性”、“創新性”和“應用性”。教學中嚴重存在“重理論輕實踐、重傳授輕應用”現象，難以實現應用型本科學生“學以致用、學用結合”的教學要求，學生缺乏利用所學知識解決工程實際問題的能力。2.實驗教學實驗課程完全依附于理論教學，是理論教學的輔助。實驗教學的目的只是用于加深學生對理論知識的理解或對理論教學的驗證。驗證性實驗多，而綜合性、設計性及開放性實驗少，無法真正提高學生的動手能力和創新能力。實驗條件欠缺，實驗設備陳舊，實驗教學缺乏實用性、先進性及創新性。實驗往往都是孤立的，所涉及的知識面比較單一。各個實驗之間缺少系統性，缺乏知識學科的關聯，實驗內容缺少內在聯系和邏輯性，沒能形成一個比較完整的實驗教學體系。

課程設計課程設計的選題單一、內容陳舊，設計過程缺少關于工藝、成本、環保、質量、使用及維護等相關知識應用的鍛煉，無法提高學生進行工程實際應用的能力。課程設計的圖紙采用手工或CAD二維繪圖的設計手段已明顯落后于企業產品設計對應用型人才的要求。4.教學方法目前教學方法存在以下問題：授課內容多，教學課時安排少；講述原理多，結合實際偏少；縱向論述多，橫向比較少；講述常規原理多，介紹行業最新技術成果少；課堂講授多，課堂課外討論少。[3]

“機械設計基礎”教學改革

對應用型機制本科學生教學的主要目標是在基本教學的基礎上加強對學生綜合運用知識進行機械設計的能力和創新能力的培養。“機械設計基礎”主要分為理論教學、實踐教學和課程設計三個教學環節。教學改革也應該在基本教學基礎上在教學的三個階段都進行學生創新能力和綜合運用能力的培養。主要改革措施詳述如下：

1.精簡理論教學環節為了與應用型人才的培養模式相適應，“機械設計基礎”教學課時安排上，根據本課程應用性和實踐性較強的特點，適當減少理論教學課時。因此授課內容就要有所側重、有所刪減。課程講授內容遵循“基本、實用”原則，主要培養學生機構的分析能力，使學生掌握機械的基本設計方法。最后使學生從根本上掌握各種常用機構的基本運行原理以及機械中常用的一般通用零件的設計要領。并注重在教學過程中將一些機械發展的最新成果和最新技術介紹給學生，開闊學生們的眼界，提高學習的積極性。

2.加強實驗教學實驗教學是“機械設計基礎”教學體系中不可缺少的一部分，主要培養學生理論聯系實際、分析及解決問題的能力，對學生的創新能力和綜合素質的培養起著非常重要的作用。實驗教學在教學內容安排上，為了提高學生綜合認識機械設計及創新能力，應該加強一些綜合性和創新性的實驗。教學改革后開設的實驗主要有：機械零件認知實驗、機構運動簡圖測繪實驗、漸開線齒輪參數測量實驗、漸開線齒輪范成實驗、帶傳動性能實驗、機構創新試驗、軸系測繪實驗、減速器拆裝實驗、機構運動方案創新組合實驗、平面機構創意組合測試分析實驗、機械速度波動調節實驗、機械傳動綜合實驗等。通過這些實驗可以使學生的機械設計和創新能力得到提高。機械創新設計類實驗使學生的學習變被動為主動。通過自主設計實驗方式、方法及實驗步驟，學生的創新思維和創新技能得到了鍛煉，增加了學習的趣味性。

3.提高課程設計質量“機械設計基礎”課程最后進行的是課程設計，主要在理論教學中所學的機械零件基本設計知識基礎上，綜合考慮工程實際，進行實際傳動方案設計訓練。基于目前課程設計存在的問題，應用型機制本科課程設計的教學過程主要從以下幾個方面入手進行改革：

（1）拓寬課程設計題目。目前，各院校課程設計的題目都是減速器，每級學生都做著重復的設計內容。另外，機械制圖課程中也選擇減速器進行測繪，因此就使得課程設計題目重復。因此，必須要拓寬課程設計選題范圍，增加題目的層次。題目的選擇應更靈活，更接近于實際，實現設計題目的多樣化。鼓勵學生自選題目，充分調動學生的積極主動性，更大程度上鍛煉學生們的設計及創新能力。

（2）案例設計。結合工程實際，給定功能要求，讓學生擬訂傳動方案。讓學生從功能分析出發，自己擬訂結構及機械傳動方案，進行方案比較優化，確定參數，完成從定性問題轉化為定量的設計工作，而后進行相應的計算、校核及完成相當數量的工作圖設計。

（3）引入三維軟件。為鼓勵學生在課程設計中應用3D技術，在開課之初就明確告訴學生，課程結束后要進行為期兩周的課程設計。設計內容是機械的傳動裝置，要求學生必須采用三維軟件將所設計的傳動裝置表達出來，將課程設計提前布置，化整為零，并結合機械設計教學，引導學生應用三維技術。

（4）強化指導過程。在課程設計過程中，教師的指導非常關鍵。指導教師在課程設計中應該具有強烈的責任心，要對學生的整個設計過程進行檢查并及時糾正錯誤，尤其注意設計理念及三維圖形繪制的指導，使學生能真正從設計過程中受益。

（5）重視答辯。課程設計的最后一個環節是答辯，也是對兩周課程設計工作的考核。即使設計題目或者設計數據不同，每個學生都在教師的指導下參考手冊、教材進行設計。通過答辯可以使學生對設計有進一步的認識并認識設計的不足之處。因此，答辯也是一個答疑、總結提高的過程。

借助“創新大賽”進行知識綜合

基于目前企業對應用型人才創新能力的培養要求。在“機械設計基礎”理論教學、實驗教學以及課程設計中都要注重對學生創新能力的培養。但是這些對于學生創新思維、工程實踐能力的培養還遠遠不能達到要求。因此可以將“機械設計基礎”的教學擴展至第二課堂。通過參加各種各類的機械創新設計大賽、機電大賽以及3D大賽，讓學生真正地將所學的各種機械的、電氣的基本理論知識、專業知識以及一些三維軟件類的知識進行綜合利用，能很好地鍛煉學生的綜合運用能力、創新能力、團隊合作能力以及競爭能力。

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一、目前教學中存在的問題

(1)培養目標對于高職學生而言,將來所從事的職業大多是面向生產第一線。所以,學生應具有解決生產實際問題并在實際工作中應用的能力,而不需要象本科生那樣,重點培養學生的創新和綜合設計能力。因此,在教學中應加強學生對工程實際中常用機構、零件等知識的學習和結構的拆裝等動手能力的培養。

(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。

(5)規范課程教學的各個環節,加強對教學質量的監控規范課程教學的各個環節即對該課程的課堂教學,課程設計教學及實驗教學的各個實施環節均要制訂規范,提出詳細要求,并要求教師在實踐中遵照執行。同時,對考試和考核也進行規范,建立試題庫和習題集,實現同一課程,同一試卷,教考分離,共同閱卷和同一評分標準,對學生的試卷及課程設計圖紙及時存檔。嚴格執行學校的教學管理制度,完善聽、評課制度,加大教研室、系領導隨機聽課的頻率,抽查學生作業,聽取學生對任課教師的意見并及時反饋給任課教師,通過對課程教學全過程的監控,從而有效地保證教學質量。

篇4

關鍵詞：創新；創新能力；創新意識；人才；培養

一、引言

在《機械設計基礎》課程的教學中，一直以來都在思考這樣一個問題：我們高等工科院校（主要指三本和高職院校）培養的學生與企業的技術工人相比，優勢在哪里？我們高校培養的學生在工作經驗上一定不如技術工人，只能在系統的理論知識和設計能力方面，尤其是創新設計能力方面占優勢。那么，如何在教學中培養創新能力是擺在高等教育工作者面前的一個課題。

二、培養創新能力的作用

回顧人類發展的歷史，可以看到，創新在人類進步過程中發揮了極其重要的作用。它不僅對人類科學世界觀的形成和發展產生重大而深遠的影響而且使科學成為一種推動社會發展與變革的有力杠桿，極大地促進了人類文明的發展進程。可以這樣說，人類文明的每一次重大進步都離不開發明與創新，“創新是一個民族進步的靈魂”。

三、培養創新能力的措施

1. 優化教學內容，注重創新意識的培養

《機械設計基礎》課程屬于設計性、實踐性較強的課程，也是重要的學科主干課程。為了達到培養創新意識的目標，首先在教學內容上進行優化組合，明確了具有創新意識培養的教學內容：平面機構的結構分析、機構的演化、鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件、凸輪機構基本尺寸的確定、圖解法設計平面四桿機構和凸輪的輪廓曲線、機構的選型及傳動類型的選擇、機構的組合及組合機構、機械系統方案設計（執行系統和傳動系統）、零件材料的選用和零件的結構設計。

2. 改進教學方法與手段，加強對學生創新思維的訓練

改進教學方法與手段的主要目的是引發興趣、引導思維、激發靈感，具體做法有：

（1）運用制作修改后的多媒體電子課件，將機構、零件的運動進行三維動畫的形象描述，以加深直觀印象，引發學生對該課程的學習興趣，并通過形象進行聯想、想像思維；

（2）進行考試方案改革，期中考試采用開卷形式，成績按20%納入期末總評成績；

考試的內容為：機械原理部分是用圖解法設計平面四桿機構和凸輪機構、機械設計部分是齒輪傳動的強度計算，加強對學生創新思維的訓練。

（3）在進行上述創新內容的教學中，側重講解一些特殊的設計方法；

例如：在平面機構的結構分析中，講解拆分桿組法、在同類型機構的演化中，講解轉換機架法、在凸輪機構輪廓曲線設計和周轉輪系傳動比計算中，講解反轉法。這些方法對培養學生的創新能力均具有一定的影響；

（4）在進行上述創新內容的教學中，應注意引導學生的發散思維，即一個原理或一種方法舉出不同的應用實例，使學生的思維更活躍，并采用對比的方法說明不同原理或不同方法之間的區別，以便正確選用。

3. 改革實踐教學環節，提高學生的創新能力

（1）實驗內容的改革

改變原有的驗證型實驗為設計型、創新型和綜合型實驗，增設了10余種模型進行“機構運動簡圖的測繪與分析”，使測繪與分析相結合，分析與改進相結合，為課程設計打下基礎；在“二級圓柱齒輪減速器拆裝”的基礎上，又增設了“創意組合式鋁軸系結構設計箱”，不僅增強了實際動手裝配能力，還培養了軸系結構設計和軸系結構分析的能力；還增設了“機構運動創新設計方案拼裝及仿真實驗臺”，學生可利用該裝置進行平面機構組成原理的拼裝設計實驗、平面機構創新設計的拼裝設計實驗及課程設計、項目教學、畢業設計和創新設計大賽中進行機構系統方案設計的拼裝實驗。

（2）課程設計的改革

在機械原理部分增設一周的課程設計，設計題目有插床機械、壓床機械和牛頭刨床。機械設計部分的課程設計題目仍為二級圓柱齒輪減速器設計，但類型設定為直齒和斜齒，工作條件分為三種，工作機的各參數數據有三十余種，能夠做到同一時間做課程設計的學生一人一題。設想讓少數學習好的學生自愿選擇圓錐齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器題目進行設計。還編寫了《機械設計課程設計》指導書，由計量出版社出版。

將二級圓柱齒輪減速器設計的內容融于《機械設計基礎》課程教學中，改變以往傳統的教學順序，將有關課程設計的內容按減速器設計的順序集中在一起進行講述，并在講述內容的開始，將課程設計題目發給學生。這樣，學生可以隨著《機械設計基礎》課程的進行，以課外作業的形式逐漸完成傳動裝置的總體設計和傳動零件的設計計算，在這一過程中輔以教師的指導和階段性的檢查。這種教學安排可以大大改善《機械設計基礎》課程的教學質量，使學生在學習理論課程內容的同時能結合實際的設計問題靈活地運用，變模仿型設計訓練為思考型設計訓練，使基本設計能力得到更扎實的培養，創新能力也有了不斷的提高。

隨著現代科技的發展，計算機技術的應用已廣泛地深入到工程設計的各個領域，特別是掌握計算機輔助繪圖已經成為機械類和近機械類學生能力的一個顯著標志。因此，課程設計所需要繪制的裝配圖和零件圖全部都采用計算機繪制。

對應教學內容的改革，課程設計在考核的形式和方法上也與以前有所不同：

（1）把機械設計課程設計的成績與機械設計課程的成績分開考核，即把機械設計課程設計當作一門課程進行考核，這樣可增加學生們的重視程度；

（2）采取綜合評價標準：出勤率及設計過程中的表現占10﹪、編寫設計計算說明書占20﹪、繪制零件圖和裝配圖占50﹪、答辯占20﹪。這樣，一方面可使學生端正學習態度，避免應付“差事”、走走過場；另一方面可真實評價教學效果，為今后的畢業設計答辯打下良好的基礎。

為培養學生創新設計的能力，增加一些有趣的實踐活動：在機械原理部分增設課程設計大賽，在機械設計課程設計部分增設獎項，對課程設計成績優秀的作品進行獎勵。

四、總結

發展高新產業，其根本和基礎是要有人才。人才是知識的載體，也是創新的主體。大力提高中國的自主創新能力以及在國際上的競爭能力，最根本的就是要培養和造就一支高素質、掌握高新技術知識的創新人才隊伍。高等工科教育是培養創新精神和創新人才的搖籃，責無旁貸！

課程體系建設是開展創新教育的保證，工程實踐是創新的基礎，開展各種創新活動是培養創新人才有力的措施，創新設計過程是創新人才培養的關鍵。

參考文獻

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篇5

機械設計有別于其他學科，它的實踐性很強，課程的研究對象是常用機構和通用零部件，需要同學們對其有一定的感性認識，但是隨著近幾年來高校錄取分數的下降，生源素質呈下降趨勢，絕大多數的學生具有文化基礎薄弱、學習興趣不高、學習能力不強的特點，在現有的招生制度下各專業文理科都收，造成學生學習基礎參差不齊，加上在校生且幾乎都是從學校到學校，對各種機械零部件普遍缺乏感性認知的問題，所以在機械設計理論教學前我們先安排同學們進行感性認知實踐，以增強學生的感性認識，如通過組織學生參觀機械原理和零件陳列室、各類機械設備陳列柜、觀看機器工作錄像、常用機構的動畫FLASH，到工訓中心現場實地參觀（工訓中心有完整的機械類專業金工實習所要求的各類機械加工設備）等認知教學，認識具體的零部件、常用機構和機器，使學生們清楚知道機器的基本組成要素——機械零件，初步了解機器的組成、結構特點、工作過程及工作原理，使理論與實際對應起來，通過認知實踐增加學生的感性認識，培養他們對機械設計基礎課程學習的興趣，使學生對于學習本科程的具體內容及學習方法做到心中有數。

2實驗教學

在機械設計教學過程中，實驗教學與理論教學具有同等重要的地位。通過實驗，使學生熟悉掌握一些與本課程有關的實驗設備的原理、使用和調試，掌握實驗數據采集和處理的過程與方法，培養認真細致、一絲不茍的工作作風，提高觀察問題、分析問題、解決問題的能力和創新能力。不斷提高實驗教學效果，確保實驗教學質量是機械設計實驗教學改革的重要課題。課題組以“打牢基礎、培養能力、增強素質、提高實踐和創新能力培養”為基本要求，以機械設計學科知識平臺為依據，結合學校實驗教學條件，并充分考慮學生在基礎、專業要求、興趣、特長和能力發揮等方面的差異，對機械設計課程的所有實驗進行了分類和整理，構建了一套加強基礎、提倡創新、重在應用，多層次、多模塊、開放性的實驗教學新體系。

（1）盡可能利用好現有實驗條件，鞏固和加強傳統實驗傳統實驗在幫助學生理解機械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在機械設計實驗教學改革與發展中依然需保留、鞏固并加強這些實驗項目和內容，例如我們保留了《帶傳動性能實驗》、《滾動軸承性能實驗》、《減速器結構裝拆實驗》，這些驗證性實驗會使學生對課堂所學的理論知識有更深刻的認識和理解，為今后研究和創新設計機構奠定良好的基礎；保留了《螺栓及螺栓組連接綜合實驗》，綜合實驗使學生掌握機械系統的工作原理、承載特性、影響因素分析方法，有利于培養學生的動手能力、數據采集能力、分析與解決問題的綜合能力。

（2）加強創新設計性、綜合性特色實驗建設2011年我校添置了機構運動創新設計方案及仿真實驗臺和傳動機構綜合實驗臺，有了這種機構綜合實驗臺，學生可根據實驗指導書要求，自行設計和搭建實驗平臺，選擇適當的構件，進行測試分析，有效地開拓了學生的創新思維，提高了學生綜合實踐能力。

（3）課程實驗實行開放性實驗為了增加學生動手能力，課程實驗實行開放性實驗，即學生在實驗課上沒有弄懂的內容、沒有完成的實驗，可以隨時補做，直到弄懂為止。本課程的考核方式是做完實驗后才能參加理論考試。

（4）課堂教學與實驗一體化為了更好地與課程的理論教學相配合,我們擬建設一個“機電一體化教室”。該教室為一個多功能教室。可供學生上課、實驗、專周訓練用。學生在該教室上課可直接觀看到各種實物、模型及仿真運動，同時學生還可以自己做實驗來驗證自己所學的知識。將單班課安排在多功能教室進行，根據內容需要采取多媒體講解、模型演示和實驗操作相結合的方法，充分利用教學資源，提高教學效果。實驗課教學的設計思想是：在內容上必須是傳統實驗與創新實驗的協同，是認知實驗、驗證實驗、綜合實驗和創新設計實驗的集成。實行開放式的，貫穿學生學習全過程的，從課內一般實驗到課外的自主式開放實驗。在實驗的開出形式上將實驗項目分兩個系列：必修與選修，其選修內容可讓學生自由選擇，從而鼓勵學生個性自由發展，并可不拘一格地鼓勵優秀學生脫穎而出。通過一些提高型、選修型實驗的開出，極大地激發了學生的學習熱情。很多學生經常在業余時間來到實驗室學習和鉆研，取得了良好的效果。

3課程設計

課程設計是機械設計課程的最后一個具有綜合性和實踐性的重要教學環節，也是高等工科院校機械類專業學生第一次較全面的設計能力訓練。它不僅是學生獲得知識的重要途徑，而且對培養學生的自學能力、工作態度、實際工作能力、科學研究能力和創新能力具有十分重要的作用，對實現培養學生的知識、能力、素質起著關鍵的作用。課題組對機械原理課程設計和機械設計課程設計內容和選題進行了全面改革，使之由機構設計為主轉變為由機械整體運動方案設計和整機設計為主。課程設計的選題更接近實際更加豐富多樣，我們將以往集中時間進行課程設計教學改為部分分散然后集中的教學方法，將課題在機械設計課程教學中期就布置下去。這樣，可以使學生隨著機械設計課程的進行以課外作業的形式逐步完成除裝配圖以外的傳動計算部分、標準件選擇部分，并進行變速箱結構設計的草圖繪制，平時老師利用課間、課后、QQ、視頻等方式進行輔導，最后集中繪制裝配圖、進行答辯，這樣一種漸進式教學過程，學生的基本設計能力的培養會更扎實，在課程設計中鼓勵、引導學生創新設計，旨在幫助學生掌握機械設計的實用技能，為從事相關技術工作打下扎實的基礎。

4課外科技活動

將課程建設延伸至第二課堂，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。課程組教師不僅注重課堂教學質量，而且注重大學生第二課堂的建設和成效，將課程建設以及課堂教學與大學生課外科研課題相結合（如大學生創新訓練計劃、大學生學科競賽），積極承擔所教課堂大學生課外科研課題的指導教師工作，旨在激發學生的學習積極性，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。從而實現多層次、多渠道培養學生能力和提高教學質量的目的。

結束語

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關鍵詞： 高職教育 《機械設計》 課程改革 項目引領 任務驅動

高職《機械設計》是機械基礎系列課程中與實踐結合最緊密的技術基礎課，擔負學生創新能力培養的主要任務。在教學中開展創新教育是應該的也是必需的。對高職院校而言，僅僅做幾個實驗和一次課程設計是遠遠不夠的。結合工作經驗，我在《機械設計》課程教學中進行了試探性的創新教學改革，取得了一些經驗，現總結如下。

一、理論教學環節

理論教學環節是機械設計基礎教學改革的一個重要方面，我們主要從教學內容、教學方法及教學手段三方面進行新的嘗試。

1.教學內容

《機械設計》由于融合了《機械原理》和《機械設計》兩門課程，涉及的內容多，理論性、實踐性都比較強，如果面面俱到，老師講解起來就感覺力不從心，學生如聽天書。因此，為了適應新的人才培養模式，必須對教學內容做相應的調整：以能力為本位，項目引領，任務驅動。在分析了機械類學生將來從事的職業活動應具備的專業能力要求的基礎上，選擇了“牛頭刨床機械傳動系統分析”和“帶式輸送機機械傳動裝置設計”兩個項目及24個項目任務。學生通過對真實機床傳動機構和傳動裝置的觀測與分析，基于撰寫機構分析報告和設計計算減速器各零部件的工作過程展開學習，改變過去與任務相脫離、單純學習知識的課堂模式，循序漸進地引導學生掌握日后從事機械類工作應具備的與崗位工作相適應的綜合知識和技能，達到強化學生職業能力培養的目的。

2.教學方法

《機械設計》課程主要研究常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法，由于大多數學生缺乏實踐知識，在學習過程中普遍感到抽象、枯燥、難學，尤其是機械原理這部分知識，認為機構運動簡圖與實際機器相差甚遠，很難將兩者統一起來，因此有必要對教學方法進行改革。

（1）采用啟發式教學，培養創新意識，提高教學質量。如在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內容時，我們就地取材，以雨傘作為教具。采用學生熟悉的生活工具模擬學習內容，不僅取材簡單，而且生動形象，容易與實際的機器相結合，克服結構運動、簡圖抽象。

（2）采用師生互動、類比等教學方式，激發學生的創造性思維。教師可介紹自己的工作實踐及創新經歷，這對培養學生的創新意識、提高綜合素質有很大作用。鼓勵學生自由選題開展小發明制作、軟件開發和教學論文撰寫等多種形式的創新活動。這種創新環境和氛圍幾乎能夠適應每一名同學，因而有利于學生脫穎而出，做出較好的創新業績。

（3）誘導激勵教學法。在課堂教學中要注重啟發式教學，鼓勵學生積極思考，敢于提出問題、回答問題，營造活躍的課堂氛圍，使學生養成積極主動思維的習慣。

3.教學手段

傳統教學系統是由老師、學生和教材這三個要素構成的，以教師為中心的傳統教學模式，它隨著機械原理教學改革的深入，教學手段必須改革，否則難以完成相應的教學內容，也達不到相應的教學效果。教學手段的改革是以學生為主體，邊做邊學，工學結合。學習任務以工作任務單的形式下達，學生在“學習工作頁”的引導和教師指導下，自學、思考、查閱資料、搜集信息、調研分析、制訂計劃，借助計算機軟件和網絡平臺等，小組協同工作，完成工作任務，提交工作成果。學生在完成項目工作任務的行動過程中，主動構建機械設計的基礎知識和技能。

二、實踐教學環節

《機械設計》教學的另一重要部分是實踐性教學環節，它包括實驗教學和課程設計。

1.實驗教學

實驗教學也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐環節，是培養學生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。以前機械設計基礎所開設的實驗多以驗證性的實驗為主，學生只需按照實驗指導書所列步驟進行，缺乏主動參與意識，不利于學生能力的培養。對機械設計基礎課程實驗教學的改革，應從以下方面進行：一是將某些驗證性的實驗通過電教片播放，為學生增加一些感性認識。二是新增設設計型機構方案構思組裝實驗，要求學生自己設計實驗，自己動手完成，不再依賴于教師。三是設計綜合性的實驗，通過對實際機器的綜合研究，培養學生的整體意識和工程意識。

2.課程設計

機械設計課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個環節，其目的是培養學生綜合運用基礎理論知識的能力、工程分析能力和運用資料等基本設計能力。

高職《機械設計基礎》課程的實踐教學一般實驗為6學時左右，課程設計是進行減速器的設計，為期兩周，這些已經遠遠趕不上高職創新教學的要求，在嘗試教學中按照下表進行。

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【關鍵詞】汽車設計　教學　改革

隨著汽車技術的發展，它不僅將機械、電子、液壓、材料、軟件工程等多種成熟技術應用于汽車開發中，同時，還將這些技術柔和在一起，形成具有自身特點的新興技術。特別是電子技術在汽車技術中的大量應用，使得電子設備在整車制造成本所占比例達到30％以上。因此，在汽車的設計中，往往需要涉及到電子、軟件工程等一些非機械工程學科的領域。這就對高等學校汽車設計教學提出了更高要求，傳統的教學內容和模式已顯落后趨勢。本文在闡述汽車設計課程的特征的基礎上，分析了目前汽車設計教學存在的問題，在此基礎上提出了汽車設計教學的改進方法，并進行了相關教學實踐。

一、課程內容及特征

傳統的汽車設計課程教學分為理論授和課程設計。理論授課一般在50～60學時。主要介紹汽車整車設計及底盤各總成設計所需的基本知識，包括汽車總體設計、離合器、變速器、萬向傳動軸、驅動橋、懸架、轉向系和制動系等各總成設計應滿足的要求、結構方案分析、主要參數及零部件載荷的確定、強度計算方法、主要結構元件的分析等。理論教學通常不講授課程設計的知識內容，通過課程設計補充完善。該課程要求學生必須具備高等數學，工程力學，機械設計、汽車構造、汽車理論等知識。

課程設計一般選擇理論教學中一兩個相對獨立，難度適中的零部件進行機械設計(如鋼板彈簧，轉向橋等)，訓練學生的載荷確定、強度分析和繪圖等方面的能力。課程設計在教師初步講解設計、校核方法的基礎上，以學生自學為主，教師答疑為輔，在設計過程中不斷發現問題。解決問題，訓練學生獨立設計的能力。

總地說來，汽車設計是汽車專業課程的精髓所在。它綜合運用了大學基礎課程、專業基礎課和專業課，其涉及面廣，專業跨度大，授課難度較大。同時，它是將理論知識應用于設計實踐的典型課程，對教師的設計經驗也提出較高的要求。

二、課程教學目前存在的問題

1.教學內容陳舊

汽車設計的對象主要是傳統的零部件。而隨著汽車技術的發展，很多新型的結構、零部件甚至總成在實際中已得到大量應用，而汽車設計課程在新技術方面所涉及到的內容較少。比如，變速器設計主要是針對傳統的手動變速器。而目前自動變速器在車輛上得到大量的應用。在美國和日本，自動變速器車輛已經占到了90％以上，在我國也將達到50％。在這樣的技術背景下，汽車設計課程在變速器設計部分關于自動變速器的設計內容非常有限，更談不液力變矩器、濕式多片離合器、行星齒輪等關鍵零部件的設計。而這些內容又是目前的變速器生產企業進行技術改革和創新所急需的掌握的技術。

2.設計思想單一，與實際脫節

汽車設計課程的主要是將載荷確定，強度計算，校核的傳統靜態機械設計方法應用到汽車零部件上，機械類課程安排較多。而目前汽車設計所考慮的因素越來越多，除了強度壽命，還有法規標準、小型輕量化、NVH等等，這都需要在設計階段綜合考慮。因此，汽車設計越來越趨向于動態設計、一體化綜合設計的方向。而目前汽車設計課程的內容和方法還不具備這種設計思路。這就造成教學與實際的脫節，使得學生在實際的工作中，設計知識單一，往往單純從機械設計的角度思考零部件乃至整車的設計，與現代汽車設計理念存在較大的偏差，需要較長的時間來適應工作。

3.專業跨度大，授課難度大

目前的汽車設計雖然主要是以零部件的機械設計為主，但各個零部件之間的要求、結構和工況都存在著較大的差異。這就要求教師熟悉汽車構造、汽車理論和機械設計方法。如果考慮到機電一體化設計，還需要教師具有汽車軟件工程、電子技術等方面的知識，要求非常高，還要起到對本科課程總結和應用的作用。所以汽車設計不僅是專業課程，也是總結提高的課程。其授課難度較大。

4.師資力量有待增強

參與課程設計的教師數量相對較少。一個班一般由2～3名教師進行指導，學生問題較多時，會出現排隊答疑的現象，使得沒有足夠的精力主動檢查學生設計進展情況，及時發現設計問題，造成一些共性的問題無法及時糾正。近年來，青年教師參與汽車設計課程設計逐漸增加。青年教師往往學歷較高，理論基礎深厚，但實踐經驗相對較少，對實際設計問題理解不深刻，使得課程設計指導與答疑質量受到一定影響，課程設計效果不理想。

三、課程教學改革

1.改進汽車設計內容及其相關課程

(1)增加先進零部件設計

電子穩定系統、自動變速器、整車網絡系統等技術應經被廣泛應用到當今的汽車上。汽車設計課程的教學不應該僅僅拘泥于教材的內容，還需要適當增加一些現代汽車上應用較為普遍又相對先進零部件設計方法。

(2)增加法規標準相關內容

在教學中，還應強調法規標準對設計的約束作用。在實際的汽車開發中，法規標準是第一要素，如果不滿足要求，就會造成在量產階段變更設計甚至無法上市的后果。從目前的教學效果來看，學生在法規標準方面的概念較弱。可適當增加涉及安全(制動、操縱穩定性、燈光等)、環境要求以及經濟性和排放等方面重要標準及法規內容。

(3)改進方式

①在不增加課時的前提下，壓縮一些傳統內容的授課時間，增加新技術相關內容。

②學生課外自學，完成課程作業。

③在自學的基礎上，以課堂討論、教師答疑、學生講課等互動方式完成增補內容教學。

④對相關課程(如《汽車構造》、《汽車電器》等課程)加強現代汽車技術的內容,增加法規標準等課程內容。

2.課程設計改革

課程設計的目的是使學生在實際的設計過程中，掌握設計方法，理會和理解汽車設計思想。由于課程設計的時間相對緊張，為了讓學生有充分的時間進行學習、消化和創新，可適當減少課程設計的題目，提高難度。要求學生完成包括方案分析、參數的設計計算、繪制零件圖和總裝圖以及靈活運用手冊、標準、規范和經驗數據等設計資料，鼓勵學生采取不同的設計方法。

3.教學方式改革

為了保證每個章節的教學質，可采取多個教師共同完成汽車設計教學課程的方式。一個教師負責兩至三個章節的講授，由一個經驗豐富的教師進行系統把握和貫穿。這樣既保證了整個教學的完整性和系統性，又減少由于教學內容廣，教師對知識理解不深刻等問題。

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1.理論知識沒有形成系統。主要有兩個方面：一是先修課程的理論知識沒有跟《機械設計基礎》聯系起來。《機械設計基礎》的課程學習，要綜合運用到《工程材料》、《工程制圖》、《工程力學》、《互換性與技術測量》及《機械原理》等課程的知識，由于這些課程學習時是分開單獨學習的，學生在獨立進行設計計算時，往往無法運用這些知識，比如不能運用力學知識去校核齒輪、軸及軸承等零件的強度；不能運用互換性原理中的公差知識去設計軸孔配合公差；不能運用工程材料的知識選擇零件材料等。二是本課程內各章節知識沒有形成有機整體。由于各章節基本上是以機器中不同類型的機構來進行劃分的，學生在碰到多機構組合的裝置時，往往不知道如何進行設計，比如不知道軸承設計的輸入參數應該從軸的設計結果中獲取。

2.缺乏查閱資料解決問題的能力。查閱資料解決問題是進行機械設計必備的技能之一。在實際教學過程中，由于教材一般不會強調這方面的知識，學生在這方面的能力相對匱乏。比如在查閱機械設計資料時，遇到圖表不能根據橫縱坐標查到所需的參數，或者遇到表格不知道表頭所指代的參數，遇到新的問題不知道從目錄中找到參考資料的位置等。

3.缺乏思考、生搬硬套。學生在進行設計計算時，生搬硬套比較多，機械地套用公式，或者完全按照例題參數進行設計，不考慮自己的設計任務與現有方案的差異，缺乏獨立的思考。比如在進行帶傳動設計時，未直接給出轉速（需要用其他參數計算得出），有的學生直接將例題中的轉速帶入計算。甚至有些學生直接照抄別人的設計結果，數據計算和結構設計都相同。

4.對設計參數缺乏宏觀把握。對設計參數缺乏宏觀把握主要表現在課程設計的過程中。由于學生缺乏工程經驗，對所設計的機構沒有在大腦中形成一個宏觀的概念，對其尺寸和參數也沒有感性的認識，因此在設計出現明顯不合理，甚至錯誤時，不能及時發現，直到設計后期，甚至繪圖時才發現問題，已經沒有足夠的時間修改，影響設計成績。比如在設計減速器時傳動比分配不合理，導致制圖時發現結構比例不協調等。

5.制圖能力弱。制圖能力弱同樣是主要表現在課程設計的過程中，課程設計的最后都要求學生把自己設計的裝置按照國家標準要求的工程制圖樣式表達出來，在這一過程中出現了很多問題。主要是因為學生對工程制圖的標準掌握不夠，比如標題欄格式、零件簡化畫法、螺紋的繪制、殼體相貫線的繪制等經常出現錯誤。綜合上述問題分析可以看出，學生在創造能力及設計思維上相對較弱，實際上通過平時作業和操作實踐，學生基本都能完全掌握單一零件的設計，比如設計帶傳動、設計齒輪機構、軸的結構設計等，但卻在需要整合運用這些知識技能時出現了問題。這實際上就是因為心智技能的匱乏，因此，培養心智技能是提高學生機械設計能力的關鍵。

二、心智技能培養在《機械設計基礎》教學中的應用

1.機械設計心智技能形成分析。根據馮忠良教授的研究，心智技能的形成是階段性的，其過程分為原型定向、原型操作和原型內化三個階段。原型定向階段以理論知識傳授為主，讓主體掌握技能操作的原理；原型操作階段通過實踐讓主體熟練掌握操作技能，為原型內化奠定基礎；原型內化階段在主體大腦中形成內化的思維模式，使主體能夠靈活運用操作技能解決實際問題。根據上述理論，結合《機械設計基礎》教學的實際情況，機械設計心智技能的形成階段如圖1所示。機械設計心智技能的形成分為三個階段：掌握基本理論、熟悉常用設計和綜合設計計算三個階段。在整個學期的教學過程整體上按照三個階段進行劃分，同時每個章節的教學同樣按照三個階段進行，甚至具體到每次課都盡可能遵循心智技能形成的過程進行，如此不斷反復強化，才能提高心智技能。在整個學期的教學過程中，掌握基本理論、熟悉常用設計和綜合設計計算三個階段的主要教學內容是：（1）講授常用機構和通用零部件的工作原理、設計、應用等知識；（2）講授常用機構和通用零部件的設計步驟，通過課內實訓，大作業等方式加以鞏固；（3）指導學生綜合運用所學知識，獨立進行機構設計，總結設計中出現的問題，形成經驗反饋。而在具體某個機構或零件設計的教學過程中也應遵循三階段原則，教師首先講授機構或零件的工作原理。然后按照設計步驟讓學生動手練習，在此過程中不斷發現和改正出現的問題，再通過針對性布置大作業及課內實訓進行鞏固。最后提出一些設計案例，組織學生進行分組討論，培養獨立設計的能力。

2.教學內容及教學模式。在前述理論研究的基礎上，《機械設計基礎》的教學內容分為理論教學內容、實訓教學內容和討論教學內容。其中，理論教學內容針對機械制造專業學生必須具有通用零部件和常用機構的初步分析能力和設計能力而設置，對教材中的內容進行簡化，重點講授平面連桿機構、凸輪機構、帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、軸、減速器等內容。實訓教學內容與理論教學的重點相呼應，包括平面運動簡圖的測繪、機構的結構及特性分析、漸開線直齒圓柱齒輪參數的測定、軸系結構設計、機械傳動裝置的拆除和結構分析、機械創新設計。討論教學內容則針對常用機構和零件的設計中存在不確定性的部分，例如平面連桿機構、凸輪機構、帶傳動、齒輪傳動、軸等，這些機構或零件的設計往往需要學生在一定范圍內去選取參數，經常會讓學生不知如何進行，因此進行討論和總結是有必要的。

三、小結

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1.1傳動方案的設計與計算

依據設計任務書給出的工況條件和要求，設計傳動形式、計算傳動功率、選擇電機、合理分配傳動比、確定方式。

1.2減速器的結構設計與計算

經過初步的設計與計算，計算出大小齒輪的分度圓直徑、齒寬，估算出各軸的最小直徑，并開始齒輪減速器的結構設計。需要注意的是這個部分與繪制圖紙是相輔相成的。

1.3繪制圖紙

結構制圖的設計絕不是簡單的對照著例圖抄圖，整個設計過程要遵循嚴格的先后順序。首先，根據計算出的數據估算整體尺寸，以利于圖幅圖面的選擇和布置。其次，畫出大小齒輪的大體輪廓，定內壁線。根據預留螺栓要求的扳手空間確定凸緣尺寸，畫出減速器輪廓的寬度。另外，由軸的最小軸徑和軸承型號確定軸各段的尺寸。最后，就要根據內壁和壁厚來確定外輪廓及吊耳吊孔，根據齒輪嚙合位置和透視窗設計準則來確定透視窗的大小和位置等。只要掌握了一定的方法和知識，整個設計也將知難行易。

1.4設計說明書的編制

這部分是將整個設計過程記錄下來，重點是軸和其他重要零件的校核。它所涉及的是傳動方案設計與計算的依據，結構設計的說明，標準件、外購件的選擇與計算等。若有一個模版就會使編寫思路更加清晰。

1.5設計總結與答辯

在設計總結與答辯階段，老師會根據教學經驗對學生的設計理念、方法或者設計中容易遇到的問題進行提問。這需要學生以扎實的功底認真的態度來做好設計中的每一步，而在此過程中學生會學到更多的知識。

2機械設計課程設計中的感受

2.1在實踐中學習，理論聯系實際

理論聯系實際是理論教學中的一項基本原則。在教學過程中具體運用這一原則時，要防止片面性，要在理論和實際的內在統一性上下功夫，要廣泛地聯系實際，聯系學生的思想狀況、理論水平、知識需求和接受能力，從而科學、完整地貫徹教學原則。

1)在課程設計的實踐中，要對學生進行設計基本技能的訓練，使其學會查閱和使用標準規范、手冊、圖冊及相關技術資料，培養計算、繪圖、數據處理等方面的能力。在設計與計算中，與傳統作業大不一樣，不能僅靠公式計算來確定參數。而且，課本和設計指導書中給出的很多參數都是范圍，所以必須根據設計的具體情況選出具體數值。例如，V型帶可選擇的傳動比是2～7。這些數值究竟在自己的方案如何選擇?這需要學生認真閱讀課本、參考手冊，通過各種方式查閱現有的減速器在特定條件下各級傳動比的分配來對比，最后總結出自己的“經驗”。而這種“經驗”會為學生步入社會打下堅實的基礎。

2)學會將理論聯系實際的設計思想綜合運用到課程設計中，鍛煉結合生產實際分析、解決實際工程問題的能力，鞏固、深化和擴展有關機械設計方面的知識。

2.2科學的方法

設計過程中，方案設計與計算同基礎理論知識聯系很多，而且有設計模板，學生做起來不算很難，但進入減速器結構設計階段，很多學生沒有任何經驗，不知從何下手。科學的方法對學生的重要性毋庸置疑。

1)要有足夠的知識儲備和繪圖練習。如果學生在機械設計課程的學習過程中，能高質量地完成螺紋連接、鍵連接、皮帶傳動設計、齒輪、鏈輪設計，特別是對其結構部分的設計(制圖)作業，則在減速器的具體結構設計與制圖中的小零件就不會是學生的阻礙了。

2)善用圖示圖解法。齒輪減速器結構設計一直是工科院校機械類專業的經典教學內容，各類參考書目非常多，用圖示圖解更加直觀清晰，容易被學生接受。利用老師總結編制的一套教學解析圖，針對學生容易出現的設計錯誤和難以理解的地方，用圖形的方式突出重點，并加以強調，減少設計過程的失誤和時間浪費。例如，當學生對起蓋螺釘的規格不太清楚時，圖上會以簡明扼要的話語告訴學生這種零件在設計手冊的位置及使用注意事項。

2.3變被動學習主動學習

將課堂還給學生，讓學生成為課堂的主體，教師則成為課堂上學生的引導者．這樣學生才會集中精神去思考、去參與課堂學習，變被動學習為主動學習。當確定了本次課程設計的重點是減速箱的設計，明確了減速箱的目的是為了減速之后，學生可以思考其學過的達到減速目的的多種方式，如齒輪減速，蝸輪蝸桿減速，鏈、帶傳動減速或利用液壓氣壓來實現減速等。但為何市場多選用齒輪傳動減速而不選擇其他方式，這就需要學生比較各種減速方式的優缺點及適用情況，借鑒前人的經驗，根據機械設計的實用原則來解決這些問題。而這個過程，恰恰是學生在不知不覺中變被動學習為主動學習的過程。

3設計過程的探討

當一張設計圖基本完成的時候，很多細節問題也往往被學生忽略。例如，螺紋連接件的類型有很多，我們常用的有螺釘、螺栓、雙頭螺柱、螺母和墊圈等，而這些連接件的尺寸和結構形式都是有標準的，所以設計時要根據相關標準來選擇繪圖。起吊裝置中的吊環、吊耳等應該按起重重量來選擇，結構和尺寸也應按照標準來繪制，特殊情況可以根據具體情況做適當的修改。為保證安全起吊，吊環的螺釘也應完全擰入螺孔。同時，定位銷、油標尺、通氣器也是標準的，甚至標題欄的制作更是需要我們找到確定的依據，這些依據會使整張圖紙更具標準化、正規化與完整性。另外，有些參數需要圓整，盡可能不帶小數，如軸徑尺寸;有些參數必須取標準值，如齒輪模數、螺栓螺母;有些數值即不需要圓整也沒有標準，如斜齒輪分度圓直徑尺寸值等。設計零件圖的重點是尺寸標注、公差選擇與標注、加工工藝要求與檢驗要求。這些都是學生特別容易輕視的。細節決定質量，只要在此階段把握好細節，一切有理有據，那么學生的設計必然是高質量的設計。

4結束語

篇10

關鍵詞：一體化教學；單元設計；實驗實訓；課程設計

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1005-1422（2013）11-0103-03

一、引言

根據全國高職院校的教學改革經驗，工學結合、教學做一體化是目前高職院校廣泛推崇的一種教學模式。但是，這一教學模式的實施必須具備一定的師資力量、物質設備、實習場地等條件。要做到每一個專業、每一門課程都全面實行一體化教學模式，實施起來難度較大，這就需要有一個循序漸進的過程，即一個過渡期。在這一過渡期，我們該如何做？就目前大部分高職院校的現狀來看，課堂教學仍然占了較大的比重，在這種情況下，如何設計教學內容和教學模式，是每一位教育工作者值得深思和探討的問題。

二、從實際出發，積極推進課程教學的單元、整體設計（一）課程教學的整體規劃與設計

機械設計基礎不僅是一門技術基礎課，而且也是一門能直接用于生產的設計性課程。本課程的教學目標不僅在于傳授常用機構和通用零件的基本知識、基本理論和基本設計方法，更重要的是培養學生的實際機械設計能力。高等職業教育要辦出特色，就應按職業崗位所需的知識結構和能力結構以及生產實際需要來構建以職業技術能力為主的課程體系。據此，應將機械設計基礎以章節劃分的課程內容設計成為若干個教學單元：機械的組成及特性、聯接、機械傳動、支承零部件、機械設計綜述等。本課程新的課程結構，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，把握每個模塊和整體的關系，從簡易的聯接入手，到各種機械傳動、支承結構；以機械傳動為課程重點，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奠定良好基礎。

（二）教學單元內容設計

高職教育教學內容及課程體系強調理論知識的應用，要求按照一線生產實際需要授課，其課程體系突出能力與素質的培養，教學內容應擺脫學科系統性、完整性的束縛。按照這一思路，需對教學內容進行調整：（1）機械設計都是以機構運動簡圖為研究模型的，建立機械運動簡圖是機械設計的基礎，因此，應把機構的結構分析，機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號，機構運動簡圖的建立作為重點講授內容。（2）對機構設計部分的內容，過去是以講授圖解法為主，隨著計算機輔助機械設計的廣泛應用，其教學內容應該逐漸轉換為以講授解析法為主。（3）對于機械傳動和零件設計部分，應減少計算公式的推導過程，增加零部結構設計的內容和一些設計參數的選取原則，并加強對機械運行的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應用、維護等，多向學生介紹機械方面的新發展、新思路，以開闊學生的眼界。

在過去的教學中，通常只重視設計計算，認為學生只要會計算就達到要求了，而輕視結構設計，以及結構設計與工程實際技術問題緊密結合的部分，導致教學與實際脫節。如滾動軸承這一章，軸承裝置設計在教學中往往不作為重點，但卻是生產一線技術人員接觸最為廣泛的內容。因此，可以把這章內容進行重新整合，把軸承裝置設計作為重點，要求學生重點掌握軸承的安裝、配合、緊固、調節、、密封等實踐性很強的技術問題。在學習了這些基本知識的基礎上，再舉一些工程實例，如CA6140車床主軸支撐的例子，通過這個實例，使學生重點掌握軸承的組合結構、軸承的調整以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響。通過整合，使學生既學會了軸承的基本知識，又掌握了軸承的應用技術，同時使學生明確了軸承在工程實際中的重要地位。

1對課程單元、整體設計及一體化教學的思考

（三）單元設計要堅持“必須夠用”原則

進行單元教學設計時，需堅持“必須夠用”原則，刪除不必要的理論推導和證明。高等職業教育培養目標強調的是人才的應用性，畢業生所從業的崗位決定了他們沒有必要對計算公式、定理、方法等的來龍去脈像研究型人才那樣了解得清清楚楚，而應注重于如何運用這些公式、定理、方法等來解決實際問題。

如機械設計基礎中凸輪機構從動件運動規律中的速度、加速度方程的推導過程；帶傳動即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間的關系式的推導過程等都應刪除或略講。與先前所學課程重復的內容、偏深偏難而又不實用的內容、因科學技術發展進步而落后的內容也應刪除。

（四）單元設計需不斷完善

進行單元教學設計時，不斷完善必要的基本知識和理論，增加基本設計方法和實踐性內容。機械設計所需的基本知識和基本理論、緊密結合工程實際且多樣化的設計方法，是培養學生機械設計能力的根本保證。而以往的教材對此注意不夠，具體表現為：（1）基本設計計算原理和設計方法介紹得較少，致使學生解決實際問題的思路少、方法少。例如：平面四桿機構的設計，一般教材只介紹按給定連桿的2個（或3個）位置設計，以及按行程速比系數設計等兩三種方法；軸上零件的定位固定，一般也只介紹軸肩、軸環、套筒等幾種方法。（2）對設計方法和步驟缺少分析、總結和歸納，不利于學生整體設計思想方法的形成。（3）實用性、實踐性內容少，不利于學生應用所學理論知識和方法解決工程實際問題能力的培養。

（五）單元設計的評價

一堂職業教育的好課既要看教師是否認真進行了突出職業能力培養的單元教學設計，又要看是否圓滿地按照設計進行了實施，取得預定的教學效果。綜合起來，主要應從以下幾個方面進行評價。

1.單元目標的評價。單元目標包括職業能力目標和知識目標。單元目標一經設定，應當嚴格遵照執行，不能隨意更改。但可以將其進一步分解細化，確定重點、難點及解決辦法，使之更加明確、具體，更具可檢驗性。另外，還可結合課程教學內容的實際，適當添加德育或人文目標，但不能盲目拔高或擴張。

職業能力目標同知識目標一樣，不能隨意更改。必須對訓練項目實施步驟、方式、訓練素材、所需場地器材及工具、安全事項、考核方法等做出規劃與安排。

2.單元教學過程的評價。單元教學過程的設計與實施是實現培養目標的途徑，是提高課堂教學效果和效率的重要環節，也是單元教學設計和現場實施中最重要、最難、最能體現教師教學能力的環節，因此，這是單元教學評價的重要方面。應重點考核職業能力訓練過程、步驟、方法、手段的設計與實施是否符合學生職業能力提高和知識認知的規律，是否能夠激發學生的學習興趣和內在動力，重點是否突出，難點是否得到有效化解，實訓條件是否準備充分，教師操作是否熟練，指導學生是否得法，各步驟時間分配是否合理等等。

三、推進“教、學、做”一體化模式，提高教學效率和質量針對機械設計基礎課程的特點，真正實現“教、學、做”一體化教學模式，提高教學效率和質量，需做好以下幾方面的工作：

（一）理論聯系實際，激發學習動力

機械設計基礎是與工程實際聯系緊密的課程，教學過程中應特別注重理論聯系實際。如講解平面機構時，可列舉實際機器（內燃機、汽車等）和日常生活中（縫紉機的踏板機構、農用水井壓水機構等）的應用實例，并介紹與專業有關的金屬切削機床――牛頭刨床的應用實例，增強基礎課與專業課之間的聯系，使理論知識和實際應用有機地結合起來，激發學生學習的動力。

（二）講練結合，精講多練

對機械設計基礎基本概念的講解要強調聯系實際，講練結合，即在各章節安排相應的練習，還安排一些階段性的綜合練習，提高練習的綜合程度，注重方法的運用和掌握，注意對各種理論、方法的綜合應用進行總結。使學生學牢學活知識，并具有應用知識解決問題的能力。

分析討論是開發學生智能，鍛煉學生膽量，培養學生科學思維能力的有效教學方法。討論的內容可以是概念題討論、綜合題討論、自選題討論。例如，經常布置一些較重要的概念性思考題，讓學生課外思考，下一次上課進行提問。適當討論，這樣可以促進學生課外自學，加深對基本概念的理解。

（三）建立必備的實驗、實訓條件

機械設計實驗、實訓是學生職業技能培養的重要環節，因為實驗項目是以機械工程技術為背景的，如通過漸開線直齒圓柱齒輪參數測定和減速器的結構分析、裝配實驗等，使學生學習和掌握具體的測試技術、測量方法，熟悉測量工具與設備。教師在指導過程中還可進行一些創新，設計并提出一些新的實驗內容，如可選用一些磨損過的齒輪和使用過的減速器，通過分析，提出一些具體的修理、調整、改進的意見和解決問題的方案。這樣，既鞏固和加深了理論知識，又使理論知識與實踐能力培養有機結合起來，同時使學生覺得學有所用。

（四）搞好課程設計，培養學生綜合技能

機械設計基礎的課程設計是把學生學過的各學科知識較全面地綜合應用到實際工程中去，力求從課程內容上、從分析問題和解決問題的方法上，從設計思想上培養學生的工程設計能力。首先，在選題上要考慮培養目標，有針對性，有側重面：可選二級減速傳動裝置作為設計題目，其中，一級為v帶傳動，另一級為單級斜齒圓柱齒輪傳動。這樣的選題，既包括本課程的主要內容，又使學生得到較為全面的訓練。在設計之前，應先組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝，使學生熟悉裝置的基本構造，整體組成結構及各部分結構、功能、裝置和調整；各個零件之間的連接關系與特點，然后找出標準件與非標準件，明確傳動裝置布置形式與空間位置的關系，建起一個立體的概念，避免出現閉門造車和照抄照搬式的設計，與生產實際相脫節。在設計過程中，許多參數不可能完全由計算決定，需要借助畫圖、初選或初估等手段，并且通過畫圖、計算、修改交叉進行，同時要求學生認真閱讀參考資料，學會查閱相關手冊等。

參考文獻：