對機械設計基礎課程的認識范文

導語：如何才能寫好一篇對機械設計基礎課程的認識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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卓越工程師教育培養計劃是落實我國教育改革和人才發展規劃的重要舉措，其目的在于為創新型國家建設和人才強國戰略提供高質量的工程技術人才保障。高等學校作為工程教育的高地，在培養具有扎實基礎理論知識的高素質人才方面發揮了極大作用。但我國高等教育體系長期以來存在重理論輕實踐、重模仿輕創新的弊端，在面臨工程實際問題的時候，學生思考問題、解決問題的能力明顯不足，難以適應現代社會的發展需求。因此，目前高教界正在積極探討培養學生創新意識、創新能力的方法和途徑。

2機械設計基礎課程教學現狀

機械設計基礎課程具有涉及知識面廣、理論聯系實踐的特點，主要由理論教學、實驗教學和課程設計三個環節組成。以我校機械設計基礎課程教學為例，理論教學依然以教師多媒體講授為主，主要原因：①多媒體圖文并茂，動畫、視頻豐富；②教師備課相對容易，但這也忽視了多媒體重難點不突出的弊端，學生短時無法接受大量的信息。在教學方法上忽視案例教學、問題導向式教學等方式的運用，影響教學質量和學生能力培養。機械設計基礎課程設計以帶式輸送機傳動裝置設計為任務，其設計對象仍為一級圓柱齒輪減速器，概因減速器設計理論成熟，可以做到有章可循，而且減速器中齒輪、軸、軸承等零件的設計恰是機械設計基礎課程研究的主要內容之一。但從課程設計教學效果看，還存在以下不足：①學生缺乏工程實踐，對減速器認識也僅是“聽說”，特別是結構設計時完全依靠指導書中例圖，沒有自己設計思路；②學生對力學、圖學等先修課程知識綜合運用能力較差，特別是繪圖質量不高；③教學模式單一，設計任務相同僅設計數據不同。學生在設計過程中缺少交流與協作，個別學生抄襲別人資料，學生分析問題和解決問題的能力得不到鍛煉。

3機械設計基礎課程教學改革思路

3.1融合實驗實踐內容于理論教學、引入工程實例

機械設計基礎課程主要內容包括兩部分：①研究常用機構的機構組成、運動特點、設計方法等；②研究一般條件下通用零部件的類型、作用、設計計算方法。實際教學中對第一部分內容注重于機構結構分析內容、圖解法內容和單個機構而不是機械系統的介紹；對第二部分內容仍將機械零件分成：常用傳動（齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動）、機械連接（螺紋連接、鍵連接、銷連接）、機械支承（軸、軸承）、其它零部件（機座、箱體）幾部分，部分和部分之間缺少一定的聯系，知識點比較零散。為此，應融合實驗、實踐內容于理論教學，在課程教學之初就提出機械設計的最終目的是“設計機械”，以兩種典型的機器——四沖程內燃機和機械傳動裝置——減速器為例，介紹內燃機的結構組成、工作原理、運動特點，從而提出內燃機的機構組成包括三大機構：連桿機構、齒輪機構、凸輪機構，它們是機械設計基礎課程的重點內容；從機械制造的角度介紹減速器的零件組成：齒輪、軸、軸承、螺栓、箱體等，從而引出課程的另一部分重要內容——機械零部件的設計計算。對教材的內容根據授課專業的不同進行適當取舍，由于我校的一些近機類專業如材料、安全工程等專業力學、金工實習等先修課程開設的不足，在帶傳動設計、齒輪傳動設計中若一味地講解受力分析，學生勢必難以接受，應拋開推導過程而重點強調應用。將案例作為課堂教學的基本素材，把學生引到工程問題的現場，借助于多媒體的情景再現，首先讓學生用工程語言描述工作過程，其次讓學生提出工程問題并構思解決問題的方案。這不僅有助于學生提高感性認識，更重要的是讓學生體會知識應用的成就感。

3.2重點改革實踐教學環節

基于減速器應用的廣泛性、教學示范效果的典型性、設計方法的成熟性，減速器設計仍是檢驗學生理論知識掌握和運用熟練程度的最好的載體。但應該改變以往在給學生布置設計任務時就給出設計方案的作法，而是僅給出工作機的工作要求和工作參數，對原動機、傳動裝置由學生自己選定。由于學生對機械的感性認識和工程實踐知識十分缺乏，不能將所學的知識與實際聯系起來，更不會應用于工程實際，因此將減速器拆裝測繪綜合實驗安排在課程設計任務下達之后進行。通過實驗讓學生對減速的功用、結構組成有一個直觀的認識，對提高課程設計質量有直接的幫助。實驗結束之后，在組織學生討論之前提出的幾種不同設計方案，比較各方案中各傳動裝置的形式及布置的先后順序并確定出最優方案。這樣每一位同學都有提出自己設計思路的機會，通過交流發言使每一位學生認識到自身學習的主體地位，在課程設計之初就積極參與到解決工程實際問題的過程中來。在以往指導教師分配給學生的數據不同，可以避免學生抄襲。但由于現代信息的發達，網絡上只要提供數據就可以提供設計過程，這就造成了部分學生的“信手拈來”。可以根據班級學生數量將其分成5～6個設計小組，每個小組一組數據所算得的傳動裝置運動和動力參數應該是一致的，而在傳動比分配時各級傳動比又可以是不同的。學生一邊計算一邊交流，不僅了解了其他人的設計思路，發現自身問題也可隨時解決。

3.3機械設計基礎課程考核方式改革

學生最關心的必然是課程考核成績，因此機械設計基礎課程的改革與探索必須得到學生的配合與支持。如果課程考核方式不能客觀地反映出學生的學習狀態，優秀學生的學習積極性必將受挫。隨著社會對人才能力需求的提升，機械設計基礎課程內容的廣泛性、能力要求的全面性與有限的學時之間的矛盾就日漸顯現出來，一方面教師教學中要保證課程內容的系統性、全面性；另一方面學生學習時又感到時間緊、任務重，因此傳統的教學模式及考核評價方法與機械類卓越工程師能力要求已不相適應。在我校，機械設計基礎的總評成績由兩部分組成，其中考試成績占70%，平時成績（包括出勤和課堂表現、作業、實驗）占30%。近年來針對課程考核方式也進行了改革。但平時成績在總評成績中占的比重仍較小，且平時成績的組成仍比較簡單，缺少行之有效的評價內容體系。應以機械類卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學的能力培養目標為依據，適當增大平時成績的比例，并尋求可以定量化考核的評價內容。因此可以提高平時成績的比例到40%，增加課堂討論發言、創新機構設計、大作業等環節，其占總成績比例為10%，通過這種形式提高學生學習的主動性和參與性，提高學生的動手創新設計能力，達到課程教學目的。

4結束語

機械設計基礎課程教學是培養具有創新意識和實踐能力的機械類卓越工程師的重要環節。隨著社會對機械類人才綜合素質要求的逐步提高，各高校對機械設計基礎課程相繼進行了改革，但無論如何都是基于創新能力培養的核心。在機械設計基礎課程教學中對課程內容體系、課程設計和課程考核評價方法等方面都進行了積極的探索，這些措施的實施收到了大量有益的效果。將繼續按照制定的基于卓越工程師培養對機械設計基礎課程教學的知識和能力目標要求，完善機械設計基礎課程的教學方法和體系。

作者:陳國輝 楊松華 宋勝偉 單位:黑龍江科技大學機械工程學院

參考文獻：

[1]曾敏.基于項目驅動法的機械設計基礎課程教學改革探索[J].當代職業教育,2015(1):20-22+42.

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關鍵詞： 機械設計基礎 課程特點 教學方法 教學內容 考核方式

機械設計基礎課程是高等學校工科非機類專業學生一門很重要的基礎課，其中材料專業、電器專業、工業工程和工業設計，甚至管理類的某些專業等均會學習應用該課程的相關知識。這些專業的學生不具備機械專業相關的基礎知識，進行該課程的教學對于老師和學生都是不小的挑戰。目前對于該課程教學方式已經進行多方面的研究[1-5]，對相關課程的教學具有一定的指導意義。筆者根據多年從事機械設計基礎課程教學的體會，分析該課程的特點，然后了解相關專業學生的特長，從以下幾個方面對該課程的教學方式進行探討。

1.機械設計基礎課程的特點

機械設計基礎課程包括機械原理和機械設計兩門課基礎知識的綜合，內容多，知識面廣，主要研究機械中的常用機構的運動副、自由度計算、一些專用術語、通用零部件的工作原理、結構特點及基本的設計理論和計算方法等。

2.相關專業學生的特點

機械設計基礎課程主要是針對非機類專業學生的一門很重要的基礎課，這些專業的學生不需要對機械設計的相關理論和方法深入學習只需掌握構件之間的連接、各種傳動的結構及工作原理等知識。比如對管理類的學生，偏重文科知識的學習，對于首次接觸機械通用零件和常用機構，常常會比較迷茫和不知所措。專業老師也很頭疼，認為很簡單的專業知識，花很長時間講解，學生理解還是很困難。但是機械設計基礎課程涉及的內容在生活中隨處可見，比如一些常用的健身器材四桿機構腳踏器等，無論什么專業的學生在工作和學習中均避免不了會碰到。針對這些情況，根據多年機械設計基礎課程教學的體會，在教學方法、教學內容及考核方式上進行改進，因材施教，從而達到比較好的教學效果。

3.教學方法的改進

（1）激發學生的興趣

機械設計基礎課程的內容對于工業工程和工業設計及管理類的某些專業的學生而言比較枯燥，如何激發學生的興趣呢？首先借助多媒體技術展示一些生活中常見的一些機構比如拖把擠干器、手壓抽水機、飛機起落架、畫板支撐機構和雨傘等每個人都會接觸的常用機構。同時結合機械設計基礎的專業術語講解，學生就相對容易接受和掌握，而且印象深刻。在教學過程中把近幾年湖北省學生機械創新大賽的作品展示給學生，同時講解各種機構設計的巧妙之處，機械設計并不枯燥，也是很有趣的，從而調動學生學習課程的積極性。

（2）加強實驗教學

理論講解對于學生來講過于抽象，常常如墮五里霧中。結合學生情況，多組織學生到機械實驗室參觀各種常用機構和通用零件，對一些常用零件分別命名，使學生走近零件和常用機構，并且認識它們，結合處于東風公司專業廠所在的城市，尋找一些汽車零部件及各種不同失效形式的零件，讓學生有一個感性認識，結合理論知識從專業的角度對失效方式進行總結和講解，使學生感覺學有所用。針對一些常用機構，引導學生多動手，讓一些機構動起來，然后先讓學生尋找原動件，以及運動傳遞路線和執行構件，分析構件與構件的連接方式。結合課本內容老師演示一步一步講解，這樣學生就會學得有意思。

4.教學內容的改革

針對不同的專業學生，提煉關鍵內容，有重點地授課。比如對于工業設計專業的學生，畢業后主要從事工業產品創新設計及相關的服務模式和商業模式設計、平面廣告設計等領域的開發、研究、策劃。對于機械設計基礎課程，學生只需掌握各構件之間的連接、一些常用傳動機構及相關工作原理等知識，因此重點不在各構件的受力分析、具體設計和詳細的理論計算，而是知道生活中有這些機構和通用零件，以及這些機構的工作原理，在具體地進行工業產品創新設計時，在不影響產品的主要功能下，對產品進行有創意的外觀設計。

5.考核方式的改革

對于機械類專業的學生，機械原理和機械設計主要是以閉卷考試的方式進行考核，使學生對理論知識有一個深刻的掌握和理解。但是，對于非械機類專業的學生機械設計基礎課程的考核方式要有所改變。先要明確學生學這門課的目的是熟悉和了解一些常用機構和通用零件的工作原理，具備最基本的機械設計基礎知識。因此在考核方式上可進行如下方面的改革。

（1）課堂考核

當學習一些認為學生需要的知識點時，可課前告訴學生這部分要課堂考核，講解后出一至二個題目讓學生做，交上后，再講一次，以加深學生對知識點的理解。舉個簡單的例子，公交車門開閉機械傳動部分，先放動畫，講解工作原理，指出原動件，以及傳動路線和執行構件和構件間的連接方式，讓學生畫出機構示意圖，并且計算機構自由度，然后交上來，最后把正確的機構簡圖一步一步畫出來進行詳細講解。根據學生所交資料的情況給相應的成績。

（2）課堂討論和講解

當講解到某一個與生活密切相關的零件或者機構，就讓學生自由發言并相互討論。比如火車上常用的拖把擠干器，把照片和工作過程放過以后，問學生坐火車注意到了沒有，有沒有其他形式的拖把擠干器，同時鼓勵學生在生活中要多觀察和思考。同時讓每一個同學準備自己感興趣的知識點給五分鐘時間到講臺上講解。這樣學生由被動到主動學習課本知識，并且鍛煉學生面對多人的敢于表現自己的能力，最后根據學生的表現情況給出成績。

（3）制作模型

讓學生根據觀察分析生活中的常用機構，制作實物模型，這讓學生興趣很高。特別是工業設計專業的學生，盡情發揮專業特長，制作出各種各樣形狀和不同顏色的作品，而且具備機械常用機構的功能。這比一些機械專業的學生做的還要精致和漂亮。而且不同專業，不同的思維方式，常常誘發學生不同的創新思維。根據作品情況給一個成績。

（4）開卷考試

利用最后一節課，出幾道題，開卷考試并結課。結合幾部分考核，給一個綜合成績。

6.結語

通過對機械設計基礎課程特點及學生的專業特點進行分析，從教學方法、教學內容和考核方式上進行改革。在具體的教學實施過程中，激發學生的興趣，發揮學生的特長，提高學生的能力。因此，教育工作者要不斷探索出更多適合學生的教學方法，切實提高該課程教學質量，培養學生的工程意識，使所培養的學生更貼近、滿足社會的需求。

參考文獻：

[1]趙海賢，孫占剛.工業設計專業《機械基礎》課程改革與實踐[J].承德石油高等專科學校學報，2014，16（1）：39-42.

[2]閆存富，孔令云，張崇杰.機械設計基礎課程設計教學研究[J].中國電力教育：2014，297：125-126.

[3]張珂.機械設計基礎課程數字化設計能力培養的教學改革思考和探討[C].第二屆心理學、國際會議管理和社會科學國際會議，2014，31：35.

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關鍵詞：教材；教材內容；組織形式；編寫模式

0引言

“機械設計基礎”課程是工科院校機械類及近機類各專業的一門綜合性、應用性和實踐性很強的專業基礎課程。通過本課程知識的學習，使學生對機械的概念有清楚的認識，掌握機構和通用零部件設計的基本知識和設計技能，培養學生機械設計能力及分析、解決工程實際問題的能力。由于該課程實踐性強，許多知識點都有一定的工程實際背景，對于沒有工廠實踐經驗，缺少機械方面知識的學生而言，課程學習具有一定的難度。而教材是開展教學活動的主要資源，是學生系統地獲取知識的最重要的平臺。因此，為了更好地幫助學生建立機械概念，盡快掌握機械設計基礎方面的知識和設計能力，課程團隊在積累多年教學改革與課程建設的成功經驗，認真分析汲取其他高等院校機械設計基礎課程教學改革成果的基礎上，面向應用型本科人才培養，精心編寫了有特色，適用于機類、近機類專業的《機械設計基礎》教材，已由北京大學出版社出版。本教材在保持其原學科的系統性和科學性的前提下，在教材內容、組織形式、編寫模式等方面進行了改進。

1教材內容

應用型本科教育在于其“應用性”，為此，教材以機械設計為主線，從實際應用出發，著重介紹基本知識、基本理論和設計方法內容；著重介紹公式建立的前提和意義，強調公式在工程設計中的實際應用，淡化計算公式的理論推導；強調學生的應用能力的培養。在機械零部件設計部分，遵循零部件的“結構特點—工作原理—失效形式—設計準則—材料選擇—受力分析—強度計算—結構設計”的規律性加以介紹，使內容脈絡更清晰，便于學生對教學內容的理解。因為零部件設計最終結果要反映在零件圖上，而目前較多的機械設計基礎教材已將原有的零件工作圖刪除掉。為了使學生掌握標準、規范的零件工作圖的表達，教材中對帶傳動、齒輪傳動、軸等各典型零件的設計，都附有相應的最新國家標準的零件工作圖示例。教材中還增設了結合工程實際應用的工程案例導入內容和課后閱讀材料，即突出了教學內容與工程實際的結合，又開拓了學生的工程視野。

2教材組織形式

為了使學生對機械整體有個清楚的概念及認識，了解機械設計的一般過程，教材在機械零件設計部分，以項目為牽引、以設計為主線，按照從整體到局部，從認識到分析表達，再到設計這樣的思路來構建教材體系的。首先以典型機械—帶式輸送機為項目載體，讓學生認識機械的全貌，然后圍繞其結構組成逐一分解展開教學內容。將帶式輸送機分解，分析機器的結構組成，初步了解機器中的傳動零件（帶傳動、齒輪傳動等）、支承零件（軸、軸承）、聯接件（螺紋聯接、軸轂聯接及聯軸器和離合器）的作用及相互聯系，然后再逐一分析各組成零部件的基本知識、設計理論和設計方法。內容最終落在設計上，通過設計例題，系統地完成帶式輸送機從電動機的選擇，到機器中各典型零部件的設計，將理論知識點穿插在項目教學中，有利于學生掌握整部機械的設計過程，也引導學生樹立工程意識，增強實踐能力，也便于理論教學和課程設計同步進行。對教材中的各種零部件及定位裝置、裝置、密封裝置等的類型和特點等內容均以圖表的形式清晰地列出，把零散的知識內容進行歸納整理，使內容簡明扼要、信息集中、條理清晰，便于不同結構間的區分比較。以往教材中的機構和零件結構都用簡圖形式表達，學生較難讀懂其結構特點、工作原理等。本教材則大量采用了機構和零部件的三維實體圖和實物照片圖，其直觀性較強，增強了學生對機構、機械、零部件的感性認識，降低了學生的學習難度。

3教材編寫模式

教材內容按模塊設置。傳統教材是以學科邏輯為基礎組織教材知識結構的，本教材按照常用機構及其各通用零部件在機械中所起的作用不同，將全部內容歸納為機械設計基礎知識、常用機構及其設計、機械動力學基礎、機械傳動設計總論、傳動零件及其設計、支承件及其設計、聯接件及其設計等7個模塊。符合人們認識問題的一般規律，也使學生對常用機構及其各通用零部件在機械中的功用、類型的劃分有了更明確的認識，做到主題明確、條理清晰。為了使學生了解各模塊的主要教學內容及其在工程實際機械中的應用，在教材各模塊的開篇，分別以蜂窩煤成型機、曲柄壓力機、帶式輸送機等工程實際應用案例為教學導入，在認識機械的全貌及工作過程情況下引出模塊的教學內容，引導學生進入學習情景，提高學生的學習興趣。在各模塊教學內容結束后，還增設了項目實訓大作業等內容，以培養學生綜合運用所學知識解決工程問題的能力及設計能力。在各章內容開始，安排有教學提綱和教學目標，使學生充分了解教學重點，通過學習以達到的教學要求。各章內容結束，還配有教學內容在工程實際中應用的閱讀材料，以引導學生樹立工程意識，拓寬工程視野。

4結束語

本教材編寫本著知識化、項目化、應用化、工程化的理念，力求在原有教材基礎上有所改進，使學生在使用本教材學習時易讀、易懂，盡快掌握知識并應用知識，提高工程實踐能力及設計能力。通過在教學中對本教材的使用，感覺效果良好。

參考文獻：

[1]苗淑杰，劉喜平.機械設計基礎[M].北京：北京大學出版社，2012.

[2]李書環，等.《機械設計基礎》教材中存在的幾個問題及建議[J].天津農學院學報，2016（6）.

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關鍵詞：機械設計基礎　考試　能力

機械設計基礎是高等職業院校機械類專業開設的一門必修專業課程。其教學主要目的是使學生通過了解常用機構及通用零部件的工作原理、類型、特點及應用等基本知識，掌握常用機構基本理論和設計方法及通用零部件的失效形式、設計準則和設計方法，最終具備機械設計的實驗技能和設計簡單機械及傳動裝置的基本技能。本課程是理論性和實踐性都很強的機械類專業的主干課程之一，在教學中具有承上啟下的作用。

一、目前這門課結業時采用閉卷考試的弊端分析

目前，這門課結業時一般采用閉卷考試的辦法來檢查學生對所學知識的掌握程度，但由于時間和篇幅的限制，測試往往局限于機械設計基礎課程中的某些基本理論和幾項基本技能，并不能真實和全面地反映出學生的整體知識水平和對所學知識綜合運用的能力；而且這門課考試的題型和平時練習的題型基本一致，答案唯一，使學生處于被動學習、吸收的地位，缺乏主動思考的過程，不能激發學生的學習興趣和學習的積極性，不利于學生綜合素質的培養和應用技能的提高，這顯然不能適應新形勢下高職教育對“具有必要理論知識和較強實踐能力的高素質、技能型”專門人才的要求。

二、“綜合應用能力”考核教學法探索實踐

隨著市場經濟的發展，依據職業崗位能力的需求，社會對技能型人才的素質要求越來越高，勞動者不僅應具備較高的綜合素質、必要的專業理論和較強的專業技能，還應具備較強的創新意識和創新能力。本人在機械設計基礎課程的教學中嘗試引進了以“綜合應用能力”為主的考核方法，初步取得了較好的效果。

1、獨立作業——檢驗單項技能

機械設計基礎課是一門理論性和實踐性都很強的重要技術基礎課，這就決定了學生在學完一項理論之后，要通過大量的作業練習來消化、鞏固、掌握所學的知識和技能。為此，在教學過程中，教師應嚴格按照機械設計基礎課內在的邏輯聯系，借助于教學模型、實物等直觀教具，充分利用多媒體課件動畫演示等現代教學手段，將理論知識完整地演示出來，使抽象、理性的知識變得通俗易懂。這種邊講解邊演示的過程既提高了學生的學習熱情和學習積極性，又注重了學生觀察能力的培養，注重了學生思維與想象能力的培養。學完理論之后，要針對所學內容安排學生進行獨立的練習作業，對學生的作業教師要全部批改并記錄作業中值得肯定的方面、存在的問題及改進措施，然后反饋給學生，糾正錯誤。有些問題較多的作業，還要與學生面對面地進行交流、溝通。 教師與學生通過“做作業與改作業”的方式進行交流，能夠檢驗和改進教學方法，提高教學效果。

2、課程設計環節——檢查綜合應用能力

在學完全部理論課程之后，根據教學計劃，可安排兩個周的課程設計。機械設計基礎的課程設計是通過設計典型的“單級直齒圓柱齒輪減速器”為具體方案來完成的，它是對學生所學知識綜合應用能力的一種重要的檢測手段。例如，在減速器傳動軸的設計過程中，為了讓學生對課程設計有正確的認識，明確設計的內容，在進行課程設計之前教師要先通過減速器的實物演示，讓學生觀察減速器的外形，了解減速器在機械傳動中所起的作用、減速器的工作特點及要求等基本內容，然后通過多媒體課件的動畫剖視讓學生通過觀察來進一步了解減速器的內部結構和工作原理。在此基礎上，教師下達設計任務與設計要求，讓學生帶著興趣來進行課程設計，完成課程設計任務，既達到了教學目的，提高了學生的學習興趣，又培養了學生對所學知識的綜合應用能力，培養了學生的綜合設計技能，實現了教、學、做的有機結合。

3、畢業設計——考察專業知識的融會貫通能力

畢業設計是學生在學完所有課程之后進行的一項綜合技能訓練。它是對學生所學專業知識綜合運用能力考察的一種有效途徑，通常畢業設計結合機械設計基礎課程設計的技術資料進行。例如，通過一個傳動軸的考核可用以下方式將相關知識串聯起來：

（1）編寫傳動軸的機械加工工藝規程——考察了機械加工工藝課的知識。

（2）加工傳動軸時，應選擇什么刀具、機床，理由如何——涉及車工工藝學的知識。

（3）簡述減速器的工作原理——涉及機械設計基礎課的知識。

（4）減速器的裝配過程及注意事項——要用到鉗工工藝學的知識。

教學實踐證明，學生通過這種方式的教學考核，不僅加深了對專業知識的理解，而且綜合技能也得到了提高，對訓練學生的整體思維能力，把所學到的知識融會貫通、靈活運用，增強創新意識和創新能力，都起到了很好的作用。

參考文獻

[1]蘇亞軍 高職《機械設計基礎》教學中創新能力的培養.甘肅科技，2009，（20）。

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【關鍵詞】機械設計;高職教育;教學資源;教學法

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)10―0076―03

引言

高等職業教育是高等教育的重要組成部分,是以培養具有一定理論知識和較強實踐能力,面向基層、生產、服務和管理第一線崗位的實用型、技能型人才為目的的教育[1]。機械設計基礎是高職教育機械系列課程中的一門主干課程,對于培養學生機械設計和解決工程實際問題的能力發揮著重要的作用[2]。同時,它也是一門綜合性很強的課程,涉及到力學、機械原理和機械設計等多門課程的知識,是這些基礎知識的綜合體現和運用。目前,機械設計教學方法的研究已經得到了廣泛的關注,見參考文獻[3-9]。傳統的教學方法是將工程力學、機械原理和機械設計等課程分開來講,忽視了彼此之間的聯系,學生學完后難以將所學知識融合起來應用于機械設計。高職機械設計基礎課程的特點是重視應用性教學,強調知識的運用,降低理論的深度,對于公式、公理等推導、證明的理解、認知不重要。教學內容以“必須夠用”為原則,在不影響知識理解連貫性的前提下可以減略,以便學生集中精力掌握實用的結論,以解決實際設計問題[10]。針對傳統教學存在的問題,結合高職教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法。以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將工程力學、常用機構、通用機械等教學內容有機的融合,并開發了相應的教學資源,運用后取得了良好的效果。

一 教學目標

從高等職業教育培養應用型、技術型人才的總目標出發,遵循“以應用為目的”,“以必需、夠用為度”,“以掌握概念、強化應用、培養技能為教學重點”的原則,提出了基于知識融合的機械設計教學法。傳統的教學目標只是針對某一課程基礎知識的掌握,忽視了課程之間的交叉與聯系。不同的老師擔任不同的課程,學生可能在學習某一門課程時掌握得很好,但是在機械設計真正的應用時,會感覺很迷茫,不知從哪里入手,所學的知識不能得以應用。原因在于學生沒有從整體上把握機械設計的過程,所學的知識沒有融合在一塊,各自是孤立的。

機械產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計、施工設計等環節。通過學習,學生不僅應掌握一般機械產品設計所需的基本理論知識,還應對機械系統有一個整體的認識,并應掌握機械產品設計的基本過程。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限。將理論力學、材料力學、常用機構和通用機械的知識相互融合,使力學的內容滲透到常用機構和通用機械以及與之相關的內容中,理論與實踐緊密結合。不但使學生掌握機械設計所必需的基礎知識,包括常用機構的結構、運動特性和工程力學方面的基本理論。更為重要的是使學生將所學的知識融匯貫通,對機械設計形成一個整體的認識。超越各門課程之間界限,隨時能夠靈活熟練地運用所學的知識進行機械產品的設計,具備一般通用機械的設計能力。培養學生建立初步的工程概念,對機械產品具有整體的概念和正確的設計思想,為解決實際問題打好基礎。

二 基于知識融合的機械設計教學法

在有限的學時內,合理取舍課堂教學內容,是關系到能否真正實現課程目標的關鍵。高職院校的機械設計課程應遵循以下的原則:精選重點和難點的內容進行詳解與指點,避免煩瑣公式的推導和易于自學的內容占用過多的學時;拓寬學生的知識面,注重工程應用,啟發學生舉一反三;注重機械學科發展,將機械學科的科研成果融入教學,讓學生了解機械學科的新技術、新方法[3]。

以機械系統分析和綜合設計能力的培養為主線,突出工程意識和創新精神的培養,并將這一思想貫穿課程始終。從整體設計思想出發,精簡煩瑣的公式推導及過時的工程方法,刪減各門課程重復交叉的內容,實現教學內容的整體優化。多年來機械原理和機械設計兩門課程的教學內容基本變化不大,課程內容自成體系,相互之間缺少銜接,存在內容交叉和重復的問題。如齒輪傳動設計,歷來是機械原理和機械設計課程的重點內容,由兩門課程分別講授,不但部分內容重復,且從設計的思維過程來看,有些內容本來是緊密聯系的,卻被兩門課程所分割。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限,將這些課程有機地融為一體,如圖1所示。

常用機構及其傳動設計一般包括工作原理、運動設計、承載能力設計和結構設計四個方面的內容,將這些內容所涉及的基本理論進行融合。首先學習工程實際中常用機構和機械的有關力學方面的必要知識。包括力學模型的概念,對力學模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性質,平面一般力系平衡問題的解法。四種基本變形的內力和應力分析、強度計算,減速器軸的彎扭組合變形分析及強度計算等。在講授力學方面的知識時,將一些機械設計中的常用的機構融匯進來,對后面的機構學習可以起到拋磚引玉的作用。同時,也讓學生學會了如何將力學知識應用到機械設計中。再接著學習機械中常用機構及通用零部件的類型、特點、工作原理、運動特性、工作能力設計、結構設計、組合設計以及標準零部件的選用等。在講授具體機構及零部件設計計算時,針對具體機械的工況與技術要求,進行力學性能的強度校核。又可以回顧以前所學的力學知識,真正做到知識的前后呼應,融會貫通。與目前的基于項目的教學法有異曲同工之妙。而原來的工程力學、機械原理和機械設計的課程是分開的,工程力學以受力分析為主,機械原理是以機構的分析為主,機械設計是以零件的強度分析和繪制圖紙為主。各自獨立的課程配置使學生學習起來難以真正體會它們之間的聯系,相互之間的應用就更無從談起。而機械產品的設計正是融合了多學科的知識,相互之間應用起來更是融為一體,難以分割。

三 教學資源的開發

根據基于知識融合的機械設計教學法,編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的教學資源,如圖2所示。教材包括物體受力分析基礎、常用機構、聯接、傳動件及傳動裝置、支承零部件五部分。物體受力分析基礎對物體所受力進行了分析,介紹了平面力系和空間力系;常用機構介紹了機構運動簡圖和自由度、平面連桿機構、凸輪機構和其他常見機構;聯接主要介紹了聯接件的變形、螺紋連接、軸轂聯接、軸間連接和彈性聯接;傳動件及傳動裝置對齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、帶傳動和鏈傳動等傳動裝置的結構、特點、應用范圍及設計計算進行闡述;支承零部件介紹了常用的支承零部件軸和軸承。

多媒體教學因其具有直觀性、動態性、可重復性、針對性、圖文并茂等優點,為課堂教學打開了一幅別開生面的畫卷,日益受到廣大教師和學生的青睞。機械設計基礎課程要求學生對機械傳動有較強的感官認識,懂得各種機構運動的原理和動作的順序,而這些單憑黑板上講解是掌握不了的,必須通過實物演示或實驗操作才能獲得。以螺栓聯接的結構和受力分析為例。如圖3所示為螺栓聯接的結構和受力分析,包含了預緊前、預緊和受載三個狀態。上面有正常加載、超常加載、加載和卸載四個按鈕,當點擊其中的任一按鈕時,在右邊力的坐標系中可以顯示力的變化情況,同時受載狀態結構圖中也可模擬結構實際的變化情況。如圖4所示,即為點擊超常加載按鈕的模擬情況,不但在力的坐標系中顯示了此時力的大小,而且可以在螺栓聯接的結構中呈現出結構的實際變化情況。其圖文聲像并茂等優勢能將教學中抽象、陌生的知識直觀化、形象化,創建出生動的表象,增大課堂信息量,活躍氣氛,有效激發學生學習的興趣,調動其學習的積極性,獲得較好的教學效果。

四 結論

機械設計課程有著其他課程不能替代的作用,這是由課程的性質、任務、地位和內容決定的。針對傳統教學存在的問題,結合高等職業技術教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法,以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將多科目基礎課程內容融合。完善整個機械設計過程所必要的基本知識和基本理論,增加基本設計方法和實踐性內容。著力體現了高等職業教育的特色,有利于提高學生認識問題和解決問題的能力。編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的多媒體教學資源,在教學中進行了實際應用,取得了良好的效果,具有重要的實際應用和廣闊的推廣價值。

參考文獻

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篇6

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）34-0071-01

為重點突出高等職業技術教育的應用性、技術性和職業性特點，機械設計基礎課程的教育觀念，應緊密圍繞各專業人才的培養目標，對學生提出設計能力、創新能力、工程意識培養的教學目的，把培養適應工程實際的創新人才作為教學改革的根本目標，因此，機械設計基礎教學有必要在減少原理闡述、理論與實踐融為一體、在實驗及創新設計方面做改革，建立感性引導理性、實踐導入理論，從形象過渡到抽象的高等應用性專門人才的認識規律，進行實踐教學改革，以形成符合當前實際的應用型機械設計基礎課程。

一 目前實踐教學存在的問題

1.教學方式陳舊，對實踐教學重視不夠

教學仍停留在課堂教學的傳統模式下，對教學效果的評價依然是學生對課堂知識理解了多少，作業與考試能否順利通過等，幾個傳統實驗并不能激發學生的學習興趣。

2.實驗方式和內容缺乏創造性

目前的實踐教學還限于實驗室中少數的教學模型和實驗設備，學生對實驗過程按部就班，按教師布置流程完成實驗，填寫規范劃一的實驗報告，不利于培養學生的應用技能。

3.學生的觀察分析問題能力與實際需求嚴重脫節

對于生產實踐中的常用機構、機械連接、機械零部件的認知理解能力明顯缺乏，對于機械設計的流程有畏懼感，對于“設計”有理解上的誤區，覺得與自己的層次有距離。

4.沒有及時跟蹤先進技術的發展，學生學習動力不足

學習有前瞻性的認識，可以激發學生學習興趣，便于一部分學生對機械設計更進一步的深入學習，有方向感。

二 實踐教學改革探索

1.靈活運用教材處理知識點，使教學內容符合學生實際

教材理論內容多，有些內容不符合學生實際，一些舉例離學生的生活和生產實際較遠，學生不易理解。如齒輪機構及設計這部分的內容論證較多，有關實踐方面的內容卻介紹得較少，這就要求我們不唯“本”，只唯“實”，通過企業專家的指導和畢業學生的反饋，及時修訂教學內容，靈活處理教材知識點，滿足行業的需求。

2.構建富有層次、內容豐富的實踐教學體系

第一，基礎實驗。在學習相關內容之前設置的“啟蒙作業”：通過實物和模型的動態展示，讓學生得到有關機械設計與創新的“啟蒙教育”。引導學生對機械的組成及運動有初步認識，激發學生的學習興趣。

第二，測繪分析實驗。“機構運動簡圖測繪實驗”常使用的測繪裝置涵蓋縫紉機、內燃機、牛頭刨床等，學生通過其中典型機構的運動簡圖的測繪，可以全面地認識機器及機構組成，學會如何從實物抽象出機構分析和設計的幾何模型――機構運動簡圖，為今后研究和創新設計機構奠定良好的基礎;軸系結構測繪、帶式運輸機測繪等對學生進一步掌握機械結構設計知識、了解結構設計的原則，并使學生具備了用基本實驗方法對機械結構初步剖析的能力，從而對更好地從事實際的工程設計有很大的幫助。

第三，性能測試實驗。此類實驗是通過實驗裝置測定機械傳動的各項運動參數，使學生加深對常見機械傳動裝置傳動性能的認識和理解，從而掌握機械傳動合理布置的基本要求和機械傳動方案設計的一般方法。

第四，精心設計拆裝實驗。一組以學生自我訓練為主、培養高素質創新人才的實驗項目，培養分析問題和解決問題的能力。進一步正確使用工具和量具分析構件相對運動情形，繪出棘輪機構簡圖等，使學生善于發現問題并參與討論探求新知，實事求是解釋出各種問題。

第五，創意組合設計實驗。利用機構運動創意組合測試分析實訓臺等創新設計裝置，提供多種搭接與運動參數實訓，學生可根據功能要求，自己進行方案設計，利用所提供的資源進行實訓測試操作和數據圖形處理，培養學生的綜合設計能力、創新能力和工程實踐能力。裝置配備角度傳感器、線性位移傳感器，并可將數據通過采集器上傳到上位機軟件，實時繪制出性能參數曲線，使學生對常見機構的組成及運動特點有更全面、更深入的了解，提高其機械設計與創新的能力。

第六，綜合性設計實驗。如帶式運輸機傳動裝置總體方案設計，使學生熟悉總體方案設計的過程，學會通過查閱大量的資料做好符合實際需求的設計，增強成就感，激發學習興趣，樹立學習自信心。

三 結束語

篇7

依據國家“十二五”規劃綱要、黨的十精神和新世紀機械工程高等教育的主要教學目標，加快教育改革發展，加強培養具有工程實踐能力的創新型工程技術人才。筆者轉變教育思想，調整機械基礎課程教學目標，編寫教材，更新教學內容，創新教學方法，拓寬實踐平臺，建立機械基礎課程教學新體系。

1.調整教學目標

以培養創新型工程人才為目標，通過機械基礎課程，使學生學會如何將基礎理論知識用于工程實際設計中，達到“懂理論、會設計、知發展、想創新”的目標要求。

2.根據教學改革需要，推進教材建設

為提高工程人才實踐應用能力，機械基礎教學團隊2006年編寫的21世紀高校機電類規劃教材《機械原理》使用至今。2008年編寫《機械設計》教材，后于2011年修訂《機械設計》教材，并邀請國內知名專家吳宗澤教授作為主審，由機械工業出版社發行。2002年，為適應我校輕工專業特色的需求，對近機類、非機類機械基礎進行了較全面深入的改革，在21世紀教材指導方針下，編寫《機械基礎》教材并出版。2005年，為進一步加強教材的實踐性，淡化公式理論推導，與后續各輕化工專業機械相結合，編寫了21世紀高校機電類規劃教材《機械設計基礎》，并由機械工業出版社出版，在此基礎上，2013年修訂并出版《機械設計基礎》第二版。

3.更新教學內容

為實現上述目標，在課程理論教學方面，繼續堅持“以設計為主線，以加強工程實踐能力培養為核心”的改革思路。課程教學內容必須反映機械學科發展的最新成果和方法，同時，恰當解決內容在增加、學時要壓縮的矛盾，以減輕學生負擔，擴大學生自主學習空間的矛盾。為此，適當刪除一些在工程實際中基本不再使用或已失去指導意義的內容以及對先修課程內容重復的部分，重點培養學生應用現代設計方法和手段，運用理論知識等解決工程實際問題的思維方法和基本技能。在機械原理課程中，增加機構方案設計和機構創新設計等方面的內容，在機械設計課程中，增加現代設計方法、機械結構創新設計等方面的內容，并且新增通識選修課“工程設計”。

4.創新教學方法

以現代教學手段補充傳統教學方式，更加形象生動地幫助學生建立基本概念。以精品課程網絡建設補充課堂教學和課后答疑，幫助學生及時解決學習中的問題。案例教學中，以認知實習、生產實習及日常生活中學生見過的機械為例，更加直觀地幫助學生理解基本原理。啟發、探究式方法結合大作業，幫助學生掌握基本方法的基礎上，學習提出問題、解決問題的思路。

5.在現有實踐教學的基礎上，加強平臺建設

機械基礎課程在前期認知實習、生產實習及典型零件測繪的基礎上，加之課程設計、實驗及大作業，還是使學生感覺到理論與實踐之間的距離，尤其有部分學生感覺到有“吃不飽”的現象。自2004年起，組織并指導學生參加全國大學生機械創新大賽，2011年起，組織并指導學生參加全國大學生工程綜合能力訓練競賽，同時，多次指導學生參加大學生挑戰杯。為支持這些學生課外科技活動，學院成立了機械創新基地，并不斷完善。2012年，教育部關于做好“本科教學工程”，提出實施大學生創新創業訓練計劃，這一計劃的實施，使筆者以競賽要求為題目、短期性的學生課外科技活動，轉變成常態化的課外科技創新能力訓練，使開放的創新基地更加繁忙。該團隊教師所指導的創新項目占到學院總項目的半數以上。這些平臺的搭建，使更多的學生有機會參與課外科技創新活動。從選題、到方案設計、完善、結構設計、改進、圖紙繪制、材料采購、零件加工、裝配、調試、再改進、創新成果的報告撰寫、答辯驗收等一系列環節，鍛煉了學生的思維能力、動手能力、實踐能力、解決問題的能力，及工程的嚴謹與做事的堅持。他們的能力得到了鍛煉，創新思維得到了提高，知識結構得到了完善。

6.大學生課外科技活動反哺教學

大學生課外科技活動不僅提高了學生的工程能力，同時使學生認識到理論學習的重要性，發現知識結構的缺陷，理解課程的銜接與綜合應用，提高了理論學習的積極性、主動性，帶著問題走進課堂。同時，筆者又將這些作品帶進課堂，這些鮮活的案例，活躍了課堂氣氛，極大地調動了學生們學習機械基礎課程的興趣。課外科技活動除了將學生帶進課堂，更是將學生推向社會和市場。為了完成選題，他們走出了校園，擦亮了眼睛，觀察了生活與生產；為了加工制作，他們走進了市場，認識了材料，理解了公差，學會了制圖。而這些收獲，無一不有助于綜合教學效果的提高。它不僅僅提升了機械基礎課程的教育教學質量，同時項目完成過程中所涉及的一系列理論課程和實踐教學環節都得到了重視。課外科技創新活動拓寬了機械基礎系列課程的課程設計選題，對于陳舊、單一的課程設計題目很難調動學生的學習積極性。例如在機械原理課程設計中，筆者采用教師提供選題、當年的學生競賽題目或由學生自由選題與教師審核相結合的方法。課外科技活動提高了大作業的完成質量，例如機械原理課程中平面連桿機構、凸輪機構等章節“計算機輔助機構分析與設計”大作業，為使其計算結果應用于下一步的設計，計算更加仔細認真。課外科技活動改善了部分創新型、綜合型實驗的完成效果。另外，機械類課外科技活動使得我校其他近機類、非機類專業的學生有機會參與非主修專業的課外科技活動，拓寬了學生的知識面，為行業設備的認識打下了良好的基礎。

二、教學效果

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機械設計基礎 課程改革 教學方法 教學手段

《機械設計基礎》是機械類專業的一門重要的技術基礎課，它是學生在學完基礎課程后必須學習的一門過渡性課程。新形勢下的高職院校人才培養本著“必須、夠用”的原則，強化學生的實踐能力，培養高素質技能型人才。這些實際需求迫切需要先進的教學理念、合理的人才培養模式與之相適應，那么以往的教學內容和教學模式不能適應新的教學要求。因此，我們依據新的人才培養目標，對這門課的課程標準、教學內容和教學方法與手段、實踐教學、考核方法等方面進行了改革研究。

一、重新確立培養目標并修訂課程標準

我院機械類專業的畢業生主要面向工業企業從事機械設備的操作、安裝、調試、維修和更新改造，機械制造工藝規程的編制，產品質量分析與控制，生產技術管理及營銷等工作。根據就業崗位，我院對機械類專業培養目標定位為培養“服務于生產第一線職業崗位群的中、高級技能型人才”。根據培養目標對原有課程標準進行了全面修訂，重新組織和完善了課程教學內容。課程目標定位為“掌握機械中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點及基本設計方法，具備通用機械正確使用、維護及分析常見故障的能力”。只有明確了教學目標，教師才能有的放矢地做好教學工作，從而提高教學質量。

二、結合人才培養要求，整合教學內容

授課內容上以“必須、夠用”為度，傳統的機械設計基礎課程由《理論力學》、《機械原理》、《機械零件》三門課程構成，內容體系龐大，本著符合“必須與夠用”的原則，新的課程教學內容，針對人才培養對機械設計基礎課程的要求，按照重在基礎知識，突出動手能力培養及分析能力的培養的原則。篩選了傳統的理論力學、機械原理和機械零件等課程的內容，并將這些內容有機地結合在一起，優化了教學內容，突出了高職的特征。全部教學內容分為兩個教學情境：

情境一：以典型的加工設備牛頭刨床做載體，以分析各種常見機構的工作原理、結構特點、失效形式及使用維護為教學重點。

情境二：以帶式輸送機為載體，介紹常用機械零件及傳動系統的結構特點、失效形式及使用維護為重點，會常用機械零件及傳動系統的基本設計方法；將力學中的扭轉、彎曲強度計算與軸的設計結合，將剪切和擠壓強度計算結合在螺栓聯接、鍵聯接當中，以利于學生將力學的理論知識與實際應用相結合，去掉復雜的公式推導及驗證內容，直接引用結論；把課程設計融合在課后作業中。通過教學內容整合，減輕了學生負擔,避免學生對純理論學習可能產生的厭倦心理，還可以減少理論課授課時數，為實踐能力的培養和強化留出了空間。機器始終貫穿在全部教學過程之中，使學生感到課程內容清晰，且具有較強的系統性和實用性。

三、采用豐富的教學方法和教學手段

《機械設計基礎》課程內容中涉及到大量的機械傳動過程、機械零件構造、機械工作原理等難于用粉筆和語言來描述清楚的內容，由于課時有限，教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學習內容，學生沒有實際工作經歷，缺乏與此有關的感性認識。改革后，教師充分利用多種教學方法和手段，尤其是現代化的教學手段，將課程生動、直觀、輕松地呈現給學生，因而增強了學生學習興趣，提高了教學質量。具體做法如下：

1.教學方法

（1）現場教學。以牛頭刨床這個典型的機械加工設備為載體進行現場教學,介紹機器的組成和工作原理，以此訓練學生分析機械系統的的能力，為學生學習機械設備類專業課程打基礎。

（2）案例教學法

在進行常用機構的教學時，以牛頭刨床的機構分析為總任務，再將其分解為若干個常見機構結構分析的子任務，以此貫穿常用機構部分的內容。每一部分均由教師先從牛頭刨床中引出任務，再介紹相關機構。

（3）任務驅動法

在通用零件部分教學時，以帶式輸送機傳動裝置的設計為總任務，再將其分解為若干子任務，以此貫穿通用零件部分的內容。每一部分教師均先從設計任務中引出問題，再介紹相關零件的基礎知識、選用及基本設計方法，最后舉例討論。設計任務就是學生的作業，學生邊學邊練，課程結束時完成其主要的設計計算。

這樣做，使機構和零件不離開機器，在機器中學機構和零件，使學生對機器形成一個具體的、完整的認識，從而掌握機械系統分析和設計的一般方法。

2.教學手段

（1）采用實驗室一體化教學。將課程安排在機械原理實訓室進行，采取多媒體課件講解、模型演示和實驗操作相結合的方法。在機構陳列室學習，能增強學生對機械、機構、零件、部件的認識，使深奧的知識、難以看懂的圖與圖紙與實物聯系起來變得通俗易懂，又培養了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力；講授時使用電子教案、演示系統（實物演示、投影儀、CAI課件）相結合，充分利用了教學資源，這種講課模式受到學生好評，收到良好的教學效果。

（2）加強實踐環節。為突出實踐環節，新建兩個機械設計實訓室、一個機械原理實訓室和一個拆裝實驗室。機械原理實訓室和機械設計實訓室主要面向《機械設計基礎》課程教學和實驗實訓任務。

在機械設計基礎實驗這個重要的實踐環節，保留了《軸系結構測繪》和《減速器結構裝拆實驗》，因為這兩個實驗均對學生進一步掌握機械結構及設計知識，了解結構設計的原則，而且還對學生的動手能力進行了鍛煉。增設了《齒輪參數測定》《齒輪范成原理》、《帶傳動實驗》、《軸系結構設計》等實驗，這些重要的實踐環節，加強了學生對常用機構、零件結構知識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養，是對理論課程教學不足很好的補充和完善。

（3）采用靈活多樣的考試方式。采取過程考評（任務考評）和期末考評（課程考評）相結合的方法。強調過程考核的重要性，過程考評占60%，期末考評占40%。在考試方法上采用開卷與閉卷相結合,筆試、口試與討論相結合，以增強考試內容的綜合性與靈活應用性，突出對能力的考核。在考核方法上強調了過程考核，使學生在學習過程中有了緊迫感，注重學習過程，從而提高了教學效果。

綜上所述，根據高職教育的特殊性，機械設計基礎課程的教學應瞄準市場對人才的需求目標，明確方向，不斷地改革教學目標、教學內容、教學方法、教學手段及考核方法等環節，從實用出發，就能調動學生的學習興趣，提高教學質量，需要我們不斷地在實踐中創新、總結和完善。

參考文獻：

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【關鍵詞】機械設計基礎 項目化設計 教學

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）11-0070-01

《機械設計基礎》是高等學校理工科非機械類專業的技術基礎課和必修課程。本課程主要講述一般通用機械的基本理論和設計方法，主要精選工程力學、機械原理、機械零件等課程的內容，并優化組合成為一門綜合化課程。主要內容包括：機械設計概論、常用傳動機構設計基礎、通用機械零件設計基礎、機械傳動系統方案設計與創新設計等。課程注重對學生綜合設計能力的培養，強調學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高學生創造性構思和總體把握設計方案的水平。

一 項目化教學的設計理念與思路

1.設計理念

基于項目的工作驅動法的教學模式，是一種做中學，學中做相互融合滲透的模式，強調操作的實際運用能力，能較好地將教學與實際操作聯系起來，達到“教、學、做”自然結合。項目驅動的教學模式與《機械設計基礎》的課程教學在目標上一致。關鍵要處理好課程的項目化、項目的課程化二者的結合，知識結構的重構，老師課堂角色的轉變等問題，這種教學模式才能被有效實施，實現理論在向實踐轉化過程中的積極作用。

2.設計思路

第一，設計課程時，根據課程內容選取典型性、覆蓋性、可行性、趣味性強的項目。然后，圍繞項目的實施，設置若干任務，對應不同的項目目標，知識點鏈接，在此過程中實現知識的重構。

第二，按照上述方式，課程組經過與專業和企業的研討，設計了以“機械結構測繪與分析”為主線，層層推進，由簡單到綜合，難度逐漸增加的8個實踐項目。不同專業及教學要求的學生可以選擇不同的學習項目。綜合項目選取各專業職業崗位環境實用性強的。

第三，采用靈活的、開放的教學方式。（1）課內教學：學生分組，根據需要各小組完成不同或者相同的學習子任務，組內和組間討論和相互學習，提高課堂學習效率。老師集中點評和講解。（2）課外學習：在課外，學生基于完成項目報告的需要，利用機械實訓室和網絡教學環境進行課前預習與課后復習，以增強學生自主學習的能力，給學生安排課外完成的機械設計創新設計大作業。

3.項目內容選取原則

第一，項目源于機械的實際應用，項目的選取注重典型性、覆蓋性、挑戰性、可行性、趣味性。

第二，項目系統化設計，基于認識規律，從簡單到復雜。本課程的項目從“抽水唧筒的方案設計”入手，項目難度層層推進，項目覆蓋的知識點逐漸增強，有序地實現了教學目標。

第三，項目教學的載體是動態的、開放的。教學載體的選擇體現了與專業緊密結合。

項目作為教學的載體，通過學生的實踐變得具體。根據每組學生或專業的不同設計任務，各組之間互相學習交流設計的過程；在這種動態的任務、開放的設計環境中學生的各項能力得以提高的同時，還會主動、高效的學到相關的理論知識。如在實踐項目“自行車的拆裝與運動分析”中，學生通過完成此項目，逐步具有對機械設備拆裝與維護能力，同時學生還學習了機械系統的組成及其傳動原理，學習到軸、軸承、鏈傳動、平面連桿機構等相關知識。

第四，重視可持續發展能力的培養。選取的項目也要隨著時代科技的發展及時更新，以保持挑戰性、實用性。教學內容注重學生機械方面的創新能力、圖形表達能力的培養，這些能力的逐步增強無疑培養了學生在專業方面的可持續發展能力。

4.項目設計

以“機械結構測繪與分析”為主線，根據教學內容層層推進，由簡單到復雜設置教學項目。在每個項目中，設置了若干任務，并列出知識點和重點教學方法，要求實現的能力目標等。

設置如下情境：（1）簡單機械抽水唧筒；（2）機械手的測繪與分析設計；（3）機械門的開閉機構設計；（4）單級減速器的拆裝與分析；（5）單級減速器的設計；（6）變速自行車變速機構的設計與計算；（7）多級減速器分析與設計；（8）CK 9930數控車床拆裝與維護綜合實訓。

二 《機械設計基礎》課程建設與改革總結

項目化教學被越來越多的院校所采用，它的教學目標明確，與實踐聯系緊密；教學方法科學，更符合人性化教學的要求；教學過程以項目為中心，以就業為指導，突出知識的應用性、實踐性，設計周密。項目教學突出知識的應用性、實踐性，能培養學生應用知識的能力、自主學習的能力和創造性思維的能力。

但是項目驅動教學的實施面臨著一些問題。學生主導作用的實現需要很多條件。比如，學生的學習意愿強烈與否，資訊材料的完備程度，理實一體化的教學環境等。這些問題的解決不僅對辦學條件提出了苛刻的要求，也增加了教師進行教學管理和教學評價的難度。如何控制進度，提供怎樣的資訊材料才恰當，都是在現有條件下實施項目驅動教學面臨的問題，還需進一步研究。

參考文獻

篇10

關鍵詞：機械設計；教學質量；教學效果

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）39-0186-02

機械設計課程是高等學校工科機類、近機類專業學生的一門重要的技術基礎課[1，2]，是學習專業課程和從事機械產品設計的必備基礎。通過掌握通用機械零部件的工作原理、特點、選用及設計計算，培養學生解決實際問題的正確思路、方法和能力。由于該課程工程性強、涉及內容廣，信息量大，要真正學好這門課程有一定難度，提高該課程的教學效果是我們一直探索和實踐的課題。

一、不斷提高自身的素質

不斷提高自身的道德素質。教師的道德素質影響教師的工作態度，它將引導教師樹立正確的教育觀。教師對學生的愛、對教育事業的愛是教師職業道德的核心內容，是教師愛崗敬業、不斷追求自我發展的內驅力。良好的教師道德素質有利于學生形成良好的學習動機，有助于學生心智的健康成長。它是教師開展教學工作的感情基礎，它有助于師生之間情感與認知方面的溝通，學生在融洽的師生關系中，處于最佳學習狀態，更易于對所學知識產生興趣并消化吸收。而青年學生思想活躍，易于模仿教師的行為，所以教師的品質包括教師的思想品德、為人處世方法，教師對待工作的熱情、對待生活的執著等等，這些每時每刻都在影響著學生，并有利于學生形成積極的學習與生活態度。因此，高校教師的道德素質直接影響學校培養的學生素質。不斷提高自身的專業素質。“要想給學生一杯水，教師要有一桶水。”如今，我們正處在信息化時代，人類知識系統發生了兩個重要變化：一是知識更新的速度越來越快，數量越來越多；二是知識傳播途徑越來越多，傳播速度越來越快。這個時代需要培育的是具有高度創造性和個性化的人，需要培育的是一種能夠適應迅速變化、了解和適應未來的人。在這樣恢宏的社會背景下，作為一名機械設計老師，要不斷學習機械設計領域新知識、新理論、新方法、新應用，樹立終身學習觀念，不斷“自我充電”，不斷提高自己的知識層次和思維能力并將其運用到教學實踐中，變原來的“一桶水”為“長流水”。同時，通過系統地研究當代大學生的身心發展規律，不斷提高對學生認知規律的認識水平，把這種“長流水”升華為適合學生需要的“甘甜水”。唯有這樣，才能不誤人子弟，才能始終與時俱進，做合格的教師。不斷提高自身的語言素質。教育學家蘇霍姆林斯基曾說過：“教師的語言素質在極大程度上決定著學生在課堂上的腦力勞動效率。”多年的教學實踐證明，教師在教學中語言表達能力的水平直接制約著課堂教學質量的高低。機械設計教師只有不斷地追求課堂教學的語言藝術，提高自身的語言修養和語言素質，才能把機械設計教得有聲有色。要把語言的準確性和通俗性統一起來，機械設計課有很多概念，對概念的描述語言要準確，同時講課主要用口語化的語言，要和書面語言區別開來，只有把語言的通俗性和準確性統一起來，講課才能既嚴謹又生動。要把語言的精練性和內容的豐富性統一起來，機械設計教師要不斷凝練語言，用精練的語言把機械設計的思想、方法、原理講述清楚，同時又要把內容講得有血有肉。要充分利用啟發性的語言，啟迪學生的思維。語言要有張有弛，充滿激情，處處扣人心弦，這樣學生才能更用心地聽課。機械設計教師只有不斷探索提高自身的語言素質，掌握語言藝術，才能不斷提高機械設計的教學質量。不斷提高自身的科研素質。中國科學院院士、教育家楊叔子指出：大學教師還得治學，治學術，做學問，搞研究；否則，就提不高，既不能在學問上、在研究上做出貢獻，也不能提高教學水平，提高教學質量，從而嚴重妨礙育人，特別是嚴重危害培育拔尖創新人才。機械設計課作為一門基礎課，設計的內容廣泛，機械設計的方法、原理也在產生日新月異的發展變化，教師只有通過做科研，才能把握學科發展的最前沿。教師通過做科研，不斷創新，才能對創新有更深刻的認識，講的課才能更有深度。機械設計教師只有不斷提高自身的科研素質，才能教出富有創新精神的新時代大學生。

二、教學模式、教學方法、教學手段與機械設計教學內容深度融合

根據機械設計課程各章節內容的特點，采用合適的教學模式、教學方法和教學手段，學生掌握課堂內容的同時，不斷提高自學能力、想象能力、創新能力等能力，全面提高學生的素質。采用適合于教學內容的教學模式。對于學生比較熟悉的教學內容如“帶傳動、鏈傳動”可以采用自學――輔導式的教學模式，培養學生的自學能力。“創新設計章節”可以多采用范例教學模式，特別是采用與大學生密切相關的一些范例，如“全國大學生機械創新設計大賽”獲獎作品，采用這些范例可以拉近教學內容與學生的距離，引起學生的興趣，調動學生的學習積極性。對于機械零件常見的失效形式采用現象分析模式，通過實際觀察零件的失效形式，使學生產生直觀的印象，更容易理解和把握所學知識。方法是十分重要的。機械設計教師要深入鉆研適合機械設計教學內容的方法。根據機械設計課程的特點，在教學方法上多采用探究式、討論式、啟發式教學方法以及基于現場的情境學習教學方法，激發學生的學習興趣。啟發式教學方法的應用，比如機械，可以通過舉出大家常見的汽車、自行車，啟發學生理解機械的概念，進一步啟發學生購買這些機械時的要求就是設計這些機械的要求，如何設計這些機械滿足上述要求，就是機械設計講的內容，通過啟發，學生就可以知道“機械設計”這門課要講什么內容，就掌握了這門課的主線。探究式教學方法的應用，例如，在軸的結構設計中，引導學生運用發散性思維分析多種零件布置方案，比較各種方案的優劣，從而找到最佳的方案，強調學生的主動參與。情境學習教學方法的應用，如，在講授機構運動簡圖、具有確定運動的條件、自由度計算以及減速器箱體的結構設計時，可以將課堂設置在擺好實物的實驗室，“百聞不如一見”，通過讓學生親自動手裝拆不同形式的實物和模型，激發學生的學習熱情，增加學生學習的成就感，學生的學習效果會起到事半功倍的作用。充分利用多媒體教學、黑板教學、網絡教學等多種教學手段。要將多媒體課件與黑板教學相結合。課堂教學要充分發揮多媒體教學和黑板教學各自的優點。對于關鍵的理論推導、重要例題，教師可以在黑板上進行重點講解，而對于大量的圖形，使用多媒體課件就可以節省很多時間，多媒體課件還可以通過圖像的三維動畫效果，以及大量的視聽效果，沖擊學生的思維興奮點，激發學生的學習興趣。同時，在教學中，教師應當充分利用實物、模型等多種直觀教具，使學生從感性認識上更準確、深刻地掌握所學內容。充分利用現代化教學手段中的網絡教學手段進行課外輔導答疑，學生可以通過網絡課件和網絡習題隨時鞏固課上學過的知識，也可以提前預習下節課要講解的內容，不明白的問題學生可以在網上論壇切磋，網絡教學極大地提高了學生學習的實時性。

三、通過實踐環節提高機械設計課程教學效果

機械設計課程是一門與實踐緊密相連的課程，因此，在課堂教學之外，還適當安排學生參觀往年“全國大學生機械創新設計大賽”獲獎作品、機械產品和工程現場等，對機電產品的傳動系統、結構特點、設計方法等進行現場講解，加深學生對教材內容應用的理解，擴大了知識面，提高了學生的工程意識。機械設計課程與實踐緊密相連，機械設計實驗對提高學生對本門課程的把握起到了重要的作用，特別是綜合性、設計性、動手操作性的實驗。為此，我們增加了機械傳動系統創意組合綜合性實驗，學生自行設計傳動方案，選擇各種零部件、采用合適工具進行裝配。這是一次非常逼真的工程實踐訓練，綜合應用了機械設計課程中所學多種零部件，了解了各種傳動方案的優缺點，體會了機械傳動系統方案設計的重要性，體驗了工程設計、裝配中要注意的一些問題。增加了實驗的開放性，學生可以根據自己的需要與實驗室老師約定實驗時間和實驗內容。機械設計課程設計是機類學生學完機械制圖、幾何量公差、機械原理、機械設計等課程后一次綜合實踐性教學環節，對學生機械設計綜合能力的提高起到了重要的作用。在設計題目的選擇上，改變傳統的以帶式運輸機的傳動裝置為題目的方式，鼓勵學生調研相關工程需要，自主選擇課程設計題目。目前學生采用的題目有機械原理課程設計題目、機械類創新項目的題目或者根據工程實際需要提煉的題目。通過自主選題，鍛煉學生的創新思維和創新能力，使學生得到系統性設計訓練。在設計過程中，鼓勵并創造條件讓學生實地考察、拆裝相關機械產品，提高感性認識；通過網絡等途徑查閱相應資料，了解相關零部件價格，培養學生成本設計思想；鼓勵學生通過查找資料、規范和標準解決課程設計中碰到的相應問題，提高學生的自學能力和使用標準、規范的能力。實踐證明，這種選題的方式以及設計過程的要求，增強了學生課程設計的興趣和積極性，鞏固了學生機械設計理論知識，提高了學生學習能力、查閱資料的能力、動手能力以及工程實踐能力，取得了良好的效果。

機械設計課程是機類大學生一門承上啟下的課程，學好機械設計課程對于學生鞏固以前學過的知識和學好以后的專業課具有重要的作用。教師通過不斷提高自身素質，研究教學模式、教學方法和教學手段，不斷提高機械設計課程的教學質量，通過參觀、實驗和課程設計鞏固和提高機械設計的學習效果。提高機械設計教學質量，滿足人才培養方案提出的要求，培養適應新型工業化要求的卓越工程技術人才，更好地推動經濟社會跨越式發展。

參考文獻：

[1]秦小嶼.提高機械設計課程教學效果的幾點思考[J].高等教育研究，2009，26（1），63-64.