對機械設計課程的認識

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對機械設計課程的認識范文第1篇

信息技術的推廣和工業設計、制造技術的發展，對高校實踐課程提出了新的要求。針對當前機械專業機械設計課程設計的教學模式的不足，提出了課程內容與形式改革措施。為有效提升學生實踐能力與創新思維能力，將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造“三位一體”的教學模式。經實踐證明，新模式下教學效果突出。

關鍵詞：機械設計；課程設計；模式；探索

隨著我國社會結構的變化，催生高等教育教學結構與形式轉型，國內地方高校在不斷探索應用型人才的培養模式與體系。機械設計課程設計融合了機械設計基礎、機械制圖、機械制造基礎、極限配合與測量技術等課程的知識，是機械類專業培養學生機械設計能力與創新能力的實踐教學環節。因此，機械設計課程設計在培養應用型人才為目標的機類和近機類高校實踐教學中具有十分重要的作用。當前，機械設計課程設計仍為減速器的理論設計計算為主，輔以二維圖紙表達，致使實踐性課程缺乏足夠的實踐環節。為此，以提高學生實踐能力與創新思維能力為目標，將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造三位一體的教學模式。

1機械設計課程設計教學現狀

傳統教學模式將機械設計課程設計的教學目標設定為著重培養學生機械制造與設計的系統化設計思維，其是在機械原理與機械設計課程中機械零部件設計方法的基礎上設計機械裝置，進行機械機構選擇與方案設計、總體布置、總裝配圖設計、主要零件設計及設計計算說明書編寫等訓練。機械設計課程設計選擇最具代表性的機械裝置“減速器”作為設計題目，其課程學習要求包括以下3點：①要求學生熟悉減速器的工作原理、各零部件裝配裝配關系和箱體類結構設計等知識與技能；②著重要求學生掌握齒輪機構、軸、螺栓組件、軸承、鍵、銷等零部件的設計計算與選擇；③要求學生熟練應用標準、規范、手冊、圖表和設計資料。以采用塔里木大學機械電氣化工程學院機械設計課程設計為例，其教學模式采用傳統教學模式，在完成88學時的機械設計理論學習后，再開展為期2至3周的機械設計課程設計，學生以4~6人為一小組合作完成減速器理論設計、計算及二維圖繪制。在課程設計時間段內，學生對減速器的設計僅停留方案構思、機械零部件和機械總成的結構布置與設計，均屬理論設計與繪圖，回顧以往的課程設計教學環節與學生反饋信息，發現在課程設計過程中體現出以下弊病：

（1）多數學生對綜合應用所學知識與技能解決實際問題的能力較差，對減速器的結構缺乏認識；

（2）學生對課程設計興趣不夠濃厚，缺乏自我設計與創新主動性，且過度依賴指導教師指引；

（3）在減速器的設計過程中，設計計算生硬套搬設計步驟，照抄設計手冊和減速器圖冊的減速器圖樣與尺寸；同時，在此教學模式下學生以完成作業任務式的心態對待課程設計，導致課程設計抄襲現象，亦無法達到課程設計原本教學要求。該模式下無法體現出設計創新與實踐教學，對培養學生自主創新設計作用微乎其微。

2機械設計課程設計改革措施

現代經濟社會發展要求高校培育的人才能運用專業知識解決工程實際問題和探索問題的能力。機械設計課程設計作為一門機械專業機械設計綜合知識與技能應用的平臺，是提高學生機械設計與工程素質的重要環節。機械設計課程設計的教學目標不僅是為培養學生機械制造與設計的設計過程，也是在培育學生掌握機械產品或機械結構的創新設計思維，以及培養學生對現代機械產品的自主創新設計技術工作的適應能力。針對傳統課程設計的不足，基于培育具備理論設計、實踐加工、理念創新的新型機械設計人才，對機械設計課程設計的實踐教學體系進行探索性改革，具體措施如下：

（1）重組機械設計課程的實踐教學體系。傳統的教學模式下，機械設計的實驗課程開設認識性或驗證性的實驗，主要包括機械零件結構認識現場教學實驗、帶傳動實驗、液壓滑動軸承實驗、軸系部件設計實驗、減速器拆裝實驗等項目。以培養機械設計與制造能力為主線，重組機械設計課程的實踐教學體系，增設實操性實驗，制定新的教學計劃?；趥鹘y的教學模式下，對已有實驗項目做改進增設實踐操作性內容。以帶傳動試驗為例，以往實驗要求學生觀察帶傳動彈性滑動和打滑現象，計算帶傳動的參數，新教學體系在此基礎上增設帶與帶輪的安裝和拆卸。

（2）課程設計內容改革。傳統的教學模式下，機械設計課程設計以設計二級減速器為主，設計內容以理論設計計算為核心。針對課程設計內容實踐性環節不足，課程設計選擇相對較為簡單的一級減速器作為設計內容，增設減速器3D繪圖和模型加工部分。減速器3D繪圖采用UG、SOLID-WORKS等軟件繪制，此項內容增設依據新大綱模式下機械制圖、三維制圖課程整合為一體。減速器模型加工采用優耐美、謝蘭微型模具加工機床加工。在新課程設計內容與模式下，安排學生開展為期3周的機械設計課程設計，學生以6~8人為一小組合作完成一級減速器理論設計計算、二維和三維圖繪制、模型制作。新課程設計模式大幅增加了課程設計實踐性環節，不僅促進了學生課程設計的興趣，也消除了課程設計片面最求負責機構設計而教學效果不良的現象。

（3）創新環節。課程設計選題采取多樣性、靈活性原則，將固定式的減速器設計改變為創新與思考結合的裝置設計?；诖藶橥怀稣n程設計的創新性，開展創新設計項目的調研、機械裝置設計方面專利文獻資料的檢索與收集、裝置設計方案構思。課程設計內容應涉及機械設計課程中所學的機構與傳動方式。設計任務確定為每組按照所選定的設計題目，綜合運用機械設計課程以及其他先修課程的理論和技能，運用合理的方法設計出方案。學生小組可選擇指導教師擬定設計題目，學生小組也可自行擬定確定設計題目，但需指導教師審核。

3設計模型加工

模型作為設計理念的具體表達，具有三維直觀、真實準確的特點，是產品設計最終的設計表達形式。對于機械設計專業的學生，模型制作不僅有助于分析和掌握產品的功能、結構、形態、材料、工藝等，還能夠啟發設計靈感，開拓設計思維。在機械設計課程設計中增設模具加工環節，可提升機械設計與制造專業學生的設計思維與動手能力，也可有效融合機械制圖、二維制圖、三維制圖、機械原理和機械設計等多門專業課程的知識。機械設計的創新離不開模型設計加工工具與設備；優耐美（奧地利進口）、謝蘭（美國進口）微型模具加工機床是模具設計的創新平臺，其安全、穩定的性能是培養動手能力優良設備。國內部分高校已開設微型模具設計加工課程應用于學生實踐操作技能和創新能力培養的課程。微型模具加工機床采用模塊式結構，機體微型輕巧，組裝、操作簡單，由鋸床、車床、磨床、鉆床、銑床、銑齒床六大類機床組成，可對木質、軟質金屬、樹脂膠板等材料進行切、削、磨、銑、鉆等加工功能。據課程試驗性操作證明，微型加工機床可以車軸（木質、鋁質等材料）、銑齒輪、鉆孔、裁切板材、磨削毛坯等。在機械設計課程設計中引入微型模具加工，極大的提升了學生課程設計的興趣，也有效提升了學生的動手操作能力，也為了數控加工課程的學習奠定了基礎。

4“三位一體”模式構建

在1979年，北京科技大學“機械設計制圖”課程教學團隊對非機械類機械基礎系列課程進行了改革試驗，把“畫法幾何及機械制圖”、“機械原理”、“機械零件”三門課程有機地整合為一門課，在教學內容、教學模式和教學方法上進行了改革創新，并多次獲得教學成果獎。國內諸多教學工作者開展了二維教學模式向三維立體教學模式的轉化與融合的嘗試，提出了工程制圖三維化教學模式。舒宏等提出CAD制圖內容穿插在制圖教學中開展。在制圖課程中融入形體、零件三維建模，部件的裝配與驅動關系，直觀地理解零件的形狀、配合、部件的工作原理等。三維CAD教學從產品設計的角度，以三維產品設計到二維工程圖為主線。機械制圖、三維實體設計、機械設計三門課程的內容相互聯系緊密，國內外諸多教育工作者試圖將此三門課程融合為一體。而此三門課程內容在機械設計課程設計的設計內容中得到綜合體現與應用，將設計與加工制造結合可將設計思維正確與否得到準確的驗證。故探索將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造“三位一體”的教學模式。在此教學模式中，學生的課程設計不在單純意義上的設計計算，設計模型加工與制造是課程設計重要的組成部分。以往依據理論計算，確定零件尺寸與裝配關系，依據選材校核零部件的強度與剛度?，F在需要依據加工單元與材料來考慮所設計裝置各零件形狀與尺寸，形成了由零件加工形式、模型裝配、零件設計計算等一體化的設計加工模式。以一級減速器設計模型為例，新教學模式下齒輪、軸的模型設計需要依據微型模具加工機床加工范圍來設計計算零件的尺寸與材料，箱體模型采用木板裁切、粘拼而成，螺栓組件、軸承、鍵、銷等標準零部件可選配或采用其他材料替代。零部件理論設計計算、裝置傳動效率計算過程不再是單純的搬套，裝置二維或三維圖形繪制亦無從過度復制粘帖，且在整個設計過程中需要多位同學協同完成設計。

5實踐效果

2014年，在機械設計制造及其自動化專業單班的課程設計中應用新的教學模式，課程設計期間學生無缺勤現象，且改變了以往小組內“吃大鍋飯”的現象，整個小組內按照設計要求分工任務。經問卷調查表明，學生對新模式下的機械設計課程設計滿意度極高。同時，機械設計課程設計的改革也為后期學生開展大學生創新試驗與設計奠定了良好的基礎。機械設計課程設計教學改革以來，有效促進了機械設計課程設計的建設與發展，有效提升了學校教學質量，逐步形成了以設計項目為主線組織設計計算、繪圖、模型制作“三位一體”的新模式。

參考文獻

［1］燕曉紅，劉芳，孟超平.在高職院校機械設計課程設計中引入創新設計的實踐與探索［J］.內蒙古農業大學學報（社會科學版），2014，16（2）:39-42.

［2］劉小河，馬潔，管萍，等.自動化專業“四位一體”的實踐教學體系構建研究［J］.實驗技術與管理，2014，31（10）:27-30.

［3］楊光輝，曹彤，萬靜，等《.機械設計制圖》新教學模式探究與實踐［J］.圖學學報，2013，34（6）:114-117.

對機械設計課程的認識范文第2篇

關鍵詞：機械設計課程；創新教育；應用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.247

0 引言

創新教育是一種具有實踐性與創造性的教育形式，以學生主體活動為主，教師予以引導，讓學生充分發揮主觀能動性，主動思考、主動動手實踐，讓理論與實際的結合更為緊密[1]。機械設計這門課程需要學生提升動手能力以及思維能力，通過對各類通用機械傳動裝置的抽象化思考創造出具象化作品，利用齒輪、鏈、帶等傳動裝置設計出創新機械，能夠進一步提升學生對各類傳動裝置的理解能力以及運用能力，為其畢業后走向社會動手實踐打下堅實基礎[2]。本文以機械設計課程教學為主線，研究了創新教育的具體應用方法。

1 改革教學理念

在傳統機械設計課程教學過程中，教師的教育理念在于讓學生接受書本上的知識，屬于灌輸式教學模式，教學內容缺乏重點且存在一定繁瑣性。學生在上課過程中無法抓住有限課堂時間中的重點內容以及重點環節，因此在知識的具體應用上能力略顯不足[3]。在創新教育背景下，要求教師轉變教育觀念，讓學生成為課堂的主體，以學生主動思考、主動動手、主動參與、主動實踐為出發點，將自己作為引導者，充分利用課堂時間讓學生參與到教學內容的思考之中，讓教學更具連續性。幫助學生思考每個環節之間的實際聯系，提升學生對機械傳動裝置的應用能力。

2 優化教學內容

機械設計課程所涉及到的知識點較多，例如機械制圖、機械工程材料工藝學、材料力學、機械制造公差與技術測量、金屬材料及熱處理等等，需要學生將各個知識點融會貫通、綜合思考。在教學內容的優化上，教師首先應認識到機械設計課程對學生學習的要求，例如需要學生掌握基礎工程技術知識并打下穩定的理論基礎，讓學生了解到機械設計中涉及到的工業生產相關技術、新成就以及發展趨勢等，讓學生認識到機械設計課程具有較強生命力以及科學性，激發學生主動學習積極性以及對課程的興趣。

具體而言，教師可通過課堂比較讓學生認識到不同機械傳動裝置存在的差異。例如在進行齒輪這一環節的教學時，在教學內容中加入示范教學，教師可通過教學模型讓學生認識到齒輪與齒輪之間的緊密轉動所帶來的傳動性，并且利用不同大小、不同顏色、不同位置的齒輪讓學生清楚的觀察到當第一個齒輪運轉時所帶來的其他齒輪轉動影響，分清齒輪之間的區別與聯系。其次，教師可運用正例與反例方式，備課時準備豐富的教學素材，例如機械傳動裝置的例子。教學過程中通過正例讓學生了解到學習的規則與概念，利用反例將無關特征影響排除，令學生加深對規則與概念的本質認知。最后，教學內容與教學語言也應豐富多彩，通常機械設計教學相對于文科類課程而言較為枯燥，若能夠在教學內容上加以創新，可提升學生的學習興趣。

3 多元化教學方式

在教學方式上，由于機械課程設計這門課的邏輯性，因此教學方式無法像文科類課程一樣通過情境設置等方式讓學生討論。但可利用機械設計課程的特點，通過動手實踐實現探究式教學、小組式教學等方法，讓每位學生參與其中[4]。

首先，教師應在教學順序上合理設計，在備課過程中深入分析知識結構，讓學生對各個理論知識的理解循序漸進，從普通性到特殊性，從整體性到部分性，在不斷分化的下位結構原則組織上展開教學。教學內容的編排方面，教師應遵循讓教材網絡化、一體化、結構化的原則。網絡化指的是利用網絡知識，讓學生了解更多的機械設計相關案例。例如機械傳動裝置可應用于哪些方面，首先讓學生思考，接著在課堂上利用多媒體向學生詳細展示傳動裝置在不同產品中的運用原理。一體化和結構化指的是讓每個知識點融會貫通，加深學生對知識點的理解。除此之外，教師也應向學生闡明教學目標以及學習目標，讓學生了解在一學期的學習過程中需要掌握哪些知識、達到怎樣的標準、如何將知識運用到具體實踐之中，令其學以致用。

4 強化實踐環節

機械設計課程偏向于理科類，因此更注重學生的動手實踐能力以及邏輯思維分析能力，讓學生對每個機械零部件、機械傳動裝置、機械的基本組成以及機械的具體應用詳細了解、深入了解。利用課堂時間及課后時間進行實驗教學可提升學生對機械相關方面的知識及實踐積累，培養學生分析問題、理論聯系實際、解決問題、創新思維的能力。

以傳動機構歸類的教學內容為例，傳動機構可分為三種，首先為凸輪機構，其次為偏心輪傳動，最后為曲柄連桿機構。教師首先可安排學生在課余時間利用網絡及計算機了解關于手動壓力機的相關信息及資料，整理歸類資料后以實踐訓練的機床為例，安排手動壓力機相關課題的討論，通過小組討論學習及探究式學習等方式確定以齒輪齒條傳動機構作為項目設計方案，展開實踐教學。

5 結束語

綜上所述，教師在實施機械設計課程教學設計過程中應將創新教育理念融入其中，設計的課程具有實用價值并讓學生了解到價值所在。在課程設計方案上也不應具有唯一性，可通過令學生主動思考找出多個問題解決方式。教學設計可從機器功能為出發點，讓學生通過討論和自主探索選擇適合的電動機和相關零件及傳動機構，全面考慮機器的造型、安裝調整、制造工藝、經濟可靠、使用維護等問題，提升其實踐能力，讓創新教育理念真正對課程教學設計有所幫助。

參考文獻：

[1]杜永英，陳雪嬌，鄢利群，王麗艷，李鐵軍，寧建榮.應用型大學本科課程機械類創新設計教學探索與研究[J].機電產品開發與創新，2016，v.29；No.156 01：106-108.

對機械設計課程的認識范文第3篇

關鍵詞：機械設計 現代設計方法 課程教學

機械原理和機械設計等課程是工科院校機械類專業必修的重要專業技術基礎課程，在培養學員機械綜合設計能力和創新能力所需的知識結構中占有十分重要的地位，具有很強的基礎性、工程性和應用性。但是，筆者在長期的課程教學實踐中發現，針對如此重要的專業技術基礎課程，學員的學習興趣在逐漸減退，教學效果不盡如人意。雖然這一現象的發生可能有多種因素，但是，其中一個重要因素無疑還是教學內容陳舊，尤其是其傳統的機械理論設計計算方法的教學與實際工程實踐要求相脫節，不能適應時展的要求。這使得學員在學習中感受不到專業基礎課程學習的有用性，感受不到該課程對其提高設計能力有多大幫助。如何使機械設計基礎課程教學適應時展要求，筆者認為，現代計算機輔助設計技術的迅速發展和普及給課程教學改革開辟了新路。通過教學實踐，將現代設計方法引入機械設計基礎課程，教學作用明顯，對提升學員的綜合設計能力、培養他們學習機械設計課程的興趣和積極性均起到較好效果。學員在課后學習感想中寫道：“機設課讓我有機會體驗計算機設計的魅力，使我對設計產生了興趣，激發了我的學習熱情，以及通過實踐帶動課本理論的應用得以體現?！?/p>

1 傳統設計方法在課程教學中存在的問題

（1）傳統設計方法與現實應用脫節。目前大部分機械設計基礎類教材中呈現的機械設計方法是一套經過長期理論研究以及經驗積累形成的手工設計計算方法，該方法在特定的歷史時期對機械類人才的培養起到積極的作用。但隨著計算機輔助設計技術的快速發展和普及，過去要花費較長時間復雜的設計計算或繪制已被計算機輕松替代，傳統的手工理論設計計算方式逐漸被現代設計方法替代。在此情況下，再花費寶貴的課堂時間讓學員學習掌握過時的設計技術已與時展要求不相符。

（2）課時安排不能適應教學需要。在課堂教學中，設計方法的介紹本應需要相當比重的學時，但隨著課時的不斷壓縮（目前機械原理和機械設計兩門課加起來的學時還不到100學時，少的甚至不到60學時），用于講授設計方法的時間比過去大幅減少。在如此少的時間里，教員通常只能泛泛地講解一下設計思路和過程，對傳統的理論設計計算方法無法進行更深更透地講解，學員對這部分內容的學都是囫圇吞棗。因此，在實際操作中面對繁雜的理論設計計算過程，學員多數都呈現畏難情緒，對機械設計課程的學習興趣也隨著課程的不斷深入而逐漸下降。

（3）傳統的手工理論設計方法數據計算分析耗時，設計效率低下。例如在機械課程設計中，學員要花費大量時間在繁瑣的計算和修改上。而在對設計方案創新的思考，以及對設計結果的優化和分析方面，卻由于課程學時的限制不能充分實施和展開，這違背了課程為使學員綜合設計能力提高的本意。

2 機械設計基礎課程引入現代設計方法的必要性

（1）作為新一代工科學員，學習和掌握現代設計技術和方法尤為重要，這符合時代對創新型人才的要求。而且由于計算機輔助設計技術的快速發展，以及各類仿真設計軟件的普及和易用，使得現代設計方法在機械設計基礎課程中的應用能得以實現。

（2）運用計算機輔助設計技術可以將機械設計信息和內容生動直觀地作用于學員，拓展學員的思維和視覺的空間，使他們可以多方位、多角度地觀察研究對象；同時，利用計算機快速的解決問題，調動學員的情緒，提高其注意力和興趣，并能突出重點，有助于培養學員的綜合認識和理解能力，達到較好的教學效果。

（3）對于機械設計人員而言，掌握現代設計方法是一項基礎性的能力。這一能力是學員后續專業學習和發展的基礎，特別是對學員在機械課程設計以及畢業設計中提高創新設計能力起到很好的幫助和推動作用，同樣可以為學員今后的自我學習和研究打開視野、注入動力。

3 基于現代設計方法的機械設計基礎課程教學實踐

（1）連桿機構的運動仿真設計。運用三維工程設計軟件，快速建立四個不同長度的桿件，并裝配成四連桿機構，根據曲柄存在的條件，以不同桿件做機架，演示機構的運動情況，可以迅速直觀地讓學員理解和認識連桿機構的特征。然后再利用軟件的Motion組件，對曲柄搖桿機構進行運動仿真，通過調取仿真計算后的各種數據，顯示和分析被模擬連桿機構的運動和動力特性線圖。見圖1。此外將連桿制成多孔的板狀，運用運動仿真，顯示連桿曲線的生成及其特征，見圖2。實踐證明，與傳統的理論教學對比，經由上述的教學演示，再通過學員親手操作，學員對連桿機構特性的理解和掌握，以及對連桿機構的設計和分析能力均有較大提高。

（2）凸輪機構的建模及運動與動力仿真設計。如設計偏置尖頂直動從動件盤形凸輪機構。給出凸輪轉動方向、基圓半徑，以及從動件運動規律等初始設計條件。由從動件運動規律寫出從動件位移運動方程，進而寫出凸輪廓線方程。然后在工程設計軟件中，運用“方程式驅動的曲線”繪制出凸輪輪廓曲線，并通過拉伸制作成凸輪模型，見圖3。接著將其裝配成凸輪機構仿真模型，利用軟件的Motion組件，對凸輪機構進行運動和動力仿真，圖4為顯示某凸輪機構的從動件位移線圖和速度線圖，以及凸輪接觸力的方向（該方向與從動件軸線之間的夾角為凸輪機構在該處的壓力角）。

（3）齒輪建模與強度分析及參數優化設計。為獲得標準的漸開線齒輪齒廓，事先編制好齒輪廓線VBA程序ZGear.swp文件，利用設計軟件提供的應用程序接口（API），在設計軟件中調用宏-編輯，繪制齒廓曲線，經特征建模制作成需要的齒輪模型，見圖5。然后再利用軟件的Simulation組件，對齒輪輪齒進行彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度計算分析，見圖6，通過分析仿真計算后的各種數據，再對齒輪進行參數優化設計。

（4）軸系結構建模與剛、強度設計與分析。由軸受載轉矩計算出軸的最小軸徑，按軸的工作要求在設計軟件中由最小軸徑向中間逐漸增大構建軸的各段直徑和長度，形成階梯軸的模型，再在軟件的Simulation組件中，設置軸的材料，按軸的支承情況設置軸的“夾具”，針對軸上零件承載對軸的影響，按遠程載荷和轉矩的方式對軸進行加載設置，進行網格劃分并運行分析計算，即可通過仿真運算后的結果，對軸的剛、強度進行分析評估。通過應力圖解查看軸的最大應力所在位置，通過位移圖解查看軸的變形情況以及最大變形量及其位置，見圖7；通過疲勞檢查圖解查看軸在特定條件下的最低疲勞安全系數，見圖8。

此外，螺栓（組）連接的強度分析、鍵及花鍵連接的強度分析、滾動軸承的動態壽命仿真設計等均可借助于工程設計軟件講授該類零部件采用現代設計的方法和思路。

4 實踐中出現的問題及對策

基于現代設計方法的機械設計基礎課程的教學改革，給傳統的機械專業基礎課程教學帶來新的生機，也深受學員歡迎，對促進學員認識和學習機械設計，掌握現代設計方法產生較大影響，其好的教學效果和產生的積極作用毋容置疑。但是在實踐中，一些新的問題也隨之出現。其一，此項改革的課程學習對學員計算機應用能力有一定要求，而學員此前在該方面的學習基礎薄弱，使得學員在有限的課堂學習中疲于應付認識工程設計軟件，對運用現代設計技術提高設計能力的訓練卻不足。其二，學員通過學習和實踐感受到了運用現代設計方法高效解決工程設計問題的驚喜，但多數學員由于其他輔助知識的脫節，對采用方法的原理和其具體的計算過程還是弄不清，只是知其然，而不知其所以然。其三，新的教學模式對教員也提出了較高要求，包括必須能熟練運用工程設計軟件，在課程講授過程中要能隨時通過軟件輔助教學，幫助學員快速掌握和理解機械設計現代設計方法的應用等。而現階段部分教員離這一要求還存在一定差距。其四，由于學時限制，學員在上機練習現代設計方法中為了完成作業，往往很容易出現抄襲復制，這給教員正確判斷學員學習效果帶來難度。

針對上述改革實踐中出現的問題，筆者建議解決的方法是：一、建立與課程改革配套的課程體系，加強學員計算機應用能力的培養，使學員在課程開始前已具備相關的基本技能，從而提高學員學習運用現代設計技術解決問題的效率。二、適當開設相關選修課或增加課外輔導時間，讓學有余力的學員能更進一步地了解現代設計技術及其方法，幫助學員建立自我研究和自我學習的能力。三、任課教員應積極參與工程設計實踐，提高運用現代設計方法解決問題的能力，并學會善于將工程實例結合教學內容引入課堂，加強現代設計技術與機械設計課程內容結合的研究，并將研究成果應用于教學改革中。四、從學員的學習體會反映出，學員們對運用現代設計技術上機實踐的自我要求是相當高的，無需教員盯促。因此可以減少學員上機成績的比例，讓學員安心上機練習，上機作業課中完不成可課后完成，此外教員應掌握和提高判改學員電子作業的技巧和能力。

5 結束語

在當今信息時代，對已成定論的傳統機械設計知識的學習并不像以前那么重要，重要地是教員們在教學中如何不斷地啟發學員掌握先進的知識和技術，提升學員分析和解決問題的能力。通過實踐，機械設計基礎課程引入現代設計技術和方法取得了較好效果，學員通過學習和實踐感受到了運用現代設計方法高效解決工程設計問題的驚喜。這對于提升他們學習機械設計基礎課程的興趣以及盡快理解并掌握現代設計方法起到了積極作用。隨著該項課程改革實踐探索的不斷深入，必將會對傳統機械設計基礎課程的教學和發展帶來深刻影響。

參考文獻：

[1] 楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2006

[2] 張策.機械原理與機械設計[M].北京：機械工業出版社，2011.

[3] 龔曙光.ANSYS工程應用實例解析[M].北京：機械工業出版社，2003.

[4] 張晉西，郭學琴.SolidWorks及COSMOSMotion機械仿真設計[M].北京：清華大學出版社，2007.

對機械設計課程的認識范文第4篇

    強化機械設計教學效果的措施

    (一)強化實踐,延長機械設計訓練周期

    通常在新生入校之后都會進行專業教育。然而新生剛進入大學,對有些概念和專業方向以及教學培養計劃中相關課程之間的關系,并不能很好理解,到第六學期開始機械設計課程的教學時,忙于應付各單科,而無暇總結和體會課程之間的關系,達不到好的效果。課程組先后增設了入學專業教育、新生研討課、課外科技活動小組以及跨年級的專家學科前沿課程等環節,通過這些環節使學生增強了對學習對象的認識,明確了設計訓練長周期的實際意義。例如:課程組教師利用班導師的便利條件,從大學二年級開始組織課外科技活動小組,取得了一系列的成果。“仿人按摩機器人手臂”分獲吉林省大學生課外學術科技作品競賽一等獎和“挑戰杯”長春工業大學大學生課外學術科技作品競賽一等獎?！俺暡ㄏ龖ρb備”獲得“挑戰杯”長春工業大學大學生課外學術科技作品競賽三等獎。“機電創意之星”的3D烤地瓜機、“星星之火”團隊的多功能炭火烤箱、“三維之旅”團隊的Q版高達等作品分獲3D大賽全國三維數字化創新設計大賽吉林省賽區一等獎、二等獎?！皹鋲ψ詣有藜魴C”、“健身洗衣機”、“雙座健身儲能自行車”分獲“全國大學生機械創新設計大賽”東北賽區一等獎、二等獎。在實驗方面,加強了機械專業基礎實驗項目和實驗室的開放。機械設計是一門實踐性很強的課程,要培養學生的設計技能和創新技能,就必須注重實踐教學,課程組重新構建了機械設計實驗教學體系,機械設計實驗包括:基本實驗、綜合設計性實驗、研究型實驗。在增設的綜合設計性實驗基礎上,新開設了機械基礎虛擬實驗,利用ADAMS、ANSYS軟件培訓學生機械運動學、動力學仿真能力。學生在完成必做的基本實驗、綜合設計性實驗基礎上,開放實驗室為學生提供了研究型實驗條件,供學有余力的學生進行研究。使學生深化和鞏固了所學的理論知識,淡化了教室與實訓室的界限,充分發揮了工程環境的教學優勢,激發了學生的學習興趣。

    (二)調整重點,增設機械設計討論內容

    學習是溫故知新的過程,只有在前面基礎之上的不斷積累,才能夠有所超越。在有限課時內,必須調整講授內容,增設習題討論環節。對于邏輯性強、有明確清晰傳承關系的理論推導內容,借助于參考教材比較容易掌握,應該簡明扼要,主要安排在課后學生自學。對于經驗性公式和具有模糊性設計參數的學習內容,尤其是相互制約影響的參數之間關系的理解和取值趨勢,應該重點講解,將教師豐富的經驗知識傳達給學生。

    利用網絡等多種教學平臺,將學生常見問題以及討論過程和結論,提供給更多學生學習與思考。課程組積極為上課教師提供討論素材,以科研成果作為教學案例,大大地充實了機械設計討論內容,提高了學生學習興趣。例如在“大型焊接件殘余應力消除裝備的研制與開發”項目的研究上,教師和學生通力合作、勇于創新,取得了重大經濟效益和研究成果,將研究情況引入課堂,作為教學案例,在機械設計課程討論中予以體現,使學生通過實實在在的項目、研究內容、研究方法,加深對概念的理解及實際應用。

    (三)在不斷培養的過程中強化創新意識

    機械設計在重視基礎理論學習之上,還要重點培養學生發散性創新思維能力和思維習慣。提高設計效率是未來設計工作者需要不斷努力的方向。因此,必須適當增加培養創新意識的途徑。在課程設計中,課程組嚴格執行學校的相關規定,保證教師投入的精力。每年更新課程設計內容,鼓勵教師在指導課程設計的選題上圍繞科研項目的具體內容提出,使課程設計更多地反映新成果和新技術。

    多年來此項制度一直得到了較好的貫徹,在一些項目中本科生甚至作為項目完成的主力隊員,在此方面,課程組教師已積累了豐富的指導經驗。由學生為主體,教師指導完成的項目達十余項。在機電工程學院06級機械設計課程設計中,學生自主提出了設計題目“園林樹干養護溶液噴施機”、“塔式分層獨立旋轉餐盤的創新設計”、“渦流式黑板擦”并進行了相關設計,效果良好。實踐表明,此方法極大地調動了學生的學習積極性,使得其對本專業有了更深的認識,了解了科研與生產實踐相互促進的作用。

    課題訓練,提高學生設計適應能力

    注重科研與教學的緊密結合既是我們的一貫思路,也是我們的一貫做法,并且在長期的實踐中形成了一系列的規范要求,取得了眾多的成果。在實踐中我們將科研成果及時、有效地轉化在教學活動之中,主要在三個層面展開:展示學科學術前沿、提升課程教學水平、擴展研究性學習空間。即以科研成果展示幫助學生了解學科前沿發展動態,跟蹤國際先進水平,激發學生的專業學習興趣;以科研成果提升課程教學水平,強化實驗課程的工程背景,提高學生的工程意識;以科研項目帶動和支撐研究性學習的開展,實現學生研究能力和創新能力的培養,促進其早出成果,出好成果。

對機械設計課程的認識范文第5篇

【關鍵詞】課程設計；《機械設計基礎》；理實一體化；改革措施

【Abstract】This paper,"Mechanical Design" course teaching reform,the "Machine Design"course design from the choice of topics, teaching organizations how to design integrated into the curriculum and other aspects of teaching the theory among some reform measures to improve the training segment Teaching effectiveness.

【Key words】Curriculum design; "Mechanical Design "; management real integration; reform measures

【中圖分類號】G718.5【文章標識碼】A【文章編號】1326-3587（2011）04-0003-02

《機械設計基礎》課程設計是高職機械類、近機類專業的一項重要的實訓環節，是學生首次運用《機械設計基礎》和其它先修課程的知識解決實際工程問題的實踐。通過課程設計，學生可以了解機械設計的一般程序，熟悉和掌握常用機械零件、傳動裝置等機械設計的基本方法及步驟，學會查找資料和運用有關技術信息，培養創造性思維，增強自身科學的工程設計能力。

一、《機械設計基礎》課程設計教學改革的必要性

1、高職《機械設計基礎》課程理實一體化教學改革的需要。

高職院校教學改革的一個重要方面就是要加強實踐教學環節，我校實行2加1教學模式改革，即前兩年在學校學習，第三年進行頂崗實習。在校學習時間被大幅壓縮。為了解決在《機械設計基礎》課教學中內容的廣泛性與授課學時的有限性之間的矛盾，我們按照以技術應用能力培養為主線，專業課以“應用為目的”，基礎課以“必須夠用為度”的教學改革思想，對《機械設計基礎》課程進行了全面的改革，壓縮總學時，實施理實一體化教學，把課堂理論教學與實驗、實訓、實習等教學環節有機的結合起來。課程設計作為針對《機械設計基礎》所學專業內容進行的一項綜合實訓環節，設計內容、要求只能提升不能降低，而集中設計時間卻從傳統的2周壓縮到1周，為了保證教學質量，改革勢在必行。

2、高職學生主體情況的要求。

高校擴招后，高職學生整體基礎下降，尤其是綜合應用所學知識解決問題的能力普遍較差，同時還面臨水平參差不齊，對理論知識理解掌握的差異較大，鉆研精神不夠，主動性差的問題。

二、改革措施

(一)提前布置設計任務，把課程設計融合到理論教學之中，明確設計目的。

如果按照傳統的做法：在《機械設計基礎》課程教學結束后才進行課程設計，并在課程設計開始時才布置設計任務，就會產生不少學生對設計時所要用到的《機械設計基礎》課程理論教學中已經學過的理論知識和基本方法不會應用。況且一周時間內根本無法完成課程設計。因此必須提前布置設計任務，把課程設計融合到《機械設計基礎》課程的理論教學之中。在開學初把課程設計的任務書發給學生，讓學生從學習《機械設計基礎》開始就接觸課程設計課題，在學習理論知識的過程中理解課程設計。把設計分解成帶傳動、齒輪傳動、軸傳動和軸承等設計模塊，融入到有關章節的理論教學中去，讓教學中帶傳動設計、齒輪傳動設計、軸的設計、軸承的選擇等與相應的課程設計課題中的理論計算、結構設計結合起來。由于學習目的明確，學生重視，積極性很高。到進行集中課程設計時，課程設計的理論計算部分已經經過了一次演練，只需將所作過的資料按實際數據進行修改、整理，完

成設計說明書的編寫，而把主要精力和時間用于方案優化和計算機繪圖，使學生能按時保質保量完成設計任務。

(二)根據學生不同基礎水平，讓設計課題多樣化，層次化。

1、設計題目應多樣化，具有靈活性。

課程設計經久不衰的經典選題是各類減速器設計，“齒輪減速器”由于是機械傳動中常用的傳動裝置，與課程性質相一致，能夠使學生得到較全面的訓練，較好地達到課程設計教學目的，同時在難易程度和設計工作量方面應變性較強，便于根據需要靈活掌握而作為典型課題長期采用。但從培養學生綜合職業能力出發，課程設計以工程應用機械裝置為設計任務，應強調實用性。教師在課程設計任務書中只需給出工作機的工作要求．而如何實現工作機功能的方案則由學生自己優化確定。教師只起引導作用。題目、方案應多樣化，如讓學生嘗試混凝土攪拌機改良設計，帶式運輸機卷筒設計等項目。開拓設計思路，強調優化過程。

2、設計題目難易程度與學生基礎相適應。

考慮到學生水平參差不齊，為了使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平和能力相匹配，我們確定了內容不同、復雜程度不同、工作量不同的設計課題，供不同層次的學生完成。以“齒輪減速器”設計課題為例：學習成績一般或較差的學生，需要完成的設計課題是“一級直齒圓柱齒輪減速器”，其難度不大，設計工作量適中；難度和設計工作量都較大的“一級斜齒圓柱齒輪減速器”或 “二級直齒圓柱齒輪減速器”設計課題，供學習成績好、能力強、肯鉆研的優秀學生選擇。

(三)充分利用理實一體化教室，開展課程設計教學模式改革。

高職教學模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性，實驗、實訓、實習是三個關鍵環節。為了配合《機械設計基礎》，《機械設計基礎》課程設計教學，我們組建了滿足一體化教學的多功能理實一體化教室，配置有多媒體，可以對全班進行授課；擁有連接Internet的通用計算機8臺，既可以查詢資料，還可以進行計算機輔助設計；裝備有鉆床等小型機床4臺，創意組合式鋼軸系結構30套，機構組合創新實驗臺10套，各種兩級減速器5臺，單級減速器10臺，軸系拆裝部件12套，常用傳動機構實物及其模型50余套，提供學生拆裝、認識設備和機構；同時還配備有常用手冊、圖冊、計算工具、作圖工具等進行常規的設計，滿足《機械設計基礎》課程設計的要求。

1、利用《機械設計基礎》理實一體化教室，把課程設計融合到《機械設計基礎》課程教學中。

開放理實一體化教室，使學生有更多的自主時間來安排學習，通過對減速器為代表的設備進行拆裝，使學生實際了解減速器的結構以及各零件的作用，結構特點及裝配關系；了解減速器的和密封；加深對軸系部件結構的認識。便于學生在設計中結合實際，選擇合適的結構和尺寸，提高設計能力。

2、注重計算機輔助設計，加強計算機技術應用。

當下計算機輔助設計已經十分普及．企業對這方面的人才需求也與日俱增，目前在機械領域經常用到的繪圖軟件有AUTOCAD、CAXA、PRO／E、UG等。我?！稒C械設計基礎》課程設計推薦使用AUTOCAD和UG軟件，平面的圖形可以用AUTOCAD繪制，立體的圖形可以用UG繪制。學生通過零件圖和裝配圖繪制，強化AUTOCAD和UG的使用能力，增強識圖能力。

（四）、重視答辯環節，強調師生交流，提升實訓效果。

充分重視答辯環節，促進學生反思和提高。學生在完成設計后，如果僅僅把設計資料交給教師評閱，往往只關心成績，而忽略自己的設計存在的問題，不知如何改進。為了避免盲目抄襲，考查學生的設計思想和對設計的各個環節的認識程度，最大限度地提升課程設計的效果，我們在評閱設計時強化了答辯環節，答辯時請相關教師和企業人員參與，在答辯過程中對每位學生作有針對性的提問和討論，了解學生的想法和對相關知識的掌握程度，對不正確的予以糾正，令其及時修改。因此答辯也是一個質疑和答疑的過程。

實踐表明，上述改革措施較好地適應了當前高職學生的實際情況，使課程設計的整體質量有了明顯的提高。充分利用一體化教室，把課程設計貫穿到《機械設計基礎》課程教學中，體現了“教中學，學中做”原則，有利于提高《機械設計基礎》課程整體教學質量，提高學生的職業能力。

【參考文獻】

1、郝增林，關于《機械設計基礎》課程設計的優化《職業教育研究》2007年5期