機械設計課程
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機械設計課程范文第1篇
機械原理與機械設計課程開設歷史悠久，兩門課程始終作為全國各工科院校機械類專業主干技術基礎課程。近年來，隨著機械學科的飛速發展、我國高等學校機械類專業人才培養實施寬口徑化、21 世紀人才綜合能力培養的需求，再次審視兩門課程的教學體系、課程內容和教學方法，認為依舊存在問題需要探究與改革。
一、存在的問題
（一）內容有交叉與重復現象。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。
（二）缺少系統性。兩門課程缺少對機械系統的介紹，學生學完了兩門課程，仍對機械沒有整體的認識，對機械的設計過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現。
（三）實踐環節不足。兩門課程的實踐環節難以適應對學生工程意識和實踐能力培養的需求，缺少主動性實踐的環境。
二、理論教學體系的整合與優化
機械產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計等環節，通過機械原理和機械設計課程的學習，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，并應了解機械產品設計的基本過程。為此筆者嘗試突破“機械原理”和“機械設計”兩課程的界線，將教學內容和教學環節進行了重組、融合及整體優化，合并為“機械設計課程。
（一）課程目標。通過本課程理論教學、實驗及課程設計等環節，實現總體教學目標：培養學生的工程意識和創新精神；使學生對機械產品具有整體的概念和正確的設計思想；掌握機械系統設計的基礎知識，初步具備一般機械方案設計和分析的能力；掌握常用機構及其傳動的運動學設計和工作能力設計的基本知識，掌握通用零部件設計計算和選用的基本知識，初步具備一般通用機械的設計能力；培養學生查閱和運用機械設計相關標準、手冊及網絡息等技術資料的能力。
（二）理論教學體系。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。經過多年的仔細斟酌、反復探究，提出精、寬、新的授課原則：精——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；寬——拓寬學生的知識面，注重工程應用，啟發學生舉一反三；新——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。
三、實踐教學體系的構建
實踐教學體系由實驗教學、機械實例分析與設計（大作業）、典型機械設計（課程設計）三部分組成。三個模塊均以加強自學能力、研究能力、動手能力及工程意識與創新精神為培養目標。
（一）實驗教學。在實驗教學中將計算機技術和網絡技術與現代實技術相結合，加強實驗內容的綜合性與設計性，如增開了典型機器與機構分析、機構系統創意組合、機械系統創意組合等綜合性實驗，對啟迪學生的創新意識和培養學生的設計能力起到非常積極的作用。
（二）機械實例分析與設計。本課程傳統的課外作業內容雖然對一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對獨立、就題論題、解題方法千人一面等問題，讓學生感到枯燥無味，抄襲現象嚴重。為了解決此問題，將“書本習題”大大減少，增加數個綜合性、實踐性很強的機械實例分析大作業。
（三）課程設計。課程設計是很重要的一個教學環節，課程設計的性質決定了它在對學生進行素質教育，培養學生工程意識和設計能力等方面具有獨特的優勢。原來的機械原理和機械設計的課程設計是分開的，相互之間沒有聯系，機械原理的課程設計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，教師不僅限定了設計題目和方案，還給學生提供了非常齊全的參考資料，學生的創新意識得不到發揮。將兩門課程的課程設計進行了優化整合，從題目的選擇到實施過程，更加符合現代機械的設計思路，即把過去僅進行機構和零部件的尺度綜合、運動分析和動力分析，改變為進行機械系統的綜合設計。使學生的創新潛能得到了發揮，提高了設計的能力、計算機運用能力、形象思維的能力。
四、教學方法與手段的改革
近年來，隨著兩門課程體系的改革和深化，課程內容不斷更新和增加，但教學學時相對減少，學時與內容成了突出矛盾。如何激發學生興趣、啟迪學生的潛能, 提高學習的自主性和能動性,使學生在較短的時間內掌握機械設計的基本理論與方法；如何培養學生的工程意識、創新精神和設計能力，是教學方法和教學手段研究的重要課題。
（一）從培養興趣入手。興趣是成才的起點，是成就事業的沃土。學習興趣能激勵學生充分發揮學習潛能，提高學習效率和質量。
（二）開放式教學。開放式的教學方法，一是要打破傳統的“一本書”，大力提倡課外閱讀，讓學生了解教科書之外相關領域的知識，更要讓學生了解新理論、新方法和新技術。二是打破“一言堂”，給學生適當的“自由”，鼓勵學生向老師提出問題，幫助學生樹立“不唯書、不唯師、只唯實”的實事求是精神；三是教師不要把所有的知識點得“完美無缺”，要給學生的自學留有余地和空間。
（三）倡導主動實踐。被動實踐是指實踐的對象、方法、程序等關鍵要素都是由老師制定的, 學生在老師規定的框架中, 沿著老師制定的路線去完成實踐任務。
參考文獻：
[1]濮良貴,紀明剛.機械設計（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.
機械設計課程范文第2篇
通過與西門子公司的深度合作，將機械行業的NX系統高端軟件，融入機械類專業四年本科教學的人才培養體系，使智能化設計制造技術與機械類專業人才培養有機結合。運用NX系統軟件將智能化設計制造類工程項目系統訓練的經驗與成果，引入到機械設計課程設計的教學實踐中，形成了有別于其他GOPLM計劃（西門子和高校合作計劃）高校的特色課程設計教學模式。
關鍵詞：
NX系統；機械設計；課程設計；教學改革
隨著國家推進“中國制造2025”，“互聯網+”與傳統制造業全面融合，制造業信息化技術不斷深入制造企業，對應用型人才的要求不斷提高。機械設計作為應用型高校機械方向核心專業教學科目，其課程設計是強化課堂理論教學的綜合型、應用型環節，涉及多方面機械專業基礎課程知識的實際應用。貼近企業現實生產需求的機械設計課程設計，將切實增強應用型高校大學生分析解決實際機械設計相關問題的實戰能力，培養學生的創新意識。傳統的課程設計題目所涉及的機械傳動裝置或結構較為簡單，大部分構件在機械設計課程中已經學過。課程設計對于學生的訓練要求依舊突出手工計算、尺筆繪圖，難以滿足制造業信息化技術時代企業對信息化應用人才的能力要求。針對上述問題我校對機械設計課程設計的教學方案進行了全面改革，制定了基于NX系統軟件設計過程的機械設計課程設計教案，任務指導書，形成了機械設計課程設計教學質量檢驗評價標準。通過與西門子公司的深度合作，利用信息化設計制造技術克服傳統課程設計的枯燥煩瑣，使學生能夠將有限的時間、精力側重于課程設計任務的機構方案設計、結構優化等應用性、創造性較強的內容上，從而提高學生的學習興趣，培養學生先進的設計理念[1，2]。
一、信息化技術在機械設計中的應用
融入制造業信息化技術的工業產品三維仿真設計制造：三維軟件智能造型—>實體零部件數控機床加工—>產品組裝調試，許多制造企業已實現這一生產流程。西門子NX系統軟件融合了三維智能造型、二維工程圖生成、虛擬裝配、機構運動仿真、運動學分析、裝配干涉檢驗及結構受力分析等智能制造技術，功能強大。制造業信息化技術的應用，提高了機械產品設計的效率，在接下來的零部件CAE分析、CAM加工過程中，智能化設計的優勢更加顯著，與傳統機械產品設計相比，產品質量也得到了大幅度提升。智能化設計可以使得復雜的產品設計及工程問題簡單化，通過設計人員的規范化管理、設計任務的合理分工，使得機械產品設計過程中團隊的協同性與個人的獨立性并行，基于制造業信息化技術的機械產品設計流程如圖1所示。
二、借助信息化技術開展機械設計課程設計
1.課程設計選題。目前機械產品設計可以是按照市場導向、沒有參照的全新的創新設計，也可以是在現有產品的基礎上模仿和改進的創新設計。我校機械設計課程設計的選題范圍比較廣，如結合教師科研課題，融合學生機械創新項目，參照課程設計任務書中的傳統帶式運輸機傳動裝置、卷揚機傳動裝置等。但是對課程設計題目的完成要求基本一致：①理解機械產品的工作原理，對產品的零部件進行三維造型設計，運動學仿真、結構受力分析，完成機械產品二維裝配工程圖1張；②繪制重要承載軸、傳動齒輪等部分零部件的二維工程圖各1張；③編寫機械產品設計說明書1份。本機械設計課程設計以三維虛擬模型總成及傳統實物模型總成作為參照，學生通過對三維虛擬模型、傳統實物模型的零部件測量核算、獲取模型結構尺寸參數，對課程設計任務產品總成及其零部件進行設計。課程設計根據工作量的不同，以個人或小組團隊為單位進行，各單位課程設計不同題，或者同題不同數據規格，以常見的減速器課程設計為例：根據減速器輸出軸的輸出功率選擇合適的傳動類型，經校核計算選擇對應的齒輪類型、材料、參數，計算軸徑、選擇軸承等，各單位完成各自課程設計任務[3，4]。
2.課題三維智能設計。作為西門子NX授權教學培訓高校，NX系統軟件是機械類專業學生必修課程，經NX系統軟件教學課程的訓練學習，學生掌握了基本的NX系統軟件三維智能設計、虛擬裝配及運動學仿真的方法步驟，能夠獨立熟練的進行機械產品零部件設計。基于NX系統軟件的三維智能設計，可以將學生的機械產品設計意圖用虛擬三維模型形象的表達出來，當設計過程中發現產品零部件需要修改時，方便學生對任務產品結構尺寸參數進行修改，在面對構造較為復雜的大型課程設計任務產品時，也便于實現學生間的分工設計，團隊合作。二級三軸式減速器箱體、箱蓋、各級傳動齒輪、軸等的設計，綜合運用了機械設計專業課程中的典型零部件設計知識，零部件三維智能造型如圖2所示。在NX系統軟件上，將減速器各零部件的三維智能造型進行虛擬裝配，通過裝配爆炸圖分析各零部件之間的裝配關系。利用裝配干涉檢查功能，查看減速器總成設計是否合理，如存在干涉現象，則需優化設計參數，修改零部件三維模型。減速器裝配總成及爆炸圖如圖3所示。
3.關鍵零部件的運動學分析。NX系統軟件的運動學分析模塊，可以方便快捷的對減速器傳動軸、傳動齒輪等關鍵零部件進行運動學分析，驗證減速器總成設計效果是否合理。在確定輸入或者輸出任一運動參數的情況下，使用NX系統軟件運動學分析即可計算獲得整個減速器的運動參數，進而效驗傳動齒輪等關鍵零部件是否符合減速器的設計要求。對任務產品的裝配總成進行干涉分析，可檢查減速器各運動零部件在運行過程中是否與其他零部件發生碰撞等干涉現象，尤其齒輪與齒輪之間、齒輪與箱體之間，進而檢查零部件的設計及裝配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高級仿真和其他有限元分析軟件基本操作一致，分為創建有限元模型、創建仿真模型和后處理。確定減速器輸入軸的功率后，即可根據減速器的設計參數，計算獲得各軸及傳動尺寸的受力情況。通過NX系統軟件對關鍵零件進行受力分析，進一步檢驗零部件和減速器整體設計裝配是否合理。當確定某個零部件其結構關鍵部位受力情況超出了材料本身的許用應力時，需要對該零部件的結構參數進行重新效核計算，優化受力結構，從而使任務產品符合設計要求。
5.二維工程圖的生成。將虛擬裝配和模擬分析沒有問題的減速器總成三維模型，及所有定型的零部件，經NX系統軟件的工程圖模塊，智能轉換生成包含三視圖、軸測圖等的二維工程圖。對自動生成的尺寸標注進行檢查修改，或手動添加尺寸標注，然后根據實際機械加工需要，標注相關加工信息、技術要求、工程圖編號等，完成所有零部件及裝配總成的二維工程圖制作。NX系統軟件作為高端CAD/CAE機械產品信息化設計軟件，將其引入到應用型大學生機械設計課程設計中，符合當前“創新驅動、智能轉型”大環境下企業、社會對應用型人才的迫切需求，改善了機械設計專業課程的教學質量，激發了學生的學習興趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系統軟件的課程設計指導規范，仍有很多工作等待完善，如：如何檢驗及評判學生機械設計課程學習的質量？如何評價學生的創新設計能力？等等，都需要進一步實踐、探索，開發出一套實用的基于制造業信息化技術的機械設計課程設計體系。
參考文獻：
[1]周海，等.機械設計課程設計[M].西安電子科技大學出版社，2011.
機械設計課程范文第3篇
為了培養高水平應用型人才，對機械設計課程體系從教學方法、實踐教學、課程設計、師資隊伍建設等方面進行了改革和探索。教學成果表明，這種教學模式不僅能夠培養學生的創新能力和提高應用能力，而且也提高了教師的教學水平。
關鍵詞：
機械設計；教學方法；教學手段；雙能型教師
《機械設計》是機械類專業非常重要的專業基礎課,是機械類學生學習必不可少的重要教學環節之一。該課程主要是培養學生具有綜合機械設計的能力，對我校在應用性和創新性人才培養方面起著非常重要的作用，尤其是對培養學生的創新能力起著決定性作用，同時該課程又是從理論課程與工程實際相結合的設計性課程。該課程的理論性較強，知識面廣，學生普遍反映該課程難學，知識點分散，理解起來困難，聽不懂學不會[1]。在實踐教學過程中缺乏創新設計，不能培養學生的創新意識，使學生失去了學習興趣，導致不能很好的培養學生的創新能力。在教學過程中,怎樣提激發生的學習興趣、提高學生學習的主動性,培養學生的創新能力,提高課堂聽課效率，培養出應用型創新性人才,是《機械設計》課程教學過程中必須思考的問題[2]。為了解決上述問題，適應學校應用型本科人才的培養目標，針對教學中出現的各種問題，在教學方法、實踐教學、課程設計、師資隊伍建設等方面進行了改革探究。
1多種教學手段靈活應用，重點培養學生學習的能動性
《機械設計》課程是實踐性和理論性相結合的一門綜合性課程，教學過程中涉及到許多的機械傳動過程、機器的工作原理、機械零件結構分析等相關內容，在講授的過程中，教師很難僅靠粉筆和語言講授清楚，例如吃齒輪傳動，軸的結構設計，尤其是一些想象力差的同學，根本就無法理解其工作原理。同時在教學過程中基本沒有實物圖，大部分學生都是初次接觸機械類專業知識，對課程了解不深，缺乏感性認識，因而即使教師備課充分，授課十分認真，仍然有很多學生聽不懂，感覺這門課程很難，久而久之就對這門課失去了學習興趣，最終導致學生產生厭學的狀況。因此，我們教師在每堂課的教學過程中要多種教學手段和教學方法方法靈活并用，引起學生的興趣。
（1）多媒體教學可使教學直觀、形象、生動，傳遞的信息量大，對于動畫易引起學生的興趣，更容易于被學生接受，同時教學時可將工程應用的實例插入到多媒體中，使學生對所學知識有深刻的理解，同時學生對工程應用也有了解。但是教師在授課時不能將板書教學忽略，應將板書教學模式和多媒體教學相結合,授課時靈活應用。一方面能夠增強教學的直觀性,提高學生的自主學習能動性,增強學生的創新意識;另一方面又可以充分發揮板書的過程性強、靈活方便、與學生互動性效果好等優點[3,4]。不僅提高了學生課堂聽課效率,而且也提高教師的教學水平。
（2）教師要合理的利用視頻教學，對于某些加工工藝及機器的工作原理，我們在備課時就需要準備相關的視頻，例如軸系結構設計、聯軸器和離合器等章節的內容安排相關的視頻，通過播放視頻與教師的講解，學生能夠深入了解其加工生產過程，聽過視頻播放能加深印象，容易引起學生的興趣。對于某些章節內容也可以采用翻轉課堂教學[5]，這種教學手段不僅可以使學生養成獨立思考的習慣，又能鍛煉學生查資料的能力，通過查資料能夠擴展學生自己的視野，便于學生對前沿信息知識的了解和掌握，增強學生對自己專業的熱愛，為學生將來繼續深造奠定基礎。此外，慕課也是教師授課的重要教學手段，對于重要的章節，教師可以采用慕課的形式來激發學生的興趣，并且結合多媒體所呈現的及教師的重點講解，使學生對重點難點有深入的了解并達到掌握。同時教師可以將慕課視頻拷貝給學生，讓學生在課下也可以自己獨立的學習。教師需要結合教學的內容與知識點的難易程度合理的利用并結合多種教學手段，使學生對《機械設計》產生興趣，提高教學效率。
（3）教學過程中適當的將分析軟件與教學相結合，在《機械設計》教材中有很多的傳動裝置，比如帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動。可以利用三維建模軟件UG建立這些傳動機構的模型，然后運用ADAMS或ABAQUS軟件模擬運動學仿真分析和有限元仿真分析。或者直接利用仿真軟件建立相關模型，施加約束和邊界條件，進行仿真分析，最終查看各個部分的速度、位移和曲線，或者應力應變、變形云圖。通過建模仿真分析的過程，學生可以加強對課本講的知識點的進一步理解，同時讓學生學習仿真軟件的應用。
（4）習題講解是《機械設計》教學過程中必不可缺少重要的環節之一。《機械設計》課程課后習題的難度較大，篇幅長，涉及其他學科的知識點多，例如高等數學、機械原理、材料力學，理論力學等，其題目分析計算難度大，如果學生僅僅依靠上課的時間聽課，很難把作業完成的很好，也很難掌握重點和難點知識。因而，在一些重點難點知識點講解結束后，進行相關的習題講解。主要講解講解課本中的經典例題和難度較大的作業題，同時也安排講解經典考研習題［6］，使學生深入理解教材中的知識點。
2加強實踐教學和課程設計教學，培養學生的創新意識
《機械設計》課程設計是每個機械類學生必須要做的任務，在課程設計之前，教師通過選擇有生產背景的實踐課題為依據，給出需要設計的題目，并給出學生相關的提示，并列出需要查詢的才能考書及相關的參考文獻，鼓勵學生自己動手去查資料，重點培養學生對材料及數據的整理能力。每一個題目由3個學生來完成，3個學生一起探討原理方案設計、傳動方案設計、執行機構設計，最終確定設計方案，然后老師給每個學生不同的設計參數，學生再進行強度分析計算，根據學生自己所計算的數據，進行手工繪制運動方案圖、零件圖和總體裝配圖，鍛煉手工繪圖能力，同時要求學生的設計圖紙必須用CAD軟件繪制相關的圖紙，然后在使用CAD軟件進行電腦繪圖，最終完成該產品的設計。通過這樣的設計過程，使學生對設計有了更深刻的認識，同時可以把CAD知識加以鞏固，提高CAD畫圖能力。完成設計內容之后，鼓勵學生采用相關分析軟件，對所設計的零部件建立模型進行優化設計，例如采用ANSYS有限元軟件、ADAMS等軟件建立模型。通過查看各個部分的仿真結果，然后合理修改設計參數進行優化設計。這不僅增強了學生對學習機械設計的興趣，而且使學生的自身能力和創新意識得到全面的提高。學校或者學院出資舉辦一些機械類比賽，例如車輛技能大賽、機械產品設計大賽、大學生創新大賽、機械制圖大賽等。鼓勵學生積極參加這些競賽，主要是為了提高學生的自己動手能力和創新能力。學生都會的精心準備競賽的內容，設計出自己的產品。完成設計之后，學院會組織老師對所有參賽的的作品進行評比驗收，同時還需要進行參賽組進行答辯，講解自己所設計的作品的設計思路及功能，最后由老師評出優秀的作品，參加省級、國家級的大型比賽。如筆者鼓勵學生參加大學生創新課題，學生自己查資料，然后寫申請書，找到創新點，最后由學院學校的專家及外校專家進行審批，通過審批后，學生自己用三維軟件進行畫圖設計。學生通過這種競賽的形式，可以把所學的理論知識與實踐結合起來，增強學生創新意識和提高解決實際問題的能力。
3建立雙能型教師隊伍
在地方性、應用型高水平大學建設的過程中，培養雙能型教師至關重要，要求教師具有扎實的理論教學素質，也要有豐富的實踐教學素質。應用型大學主要以培養服務于地方經濟發展的人才為目標。《機械設計》課程的雙能型教師要求教師必須具備相關的機械類理論知識，同時具有實踐的經驗，這就要求青年教師利用假期去企業實踐鍛煉，學習企業的技術[7]，管理模式，及機器的工作原理及設計思路，提高教師的實踐能力，擴展教師的知識面，還可以對典型機械產品拍照，為以后的教學提供工程實例。積極鼓勵教師帶領學生參加各種競賽和課題，可以培養學生的創新意識，同時也可以增強教師的實踐能力和科研水平。同時學校可以組織講課比賽，通過講課比賽，來提高教師的講課技能，將實踐和理論結合起來培養出雙能型教師。
4結束語
為了建設地方性、應用型、高水平大學，近幾年以來講課教師在教學方法、實踐教學、課程設計、教師隊伍建設等多個方面不斷的進行了探索與研究。將機械設計的理論教學與實踐結合起來，讓學生了解整個產品的設計過程，培養學生的創新思維。教師通過自身理論知識的學習和外出鍛煉不斷提高教師水平，以達到雙能型教師的要求，從而達到教學相長的目的。
作者：曹波 高尚 姚智華 陳洪軍 陳豐 單位：安徽科技學院
參考文獻：
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[4]師素娟《機械設計》課程教學方法改革與探索[J].華北水利水電學報，2006,22(1):55-57
[5]李聚波,賈新杰,邱明.《機械優化設計》課程教學研究與實踐[J].機械管理開發,2009,24(2):148-149.
機械設計課程范文第4篇
這種從理論到實訓實踐的傳統教學方法的最大弊端是課程理論性太強。由于學生專業基礎，工程基礎和知識基礎都不扎實，再加上現在高職學生的學習積極性普遍不高，造成學習起來很吃力。即使聽懂了也不知道怎樣才能應用到工程實踐上，怎樣去解決實際問題。為了提高學生的學習積極性，讓學生更能夠聽懂，達到更好的教學效果，很多人都在《機械設計基礎》課程原體系的基礎之上進行了教學改革研究。其課程改革綜合起來包括：整合課程內容，拓寬知識面，增加信息量的改革1；采用精講多練、加強自學、分析討論三環節相結合，以啟發式教育為主的教學方法改革2；利用現代教學手段，增強教學的直觀性的改革3；重視實驗教學，使學生學有所用的改革4；搞好課程設計，培養學生的綜合技能的改革等等5。通過這些教學改革，教學效果得到了較大的提高。但并沒有擺脫從理論到實踐的框框，理論性太強，應用理論解決問題太少，學生學起來還是很吃力。
2.本教學改革的教學模式
本教學改革的基本要求是將從理論到實踐的傳統的《機械設計基礎》課程教學模式，轉變成以學生的設計項目做引導，整個教學過程都圍繞著學生要解決設計項目的實際問題來進行教學。其教學過程，就是一個學生要完成自己的設計項目，老師要通過教學，指導學生完成其設計項目的過程。而學生的設計項目的內容就包含《機械設計基礎》教學目標的內容。老師根據設計項目理論性的問題進行講解，對方法性的問題進行指導。學生通過自己的努力，去完成自己的設計項目，以這種方式最大程度地去完成《機械設計基礎》的教學任務和目標。具體來說學生的設計項目要包含有《機械設計基礎》課程中大多數的內容。包括各種簡單運動機構，如平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構等機構的結構、種類、工作原理、設計計算方法及設計過程；包括各種傳動機構，如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等傳動機構的結構、種類、工作原理、設計計算方法和設計過程；包括機械中的軸、軸承、聯軸器、離合器、彈簧、連接件等常見通用零件的結構、種類、工作原理、設計計算方法和設計過程；包括有機械系統總體設計的設計原理和方法，如傳動方案的確定、原動機的選擇、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數的計算。雖然這個項目不可能把所有的機構和零件都包括進去，但可通過老師的介紹，掌握大多數的設計原理和方法后，學生可根據自己的設計項目去選擇具體設計內容。這種項目引導化的教學模式具體以以下步驟來完成：
3.教學模式的實施
（1）學生的設計項目我們給學生的設計項目就是設計一個簡單的將產品從一個地方轉到另一個地方的產品運送機。其結構簡圖如圖二所示。圖二設計項目簡圖這個設計項目幾乎包括了《機械設計基礎》課程中的大多數內容，包括機械系統總體設計、帶傳動設計、齒輪設計、離合器設計、軸設計、工作機的機構設計、連接的鍵設計、軸承選擇設計、螺釘選擇設計等。學生把這個項目設計出來后，《機械設計基礎》中要掌握的內容都掌握了。我們不主張分組進行設計，而是每個學生都給這樣的機器產品項目設計，但每個學生工作機的運動參數，如功率、轉速、工作機工作的方式不一樣。這樣每個學生都要去完成自己的設計項目，都學到了機械設計的原理和方法，避免了吃大鍋飯的現象。（2）學生的知識儲備學生拿到設計項目后，開初由于沒有知識儲備是不能完成設計項目的，需要老師進行教學，使學生有足夠的知識儲備后才能進行相關的設計。如學生獲得的設計項目，都含有工作機的機構設計，傳動設計中的帶傳動設計、齒輪設計，輸入和輸出軸的設計，軸輪連接的鍵設計，離合器設計等等設計。老師在進行教學時，先進行各種類型設計的知識介紹，讓學生先進行知識的鋪墊，理解和掌握了這些知識后，才進行后續相關設計。比如，在完成工作機的設計時，老師先圍繞學生要完成的工作機的機構設計，介紹各種機構的組成、材料、分類、工作原理、設計原理、設計方法和設計過程，讓學生了解和掌握了這方面的知識后，以進行自己的機構設計。再比如，在完成帶傳動和齒輪傳動的設計時，老師也先圍繞學生要完成的帶傳動和齒輪傳動，介紹各種帶傳動和齒輪傳動的組成、材料、分類、工作原理、設計原理、設計方法和設計過程，讓學生了解和掌握了這方面的知識后，學生也才能進行自己的傳動設計。其他的設計內容的知識儲備也按照這種方法來完成。這樣學生就可以知道自己的設計內容用什么原理和方法去完成，學的知識究竟用來干啥，用來怎樣解決具體問題。（3）學生設計內容的選擇學生通過老師對項目中的每個內容進行講解后，就掌握了這方面的知識，就可以選擇這方面的知識去解決自己的問題。比如老師講解了機械系統總體設計的設計原理和方法后，學生就可以進行總的傳動方案的設計、原動機的選擇設計、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數的計算，確定出該項目機器的各基本參數。又比如老師講解了帶傳動的工作原理、設計原理和設計方法后，學生根據自己項目的要求選擇自己所需要的帶傳動的種類，進而進行具體的帶傳動設計。再比如，老師講解完了機構的種類、工作原理和設計原理后，學生就可以根據自己的設計項目的工作方式和特點，選擇符合自己工作機要求的運動機構，進而進行相應的運動機構的設計。（4）學生完成自己的設計項目學生選擇出了符合自己項目工作特點的設計原理和方法后，就可以進行自己的具體設計。包括系統總體設計、帶傳動設計，齒輪設計、各軸設計、連接鍵設計、軸承選擇設計、離合器設計等等的設計。主要是要完成其設計過程，計算出各零件相應的尺寸參數，進行各尺寸的校核，畫出相應的設計零件的零件圖，最后寫出一部完整的、符合要求的設計說明書。學生在完成設計過程中，可以按照老師介紹的方法和過程來完成，也可以通過查閱資料，用不同的方法來完成，也可以相互討論來完成，但最終要獨立完成自己的設計說明書。（5）學生對自己的設計進行闡述、答辯學生的設計說明書完成后，可以通過主動申請或老師指定同學來進行闡述、答辯。闡述是說明自己的設計是采用什么設計思路完成的，整體和每個具體機構和零件是怎樣進行設計的，采用的設計原理和設計方法是什么，最后達到了什么效果，還有哪些不足需要改進的地方等等。答辯是學生對自己的設計進行闡述后，學生和老師都可以根據他的設計過程、原理和方法提出各種問題，讓他進行解答。這樣，通過學生的闡述和答辯后，更加鞏固了所學的理論和設計方面的知識，了解了自己哪方面需要進行改進，還需要增加哪些方面的知識，怎樣改進可以達到更好的設計效果。雖然不可能每個同學都進行答辯，但參加的同學越多越好。（6）老師的點評與打分同學完成闡述和答辯后，老師都要對同學的設計、闡述和答辯進行點評，指出哪些方面是搞得好的，哪些方面需要進行改進，采用哪種方案可以獲得更好的效果等等。最后根據每個同學的設計的情況和效果進行評價，評價結果作為期末成績的主要依據。
4.效果分析
(1)改變了傳統教學的弊端本教學的項目化引導的教學改革模式，實施的是一種從學生獲得設計項目，到老師指導學生完成項目，再到學生具體完成設計項目，最后到學生描述自己的設計項目的過程。整個教學過程就是圍繞著學生要解決設計項目的實際問題來進行的過程，就是學生要完成自己設計項目的知識準備的過程，就是一個老師要指導，學生要具體完成自己的設計項目的設計過程，就是一個有目標的有的放矢的過程。這就很大程度地改變了傳統《機械設計基礎》課程的空洞的理論教學模式，學生學起來就沒有這樣枯燥，會更感興趣，就會有更好的效果。(2)改變了傳統的學習弊端本教學改革模式改變了以老師講解為主，學生在課堂上聽老師講解為輔的這種傳統的學生被動的學習方式，而是以學生的設計項目來引導，具體的設計實踐來帶動學生的學習方式。這樣學生的整個學習過程就是要具體去完成自己的設計的過程，就是一個有的放矢的過程。這樣的學習就容易達到比較好的效果。(3)學生的作業達到了更好的效果本教改模式改變了傳統的老師課后布置作業的為作業而作業的作業方式，而是將完成老師布置的設計項目作為每個學生的作業。項目完成的過程，就是作業完成的過程。在完成自己設計項目的過程中，涉及到的知識問題和方法問題，學生可以去查資料，去相互討論，去問老師。這種邊設計邊掌握相關知識，邊設計邊進行知識積累，邊設計邊完成自己的“作業”的作業形式，更能達到知識的鞏固的作用，更能達到作業效果。（4）達到了更好的實訓實踐效果本教改模式改變了傳統的理論課上完后，單獨進行課程設計的實訓實踐體系，將課程設計的內容，融合到了教學過程中。這種上課開始就將設計的實訓實踐項目交給學生，讓實訓實踐過程在整個教學過程中完成，將實訓實踐和理論教學有機的結合起來的教學過程，更能體現在實踐中完成理論的學習，更能實現理論和實踐的統一，更能達到更好的實訓效果和教學效果。
5結束語
機械設計課程范文第5篇
[關鍵詞]實驗課程；機械設計；教學
[DOI]1013939/jcnkizgsc201519254
1《機械設計基礎》課程教學及實驗課程的現狀[JP]
目前，大部分中職院校教學條件有限，在授課中教師任然是以示教板或多媒體課件的方式進行直觀的講授，學生只有被動的接受，很少主動地對內容進行思考，最終達到的效果也只是對理論知識的掌握，學生并不能積極主動的參與到教學中，難以提高學生學習興趣。
機械行業在近幾十年來得到了較快的發展，行業發展對機械設計也提出了新的要求。但在教學過程中，使用的教材還是以傳統、經典的教學理論為主，缺乏先進技術的引入，導致《機械設計基礎》的教學只是基礎教學，教學內容缺乏新的設計理論和方法。
該課程主要講授的內容是組成機器的一些常用機構和通用零件的機構、原理及應用等基本知識，要求學生初步具有分析、設計和選用機構及零件的能力，有較強的綜合性和實踐性，但內容繁雜，缺乏系統性。經常出現學生畢業工作后在實際的接觸中對一些常用的機構和零件，例如聯軸器、軸、軸承等仍不知所以然，甚至不認識。歸根結底，我們中等職業教育的學生，學習基礎差，課程內容雖然在生活中很常見，但平日里缺乏觀察，學起來抽象，缺乏想象能力，又沒有相關的工作經驗，書本與黑板上出現的簡單線條使他們無法與結構復雜的機械零件聯系起來。
因此，在教學中首先應解決學生的感性認識，開設《機械設計基礎》實驗課程，以先進的教學理念為指導，做好教學目標設計。但在中職院校中，大多是因教學條件有限，實驗室設備不健全，或者完全沒有機械設計實驗室，實驗教學環節大多是被忽略的，造成學生不能對所學知識靈活的運用，理論與實踐完全脫離。學生能力的培養比知識傳授更為重要，實驗教學目標必須突出社會所需的各種能力培養，出動手能力外，還要著眼于學生未來發展，關注知識綜合應用能力、創新意識和思維設計，實現“學以致用”的終極目標。
2建立實驗室及對實驗室的幾點要求
中職院校應對《機械設計基礎》實驗室引起重視，并建設本課程的專門實驗室，具備實驗與理論一體化教學的能力。結束教師帶著模型與示教板進課堂的時代，實驗室的建設首先按照以培養學生工程應用能力、創新設計能力為主線，計算機應用能力、工程實踐能力、動手能力為輔線的思路展開；其次應與機械科學、機械工業現狀與發展趨勢相一致。實驗室的建設實驗室在規劃時，應注重經濟效益，以最小的投資，建設出最具特色的實驗室。根據大綱對課程實驗的要求，應配備足夠數量的常規儀器與設備，具有獨立的實驗操作平臺，將教學模型及常用機構、零件的展示柜環布于教室，添置投影儀與學生用電腦。
教師制作課程內容相關的多媒體課件，收集大量圖片與視頻材料，并根據教學內容與學生的接受能力安排在專業教室上課。講授的同時，學生可直接觀察零件或機構的模型，并通過老師的講解，課件的演示，對所講授內容得到更為深刻的理解與掌握，提高學習興趣，并開設網絡課堂。擬將各類拓展實驗項目以網絡為基礎，開設與實物實驗相對應的虛擬實驗內容，使學生可以利用網絡進行虛擬實驗。例如齒輪范成實驗，利用計算機仿真實驗可代替一筆筆繪制類似加工過程，省時省力且更具體形象。
根據大綱對實驗課程的要求，學生還要完成《機械設計基礎》實驗項目，這些實驗項目不僅培養了學生的創新精神和實踐能力，還加強了學生對儀器設備的操作、機械結構的拆裝等實踐動手能力，為學好后續課程打好基礎。
3實驗課程體系的建立
基于上述機械設計教學中出現的不足以及對實驗室的建設，我們培養綜合素質較高，且具有較強動手能力和創新能力的新型人才，要打破原有教學模式，提升試驗課程的地位，建立新型試驗課程體系。
31建立新型實驗教學方法
首先按照目前教學大綱要求開設經典的實驗，學生通過經典實驗能對所學知識進一步掌握和靈活運用，能夠提升學生的感性認識。其次為培養學生的創新能力和實踐能力，我們新增開設綜合性實驗，綜合之前學過的專業基礎課程，涵蓋材料、制圖、極限配合、工程力學等多方面內容，培養學生的創新意識及綜合實踐能力。針對不同的實驗項目，采用不同的教學模式。充分發揮學生的自主性，合理采用“項目驅動”法，以課題的形式讓學生以團隊合作的方式自主研究，評價其可行性，提高自學及討論研究能力。
試驗中要以學生為主體，發揮學生的主動性和鉆研精神，教師在實驗過程中以引導為主，重視理論指導，對于拓展性知識，教師首先要做好鋪墊，以免學生因理論知識不足失去實驗興趣。在實驗過程中，教師要積極鼓勵學生創新，培養學生創新意識及能力，加強創新技法的應用，引導學生深入把握實驗原理，強化動手環節和數據分析處理環節，培養學生的表達能力與溝通能力。
32建立科學的實驗成績評價體系
以往的機械設計考核中，只采用試卷考試的方法，將考試成績作為評價學生學習能力的唯一標準，嚴重限制了實驗課程考核的必要性。實驗課程的評價方式只是根據學生的實驗報告來打分，而且實驗成績作為平時成績的一小部分，在總成績中所占比例微乎其微。因此導致部分學生對實驗課程不重視，不認真做實驗，抄襲別人實驗數據等現象。所以筆者認為，該課程成績應以實驗考核為主，采取實驗理論和實驗操作相結合的考試方式，書面考核重點理論知識并以占據總分小比例為輔。教師需根據培養目的和培養方案制定合理、公平的考核方案，督促學生認真完成每一個實驗。考核的方式既包含書面考試、實驗報告評價，還包括觀察學生實驗過程、展示技能，體現創新能多種形式進行綜合評定。
33建設一體化師資力量
隨著實驗教學的不斷改革，先進設備的應用，綜合性實驗內容的增加，這就要求教師不但要具備扎實的理論基礎，還要有較強的實踐動手能力，達到“一體化”教師的要求。21世紀是科技的競爭，歸根結底是人才的競爭。現在大多數中職院校仍存在著理論教師只愿意承擔理論教學，不愿承擔實驗教學任務，很少花時間去了解專業方面的新知識，更談不上接觸專業的前沿領域，對實驗教學工作的重要性認識不足，缺乏對“一體化教學”的認知。要改變理論教師不兼實驗教學的狀況，鼓勵和提倡理論教師擔任實驗教學，對于綜合性、設計性的實驗，理論教師最清楚課程當中要解決的問題，通過理論指導可進一步改進實驗教學的效果，實驗得到進一步完善，還能避免理論教學與實驗教學相脫節的現象。
4結論
