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機械設計基礎課程設計范文1
高職機械設計基礎課程設計一般選用一級圓柱齒輪減速器，減速器是一般機械里最具代表性的一個機械，筆者一般要求學生設計帶式輸送機中的減速器。
2設計任務分析
設計任務給定已知參數，讓學生更加明確設計理念、熟悉設計過程。設計任務應有一定的難度，設計是一個“邊計算、邊畫圖、邊修改”的過程，稱為“三邊”原則，筆者一般給設計任務增加一些限制條件，比如要求設計的減速器中心距在90～130mm，設計出來的減速器可在A1圖紙上按1:1繪出。按這個條件設計可能就會有一個反復計算和修改的過程，從而讓學生知道為什么要進行修改、如何修改參數來達到設計要求。
3設計計算要求
機械設計課程設計計算包括傳動裝置的運動和動力參數計算、帶傳動設計計算、齒輪傳動設計計算、軸系結構設計計算等，這些計算在機械設計課程中都有，但要學生將其綜合應用起來，并能明白為什么要進行這些計算，以及計算的過程如何達到設計任務的要求等。在設計計算中有許多經驗參數需要查表查圖，教師要正確引導學生利用這些數據，另外設計過程中必須遵循國家標準，如帶輪直徑及帶長、齒輪模數、軸的直徑系列、滾動軸承、鍵、聯軸器等都有相應的國標，選用或計算數據都必須符合國家標準。這個計算就有3個限制條件，在第4、6、7步分別限制了帶速（5～25m/s）、包角（1≥1200）及V帶的根數（z≤7），如果不滿足要求，則需回到前面重新選定參數、重新計算。齒輪傳動的設計計算也有一個關鍵的數據中心距，若沒在任務書規定的范圍內也要重新計算，有的甚至要回到第一步運動和動力參數計算部分，重新分配傳動比等，讓學生深入體會設計過程的“三邊”設計原則。通過設計計算，學生更加明白為什么要計算這些數據、怎樣處理這些計算數據，從而將知識的運用達到一個新的高度。
4裝配圖設計
裝配圖設計一般要求先繪草圖，再根據草圖繪制正式裝配圖。圖紙鋪開，一般學生都不知從何下手，這時教師的引導就非常重要了，筆者一般分階段引導，讓學生在畫圖過程中掌握減速器的結構及運用前面的計算數據設計減速器尺寸。學生通過以下步驟能較好完成裝配圖的繪制，教師在學生繪圖過程中多作指導，及時指出繪圖過程中的錯誤。第一步，初步分配圖紙3個視圖的位置，主、俯視圖占的空間要大些，并注意留出標題欄和明細表的位置。第二步，初步繪制俯視圖，在黑板上演示繪圖步驟：繪中心線（兩齒輪中心距）繪一對嚙合的齒輪繪箱體內壁線繪箱體外壁線。這里要注意齒輪的嚙合畫法，內壁線距齒輪的端面及齒頂的距離由經驗確定，一般為10～15mm。小齒輪端的內壁線要設計主視圖時才能確定。第三步，繪制俯視圖上的輸入軸和輸出軸（在繪圖過程中可修正計算出的二軸尺寸），確定滾動軸承的位置，繪制二對滾動軸承，繪制軸系結構的定位零件，繪制端蓋、油溝等。注意滾動軸承的正確畫法，軸肩、套筒或封油環定位要注意方便軸上零件的拆卸。第四步，繪制主視圖，先繪二條中心線（注意主、俯視圖長對正）繪二齒輪分度圓確定油面高度確定箱底位置繪制內壁、外壁線確定軸承連接螺栓凸臺高度，確定螺栓位置，繪制螺栓連接繪制觀察孔繪制油標尺繪制放油螺塞繪制吊環吊鉤等。第五步，繪制左視圖，注意對應的繪圖關系：高平齊、寬相等。第六步，尺寸標注（總體尺寸、性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸）零件編號標題欄和明細表技術要求等。
機械設計基礎課程設計范文2
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。
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機械設計基礎課程設計范文3
摘?要：本文根據新形勢下現代工業的日益發展需要及技工院校機械設計基礎課程教學中的問題和經驗，對機械設計基礎課程整合的必要性、關鍵問題及對策作了探討。
關鍵詞 ：技工院?！C械設計基礎 整合
隨著新技術、新工藝的不斷涌現，各專業的知識框架不斷調整，以就業為導向的技工教育課程設置、教學內容、教學方法也將順應潮流，進行不斷的修整改革。機械設計基礎是一門理論性、系統性較強的課程，又因涉及內容眾多，設計繁復不能很好地被學生吸納?；诖耍P者提出對該課程進行整合改革。
一、進行課程整合的必要性
1.課程整合是技工教育發展的需要
技工教育具有明確的導向性，即以學生就業為導向，以培養高技能人才為目標。它強調以能力為本位，重視學生實踐動手能力的培養。現有大部分機械設計基礎教材過于強調學科體系的完整性，注重學生設計、計算能力的培養，不符合當前技工院校學生整體素質偏低的基本學情；同時與工程力學的銜接不夠好，一般院校兩課獨立設課，分開教學，不能很好地實現知識的融合，需要教師不斷重復講解，擠占了大量的課時。同時因為內容枯燥復雜，導致學生喪失學習興趣，教學效果不佳。所以，將此等專業基礎課進行合理的整合，是技工教育發展的必然趨勢。
2.課程整合是行業發展的需要
隨著現代工業的不斷發展，機械設計中模塊化趨勢日益顯現，標準件應用愈加廣泛，使得技工院校機械設計基礎的教學重點由設計向合理選用轉變。同時，計算機輔助設計技術不斷發展，進一步提升了機械設計項目的效率和質量，廣泛為企業（行業）所采納。為此，技工院校機械設計基礎應適時進行課程整合，推陳出新，減少教育的滯后性，以期培育成果能被企業所接納。
二、課程整合中的關鍵問題及對策
1.整合課程內容，建立更加科學合理的課程體系
“整合”不是簡單的合并，而是通過某些方式彼此銜接，實現資源共享和協同工作，形成一個有價值有效率的整理?？梢娨笳虾蟮臋C械設計基礎課程內容上更符合技工院校的整體學情，更貼近現代生產實際。具體做法有如下幾方面。
其一，選取內容上推陳出新，去除傳統教材中現實生活中已淘汰的或不適用的內容，增加新技術、新方法。如去除傳統老舊過時的機械分析與設計內容，增加計算機輔助設計和運動分析。
其二，針對技工院校學生自身學習特點，壓縮傳統和敘述性內容，減少理論性較強內容的公式推導、理論計算，突出應用性和實用性，不過分強調知識的系統性和完整性。如弱化材料力學中強度、剛度等的計算，將一些專業理論知識有機地融入到實驗、實踐環節中，真正做到因材施教，為學生減負。
其三，內容整合，將機械設計基礎與工程力學課程中的知識點揉為一個整體，進行集中串講，如齒輪傳動的受力分析、軸的強度計算等內容，利于學生理解和掌握。
其四，突出專業特色，目前大多數院校機電專業、機制專業、模具專業甚至是汽車專業的專業基礎課程授課內容均一致，與專業形成“兩層皮”割裂的狀態，導致學生誤以為這些課程無用，學習興趣不濃。為此，此次整合應根據不同專業，選取不同的工程實例，組織相應的教學內容，做到學以致用。例如，針對汽車專業的學生，教師應選用汽車組件、零件作為實例講解；針對維修專業的學生，選用各種機床部件、零件作為實例，并以這些工程機械作為分析對象，講述工作原理，分析機構特點、進行設計等。授課內容為學生所熟悉，又關乎專業，容易引起學生興趣，激發學習熱情。
2.整合教學方法和手段，注重工程意識及實踐能力的培養
傳統教學中，機械設計基礎課程的教學不外乎老師講、學生聽，學生進行“滿堂灌”的被動式學習。學生除了熟記公式、原理，卷面上獲得一個高分外別無所獲。這也解釋了為什么在校拿高分的學生到企業進行獨立設計與開發時無從下手，不能很好地實現理實轉化。因此，整合課程內容的同時還必須對教學方法、教學手段進行整合改革。
傳統教學中以教師為主導，通常結合典型案例講解知識點，學生通過例題了解某個知識點，但無法獲知其在整個系統中的作用、與其他知識的鏈接等，以至于無法運用。由此我們將傳統的“知識傳授型”教學模式向“能力培養型”轉化。通過學生自身動手探究、驗證、獲得知識和技能，強調以學為主，注重學生在教學過程中的參與性和主動性，讓學生真正體會到學以致用，提高學生的職業素質和技能。
在具體實施中，以模塊、項目教學的方式展開教學。例如將典型的平面機構作為一個模塊來展開教學，可以選取牛頭刨床作為實例，學生通過自己動手拆裝，了解牛頭刨的基本結構、各機構各自的特點及相互的傳動關系，掌握帶傳動、齒輪傳動、曲柄導桿機構等常用平面機構的工作原理，對機構的應用形成感性認識，再由教師講授其中涉及的平面機構常見的理論知識，學生通過測繪、組裝、試運行，使得理論知識得以升華，最終起到指導實踐的作用。在這里課堂不再是常規的教室，而是設在了車間；學生也不再是規規矩矩地坐著聽，而是以動手探究、小組討論、總結的方式獲得知識；教師在此過程中起到組織、管理、協調和監督的作用，學生在整個教學過程中處于主體地位，提升了其主人翁意識，使其增進了對專業的理解，培養了他們的工程實踐意識。
在教學手段中，光憑粉筆、掛圖、模型等傳統教具進行演示的方法已無法滿足當前的教學需要。以多媒體網絡技術為主體的電化教學可以使抽象問題變得直觀，復雜問題變得簡單，動態問題變得可視，在提高教學效率的同時也提升了教學效果。例如兩齒輪的嚙合原理通過動畫模擬，直觀地將嚙合過程展示給學生，使其輕松理解教師的教學意圖。當前計算機輔助設計的發展也為該課程教學提供極大的便利，原先需要復雜計算、推導的內容，只要通過相應軟件對某種機構進行設計計算，便可輕松獲知，如齒輪傳動中的受力分析、機構間的相互干涉等。
三、課程整合中的相關問題
1.實踐環節的配套改革
本課程中的實踐教學除配合理論教學外，主要是培養學生觀察、測量、分析能力及對專業（職業）的忠誠度。因此在設立實踐項目時一方面需要考慮學校自身的硬件配套，另一方面需要緊密聯系市場，淘汰老舊過時、引進新技術、新發明，定期更新實踐教學內容，尤其是在配套的課程設計過程中，應結合技工院校學生自身學習特點，減少計算的難度和數量，突出應用軟件輔助設計，重點放在結構設計方面。
2.任課教師的素質培養
相比傳統教學，改革后的教學對于教師自身素質提出了更高要求，一方面要求教師自身具備工程實踐意識，有較強的動手能力去指導學生，另一方面要求教師知識更加系統化、全面性，具備熟練運用新技術的能力，如各計算機輔助設計軟件的應用、全媒體的制作使用等。
參考文獻：
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機械設計基礎課程設計范文4
【關鍵詞】 機械設計基礎 課程設計 質量
【中圖分類號】 G710 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）07（b）-0019-03
《機械設計基礎》課是高職高專院校機械類及機電類專業的一門主干專業基礎課，課程設計是《機械設計基礎》理論教學后進行的一個重要的實踐性教學環節，是高職學生在校期間第一次較全面的設計訓練，其目的是培養學生綜合應用機械零件及其它先修課程知識去分析和解決工程實際問題的能力，以進一步鞏固、深化、擴展本課程學到的理論知識；通過對通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計，使學生掌握機械設計的一般方法和一般步驟，培養學生獨立設計能力；使學生在計算、制圖、應用設計資料；熟悉有關國家標準、規范、使用經驗數據，進行經驗估算等方面接受全面的基本設計訓練；另一方面培養學生樹立正確的設計思想和嚴謹的工作作風.提高工程設計及創新的能力。與畢業設計一樣，課程設計是工科學生向實際工作過渡的必要的訓練手段，對學生將來工作中實踐操作能力和各項工作能力的培養有著非常重要的作用。
在目前高職高專教育大環境下，部分高等院校培養目標不再是培養研究型人才，而是培養應用型人才，以適應社會發展對人才的需求。而傳統的“以課程設計指導書為藍本、以教師的程序化指導貫穿始終”的模式已經難以實現這一培養目標，所以探索適應培養目標的教學模式有著重要的意義。
1 《機械設計基礎》課程設計的現狀及存在的主要問題
1.1 《機械設計基礎》課程設計的現狀
《機械設計基礎》課程設計通常有變速箱、差速器、齒輪傳動等課題，但目前，多數學?！稒C械設計基礎》課程設計仍采用具有一般用途的機械傳動裝置為設計對象，設計課題一般為專用傳動中的二級圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、單級圓錐齒輪減速器等，設計時間一般為兩個設計專用周，一般安排在學期末進行。設計內容包括：擬訂設計方案；選擇電動機類型；運動和動力參數的確定計算；主要傳動零件的設計；主要零件工作圖及減速器裝配圖的繪制；設計計算說明書的編寫。設計工作量一般為傳動運動簡圖一張；減速器裝配圖一張，零件圖兩張及計算說明書一份，最后進行設計答辯。在設計過程中，指導教師對學生進行指導和答疑，同時對學生進行階段性檢查、質疑，以作為整個設計成績的參考。指導過程中，指導教師一般只作方向性指導，旨在培養學生獨立的設計思維、獨立分析和解決工程問題的能力。通過設計，大多數學生都感到收獲很大。但在《機械設計基礎》課程設計中還存在一些應該引起重視和解決的問題。
1.2 《機械設計基礎》課程設計存在的主要問題
（1）學生對課程設計的重要性認識不足
在教學過程中，有一部分學生對課程設計的重要性認識不足，缺乏設計的感性經驗，缺乏積極性和主動性，也缺乏創新意識，對課程設計持應付態度，敷衍了事，加上設計安排時間緊的因素，為了完成任務東拼西湊，有的學生相互抄襲，甚至在網上下載等，嚴重影響了課程設計的質量。
（2）學生對先修課程的綜合應用能力較差
《機械設計基礎》課程設計是對機械制圖、互換性與公差、工程力學、金屬材料學等先修課程的基本知識、理論結合工程實際的綜合應用，也是對這些課程體系中的知識進行重新建構、綜合應用的過程。在教學實踐中發現學生整合知識的能力較差，比如不能很好地應用力學知識對在外荷載作用下的軸進行精確強度計算校核；在繪圖中不能正確應用機械制圖基本知識，按照國家制圖規范繪制圖形等等。
（3）學生缺乏工程實際經驗知識
高職學生普遍缺乏工程實際知識，對零部件的結構設計、精度選擇、工藝過程等方面的要求只能比照書本、資料進行模仿設計，很少結合工程實際綜合考慮進行設計，大多數學生的設計方案可以說純屬“紙上談兵”型，無工程實際意義。例如在確定減速器及零件的主要尺寸時，注重理論計算結果，不能綜合幾方面要求來最終確定。由于學生對減速器的制造、安裝、調整、維護的工藝過程缺乏實際的感性認識，致使對大量工藝問題缺乏認真考慮，或感到無從下手，不能把零件必須具備的良好工藝性要求貫穿于設計過程中。另外，學生對工廠現有的生產設備、加工手段缺乏認識，因此在設計中對零件的加工精度、裝配精度和技術要求的內容提不出合適的要求，制約了課程設計質量。
（4）指導教師角色定位存在問題
不少教師在課程設計指導過程中采用傳統的教學模式，缺乏創新，充當保姆角色，表面上看可能提高了設計質量，實際上不注重培養學生的創新思維和獨立工作能力，學生的能力沒有得到提高。有的教師管理不到位，缺乏過程監督，不注重階段性考核，只看重最后結果，這兩種現象都達不到課程設計的教學目的。
2 提高《機械設計基礎》課程設計質量的措施
為使課程設計真正達到培養學生的工程設計意識和創新設計能力，適合新形勢下對培養“應用型、技能型”人才提出的新要求，如何改進和提高《機械設計基礎》課程設計教學效果，針對學生在課程設計中存在的問題，我們主要采取了以下幾種措施。
2.1 充分認識課程設計的重要性，加強實踐性教學
在指導課程設計時，上好第一堂動員課，使學生充分認識到課程設計的重要性，其意義不僅僅是掌握機械設計的一般過程和熟悉設計程序，更重要的是對后續課程的學習有著很好的幫助，乃至對以后的就業及能否勝任工作崗位都有著十分重要的影響。在課程設計中應集中精力根據設計題目的要求、條件、數據，做好資料收集、分析資料，認真思考，深入研究，按照設計程序進行設計，培養優化設計思維和能力。
指導教師應把課程設計作為比課堂理論教學更為重要的教學任務，加強責任，認真對待，精心輔導。在指導學生時，要注意輔導方法的應用，應啟發、引導學生獨立思考和自我反省。開展小組討論，在討論中不同的設計思路、觀點、認識，得到互補和啟發。針對學生缺乏機械工程感性知識的問題，應加強實踐性教學環節，應充分利用多媒體、模型和實物講解；組織學生到工廠參觀、實習，讓學生有更多的機會觀察、了解、認識各類機器的構造、傳動關系及工藝流程，以增強、提高學生的工程實際經驗。指導教師應積極學習新知識、新技術、新材料的應用，積極參加工程實踐，豐富自己的工程經驗和工程知識，為學生創造增加感性知識的條件，以便更好地指導設計，提高課程設計質量。
2.2 理論教學與課程設計緊密結合
《機械設計基礎》課程設計是在課程理論和實驗教學完成后進行的一個實踐性教學環節，其設計題目所要求的內容涵蓋了課程中大部分內容。在教學中教師應該把理論教學與課程設計緊密結合起來，融合到課程理論教學中，課程設計指導教師應根據以往的指導經驗，把課程設計中易出現的問題作為例子講解；比如講到齒輪傳動時可以結合課程設計講解輪齒的受力分析、齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度計算?？梢园颜n程設計分為帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承和電機及箱體設計五個模塊，與教材相應練習題結合起來，作為課外練習布置給學生課后完成。這樣學生通過訓練，積極性得到提高。到進行課程設計時，課題中的理論計算部分已經經過了演練，提高了效率，減少了錯誤?？梢暂^順利地完成設計計算說明書的編寫，把較多的時間和精力用于結構設計和繪圖，提高了課程設計質量。
2.3 改革選題，提高課程設計效果
摒棄“多年一題”的現象，打破傳統的教學模式，在設計題目和內容上進行改革。（1）題目要體現教學目標：應根據《機械設計基礎》教學大綱要求，針對高職學生特點，設計題目應有較強的典型性和仿真性，選題原則一是要有綜合性，能涵蓋課程的主要內容；二是可以考慮簡單的整機設計；三是難度和工作量要適當，不至于產生畏懼心理而無從下手；四是要有一定的靈活性，有利于激發學生的興趣和創造性思維；五是題目要學生分工協作完成，有利于培養團隊精神。（2）題目要與先修課程銜接：選題要考慮與先修的機械制圖、金屬工藝學、機械制造基礎等課程的銜接。高職《機械設計基礎》不涉及復雜的機構、運動學、動力學方面的知識，主要側重通用零件和簡單機械傳動機構的結構、特點、應用范圍和維護等內容。設計題目不應有太復雜的機構，選以減速器為主體的傳動機械裝置較為適合高職學生，有利于培養學生結構設計、強度計算、精度設計等方面的能力。（3）題目要注重多樣性和挑戰性。在實際工作中，我們圍繞結構工藝性，按不同的傳動方案、原始數據、不同的減速器類型布置課題，使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平與能力相適應，使設計具有創新性和針對性。
2.4 改革傳統的指導形式
現代教育強調以學生為主體，以教師為主導。作為指導教師，一是要改進指導方式，采用分段、個別與集體相結合的動態指導方式。設計前把任務、難點、需要注意的事項交代清楚，要注意針對學識和能力差異，因材施教，做好個別輔導，對缺乏獨立思考能力的學生應多采用“啟發式”教學法，對積極思考的學生可以采用“討論法”多鼓勵和肯定，一起討論啟發其思維作最優選擇設計，然后提出修改意見或建議，對能力較差的學生應耐心輔導、詳細講解，善于發現其優點，及時表揚，幫助其樹立信心和養成良好的學習習慣；中期針對易出現的共性問題、錯誤，集體指導，后期加強檢查與糾正。二是要樹立正確的指導理念，教師要引導學生變模仿型設計為思考型設計，變逐步講解為必要提示，變提供詳細資料為列出參考書目，鼓勵學生積極主動去查手冊、找資料，培養他們對各種信息的收集、分析、歸納、整理能力。充分發揚民主，調動學生思維，教師不過早下結論。比如在確定方案階段，可以增加方案論證，首先由小組學生提出設計方案并闡述其優劣性，然后由學生和教師對方案提出質疑，教師進行總結，給出指導性意見，促進學生主動思考，開闊了學生視野，也培養了學生對知識的應用能力和創新意識。三是要引導學生樹立正確的設計思想，設計是一個反復推敲、反復修正、不斷創新的過程，要樹立嚴謹的工作作風和堅韌不拔、克服困難的意志。
2.5 加強計算機的應用能力
隨著計算機繪圖的普及，以及用人單位對高職畢業生職業技能的要求，教學中應注重培養學生的計算機應用能力。對于課程設計中的圖紙，可要求學生用計算機繪制并打印。針對以前學生計算機繪圖能力普遍較差的狀況，在學生上《機械制圖》課時，我們要求教師適當加強CAD模塊的教學和訓練。這樣，學生在進行課程設計時既可以把主要精力放在結構設計上，計算機繪圖能力又得到了提高，圖紙干凈整潔，有效地提高了課程設計質量。
2.6 嚴格控制設計進度
嚴格控制課程設計進度是提高課程設計教學質量的一項重要措施。學生花費二至三周的時間做課程設計，只有掌握好設計進度，有計劃、有步驟地進行才能保質、保量、按時完成?！稒C械設計基礎》課程設計是一項較復雜的工作，不僅計算、繪圖工作量大，還要綜合應用先修課程相關知識，查閱有關資料和手冊，若設計進度快了，就會出現不求甚解的問題，缺乏深入細致的工作，其結果可能是解決了問題的表象，只知其一，不知其二，對機械設計的客觀規律、設計思想缺乏認識，達不到教學預期目的。有的學生一開始并不著急，總認為時間充裕，就會出現前松后緊，當感到時間緊了，就加班加點突擊設計，不僅難以按時完成設計任務，質量也無法保證。課程設計的進度計劃應由指導教師提出，與設計任務書一同發給學生，進度計劃應明確設計過程中各階段所用時間和完成日期，要求學生基本上按進度計劃進行。為保證學生能按計劃進行，教師應加強過程指導，嚴格把關，及時檢查督促進度和質量，每檢查一次，教師都在設計材料上簽字，并做好相應記錄。
2.7 重視總結、答辯
學生完成設計任務后，要引導學生進行總結。學會總結有助于學生進一步熟悉和掌握設計方法和設計程序，剖析方案優劣，自己在設計中的得失，找出設計中應注意的問題，用以指導自己以后的學習和工作。總結應先由學生進行，教師點評，肯定成績，指出不足。按照大綱要求，應進行答辯。實踐證明答辯是學生升華專業知識、提高口頭表達能力和心理素質的有效手段，是教師檢查設計質量、全面分析與評估設計思維的必要環節，可以督促學生及時復習和總結知識，搞懂設計中的各個問題。每個學生答辯時間一般在10—15分鐘，先由學生自我陳述，闡述設計方案的優缺點、主要流程、總結與體會等，隨后由教師和學生自由提問，評定答辯成績。通過答辯這一環節，學生的設計能力、綜合應用能力，應變表達能力都有一個質的飛躍。
2.8 改革成績評定模式
考核方式在很大程度上左右著學生的學習態度和學習方式，在實踐中，教師應該探索出一套既可以激勵學生，又能科學考核的成績評定辦法。
加強對設計全過程的考核，以圖紙、計算說明書、答辯成績為主，加強對出勤率、工作態度、進度等環節的過程考核，以及創新意識、獨立工作能力等可以在成績考核中有所體現，進一步培養學生的工程素養。制定科學合理的評分標準，形成良好的考核機制，有利于提高課程設計質量。
3 結論
高職教育強調培養“應用型、技能型”人才，《機械設計基礎》課程設計是高職生第一次“應用型”的實踐訓練，實踐表明，以上做法，充分調動了學生的學習熱情，課程設計的整體質量有了明顯提高，對后續專業課程的學習、畢業設計及學生將來從事工程技術工作奠定了堅實的基礎。
參考文獻
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機械設計基礎課程設計范文5
1.課程整合是技工教育發展的需要
技工教育具有明確的導向性，即以學生就業為導向，以培養高技能人才為目標。它強調以能力為本位，重視學生實踐動手能力的培養。現有大部分機械設計基礎教材過于強調學科體系的完整性，注重學生設計、計算能力的培養，不符合當前技工院校學生整體素質偏低的基本學情；同時與工程力學的銜接不夠好，一般院校兩課獨立設課，分開教學，不能很好地實現知識的融合，需要教師不斷重復講解，擠占了大量的課時。同時因為內容枯燥復雜，導致學生喪失學習興趣，教學效果不佳。所以，將此等專業基礎課進行合理的整合，是技工教育發展的必然趨勢。
2.課程整合是行業發展的需要
隨著現代工業的不斷發展，機械設計中模塊化趨勢日益顯現，標準件應用愈加廣泛，使得技工院校機械設計基礎的教學重點由設計向合理選用轉變。同時，計算機輔助設計技術不斷發展，進一步提升了機械設計項目的效率和質量，廣泛為企業（行業）所采納。為此，技工院校機械設計基礎應適時進行課程整合，推陳出新，減少教育的滯后性，以期培育成果能被企業所接納。
二、課程整合中的關鍵問題及對策
1.整合課程內容，建立更加科學合理的課程體系
“整合”不是簡單的合并，而是通過某些方式彼此銜接，實現資源共享和協同工作，形成一個有價值有效率的整理?？梢娨笳虾蟮臋C械設計基礎課程內容上更符合技工院校的整體學情，更貼近現代生產實際。具體做法有如下幾方面。其一，選取內容上推陳出新，去除傳統教材中現實生活中已淘汰的或不適用的內容，增加新技術、新方法。如去除傳統老舊過時的機械分析與設計內容，增加計算機輔助設計和運動分析。其二，針對技工院校學生自身學習特點，壓縮傳統和敘述性內容，減少理論性較強內容的公式推導、理論計算，突出應用性和實用性，不過分強調知識的系統性和完整性。如弱化材料力學中強度、剛度等的計算，將一些專業理論知識有機地融入到實驗、實踐環節中，真正做到因材施教，為學生減負。其三，內容整合，將機械設計基礎與工程力學課程中的知識點揉為一個整體，進行集中串講，如齒輪傳動的受力分析、軸的強度計算等內容，利于學生理解和掌握。其四，突出專業特色，目前大多數院校機電專業、機制專業、模具專業甚至是汽車專業的專業基礎課程授課內容均一致，與專業形成“兩層皮”割裂的狀態，導致學生誤以為這些課程無用，學習興趣不濃。為此，此次整合應根據不同專業，選取不同的工程實例，組織相應的教學內容，做到學以致用。例如，針對汽車專業的學生，教師應選用汽車組件、零件作為實例講解；針對維修專業的學生，選用各種機床部件、零件作為實例，并以這些工程機械作為分析對象，講述工作原理，分析機構特點、進行設計等。授課內容為學生所熟悉，又關乎專業，容易引起學生興趣，激發學習熱情。
2.整合教學方法和手段，注重工程意識及實踐能力的培養
傳統教學中，機械設計基礎課程的教學不外乎老師講、學生聽，學生進行“滿堂灌”的被動式學習。學生除了熟記公式、原理，卷面上獲得一個高分外別無所獲。這也解釋了為什么在校拿高分的學生到企業進行獨立設計與開發時無從下手，不能很好地實現理實轉化。因此，整合課程內容的同時還必須對教學方法、教學手段進行整合改革。傳統教學中以教師為主導，通常結合典型案例講解知識點，學生通過例題了解某個知識點，但無法獲知其在整個系統中的作用、與其他知識的鏈接等，以至于無法運用。由此我們將傳統的“知識傳授型”教學模式向“能力培養型”轉化。通過學生自身動手探究、驗證、獲得知識和技能，強調以學為主，注重學生在教學過程中的參與性和主動性，讓學生真正體會到學以致用，提高學生的職業素質和技能。在具體實施中，以模塊、項目教學的方式展開教學。例如將典型的平面機構作為一個模塊來展開教學，可以選取牛頭刨床作為實例，學生通過自己動手拆裝，了解牛頭刨的基本結構、各機構各自的特點及相互的傳動關系，掌握帶傳動、齒輪傳動、曲柄導桿機構等常用平面機構的工作原理，對機構的應用形成感性認識，再由教師講授其中涉及的平面機構常見的理論知識，學生通過測繪、組裝、試運行，使得理論知識得以升華，最終起到指導實踐的作用。在這里課堂不再是常規的教室，而是設在了車間；學生也不再是規規矩矩地坐著聽，而是以動手探究、小組討論、總結的方式獲得知識；教師在此過程中起到組織、管理、協調和監督的作用，學生在整個教學過程中處于主體地位，提升了其主人翁意識，使其增進了對專業的理解，培養了他們的工程實踐意識。在教學手段中，光憑粉筆、掛圖、模型等傳統教具進行演示的方法已無法滿足當前的教學需要。以多媒體網絡技術為主體的電化教學可以使抽象問題變得直觀，復雜問題變得簡單，動態問題變得可視，在提高教學效率的同時也提升了教學效果。例如兩齒輪的嚙合原理通過動畫模擬，直觀地將嚙合過程展示給學生，使其輕松理解教師的教學意圖。當前計算機輔助設計的發展也為該課程教學提供極大的便利，原先需要復雜計算、推導的內容，只要通過相應軟件對某種機構進行設計計算，便可輕松獲知，如齒輪傳動中的受力分析、機構間的相互干涉等。
三、課程整合中的相關問題
1.實踐環節的配套改革
本課程中的實踐教學除配合理論教學外，主要是培養學生觀察、測量、分析能力及對專業（職業）的忠誠度。因此在設立實踐項目時一方面需要考慮學校自身的硬件配套，另一方面需要緊密聯系市場，淘汰老舊過時、引進新技術、新發明，定期更新實踐教學內容，尤其是在配套的課程設計過程中，應結合技工院校學生自身學習特點，減少計算的難度和數量，突出應用軟件輔助設計，重點放在結構設計方面。
2.任課教師的素質培養
機械設計基礎課程設計范文6
關鍵詞： 機械設計基礎；分層教學；創新設計
中圖分類號： G712 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-8153（2017）02-0093-04
一、引言
機械設計基礎是高職機械大類專業中的一門重要的專業基礎課程[1]。原教學計劃規定，同一個專業（甚至幾個相近專業）使用同一本教材，執行同一個課程標準。教學檢查發現，該門課程考試卷面成績及格率不足一半，許多學生反映課程“內容枯燥”、“聽不懂”。該門課程要求“懂得常見機構的工作原理；能根據工作要求設計簡單機構；具有一定的創新設計能力?！边@三個方面的難度呈遞進關系，為了提高課程考核及格率，將卷面三個方面的權重由4：5：1，調整為4：6：0，或5：5：0，以期降低難度，但及格率仍然不高。分析原因，主要是由于高職生源差異性太大，有普高生，也有中職生。其中，普高生入學成績最高接近普通本科分數線，而最低只有150分（總分750分），學生的學習基礎參差不齊。許多學生數學基礎（包括計算能力）很差，而機械設計需要弄懂大量的力學公式，熟悉繁雜的運算過程。這對那些數學基礎很差的學生來說，是有相當難度的，很多學生因此望而生畏。為了照顧基礎差的學生，教師只好簡化課程內容，只講原理部分，不講設計部分。但又有學生反映，學了該課程后連簡單的機構也不設計，沒有任何收獲，使主講老師左右為難。為解決課程枯燥的問題，湖北職業技術學院曾于2009年試行項目制教學和任務驅動模式教學，試圖調動學生自主學習的積極性和主動性，但由于每個學生的學習意愿不同[2]，結果只有少數學生能跟上課堂教學節奏，大部分學生只能照抄作業。導致一部分學生學不好，大部分學生不愿學的尷尬局面。長期教學實踐要求我們尋找一種因材施教，滿足學生差異化需求的課程分層教學方案。
二、課程分層方案探索
1.人才培養目標的層次性分析
教育部職業教育與成人教育司2012年的《高等職業學校專業教學標準（試行）》中，將高職機械制造與自動化專業的人才培養目標規定為“面向制造業生產一線，培養德、智、體、美、勞全面發展，具有良好的職業道德和創新精神，掌握現代制造及自動控制的理論知識、應用技術和操作技能，從事機械零部件制造與裝配、機電設備安裝與調試，以及維修、自動控制技術應用的高端技能型專門人才”[3]。 從中可以看出，該專業人才培養目標是有層次性的。第一個層次是技能崗位，如零部件的加工與裝配；第二個層次是一般技術崗位，如設備安裝、調試、維修；第三個層次是技術管理類崗位，如自動控制技術應用推廣、設備管理等。從高職機械制造與自動化專業學生畢業3年后的就業情況看，近六成的學生從事的是第一個層次的崗位，從事技術崗位和技術管理崗位的學生約占三成（還有一部分學生從事非專業的工作）。畢業工作5年后，從事技術和管理工作的學生比例有所上升。課程是為人才培養目標服務的，課程目標要支撐人才培養目標。既然人才培養目標和學生實際就業崗位具有明顯的層次性，那么支撐人才培養目標的課程目標也可以具有層次性。學生的學習基礎及其自身的學習意愿具有明顯的差異性，因而課程分層教學的探索十分必要和緊迫。從2012年開始，湖北職業技術學院在機械制造與自動化專業中開始試行機械設計基礎分層教學的實踐探索。
2. 課程分層的思路
課程分層不能棄人才培養目標于不顧，不能為了遷就學生學習基礎及其接受能力而想當然地確定層級標準。應該從人才培養目標出發，針對不同層次的職業崗位的要求確定[4]。也就是說，專業課程分層探索應該以專業人才培養目標為導向，而不應以教師或學生的主觀意愿為導向。對于高職機械制造與自動化專業來說，技能崗位主要進行零件加工、部件裝配和機械日常維護工作，并不涉及復雜的設計計算。學生只要能夠讀懂零件圖、裝配圖，弄懂機械工作原理就能勝任技能崗位的工作。因而課程教學內容主要包括常見機構的結構和工作原理。而一般技術崗位，則包括簡單工裝設計、設備安裝、調試和機械維修工作。因而僅僅懂得常見機構的結構、原理還不夠，還要能進行常見機構的運動設計、結構設計和工作能力設計。對于技術管理崗位，則還要求具有一定的創新設計能力。針對職業崗位及其工作內容的不同，相應地確定不同的課程內容，并據此確定課程的層級，如表1所示。
3.課程分層教學的實施
課程分層教學能否取得實效，教學的組織實施至關重要。由于機械大類專業中均開設了《機械設計基礎》課程，這些專業對該課程的要求比較接近。為了使分層教學后的學生人數達到建制班要求，合理降低教學成本，湖北職業技術學院打破專業限制，允許機械制造與自動化、模具設計與制造、數控技術、機電一體化技術四個專業的學生自主選擇該課程的層級進行學習。三個層級的課程安排見表2。
由表2可以看出，三個層級標準要求的理論和實踐教學環節均有明顯的不同。高層級的教學內容包含低層級的教學內容。對于機械設計基礎C級標準而言，因僅要求學生掌握各種常見機構的工作原理，并進而掌握完整機器的工作原理，所以舍棄掉那些繁復的計算內容，教學中更多地引用實際機械作為案例，采用動畫、視頻等直觀教學方法，引導學生分析機構的工作原理。實踐教學環節也主要是工廠參觀、機構陳列室參觀和動手拆裝機械。實踐證明，大量采用直觀的、看得見、摸得著的實物或影像資料進行教學是一種十分有效的教學方法，特別是對那些基礎比較差的學生來說更是如此。對于B級標準而言，則要求掌握簡單機構的設計計算，因而不可避免地涉及到靜力學知識、結構設計和工作能力計算等內容。實踐教學環節中增加了56學時的課程設計內容，以期通過設計一套傳動系統將課程中所涉及的主要知識點貫穿起來，達到學以致用的目的[5]。對于A級標準而言，選擇這一級的一般是拔尖學生，人數較少，所以不獨立編班，要求學生在學習B級課程的基礎上，同時參加第二課堂活動。湖北職業技術學院在開展機械創新設計第二課堂活動中積累了較為豐富的經驗。小組活動選題一般直接采用當年或下一年全國大學生機械創新設計比賽的題目，把課程分層教學與參加全國機械創新設計大賽結合起來，增加課程吸引力。教學中大量采用最新的實際開發項目作為案例，以拓展學生視野，開發學生潛能，提高學生創新設計能力。
4.課程考核
湖北職業技術學院實行學分制，并規定只要修完必修課的最低層級，對于專業學分不足部分可以通過素質學分補足，實現專業學分與素質學分有條件互通。這樣做，既保證了專業最低要求，又可滿足學生個性化需求，順應高職院?！半p創”教育的新形勢。機械設計基礎C級6學分，B級和A級均8學分，學生在A級課程中通過機械創新設計活動取得國家專利、比賽獲獎，經教務部門認定后，可以另外給予素質學分。如果學生選擇C級課程導致專業總學分不足，可以根據自己興趣參加文學鑒賞、市場營銷、演講與口才等選修課程或跨專業課程的學習，取得更高的素質學分補足。因此，機械設計基礎的課程考核筆試環節只需兩種試卷――C類卷和B類卷。
三、課程分層教學的效果
機械設計基礎課程實行分層教學試點后，約有60%的學生選擇C級課程，30%的學生選擇B級課，選擇A級課的學生占10%左右。由于學生根據自己的學習基礎自主選擇相應的層級，教師在組織教學時更有針對性，達到了因材施教的目的，學生學習興趣大大提高。近三年，該課程卷面成績平均及格率由此前不足一半增加到85.4%（不含補考）。學生對課程“非常滿意”和“滿意”的比例由此前12.1%、60.3%分別增加到30.4%和56.2%。學校安排專門老師負責指導機械創新設計第二課堂活動，使機械創新設計活動常態化開展。在第四屆、第五屆、第六屆全國大學生機械創新設計大賽中，湖北職業技術學院學生代表隊與本科院校大學生同臺獻技，取得兩個全國一等獎，兩個全國二等獎的優異成績。
四、結語
為適應高職機械制造與自動化專業生源的多樣化、學生學習基礎及其自身學習意愿的差異性，以專業人才培養目標為導向，把機械設計基礎課程分為三個層級，實行分層教學，因材施教，滿足學生的不同需求。課堂教學效果明顯改善，人才培養質量顯著提高，滿足了社會對機械制造與自動化專業不同層次人才的需求。
[參考文獻]
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