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機械工程課程設計范文1
針對當前《機械原理》課程設計的教學現狀，分析其不足，并基于OBE工程教育理念，對《機械原理》課程設計的教學模式改革進行了探討并付諸實踐?！稒C械原理》課程設計是機械類各專業學生在學習《機械原理》課程后進行的一個重要的實踐性教學環節，其模式的改革為適應新形勢下對機械類學生機構選型、機械系統運動方案設計和創新設計能力的培養提供了良好的平臺和借鑒，具有重要意義。
關鍵詞：
OBE；工程教育；《機械原理》課程設計
為了推進工程教育改革，促進中國工程教育的國際互認，培養與國際接軌的中國工程師，由專門的職業或行業協會（聯合會）、專業學會針對高等教育機構開設了工程類專業實施專門性認證，工程教育認證強調工科專業人才培養質量達到行業提出的基本質量標準要求，是一種合格性評價[1，2]。工程教育專業認證強調的三個核心理念：產出導向（Outcomebasededu-cation，簡稱OBE）、學生為中心、持續改進，這些理念代表了工程教育改革的方向，是一種先進的教育理念[3]。我國若要成為《華盛頓協議》正式簽約組織，就必須基于OBE理念，深化我國的工程教育改革和工程教育認證體制?！稒C械原理》是機械類專業必修的一門重要的技術基礎課，它是研究機械的工作原理、構成原理、設計原理與方法的一門學科，而《機械原理》課程設計是緊隨《機械原理》課程之后的實踐性教學環節，是《機械原理》課程的延伸[4]?；贠BE工程教育認證的12條畢業能力要求及課程規劃，《機械原理》課程設計需培養的主要能力包括：1）掌握工程基礎理論知識并能將其應用于工程問題（畢業要求1）；2）具有分析和解釋數據，得到合理、有效結論的能力（畢業要求2）；3）具有綜合運用機械設計理論和技術手段設計復雜機械系統、部件和過程的能力（畢業要求3）。本文基于OBE工程教育理念對《機械原理》課程設計課程能力的上述四條要求，結合近年實踐經驗，闡述我?！稒C械原理》課程設計改革模式，并為其《機械原理》課程設計改革提供參考。
一、機械傳動系統設計能力
《機械原理》內容包括兩部分，其一是對現有機構的學習，包括構型分析、運動學和動力學的學習；其二是針對具體任務，利用所學機構學知識，設計傳動方案。前者稱為分析，后者稱為型綜合，《機械原理》學習的最終目的，就是要達到型綜合的高度，《機械原理》課程設計正是鍛煉綜合能力的實踐教學。遺憾的是，傳統的《機械原理》課程設計，體現不出OBE所要求的設計系統的能力，復雜機械系統更無從談起，因此，改革勢在必行。基于OBE教學理念的課程設計改革使設計題目多樣化，調動學生設計的積極性而不限制其思維，并且課程設計只提出最終要求而不限制方法，為了讓學生在規定的時間內獨立完成設計任務，題目不宜太深太復雜，其原則為：題目具有綜合性，以運動方案設計為主；題目要覆蓋《機械原理》課程的主要內容；題目應結合生產實際，是學生在日常生活、生產實踐中所熟悉的；題目的設計結果應包括兩到三種基本機構，也允許選用其他常用機構或組合機構；題目要有一定的靈活性和創新性，有利于發揮學生的創造力。在設計題目確定后，需對已選題目提出三種運動方案，并經反復論證，確定一種最佳運動方案進行設計和分析。這種自由選題的模式可大大提高同學的興趣。設計方案由學生獨立提出，經獨立地分析、比較后確定最佳方案，以發揮其主觀性、創造力，使學生受到一次真實的設計訓練，進而提升其機械傳動系統設計能力。此外，改革后的課程設計，學生們可以自由組合，每個小組自由選擇設計題目，小組成員分工協作，共同完成設計任務。從選題、論證、設計到最后提交設計成果，共同討論、研究，各自發揮自己的長處，不僅培養了創新意識和創新能力，也使他們體會到團隊合作的作用。這也符合OBE培養大綱中工程畢業生個人能力和人際團隊能力培養的要求。
二、工程基礎理論知識應用能力
傳統的《機械原理》課程設計中，方案確定之后，其相關運動參數也隨之給定，每個學生需要做的就是繪制機構運動簡圖，利用圖解法和解析法對所選機構的位移、速度、加速度及力進行分析，并繪制機構運動線圖和作誤差分析，最后編寫課程設計說明書。從本質上來說，這樣的設計僅能算一次作業，效果并不理想。盡管學生都能按部就班地完成設計任務，但卻調動不了學生的設計興趣，對工程基礎理論知識的應用缺乏深刻理解，談不上對學生的畢業能力的培養?；贠BE教學理念的課程設計改革使設計題目多樣化，只提出最終要求而不限制方法，學生可以充分地利用所學的理論知識去解決實際的問題。考慮到《機械原理》課程設計時間較短，教師在《機械原理》課程教學中，需提前做出安排，如現代工具的使用、軟件的學習、各種方法的比較、綜合性作業安排等。任務的不確定性導致解決方法的多樣性。學生需要根據所選擇任務，基于所學的機構學知識，甚至查閱相關文獻去設計解決方案，當多個設計方案確定后，需要比較各方案的優缺點，必然會深入了解每個所設計的傳動方案，最終方案確定后，需對其進行結構、運動學和動力學分析，因有了方案設計的深刻理解，設計的目的已非常清楚，在相應分析時，對方法的選擇和掌握自然水到渠成，加深了對所學理論知識的認識，明確了理論知識的實際應用，從而不至感覺學無所用。
三、分析和解釋數據能力
在我國的工程教育認證中，第二條畢業要求學生能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達并通過文獻研究分析復雜工程問題，以獲得有效結論[5]。傳統課程設計整個傳動方案為教師所指定，分析方法固定，無需學生深入了解，只需按部就班完成畫圖和分析即可，可見，傳統課程設計在第二條畢業能力要求上基本沒起到培養作用。改革后的課程設計，從設計任務到設計方案的確定，均需要學生根據具體情況進行分析，然后根據所學知識，自己設計傳動方案，并需要通過多方案的比較而得出可行方案。在方案確定后，詳細設計傳動系統時，需要根據實際任務確定各參數，最后對機構進行分析，并對數據進行誤差分析。為了更真實地讓學生理解數據的意義和正確性，要求學生對所設計的傳動方案進行全部或者部分的搭接實驗，通過搭接實物并測量參數，再與理論分析數據進行對比，找出誤差存在原因，從而得出相應結論。
四、考核方式的改進
評估學習產出是OBE教育模式中十分重要的環節，如何合理地對各項能力進行客觀評價，對課程的改革及持續改進有非常重要的作用，與課程設計所培養能力相對應，《機械原理》課程設計成績分為四部分：選題成績、平時成績、設計成績及答辯成績。各部分成績分值及考核依據如下。選題成績占總成績的30%。主要考查設計機械傳動系統方案能力。每個團隊均需通過PPT形式，結合參考文獻查閱或調研情況，對自己團隊的設計任務進行說明，根據所定任務設計兩到三種機械傳動方案，每個方案中必須包含兩至三種典型傳動機構，并且必須包含四桿以上連桿機構。根據傳動方案是否合理、考慮是否周全、有無創新點、是否實用進行綜合考核。平時成績占總成績的10%，主要依據設計階段的出勤情況和態度評定，這是設計正常進行的基本保證，也是初步對畢業要求9中個人與團隊能力的培養。設計成績占總成績的40%，主要評估工程基礎理論知識應用能力與分析和解釋數據能力，根據所選擇分析方法、數據分析的正確性、模型建立、運動仿真、簡圖繪制等進行評價。答辯成績占總成績的20%，各組將集中設計階段的工作及成果以PPT形式作匯報，主要介紹組員分工及完成情況，組員自評分，搭接視頻等，并回答提問，據此評判答辯成績。通過此類考核方式，對畢業生的能力9（個人與團隊）和10（溝通，包括撰寫報告和陳述發言、清晰表達或回應指令）也起到初步培養的效果。此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式對教師的教學投入提出很高要求。例如：教師需要投入較多的精力和心血研究繁瑣的教學目標分解和教學方法選擇，要求其自身具有扎實的專業理論知識、較廣博的基礎知識面、較強的動手能力及計算機應用能力。對設計中可能出現的各種方案及其特點要有充分認識，能夠正確引導學生，使他們經過認真思考和分析比較后，可以選擇一個適當的方案。這樣才能適應當前實踐教學改革和發展的需要，從而有效引導學生積極思考，培養他們的創新能力。
五、結束語
經過近兩年的實踐，發現根據OBE教學理念改革后的《機械原理》課程設計，為學生機械傳動系統設計能力、工程基礎理論知識應用能力、分析問題和解決問題的能力以及團隊合作和工程實踐能力的鍛煉和提高提供了很好的平臺，并確實取得了較好的效果。然而，OBE工程教學模式是一個系統的工程，無論是在設計內容，還是在設計方法和評估方式上，還有很多需要完善之處，需要進一步的改革和探索，持續改進，以更好地培養學生相應的畢業能力，實現培養與國際接軌的中國工程師的目標。
作者：曾達幸 李飛 侯雨雷 宜亞麗 鄭立娟 張芳芳 單位：燕山大學機械工程學院
參考文獻：
[1]中國工程教育專業認證委員會.工程教育認證一點通[M].北京：教育科學出版社，2015.
[2]余天佐，劉少雪.從外部評估轉向自我改進—美國工程教育專業認證標準EC2000的變革及啟示[J].高等工程教育研究，2014，（6）：28-34.
[3]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式———汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
機械工程課程設計范文2
關鍵詞：工程教育認證；專業課程建設；能力產出
培養具有影響力的國際工程界認可的工程師是我國工程教育改革與發展的方向。中國工程教育認證制定的標準與國際標準緊密對接，對工科畢業生所應具備的能力提出了具體要求?，F階段專業課程教育教學模式、教學方法及教學效果評價存在局限性。隨著社會對工科畢業生能力要求的提高，建設和完善專業課程教學勢在必行。北京聯合大學（以下簡稱“我校”）機械工程專業是國家級特色專業，一直秉承將提高學生能力產出為教育目標的理念。該專業以工程教育認證標準為導向，突出專業特色和優勢，開展了規范化專業課程建設的教育教學工作。
1.專業課程教育教學存在的問題
目前專業課程教育存在以下幾個方面的問題：①課程教學與能力產出脫節，學習知識點和知識點應用不匹配。部分學生的學習成績很優異，但在專業實驗實踐環節中表現出了動手能力、獨立思考能力、團隊協作能力以及創新能力等方面的欠缺。對于工程教育來講，專業知識點學習一定要與知識點應用或者能力產出相互對應。②專業課程教學中往往出現學生學習目的性不強或學習意愿不強的現象，主要是因為學生沒有建立起專業基礎知識和知識應用之間的聯系。③學習效果考核方法過于籠統，用期末考試試卷成績來評價已經不具備科學性。④模具式復制畢業生的教育教學，無法真正實現以學生為中心，以學生興趣為導向的目標，不能充分發掘學生的潛力。
2.專業課程建設思路
針對專業課程教育教學存在的以上幾個方面的問題，依據工程教育認證標準，我校明確了專業課程建設的一般思路。以提高學生的能力產出為目標，強化師資隊伍教學理念，改革教學模式、教學方法及考核評價方法，培養具有綜合能力和工程師素養的應用型人才。
（1）在師資團隊建設過程中，通過教學研討、對外交流學習，最終達成以提高學生能力產出為導向的教育理念共識。教師在開展教學工作過程之前，將每次教學內容的知識點進行細化分解，并明確各知識點所對應的能力產出目標。
（2）以一個典型項目來貫穿課程教學，甚至銜接課程教學與實踐教學。讓學生明確學習的目的性，提高學習興趣。以單片機原理及接口技術課程為例，該課程選用單片機的LED燈控制項目，圍繞項目去學習單片機的工作原理、結構、接口方式、程序編程等，并讓學生完成自己的設計方案。然后在下次單片機課程設計實踐課上，要求學生完成實際的電路連接、軟硬件調試等， 最終完成設計作品。
（3）根據專業課程特點設置階段性考核方法。以PLC工業自動化課程為例，結合課程講授各種PLC元器件模塊，采用仿真軟件實現器件的功能化連接及對動作工程進行學習考核。有利于學生基礎學習的強化和學生學習效果的提高。
（4）在專業課堂學習和實踐課程學習基礎上，指導學生參加不同級別相關專業科技競賽，體現以學生興趣為主導，挖掘學生潛力，分層次分類培養。我校機械工程專業學生積極參加全國大學生西門子大賽、智能車競賽、挑戰杯等競賽，并取得了優異成績。
以工程教育認證標準為導向，突出專業特色和優勢，開展規范化專業課程建設的教育教學工作。通過學習研討和實踐，探索出機械工程專業課程建設的一般思路和方法。以學生的能力產出為教育教學目標；強調專業基礎知識學習，將教學內容的知識點細化，使知識點與產出能力對應；以項目貫穿課程教學，并通過項目緊密銜接課程教學與實踐實驗教學；強化階段性成果考核，多方面能力考核；通過各級別專業競賽促進分層次教學和興趣教學。北京聯合大學以單片機原理及接口技術、液壓與流體傳動和PLC工業自動化三門專業課程為試點，根據本文論述的一般思路，結合各專業課程自身特點，完成了專業課程建設，經過兩年的教學實踐表明，學生的綜合能力得到了顯著提升。
參考文獻：
機械工程課程設計范文3
關鍵詞：工程教育認證；機械設計基礎；輪機工程；工程案例；項目化教學
0前言
《機械設計基礎》課程是我國高等院校機械類和近機械類工科專業開設的基礎必修課程之一，也是浙江海洋大學輪機工程專業開設的一門重要專業基礎課，本課程注重多學科基礎理論和實踐知識的綜合運用[1][2]。近年來，國家對輪機工程專業人才培養提出了更高的要求[3]。而傳統的“機械設計基礎”課程的教學方式存在機械式灌輸，課堂氣氛沉悶，學生活躍性低，教學效果差等問題[4]。導致原有的教學模式已經無法滿足現在國家和社會對輪機工程畢業生的需求。為了適應全球化的時代需要，培養工程技術人才的高等工程教育的學制與質量必須進行多方互認，即開展工程教育認證[5]。工程教育認證作為國際上公認的工程教育質量保證制度，是實現我國高等工程教育和工程師資格與國際互認的關鍵基礎[6]。本文則基于工程教育認證的基本理念，通過修訂教學大綱，增配教學資源，改進理論與實踐教學方法，完善考核方式，建立閉環教學反饋系統等措施，完成了對《機械設計基礎》課程的教學改革探索?？蔀橄嘟墓こ填悓I工程教育認證提供一定的經驗，促進我國高級應用型工程人才的培養。
1工程教育認證背景下《機械設計基礎》課程教學要求和目標
《機械設計基礎課程》是連接輪機工程基礎課和專業課之間的橋梁，涵蓋多學科理論、知識點散而雜、理論性強，要求理論與實踐的綜合運用。工程教育認證對本課程的理論和實驗教學都提出了新的更高的要求[7]。理論教學應一改傳統的滿堂灌、機械式教學，運用靈活、新穎的方式，理論教學的內容包括：一是“機構的組成和機械設計概論”等機構和機械設計的共性基礎知識；二是連桿、凸輪、輪系等“常用機構”的工作原理、應用和運動設計方法；三是帶傳動、鏈傳動、齒輪和蝸桿傳動等“機械傳動”的工作原理、標準規范和設計計算方法；四是軸承、軸、聯軸器、離合器和制動器等“軸系零部件”的工作原理、組合設計和選用計算方法；五是常用機械靜聯接和彈性聯接的工作原理、標準規范和計算方法[8]。實驗教學應改變以往單一性驗證實驗的機械套路，在實驗的安排上，將原本的單一知識點驗證性實驗改為三級階梯式實驗教學。分別為要求學生掌握實驗基本方法的第一級基礎實驗；強化學生動手操作能力和解決工程實際問題，融入項目化教學并要求理論與實踐結合的第二級核心實驗；要求學生獨立設計并完成的第三級突破創新型實驗，通過三級實驗教學的遞進式培養，逐步實現機械設計基礎實驗由理論知識點到工程運用實踐的過渡[9]。該課程的教學目標是讓學生掌握對機械結構原理的認知，培養學生良好的操作動手能力、靈活的創新思維以及分析、解決實際工程問題的能力。為培養出能夠從事輪機系統的設計、制造、監修與監造、設備維護和管理等工作的綜合性應用型工程技術人才打下良好的專業基礎[10]。
2《機械設計基礎》課程存在的問題
2.1大綱制定不合理
原本的教學大綱對課堂理論教學和實驗、實踐教學的課程量規劃不合理。理論教學時長占比過大，達到了90%，導致實驗和實踐教學的學時被大量擠壓。《機械設計基礎》這門課程的目標是讓學生在熟練地掌握常用機構和零件知識的同時，具備良好的實踐操作能力和解決實際工程問題的能力。實驗和實踐環節的課時過少，直接導致無法有效的鍛煉學生的實踐操作能力。原有的考核方式為學期末筆試占總成績的60%，平時分占總成績的40%（20%的課堂出勤、20%的實驗報告組成），存在無法準確評價學生的實際成績，不能通過考核反向刺激學生主動學習以達到教學目標等問題[11]。多數學生通過期末短時間的突擊便可以達到較高的最終考試成績，成績的水分過高，不能準確地對學生的實際成績進行評價。而課堂教學的平時成績僅將課堂出勤率作為評定標準，無法驅動學生主動學習，實驗成績占比過少，則無法改善學生對實驗課的輕視現狀。
2.2理論教學枯燥無味
目前教室理論知識教學仍然采用黑板板書加多媒體課件的教學方式[12]。這種傳統的教學方式，有其優點，但缺點更甚。首先，這種教學方式對老師的教學水平要求極高，大多數老師都無法將課堂氣氛調動起來，只是按部就班地機械式灌輸，導致學生大都提不起學習興趣。其次，多媒體課件內容沒有及時更新，且重要的機構和零件的內容沒有做到圖文并茂，通俗易懂。
2.3實驗教學與理論知識脫節
實驗教學一向都是教學效果較不理想的環節。一方面，通常實驗教學和課堂教學分別是由兩個老師負責，實驗課老師往往應付了事，對學生的實驗學習效果要求不高，且二者之間沒有做到無縫對接。另一方面，實驗教學依舊采用傳統的單一性驗證實驗，還未形成系統規范的實驗教學體系，實驗對學生能力的鍛煉與實際工程需求不符[13]。這就導致實驗環節和理論教學脫節，無法有效訓練學生的創新思維和動手能力，學生不能在實踐中主動學習理論，做到理論和實踐相結合。大多數學生隨大流做完實驗，卻并不知道做的實驗是在證明什么或有什么實質性意義。
2.4教學資源匱乏
教學資源緊缺不光是浙江海洋大學面臨的問題，也是眾多高校面臨的共同窘境。《機械設計基礎》教材章節中，包含眾多的典型機構和重要零件。這需要學生有較強的立體空間思維能力和想象力，而能夠輕松理解這些機構和零件的立體形狀和運動狀態的學生少之又少。課堂教學缺少可用的立體教學素材，比如典型的機構和零件三維模型。學生無法形成一個直觀的感受，理解不了書本的內容，也自然喪失了學習興趣。實驗教學中儀器設備資源的短缺問題更加明顯。實驗儀器和設備一方面數量嚴重不足，另一方面儀器和設備老舊，部分零件丟失。導致實驗課時，一部分學生在做，一部分學生在旁邊看，另一部分學生則完全脫離了實驗課堂。
2.5師資力量不足
學校缺少可以同時擔任理論和實踐教學的雙向老師，理論課老師缺乏實踐經驗，而實驗課老師理論知識又儲備不足。導致理論教學與實踐教學之間沒有相互銜接、相互促進，理論無法指導實踐，實踐也不能反作用于理論。
3《機械設計基礎》課程教改探索
3.1教學大綱的修訂
第一，針對學時占比不合理的問題，對大綱中的課堂理論教學時長和實驗教學時長進行了調整。實驗教學學時由原來的10%增加到25%，其中包括5%的校外企業參觀實踐時長。第二，根據輪機工程專業人才培養目標和行業要求，對《機械設計基礎》課程的五大部分內容以及各章節的教學時長進行適當的增加和刪減。突出課程的重點內容，讓學生掌握得更牢靠，縮減不必要的課程內容，以減小學生不必要的學習壓力，提高整體的學習效率。最后，考慮到原有的考核方式無法準確地體現學生的實際成績，對考核方式進行了修改和完善。其中，期末閉卷筆試占40%，課堂成績（課堂出勤與問答情況15%，工程案例報告15%）占30%，實驗、實踐成績（實驗成績占25%，校外參觀實踐占5%）占30%。
3.2理論與實踐教學方式改革
針對課本和多媒體課件內容陳舊，與當今實際工程問題和科技前沿相距較遠的問題。在課堂教學中引入當前行業相關的前沿科技成果，以多媒體課件展現給學生，拓展學生的專業視野，將課本知識與前沿科技接軌。同時及時更新多媒體課件，在重要的機構和零件的章節，加入直觀的實物、動畫視頻和三維模型，幫助學生理解機構的工作原理和運動狀態?！稒C械設計基礎》課程知識點具有范圍廣、數量多、內容雜、原理難的特點，相鄰章節的內容相差很大，學生很難將前后章節的知識點聯系到一起。而在課堂理論教學中融入工程案例，則可以較為有效改善這個問題[14]。例如汽車的自動變速箱，由行星齒輪機構、軸系等組成[15]。它將齒輪、軸系的傳動、摩擦與等知識點綜合于一體，學生在學習案例的過程中，自然將各部分的知識點融合到一起，以變速箱為載體加強對知識點的理解。對每一個工程案例都設置相應的學習任務，并要求學生撰寫案例報告。融入工程案例既可以讓學生見識到實際工程中基礎零部件的應用，又能拓寬學生視野，提高學生的實際應用與工程創新能力。建立三級階梯式實驗教學。第一級是基礎，鍛煉學生基本的實驗操作，要求學生掌握實驗原理一般性方法。第二級是核心，要求學生能拓展書本的理論，獨立完成實驗操作，鍛煉學生的實踐操作能力，做到實踐與理論結合，理論指導實踐，在實踐中學習理論。為了達到第二級的教學目的，在這一級中融入項目化教學，以學生為主體，從計劃、實施到總結都由學生獨立完成，老師作為項目的引導者和指導者[16]。例如：設立內燃機的拆裝和性能分析項目，將項目分為齒輪機構、凸輪機構、曲柄滑塊機構三個部分，并在每個部分設置幾點相應的工作學習任務。因為一個項目涵蓋的課程內容不夠全面，可在全班設立不同的項目，將學生分組完成不同的項目，最后在課堂上一起交流匯報。第三級是突破，要求同學能夠自己獨立地設計并完成實驗，強化學生的創新設計能力。三級階梯式實驗教學從基礎到核心到突破，層層遞進，以達到鍛煉學生實踐動手和解決實際工程問題的能力。
機械工程課程設計范文4
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?，F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
機械工程課程設計范文5
Abstract： The basic idea of the Mechanical Design curriculum reform is analyzed from the perspective of value engineering， its effective teaching research and practice based on the problem solving model is proposed to improve the teaching efficiency of Mechanical Design， fully develop students' knowledge application capacity and ability to solve practical problems， improve the students' engineering practical ability and design ability and enhance the quality of students' creativity and innovative thinking.
關鍵詞：價值工程；機械設計；問題教學模式；創造性；有效教學
Key words： value engineering；mechanical design；problem—based teaching model；creativity；effective teaching
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006—4311（2012）27—0013—02
0 引言
《機械設計》課程是機電類學員的一門重要的專業基礎課程，課程的目標是使學生掌握正確的設計方法，設計思想，掌握機械設計的一般規律。培養學員的機械綜合能力、機械設計能力、解決工程實際問題的能力和創新能力，培養學員善于發現問題，解決問題，勇于創新的能力。然而，在《機械設計》課程教學中存在許多問題，導致課程教學效率較低，不能按預期完成教學任務。價值工程是一門發展中的新型學科，在工程設計、產品設計和分析，經濟技術等領域得到廣泛的認可，為許多問題的解決提供了的方法和基礎。本文從價值工程的角度，分析《機械設計》課程教學的效率，并提出以培養學生創造力為中心，問題解決的教學模式為主導的《機械設計》課程有效教學體系，提高教學效率，最大可能的完成預期的目標。
1 價值工程的課程教學表述
1.1 價值工程的基本原理 價值工程（VE）和價值分析（VA）是美國設計師麥爾斯在石棉材料的替代問題研究中于1947年提出，他總結出一套保證相同功能的前提下降低成本的比較完整的科學技術方法，其后發展到工程設計、工藝和生產領域，完善成為一種技術經濟方法，統稱價值工程。1978年價值工程的概念由日本傳入我國，至今已經在很多領域地到應用和發展。
價值工程基本的內涵就是以最低的壽命周期成本，可靠地實現產品的必要功能，著重于功能分析的有組織的活動，這是價值工程的廣義定義。價值工程的一般表達式為：
V=■
式中，V表示價值系數；F表示價值化了的功能；C表示壽命周期成本。
價值工程的實質就是一個提出問題、分析問題、解決問題的過程。價值工程著眼全壽命成本，以提高價值為目標，以功能分析為核心，是有組織的集體創造活動。價值工程的分析重點是選擇對象與資料分析、功能分析和方案的創新設計。
1.2 價值工程原理在課程教學中的表述 有效教學的基本原則是用最少的代價，最少的干預獲得最大效益，教學的有效性表達為：
教學效率=有效教學時間/實際教學時間
如果我們把課程教學理解為一項工程時，實際教學時間是成本，有效教學時間是功能，教學效率便是教學工程的價值。教學效率中最關鍵的因素是有效教學時間。有效教學時間取決于學生的有效學習。學生的有效學習是學習時間、結果和體驗。
有效教學時間∝有效學習=f{學習時間，學習結果，學習體驗}
學習時間指學習特定內容所花費的時間，它意味著學習效率，即學習速度的快慢，顯然，學習速度快，學習特定內容所花費的時間就少，效率也就高。學習結果指學生經過學習所發生的變化、獲得的進步和取得的成績。學習體驗指的是學生的學習感受，即學習活動所伴隨或生發的心理體驗。
2 利用價值工程原理，改革《機械設計》教學，提高教學效率
機械工程課程設計范文6
由于我國的特殊歷史原因,機械工程制造業與西方發達國家機械制造業相比,顯得相對落后,尤其是在可靠性設計的研究方面更是顯得滯后。直到二十世紀八十年代,我國在機械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效,在某些個別的行業還成立了專門從事可靠性優化設計研究的組織與團體,并為社會培養了大批的可靠性優化設計研究的技術人才,制定出了整套可靠性優化設計的規范標準。從總體上來看,過去的可靠性優化設計研究比較偏重于理論,但在生產實踐中,對于理論的應用則是比較少,就這一點而言,與制造業相對較為發達的國家相比較,存在著許多不足之處。
機械制造產業在進行可靠性設計時,應該在滿足產品生產成本、效率的基礎上,盡可能地保證產品的設計能夠達到可靠性的程度。當前所說的可靠性設計涉及的范圍是比較廣泛的,除了一些傳統的設計技術之外,還與很多學科有聯系,例如計算機工程、環境工程等,所以我們應該盡可能地集中多方面的學術學科來發展可靠性設計?？煽啃栽O計不僅在產品設計的過程中被應用,在生產的過程中也會有所涉及。所以,可靠性設計不僅在工業中被應用,在航空、軍事等領域也被廣泛使用,取得了很好的效果。
2可靠性設計在機械中的應用
機械工程產品的可靠性優化設計在產品的生產與使用周期的各環節都起著重要作用。這些環節主要有產品的設計、制造、使用及售后維修等。以下就機械工程產品的設計、制造及使用三個環節展開討論可靠性優化設計問題。
2.1 設計環節的可靠性設計
機械產品設計是一個很復雜的過程,主要包括兩個方面,一個是整體裝配設計,一個是組裝零件設計。對于整個產品來說可以被當做一個整體設計,具體有兩種設計方法:一種是先對產品的整個系統進行全面的了解,并對產品每個零件的可靠性進行細致地分析,進而推測出整個產品的可靠性,而且必須保證整體設計的可靠性能夠滿足相關設計的標準;一種是把對整體可靠性的分析分別落實到各個零件的設計中去,當零件的可靠性設計滿足相關指標,就能夠保證整個產品的可靠性。當我們進行單個零件設計時,我們應該選擇使用那些符合國家相關規定的或者在市面上大量使用的零件,同時還要對不同重要性的零件使用不同的設計方法,特別是關鍵部位的零件一定要進行可靠性測試。為了保證產品的質量和可靠性,我們應該多次的進行測試直到達到標準。
2.2 制造過程的可靠性設計
制造環節是保證整個產品質量的關鍵,所以我們必須重視對制造環節的可靠性設計。在進行制造環節可靠性設計時,我們不僅要重視對加工設備的可靠性設計還要重視加工工藝和流程的科學選擇。如果我們把整個產品加工過程理解為一個系統的話,那么加工中的任何一個工藝和流程都是系統中的子系統。產品制造工藝流程是一個完整的系統,其中的各個方案與工序是工藝流程系統中的子系統,對每個子系統進行可靠性優化設計時,都要綜合考慮各方面的因素,如工藝裝備、加工設備、加工材料與工作人員素質等;只有這樣才能為各個子系統設計出可靠性與合理的指標;最后,整合分析各個子系統的指標,并通過合理的方法將總系統的可靠性及優化指標整理出來。針對每個子系統的可靠性設計都應該全方位的去考慮,這樣才能夠保證子系統的可靠性滿足相關規定的要求,這些子系統通過科學的組裝整理,形成一個完整的整體。然后由專業人員通過科學的統計方法來計算出整體可靠性指標。
2.3 使用及維修的可靠性設計
以可靠性優化設計理論作為維修設計的基礎,是非常合理的,也是非常重要的;制定經濟合理的維修設計在現代化與科學化的進程中意義重大。使用符合標準的維修設備進行維修,提高維修工作人員的技能水平,使機械產品的維修工作能夠朝現代化與科學化的方向發展。維修在一個產品的壽命周期中占有舉足輕重的作用,一個在售后上有著良好口碑的公司必然有著光明的前景,所以公司在產品整個周期內必須認真的對待售后維修問題,采用邏輯分析決斷法,科學地制定維修內容和優選維修方式,制定出合理的使用壽命周期。機械產品的可維修性與可靠性具有很大的相似性,可維修性也是產品的可靠性指標之一。產品的維修性能必須在對產品進行可靠性設計的時候就應當考慮到,以使得設計出的產品達到故障容易發現、故障零件易于更換的目的。產品在進行維修性設計時必須考慮到維修費用問題,設計者在設計中應當考慮到以最低費用換取更高的可靠性水平,盡可能減少故障發現時間。因此,基于可靠性理論的維修性顯得尤其重要,一個合理、經濟的維修規則的制定在產品設計的科學化和現代化進程中具有巨大的意義。
3我國機械工程可靠性研究目前所存在的不足
3.1 國內教育部門大多未設置可靠性研究方面的課程
經調查分析,我國目前只有為數很少的高等院校有設置可靠性研究方面的課程,絕大多數院校都沒有這方面的相關課程,這就造成了我國可靠性研究人才的大量缺乏。可靠性研究在現代制造業中具有很重要的作用,它不僅應當是一門系統科學,而且應當作為一門獨立式學科。目前,很多企業開始尋求可靠性研究方面人才,但卻很難招募到這方面的人才,所以這應當引起當今教育界的足夠重視,及時設立一些可靠性研究方面的課程,聘請一些專家教授進行授課,為我國未來的工業發展做出應有的貢獻。
3.2 國內企業對可靠性研究不夠重視
目前,我國國內很多企業對可靠性研究并未足夠重視,覺得可靠性研究可有可無,對整個生產制造產生不了多大影響。但是,一些國際上的發達國家都把可靠性研究作為生產上的重要部分,如果我們國內企業還對可靠性研究不夠重視,勢必會導致在未來的競爭上輸給對手,從而徹底喪失與之競爭的能力?？煽啃允莻€系統工程,它涉及廣泛且較為復雜,沒有一個機構來統籌考慮和貫徹實施,是無法使產品可靠性得到保障。因此,我國企業不僅要開始重視可靠性研究,而且應當成立相關獨立研究部門,進行專門的產品可靠性設計研究及可靠性試驗,從而確保產品在各環節上的可靠性,使得產品質量往更高的水平發展,從而可以在國際上占有足夠的競爭優勢。
4結束語
