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對機械設計課程的認識范文1
關鍵詞：機械工程；機械設計能力；培養模式；典型案例
機械制造業不僅是現代工業發展建設的發動機，更是國民經濟的支柱產業。近年來隨著科技的進步，“中國制造2025”正推進制造業由傳統制造向現代制造與智能制造進行轉型與發展?！翱萍紡妵瞬排d國”，為適應產業的飛速發展與轉型的需求，社會對具有較強機械工程實踐與創新能力的高素質應用型高級專業人才需求量增大。因此，在高校機械專業人才培養中，亟須強化工程實踐能力與現代機械設計能力的培養[1]。為提高機械專業人才培養質量，各高校在人才培養體系、核心課程的教學內容與教學方法等方面都進行了大量的有益探索[2-3]。但目前，相關教改研究主要集中在教學內容與教學方法的改進與優化以及實踐教學改革研究等方面[4]，而對深度融合多課程、多環節的全過程專業能力培養的研究較少。為提高畢業生的現代機械設計能力，開展基于典型案例的多課程、多環節、深度融合的培養模式研究，符合機械專業工程教育專業認證的大潮流，具有重要的意義和推廣價值。
一、現狀及問題
地方院校主要為區域經濟建設和社會發展服務，承擔著為行業技術進步培養卓越工程人才的責任。然而，一直以來部分地方院校沿襲高水平院校機械專業人才的培養模式，未根據自身實際情況修改導致所培養的人才與社會需求錯位，社會急需能勝任現代機械制造行業發展的研發、設計工作的專業技術人才。此外，地方院校學科專業硬件建設的投入較小，先進儀器設備與實訓平臺的臺套數少，實踐教學環節較為薄弱。我國已廣泛開展工程教育認證工作，基于工程認證以成果為導向的教育理念，學生畢業能力是人才培養的核心任務，而現代機械設計能力是機械設計制造及其自動化畢業生的核心能力。由于機械設計類課程多、教學內容比較抽象、理論深奧且比較枯燥，學生多有畏難、厭學情緒，教師授課比較困難，導致學生機械設計知識掌握不扎實、機械設計軟件應用不熟練、機械創新設計與綜合設計能力較弱等現象，學生的專業能力與機械工程實際需要存在一定的脫節，不能滿足機械制造業發展的人才培養需求，人才培養效果還需繼續改善。本文以哈爾濱商業大學的機械專業為例，該專業已開展工程教育認證工作，根據培養方案要求畢業生須具備包括機械產品設計能力、機械零件制造能力、機電系統控制能力、特色食品包裝機械研發能力的機械工程綜合應用能力，其中最基本、最核心的是機械產品設計能力，專業能力形成體系如圖1所示。針對培養目標，培養方案中不僅設置了“機械原理”“機械設計”“機械系統設計”等理論課程，也安排了機械設計課程設計、專業綜合課程設計、專業生產實習、CAD/CAE實訓及畢業設計等實踐教學環節，形成了比較完整、規范的現代機械設計能力培養體系（如圖2所示）。通過這些教學環節的訓練，機械專業的畢業生能比較熟練地掌握現代機械設計方法及手段。但是，由于各門課程、各個實踐環節的缺乏交流協商機制，都按各自的思路與模式開展教學，沒有形成一個統一、有機的全過程培養體系，導致出現部分基礎薄弱的學生工程軟件應用不熟練、機械創新設計與綜合設計能力較弱等現象，畢業生的現代機械產品設計能力還有待提高。
二、培養模式改革的具體方案與措施
在工程教育背景下，哈爾濱商業大學機械設計制造及其自動化專業優化人才培養途徑，研究建立了基于典型案例的深度融合的多課程、多環節的現代機械設計能力全過程人才培養模式。
（一）完善機械設計能力全過程培養體系
為實現符合工程教育專業認證的畢業生專業能力培養要求，機械專業修訂了人才培養方案和課程教學大綱，并整合、優化工程案例，通過齒輪傳動及減速器設計的典型案例，將現代機械設計的能力培養貫穿課程教學、生產實習與課程設計、畢業設計等人才培養的全過程，全面夯實學生的機械設計能力，提高畢業生的工程素養與工作適應性?；趯W科認知規律，從機械專業的初步認識機械→簡單機械產品設計→現代機械設計方法設計→機械產品綜合設計→復雜機械產品設計→復雜產業機械設計及研發→實際工程應用的人才培養規律，綜合分析機械專業的師資隊伍、硬件條件以及歷史傳承，建立機械專業基于典型案例的現代機械設計能力全過程培養體系，如圖3所示。
（二）充實機械設計能力培養的教學內容
以齒輪傳動及減速器設計為案例，將機械原理、機械設計、機制工藝等核心課程與課程設計、實訓、生產實習、畢業設計等實踐環節深度融合，經過多輪從理論到實際、從實際到理論的循環培養過程，逐步培養學生運用專業知識去分析、解決機械工程問題的能力。形成規范、完整的機械設計能力培養體系，解決了機械設計類課程追求理論體系完整、忽視工程實踐的弊端。1.第三學期。“機械原理”課程教師可通過學生感興趣的汽車及變速箱動畫，使他們了解汽車變速箱的工作原理及齒輪傳動原理，增加其對傳動機構有感性認識，激發學生的學習熱情，同時，著重講解齒輪傳動的工作原理及輪系設計，解決由于課程理論深奧且比較枯燥的難題。2.第四學期。首先，可通過“金工實習”讓學生近距離觀察CA6140車床主軸箱，使其對齒輪傳動有更深入的認識和理解。其次，教師可通過“機械設計”課程教學，重點講述齒輪傳動設計、齒輪校核等內容。最后，通過齒輪減速器課程設計，讓學生深入理解齒輪傳動設計過程及設計要點，使他們初步了解機械產品設計的基本過程。3.第五學期。教師可通過“機械CAD/CAE/CAM技術”課程，讓學生掌握三維設計軟件Solidworks、二維平面設計軟件AutoCAD的使用，建立軸、齒輪、箱體等典型零件的三維模型，了解ANSYS、COSMOS等先進機械設計軟件的應用；通過機械CAD/CAE實訓，建立圓柱齒輪減速器三維模型，完成齒輪減速器的裝配圖及典型零件圖，使學生真正理解如何運用先進工具完成機械產品的設計。4.第六學期。可通過大型機械制造企業生產實習，讓學生理解齒輪、齒輪軸等典型零件的加工工藝；通過“機械制造工藝學”課程，重點理解齒輪加工工藝、設計計算以及尺寸鏈等內容；通過齒輪加工工藝及夾具設計，使學生深入理解機械產品、機械零件的設計及加工，形成機械產品設計過程中要綜合考慮機械零件加工的良好工程設計習慣。5.第七學期。通過“機械系統設計”課程教學，重點講述有級變速傳動的設計；通過車床主軸變速箱課程設計，讓學生能進行復雜機械系統整體布局、傳動系統設計、操縱機構設計等，形成復雜機械產品設計的初步能力。6.第八學期。通過畢業設計，讓學生運用Solidworks等工程軟件完成一個比較復雜的機械產品設計，形成復雜機械產品設計能力。通過6個學期全過程機械產品設計能力的培養，可使學生具備熟練運用機械專業知識和專業技能的能力，能夠運用自然科學和工程科學的基本原理，去表述與分析復雜機械工程問題，提出解決方案，完成比較復雜的機械產品的設計與開發，提升專業能力和工程素養。
（三）改革教學方法，提升教學效果
為提升教學效果，教師要全過程貫徹案例式教學方法，并形成自己的課堂教學、實踐教學及課外科技活動相結合的立體化教學思路。1.采用案例驅動教學方法，提高學生的工程設計能力。通過齒輪傳動及減速器設計的典型案例，全過程貫徹齒輪傳動及減速器的工作原理、設計理論及工程實踐，逐步培養學生運用專業知識去分析、解決機械工程問題的能力，夯實學生的現代機械設計能力，提升學生的工程素養和工作適應性。2.采用系統論方法，完善機械設計能力培養體系與課程內容。采用系統論方法，將機械設計類各門課程、各個實踐環節各自為政開展教學的現狀，通過齒輪傳動及減速器設計的案例教學，形成一個統一、有機的機械設計能力全過程培養體系，提升學生的工程素養和工作適應性。3.采用重點論方法，提升學生對機械產品設計的理解。教師要全過程地重點講解齒輪傳動及減速器的設計、加工、材料選用、總體設計以及三維建模等，通過課堂討論及習題課，讓學生舉一反三，充分調動其學習積極性，促進其對課程內容的消化和理解。4.采用理論聯系實際的方法，將教改、科研成果及學科前沿融入教學。教師可采用理論聯系實際的方法，將教改、科研成果、學科前沿和高新技術信息有機地融入教學過程，不斷補充、更新教學內容，深化學生對機械理論知識的理解和掌握，鍛煉其實際動手能力，并向其傳授更多、更新、更先進的知識，激發學生的興趣。5.結合實踐教學與課外科技活動方法，提升教學效果。教師可結合生產實習、課程設計與課外科技活動，通過現場實物教學法，提升學生對機械的感性認識，激發他們主動學習的積極性，提升教學效果。
三、結論
本文在對機械制造業發展現狀及需求的大量調研基礎上，分析地方商科院校的現實困境及現狀，并以哈爾濱商業大學機械專業為例，建立了基于典型案例的現代機械設計能力的全過程培養體系。通過齒輪傳動及減速器設計的典型案例，將現代機械設計能力的培養貫穿課程教學、實踐教學等人才培養全過程，全面夯實機械專業畢業生的機械設計能力，提高畢業生的工程素養與工作適應性。通過對機械專業培養模式的改革，將會使培養出的機械專業人才更符合國家發展戰略以及產業轉型需要。通過該項目的研究，也可為其他地方院校在進行機械專業培養模式的教育改革與實踐中提供有效的經驗借鑒與參考。
參考文獻：
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[3]婁燕.專業認證驅動下的機械專業工程實踐能力探討[J].當代教育實踐與教學研究,2019(21).
對機械設計課程的認識范文2
機械設計有別于其他學科，它的實踐性很強，課程的研究對象是常用機構和通用零部件，需要同學們對其有一定的感性認識，但是隨著近幾年來高校錄取分數的下降，生源素質呈下降趨勢，絕大多數的學生具有文化基礎薄弱、學習興趣不高、學習能力不強的特點，在現有的招生制度下各專業文理科都收，造成學生學習基礎參差不齊，加上在校生且幾乎都是從學校到學校，對各種機械零部件普遍缺乏感性認知的問題，所以在機械設計理論教學前我們先安排同學們進行感性認知實踐，以增強學生的感性認識，如通過組織學生參觀機械原理和零件陳列室、各類機械設備陳列柜、觀看機器工作錄像、常用機構的動畫FLASH，到工訓中心現場實地參觀（工訓中心有完整的機械類專業金工實習所要求的各類機械加工設備）等認知教學，認識具體的零部件、常用機構和機器，使學生們清楚知道機器的基本組成要素——機械零件，初步了解機器的組成、結構特點、工作過程及工作原理，使理論與實際對應起來，通過認知實踐增加學生的感性認識，培養他們對機械設計基礎課程學習的興趣，使學生對于學習本科程的具體內容及學習方法做到心中有數。
2實驗教學
在機械設計教學過程中，實驗教學與理論教學具有同等重要的地位。通過實驗，使學生熟悉掌握一些與本課程有關的實驗設備的原理、使用和調試，掌握實驗數據采集和處理的過程與方法，培養認真細致、一絲不茍的工作作風，提高觀察問題、分析問題、解決問題的能力和創新能力。不斷提高實驗教學效果，確保實驗教學質量是機械設計實驗教學改革的重要課題。課題組以“打牢基礎、培養能力、增強素質、提高實踐和創新能力培養”為基本要求，以機械設計學科知識平臺為依據，結合學校實驗教學條件，并充分考慮學生在基礎、專業要求、興趣、特長和能力發揮等方面的差異，對機械設計課程的所有實驗進行了分類和整理，構建了一套加強基礎、提倡創新、重在應用，多層次、多模塊、開放性的實驗教學新體系。
（1）盡可能利用好現有實驗條件，鞏固和加強傳統實驗傳統實驗在幫助學生理解機械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在機械設計實驗教學改革與發展中依然需保留、鞏固并加強這些實驗項目和內容，例如我們保留了《帶傳動性能實驗》、《滾動軸承性能實驗》、《減速器結構裝拆實驗》，這些驗證性實驗會使學生對課堂所學的理論知識有更深刻的認識和理解，為今后研究和創新設計機構奠定良好的基礎；保留了《螺栓及螺栓組連接綜合實驗》，綜合實驗使學生掌握機械系統的工作原理、承載特性、影響因素分析方法，有利于培養學生的動手能力、數據采集能力、分析與解決問題的綜合能力。
（2）加強創新設計性、綜合性特色實驗建設2011年我校添置了機構運動創新設計方案及仿真實驗臺和傳動機構綜合實驗臺，有了這種機構綜合實驗臺，學生可根據實驗指導書要求，自行設計和搭建實驗平臺，選擇適當的構件，進行測試分析，有效地開拓了學生的創新思維，提高了學生綜合實踐能力。
（3）課程實驗實行開放性實驗為了增加學生動手能力，課程實驗實行開放性實驗，即學生在實驗課上沒有弄懂的內容、沒有完成的實驗，可以隨時補做，直到弄懂為止。本課程的考核方式是做完實驗后才能參加理論考試。
（4）課堂教學與實驗一體化為了更好地與課程的理論教學相配合,我們擬建設一個“機電一體化教室”。該教室為一個多功能教室?？晒W生上課、實驗、專周訓練用。學生在該教室上課可直接觀看到各種實物、模型及仿真運動，同時學生還可以自己做實驗來驗證自己所學的知識。將單班課安排在多功能教室進行，根據內容需要采取多媒體講解、模型演示和實驗操作相結合的方法，充分利用教學資源，提高教學效果。實驗課教學的設計思想是：在內容上必須是傳統實驗與創新實驗的協同，是認知實驗、驗證實驗、綜合實驗和創新設計實驗的集成。實行開放式的，貫穿學生學習全過程的，從課內一般實驗到課外的自主式開放實驗。在實驗的開出形式上將實驗項目分兩個系列：必修與選修，其選修內容可讓學生自由選擇，從而鼓勵學生個性自由發展，并可不拘一格地鼓勵優秀學生脫穎而出。通過一些提高型、選修型實驗的開出，極大地激發了學生的學習熱情。很多學生經常在業余時間來到實驗室學習和鉆研，取得了良好的效果。
3課程設計
課程設計是機械設計課程的最后一個具有綜合性和實踐性的重要教學環節，也是高等工科院校機械類專業學生第一次較全面的設計能力訓練。它不僅是學生獲得知識的重要途徑，而且對培養學生的自學能力、工作態度、實際工作能力、科學研究能力和創新能力具有十分重要的作用，對實現培養學生的知識、能力、素質起著關鍵的作用。課題組對機械原理課程設計和機械設計課程設計內容和選題進行了全面改革，使之由機構設計為主轉變為由機械整體運動方案設計和整機設計為主。課程設計的選題更接近實際更加豐富多樣，我們將以往集中時間進行課程設計教學改為部分分散然后集中的教學方法，將課題在機械設計課程教學中期就布置下去。這樣，可以使學生隨著機械設計課程的進行以課外作業的形式逐步完成除裝配圖以外的傳動計算部分、標準件選擇部分，并進行變速箱結構設計的草圖繪制，平時老師利用課間、課后、QQ、視頻等方式進行輔導，最后集中繪制裝配圖、進行答辯，這樣一種漸進式教學過程，學生的基本設計能力的培養會更扎實，在課程設計中鼓勵、引導學生創新設計，旨在幫助學生掌握機械設計的實用技能，為從事相關技術工作打下扎實的基礎。
4課外科技活動
將課程建設延伸至第二課堂，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。課程組教師不僅注重課堂教學質量，而且注重大學生第二課堂的建設和成效，將課程建設以及課堂教學與大學生課外科研課題相結合（如大學生創新訓練計劃、大學生學科競賽），積極承擔所教課堂大學生課外科研課題的指導教師工作，旨在激發學生的學習積極性，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。從而實現多層次、多渠道培養學生能力和提高教學質量的目的。
結束語
對機械設計課程的認識范文3
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?！耙虢o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?！倍嗄甑慕虒W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?！皠撔略O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。
四、結語
對機械設計課程的認識范文4
關鍵詞：機械設計：實驗教學：創新能力
科學發展的歷程表明：許多偉大的發明、發現和突破性理論的產生都來自實驗室。高校實驗教學是理工科教學重要的組成部分，它不僅是學生獲得知識的重要途徑，而且對培養學生的學風和素質、實際工作能力和科學研究能力具有十分重要的作用和意義。目前國內的大學生由于多種原因接觸工程實際很少，缺乏機械以及和機械相關的生產實踐方面的知識，實踐動手能力相對較弱，學生不知道學習該類課程的目的，不知道將來如何運用所學知識解決什么樣的問題?大大挫傷了學生學習的積極性，這從一個側面反映了國內教學方式的不足。
機械原理、機械設計、機械設計基礎課程是高等工科院校機械類各專業的一門設計性主干技術基礎課程。通過機械設計類課程的學習，使學生掌握有關機械設備、制作的基本理論知識和實踐知識。課程實驗教學是教學中一個重要的實踐環節，是培養學生理論聯系實際能力、分析問題和解決問題的能力，啟迪創新思維，開拓創新潛能的重要手段。為了提高實驗課程的教學效果，在實驗環節方面應該進行具有新意的改革，從提高學生素質能力來看，目前實踐性教學環節還需要進行必要的改進。
一、機械設計類課程實踐教學現狀分析
機械原理、機械設計、機械設計基礎課程是高校培養學生進行機械設計能力的最基礎的教學環節，它是一門和實踐結合非常密切的課程。在教學方法上采取了課堂教學、實驗和課程設計等方式進行，使科學研究和工程實踐相結合，盡可能地讓學生通過本門課程的學習，掌握有關機械設計實踐方面的知識。
機械基礎課程實驗教學項目大致可分為演示性實驗、驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗。
演示性實驗是通過實驗項目的進行，增加學生對機械結構形式、種類和運動規律等認識和理解，比如：通過參觀陳列室的各種機械零部件、簡單機構、機械的動作和實際機械的運動等過程，增加學生的感性認識。
驗證性實驗是通過實驗現象，證明課堂教學的某種理論或規律。
設計性實驗是希望學生根據實驗目的的要求，自行設計實驗項目的試驗方式、方法和步驟，增強學生的學習主動性，使學生對機械設計實踐知識有一個深刻的認識。
綜合性實驗是包涵上述實驗目的。檢查學生對所學知識的綜合運用能力的實驗項目。
目前西南石油大學機械設計基礎課程的實踐教學環節與其他院?；鞠嗤?，由于實驗項目多為演示性、驗證性實驗。部分綜合性實驗，在這些試驗過程中，沒有達到讓學生理解機械設計的綜合運用知識的目的。我們曾詢問參加機械實驗課的學生，對所學的實驗課程有什么印象和體會，學生認為目前一些實驗課程。讓學生自己動手操作的太少，因此實驗沒有達到預期的目的。這種現象是目前很多實驗課程中的普遍情況。我們曾翻閱、查詢相關資料，發現國外大學工科專業實驗課程學時相對較多，一個實驗可以做4個或6個學時，有的甚至8個學時，雖然實驗內容相對多了一些，但能保證學生比較充分地參加實驗，讓他們較為深刻地了解實驗的過程、內容和目的，其實驗效果較好。
二、實踐教學改革建設與創新
機械基礎課程是面向實踐生產過程的知識，缺少工程實踐活動，很多簡單的內容就不容易被學生理解。從提高學生實踐知識能力的目的來分析，作為機械設計實踐教學環節，應該開展能夠使學生有較多機械設計生產實際的實驗項目，尤其是設計性的實驗項目，學生通過自行設計制作實驗過程，可以提高學習興趣，促進學習效果。
為更好地提高西南石油大學機械類專業的實驗教學水平，機電工程學院廣大教師和實驗人員對傳統的實驗教學進行了反思，對實驗教學從體系結構、手段和方法等方面進行了廣泛的探索，并進行了積極的改革。本文從機械設計基礎課程實驗課程教學內容的建設出發，分析機械設計基礎課程實驗教學現狀和實驗教學改革成果，從加強學生實踐動手能力、提高學生創新能力出發提出教學改革辦法。
(一)培養學生觀察生活、發現問題的能力
發現問題比解決問題更加重要。由于我國教育體制原因，學生長年學習只注重書本上的理論知識，忽略實踐這一重要的環節。學生只顧讀書，對身邊的事情漠不關心，當布置設計型課題時不知道應該做什么樣的題目，嚴重影響了學生探索知識的積極性。設計是為人服務的，設計的目的是拓展人的能力，使人生活更加舒適、工作更有效率。為人解決問題正是提高學生設計興趣的重要手段。我們在課堂教學中增加對應教學內容的相應實例，讓學生明白學習的機構、結構在具體工作、生活中是如何應用的。適當引導學生對案例中不滿意的地方進行改進，促使學生主動思考。
(二)培養學生創新思維能力
為了培養學生的創新思維與創新能力，應當在教學中有意識地去發展直覺思維，在實驗中“探索一發現”最有助于學生直覺思維能力的培養，重視學生的操作實驗活動，發現新的問題、新的現象。一方面應充分利用和挖掘課本上的探索性實驗，另一方面還可將一些驗證性實驗改成探索性實驗，鼓勵學生自由的思考，包括機靈的猜想，去探索去發現，以促進學生直覺思維向合理程度發展，使他們成為知識的主動探索者。
學生一旦發現問題，就會產生極大興趣想辦法解決。科學的解決辦法往往事半功倍。我們在教學中穿插一些創造學的內容和方法，有時開設講座、集體討論等形式加以補充，使學生結合所學的機構、結構、連接等知識完善其構想。這樣自然地引導學生想去將構想變成現實，為開設設計動手類型的實驗項目奠定了基礎。
(三)在課程教學中增加動手制作類實驗項目
為了實現學生動手實踐的軟著陸，我們首先在課程教學中增加機構、制作作業，例如設計制作突出產品特性的動態商業廣告、設計制作等。讓學生了解機構不是枯燥無味的畫圖，而是解決運動的重要手段。在課外進行學生講評、答辯和教師評價等方式，不僅鍛煉了學生動手解決問題的能力，也提高了學生表達能力，對將來學生就業自我推薦也有積極的意義。
從提高學生實踐動手能力的目的出發。機械基礎課程的實驗項目應有以下特點：
1、貼近生活。結合學生的生活實際，讓學生在生活中能夠感受到所學的知識
不是空中樓閣。
2、親自動手。增加學生親自動手操作、實踐的機會，讓學生通過實際操作，學習機械基礎課程的知識。
3、易于掌握。實驗的內容不能過于復雜，因為機械基礎知識學習階段，學生的接受能力還是有一定限度的。
4、安全。實驗應具有較好的安全性，才有利于提高學生的學習興趣，才能取得較好的學習效果。
(四)結合課程教學內容開設綜合設計類型實驗
目前的實驗項目，學生自主動手的機會太少，多數情況下學生只是以觀眾的身份參加實驗，因此對實驗的要求、內容和方式方法沒有比較全面的體會。雖然實驗前作了準備。但在實驗過程中由于沒有能夠獨立完成，對于整個實驗的目的、要求和作用機理沒有詳細了解，同學注意的是如何完成自己的工作；不熟悉的實驗項目，難以提高學生的學習興趣，影響學生學習的效果。開設設計型實驗項目應注意開設既符合課程要求、學生又比較熟悉的實驗項目；機械設計類課程的實驗項目還應注意注重基礎內容的學習，盡量結合學生的生活環境。學時不夠，可以增加課外學時，也可以結合開放性實驗項目完善設計實驗內容。
(五)通過開放實驗。提倡團隊合作完成較完整的綜合性設計
機械類課程實踐環節只能培養學生在機構、結構方面的動手實踐能力。而學生希望最終能解決實際問題。解決整個產品設計問題需要多學科團隊，例如，工業設計、機械、電子控制等多方面人才的結合?？梢岳脤W校整體資源以開設開放性實驗的形式組成解決產品設計團隊，利用業余時間合作完成最終設計。對完成實驗的學時進行必要的改動，不必在固定的時間進行實驗，可以根據學生的實際情況，讓學生隨時都能到實驗室作實驗，從而達到要求的學習效果。
三、教學實踐嘗試
西南石油大學工業設計專業、機械設計專業學生在2006年合作完成“癱瘓病人翻身床設計”制作就是一個典型例子。2005年工業設計專業一學生因父親癱瘓多年在床上。在開放實驗項目中提出該課題。針對醫院、療養院、家庭中重病人和癱瘓病人活動不便設計一款操作簡單、成本較低的癱瘓病人翻身床，要求床能抬頭、屈腿，另外，還要求側翻。而市場上產品只能抬頭、屈腿；或者只能側翻，故該課題有大的潛在市場。大學生對醫院病床不陌生，卻不太了解翻身床的原理及性能。學生在廣泛設計調查的基礎上提出參考醫療設備采用液壓傳動，將床體分為8塊，通過鉸鏈連接。為了便于兩個方向翻身，故設計8個特殊球鉸鏈連接?？刂撇捎脝纹瑱C控制，有效解決了護理癱瘓病人時遇到的困難。實驗室購置了一些標準零部件，學生自己動手制作出實現雙向翻身的小模型。在校有關部門的大力支持下，結合設計模型到廠家制造出樣機參加2006年全國大學生機械創新設計大賽獲全國二等獎，四川賽區一等獎，是西南地區最好成績。學生在此基礎上設計開發了病人對接床，兩項設計成功獲得實用新型專利授權。
四、結論
通過多年實踐，要提高學生動手實踐能力，還要結合學校政策、教師積極性等多方面綜合考慮，現總結如下：
學校政策支持。學校對教學重視程度，對指導教師待遇提高才能鼓勵教師積極參與課外實踐活動，帶領學生進行創造性活動。
課程教學應該結合實驗特性加入設計制作作業，讓學生逐步習慣動手實踐。
鼓勵學生進行有創造性的改進實驗，讓有新的見解、想法的學生進行自己認為符合生活要求的創新設計等。
對機械設計課程的認識范文5
突出工程觀點機械設計課程是一門實踐性很強的課程，而學生缺乏實踐經驗和感性認識，因此我們充分利用實驗課、課程設計等實踐環節，培養學生應用工程觀點提高分析問題和解決問題的能力。實驗課在傳授知識和技能方面有著理論課無法替代的作用，它的特點是觀察目標明確、清晰，原理結構易懂、有針對性，可動手操作等。我們要求學生仔細觀察、分析，并將實際結果和有關原理進行分析、對比和歸納總結。如動平衡實驗、螺栓組連接實驗等幾個驗證性實驗，目的就是驗證理論知識，培養實驗動手能力，同時提高學生應用工程觀點分析問題的能力。課程設計是本課程及相關課程知識的一次綜合運用，是學生第一次較全面的設計訓練，是對學生設計思想、設計方法和設計能力的一次鍛煉和檢查。在此過程中，前一階段教學中存在的問題會顯露出來，因此這是系統培養和強化學生工程觀點的一次難得的機會。
將單個零部件的設計與整機設計結合起來在實際的工業應用中，零部件往往不是單獨使用的，它們要相互連接、配合形成系統進行工作。因此，機械設計課程教學的目標決不僅僅是為了能夠進行單個零部件的設計，而是面向實際機械系統的設計。但目前國內高校機械設計課程的內容在編排上都是以零部件進行分塊講解，各個零部件之間沒有很好地建立有機的聯系，學生在學完整個課程之后雖然能夠進行單個零部件的設計，但面臨整機設計中的零部件之間相關問題設計往往無所適從。為此，我們在教學中每講到某一個零部件的設計時總要抽出一定的時間詳細介紹一下該零部件與其他零部件之間的關系、設計中如何進行相互協調等。
合理使用教學方法與教學手段
1采用多媒體教學，提高教學效果學校在多個校區建立了設備先進，條件優越的多媒體教室，能保證全校機械設計課程的多媒體教學。從2000年開始研究利用信息技術進行教學手段和教學方法的改革，進行多媒體課件的研制工作，完成了《機械設計基礎》、《機械工程基礎》、《機械設計》三門課程的多媒體課件，所用素材內容豐富、經典生動，學生反映良好，使用方便省時高效；使教師授課空間由二維的黑板擴展到了更真實、自然的多維空間，為改革傳統的教學方法和教學手段提供了新的發展機遇。
2多樣化的課堂教學幫助學生掌握重點、克服難點理論課加強啟發式，采用多媒體和黑板相結合，并輔以配套電子版教材，幫助學生聽課與復習；習題課通過抓住典型習題，舉一反三，以點帶面；討論課以實際工程為背景，使學生在分析能力提高中理解重點；實驗課充分發揮開放實驗室的作用，使學生在自主動手能力提高中突破難點。
3建設“機械設計”省級精品課程網站利用校園網提供的網絡教學平臺,為學生提供了教學課件、學習指導、復習思考題、練習題等大量的學習資源，節省了學時，提高了教學效率和教學質量，也培養了學生的自學能力。
3開放主題的小論文，培養學生主動獲取知識的能力
由于學時的限制，在講授機械發展史等內容時，只能給學生一些很粗淺的認識。我們嘗試讓學生對這部分內容進行自學，并且給學生獲取比教材上內容更豐富和具體的知識的途徑，要求學生以“各種機械的發展史”為主題寫成學習小論文。學生通過查閱相關資料，對各種機器的相關技術及發展有了較深入的認識，并完成了諸如“機器人的發展”“、抽油機的發展”、“聯合收割機的發展”、“輪式拖拉機的發展”等小論文的寫作，并編輯成冊，培養了學生主動獲取知識的能力。
工程實踐能力和創新能力的培養
以機械設計課程體系的教學內容為背景，以強化設計型、綜合型和加強學生動手能力培養為目標，我們將原“機械設計”的實驗環節從課程中剝離出來，于2006年構建了單獨設置、學分單列的機械設計實驗課程,并新編了“機械設計實驗指導書”和“機械設計實驗教學大綱”，按五大模塊體系設置了5個實驗項目，其中：創新設計型實驗1個，綜合型實驗3個，驗證型實驗1個。對每個實驗項目規定了難度等級，要求每位學生至少完成3個實驗項目，其中包括2個必做項目和1個選做項目，便于因材施教和培養學生個性發展。為進一步提高本科生科研能力、創新能力和實踐動手能力，進一步激發學生的科技創新熱情，依托西南地區較早建立的機械創新設計實驗室，我校每年都舉辦大學生機械創新設計大賽，學生可根據自身的興趣愛好和創新需求自由申請項目，也可申請參加教師從現有教學、科研、生產和管理研究課題中細化出來的項目或企業界設立的項目，學校給予經費支持，機械基礎教學部配備指導教師。近幾年來，學生的科技創新活動如火如荼的進行，優秀作品曾多次獲得四川省“挑戰杯”、全國“挑戰杯”、全國大學生機械創新設計大賽獎項以及全國機器人足球錦標賽冠、亞軍。
加強師資隊伍建設
機械設計課程教學組鼓勵和支持青年教師在職提高學位，實行指導教師責任制，安排富有教學經驗的老教師在教學和科研上對新進教師進行指導和幫助，實行一對一的傳、幫、帶，并訂有明確具體的培養計劃，幫助他們提高教學能力，過好教學關。要求新進教師必須經過聽課、輔導答疑、批改作業、指導實驗、指導課程設計、試講、點評、講近機類課程等階段后，才能講機類課程。經常開展有關本課程的教改與建設、教材建設、教學方法與手段運用以及老教師示講、試講等教學法活動；鼓勵青年教師在教學方法、教學手段等方面勇于創新，創造條件鼓勵教師參加各種學術會議。鼓勵青年教師積極參與本課程組主持或參加的校級及省教育廳立項的課程建設與教改研究項目。另外，加大引進具有豐富實踐經驗的高級工程技術人才，把不同經歷的教師融為一個有機整體，使教師間共同磋商，相互學習，取長補短。
對機械設計課程的認識范文6
關鍵詞：機械設計基礎 教學內容 教學方法 教學手段 課程改革
《機械設計基礎》課程是機械類專業的一門重要技術基礎課，它的教學直接影響到學生對專業課程的學習興趣。隨著高職教育的不斷發展，客觀上要求我們去完善和創新，加快高職《機械設計基礎》課程改革，以滿足人才培養的需要。
一、機械設計基礎課程存在的問題
1.培養目標不明確
對于高職學生而言，將來所從事的職業大多是面向生產第一線。所以，學生應具有解決生產實際問題并在實際工作中應用的能力，而不需要像本科生那樣，重點培養學生的創新和綜合設計能力。因此，在教學中應加強學生對工程實際中常用機構、零件等知識的學習和結構的拆裝等動手能力的培養。
2.教學內容應做相應的調整
課程所選用的教材普遍存在內容不符合“必須與夠用”的原則，高等職業技術教育培養的是高級技術應用型人才，必須要求實踐性教學環節的課時數高于理論教學課時數。
3.教學方法、手段需進一步改進
由于教學內容較多，學時有限，教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學習內容。教師處于主動，學生處于被動，所以不利于調動學生的積極性以及培養他們的獨立思考問題、獨立解決問題的能力。我們的學生沒有實際工作經驗，對機械的了解只限于生活中接觸的范圍。雖然傳統教學手段和現代化教學手段已經實現了并重，但是這些手段還不足以使學生真正地了解現實的工程實踐以及具有較強的感性認識，對學生工程意識的培養還存在一定的不足。
4.考核方式單一，不能突出能力培養
期末考試成績定終身是沿用至今的成績評定制度。然而，它并不能全面反映學生的學習態度和實際水平，有的學生平時不學習，靠考前突擊，仍然可以通過考試。因此，這種成績評定制度不利于激發學生的學習積極性，也不利于知識的理解和掌握。
二、課程改革的基本思路
在教學理念上，強調“理論聯系實際”“理論為實踐教學服務”，內容上以“必須、夠用”為度?！稒C械設計基礎》課程的教學改革應緊緊圍繞著以學生為主體，以能力培養為中心，以專業必備要求為知識基本點，加強實踐教學。以現代教育技術為手段，優化課程體系，改革教學和考試方式、方法，培養學生綜合應用能力和為專業教學服務為目標，建立全新的機械設計基礎課程教學體系。
三、課程內容改革與實踐
1.培養目標定位、修訂教學大綱
根據專業定位對原有教學大綱進行了全面修訂，重新組織和完善了課程教學內容。課程目標為“掌握機械設計中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點及設計方法，具備通用機械正確使用、維護及分析常見故障的能力”。
2.建立全新課程內容體系
新的課程教學內容，選擇牛頭刨床和帶式輸送機這兩個典型的設備為載體，把有關常用機構和通用零件的內容融合在載體分析中。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，避免學生對枯燥的純理論學習可能產生的厭倦心理。
四、教學方法和教學手段的改革
《機械設計基礎》是一門理論性和實踐性都很強的課程，學生沒有實際工作經歷，缺乏與此有關的感性認識。因此，教師應充分利用多種教學手段，將課程生動、直觀、輕松地呈現給學生。教學方法、教學手段如下：
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。
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，再將其分解為機器的認知、平面機構結構分析、平面連桿機構結構分析、凸輪機構結構分析、間歇機構結構分析等子任務，以此貫穿常用機構部分的內容。每一部分教師均先從牛頭刨床中引出問題，再介紹相關機構，最后舉例討論。
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，再將其分解為電動機選擇、帶傳動件設計、齒輪傳動設計、聯接設計、軸的構設計、軸承設計等子任務，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，再介紹相關零件設計的理論和方法，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。
4.采用實驗室一體化教學
將課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，充分利用教學資源，提高教學效果。
5.增設實驗、實訓項目，提高學生的實踐及動手能力
在機械設計基礎實驗這個重要的實踐環節，加強學生對機構、零件結構和機械設計等工程實踐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。保留了《軸系結構測繪》和《減速器結構裝拆實驗》。增設了《齒輪范成原理》是為了驗證“范成法加工齒輪的原理以及齒輪加工中的根切現象”；《帶傳動實驗》是為了驗證理論課教學中的“帶的彈性滑動及帶傳動的效率變化情況”。《軸系結構設計》實驗，學生根據所提供的原始條件（如齒輪傳動類型、齒輪圓周速度、蝸桿跨度等），自行選擇合適的零件（如軸承、軸承蓋、密封件、軸套類型），按照軸系結構設計的思路進行模擬設計或裝配。
通過建立開放式的機構、零件陳列室和機械裝拆實驗室，使學生有更多的自主時間來安排學習，以期發揮學生在實驗教學中的積極性與主動性，從而加強學生對機構、零件結構等工程實踐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，確保對理論課程教學不足的補充和完善。
五、采用靈活多樣的考試方式， 提高學生的綜合應用能力
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。
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，不斷地改革教學目標、教學內容、教學方法、教學手段等環節，從實用出發就能調動學生的學習興趣，使他們學有所得、學有所長，能更好地為后續課程打下良好基礎，機械設計課程改革需要我們不斷地在實踐中創新、總結和完善。
參考文獻：
[1]郭攀成.機械設計基礎課程教學內容和改革與實踐[J].中國電力教育，2009，(4).
