对机械设计课程的认识篇1
一、前言
“机械工http://程基础”课程是非机械类专业大学生了解机械工程知识的重要课程之一，随着全世界对机械工业的重新认识，该课程得到了全国范围内各大院校的重视。但是，由于该课程涉及面非常广，如有机械识图、机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等内容，且受课程学时限制，课程内容设计比较难于让学生接受。经过相关的调研，该课程的内容设计存在的如下的不足：（1）课程内容模块化划分不够明显。该课程内容涉及的知识点内容繁多，目前的课程实施情况是没有对各个知识点内容进行有效的分解，结果给学生造成了课程内容繁杂和难以接受的现象，也就难以在42学时内完成相关的教学任务。例如课程包括的机械识图和机械制图，工程材料和热处理等，都没有进行有效的划分，这些问题都一定程度上影响到了学生对课程的兴趣和学习积极性。（2）课程每块内容内部没有进行有效地梳理。例如工程材料部分内容知识，金属材料宏观、微观结构和铁碳相图等知识点更是相互交错，没有明显的主线；例如热处理部分内容知识，等温冷却转变曲线和过冷冷却转变曲线等，更是无法清晰的描述。因此，对本课程内容进行有效地梳理是非常有必要的。（3）课程的核心知识点不够明确。没有对核心知识点的明确，就会给学生形成一个错误的引导，从而又会导致学生更加的抵制本课程。因此，课程的核心知识点明确也是非常重要的。本文针对目前本课程内容设计存在的不足，提出一种基于每个内容模块核心知识点的“机械工程基础”课程内容设计方案，通过近三年的实际教学应用，得到了大学分学生的认可。
二、具体教学内容设计实施方案
具体教学内容设计方案，采用理论讲授、实践演练和相关知识点视频相结合的形式，以“卓越工程师培养计划”的目标为准绳，探索一套能提高学生机械工程实践能力的课程内容设计方案。具体实施方案包括：课程内容模块划分、模块内容内部知识点梳理、核心知识点明确和强化三部分。
1.课程内容的模块化划分。针对本课程内容囊括机械识图、机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等诸多内容，可以将课程内容模块化划分为机械制图模块、工程材料及热处理模块和冷热加工模块。（1）绪论。该部分说明学习本课程的必要性和重要性。（2）机械识图与制图。该部分说明机械工程图纸的具体过程。（3）工程材料及热处理。该部分说明机械工程材料的性能优化方法及过程。（4）冷加工和热加工。该部分说明获得具体机械产品的方法及过程。
2.课程模块内容内部的知识点梳理。针对课程内容的模块化设计，具体44学时的课程模块内部内容的知识点梳理如图1所示。第一部分“绪论”，主要讲述机械工程学科知识的涉及范围以及相关的实际应用意义，共2学时；第二部分“机械识图和机械制图”，主要讲述机械结构零部件图纸的绘制基础知识，平面图纸的识图看图方法，12学时，cad计算机制图基础知识，3学时，该部分共15学时；第三部分“工程材料及热处理”，主要讲述金属材料的晶体结构和结晶过程等微观结构3学时，金属材料宏观力学性能及结构3学时，铁碳相图6学时和奥氏体转变图6学时，共18学时；第四部分“冷加工和热加工”，主要讲述相关的压力成型加工方法及设备3学时，铸造方法及相关设备3学时、焊接方法及设备3学时，共9学时。
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3.课程核心知识点的明确和强化。有了课程内容的具体梳理，课程内容核心知识点还必须有所突出，以保证学生对本课程的重点了解。（1）核心知识点一：机械识图。该知识点主要培养学生的看图和图纸设计表达能力，即便是对经济管理类等非机械类学生来说，也是非常实用的。它既可以拓宽学生的工程识图及制图方面的知识面，又可以为学生提供机械工程专业的专业背景知识，从而提高不同专业学生的综合素质。（2）核心知识点二：三条曲线。该知识点由应力应变曲线、铁碳相图和热处理c曲线组成。这三条曲线覆盖了整个工程材料及热处理课程内容，既可以拓宽学生的工程材料方面的知识面，又可以为学生提供工程材料专业的专业背景知识，从而提高不同专业学生的综合素质。
三、教学模式改革后的效果http://
对机械设计课程的认识篇2
机械设计有别于其他学科，它的实践性很强，课程的研究对象是常用机构和通用零部件，需要同学们对其有一定的感性认识，但是随着近几年来高校录取分数的下降，生源素质呈下降趋势，绝大多数的学生具有文化基础薄弱、学习兴趣不高、学习能力不强的特点，在现有的招生制度下各专业文理科都收，造成学生学习基础参差不齐，加上在校生且几乎都是从学校到学校，对各种机械零部件普遍缺乏感性认知的问题，所以在机械设计理论教学前我们先安排同学们进行感性认知实践，以增强学生的感性认识，如通过组织学生参观机械原理和零件陈列室、各类机械设备陈列柜、观看机器工作录像、常用机构的动画FLaSH，到工训中心现场实地参观（工训中心有完整的机械类专业金工实习所要求的各类机械加工设备）等认知教学，认识具体的零部件、常用机构和机器，使学生们清楚知道机器的基本组成要素——机械零件，初步了解机器的组成、结构特点、工作过程及工作原理，使理论与实际对应起来，通过认知实践增加学生的感性认识，培养他们对机械设计基础课程学习的兴趣，使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。
2实验教学
在机械设计教学过程中，实验教学与理论教学具有同等重要的地位。通过实验，使学生熟悉掌握一些与本课程有关的实验设备的原理、使用和调试，掌握实验数据采集和处理的过程与方法，培养认真细致、一丝不苟的工作作风，提高观察问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力。不断提高实验教学效果，确保实验教学质量是机械设计实验教学改革的重要课题。课题组以“打牢基础、培养能力、增强素质、提高实践和创新能力培养”为基本要求，以机械设计学科知识平台为依据，结合学校实验教学条件，并充分考虑学生在基础、专业要求、兴趣、特长和能力发挥等方面的差异，对机械设计课程的所有实验进行了分类和整理，构建了一套加强基础、提倡创新、重在应用，多层次、多模块、开放性的实验教学新体系。
（1）尽可能利用好现有实验条件，巩固和加强传统实验传统实验在帮助学生理解机械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在机械设计实验教学改革与发展中依然需保留、巩固并加强这些实验项目和内容，例如我们保留了《带传动性能实验》、《滚动轴承性能实验》、《减速器结构装拆实验》，这些验证性实验会使学生对课堂所学的理论知识有更深刻的认识和理解，为今后研究和创新设计机构奠定良好的基础；保留了《螺栓及螺栓组连接综合实验》，综合实验使学生掌握机械系统的工作原理、承载特性、影响因素分析方法，有利于培养学生的动手能力、数据采集能力、分析与解决问题的综合能力。
（2）加强创新设计性、综合性特色实验建设2011年我校添置了机构运动创新设计方案及仿真实验台和传动机构综合实验台，有了这种机构综合实验台，学生可根据实验指导书要求，自行设计和搭建实验平台，选择适当的构件，进行测试分析，有效地开拓了学生的创新思维，提高了学生综合实践能力。
（3）课程实验实行开放性实验为了增加学生动手能力，课程实验实行开放性实验，即学生在实验课上没有弄懂的内容、没有完成的实验，可以随时补做，直到弄懂为止。本课程的考核方式是做完实验后才能参加理论考试。
（4）课堂教学与实验一体化为了更好地与课程的理论教学相配合,我们拟建设一个“机电一体化教室”。该教室为一个多功能教室。可供学生上课、实验、专周训练用。学生在该教室上课可直接观看到各种实物、模型及仿真运动，同时学生还可以自己做实验来验证自己所学的知识。将单班课安排在多功能教室进行，根据内容需要采取多媒体讲解、模型演示和实验操作相结合的方法，充分利用教学资源，提高教学效果。实验课教学的设计思想是：在内容上必须是传统实验与创新实验的协同，是认知实验、验证实验、综合实验和创新设计实验的集成。实行开放式的，贯穿学生学习全过程的，从课内一般实验到课外的自主式开放实验。在实验的开出形式上将实验项目分两个系列：必修与选修，其选修内容可让学生自由选择，从而鼓励学生个性自由发展，并可不拘一格地鼓励优秀学生脱颖而出。通过一些提高型、选修型实验的开出，极大地激发了学生的学习热情。很多学生经常在业余时间来到实验室学习和钻研，取得了良好的效果。
3课程设计
课程设计是机械设计课程的最后一个具有综合性和实践性的重要教学环节，也是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的设计能力训练。它不仅是学生获得知识的重要途径，而且对培养学生的自学能力、工作态度、实际工作能力、科学研究能力和创新能力具有十分重要的作用，对实现培养学生的知识、能力、素质起着关键的作用。课题组对机械原理课程设计和机械设计课程设计内容和选题进行了全面改革，使之由机构设计为主转变为由机械整体运动方案设计和整机设计为主。课程设计的选题更接近实际更加丰富多样，我们将以往集中时间进行课程设计教学改为部分分散然后集中的教学方法，将课题在机械设计课程教学中期就布置下去。这样，可以使学生随着机械设计课程的进行以课外作业的形式逐步完成除装配图以外的传动计算部分、标准件选择部分，并进行变速箱结构设计的草图绘制，平时老师利用课间、课后、QQ、视频等方式进行辅导，最后集中绘制装配图、进行答辩，这样一种渐进式教学过程，学生的基本设计能力的培养会更扎实，在课程设计中鼓励、引导学生创新设计，旨在帮助学生掌握机械设计的实用技能，为从事相关技术工作打下扎实的基础。
4课外科技活动
将课程建设延伸至第二课堂，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。课程组教师不仅注重课堂教学质量，而且注重大学生第二课堂的建设和成效，将课程建设以及课堂教学与大学生课外科研课题相结合（如大学生创新训练计划、大学生学科竞赛），积极承担所教课堂大学生课外科研课题的指导教师工作，旨在激发学生的学习积极性，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。从而实现多层次、多渠道培养学生能力和提高教学质量的目的。
结束语
对机械设计课程的认识篇3
关键词：机械设计基础实践教学教学环节改革
一、机械设计基础课程的实践教学及其重要作用
机械设计基础课程属于机械工程类各专业学生必修的主干技术基础课程之一，在培养学生的机械设计综合能力方面占有重要地位。实践性教学是本课程的重要组成部分，其目的是不仅帮助学生理解课程的基本理论，更成为培养学生核心能力的至关重要的环节。因此，实践教学环节的改革是课程体系改革的着力点。
二、我院机械设计基础课程实践教学现状
1.实践教学基本情况
机械设计基础课程的实验教学内容主要是按大纲要求的基本实验包括“机构运动简图测绘”、“齿轮范成和参数测定”、“带传动”等；综合性、创新性实验项目只作为课下选做。实验考核成绩，一般以实验报告成绩占平时总成绩10-20%的比例计入平时成绩，且作为考核标准。综合性、创新性实验项目没有计入总成绩，学生参与积极性不高，一般学生只是走过场，敷衍了事，达不到实验的目的和要求。课程设计集中在课程结束后3周时间，并单独计算成绩。
2.存在的主要问题
（1）基础实验大部分为验证性实验，而作为锻炼学生自主设计和创新思维的综合性、设计性实验没有引起学生足够的重视。
（2）综合运用所学知识分析、解决实际问题的课程大作业，学生没有发挥主观能动性积极参与。
（3）与课程相关的学生课外科技活动没有充分开展，学校实验设备未得到充分利用。
因此，深化机械设计基础课程实践教学改革非常必要。无论是在实验项目的开发和研制方面，还是在实践教学的组织管理方面，存在诸多问题有待研究和解决。
三、实践教学的改革方向与改革内容
1.实践教学改革的主要方向
（1）加大作业力度，通过大作业训练学生简单的工程意识，同时培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。
（2）加强综合型、设计性实验项目及与课程相关的课外科技活动的开展。能够很好地锻炼学生综合运用所学知识，开发学生设计思维和创新思维。对培养学生工程意识、设计能力和实践动手能力都有不可替代的作用。
2.实践教学改革的主要内容
为了适应当前工业技术和机械学科综合的发展步伐，实践环节增强了学生的设计动手能力。如实验中增加了联接件结构设计、传动方案综合实验、轴系结构设计、结构分析等。机械运动方案的创新设计包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等基本机构的应用扩展和组合设计等。教师也可以将科研中新的研究成果，经过适当的提炼和加工，转变为适合的学生教学实验或课程设计题目。
（1）完善认知教学，培养学生的认知能力。该实践教学主要是学生的认知过程，其主要内容是参观典型零件和机械拆装展示。通过认知实验，增加学生对机械的功能、种类、组成和各种常用零部件和运动机构的感性认识，清楚本课程所要掌握的知识结构。此外，对零部件的类型、结构等教学内容在实物模型陈列室讲解，将传统的课堂教学转到现场教学。
（2）系统的实验教学，培养学生的实践能力和创新能力。实验教学中采用传统试验和创新实验相结合。主要的实验环节有：
①机械传动试验。实验装置采用多种组合的设计模式，分动力系统、传动系统和测试系统。通过多种组合完成齿轮传动、链传动、皮带传动、蜗轮蜗杆传动。通过实验的装配组合，还可以加深学生对轴系装配的理解。
②机构创意组合综合实验。该实验通过对各种空间机构的组合实践，使学生对空间机构的组成、运动特点及其机构运动多样性等问题有更全面、更深入的理解。试验台可拼装出30种空间机构。该机构主要培养学生的创新能力、综合设计能力及实践动手能力。
③轮系创新设计实验。试验台可拼装出12种轮系，通过拼装试验，使学生对轮系结构、类型、应用、传，动比计算与自锁、周转轮系齿数的确定等问题有更清晰、更全面、更深入的理解。
④机、电、气、液创新设计综合实验。可实现机械、电子、液压、气动与启动、控制和测试等多学科知识的交叉认识。有利于拓宽学生知识领域，优化知识结构。
（3）采用现代设计技术，培养学生的综合实践能力。
①课程设计是该门课程的主要实践环节，设计中倡导学生使用计算机辅助设计、虚拟仿真设计等现代设计分析方法。在机械原理部分的教学中，开设机械系统动力学分析课程，主要讲授如何运用aDamS软件进行机构的三维建模和运动、动力学仿真。
②在机械设计基础理论教学中，有侧重地在不同章节讲授Solidworks的三维造型与装配、工程分析应用。在学完机械原理的部分内容后，要求学生根据机器的工作原理拟定传动方案，确定机构的运动尺寸，用aDamS建模后，对机构进行运动和动力学分析。
四、结语
实践教学环节的设计作为教学体系改革的一部分在国家人才培养战略计划中具有深远意义。对于普通高校机械工程类本科教育而言，按照“宽口径、厚基础”的教育方针，就是要求学生具备相应的专业基础、较宽领域的基础知识、创新设计与综合实践能力。近两年的实践表明，注重实践能调动学生的学习积极性和创造性，首先，给予学生更大的选择空间，这样有利于激发学生学习的主动性和创造力：其次，有利于培养学生创新能力。通过创新组合试验和创新课程设计，有意地培养学生创新思维，在设计中既要因势利导，又要让学生学会发散思维。在实践中培养学生的创新意识和能力；再次，有利于培养学生的团队合作意识。设计中采用小组设计模式，给学生提供互相交流、互相帮助的分工合作条件，通过小组讨论，自定设计题目。让学生发挥团结协作精神，将学生的团队精神及联合攻关意识融入实验教学和课程设计的各个环节。
本文根据机械设计基础课程的教学特点，对如何改革机械设计基础课程的实践教学，提高学生创新能力方面进行了探讨，供工科类各专业教育工作者参考。
参考文献：
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[2]陆萍，来可总，栾茕，等.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育，2006（1）：49-51.
对机械设计课程的认识篇4
关键词：机械设计基础；课程设计
近几年，高职学生学习基础薄弱，对《机械设计基础》学习兴趣不浓，对课程设计缺乏学习积极性和主动性。《机械设计基础》课程设计由于理论性强，内容综合，学生对此感觉更加乏味。在教学上以教师为中心，以知识传授为主，教学手段单一，没有探讨出分层的、体现个性化的、灵活的教学方法，更没有将考核、评价体系进行及时更新，仍然采用旧的过时的标准去考核学生，因而面对众多高职学生，感到无所适从。教与学的各自为阵，相互脱节，势必影响《机械设计基础》课堂设计质量，最终导致学生学习信心、兴趣的进一步丧失，教师教学成就感的丧失。所以，如何进一步研究《机械设计基础》融入课程设计显得尤为重要。
1《机械设计基础》融入课程设计的教学原则
《机械设计基础》融入课程设计，针对教育对象的掌握情况，按照个体差异的不同，要求学生有针对性地进行设计区分，个体化设计，扬长避短，之后进行综合设计，总结提升。课程设计实施之前，教师要结合班级特点，研究学生基础情况，对接受能力强的和比较弱的进行区分，对学生的设计能力充分了解，做到胸有成竹。在课程设计初期收集视频资源，尤其要深入研究课程设计理论方法，先摸清编写思想、编排结构，理出其中的设计过程，通过知识架构进行分类，将课程设计分为基础研究和创新研究。再通过平时的实践，学生的动手能力满足课程设计的需求。
2《机械设计基础》融入课程设计的分层次实施
对于成绩较好、接受能力较强的学生，主要采取积极引导的方式，应时刻想到如何拓宽和加深问题的难度。例如，在《机械设计基础》课程设计教学内容的选择上应以实际应用为依托并结合学生的认知水平而定。对于《机械设计基础》课程设计中学过的简单知识要尽量少讲，避免出现知识的重复回炉，使学生厌烦；初期设计方案，传动方案，设计计算，结构设计，齿轮的装配，轴承的选用及寿命计算，整体结构的合理性，适当的时候还应添加一些课外的知识，如电动机的选择等，拓宽学生的知识面。对于成绩中等、接受能力一般的学生，应当采取巩固完善的方式，应时刻想到要扎实知识基础和努力完善知识的能力。充分指导则主要面向这样的学生，之后的设计要让学生充分掌握，对课程设计的步骤要充分了解，结合实例进行有效的设计选用，激发学生的实践能力，扎实肯干，并要了解各构件之间的联系，培养学生理论联系实际，用理论指导实践的设计过程。如减速器的基本构成，课程设计简单计算等，使他们能真正学以致用。对于成绩一般，接受能力不强的学生，应当采取培养兴趣的方式，应时刻想到要努力提升学生的学习兴趣，让学生爱学习，爱设计。引导这部分学生积极面对课程设计，严格要求自己、认真设计的学习态度，对于不求甚解的同学，教师应积极引导，树立学生的自信心，独立完成简单的设计，良好关系的形成需要教师和学生互相交流，教师树立榜样，认真指导学生，启发学生思维，培学生养自己解决问题的能力。平时经常播放视频，是课程设计形象化，降低学生由于空间想象能力不足产生的压力、形成良好互动的设计氛围。在《机械设计基础》课程设计中，轴的机构设计，齿轮的传动方式，减速器的基本样式等通过视频的讲解，学生的感性认识增强，提高了学生的理解能力和学习兴趣。对于一些实践性强的教学内容，如轴的结构设计，轴承的拆装，能让学生自己动手实践的实践教学更为恰当，使教师的枯燥讲解变得生动易懂，从而培养了学生课程设计的学习兴趣。
3总结语
《机械设计基础》融入课程设计的研究是正视学生的个体差异，使学生在自己原有基础上得到发展，在课程设计的每个环节都能获得成功的喜悦，从而激发学生的学习兴趣，渐渐实现从要我设计变成我要设计的学习目的。
参考文献：
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[3]张慧.《机械设计课程设计》教学改革探析[J].装备制造技术,2011(07):205~206.
对机械设计课程的认识篇5
论文关键词：高职；机械设计基础；教学方法
《机械设计基础》课程是工科专业一门重要的专业基础课，是对学生进行设计能力、创造能力、工程意识训练的主要课程，对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。该课程具有较强的理论性与实用性，旨在培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。但是该课程涉及理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、机械零件、液压气压传动等多方面内容，知识面宽，理论性强，而学生对这些知识和理论却很生疏。因此，在教学中学生缺乏学习兴趣，教学难以取得较好的效果。为此，笔者着重对《机械设计基础》课程的教学方法进行了探讨和研究。
帮助学生建立总体的知识框架
在几年的《机械设计基础》教学实践中，笔者深有感触，该课程由于理论性过强，实践性缺乏，学生缺乏相应的感性认识，难以建立一个整体的知识框架，难以将各章节的知识点有机地结合起来，给教学带来了很大的困难。鉴于此，教师在讲解本课程每一章节前，首先应让学生对要讲到的知识结构体系有一个系统的总体认识，强调每一章节之间的联系及其应用，以及本课程在教学内容方面应着重讲哪些基本知识、基本理论和方法；其次，应在实践能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等，使学生从整体上把握好本课程的特点，帮助学生对本课程有一个总体的认识，从而建立一个总体的知识框架。
利用现代教学手段提高学生的学习积极性
在教学实践中，教师应充分利用实物、模型及挂图，通过在课堂中演示，增加学生的感性认识。学生在课堂上集中注意力的时间是比较短的，长时间地集中注意力，会引起他们的思维疲劳甚至厌烦。如果能利用现代多媒体教学手段，给学生一种具有新意的刺激，可以使学生的大脑皮层从原来的抑制状态转化为兴奋状态，从而提高学生的学习积极性。如讲到带轮时，播放带轮传动动画，可使学生有实际生活感，讲到轴系零件时，可适时地给学生在大屏幕上展示轴、键和轴上零件（比如一个带轮）配合的动画。利用现代教学手段的强大表现力吸引学生的注意力，必然会激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。
处理好教师与学生的角色
学生是信息加工的主体，是知识的主动建构者；教师是学生的帮助者、促进者和指导者。对高职教学而言，学是矛盾的主要方面，教是矛盾的次要方面。因此，教师应注意在“学”字上多做文章。
《机械设计基础》课程具有实践性强的特点，在传统灌输式课堂模式下，其内容的广泛性与学时的有限性之间的矛盾影响了学生的知识掌握和分析设计能力的培养，远远不能适应素质教育的要求。该课程有些内容是对现实的抽象概括，有些则是现实相关内容的直接描述。在教学中，教师对直接描述实践的内容可采取现场教学、模型演示、光盘观摩、动画模拟、课后作业、操作性实验等多种形式，提出问题让学生自己探究解决。在学生解决问题的过程中，教师予以启发和引导，这样就在不知不觉中完成了师生间的互动。在活动中，可将学生分成几个小组，让各小组成员共同完成某项任务，并进行小组团体考核，从而加强学生的团体协作能力、相互学习能力和探究能力的培养。
注重学生对教师教学的反馈
教师教学的目的是让学生获得知识和能力。对教师教学效果的评价，学生最有发言权。学生是教学活动的主体，教师要关注学生的教学评价。
《机械设计基础》课程教学存在一定的难度。由于其理论性和抽象性比较强，一部分学生可能在学习过程中存在这样或那样的问题，为了使自己的教学有的放矢，教师必须注重学生的反馈信息。教师应加强与学生沟通，采取多种形式了解学生。针对学生学习中存在的问题，不断改进自己的教学方法，使自己的教学适应学生，适应课程，进而更好地达到教学目的。
充分利用多种教学手段
随着教学改革的深入和课程体系的调整，《机械设计基础》课程的知识不断更新，学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展，本课程需要向学生讲授的内容越来越多。要想在有限的教学课时内完成规定的教学内容，同时取得比较好的教学效果，教师必须精选教学内容，做到实用、够用。讲授时应突出重点和难点，结合本课程特点，重点讲清原理、设计方法、结构与应用。
要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中，充分利用实物、模型，增强学生的感性认识；通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解，提高学生的工程意识，激发学生的学习兴趣。可以引入cai教学课件展示各类机构的运动过程，呈现不易观察的零件内部结构与动态特征，演示实际加工机床的运动与加工过程等，使学生的视觉活动和听觉活动有机结合，变枯燥的结构内容为形象生动的内容，增强学生的感性认识，启发和引导学生积极思维，增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。
总之，采用行之有效的多种教学手段，不但可以改变传统的教学方式，使课堂教学变得生动活泼，提高学生的学习兴趣与热情，同时可节省大量的讲授时间，使教师在同样的时间内给学生传授更多的相关知识和信息，使教学效果与质量都得到提高。在教学实践中，要认识到各种教学手段都有其自身的特点，在课程教学中应充分发挥各种教学手段的长处，使其相互补充，以取得良好的教学效果。
加强实践教学活动
《机械设计基础》课程是一门实践性很强的专业基础课，加强学生的实践教学，可以使学生的认识得到升华，从知识型到思考型再上升为创新型。应多让学生进入实验室开阔视野，通过实验和实践，使原来抽象的理论鲜活起来，从而激发学生的学习兴趣和创造力。另外，开设新的实训组合有利于使学生掌握机械工程领域常用的实战手段和方法，培养他们的分析与综合能力及运用现代技术手段解决工程实际问题的能力。
对机械设计课程的认识篇6
关键词：包装机械；包装工程；教学方法；教学效果
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2014）45-0213-03
包装机械是包装工程专业的一门专业基础课，是包装课程体系中的重要组成部分，要求学生具有一定的工科基础。作为工科背景的大学本科生来说，包装机械课程的教学质量、教学效果直接反映在学生对所学包装机械的理解程度及其在毕业设计中所设计相关机械的整体方案的选择、确定和具体执行机构、传动机构的设计上。笔者在这几年的包装机械课程教学和指导设计题目与包装机械相关的本科毕业生过程中发现，包装机械的教学效果与课程的教学方法和学生学习主动性有很大关系，由于包装机械课程内容繁杂、涉及机械相关课程较多等特点和学生个体学习情况的差异，目前包装机械的教学效果和教学质量还有待提高。本文针对包装机械课程特点和教学过程中存在的问题，根据笔者从事包装机械等相关领域的教学经验和研究经验，对提高包装机械课程教学效果的方法进行了探讨。
一、包装机械课程特点
包装机械课程主要讲授用于完成全部或部分包装工序的包装机械执行机构和传动机构的原理和主要结构。综合来讲包装机械课程具有如下特点。
1.包装机械种类繁多，各种不同包装机械的结构差别很大。根据2010年国标对包装机械的分类，常见包装机械有12种，在目前高校使用的包装机械教材中大多数是每一章讲述一种包装机械，各章节大多相互独立，使课程内容繁多。但是由于课时有限（32学时，去掉6学时实验，讲课学时只有26学时），很难把每一种包装机械的功能、结构和原理等都讲述的非常详细。且有些机械如灌装机械、封口机械等，完成同一功能的机械由于包装物料的不同使其结构和原理相差很大，这些章节内容相对更多，难度更大，而使讲授这些章节所用学时更多。
2.包装机械课程偏重于机械类，内容涉及机械设计、机械原理、自动控制、包装材料、包装工艺等多方面内容，要求学生具有一定的机械基础知识和包装基础知识。对于具体包装机械来说，由于涉及机械结构动作、配合等相对抽象问题，使学生学习过程中存在一定难度。
二、在包装机械课程教学过程中存在的问题
由于包装机械课程教学内容繁多、涉及知识面广，而上课学时有限，且学生基础相差较大，使包装机械课程教学存在一些问题。
1.内容太多，学生对机械工作过程和结构理解困难。由于学时限制，几乎每一次课都要讲一章的内容。包装机械具体结构相对来说并不是很复杂，但是一台包装机械基本上都包括不同执行机构、传动机构和支撑结构，一个包装工序的完成往往需要几个机构的协同工作，强调机械结构间的相互配合，同时要求尽量用最简单可行的机构完成预期功能。
学生虽然已经学习了机械原理、机械设计等知识，可能考试的时候成绩很高，但实际应用能力较差，因此，在上课的时候，为了使学生理解具体机构的原理和结构，参照教材和找到的机械示意图或结构图，需要教师花费很多时间讲机械的具体结构，包括机械执行结构、传动机构和支撑机构。这部分内容的讲解使教师课上增加了教学量，同时影响了课程主要内容的讲解，使实际的教学效果一般。曾经有同学跟笔者反映，“老师你这么用力讲课，机械结构讲的那么深，可是我们有一些还是一知半解，很多机械结构你讲的我们就明白，不讲的我们还是不懂。另外，感觉一堂课的内容太多。”因此，如何在有限的时间内，教师将包装机械的主要内容生动、易懂地讲述出来，并且使学生理解进而掌握，是包装机械课程教学的一个难点。
2.教师上课“满堂灌”，学生参与性差，积极性不高。由于包装机械教学量的限制，一般讲课时为了将内容讲授全面，经常造成课上讲的内容太多，几乎是“满堂灌”的状态，很容易使学生疲惫，且理解、接受能力下降，在这种情况下，即使讲课过程中教师给学生提出问题，让学生思考，学生的积极性也不会很高，不会主动参与，注意力不容易集中。包装机械课程主要讲的是机械结构和原理，需要用到很多机械示意图和结构图。由于机械图一般很复杂，用多媒体显示的时候，如果学生事先没有预习，单纯依靠教师课上讲解，学生很难短时间内把机械图的机构和原理弄清楚。因此如何提高学生的参与性和积极性是包装机械教学中需要解决的另一个问题。
3.课程考核方式。包装机械课程考核一般从期末考试、作业和课堂表现三个方面进行评定。考试时基本上由任课教师依据课程主要内容，结合个人的教学经验及学生的实际情况进行命题，带有较大的主观随意性，而且学生会根据任课教师考前所划的考试重点进行复习，不对课本内容进行全面认真地学习和复习，很容易造成考试成绩与实际水平出入较大，不能准确考察学生的学习情况。另外任课教师本身的局限性也会致使考试试题的题型比较单调，题量较少。此外，为了考察学生对课程中很多基础知识的考核，个别题目在几年的考试中可能会重复出现，使试卷的难易程度、题量大小等各方面难以控制。考试中这些问题的存在使考试不能很好地反映出学生的学习效果，不能使教师对讲课过程中主要内容和重点内容的选择、教学方法的应用等存在的问题有比较清晰的认识。
三、包装机械讲课过程中的改进设想
通过几年的包装机械课程教学，笔者认为可以从以下几点对本门课程的教学进行改进，进而提高课程的教学效果。
1.教师的教学态度。态度决定一切，教师应该以严肃的态度认真对待所讲述课程。杨印生老师曾说过“做不好科研的教师肯定讲不好课”，这里的科研应该是跟课程内容相关的科研，也就是教师对所讲述的内容从科研角度进行的详细研究。教师的讲课不能单纯的照本宣科，只是把书上的东西讲出来，教师讲课应该是在对课本知识理解的基础上，结合自己的教学经验和相关机械设计经历、研究经历，把课本上的内容以学生容易理解和掌握的角度讲述出来，指出相关重点和难点，对所讲述机械结构、原理进行过详细研究，不只是单纯讲述课本内容，才能使讲课内容丰富、充实，学生才会对课程产生兴趣并主动学习。
2.课程内容的选择。由于课程教学时间的限制，如何在有限的时间内，将所讲述机械中学生应该掌握的东西讲清楚并让学生很好的理解和接受，这是决定教学质量的关键。笔者认为，包装机械讲课时一定要突出重点，可以每一章即每一种机械，找出一个典型机械，对这个典型机械的原理、结构和设计进行详细讲授，此类机械的其他机械由学生自学，通过作业或讨论课的形式检查学生的学习效果。如灌装机械，先讲不同物料的灌装原理，然后针对一种物料的灌装机械进行其结构和原理的重点讲述，其他类型灌装机械由学生自学，并通过课后作业、课上讨论的方式检查学生自学效果。这种方法重点突出，内容完整、清晰，便于学生理解和学习，同时课后自学部分需要学生主动学习，积极思考，可以提高学生的自学能力和理解能力。
3.调动学生积极性。通常机械课程都是逻辑性很强的、很固定的内容，使课程生动起来的有效方法之一就是多媒体电子课件的运用，利用多媒体模式把包装机械结构和原理涉及的图片、动画和视频直接展现在学生面前，将抽象的概念具体化，使学生直观体验机械运动过程，充分理解机械结构和原理，这是语言描述很难达到的，有助于提高学生的分析和解决问题能力，激发学生的学习兴趣。除了使用电子课件，讲课语言的丰富、幽默、通俗易懂，以及学生容易理解的实际生活中的相关例子的使用，都可以使课程内容生动起来。
对于机械的学习来说，让学生真正的参与到课程里，对学生理解和掌握教学内容非常重要，也就是使学生从上课的被动听讲，到主动投入，积极思考，变被动学习为主动学习。例如一台机械的讲课过程中，可以先由生活需要引入机械，找出机械要完成的功能，即机械执行机构都有哪些，然后提问学生，这些功能可以用学过的哪些机构来实现，如何实现，最后和学生一起完成机械的整体布局和工作过程，力求使学生参与到课程当中。
4.要给学生思考的时间。讲课时不能教师一直讲，要给学生思考的时间，即给学生内省的时间，教师讲课时适当安静一到两分钟，让学生思考、回忆。曾经有一位教育家说过，“讲课不一定要有声音，有些时候，安静是一种很好的方法。”这段安静时间在引导走神学生回到课堂的同时，有助于学生对教学内容的理解。
5.考核方式的调整。首先应增加作业、课堂表现等在成绩中的比重，硬性提高学生的上课主动性。作业题目尽量脱离课本，布置一些需要对课本知识进行归纳和分析后，须通过独立思考完成的设计性题目，提高学生的思考和知识灵活应用能力。其次是考试前不划重点，让学生对课程内容全面认真地学习和复习。在期末考试内容中，增加主观性题目的比重，编制试题前，应根据大纲要求，认真分析课程各章节考核的重点、难点，使考试题目重点和难点突出，题目类型合理、丰富，主观题和客观题比例适当，题量适中，既要考察基础知识和基础理论，又考察学生的基本技能和实际问题的解决能力。试题间应该彼此独立，不相互牵连，一个题目中考察的内容，其他题目中不会重复考查。
四、结论
包装机械课程教学内容多、涉及知识面广，对教师和学生来说，如何取得较好的教学效果十分重要。从教师讲课态度、课程内容选择、调动学生积极性的方法、给学生思考的时间、考核方式的调整等几个方面进行有目的、有计划的改进，是提高包装机械课程教学效果的有效途径。提高包装机械课程教学效果需要教师课前做大量备课，需要教师课上用生动、易懂的语言将抽象、复杂的问题解释清楚，更需要学生的主动参与和思考。总之，教师用心备课，多种讲课方法交叉运用，尽量调动学生的积极性，是提高包装机械课程教学效果的很好途径。
参考文献：
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[6]褚晓珂，王为波.浅谈包装机械课程改革[J].科技教育，2010，（10）.
对机械设计课程的认识篇7
根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标，教师在掌握机械基础教学大纲的前提下，明确教学目的、任务和要求，结合学生认知特点和生产实际，精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”部级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时，课时少，内容广，必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容，以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法，强化公式应用，弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算，熟悉构件的受力分析和计算方法；互换性与技术测量重点讲授极限与配合，紧密联系实际；工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用，以金属材料和塑料为主，结合食品行业的发展，增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺；机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系，这部分内容和后续课程及生产实际联系密切，工程应用多，属于课程的核心内容，机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法，强化设计方法和公式应用；机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容；液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点，常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少，结合课程的特点，部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式，引导学生多途径学习。
2多种教学方法结合
机械基础课程实践性强，传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法，教学过程中教师和学生之间缺乏互动，学生被动接受知识，学生感到枯燥乏味，不利于学生的学习。采用多种教学方法，激发学生学习积极性，变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动，避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切，采用讨论式教学。理论知识讲解前，选择和生产实际常见的议题，在学生充分讨论后，教师再讲解，调动学生学习的积极性，避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式，达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法，如以齿轮轴为典型案例，通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节，可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起，架起了课程的桥梁，知识结构相互衔接，课程体系更加完善。
3采用多种教学手段提高教学效率
机械基础课程的研究内容比较抽象，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少，内容多，采用现代教育技术方法，通过运用多种媒体，提高课堂效率，有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时，由于学生没有实际生产经历，缺乏相应的想象能力，采用动画技术，生动形象，让零部件运动起来，使抽象理论直观化；讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时，采用实物、幻灯片、图片展示教学内容，生动形象，增加学生感性认识，拉近书本知识和生产实际的距离，加深学生对理论知识的理解，更好地突出教学重点和难点。
4增加综合设计实验教学内容
课程的实验课时为4学时，传统的实验为认知实验，实验设备是机械基础陈列柜和模型，以演示讲解为主，时间多集中安排在课程中期。改革后，开放实验室，学生自主实验，不占实验课时，时间安排每个模块的理论课讲授之前，学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识，对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分，轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强，涉及内容多，灵活性大，是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程，学生掌握轴系设计的步骤和方法，培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容，学生根据教师的要求，选择传动类型、自行设计传动方案，根据设计方案自行组装，以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验，在创新实验的环节中，学生通过方案构思和改进、实验操作和观察，达到培养创新意识、创新设计能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节
增加工程训练，训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践，在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足，没有足够的工程训练，现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中，学生学习金属加工工艺知识，自己动手操作各种设备，使用多种量器具，增强动手能力，激发创新欲望，培养创新能力。增加课程设计，时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节，培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周，工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目：一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同，设计方案和设计思路完全由学生组织设计，充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料，能够正确使用国家标准，绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识，掌握机械方面的设计方法和步骤，培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。
6考核方式
改革课程考核方式，实行教学全过程多次考核和考查，提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试，成绩占课程成绩的70%；实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容，从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核，注重实验过程和创新能力的考核；工程训练、课程设计单独考核。
7结论
对机械设计课程的认识篇8
关键词：机械设计；机械传动；实践教学；教学方法
高职《机械设计基础》课程是工科类相关专业的一门重要的专业基础课，课程阐述了常用机构工作原理和通用零件的设计理论。根据近几年来对高职机电一体化专业、工程机械专业以及机械设备维修专业的毕业生跟踪调查，统计毕业生从事的工作岗位，主要是机械设备操作、设备维护保养、设备安装、调试和售后服务等岗位。这些工作对本课程知识的要求均不涉及机械零件设计方面的内容，而只要求对机械传动及其零部件熟悉即可。此外，学生缺乏生产实践经验，在课程学习中感觉抽象，难以理解，加之目前课时的不断压缩，更有必要对该课程的教学内容和教学方法进行改革。
一、课程名称更改为机械传动
《机械设计基础》无论从机械类专业角度和非专业的角度，很容易让学生产生误解，以为这门课主要探讨的是机械零件设计，好像与毕业后从事的技能型工作关系不大。实际上，《机械设计基础》主要探讨的是机械传动，零部件设计是次要的。高职机械类专业学生在学校期间要学的课程较多，用于机械设计基础课程的课时较少，一般在50～60时学时，从高职培养技能型专门人才的目标出发，学生在机械设计基础这门课程里，只要掌握机械传动方面的知识就可以了。如果在课程内容上做些调整，减除机械零件设计方面的内容，课程名称改成机械传动，使学生在学习这门课一开始就能领会到本课程的学习任务，把任何能从事施工的机械分成三大部分：动力部分（如内燃机、电动机等）、传动部分（如机械传动、液压传动等）和工作装置（如装载机装料装置、压路机的振动行走装置等）。将课程更名为机械传动，从课程体系上能体现高职机械类专业培养技能型人才的特点，也避免了非机械类专业人士对机械设计基础课程产生误解。
二、课程内容选取机械传动方面
将《机械设计基础》的主要内容进行分类，如表1所示
将表1的内容按照绝大多数企业岗位对高职机械类毕业生在《机械设计基础》课程的要求进行分类，第一部分机械传动方面，这部分在毕业生就业的工作岗位上应用比较多；第二部分机械零件设计方面，该部分在工作中能用到的很少。根据高职技能型人才培养知识够用的需求，可将第二部分内容删减。这样既保证了机械传动方面的教学课时，又减轻了高职学生学习机械设计理论计算方面的学习负担，进而可以提高学生对具体需求知识的学习效果。
三、课程教学方式方法的改革
机械传动部分的基本概念和基本理论比较抽象，如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到，又摸不着，在教学中存在着很大的难度。以往我们大多采用多媒体演示教学，虽然也能有动画演示，但毕竟抽象，学生理解起来还是不够直观。采用实践性较强的教学方法，可以很容易的解决这些教学中的困难。因此在这部分的教学中尽量多采用实践教学的方法来帮助学习和理解。将让学生通过看的理解变为直接的体验或揣摩，例如在认识平面机构的学习中，可以让学生亲自制作一个平面机构，使学生能在制作中揣摩和体会连杆机构的特性及制作要领，这个方法我在模具专业课程的教学中应用过，学生的学习兴趣大大提高，知识掌握效果比以往老师讲解效果更好。常用的实践教学法主要有实物教学法和实习教学法，这两种方法可以在具体的机械传动教学中灵活使用。
1.实验教学法。实验教学法，是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在机械传动课程教学中，由任课老师在课堂上做演示实验，以配合课堂教学。通过实验教学，可以使学生把一定的直接知识同书本知识联系起来，以获得比较完全的知识，又能够培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣，同时还可以培养他们的实际动手能力，为此，要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验，任课教师应与试验人员密切配合，根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作，提高实验的质量和效率。
2.实物教学。实物教学法是指在教学过程中，使用大量生活中真实的物体和教具，模拟生活情境来进行辅助教学的一种方法，它是一种既古老又有效的教学方法。在机械传动课程的教学中，有些教学内容离不开实物。在课堂上不易讲解透彻的机构，可以将其实物搬进课堂，对照实物进行讲解。再好的修辞，再好的演讲，也不如看到实物清楚明白。更好的教学方法，就是组织学生到工厂车间进行动态观察，从而使学生能充分地对机构的运动情况进行分析，这是课堂教学的延续和补充。例如，讲解摆动导杆机构运动简图的画法时，在牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解，则可收到事半功倍的效果。学生到工厂车间参观教学时，一定要做基本操作演示，切忌为了“保险、安全”而走马观花。在曾教过的工程机械专业的工学结合班上，便尝试过将学生直接带到工厂车间进行参观教学，学生通过眼观、手触，更直接更具体地感受到机械传动构件的应用，触发了他们极大的学习兴趣，在后面的教学中学生的配合性和主动性也显著增强，教学过程也进行得轻松自如。
3.实习教学。实习教学法是教师在校内外组织学生进行实际操作，将知识、技能运用于实践的方法。机械传动课程教学可以结合专业实习来进行，即在专业实习前，任课教师根据教学内容拟出实习思考题，让学生带着机械传动问题去实习，启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识，寻找尚未知晓的事物。例如，在齿轮传动机构拆装实习时，可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理；再通过讲解启发学生自己开动脑筋充分分析，热烈讨论，去理解该原理的现实意义，即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装，但仍然可使传动平稳的道理。因此，任课教师应充分利用好专业实习，认真加以引导，提高学生的积极性和思维能力，实习的结果要进行检查总结，以提高知识技能的运用水平。以上三种都属于实践教学法，在机械传动的教学中，还要根据学校的教学条件，学生的接受能力选择应用。
《机械设计基础》教学在整个专业教学计划中占有相当重要的地位，其课程内容应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合，更好地面向社会、面向市场，适应企业岗位需求，与生产实践紧密结合。而课程教学方法还需要教师在教学实践中不断创新、总结和完善，才能更好地推进机械类专业教学做一体化的教学模式的发展。
参考文献：
[1]陈立德.机械设计基础（第二版）[m].北京：高等教育出版社，2004.
对机械设计课程的认识篇9
【关键词】创新能力机械原理实践环节
【中图分类号】G【文献标识码】a
【文章编号】0450-9889（2016）12C-0163-02
机械原理是本科机械类专业和近机类专业的一门重要的技术基础课，是研究机械的工作原理、组成原理、设计原理和方法的一门学科，在培养学生的机构分析能力和设计能力、工程素质和综合能力等方面起着重要作用，在机械类创新型人才培养中也占有重要地位，学生综合素质的提高和创新精神的培养依赖于教学各个环节的支撑。《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》中提出要强化实践教学环节，突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力，培养拔尖创新人才。可见，实践教学是启发创新思维、开拓创新的重要手段，是进行工程实践的必要途径，对培养学生的综合素质和创新能力起着关键作用。
通过对我校机械类专业用人单位的调查，反馈的主要意见是：大多数学生的独立工作能力和解决实践问题的能力较差；缺乏创新精神等。而要提高学生独立工作的能力、处理和解决实际问题的能力、培养学生的创新意识，其核心就是让学生参与到工程实践中去。本文从机械原理课程的实验教学、课程设计和课外科技活动等实践环节入手，分析了目前存在的问题以及改革的内容和方法，为机械原理实践教学的改革提供参考。
一、机械原理实践教学存在的问题
我校机械原理课程传统的实践教学环节主要存在以下几个问题：课程知识与创新实践结合不够，实验课未能在教学中和理论教学融合在一起，没有发挥实验教学的作用，忽视了将知识内化为学生的能力与素质的培养。实践教学与科技创新活动结合不够，不能很好地培养学生的创新和设计能力。课程设计独立设课，与理论课脱节，忽视了整体设计的理念，未能体现知识的整合和连贯性。因此，实践教学不能很好地反映学生综合应用知识的能力和创新能力，难以达到对创新型人才培养的需要。
二、改革实验的内容和方式，培养学生的创新意识
（一）开发虚拟仿真实验，虚实结合，线上线下互动，激发学生的学习兴趣，培养主动意识。充分利用智能制造系统虚拟仿真实验教学中心，新增机构运动运动简图测绘虚拟仿真实验、刚性转子动平衡虚拟仿真实验，学生可以根据自己的学习时间预约后进行自主实验。机构运动运动简图测绘虚拟仿真实验与实际开设中的实验相对应，但实验机构更丰富，学生可以先在虚拟实验中心反复训练，熟能生巧，为学生参加实际的综合实验打下基础。而刚性转子动平衡虚拟仿真实验克服了实验室设备稳定性差和台套数少的缺点，通过虚拟实验帮助学生学习和理解重点和难点知识。
（二）实验内容与工程实际应用相结合，培养学生的观察分析能力和创新意识。学生通过机构运动运动简图测绘仿真实验后，要求学生去实地考察、调研现实中的机器或设备，至少完成一种设备的分析，并提交照片、视频和分析结果等相应的资料，将实验内容应用到工程实践中去，让学生更好地接触工程实际，激发学生的学习兴趣和产品创新意识，也为认知实验积累了丰富的素材。
（三）将认知实验贯穿到整个教学过程中。认知实验主要是进入实验室进行参观学习，其仪器设备主要是机械原理陈列柜、科技竞赛作品、先进的科研设备、科研成果转化设备以及往届学生搜集的一些机构的视频资料等。认知实验穿插在理论课的课前、课后或是课中，让学生了解相关机构的知识、设备的工作原理和应用领域等，增强学生的感性认识和对参加科研项目的渴望，更好地促进对课程知识的理解。
三、改革课程设计的内容和考核形式，培养学生的创新实践能力
（一）课程设计以项目或任务的形式驱动，穿插到理论教学的始终，鼓励学生主动创新。课程设计不再独立设课，而是在理论课开始时教师就将一些设计要求布置给学生，主题侧重于工程应用，可以是课外科技创新活动或科技竞赛主题，也可以是生产实际中的产品改造等，学生可以是以个人或团队的形式，自主选题和设计，通过查阅科技文献、到生产实际中调研等，完成总体方案设计结构设计计算分析三维建模相应功能的动画演示的全过程。学生在完成课程设计的过程中，充分发挥主观能动性和创造性，不但可以培养学生的创新思维、独立思考和分析解决问题的能力，也在一定程度上提升了学生的创新实践能力，还可以引起学生对课程的重视，激起学生的求知欲。
（二）考核侧重学生实践能力和素质的评价。机械原理课程考核的目的就是让学生把知识点学会并能应用，改变以往理论考试定结果的形式，将理论知识融入到相应的实验和课程设计环节中，如将“机构自由度计算”的理论考核融入到“机构运动运动简图测绘实验”中，“齿轮参数的计算分析”理论考核融入到“齿轮范成原理及参数测定”实验中，“机构运动分析”理论知识考核融入到“机械运动参数的测量与分析实验”中。学生在实验室于规定的时间内完成考核内容。考核内容设置不同等级的题目供学生选择，完成后就可以得到相应的考核成绩，如果学生对考核成绩不满意，可以继续选课并完成相关考核内容，直到满意为止。这样更好地促进了学生对知识的理解和掌握，提高了实践能力和自主学习的兴趣。在课程设计方面，除了要提交文字资料和图纸外，还要进行小组或是个人答辩，通过答辩锻炼学生的交流表达能力等。
四、以课外科技创新活动和教师科研活游契机，拓展创新实践的途径
创新能力是通过不断学习、思考、实践逐步培养出来的。课外科技创新活动和教师科研活动是机械原理课程创新设计的延续，是培养学生知识应用能力和综合设计能力的另一种实践途径。利用开放实验室，加强实验室的软硬件建设，并配备相应的指导教师，营造良好的学习氛围，为学生参加科技创新活动和科研活动提供实践平台。由于活动不受年级的限制，只要学生愿意并有能力和兴趣，都鼓励学生到实验室，积极参与各种科技活动和科研活动，进一步促进科教协同发展。
通过对机械原理实践教学环节的改革，学生的学习兴趣和实践动手能力得到了增强；学生参加科技创新活动和创业创新项目的积极性得到了提高，综合素质也得到了一定的提升。由于学生创新思维和创新能力的培养贯穿大学的整个学习生涯，是一个不断学习、实践的过程，需要不断地改革和探索。
【参考文献】
[1]孙亮波，孔建益，黄美发，桂慧.在机械原理教学中引入机械创新设计项目的研究与实践[J].机械，2010（12）
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【基金项目】2016年度广西高等教育本科教学改革工程项目（2016JGB217，2016JGB224）；广西壮族自治区教育教学改革项目（2015JGa212）
对机械设计课程的认识篇10
关键词CDio机械设计类课程教学改革
中图分类号：G642文献标识码：aDoi：10.16400/ki.kjdkz.2016.10.017
abstractinordertomeettheneedsoftheprofessionalaccreditationofengineeringeducation，basedontheconceptofCDioengineeringeducation，tocarryoutseriesofmachinedesigncourseteachingreformandpractice，putforwardthecorrespondingreformideasandthespecificmeasuresfromtheaspectsofcurriculumsystem，teachingcontent，teachingmethodsandpracticeteaching，forcultivatingthehighengineeringphilosophyofhighquality，strongabilityofinnovativeengineeringandtechnicalpersonneltolaythefoundation.
KeywordsCDio；mechanicaldesignseriescourse；teachingreform
0引言
CDio（构思（Conceive）、设计（Design）、实施（implement）和运行（operate））是由美国麻省理工学院联合瑞典几所高校共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系，其核心理念就是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程，培养学生的理论知识、个人素质、协作能力、工程-社会大系统适应及调控能力，①其理念正好与工程教育认证的标准是契合的。因此，为切实支撑专业认证，培养具有工程理念的高素质、创新型工程人才奠定基础，倡导CDio工程理念，重构机械设计系列课程体系和课程内容，开展教育教学改革具有非常重要的理论和实用意义。
1优化课程体系和教学内容
机械设计系列课程具有较强的理论性，同时又要与实践紧密结合，基于CDio理念的机械设计系列课程教学改革首先需要重构课程体系和优化教学内容。课程体系要凸显整机设计，强化工程理念，将各门课程有机地结合起来，进而构建一种集专业理论知识、工程能力和综合素质培养于一体、体现理论教学和实践教学无缝对接的课程体系。②以CDio从最初的产品构思到最后机器成品运行的工程教育理念为“主线”，建立基于整机设计的机械设计系列课程体系如图1所示。
1.1以各门课程为子系统，进行课程内容的优化重构
以往课程内容的理论学时偏多，实践学时匮乏，重理论轻实践的现状难以培养学生解决问题所需要的综合能力，容易造成“学而无用”。为充分体现学科和技术的内在联系，使得理论与实践有机结合，课程内容的整合要突出设计性和工程实用性，强调基础知识学习服务于工程实践。
以机械设计课程为例，原有的一些教学内容过分强调理论公式的推导和论证，在有限的教学学时内，使得培养工程应用和实践能力的教学内容不断弱化，因此，在新的课程内容优化重构中，需要弱化一般性公式的详细推导，重在设计思路和设计方法的介绍，如“齿轮传动”一章内容优化为：简化设计计算公式的推导，重在设计准则、设计思路以及对设计过程中各环节的把握，并将齿轮传动的强度计算、查表、数据处理和结构设计等融入例题中详细讲解。在讲述齿轮传动的受力分析时，将直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆等各类传动的受力分析整合在一起进行讲述，这样便于学生类比掌握受力分析的要点和方法。
1.2以工程应用为主线，实现课程体系教学内容的纵横整合
知识是由浅入深的，学习也是循序渐进的，因此，每门课程内容的设置要考虑与前续课程知识点的联系。“纵向整合”就是将机械设计系列课程体系中各门课程建立前后内在联系，要讲新带旧，要引旧联新，使学生“温故而知新”。“横向整合”就是各门课程要彼此联系，有机整合。例如：机械设计课程中关于零部件的教学内容要与机械原理课程的机械传动系统方案设计相联系；机械设计的零件结构设计要与机械制造基础课程中有关精度和工艺的知识点相联系；机械产品设计制作要与机械设计和机械制造基础课程的相关内容相联系。总之，通过各门课程教学内容的纵横整合，要贯穿整机设计的理念，使学生对专业理论有系统而完整的把握。
2精心“设计”教学环节，改进教学方法
CDio开放式的教学模式首先需要教师转变原先在教学中纯粹的以教为主的角色，更重要的是需要教师更新教学理念和教学思想，因此教学方式和教学方法的改革是课题研究的重点和难点。
（1）根据工程教育专业认证的需求，围绕学生工程能力和素质的培养，重新进行教学环节的设计，课程组教师要深入研究当前国内外工程教育的发展形势，在教学方法与手段上不断改革和创新，在传授给学生专业理论知识的同时，引领学生理论联系实际，形成一种学与做有机融合的学习方式，从而加深学生对专业理论知识的理解。
（2）探索“CDio做中学”的教学模式，课堂教学多引入工程设计案例，课程的推进采用设计任务驱动模式，例如在课程开始之初，就布置有关机械产品综合设计的课题给学生，根据课程教学进度，安排学生以小组学习和讨论交流的方式进行课题分阶段设计，通过这种方案分析、小组学习和项目实训的方式，贯彻CDio在做中学的理念，培养学生主动学习和团队合作能力，提高工程意识和设计技能，这样既能够有效调动学生的学习积极性，激发学生的工程设计兴趣，培养学生具备较强的工程实践能力，而且能够培养学生良好的团队协作能力和精神。
（3）搭建开放式课堂，在时间、空间和教学内容上加以扩展和延伸。对于实践性和工程性强的教学内容，可以走出教室，把课堂搬到实验室、工程训练中心和工厂，从而创造一个开放的课堂空间和开放的教学环境，使得学生更易于吸收和消化课堂的知识内容。为了训练学生的工程设计和实际应用能力，除了充分把握好第一课堂教学，还要搭建更广阔和丰富的第二课堂，教师要指导学生参加大学生机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力竞赛和参与教师的科研项目等，培养学生的实战经验，在第二课堂，使创新能力培养与第一课堂的教学融于一体，从而探索出一条集理论研究与工程能力培养相互促进的途径。
3重点改革实践教学，凸显整机设计理念
课程设计是培养学生工程能力的重要环节，而以往课程体系中各门课程的课程设计内容基本上是各自独立的，缺少相互关联。例如“机械原理课程设计”中，主要是从运动的角度，训练机械系统的原理方案设计能力，没有考虑具体的材料和结构，更没有考虑制造工艺和经济性等要求；到了“机械设计课程设计”，主要训练学生对机械系统中各零部件的设计和计算能力，设计对象基本是齿轮减速器，运动方案一般是固定的，容易让学生墨守成规，限制了创造性思维的发展；轮到机械制造技术基础课程设计，内容又是与前序设计对象无关联的工艺设计；最后在机械产品设计制作阶段，对象又变化了，于是就照猫画虎，用现成的图纸和工艺进行加工，这种各自为阵的课程设计安排显然违背了整机设计的思想，学生的能力培养只能趋于碎片化，而真正需要的整机综合设计和应用能力不能得以锻炼和培养。因此，为了切实提高学生的工程意识和设计技能，改革选择课程设计实践环节为突破口，通过课程设计内容的重新整合和优化，使得各个课程设计内容前后关联和有机结合。③为了凸显整机设计理念，训练学生的综合设计技能，将图1所示课程体系中的四大课程设计实践环节联合起来进行，依次按方案设计、技术设计、工艺设计和产品实物制造编排课程设计的内容，做到课程设计的完整性、系统性和综合性，从而训练学生从机械产品方案设计、技术设计、性能仿真、工艺设计到加工制造和组装调试的整机设计能力。
在课程设计过程中，成立独立稳定的设计团队，期间配备专门的指导教师，每个团队的设计对象固定，始终贯穿于各个课程设计，具体以典型机械产品的设计和制造为载体，例如无碳小车或是机械创新设计大赛设计对象等，要求分阶段完成对象的各项设计任务，即依次设计、制作、安装、调试一台机械产品，让学生从一开始就注重整机设计，增强综合分析问题的能力。④机械原理与创新综合课程设计为机械设计课程设计提供系统方案、运动和动力参数计算和分析，在接下来的机械设计课程设计中，通过设计计算和选型，将前序设计得到的方案具体实物化，绘制出相应的装配图和零件图，同时又为机械制造技术基础提供了图纸和精度设计技术文件，而机械制造技术基础课程设计的内容又为最终的机械产品设计制作提供了工艺指导，从而大大提高课程设计实践环节的连贯性和实用性。为了保障以上改革的顺利实施，根据我校的实际情况，依托学校的大学生素质教育中心的加工设备制造出实物，使得学院的理论教学与大学生素质教育中心的实训实现无缝结合，也使得教学资源得以充分利用。
4结束语
为了改善以往机械设计系列课程教学中理论和实践相脱节的问题，顺应工程教育认证的要求，引入“CDio做中学”的工程教育理念，对机械设计系列课程进行教学改革和实践，将工程教育与创新能力的培养渗透到课程的各个教学环节之中，实现理论知识学习与实践能力培养的相互渗透，极大地丰富学生的学习成果，必将为培养具有工程理念的高素质、强能力的工程技术人才奠定坚实的基础。
注释
①钟宇光，史东岩，展勇.基于CDio模式的机械系统设计课程教学改革研究[J].大学教育，2016（1）：144-145.
②刘桂珍，于影，殷宝麟等.CDio模式下机械设计系列课程改革与实践的研究[J].经济师，2015（6）：235-236.