机械设计教程篇1
《机械设计》是一门实践性很强的课程，因为知识都是来源于工业生产中的经验总结。比如齿轮，早在公元前300年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。希腊有名的发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子，使它与销轮啮合。在公元前100年，亚历山人的发明家赫伦发明了里程计，在里程计中就使用了齿轮。随着社会的发展，工业革命的兴起，人们对齿轮的要求越来越高，工程师根据这些要求对齿轮进行了系统化的总结，最终形成了一套完整的知识体系。但是，在实际的课堂教学中，我们早已习惯于向学生满堂灌，灌输机械设计的理论知识，从链传动到带传动，从齿轮传动到蜗杆传动，让学生记住大量的经验公式，而不是让他们知道如何去使用这些公式[3，4]。例如，在齿轮传动的知识中，涉及到强度计算的公式有很多，而且公式当中包含大量的参数，但是，教师在课堂中只是告诉学生，这个公式用来计算什么，至于这个公式如何得来，公式中的参数有何含义，为什么要设置这样的参数，却从来不告诉学生。当然，这当中存在课时有限的问题。鉴于课时不足，教师一般不会向学生作过多解释，考试时学生知道这个公式用来算什么即可。学生连公式都不甚了解就盲目背公式，应付考试，难免会对本课程感到厌烦，而越厌烦越学不好，最后导致恶性循环———学生背公式、背知识点应付考试，教师在有限的课时内疲于赶课程进度。如此一来，学生根本无法真正掌握机械设计的知识，这一点在每年招聘季用人单位笔试中都会凸显出来。作为实践性很强的《机械设计》课程，除了理论课，还有一个机械设计课程设计需要学生完成，这一点全国高校机械专业几乎都是一致的。但是，该课程设计与理论课是完全分离开的。这里存在一个问题，正是因为学生在学习《机械设计》理论部分知识时，糊里糊涂地去背公式、背知识点，压根不知道怎么用，所以根本就掌握得不扎实，往往在期末考试结束后，都已经忘得差不多了。而机械设计课程设计恰好是在理论课结束后开始。此时，很多学生会觉得很茫然，面对课程设计的题目，无从下手。但是，不会做也得做，毕竟要拿学分，时间有限，把心一横，你抄我我抄你就这样形成了。这样一来，看似做得如火如荼的机械设计课程设计，最终一点效果也达不到，别说把理论知识用于指导实践了。
二、机械设计教学的一些建议
（一）理论知识与课程设计相结合的教学方法
《机械设计》作为一门实践性很强的专业基础课，只有把学到的知识应用到现实的机械设计中去，知识点才能掌握得扎实，才能真正达到学习本课程的目的。因此，理论知识部分不应该与实践部分———机械设计课程设计分离开。我们需要把课程设计糅合在理论教学中。我们做的课程设计的题目一般是减速箱的设计，里面会涉及到齿轮传动、带传动、轴配合、轴承配合、键连接、摩擦等知识点。那么，我们可以在课程开始前给学生布置任务，说明整个课程设计中需用到的知识点。在课程讲授过程中，讲到课程设计需要用到的知识点时，就给学生重点强调，加深印象，并引导学生课后完成课程设计相应部分的内容。这个过程有助于学生加深对知识点的理解，学生在实践过程中遇到不懂的地方也会及时反馈，教师再详细讲解。有这样一个教学、实践、反馈互动的过程，相信学生掌握知识的程度会更好。当我们以这样一种课程设计（类似于实际机械设计中的一个完整的项目）的方式作为作业布置给学生，不仅能够把整个课程零散的知识点串联起来，让学生体会到实际的机械设计会考虑很多现实因素，理论上的最优值在实际当中不一定能用得上，加深他们对经验公式的理解，也加强了他们学以致用的能力。而且，这种训练与企业实际的机械设计流程类似，当学生经历了这样一个过程以后，毕业后走上工作岗位，从事机械设计方面的工作，就不会感到茫然不知所措，不知如何下手。
（二）用实际设计项目代替课后作业
在平时的教学中，为了让学生巩固已学过的知识，任课老师一般会在课后布置相当数量的题目让他们回去做。笔者认为，这种做法，其实是高中学习的一种延续，应试教育的一种继续。对于应付考试，效果可能非常明显。但是，《机械设计》是一门专业基础课，如果日后从事机械相关工作，不可避免地要用到本课程的知识。而使用高中的学习方法学习本课程，显然是不行的，期末考试结束后，学生就已经把知识忘得一干二净，更别提在日后的工作中会把本课程的知识熟练地应用在实际的设计中。另外，课本上的很多作业题目，基本上都是好多年没有改变过，本届学生做完以后，精明的下一届学生会找师兄师姐索要这些作业的答案，他们就可以不费吹灰之力地完成作业。这样培养出来的不是人才，而是印刷机。因此，在作业布置方面，任课老师也需要花点心思。其实，如果教师自己有机械设计方面的研究项目，可以把其中一些内容整理成作业的形式，布置给学生做。这样，既避免了作业题目年年一样，一成不变，从而导致作业抄袭，也可以引导学生把理论知识应用到实际中，达到学以致用的效果。就算教师自己没有研究项目，也可以想一些与实际相关的设计题目，引导学生使用理论知识来进行设计。
（三）引导学生参加机械创新设计竞赛
学生在学习机械设计的过程中，随着知识和经验的不断积累，想象力逐渐丰富，思维也比较敏捷，但学生通常理论基础不扎实，学科知识面窄，学科之间缺乏合理的整合，思考问题缺乏灵活性和全面性，在独立解决创新设计课题方面能力不足，虽然有创新热情，但独特的创新目标不明确，从而妨碍了创新能力的培养。这一问题困扰我们多年，尤其是高校学生在学习主动性欠缺的情况下，传统的课堂教学模式基本上无能为力。为了克服这一困难，我们积极探索新的教学模式：走出课堂，积极参加机械创新设计竞赛。为了开发学生的机械设计创新能力，不少高校开展了种类繁多的机械创新设计竞赛。因此，任课老师可以结合课堂教学，正确引导学生参加此类竞赛。当然，参加这样一种活动，目的并不是为了拿奖赢得荣誉，主要是为了锻炼学生的思维能力，锻炼学生学以致用的能力。在参赛过程中，学生结合自己的想法，提出一个自己的创新设计课题，老师根据课题的实际情况对学生进行个性化的指导。这种基于项目的工程教育强调工程基础，采取独立学习、项目团队、技术讨论等教学方式，将学生置于竞赛状态下去完成实际项目，在实践中培养学生的创新精神和综合能力，形成集教学、训练和创新活动为一体的新的教学模式，达到培养创造性人才的目的。大学生所处的年龄，是创造力最旺盛的时期，他们会有各种各样的想法。他们的这些想法，看似稀奇古怪、不着边际，但是，作为老师，我们不要随意否定，扼杀他们的创新潜能，而应适当地鼓励他们，引导他们结合理论知识来实现他们的想法。
三、结语
机械设计教程篇2
关键词：机械设计基础；课程设计；题目探索
作者简介：石永军（1973-），男，山东东营人，中国石油大学（华东）机电工程学院，副教授。（山东 青岛 266580）
基金项目：本文系中国石油大学（华东）教学改革项目（项目编号：JY-B201011）的研究成果。
中图分类号：G642.0?????文献标识码：a?????文章编号：1007-0079（2012）32-0055-02
机械设计基础主要面向中国石油大学机类和近机类本科学生，是石油工程、过程装备与控制、油气储运工程等专业的重要专业基础课，在教学体系中具有承上启下的作用。近年来，为了培养学生的动手能力与工程意识的养成，工科院校越来越重视实践教学。机械设计基础课程设计是机械课程教学中重要的实践教学环节，它涵盖了工程制图、机械CaD、机械设计基础、理论力学、材料力学、工程材料与机械加工基础等课程的知识。通过该课程的学习，以培养学生学会运用所学知识解决实际工程问题，逐步提升其动手能力、综合设计能力与创新能力。[1]但目前机械设计基础课程设计题目单一的问题比较突出，不利于学生工程意识的养成和激发大学生开展科学探索的兴趣。因此，探究柔性化的课程设计题目以提升课程设计的教学质量对于学生综合知识运用能力与创新能力的培养具有重要意义。[2]
一、目前课程设计分析
目前高等工科院校常用的机械基础课程设计题目是单级圆柱齿轮减速器和展开式二级圆柱齿轮减速器。减速器是工业中常用的典型传动装置，在油田抽油机、带式运输机、起重机和卷板机等有着广泛的应用。减速器设计过程需要查阅相关标准、规范、手册等技术资料，涵盖了机械设计基础中齿轮传动、带传动、轴承、轴、螺栓等主要通用零件的设计与计算，[3]包含了多门理论课程的内容，体现了一般机械系统的常用设计方法，具有很强的综合性。减速器设计的主要任务包括：进行传动方案的制订；电动机的选择、传动装置的运动和动力参数的计算；带传动与齿轮传动的设计计算；轴的结构设计以及低速轴的弯、扭组合强度校核；轴承的组合设计与寿命计算；键的选择及强度校核；联轴器的选择；减速器的与密封选择等。[4]减速器设计的一般过程是：首先，指导老师布置任务；然后，学生完成减速器装配草图一张、减速器总装图一张、轴与齿轮等零件图以及6000～8000字设计计算说明书一份；最后进行课程设计答辩，按照图纸、设计说明书与答辩情况评定成绩。
减速器设计题目主要存在以下问题：题目单一，只是设计参数略有不同，学生可借鉴的资料很多，课程设计雷同现象比较严重，甚至出现一些抄袭现象；课程设计时间一般为2周，学生设计期间非常紧张，大多学生需要晚上加班才能完成。学生忙于应付完成课程设计，很少有学生主动去图书馆查阅相关的资料；老师一般需要指导2个班，工作量很大，老师很难保证照顾到每一位同学；课程设计的设计内容与传动方案长期不变，学生可以根据设计指导书按部就班地进行，无法调动学生的积极性与激发学生的创造性思维，不能满足现代工程教育创新训练的要求；每一个同学单独完成一个题目，同学之间的交流与讨论较少，团队协作精神难以培养。
二、课程设计题目探索
机械设计教程篇3
关键词：工程机械;课程设计;关联矩阵;课程体系
随着我国高等教育的改革，课程设计是工程机械体系教学的关键。高校在课程设计时大多数是局限课本上的题，虽然书本上的题是经过严格的逻辑设计的，但是由于学生本身知识量的有限和对专业的认知等因素，出现“一叶障目，不见泰山”的现象,虽然学习很认真，但是不能将课程与整个体系联系起来，使学生不知道这些知识用来干什么，怎么用。为适应科学技术的飞速发展和社会对人才的需求，我们应当进一步完善课堂教学和课程设计，更好地适应世界发展的潮流。当前教学中出现的问题主要是：教学结构单一，教学方法“僵硬”不能激发学生的学习积极性，使学生不能发掘课堂上的知识点。针对学生在教学中对知识点的认识不清，不能将整个课程体系结合起来的问题。首先应当转变教学模式，将以前的照套课本式的教学方法转变为兴趣型的教学方式，在教学中更好地调动学生的兴趣，激发学生的学习积极性。其次就是在课程设计时主要依据学生的实践课程来设定相应的题目，既不脱离教学中的知识点也联系了实践理论，最后在培养目标上我们应当重视复合型人才的培养，在教学体系中对于一些关联性课程的知识点在课堂上应当做简单地阐述，以培养贯通社会科学，技术科学、人文科学的复合型人才为目标。
一、工程机械关联性课程体系现状
工程机械关联性课程体系的类型主要是以理论为主，其中也有的是理论加实践，如表1所示。当前大多数高等院校的工程机械关联性课程没有实践训练，只是依附于课本上的理论知识。对于有实践训练的课程，这些实践缺乏创新性，内容比较简单，甚至与理论知识缺少内在的联系。同时机械类的课程设计主要是以齿轮减速箱为设计的对象，虽然设计所涉及的面广，但是内容缺乏创新性，每年的课程设计大多都是相同的，所以设计的内容老化与社会实际联系较少，从教学效果的角度看，当前的教学与设计并不能构成一个具有逻辑性的体系。不能满足现代社会对人才质量的需求。
二、关联矩阵法建立关联课程模型
目前，为了更好地使关联性课程与教学相融合，在此利用关联矩阵法的原理，建立一种简单的评价体系，使教师能够更好地确定关联性课程的重要性，在设定关联性矩阵时每一门关联性课程对整体教学的影响程度是不同的，这种影响程度可以通过学生对兴趣来确定，这样不同的关联性课程就对应了不同的影响因子，这些影响因子就组成了一个体系，如果关联性课程体系为,那么对应的影响因子就为,通过关联性矩阵原理可知，影响因子体系应当满足：通过关联矩阵的逐项比较原理选出较好的方案。
三、工程机械教学体系与课程设计的建议
工程机械教学体系与课程设计必须要以现代工程教育的实际背景为前提，根据学科的特点在结合学校现有资源，在传统的教学内容的基础上进行创新，通过现有的实验室和企业实习的经验对教学体系进行整合。（1）提高学生学习积极性：所有的实践要根据学生的兴趣来设定，在实践过程中首先需要学生对整个实践的理论知识掌握，在自己动手去做去分析，并在做完后提出自己观点和建议，培养锻炼学生发现问题，解决问题的能力。（2）培养学生的创新能力：在学生进行实验室操作的过程中，需要教师继承并更新以往的设计题目，通过学生们自主提出问题来发掘新的思路，可以通过一个实践引出多个题目，分层次的进行。这样能有效的提高学生的创新能力，更好的适应21世纪对创新人才的需求。（3）开展仿真实验：目前对于计算机的运用已经无处不在，它具有进行大量数据的运算、三维物体的动态模拟等功能，能够高效的解决实际运算中的繁琐问题，在实践教学前先通过计算机对整个实践过程进行动态模拟，对于在计算过程中出现的问题提出较好的解决方案，避免在实践过程中出现相应的问题。（4）课程设计联系工程实际:为了增强学生解决实际工程问题的能力，在选择课程设计的题目时，我们可以从在工厂参观学习的车间中选出一些覆盖面广且具有一定创新性的零件作为设计的对象。为了使学生更好地对实际工程问题有叫清晰的认识，我们可以邀请工厂里的工程师走进教室，对学生的设计提出实际性的问题及触发学生的灵感。
四、总结
课程设计与教学体系的设定是高校工程机械体系教学中的一个重要环节中，教学体系的设定直接影响人才的培养。因此，以工程机械教学体系为前提，加强教学和课程设计与工程实际相结合，探索新的教学思路，激发学生学习积极性，确保学生的创新实践能力，提高毕业人才质量。
作者:张大斌刘祖国单位:贵州大学机械工程学院
参考文献：
[1]朱高峰.工程教育的几个问题探讨[J].中国高等教育,2010
机械设计教程篇4
关键词：信息化教学任务驱动教学质量
在以学生能力、职业行动为主的先进课程标准理念的引导下，在“互联网+”行动计划的推动下，利用信息技术获取信息资源，支持学生的自主探究学习势在必行，是有利于提高学生的学习兴趣，从而优化教学效果的新型教学模式。本文将以《定轴轮系》为例，探讨基于信息化的教学设计，主要从教学设计依据、教学资源整合、教学过程设计、教学特色四个方面进行设计。
1.教学设计依据
1.1机电一体化专业人才培养目标
专业人才培养目标主要面向工业企业生产、管理第一线，培养良好职业道德和敬业精神，掌握机电一体化技术专业知识和专业技能，能从事机电维修等岗位工作，德智体美全面发展的高素质高技能专门人才。基于机电一体化技术专业的人才培养目标要求和学生的认知能力成长规律，从机械实际应用角度，设计承载相应教学内容的项目载体，基于工作过程设计教学过程，采用教学做一体化教学方式，让学生学会知识、掌握技能，提升职业素养，从而实现专业培养目标。
1.2设计的学习任务
本次课程设计来自于项目五：多级减速器的分析中的轮系中的定轴轮系。其学习性工作任务是了解定轴轮系的定义和掌握定轴轮系的传动比计算；学时为2；针对机电一体化技术专业高职二年级学生的教学对象；先修课程为机械产品测绘与识图；以定轴轮系的定义为教学重点，以定轴轮系传动比的计算为教学难点。
2.教学资源整合
由于工作原理抽象，结构封闭不易观察，运动过程复杂等单元特点，学生的现状是形象思维强，抽象思维弱，对机械的学习兴趣不浓；对此，集原有的教学文件、教学资源（整体设计、单元设计、精品课程网站）、我的课堂（理论课堂、实训课堂）、交流中心（QQ、微信）于一体，基于网络学习平台创建动画、教学视频、微课、QQ交流等理实一体化教学模式，通过教师引领，学生自主学习等方式实现课程目标。
3.教学过程设计
本次课主要从三个模块进行设计：教学预热过程，教学实施过程，教学后续规范。
3.1教学预热过程
回顾旧知识，导入新内容。前期所学一对齿轮的啮合，通过任务1的视频看到主轴箱体的变速机构运动情况。由此提出问题：为什么改变拔叉位置可以实现变速呢？提出本次课学习任务：平面定轴轮系传动比计算；并用多媒体展示学习目标、任务要求及考核效果。
3.2教学实施过程
3.2.1尝试感知
老师用多媒体展示任务2（简单的平面定轴轮系运动情况），结合多媒体动画展示和模型模拟演示，同时教师提出相应的问题，学生仔细观察运动情况。
3.2.2新知识点的提炼
结合任务2，分析动画并提炼对应的内容：定轴轮系的定义、定轴轮系传动比的计算、确定首末两轮的转向关系。从任务中得出新知识点，这种方法便于学生接受，同时让学生明白本单元的新知识点及应用方法。
3.2.3尝试应用
教师用多媒体动态展示任务3，任务3是在任务2的基础上，修改为空间定轴轮系，学生根据任务2完成任务3的要求，自主讨论学习，最后进行小组反馈，师生互动，得出结论。通过任务3的训练，学生进一步熟悉定轴轮系传动比的计算。
3.2.4拓展应用
学生分组完成任务1（主轴箱体的变速机构）中传动比计算和首末两轮转向的确定，教师起到引导作用，学生通过组装模型验证讨论结果，在这一环节中，学生利用所学新知识解决实际应用问题，同时学生进一步强化定轴轮系传动比的计算。
3.3教学后续规范
3.3.1成果展示和随堂考核评价
各小组展示成果，进行自评和教师点评，考察学生的教学效果，同时锻炼学生的语言组织能力。
3.3.2归纳总结
师生一起总结归纳本次课的知识点（可归纳为两点）、技能点（能够计算定轴轮系的传动比）和素质要求，学生对照目标要求检查自己是否已经达标。
3.3.3作业布置
作业是弥补本单元还没学好的知识，对本单元进行梳理复习，将课程制作成微课，随时提取视频学习；课后可以通过微信、QQ平台实现学生与学生之间、学生与老师之间的学习交流。
4.本单元教学特色
在教学实施过程中，根据高职学生普遍基础较差的实情，采用“四步阶梯式任务驱动教学法”，四步阶梯式为尝试感知分析提炼尝试应用拓展应用，它不同于常见的任务驱动。在四步中融入三个不同的任务，实现各任务的要求逐级递进，将知识点融入其中，从简单到复杂，逐步拓展深化，收到实效，符合高职学生的认知规律和能力成长规律，并且四步教学中都围绕着定轴传动传动比的计算方法展开，以此突出重点和突破难点。
5.结语
在本次教学设计中，充分利用信息化资源，动画、教学视频、微课、QQ交流支持学生自主学，信息化教学模式中采用教学做一体化教学方式，老师通过引导学生完成工作任务的过程，让学生学会知识、学会技能，养成良好的习惯，教学中充分体现了学生的主体地位，强化了协作学习的能力，同时充分发挥了本课程在专业人才培养中的重要作用。经过实践证实本是枯燥的课堂变得轻松愉悦，从而有利于提高教学质量。
参考文献：
机械设计教程篇5
1课程教学现状
机械设计是一门基础理论与工程实践紧密结合的设计类课程，它涉及的基础概念多、计算公式推导复杂、章节间的关联性不强、对学生的工程实践经验要求较高，再加之教学计划课时不断紧缩，这些给该课程的教学造成了较大困难。目前，在机械设计课程的教学过程中，普遍存在以下问题：
1.1教学手段单一
由于机械设计课程对学生的抽象思维与逻辑思维要求较高，且其大部分章节均涉及复杂机构的静、动态过程分析，因此，单纯采用ppt形式的静态演示教学方法，很难将这些复杂、枯燥的分析过程生动、形象地阐述清楚。学生学完后只能留下支离破碎的模糊印象，长此以往，导致心中疑问越积越多，以致逐渐跟不上教学进度，最后丧失对该课程的学习兴趣。
1.2忽视课后作业的重要性
教师一般会布置教材上相应章节后的习题让学生在课后练习，然后根据其完成情况，来判断学生对每堂课的重难点知识的掌握情况。然而，由于教材上的习题往往多年都改动不大，部分学生即使对上课所学知识一知半解，也可通过网络等途径找到答案，因此教师无法根据作业情况的反馈，来了解学生对知识点的掌握程度、查找自身在授课时对知识点讲解的不足之处。
1.3实验教学缺乏对学生能力的培养
虽然《机械设计》在高校机械类专业人才培养计划中占有重要地位，但是对其实验教学的重视程度严重不足，以湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业为例，开设的实验教学项目有：机械零件认知与分析、减速器拆装与结构分析、JCY机械传动性能综合测试分析等。然而，具体到实际教学环节中，由于实验内容多且课时有限，教师往往忽视学生的主导作用，不会过多阐述实验所利用的理论知识与相关原理，而是直接进行演示操作，学生只需机械式地模仿教师，按照给定步骤完成实验，即可拿到学分。可见实验教学仅仅是走个过场，缺乏对学生的引导，使得学生在创新创造和实际动手等表现上有所欠缺，这也严重脱离了实验的本质目的——通过实验激发学生发现问题、研究问题、独立解决问题的能力[3]。
1.4课程设计题目缺乏创新
课程设计是机械设计课程教学的最后一个环节，其目的是让学生综合运用所学知识进行简单机械产品的设计。然而，目前课程设计的题目过于陈旧、缺乏创新，以湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业为例，多年来《机械设计》课程设计的题目均以设计简易二级减速器为主。虽然减速器作为一种典型的通用设备，其结构几乎涵盖了机械设计理论课程中的几种通用零件类型，可以帮助学生加深对理论知识的理解，让学生更快的掌握机械零件设计的设计方法。但由于减速器这类设计题目已经沿用了很多年，其设计思路、方法、步骤早已有标准定式，学生通过网络和相关的教材等途径很轻易就能获得自己所设计类型的减速器的相关的设计模板，然后依葫芦画瓢，完成设计说明书的撰写、减速器装配图、一些重要零件图的绘制。长达三周的《机械设计》课程设计绝大多数学生都是在模仿中完成的，这样的课程设计很难激发学生的创新性思维、提升其综合设计水平，无法体现课程设计教学的价值。
2课程教学改革
针对机械设计课程教学目前存在的问题，并结合教学实践过程中的体验，本文从理论教学、实验教学、课程设计这三方面提出改革措施，以期改善教学效果。
2.1理论教学
（1）多种教学方法与手段相结合机械设计课程涉及较多的概念、公式、机械传动过程、机器工作原理、零部件的机构分析等，课程内容略显枯燥，学生容易产生厌学情绪。启发式、讨论式的教学方法是一种让学生主动参与到教学环节中来，从而激发其学习兴趣的有效方式[4]。教师可在课堂上提一些启发性问题，鼓励学生运用所学知识自由讨论、分析问题；或者由学生自己提问题，然后由其他同学来解答，最后由教师点评分析。例如，在学习链传动时，可结合自行车链传动，来讨论链传动的优缺点、适用场合、脱链现象及其原因；在学习带传动时，可结合洗衣机带传动，来分析带传动应力分布情况、如何避免传动带打滑。此外，教师在教学中可采用多种手段相结合——板书、ppt及相关视频在课堂上交替应用，可改变传统教学模式导致的教师苦于教、学生苦于学的局面。例如，在带传动、齿轮传动、蜗杆传动的教学过程中，教师可在课程开始前，先播放与这些零部件加工制造过程相关的视频，并在课后组织学生绘制其三维模型，借助分析软件进行简单的静动态分析，这样可改变以往满屏（黑板）枯燥的公式推导和文字概念讲解，以此增加学生的兴趣，帮助其更好、更有效地掌握理论知识。（2）课后作业丰富多变课后作业是检验教学质量的重要手段。在布置课后作业时，教师不要囿于课程教材后的习题，而应该做到内容丰富多变，打破“一切以考试为中心”的应试教育弊端。教师可整理一些既符合教学要求又与学生日常生活相关的题目作为课后作业，例如，可将简易减速器的设计作为一项课后习题，组织学生自由分组、大胆探索、共同完成，让学生体会到学有所用，进而激发学习乐趣。同时，还可适当采用师生“换位”形式，让学生来“教学”。例如，在准备学习齿轮时，教师可提前布置课后作业，让学生自由分组进行课后学习，然后每组针对课后作业制作一个时长约5分钟的ppt在课堂上讲解。这样既能锻炼学生的自主学习能力，还能让学生在讲解中发现其自身的不足与错误，使其对相应知识点的理解更加透彻、深刻。只有做到内容、形式丰富多变，完善考核机制，建立师生间的有效反馈渠道，才能真正凸显课后作业的价值。
2.2实验教学
随着社会经济和科学技术的发展，作为培养高素质创新型人才教学体系的重要组成部分——实验教学的重要性日益突出[5]，其改革已刻不容缓。根据机械设计制造及其自动化专业的实际发展情况，实验教学改革主要从主观和客观——教师和实验平台建设两方面入手。在实验平台建设上，要结合学校自身情况，进一步加强学校与企业的合作，积极引进新型实验设备，建设现代化实验平台。同时，淘汰老旧仪器和不具实际价值的过时实验题目，开设新型实验。用以建立健全与当下人才培养模式相配套的实验教学机制，体现实验教学的教学价值，促进人才培养水平的提高。
2.3课程设计
随着工业技术的高速发展，对高校机械类人才的培养提出了更高的要求。要求学生不仅掌握全面的专业知识，还要求学生具有创新能力和解决工程实际的能力。而《机械设计》课程设计是机械类大学生第一次进行较全面、规范的设计训练，以培养学生综合运用专业知识、解决工程实际设计问题的能力，这对其后续的毕业设计、以后走向工作岗位进行产品研发设计均具有重要意义[6]。但目前《机械设计》课程设计的仍沿袭传统的人才培养模式，显然已经不适应技术的高速发展，《机械设计》课程设计的改革势在必行。为了提高《机械设计》课程设计的教学质量，首先必须优化课程设计题目。在紧扣教学目标的同时，要使题目保持与时俱进，且使其具有灵活性、实用性、综合性，既让学生能学有所用，又使所设计的产品不脱离生产实际。例如，可将课程设计与全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛等影响力较大的机械类科技竞赛结合起来，每年的课程设计题目根据科技竞赛的主题来确定（如：无碳小车、纸箱包装机、钱币分拣机），然后再遴选一些优秀的设计作品，来参加本年度或下一年度的相应竞赛项目。一般这些机械类科技竞赛的主题反映了目前社会的需求，又突出未来科技的发展方向，这类题目新颖和多样化，对学生专业知识的储备和综合能力的应用有更高的要求，能激发学生的创新动力，提升其工程设计与实践能力，改善课程设计教学效果。
3结语
在机械设计课程教学改革中，我们要结合时代特点，并立足于我国当前科技发展对工程技术人才的培养需求。在理论教学过程中，我们要丰富教学方法与内容，改善教与学的质量，激发学生学习乐趣，开发学生创新性思维；在实践教学中，我们要培养学生的主观能动性，提升学生的知识运用水平、综合设计能力以及工程实践能力。力争为学生后续从事其他专业知识的学习、机械产品的设计研发打下良好基础。
作者:邓辉刘德胜石磊曹平单位:湖南科技大学智能制造研究院湖南科技大学机电工程学院
参考文献
[1]谢江,娄晨辉,李兰.机械设计[m].北京:国防工业出版社,2009.
[2]濮良贵,陈国立,吴立言.机械设计[m].北京:高等教育出版社,2016.
[3]赵又红,谭援强.机械基础实验教程[m].湘潭:湘潭大学出版社,2013.
[4]王翀,张亚.论启发式教学在高校课堂中的应用[J].当代教育理论与实践,2013,5(2):95-96.
机械设计教程篇6
关键词：机械设计教学模式教学改革
机械工业是国民经济发展的基础性产业，国民经济中各行业的发展，都有赖于机械工业为其提供装备。中国机械工业联合会于2011年3月29日的《“十二五”机械工业发展总体规划》将发展目标定位于由机械制造大国转变为机械制造强国。为了适应提升层次、提高素质、面向工程的人才培养模式的要求，必须在“机械设计”课程内容改革的同时，进行教学模式的改革。
“机械设计”课程是理工科大学为机械工程类专业学生开设的一门重要的专业基础课［1］。传统的教学模式以课堂教学为主，教学实验、课后作业和考试为课堂讲授内容服务，并设定机械设计课程设计环节，培养学生分析、解决问题的能力［2］。通过借鉴国内外著名高校机械工程教育的先进经验，结合我校机械设计课程教学的实际情况，我们对影响机械设计课程教学质量和教学效果的教材、教案、作业、考核标准等进行了深入分析，在此基础上对教学方法和教学手段进行了初步探索，提出了新的教学模式。新教学模式从我校地方综合性大学的特点出发，突出以学生为主，在学生现有知识结构条件下，根据建构主义教学理论，强调学习的主动性、社会性和情境性，以培养综合素质高、创新设计能力强的面向工程的机械工程应用人才。
一、采用多媒体教学手段，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。
教学手段应有利于学生工程实践能力和创新设计能力的培养。由于“机械设计”教学内容由抽象的概念和具体的零件构成，口头讲述无法使学生真正了解零件的工作实质，采用多媒体教学手段可加大教学信息量并有效改善教学效果［3］。
在课堂教学中，由于绝大部分学生没有工程实践经验，我们根据课程教学要求和特点，采用行之有效的多媒体教学方法，以激发学生的学习兴趣，对教学内容进行生动演示，并比较不同参数条件对机械零件或机构的影响效果，加深学生对学习对象的理解。
在多媒体教学过程中，我们首先选择加工或运动视频以培养学生面向工程的兴趣，增强学生对机械零件加工或传动过程的了解；其次采用动画演示机械零件传动的情况，采用aDamS机构运动软件和pRoe造型软件制作动画并应用于教学中，将抽象的知识转化成看得见、容易理解的知识。
二、结合工程应用进行讲授，加强学生工程实践能力的培养。
机械设计课程设计是理论联系实际的有效途径。通过传统教学模式的学习，有相当比例的学生在进行机械设计课程设计时不知道如何进行，这实际上是课堂教学中对工程实践能力培养的一种缺失。鉴于此种情况，我们在课堂教学中结合课程设计内容进行讲授。特别是在齿轮机构及传动部分，对课程设计内容、步骤，以及容易出现的问题都进行了阐述，从而使学生通过课程学习，进而能顺利完成课程设计任务。
在教学环节中加强实践环节的力度，结合课程内容讲授一些工程实例是加深学生理解、提高注意力的有效方法。教师都有一定的工程实践经验，在讲授过程中穿插自身或他人的工作案例，能够充分调动学生的学习积极性、启发学生思维和创造力，锻炼分析问题和解决问题的能力。
在日常生活中，学生或多或少接触了一些机械零件，对此有一定的感性认识，如链条、链轮、螺栓、滚动轴承等。在课堂教学中，我们根据建构主义教学理论，在学生现有知识结构基础上，剖析这些零件的结构及用途，引导学生的学习主动性，加深对这些零件的理性认识，扩展了认识的范围。
尽管是本科教学，学生仍然对科学研究抱有很高的热情，渴望了解当今机械工程研究中的前沿问题。教师都有较高的学位，在机械工程的某些方面进行过相关研究工作。在课程教学中结合讲授内容扩展到科学研究领域，可以激发学生的学习、创作热情，充分发展学生的个性和爱好，培养科研能力。
三、采用合理考核评价指标，提高学生学习的能动性。
通过课堂上教师的讲授及学生的学习，学生能获得机械设计的基本知识。考试是教学效果的主要评价手段。传统考试的主要形式是期末考试，这种考核评价方式有较多弊端。首先是造成学生通过考前突击来应付考试的现象，不利于学生综合应用能力的培养；其次是教师不能及时了解学生的学习情况，无法根据学生的学习情况调整教学方法和手段。
由于考试对学生学习和教师教学具有重要的导向作用，我们将考试作为教学效果评价的主要手段，同时辅以其他考评标准。
对于“机械设计”课程，学生的成绩包括四个部分：期末考试成绩、期中考试成绩、平时课后作业成绩、实验成绩。期末考试成绩占70%，其余三项分别占总分的一定比例，逐年有所调整。
期中考试采用随堂测验交卷的方式，考试题目的类型和期末考试相同，从而使学生进一步了解本课程的学习重点，避免了期末临时突击现象。
平时作业成绩的评定，每个学生一学期三次，作业题目为设计型题目，允许一题多解，并在课堂上进行讲评。在讲评中注重工程应用背景，澄清学生学习中的疑虑，培养学生综合应用所学知识解决实际问题和创新思维的能力。
“机械设计”实验环节着重考查学生的创新设计和测试能力。
四、结语
将新教学模式应用于“机械设计”课程教学，对比传统教学模式，学生的学习积极性得到较大提高，应用知识的能力得以提高。这种新教学模式有利于学生综合素质的提升，符合面向工程的现代人才培养要求。同时，新教学模式也给授课教师提出了更高的要求，促进了教师教学能力的提高。
参考文献：
［1］濮良贵，纪明刚.机械设计（第八版）［m］.北京：高等教育出版社，2006.5.
［2］阎绍泽，申永胜，季林红等.机械设计基础系列课程的新教学模式［J］.中国大学教学，2004，（6）:28-29.
机械设计教程篇7
围绕“一个中心、两个基本能力”进行课程群的建设与改革
我们提出了围绕“一个中心、两个基本能力”进行课程群建设与改革的思路。“一个中心”即是以机电产品设计为中心，“两个基本能力”分别指产品创新能力和计算机设计能力。这是我们进行“机械设计课程群”建设与改革的总抓手和总任务。
1.以“产品设计”为中心的课程群建设。机械设计课程群的根本任务就是为机械产品设计服务，通过课程群的学习，使学生培养起基本的机械设计能力，这也正是机械设计制造及其自动化本科专业培养计划的主要培养目标之一。然而，在以往传统的教学实施中，却存在知识点零碎分散、对象单一、各门课程自成体系、不能有机结合和综合应用的缺点。因此，在课程群各门课程的教学与改革中，我们都将之放到“产品设计过程”中来统筹考虑，以现代机电设备设计为中心，依据设计的程序，将机械零部件的制造与设计进行有机结合，充分考虑机电产品设计的要求，对课程群内容进行重新规划、整合，形成一个有机的整体。我们注重课程群整体性建设，加强不同课程间的互补和整合，使教学内容得到了有机联系，避免了内容缺失和重叠，形成了较为完善合理的课程群体系。
2.产品创新能力培养是关键。创新是设计的灵魂，没有创新的设计是没有灵气的。创新能力培养是我们进行机械设计课程群教学与改革的主要内容之一，要突破传统专业教育对设计的理解，开展创新教育。创新设计教育是我们课程群体系改革的核心，并将从各个方面培养学生的机械产品设计的能力。如何培养学生的创新思维，提高创造能力是教学改革的一项重要任务，而开展各项创新活动是培养创新人才的有力措施。创新人才培养是现代教育的主方向，在“机械设计课程群”的系列课程教学中，课题组成员达成共识，围绕“综合创新设计”组织教学、培养人才。为此，我们建立本科学生导师制。在一年级阶段，选择基础扎实、具有创新意识和创新兴趣的同学组成创新团队，选派指导老师全程指导。在二三年级学习设计课程时，结合老师科研项目，指导学生选取创新题目，开展创新设计。
3.计算机设计能力的培养是现代工业发展的需要。CaD/Cae技术的发展，引起了机械设计领域的根本变革，机电产品的设计思想与理论、方法与手段都发生了很大的变化。机械设计过程从构思、分析，到加工工艺制定、产品仿真评价，整个设计过程都处于计算机模拟下的三维空间中，与真实产品状态一致，其设计分析过程也符合机械产品的运行规律。因此，我们提出将学生计算机设计能力的培养作为主线，用计算机设计技术连接各门传统课程，建立课程群体系，更有利于激发学生机械创新设计的潜力。课程群中的计算机绘图、计算机辅助设计、CaD/Cam技术等系列课程的开设，对学生计算机设计能力的培养起到了很好的基础作用；同时，我们在其他设计课程的教学中，又加强了学习及应用，同时引入比较流行的计算机辅助设计、分析、计算软件，使计算机教育四年不断线，并进行逐步强化，从而使学生的计算机设计能力得到了极大提高。
围绕“一个中心、两个基本能力”，开展实践教学的改革
1.课程设计改革。我们对课程群的每一门课程都安排了课程设计环节或布置综合作业，强化学生的产品设计意识、创新能力、计算机应用能力。同时对原有的《机械原理》、《机械设计》、《机电一体化系统设计》等课程设计进行大胆改革尝试，取得了较好效果。我们认为当前课程设计教学模式中，由于以多年不变的传统题目、设计指导书为基础，教师的指导内容、过程已经模式化。虽然学生的基本设计能力得到了训练强化，但是缺少了创新设计能力的培养；学生学会了模仿性设计方法，却不能进行独立的创新性设计。因此，学生的机械设计知识掌握是片面和模式化的，无法适应实际工作，更缺少创造性的设计能力。为了改变目前课程设计教学模式，我们深入企业单位进行了多方面的调研，与企业的工程师、现场专家进行交流，征求意见，制定了课程设计教学改革方案。方案制定中我们贯彻了两个方面的思想：一是学生基本机械设计能力与创造性设计能力培养并重；二是机械专业的设计能力培养与自动化等相关专业的设计能力培养并重。我们更新了设计题目，利用教师的科研项目、现场实际案例，开发了许多设计课题，题目要求具有一定的创新空间，课题既要满足基础性、知识性，又要有一定的前沿性，设计工作量不要太大，只提供设计思想及所要达到的预期目标，或只是提供简单的示意图、原理图或结构图，没有固定的模式，让学生有更多创造性思维的余地。改变老师指导过程，要求学生老师进行互动、讨论，以学生为主进行方案制定、分析、比较，教师给出评价、引导，真正发挥学生的能动性、创造性。采取同一题目，不同分组，不同方案，有竞争性的设计，激发学生创新设计、相互竞争的热情，取得了较好的设计效果，增强了学生分析问题和解决问题的能力。
机械设计教程篇8
[关键词]机械设计基础教学方法改进措施
中图分类号：X734.2文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）01-0189-01
机械设计基础课程是机械工程相关专业一门重要的主干技术基础课，主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法[1]。该课程既有一定的基础理论，又有很强的实践性，是高等数学、机械制图、金属材料和工程力学等先修课程理论知识的综合运用，又为相关专业的学生学习专业机械设备提供必要的理论基础。
一、明确教学目标
根据机械设计基础课程的特点，要求学生掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并具有选用和分析基本结构的能力；掌握通用零部件的工作原理、特点、应用场合和设计计算方法，并具有选用和分析简单机械和传动装置的能力。根据该课程的特点，在备课过程中，要认真研究教学大纲，明确教学目的、要求和教材内容的结构特点、重点、难点，再根据学生的现状、特点以及对知识的接受程度来精心备课。在教学过程中紧扣教学基本要求，更加注重教学内容的更新，紧跟学科发展形势和新世纪人才培养的需求。比如在讲解机械中的常用机构和通用零件时，结合机械工程相关专业的特点，增加一些本专业的最新动态的技术发展介绍，多向学生介绍一些机械的新发展新思路，以开阔学生视野。
二、调整教学内容
针对机械工程专业学生的教学内容及课程体系应强调理论知识的应用，其课程体系应突出实际能力与素质的培养。因此，教学内容要强调基本知识、基本原理，并注重其在实际生产过程中的应用，要淡化课程体系的学科化倾向而向工程化的方向发展，即一方面增加本课程在相关专业中的适用性，另一方面加强培养学生对机械整体系统设计能力和工程实践能力。
在具体的教学内容实施上，结合机构学和机械设计方法的发展做了适度的调整。过去在机构设计方法部分的教学主要以讲图解法为主，解析法几乎不讲或一带而过；现有的教材中也没有介绍计算机辅助机构设计和运动分析。改革后的教学内容在强调基本知识、基本原理的同时，注重实际应用，引入反映机械设计理论和方法的新概念、新理论、新方法，介绍各种新型机构和新的机械设计方法，力求在压缩课内学时的前提下，拓宽知识面，增加信息量，提高教学效果。在机械设计基础课程中，无论是机械原理，还是机械零件设计，都是以机构运动简图为研究模型的，建立机械运动简图应该是机械设计的基础，因此应把机构的结构分析、机构运动简图的建立作为重点讲授内容。
三、改进教学方法
机械学科的不断发展，要求机械设计基础课程随之进行教学内容、教学方法和教学手段的改革，才能与时俱进，这样才能激发学生的学习主动性和积极性，满足现代学生的学习需求，解决教学内容与教学时数的矛盾。因此要合理选择教学方式方法与手段，注意抓好讲课这一核心环节。在讲课过程中做到精讲多练，增加课堂练习比例，讲课的内容、要求和学生的实际情况相结合。激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。
（一）使用案例教学
机械设计基础是与工程实际联系紧密的课程。针对该课程的特点，在课堂教学上，结合不同的讲授内容采用不同的讲授方法：如采用培养学生分析实际问题解决实际问题能力的最有效方法之一的案例教学，使学生更直观地了解课堂设计流程，给学生更切实的学习目标，更好地评估学习效果。例如，讲授机构这一部分内容时，结合实例提出连杆机构杆长与运动特性（机构形式、死点、急回特性）的关系；然后介绍机构的创新与应用；再给学生出一些小型的具有新颖性、趣味性、实用性的设计题目，由学生提出设计方案并在课堂上进行讨论，以引导学生积极思考，激发学生的创造性。再比如可以选用一些生产过程中磨损过的齿轮和使用过的减速器，让学生分析失效原因，提出避免失效的方法，同时提出材料选择、设计及使用过程中的注意事项。通过案例学习能有针对性地巩固相应知识点，培养学生综合运用各种理论知识分析问题和解决问题的能力。使他们每走出一步，每完成一道题，都能提高成就感，充分调动学生的学习积极性。教学中尽量组织学生到生产现场或学校实训基地进行现场教学，使学生具体地领会各种机构在机器中的实际应用情况，提高教学质量。
（二）充分利用现代化教学手段
由于学生缺少实际的生产经历，对有些章节的学习很难通过想象加以理解。所以，在机械设计基础课程的教学中，充分利用直观实物、模型演示并充分应用现代化教育技术手段的多媒体动画课件教学等手段来增强教学效果。例如，利用带传动的模型，直观演示带传动的运动特性及打滑的现象。通过教学录像、三维动画的演示，不仅可以提高学生的学习兴趣和理解程度，而且也省去了教师许多的讲解和板书时间，学生很容易理解和掌握。例如，利用轴系零部件工作的动态模拟和三维动画演示，直观、形象地展示了轴上零件的安装、固定、拆卸的过程，同时也使学生掌握了轴系零件结构设计的一些注意事项。另外，结合相关专业的特点特别介绍与专业有关的设备的应用实例。如某些典型应用设备的机构工作原理和运动方法的动画演示，既可显示机构设计的原理及其设计过程，又可以清晰地显示机构运动中的各个瞬间状态，还可以逼真地模拟机构在实际工作中的运动情况，这样可以把书上死的机构变活了，更加生动形象，大大加强学生的感性认识，使学生对所研究的对象产生较大的学习兴趣，加深对所学知识的理解和消化。
（三）重视实验教学，提高学生的应用技能
课程实验是学生技能培养的重要环节，其实验课题是以机械工程技术为背景的。学生通过实验，可直接接触到实际生产中的技术问题。例如通过机构运动简图的测绘实验和减速器的结构分析和拆装实验等，使学生学习和掌握具体的测绘技术。同时补充一些新型的机构和典型机械的模型和实物，开阔学生眼界，激发其学习热情。通过这些实验过程，学生如同亲临现场，既巩固和加深了理论知识，又使理论知识与实践能力培养有机结合起来，同时使学生觉得学有所用，激发学生的学习兴趣。
总之，课堂教学是一个多因素、多层次的系统。要提高课堂教学质量，要有明确的、切合实际的教学目标；要精选教学内容，突出教学重点和教学难点；采用丰富有效的教学方式、方法和技巧，调动学生学习积极性，培养学习兴趣。另外还要加强学生的实践训练和指导，提高学生综合应用知识的能力，确保课堂教学质量的提高[2，3]。
四、结语
本文针对机械工程相关专业的特点，在机械设计基础课程教学中，就如何培养相关专业学生的技能，从明确教学目标、调整教学内容、改革教学方法提高教学质量等方面提出了一些改革措施，并进行了实践。为适应科技的发展和机器的不断现代化，在教学过程中紧扣教学基本要求，注重提高学生处理实践中具体问题的能力，更加注重教学内容的更新，紧跟学科发展形势和人才培养的需求，以培养适应社会需求的应用型、创新型的人才。通过对机械设计基础课程教学进行的一些改进，明确了学生的学习目标，激发了学生的学习积极性，教学效果得到了明显改善。以上是笔者教学的经验和体会，要达到更佳的教学质量和教学效果，尚有待于在教学实践中不断探索、总结。
参考文献
机械设计教程篇9
关键词:机械原理;课程设计;教学模式;创新
机械原理是机械类课程中的专业基础课程，是培养学生运用所学理论知识、综合分析能力、解决工程实际问题能力的重要课程，是学生获取工程技术训练的实践教学环节。机械原理课程设计通过实践训练使学生更好的掌握理论知道，进一步提高收集技术资料和绘图、设计的能力，特别是对提高学生的创新意识和解决工程实际问题具有非常重要的作用。
一、课程设计教学现状和存在的问题
传统的《机械原理课程设计》在设计过程中，设计的题目各类过于单一，而且实践过程较为死板枯燥，缺少对学生创新性、综合能力进行培养的问题。比如题目往局限于机床刀架传动系统、牛头刨床等几个题目，训练内容大体上都是围绕系统方案的设计、绘制机构运动简图、设计运动循环图、对凸轮或连杆机构进行设计等。方案设计完成后，缺少验证环节，学生无论方案正确与否，只要完成任务就可以了，学生的积极性不仅没有得到调动。由于课程设计题目种类单一，往往出现全班或者半个班级的学生同时做同一个课程设计，这样导致部分同学自己并没有拟定机构或系统的运动方案，甚至有部分学生自己根本没有动脑而是直接抄袭，缺少主动参与的热情，更不用说通过机械原理的课程设计能培养学生创新能力。
二、课程设计教学的改革思路
针对传统教学的优点和不足，拟从机械原理课程设计的选题、设计过程以及鼓励学生大胆创新等方面探讨教学改革，引导创新设计，应用现代设计方法及设计手段去解决实际问题，逐渐形成以创新意识和实践能力培养为目标的开放式机械原理课程设计模式及方法。
(一)选题的多样化与生活化
选题是课程设计教学环节的核心部分，不仅需要满足教学的基本要求，而且要在有限的时间内使设计得以顺利完成。在《机械原理课程设计》的教学改革中，我们需要改变以往学生的设计题目均由教师给定的方式，采取教师引导部分能力较强的学生自主选题，培养学生独立思考和积极创新的能力。另外，教师可以根据指导书上的一般方法，规定几个大的方向，引导学生如何来进行选题。学生最熟悉的就是日常生活中的一些机械装置，可以适当的举些例子如来源于生活又能使生活更便捷的一些小的机械装置。比如为了解决城市或小区中家用车停车难的问题，设计一套节约场地、低投入、免维护等小型停车机械装置，达到空间利用率高、安全、便捷的目的。考虑农产品或水果采摘过程中存在劳动工作量大、作业范围广、触碰的力度控制要求高等一系列问题，可以展开辅助人工采摘草莓、菠萝、桔子等水果的小型机械装置的创新设计。这样不仅能提高水果的采摘效率而且可以降低作业人员的劳动强度与采摘的投入成本。教师抛砖引玉，提高学生的想象力与创造力。当然教师需要规定机构选型需要涉及几类机构。限制一定的时间，如一天内需要选好题目并制定初级运动方案，经过学生分组讨论后交由老师修改确认。对于没有选好题的学生不能打消学生的积极性，而且由指导老师为其给定一个题目，确保每位学生都可以积极参与到课程设计，课程教学中的基本技能能得到一定的训练与进一步巩固一些基本专业知识。
(二)以小组或团队形式共同完成课题
要完成《机械原理课程设计》的全部目标与要求，总的工作量是非常大的，如果规定某位学生在一周内独立完成，这挑战无疑是非常严峻的。此外，现代制造企业对员工的团队协作能力日益看重，一个项目的完成住往是一个大团队全体员工的共同努力，所以锻炼学生的团队协作能力也迎合了现在制造企业的需求。因此，在课程设计的过程管理中，不再强调独立完成任务。我们的设计方式为:根据自愿原则将学生分为4-5人一组的设计团队，每组确定一个设计题目。选题结束后，每一个组员都必须独立完成几项任务，各自完成的任务最终作为学生成绩考核的主要依据。指导老师对其题目、方案以及任务分配的合理性进行审核。从资料收集、选题、运用创新方法设计以及报告提交和电子版设计、计算机绘制图纸、ppt答辩每位学生需要各自发挥自己的长处。
(三)鼓励学生积极创新
为了更好的的发扬学生的创新积极性，肯定其创新成果，对创新较好的课程设计进一步进行跟踪指导与完善，逐步引导学生形成作品并可以参加比赛。对创新较好的方案可以申报实用或发明专利，学校或学院可以进行适当的奖励，如果经费充足可以将实物制作出来参赛或展览等。学生的创新性想法或思维老师要大力支持，引导学生注意平时积累，学以致用，如此将理论与实践相结合，学生的收获更大。此外，通过课程设计的训练也将为我院参加一年一度的“机械创新设计大赛”、“无碳小车比赛”或其它类型的比赛奠定一定的基础。
三、总结
《机械原理课程设计》一改以往设计统一题目的模式，鼓励学生从日常生活中广泛搜集合适的课程设计题目，将实际生活中的问题引入到课程设计中，既迎合学生的好奇心理又有利于引导学生结合创新设计思维解决实际问题。倡导学生自主选题，通过发现问题、分析问题、解决问题全面培养学生的主动实践能力。以小组为单位的分工合作、共同完成方式培养了学生的“团队合作”精神，满足现在企业需求。对创新好的方案鼓励学生动手加工出实物，使学生对机械制图、机械加工、互换性公差与配合有更深入的认识，书本上的知识得以巩固，学生收获巨大。
参考文献:
［1］孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理［m］．第八版．北京:高等教育出版社，2013．
［2］邹慧君．机械原理课程设计手册［m］．北京:高等教育出版社，1998．
机械设计教程篇10
【关键词】物流机械；课程设计；教学方法；改革
1引言
物流机械设备是物流技术的强有力支撑，先进的物流技术应用需要依靠物流机械设备才能够实现[1]。因此，对于物流工程专业的学生来说，通过学习《物流机械设计基础》这门课程，了解常用机械组成的基本知识、原理、特点、结构和应用，熟悉一般的选用和设计计算方法，具有运用标准和手册等技术资料初步分析和设计简单机械传动装置的能力；并在此基础上全面了解物流机械及其发展趋势，对正确、合理地配置和运用物流机械设备具有十分重要的意义，是十分必要的。而《物流机械课程设计》作为《物流机械设计基础》这门课程的一个重要环节，起到了从理论过渡到实际、从基础过渡到专业的桥梁作用，对培养学生的综合设计能力起着非常重要的作用。但是，物流工程属于非机械类专业，学生的机械设计能力相对较弱，如果按照机械类专业的常规设计题目——减速箱来进行设计的话，本专业的特色体现较少，很难引起学生的兴趣，同时难度相对也较大。因此，如何针对学生及课程的特点设计教学内容，从而真正提高学生的动手能力和实践能力，同时能较好的体现本专业特色，是《物流机械课程设计》这门课程教学改革所真正需要重视的。
2《物流机械课程设计》的课程特点与存在的问题
2.1选题问题
目前，多数高校的机械设计课程设计均采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象[2],以上海海洋大学为例，物流机械课程设计仍然延续机械设计课程设计的内容——设计专用传动装置中的减速器，设计内容为展开式二级圆柱齿轮减速器，包括电动机选型、减速器设计（包括齿轮设计、轴设计）、轴承、联轴器选型设计等，工作量包括装配图、齿轮、轴类零件工作图、设计计算说明书等，时间为两周，一般安排在学期末。虽然减速器是一种通用的机械传动装置，在很多机械上均有应用，但其与物流机械结合不够紧密，不能与前期课程充分呼应；且对于非机类专业学生来说，整个设计周期较短，而难度相对较大，很难引起学生的共鸣，兴趣和积极性也就很难调动。
2.2学生本身存在的问题
针对授课过程中学生出现的问题，总结起来，主要有以下几点：
2.2.1对先修课程熟练运用的能力不够
物流机械课程设计作为《物流机械设计基础》课程的一个重要环节，是在修习了机械设计的理论知识后开设的，紧跟在理论学习之后。按理来说，学生已经学过了理论知识，随即进行实践性的课程设计来巩固所学知识，将能够帮助学生加深对理论知识的理解，直观的了解机械设计的方法、步骤等，增强学生理论联系实际的能力。但从实际课堂效果来说，很多学生对先修课程的理解和熟练运用程度并没有达到课程设计的要求，这也导致了课程设计过程中很多同学不知道应该如何选用和设计计算方法，如何合理运用标准和手册，对标准件和常用件如何选型和计算等，主要表现在不能运用材料力学知识对材料进行选型，不能结合材料力学和理论力学知识对复合载荷的轴强度进行校核等。还有一个比较普遍的问题是，在完成初步设计计算后进行绘图的过程中，很多同学对先修的制图课程的知识已经遗忘了，以至于在机件常用表达方法，齿轮画法等方面很容易出错，突出表现在对结合工程实际应用的公差标注掌握的比较差，尤其是齿轮工作图中的各项齿轮公差标注十分欠缺，不能很好的将制图课程与设计课程联系起来。
2.2.2团队协作能力、创新不够
在课程设计过程中，为了培养学生的团队协作能力，一般上会分2~3人一个小组，不同小组的题目相似，仅参数不同，目的是为了增强学生在设计过程的交流和沟通，提高学生的团队协作能力，提高他们的团队意识。但实际教学过程却发现，不同组之间并没有按照教学设计的预期进行沟通交流，而同组里往往是一个同学设计，其它同学照搬照抄，并没有起到集思广益，提高创新能力的效果。
2.2.3对课程设计的重视度不够
无论是机制专业的机械设计课程设计还是物流机械课程设计，其实质都是为学生提供一个理论联系实际的平台，为了提高学生的动手能力，直观加强学生对工程实际应用的理解，为后续课程的学习和将来从事工程实际工作打下坚实基础。这是许多学生在工作之后才能深刻体会到的。但在实际教学过程中，总有一些学生不能充分意识到这个环节的重要性，不能以负责的态度对待课程设计，设计过程出现问题也不能认真思考，积极查找资料妥善解决，而是以应付的态度走走过场。这部分同学即使通过了课程设计，也收效甚微，不能达到提高动手能力，增强工程实际应用能力的目的。
2.2.4照搬照抄现象严重
因为课程设计的内容多为设计专用传动装置中的减速器，如展开式二级圆柱齿轮减速器等，而这类设计内容因为多年来在各高校广泛应用的缘故，有现成的课程设计教科书和现成的设计图册。这些本来是为了方便设计过程查阅资料和参考的，但在教学过程却发现，对于不少学生来说，课程设计的计算部分就是照搬教科书的设计实例，如果设计要求与教科书里的实例稍有出入的话就不知道如何下手；而图纸绘制过程更是照抄设计图册，不求甚解，甚至会出现与计算部分的内容相悖的情况。更不用谈创新了。
2.2.5严重缺乏工程实际知识
学生普遍缺乏工程实际知识。主要体现在以下几个方面[3]：①对设计内容的结构和装配工艺认识不足，导致设计过程中比照书本与资料进行模仿设计，几乎不能结合工程实际来进行设计，最终经常会出现零件相互干涉、无法装配、设备不够紧凑等问题。②对设备的加工设备、手段、工艺及能力等缺乏必要的常识，因此在设计过程中对零件的加工精度、装配精度、技术条件等提出不合理要求③选型误区：不少同学为了保证校核一步通过，盲目提高材料及加工工艺等级，造成材料性能浪费，提高生产成本而不自知。
2.3现有考评体系存在的问题
目前课程设计的考评是按照图纸(50%)+平常成绩(10%)+说明书(20%)+答辩(20%)四部分来综合评定的，兼顾了课程设计的各个环节。但也存在着一些问题：图纸成绩占总成绩的比例较高（50%），而答辩成绩占总成绩的比例则较低（20%）。图纸是整个课程设计中的重要一环，其设计和绘制过程可以综合体现设计质量、学生的制图能力等多项内容，但部分学生在图纸绘制过程中不求甚解，出现仿图、图纸与设计计算内容不符等问题。
2.4现有设计过程存在的问题
目前在课程设计过程中，耗时最多的为设计计算部分和绘图部分。以轴系设计为例，在设计计算过程中，学生需要按照设计步骤和公式先进行选材，计算最小轴径，然后按照设计要求进行径向尺寸和轴向尺寸设计，设计完毕后进行强度校核，如果强度校核不符合要求，再回到第一步，重新进行选材、计算后再进行校核，直到校核合格为止，这个重复性计算的过程会耗费大量时间。绘图过程目前仍然多为手工绘图，优点是可以提高学生手工绘图的能力，增强学生对绘图的国家标准的理解和掌握，抄袭不便；缺点是与当下主流的计算机辅助设计类课程几乎没有关联，学生也很难通过三维造型等从自己的图纸上发现设计问题。
3改善教学效果的对策与措施
3.1从提高学生兴趣、突出专业特色、结合实际选题入手
从选题的角度来说，不必拘泥于一种思路，可以考虑从多方面来拓展选题内容,如选择与专业相关度较高的，如仓储物流的平面运输机传动装置设计，螺旋输送机传动装置设计等；选择新的设计题目，如机械式无极变速器等；选题与毕业设计挂钩，与教师的科研题目相结合，与机械创新大赛相结合等等。这些将提高学生的兴趣和重视程度，同时确保题目与实际结合紧密，从而使课程设计不再无趣，提高课程设计的质量。
3.2从减轻重复性工作量入手
在设计计算过程中，重复性工作量较大，如轴的设计计算过程：如果强度校核不合格，通常的做法是先增加最小轴径，再重复计算轴的径向尺寸和轴向尺寸，再次进行强度校核，如果强度校核还是不通过，则需要重新选材，重新设计尺寸，再进行强度校核，直至校核通过，这个过程重复性工作量很大，对提高学生的设计能力并没有很大的帮助，因此，可以考虑与计算机辅助设计相结合来简化这个过程。
3.3从增加设计过程直观性与改革成绩评价体系入手（计算机辅助设计与改革成绩评价体系相结合）
目前，计算机三维造型十分普遍，而通过三维造型可以直观的了解自己的设计是否合理，因此，通过减轻重复性工作量来减少计算过程工作量，然后增加三维造型模块来帮助学生更加直观的发现设计过程中存在的不合理部分，将更加有效的提高设计质量。答辩过程是教师检查设计质量高低的有效手段，可以督促学生及时总结和复习，搞懂设计中的各个细节问题，有效防止抄袭。因此，通过计算机辅助设计（三维造型）来增加设计过程直观性，通过适当的降低说明书编写在总成绩的比例，提高答辩在总成绩中的比例来改革成绩评价体系，将三维造型和答辩过程相结合，使学生通过图纸结合三维造型展示设计成果，教师再针对展示进行提问的模式组织答辩，将更加有效的提高学生课程设计的积极性和主动性，从而提高课程设计的质量。
3.4增加样机制作过程
课程设计的质量难以提高的一个很重要的问题是学生普遍缺乏工程实际知识，这个问题，通过三维造型可以弥补一部分，但不能从根本上提高学生的工程实际能力，完成从理论到实践的真正转变。因此，可以考虑增加样机制作过程[4]，帮助学生将自己的理论设计转化为实物。学生可以通过三维造型来及早发现设计过程中存在的问题及时加以改正，然后通过制作样机过程来了解零件的购买、加工再到装配的整个过程，增加工程实际知识，从而真正体验从无到有，从设计到样品的过程，从而真正的了解机械设计的魅力所在，从学习中体会到创造的乐趣。
4结论
物流机械课程设计是物流工程培养计划中的一个重要环节，起到了从理论过渡到实际、从基础过渡到专业的桥梁作用，对培养学生的综合设计能力起着非常重要的作用。通过改变以往单一的选题、减轻重复性工作量、增加设计过程直观性与改革成绩评价体系以及增加样机制作过程等多种手段来从根本上提高学生的学习兴趣和学习积极性，实现从理论到实践的有效结合，提高学生的设计能力和创新性思维，将有助于提高课程设计的教学质量，提高学生的综合素质和社会竞争力。
[参考文献]
[1]牟峰，黎青松，罗建.关于物流机械与设备课程教学方法的认识与思考[J].物流工程与管理，2012，（2）：125-126.
[2]吕宝占.应用型本科“机械设计”课程设计的改革与实践[J].中国电力教育,2009,(141)：148-150.
[3]唐锐，党玉春.机械设计课程设计的教改探索[J].攀枝花学报，2004，（6）：112-120.