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篇1
文獻標識碼：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.09.075
《機械設計基礎課程設計》作為《機械設計基礎》課程的延續，機械設計基礎課程的一個重要實踐教學環節，是工科院校機械類學生第一次獨立自主設計，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。也是一次對理論與實踐相結合的新教學模式的探索。
隨著社會和企業對人才需求的變化，要求機械類工程應用人才具有扎實的理論知識基礎、良好的動手操作能力、獨立思考能力，具有發現、分析和創新性的解決實際工程問題的能力。這也對我國大中專院校的教學質量提出了新的要求和目標。與此同時，機械設計基礎課程設計作為一個重要的實踐環節也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養與企業需求相符合的工程應用型人才這一目標，從機械設計基礎課程設計的教學內容、教學方法和考核制度等方面進行改進和實踐。
1“機械設計基礎課程設計”現階段存在的問題
1.1題目單一，束縛學生創新力
機械設計基礎課程設計設計題目多為以減速器為主體的傳動機械裝置。主要包括對傳動參數計算、齒輪傳動設計、帶傳動設計、軸的設計、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機械設計基礎課程教學內容，成為各大高校常用的典型課程設計題目。采用“教師隨機輔導，學生自主作業”的教學模式，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。題目單一帶來的后果就是網上參考資料泛濫，或者往屆學生設計資料外流等各種原因造成的學生抄襲情況嚴重的現象。導致與學校開設這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現象嚴重束縛了學生的創新力。
1.2設計任務大，時間緊
機械設計課程設計實踐周期大多為三周，通常在理論課程后進行，根據學生專業基礎知識差異，可分為單級齒輪減速器和二級齒輪減速器。課程設計設計大量的參數計算，需要學生在掌握理論知識的基礎上能夠熟練使用設計手冊，而且在設計過程中還需要全面考慮強度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問題，學生在缺乏實際設計經驗的情況下很難順利完成設計計算。同時在整個設計過程中還融合了工程力學和幾何公差與測量方面的知識。這些課程開始時間與課程設計間隔過長，很多學生無法快速學會將這些知識運用到課程設計當中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設計說明書。種種原因都導致學生時間緊迫，無法在有限的時間里面完成優秀的設計。
1.3管理方式存在差異
理論教學主要在課堂進行，有教師主導，嚴格按照教學計劃進度教學。而課程設計一般指定一個固定教室，以班級為單位。在課程設計期間，要求學生按照教學時間集中在教室進行學習，在此期間，教室隨機進教師對學生進行輔導和考勤。這種管理模式對學生的自律性要求極高，事實證明，大部分學生并不能嚴格按照要求時間節點完成設計任務，導致整個設計過程延后，設計質量下滑。
1.4學生態度不端正
課程設計考核以答辯形式為主，很多學生認為不管過程如何，都不會出現不及格的情況。這種心理使得大部分學生態度不端正，缺乏對該課程的重視。導致的后果就是最終的設計成果質量較差，甚至為學生抄襲提供的正當的借口。這與機械設計基礎課程設計開設的目的是相背離的。
1.5缺乏團隊合作精神
機械設計基礎課程題目大多為減速器傳動裝置，要求學生獨立完成。為了保證每位學生數據不會重復，一般可根據結構和數據不同劃分，這樣也可以減少抄襲現象。然而，機械設計基礎課程設計時間長，工作量大；涉及的理論知識相對寬泛，且學生又都缺乏實踐經驗。這樣問題都會影響設計進度和質量。一般課程設計都會安排教師進行指導，為培養學生獨立思考和分析問題的能力，教師一般都其監督和引導作用。一旦遇到疑難問題，而指導教師又不能及時出現并予以解答，學生只能束手無策。作者通過對學生觀察，發現大部分學生在設計過程中獨自為營，遇到問題只會埋頭思考，反復琢磨卻無處求解，對很多設計過程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個環節的收獲也是寥寥無幾。
1.6考核標準存在差異
機械設計基礎課程設計的最后成績主要由課堂考勤、進度檢查、數據計算準確與否、作圖質量和答辯等幾部分組成，分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式沒有一個明確的評分標準。由于每位指導老師評估成績時的側重點不一樣，導致考核時上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產生的影響就是經常有學生對自己獲得的成績與預期有所偏差。這種現象也極大地打擊了部分學生的積極性，對該課程環節在全校的印象產生消極作用，不利于對下一屆學生課程的開設和管理。
2提高“機械設計基礎課程設計”水平的方法
2.1從題目改革入手，培養學生創新力
國外高校注重實踐創新能力的培養，建立創新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創新活動。培養學生創新能力是世界上許多科技強國高等教育改革的目標。日本把科學技術中創造力作為一個重要的發展戰略。德國將學生開拓創新能力作為新世紀教育的重要部分之一。我國的高等教育也提出深化教育改革，加強素質教育，開展提升創新的教育。提高學生的實踐能力，培養求異思維；注重個性發展，是培養他們的創新精神和創新能力的必要途徑。傳統的機械設計基礎課程目的是鞏固所學理論知識，重在引導學生將課堂所學融入到設當中。因此，減速器設計基本滿足這一要求，這也是課程設計題目常年不變的原因所在。題目和數據不變導致的后果就是學生思維受限，缺少對新事物的好奇心以及解決問題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規中矩，缺少創新點。
21世紀的人才培養模式是：“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強機械設計課程設計的改革和建設，著重培養學生的協同創新能力。為達到這樣一個目標，我們可率先從課程設計題目改革開始。減速器傳動裝置所包含的設計內容確實能全面的概括機械設計基礎這門課的是知識點，不需要刻意回避對改題目的選用，但參與課程設計的學生專業各有不同，包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、工業工程和材料專業的學生。我們可以從學生的專業不同入手，結合各專業的學習重點對題目適當調整，例如車輛工程專業主要培養的是與汽車工程有關的設計人才，學生對汽車的認識和興趣也相對較大。為此我們刻意將減速器設計改為變速器的設計，這樣既能與學生所學專業聯系起來，也能考核學生對機械設計基礎課程理論知識掌握情況，以此類推，對材料專業可在考核機械傳動零件的設計同時側重考核對減速器的材料選擇和結構優化。這些細微的改動既符合課程設計開始的目的，又能結合學生專業的特點。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學生的大學生創新比賽的題目引入課程設計當中去，讓學生又更多的選擇空間。同時，這些新題目參考資料較少，更能激發一部分學生對未知的挑戰，激勵學生發散思維，提出更多有創新的想法，最終設計出具有創新力的優秀作品。
2.2合理安排設計時間，保證設計質量
課程設計題目通常都是幾個學生做一個題目，只在數據上有所不同。課程設計的開設一般都在機械設計基礎課程之后，理論與實踐環節相對獨立，而對于在設計過程中需要運用的其他相關課程的知識，也與課程設計開設的時間相距較大。這些客觀原因都給學生的設計帶來不便，除去設計所花費的時間，學生還要花費大量的時間來回顧以前學習的課程知識。這樣造成的后果就是r間不夠，最終只能敷衍了事。
解決這個問題的關鍵在于如何安排時間。首先，傳統課程設計的任務下達時間較晚，學生準備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學和實踐環節脫節而導致的。為此可將課程設計任務融入理論教學當中，分階段的穿插在教學過程中，使學生能夠明確設計要求，帶著設計任務進課堂。既有利于學生掌握課程內容，又能培養學生理論聯系實際的能力。同時，學生還可以利用課余時間研究課程設計任務，及時請教老師。這樣既能縮短設計時間，也能減輕教師的指導任務。逐步培養學生發現問題并解決問題的能力。其次，就作者觀察，大部分學生在接到設計任務開始，或是埋頭思考，或是無所適從，缺乏交流和溝通。而現代企業對人才的需求上更多的是要求協同合作，在實際生產中，任何一個機械設備也不可能單靠一個人設計完成，也不可能單靠一個人的設計方法完善所有功能，必須融合團隊所有人員的思想。因此，必須在學生階段培養學生協同合作的能力。最后，課程設計任務中要求學生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現代企業的設計模式存在差異，為避免學生與企業脫軌，可適當引入計算機輔助軟件，培養學生的繪圖能力。
2.3改革考核制度，啟發學生創新思維
傳統的課程設計考核方式主要是答辯形式，一方面考核學生對設計任務完成的情況，一方面考核學生的語言表達能力。由于指導教師不同，每個人心中的考核標準存在一定差異，導致最終學生的成績也各有不同。解決方法之一是統一考核標準，在組織答辯之前，所有的指導教師可以集中討論，對評分標準有一個統一認識；其二是根據學生選題難度劃分不同評分標準，如：選擇常規題目和自選題目的學生在創新性上存在差異，可將創新能力作為評分標準；個別學生在繪圖過程中使用的計算機輔助工具，可將對軟件的操作作為評分標準；或者由學生組織團對設計并參與相關賽事，可將團隊合作作為評分標準。這些新型的評分標準可極大地激勵學生靈活應用計算機工具，創新性的分析和解決工程實際問題。最終培養出適應企業模式的綜合性機械類應用人才。
3結論
本文結合了我國經濟發展和現代企業的對人才的需求，對機械設計基礎課程設計這一實踐課程存在的題目單一、設計任務大、時間緊、理論是實踐脫節、學生態度不夠端正、缺少團隊合作精神、考核標準存在差異等方面的問題提出相關的解決方法，為提高機械設計基礎課程設計水平提供一定借鑒。
參考文獻
[1]李慧芳.非機械類專業機械設計基礎課程教學的改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2011，（21）.
[2]楊楊.提高機械設計基礎教學效果的方法[J].計算機光盤軟件與應用，2011，（07）.
[3]楊可楨，程光蘊.機械設計基礎（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2013，（06）.
[4]黃建蓉.優化教學手段提高機械基礎課教學質量[J].中國教育技術裝備，2010，（17）.
[5]謝勇.如何提高機械基礎課程的課堂教學效果[J].教學實踐，2017，（01）.
[6]韓夢潔，張德祥.美國高等教育制度的傳承、變革與啟示[J].中國高教研究，2014，（1）：3944.
[7]李建中.美國大學的創新教育及啟示[J].創新與創業教育，2012，3（4）：103106.
篇2
機械設計基礎；實踐環節；工程應用
《機械設計基礎課程設計》作為《機械設計基礎》課程的延續，機械設計基礎課程的一個重要實踐教學環節，是工科院校機械類學生第一次獨立自主設計，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。也是一次對理論與實踐相結合的新教學模式的探索。隨著社會和企業對人才需求的變化，要求機械類工程應用人才具有扎實的理論知識基礎、良好的動手操作能力、獨立思考能力，具有發現、分析和創新性的解決實際工程問題的能力。這也對我國大中專院校的教學質量提出了新的要求和目標。與此同時，機械設計基礎課程設計作為一個重要的實踐環節也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養與企業需求相符合的工程應用型人才這一目標，從機械設計基礎課程設計的教學內容、教學方法和考核制度等方面進行改進和實踐。
1“機械設計基礎課程設計”現階段存在的問題
1．1題目單一，束縛學生創新力
機械設計基礎課程設計設計題目多為以減速器為主體的傳動機械裝置。主要包括對傳動參數計算、齒輪傳動設計、帶傳動設計、軸的設計、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機械設計基礎課程教學內容，成為各大高校常用的典型課程設計題目。采用“教師隨機輔導，學生自主作業”的教學模式，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。題目單一帶來的后果就是網上參考資料泛濫，或者往屆學生設計資料外流等各種原因造成的學生抄襲情況嚴重的現象。導致與學校開設這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現象嚴重束縛了學生的創新力。
1．2設計任務大，時間緊
機械設計課程設計實踐周期大多為三周，通常在理論課程后進行，根據學生專業基礎知識差異，可分為單級齒輪減速器和二級齒輪減速器。課程設計設計大量的參數計算，需要學生在掌握理論知識的基礎上能夠熟練使用設計手冊，而且在設計過程中還需要全面考慮強度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問題，學生在缺乏實際設計經驗的情況下很難順利完成設計計算。同時在整個設計過程中還融合了工程力學和幾何公差與測量方面的知識。這些課程開始時間與課程設計間隔過長，很多學生無法快速學會將這些知識運用到課程設計當中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設計說明書。種種原因都導致學生時間緊迫，無法在有限的時間里面完成優秀的設計。
1．3管理方式存在差異
理論教學主要在課堂進行，有教師主導，嚴格按照教學計劃進度教學。而課程設計一般指定一個固定教室，以班級為單位。在課程設計期間，要求學生按照教學時間集中在教室進行學習，在此期間，教室隨機進教師對學生進行輔導和考勤。這種管理模式對學生的自律性要求極高，事實證明，大部分學生并不能嚴格按照要求時間節點完成設計任務，導致整個設計過程延后，設計質量下滑。
1．4學生態度不端正
課程設計考核以答辯形式為主，很多學生認為不管過程如何，都不會出現不及格的情況。這種心理使得大部分學生態度不端正，缺乏對該課程的重視。導致的后果就是最終的設計成果質量較差，甚至為學生抄襲提供的正當的借口。這與機械設計基礎課程設計開設的目的是相背離的。
1．5缺乏團隊合作精神
機械設計基礎課程題目大多為減速器傳動裝置，要求學生獨立完成。為了保證每位學生數據不會重復，一般可根據結構和數據不同劃分，這樣也可以減少抄襲現象。然而，機械設計基礎課程設計時間長，工作量大；涉及的理論知識相對寬泛，且學生又都缺乏實踐經驗。這樣問題都會影響設計進度和質量。一般課程設計都會安排教師進行指導，為培養學生獨立思考和分析問題的能力，教師一般都其監督和引導作用。一旦遇到疑難問題，而指導教師又不能及時出現并予以解答，學生只能束手無策。作者通過對學生觀察，發現大部分學生在設計過程中獨自為營，遇到問題只會埋頭思考，反復琢磨卻無處求解，對很多設計過程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個環節的收獲也是寥寥無幾。
1．6考核標準存在差異
機械設計基礎課程設計的最后成績主要由課堂考勤、進度檢查、數據計算準確與否、作圖質量和答辯等幾部分組成，分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式沒有一個明確的評分標準。由于每位指導老師評估成績時的側重點不一樣，導致考核時上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產生的影響就是經常有學生對自己獲得的成績與預期有所偏差。這種現象也極大地打擊了部分學生的積極性，對該課程環節在全校的印象產生消極作用，不利于對下一屆學生課程的開設和管理。
2提高“機械設計基礎課程設計”水平的方法
2．1從題目改革入手，培養學生創新力
國外高校注重實踐創新能力的培養，建立創新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創新活動。培養學生創新能力是世界上許多科技強國高等教育改革的目標。日本把科學技術中創造力作為一個重要的發展戰略。德國將學生開拓創新能力作為新世紀教育的重要部分之一。我國的高等教育也提出深化教育改革，加強素質教育，開展提升創新的教育。提高學生的實踐能力，培養求異思維；注重個性發展，是培養他們的創新精神和創新能力的必要途徑。傳統的機械設計基礎課程目的是鞏固所學理論知識，重在引導學生將課堂所學融入到設計當中。因此，減速器設計基本滿足這一要求，這也是課程設計題目常年不變的原因所在。題目和數據不變導致的后果就是學生思維受限，缺少對新事物的好奇心以及解決問題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規中矩，缺少創新點。21世紀的人才培養模式是：“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強機械設計課程設計的改革和建設，著重培養學生的協同創新能力。為達到這樣一個目標，我們可率先從課程設計題目改革開始。減速器傳動裝置所包含的設計內容確實能全面的概括機械設計基礎這門課的是知識點，不需要刻意回避對改題目的選用，但參與課程設計的學生專業各有不同，包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、工業工程和材料專業的學生。我們可以從學生的專業不同入手，結合各專業的學習重點對題目適當調整，例如車輛工程專業主要培養的是與汽車工程有關的設計人才，學生對汽車的認識和興趣也相對較大。為此我們刻意將減速器設計改為變速器的設計，這樣既能與學生所學專業聯系起來，也能考核學生對機械設計基礎課程理論知識掌握情況，以此類推，對材料專業可在考核機械傳動零件的設計同時側重考核對減速器的材料選擇和結構優化。這些細微的改動既符合課程設計開始的目的，又能結合學生專業的特點。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學生的大學生創新比賽的題目引入課程設計當中去，讓學生又更多的選擇空間。同時，這些新題目參考資料較少，更能激發一部分學生對未知的挑戰，激勵學生發散思維，提出更多有創新的想法，最終設計出具有創新力的優秀作品。
2．2合理安排設計時間，保證設計質量
課程設計題目通常都是幾個學生做一個題目，只在數據上有所不同。課程設計的開設一般都在機械設計基礎課程之后，理論與實踐環節相對獨立，而對于在設計過程中需要運用的其他相關課程的知識，也與課程設計開設的時間相距較大。這些客觀原因都給學生的設計帶來不便，除去設計所花費的時間，學生還要花費大量的時間來回顧以前學習的課程知識。這樣造成的后果就是時間不夠，最終只能敷衍了事。解決這個問題的關鍵在于如何安排時間。首先，傳統課程設計的任務下達時間較晚，學生準備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學和實踐環節脫節而導致的。為此可將課程設計任務融入理論教學當中，分階段的穿插在教學過程中，使學生能夠明確設計要求，帶著設計任務進課堂。既有利于學生掌握課程內容，又能培養學生理論聯系實際的能力。同時，學生還可以利用課余時間研究課程設計任務，及時請教老師。這樣既能縮短設計時間，也能減輕教師的指導任務。逐步培養學生發現問題并解決問題的能力。其次，就作者觀察，大部分學生在接到設計任務開始，或是埋頭思考，或是無所適從，缺乏交流和溝通。而現代企業對人才的需求上更多的是要求協同合作，在實際生產中，任何一個機械設備也不可能單靠一個人設計完成，也不可能單靠一個人的設計方法完善所有功能，必須融合團隊所有人員的思想。因此，必須在學生階段培養學生協同合作的能力。最后，課程設計任務中要求學生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現代企業的設計模式存在差異，為避免學生與企業脫軌，可適當引入計算機輔助軟件，培養學生的繪圖能力。
2．3改革考核制度，啟發學生創新思維
傳統的課程設計考核方式主要是答辯形式，一方面考核學生對設計任務完成的情況，一方面考核學生的語言表達能力。由于指導教師不同，每個人心中的考核標準存在一定差異，導致最終學生的成績也各有不同。解決方法之一是統一考核標準，在組織答辯之前，所有的指導教師可以集中討論，對評分標準有一個統一認識；其二是根據學生選題難度劃分不同評分標準，如：選擇常規題目和自選題目的學生在創新性上存在差異，可將創新能力作為評分標準；個別學生在繪圖過程中使用的計算機輔助工具，可將對軟件的操作作為評分標準；或者由學生組織團對設計并參與相關賽事，可將團隊合作作為評分標準。這些新型的評分標準可極大地激勵學生靈活應用計算機工具，創新性的分析和解決工程實際問題。最終培養出適應企業模式的綜合性機械類應用人才。
3結論
本文結合了我國經濟發展和現代企業的對人才的需求，對機械設計基礎課程設計這一實踐課程存在的題目單一、設計任務大、時間緊、理論是實踐脫節、學生態度不夠端正、缺少團隊合作精神、考核標準存在差異等方面的問題提出相關的解決方法，為提高機械設計基礎課程設計水平提供一定借鑒。
參考文獻
［1］李慧芳．非機械類專業機械設計基礎課程教學的改革與實踐［J］．中國教育技術裝備，2011，（21）
［2］楊楊．提高機械設計基礎教學效果的方法［J］．計算機光盤軟件與應用，2011，（07）．
［3］楊可楨，程光蘊．機械設計基礎（第六版）［M］．北京：高等教育出版社，2013，（06）．
［4］黃建蓉．優化教學手段提高機械基礎課教學質量［J］．中國教育技術裝備，2010，（17）．
［5］謝勇．如何提高機械基礎課程的課堂教學效果［J］．教學實踐，2017，（01）．
［6］韓夢潔，張德祥．美國高等教育制度的傳承、變革與啟示［J］．中國高教研究，2014，（1）：39－44．
［7］李建中．美國大學的創新教育及啟示［J］．創新與創業教育，2012，3（4）：103－106．
［8］王盛水．從美國高等教育的特點看創新型人才培養［J］．高校教育管理，2012，6（2）：65－71．
篇3
1 教學改革內容
1.1 課程設計任務的改變 一般而言，課程設計課題應具有普遍性和實踐性，所謂普遍性是指能夠充分反映課程的理論教學內容，即通過課題的完成能夠將課程大部分知識加以應用；實踐性是指課題的選擇要符合生產實際及要盡可能與專業相結合，也就是設計課題必須來源于本專業的企業真實生產產品。本次教改變化最大的就是課程設計任務的變化，課題組定的設計任務已不再延續減速器設計，而是結合溫州地域及經濟發展特色首先選擇行業方向，經課題小組第一次市場調研，入選的行業鎖定為包裝、印刷、食品、櫥衛行業，本次教改就定為包裝業。接著課題小組進行第二次市場調研，選擇機器設備，經過多方對比、咨詢、技術文獻檢索、企業實地考察，考慮到機器設計方案對學生起到的思路引導作用和創新要求，考慮到課程設計的難度、工作量及學生的水平，考慮到機器設備結構對課程知識面的覆蓋程度，課題組最終選定了手扳封罐機項目。這款設備符合溫州民營小微企業的生產特征，它來源于溫州日強機械設備有限公司，項目真實、新穎，貼近生活本源，它是易拉罐的卷邊封口包裝機械，學生對易拉罐非常熟悉，對封罐機實現的封罐功能動作有著莫大的興趣，正好用來印證興趣是最好的老師。溫州是座輕工業城市，有著包裝、印刷之都的城市名片，手扳封罐機項目無論是從封罐工作原理，還是從封罐機傳動裝置而言，都非常適合做機械設計訓練之用，機器設計難度適中，工作量適中。
本次教改另一個顯著的特征是做機器整機設計。在課程設計內容上，課題組提出以整機設計為要求的設計任務，為了在真正意義上實現學校教授內容與企業生產產品的“零距離”，課題組決定設計課題必須來源于教師科研或企業現行的真實產品，注重工程設計環節（工作原理與方案設計——運動設計——承載能力設計——結構設計）的訓練以及創新能力的培養。手扳封罐機就是一整的機器設備，不象減速器只是一個傳動部件，完整的機器設計可以讓學生更深刻地認識機械，可以對學生的機械工程觀念起到進化作用；完整的機器設計可以在任務分配上更好地細拆（拆分成部件），達到讓每位同學的工作任務不一樣（工作量相當），但全班組合起來就是一套完整的機器技術文件。
1.2 機器方案設計的多元及創新 本次教改的機器設計方案不是唯一的，學生通過頭腦風暴法、分組討論法提出了2種手扳封罐機設計方案，繪制出機器傳動系統圖，從中擇優。這種做法把學生從減速器單一的設計思路中解放出來，讓學生的思維多元化，起到實質性的創新鍛煉。
1.3 課程設計形式的改變 在課程設計教學形式上，學生以團隊為單位完成一個具體的設計任務，每組4～6人，學生以各種方式查找課程設計參考資料，組內討論確定設計方案，參加由指導教師主持的課程設計討論會。團隊內部各成員分工合作，各自完成一部分設計任務內容，組內合并、整理修改后，就完成了團隊設計任務。以前的課程設計，全班每位學生的工作量及工作任務完全一樣，本次教改改變了這種傳統做法，采用了錯開機制，使得每位學生的工作任務都不一樣。
方法1：裝配圖按照團隊內學生自己確定的設計方案繪制，零件設計每位同學是不一樣的，每人畫4-5張不同的零件圖，團隊就可完成（4-5）x6=24-30張零件圖，整合后重要的機器零件都繪制了零件圖，培養了學生的團隊協作精神。方法2：把機器拆分成幾個部件，每個團隊承擔一個部件的設計任務，每位同學承擔的零件設計任務也是不一樣的，團隊內整合就是一個部件，全班整合就是一整的機器設計文件。
1.4 學生工作能力的培養 本次教改在學生工作任務的分配上采用了錯開機制，使得每位學生承擔的工作任務都不一樣，但整合起來就是一整的機器設計文件，鍛煉了學生的團隊合作能力、交流溝通能力；本次教改的設計任務不象減速器設計，有關減速器設計的資料數量眾多，如網絡資源、圖書、工程圖、教材、教參、音視頻等等，來源廣泛，而封罐機資料不多，查找也不易，但可以培養學生對技術文獻、技術資料的檢索能力，培養學生的研究能力；經歷了工程設計路徑、方法與過程的鍛煉，達到了培養學生設計能力、機械制圖能力、創新能力以及對項目駕馭能力的目的；課題小組一改以往重結果的單一考核模式，采用了設計方案、設計過程、設計結果并重的考核模式，并讓學生鍛煉了如何答辯。
2 教學改革過程
課程設計前，課題小組利用課余時間給學生講解課程設計的任務、要求、內容、方案、進度，讓學生先行了解，并通過作業形式做了一些前期準備（如設計計算、零件結構設計等）。具體做法就是把課程設計和課程的講授結合在一起，即在機械設計基礎課程教學過程中就將課程設計任務下達給學生，將課程設計的部分內容放在課程教學中或者作為課后作業完成，讓學生帶著任務有針對性地學習。比如課程講授彈簧的特性及設計后，就可以安排手扳封罐機升降機構的設計；講授齒輪傳動、軸、軸承知識后，就可以布置學生進行減速裝置的設計等。
在課程設計期間，課題小組與學生共同執行了機械設計基礎課程教學整體設計、機械設計基礎課程教學案例的要求，共同執行了教學改革項目實施方案與進度，效果良好，正是因為課題小組的努力、學生的努力，使得教改工作能夠順利開展，取得了相應成果，當然也發現了不足。
3 教學改革成果與問題
課題小組按照機械設計基礎課程教學整體設計、機械設計基礎課程教學案例的要求，本著過程、結果并重的思路，從設計方案、設計計算、裝配圖、零件圖、設計說明書、答辯等環節對課程設計進行了全過程指導、考核，著力培養、打造學生的機械工程觀念，使得教改項目取得了三點創新、三項成果，當然也發現了三處不足。
3.1 三點創新 ①本教改項目是設計一整的工作機器——手扳封罐機，沒有限定設計思路，可以有不同的設計方案，讓學生有拓展和創新的空間。②本教改項目是設計易拉罐封口機器，機器有具體的封罐功能動作，容易激起學生的探索興趣，且學生非常熟悉易拉罐，新項目貼近生活本源。③本教改項目在學生工作任務分配上采用錯開方法，使學生分別承擔不同的設計任務（工作量相當）。
3.2 三項成果 ①每個學生都以文件袋的形式有了一套技術文件（設計任務書、裝配圖、零件圖、設計說明書），全班整合后就形成了手扳封罐機全套技術文件。②課題小組積累了大量教改原始數據、資料及經驗，形成了課題研究報告，使教改項目的后續改進、完善有了明確的工作方向。③課程設計使學生有了綜合實踐的平臺，有了理論聯系實際的工作，有了查找資料、檢索文獻的能力，使學生向著機械工程又邁進了一步。
3.3 三處不足 ①雖然本次教改提倡機器方案設計的多元及創新，通過頭腦風暴法、討論研究法，學生對手扳封罐機確實提出了2種設計方案，繪制出了機器傳動系統圖，但根據設計方案擇優原則，最后全班統一選擇了企業樣機的設計方案。這種做法雖然在一定程度上把學生從減速器單一的設計思路中解放出來，讓學生的思維多元化，但最終結果仍然沒有起到實質性的創新鍛煉。②雖然本次教改強調了過程考核，但收效不是很明顯，如何對學生進行過程考核還有待思考、加強。③學生完成的技術文件（裝配圖、零件圖、設計說明書）總體而言質量不是很高，如何在有限的時間內提升設計質量也是要亟待解決的一大問題。
課題組在后續的教學工作中還要持續去改進，努力去完善，最大限度地把問題的影響降到最低，讓師生均通過教改受益，課題組也會考慮擴大教改項目的使用班級，讓更多的學生參與到教學改革中來，讓更多的學生受益。教改實踐證明，機械設計基礎課程設計新的教學內容和形式，有利于培養學生的主動實踐能力和團隊合作精神，有利于培養學生的研究能力以及對實際項目的駕馭能力；使學生對所學科目如機械制圖、機械原理、機械零件有更深刻和更明確的認識，加深了學生對機械結構設計、機械傳動精度分析、公差配合選用的理解；使學生在自主實踐中熟悉產品從市場調研、方案設計、結構設計到繪制圖紙的整個設計流程，讓學生懂得工程設計的路徑、方法與過程；達到了培養學生設計能力、機械制圖能力、團隊合作能力、交流溝通能力的目的，提高了學生學習的主動性與創新意識，為今后從事機械專業工程技術工作打下堅實的基礎。
參考文獻：
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[中圖分類號] G42 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）03-0079-0002
《機械設計基礎課程設計》是高職院校機械專業設置的一項實訓環節，是學生首次運用機械設計基礎及其他先修課程的理論知識解決工程實際問題的實踐。通過課程設計，學生可初步掌握簡單機械裝置的設計方法和步驟，可以了解機械設計的一般程序，熟悉和掌握機械設計的基本方法及步驟，學會查找和運用有關技術信息及資料，逐步培養創造性思維能力和增強獨立、全面、科學的工程設計能力。
一、高職高專機械設計課程設計的現狀
目前，高職院校機械類及近機械類專業課程設計一般采用減速器為設計對象，設計題目一般為單級直齒圓柱齒輪減速器。設計內容包括電動機選型、傳動方案選擇、v帶傳動設計、傳動零件設計、強度校核、減速器箱體設計、螺栓連接選型、鍵連接選型、方式設計、附件設計等。設計的工作量為減速器裝配圖一張、齒輪和軸類零件工作圖各一張、設計計算說明書一份。以往的教學方式也一直沿用傳統的機械設計方法：計算、查資料、圖板或Autocad繪圖。整個過程要求學生思路清晰，基礎知識尤其是二維制圖讀圖基本功扎實，但由于高職高專的學生理論基礎與綜合能力相對較薄弱，設計計算、分析、繪圖能力相對較差，很多學生在繪圖的過程當中對基本的三視圖關系解讀困難，在工程制圖時對設計中零部件內容，裝配關系不了解，導致信心不足及后面的胡編亂造、抄襲、敷衍了事，達不到課程設計的最終目的。
二、在課程設計中使用三維設計軟件的可行性和必要性
隨著CAD/CAM 技術的飛速發展和日益普及，基于三維模型的設計已日益發展和成熟，高職高專近機類的專業，在開設機械設計課程及計算機輔助繪圖的同時，也開設了三維軟件如Pro/E、UG、Catia等課程。筆者多年來從事機械設計基礎及三維設計軟件教學，從多年的教學反饋來看，由于基于三維模型的設計相對直觀，解決了令很大一部分學生讀圖識圖的困難，學生學習的興趣很高。從教學的效果來看，學生用三維軟件進行課程設計是完全可行的。但由于課程設置和學時編排困難等原因造成機械設計與三維設計軟件課程的教學始終沒有有效地結合起來。一方面，學生在做課程設計時普遍感覺抽象，很多學生感覺困難甚至放棄，從而出現設計抄襲現象嚴重，教學效果甚微的情況。另一方面，學生學完三維軟件后也沒有有效地加以實踐。因此，應將三維軟件應用于機械設計的課程設計甚至是后期的畢業設計，可以在很大程度上提高高職高專學生對課程設計的積極性，實現課程設計的最終目的，也能將三維設計軟件有效應用于機械設計，培養出能適應CAD/CAM 技術的飛速發展、適應企業新技術快速發展的高技能人才。
三、UG軟件為機械設計基礎課程設計提供的功能
（一）三維實體建模與修改
機械設計基礎課程設計強調邊計算、邊修改、邊畫圖的三邊設計過程，畫圖與計算修改是互相補充，交叉進行的，一些零件的尺寸可以通過經驗公式獲得，但有一些零件的尺寸則需要通過畫圖、即裝配后根據結構才能確定。如減速器箱體的結構設計中，因為箱體中大部分尺寸的確定都是和其他零件尤其是軸系零件安裝定位的整體設計要求相關聯的，很容易出現嚴重的設計錯誤卻難以發現的情況，發現后修改也相當困難，有時甚至需要重新畫圖。
UG軟件的裝配建模是用于產品的模擬裝配，支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。即在裝配過程中可以直接建立和編緝組件，一邊裝配一邊建立組件，可以及時發現設計中的問題并進行修改，所有修改直接反映到組件部件文件；也可以獨立創建單個組件部件，然后添加到裝配體中，一旦對組件部件進行了修改，所有引用該組件的裝配體自動更新。這就為機械設計的邊畫圖邊修改的交叉進行提供了技術便利。
（二）裝配與拆裝動畫
UG軟件的裝配爆炸圖能將裝配體中的組件沿指定的方向和距離偏離原來的實際裝配位置，用來表達裝配體中各組件的裝配關系。此外，UG軟件提供的裝配序列可以使用戶控制一個裝配體的裝配和拆卸順序，并可以創建動畫模擬組件的安裝和拆卸過程。教師可以在指導設計過程當中應用裝配爆炸圖對減速器箱體中的零件裝配關系進行很輕松的講解，學生做完設計后也可以對成果進行裝配演示，極大程度改變了傳統的二維設計中學生不理解，教師不知如何教的現狀。
（三）出具裝配及零件的二維工程圖
課程設計的難點是在裝配圖的繪制上，學生由于空間與平面的思維轉換能力不足，不管是手工繪圖還是Autocad繪圖，常出現讀圖制圖困難的情況。而UG軟件的二維工程圖紙可以由三維模型自動生成，且圖紙嚴格地與三維模型相關，設計的三維模型有修改會及時反映到二維工程圖中，輔助學生進行三維與二維之間的轉換，從而也鞏固和提高了學生的二維平面圖的讀圖制圖能力。
四、運用UG軟件進行機械設計基礎課程設計的實施辦法和建議
教師在課程設計中所起的作用主要是引導，引導學生綜合利用所學知識進行設計，教會學生查資料的方法，培養學生獨立解決問題的能力及與其他小組成員協同合作的能力。減速器的零件設計中，很多零件是標準件，教師可以引導學生運用設計軟件的外掛建立如螺栓螺母齒輪的三維模型，以減輕學生建立零件的負擔，從而將更多的精力放在結構設計上。
機械設計基礎課程設計最終要以一定的設計結果表現出來，傳統的機械設計課程設計要求學生最終上交的設計結果材料包括設計說明書、一張減速器裝配圖和若干張零件圖，設計成績的評定多數是以只看圖紙的方式，而運用UG軟件輔助進行的課程設計最大的弊端與多數應用計算機輔助繪圖一樣，很容易發生學生之間互相抄襲的現象。所以，在設計時應適當進行分組，每組學生給定不同的數據。此外，設計成績的評定方式，采用成果匯報及答辯、平時設計表現相結合的方式。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設計質量高低最有效的手段。通過答辯老師能夠發現總結設計過程中所存在的問題，同時也是學生自我檢驗的最有效的方式，通過答辯鍛煉了學生的語言組織和表達能力，有利于培養學生宏觀地看待問題的能力和總結能力。
五、結 語
在CAD/CAM技術迅猛發展的形勢下，高職高專的機械設計教學方式也要相應地進行改革與創新，在課程設計中運用現代設計方法，進一步開闊學生工程設計思路，提高學生工程設計水平與設計創新能力，能夠很大程度地激發高職高專學生學習機械設計的興趣，全方位提高機械設計課程設計的教學質量，培養出真正意義上的高技能技術人才。
[參考文獻]
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《機械設計基礎》是近機類專業必修的一門技術基礎課程，它主要介紹常用機構和通用機械零部件設計的基本知識、基本理論及設計方法等內容，為學生學習后續的專業課程奠定一定的基礎，具有較強的理論性和實踐性。《機械設計基礎》課程設計是《機械設計基礎》課程重要的實踐性教學環節，一般安排在課程結束之后，大約占用兩周時間，是學生在大學里第一次較為全面的工程設計與實踐訓練。課程設計的主要目的是讓學生綜合運用本課程的理論知識和生產實際知識，起到深化拓展有關機械設計方面知識的作用，為后續專業課程的學習、順利完成畢業設計任務、提高就業率等打下一定的基礎。
一、課程設計質量的提高辦法
《機械設計基礎》課程設計通常選擇一般用途的機械傳動裝置或者簡單機械作為設計內容。目前采用較廣的是將以齒輪減速器或蝸桿減速器為主體的機械傳動裝置作為設計課題。因為減速器能夠較全面地反映本課程所學的內容，主要包括電機、帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承、聯軸器、螺栓、鍵、銷、、密封、減速器附件及箱體等，偏重零件方面的設計。課程設計的工作量為減速器總裝配圖（0#圖紙）1張，齒輪和軸類零件工作圖（3#圖紙）各一張，設計計算說明書一份（16k紙25頁左右）。內容較多而且設計過程比較復雜，需要把設計出的參數變為具體的結構，要求學生在兩周內完成確實有一定的難度。那么，如何幫助學生順利完成課程設計，如何提高課程設計的質量呢？本文結合多年的教學經驗進行簡單介紹。
1.要求學生重視課程設計。學生往往認為課程設計是一門考查課，比開卷考試還容易應付，無非就是把課程的內容按照一定的順序抄寫一遍，因而敷衍了事，把更多的精力都用在了復習其他課程上，對課程設計缺乏積極性和主動性。部分學生還以查閱資料為幌子逃課、遲到、早退等，甚至同學之間相互抄襲，瞎編亂造，忽略了知識體系的系統性和完整性，結果當然是課程設計質量不令人滿意，故而必須要求學生從思想上重視課程設計。
2.要求教師嚴格管理課程設計過程。教師對課程設計的管理不夠嚴格，不關心學生的出勤率以及遲到早退現象，或者把考勤任務直接交給班干部，而班干部又礙于班級同學的情面，不向指導老師如實匯報出勤率，這就給部分同學提供了鉆空子的機會。課程設計占用兩周時間，教師應該嚴格卡住時間點，比如：第1周，完成執行機構運動簡圖的繪制，完成減速器箱體、以及附件的設計，完成總裝圖的手繪圖，并及時進行檢查，及時改正存在的錯誤，防止學生走彎路；第2周，繪制零件圖，完成設計計算說明書，要求學生按時完成給定的任務，提高他們的獨立工作能力，加深對理論知識的理解掌握，防止個別同學平時不努力做，專搞最后突擊、抄襲。兩周的課程設計結束，要組織學生進行答辯，對于那些回答問題模糊不清，說話支支吾吾、語無倫次，圖紙上漏洞百出的同學要嚴厲批評，要求其認真整改，問題嚴重的同學要重新進行課程設計。
3.要求學生自己動手拆裝減速器。減速器在現代機械中應用非常廣泛，但是大部分學生從來都沒有接觸過，對其詳細結構當然也缺乏感性認識。只有通過實物裝拆，才能使學生對減速器的結構有更加直觀的認識，才能進一步分析減速器中力和運動的傳遞途徑。裝拆的重點是軸系零部件的結構及裝配關系，使學生能夠在設計中結合實際，選擇合適的結構和尺寸，條件允許的話，還可以組織學生去減速器生產廠家參觀或者觀看陳列室。此外，對于箱體的設計也非常重要，箱體結構復雜，其各個尺寸，如箱體壁厚、箱座凸緣厚、箱體深度、軸承端蓋外徑、凸臺高度、外箱壁至軸承座端面的距離等，單憑想象或查資料很難設計，有了實物才容易理解，方便學生繪制總裝圖和零件圖。
4.要求學生重視傳動方案的選擇。傳動裝置用于將原動機的運動和動力傳給工作機構，并協調二者的轉速和轉矩，以滿足工作機對運動和動力的要求。傳動方案的擬定主要包括傳動裝置的選擇、總傳動比的確定、各級傳動比的分配、傳動裝置的運動和動力參數的計算等。傳動方案擬定是機器總體設計的主要組成部分，方案設計的優劣對機器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸等均有一定程度的影響，因此確定一個較優的傳動方案至關重要，需要對各種方案進行仔細分析比較，還要考慮工作環境、載荷平穩性、生產條件等多個方面。當采用幾種傳動形式組成的多級傳動時，需要考慮各級傳動機構的布置順序，各級機構所適應的速度范圍等，還需要考慮各種傳動形式的優點和缺點，如：帶傳動工作平穩，具有緩沖吸振、過載保護等優點，適宜放在高速級，但是它的承載能力較低，結構尺寸比較大；鏈傳動因多邊形效應而存在運動不均勻、有一定的沖擊振動，適宜放在低速級；斜齒輪傳動的平穩性比直齒輪好，承載能力也較強，適宜放在高速級，但是在傳動中會有附加軸向力產生；錐齒輪加工比較困難，一般放在高速級，并限制其傳動比大小，以減小其直徑和模數；蝸桿傳動的傳動比大，傳動平穩，但是效率低，適宜放在高速級，以減小傳遞的轉矩，獲得較小的結構尺寸從而提高效率。
5.重點檢查圖紙中存在的問題。課程設計的兩周結束后，要求學生把設計結果以圖紙和說明書的方式上交，并在答辯時正確完整地回答老師提出的問題。這樣一來，學生就需要完全清楚整個設計過程，并在圖紙上正確表達出來，在說明書中提供有關參數的合理選擇。關于畫圖部分，用到了機械制圖課程中所學的知識，如主視圖、俯視圖、左視圖，“長對正、高平齊、寬相等”，尺寸標注、公差配合、表面粗糙度等內容，學生必須嚴格按照制圖的有關標準去執行。此外還應注意一些容易出錯兒的細節問題，如兩個齒輪嚙合處、螺紋聯接處、滾動軸承處、油標及油塞的位置、軸承端蓋上螺釘的位置、三個視圖的投影關系等。還需提醒學生注意，總裝圖中的尺寸標注主要包括特性尺寸、配合尺寸、安裝尺寸和外形尺寸，其他的尺寸都標在零件圖上；軸承與孔的配合，只標軸的配合性質；齒輪與孔的配合，標軸和孔的配合性質；零件序號的編寫、明細表、標題欄的填寫一定要遵守國標規定；圖中的數字、字母、漢字、符號等也要按照要求書寫。
6.重視答辯與成績評定。答辯是課程設計的最后一個環節，是對學生工作成果的一次全面檢查，通過提問題的方式引發學生思考，幫助他們提高對機械設計過程的理解和認識水平，因此務必組織學生進行答辯。在答辯過程中，可以發現學生設計中存在的問題，要求學生進行改正，提高設計質量。成績評定要采用以答辯為主，參照平時表現（包括出勤情況、學習態度、鉆研精神、遵守紀律情況等），設計計算說明書及圖紙質量綜合評定的方法。
《機械設計基礎》課程設計是教學實踐環節中很重要的一環，是啟迪學生的創新思維、開拓學生創新潛能的重要手段，只有這些工作都做好了，才能保證課程設計的教學效果。
參考文獻：
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【文章編號】0450-9889（2013）09C-
0052-02
一、實踐課程的地位及重要性
在機械設計基礎的教學中，理論教學對于高職類的學生來說是比較難于接受與理解的環節。在以往的教學環節里，對于較為簡單的理論，學生還能理解，但一旦牽涉到較復雜的計算或者結構，學生立刻就表現出迷茫與排斥，教學效果不理想。學生們總在問一個問題：現在學的東西以后能干什么？這正是我們要仔細思考的問題。理論是為實踐服務的，再高深的理論，如果不能應用于實踐，也是沒有意義的。因此，如何把理論應用于實際，然后再通過實踐理解和深化理論，是我們課程改革中思考得比較多的問題。
在我們以往的課程安排中，有專門的實踐環節課程設計，但課程設計是在理論教學結束后才開始，有的學生往往在設計過程中完全忘記了曾經學過的相關知識，需要重新對知識進行梳理，效率很低。因此，我們改革了以往的教學方法，讓設計的思路和理念貫穿于教學過程，讓學生在做中學、學中做，力圖使學生學得輕松、有趣。
二、課程設計思路
我們考慮怎樣把入門的門檻做到最低，讓同學們不要對設計抱有神秘感和畏難的情緒。我們的課程切入點從學生們最常見的簡單物體入手。機械無處不在，我們要找到簡單的機械非常容易。在緒論里，我們不談要學習哪些理論知識，而是發動大家找機械，學生開始還覺得很神秘、難度大，經過引導，他們發現原來機械就在我們身邊，門上的鉸鏈、屋頂的電扇、自行車，比如說日常常見的磨豆腐、打年糕……原來這些都是依靠機械，我們想想辦法都可以實現，我們都可以對這些簡單的東西加以設計。以后要做的是怎么樣一步步把我們想要的東西用設計的語言表達出來。
一個機器的構成，分成原動機等五個部分（圖1）。對于學生來說，最直接感受到的，就是執行部件，我們的思路就是從易到難，環環相扣，先從執行部件開始設計，然后就生產要求選用原動機，再就原動機和執行部件的傳動比來設計和選用傳動裝置，最后是輔助系統和控制系統。設計思路就如同是一根主線，把機械設計基礎的內容有機集合起來，學生的學習過程就是設計過程，機構的學習就是為了設計和選用，每一步目的明確，任務清晰。
三、思路的實踐過程
緒論時我們重點介紹了這門課程的特點及用途，且加入了零件、構件等概念，并且拆解簡單機器，讓同學們有個初步認識。接著是繪制機構運動簡圖。然后我們先從四桿機構出發，結合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設計任務，在四桿機構的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構、曲柄搖桿、雙搖桿機構分別有什么運動特性，能轉化為什么樣的運動形式，現實生活中有哪些物品是用到了這些機構的，啟發引導學生往設計任務上思考，學完四桿機構，學生也能就自己的任務作出簡單的設計和構想。
一個機器少不了動力，因此我們在課程中增加了電動機的選用環節。學生設定了自己的運動機構的各種參數后，按部就班選用電動機，由此掌握了效率等概念，并且對整體的機器有了一個大概的認識，見到了軸承、聯軸器、變速箱等詞匯，雖然了解不深，但因為拆解了一個機器，學生們基本還是能接受。
電動機選擇好了以后，就牽涉到減速的問題，這時我們就可以引進齒輪機構（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現場應用聯系不密切的，我們忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。在學習過程中就加入查手冊選材料環節。把時間用到應用實踐上。
齒輪有了，傳動比有了。誰可以把運動和動力傳遞給齒輪呢？于是聯軸器和聯接就出場了，齒輪是靠鍵連接與軸傳遞運動和動力，電動機的運動和動力就是由聯軸器聯接電動機軸和帶傳動的。各類聯接重點也是放在選擇應用。
各類零部件都選用設計好后，軸就上場了，軸的結構設計是重點，我們通過舉例比較分析，搞清楚什么樣的軸結構是合理的，并且通過講解和改錯，明白為什么要有細節上的處理（這些機械制造基礎已經有過講解）。
最后是軸承，支撐軸的零部件。軸承的選用、軸承壽命計算是花時間較多的環節。
每一步就是一個設計環節，做的作業就是為自己設計的執行機構選用配套的運動機構和輔助系統。大家自己設計了一個機器，一個設計過程就完成了，同時完成的還有大部分的課程學習任務。對于凸輪、間歇機構等就放在了最后，由于前面已經學習過常用零部件的設計、選用，因此同學們學起來也并不吃力。
四、新思路實行的效果
課程改革前，由于內容之間相對獨立，各機構之間的結構各有特點，相互之間聯系少，課程重點不突出。學習時沒有細化的明確任務和目標，學生接受很被動， 學生普遍反映這門課“難學”“不太理解”“聽不懂”，通過率也是各類課程里面最低的。學生上課積極性不高，課堂氣氛低沉，學習效果不好。
改革后，由于章節環環相扣，第一步就是學生為自己設計喜歡或相關的機構，后面的每一步都是為了實現機構的運動目標而實踐，學生學起來有方向、有程序，特別是小組討論方案，氣氛非常活躍。教師在其中只是起到引導和幫助解決問題的作用，學習的主體是學生，思考的主體是學生，實踐的主體還是學生，收到了較好的學習效果。
五、不足與思考
一是實踐環節場地和師資有限。在學習過程中，我們很需要實物拆解的環節。但這些既需要各類機器，更重要的是需要較大的場地，還有就是需要有教師指導和協助，但場地和教師人手都是我們的瓶頸，這就使得拆解效果大打折扣，有人甚至只是看一眼（因為一個教師在這個環節沒辦法管理四五十個學生）。這個問題目前我們還沒有太好的解決辦法。
二是學生學習主動性不夠。基本就是完成了任務就行，有的學生跟著小組混，學到的知識并不扎實。
三是還沒有編撰校本教程。編寫一本合適的教材，一直是我們的計劃，但這個工程工作量較大，我們計劃在近兩年完成。
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《機械設計基礎》是機械類學生的一門核心專業課，而這門課的課程設計對同學們來講，更是尤為重要，因為它是培養機械工程專業學生應職應崗能力的重要實踐性教學環節，它要求學生能全面綜合地運用所學的理論和實踐知識，對一級圓柱齒輪減速機的所有部件進行一次系統和全面地設計。
一、課程設計的基本目的
l. 初步培養學生樹立正確的設計思想和分析、解決工程實際問題的能力；掌握通用機械零件、機械傳動裝置設計的一般方法。
2. 復習鞏固以前所學的機械制圖、工程力學、工程材料、公差與配合等課程的理論知識，并在實際設計中應用和深化這些知識。
3. 培養學生設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱資料、熟悉標準和規范等能力，為專業設計和將來從事技術工作打下基礎。
二、課程設計的基本要求
機械零件課程設計對學生總的要求是保質、保量、按時完成設計任務。具體要求：
1. 做好設計準備工作，包括收集、準備設計資料、繪圖工具及用品。
2. 設計之前要認真研究課程設計任務書，分析題目，了解工作條件，明確設計要求和內容。
3. 設計中要認真復習所遇到的課程內容。如V帶傳動，齒輪傳動，軸、軸承、聯軸器和有關的聯接件等。在教師的指導下，提倡獨立思考，獨立計算，獨立繪圖，獨立完成課程設計。反對不求甚解，照抄數據，照搬圖樣，敷衍了事的行為。
4. 課程設計必須在規定教室進行，遵守學習制度和作息時間，按設計計劃循序進行，以便指導教師隨時掌握每個學生的情況，發現問題及時解決。
5. 注意掌握設計進度，按預訂計劃完成階段性的目標。在底圖設計階段，注意設計計算與結構設計畫圖交替進行，采用“邊計算、邊畫圖、邊修改”的正確設計方法。另外，在整個設計過程中應注意對設計資料和計算數據的保存和積累，保持記錄的完整性。
6. 為了提高設計質量和降低設計成本，必須注意采用各種標準和規范，這也是評價設計質量的一項重要指標。在設計中，應嚴格遵守和執行國家標準、部頒標準及行業規范。對于非標準的數據，也應盡量修整成標準系列或選用優先系列。
7. 為使每個學生均能拿出一份較高質量的圖樣，在裝配底圖畫出后，應呈交指導教師審查，修改無誤后，再加工完成裝配圖。
8. 設計圖樣（包括裝配圖和零件圖）和設計說明書完成之后，在有所準備的基礎上參加設計答辯。
三、課程設計的基本任務
1. 設計題目：
設計一臺冶金礦山膠帶運輸機用的單級直齒圓柱齒輪減速器。工作條件為：單方向運轉、輕微沖擊，工作期限為8年，每年按250天計算，每天工作8小時。傳動示意圖見下圖1，設計分組參數見表1。
2. 設計任務
（1） 計算說明書一份
包括：⑴前言；⑵設計任務；⑶參考資料；⑷設計方案；⑸選電機確定傳動比；⑹各軸運動及動力初算；⑺齒輪傳動設計；⑻軸的設計；⑼滾動軸承壽命計算；⑽與密封；⑾箱體設計；⑿總結
（2）完成圖紙工作量
⑴總圖（裝配圖）一張，A1圖紙；
⑵零件工作圖1～2張，A3圖紙。
3. 設計內容及進度
見表2。
四、課程設計過程中的重點
課程設計中的重點是編寫設計說明書，課程設計說明書是課程設計的總結性文件，通過編寫說明書，可以進一步培養學生分析、總結和表達的能力，鞏固、深化在設計中所獲得的知識，是課程設計工作的一個重要組成部分。說明書應概括地介紹課程設計的全貌，全面敘述設計中各部分的重要內容，要論證設計的合理性，特別是在有幾個設計方案時，要進行比較論證，對各個計算環節要詳細敘述，對數據和公式來源要注明出處以便查對。說明書要求系統性好，條理清楚，語言簡練、文字通順、字跡工整，圖例清晰，圖文并茂，充分表達自己的見解，盡量避免抄書，從設計一開始就應隨時逐項記錄設計內容、計算結果、分析意見和資料來源以及指導教師的意見、自己的見解和結論，每一設計階段完成后，及時整理編寫有關部分的說明書，待全部設計工作結束后，只要稍加整理，便可裝訂成冊。
五、課程設計過程中的難點
課程設計中的難點一是軸的結構設計，二是減速器箱體的結構設計。
（一）軸的結構設計
軸在減速箱中是一個重要的零件，因為所有傳動件都裝在軸上，因此它有很多尺寸都要與其他零件的尺寸相吻合，否則就無法進行裝配。所以在設計軸時，直徑方向的尺寸和長度方向的尺寸的選取是同學們感到頭疼的一個問題。
怎樣來設計軸？按下面這個步驟來進行，可能你會覺得不那么難了。
1．初算軸的直徑
聯軸器和滾動軸承的型號是根據軸端直徑確定的，而且軸的結構設計是在初步計算軸徑的基礎上進行的，故先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉強度進行估算，即
式中：p為軸傳遞的功率(kW); n為軸的轉速(r/min); C為由軸的材料和受載情況確定的系數。若軸的材料為45鋼，通常取C=106～117。C值應考慮軸上彎矩對軸強度的影響，當只受轉矩或彎矩相對轉矩較小時，C取小值；當彎矩相對轉矩較大時，C取大值。在多級齒輪減速器中，高速軸的轉矩較小，C取較大值；低速軸的轉矩較大，C應取較小值；中間軸取中間值。對其他材料牌號的軸，其C值參閱有關教材。
初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強度的影響。當該軸段截面上有一個鍵槽時，d增大5%;有兩個鍵槽時，d增大10%。然后將軸徑圓整為標準值。
上述計算出的軸徑，一般作為輸入、輸出軸外伸端最小直徑；對中間軸，可作為最小直徑，即軸承處的軸徑；若作為裝齒輪處的軸徑，則C應取大值。
2．軸的結構設計
（1）確定軸的徑向尺寸
①軸頭直徑尺寸確定 軸與齒輪、帶輪和聯軸器配合處的軸段直徑稱為軸頭。如圖2中的 應取標準值（參閱教材）。
② 軸頸直徑尺寸確定
與滾動軸承配合處的軸段直徑稱為軸頸。在圖2中，與滾動軸承內圈配合的軸頸 、 應符合滾動軸承標準；裝有密封元件直徑 ，應與密封元件的內孔直徑尺寸一致。軸上兩個支點的軸承，應采用相同的型號和尺寸，以便軸承座孔的加工。
③ 軸肩或軸環尺寸確定
相鄰軸段的直徑不同即形成軸肩。當軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時，應具有一定的高度，如圖2中 、 尺寸變化所形成的軸肩或軸環。一般的定位軸肩，當配合處軸的直徑小于80mm時，軸肩處的直徑差可取7-10mm。用作滾動軸承內圈定位時，如 軸肩的直徑應按軸承的安裝尺寸要求確定。
如果兩相鄰軸段直徑的變化僅是為了軸上零件裝拆方便或區分加工表面時，兩直徑略有差值即可，一般取1～4mm，如圖2中 、 的尺寸變化，并盡可能取整數。也可以采用相同公稱直徑而取不同的分差數值。
④軸肩處過渡圓角尺寸確定
為了降低應力集中，軸肩處的過渡圓角不宜過小。用作零件定位的軸肩，零件轂孔的倒角C或圓角半徑 應大小軸肩處過渡圓角半徑 ，以保證定位的可靠，如圖3 所示。一般配合表面處軸肩和零件孔的圓角、倒角尺寸見所學教材。裝滾動軸承處軸肩的過渡圓角半徑應按軸承的安裝尺寸要求取值（參閱所學教材）。 本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
⑤ 砂輪越程槽、螺紋退刀槽尺寸確定
對車削或磨削加工的軸表面，應分別留出螺紋退刀槽及砂輪越程槽。相關尺寸可參考設計手冊取值。
應注意，直徑相近的軸段，其過渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應一致，以便于加工。
（2）確定軸的軸向尺寸
軸的各段長度主要取決于軸上零件（傳動件、軸承）的寬度以及相關零件（箱體軸承座、軸承端蓋）的軸向位置和結構尺寸。
①軸頭處長度尺寸確定
對于安裝齒輪、帶輪、聯軸器的軸段，當這些零件靠其他零件（套筒、軸端擋圈等）頂住來實現軸向固定時，該軸段的長度應略短于相配輪轂的寬度2～3mm，以保證固定可靠，如圖2中安裝齒輪和聯軸器的軸段。
②軸頸處長度尺寸確定
軸頸處軸向尺寸由軸承的位置和寬度來確定。根據以上對軸的各段直徑尺寸設計和已選的軸承類型，可初選軸承型號和軸承外徑等尺寸。
應注意，軸承在軸承座中的位置與軸承方式有關。當采用油時，軸承應盡量靠近箱體內壁，可只留少許距離。確定了軸承位置和已知軸承的尺寸后，即可在軸承座孔內畫出軸承的圖形。
③ 軸的外伸段長度尺寸確定
軸的外伸段長度尺寸取決于外伸軸段上安裝的傳動件尺寸和軸承蓋的結構。如采用凸緣式軸承蓋，應考慮裝拆軸承蓋螺釘所需的長度L(L可參考軸承端蓋螺釘長度確定)。當外伸軸裝有彈性套柱銷聯軸器時，應留有裝拆彈性套柱銷的必要尺寸A（A可由聯軸器型號確定)，如圖4所示。
（3） 軸上鍵槽的尺寸和位置
平鍵的剖面尺寸根據相應軸段的直徑確定，鍵的長度應比軸段長度短5～10mm。鍵槽不要太靠近軸肩處，以避免由于鍵槽加重軸肩過渡圓角處的應力集中。
當軸上有多個鍵時，若軸徑相差不大，各鍵可取相同的剖面尺寸；同時，布置在軸的同一方位，以便于軸上鍵槽的加工。
（二）減速器箱體的結構設計
減速器箱體起著支承和固定軸組件零件，保證傳動件的嚙合精度和良好以及軸組件的可靠密封更重要作用，其質量約占減速器總質量的30～50。設計箱體結構時必須綜合考慮傳動質量、加工工藝及成本等因素。箱體按其結構形狀不同分為剖分式和整體式；按制造方式不同有鑄造和焊接箱體。減速器的箱體多采用剖分式結構。
剖分式箱體由箱座與箱蓋兩部分組成，用螺栓聯接起來構成一個整體。剖分面與減速器內傳動件軸心線平面重合，有利于軸系部件的安裝和拆卸。立式大型減速器可采用若干個剖分面。圖5為剖分式箱體。剖分接合面必須有一定的寬度，并且要求仔細加工，為了保證箱體的剛度，在軸承座處設有加強肋。箱體底座要有一定的寬度和厚度，以保證安裝穩定性與剛度。
減速器箱體一般多用HT150、HT200制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能，成本低。當承受重載時可采用鑄鋼箱體。
鑄鐵減速器箱體結構尺寸參閱表3。
（1）箱體要有足夠的剛度 若箱體的剛度不夠，在加工和使用過程中會引起變形，使軸承孔中心線過度偏斜而影響傳動件的精度。為了保證軸承座的支承剛度，箱體設計應注意以下幾點：
① 箱體的壁厚
箱體要有合理的壁厚，軸承座、箱體底座等處承受的載荷較大，其壁厚應更厚些。箱座、箱蓋、軸承座、底座凸緣等的壁厚可參照表3確定。
② 軸承座聯接螺栓凸臺的設計
為提高剖分式箱體軸承座的剛度，軸承座兩側的聯接螺栓應盡量靠近，為此需在軸承座旁設置螺栓凸臺，如圖6所示。
軸承座旁聯接螺栓凸臺的螺栓孔間距 為軸承蓋外徑。若S值過小，螺栓孔容易與軸承蓋螺釘孔或箱體軸承座旁的輸油溝相干涉。
螺栓凸臺高度h與扳手空間的尺寸有關，如圖6。查表確定螺栓直徑和c1、c2，根據c1，用作圖法可確定凸臺的高度H。
為了便于制造，應將箱體上各軸承座旁螺栓凸臺設計成相同高度。
③ 設置加強肋板。
為了提高軸承座附近箱體剛度，在平壁式箱體上可適當設置加強肋板。箱體還可設計成凸壁帶內肋板的結構。肋板厚度可參照表3。
（2） 箱座高度
對于傳動件采用浸油的減速器，箱座高度除了應滿足齒頂圓到油池底面的距離小于30～50mm外，還應使箱體能容納一定量的油，以保證和散熱。
對于單級減速器，每傳遞1kW功率所需油量約為350～700cm3（小值用于低粘度油，大值用高粘度油）。多級減速器需油量按級數成比例增加。
設計時，在離開大齒輪頂圓為30～50mm處，畫出箱體油池底面線，并初步確定箱座高度為： ≥ 。 為大齒輪頂圓直徑， 為箱座底面至箱座油池底面的距離。
根據傳動件的浸油深度確定油面高度，即可計算出箱體的貯油量。若貯油量不能滿足要求，應適當將箱底面下移，增加箱座高度。
（3）箱蓋外輪廓的設計
箱蓋頂部外輪廓常以圓弧和直線組成。
大齒輪所在一側的箱蓋外表面圓弧半徑 。 為大齒輪頂圓直徑， 為箱蓋壁厚。通常情況下，軸承座旁螺栓凸臺處于箱蓋圓弧內側。
高速軸一側箱蓋外廓圓弧半徑應根據結構由作圖確定。―般可使高速軸軸承座螺栓凸臺位于箱蓋圓弧內側，如圖7所示。軸承座螺栓凸臺的位置和高度確定后，取 ＞ ，畫出箱蓋圓弧。若取 畫箱蓋圓孤，則螺栓凸臺將位于箱蓋圓弧外側。
當在主視圖上確定了箱蓋基本外廓后，便可在三個視圖上詳細畫出箱蓋的結構。
（4） 箱體凸緣尺寸
箱蓋與箱座聯接凸緣、箱底座凸緣要有一定寬度，可參照表3確定。
軸承座外端面應向外凸出5~10mm(見圖7)，以便切削加工。箱體內壁至軸承座孔外端面的距離 (軸承座孔長度)為： 。
箱體凸緣聯接螺栓應合理布置，螺栓間距不宜過大，一般減速器不大于150~200mm。
參考文獻：
[1] 黃曉榮. 機械設計基礎課程設計指導書[M]. 北京: 中國電力出版社, 2009.
篇8
“機械設計基礎”是根據教育部頒發的《高等學校機械設計基礎課程教學基本要求》，并適應當前模塊化教學改革的需要而開設的，目的是為了培養厚基礎、強能力、高素質、寬口徑應用型人才，是機械類專業的一門非常重要的專業基礎課程。“機械設計基礎”課程主要包括工程力學基本知識，常用的平面機構基本概念、工作原理和常用的設計方法，各種機械傳動和軸系零部件的設計計算方法等。“機械設計基礎”課程是從理論性、系統性很強的基礎課向實踐性較強的專業課過渡的一個重要的環節，對學生學習專業課程起著承上啟下的橋梁作用，著重培養學生分析選用和設計常用機構、機械傳動裝置和簡單機械的能力，為學生從事機械的研究開發和設計打下必要的基礎。
一、“機械設計基礎”課程現階段的教學現狀
1.教學內容的繁多、知識點專業性強。“機械設計基礎”課程主要介紹工程力學、機械原理、機械設計的各種機械基本概念、基本知識點，這些機械知識點不僅涉及的內容多，涉及面廣，并且在知識結構體系上，是相互獨立、內容零散、孤立的進行介紹。由于課時所限，只能是對于基本知識點以及簡單的實際運用的介紹，缺乏對于機械系統和機器、機構各部分的內部聯系的整體認識，更不用說工程實例的實際應用，這就導致學生對“機械設計基礎”課程內容掌握不夠充分，不利于培養學生對于機械總體設計以及分析的能力。
2.教學模式單一、學習興趣不高。在先修課程的不足之下，用傳統的教學模式已經不能滿足需求了，現在的“機械設計基礎”課程雖然在課堂上加入了多媒體演示教學，但它的知識結構煩瑣復雜，基礎理論內容較多，多圖表、多公式、多原理，內容單調枯燥，信息量大，學生沒有實際的運用和接觸，只會覺得學的吃力，學到的知識沒有及時思考和總結，難以消化。并且課程中的實驗課程開設較少，讓學生聯系課程中的知識點，自己動手做實驗的內容也不多，學生的學習興趣就會下降。
3.考核方式單一、綜合能力評估不足。在“機械設計基礎”課程考核過程中，學生成績的考核評定通常都是采用期末考試成績（70%）、實驗成績（10%）、平時成績（20%）三個部分組成在一起，作為最終的綜合成績。但由于“機械設計基礎”課程是學生接觸到的第一個專業基礎課程，它所培養的是將機械基本理論、基本知識、基本技能和創新思維綜合的多種能力，注重理論聯系實際，體現應用特色，最終使學生成為具有機械綜合設計及分析能力的人才。那么這種簡單評定標準就無法全面反映學生的綜合能力的水平，也不能激發學生學習的積極性。
4.與工程實踐結合少，實際技能得不到綜合運用。“機械設計基礎”的課程其教學目的是培養學生具有分析常用機構的工作原理，能夠進行簡單的機械結構設計，選擇常用零件并對其進行強度計算的能力。這些能力在“機械設計基礎”的課程設計中也有所運用，但現代企業中實際產品、實際案例結合的較少，學生在學習運用中沒有實際的運用和聯想帶入，在以后走向工作崗位時，就會出現學得多、用得少，學得廣、用得不精的情況。
二、“機械設計基礎”的教學改革
針對人才培養對“機械設計基礎”課程的要求，在教學觀念上，將先進性與實用性有機結合，注重“理論聯系實際”；在教學的內容上，以“必需”、“夠用”為度，淡化公式推導，注重強調理論聯系實際，以機械系統結構為中心，內容上相互聯系，結合機械工程實例，加以實際運用；在教學模式上，以學生為中心，輔助利用現代的多媒體教學，聯系實際運用的實驗課程和課程設計，改進教學手段；通過新型“1+N”的考核方式，建立新機制下的“機械設計基礎”課堂教學和實踐教學模式，全面提高“機械設計基礎”課程的教學質量。
1.教學內容改革。面向企業需求的“機械設計基礎”課程教學內容分為兩個部分：（1）知識理論部分。由于“機械設計基礎”課程是從理論性、系統性很強的基礎課向實踐性較強的專業課過渡的一個重要的環節，主要介紹工程力學的基本知識，常用平面機構的基本概念、工作原理和常用的設計方法，各種機械傳動和軸系零部件的設計計算方法；在這些原有的理論基礎上，優化整合理論教學內容，對于基礎的機械系統整體認識，在講解過程中輔助運用現在企業的工程實例進行教學，將理論與實際結合，拓寬學生的知識面和眼界。（2）實踐部分由基本的教學實驗、結合企業案例的培訓、針對機械創新設計類大賽進行設計與制作三部分組成。針對不同類型學生而設，從教學實驗、課程設計開始，鍛煉學生運用所學的知識完成設計方案，再針對企業的實例對機構設計和機械設計進行強化和有針對的練習，培養學生獨立思考、學習的能力，以及培養學生的創新精神和創新能力，為參加機械創新設計類大賽奠定基礎。
2.教學模式建設。現代在教學課堂上，教學過程以學生為中心，輔助利用現代的多媒體教學，但是運用多媒體教學的缺點就是信息量大，學生在課前若沒有預習，課堂上就無法消化完。這就需要將教學模式進行改革，提高學生的自主學習能力，使之能夠對知識點進行系統地把握，增強學生的學習興趣。
新型的教學模式的內容分為四個模塊，不僅滿足教學大綱對于教學的基本要求，也能讓學生可以系統的學習“機械設計基礎”課程的知識。模塊一，主要還是以老師的教學為主，在教學課堂上，以學生為中心，輔助利用現代的多媒體教學，多用機械動畫演示，聯系實際運用，讓學生對復雜的機械機構可以直觀的看到動態演示，并進行記憶，這個是對傳統課堂教學的一種改進。模塊二，主要針對“機械設計基礎”課程中基本知識點散亂，學生課堂上難消化，需要提前預習的問題，在教學模式中設計小型課堂教學，針對于課程中的知識點進行提前預習，由學生自發的組織學習，以及準備上課教案、PPT。由一名代表上臺進行講課，將課堂交給學生，結束后，由學生提問，老師點評，進行輔助的補充。模塊三，基于“機械設計基礎”課程中知識結構的復雜性，需要做到及時的復習，在教學模式中設計出隨堂測試。針對教學中的重難點部分，在老師講課結束后，給出復習時間，在一章結束后，出1～2個練習題，在課堂上，用10～15分鐘讓學生當堂解答。這樣既可以鞏固知識點，也可以讓學生有學習的緊迫感，起到及時復習消化知識點的作用。模塊四，實驗課程和課程設計。在后期的課程設計中，課程設計的內容廣泛，而且所涉及問題的答案不是唯一的，可能有多種方案可供選擇和判斷。所以結合課程設計和具有企業特色的案例就可以更深入的掌握和運用所學的知識。
改革教學模式，增加教學手段，通過新型“1+N”的考核方式，綜合培養學生的應用能力，以此探索與研究應用性人才培養相適應的教學方法與手段，整理并總結出具有專業特色的一流教學內容和方法，將課程的理論和實踐在內容上統一規劃。
3.評價體系建設。改革考核方法，實際上就是針對新型的教學模式，在課堂上，以學生為主體，進行多樣的評價、考核。考核的內容：考勤占5%、平時作業占10%。針對“機械設計基礎”課程中，基本知識點散亂，學生課堂上難消化，需要提前預習的問題，在教學模式中設計小型課堂教學，考核占15%，以及在課程中知識結構的復雜性，需要做到及時的復習，在教學模式中設計出隨堂測試。也就是說考核占10%、實驗占10%、課堂主動回答問題加分、期末考試成績占50%。
這種新型的“1+N”考核模式，加大了行程性考核，需要完善各項目的考核辦法，設計各環節的考核標準和相應的考核表格，形成對基本知識的掌握、實踐技能、團隊合作能力等綜合評價體系。以利于突出應用型、創新性人才的培養，與新型教學模式，相互補充，形成一個有機的整體，完成課程的教學改革。
三、結語
由于“機械設計基礎”涉及的知識點內容多，并且在知識結構體系上，是相互獨立、零散的，缺乏對于機械系統的整體認識以及工程實例的實際應用。針對這些問題通過對于“機械設計基礎”課程的教學內容、教學模式、評價體系的改革，得到改善。
在“機械設計基礎”課程教學改革過程中，還有可以繼續補充和深化的內容。例如，課程設計的題目內容可以進行細化的分類，有針對機械機構的設計以及機械零件的設計；結合具有企業特點的案例，例如走訪蕪湖奇瑞的模具廠，設計院等，對于車身結構、懸架進行設計和分析，以及湖北中航對于汽車內部的座椅進行設計和調試等。結合企業的具體案例，在課堂上進行分析講解，豐富教學改革的內容，在今后的教學過程中不斷改進，以期培養學生自主學習的興趣，增加學生對于機械機構的觸感，培養學生對于機械總體設計以及分析能力，最終達到全面提高學生綜合素質的目的，建立以綜合、設計、創新能力培養為中心的教學新體系。
參考文獻：
[1]王繼煥.機械設計基礎[M].武漢：華中科技大學，2011.
篇9
機械設計基礎；資源優化與共享；機械創新設計；網絡平臺
機械設計基礎課程包括機械原理、機械設計、實驗及課程設計，機械設計基礎是工科院校中機械類、近機類專業的重要技術基礎課，在本科教學工作中占據相當重要的地位。通過學習這些課程，培養學生的“工程綜合”和“工程應用實踐”能力［1，2］。近年來，隨著普通高校的擴招，學生的個性差異較大，許多高校本科生為多批次錄取，雖為本科，但學生的學習水平參差不齊。在社會培養應用型人才的方針指導下，以學生為本，進一步推進教學改革，把教學資源進行整合優化，借助多媒體網絡平臺的實用性和時效性等特點實現資源共享。
1.課程教學資源的優化與共享
機械原理、機械設計為技術基礎課程，屬于本科生的必修課程，該課程與工程應用聯系緊密，具有公式多、圖表多、圖形多等特點，由于學生學習能力差異的存在，過去單一的教學方法已無法滿足培養需求［3］，因此，機械基礎課程教學方式應由過去以教師和教材為中心向以教師為主導、學生為主體，課堂為主導、學生自主學習為中心，教材為主導、課程資源為中心轉變。新時期的大學生應在教師的指導下，充分利用課程資源實現自主、自助學習。為此，課程組充分利用網絡資源及兄弟院校的優良經驗，從教學方法、教材建設、課件設計等方面進行資源的優化整合。隨著多媒體技術的深入發展，教學方法要改革，要綜合分析運用。傳統教學中教師與學生心與心的碰撞與情感交流，是任何媒體不及的；借助多媒體，可以節省時間，信息量大，利用動畫功能，形象、直觀地反映機構的運動關系，較靜態圖片易于理解，使不便于描述的難點有所突破。為此，課程組進行大量調研，借助課程研討會與兄弟院校交流經驗，合理制定教學大綱，編寫教學要求，制作多媒體課件，為適應不同專業、不同層次學生的要求，同時考慮不同教師的教學特點，教學課件以求大同存小異為原則。同時，在課件的制作過程中，讓不同層次的學生參與，使學生在學習中便于理解和掌握，制作滿足不同層次和不同教學需要的教學課件，提高資源共享率。多媒體技術的運用可以刺激學生的感官，動畫部分可以激發學生的好奇心，進一步調動學生學習的積極性，尤其突出的是連桿機構和凸輪機構和輪系等。如果整個授課過程全部采用多媒體課件，時間長了，學生容易產生視覺疲勞，產生教學形式過于單一的感覺，可采取例題用黑板講述，或講課過程中增加實例討論，實踐證明多種教學方法的綜合應用會產生良好的效果。總之，在課堂教學過程中，教師將多媒體課件與板書有機的結合運用，將增進師生間的情感交流和良好互動，使得學習氣氛和諧，達到比較理想的教學效果。大學生的學習不僅僅局限于課堂學習，尤其是每年有許多學生要參加研究生入學考試，機械基礎課程作為專業技術基礎課是所考科目之一，學生需要課下學習和鞏固所學知識。為此，課程組編寫了相應的教材，有《機械原理》、《機械設計》和《機械設計基礎》，教材中增加了實踐環節的內容，即在每章后附加實踐環節練習，此練習通過學生動手、動腦熟悉和應用所學知識的一個過程練習，比如在學完“鏈傳動”一章之后，設計的一個實踐環節為：“觀察一輛變速自行車的滾子鏈傳動，分析有幾種傳動比，松緊邊的位置，鏈接頭形式，并觀察張緊輪的位置，如何調整鏈條的松緊程度。”這個環節可以由老師帶著做，也可以由學生課下自己做。同時，為方便學生自學，課程組專門為學生制作多媒體課件，該課件模擬教師課堂教學流程，深入淺出地詳細講解，例題量大且題型多，并附加基礎知識測試，重點、難點明確，放置于我校網絡平臺上“機械原理”、“機械設計”精品課中，學生可以借助網絡平臺的輔助學習功用實現自主、自助學習。“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，通過教學資源的優化與共享，學生方便靈活地廣泛涉獵知識，提高能力，激發學習興趣，為應用型人才的培養打下良好的理論基礎，以便更好地服務社會。
2.改革工程實踐教學體系，實現資源的優化與共享
實踐教學是高等學校實現培養人才目標的重要環節，知識來源于實踐，能力來自于實踐，各種實踐教學環節對培養學生的實踐能力和創新能力尤其重要。我國的某些理工科重點高等院校如清華大學、華中科技大學、武漢大學、武漢理工大學，針對“重實踐”提出的教學理念、教學方式和方法及教學內容的改革已經全面展開。因此，應針對我校特點對實踐教學資源進行優化整合，實現共享，為應用型人才的培養打下良好的基礎。
2.1對實驗資源整合優化，加快實驗室建設。
我校是由幾所學校合并而成的，許多實驗資源重復，如機構動態演示臺就有多套、同類減速器若干臺、動平衡機多臺、齒輪范成儀多臺等，并且多而雜的教學模型占據大量的實驗室空間，為此，對實驗室進行整合，淘汰落后和多余的模型和儀器，改進現有設備，對“機器與機構陳列柜”研發配置聲控裝置，并與機構的測繪實驗實現互補，使實驗內容更翔實、有趣。為豐富實驗內容，加強實踐訓練，購置一些新型的實踐教學設備，更新實驗教學內容，完善實踐教學體系，開設出能夠培養工程意識和綜合能力的實驗。購置了QM-ZXI型組合式軸系結構設計與分析實驗箱，通過此套設備學生可以自主設計拆裝軸系。通過購進HK2B-Ⅱ型機構組合創新實驗臺，開設了“機構系統創新綜合實驗”，利用此平臺，學生可以進行創新設計，再到實驗平臺上搭接組裝，然后對機構進行分析改進，加深對所學理論知識的理解和運用。實驗課程增強了自選性、綜合性、設計性實驗，增強了學生的想象力、創造力，充分調動了學生學習的積極性和創造性，提高了學生獨立開展科學研究工作的素質。實驗室向全校師生開放，鼓勵學生學而優則創，在教師的指導下由學生自主研發設計的“高壓電線除冰裝置”獲得2010年河北省首屆大學生機械創新設計大賽河北省一等獎，“火災逃生地震避險多用桌”、“救援千金頂”獲得2010年河北省首屆大學生機械創新設計大賽河北省三等獎，“社區太陽能路燈電池板清潔裝置”獲得2012年河北省大學生機械設計創新大賽三等獎；“自行車一體化鏈式充氣筒”獲得2012年河北省大學生機械設計創新大賽二等獎。
2.2建立網絡實踐教學系統。
多媒體技術的發展，為網絡實踐教學提供了便利條件。利用計算機技術、三維造型技術，虛擬現實技術、仿真技術等創建虛擬實驗室，進一步豐富精品課網絡實踐教學的內容。如“桿機構動態分析”可以改變構件尺寸觀察運動軌跡變化，“軸系裝配工藝”可以清楚說明零件間的相互位置關系、零件裝配工藝等，“軸系結構改錯”指出尺寸的合理性及如何修正錯誤結構。將大量的實例分門別類，不但在不增加教學設備的情況下加大了實踐教學比重，而且實現了學習環境的靈活性，激發了學生的學習興趣。
2.3完善課程設計實踐教學內容。
課程設計是非常重要的實踐環節，能夠培養學生的工程意識。以往課程設計安排在課程教學結束后進行，現在將課程設計任務安排在相應課程的教學過程中，將任務書下發給每一位學生，教師以課程設計為主線組織教學，讓學生在學習的同時利用課外時間收集資料和考慮各種復雜問題，充分發揮學生的主觀能動性進行創新思維。學生在學習的過程中設計方案，利用實驗室資源，不斷完善自己的設計方案，通過課程設計主線，使學生感受到本課程各部分內容的有機聯系。同時，將學生合理的設計方案補充到實踐教學中，使課堂教學不再停留在課本上。根據我校的實踐教學特點，結合國內外高校應用型人才培養戰略，編寫《機械原理課程設計》、《機械設計課程設計》、《機械設計基礎課程設計》教材，并將有關內容置于網絡平臺上，方便學生自主學習，也為畢業設計提供有益的幫助，深受學生的好評。
3.結語
通過對機械設計基礎課程資源優化與共享的研究，提高教學信息資源收藏質量,對現有資源進行整合和深加工，豐富教學內容，完成網絡平臺建設，多手段、多方法地調動學生的學習積極性和創造性，最終達到實現教學信息資源的共建、共知與共享的目的。今后將不斷地總結經驗，對教學內容進行補充和完善，為人才的培養提供更優質的資源，進行交流與共享。
作者：張君彩 陳青果 單位：河北科技大學機械工程學院
參考文獻：
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［2］高慧琴.機械原理［M］.北京：國防工業出版社，2009.
［3］濮良貴，紀名剛.機械設計［M］.北京：高等教育出版社，2006.
篇10
一、《機械設計基礎》傳統教學模式存在的突出問題
(一)教學方法單一落后
《機械設計基礎》是機械原理和機械零件的綜合,主要討論機械設計的常用方法和一般過程。傳統教學方法,授課內容多,而實際教學課時安排不足;講述原理多,結合實際偏少;縱向論述多,橫向比較較少;講述常規原理多,介紹行業最新技術成果不夠;課堂講授多,課堂課外討論少。實踐教學,仍以勞動性操作為主,對學生獨立獲取知識能力和自主學習、創新思維能力培養不夠。教學手段也不盡如人意,課堂教學仍沿襲粉筆板書、掛圖和簡單的教具,很難取得好的教學效果。
(二)課程沒有針對專業要求合理設置
《機械設計基礎》課的知識點非常豐富、繁雜,如不精心組織、把握重點,全部灌輸給學生,將適得其反。因此,教學前,教師要對所教的內容加以精選與提煉,把握教學重點,豐富教學內容,以激發學生的學習興趣。例如,在組織齒輪傳動教學時,并不是把教材上所有內容都教給學生,而是根據高職學生的特點和各專業不同的要求,選擇不同的側重點進行教學。工程機械運用與維護專業的學生,就業崗位是銷售及維修,因而對他們的教學注重的是應用方面,如齒輪傳動的原理、分類、特點、失效形式、齒輪參數的測量及齒輪傳動的、密封等;而對于機電一體化專業和汽車制造與裝配技術專業的學生,就業崗位主要是機械加工操作、機械加工工藝編制及機床設備的維護等工作,因而對他們的教學重點,除了齒輪傳動的原理、分類、特點、失效形式、齒輪參數的測量及齒輪傳動的、密封外,還要把齒輪的切齒原理作為重點,同時應了解變位齒輪的基本概念。只有針對不同專業組織教學內容,才能有的放矢,取得好的教學效果。
(三)實驗教學比重偏低,學生動手能力的培養欠缺
實驗及實踐教學是幫助高職學生理解課堂理論教學內容的必要手段,也是提高他們動手能力的重要途徑。傳統的實驗課在實驗室中進行,由于實驗器材陳舊、缺少,不能保證每位學生的動手操作機會,為此,可將實驗與生產實踐結合起來。在課余時間可至校辦工廠和校外實習基地進行有關實踐,如參與維修設備、加工簡單的零件等。
二、《機械設計基礎》課程體系的設計
(一)改革內容
1.改革思路
本課程組以企業需求為基本依據,按照生產一線實際需要,結合高職教育的特點,強調基本知識,注重實際應用,從機械的組成及特性出發,形成工程力學――材料及熱處理――公差與配合――常用機構――聯接――機械傳動――支承零部件――機械系統設計綜述這一新課程體系。該體系將以往的理論力學、材料力學、公差與配合、機械原理和機械零件幾門單列的技術基礎課程有機地融為一體,理論分析以適度夠用為限,突出了針對性和實用性。
2.整合教學內容
在教學內容整合上,刪除繁瑣的公式推導、理論證明,注重如何運用這些公式、定理、方法等來解決實際設計問題。例如將齒輪、軸、滾動軸承等工程實踐性很強、并對工程設計與應用能力有很大幫助的章節作為教學重點內容;將與磨損、螺紋連接、彈簧等章節安排作為學生自學的內容,通過答疑的方式對學生進行輔導;將教材中介紹很簡略,但與生產第一線聯系很緊密的一些工程知識比如軸承的安裝、拆卸、、組合設計以及失效形式、齒輪加工、蝸輪蝸桿加工等知識內容進行補充。
3.結合專業培養目標取舍教學內容
由于各專業的培養目標不同,所安排的課程和教學要求也不同。因此《機械設計基礎》課應根據工程機械運用與維護專業、機電一體化專業和汽車制造與裝配技術專業課的學習要求,對各專業畢業生就業崗位的要求選取適合的教學內容,使學生能把有限的時間和精力花在學習掌握有用的知識上。
4.增加創新設計內容
《機械設計基礎》課程需適應現代科技發展的要求,牢牢把握住本學科的發展脈絡,及時補充新型機構、傳動零件知識,介紹新的設計理論、方法、技術、計算機輔助設計等內容,以拓寬視野,培養創新設計的思路和方法。在課程設計實訓中加強對學生在課程中應用計算機CAD/CAM主流軟件(如MATLAB、AutocAD、UG和Pr∥Engineer)的工程實訓。專周設計實訓的課題主要包括從動件、軸、滾動軸承和聯接件等的設計計算、三維造型裝配、二維工程圖和設計說明書等內容,使學生能夠綜合運用多門專業課程的知識和技能,在計算機輔助下完成,提高了專業素質和工程應用能力。
5.通過設計培養學生的自學能力和獨立工作能力
《機械設計基礎》教學中常用機構的設計、通用零件的選擇和設計是教學中的重要內容。在教學中可以通過設計作業,如“凸輪機構設計”、“齒輪機構設計”及“軸系部件設計”等,使學生對常用機構和通用零件設計獲得必要的工程實戰訓練,培養學生嚴謹的學習態度。“機械零件課程設計”是《機械設計基礎》課程教學的重要環節。課程設計要讓學生一方面加深對已學知識的掌握,培養自身綜合運用所學知識和技能獨立、靈活地分析問題和解決問題的能力,另一方面,課程設計也要讓學生掌握使用工具書的方法和使用技術資料的技能,培養自身的設計能力和獨立工作能力。此外,課程設計還要有利于學生形成良好讀書習慣和自學能力,以滿足自身的終身教育的需要。
(二)課程體系設計思路
1.整體教學設計
按照典型減速器設計的流程所必須的知識和能力結構,歸納《機械設計基礎》課程學習領域的主要工作任務,選擇一級直齒圓柱齒輪減速器設計作為載體,構建主體學習單元(學習情境),按照資訊、決策、計劃、實施、檢查與評估六步法,工學交替、任務驅動、項目導向,將真實生產過程和產品融入教學全過程,設計學習情境。并根據行業、企業標準建立《機械設計基礎》課程教學體系,選定合適的載體,設計教學單元,完成教學設計。
本課程遵循學生職業能力培養的基本規律,以真實工作任務及其工作過程為依據整合、序化教學內容,設計了4個學習主情境,分別以減速器機械聯結的設計、減速器機械傳動的設計、減速器軸系的設計和減速器的與密封為載體。4個學習情境包含17個學習性工作任務,把理論學習和實踐訓練貫穿其中。
2.單元教學設計
學習情境1:減速器機械聯結的設計通過螺紋聯結、鍵聯接、銷聯結的設計計算,讓學生熟悉機械零件的受力分析,熟悉桿件拉壓變形、剪切變形、擠壓變形的強度計算,熟悉螺紋聯結、鍵聯接、銷聯結的選用方法和工作原理,并掌握相應聯結的設計與安裝方法和工藝要求。
學習情境2:減速器機械傳動的設計通過圓柱齒輪的設計計算,讓學生熟悉齒輪失效形式、材料選擇、熱處理方法、各類齒輪受力分析和設計準則,并掌握相應的齒輪的選用方法。通過帶傳動的設計計算,讓學生熟悉帶傳動的組成、工作原理、特點、類型和應用;V帶傳動;V帶輪的常用材料和結構;帶傳動的安裝、張緊和維護;了解同步齒形帶傳動簡介。
學習情境3:減速器軸系的設計計算通過減速器軸的設計計算,讓學生熟悉軸的材料及選擇;軸的結構設計;軸強度的粗略計算;按扭轉強度計算;按彎扭合成強度計算。通過減速器軸承的設計選擇,讓學生熟悉軸承功用、類型;滑動軸承類型、結構;軸瓦的結構及材料;液體與非液體摩擦軸承簡介;滾動軸承類型、特點、精度及代號;滾動軸承失效形式;滾動軸承組合設計。通過減速器輸出端的聯軸器的設計選擇,讓學生熟悉聯軸器的功用,類型、結構、特點和選擇;離合器主要類型及其結構。
學習情境4:減速器的與密封通過減速器的與密封的設計,了解機械中有關與密封的基本知識。
減速器專用周:通過對減速器整體的設計,讓學生掌握整個機械設計過程。教、學、做有機融合,把理論學習和實踐訓練貫穿其中。
三、教學方法和教學手段的改革
(一)啟發引導式
機械設計基礎是一門理論性和實踐性很強的課程,我們在講授理論知識的同時非常重視聯系工程實際,重結論,重應用。例如在講述摩擦的自鎖概念時,列舉大量常見的實例,啟發學生去思考,并同時從反面提出問題,請學生回答并解釋,以此來培養和提高學生獨立思考的能力。
(二)多種教學方法進行組合
采用理論教學、多媒體教學、現場教學、實驗教學、課堂討論、做學合一及綜合能力訓練等教學手段相結合,常用機構講解改變過去羅列式的教法,從創新的角度用大量的應用實例讓學生對生產和生活中的機械裝置有更廣泛的了解,開闊眼界,學以致用。
《機械設計基礎》課程實驗是高職學生職業技能培養的重要環節,學生通過實驗,可直接接觸到生產一線的技術問題和操作技能問題。因此,該課程實驗具有很強的針對性。如通過漸開線直齒圓柱齒輪參數測定實驗和減速器的結構分析和裝配實驗等,使學生學習和掌握具體的測試技術,測量方法,從而接觸和熟悉測量工具與設備。
采用課堂討論方法調動學生的主觀能動性,教與學融為一體,使學生成為課堂的主體。例如在講授軸的設計時,先給出各種軸的結構,由學生從加工、裝配、承載上討論分析軸的特點,給出條件然后組織學生討論,在教師的引導下,得出正確、合理的結論。使學生真正參與到教學中來,課堂氣氛活躍,教學效果明顯。
《機械設計基礎》是與工程實際聯系緊密的課程,在教學過程中應特別注重理論聯系實際。例如,在講解機構時,列舉了實際機器(汽車、內燃機等)和日常生活中(客車上的折疊椅、縫紉機的踏板機構等)的應用實例,又特別介紹了與專業有關的金屬切削機床(車床、銑床、牛頭刨床等)應用實例,因而增強了基礎課與專業課之間的聯系。
(三)利用現代教學手段,激發學生學習興趣
將多媒體教學手段引進課堂教學。在遵循教學基本規律和學生認識規律的基礎上,恰當地制作CAI課件可以將傳統教學手段難以表現的內容、教材中的重點和難點表達清楚。
利用生產現場拍攝的錄像,再現范成法加工齒輪的過程及根切現象;利用多媒體動畫片展現帶傳動中的彈性滑動現象、展現四桿機構的演化、展現各種間歇運動機構的原理、展示行星輪系與差動輪系的區別、齒輪的失效機理等等。通過多媒體課件直觀而形象的展示出來。
如在齒輪一章授課過程中,學生對漸開線的形成等內容的理解較困難,若利用相關軟件,編制并演示漸開線的形成過程,然后對漸開線上各點進行齒形角和受力分析,學生很快就理解了什么是漸開線,為什么通常采用基圓附近的一段漸開線作為齒廓。同樣通過兩齒廓的嚙合、嚙合線和嚙合角的動態顯示、中心距的變化等又能使學生對漸開線齒輪的嚙合特性有更深刻的理解,從而大大提高了課堂教學的效率和效果。
四、搞好課程設計,培養學生的綜合技能
《機械設計基礎》課程設計是綜合本課程以及相關課程的理論知識、基本技能,獨立完成機械傳動裝置或簡單機械設計任務的一種途徑,具有較強的實踐性、綜合性,是一次提升和整合知識的過程。通過課程設計培養學生分析問題和解決機械設計問題的能力,同時教會學生查閱和使用各種資料和手冊,熟悉國家有關標準和規范,掌握常用的設計方法和手段(如計算機繪圖和計算機輔助設計等)。在選題上,仍以單級或兩級直(斜)齒圓柱齒輪減速器設計為主。在課程后期,組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝和到減速器生產廠家現場參觀,提前下發設計任務書,讓學生進行一些前期的計算工作,最后通過編寫設計計算說明書和答辯,提高學生對設計的論證能力和可行性分析能力。
課程結構決定課程功能。課程能否體現出它的創新價值,在一定程度上取決于課程結構是否有利于師生創造性的發揮和培養,能否為學生的創新提供寬松適宜的時空條件和環境,使學生積極、主動地創造性地學習和發展。教師應在教學中注重提高學生處理實踐中具體問題的能力,形成課程知識與實踐的連貫溝通,使學生逐步具備適應社會的能力,盡快成為國家需要的高技能應用型專業人才。
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篇11
（1）部分學生對課程的重要性及意義認識不足，存在應付“差事”的錯誤態度，缺乏積極性，而且對設計中出現的問題，不能積極主動思考解決方法，反而敷衍了事，導致問題越積越多，設計無法進行。
（2）實驗課時少，學生實踐動手能力缺乏鍛煉所需的時間上的安排和支持。實踐教學條件和內容不完善，學生缺乏參與感，學習興趣不高。受學科發展和實驗室建設經費制約，學校機械類的實驗室一直缺乏，這也造成了學生實踐條件比較匱乏。實踐教學內容也表現單一，實踐方面沒有包含學生應掌握的基本內容。這導致了學生在聽理論講解的時候，只能憑借抽象概念去理解，尤其對于學生來說理解起來就顯得特別困難，學生學了一段時間后就對課程失去興趣。
（3）學生自身基礎較差，對先修課程的綜合應用能力也較差，前后知識孤立，無法活學活用，進行創新設計，特別是機械制圖課程，由于間隔時間較長，許多學生在看圖、讀圖、繪圖等方面都存在一定困難，繪制的圖紙不規范、質量不高。
2機械設計基礎課程教學模式
2.1轉變課程教育理念
為適應應用型本科創新人才培養的需要，我們在本課程的教學過程中進行了如下指導思想上的轉變：首先，轉變教學觀念，樹立以學生為中心的思想，正確認識學生為主體，教師為主導的內涵，充分調動學生的學習主動性、積極性。其次，在課堂教學中，堅持理論聯系實際的學風，把基礎理論與生產實際、設計實踐緊密結合，根據應用性技術人才培養的實際需要，對基本理論以“必需”、“夠用”為度，淡化公式推導，不斷將新技術、新成果引入課堂，開闊學生設計視野。
2.2做好課程內容設計
人們常常以為機械設計基礎課程只是涉及一些機械常識，其實機械設計基礎課程主要是讓學生學會設計，掌握創造性設計思維和設計方法。現在設計的理念已經滲透到各行各業的領域，學會了機械設計，必然可以舉一反三，將設計理念和思維遷移到各個生產和生活領域，啟發人的創造性思維和創造性活動。比如，服裝造型設計，也采用衣片組合方式或各種變異法進行。各種產品設計的設計理念和方法是相通的。聯系起來，就可以調動學生的學習興趣，提高學習效果。
2.3課程設計題目多樣化
在編寫課程設計教材時，可設計多種典型設計題目，明確設計任務及設計步驟，明確設計思路；此外，還可以只給出設計功能要求，讓學生根據自己的興趣選題并擬定結構設計方案在老師的指導下完成設計任務。在學生設計過程中，強化學生設計的思維的鍛煉，如何一步步合理安排好自己的設計以達到機械結構設計的要求；要求學生經常自我總結。
2.4優化課程教學方法
針對常用機構類型多、運動特點復雜和通用零部件類型多、結構復雜，我們常常將教學安排在“機構、機械零件陳列室”中進行，使學生能面對面觀察實物與結構，直接體會有關機構的組成及其運動特點、有關零部件的組成及結構特點，并可進行實際操作，使學生與教師、學生與學習對象之間進行交互式的教學方式，使得學生的學習變得直觀、易懂、高效。此外，應開發課程CAI多媒體課件，制作了課程教學圖片庫、常用機構和通用零部件的三維動畫插播片、錄像片和課程測試題庫等。
2.5加強理論與實踐結合
篇12
高等職業技術教育是為社會培養高等應用性實用型技能綜合式人才，讓學生充分就業。而《機械設計基礎》是高職機械類專業一門很重要的主干基礎課，主要內容包括機械傳動知識、常用機構、軸系零件等，但它同時也是一門能直接用于生產的設計性課程，旨在培養學生綜合運用選修課程中所學知識和技能，解決機械工程實際問題的能力，為后繼專業課程教學和學生日后從事設計工作打下堅實基礎。因此，它的教學直接影響到學生后續課程的學習，對培養學生具有機械設計知識、設計技能和創新設計的能力尤為重要。因此，如何教好這門課，是當前高職院校機械類專業需要認真研究探討和解決的問題。
1 機械設計基礎教學中存在的問題
隨著教學改革的深入和課程體系的調整，《機械設計基礎》課程的知識不斷更新，需要學生掌握的東西越來越多，既要學生掌握必要的理論知識，又要能對知識點進行運用，由于該課程涉及知識點多、難度大，并具有一定的實踐性，高職學生自身基礎知識的薄弱使他們對各章節之間的教學聯系缺乏清晰的認識，學習效果差。如果只滿足于給學生講道理，這樣的教學過程完成后，學生僅僅簡單地記住了一些名詞術語或要點，對知識點的理解和運用仍然沒有質的提高。傳統的教學經常把理論與實踐相分離來進行教學，這樣的結果是學生到上設計課的時候已經忘記了前面學習的理論知識，不能很好地突破該課程的重點、難點，學生大多只是為了一時完成任務，勉強交上一份設計，但對于機械設計的實踐運用能并沒得到真正的提高。為了更好地幫助學生解決就業，培養社會需要的技能型人才，對教學方法的改進迫在眉睫。
2 整合課程內容，調整課程結構
2.1 對于教材中過深的、不必要的理論知識，予以大膽刪除
高等職業教育培養目標強調的是人才的應用性，其畢業生所從業的崗位，決定了他們沒有必掌握計算公式、定理、方法等的推導過程，而更應注重于如何運用這些公式、方法等來解決實際設計問題。因此，對教材中一些過深的、不必要的理論推導、證明都應予以刪除，以便學生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實際應用，解決實際設計問題。這樣更符合培養目標的要求。例如：平面四桿機構的設計方法中的解析法；齒輪傳動中按輪齒齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設計計算公式的推導過程；凸輪機構常用的從動件運動規律的推導過程等等都應刪除。而以機械傳動、機械零件的設計為重點，保證實用性。
2.2 落實課程設計所必要的基本知識和基本理論，側重基本設計方法和實踐性內容
機械設計所需的基本知識和基本理論、緊密結合工程實際且多樣化的設計方法，是培養機械設計能力的根本保證，教學時應以設計為線索，以解決實際問題為目標，構建起設計基本知識和基本理論比較完備，設計方法實用、多樣的基本內容體系。精講“帶傳動設計”“齒輪傳動設計”“軸的設計”等這些關乎減速器設計質量的課程內容，特別要增加實用性、實踐性內容和習題，增加應用性的設計方法、經驗數據和公式的使用、查圖表等內容。突出應用性，將學生引向實際設計。
3 改革教學方法，提高教學效率
《機械設計基礎》課程主要研究常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法，由于大多數學生缺乏實踐知識，他們在學習過程中普遍感到抽象、難學，尤其是機械原理這部分知識，認為機構運動簡圖與實際機器相差甚遠，很難將兩者統一起來。因此有必要對教學方法進行改革。
3.1 注重理論聯系實際
在講解機構時，列舉了實際機器和日常生活中的應用實例，又特別介紹了與專業有關的金屬切削機床等應用實例，因而增強了基礎課與專業課之間的聯系。在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內容時，我們就地取材，用雨傘作教具。采用學生熟悉的生活工具模擬學習內容，不僅取材簡單，而且生動形象，容易與實際的機器相結合，克服結構運動簡圖抽象的特點。還可以組織學生到生產現場或學院實訓基地進行現場教學時，事先布置一些思考題，讓學生帶著問題一邊參觀一邊討論，把課堂理論知識和實踐知識有機地結合起來。
3.2 適當運用現代教學手段
機械原理部分有一些機構的原理比較抽象，無法用語言形象地表達清晰，很難在學生中形成深刻的印象。如四桿機構的演化、死點位置的應用和危害及機構通過死點的方法，各種間歇運動機構的原理等，是教學環節中不易掌握的難點，由于學生沒有太多的實際生產經歷，很難通過想象加以理解。而CAI教學和傳統的教學相比，具有直觀、形象、信息量大等優勢。運用計算機的動畫制作技術，將一些難以想象和無法用語言表達的機械運動過程和工作原理制成多媒體課件，在講授相關內容時巧妙地將現有教具與多媒體課件結合使用，使那些難以想象的機械運動過程和工作原理演示出來，可以提高學生的學習興趣，拓展延伸了實驗教學空間，也提高教學效率，改善教學效果。
3.3 以實驗教學促技能
機械設計實驗是學生職業技能培養的重要環節，因為它的實驗課題是以機械工程技術為背景的。因此，在豐富多彩的教學實驗教學過程中，我們可以從注重實驗室環境布置開始，自制一些文字、圖片和教學掛板，介紹減速器的分類、發展趨勢、加工過程及設計方法。還可以在課程設計期間全面開放實驗室，學生可在實驗室沒課的任意時間進入實驗室，針對自己選定的研究課題，進行探索性實驗。一方面極大激發了學生的學習熱情，培養了學生的實踐動手能力、設計能力及科研能力。
3.4 搞好課程設計，培養學生的綜合技能
機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個環節，其目的是培養學生綜合運用基礎理論知識的能力、工程分析能力和運用資料等基本設計能力。要求學生從總體方案的布局到零部件結構設計一起完成，使設計更加系統和完整。為鼓勵學生創新，應要求學生自己設計多套方案，進行比較選擇，充分發揮學生的想象力和創造性。在設計前應先組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝，使學生熟悉裝置的基本構造，整體組成結構及各部分結構、功能和調整；各個零件之間的連接關系與特點 ，然后找出標準件與非標準件，明確傳動裝置布置形式與空間位置的關系，建起一個立體的概念，避免出現閉門造車和照抄照搬式的設計，與生產實際相脫節。對于學生中普遍存在的工藝知識和公差知識的不足，應在設計中逐步給予講解和補充，使學生通過設計全面掌握和鞏固機械設計的相關知識。
4 結語
總之，《機械設計基礎》教學應與生產實踐、技術推廣、社會服務緊密結合，更好地面向社會、面向市場，適應企業需求和崗位需要，與生產實踐緊密結合。全面推進教學改革措施，才能取得良好的效果。必須刪掉陳舊或重復的教學內容，增加新發展的內容，拓寬學生的知識面；充分利用計算機的輔助教學作用，使計算機貫穿于整個教學環節，使教學方法上一個臺階，為學生學習專業課和走向工作崗位打下堅實的機械設計基礎。
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篇13
一、在教學內容上以“必須夠用”為原則，最大限度的整合教學資源
高等職業教育《機械設計基礎》教學內容改革，一方面要貫徹“必須夠用”的原則，即為學生學習專業課程（在校后續學習）和終身學習（發展和創業）奠定堅實基礎；另一方面要突出機械設計主題，即培養學生的從業（從事實際設計）能力，實現高等技術應用性人才培養目標。為此，應從以下幾個方面入手對教學內容進行改革。
1．淡化過細的理論內容，刪減不必要的理論推導和證明
高等職業教育培養目標強調的是人才的應用性，其畢業生所從業的崗位，決定了他們沒有必要對計算公式、定理、方法等的來龍去脈象高等學歷教育培養研究型人才那樣搞得清清楚楚，而應注重于如何運用這些公式、定理、方法等來解決實際設計問題。因此，對一些過深的、不必要的理論推導、證明都應予以刪除，以便學生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實際應用，解決實際設計問題。這樣更符合培養目標的要求，也勢必取得更好的效果。例如：帶傳動即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間的關系式的推導過程；齒輪傳動中按輪齒齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設計計算（或校核計算）公式的推導過程等等都應刪除。與其它先修課程重復的內容、偏深偏難而又不實用的內容、因科學技術發展進步而落后的內容也應刪除。以機械傳動、機械零件的設計為重點，保證實用性和先進性。
2．完善設計所必要的基本知識和基本理論，增加基本設計方法和實踐性內容
機械設計所需的基本知識和基本理論、緊密結合工程實際且多樣化的設計方法，是培養機械設計能力的根本保證，也是實施終身教育、發展和創造的基礎，而以往的教材對此注意不夠。具體表現為：（1）對設計方法和步驟缺少分析、總結和歸納，不利于學生整體設計思想方法的形成。（2）實用性、實踐性內容少，不利于學生應用所學理論知識和方法解決工程實際問題能力的培養。改革后的課程內容體系應克服以上不足，以設計為線索，以解決工程實際設計問題為目標，構建起設計基本知識和基本理論比較完備，設計方法實用、多樣的基本內容體系。因此，我們自編了機械設計基礎教材，特別增加了實用性、實踐性內容和習題，增加了應用性的設計方法、經驗數據和公式、圖表，增加零、部件結構設計內容。突出應用性，將學生引向實際設計。
3．根據各專業人材培養方案整合教學內容
由于各個專業的培養目標不同，所安排的課時和教學要求也不同，因此《機械設計基礎》課應根據本專業專業課的學習要求，將與其相關的工程力學、金屬材料與熱處理等教學內容與本課程進行整合。根據這一要求，編寫了《機械設計基礎》教材，使用效果很好。
二、在教學方法上以有利于培養學生的實際機械設計能力為原則
高等職業教育的培養目標和本課程的性質都決定了《機械設計基礎》教學應以培養學生的實際機械設計能力為總出發點和總歸宿。為了有效地實現教學目標，應不斷改進教學方法，做到以下幾點。
1．講清基本知識、基本理論和基本方法
常用機構和通用零件的類型、結構、功能、材料、標準、制造方法、特點、適用場合、工作原理、載荷分析、應力狀態分析、失效形式分析、計算準則分析、參數選擇原則、結構設計等，不但是形成實際機械設計技能必不可少的基本知識和基本理論，其中也包含了分析和解決工程實際問題的思路和方法，對培養學生的自學能力、分析和推理能力、觀察和想象能力、理解和記憶能力至關重要，同時也是學生發展和創新知識的基礎，甚至終身受用。所以，在教學中要遵循由簡到難，由表及里，循循善誘，層層剝皮的方法，講解清楚，力求切實掌握。
2．加強技能訓練，培養機械設計能力
教學中可以通過以下幾個方面的技能訓練，達到掌握機械設計方法的目的。（1）綜合運用工程力學、金屬材料及熱處理、公差配合與測量技術，以及機械制圖等相關課程所學的基礎理論和技術知識，聯系生產實際和機器的具體工作條件，解決機械設計問題；（2）根據實際工作條件進行工作原理分析、設計，抽象和構建物理模型，進行載荷的性質及大小分析計算，進行應力狀態和性質分析、失效形式分析、計算準則分析、工作能力計算公式分析、材料及熱處理選擇分析；（3）正確理解公式、系數的使用條件和應用范圍，運用各種經驗數據、經驗公式、半經驗公式和理論計算公式進行設計計算；（4）使用各種標準、規范和圖表；（5）設計構思；（6）結構設計；（7）繪圖表達。在教學過程中，除了必要的例題和習題練習外，教師要注意結合實際，注意對設計方法的歸納、總結和對比，啟發學生的聯想，調動學生的積極性，以達到舉一反三、觸類旁通的效果。教學中要把主要精力集中在實際技能的培養和如何運用方面，不要在理論上過多地糾纏。
3．注意培養學生的創造能力
在保證學生掌握基本知識、基本理論和基本設計方法，形成實際機械設計能力的前提下，還要注意培養學生的創造能力，只有這樣才能適應學生終身學習、發展和創業的要求，也才能達到創新設計的目標，才能與時俱進。培養學生的創造能力，應從調動學生的學習積極性，啟發學生的積極思維和培養自學能力入手。為此，要注意以下幾個方面的問題：（1）教學內容處理 一般將每次課的內容處理為精講內容、一般介紹內容和自學內容。其中精講內容是每次課的重點和難點，包括基本知識、基本理論和基本方法，應詳盡講解，以多種形式重復訓練，確保牢固掌握。自學內容是在掌握了精講內容的基礎上，通過自學能夠掌握的知識，留給學生自學，培養自學能力，啟發創造思維和思想。（2）教學方法的運用 采取靈活多樣的教學方法，充分調動學生的積極性，啟發學生的積極思維，培養自學能力和創造能力。如：① 講授、啟發、自學法；② 設題、自學、啟討法；③ 串聯、分析比較、歸納法等等。（3）改革教學思想、鼓勵多向思維 不要把學生的思想方法限定在教材的狹窄范圍內，也不要用教師的思想方法統一學生。如：經常提出一些與教材上思路方法、觀點不相同的問題，熱情討論研究學生不同的思想方法和觀點，鼓勵設計結果的多樣性，支持應用新技術、新工具等，培養創新、創造意識和能力。精心處理教學內容，運用多種教學方法，改革教學思想是為了給學生創造一個積極思考、主動參與學習、提高自學能力的環境，并最終達到培養學生創造能力的目的，要根據具體情況靈活掌握，否則會適得其反。
4．培養與教學目標相適應的學習方法
本課程要實現從理論向工程實際、從基礎課向專業課的過渡，教師必須認清這個“過渡”對學習方法的特殊要求，對學生的學習方法進行指導，以適應本課程培養目標的要求。要注意把精力集中于研究掌握機構、零部件的結構、選材、制造方法、標準與規范、使用范圍、工作情況分析、受力分析、應力狀態分析、失效形式及其原因分析、設計計算準則、參數選擇、設計方法步驟以及問題處理上，而對公式的推導、定理的證明、經驗數據的取得過程等只作一般了解，不必反復推敲。
三、在教學手段上，充分發揮現代多媒體教學的優勢
機械設計基礎課程中有很多動態的、結構的內容，傳統的實物示例、黑板板書，很難做到解構零件的具體構造、展示機構的動態過程。為此，我們制作了大量課件，充分利用多媒體教學手段，展示各類機構的運動過程等，增強學生的感性認識，啟發和引導學生積極思維，增強教學效果。
四、在考試方法上，利用多種考試相結合的方式。
目前采用的考試方法是“閉卷考試”模式。其中卷面成績占70%，平時成績占30%。這種考試方法的弊端是導致大量學生考試成績不合格。主要原因是該課程所包含的內容涉及面太廣，學生又沒有養成一個平時復習的習慣，直到考試之前才去溫習，所以考試結果不理想。為此，我們在考試方法上也進行了改革。
1.增加單元考試
在每一章節講授完之后，進行單元測試，督促學生及時復習和解決遺留問題，并提高單元測試成績比例，縮小最后一次考試成績的比例。
2.結合課程設計，增加開卷考試
本課程的課程設計題目一般是設計減速器。減速器是一個傳統的設計題材，它將學生所學的各種零件設計知識很好地結合在一起，訓練學生多種零件設計的能力。但在實際操作中，大部分學生把課程設計當成抄寫練習。這是因為課程設計往往把幾個學生分成一組設計相同的題目，所以有些人一開始就做好抄襲其他學生的準備。在答辯的時候，教師也很難面面俱到，造成即使抄襲也能過關的現象。因此，在課程設計之后，增加開卷考試，考試的內容就以減速器為題，考試成績計入理論考試成績。
