時間：2023-09-18 17:33:49
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械原理課程設計總結，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞： Solidworks 課程設計 工程圖
1.概述
課程設計是非常重要的教學實踐環(huán)節(jié)，通過課程設計的鍛煉，學生可以綜合運用專業(yè)課知識。通過課程設計培養(yǎng)學生機械綜合設計能力、創(chuàng)新能力和工程意識，是啟迪學生創(chuàng)新思維、開發(fā)學生創(chuàng)新潛能的重要手段，并為以后專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計奠定基礎，在教學計劃中具有承上啟下的作用[1]。
根據學校機械專業(yè)的培養(yǎng)方案，可將專業(yè)課課程設計分為機械類課程設計和電類課程設計，機械類包括：機械原理課程設計，機械設計課程設計，夾具設計課程設計等；電類的包括：PLC原理與應用課程設計，控制工程基礎課程設計等。然而，對于機械類課程設計來講，主要是對機構的原理設計、結構設計和工藝卡片設計等。然而不管是哪一個機械類的課程設計，都離不開三維模型的建立。本文主要針對機械類課程設計中的三維軟件的應用做探討和研究。
2.目前課程設計中存在的問題
目前幾個機械類課程設計都還是在采用傳統(tǒng)手工繪圖或者二維CAD繪圖的方式進行設計[2]，老師在前期講解的時候，也是用一些已經做好的設計的動畫和基本原理講解的方式給學生講解。具體問題如下：
（1）《機械原理課程設計》基本都是采用手工原理圖的形式進行設計，學生從手冊或課本中了解每種機構的工作原理，然后根據老師布置的課題要求進行原理設計，通過手工繪圖方式，繪出機構原理圖。
（2）對于《機械設計課程設計》來講，我們的題目還是使用傳統(tǒng)課題，設計一級或者二級減速器。設計步驟基本跟傳統(tǒng)設計步驟一樣，學生先觀察實際減速器模型的結構，然后進行拆裝，詳細了解減速器的結構。在了解了減速器結構后，學生再一步步進行軸的設計、齒輪設計、軸肩、箱體等零件的設計。這種設計步驟看似非常合理，但是學生是觀察成品減速器，很難理解每個零件在整個產品中的作用。如果能將減速器是如何設計出來的，讓學生直接參與設計過程中，學生就會更有興趣，理解更容易。
（3）《機械設計課程設計》是已知產品的結構，然后進行設計，然而《夾具設計課程設計》只知道功能和設計要求，需要學生將所學《夾具設計》知識進行綜合運用，設計一套完整的夾具。傳統(tǒng)設計步驟是學生通過實習，參觀實際的夾具結構，然后老師給出跟參觀相似的課題，學生進行設計。在設計過程中，主要采用手工或者二維CAD軟件進行結構設計。
以上幾種設計都采用二維設計，學生直觀上不便于掌握和理解。而且二維設計的后期修改工作非常繁瑣。
3.三維軟件Solidworks在課程設計中的應用
（1）三維造型技術的優(yōu)點
三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎。它是建立在平面和二維設計的基礎上，讓設計目標更立體化、更形象化的一種新興設計方法。三維CAD系統(tǒng)有較好的造型工具，能應用“自頂向下”和“自底向上”等設計方法，實現裝配等復雜設計的難度遠比用二維圖形系統(tǒng)增加得快。
（2）三維軟件Solidworks在課程設計中的應用實例
為了適應現代工業(yè)4.0人才培養(yǎng)需要，學生應該首先能使用現代化技術手段進行產品設計，然后具備能出一套標準的符合機械設計規(guī)范的工程圖的能力。學生需要掌握至少一款三維軟件的使用，并能熟練使用三維軟件進行產品設計和出工程圖。然而，將三維軟件應用于課程設計中，一方面使學生充分理解所做課題的具體情況，另一方面學生的三維設計過程是對軟件使用的鍛煉。
2014年在修訂機械設計制造及自動化培養(yǎng)方案中，考慮到三維軟件在機械專業(yè)課中的重要地位，將三維軟件課程設置在第三學期，也就是在所有課程設計開設之前就已經開設了三維軟件課程。
下面以Solidworks軟件在《夾具設計課程設計》中的使用為例，在基本確定定位元件和夾緊機構以后，結構設計步驟如下：
（1）夾具的三維結構設計
夾具由定位元件、夾緊機構和夾具體等一些輔助元件組成。Solidworks在裝配體設計中有一種自上而下的設計方法，這種方法可以在設計過程中，一邊設計一邊建模。只需要畫好第一個基礎零件，其他零件可以根據需要直接在裝配體中建模，可以非常方便地確定設計的零件的位置和大小。本實例就是采用這種自上而下的方式進行裝配體的設計。現將撥叉零件鉆孔專用夾具體三維結構設計出來，然后設計心軸并將被加工零件撥叉裝配進來，依此方法，將需要的零件都一一設計出來，最后成為一個完整的夾具。
老師在講解完理論知識以后，再以一個實例為例，一邊設計一邊繪圖，這樣學生對整個設計步驟就非常清楚，也容易理解。
（2）由三維結構圖出工程圖
對于機械專業(yè)學生來講，出一套標準的工程圖是最基本的要求。很多學生做設計時更重視方案設計，不重視出圖。而且課程設計老師進行課程設計指導時，主要對學生的設計方案進行指導。然而，課程設計一方面是對專業(yè)課知識的綜合運用，設計正確的方案，另一方面是對學生出圖能力的加強和鍛煉。
三維Solidworks軟件具備零件和裝配體出工程圖的功能，學生可以利用Solidworks軟件進行三維結構設計，在結構設計方案最終確定以后，先用Solidworks軟件輸出工程圖，再到CAD中進行修改。
4.總結和展望
課程設計是使學生具備綜合運用專業(yè)知識能力，學生通過課程設計，了解實際產品的設計過程，達到理論聯(lián)系實際的效果。
參考文獻：
[1]李可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎（第五版）.高等教育出版社，2011.
教學內容不能突出其“工程實踐性”、“創(chuàng)新性”和“應用性”。教學中嚴重存在“重理論輕實踐、重傳授輕應用”現象，難以實現應用型本科學生“學以致用、學用結合”的教學要求，學生缺乏利用所學知識解決工程實際問題的能力。2.實驗教學實驗課程完全依附于理論教學，是理論教學的輔助。實驗教學的目的只是用于加深學生對理論知識的理解或對理論教學的驗證。驗證性實驗多，而綜合性、設計性及開放性實驗少，無法真正提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力。實驗條件欠缺，實驗設備陳舊，實驗教學缺乏實用性、先進性及創(chuàng)新性。實驗往往都是孤立的，所涉及的知識面比較單一。各個實驗之間缺少系統(tǒng)性，缺乏知識學科的關聯(lián)，實驗內容缺少內在聯(lián)系和邏輯性，沒能形成一個比較完整的實驗教學體系。
課程設計課程設計的選題單一、內容陳舊，設計過程缺少關于工藝、成本、環(huán)保、質量、使用及維護等相關知識應用的鍛煉，無法提高學生進行工程實際應用的能力。課程設計的圖紙采用手工或CAD二維繪圖的設計手段已明顯落后于企業(yè)產品設計對應用型人才的要求。4.教學方法目前教學方法存在以下問題：授課內容多，教學課時安排少；講述原理多，結合實際偏少；縱向論述多，橫向比較少；講述常規(guī)原理多，介紹行業(yè)最新技術成果少；課堂講授多，課堂課外討論少。[3]
“機械設計基礎”教學改革
對應用型機制本科學生教學的主要目標是在基本教學的基礎上加強對學生綜合運用知識進行機械設計的能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。“機械設計基礎”主要分為理論教學、實踐教學和課程設計三個教學環(huán)節(jié)。教學改革也應該在基本教學基礎上在教學的三個階段都進行學生創(chuàng)新能力和綜合運用能力的培養(yǎng)。主要改革措施詳述如下：
1.精簡理論教學環(huán)節(jié)為了與應用型人才的培養(yǎng)模式相適應，“機械設計基礎”教學課時安排上，根據本課程應用性和實踐性較強的特點，適當減少理論教學課時。因此授課內容就要有所側重、有所刪減。課程講授內容遵循“基本、實用”原則，主要培養(yǎng)學生機構的分析能力，使學生掌握機械的基本設計方法。最后使學生從根本上掌握各種常用機構的基本運行原理以及機械中常用的一般通用零件的設計要領。并注重在教學過程中將一些機械發(fā)展的最新成果和最新技術介紹給學生，開闊學生們的眼界，提高學習的積極性。
2.加強實驗教學實驗教學是“機械設計基礎”教學體系中不可缺少的一部分，主要培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析及解決問題的能力，對學生的創(chuàng)新能力和綜合素質的培養(yǎng)起著非常重要的作用。實驗教學在教學內容安排上，為了提高學生綜合認識機械設計及創(chuàng)新能力，應該加強一些綜合性和創(chuàng)新性的實驗。教學改革后開設的實驗主要有：機械零件認知實驗、機構運動簡圖測繪實驗、漸開線齒輪參數測量實驗、漸開線齒輪范成實驗、帶傳動性能實驗、機構創(chuàng)新試驗、軸系測繪實驗、減速器拆裝實驗、機構運動方案創(chuàng)新組合實驗、平面機構創(chuàng)意組合測試分析實驗、機械速度波動調節(jié)實驗、機械傳動綜合實驗等。通過這些實驗可以使學生的機械設計和創(chuàng)新能力得到提高。機械創(chuàng)新設計類實驗使學生的學習變被動為主動。通過自主設計實驗方式、方法及實驗步驟，學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能得到了鍛煉，增加了學習的趣味性。
3.提高課程設計質量“機械設計基礎”課程最后進行的是課程設計，主要在理論教學中所學的機械零件基本設計知識基礎上，綜合考慮工程實際，進行實際傳動方案設計訓練。基于目前課程設計存在的問題，應用型機制本科課程設計的教學過程主要從以下幾個方面入手進行改革：
（1）拓寬課程設計題目。目前，各院校課程設計的題目都是減速器，每級學生都做著重復的設計內容。另外，機械制圖課程中也選擇減速器進行測繪，因此就使得課程設計題目重復。因此，必須要拓寬課程設計選題范圍，增加題目的層次。題目的選擇應更靈活，更接近于實際，實現設計題目的多樣化。鼓勵學生自選題目，充分調動學生的積極主動性，更大程度上鍛煉學生們的設計及創(chuàng)新能力。
（2）案例設計。結合工程實際，給定功能要求，讓學生擬訂傳動方案。讓學生從功能分析出發(fā)，自己擬訂結構及機械傳動方案，進行方案比較優(yōu)化，確定參數，完成從定性問題轉化為定量的設計工作，而后進行相應的計算、校核及完成相當數量的工作圖設計。
（3）引入三維軟件。為鼓勵學生在課程設計中應用3D技術，在開課之初就明確告訴學生，課程結束后要進行為期兩周的課程設計。設計內容是機械的傳動裝置，要求學生必須采用三維軟件將所設計的傳動裝置表達出來，將課程設計提前布置，化整為零，并結合機械設計教學，引導學生應用三維技術。
（4）強化指導過程。在課程設計過程中，教師的指導非常關鍵。指導教師在課程設計中應該具有強烈的責任心，要對學生的整個設計過程進行檢查并及時糾正錯誤，尤其注意設計理念及三維圖形繪制的指導，使學生能真正從設計過程中受益。
（5）重視答辯。課程設計的最后一個環(huán)節(jié)是答辯，也是對兩周課程設計工作的考核。即使設計題目或者設計數據不同，每個學生都在教師的指導下參考手冊、教材進行設計。通過答辯可以使學生對設計有進一步的認識并認識設計的不足之處。因此，答辯也是一個答疑、總結提高的過程。
借助“創(chuàng)新大賽”進行知識綜合
基于目前企業(yè)對應用型人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求。在“機械設計基礎”理論教學、實驗教學以及課程設計中都要注重對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但是這些對于學生創(chuàng)新思維、工程實踐能力的培養(yǎng)還遠遠不能達到要求。因此可以將“機械設計基礎”的教學擴展至第二課堂。通過參加各種各類的機械創(chuàng)新設計大賽、機電大賽以及3D大賽，讓學生真正地將所學的各種機械的、電氣的基本理論知識、專業(yè)知識以及一些三維軟件類的知識進行綜合利用，能很好地鍛煉學生的綜合運用能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力以及競爭能力。
關鍵詞：機械原理，教學；學生，實踐能力，創(chuàng)新能力
隨著機械原理課程體系的改革與深化，課程內容在不斷更新和增加，教學學時相對減少，但教學目標沒有降低，反而有所提高，學時與內容形成了突出矛盾。如何提高學生學習的自主性和能動性，使學生在較短時間內既能掌握主要內容，又有一定的基本技能訓練，培養(yǎng)和提高學生的實踐和創(chuàng)新設計能力，成了教學改革的重要課題。
一、根據社會需要，及時更新教學內容
傳授知識與培養(yǎng)能力并重。教學中，不僅要強調課程的基本概念、基本理論和基本方法，而且還要注意促使學生在掌握和運用基本理論和基本方法的過程中，能夠結合具體工程對象思考和研究問題。利用實驗室和大學生科技創(chuàng)新實踐基地的開放條件，組織學生觀看常用機構和科研產品，啟發(fā)學生思考和總結，以探索新的設計方法，提高其創(chuàng)新設計能力。
邏輯思維能力和形象思維能力一體化培養(yǎng)。機械原理課程的許多基本理論都經過嚴密的推導和論證，以此來培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。在使用的cAI課件中引入栩栩如生的機構運動仿真模型，可以開發(fā)學生的形象思維，把抽象的邏輯推理和形象的機構運動時空關系結合起來，促使其建立工程實踐觀念。
力求把分析方法和設計方法與計算機技術結合起來。機械原理中的許多圖解法都具有概念清晰的特點，如機構運動分析和力分析的圖解法、凸輪輪廓設計和基本尺寸確定的圖解法等，而解析法又往往被認為難以給出形象的概念。教學中，通過計算機圖形功能和可視化技術，把許多解析法、數值法的計算過程和計算結果進行可視化處理，使之超出原來圖解法的概念清晰程度，并可以改變參數，做到舉一反三，使學生把機械原理的學習和研究提高到一個新水平。
二、大力推進教學方法改革，實現從注重知識傳授向重視工程素質和創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)轉變
轉變教學觀念，牢固樹立以學生為中心的思想。正確認識學生是主體，教師為主導的內涵，充分調動學生學習的積極性和主動性。改革“灌輸式”教學方法，實施啟發(fā)式、討論式、研究式教學，達到師生互動，改變被動的“要我學”為學生積極主動參與式的“我要學”。選擇部分課程內容由學生主講，老師總結點評，讓學生撰寫與課程內容相關的小論文、讀書報告等，從而使學生的主體地位得到真正體現。
在課堂教學中，強調結論與過程的統(tǒng)一，堅持感知(具體)一概括(抽象)一應用(實際)的認識過程，使學生的認識活動建立在具體感知的基礎上。用實物、模型、掛圖或多媒體展現機構和機械零部件的結構、工作原理，然后通過抽象概括，得出知識的結論并應用于實際。在這個過程中，使學生的思維得到訓練，既掌握知識，又提高能力。
在課堂教學中，堅持理論聯(lián)系實際的學風，把基礎理論與設計實踐緊密結合，不斷將新的概念、新的思維方式和新的研究成果引入課堂，增加課堂信息量，引導學生涉足活躍的學科前沿。
在課堂教學中，講、練結合，安排設計性大作業(yè)，如機構運動分析和力分析、凸輪機構設計、機械系統(tǒng)方案設計等，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的設計思想和創(chuàng)新設計意識。安排學生上機，進行機構的計算機輔助設計，強化學生的計算機輔助設計能力和繪圖能力。
三、改革實驗教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力
實驗教學是驗證理論，培養(yǎng)學生動手能力、創(chuàng)新意識和工程素質的重要手段；是提高學生實驗技能，為以后的創(chuàng)新實踐打基礎的工程訓練方法；是以發(fā)揮學生主觀能動性為主的現場實踐。為了適應新形勢下對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，必須改變以往那種重知識灌輸、輕創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學方式，要對實驗教學內容、教學方法進行改革。
改革實驗教學內容。實驗內容的設置在考慮到學生的認知規(guī)律和創(chuàng)新思維過程的前提下，應將其分為兩個層次來設置。第一個層次是將認知性、驗證性實驗與綜合性實驗相結合，這對于培養(yǎng)學生的形象思維能力和創(chuàng)新意識是非常重要的。技術基礎課較基礎課更加接近工程實際，要理解和掌握技術基礎課程的一些內容，解決工程實際問題和進行創(chuàng)造性的設計。單靠邏輯思維是遠遠不夠的，必須發(fā)展形象思維能力。通過實驗，學生可以把機械產品和各種機構的復雜實物形態(tài)信息轉化為能夠被人的感觀接收的具有客體特征的信息，然后再將其轉換為適于主體思維進行操作的觀念編碼信息，有了這樣一些信息，在進行機械產品創(chuàng)新設計過程中才能夠做到才思噴涌，舉一反三。第二個層次是分析性、設計性與創(chuàng)新性實驗相結合，這對于激發(fā)學生主動參與實踐活動的熱情，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和動手能力具有很好的促進作用。經歷了一定階段的理論學習和實驗認識，學生已經具備了一定的感性認識和分析問題、解決問題的能力。這時開設一些具有設計性和創(chuàng)新性的實驗，可以充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)新積極性，挖掘創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和嚴謹的科學態(tài)度，提高解決實際問題的能力，使學生從中學到更多的實驗技能和實驗創(chuàng)新方法。
改進實驗教學方法。要變以教師傳授實驗技能和知識為主的教學方法為以學生為主體的實驗教學方法。學生應根據實驗要求自己設計實驗內容、實驗步驟，教師在實驗過程中主要起引導和啟發(fā)作用，留給學生足夠的創(chuàng)新空間，這樣可以充分發(fā)揮學生的主觀能動性，真正提高學生利用所學理論知識解決實際問題的能力，提高創(chuàng)新意識和動手能力。
四、改革課程設計模式，培養(yǎng)學生工程設計的整體觀念和創(chuàng)新意識
大多數高校的機械原理和機械設計課程的設計都是單獨進行的，均以消化本課程內容為基本目的。前者側重于機構的分析、設計和機械系統(tǒng)方案設計；后者側重于零件的選材和結構設計。不考慮總體、不考慮多種因素的限制和聯(lián)系，達不到各自設計的要求。兩門課程設計融合在一起，變成綜合性課程設計后，可從機械設計的全過程出發(fā)，做到課程設計的完整性、系統(tǒng)性和綜合性。兩門課程設計合二為一后，要同時滿足兩者的設計要求。設計內容要能覆蓋兩門課程的主要內容，既要包括機構和機械系統(tǒng)方案設計，又要包括機械傳動裝置和典型零件的設計。
為了提高教學效果，要改變傳統(tǒng)的教學模式，變集中式教學為先分散后集中式教學。將執(zhí)行機構設計的一部分內容融于機械原理教學中，連桿機構內容講完后，就將課程設計任務布置給學生，要求學生將執(zhí)行機構用連桿機構組合而成，以后每講完一種機構，學生就可以在原有機構的基礎上進一步改進和創(chuàng)新。最后，學生可通過參觀樣機、查閱資料、討論及教師輔導構思出多種執(zhí)行機構的運動方案，并對各種執(zhí)行機構的運動方案進行運動分析和力分析，優(yōu)選出最佳方案。隨著機械設計課程的進行，當機械傳動部分講完后，就要求學生進行傳動方案的擬定，同時選擇電機，進行傳動裝置運動和動力參數的計算，并對傳動零件進行設計計算。當軸系零部件部分講完后，要求學生完成軸系的結構設計。這些工作讓學生在平時學習過程中借助計算機完成，同時加強對學生結構設計能力的培養(yǎng)。這樣，既可使學生在集中教學時間段內輕松完成課程設計任務，又可使基本設計能力的培養(yǎng)循序漸進，更加扎實，還可以大大改善機械原理和機械設計課程的教學質量，避免理論與實際脫離。
關鍵詞：機電一體化；本科教學；人才培養(yǎng)；項目教學法
作者簡介：王昊（1972-），男，安徽泗縣人，上海電力學院能源與機械工程學院，副教授；吳懋亮（1970-），男，山東萊蕪人，上海電力學院能源與機械工程學院，副教授。（上海 200090）
基金項目：本文系2011年上海市教委重點課程機電一體化原理項目（項目編號：20115301）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0075-02
為了滿足電力行業(yè)對機械類專門人才的需求，各電力高校均開設了機械設計制造及其自動化本科專業(yè)。該專業(yè)的主要特色是培養(yǎng)能夠適應電力行業(yè)的機械類相關崗位的人才。前幾年，該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢喜人，但是，由于制造類相關行業(yè)廣受金融危機的影響，導致近年來畢業(yè)生的就業(yè)情況不太理想。面對無法預知的金融危機以及制造業(yè)界不太樂觀的就業(yè)形勢，作為專業(yè)教師，應該思考怎樣才能使學生更從容地面對求職擇業(yè)問題。
機電一體化作為機械、電子和信息等多科內容融合的學科，在拓寬機械類學生知識面和就業(yè)面等方面將起到重要作用。加強該課程的學習，能明顯提高學生素質，從而增加學生在機電一體化行業(yè)內的就業(yè)機會。本文認真思考了機電一體化原理在本科教學中的若干問題，以“機電一體化原理”教學為基礎，論述該課程對學生的重要性并指出目前存在的問題，提出以拓寬學生的就業(yè)面為目的嶄新的教學思路，并輔以項目教學法的教學改革方案，以及增設“機電一體化原理”課程設計的設想。
一、引導學生認識“機電一體化原理”的重要性
學生在學習“機電一體化原理”的時候，由于缺乏實際經驗，加上該課程牽涉面很廣，學習難度較大，因而學習熱情不足。因此，在教學過程中，教師要想方設法、千方百計地引導和吸引學生充分認識“機電一體化原理”這門課程的重要性，從而激發(fā)學生的學習熱情。
首先，應使學生明確，機電一體化是多學科交叉，相互滲透的綜合性課程，廣泛涉及機械技術、信息處理技術、自動控制技術、伺服驅動技術、檢測傳感技術和系統(tǒng)總體技術等方面的內容。機電一體化技術是給傳統(tǒng)機械加上“大腦”（計算機信息處理與控制），極大限度地延伸了機械的概念，使機電一體化產品幾乎無處不在。例如，“機器人”作為最重要的機電一體化產品之一，已經成為現代工業(yè)控制的三大支柱之一。[1]
其次，針對現在機械專業(yè)學生機械基礎扎實、電子基礎薄弱的特點，認真學習“機電一體化原理”這門課程，將顯著提高學生在電子方面的素養(yǎng)。通過課程講解、實驗教學、項目教學、課程設計等教學手段，學生深刻體會機電一體化的基本原理和設計方法。
最后，機電一體化的重要性還體現在很多產品，特別是高科技產品，難以將機械和電子部件完全分開。例如，機電設備設計及維護人員既要精通機械方面的知識，又要精通電子方面的知識。因此，掌握機電一體化原理，并將其應用到解決實際工程問題當中，已經成為機械專業(yè)的畢業(yè)生必須掌握的一項重要技能。
二、增加實驗課時、加強實驗室建設與整合
“機電一體化原理”理論學習固然重要，實驗教學也同樣重要。不少學校現有的“機電一體化原理”的教學大綱中，實驗教學所占學時明顯偏少，而且學生真正能動手完成的實驗更是少之又少。因此，現有實驗安排起不到鍛煉學生的動手和實際操作能力的目的。
此外，很多學校實驗室中的設備和科研條件并沒有充分發(fā)揮出來。應該在現有的設備的基礎上，廣泛開拓思路，整合、組合、創(chuàng)造出新的機電一體化實驗，以實現鍛煉學生動手能力的目的。而且，實驗室的工作條件和實驗場所還需要進一步改善。實驗設備也需要對機電一體化實驗教學或輔助教學等方面，進行廣泛市場調研，根據需要進行采購和擴充。
因此，必須在加強實驗室建設的基礎上，適當增加機電一體化的實驗課時，才能真正使學生通過實驗加深對機電一體化理論知識的掌握，體會機電一體化應用的目的。
三、激發(fā)學生在機電一體化行業(yè)內的就業(yè)思路
激發(fā)學生產生在機電一體化行業(yè)內就業(yè)的想法，是教學的重中之重。只有學生真正產生這種想法，才會產生學好“機電一體化原理”的動力。
目前，機械專業(yè)畢業(yè)生大多將自己的就業(yè)方向主觀定位在純機械領域。盡管機械制造業(yè)是非常龐大的產業(yè)，但就業(yè)機會終歸有限。由于能力的欠缺，擇業(yè)的時候，面對機電一體化行業(yè)廣泛的就業(yè)機會，學生更多的是無奈。鑒于此，任課教師必須努力激發(fā)學生在機電一體化行業(yè)內的就業(yè)興趣。
引導學生領悟，若是自己具備很強的機電一體化技術方面的素養(yǎng)，將會拓寬自己的就業(yè)面，從而為自己創(chuàng)造更多的就業(yè)契機。就算是學生畢業(yè)后選擇在機械行業(yè)就業(yè)，若是在機電一體化方面有比較扎實的基礎，也會開拓自己的視野，何況是現在科學技術、工程技術已經發(fā)展到機、電完美結合的階段，完全分開的機械和電子幾乎沒有。
因此，在教學過程中，應該結合機電一體化行業(yè)激發(fā)學生的學習動力。具體來說，可以結合機械專業(yè)學生在機電一體化行業(yè)就業(yè)的實例，引導和激發(fā)學生的學習熱情。另外，在教學過程中，也可以充分結合機電一體化產品的具體設計思路，引導學生如何跨越機械專業(yè)的局限，盡可能多地接觸機電一體化領域。通過這些方式，學生們將會自然提升對機電一體化領域的興趣，從而增加在機電一體化行業(yè)就業(yè)的主觀積極性。
四、開展項目教學法、培養(yǎng)學生綜合能力
為了使學生加強對機電一體化領域的認識，啟發(fā)他們在機電一體化行業(yè)內就業(yè)的熱情，“項目教學法”引入到機電一體化的本科教學工作中去。項目教學法在國外的職業(yè)教育中應用較多，目前在本科教學中還很少使用。為了讓機械專業(yè)的學生通過項目直接深入到機電一體化領域，教師提出使用項目教學法。
項目教學法是一種在“做中學”的理論基礎上發(fā)展起來的一種教和學的模式，這種教學法通過組織學生真實地參加項目設計，履行和管理項目的全過程，在項目實施的過程中完成教學任務，培養(yǎng)學生的實踐能力、分析能力及其他關鍵能力。這種模式突破了傳統(tǒng)的“以課堂為中心，以教師為中心，以教材為中心”的教學模式，強調使用的技能和知識創(chuàng)新，有效地交流課堂與社會生活的聯(lián)系，充分展示現代教育“素質教育”的本色。[2，3]
項目教學法主要特點是與現實生活緊密聯(lián)系，加強理論聯(lián)系實際，有助于培養(yǎng)學生的多方面能力，更重要的是展示學生的創(chuàng)造性，培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力。項目教學法的整個教學過程可以分為以下幾個階段：
1.擬定題目
學生自主分組或教師分組，查閱資料、主動思考，充分發(fā)揮主觀能動性，擬定本小組的題目。教師在這個過程必須要干預，要求學生選定的題目具有創(chuàng)新性或實用性，特別是要適合該小組的特長和興趣。要求項目既要體現學生的創(chuàng)新性、具備挑戰(zhàn)性，又要切實可行、經過學生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案設計
通過項目可行性分析及方案設計、確定項目進程計劃，要求該進程安排基本與課堂教學進度并行，即：按照課堂教學的進度安排項目的實施進度，即首先是機械機構、執(zhí)行機構，然后是計算機、控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等。教師必須認真檢查各小組的可行性分析及方案設計。
3.項目實施要求學生按照工作進度實施并做階段總結
這一階段，對于學生在項目研究所用到的內容，有可能在課程學習中沒有學到，要求教師指導學生進行再學習，以進一步挖掘學生的創(chuàng)造性思維。項目的實施過程中，學生將有大部分工作需要在實驗室中完成，因此，在第三部分對實驗室進行整合和擴建的過程中就必須要考慮這些問題。
4.項目考評
以小組為單位，認真考核學生完成項目的情況。針對機電一體化項目的各系統(tǒng)的設計、實現方式、功能和項目報告等進行考評。考評中要特別注意學生在完成項目的過程中發(fā)現問題和解決問題的能力。
5.項目拓展
建議學生以研究報告、學術論文的形式呈現本小組的研究成果。對于考評成績優(yōu)秀的小組可以組織學生以申報專利、參加競賽的形式進一步拓展項目。
項目教學法可以極大提高學生的興趣，激發(fā)學生的學習熱情，挖掘學生的創(chuàng)造性思維，同時使學生以真正項目的方式接觸到機電一體化的產品設計和項目管理。這種項目管理的經驗，發(fā)現問題、解決問題和總結問題的能力和經驗對學生而言非常寶貴。項目考評優(yōu)秀的學生的科研論文和專利申請都將在學生畢業(yè)求職時增加不可或缺的砝碼，將成為機電一體化行業(yè)的敲門磚。
五、增設“機電一體化原理”課程設計環(huán)節(jié)
現有的教學手段，還不足以提升學生在機電一體化行業(yè)的競爭力。作為項目教學法的補充，還可以通過增加機電一體化原理設計環(huán)節(jié)，從而更大程度上提高學生的機電一體化產品的設計能力。
課程設計時，要求學生認真回顧教師在課堂上所授要點，分析各要點對產品功能的實現及其特性的影響。希望學生在課程設計過程中，進一步理解、吸收和消化課程理論知識以及在項目教學法中所存在的尚未解決的問題。
課程設計課題要盡可能選擇具有產業(yè)背景的實際課題，學生通過原理方案的設計、結構設計、傳動系統(tǒng)的設計、執(zhí)行機構的設計、控制系統(tǒng)的設計以及總體設計等過程，加深對機電一體化系統(tǒng)的總體認識。在指導過程中，注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新潛能。此外，還要注意課程設計必須與項目教學法互補，對于項目教學法中沒有涉及的部分，要適當加強。[4]
課程設計應著重培養(yǎng)學生熟悉機電一體化行業(yè)標準，全面掌握機電一體化產品設計規(guī)范和過程，并培養(yǎng)學生扎扎實實的工作作風。
六、結論
本文以拓寬機械類學生的就業(yè)面為主要目標，針對“機電一體化原理”本科教學的若干問題，進行了深入探討和思考。以“機電一體化原理”教學為基礎，論述該課程對學生的重要性，以及如何引導學生對該課程的重要性進行再認識。通過加強實驗室建設，增加學生動手實踐的機會，以拓寬學生的就業(yè)面為目的，激發(fā)學生的學習動力。提出項目教學法的教學改革方案，著重培養(yǎng)學生在機電一體化產品設計中的發(fā)現問題和解決問題的能力；該項目教學法與“機電一體化原理”課程設計相輔相成。期待機電一體化課程在提高綜合素質、拓寬畢業(yè)生就業(yè)面等方面有所建樹。
參考文獻：
[1]張建民.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京：北京理工大學出版社，2006.
[2]曾勵.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京：高等教育出版社，2004.
關鍵詞：機械基礎課程；創(chuàng)新教育；能力培養(yǎng)；教學探索
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1009-0118（2012）-03-0-02
隨著普通高中的擴招，職業(yè)學校特別是中等職業(yè)學校生源數量下降，學生整體素質滑坡，個體差異也較大：不同年度入學新生成績總體呈下降趨勢，同一年度內入學新生的成績差距也很明顯，即使同一個專業(yè)、同一個班級學生的個體差異也很大。因此，在這種情況下要進行教學改革，細分教材，細化教學目標，針對不同層次學生，制定不同的教學目標和要求，采用不同的教學方法。
一、以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線，改革課程內容和課程體系
教學體系的改革要保證學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，尤其是建立以培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新設計能力為主的新體系。機電產品的設計一般要經過產品的規(guī)劃、方案設計、技術設計、施工設計等幾個階段。學生通過機械基礎系列課程的學習，不僅要掌握這些階段所需的基本理論知識，還應掌握其現代設計的基本方法與創(chuàng)新設計的基本思路。因此，需要明確各課程在培養(yǎng)學生工程意識和綜合創(chuàng)新設計能力方面的任務。如畫法幾何及機械制圖課程注重培養(yǎng)空間形象和創(chuàng)造性構形的設計能力；工程材料及機械制造基礎課程注重培養(yǎng)工程意識和實踐動手能力；機械原理和機械設計課程注重培養(yǎng)創(chuàng)新設計的能力等。
各門課程要根據自身在系列課程中的地位和作用，從培養(yǎng)創(chuàng)新能力出發(fā)，對教學內容進行重組和優(yōu)化。如在工程制圖教學中穿插形體設計、構件設計等內容；機械原理課程由傳統(tǒng)的以機構分析為主轉向以培養(yǎng)學生綜合能力為主，突出執(zhí)行系統(tǒng)設計的思想，加強機械運動方案設計的內容，強化機電一體化思路，介紹氣、液、電驅動的機構和機電一體化的執(zhí)行機構，以開闊學生的思路。
二、加強機械系統(tǒng)整體觀念，以工程實踐為目標，改革實踐教學體系
（一）實踐教學體系和內容的改革
過去的教學體系重理論，輕實踐，加之教育經費投入不足，實驗較少，效果較差。經過多年探索，我們更新了實踐教學內容，完善了實踐教學體系，增加了實驗課學時，改善了過去教學的不足之處。比如，為培養(yǎng)學生的工程實踐能力，配合機械制圖課程零件圖和裝配圖教學，我們開設了“典型機器拆裝及分析實驗”。通過實驗，使學生對某些機構有了感性認識，對公差配合工具使用和裝配工作的一般規(guī)范有所了解，增強了學生的工程意識，提高了學生學習機械的興趣，為零件圖和裝配圖的學習打下了良好的基礎，使學生順利地從純幾何構形過度到機械零件構形設計。
（二）課程設計與實踐教學新體系
工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，關鍵在于將許多學科知識與經驗綜合應用，強調實踐性，重視解決問題。為了提高這一環(huán)節(jié)的教學效果，我們對原課程的“大作業(yè)”和“課程設計”等環(huán)節(jié)進行了以下改革。
1、增加“幾何造型與構形設計”
為了培養(yǎng)學生的空間形象和創(chuàng)造性構形的設計能力，工程制圖將教學重點從制圖方法轉向工程設計思想和創(chuàng)新意識的圖形表達，啟發(fā)學生學會觀察生活實際中接觸到的常見物體的構形和表達方法，并要求學生設計出具有創(chuàng)意的作品，將幾何體的截交線、相貫、組合體構形等上升到實際應用中，真正將工程設計與工程制圖結合在一起，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和用圖形表達設計思想的能力，為后續(xù)的產品造型設計奠定基礎。
2、增加“零件金工工藝設計”
該設計用一周的時間完成兩項內容，一是單工種的工藝設計。將鑄造、鍛壓和切削加工工藝分開進行，以考察學生對某一工種的工藝設計掌握的情況。內容包括材料加工方法的選擇，零件的結構工藝性分析，主要工藝過程和工藝參數的確定和計算，工藝圖的繪制和工藝卡的編制。二是綜合性工藝設計。讓學生完成一個零件從毛坯到成品的全部工藝過程設計，來考察學生綜合運用工藝知識的能力。內容包括毛坯成形工藝的確定，材料的選擇，工序及工藝的確定，機加工方法的確定，工藝參數的計算，工藝圖的繪制及工藝文件的編制等。
3、改革機械設計課程大作業(yè)
針對原課程側重于典型零部件分析的機械設計大作業(yè)，我們改為以設計為主的簡單機械設計訓練。如千斤頂的設計，學生通過調查、查閱資料，設計出了多種千斤頂的方案：汽車用千斤頂、圓錐螺旋千斤頂、蝸桿螺旋千斤頂、單一螺旋千斤頂和壓力機等。通過千斤頂多方案的設計比較，學生不僅掌握了傳動方案的設計方法，開闊了眼界，同時培養(yǎng)了創(chuàng)新設計的能力。
4、將機械原理、機械設計的課程設計整合
將機械原理、機械設計的課程設計整合，通過一個有生產背景的實踐課題，以設計對象為主線，使學生通過原理方案的設計、執(zhí)行機構的設計、傳動方案的設計、結構設計等過程，加深對機械系統(tǒng)的整體認識，加強設計中的工程意識，這樣就培養(yǎng)了學生的綜合創(chuàng)新設計能力。
三、進行創(chuàng)新性教育，營造培養(yǎng)創(chuàng)新能力的環(huán)境
機械創(chuàng)新設計課程改變了以教師為中心的教學方式，讓學生積極主動地參與教學的全過程。在導學上下功夫，注重學習方法的指導，教會學生思維方法，突出教學方法的多樣性，努力嘗試將問題教學法、情景教學法、范例教學法、探索教學法引入課堂；教師向學生講授創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造原理、常用創(chuàng)新技法、機械創(chuàng)新設計方法及創(chuàng)新設計典型實例分析等內容；讓學生了解機械領域發(fā)展的現狀和趨勢，找出有創(chuàng)意的機械產品進行分析；激發(fā)學生對周圍所熟悉的問題或物品進行分析、探索，提出改進的思路，如“不影響別人的叫醒裝置的設計”“自行車的改進”等等；對典型的有創(chuàng)意的產品進行拆裝實驗，分析其創(chuàng)新點，總結創(chuàng)新的思路和方法；完成小論文、研究報告、創(chuàng)新作品。學生對這些問題充滿好奇和求知欲，因此會積極地去發(fā)現問題、提出問題、解決問題。學生在這種環(huán)境中充分發(fā)揮自己的想象力，激發(fā)創(chuàng)新設計的興趣和欲望，提高了創(chuàng)新設計的能力。
參考文獻：
[1]柳義皎.機械基礎教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].中國職業(yè)技術教育,2006,(8).
[關鍵詞]機械設計基礎；職業(yè)需求；教學改革
[中圖分類號]G718.5[文獻標識碼]A[文章編號]1674-893X(2012)02−0084−03
職業(yè)教育主要面向生產一線，對機械類、近機械類相關專業(yè)的學生，在現場一線往往進行一些生產設備的使用、維護、革新等，所以機械設計基礎是一門非常重要的專業(yè)基礎課程。“本課程主要學習常用機構和通用零部件的工作原理、運動特點、結構特點、基本設計理論和計算方法，以及機器動力學中的一些問題”。[1](5)由于牽涉到的基礎知識多，科學性、綜合性、實踐性都比較強，而學生在學習過程中由于實踐常識相對較少，理論知識往往還在鞏固階段，所以確實比較困難，特別是對高職高專學生來說，困難程度尤其突出。筆者在多年的教學中，基于職業(yè)需求，積極創(chuàng)新，結合高職高專學生的特點，對機械設計基礎教學進行改革。
一、通過手工制作，變抽象為形象
目前，高職高專教學中，由于受教學時數的限制，機械設計基礎是機械原理和機械設計兩門課程的整合，學生初步接觸的就是平面機構的組成及自由度的計算，但由于缺乏一定的實踐知識，對自由度感覺非常抽象，無法準確確定出機構活動構件數和低副、高副的數量，對復合鉸鏈更有難度，這樣就無法計算出正確的自由度數，進而無法判斷機構運動的確定與否。一般的教學方法是將有確定運動的機構通過動畫或實物演示，對沒有確定運動的機構或不運動的機構通過理論分析講解。而在教學中動畫的功能畢竟是有限的，實物的數量也有限，所以在教學中可以精選一些有代表的機構、相對抽象或難以理解的機構讓學生動手制作手工模型。學生親自動手做了能透徹理解構件之間的相互聯(lián)接過程，學起來就變得輕松多了。例如圖1所示，圖（a）表示只有一個主動件沒有確定運動的實例，制作此模型一方面讓學生理解沒有確定運動的原因，另一方面可以啟發(fā)學生應該采取什么措施讓運動確定下來，發(fā)揮學生的想象能力，提高解決問題的能力；圖（b）表示有復合鉸鏈的實例，學生通過制作此模型了解復合鉸鏈到底怎么聯(lián)接，缺少任意一處機構的運動將發(fā)生怎樣的變化，使學生正確地確定復合鉸鏈的約束數，以便做到準確無誤；圖（c）表示機構無法運動的實例，制作此模型，學生就能徹底明白無法運動的原因，并在此基礎上又可以啟發(fā)學生對機構如何改進后就可以使機構實現運動，理解了約束與自由度之間的關系。實踐證明這些典型手工模型的制作，豐富了動畫演示和教學模型的資源，變抽象為形象，幫助學生理解，激發(fā)學習興趣，同時提高學生動手能力和想象能力。
二、用典型實例培養(yǎng)學生的作圖習慣
在高職高專的機械設計基礎教學過程中，對于連桿機構和凸輪機構的設計主要是作圖法設計。但是在教學中往往會出現學生對所設計的機構參數理解不夠深刻的現象，這樣在作圖時用心不夠，設計結果與要求差距很大，而且不明確這種誤差到底會導致什么結果。鑒于此，設計訓練中選一些典型實例讓學生設計。如圖2所示用鉸鏈四桿機構ABCD制作皮帶運輸機的搬運機構，顯然，若所設計的鉸鏈四桿機構的四個桿長不滿足一定的桿長關系，很難在輸送帶1和輸送帶2之間將貨物正好裝卸。為了讓學生得到相對準確的結果，先通過動畫演示此裝卸機構的工作原理，分析此四桿機構的桿長所滿足的條件，然后讓學生根據已知條件進行設計。如何判斷準確性呢？用學生的設計結果還原此鉸鏈四桿機構ABCD，看是否能達到正確裝卸的效果，讓學生明白數據的重要性，然后再通過AutoCAD繪圖的精確性設計出正確的數據，通過兩種數據的對比，學生自我檢查，找出不足之處，引起高度重視，培養(yǎng)了學生良好的作圖習慣和學習態(tài)度，進一步提高了學生的工程意識、分析問題和解決問題的能力。
三、由驗證性實驗向現場實驗過渡
機械設計基礎是一門實踐性很強的課程，在教學中一般都安排有相應的實驗，如平面機構運動簡圖的測繪與分析、帶傳動實驗、漸開線齒廓的范成加工實驗、減速器測繪實驗等。一般的做法是對所有實驗按部就班地在實驗室操作、觀察結果、書寫實驗報告。但實驗室操作畢竟和現場是有區(qū)別的，學生操作的熱情固然有，可畢竟缺乏實踐經驗，而且對實驗的本質往往不會進一步思考，甚至會流于形式。所以根據高職高專學生的培養(yǎng)目標，有必要將驗證性實驗向現場實驗過渡，教師起啟發(fā)、引導作用，學生親臨現場，通過大量觀察、親自動手操作，到達理實一體的教學效果。如平面機構簡圖的測繪與分析，不應限于實驗室中的一些模型，而應從現場入手，如分析現場牛頭刨床的機構、某些健身器械的機構組成、縫紉機、修鞋機、挖掘機等的機構組成；減速器測繪，讓學生觀察機床減速器的組成等。學生在實踐過程中還可以接觸到其他許多零部件，了解它們的結構特點、裝拆方法、工作原理等，甚至還接觸到大量的失效損壞的零部件，擴大了知識面，全方位提高學生能力。
四、提升課程設計的重要性
課程設計是學生學完相關課程后進行的非常重要的教學環(huán)節(jié)，就機械設計基礎課程來講，課程設計是機械制圖、工程力學、金屬材料與熱處理、加工工藝、公差配合與技術測量、機械設計基礎、零部件的加工與安裝等多門學科的綜合應用。“以設計為載體, 要求學生將各學科的知識理解、消化、應用與升華, 讓學生從教材中走出來, 并通過有效方法和途徑查找相關知識, 提高獲取知識的能力(包括閱讀能力、聽記能力和搜集資料的能力) 和運用知識的能力(包括表達能力、操作能力和分析解決問題的能力) , 建立多層次、多元化的知識結構”。[2](20-21)并加強學生理論與實踐結合的能力、創(chuàng)新能力和團結協(xié)作能力。所以必須保質保量地完成課程設計任務。
五、抓住共性，善于總結
機械設計基礎學習中牽涉到大量的運算，除和力學相關的強度計算外，還有一些和圖形有關的運算，但往往和一些特殊的三角形有關，在教學中若歸類總結，無疑可以幫助學生學習。如鉸鏈四桿機構有曲柄的極限位置確定、直齒圓柱齒輪輪齒受力分析、鉸鏈四桿機構搖桿極限位置確定、漸開線上任意一點壓力角的求法等均運用了三角形關系求解，若歸納、總結，將會極大地幫助學生很快掌握，提高學習效果。如圖3為其中的三個實例。
六、以課程為平臺融入各種競賽
以機械設計基礎課程為平臺融入形式多樣的競賽，會在一定程度上調動學生的學習積極性。其一是讓學生對設計題目先進行理論計算，然后將所得理論數據親自手工制作成模型；其二是讓學生通過大量的生產實踐調查，搜集資料，進行機構創(chuàng)新設計；其三是將枯燥的課程設計以競賽形式組織。這些競賽形式促進了學生的求知欲望，深層次理解了學習本課程的目的，形成自主創(chuàng)新、爭優(yōu)創(chuàng)先、積極探索的學習氛圍。
總之，高職高專學生學習機械設計基礎必須化抽象為形象，以典型實例為突破口，理論和實踐互相滲透，本著職業(yè)需求，使學生既具備一定的理論知識，又能很好地指導實踐，達到學習本課程的目標，并為學習后續(xù)專業(yè)課程打下堅實的基礎。
參考文獻：
關鍵詞:機械設計基礎 理論與實踐 創(chuàng)新能力 教學方法
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0212-01
《機械設計基礎》是高等院校近機械類專業(yè)為培養(yǎng)現代化工程技術人才而設置的一門專業(yè)基礎課程,主要任務是加強學生對機械零件設計理念的認識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維和實踐應用能力,在學生的培養(yǎng)環(huán)節(jié)中占有重要地位。本課程在教學過程中需要應用大量的先修課程知識,具有較強的綜合性和實踐性,覆蓋面廣,教學難度較大。從以往教學效果來看,存在學生對所學知識理解不夠透徹,設計能力不強、創(chuàng)新設計能力薄弱等問題。因此,改進本課程現有的理論教學與實踐教學相結合的模式,加強課堂教學與工廠實際生產要求的聯(lián)系,培養(yǎng)學生面向產品制造的思維理念,加強學生的創(chuàng)新意識以及動手能力,具有十分重要的意義。
1 加強理論教學與實踐教學的結合
實踐教學是培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題、提高學生工程技術能力的重要環(huán)節(jié)。《機械設計基礎》針對機械產品的運動、失效形式和零件加工過程進行講解,課程實踐性較強,知識涉及面廣,在講授時必須注意對課程進行宏觀把握。通過近幾年的教學過程體會,總結出以下幾個方面來加強教學過程中理論學習和實踐學習的結合。
1.1 引用實例分析講解
在課堂教學過程中,多引用實例設計分析,加強學生對各個知識點的理解。在課堂上,通過展出一些典型失效的零部件,如膠合的齒輪,疲勞斷裂的軸等,引導學生應該注意觀察哪些要點,通過對零件斷面的分析,了解零件的失效是怎么形成的,應該采取什么樣的措施避免,以此加深學生對理論知識的掌握程度,并應用于實際的零件設計當中。同時,結合多媒體等有效途徑,通過播放三維動畫或視頻資料,使學生更直觀的看到機械零件的工作原理及在實際中的應用。
1.2 加強機械設計基礎實驗環(huán)節(jié)
機械設計基礎實驗教學環(huán)節(jié)包括課程實驗和課程設計,對提高學生的工程設計能力有著非常重要的作用。通過親自動手進行一些機構的拆裝,讓學生弄清一些構件和機構的概念及構成。例如在講授完機構分析設計部分后,安排學生進行機構運動試驗,通過對實驗室的“慧魚”創(chuàng)意組合模型進行拆裝和分析,展示常見機構的工作原理。運用設計構思和實驗分析,實現特定運動規(guī)律的合成與分解,進一步掌握了課程的理論知識。
課程設計如同一條線,把機械設計基礎課程中各個相對獨立的環(huán)節(jié)貫穿起來,使學生能夠將理論與實際更好的結合。在指導學生課程設計過程中,除了介紹傳統(tǒng)的電動機選擇、傳動比分配及計算、傳動裝置運動參數及動力參數計算等內容外,還對學生灌輸了優(yōu)化設計等內容。在設計中對學生進行分組,對同一任務要求的不同設計方案進行分析討論,比較每種方案的優(yōu)缺點,并要求學生進行改進,在不斷的修正過程中鍛煉了學生的分析計算、設計和繪圖能力,懂得根據實際情況對方案進行取舍和變通。通過課程設計,使學生積累了工程實踐經驗,同時消化了書本的知識,鍛煉學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。
1.3 組織學生積極參加實踐環(huán)節(jié)
引入企業(yè)項目,開展第二課堂,組織學生到企業(yè)加工車間參觀,使學生面對實際生產技術問題,學會靈活運用課程所學知識予以解決。鼓勵學生參加省、市、校等舉辦的機械創(chuàng)新設計大賽、“挑戰(zhàn)杯”、全國方程式賽車等競賽,在任課教師的指導下,利用本課程所學的運動學知識和機械零件設計知識,完成競賽作品設計。通過參加專業(yè)性的實踐和競賽,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的作風,在實踐活動中鍛煉學生的工程設計能力和產品開發(fā)能力。
2 注重學生創(chuàng)新精神與能力培養(yǎng)
2.1 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
學生接受書本知識是一方面,如何能運用所學知識進行新的思考和創(chuàng)造,則是創(chuàng)新。因此在課程教學中,除了培養(yǎng)學生思考問題的一般性方法,還應對學生加強創(chuàng)造性思維的訓練。
首先,要啟發(fā)學生的思路。大多數學生是在教師的引導下學習,對于教師所講的知識僅停留對該知識點的接受階段,缺乏深入理解和舉一反三的外延。因而,在授課過程中要主動啟發(fā)學生的思維,增加發(fā)散性和開放性的習題和討論,引導學生對問題有更深入和廣泛的認識,甚至能聯(lián)系到交叉課程和交叉學科,使學生對所學知識活學活用。同時,通過討論也能提高學生的學習興趣,迸發(fā)出新的思想火花,有助于學生思維方法的鍛煉和創(chuàng)新方法的培養(yǎng)。
其次,要引入現代化的設計理念和方法。在科學技術日新月異的今天,現代化的設計理念和加工設備,如一股清泉源源不斷為機械設計注入新的活力。作為教師,要把握最新動態(tài),不斷將新思路、新方法、新設備介紹給學生,結合現代工業(yè)產品設計理念,重點培養(yǎng)學生的產品創(chuàng)新能力。
最后,要鍛煉創(chuàng)新實踐能力。學生只有參加創(chuàng)新實踐,才能綜合運用所學知識解決問題,形成創(chuàng)造能力。在授課過程中,通過案例分析—提出問題—解決問題—新方案設計這條途徑,可以啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維,提高學生的創(chuàng)新能力。通過課程設計、參與科研課題、參加競賽、工程實習等多種方式,激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情,提高學生的創(chuàng)新設計技能,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐的能力。
2.2 重視學生其他能力的培養(yǎng)
在教學過程中,還應注重學生其他能力的培養(yǎng)。比如獲取新知識的能力、團隊協(xié)作精神和語言表達能力。通過小組討論、項目訓練、競賽等多種形式,培養(yǎng)學生查閱資料、獲取新知識的能力,培養(yǎng)學生團隊合作,集體智慧的精神,培養(yǎng)學生語言提煉、表達和思考的能力。
3 結語
《機械設計基礎》作為一門綜合性、實踐性較強的專業(yè)基礎課程,要求教師在工作中不斷探索創(chuàng)新,改進教學方法,研究適合培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的教學途徑,加強與學生的溝通配合,充分利用好學校和社會搭建起來的實踐平臺,為現代化社會發(fā)展需要培養(yǎng)出具有扎實的基礎理論知識、良好的動手實踐能力和較強的創(chuàng)新精神的人才。
參考文獻
[1] 許玢,鐘禮東．機械設設計基礎[M]．北京:化學工業(yè)出版社,2011．
[2] 黃純穎．機械創(chuàng)新設計[M]．北京:高等教育出版社,2000．
關鍵詞：機械設計基礎；課程建設；實踐
一、引言
機械設計基礎一大任務即為培養(yǎng)學生自主分析及解決工程實際問題的能力。因而在機械設計基礎課程教學過程中，一方面應要求學生掌握基本的理論知識，一方面更應注重對學生動手設計能力及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。機械設計基礎作為機械類、近機類相關專業(yè)必修的專業(yè)基礎課，該課程的建設是專業(yè)建設中至關重要的一環(huán)。由此可見，對機械設計基礎課程建設的實踐與探索開展研究，有著十分重要的現實意義。
二、機械設計基礎課程建設中存在的主要問題
1．設計題目大同小異課程設計對象大多以減速器為主，各屆學生均被要求開展減速器設計，除去參數存在一定差異外，其他工作原理、設計步驟則大都如出一轍。長此以往，新鮮感必然會不斷喪失，一方面使得教師產生一定的疲倦感，一方面使得教師在教學上缺乏創(chuàng)新，進而對學生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)造成負面影響。除此之外，因設計題目大同小異，多個學生面對同一項目，進而引發(fā)嚴重的抄襲現象。2．學生自主設計能力不足在設計期間，學生僅需依據教材相關要求開展操作即可，教材中對各項設計步驟均有明確介紹。如此一來，極易使得學生產生固定思維，設計內容缺乏創(chuàng)新，操作趨向于模式化。學生個性化特性未能得到有效凸顯，學生特長難以得到有效發(fā)揮，進而對學生創(chuàng)造能力發(fā)展造成極大制約。除此之外，因設計時間有限，教師教學任務繁重，為了完成課程，教師面對學生的求助往往是有問必答。長此以往，必然會對學生獨立思考能力培養(yǎng)造成不利影響。3．學生對課程設計缺乏有效認識一些學生片面認為機械設計基礎只不過是一門考察課程，只是對各項專業(yè)知識開展串聯(lián)，學習意義不大。為了完成教師布置的設計項目，東拼西湊、上網抄襲，學習態(tài)度不端正，缺乏對課程設計的有效認識。
三、機械設計基礎課程建設的實踐與探索
高校在時展新形勢下，要緊跟社會發(fā)展腳步，不斷開展改革創(chuàng)新，在先進教學理念、成功發(fā)展經驗的支持下，逐步推進機械設計基礎課程建設的實踐與探索。如何進一步促進機械設計基礎課程建設有序開展，可以將下述內容作為切入點：1．構建課程新體系，優(yōu)化課程內容首先，高校應結合結合機械設計基礎課程特征，對該課程教學改革思路予以有效明確，即為革新教育教學思想觀念，緊緊圍繞技術人才培養(yǎng)目標，推進課程體系優(yōu)化調整，構建機械設計基礎課程全新教學體系；注重對學生工程實踐能力、設計創(chuàng)新能力及綜合設計能力的培養(yǎng)，構建集課程教學、設計訓練、實驗教學等于一體的教學體系。基于此，通過對機械設計基礎課程的學習，使學生切實掌握機械設計的基本知識、基本理論及基本技能能力，提高學生的機械設計能力，并為后續(xù)專業(yè)課程學習奠定良好基礎。2．優(yōu)化教學方法優(yōu)化教學方法是提高機械設計基礎課程教學質量的重要一環(huán)。首先，應轉變教學觀念，提高對以學生為中心教育思想的有效認識，在教學過程中真正意義上做到以學生為主體、以教師主導，盡可能調動起學生學習主觀能動性。在教學期間，推進基礎理論與設計實踐、生產實際的有機相融，結合技術人才培養(yǎng)需求，有序引入前沿技術、前沿成果，拓寬學生設計視野。在教學期間，結合機械設計基礎課程不同章節(jié)實際特征，可逐一引入小組討論式教學、項目任務教學、工程案例教學等教學方式。與此同時，還可運用工學結合教學、課外競賽激勵等教學方法，以調動起學習主觀能動性，并推動學生自主學習能力的有效發(fā)展。3．強化實踐教學活動創(chuàng)新機械設計基礎課程實踐教學環(huán)節(jié)由實驗教學、課程設計、設計訓練等內容組成。在實驗教學過程中，應當注重對學生動手操作能力的培養(yǎng)，借助機械設計基礎實驗室、機械零件陳列室等教學環(huán)境，依托課內外有效結合的教學體系及分項目、分模塊的實驗教學內容，有效培養(yǎng)學生理論結合實際的動手操作能力、問題分析解決能力，促進收獲良好的教學成效。在課程設計教學過程中，應對課程設計內容予以有效深化，提高設計題目的多樣性。依托設計主線，既涵蓋傳動裝置設計的傳統(tǒng)題目，有引入生產實踐中最新開發(fā)的新題目；對制作完畢設計圖紙，既可通過手工繪圖方式完成，又可通過計算機輔助繪圖方式完成，經由一些設計實踐，提高學生設計實踐能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、問題分析解決能力。在設計訓練過程中，為了推進基礎理論與設計實踐的有效相融，可引導學生開展“軸系零件”測繪、上機開展計算機輔助設計等設計訓練，進而提高學生計算機輔助設計能力、機械結構設計能力，為接下來的專業(yè)課程學習奠定堅實基礎。
四、結束語
總而言之，要想收獲良好的機械設計基礎教學成效，培養(yǎng)學生動手實踐能力，就要不斷推進課程設計模型改革，并科學設置課程設計實踐，逐步調動起學生對課程設計的主觀能動性，培養(yǎng)學生動手、動腦能力。鑒于此，相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗，清楚認識機械設計基礎課程建設內涵，全面分析機械設計基礎課程建設中存在的主要問題，“構建課程新體系，優(yōu)化課程內容”、“優(yōu)化教學方法”、“強化實踐教學活動創(chuàng)新”等，積極促進機械設計基礎課程建設有序開展。
參考文獻：
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Abstract: We takes the cultivation of compound talents as the goal, and makes reform on the teaching content, teaching method and way, practical teaching, and evaluation method of mechanical design and achieves some positive result, which plays positive effect on cultivating students'' mechanical design ability, innovative awareness, and the engineering design ability.
關鍵詞： 機械設計基礎；課程改革；能力培養(yǎng)
Key words: mechanical design basis；curriculum reform；ability training
中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）09-0199-01
0引言
機械設計基礎課程是機械類各專業(yè)的一門重要的技術基礎課程。通過該課程的學習，要求學生掌握各種常用機構及通用零部件的工作原理、特點和應用的基本知識，使學生初步學會根據具體條件及與本課程有關的標準、規(guī)范，選用機構及零件類型，并能對機構的運動、零件工作能力進行簡單的校核，從而具有設計簡單機械傳動裝置的能力。由于本課程的特點，不僅為后續(xù)的專業(yè)課程，也為課程設計、畢業(yè)設計和解決生產實際問題建立基礎。近幾年來，隨著教學改革的深入，學科建設的進行和課程體系的調整，我們圍繞培養(yǎng)復合型人才的培養(yǎng)目標，結合學校的學科建設和實驗室建設對機械設計課程建設采取了一系列改革，且取得一定成效。
在機械設計基礎課程教學改革中，我們堅持以人才培養(yǎng)目標為依據，不斷更新教學內容，優(yōu)化課程體系，確保課程內容的前瞻性、課程結構的科學性和合理性，實現教學內容和課程體系的整體優(yōu)化。
1教學內容更新
隨著教學改革的深入，我們將工程力學和以前的機械設計基礎兩門課程整合為一門機械設計基礎課程，課時大幅減少，因此必須對教學內容進行精選。課程內容的選取本著基礎知識夠用，主要從理論知識和操作技能兩個方面，選擇課程的內容，滿足職業(yè)崗位的需求。機械設計基礎課程教學任務的設計以工業(yè)產品和常用機構為載體的分析與設計為載體，將課程內容進行解構和重構，序化教學內容，設計學習模塊6個，每個模塊進一步分解為若干個任務。教學過程中以學生為主體，以實施完成工作任務為途徑，培養(yǎng)學生正確選擇通用零件及傳動裝置的能力，掌握重要機構、零部件的設計方法，具有使用設計手冊查閱參數的能力，重點培養(yǎng)分析和解決問題的綜合能力，最終達到本課程的培養(yǎng)目標要求。
2采用先進的教學方法和手段
在教學過程中以激發(fā)興趣、培養(yǎng)能力為主導，根據教學內容表現的需要，我們采用任務驅動、實例貫穿、課堂與實習地點一體化相結合的教學模式。
任務驅動教學模式：以減速器設計等典型任務為導向，將齒輪的設計、軸的設計、軸承的選擇、聯(lián)軸器的選用、V帶的設計等作為主要教學模塊，每個教學模塊由若干個教學任務組成。
“實例貫穿式”教學模式：以典型機構設計為“案例”，提出解決方法，注重教學過程，將課件、錄像和現場教學融為一體。
課堂與實習地點一體化：為了全面提高學生的綜合素質和動手能力，培養(yǎng)符合企業(yè)崗位技能要求的技術人才，把一部分教學的課堂搬到實訓室進行，讓學生更直觀、準確地認識機械設備工作原理，加深對理論知識的理解和掌握。在這種教學模式下，講述理論部分時，通過CAI課件、錄像、動畫等現代教育技術的運用以及現場相關機織設備的運轉演示與指導教師的動手操作，讓學生更直觀、準確地認識機械設備工作原理與操作方法，加深了對理論知識的理解和掌握。在理論部分講完后可立即安排相應的動手實驗，使學生在理論的指導下獨立動手操作，并通過實驗驗證所學的理論知識，這樣使理論教學和實驗教學的銜接更緊密，時間的安排上也較靈活。通過實踐，學生的學習興趣普遍提高，而且獨立思考和分析問題的能力提高，同時對機器設備原理與工藝調整以及操作技能都掌握得較好。這些技能對他們成為能力較強的應用型人才有很大幫助。
3實踐性教學環(huán)節(jié)的改革
培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力目前已經成為高職教育的一項重要教學改革內容。在實踐性教學環(huán)節(jié)的改革中，我們堅持理論教學和實踐教學并重，注意提高學生的實踐動手能力，啟迪創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生分析和綜合運用現代技術手段，解決工程實際問題的能力。
機械設計基礎課程實踐環(huán)節(jié)包括實驗和課程設計。我們有機械設計陳列室和機電一體化創(chuàng)新實訓室，每學期我們安排一定的課時在這些實訓室進行現場講解。在創(chuàng)新實驗室，學生可以自己動手做各種實驗，有的內容在課堂上不能完全理解，就到實驗室通過相關機構或各種零部件的組裝加深理解。
在課程設計改革中，我們改變了以往的僅單純按理論知識設計一級圓柱直齒輪，現在我們以各種類型的減速器為課題，先對減速器進行拆裝和測繪，然后設計出符合工廠實際需要的各種類型的減速器。同時為調動學生的積極性，我們允許自由選題。在教師的指導下，學生可根據自己的想法對現有機械進行改進設計。在完成本課程的學習后，我們推薦學生參加大學生創(chuàng)新設計比賽。
4考核方式的改革
在考核方法上，注重全面考察學生的學習狀況，通過參與課堂討論的質量、分析能力、對新知識的接受和消化能力、學習遷移能力等多方面的評價，與基礎理論知識考核結合評價學生的學習效果。形成了過程性評價70%與成果性評價30%相結合的評價體系，其中過程性評價綜合考慮小組成員互評和教師評價。這種考核方式充分關注學生的個性差異，發(fā)揮評價的啟發(fā)激勵作用，增強學生的自信心，教師還可以利用評價所提供的大量信息，適時調整和改善教學過程。
5結束語
通過改革和實踐，學生的學習積極性、主動性和學習興趣普遍有所提高。特別是在動手能力，工程實踐能力，綜合素質，創(chuàng)新設計能力等方面的提高更為顯著。
雖然我們在機械設計基礎教學內容、教學方法和手段等的改革方面做了一些嘗試，并取得了一定的成績，但仍存在一些問題和不足之處，有待今后的教學改革實踐中不斷地改進和完善。
參考文獻：
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為了適應現代社會對機械專業(yè)人才創(chuàng)新能力提出的新要求，培養(yǎng)學生既有動手能力、創(chuàng)新能力又要具備一定的理論深度，本文針對機械制造技術基礎課程進行了一系列的教學改革，構建了實踐教學體系，將理論教學與金工實習、課程實驗、專業(yè)課程設計、生產實習等實踐環(huán)節(jié)有效結合，提高學生在接受知識信息、綜合分析問題及工程實踐等方面的能力。
2改革內容與舉措
針對機械制造技術基礎課程的上述特點，為達到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的預期目標，本文從以下幾方面進行了課程教學的改革。
2.1加強金工實習教學
金工實習是機械類專業(yè)學生學習機械制造技術基礎及工程材料等課程必不可少的實踐基礎課，是機類與非機類有關專業(yè)教學計劃中重要的實踐教學環(huán)節(jié)。機械金工實習包括車工，銑工，特殊加工（線切割，激光加工），鉗工，砂型鑄造等實踐環(huán)節(jié)，它對于培養(yǎng)學生的動手能力有很大的意義，同時可以使學生了解傳統(tǒng)的機械制造工藝和現代機械制造技術。按照本校本專業(yè)學生的教學計劃，金工實習在前，機械制造技術基礎理論教學在后，由于沒有針對性地建立兩者的有機聯(lián)系，導致學生們的學習是孤立、片面的進行，無法真正達到金工實習的教學效果。本文將機械制造課程的教學任務提前，在進行金工實習時，安排專業(yè)教師詳細講述金工實習與機械制造技術基礎課程的內在聯(lián)系，并向學生介紹課程的主要內容，在金工實習的整個過程中，指定專業(yè)教師對學生進行理論講解、輔導和答疑，深化實習內涵，使學生清楚地認識到金工實習并不是孤立的，提高實習的積極性和主動性，從而為將來的理論課程學習打下良好的基礎。
2.2優(yōu)化改革課堂教學體系
為實現學生創(chuàng)新能力的提高，首先要讓學生深入、扎實地掌握理論知識，考慮到該課程知識面廣、信息量大、理論性強的特點，本文運用先進的計算機技術，建立機械制造技術基礎課程的電子教案、多媒體課件等教學素材，在保持原有核心教學內容的基礎上，輔助以大量的圖片、三維動畫與實際加工影像等，豐富形象教學內容，增強學生學習的積極性；同時進行創(chuàng)新性教學模式的探討，變單一教學模式為多樣化教學模式，提高學生學習的主動性，達到較好的課堂教學效果。
2.3構建實驗教學新模式
目前本課程的實驗內容包括：刀具幾何角度測量、工藝系統(tǒng)靜剛度測定、機床主軸箱拆裝實驗等，多半是傳統(tǒng)的驗證性實驗。通常是由專門的實驗員教師進行題目的下達、內容的指導和成績的評定，實驗員教師無法了解課堂教學的進度和深度，專業(yè)課教師不能真正掌握學生實驗操作情況，同時驗證性實驗的目的是使學生掌握課程基本原理，通過親自動手操作驗證并加深學生對理論的認識，但沒有設計性實驗相輔助，就會欠缺了對學生研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對本課程的實驗教學進行以下改革：
（1）對傳統(tǒng)的驗證性實驗（如刀具角度測量等）進行方法和手段的改進，讓專業(yè)課教師參與到學生的實驗過程中，結合課堂的講解情況與實驗員教師進行內容的協(xié)調與安排，由實驗員教師提前下達任務，學生在動手操作驗證后講解自己的實驗過程和結果，并給出必要的理論支持，變被動學習為主動學習，大大提高了實驗教學的效果。
（2）增設創(chuàng)新性實驗環(huán)節(jié)，根據課堂所學知識和實驗室現有設備設計實驗，由學生自主搭建實驗平臺，在實驗中發(fā)現問題和尋找解決問題的方法等等，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，提高學生的創(chuàng)新能力。
2.4改革生產實習和課程設計
機械制造技術基礎生產實習和課程設計是對該課程進行實踐教學的兩個重要環(huán)節(jié)，通過這兩個實踐環(huán)節(jié)，將學生們的課堂理論在實踐中加深理解和進一步驗證，可更好培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。在生產實習過程中，學生可以進一步接觸到真正的企業(yè)生產，將對零件、刀具、夾具、機床等裝備的認識實現從理論到實物的轉換，借助課程設計中進行的機械制造技術基礎課程的總結與應用，實現對學生理論知識的考查、鞏固和加深。本文針對機械制造技術基礎課程設計進行題目選編、時間進度改革、典型零件和夾具的建模與仿真等多項內容改革，并將課程設計融合到機械制造技術基礎理論課程的教學和生產實習中，提前下達設計題目，讓學生在課程學習和生產實習的過程中熟悉設計任務，引導其積極、主動地學習相關知識。
3總結
關鍵詞：課程設計；動力機械及工程；實踐教學
作者簡介：鄭清平（1965-），女，湖南道縣人，河北工業(yè)大學能源與環(huán)境工程學院，教授。（天津?300400）
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0066-02
一、課程設計的目的與基本要求
在全國開設動力機械及工程專業(yè)方向的高校中，很多都安排“內燃機課程設計”這一教學環(huán)節(jié)，旨在通過課程設計使學生應用、鞏固、豐富、提高所學內燃機專業(yè)知識，加深對所學理論知識的理解，獲得與專業(yè)有關的實踐經驗，培養(yǎng)學生的實踐能力和專業(yè)技能以及綜合運用理論知識分析和解決實際問題的方法與能力。因此，課程設計是對前期理論與實踐教學效果的檢驗，也是對學生綜合分析能力與獨立工作能力的培養(yǎng)與檢查過程。
課程設計通常包括：設計目標和內容制定、方案選擇、設計計算、設計繪圖、設計報告和圖紙的提交、答辯及教師的成績評估。課程設計目標和題目選擇由實踐教學大綱確定，設計目標必須清晰和明確，設計題目和內容必須符合專業(yè)方向要求，在深廣度與分量上要求合理；方案選擇是由學生在指導教師的指導下完成；設計計算即學生根據所學相關理論知識進行設計計算的過程；設計繪圖是工科學生必須具備的能力，一般可以手繪或利用繪圖軟件在電腦上完成；設計報告為學生在設計結束時完成和提交的成果；教師最后根據預定標準對學生設計效果進行評估，并給出成績。
通過內燃機專業(yè)課程設計，應該能夠達到以下基本教學要求：掌握內燃機設計的基本要求和方法，了解內燃機現代設計理論和方法的基本內容和實際應用；能正確分析內燃機各主要零件所受載荷的大小和性質，掌握其工作特點和設計要點，掌握基本尺寸和結構的確定原則以及計算方法，了解有關的新技術和發(fā)展趨勢；熟悉內燃機工作過程，掌握各參數對工作過程的影響和提高內燃機動力性、經濟性的措施；熟悉內燃機的性能指標。
二、原課程設計內容安排和存在的問題
1.課程設計內容安排
課程設計安排在第6學期末進行，為期3周。指導教師提供一套四缸發(fā)動機的設計橫向和縱向參考圖紙，要求每個學生根據實際比例畫出橫向和縱向圖，并熟悉其中的結構特點，然后進行發(fā)動機在某轉速下的運動分析，并提交一份相應的設計報告，最后教師利用兩天時間對學生的課程設計進行答辯評分。
2.存在的問題
（1）原課程設計內容安排中繪圖工作量大，在兩周左右時間內要求每個學生在認識、消化和整理原圖的基礎上，完成兩張四缸發(fā)動機的橫向和縱向圖，這對于大部分學生來說是一件很難完成的事情。所以，到最后造成的結果就是大部分學生無法達到課程設計基本要求，即學生并不能通過課程設計掌握發(fā)動機的工作特點和設計要點，掌握基本尺寸和結構的確定原則以及計算方法，更談不上在設計中發(fā)現問題，進行創(chuàng)新設計。另外，學生在課程設計中沒有應用內燃機現代設計理論和方法進行設計，從而背離了課程設計鍛煉學生實際應用能力、盡可能實現零距離上崗的目的。
（2）課程設計答辯是以教師提問為主的“問、答”方式，不能全面地考核學生們對課程設計的掌握程度。更重要的是，學生們對自己的設計過程及結果并沒有系統(tǒng)地總結，對自己的成功與不足之處沒有一個明確的認識，使他們在今后的學習中沒有明確的努力方向，這并不是一個好的學習習慣。
（3）課程設計的組織形式單一。課程設計的目的之一就是要培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。從人才培養(yǎng)的過程來看，在一個人的經驗還很不豐富的情況下，團隊合作是迅速提升其分析問題和解決問題能力的最好途徑之一，也是知識共享、成長最快的方式。然而，原課程設計還只是處于單打獨斗、一人一題的局面。為了在短時間內迅速完成自己所承擔的課程設計內容，每個學生都只顧埋頭做自己的事情，這樣也直接造成學生們在遇到問題的時候，沒有互相討論、互相學習、相互借鑒的可能，同時，對于職業(yè)意識、合作精神的培養(yǎng)也沒有起到應有的效果，這也不符合我們所倡導的工程教育的理念。
三、課程設計的改革探索
1.改進課程設計內容
內容安排中減少機械重復的畫圖工作量，將四缸發(fā)動機設計改成二缸機設計，并強調團隊合作設計理念，安排2人一組，每個學生只要求手畫一張縱向圖或橫向圖，另加兩張用繪圖軟件繪制的零件圖，由此一方面補充了現代設計方法在內燃機輔助設計中應用的培訓，也使得學生有時間對設計進行全面思考，保證了對設計計算過程的理解。
2.加強現代設計方法在內燃機輔助設計中應用的培訓
分別以動力機械及工程專業(yè)的兩大主干課程“內燃機原理”和“內燃機設計”為基礎，將學生分為內燃機工作過程熱力學計算和內燃機運動學和動力學計算兩大組，加強了現代設計方法在課程設計中的應用。要求進行內燃機工作過程熱力學計算的學生根據熱力計算公式，對內燃機各熱力參數、指示參數進行計算，并繪制示功圖，它對內燃機的設計有一定的指導意義。要求進行內燃機運動學和動力學計算的學生以發(fā)動機運動學與動力學仿真分析為目標，掌握發(fā)動機運動學與動力學分析問題的思路與方法，并能將思路與方法付諸于程序語言進行仿真，通過仿真結果進一步加深對發(fā)動機發(fā)火順序、轉矩波動和軸承負荷圖的理解。
3.設計過程進度安排階段化
1.課程設置目的
《機械設計》課程是培養(yǎng)學生具有機械設計能力的技術基礎課，通過本課程的學習使學生獲得機械設計的基本知識、理論和方法.而且要求學生結合本課程的學習，能夠綜合運用所學基礎理論、技術知識，聯(lián)系生產實際和機器的具體工作條件進行設計構想和設計技能基本訓練，以便為順利地過渡到專業(yè)課程的學習，并為進行專業(yè)產品與設備的設計打下良好基礎。
2.課程教學基本要求
（1）要求掌握的基礎知識：機械設計的一般知識，機械零件的主要類型、性能、結構特點、應用、材料、標準。
（2）要求掌握的基礎理論和方法：機械設計的基本原則。機械零件的工作原理、受力分析、應力分析、運動分析、失效分析等。機械零件工作能力計算準則：體積強度和表面強度，靜強度和疲勞強度，剛度與柔度、摩擦、磨損和，壽命與可靠性以及熱平衡、穩(wěn)定性等。計算載荷，條件性計算等強度計算，當量法或等效轉換法等。機械零件簡化的物理模型和數學模型，改善載荷和應力的分布不均勻性，提高零件疲勞強度，降低或增強摩擦，改善局部品質，提高零部件工藝性的途徑和手段，以及預應力、冷作硬化、變形協(xié)調原則在設計中的應用。
（3）要求掌握的基本技能：設計計算、結構設計、繪圖技能、實驗技能、編程技能、計算機輔助設計技能、編制技術文件技能等。
二、機械設計課程中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的環(huán)節(jié)
1.優(yōu)化課堂教學環(huán)節(jié)
（1）運用啟發(fā)式和討論式教學引導學生創(chuàng)新。在機械設計教學過程中，教師應該組織學生根據提出的問題進行分組討論，學生通過分組討論可以提高自己對于機械設計課程知識的感知度和理解程度，以激發(fā)他們的學習情感和思維能力，使學生對課堂上學到的知識，形成理性認識和學科認知。
（2）全面實施項目教學法。以項目為背景，引導學生從項目的角度去思考問題和學習知識。教師在每學期第一堂課的開始，就把機械設計課程的要求、題目和方法融入到課堂教學之中，以項目為背景引導學生查閱資料和組織材料。最后通過相關調查研究，使學生開脫與機械設計課程設計的相關知識，轉變學生的觀念和態(tài)度。
（3）教學過程中適當使用多媒體輔助教學。采用多媒體輔助教學手段，使枯燥無味靜止的機構動起來，以更豐富多彩的方式展示給學生。學生也可以觀察動態(tài)機構，獲得感性認識，激發(fā)自己的學習興趣。同時，通過一些多媒體教學手段的展示，也可以提高課堂教學效果。
（4）引入工程實例引導學生創(chuàng)新。教師在對每章內容進行講授時，結束基本知識教授后要結合課堂教學的相關內容引入與課程教學有關的工程實例。通過聯(lián)系工程實例，提高學生理論聯(lián)系實際的能力。教師也可以在課堂上引入機械創(chuàng)新設計方法的內容，提高學生的創(chuàng)新能力。在課堂教學授課中要以工程為主線和背景，怒力培養(yǎng)學生的工程素質、工程意識和工程實踐能力。
2.優(yōu)化實驗教學環(huán)節(jié)
教師還應該依托學校的教學環(huán)境，構建一些專門的機械設計實驗室，設計并購買一些能吸引眼球并具有創(chuàng)新意識的機電產品，比如精巧的機構、玩具，典型的教學機構和機器。實驗室應該全面向學生開放，并讓學生參與實驗室的建設。學生可以觀察分析機構的運動方案、工作原理、關鍵技術和機械結構，也可以參與重新構思組裝機構和機械，學生設計的一些新型機構也可以展示在實驗室中。
3.優(yōu)化課程設計教學環(huán)節(jié)
在機械設計課堂上，為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，教師應該增添一些機械系統(tǒng)運動方案選型設計的內容。布置的設計題目可以是：水果去皮機、自卸車舉升機構、擦窗機、折疊椅、掃地機等。教師也可以引導學生利用課余時間對常見的機械裝置、玩具或工具進行觀察，分析它們的運動原理和機構形式。對于那些課程設計題目，教師可以教會學生查閱相關參考資料。結合實際題目擬定機械系統(tǒng)傳動方案，并結合這些方案的要求建立機構力學模型。同時利用計算機進行運動參數的設計和仿真分析，最后結合這些設計方案鼓勵學生做出實物。例如，在機械設計課程中帶式輸送機傳動裝置中的圓柱齒輪減速器設計是一個經典的課程設計內容，傳統(tǒng)的教學方法是教師將班級分為若干小組，每個小組的設計參數相同，這樣的教學方法使一部分的同學對設計圖紙和結果進行了抄襲。為了解決這樣的弊端，教師可以在課程設計之中為每個同學設置不同的參數，要求學生用計算機繪圖取代傳統(tǒng)手工畫圖。這樣既增加了課程設計的難度，又強化訓練了學生的計算機繪圖能力，提高了學生的創(chuàng)新能力。
三、案例分析
本文以機械設計中“平面四桿機構”知識點的學習為研究對象，介紹“以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識為主線”的教學模式的具體實施。
1.創(chuàng)設問題情境
教師在上次課結束時對課后作業(yè)進行了布置：要求學生對公共汽車門的啟閉機構進行觀察，并分析公共汽車門的啟閉機構由幾個可以活動的構件組成。在本次課的開始時，教師對幾個學生的觀察結果進行了抽查，引導學生對各種不同的觀察結果進行比較和評價。
學生討論之后，教師對觀察作業(yè)的正確答案進行公布，對那些仔細觀察的學生進行鼓勵，然后引出本堂課的教學目標，對平面四桿機構進行定義，并提出啟發(fā)式的問題，例如在日常的生活中可以見到哪些平面四桿機構？怎樣設計四桿機構？這些平面四桿機構有什么樣的基本特性？
2.學生分組討論
學生根據教師提出的問題，結合教材內容和生活實際，對四桿機構的基本特性和類型進行討論，教師要鼓勵學生積極對一些簡單的四桿機構進行設計。在學生討論的過程中，對于四連桿機構的動作邏輯，老師應有意識地引導學生分析與其他的機構相比具有的獨特之處，機構參數改變對于機構的影響等方面的內容。
3.課堂講解
針對那些學生在討論過程中仍不能解決的問題，教師應該利用板書和多媒體軟件進行精辟、有針對性的講解。在講解過程中，教師也應該利用多媒體軟件對一些常見四桿機構動畫進行適當播放，如鶴式起重機、飛機起落架、自動卸貨車、汽車刮雨器等機構，讓同學對這些機構有一個感官上的認識。在知識講解結束后，教師進行總結和評價，并可以在課堂上引入刨床機構等相關工程實例，引導學生對平面四桿機構進行創(chuàng)新設計。
4.布置課后作業(yè)和實驗
教師對學生進行分組，并對每組學生提出不同平面六桿機構的性能參數，對一組設計題目的設計過程，先用一些比較成熟的軟件進行演示，引導學生運用軟件利用課余時間對相關機構的運動參數進行計算，使學生熟練掌握計算機，采用計算機輔助技術完成相關的機械設計。作業(yè)的輔導和答疑可采用網上交流的方式，開通教師和學生之間的綠色教學溝通途徑。
5.課外科技活動
