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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇機械設計技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
課程對學生機械專業課的學習打基礎，起著承上啟下的作用；同時該課程的綜合性和實踐性都很強，課程許多內容可直接用于生產實踐的設計與應用。故此課程的學習可培養學生具有一定的機械基礎知識和初步的機械設計能力，同時理解從工程實踐中得來的知識經驗，還要具備將所學應用到行業工程實踐中的實際工作能力，培養學生的發散性思維和創新能力，為今后從事機械技術工作打下基礎。若有學生前期知識基礎不牢或自學能力不夠，會使學生普遍感覺這門課程難學而導致學習積極性不高。鑒于以上情況，認為根據應用技術型大學以“學生為中心、職業為導向、能力為本位”為基本教學思路的特點，對《機械設計基礎》教學內容進行優化、對教學方法與考核方式進行改善十分重要。
二、教學內容特點
《機械設計基礎》的教學內容主要包括三大部分：機械設計的基礎知識，如平面機構的運動簡圖和自由度；常見機構的結構及設計，如凸輪機構、齒輪傳動和蝸輪傳動、聯接與螺紋傳動、帶傳動和鏈傳動；機構的裝配與設計，如輪系和減速器；軸和軸承等。在課程初期或教學進入到某一個大部分時，可向學生介紹將要學習內容的總體框架，使學生可以初步從機械系統的總體去認識機構。使學生對各機構間的關系有初步了解后，可進入具體教學內容的學習，在學習過程中讓學生具體了解各種機構的構成、工作原理、特點和功能，可使學生不再孤立地了解和設計某一種機構，而是以機械系統為主線，依次掌握各種機構分析、設計的基本理論和方法，理清各種機構間的關系及異同點。教學內容要以技能和應用作為準繩，故本課程的主要教學方向是以項目為導向、以工程問題為驅動。教學內容的重點應突出技能的掌握和工程實際的應用，故在教學過程中先以實際工程例子作為引導引入新的課程內容，可提高學生主動思考、主動學習、激發學生探索創新的思維。在教學過程中，教師應舉一反三，將教學內容進行引申到工程問題，使學生保持學生學習熱情的同學，也加深或拓展學生的視野。在某一部分教學內容結束后，教師可結合教學內容和行業實際情況提出一個或多個項目任務，教師進行問題的引導與學生一起討論，最后指導學生完成項目的設計方案并實施方案。課程中齒輪設計、傳動設計、軸設計、軸承及聯軸器等零件的設計都可作為項目計劃內容。學生完成項目計劃后可體驗到產品設計的真實過程，可增強學生的學習興趣和自信感。課程設計是本課程的重要教學內容之一。課程設計題目應該盡可能接近實際生產且題目形式應多樣化。為了使學生不至于對課程設計有突兀感，可在課程之初將課程設計題目列表發給學生，讓學生在課程學習的過程中，根據自己的興趣及能力選擇相應的題目。這種方式可調動學生自主學習，也可使課程設計過程更具開拓性和應用性。教學內容和課程設計題目，要根據不同專業、不同學習水平進行調整。兩方面內容均要體現專業的特點，也要與社會應用和工程創新相結合。只要在教學過程中調動學生的主觀能動性，使其主動地開展學習和思考，才能提高教學成效和促進學生的實踐能力和綜合素質的提高。
三、教學手段
1.利用現代多媒體技術。
課程中涉及到許多對初學者較難理解的動態過程，如齒輪的傳動過程、齒輪的范成加工過程、帶傳動的打滑現象等。可采用多媒體教學的方法，將靜態的二維圖像轉變為動態的三維模型，使教學內容變得直觀和生動，從而幫助學生快速理解和掌握機構的運行原理及過程，也可彌補部分學生的理解能力不足或教師表達不充分的傳統教學不足之處。再者，教材所體現的是課程的經典知識，可利用網絡資源，使學生了解教材上沒有體現而又能呈現學科發展的前沿知識點或科技信息，可拓寬學生的眼界，并有助于學生對課程內容興趣的提高。
2.實例教學。
應用型技術大學的教學以職業為導向、以能力為本位。可讓學生進入機械加工中心，對典型實例機械設備進行拆卸，讓學生直觀地了解各種機構和零件在機械裝備中的工況，甚至可讓學生親自動手運轉機械，使學生將理論教學課學習的知識與實際機械的構造進行聯系，激發學生的學習興趣。
3.討論式教學。
針對某一特定問題，如某一機構的設計思路或某一工程問題，由教師進行問題的引入，而教學過程以學生進行分組討論為主體，各組分別由一人論述本組的解決思路或方案，其他組同學對提出的方案進行評述其優點或缺點以及改進思路。最后由教師進行點評各組方案的可行性及改進思路。討論式教學是以學生為解決問題或提出設計思路方案的教學主體，教師充當裁判員角色，這可提早歷練學生在實際工程中解決問題的發散性思維。
4.案例教學。
案例教學與討論類教學類似，不同點是案例教學以教師為主導。針對某一有典型特點的機械設計實例，由教師進行循序漸進地提出引導性問題，與學生進行討論，并隨時對學生提出的觀點進行評述。某一問題討論結束后，教師即刻提出下一引導問題，直至此機械設計的過程藍圖完全呈現。案例式教學也是歷練學生解決實際問題發散性思維，但教學過程要以工程上解決機械設計問題的思路為軸線，以讓學生了解實際工程問題的解決思路。
5.對比法教學。
本課程中涉及多種齒輪，如直齒輪、斜齒輪和錐齒輪；多種間歇運動機構，如棘輪機構、槽輪機構和不完全齒機構等；多種傳動形式，如齒輪傳動與蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動等。這些機構在結構形式、受力分析和應力分析等方面都具有相似性，可針對此種情況，為學生建立學習對比學習卡片，將類似機構的結構分析、受力分析和應力分析等進行比較，并列出各自的不同點。學生利于此學習卡片，可清晰地對比相似機構的異同點，從而有助學生對知識點的掌握。
四、考核手段
本課程一般采用閉卷考試對學生進行考核，在此考核方式下，學生通常要記憶大量復雜公式而倍感厭煩，故閉卷考試并非最佳的考核方式。在閉卷考試不能完全改革的情況下，可增加其他考核方式的權重，以“應用”作為考核學生的主要依據。
1.口頭考核：
教師結合教材內容，提煉出多個理論知識點與工程應用細節相結合的問題，針對學生的回答考核學生對理論知識的掌握和對實際問題的解決思路。此考核方式是針對討論式教學和案例教學的檢驗。
2.課程設計式考核：
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1、機械設計與制造就業方向：可從事計算機輔助設計與制造方面的產品設計、制造與開發、機械系統自動控制等方面的設計工程師、工藝師、CAD/CAM技術員、檢測維修、管理及銷售人員。
2、機械設計與制造主干學科主學力學、機械工程。 主要課程：工程力學、機械制圖、機械設計基礎、電工與電子技術、微型計算機原理及應用、機械工程材料、制造技術基礎。 主要實踐性教學環節：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計（論文）等，一般應安排40周以上。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞:機械設計制造；工業設計；
應用工業設計是人們為達到特定目標開展的系列創造性設計，在設計過程中對美學以及工學進行了有機的結合，對工業產品進行實施的設計。面對當前多元化的發展時期，對工業設計以及機械設計制造的技術應用發展愈來愈重要，通過從理論上加強工業設計以及機械設計制造的研究分析，就能為實際技術應用提供理論支持。
1工業設計和機械設計制造技術的聯系及發展現狀
1.1工業設計和機械設計制造技術的聯系分析
工業設計和機械設計制造技術之間存在著緊密的聯系，兩者的發展都能夠對工業化進程產生促進作用，為社會創造更大的經濟效益。在機械化設計制造技術的發展方面，能為工業設計提供技術層面的支持，這樣就能保障工業技術的規律性發展，成為工業生產當中比較重要的元素。工業生產產品要和實際的發展需求緊密結合，對大眾媒體的審美標準要相符合，對工業產品的實用性能得以保障，這樣就能為企業發展帶來經濟效益[1]。工業設計的發展也能為機械設計制造技術的發展提供新的理念，從而促進兩者共同的進步。在當前的社會進一步發展背景下，人們在對工業設計的要求上也在發生著變化，對以人為本的理念愈來愈重視，通過對人們生活元素的研究，并在實際中加以應用，對工業設計的優化就有著積極促進作用。工業設計和機械設計制造技術之間的聯系比較緊密，相互的支持，從而創造出更大的社會經濟效益。
1.2工業設計和機械設計制造技術的發展現狀
工業設計以及機械設計制造技術的發展過程中，在不同的時期也有著不同的現狀。工業革命后的工業設計發展比較迅速，而我國的工業設計發展的時間相對來說比較短，但是在近些年我國的經濟水平以及技術水平的迅速提升下，工業設計的發展速度也得到了有效提升。已經有諸多企業在將發展的注意力向著工業設計的方向轉變，在實體的投入方面，大量的人力以及財力也都融入到了工業設計領域當中，這些都是工業設計進一步發展的基礎。面對多元化的社會發展，經濟的進步離不開機械技術的支持。這對機械設計制造領域的發展也有著促進，機械設計制造技術涵蓋的內容比較多，在產品的設計以及生產制造和售后服務等，都是其中比較重要的內容[2]。我國在機械設計制造領域的發展過程中，還有諸多層面有待加強和完善，尤其是自主產品的制造技術力量上比較薄弱，這些都需要進一步加強。
2工業設計的特征體現和機械設計制造技術的應用
2.1工業設計的特征體現
工業設計的發展過程中，已經形成了比較突出的特征，這些特征體現在綜合性比較強層面。工業設計包含的內容比較多，不僅是包含了工業產品設計，同時在產品制造中問題的處理等也是重要內容。工業設計的綜合性比較強，是技術和藝術的結合體。在當前的理論進一步深化化，工業設計的綜合性內容還涉及到心理學以及社會學等相關內容。工業設計的特征中，實踐性強也是比較突出的，能有效為人們提供舒適生活方式，通過工業設計對人們的日常生活需求的滿足有著保障[3]。工業設計的時代感特征也比較鮮明的呈現，不同時代背景下，工業設計都有著不同需求，所以在時代感強的特征上就鮮明的呈現出來。
2.2工業設計和機械設計制造技術的應用
工業設計和機械設計制造技術在實際生產當中進行綜合性應用，就能發揮其積極作用。兩者的相互影響以及相互促進，就能對工業設計的完善性和制造技術的水平提高有著促進作用。工業設計過程中，設計人員不斷的學習以及掌握機械設計制造的基礎知識，然后加以靈活的運行，保障工業設計的規范化。其中在工業設計的思路以及理念和產品結構等方面都能進行優化，對設計的產品質量符合人們的實際需求[4]。為能保障工業產品設計的整體質量水平提高，在和機械設計制造技術的有機融合下，就能保障設計的整體質量水平提高，對實際的操作可行性就能得到有效保障。機械設計制造技術的應用，對工業設計中的人機工程學知識的運用，就能有效保障機械設計以及制造技術的整體水平提高。將工業設計和機械設計制造技術在飽和發電機組的維修當中加以應用，就能發揮積極的作用，在對發電機組自身的機構上有明確認識，然后針對性的找到故障，在工業設計和機械設計制造技術等方面的應用，就要保障機組故障的有效解決。工業設計以及機械設計制造技術在未來的發展應用中，必將發揮其重要作用。工業設計的進一步發展，就要在技術的進一步優化基礎上來實現，而機械設計制造技術的優化，對工業設計的水平提高就有著保障。我國在當前的工業技術上有著很大進步，但是在基礎性方面還需要進一步加強，在機械技術相關的應用方面，作為重要技術，能有效節約人力資源以及財力資源等，對企業的發展提供良好技術支持[5]。工業設計和機械設計制造技術有著不同，在兩者進行有機結合下，就要能充分重視方法的科學性。要積極建立有助于生產以及銷售的最佳方案，將環保放在首要位置，這樣才能進一步的促進工業設計以及機械設計制造技術的進一步發展。
3結論
綜上所述，處在當前的發展階段，對工業設計以及機械設計制造技術的應用發展，就要從實際出發，在具體的設計發展方面能夠注重方法的科學性以及理念的創新運用。通過從理論上對工業設計以及機械設計制造技術的應用研究分析，就能為實際的發展提供理論依據，促進工業設計和機械設計制造技術的多元化發展。
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【關鍵詞】機械設計;高職教育;教學資源;教學法
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)10―0076―03
引言
高等職業教育是高等教育的重要組成部分,是以培養具有一定理論知識和較強實踐能力,面向基層、生產、服務和管理第一線崗位的實用型、技能型人才為目的的教育[1]。機械設計基礎是高職教育機械系列課程中的一門主干課程,對于培養學生機械設計和解決工程實際問題的能力發揮著重要的作用[2]。同時,它也是一門綜合性很強的課程,涉及到力學、機械原理和機械設計等多門課程的知識,是這些基礎知識的綜合體現和運用。目前,機械設計教學方法的研究已經得到了廣泛的關注,見參考文獻[3-9]。傳統的教學方法是將工程力學、機械原理和機械設計等課程分開來講,忽視了彼此之間的聯系,學生學完后難以將所學知識融合起來應用于機械設計。高職機械設計基礎課程的特點是重視應用性教學,強調知識的運用,降低理論的深度,對于公式、公理等推導、證明的理解、認知不重要。教學內容以“必須夠用”為原則,在不影響知識理解連貫性的前提下可以減略,以便學生集中精力掌握實用的結論,以解決實際設計問題[10]。針對傳統教學存在的問題,結合高職教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法。以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將工程力學、常用機構、通用機械等教學內容有機的融合,并開發了相應的教學資源,運用后取得了良好的效果。
一 教學目標
從高等職業教育培養應用型、技術型人才的總目標出發,遵循“以應用為目的”,“以必需、夠用為度”,“以掌握概念、強化應用、培養技能為教學重點”的原則,提出了基于知識融合的機械設計教學法。傳統的教學目標只是針對某一課程基礎知識的掌握,忽視了課程之間的交叉與聯系。不同的老師擔任不同的課程,學生可能在學習某一門課程時掌握得很好,但是在機械設計真正的應用時,會感覺很迷茫,不知從哪里入手,所學的知識不能得以應用。原因在于學生沒有從整體上把握機械設計的過程,所學的知識沒有融合在一塊,各自是孤立的。
機械產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計、施工設計等環節。通過學習,學生不僅應掌握一般機械產品設計所需的基本理論知識,還應對機械系統有一個整體的認識,并應掌握機械產品設計的基本過程。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限。將理論力學、材料力學、常用機構和通用機械的知識相互融合,使力學的內容滲透到常用機構和通用機械以及與之相關的內容中,理論與實踐緊密結合。不但使學生掌握機械設計所必需的基礎知識,包括常用機構的結構、運動特性和工程力學方面的基本理論。更為重要的是使學生將所學的知識融匯貫通,對機械設計形成一個整體的認識。超越各門課程之間界限,隨時能夠靈活熟練地運用所學的知識進行機械產品的設計,具備一般通用機械的設計能力。培養學生建立初步的工程概念,對機械產品具有整體的概念和正確的設計思想,為解決實際問題打好基礎。
二 基于知識融合的機械設計教學法
在有限的學時內,合理取舍課堂教學內容,是關系到能否真正實現課程目標的關鍵。高職院校的機械設計課程應遵循以下的原則:精選重點和難點的內容進行詳解與指點,避免煩瑣公式的推導和易于自學的內容占用過多的學時;拓寬學生的知識面,注重工程應用,啟發學生舉一反三;注重機械學科發展,將機械學科的科研成果融入教學,讓學生了解機械學科的新技術、新方法[3]。
以機械系統分析和綜合設計能力的培養為主線,突出工程意識和創新精神的培養,并將這一思想貫穿課程始終。從整體設計思想出發,精簡煩瑣的公式推導及過時的工程方法,刪減各門課程重復交叉的內容,實現教學內容的整體優化。多年來機械原理和機械設計兩門課程的教學內容基本變化不大,課程內容自成體系,相互之間缺少銜接,存在內容交叉和重復的問題。如齒輪傳動設計,歷來是機械原理和機械設計課程的重點內容,由兩門課程分別講授,不但部分內容重復,且從設計的思維過程來看,有些內容本來是緊密聯系的,卻被兩門課程所分割。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限,將這些課程有機地融為一體,如圖1所示。
常用機構及其傳動設計一般包括工作原理、運動設計、承載能力設計和結構設計四個方面的內容,將這些內容所涉及的基本理論進行融合。首先學習工程實際中常用機構和機械的有關力學方面的必要知識。包括力學模型的概念,對力學模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性質,平面一般力系平衡問題的解法。四種基本變形的內力和應力分析、強度計算,減速器軸的彎扭組合變形分析及強度計算等。在講授力學方面的知識時,將一些機械設計中的常用的機構融匯進來,對后面的機構學習可以起到拋磚引玉的作用。同時,也讓學生學會了如何將力學知識應用到機械設計中。再接著學習機械中常用機構及通用零部件的類型、特點、工作原理、運動特性、工作能力設計、結構設計、組合設計以及標準零部件的選用等。在講授具體機構及零部件設計計算時,針對具體機械的工況與技術要求,進行力學性能的強度校核。又可以回顧以前所學的力學知識,真正做到知識的前后呼應,融會貫通。與目前的基于項目的教學法有異曲同工之妙。而原來的工程力學、機械原理和機械設計的課程是分開的,工程力學以受力分析為主,機械原理是以機構的分析為主,機械設計是以零件的強度分析和繪制圖紙為主。各自獨立的課程配置使學生學習起來難以真正體會它們之間的聯系,相互之間的應用就更無從談起。而機械產品的設計正是融合了多學科的知識,相互之間應用起來更是融為一體,難以分割。
三 教學資源的開發
根據基于知識融合的機械設計教學法,編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的教學資源,如圖2所示。教材包括物體受力分析基礎、常用機構、聯接、傳動件及傳動裝置、支承零部件五部分。物體受力分析基礎對物體所受力進行了分析,介紹了平面力系和空間力系;常用機構介紹了機構運動簡圖和自由度、平面連桿機構、凸輪機構和其他常見機構;聯接主要介紹了聯接件的變形、螺紋連接、軸轂聯接、軸間連接和彈性聯接;傳動件及傳動裝置對齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、帶傳動和鏈傳動等傳動裝置的結構、特點、應用范圍及設計計算進行闡述;支承零部件介紹了常用的支承零部件軸和軸承。
多媒體教學因其具有直觀性、動態性、可重復性、針對性、圖文并茂等優點,為課堂教學打開了一幅別開生面的畫卷,日益受到廣大教師和學生的青睞。機械設計基礎課程要求學生對機械傳動有較強的感官認識,懂得各種機構運動的原理和動作的順序,而這些單憑黑板上講解是掌握不了的,必須通過實物演示或實驗操作才能獲得。以螺栓聯接的結構和受力分析為例。如圖3所示為螺栓聯接的結構和受力分析,包含了預緊前、預緊和受載三個狀態。上面有正常加載、超常加載、加載和卸載四個按鈕,當點擊其中的任一按鈕時,在右邊力的坐標系中可以顯示力的變化情況,同時受載狀態結構圖中也可模擬結構實際的變化情況。如圖4所示,即為點擊超常加載按鈕的模擬情況,不但在力的坐標系中顯示了此時力的大小,而且可以在螺栓聯接的結構中呈現出結構的實際變化情況。其圖文聲像并茂等優勢能將教學中抽象、陌生的知識直觀化、形象化,創建出生動的表象,增大課堂信息量,活躍氣氛,有效激發學生學習的興趣,調動其學習的積極性,獲得較好的教學效果。
四 結論
機械設計課程有著其他課程不能替代的作用,這是由課程的性質、任務、地位和內容決定的。針對傳統教學存在的問題,結合高等職業技術教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法,以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將多科目基礎課程內容融合。完善整個機械設計過程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。著力體現了高等職業教育的特色,有利于提高學生認識問題和解決問題的能力。編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的多媒體教學資源,在教學中進行了實際應用,取得了良好的效果,具有重要的實際應用和廣闊的推廣價值。
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機械設計制造及其自動化專業課程改革的迫切性，為了解決上面的問題,為社會培養更多的機械工程專業人才,必須對專業進行改革。最早的機械設計制造以其自動化專業不是這個名字,是由石油礦場機械到機械設計及制造專業,然后再和機械工程專業合二為一,才有了現在的名字。其實經過一系列的改革,雖然課程不斷完善,但是還是不夠健全。現階段,如何解決課程專業面過窄、教學模式機械化、教學內容單一等問題,是現在專業改革迫切要解決的問題。
2本專業人才培養目標
高校教育的目的是培養整體高能力與高素質的人才。高素質人才必須身心素質、工程素質、科技素質、科學文化素質、思想品德素質都很強。現在高校機械工程教育的主要目標是:把課程中的科學技術變成生產力的機械工程技術人才。專業人才培養目標是:培養我國現階段建設需要的人才,他們必須德智體美全面發展,而且專業知識過硬,可以從事機械設計制造及其自動化的設計制造的人才。
3技術基礎系列課程改革方案
現階段,社會經濟發展很快,機械技術也不例外,從積雪產品的更新換代速度就可以看出。主要是因為新材料發展、新設計理論、新制造技術綜合發展造成的。所以,機械設計制造及自動化專業主要教程是材料工程、設計、制造,其次是外延課程。本文主要對課程進行分析,不僅對整體課程體系進行了分析,還對專業課程和技術課程進行了分析,冰箱制定了改革方案,下面講解一下。
3.1技術課程的分類
教育部針對高等學校專業教學頒發了《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》,其中對于機械設計制造及其自動化專業有了相關規定,并且把專業進行分類。其實大學生的類型不一樣,培養的方向也是不一樣的。每一個分類的教學課程是不同的,因為不同分類的人才起到的作用與地位是不同的。還有,對自動化專業的人才進行了分析,主要是從道德、知識、能力三方面著手分析的,然后制定相對應的模塊。技術課程分為五大類,包括計算機應用、測試控制技術、電、制造技術、機械設計。主要是根基整體課程、培養方案、培養目標進行分類的,技術課程的分類把材料、設計、制造與外延課程結合在一起,而且每一類的學分占有的比重不同,計算機應用和測試控制都為五點五一,電位三點七六,制造技術為三點五一,機械設計占有的比重做大,為五十三。
3.2教法與學法“一體化”體系構建
分析自動化專業教學課程,總結概括出自動化教學課程的類型,把課程體系根據類型分為三類目標,既道德養成目標、知識教授目標、能力培養目標。為老師制定教學方法體系,也就是三大類目標各自采用的教學方法。為學生制定學習方法體系,也就是什么方法可以使自己充分理解老師教授的內容。教法與學法結合在一些的設計依據是各種課程之間的聯系,理論和實踐的結合。教師教學方法主要有三個方面,用自己的言行影響學生、示范、講解。每一種方法運用的模塊是不同的,用自己的言行影響學生方法主要用于道德教學中。講解法只要用于知識模塊,教師用這種方法要適當,不能不管什么內容都一一講解給學生聽,這樣學生分不清請重點,很難吸收。要少講,從全部知識中找到精華部分傳授給學生,讓學生吸取最有價值的知識。示范主要用于專業技能教學中。各大高等學校對于機械自動化專業的課程體系不同的。其實這樣是不合理的,因為我國教育部對于他們有專業標準,高等院校制定專業課程體系要根據國家教育部制定的專業標準,這樣我國高校教學目標才能夠統一。
3.3專業課程的改革
專業課程分為兩大類,主要是專業任選課與專業限選課。任選課是供學生自由選擇的課程,而限選課是必須要學習的課程。主要是為了學生在學習專業知識的基礎上,可以向關聯學科拓展,提高學生的綜合素質。限選課占有的比重為五點零一,任選課為三點零。
3.4改革后的系列課程特點
上面對于課程改革的內容、學分進行了講解,通過對比可以看出,改革后的課程特點如下A總體的學習時間減少,技術課程的學習時間占有的比例一如既往的高,而專業課程的學習時間比重卻減少很多。B很好幾類課程的重要性在學分中得到體現,比如計算機應用類課程的學分占有的比重為一百零三,測控類占有的比重為八十三點七,電類占有的比重為三十八點七。C為了確保教學質量,對于一些教學內容進行了改革,制造類與設計類的課程為主要改革目標。主要體現在教學手段與教學方法上的變化。增加了多媒體與電化教學,對內容進行了重新組合和完善。制造類與設計類雖然占總體學分的比重還是比較高,但是比例卻下降了很多,制造類減少了二十八點二,而設計類降低了十六點八。D專業課程調整比較大,雖然原有機械專業的特色還在,但是已經看不出原有專業的模樣,專業面越來越廣。
4改革效果
改革進行了六年,現在已經形成已經形成三大類課程方案,分別為專業課程、機械設計制造及其自動化專業課程、技術課程方案,而且這三類課程方案比原來的課程更加合理,更加完善,更加系統。改革后的課程體系和方案與教育部對于專業的要求是相同的。而且改革方案已經在一些學校進行了實驗,實驗結果非常滿意,制定的教學方案與培養方案都大大提高了教學質量、學生的專業面,為社會培養了創新能力強、專業能力強的人才。A學生不僅理論知識和知識面得到提高,而且還了解了一些關聯學科知識。懂得多種學科之間知識結合,創新能力得到了提高。最近幾年,在校生研究的越來越多,考研的人數與理論知識競賽獲獎者的增加,都可以改革課程對于學生的影響程度。B學生計算機應用能力越來越強。現在社會,計算機技術迅速發展,從而導致了計算機應用的范圍越來越廣。計算機應用能力的強弱關系工作能力的強弱。兩千年以后,機械設計畢業論文,學生都是運用計算機進行設計的,從這一點可以看出,學生運用計算機進行輔助設計越來越多,也表明學生的專業面越來越廣。C學生綜合能力越來越高。從各大高校的畢業論文可以看出,參加科研項目的人數增加,而且科研項目難度和水平增強,從而導致學生設計的畢業論文專業度越來越高。大學生畢業后從事的工作不只局限于機械行業,很多相關行業都可以看到機械設計制造及其自動化專業學生的身影。
5結語
機械工程專業主要課程
主要課程：主干學科：力學、機械工程主要課程：工程力學、機械設計基礎、工程熱力學、現代控制理論、材料加工工藝與設備、測試技術、計算機系列課程、經營與管理、電工與電子技術基礎理論課程。
主要實踐性教學環節：包括軍訓、金工、電工、電子實習、認識實習、生產實習、社會實踐、課程設計、畢業設計(論文)等，一般應安排40周以上。
主干學科：力學、機械工程。
機械工程專業就業方向
國家有關部門、科研院所、高等院校、企業、高新技術公司應用CAD及分析軟件從事各種機電產品及機電自動控制系統及設備的研究、設計、制造，如：進行工業機器人、微機電系統、智能裝置等高新技術產品與系統的設計、制造、開發、試驗與研究工作。
從事行業：
畢業后主要在機械、儀器儀表、新能源等行業工作，大致如下：
1、機械/設備/重工;
2、儀器儀表/工業自動化;
3、新能源;
4、電子技術/半導體/集成電路;
5、汽車及零配件;
6、其他行業;
7、計算機軟件;
8、原材料和加工。
從事崗位：
畢業后主要從事機械工程師、高級機械工程師、結構工程師等工作，大致如下：
1、機械工程師;
2、高級機械工程師;
3、結構工程師;
4、自動化機械工程師;
5、電氣工程師;
6、機械設計工程師;
7、助理機械工程師;
8、模具工程師。
機械工程專業培養目標
論文摘 要：圍繞“卓越工程師教育培養計劃”的要求，以提高機械專業高校畢業生的社會適應性為培養目標，針對現代機械設計系列課程的特點，從教學計劃的修訂、課程體系的設置、教學方式的轉變以及工程素養的鍛煉等方面對卓越機械工程師人才培養模式進行了研究與探索。
隨著知識經濟的到來和信息技術的迅速發展，社會上對人才的需求產生了很大變化，用人單位對高校畢業生的社會適應性提出了越來越高的要求，更加強調實踐能力和創新型人才的培養。所以為了順應國際發展趨勢，適應國家工業、企業需求，增強我國核心競爭力，建設創新型國家、走新型工業化道路，2010年6月23日，教育部在天津召開“卓越工程師教育培養計劃”啟動會，聯合有關部門和行業協會，共同實施“卓越工程師教育培養計劃”，主要目的就在于培養和造就一大批創新能力強、適應社會發展需要的高質量工程技術人才，目前教育部已經批準61所高校為第一批“卓越工程師教育培養計劃”實施高校。
對于機械專業的畢業生而言，不僅要培養學生熟練掌握專業基礎理論知識的能力，還要注重培養學生的實踐應用能力、思維開創性和創新性等能力。所以“卓越工程師教育培養計劃”明確要求行業和企業必須要深度參與人才的培養過程，學校也要按照機械行業的通用標準來培養工程人才，同時要注重培養學生的工程能力和創新能力，以提高學生的工程應用能力和社會適應性。在機械工程專業的培養方案與計劃中，現代機械設計系列課程毫無疑問是與工程實際與工程應用聯系最為緊密的課程，也是將來對機械專業學生工程應用能力和社會適應性影響最大的主干課程，課程包括材料力學、工程力學、有限元分析、機械振動、機械設計、優化設計與理論、機械結構測試與分析等，這類課程不僅是機械工程專業本科生與研究生重要的專業基礎課和學習后續專業課的基礎，也是現代設計方法與工程技術的重要組成部分，更是非常重要的培養學生科研水平與實踐應用能力的系列課程。課程的培養方案、教學計劃以及教學方式嚴重影響機械專業學生的培養質量，也直接影響機械專業“卓越工程師教育培養計劃”的成敗與實施效果。
1 利用教學計劃修訂的契機完善課程體系的設置
培養方案和教學計劃是高校根據不同層次不同專業的培養目標和培養規格所制定的實施人才培養活動的具體方案，一般包括課程體系、教學計劃、課程教學大綱等，其核心是課程體系。高校在編制或修訂機械工程專業的培養方案時，在課程體系的設計上，要針對社會對機械專業人才的需求，面向行業、企業和現實社會生活，既要注重傳統基礎理論的夯實和前沿專業科技的發展，又要注重學科與課程的系統性和專業課程的教學實踐性，還要圍繞企業的需求和市場的變化，始終保持對市場和企業的高敏感度，強調企業對學生具備的職業能力的要求，突出社會對學生具備的基本素質的培育。所以新的機械專業課程體系，需要對機械設計系列課程的設置與安排，作較大的調整，增加開設實驗應力分析、有限元分析、機械振動、機械結構的測試分析以及優化設計等現代設計類的重要課程，以保證學生接受到系統全面的現代機械設計方面的理論和方法，掌握最新的測試技術與分析手段，使學生在畢業后的短時間內，就能夠獨當一面地運用現代的設計方法和計算、測試手段解決企業面臨的具體工程。現代設計的技術和方法對學生的實踐性和動手能力要求較高，所以還要增加實踐教學所占學時的比例，安排足夠的時間或較多的機會讓學生接觸到社會或企業，以加強專業技能技巧的實際訓練（即職業訓練），培養動手能力、實踐能力和創新能力，提高實際工作能力，以便一進入社會就能很快上手，縮短適應時間。
2 利用研究型教學的機會改進傳統的教學方式
研究型教學是教師在教學過程中通過優化課程結構，建立一種基于研究探索的學習模式。研究型教學模式將學習、研究、實踐有機結合起來，充分發揮學生的主體作用，使學生能創造性地運用知識和能力，在主動探索、主動思考、主動實踐的研究過程中，自主地發現問題、研究問題和解決問題的一種教學模式。在研究型教學中，教師的職能將由“教”轉變為“導”。課堂教學方面，由傳統的單向灌輸轉變為啟發互動式，要引導學生自主探究和體驗新知識；課外教學方面，將教學與實際結合起來，通過親身實踐，擴大知識視野，獲得科學研究的基本訓練和研究技能。
機械設計系列課程研究型教學的關鍵是圍繞“卓越工程師教育培養計劃”的培養目標和要求，培養具有較強的工程素養、工程應用能力和實踐動手能力的機械工程師。所以在理論教學過程中，一方面保證理論體系的完整性；另一方面要提高多媒體課件的質量，課件中要增加具體的工程實例，注重引導學生注意身邊的工程問題，鼓勵學生參與提煉工程主題，并將教學重點內容提煉成具體的工程主題，引導學展開課堂討論，并根據所學的知識提出解決問題的方法，這樣可以將抽象的理論與具體的工程背景結合，使抽象的工程問題變得豐滿有趣，從而強化學生的工程概念與背景。在實踐教學過程中，要想方設法創造條件和機會讓本科生走進企業，讓碩士生進入研究生工作站。目前第一批參與“卓越工程師教育培養計劃”的高校普遍提出校企聯合培養工程技術人才的模式，讓學生有半年以上的時間在企業實習或參加社會實踐，學生在企業的學習任務主要是培養他們的工程實踐能力，養成工程創新的意識。在企業學習階段安排的教學環節包括認識實習、生產實習、畢業實習、部分基礎課和專業課的學習、畢業設計等，甚至還可以讓學生在企業進行1周至3個月的中短期課程學習或者工程實踐。這種校企合作培養的做法基本與歐洲應用技術型大學的培養模式相似，可以使畢業生將來能夠很快的適應社會、適應工作崗位，從而減少畢業后重新培訓與學習的時間，縮短適應周期。
3 利用參與項目的機會培養學生的工程背景與素養
目前很多機械專業畢業生進入工作單位，都需要較長時間的重新學習與適應，才能具備基本的工程素養與概念，還要再經過更長時間的鍛煉才能具有現代設計的科研能力與水平，才能獨立開展科學研究和解決具體的工程實際問題。這個過程往往需要2～5年的時間，使得企業既浪費人力又浪費財力。造成如此現狀的原因主要在于學生參與的項目或課題很少，不能真正將學到的知識應用于解決具體的工程問題，所以在學校學習階段，需要注重讓學生參加項目或課題的鍛煉。
學生可以參與項目是廣義的、多種多樣的，可以是老師所研究縱向和橫向項目的子課題，可以是學生的畢業設計與論文，可以是教學過程中提煉出來的工程實例，也可以是學生在企業實習或實踐中發現的工程問題，還可以是生活中與專業知識有關的現象，甚至可以參與博碩士研究生的研究課題等等。很多大學正在實施的“研本1+1引領計劃”，就是研究生根據自己的專業知識、研究方向和經歷對本科生進行一對一的引領，實現對本科生在科技創新和社會實踐的引導。
針對學生的不同學習階段，通過自主選題或導師命題的方式布置與工程實際相關的一系列項目，把學生分成若干小組，以組建學習小組的形式讓學生共同進行課題的研究，每一小組承擔相關的子課題。在教師和研究生的指導下，各小組的學生經過文獻資料的查閱、研究方案的討論、導師的定期輔導、學生做演示文稿匯報等過程后，獨立或半獨立地進行理論分析、實驗測試、仿真計算以及優化設計，最后撰寫課題研究報告并總結研究的方法與成果，從而系統全面地完成課題的研究工作并以成果的形式予以展現。這一培養過程的顯著特點是將學生的選擇項目與工程應用、生產實際、日常生活緊密接軌，不但能夠激發學生的學習潛能，培養學生獨立思考與解決問題的能力，還可以培養學生的“團隊意識”與交流合作的素質。最為重要的是，可以通過具體的工程課題，讓學生得到完整與系統的工程訓練，這也是“卓越工程師教育培養計劃”的核心。
4 利用大學生第二課堂培養創新意識和動手能力
大學生第二課堂是培養“卓越工程師”的主陣地，也是培養大學生創新意識和動手能力的主課堂，對拓展學生的綜合素質起到非常重要的作用。學生可以選擇參加科技競賽、、參加講座、申報專利、參加科研課題等多種方式來鍛煉自己。
對于機械專業學生來說，組織他們參加各種職業資格考試，例如見習工程師培訓與考試，可以使學生掌握現代的設計理念和先進的工程設計與研究方法，增加相關行業的基本知識與技能；支持他們參與各級各類的競賽活動，如“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、全國的大學生數學建模競賽、電子設計競賽、機械設計創新大賽、全國周培源大學生力學競賽、英語演講比賽等各級各類競賽，可以調動學生的主動性、積極性、創造性，激發學生潛能，展示學生的才能；鼓勵他們走進開放的工程力學與現代測試分析實驗室，為學生設計若干綜合性和研究型的實驗，在實驗室中培養和訓練學生使用使用測量設備與儀器的能力；吸引他們進入研究生工作室和機械結構分析研究中心，為學生提供有限元分析軟件、優化設計等現代的分析手段，使學生掌握先進的機械設計與分析方法；最后，讓學生參加教師與研究生的項目與課題，提供他們走進企業的機會，參加工程項目的測試、分析與優化等綜合型的研究工作，從而增強學生的工程概念與意識，提高與鍛煉學生解決工程實際問題的能力，最終提高學生的社會適應性，成為合格的卓越機械工程師。
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（龍巖學院 機電工程學院，福建 龍巖 364012）
摘 要：本文分析了機械專業實驗室建設的背景與現狀，然后對機械原理、機械設計實驗室建設創新的預期目標進行概括，最后提出了提高實驗室建設水平的幾點對策.
關鍵詞 ：機械原理；機械設計；實驗室建設
中圖分類號：G48；G64文獻標識碼：A文章編號：1673-260X（2015）08-0215-02
在高校教學改革的背景之下，實驗室在整個教育教學活動的重要意義得到了進一步的凸顯.甚至可以說，高校各個專業實驗室的建設情況將直接決定著本專業的教學能力以及高校綜合教育實力.加強有關機械原理以及機械設計實驗室建設工作是逐步實現創新教育目標，培養高素質、復合型人才的重要內容，也是突出當前實驗教學工作全新要求與特點的重要手段.本文即圍繞機械原理、機械設計實驗室建設方面的關鍵問題進行分析與探討.
1 機械原理、機械設計實驗室建設背景及現狀
以前的機械設計課程實驗大多是驗證性的試驗，只偏重于一些幾何參數、運動參數、動力參數的測定和分析.這些實驗對學生掌握課堂中所學的基本概念，加深理解一些基本原理具有顯著的效果，但這些實驗作為課程教學的一部分，在培養學生初步具有擬定機械運動方案，分析和設計新機構的能力，以及培養學生的創新與動手能力方面還遠遠不夠.具體而言，當前機械原理、機械設計實驗室建設方面還存在以下幾個方面的問題：
1.1 實驗設備相對缺乏，無法開展系統性的實驗訓練
當前，高校所配備的機械專業實驗室與國際一流水平高校機械專業實驗室之間的差距仍然是非常大的.由于在實驗設備的配置上存在局限性，因此導致機械專業的學生喪失了部分動手訓練與實踐的機會.很多實驗都純粹以教學教材所涉及到的理論知識要求進行配置，實驗主要內容圍繞著課堂中所學的基本概念開展，屬于驗證性試驗，雖然能夠幫助學生認識相關概念與理論，但在提高學生分析思考能力，啟發創新、發散思維能力方面缺乏促進作用，不利于學生創造性思維的培養.
1.2 實驗類型過于單一，較少涉及到綜合性知識實踐
目前高校機械原理以及機械設計實驗室中雖然圍繞教學需求配置了一定數量的實驗裝置與設備，但設備配套比較局限，能夠開展的實驗內容以及類型過于單一，無法幫助學生靈活應用機械原理以及機械設計方面的相關知識.
2 機械原理、機械設計實驗室建設預期目標
在機械原理以及機械設計實驗室的建設創新過程當中，必須針對當前實驗室建設中存在的問題，采取一系列有針對性的創新建設策略與方法，克服機械專業實驗室中存在的缺點與局限性，使機械原理、機械設計課程理論知識能夠更好的與實驗實踐相結合，激發學生參與機械原理、機械設計相關知識學習的主動性，由被動的學習、實驗模式轉變為主動、創新的實驗實踐模式.
因此，在有關機械原理以及機械設計實驗室建設創新的過程當中，預期目標應當設置為：從實驗室操作環節入手，以機械專業基礎、經典理論為依托，促進實踐性知識的合理應用，展示本專業領域最新的設計方法，實現分析、綜合、轉化的數學模型與程序.從機械原理與機械設計課程教學內容的安排上來說，實驗室建設中的具體目標如下表所示（見表1）.
3 機械原理、機械設計實驗室建設水平的提高策略
高校機械原理以及機械設計實驗室需要同時負擔各個年級段本科生的實驗教學任務，同時也需要為學生畢業論文的研究提供基礎支持，當然也是高校教師進行科研活動的主要場所.因此，實驗室建設中，設備配置必須在滿足常規教學需求的基礎上，適當增加實驗臺臺數以及實驗設備的專業性，促進學生綜合實踐能力的提升.具體措施有：
3.1 構建分層機械原理、機械設計實驗室體系
根據高校在機械原理以及機械設計教學開展中的實際內容與實驗要求，構建三層實驗室體系，不同層次實驗室滿足不同實驗需求.
第一實驗室設置機械零件、機械原理和機械創新展示柜，每組展示柜至少需要配備10個或以上的單體陳列柜.展柜中的模型可實現點動或順序控制運動演示，并配有錄音講解及運動簡圖和文字說明，具有形象直觀的特點.組建該實驗室的目的是將部分基本教學內容利用實物模型進行教學.通過對該實驗室資源的應用，能夠為本專業學生提供認知依據，同時也是課外科技創新活動開展的知識基礎.
第二實驗室設置機構模型、齒輪范成儀、齒輪減速器和插齒機模型4種設備或器材，可完成機構運動簡圖的繪制、齒輪范成、減速器的裝拆3個基礎性必選實驗項目和為學員演示齒輪的插齒過程.本實驗室的主要功能是為本專業學生的實操作與理論驗證、分析提供支持，使學生能夠通過實驗加深對機構組成原理的認識，對機構運動特性有一個全面的把握.
第三實驗室是具有現代化水平的實驗室，滑動軸承、皮帶傳動、螺栓連接、動平衡和波動調速5類實驗臺均安裝測試卡，可以對實驗數據進行自動記錄、實驗結果進行結算分析，在發展學生創新能力方面有重要價值.
3.2 具體建設策略
第一，滿足平面機構及其可視化實驗的創新建設：在有關平面機構及其可視化的實驗過程當中，實驗室需要配備4臺同型號的PC電腦，8套同等規格的實驗臺，每個實驗臺上需要配備1套完整的機構模型.以上配置標準下，可以通過設計與并接的方式使平面機構傳感系統實現不同類型以及不同方式的運動.同時，實驗臺在建設過程當中可以于主要構件中設置出安裝傳感器的對應位置，同時添加與之相對應的數據處理軟件以及數據監測系統.通過對以上模塊的綜合應用，分析在平面機構運動過程當中參數變化所對應的系列曲線，進而分析數據，掌握不同類別機構在特定條件下運動所產生的規律.依照上述方式所建設的實驗室還能夠通過分析加速度、位移，以及速度等基本要素的方式，掌握運動構件的主要特點，幫助學生更好的認識機械原理，掌握機械設計要點.
第二，有關運動方案組合實驗的創新建設：在有關運動方案的組合實驗過程當中，實驗室可以嘗試引入已經獲得國家專利的產品，如創新機構組合實驗臺等，至少配置2臺，實驗臺中包括低副桿組以及高副桿組，同時也包括組成以上桿組的各種機架、構件等.通過這些設置，能夠使曲柄滑塊機構與連桿機構、齒輪機構、凸輪機構、以及間歇運動機構等相互拼接，除此以外還能夠使由渦輪蝸桿、帶傳動、以及鏈傳動所形成的傳統平面有機、交叉組合，構成一個完整的機械傳動系統以及組織結構，在與齒輪齒條傳動箱結合的基礎之上，通過連接電機以及帶傳統的方式使拼接機構能夠有效、且及時的響應動作指令，執行可靠動作.在這種配置方案下，學生能夠更好清楚的掌握運動機構組成這一部分知識的了解程度，通過對實際的機構組成方案的觀察，進行學習與標識，同時通過實驗的方式培養學生在工程實訓方面的動手能力，促進學生設計思維的提高以及綜合實踐設計能力的提升.教師也可以按照以上操作方法完成拼接實驗，并對實驗臺整個運動機構的運動情況進行觀察，從而對運動機構方案的科學性以及可行性進行及時檢驗.
第三，針對軸系結構設計實驗的創新建設：在實驗室建設過程當中可以配置具有創意組合特點的軸系結構設計試驗箱，通過引入軸系結構設計試驗箱的方式，使學生能夠更加直觀與準確的掌握軸系方面的知識結構.一般來說，一套完整的軸系結構試驗箱包含八類，百余個零件.若能夠在實驗室建設過程當中滿足以上標準，則能夠使實驗室的配置完全滿足機械原理以及機械設計教學的具體要求.教師可以根據教學需求，利用不同類型的零件進行自由組合，形成多種軸系結構，利用這些軸系結構解決在教學過程當中存在的回轉零件軸向固定，受傷零件拆卸安裝，以及軸承軸向位置固定等內容，為學生機械原理以及機械創新設計相關知識的學習打好基礎.
4 結束語
有關研究中認為，機械原理以及機械設計專業覆蓋面占到了工科專業的4/5左右，在提高學生對機械技術工作適應能力方面發揮著非常重要的作用.機械設計課程實驗課是機械設計課中重要的實踐環節.針對當前機械專業實驗室在建設、應用過程中存在的各類問題，盡全力提高機械原理、機械設計實驗室建設水平，已成為本專業教研人員最為關注的問題之一.本文在認識機械專業實驗室建設現狀的基礎之上，對機械原理、機械設計實驗室建設的基本面進行分析，最后重點從滿足平面機構及其可視化實驗的創新建設、有關運動方案組合實驗的創新建設、對機械設計創新陳列實驗展示的建設、針對軸系結構設計實驗的創新建設、圍繞常用構件制作加工的實驗建設等方面入手，探討了提高機械原理、機械設計實驗室建設水平的主要策略.
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關鍵詞： 高職教育 《機械設計》 課程改革 項目引領 任務驅動
高職《機械設計》是機械基礎系列課程中與實踐結合最緊密的技術基礎課，擔負學生創新能力培養的主要任務。在教學中開展創新教育是應該的也是必需的。對高職院校而言，僅僅做幾個實驗和一次課程設計是遠遠不夠的。結合工作經驗，我在《機械設計》課程教學中進行了試探性的創新教學改革，取得了一些經驗，現總結如下。
一、理論教學環節
理論教學環節是機械設計基礎教學改革的一個重要方面，我們主要從教學內容、教學方法及教學手段三方面進行新的嘗試。
1.教學內容
《機械設計》由于融合了《機械原理》和《機械設計》兩門課程，涉及的內容多，理論性、實踐性都比較強，如果面面俱到，老師講解起來就感覺力不從心，學生如聽天書。因此，為了適應新的人才培養模式，必須對教學內容做相應的調整：以能力為本位，項目引領，任務驅動。在分析了機械類學生將來從事的職業活動應具備的專業能力要求的基礎上，選擇了“牛頭刨床機械傳動系統分析”和“帶式輸送機機械傳動裝置設計”兩個項目及24個項目任務。學生通過對真實機床傳動機構和傳動裝置的觀測與分析，基于撰寫機構分析報告和設計計算減速器各零部件的工作過程展開學習，改變過去與任務相脫離、單純學習知識的課堂模式，循序漸進地引導學生掌握日后從事機械類工作應具備的與崗位工作相適應的綜合知識和技能，達到強化學生職業能力培養的目的。
2.教學方法
《機械設計》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，在學習過程中普遍感到抽象、枯燥、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。
（1）采用啟發式教學，培養創新意識，提高教學質量。如在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內容時，我們就地取材，以雨傘作為教具。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。
（2）采用師生互動、類比等教學方式，激發學生的創造性思維。教師可介紹自己的工作實踐及創新經歷，這對培養學生的創新意識、提高綜合素質有很大作用。鼓勵學生自由選題開展小發明制作、軟件開發和教學論文撰寫等多種形式的創新活動。這種創新環境和氛圍幾乎能夠適應每一名同學，因而有利于學生脫穎而出，做出較好的創新業績。
（3）誘導激勵教學法。在課堂教學中要注重啟發式教學，鼓勵學生積極思考，敢于提出問題、回答問題，營造活躍的課堂氛圍，使學生養成積極主動思維的習慣。
3.教學手段
傳統教學系統是由老師、學生和教材這三個要素構成的，以教師為中心的傳統教學模式，它隨著機械原理教學改革的深入，教學手段必須改革，否則難以完成相應的教學內容，也達不到相應的教學效果。教學手段的改革是以學生為主體，邊做邊學，工學結合。學習任務以工作任務單的形式下達，學生在“學習工作頁”的引導和教師指導下，自學、思考、查閱資料、搜集信息、調研分析、制訂計劃，借助計算機軟件和網絡平臺等，小組協同工作，完成工作任務，提交工作成果。學生在完成項目工作任務的行動過程中，主動構建機械設計的基礎知識和技能。
二、實踐教學環節
《機械設計》教學的另一重要部分是實踐性教學環節，它包括實驗教學和課程設計。
1.實驗教學
實驗教學也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐環節，是培養學生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。以前機械設計基礎所開設的實驗多以驗證性的實驗為主，學生只需按照實驗指導書所列步驟進行，缺乏主動參與意識，不利于學生能力的培養。對機械設計基礎課程實驗教學的改革，應從以下方面進行：一是將某些驗證性的實驗通過電教片播放，為學生增加一些感性認識。二是新增設設計型機構方案構思組裝實驗，要求學生自己設計實驗，自己動手完成，不再依賴于教師。三是設計綜合性的實驗，通過對實際機器的綜合研究，培養學生的整體意識和工程意識。
2.課程設計
機械設計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。
高職《機械設計基礎》課程的實踐教學一般實驗為6學時左右，課程設計是進行減速器的設計，為期兩周，這些已經遠遠趕不上高職創新教學的要求，在嘗試教學中按照下表進行。
關鍵詞：機械設計；課程設計；教學改革
一、機械設計課程設計存在的問題
目前，我國大多數高校機械類學生通常在第5學期進行機械設計課程設計，該設計是學生學完工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計課程后完成的一門較為綜合的課程設計，同時，這也是為學生畢業設計和今后工作后機械設計能力培養奠定一定基礎。但是長期一成不變的課程設計時間和題目，以及傳統的教學模式，早已不能滿足現代信息快速發展的今天。
1.傳統的課程設計時間短。機械設計課程設計通常是在《機械設計》課程結束以后的3周內進行，在期末的這3周中學生考試科目較多，很難集中精力集中時間做好課程設計。由于目前招生人數的增加，而指導老師的數量并沒有增加，這就造成了老師精力不足，最終導致課程設計的質量越來越低。學生沒有足夠的時間保證，導致學生思考問題不認真、不周全，照搬照抄，計算繪圖盲目倉促，難以達到課程設計所設置的目的要求。課程設計由于時間緊張，工作量大，老師不能及時地鼓勵學生的創新設計，從而限制了學生創新能力的培養。而對于學生單一的、不協作的課程設計，時間緊張，思維狹窄而受限就更難以充分發揮學生的創新才能。雖然有一些學生有好的想法，但是沒有充足的時間考慮，加上老師對學生的監管不到位，沒有老師的認真點撥和指導導致學生的創新能力受到限制。
2.課程設計題目陳舊、缺乏創新。機械設計課程設計通常選擇一般用途的機械傳動裝置或簡單機械。通常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。因為減速器包括了機械設計課程的大部分零件，具有典型的代表性。傳統的課程設計重點是鞏固和加強所學的理論知識，設計題目和給定數據多年不變，只需要按設計任務中給定的數據、方案及規定的設計方法完成一定的工作量即可，這就導致了相互抄襲的后果。學生缺乏主動性、積極性，教師缺乏新思維，師生同受其害。同時，傳統課程設計題目與專業、畢業設計相關度不大，使得學生所學專業課程無用武之地，缺乏學習興趣，設計與專業課程學習不同步達不到學以致用的目的和充分培養學生理論聯系實際的能力。
3.考核方式較為傳統死板，沒有調動學生的積極性。教師對課程設計的考核方式也過于簡單，學生最后提交的是圖紙說明書等紙質材料，由于學生考試的穿插，加上期末老師的年終總結任務較多，用于集中指導的時間少，教師只憑印象批閱說明書和圖紙，自行決斷，確定最終得分。整個課程設計過程前期組織動員工作準備不充分，缺乏師生的交流與互動，對學生的監督與管理不嚴，部分學生的抄襲很難評判。考核缺乏標準性和透明度，助長了懶惰學生抄襲的不良風氣，影響了勤奮好學學生的積極性，嚴重違背了課程設計教學的初衷。
二、改革手段和方法
針對目前課程設計學生態度不積極、時間較短、流于形式等現象，我們就本科生專業實習提出“長時間課程設計”的概念，即在機械設計課程初進行持續近一個學期的時間，以加強學生創新能力訓練，鍛煉學生在工作中解決實際問題的能力。這一概念通過近幾年的實施取得了一定的成果，但有些方式仍需繼續探討。
1.采用“化整為零”法。通過將課程設計融入平時課程作業中，學生在進行課程學習時，有的放矢，應用所學知識完成課程設計計算工作；課程設計中先進設計方法和手段的訓練，使學生在實踐中應用設計軟件，掌握三維建模知識，了解虛擬裝配過程。在平時上課時完成課程設計的計算部分，課程設計節省的計算時間用于對學生的應用現代設計軟件，開展先進設計方法訓練及應用；增強實踐性環節教學，建議實驗室允許學生借出減速器模型，在課程設計室內使用，從而通過先進設計方法訓練和增強實踐能力，提高學生設計能力和綜合素質。“化整為零”法推動課程設計的改革。根據教學大綱的要求，在不減少學生的設計工作量的前提下，采用“化整為零”法來完成課程設計任務，就是在開始講述機械設計部分的時候就把課程設計任務書發給學生，將課程設計的部分計算內容（如帶傳動設計、齒輪傳動的設計）放在機械設計課程教學時，作為課外作業布置給學生，這樣可以發揮學生學習的主動性和積極性，同時老師在日常教學期間通過批改課程設計作業，及時地發現學生的計算錯誤或不合理的設計，督促學生及時改正。
2.在課程設計中引入現代設計軟件，提高學生的興趣。學生在機械制圖課程教學中已經學習了Auto-CAD，但是沒有把它與具體的工程設計結合起來。我們根據學生的具體情況，在課程設計中以不同的方式把計算機CAD技術應用到設計中，鼓勵一般的學生能夠進行零件的平面CAD繪圖，對于基礎好的學生鼓勵他們對零件進行三維CAD繪圖或者運用UG、Pro/E、SolidWorks軟件繪圖，也可以在電腦上完成裝配圖的繪制。機械設計基礎的課程設計并不是孤立的，它不僅是與任課指導教師有關的教學活動，也是在先修的相關課程基礎上的實踐教學環節。因此，可在設計中聘請制圖、公差、力學等相關課程的教師，從各個不同的角度加強業務指導，進一步提高學生的工程素養和素質。
3.結合機械創新設計第二課堂，提高學生創新能力。為避免設計的雷同，采用多題目、多數據，將全班分成若干小組，每組3～5人，經小組成員民主選出組長全面負責設計工作，小組各成員按照自己的學習優勢進行合理分工：數據計算與整理、查閱手冊資料、繪制圖樣、三維造型與裝配等，每人各負其責，獨立完成，但要數據共享，步調一致。由于學生缺乏實際經驗，往往需要對某些結構不夠合理的地方進行多次修改，采用軟件只需修改零件某個參數的數值即可完成整體修改，方便省時，且整個設計過程符合學生的認知規律，使學生能夠更加深入地理解設計的內涵，并可以直觀地看到自己的設計成果，增強學生的成就感。采取靈活多樣的教學方法，根據設計對象的不同和設計過程中隨時出現的具體問題，針對年輕人思想活躍的特點，鼓勵學生在總結前人經驗的基礎上有所創新，引導學生獲取知識與方法。此外，在設計節點組織學生相互間互查，以提高其對技術文件的審核、鑒定的能力，以及對工作精益求精的態度和責任感。采用第二課堂和課程設計想結合的方式，設立專項基金，針對學有余力的學生，激勵其進行創新性實驗研究。根據所申請項目的內容及課題完成情況進行審批，給予一定額度的資金支持并配備專門教師給予指導。對于特色較為鮮明、成果比較出眾的項目資助其申報發明專利、撰寫論文和參與學術交流，并優先推薦評選“國家大學生創新性實驗計劃”。同時，積極創造條件、出臺措施，鼓勵學生參加教師的科研項目，給學生提供廣闊的自由發展平臺與空間。
4.結合科研項目提高教師的積極性。這雖然加大了教學的難度，要求教師具備扎實的工程功底，但既滿足理論聯系實際的要求，又可達到綜合訓練的目的，讓學生體會到機械設計中既要參考原有樣機，又要積極思考，有所創新，對提高學生的設計水平和促進教師教學水平的提高都非常有益。需要注意的是選題的適當和題目的相對穩定，并設立合適的考核節點，對課程設計的全過程進行約束和監督，以利完成課程設計的教學要求。在《機械設計基礎》課程伊始，即下達設計任務，通過系統的設計任務將原教學內容中相互獨立且略顯繁雜的知識點聯系起來，置學生于實際的工作情境之中，使其切身去解讀一個機械裝置的實際設計過程，并掌握由此所涉及到的原理、知識以及問題解決思路和方法。帶著問題來學習課程，設計中每一步結果的取得，無論是數據還是結構，都與教學的各章節密切相關。在教學中進行實際工作的演練，是抽象知識與具體行動的有機融合，能夠極大地激發學生的學習興趣和學習潛力，鍛煉學生的實戰設計能力，培養全面的設計素質，為課程設計的順利完成奠定良好基礎。
三、結論
經過幾輪的課程設計實踐，本項目取得如下成果：
1.針對學生能力，開展分層次教學，讓學有余力的同學利用課程設計的平臺鍛煉三維建模能力，二維繪圖能力，并起到輻射帶動作用；
2.以“做中學”的模式讓學生自主自發學習應用先進的設計軟件，一方面提高了他們軟件水平，另一方面，提高了他們的自信心和主動性，促使他們掌握了一種有別于死記硬背的新的學習方法。
作者:李霞 陳建萍 魏敏 葛云 單位:石河子大學機械電氣工程學院 新疆交通職業技術學院汽車與機電工程學院
參考文獻：
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[3]成經平，林建華.提高“機械設計”課程設計教學質量的探討[J].湖北理工學院學報，2012，（05）：59-61.
關鍵詞：遠程機械設計計算模式
一、機械設計發展概述
傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷、應力進行集中處理，對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主，使用簡單的工具，進行人工計算畫圖。另外，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如：首先進行初期的規劃設計，接著進入總體方案設計，然后由結構設計人員設計出零件的結構，之后完成工藝文件的編制，最后將圖紙及工藝規程交給生產工人，加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣，一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間，因此開發周期長，并且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，常導致設計人員之間的合作不協調。
自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計CAD軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。
近年來，計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。
作為現代設計的一個重要組成部分，遠程機械設計是一個綜合了多學科、多技術的研究領域，涉及到機械工程及計算機技術等諸多知識領域。從機械設計的角度來說，主要研究設計過程的建模、設計優化理論等。從計算機技術方面來說，應研究如何對現有的設計資源進行組織和，使得這些資源能方便異地的設計人員進行查詢和調用。這些資源包括各種專業化的計算、分析程序，供設計使用的數據庫和知識庫等，所以要研究網絡環境下設計資源的獲取與調用，設計過程中設計人員之間信息的交流和反饋等，為遠程設計中分布式資源的獲取和調用提供基礎和借鑒。
二、國內外遠程機械設計發展
2.1遠程設計的概念和意義
遠程設計即讓設計人員通過客戶端瀏覽器輸入設計參數，服務器自動進行計算和選擇，并根據確定的參數返回產品的規格或設計圖形。遠程設計技術是現代計算機技術、網絡技術和機械設計技術在工程設計上的應用，它縮短了產品的設計周期和節省了設計成本，真正意義上地釋放了工程技術人員。與傳統的機械設計相比，遠程設計具有以下優點：
1、縮短產品的開發周期。
2、避免重復開發。目前企業或個人進行的機械產品設計，大部分是自己根據需要來開發設計軟件，而不考慮是否有同類軟件在市場中存在或者將自己的研究成果在允許的情況下租賃或免費為他人使用等。這就形成了重復開發，浪費了大量的人力和物力。
3、降低了企業資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網絡計算模式的出現，極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求。遠程設計可以為用戶建立一個統一的設計平臺，所有的設計都在高性能的服務器上運行，客戶端只需完成設計任務的輸入以及設計中某些參數的選擇和結果顯示即可。
4、由于遠程設計一般都有提供給用戶進行交流和討論的平臺，這就不僅加強了各領域專家之間信息的共享和交換，而且大大提高了一次產品設計的成功率。
2.2遠程設計的國內外研究現狀
2.2.1在國外，有關遠程協同設計的研究和應用起步較早，主要有：
（1）早在上世紀80年代中期，麻省理工學院學者就從事了這方面的研究，并首次提出T計算機支持的協同工作的概念。
（2）20世紀90年代中期，美國伯克利加州大學的集成制造實驗室在美國國家科學基金、美國國防先進制造計劃福特汽車公司的資助下開展了一個名為Cybercut的研究項目，建立了世界上第一個基于WWW的設計和制造系統。
（3）英國建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary網站，提供工程設計、制造需要的各種信息，在英國建立了基于Web的虛擬制造中心，為企業設計、分析、制造等提供服務，提高了企業特別是中小企業的市場競爭能力。
（4）美國Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯合研究面向產品全生命周期的基于知識的協同設計支持網絡環境“DesignKnowledgeNetwork"，減少了實際時間，降低了設計成本，在快速獲取全球設計知識的基礎上，進行產品創新設計。
（5）英國Liverpool等大學研究并應用人工智能和Internet提供滾動軸承的網絡化設計服務。
2.2.2在國內，有關這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：
（1）以西安交通大學理論與軸承研究所為主、國內多家企業和研究機構共同參與建立了國內第一個支持產品協同設計的網站-現代產品設計與研究開發網絡（），旨在推進現代設計，主要提供設計知識的獲取，參加的單位還有清華大學、華中理工大學、機械科學研究院、上海交通大學、重慶大學等國內許多著名的高校和科研院所。
（2）清華大學精密儀器及機械系摩擦學國家重點實驗室開發出了基于Web的異地合作設計系統Cdesign，該系統采用了Client/Serveer構架，客戶與服務器之間通過VAW來完成。
（3）上海先進制造工程技術研究中心和上海飛機制造公司開發了一個基于Intemet/web的異地設計與制造系統，利用其進行跨企業、跨地域的協同產品設計與制造。
另外，國內也有一些相關的網站，如：中國機械網（china-）、材料與制造綜合信息服務平臺等，它們提供機械設計技術數據、制造工藝技術數據等，并把機械設計技術、制造工藝技術、遠程設計技術、產品數據庫、計算機輔助設計都實現了網絡化。在其中的機械設計技術模塊中，用戶只須選取自己要使用的設計模塊，輸入適當的參數就可自動設計出自己所需的零部件；在遠程分析模塊中，實現了常用機構的參數化仿真與分析。
可是遠程設計由于剛剛起步，像其它新興技術一樣還不夠完善。隨著CAD技術、計算機網絡技術、數據庫技術及人工智能技術的不斷發展，遠程設計的內容必將越來越豐富，功能越來越強大，所提供的服務也將越來越完善。
三、遠程設計系統的技術研究
系統的總體結構模式的確定是系統在初步設計階段要完成的一項重要任務。系統的總體結構模式是系統的基礎，只有確定了系統的結構模式之后才能進行下一步的設計和開發。而應用軟件的架構是建立在計算模式基礎之上的，因此，有必要先對網絡計算模式進行分析。
在計算機網絡技術的發展過程中，先后出現了以大型機為中心的計算模式、以服務器為中心的計算模式、客戶機/服務器(Client/Server)計算模式，以及隨著Web技術的成熟而發展起來的瀏覽器/服務器(Browse/Server)計算模式。
（1）通過對兩種計算模式的研究和分析，B/S模式較US模式，具有以下優點:
1、界面風格統一、可移植
US模式的客戶端往往采用不同的開發工具開發，因此界面不統一，一般來說也互不兼容，難以移植到其它的平臺上運行，而B/S模式的客戶端使用統一的Web瀏覽器，根本就不存在移植性的問題，而且使用非常簡單。
2、跨平臺性
B/S模式的系統較US模式的系統有更好的跨平臺性，客戶端可位于任意的軟、硬件平臺，因此跨平臺的問題得到解決。
3、易于管理和維護。
C/S模式的系統針對不同的客戶端需要開發不同的應用程序，完成的工作量較大。一旦系統要進行修改或升級，則要修改所有客戶端上的應用程序，工作重復，管理和維護成本較高。反觀B/S模式，由于應用軟件集中在服務器端的開發和管理，因此應用系統進行升級時，只需更新服務器端的軟件即可，無需客戶端的參與，因此大大減少了系統維護與升級的成本與工作量。
（2）遠程設計系統的支撐技術
基于Web的遠程設計是一項涉及多學科多功能的綜合活動，其中包括現代機械設計技術、Web技術、數據庫技術等。
1、機械科學技術
機械科學的理論與知識是進行遠程設計的前提。沒有這些理論知識作根基，遠程設計無從談起。
2、計算機網絡技術
遠程設計是以計算機網絡為基礎的，計算機網絡是遠程設計系統的運行平臺。所有的設計過程中的信息都要通過網絡來傳遞，網絡基礎的好壞直接影響到遠程設計系統的質量，是實現遠程設計的關鍵技術之一。
3、標準化技術
遠程設計的過程中離不開信息的交流，交流的前提就要有一個統一的交流規則，即標準化工作。
4、數據庫、知識庫技術
基于Web的遠程設計過程中需要用到數據庫中的許多信息，如設計過程中用到的參數、圖表數據等。這些信息的存儲和管理均要數據庫作為支持。數據庫技術是遠程設計系統的核心技術。同時，知識庫可以實現知識復雜問題的求解評價和建議，可有效地進行智能推理來進行優化設計。
5、計算機編程技術
計算機編程為遠程設計系統提供一系列的應用服務和平臺建設。主要是程序設計語言和存取數據庫，如、C#等編程語言和關系數據庫的標準語言—結構化查詢語言SQL等。
6、多媒體技術和圖形瀏覽技術
多媒體技術和圖形瀏覽技術為在線交流、圖形瀏覽提供輔助工具。
參考文獻：
