時間：2023-01-11 05:30:59
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篇機械課程設計總結，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。
【關鍵詞】機械原理 課程 設計
機械原理課程設計的主要目的是為學生在完成課堂教學基本內容后提供一個較完整的從事機械設計初步實踐的機會。《機械原理課程設計》的編寫宗旨就是指導學生能在短時間內，將所學的機械基礎理論運用于一個簡單的機械系統，通過機械傳動方案總體設計，機構分析和綜合，進一步鞏固掌握課堂教學知識，并結合實際得到工程設計方面的初步訓練，培養學生綜合運用技術資料，提高繪圖、運算的能力。同時，注重學生創新意識的開發。
1 目前在機械原理教學中存在的一些普遍問題
1.1教學內容乏味
就現階段的機械原理教育課程來看，教學的內容非常乏味，主要原因就是因為部分老師在教學時只針對書本上的內容進行講解，從不去擴展，這樣就限制了學生的思維，使他們的思維發散不出來，限制了其想象力。但是機械原理是機械專業的一門重要的基礎課程，對于學生日后的關于機械方面學習很重要，如果只是講解書本上面的知識，涉及的內容就十分有限，這樣學生對于這一方面的理解就會被限制在了書本上，根本拓展不開。
1.2需要做的修改
長期以來，各校在“機械原理課程設計” 中嘗試了不同的教學改革。進入21世紀后，我國高校機械原理課程設計的教學改革更是進入新一輪。各校對“機械原理課程設計”的目的、內容、方法、題目、組織形式作了深入研究，探索機械原理課程設計中如何培養學生的機械運動方案設計、創新設計和解決工程實際問題能力，提出適合創新人才培養目標的機械原理課程設計實施方案。這些教學實踐為“機械原理課程設計”課程教學改革提供了理論準備。本文旨在總結各校近年“機械原理課程設計”課程教學改革成果的基礎上，探索機械原理課程設計進一步改革的方向。
1.3機械原理的重要性
在機械原理的理論教學中，盡管可以安排一些實物、模型、甚至錄相，增加學生的感性認識和實踐知識，但是光有這些是遠遠不夠的。在機械原理實踐環節教學中加強學生對機構、零件結構和機械設計等工程實踐知識的認識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養，是對理論課程教學不足很好的補充和完善。其次可以培養學生的創新和綜合設計能力。
2機械原理課程設計的教學改革與實踐
機械原理課程設計主要側重于機械運動方案設計而機械方案設計是機械設計乃至以后的制造和使用最關鍵的階段是決定機械產品質量好壞、性能優劣和經濟效益高低的關鍵步驟其創新特性效果如何直接影響機械產品的功能質量和使用效果。因此我院的機械原理課程設計也經歷了“機構的圖解法分析機構的解析法上機分析機構創新設計”三個發展階段。我們把培養學生設計思維能力和創新設計能力同時兼顧培養學生基本設計能力和應用計算機進行工程設計能力作為機械原理課程設計教學改革的宗旨。
2.1選題
傳統機械原理課程設計教學模式中僅僅以指導書為藍本教師的程序化指導貫穿始終。其題目一般是由教師指定幾個具有代表性的題目如半自動平壓模切機。為了充分發揮學生的主動性如今的選題原則是在不脫離機械原理課程內容的基礎上學生根據其興趣、愛好和能力自由選擇這樣就大大激發了學生的創新意識。有很多學生的創新設計題目極具研究和應用價值。創新需要基礎素材沒有豐富的基礎知識就不會有創新成果出現。因此我們將課程設計提前布置使學生在學習機械原理課程時能有的放矢的認真學習、研究相關章節內容。因為他們知道這些知識對他們學期末進行課程設計大有幫助這樣又反過來促進了學生學習機械原理課程的積極性和主動性。
2.2設計過程的控制與要求
在進行機械原理課程教學的同時，就讓學生對課程設計進行選題并說明整個設計過程的要求。這一階段為分散教學，要求學生選題并提出多個運動方案。在集中設計階段，第一天完成多個運動方案的評價與優選，確定本課程設計的運動方案；第二天，確定機械的總體尺寸，給出各執行機構與傳動機構的初選尺寸，繪制機械系統運動簡圖，編制機器運動循環圖；第三天，對所選機構進行運動分析，繪制運動線圖；第四、五天，編寫設計說明書，進行答辯。由于嚴格要求按給定的時間進度設計，所以，絕大多數學生都能按時完成任務。在機構的評價與優選過程中，采用個人、教師及學生小組的多層次的機構評價和優選方式，既發揮了學生的主動性，又加深了學生對各種運動方案的認識，同時還加強了學生的團隊協作意識。課程設計說明書作為一種技術說明書，強化其編寫工作，可以提高學生在以后的實際技術工作中，編寫技術報告、可行性論證報告和產品說明書等技術文件的基本技能。所以在課程設計過程中，對如何編寫課程設計說明書，給出了詳細的寫作要求并提供了寫作樣本。我們運用公開、透明及自評、互評及教師評分相結合的評價方式，對學生的課程設計進行評分。首先，學生對自己的設計進行說明及展示設計說明書，并對自己這的課程設計進行自我評價；然后由同學對其進行質詢與評價；最后，由老師進行講評并給出成績。這樣，使學生體驗主動參與、自由發表個人見解，并認真聽取他人意見的學術氣氛，并學會用理性與公正的態度評價自己和他人的工作。
3結束語
機械原理課程設計教學改革是進入21世紀后，面向創新人才培養，我國工科課程教學實踐環節改革的成功嘗試。全國高校圍繞機械原理課程設計所進行的教學實踐，無論對于機械原理精品課程建設，還是深入開展包括機械學科在內的工科課程體系教學改革，都富有借鑒意義。機械原理課程設計的各種教改嘗試，既有鮮明的主線，又各具特色。既有成功驗，也有需要探討、摸索之處。因此有必要總結、梳理，以利進一步改革。
參考文獻：
（1）設計題目、內容不規范，要求不統一。
由于每屆或每班的指導教師不同，設計題目、內容、要求、難易程度偏離太大。如有數控機床改造設計、伺服系統控制設計、交通燈控制設計等，要求、工作量也不相同。有的設計任務偏難，有的設計任務又太簡單。
（2）設計資料缺乏。
由于機電一體化是一門新興的技術和專業，這方面的知識內容都在相關的雜志刊物登載，書籍相對少一些。要進行課程設計，收集這方面的資料較困難。沒有現成的資料匯編及設計手冊，學生要花費較多的時間找資料，往往是教師幫助尋找資料。而且沒有像機械零件設計那樣的系統完整的課程設計指導書。在設計中盲目性較大。
（3）師資不足。
最早幾年機電專業方向只有一個班或兩個班，指導教師有2~4人即可。一般由主講或熟悉機電一體化控制系統課程的教師指導。近幾年隨著學生的擴招，機電專業擴展到4~5個班，指導教師需要8~10人，明顯不夠，因此有必要進行培養。
2機電一體化課程設計改進措施
（1）編寫合適的機電一體化課程設計指導書，配齊設計資料。
到目前為止未見過公開出版的機電一體化課程設計指導書，所以有必要編寫合適的機電一體化課程設計指導書，并收集較全的資料進行匯編，與指導書匯編成冊。
（2）規范設計題目，統一要求。
規范設計題目不是整個設計都用同一個題目，而是在一個范圍內選擇題目，教師根據所選的題目按統一的要求下達任務書。設計題目一般以簡易數控機床設計、數控機床改造設計、機器人及控制設計較為合適。在市場上可見的機電產品多得很，不是所有的機電產品都適合做題目，因其難易程度是不同的。機電專業的課程設置是以機床設計、機器人設計控制為典型產品的，在機電一體化課程設計中要反映課程設置的內容。機電專業方向課程有機電一體化系統設計、計算機控制技術、機械制造裝備設計、機器人導論等課程。這些課程的內容在電的方面主要介紹了以計算機為核心的控制系統；機械方面介紹了機械運動、機械傳動、機械結構及相關的標準部件，如滾動導軌、滾珠絲杠等。在選題及設計中要反映上述的內容。因此規范化的題目主要為數控車床（或銑床、鉆床等）設計、車床（或銑床、鉆床等）數控化改造設計、或是工業機器人及控制設計。這些都具有一定的機械部分內容，如數控機床進給軸傳動部件，機器人的腰身、手臂運動部件及滾珠絲杠、導軌的應用等。電的方面包含數控系統電路設計，計算機控制系統設計及對機械部分的控制；從而實現了機電結合。對規范化的題目、要求及上述設計內容都已編入指導書中。
（3）指導教師的培養。
首先被培訓的教師可以跟班聽課，熟悉掌握相關的課程內容，然后在機電一體化課程設計進行中跟班輔導，以培養出合格的指導教師。
（4）加強督察。
當指導教師接到指導課程設計任務后，首先拿到機電一體化課程設計指導書，根據要求寫出課程設計任務書；并由教研室主任或院教學指導委員會審查，合格才可向學生下達任務。指導中，教師要填寫指導日志，隨時記錄指導中的難點、及出現的問題和解決方法，并進行小結，以便下一次指導時提高設計水平。
3機電一體化課程設計指導書主要內容
3.1設計題目確定及要求
3.2總體方案確定
（1）總體方案設計；
（2）繪制總體方案圖。
3.3伺服系統機械傳動部件設計
（1）切削力計算；
（2）滾動絲杠螺母副的計算與選型；
（3）伺服系統傳動設計；
（4）步進電機當量扭矩計算及選型；
（5）機械傳動結構設計（繪制一個軸的機械裝配圖）。
3.4控制系統硬件電路設計
（1）確定控制系統方案及繪制系統框圖；
（2）單片機的選用；
（3）存儲器的選用與擴展；
（4）譯碼電路設計；
（5）接口電路設計；
（6）繪制控制系統硬件電路原理圖。
3.5基本的參考圖表匯編。
4近一屆學生機電一體化課程設計進行情況
4.1教師配備
近一屆機電專業學生，每屆有四個班進行機電一體化課程設計，共配備6名教師；其中有四名為獨立指導教師，兩名為輔導教師，為培養新的指導教師儲備力量。
4.2指導書的使用及設計過程
設計學生和指導教師每人一份機電一體化課程設計指導書。教師按照要求寫出機電一體化課程設計任務書，并經研究所長審查后發給學生。設計題目主要有CA6140普通車床數控化改造設計、C6132普通車床數控化改造設計。在同一個題目的學生中，要求設計進給軸部件時，一部分學生設計X軸進給部件，另一部分學生設計Z軸進給部件。整個過程根據設計任務書的題目、要求和機電一體化課程設計指導書給出的設計步驟、方法，先進行總體方案設計，再進行機械傳動部件設計，最后進行CNC硬件電路設計。整個過程經過了機械、電子兩方面的訓練，實現了機電結合，達到預期效果。
4.3填寫指導日志
教師在指導設計的過程中，及時填寫指導日志，記錄設計中的難點、問題，并進行小結。
5本文總結
關鍵詞： 機械設計； 理論教學； 實踐教學； 教學改革
中圖分類號： G642.0 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）01-0155-01
《機械設計》課程是汽車維修工程教育專業的專業技術基礎課程。高等學校的課程建設是專業建設的基礎，當前《機械設計》課程的教學重理論、輕實踐，前沿技術更新不足；沒有根據社會、經濟和科技的發展，及時改進教學方式、方法，滿足社會對一專多能專業人才的需求及學生就業需要，因此課程改革勢在必行。本文從理論教學環節和實踐教學環節等方面進行一些探討。
1 理論教學環節
1.1教學內容
根據本課程的任務，在教學內容組織安排上，根據本專業的特點，加強知識的針對性和實用性，克服原課程內容結構固化、偏重自身完整性和教學內容組織缺乏彈性等問題。提到《機械設計》課程，人們素有“內容多、難掌握；零件類型多、設計方法難于統一；參數、公式、圖表多，難于記憶”的“三多、三難”之感，教師認為不好教，學生認為不好學。我們認為教學內容應該以“夠用”為原則，對過深的理論推導和公式、公理等的推導、證明，可在有選擇的、不影響知識理解連貫性的前提下略減或刪除，以便學生集中精力掌握實用的結論，以解決實際設計問題。例如在齒輪傳動中，齒而接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度設計計算（或校核公式）的推導過程等都可刪除不講，只介紹結論。公式只要求會選用，理解公式中每個參數的含義，會計算就可以了。再比如，流體動力的基本方程的推導過程我們也可以選擇不講，只需要了解形成流體動力的必要條件。總之，要對本課程的教學內容的深度和廣度根據汽車維修工程教育專業特點進行調整。
1.2教學過程
在教學過程中，要合理設計備課――課堂講授――課后總結這一主線中的各個環節。
（1）認真備課，使課堂內容少而精且與專業最貼切。在課程教學學時不斷減少的大趨勢下，課堂教學必須做到少而精。但是要做到這點并不容易，因為少而精并非簡單地減少教學內容，而是要恰當地精選內容，科學地組織教學內容。而要精選和科學地組織教學內容，首先必須明確教學要求，吃透教學內容。因為只有這樣才能有明確的日的性和針對性，才能主次分明、邏輯嚴密，使教材由“厚”變“薄”。在教師認真備課的同時，也要求學生認真預習，帶著問題來上課。
（2）課堂講授過程中，重視互動，注意教學方法的合理運用。傳統的以教師為中心的填鴨式的教學模式，教師教什么，學生就學什么，使學生完全處于被動地位，課堂氣氛不活躍，往往影響了教學效果。另外教學設計缺乏對崗位技能需求的分析，沒有充分體現“以服務為宗旨，以就業為導向”的指導思想，教學的主觀能動性得不到充分發揮。
課堂教學不應該是教師個人的獨角戲，而應讓學生積極參與到教學過程中。同時，講授過程中要用貼切的詞匯和術語來表達所傳授的概念和內容，才能使學生對機械設計一這門課不感到枯燥無味。當學生對講解的內容提出疑問，或者是學生提出預習過程中遇到的疑、難點后，可以先請班上其他學生試著回答，再由教師進行細致講解，印象會深刻許多，比單一的填鴨式教育效果要好。當然，在講課過程中，可以采取傳統方式和現代方式相結合的教學方法，以提高學生對課堂內容的理解和掌握。比如說，在講解四桿機構的應用的時候，例如講解機構的運動時，可以通過多媒體播放汽車上雨刮器的運動過程；講解齒輪系的時候，可以播放汽車變速器的工作過程等等。此外還可以播放一些生產和生活中的實際應用錄像，這樣不僅形象生動，學生易接受和理解，同時也能引起學生的興趣，激發學生的學習熱情。
（3）課后總結。對教師來說，課后總結是一種對教學過程的自我反思，帶有自我診斷，自我提高的作用。通過反思教學方法、手段以及達到的效果，檢查和記錄備課中疏漏，使以后的教學更具有合理性和針對性。
2 實踐教學環節
2.1實驗環節
《機械設計》是一門實踐性很強的課程，因此學生要真正掌握好這門課的知識，只有理論知識是不夠的，還必須要使理論與實踐相結合。傳統的實驗教學模式有其弊端，實驗大多是觀摩性、驗證性的，基本上是學生按照實驗指導書規定的幾個項目，學會一些操作，而無實際綜合設計能力的訓練。由于實驗課不是一門獨立的課程，不單獨給學生評定成績，造成學生對實驗課不重視，缺少積極性，而是抱著被動、敷衍式的學習態度。我們設計了帶傳動實驗、滑動軸承實驗、減速器拆裝及軸系結構分析實驗等等。其中，帶傳動實驗中，進行平帶、v帶和圓帶的實驗，可通過計算機測試分析軟件自動繪制滑差率和效率曲線，并可進行傳動過程的模擬。
2.2課程設計環節
課程設計是《機械設計》課程的一個重要的實踐教學環節。目前，不少學校的《機械設計》課程設計的題目都還是集中在減速器的設計，這就難免招致一些偏見，認為教學落后于社會發展。其實在我看來，這樣的認知有一定的誤區。我們講解某一具體零件的設計方法的真正目的并不在于要讓學生去設計這一零件，而是要使學生通過學習掌握一種具體的設計方法，從而具備機械設計的一般能力。在課程設計過程中，要注意設計中的重點和難點。在課程設計之前，除了進行減速器的拆裝以提高學生的感性認識，還可以帶學生去機電市場調研，了解減速器的結構和產品價格，培養學生建立產品的工程實用性、成本設計思想。
對于未能集中開設課程設計的班級，我們把課程設計內容分解成若干個小設計，結合相應章節的知識點，作為課后作業來完成。這樣，即使在不安排課程設計的情況下，也能熟悉一臺機器的完整的設計過程，并在設計過程中學會工具書的使用，這點對于本專業的學習也非常重要。
3 考核環節
目前，汽車維修工程教育專業的《機械設計》課程的考核方法還是期末考試，通過一次性定時閉卷筆試成績來評價學生對該課程的掌握情況。這種考核方法存在一定的弊端，只是側重于基本理論和知識點的掌握，會造成學生在臨考前死記硬背、臨時突擊，不利于考核學生的實踐能力、創新能力和解決問題的綜合能力。建議今后對學生的考核可以突破現有的模式，參考基本理論的掌握情況、實踐能力、課程設計的情況等多方面進行考慮，這樣的評價體系應該能更真實的反應學生對本課程的掌握程度。
4 結束語
《機械設計》是汽車維修工程教育專業的專業技術基礎課程，內容較多，但課時相對較少。研究如何在教學中培養學生機械大系統的觀念、工程意識、機械設計能力、創新意識是非常重要的。而教學內容、教學方法的不斷改進，有助于培養學生創造性思維和設計能力，為今后進行相關機械設計工作打下良好的基礎。
參考文獻：
我院建校前幾年由于師資力量有限，主要依賴兼職教師指導課程設計，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時間有限，指導方法基本沿襲一本院校的指導方法，每天集中一兩個小時在教室集中指導，而三本學院的學生依耐性強，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現象特別嚴重。此外，在教學指導過程中也存在一系列問題，比如必須掌握的知識點、知識群、關鍵內容都沒有明確，指導過程因老師而異，隨意性較大，標準不統一。因此，進一步規范課程設計的內容、指導方法、達到的目標、必須掌握的知識點和知識群，顯然是提高實踐教學質量的重要內容和措施。后來隨著一些青年教師的引進，我們對機械設計課程設計的題目、應該完成的內容及進度要求、考核方法等進行了一系列的研究與實踐，使學生達到掌握知識點的目的。
二、針對機械設計課程設計題目、指導方法，進度安排及考核方法進行改革
（一）設計題目的改革
以前兼職老師給的課程設計題目是多樣化的，鑒于我院學生的基本條件，我們把課程設計的題目統一標準化了，傳動方案也已經給定，目的是讓學生熟悉課程設計的一般方法，掌握應該掌握的知識點，并對機械設計的理論課的知識加以鞏固，并不要求他們創新設計。其設計題目、初始條件和傳動方案如下：設計題目：帶式運輸機的傳動裝置；初始條件：帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作，連續單向轉動，有輕微振動，輸送帶的速度允許誤差為±5%，使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%，減速器批量生產。要求學生每人按學號順序依次選一組數據進行設計計算。
（二）指導方法改革
在課程設計之前，負責人對指導機械設計課程設計的老師集中在一起開個小會，對學生必須掌握的知識點、知識群、關鍵內容都明確要求，要求指導老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時，這樣學生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學生課程設計進行到第一階段，尤其是課程設計的設計計算初步完成時候，要求指導老師對學生的計算數據進行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進行下一階段的工作。這樣就避免后面學生在畫草圖時候發現錯誤，又要反過來重新計算浪費大量的時間，并且可以避免了個別學生抄襲的現象。
（三）進度安排改革
以前兼職老師指導課程設計時候，一次把課程設計要求完成的內容一個半天講完，這樣內容太多，學生根本記不清楚。我們根據三本學生的特點，將機械設計課程設計分為六個階段。每個階段集中講解一次，學生按進度要求完成該完成的任務。第一階段，主要是動員和設計計算。學生在這一階段應該完成的內容包括：選擇電動機；計算總傳動比和分配傳動比；傳動裝置的運動和動力參數計算；傳動件計算；初算軸的最細處直徑；選擇聯軸器（型號、孔徑、孔長等）；初選滾動軸承及其相關參數，軸承蓋是否干涉等。要求學生按上述步驟嚴格進行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設計計算完畢后，我們會帶學生到實驗室做一個減速器拆裝實驗，主要是對減速器有個感性的認識。然后在集中講解，其內容包括：減速器的結構；減速器的；設計裝配圖的準備；減速器鑄造箱體的結構尺寸；減速器裝配草圖設計；軸和鍵的強度校核，滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖，在完成減速器裝配草圖后，校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時，在此基礎上繼續完成裝配圖。要求注意兩個方面的設計：軸系零件的結構設計；減速器箱體及附件的結構設計。第四階段是裝配圖的檢查。給學生主要講解的內容包括：檢查裝配草圖；標注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術特性；編寫技術要求；零件編號；編制零件明細表及標題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規程的技術文件，應包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來，形狀應與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學生，學生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設計課程設計總共安排了三周的時間，周末時間不計，具體的進度安排我們設計了一個表。（四）考核方法進行改革課程設計結束后，我們會現場答辯，在答辯時候，會先給個預成績，這個成績非常重要，因為通過答辯，可以看出學生對課程設計掌握的情況，是否有抄襲，一問就基本可以得到答案。最后結合學生交上來的課程設計說明書、裝配圖、零件圖給每個學生單獨評定優、良、中、及格和不及格的成績等級。
三、結束語
課堂理論教學是傳統教學模式的主線，實踐教學只起輔助作用，而課堂教學內容的抽象性，更加增大了學生對機械知識及設計的理解難度。機械設計的目的是要去解決機械工程的實際問題，教學脫離實踐環節必然造成學生眼高手低。目前實踐教學的不足導致學生在設計過程中忽視設計對象的加工工藝、安裝工藝以及調試、使用和維護等工藝過程，只是盲目的、機械的照搬資料，更無法對設計中出現的各種工藝問題采用創新的方法去解決。
2《機械設計》課程設計改革的思路與措施
2.1增加設計題目的多樣性和新穎性，提高教學質量和學生工程設計能力
《機械設計》課程設計題目首先滿足教學大綱的要求，即題目中應包括原動機、傳動裝置、工作機三部分內容，并能夠對機械設計課程所學大部分零部件進行設計訓練。在此前提下，應改變原來的只針對減速器的定式設計模式，從學生設計興趣入手，調動學生的能動性，培養獨立設計能力。在傳統課程設計內容基礎上，設計題目可從教師相關的科研項目中抽取，或者與工礦企業建立聯系，去實際中提煉一些綜合性、創造性的設計題目，這樣一方面替工礦企業解決技術問題，另一方面學生設計過程具有挑戰性，同時起到了學以致用的目的。機械類專業往屆畢業設計中傳動裝置設計部分一般雷同度小、綜合性強，與工程實際結合度高，整理后也可作為課程設計題目。課程設計題目的多樣化和新穎性能夠吸引學生，鍛煉學生綜合運用先修機械類課程知識的能力，促使學生建立整體設計的理念，激發學生的獨立設計能力和創新能力。
2.2采用啟發式指導，促使學生由模仿型設計轉變為思考型設計
課程設計中包含方案確定、初步計算、草圖設計、裝配圖設計、零件工作圖設計和編寫設計計算說明書等幾個階段。在每個設計階段，教師應組織學生設計小組展開討論，對設計資料進行歸納、分析和總結，從前人成功設計案例中尋求設計要點并形成獨立的設計思路。尤其進行到草圖設計和裝配圖設計階段時，牽涉到大量的結構問題，由于在《機械設計》課程講授的重點都是基礎理論，很少涉及結構方面的知識，學生在進行到這一設計階段時普遍感到困難，錯誤較多。在這一階段，指導教師應悉心引導，最好借助實物模型教學，多進行正誤結構的比較。只有通過啟發式指導，學生才能很好的把握機械設計的規律和其靈活性，達到舉一反三的訓練目的。
2.3加強計算機CAD/CAM/CAE技術在課程設計中的應用
在計算機信息技術的時代，機械工程設計領域已廣泛使用計算機CAD/CAM/CAE技術進行設計，進入數字化設計、分析與制造的新時代。傳統設計中采用的是半理論半經驗的計算公式進行靜態計算或估算的設計方法，設計過程費時費力，設計結果的可靠性驗證滯后。在CAD技術平臺上可實現機械零件的結構設計和機構運動仿真，所見即所得。運用CAE軟件進行機械零件的力學性能的分析計算以及結構性能的優化設計。在《機械設計》課程設計過程中，手工圖板式設計方式明顯落后于機械行業實際設計方法，因此要加強學生在計算機繪圖方面的訓練，增加學生用CAD軟件繪圖環節。鼓勵學生運用CAD三維造型技術進行仿真設計，由于設計過程處于三維空間，形象逼真，因而有助于學生創新潛力的發揮。通過運用計算機繪圖，將學生從大量的手工繪圖勞動中解放出來，使學生可以將精力重點放在方案設計和結構設計上，提高課程設計質量；同時模擬了真實的企業環境，培養學生使用CAD軟件進行機械設計的能力，這樣才能在今后的工作中使學生快速適應工作環境，成長為合格的機械設計工程師。
2.4加強實踐環節，提高學生的工程設計能力
理論必須聯系實際，從實踐中來，再到實踐中去。讓學生接觸機械工程實際，了解同類系列產品的性能、結構特點及生產過程。學生對設計對象有了感性認識，獲得產品的有關工藝知識后，才能建立機械設計與機制工藝之間的聯系，課程設計的機械裝置才能和實際生產相符。因此，在課程設計之前多安排學生到工廠參觀或者以多媒體的方式觀看相關的工程案例，以此拓展學生設計思路，提高機械設計能力，達到課程設計實踐教學的目的。
3結論
【關鍵詞】汽車設計 教學 改革
隨著汽車技術的發展，它不僅將機械、電子、液壓、材料、軟件工程等多種成熟技術應用于汽車開發中，同時，還將這些技術柔和在一起，形成具有自身特點的新興技術。特別是電子技術在汽車技術中的大量應用，使得電子設備在整車制造成本所占比例達到30％以上。因此，在汽車的設計中，往往需要涉及到電子、軟件工程等一些非機械工程學科的領域。這就對高等學校汽車設計教學提出了更高要求，傳統的教學內容和模式已顯落后趨勢。本文在闡述汽車設計課程的特征的基礎上，分析了目前汽車設計教學存在的問題，在此基礎上提出了汽車設計教學的改進方法，并進行了相關教學實踐。
一、課程內容及特征
傳統的汽車設計課程教學分為理論授和課程設計。理論授課一般在50～60學時。主要介紹汽車整車設計及底盤各總成設計所需的基本知識，包括汽車總體設計、離合器、變速器、萬向傳動軸、驅動橋、懸架、轉向系和制動系等各總成設計應滿足的要求、結構方案分析、主要參數及零部件載荷的確定、強度計算方法、主要結構元件的分析等。理論教學通常不講授課程設計的知識內容，通過課程設計補充完善。該課程要求學生必須具備高等數學，工程力學，機械設計、汽車構造、汽車理論等知識。
課程設計一般選擇理論教學中一兩個相對獨立，難度適中的零部件進行機械設計(如鋼板彈簧，轉向橋等)，訓練學生的載荷確定、強度分析和繪圖等方面的能力。課程設計在教師初步講解設計、校核方法的基礎上，以學生自學為主，教師答疑為輔，在設計過程中不斷發現問題。解決問題，訓練學生獨立設計的能力。
總地說來，汽車設計是汽車專業課程的精髓所在。它綜合運用了大學基礎課程、專業基礎課和專業課，其涉及面廣，專業跨度大，授課難度較大。同時，它是將理論知識應用于設計實踐的典型課程，對教師的設計經驗也提出較高的要求。
二、課程教學目前存在的問題
1.教學內容陳舊
汽車設計的對象主要是傳統的零部件。而隨著汽車技術的發展，很多新型的結構、零部件甚至總成在實際中已得到大量應用，而汽車設計課程在新技術方面所涉及到的內容較少。比如，變速器設計主要是針對傳統的手動變速器。而目前自動變速器在車輛上得到大量的應用。在美國和日本，自動變速器車輛已經占到了90％以上，在我國也將達到50％。在這樣的技術背景下，汽車設計課程在變速器設計部分關于自動變速器的設計內容非常有限，更談不液力變矩器、濕式多片離合器、行星齒輪等關鍵零部件的設計。而這些內容又是目前的變速器生產企業進行技術改革和創新所急需的掌握的技術。
2.設計思想單一，與實際脫節
汽車設計課程的主要是將載荷確定，強度計算，校核的傳統靜態機械設計方法應用到汽車零部件上，機械類課程安排較多。而目前汽車設計所考慮的因素越來越多，除了強度壽命，還有法規標準、小型輕量化、NVH等等，這都需要在設計階段綜合考慮。因此，汽車設計越來越趨向于動態設計、一體化綜合設計的方向。而目前汽車設計課程的內容和方法還不具備這種設計思路。這就造成教學與實際的脫節，使得學生在實際的工作中，設計知識單一，往往單純從機械設計的角度思考零部件乃至整車的設計，與現代汽車設計理念存在較大的偏差，需要較長的時間來適應工作。
3.專業跨度大，授課難度大
目前的汽車設計雖然主要是以零部件的機械設計為主，但各個零部件之間的要求、結構和工況都存在著較大的差異。這就要求教師熟悉汽車構造、汽車理論和機械設計方法。如果考慮到機電一體化設計，還需要教師具有汽車軟件工程、電子技術等方面的知識，要求非常高，還要起到對本科課程總結和應用的作用。所以汽車設計不僅是專業課程，也是總結提高的課程。其授課難度較大。
4.師資力量有待增強
參與課程設計的教師數量相對較少。一個班一般由2～3名教師進行指導，學生問題較多時，會出現排隊答疑的現象，使得沒有足夠的精力主動檢查學生設計進展情況，及時發現設計問題，造成一些共性的問題無法及時糾正。近年來，青年教師參與汽車設計課程設計逐漸增加。青年教師往往學歷較高，理論基礎深厚，但實踐經驗相對較少，對實際設計問題理解不深刻，使得課程設計指導與答疑質量受到一定影響，課程設計效果不理想。
三、課程教學改革
1.改進汽車設計內容及其相關課程
(1)增加先進零部件設計
電子穩定系統、自動變速器、整車網絡系統等技術應經被廣泛應用到當今的汽車上。汽車設計課程的教學不應該僅僅拘泥于教材的內容，還需要適當增加一些現代汽車上應用較為普遍又相對先進零部件設計方法。
(2)增加法規標準相關內容
在教學中，還應強調法規標準對設計的約束作用。在實際的汽車開發中，法規標準是第一要素，如果不滿足要求，就會造成在量產階段變更設計甚至無法上市的后果。從目前的教學效果來看，學生在法規標準方面的概念較弱。可適當增加涉及安全(制動、操縱穩定性、燈光等)、環境要求以及經濟性和排放等方面重要標準及法規內容。
(3)改進方式
①在不增加課時的前提下，壓縮一些傳統內容的授課時間，增加新技術相關內容。
②學生課外自學，完成課程作業。
③在自學的基礎上，以課堂討論、教師答疑、學生講課等互動方式完成增補內容教學。
④對相關課程(如《汽車構造》、《汽車電器》等課程)加強現代汽車技術的內容,增加法規標準等課程內容。
2.課程設計改革
課程設計的目的是使學生在實際的設計過程中，掌握設計方法，理會和理解汽車設計思想。由于課程設計的時間相對緊張，為了讓學生有充分的時間進行學習、消化和創新，可適當減少課程設計的題目，提高難度。要求學生完成包括方案分析、參數的設計計算、繪制零件圖和總裝圖以及靈活運用手冊、標準、規范和經驗數據等設計資料，鼓勵學生采取不同的設計方法。
3.教學方式改革
為了保證每個章節的教學質，可采取多個教師共同完成汽車設計教學課程的方式。一個教師負責兩至三個章節的講授，由一個經驗豐富的教師進行系統把握和貫穿。這樣既保證了整個教學的完整性和系統性，又減少由于教學內容廣，教師對知識理解不深刻等問題。
關鍵詞 機械設計基礎；教學改革；獨立學院
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）30-0085-02
機械設計基礎是一門理論與實踐緊密結合的課程，是學生由理論基礎學習轉向專業課程學習的重要橋梁和紐帶。機械設計基礎課程的主要內容是研究機械中的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[1]。課程的主要任務是培養學生具有設計通用零件和機械傳動裝置的能力，掌握重要機械參數的測定并具有運用標準、規范、手冊、圖冊和查閱有關設計資料進行初步的工程設計能力，培養學生分析問題和解決問題的能力、動手實踐能力及創新設計能力[1-2]。機械設計基礎課程涉及的基礎理論內容較廣且相對獨立，實踐性較強，學生缺乏工程意識和實踐能力，因此學習起來較困難，容易失去學習興趣，導致學習效果不理想。這就要求教師在課堂上采用多種教學手段與方法，使學生在課堂學習中能更多地接觸實踐，更有興趣地學習這門課，更好地培養工程素質[3]。
1 機械設計基礎教學改革思路與目標
高等教育肩負著科教興國和人才培養的雙重使命，必然要適應社會經濟發展對人才的要求。傳統的以傳授知識為中心的教學理念很難實現這一目標，因此必須要建立一種新的教學理念來指導機械設計基礎課程教學，以培養學生的工程實踐能力和創新思維為最終目的，使學生能了解本學科的發展趨勢，具備從事工程技術方面工作所必需的基本理論知識和基本技能，能夠運用所學的知識自主地發現問題、分析問題和解決問題。為此必須靈活采用多種教學方法和教學手段，激發學生的學習興趣，使學生愉快而自主地進行學習。同時要加強實踐教學環節，培養學生的創新思維和工程設計能力，使機械設計基礎教學融知識傳授、能力培養、素質教育和服務社會于一體，為學生就業奠定良好的基礎。
2 教學內容的改革
機械設計基礎課程內容繁雜，基本概念、公式、圖表等繁多，而且公式的推導過于冗長，缺乏系統性，導致學生學習興趣不高，信心不足。因此，結合成都理工大學高素質應用型人才的培養目標，以工程應用為主線，以“必須夠用”為原則，對教學內容進行精選和優化整合，刪除落后的內容及復雜公式的推導過程等，加強基礎知識和基本設計方法的講解，重點強調公式的理解與應用，總結前后內容的系統性和規律性，注重零件參數確定的方法與零件結構的合理設計，盡可能選用典型性和啟發性的工程實例，加強對學生解決工程應用問題能力的培養。同時適時地更新教學內容，保持教學內容的先進性和科學性，拓展學生的知識面，加強工程觀念和綜合分析應用能力的培養，使學生既具有扎實的理論基礎，又能很好地將所學知識應用于實際設計中。
3 改進教學方法，采用先進教學手段
以教師課堂講授為主的傳統教學方法，往往偏重于教師單方面知識的傳授，忽視了學生的自主學習，教學效果不佳。因此必須采用靈活多變的教學方法和教學手段，加強與學生之間的互動與交流，激發學生主動學習的積極性。
3.1 互動式教學方法
傳統的灌輸式教學方法忽視了學生的主體地位，只重視教師的“教”，忽視了學生的“學”，不利于學生自主學習和主觀能動性的培養。互動式教學方法可使師生間單方向知識傳授轉變為雙向互動。教師在遵循學生認知規律的前提下，充分發揮主導作用，創設學習環境，精心設計啟發性問題，激發學生的思維，引導學生積極思考，喚起學生發現問題、探索問題的興趣。
例如，教師在講授帶傳動能夠將回轉運動變成直線運動時，可以設置問題：還有什么傳動方式也可實現相同的運動轉換？這樣就可將前面所學到的齒輪齒條傳動、螺旋傳動、鏈傳動等與帶傳動聯系到一起，不但能有效調動學生的學習積極性，還將前后知識聯系到一起，便于理解和掌握。通過互動式教學方法，教師的職責不再只是簡單的傳授知識，更重要的是要引導學生去積極思考，突出學生的主體地位，激發學生積極思考，引導學生進入有意識學習的心理狀態，變被動學習為主動學習，真正地實現教與學的互動。
3.2 加強多媒體教學與板書相結合
采用多媒體教學方法能夠有效增加課堂教學信息量，并有效解決教學內容多、課時少的問題。通過形象生動的動畫、視頻等多媒體手段，可將復雜的運動逼真地展現給學生，幫助學生理解和接受其運動規律。例如，通過動畫演示桿長的變化、機架的改變等來講授平面四桿機構類型的變化情況；將四桿機構的一些應用實例如攝影平臺、飛機起落架、縫紉機踏板、雷達調整機構等做成動畫，能使枯燥的內容變得形象生動，學生更容易理解和接受。
多媒體課件應按照教學內容進行設計，要突出重點和難點，能將抽象的、難以理解的內容變得簡單直觀，演示效果好，但不能過于花里胡哨，否則會適得其反。為了充分發揮多媒體教學的優勢，學院對多媒體教學制定了相關要求：教師進行多媒體教學時不能坐著，應面對投影屏幕或學生，要加強與學生的互動與討論，不能脫離板書教學，而且要加強精煉板書教學，對重要的知識點、公式的推導等要以板書為主。通過形象生動的多媒體教學和板書教學相結合，培養了學生的學習興趣和主觀能動性，收到良好的教學效果。
3.3 采用現場教學方法
教師可針對教學內容的不同，合理組織現場教學，做到理論聯系實際。例如，進行齒輪加工實驗時，可安排學生直接到工廠進行現場參觀學習，教師根據齒輪加工的實際情況，可提出一些問題讓學生思考討論，并解答學生的疑問，這樣既能加深理解和鞏固，又有利于提高學生的學習興趣和學習積極性。
4 加強學生工程意識和創新能力的培養
創新是科技發展和社會進步的源泉，創新能力的培養是我國21世紀人才培養的核心內容[4]。在教學過程中，特別是實踐教學環節，要注重加強學生動手實踐能力和創新能力的培養。
4.1 實驗教學方面
在學院的支持下，機械設計基礎實驗教學條件得到了很好的改善，打破了傳統的以單一性、驗證性實驗為主的模式，增加了綜合性和創新設計性實驗。認知性和驗證性實驗主要是幫助學生加強理論知識的理解，鞏固所學的知識；綜合性實驗使學生了解典型機械零件的實驗方法，掌握機械參數的測定原理，提高學生的機械設計能力，加強學生動手能力及分析解決問題能力的培養；創新設計實驗著重培養學生的創新能力，如通過平面機構任意組合實驗臺和軸系結構設計實驗臺等創新設計實驗設備，學生可自主設計實驗項目，自己動手完成實驗內容，并對實驗結果進行分析和總結，培養了學生的創新思維，并使學生在此過程中掌握了創新設計的基本方法，提高了機械設計能力。
此外，為了更充分發揮學生的主動性，目前正計劃將部分實驗室進行定時開放，學生可根據自己的興趣愛好和知識結構，自主進行實驗項目設計與改進，自主選擇設備并調試，獨立完成實驗操作，寫出實驗報告。開放實驗室對進一步提高學生的積極性，培養學生的工程意識和創新設計能力具有重要意義。
4.2 課程設計教學方面
機械設計基礎課程設計是學生綜合運用基礎理論知識和查閱相關資料進行工程分析和機械設計的重要實踐環節，能幫助學生進一步鞏固所學的理論知識，同時還有利于培養學生理論聯系實際的能力。
課程設計以減速器設計作為設計題目，由于學生缺乏工程實踐經驗，為了增強學生做好課程設計的積極性和主動性，課程設計開始前，先組織學生進行減速器的拆裝，使學生對減速器的結構和工作原理有初步的感性認識，然后再下達課程設計任務書。設計任務書打破傳統的給定參數和設計方案的做法，只給定功能要求，由學生根據功能要求進行分析，自行擬定設計方案，然后分組討論、分析、比較優化，最終確定本次課程設計的設計方案，再進行零件的設計計算、校核以及圖紙設計。鼓勵有能力的學生運用現代設計方法和手段對所作課程設計做進一步的設計與分析。如指導學生運用二維CAD軟件繪制減速器裝配圖和零件圖，運用Pro/E、Solidworks等完成三維設計，并進行計算機模擬仿真，對自己的設計結果進行驗證。
在課程設計過程中，要逐漸培養學生樹立正確的設計思想，鼓勵學生勇于提出自己的設計方案，敢于否定不合理的方案和結構設計，培養學生的工程意識和創新能力。
5 構建合理的成績評定體系
成績評定方式對學生的學習態度和學習興趣有重要的影響，因此必須改變傳統的以期末考試決定成績的不合理做法，要重視學生的平時成績，將成績評定貫穿于課程教學的始終。具體方法是：總評成績=平時成績（20%）+作業成績（10%）+實驗成績（10%）+期末考試成績（60%）。其中，平時成績指學生的出勤及回答問題等方面。新的成績評定方法更有利于對學生整個學習過程和應用能力進行檢查與評定，能夠有效避免學生平時不努力考前突擊的弊端，能較全面地反映學生對課程內容的理解和掌握情況。
6 結束語
機械設計基礎作為一門重要的必修課程，必須以全新的教育理念，全面推動教學內容、教學方法與教學手段等的改革，并在改革中不斷總結經驗，使之有利于培養學生的綜合能力，促進學生的全面發展，滿足對21世紀人才培養的需要，更好地為國家建設和社會經濟發展服務。
參考文獻
[1]楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]濮良貴，紀名剛.機械設計[M].8版.北京：高等教育出版社，2007.
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方向的高校中，很多都安排"內燃機課程設計"這一教學環節，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知識，加深對所學理論知識的理解，獲得與專業有關的實踐經驗，培養學生的實踐能力和專業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；設計計算即學生本文由收集整理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。
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現問題，進行創新設計。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學生分析和解決問題的能力。從人才培養的過程來看，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，對于職業意識、合作精神的培養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動機運動學與動力學仿真分析為目標，掌握發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動機發火順序、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
第一階段：大約1～2天時間，進行內燃機總體設計和方案選擇，在產品總體設計中要選擇和確定內燃機的主要設計參數，在進行熱計算和外特性計算及主要零部件設計前，首先要選擇零部件的類型、布局方式，如：氣缸的布局方式、燃燒室的選擇等。
第二階段：大約2～3天時間，進行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，學生依據分組情況分別按要求進行具體的計算。
第三階段：大約8～9天時間，進行繪圖工作，每個學生手畫一張縱向圖或橫向圖，另加一張用繪圖軟件繪制的零件圖。
關鍵詞：機械原理，教學；學生，實踐能力，創新能力
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，培養和提高學生的實踐和創新設計能力，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，啟發學生思考和總結，以探索新的設計方法，提高其創新設計能力。
邏輯思維能力和形象思維能力一體化培養。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新設計能力培養轉變
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，如機構運動分析和力分析、凸輪機構設計、機械系統方案設計等，培養學生理論聯系實際的設計思想和創新設計意識。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，培養學生的創新意識和動手能力
實驗教學是驗證理論，培養學生動手能力、創新意識和工程素質的重要手段；是提高學生實驗技能，為以后的創新實踐打基礎的工程訓練方法；是以發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新人才培養的需求，必須改變以往那種重知識灌輸、輕創新能力培養的實驗教學方式，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律和創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，這對于培養學生的形象思維能力和創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造性的設計。單靠邏輯思維是遠遠不夠的，必須發展形象思維能力。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、設計性與創新性實驗相結合，這對于激發學生主動參與實踐活動的熱情，培養學生創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新性的實驗，可以充分發揮學生的主觀能動性和創新積極性，挖掘創造潛能，培養創新意識和嚴謹的科學態度，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作用，留給學生足夠的創新空間，這樣可以充分發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，提高創新意識和動手能力。
四、改革課程設計模式，培養學生工程設計的整體觀念和創新意識
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，做到課程設計的完整性、系統性和綜合性。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，要改變傳統的教學模式，變集中式教學為先分散后集中式教學。將執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行機構的運動方案，并對各種執行機構的運動方案進行運動分析和力分析，優選出最佳方案。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。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 機械制造工藝學；實踐教學；教學模式
中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：A 文章編號：1671—489X（2012）30—0129—03
新世紀是科學技術高速發展的時代，也是知識經濟時代[1]，社會對人才的需求逐漸從數量型向技能型轉變，越來越需要高素質的應用創新型人才，學生必須將掌握的課本知識轉化為實際的操作能力，而嫁接其中的橋梁就是實踐教學。同時實踐教學也是培養現代應用型、創新型人才素質的重要途徑之一。
機械制造工藝學是高等院校機械類專業的一門主干課程，是沈陽農業大學機械設計制造及其自動化專業、農業機械化專業以及農業工程專業的必修課，具有很強的實踐性和綜合性。本研究針對該課程實踐教學環節存在的問題，根據“寬基礎、強能力和高素質”的創新性人才培養目標，立足于農業學院工科專業實踐教學條件的實際情況，對機械制造工藝學課程實踐教學體系與模式進行探索性研究。
1 機械制造工藝學課程實踐教學現狀及存在問題
1.1 國內外機械制造工藝學課程實踐教學發展概況及現狀
國外高校都非常重視學生在實際生產企業的實習，一來實習時間比較長，有的院校可長達一年，企業也有義務接收學生實習。比如英國實行一、二、四年級在校學習，第三年到工廠企業實踐的“三明治”教學計劃，學生除了在學校上課學習外，還必須有15個月左右的時間到企業參加生產勞動。英國高等教育界人士認為“三明治”教學計劃由于強調了學生的生產實踐，因而可以使學生與企業界中不同層次的人接觸，使他們能在真實的工業環境中解決實際問題，并在這一實踐中培養社交宣傳、講演、調查、報告、論證、獲取信息、組織、設計、訂貨、制造、協調、質量控制、檢驗、調正、裝配等一系列創造性活動能力；其次，學生在實習期間有和實習相關的課題要完成。
總的來說，國外該課程實踐教學環節的共同特點是：1）院校與企業、科研單位均建立了教學—科研—生產相結合的聯合體，對提高學校教學、科研水平，培養學生實踐能力極為有利；2）高校從教學計劃中反映出生產實習教學時間長，均在1年以上，而且分布在各學年之中交替進行，符合認識——實踐——再認識的教學規律；3）國外實踐教學聘請企業、研究單位專家、工程技術人員做指導教師，與學校教師配合共同培養學生；4）企業有義務培養學生，學生到工廠企業實習一般不交任何費用，而且工廠和企業要向學生提供實習津貼或報酬。
相比之下，國內高校實踐教學環節就顯得比較薄弱，一方面實踐時間相對比較短，一般課程設計2周，機械制造工藝生產實習2周；另一方面，實習內容多以參觀、聽企業人員介紹為主，學生沒有動手的機會，課程設計題目固定而且相對比較少，導致部分學生抄襲。而且受條件、時間等限制，學生不能深入了解生產工藝過程、工藝裝備和管理等全部內容，也無法更好地深入理解學習過的專業理論知識。
1.2 機械制造工藝學課程實踐教學存在的問題
目前，國內許多高校對機械制造工藝學課程實踐教學改革進行了積極有益的探索和實踐，但總體來說都是在摸索階段，實施起來比較困難，主要存在下面一些問題。
1）企業不愿意接收高校學生實習，實習單位難以解決。國內很多企業都不愿意接收高校學生實習，一方面擔心出現安全等問題，另一方面生產任務比較緊，擔心影響正常生產。同時，企業也無法長時間接收大量學生進入企業。
2）課程設計時間在實習之前，沒有感性認知，完成效果一般。國內高校，包括沈陽農業大學，機械制造工藝課程設計在理論課程結束之后實習之前，學生只有理論教學知識，對機床、刀具、夾具及具體工藝過程沒有深入的認識和理解，開始時無從下手，往往是最后一周參考相關課程設計指導書突擊完成，造成理論教學與實踐教學的脫節，不能實現相輔相成，互相促進，不利于學生實踐能力及創新能力的培養。
3）缺乏系統的實踐教學指導教材和專門的指導教師。絕大多數高校該課程的實踐教學有課程設計和實習，課程設計指導書相對比較多，但實習指導書相對較少，主要是因為實習企業不能固定，從而導致實習具體內容不能固定，最終導致沒有高質量、系統的實習教材。再加上企業難以安排學生具體操作，造成參觀實習，甚至部分學生漫無目的地在車間游走，企業也不會培養專門的實習指導教師，造成實習質量沒有保證，實踐教學質量難以提高。
實踐教學是本科教學體系中的重要組成部分，貫穿于人才培養的全過程。機械制造工藝學課程作為機械類專業的主干課程，其實踐教學顯得尤為重要，而從沈陽農業大學該課程實踐教學環節來看，不同程度地存在一些問題，因此探索更為完善的實踐教學體系及模式顯得更為迫切。
2 機械制造工藝學實踐教學改革
針對機械制造工藝學課程實踐教學存在的問題，以及企業對機械制造類人才素質的要求，在現有實踐教學經驗及條件的基礎上，經校際考察及查閱文獻，進行相應改革。
2.1 優化實踐教學體系及模式
1機械設計基礎課程設計的現狀
從教學過程和教學效果分析，機械設計基礎課程設計還存在以下一些問題和不足：
（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
由于其本身是一門與實踐結合非常緊密的課程，所以教學上也要求采用理論教學和工程實踐相結合的授課方式，在課堂講授中要淡化繁瑣的、過深的、不必要的理論推導和證明，本課程的教學目的就是使學生能夠運用機械設計理論中最基礎的知識和實際經驗來分析工程中問題，并且還要比較熟練地運用這些公式、定理、方法等來解決現實中的具體設計問題。因此，在教學內容上的重點是要真正教會學生完全掌握分析問題和解決問題的思路和方法，不強調公式定理的死記硬背，而是注重如何針對具體問題，找到并運用這些公式、定理、方法等來完成一個實際模型的設計以及零部件選用、分析。通過以上的措施，使教學更符合培養目標的要求，也相應取得了更好的教學效果、學生通過本門課程的學習，盡可能地讓掌握較多的有關機械設計實踐方面的知識。
【關鍵詞】機械制造 實踐教學 創新
【中圖分類號】G622 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5962（2013）03（b）-0026-01
1 機械制造類專業傳統實踐教學存在的問題
1.1實踐教學與方法陳舊
以傳統教學模式為主的實踐教學帶有其固有的弊端性：例如應用陳舊的內容教學且教學方法無創新性、多樣性，缺乏工程實際訓練和專業技能的操練。在這種傳統的教學模式熏陶下，學生對于新知的學習往往卻乏積極性和主動性，將不利于培養學生探索新知和勇于創新的能力。而且專業基礎課及專業課程的內容設計對于創新性和改革性的應用不夠廣泛，導致學生在進行事物分析和處理實際問題時所表現出的能力往往差強人意，難以達到快速發展的現代制造業所需人才的標準。
1.2實踐教學基地缺乏，難提升學生實踐能力
基于現代企業管理體制的改革和完善，諸如企業的生產任務、產品質量、和生產安全等因素對于學生生產實習及畢業實習等實踐活動產生了越來越大的影響。學生在進行實踐活動時可觀察到的信息越來越少，能夠動手實際操作的機會也更加難得，因此，學生的實習效果就難以得到保障。畢業實習及社會實踐活動大多是由學生自己找尋單位來完成這些教學環節的，但并不是每一個學生都能做到如此，有的學生則找不到實習的單位。即便是那些有幸找到實習單位的學生，也難以從實踐過程中獲取一些實質有效的信息和經驗，起不到培養學生實踐能力的目的。可以說，制約大學生提升其實踐能力的一大阻擋因素就是實踐教學基地的缺乏。
1.3管理制度不健全，教學評價不科學
隨意性是實踐教學管理制度不規范的一個特征，這主要是因為教學過程監控體系缺少制度化，且完善的實踐教學制度體系還沒有真正的形成。傳統實踐教學模式中的教學評價標準主要參照學生理論學習成績的高低，這種注重理論成績的考核評價體系區別干獨立的實踐教學考核體系，但后者尚未形成，由此，不論是教師的時間能力或者學生的實踐課成績均不能被公正而科學的評定。
2 實現機械制造專業教學創新的路徑選擇
2.1教學創新理念和思路
將理論學習與實踐操作相結合，使學校和企業相合作，以此二者作為實現教學創新的切入點入手。具體來說，以機械加工試驗中心作為實踐教學基地，借助教師精心設計教學內容和學生積極參與教學活動，從真正意義上實現學習和操作、學習和生產的結合，應用教學創新理念設計新型教學模式和教學方式，從而使教學資源和條件得到保證。
2.2基干崗位需求革新教學內容和方法
在教學中，課程的教學主要是以真實的產品加工為基礎進行的，集中顯現出了職業性及實踐性。在教授課程的過程中，用實際生產出的產品零件作為材料進行工藝分析及加工制造，重點進行產品零件生產的核心技術的講解，在對理論知識進行實際訓練操控中要以真實生產的零件為實訓材料，通過觀察、講解、分析等，提取出和課本內容相關的知識，使學生能在實際訓練中接觸到將來在職業崗位上會面臨的客戶需求。
教學內容要具有針對性和適用性，教學內容覆蓋了有關機械加工制造行業所必備的基礎知識、基礎內容以及可能會遇到問題的處理方式，在學生學完本門課程后，使其有能力進行中等復雜零件的工藝設計，掌握機械制造行業所必備的專業知識和技術。與此同時，為填充社會對機械制造人才的需要的空缺，教學還將相關工種職業資格取證的條件及需要加入到考慮的因素內，具有較強的適應性。
2.3合并重組實驗室，建立一體化的創新訓練平臺
變更基礎實驗室和專業實驗室獨為某一課程或者專業服務的現狀，依據所具備的功能和專業特點進行整合、合并，取消不必要的設置，增設專業性較強、符合地方產業發展的實驗、訓練平臺，諸如先進技術綜合操練平臺、機電一體化系統設計綜合實訓平臺等。這些平臺的建立將有利于學生提高獨立設計和開發的能力，并為學生未來的就業和人生發展夯實基礎。
2.4到校外實訓基地進行生產實習
合理使校外的實訓基地的企業設備、技術等發揮其優勢作用，積極組織學生投入到生產實習中，使之靈活掌握機械設計制造工藝的全部技術；更加了解機械加工企業的生產經營、組織管理及技術質量控制的基本程序；增強學生的實踐能力，使之親身經歷到見習工程師的現場鍛煉。
2.5加強設計類環節，提高學生工程設計能力
