時間：2023-02-28 15:33:32
導語：在機械設計課程的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
21世紀科學技術的發(fā)展突飛猛進，對專業(yè)技術人員綜合素質(zhì)水平的要求越來越高。為更好地適應經(jīng)濟快速發(fā)展對專業(yè)技術的需求，在高等教育領域，我國已普遍掀起了與學科專業(yè)結構調(diào)整相適應的課程體系改革。教學中不僅應該加強人文教育、理想信念教育，也應該更加注重學生的學習能力、職業(yè)技能實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，不斷將新的科學教育研究成果吸收到專業(yè)建設中來，立足院校辦學特色，對傳統(tǒng)的課程設置合理地進行群組優(yōu)化，探索、選擇滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求的復合型綜合人才培養(yǎng)的教學方法，有著極其重要的現(xiàn)實意義。我院對傳統(tǒng)的機械設計課程教學進行了改革與實踐，對高等工科院校機械類專業(yè)建設進行了有益的探索。
機械類（對口）專業(yè)機械設計課程群組的構成及現(xiàn)狀
教學型本科院校中承辦的高職類生源的本科教育以“高級應用型技術人才”為培養(yǎng)目標，緊密地依靠市場需求設置專業(yè)，面向生產(chǎn)、管理和服務的第一線，突出實踐能力的職業(yè)本色。在傳統(tǒng)的機械類專業(yè)課程設置中，機械設計課程群組由金屬工藝學、畫法幾何與機械制圖、機械原理、機械設計、公差與配合等課程組成，各部分內(nèi)容追求學科體系的完整性，相互獨立，不可避免地出現(xiàn)了內(nèi)容交叉、知識點銜接不緊密等問題。鑒于課程知識需求，教師對知識點滯后部分的處理，大多采取蜻蜓點水式的介紹，致使高職類生源學生感覺內(nèi)容繁冗、思路不連貫、理解不透徹，學習效果較差。在機械類專業(yè)主干學科機械原理、機械設計課程教學過程中，普遍存在著“重局部、輕綜合，重理論、輕實踐”的現(xiàn)象。機械設計課程作為機械零件結構設計和強度、剛度設計的綜合學科，緊密地與機械制圖、公差與配合等課程相聯(lián)系。由于課程傳統(tǒng)框架的制約和授課學時的限制，課程的改革只能是局部的，往往造成機械設計實訓環(huán)節(jié)內(nèi)容單一，涉及諸多交叉課程綜合知識的運用問題暴露無遺，尤其突出的是與精度設計內(nèi)容有關的知識運用，學生只是一味地照抄照搬，缺乏獨立思考、綜合分析問題和解決問題的能力，在機械設計課程設計作品中幾乎看不到機器整體協(xié)調(diào)性較強的精度設計思想和工程設計創(chuàng)新意識，達不到設計目的，更沒有余力充分利用計算機軟、硬件來提高設計能力和效率，使機械設計教學處于進退兩難的境地。
在強調(diào)個性發(fā)揮、提高職業(yè)技能的人才目標發(fā)展趨勢下，在課時不斷壓縮的現(xiàn)實條件下，要保證良好的教學效果，選擇先進的教學方法和手段，對傳統(tǒng)課程體系和教學內(nèi)容進行整合，不斷探索、研究新的教學改革思想與對策已勢在必行。
課程群組優(yōu)化改革的探討
（一）課程改革優(yōu)化的原則
本課程群組的改革，適應國家的教育政策，符合我院教學型大學的定位與發(fā)展規(guī)劃，適應機械設計制造及其自動化（對口）專業(yè)面向環(huán)渤海及京津唐地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展的需求，滿足本專業(yè)培養(yǎng)目標要求。
本專業(yè)機械設計課程群組優(yōu)化側重《機械設計》及《公差與配合》課程整合研究，使理論與實踐相互滲透，突破人為的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課設置模式，更加強調(diào)知識點的內(nèi)在銜接與聯(lián)系，在保證教學大綱實施的可行性與科學性的同時，達到促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目的，真正培養(yǎng)出本科層次的專業(yè)對口的應用型人才。
以學生為主體，注重教學法研究，激發(fā)學生創(chuàng)新意識與競爭意識，不斷豐富教學改革成果，提高學生解決實際問題的能力。
（二）課程群組優(yōu)化思想
機械設計課程群組優(yōu)化,即以機械設計制造及其自動化（對口）專業(yè)指導性教學計劃中有關機械設計的核心內(nèi)容為線索，以機器中典型零部件為載體，從零部件功能要求出發(fā)，著重研究《機械設計》及《公差與配合》課程的教學大綱，打破課程內(nèi)容界線，重新精煉課程群組交叉內(nèi)容，、確定各章節(jié)的教學時數(shù)與順序，采用著名的“綱要信號網(wǎng)絡法”，把典型零部件的運動設計、結構設計、強度設計、剛度設計及精度設計作為綱要，具體設計方法為信號，將《機械設計》課程的圖表、系數(shù)、符號、公式及《公差與配合》課程的幾何量（尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等參數(shù)）公差與檢測內(nèi)容按圖索驥，建立機械設計信息圖庫，充分發(fā)揮多媒體聲像并茂的立體演示環(huán)境，及時與學生進行信息交流，在保證教學內(nèi)容連貫的同時，加強了教學重點，彰顯了機械設計知識的綜合性與整體性。在我院，該課程體系的教學以“一級直齒圓柱齒輪減速器”的設計為例，在編寫電子教案的基礎上，進一步優(yōu)化了該課程群組的實驗環(huán)節(jié)，采用了三坐標測量機等先進實驗教學設備和手段，增加了開放式、設計式實驗學時，精選課程群組綜合習題作為訓練，使“作業(yè)”成為減速器設計的一個環(huán)節(jié)，作業(yè)內(nèi)容深入且前后連貫、呼應。通過教學改革，課堂上完成機器設計中技術設計階段的全部學習任務。在進入《機械設計》課程設計中，即可進入現(xiàn)場調(diào)研環(huán)節(jié)，搜集資料，確定小型機器設計題目及技改項目，又可結合人機工程、綠色環(huán)保設計等理念，采用優(yōu)化設計方法，運用AutoCAD及Pro/E等繪圖軟件進行復雜機器設計和創(chuàng)新設計，使傳統(tǒng)設計方法不是創(chuàng)新設計的瓶頸而成為階梯，為該專業(yè)《數(shù)控技術》、《制造技術基礎》等后續(xù)課程的工程實踐環(huán)節(jié)及畢業(yè)設計打下堅實基礎，充實學生的職業(yè)技術能力。
（三）實現(xiàn)優(yōu)化改革的方法與手段
教學是在教師指導下學生主動掌握知識、技能，發(fā)展思維的實踐活動。教學方法是教法與學法的統(tǒng)一。但實際工作中，教學改革更多地注重教法研究和應用，在學生如何學習，如何引導學生學習方面探討較少，甚至存在沒有必要對大學生進行學習方法教育的傾向。前蘇聯(lián)教育家贊柯夫說：“教學法一旦觸及學生的情緒和意志領域，觸及學生的精神需要，這種方法就能發(fā)揮高度有效的作用。”由此可見，教學法同樣是教改成敗的關鍵。在我院機械類（對口）專業(yè)機械設計課程群組教學中，針對高職生源理論基礎薄弱，學習主動性、積極性較差的實際情況，教師采用了啟發(fā)、引導式教學方法，精心設計，更多地給學生提供機械設計知識的“綱要信號網(wǎng)絡”，充分運用多媒體設備和優(yōu)秀的課件，向學生提供聲像并茂的活躍課堂，增大信息量和專業(yè)技術前沿知識，激發(fā)學生的學習興趣和渴求知識的熱情。同時，采取將學生帶到實習基地現(xiàn)場講解、學生親自動手進行拆裝實驗、結合實驗加以理論指導等方式，引導、幫助學生主動迎合市場經(jīng)濟對職業(yè)技能的高標準要求。超級秘書網(wǎng)
課程改革實踐效果
課程群組優(yōu)化以培養(yǎng)學生具有“應用型高級人才”的職業(yè)技能為目標，牢牢地把握了工程設計的主線，通過此次整合、優(yōu)化，徹底打破了兩課程間的界線，使機械設計內(nèi)容體系銜接得更加緊湊、順暢。學生開始接觸專業(yè)就了解了科學、嚴謹?shù)脑O計思想。教師在授課過程中充實了與精度有關的加工方法、加工工藝等“一體化”的內(nèi)容，在設計過程中，學生基于對精度設計作用的較高認識，對每一個精度指標的理解與選擇，必然會達到“學有所用”的要求。在學生掌握了堅實的設計知識基礎上，教師可采用更加先進的設計方法和手段，幫助學生全面提高動手能力。本課程群組的優(yōu)化改革在我院03機制（對口）本科專業(yè)教學實踐中，取得了明顯的教學效果。教改前，在機械設計任務方面，各設計小組設計題目大方向基本是相同，一般只是設計參數(shù)不同；課程優(yōu)化改革后，有關機械設計的技術設計知識使學生在課堂教學中就接受了全面的訓練，因此，各設計小組的設計任務結合了學生的興趣點和學生的專業(yè)特長，實現(xiàn)了更加靈活、多樣的個性化設計方案。有的設計題目結合現(xiàn)場實例，充分運用了計算機技術和軟件技術的優(yōu)勢，彰顯了現(xiàn)代優(yōu)化設計方法與理論在機械設計中的重要作用。在學生成績方面，與往屆學生的機械設計成績對比后發(fā)現(xiàn)：優(yōu)化改革前學生學習《公差與配合》課程的成績與《機械設計》課程設計成績不掛鉤，在進行機械設計課程設計時，大部分學生不愿意再深究公差與配合知識在設計運用中的深層次問題，造成了機械設計實踐環(huán)節(jié)“重過程，輕成果”的現(xiàn)象，學生設計成績徘徊在“中”和“及格”者居多，而03機制（對口）本科學生成績整體在“良好”水平。另一方面，隨著素質(zhì)教育在大學教育中的倡導與實施，學生的機械設計作品可以參加有關部門組織的競賽活動，取得本科人才培養(yǎng)目標中要求的“素質(zhì)學分”的同時，其實踐能力得到了極大的鍛煉與培養(yǎng)，增強了學生的職業(yè)競爭力。此外，對機械類其他專業(yè)的課程建設起到了積極的推動作用。
參考文獻：
[1]龐振基，黃其圣，等.精密機械設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.
【關鍵詞】課程設計；能力培養(yǎng)；實踐性
課程設計是工科學生在四年學習中最早接觸的理論知識運用于工程實踐的重要實踐課程。實踐是人們最好的老師，大學生的綜合能力只有通過親身參加社會生活的實踐才能得到?《機械設計基礎》課程設計一方面是培養(yǎng)學生獨立機械設計能力，掌握基本設計方法和進行基本技能的訓練，學會查閱資料；另一方面培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，提高工程設計及創(chuàng)新的能力。對后續(xù)專業(yè)課程的學習、畢業(yè)設計及今后的工作都具有重要影響。
目前機械設計基礎課程設計的題目以減速器設計為主，雖然減速器是很典型的機械部件，基本涵蓋了《機械設計》課程所學習的主要內(nèi)容，有利于學生全面掌握有關知識。但因課程設計一般是安排在課程教學結束的期末進行，設計時間為二周。而學生忙于準備考試，不少學生難于集中精力認真搞課程設計，采取應付的做法：照搬指導書的步驟，按部就班地做模仿設計。設計過程對學生來說沒有什么挑戰(zhàn)性和新鮮感，各項能力也得不到應有的提高。因此，筆者認為在課程設計過程中培養(yǎng)學生的自學能力、交流能力、信息收集能力、合作能力、工程表達能力、繪圖能力、實際操作等能力至關重要。
1 自學能力的培養(yǎng)
從教育教學角度，相對中學時代特別是高中階段的教學模式與大學教學模式有很大不同。高中階段的教學方式是教師將教學內(nèi)容反復地講授并示例解釋，直到學生理解為止；而大學教學方式是教師在很短時間將較多的教學內(nèi)容傳達給學生。這就要求大學生自己在課后對于教師沒用講到或講授中簡單提到的內(nèi)容及難理解的學習內(nèi)容，要靠學生自己去學習和理解并找出規(guī)律。一個人大學畢業(yè)所學到的知識，對于其一生所應學習的知識來說猶如九牛一毛；大學生在校所學的多是基礎理論性知識，更多的應用科學、實用技術需要走上社會后根據(jù)需要通過自學來補充、完善。在知識激增、競爭加劇、科學技術日新月異的今天，人們要適應不斷發(fā)展變化的新生活，惟一的途徑就是自學。自學能力是一個人知識不斷擴展和更新的基本保證，是每個人能夠生存、發(fā)展和有所作為必不可少的條件。因此，需從大學生的學習、生活適應期起培養(yǎng)學生的自學能力。在《機械設計基礎》理論教學過程中布置設計任務，讓學生閱讀設計任務書，查閱指定資料和讀物，搜集必要信息，積極思索，初步形成關于課程設計問題的分析和解決方案。教師可以在這一階段給學生列出一些思考題，讓學生有針對性地開展準備工作。培養(yǎng)其自學能力。
2 交流能力的培養(yǎng)
首先要使學生了解交流能力的重要性，學生才會積極主動地去發(fā)展交流能力。常言道：與君一席話，勝讀十年書。交流是獲得間接經(jīng)驗的有效手段，也是表達情感，增進友誼的重要手段。 《機械設計》課程設計涉及的知識面廣，使用的公式繁多，正確選擇公式中各參數(shù)是合理確定零件的主要參數(shù)和尺寸的重要前提，這對于初次接觸設計的學生來是個不小的難題。因此在課程設計過程中，將教師的指導和答疑變?yōu)橹笇W生分組討論：⑴設計方案選擇的討論：到底選擇那種方案最佳，以及各傳動方案和工作機的性能要求之間有什么關系；⑵參數(shù)選擇的討論：數(shù)據(jù)取佳，究竟是取大好還是取小好，其根據(jù)是什么；⑶有些計算公式是有實驗條件的，怎樣鑒別設計任務與實驗條件的差異，又如何取修正值。通過面對面互相交流、互相提問、互相質(zhì)疑，學生不僅學到了知識，形成自己的見解，還能增進互相的溝通和了解。
3 信息收集能力的培養(yǎng)
課程設計前讓學生利用已有的知識，生活經(jīng)驗，書籍報刊，廣播電視，電腦網(wǎng)絡等多種途徑收集相關信息。在理論課學習過程中，讓學生帶著問題去查閱相關資料，有目的地篩選資料，多快好省地獲取自己所需的信息；然后在思考過程中不斷地對收集的信息（圖片、圖表、文字記錄等）進行分類組合，生成自己的新認識、新見解。尤其是技術標準、規(guī)范、設計手冊等有關設計資料，熟練運用這些設計資料是設計人員的一項基本技能；在平時的作業(yè)中注意加入這方面的訓練內(nèi)容，以提高學生獲取設計資料的能力。
4 合作能力的培養(yǎng)
隨著社會競爭的日益激烈，團隊合作能力已成為當代社會競爭爭勝的條件之一。設計任務下達之前，按3-4人為宜將班級分成若干小組，每組推薦一名主持人，負責分配和協(xié)調(diào)小組各成員的任務，及時溝通和處理設計過程中出現(xiàn)的問題。小組成員之間首先要建立信任感，積極參與，相互配合，相互協(xié)作；其次彼此分享設計過程中的點點滴滴，做到資源共享，知識互補，才能提高小組合作競爭能力。課程設計可幫助學生學會人際交往，開展合作學習，形成合作意識，培養(yǎng)合作能力。
5 工程表達能力的培養(yǎng)
工程表達能力是指具有平面、空間、曲線、表格、公式、繪圖等綜合表達能力。在課程結束后隨之而來的課程設計是檢驗和培養(yǎng)綜合能力、工程素養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)。比如軸系結構設計，在完成相關的章節(jié)后，布置一次大作業(yè)，再安排一次討論課，通過引導學生通過討論糾正設計中的問題，幫助其加深理解，提高認識。在該階段，從方案的選擇、數(shù)據(jù)的處理、繪圖、編寫設計說明書到樹立正確的設計思想，有意識地運用規(guī)范、標準、查閱手冊、圖冊等參考資料，綜合展現(xiàn)獨立思考、獨立完成的工程表達能力。
6 實際操作能力的培養(yǎng)
2009年，北京工業(yè)大學耿丹學院采用按學號順序分組的辦法，5～6人一組，但在教學指導中教師發(fā)現(xiàn)小組的學生差異很大，有的小組學生普遍基礎不好，導致設計工作難以進行。2010年起，學校采取了以學習基礎來劃分設計小組的辦法，每個組分配一名成績好的同學為種子學生，每個組內(nèi)包含一名基礎成績差的同學，其余3名同學按照學號順序來分配小組。經(jīng)過2010年到2013年的教學實踐證明，這樣劃分設計小組效果不錯，受到師生的一致好評。
2設計地點的選擇
課程設計起初選擇在教室進行，設計過程中需要的手冊、標準等由學生從圖書館借來使用。由于手冊多而且多數(shù)比較厚重，同時受教室墻壁的阻隔，妨礙了圖書的共享。2012年起，圖書館進行了相應的改造，開辟了自然科學閱覽室，藏有工程類的樣本書和期刊。閱覽室的環(huán)境特別方便學生進行手冊查詢，也彌補了設計手冊復本的不足，提高了學生設計的效率。
3設計過程的控制
課程設計是在教師的指導下，由學生獨立完成的。為使學生盡快進入設計角色，并自始至終地保持積極主動完成課程設計的熱情，在設計過程中注重培養(yǎng)學生的學習能力及解決工程問題的能力。
1）明確設計任務，給出課程設計的時間安排和考核要求，讓學生盡快熟悉設計對象。由主講教師就課程設計目的、要求、設計任務、題目等安排向學生交底，對設計過程中遇到的一些共性問題啟發(fā)提示。
2）幫助學生理清設計思路，落實掌握設計方法。機械設計課程設計展覽中將減速器設計過程中“邊計算、邊畫圖、邊修改”的思路和方法作為重點。設計過程中引導學生對經(jīng)驗設計、設計計算與結構尺寸確定等方面的正確運用和處理，使學生體會設計是綜合運用所學知識的過程，將強度、結構、工藝等方面的知識通過設計過程加強和鞏固，使設計結果滿足設計要求。設計計算和結構設計是設計能力的2個主要方面，而結構設計是確定零部件形體的主要階段，也是一個難點，為此提出結構設計要完整、清楚地表達設計意圖，準確、合理地滿足設計要求，把2/3的時間用于裝配草圖設計、裝配圖的繪制。同時課程設計全過程中突出結構設計，提倡學生獨立思考，鼓勵設計新穎結構，將結構工藝性和經(jīng)濟性作為評價結構設計合理性的主要方面?？傊M內(nèi)的每個學生都需要完成裝配草圖設計、裝配圖的繪制。而拆零件圖的工作，則由小組成員協(xié)作完成。
4設計結果的評定
課程設計完成后，按小組進行結業(yè)答辯。設計綜合成績按照圖紙質(zhì)量、說明書、答辯情況及綜合設計表現(xiàn)，按百分制評分（平時60%，答辯40%）。
5結論
綜上所述，《機械設計》課程設計教學的有效改革，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1）分小組進行課程設計有助于學生互學，還培養(yǎng)了團隊精神。
2）在圖書館開展課程設計，提高了設計效率。
3）加強課程設計的過程控制，確保每個學生得到鍛煉。
【關鍵詞】高職教育 機械設計基礎 課程改革
0 引言
高等職業(yè)技術教育是為社會培養(yǎng)高等應用性實用型技能綜合式人才，讓學生充分就業(yè)。而《機械設計基礎》是高職機械類專業(yè)一門很重要的主干基礎課，主要內(nèi)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(chǎn)的設計性課程，旨在培養(yǎng)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(yè)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(xù)課程的學習，對培養(yǎng)學生具有機械設計知識、設計技能和創(chuàng)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(yè)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(diào)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(jié)之間的教學聯(lián)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(zhì)的提高。傳統(tǒng)的教學經(jīng)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(jīng)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(yè)，培養(yǎng)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(nèi)容，調(diào)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(yè)教育培養(yǎng)目標強調(diào)的是人才的應用性，其畢業(yè)生所從業(yè)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(yǎng)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(guī)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(nèi)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(yǎng)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(nèi)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(zhì)量的課程內(nèi)容，特別要增加實用性、實踐性內(nèi)容和習題，增加應用性的設計方法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)和公式的使用、查圖表等內(nèi)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(shù)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(tǒng)一起來。因此有必要對教學方法進行改革。
3.1 注重理論聯(lián)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(yè)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(yè)課之間的聯(lián)系。在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內(nèi)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(nèi)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(chǎn)現(xiàn)場或學院實訓基地進行現(xiàn)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(xiàn)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(huán)節(jié)中不易掌握的難點，由于學生沒有太多的實際生產(chǎn)經(jīng)歷，很難通過想象加以理解。而CAI教學和傳統(tǒng)的教學相比，具有直觀、形象、信息量大等優(yōu)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(nèi)容時巧妙地將現(xiàn)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(yè)技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，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(huán)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(fā)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(fā)了學生的學習熱情，培養(yǎng)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(yǎng)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(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)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(tǒng)和完整。為鼓勵學生創(chuàng)新，應要求學生自己設計多套方案，進行比較選擇，充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)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(diào)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(xiàn)閉門造車和照抄照搬式的設計，與生產(chǎn)實際相脫節(jié)。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(chǎn)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(yè)需求和崗位需要，與生產(chǎn)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(nèi)容，增加新發(fā)展的內(nèi)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(huán)節(jié)，使教學方法上一個臺階，為學生學習專業(yè)課和走向工作崗位打下堅實的機械設計基礎。
【參考文獻】
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考試改革是高等學校教育教學改革的重要組成部分。鑒于現(xiàn)行高?？荚囍贫却嬖诳荚嚹康闹卦u價輕反饋、考試重知識考核輕能力考查、考試形式比較單一等弊端，以機械設計基礎課程為依托，建立多元考試模式，并提出將理論設計轉化為實物設計，進而轉化為產(chǎn)品的設計理念，做到學以致用。通過實踐，該考試模式激發(fā)了學生學習興趣，培養(yǎng)了學生的設計能力和將理論應用于實踐的能力，達到了通過考試反饋和指導教學的目的。
關鍵詞：
機械設計基礎；考試目的；考試形式；階段考試；機械實物設計
考試是教育教學過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。通過考試能夠監(jiān)測教學效果、調(diào)節(jié)教學過程、掌握教學平衡，衡量是否實現(xiàn)預定的教育目標、教學目標、學習目標等。考試已成為高等學校深化教學改革、推進素質(zhì)教育、提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)應用型人才的重要任務之一。李麗等人探討了機械類專業(yè)課程考試改革，提出專業(yè)基礎課程的考核要與生產(chǎn)實際相結合，可以運用“考試”+“實驗”+“項目設計”的方式[1]。張忠福討論了高等學校以能力為中心的考試改革，提出了考試工作應做好3個轉變，即由注重書本知識考核到注重能力考核的轉變，由閉卷考試向靈活多樣的考試方法轉變，由注重期末一次性考試向注重全過程考核的轉變[2]。本文以機械設計基礎課程為依托，延續(xù)了李麗、張忠福等人的改革思路，建立多元考試模式，并提出不僅要進行機構設計，還要將機構設計轉化為實物，轉化為產(chǎn)品，進而轉化為生產(chǎn)力的新理念。
一、存在問題
（一）重評價、輕反饋
考試作為教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，具有導向、診斷、反饋、評價、區(qū)分、預測、激勵等功能[3]。機械設計基礎課程的現(xiàn)行考試模式突出了期末試卷成績的價值功能，部分教師將期末考試成績作為評價學生學習狀況的唯一標準。期末試卷考試內(nèi)容往往重理論、輕實踐，缺少對學生創(chuàng)新能力、設計能力和應用能力的考核。有些教師不能領會考試的導向、診斷和反饋功能。很少有人通過考試對教學質(zhì)量和效果進行重新評估、重新認識，也很少有人通過考試改進教學方法、優(yōu)化教學內(nèi)容，進而提高教學質(zhì)量。
（二）重知識、輕能力
考試內(nèi)容多教材化，考試題型標準化，導致學生機械地記筆記、背筆記，即使試卷成績較高，實際上并沒有理解和掌握所學的內(nèi)容，只不過是死記硬背而已。因此，這種考試只能考查學生對理論知識的短時記憶能力，不能夠考查學生對知識的理解和掌握程度，更不能考查學生的設計能力、應用能力和創(chuàng)新能力，并且會誤導學生只重分數(shù)，不重能力和綜合素質(zhì)的提高[4-5]。
（三）形式單一，缺少靈活性
機械設計基礎課程多采用閉卷考試的形式，考試形式比較單一，缺乏彈性。機械設計基礎包括機械原理和機械設計兩部分內(nèi)容，課程內(nèi)容較多，需要考查的知識點量大。期末試卷多分為A、B卷，A、B卷試題不能有相同的題目，加之考試時間有限，一套試卷無法囊括該課程教學大綱所有的知識點，試題覆蓋面窄，并且多注重理論知識，很難通過一套試卷實現(xiàn)對學生全面合理的評價。機械設計基礎涉及大量的機構設計內(nèi)容，但在有限的考試時間里很難完成完整的機構設計題目。因此，通過單一的試卷考試無法考查學生的綜合機構設計能力和分析問題、解決問題能力。另外，課程各章節(jié)的考試題型大多模式化，缺少靈活性。每個學生作為個體是有差異的，他們的興趣點各有不同，同一套試卷不利于學生個性的發(fā)揮和發(fā)展。
二、改革方案
建立了“平時”+“階段考試”+“期末考試”+“機械實物設計”+“答辯”的考試新模式。平時成績占20%，階段考試成績占10%，機械實物設計成績占20%，答辯成績占10%，期末考試成績占40%。
（一）加強對平時學習的激勵與考核
平時成績綜合考慮學生的課堂表現(xiàn)、出勤、作業(yè)完成情況等。平時成績占總成績的20%，其中作業(yè)占5分，課堂表現(xiàn)占10分，出勤占5分。根據(jù)學生作業(yè)完成情況，獨立完成、準確率高、格式規(guī)范的學生成績高，獨立完成但準確率稍差的學生成績較高，抄襲、作業(yè)不規(guī)范的學生成績低，鼓勵學生獨立完成作業(yè)，避免抄襲現(xiàn)象；課堂表現(xiàn)分則根據(jù)學生表現(xiàn)給予加分和減分。為了引導學生思考、活躍課堂氣氛，在課堂教學過程中教師會設置一些問題[6]，學生主動要求回答，并且回答正確，每次加1分。曠課、遲到、上課睡覺、玩手機等，每次扣0.5～1分。遲到現(xiàn)象，每次扣0.5分。綜上，平時總成績不超過20分。通過加強對學生平時學習的激勵與考核，能夠培養(yǎng)學生良好的學習習慣，激發(fā)學生的學習興趣。
（二）通過“階段考試”加大過程考核力度
無論哪門課程，各章節(jié)之間都存在一定聯(lián)系，同時都有各自的獨立性。通過單個章節(jié)的階段考試可以考察學生對本章內(nèi)容的理解和掌握情況，及時解決學習過程中出現(xiàn)的問題?？荚嚱Y果又可以引導教師對教學內(nèi)容有所調(diào)整和側重，對教學方法有所改進，從而對教師教學具有反饋和促進作用。同時，學生也可以從中查找出自己的薄弱環(huán)節(jié)和差距，比較全面客觀地評價自己，有針對性地調(diào)整自己的學習策略，不把考試作為學習的終點，而是把考試作為再學習的起點，進而達到較好的學習效果。
（三）擴大期末試題覆蓋面，實現(xiàn)合理評價
期末考試安排在課程結束之后，考試形式為閉卷筆試，分值為100分，最后匯總成績時，期末考試成績乘以40%。為公平起見，提出擴大試題覆蓋面、增加題量的想法，為避免與有限的考試時間相沖突，提出在試卷中給出部分選作的題目，學生可以自主選擇感興趣的題目。另外，命題要突出能力的考核，學生可以發(fā)表自己的見解，鼓勵學生主動思考。與此相應的評分標準要更為人性化，改變以往的評分標準的單一性。
（四）通過機械實物設計環(huán)節(jié)，培養(yǎng)綜合設計、實踐動手能力
機械設計基礎課程涉及各種類型機構的設計，如凸輪機構設計，齒輪機構設計等。在考核內(nèi)容中設置了機械實物設計環(huán)節(jié)，旨在培養(yǎng)學生運用所學知識進行機構設計的能力和實際動手能力。由教師給出所設計機械需要完成的動作及執(zhí)行動作構件的運動規(guī)律，學生自主選擇機構的類型和材料，做出符合要求的實物。根據(jù)完成情況，教師給出機械實物設計成績。挑選完成較好的作品，對結構進行完善和優(yōu)化，聯(lián)系感興趣的企業(yè)，做成產(chǎn)品，進而可以轉化成生產(chǎn)力。該環(huán)節(jié)既能尊重學生作為個體的興趣，考查學生綜合機構設計的能力，又能培養(yǎng)學生的動手能力以及解決實際問題的能力，同時又將理論轉化成實物，由抽象轉變?yōu)橹庇^，真正做到學以致用。
（五）通過答辯培養(yǎng)語言表達、反應能力
在教學過程結束后安排一次答辯，隨機提出與課程相關的至少3個題目，根據(jù)學生回答情況給出答辯的分數(shù)。答辯能真實地反映學生對本門課程的理解和掌握程度，對學生的評價更公平合理，同時鍛煉培養(yǎng)了學生的表達能力和反應能力。
三、實踐效果
在機械設計基礎課程的教學過程中，實施了多元考試模式，取得了一定的成效。平時考核的環(huán)節(jié)激發(fā)了學生平時學習的積極性，使學生作為教學主體真正地融入課堂教學，與教師間形成互動，活躍了課堂氣氛，同時約束了學生的不文明行為。階段考試環(huán)節(jié)，使學生及時找到了自己的薄弱環(huán)節(jié)和差距，有針對性的進行學習，學習效果大有改善。教師也能夠根據(jù)階段考試成績及時調(diào)整授課內(nèi)容，改進授課方法，將知識更為有效地傳遞給學生。通過考試內(nèi)容的改革，豐富了考查的內(nèi)容，尊重了學生個性的發(fā)展。學生對機械實物設計環(huán)節(jié)比較感興趣，設計出的實物機構形式各異，大多實現(xiàn)了預期的功能要求，學生對自己的作品都很滿意，很有成就感。實物設計環(huán)節(jié)激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了機構設計能力和動手能力。多元考試模式的實施，既考查了對理論知識的掌握，又考查了對基礎知識運用，實現(xiàn)了對學生綜合水平的合理評價。
四、結語
考試改革實現(xiàn)了考核形式多元化、考試內(nèi)容豐富化、考試過程階段化、考試題目可選化，考查內(nèi)容能力化、理論設計實物化，達到了對學生合理評價、以考試反饋和促進教學、以考試指導學生再學習，提高課程教學質(zhì)量的目的。
作者：孫巖 單位：遼寧科技大學機械工程與自動化學院
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關鍵詞：機械設計基礎 理實一體化 項目 成果
機械設計基礎作為一門專業(yè)基礎課正進行著課程改革，以適應不斷發(fā)展的職業(yè)教育，其關鍵之處就是將理論知識更多地溶入實踐操作過程，即所謂的理實一體化教學。作為一種不同于傳統(tǒng)教學方法的創(chuàng)新教學模式，它具有理論教學與技能訓練相結合，教學過程突出技能訓練，有效提高教學質(zhì)量和效率等特點，這種新教學模式的研究和推廣充分體現(xiàn)了現(xiàn)代職業(yè)教育更加貼近經(jīng)濟生產(chǎn)的特色。在課程改革過程中，結合我校機電專業(yè)建設的特點，經(jīng)過幾年探索和實踐，機械設計基礎課程的教學改革取得了較明顯的效果。即以實際工作過程為參照，對課程內(nèi)容進行了科學的模塊化處理，具體做到了“四個整合”（陳述性知識與實踐性知識整合、理論知識學習與實踐技能訓練整合、專業(yè)能力培訓與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)整合、工作過程與學生認知心理過程整合），并通過一系列科學的教學設計，將所要學習的內(nèi)容細化成具體的學習情境，參考實踐操作規(guī)程，制定出符合理實一體化教學特色的教學模塊，使該課程的建設上了一個臺階。
一、深入研究，對課程教學內(nèi)容進行科學的處理
多年來筆者一直從事機械設計基礎課教學工作，由于教學理念以及設施設備等原因，以往對于該課程的教學內(nèi)容大部分采取照本宣科的模式，以至于教師教得辛苦，學生學得痛苦。隨著這幾年學校對于實訓設備的大量投入，以及現(xiàn)代教學理念的推廣應用，該課程的教學模式有了質(zhì)的變化。近幾年來，在機械設計基礎課教學過程中積極推廣理實一體化教學模式，即理論實踐一體化教學——充分利用現(xiàn)代教育技術，將理論、實驗、實訓等教學內(nèi)容一體化設置；講授、聽課與實驗、操作等教學形式一體化實施；教室、實驗室與實訓場地等教學硬件一體化設置；知識、技能與素質(zhì)等職業(yè)要求一體化訓練，由此形成融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體的一體化教學模式。我們將機械設計基礎課程的理論知識教學環(huán)節(jié)由原來的300多學時削減到100學時左右，大幅度增加實驗和實訓的時間分配。例如，在齒輪傳動的教學過程中，我們用10個左右的學時講一些簡單的定義、尺寸計算、加工原理和安裝維護等方面的知識，理論上做到夠用。但是大幅度增加實訓環(huán)節(jié)的課時量，這種新型教學模式從根本上有利于貫徹“能力為本位，就業(yè)為導向”的職教理念和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，有力地推動了職業(yè)教育的良性發(fā)展。
具體到課程設置時，我們從職業(yè)教育的特點以及學生的實際能力出發(fā)，從社會的需求和學生就業(yè)崗位出發(fā)，建立以學生技能等級逐層遞進為訓練順序，以技能及相關文化和職業(yè)道德為橫向結構的教學體系。將理、實教學學時調(diào)整為3：7，減輕了課業(yè)負擔，加強了技能培訓，充分利用我校較好的硬件設施，使學生在拆卸中學原理，在裝配中長技能，每一個學生均能在理論知識與實踐技能相結合的學習環(huán)境下培養(yǎng)出較為全面的職業(yè)素養(yǎng)，幾年下來，學生身上充分體現(xiàn)出理論知識基礎實、興趣濃、吸收快等特點。并結合新知識、新技術、新工藝、新方法，不斷改進和調(diào)整教學方法和課程結構，使學生及時了解并掌握與經(jīng)濟發(fā)展相貼近的課程內(nèi)容。將傳統(tǒng)枯燥的“一支粉筆、一本教案、一張掛圖”的教學模式轉化為一堂利用現(xiàn)代化教學手段演示的生動、形象、具體的實際操作技能課，讓學生全面接觸實踐操作，使教學內(nèi)容與崗位實踐融合，提高了學生的實際動手能力，形成了一切以培養(yǎng)學生技能為目的，提高學生職業(yè)素養(yǎng)為核心的體系。最終達到提升學生的勞動力價值和人力資本增值的核心競爭力目標。
二、編寫制定出實用性較強的理實一體化教學方案
依據(jù)模塊化、項目化的要求和項目課程標準及技能鑒定標準，按科學性、合理性、實用性、針對性、適時性、有效性原則編寫出項目課程教學教案。具體在該課程的以下幾個章節(jié):1.螺旋傳動；2.齒輪傳動；3.餃鏈四桿機構；4.軸系零件；5.綜合知識的課程設計。以上每個章節(jié)我們都編寫了項目課程教學的課改教案、多媒體課件，添置配備了教學教模或實物教具（一般為3～4個學生一組）和部分學生自制教具。同時在編寫教案處理教材時注重實踐知識和創(chuàng)新內(nèi)容的融入環(huán)節(jié)。針對社會需求，緊緊圍繞機械設計基礎課程的特點，進行課題訓練，學生實習分組，根據(jù)課題和設備條件確定教學程序。例如：鉸鏈四桿機構章節(jié)中機構方面內(nèi)容的創(chuàng)新我們把它作為重點教學內(nèi)容，并且讓學生按照設計方案結合實際自己動手操作，去完成搖頭式電風扇的機構創(chuàng)新構思設計，教師在此實施的過程中評價學生方案的優(yōu)劣，從而推選出最佳設計方案。
通過這種理實一體化教學方法的實施和推廣，學生的思維有了更廣闊的施展空間，例如在生產(chǎn)實際中經(jīng)常遇到螺紋滑扣的問題，我們就讓學生運用所學的螺紋知識，結合理實一體化教學過程中學到的設計理念，設計出了圖示中的“萬能扳手”（如圖所示），有效地解決了實際工作中遇到的問題，并獲江蘇省2009年度職業(yè)學校中職組創(chuàng)新大賽的三等獎。
三、教師隊伍建設要求相應提高
在對課程教學計劃重新制定的同時，也對教師的專業(yè)素質(zhì)和適應能力提出了更高的要求，由于這種教學模式涉及到理論和實踐兩個方面，要求教師既要懂得理論講授、又能夠進行實踐教學。為此，學校加大了對專業(yè)教師職業(yè)技能方面的培訓力度，在教學不太緊張的階段，安排部分專業(yè)教師參加各種各樣技能培訓，學校制定相應的政策鼓勵教師利用假期或雙休日到企業(yè)去鍛煉，并且是帶著教學中的疑難問題到企業(yè)去求解。另外我們還從長期合作的企業(yè)里引進優(yōu)秀的工程技術和管理人員充實教學一線，聘請一支既有實踐經(jīng)驗又有較高理論水平的工程技術人員作為兼職實習指導教師。通過這些措施，培養(yǎng)出一支合格的能開展理實一體化教學的師資隊伍。
四、通過多種途徑，設計出可行性較強的實訓項目
要想真正實施好理實一體化教學，除了要求我們必須具有既能滿足理論教學、又能滿足實訓教學的一體化教學場所，還要有一套可操作性強的學生訓練項目。有了有可操作性的項目，結合學?，F(xiàn)有的設施設備以及校企合作過程中的部分實習基地，就能夠培養(yǎng)出社會真正需要的專業(yè)技術人才。因此我們首先對部分企業(yè)進行調(diào)研，然后依據(jù)企業(yè)需要與學校實際情況制定出一套行之有效的教學項目，同時根據(jù)項目內(nèi)容對學校機電專業(yè)實驗室和實訓工廠進行了科學的規(guī)劃和布置。例如增加設備的投入、學生動手制作一些小的實訓器材、在實訓工廠增設一些現(xiàn)代化教學設施等等。而且投入巨資即將完工的實訓基地也充分考慮到這些，所有的一切都是為了保證能夠有一套切實可行的實訓項目讓學生使用。
五、建立有效的教學質(zhì)量評價體系
整個教學過程的教學質(zhì)量評價可分為過程評價和結果評價，且以過程評價為主，評價方式參照企業(yè)質(zhì)量管理體系的部分內(nèi)容。首先通過分析調(diào)研確定評價要素，并在此基礎上設定評價指標。評價指標的實施，盡可能排除感情因素的影響，設定一系列科學規(guī)范的評價規(guī)則，使教學質(zhì)量評價指標形成系統(tǒng)，成為體系。例如，根據(jù)學生對操作技能掌握的程度不同可獲得不同的成績評價，并以適當?shù)姆绞接枰怨迹@樣學生對職業(yè)技能的掌握就有較高的主動性和積極性，教學效果就十分明顯。通過建立這樣一個科學實用的質(zhì)量評價體系，讓理實一體化的教學模式順利推進。
總之，以項目課程理實一體化教學方法為核心的機械設計基礎課程改革，已逐步成為學校機電類專業(yè)課改比較理想的模式。能否取得良好的教學效果關鍵在于項目的構建和是否編制出與之相適應的項目教材，這就需要我們有更大的課程改革步伐和決心。推而廣之，職教課程改革如果能夠始終緊扣理實一體化的理念進行，應該能夠大放光彩。
參考文獻：
1.1傳動方案的設計與計算
依據(jù)設計任務書給出的工況條件和要求，設計傳動形式、計算傳動功率、選擇電機、合理分配傳動比、確定方式。
1.2減速器的結構設計與計算
經(jīng)過初步的設計與計算，計算出大小齒輪的分度圓直徑、齒寬，估算出各軸的最小直徑，并開始齒輪減速器的結構設計。需要注意的是這個部分與繪制圖紙是相輔相成的。
1.3繪制圖紙
結構制圖的設計絕不是簡單的對照著例圖抄圖，整個設計過程要遵循嚴格的先后順序。首先，根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)估算整體尺寸，以利于圖幅圖面的選擇和布置。其次，畫出大小齒輪的大體輪廓，定內(nèi)壁線。根據(jù)預留螺栓要求的扳手空間確定凸緣尺寸，畫出減速器輪廓的寬度。另外，由軸的最小軸徑和軸承型號確定軸各段的尺寸。最后，就要根據(jù)內(nèi)壁和壁厚來確定外輪廓及吊耳吊孔，根據(jù)齒輪嚙合位置和透視窗設計準則來確定透視窗的大小和位置等。只要掌握了一定的方法和知識，整個設計也將知難行易。
1.4設計說明書的編制
這部分是將整個設計過程記錄下來，重點是軸和其他重要零件的校核。它所涉及的是傳動方案設計與計算的依據(jù)，結構設計的說明，標準件、外購件的選擇與計算等。若有一個模版就會使編寫思路更加清晰。
1.5設計總結與答辯
在設計總結與答辯階段，老師會根據(jù)教學經(jīng)驗對學生的設計理念、方法或者設計中容易遇到的問題進行提問。這需要學生以扎實的功底認真的態(tài)度來做好設計中的每一步，而在此過程中學生會學到更多的知識。
2機械設計課程設計中的感受
2.1在實踐中學習，理論聯(lián)系實際
理論聯(lián)系實際是理論教學中的一項基本原則。在教學過程中具體運用這一原則時，要防止片面性，要在理論和實際的內(nèi)在統(tǒng)一性上下功夫，要廣泛地聯(lián)系實際，聯(lián)系學生的思想狀況、理論水平、知識需求和接受能力，從而科學、完整地貫徹教學原則。
1)在課程設計的實踐中，要對學生進行設計基本技能的訓練，使其學會查閱和使用標準規(guī)范、手冊、圖冊及相關技術資料，培養(yǎng)計算、繪圖、數(shù)據(jù)處理等方面的能力。在設計與計算中，與傳統(tǒng)作業(yè)大不一樣，不能僅靠公式計算來確定參數(shù)。而且，課本和設計指導書中給出的很多參數(shù)都是范圍，所以必須根據(jù)設計的具體情況選出具體數(shù)值。例如，V型帶可選擇的傳動比是2～7。這些數(shù)值究竟在自己的方案如何選擇?這需要學生認真閱讀課本、參考手冊，通過各種方式查閱現(xiàn)有的減速器在特定條件下各級傳動比的分配來對比，最后總結出自己的“經(jīng)驗”。而這種“經(jīng)驗”會為學生步入社會打下堅實的基礎。
2)學會將理論聯(lián)系實際的設計思想綜合運用到課程設計中，鍛煉結合生產(chǎn)實際分析、解決實際工程問題的能力，鞏固、深化和擴展有關機械設計方面的知識。
2.2科學的方法
設計過程中，方案設計與計算同基礎理論知識聯(lián)系很多，而且有設計模板，學生做起來不算很難，但進入減速器結構設計階段，很多學生沒有任何經(jīng)驗，不知從何下手?？茖W的方法對學生的重要性毋庸置疑。
1)要有足夠的知識儲備和繪圖練習。如果學生在機械設計課程的學習過程中，能高質(zhì)量地完成螺紋連接、鍵連接、皮帶傳動設計、齒輪、鏈輪設計，特別是對其結構部分的設計(制圖)作業(yè)，則在減速器的具體結構設計與制圖中的小零件就不會是學生的阻礙了。
2)善用圖示圖解法。齒輪減速器結構設計一直是工科院校機械類專業(yè)的經(jīng)典教學內(nèi)容，各類參考書目非常多，用圖示圖解更加直觀清晰，容易被學生接受。利用老師總結編制的一套教學解析圖，針對學生容易出現(xiàn)的設計錯誤和難以理解的地方，用圖形的方式突出重點，并加以強調(diào)，減少設計過程的失誤和時間浪費。例如，當學生對起蓋螺釘?shù)囊?guī)格不太清楚時，圖上會以簡明扼要的話語告訴學生這種零件在設計手冊的位置及使用注意事項。
2.3變被動學習主動學習
將課堂還給學生，讓學生成為課堂的主體，教師則成為課堂上學生的引導者．這樣學生才會集中精神去思考、去參與課堂學習，變被動學習為主動學習。當確定了本次課程設計的重點是減速箱的設計，明確了減速箱的目的是為了減速之后，學生可以思考其學過的達到減速目的的多種方式，如齒輪減速，蝸輪蝸桿減速，鏈、帶傳動減速或利用液壓氣壓來實現(xiàn)減速等。但為何市場多選用齒輪傳動減速而不選擇其他方式，這就需要學生比較各種減速方式的優(yōu)缺點及適用情況，借鑒前人的經(jīng)驗，根據(jù)機械設計的實用原則來解決這些問題。而這個過程，恰恰是學生在不知不覺中變被動學習為主動學習的過程。
3設計過程的探討
當一張設計圖基本完成的時候，很多細節(jié)問題也往往被學生忽略。例如，螺紋連接件的類型有很多，我們常用的有螺釘、螺栓、雙頭螺柱、螺母和墊圈等，而這些連接件的尺寸和結構形式都是有標準的，所以設計時要根據(jù)相關標準來選擇繪圖。起吊裝置中的吊環(huán)、吊耳等應該按起重重量來選擇，結構和尺寸也應按照標準來繪制，特殊情況可以根據(jù)具體情況做適當?shù)男薷?。為保證安全起吊，吊環(huán)的螺釘也應完全擰入螺孔。同時，定位銷、油標尺、通氣器也是標準的，甚至標題欄的制作更是需要我們找到確定的依據(jù)，這些依據(jù)會使整張圖紙更具標準化、正規(guī)化與完整性。另外，有些參數(shù)需要圓整，盡可能不帶小數(shù)，如軸徑尺寸;有些參數(shù)必須取標準值，如齒輪模數(shù)、螺栓螺母;有些數(shù)值即不需要圓整也沒有標準，如斜齒輪分度圓直徑尺寸值等。設計零件圖的重點是尺寸標注、公差選擇與標注、加工工藝要求與檢驗要求。這些都是學生特別容易輕視的。細節(jié)決定質(zhì)量，只要在此階段把握好細節(jié)，一切有理有據(jù)，那么學生的設計必然是高質(zhì)量的設計。
4結束語
關鍵詞：機械設計基礎；實踐環(huán)節(jié)；工程應用
中圖分類號：G4
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(xù)，機械設計基礎課程的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)，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(yè)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(fā)現(xiàn)、分析和創(chuàng)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(zhì)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(huán)節(jié)也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養(yǎng)與企業(yè)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(nèi)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(xiàn)階段存在的問題
1.1題目單一，束縛學生創(chuàng)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(shù)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(nèi)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(yè)”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(wǎng)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(xiàn)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(xiàn)象嚴重束縛了學生的創(chuàng)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(jù)學生專業(yè)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(shù)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(jīng)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(yōu)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(jié)點完成設計任務，導致整個設計過程延后，設計質(zhì)量下滑。
1.4學生態(tài)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(xiàn)不及格的情況。這種心理使得大部分學生態(tài)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(zhì)量較差，甚至為學生抄襲提供的正當?shù)慕杩?。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(shù)據(jù)不會重復，一般可根據(jù)結構和數(shù)據(jù)不同劃分，這樣也可以減少抄襲現(xiàn)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(jīng)驗。這樣問題都會影響設計進度和質(zhì)量。一般課程設計都會安排教師進行指導，為培養(yǎng)學生獨立思考和分析問題的能力，教師一般都其監(jiān)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(xiàn)并予以解答，學生只能束手無策。作者通過對學生觀察，發(fā)現(xiàn)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(huán)節(jié)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(shù)據(jù)計算準確與否、作圖質(zhì)量和答辯等幾部分組成，分為優(yōu)、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?jīng)]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(chǎn)生的影響就是經(jīng)常有學生對自己獲得的成績與預期有所偏差。這種現(xiàn)象也極大地打擊了部分學生的積極性，對該課程環(huán)節(jié)在全校的印象產(chǎn)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(yǎng)學生創(chuàng)新力
國外高校注重實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，建立創(chuàng)新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創(chuàng)新活動。培養(yǎng)學生創(chuàng)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(chuàng)造力作為一個重要的發(fā)展戰(zhàn)略。德國將學生開拓創(chuàng)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(zhì)教育，開展提升創(chuàng)新的教育。提高學生的實踐能力，培養(yǎng)求異思維；注重個性發(fā)展，是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的必要途徑。傳統(tǒng)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(shù)據(jù)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(guī)中矩，缺少創(chuàng)新點。
21世紀的人才培養(yǎng)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(yǎng)學生的協(xié)同創(chuàng)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(nèi)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(yè)各有不同，包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、工業(yè)工程和材料專業(yè)的學生。我們可以從學生的專業(yè)不同入手，結合各專業(yè)的學習重點對題目適當調(diào)整，例如車輛工程專業(yè)主要培養(yǎng)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(yè)聯(lián)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(yè)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(yōu)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(yè)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(chuàng)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(fā)一部分學生對未知的挑戰(zhàn)，激勵學生發(fā)散思維，提出更多有創(chuàng)新的想法，最終設計出具有創(chuàng)新力的優(yōu)秀作品。
2.2合理安排設計時間，保證設計質(zhì)量
課程設計題目通常都是幾個學生做一個題目，只在數(shù)據(jù)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(huán)節(jié)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(tǒng)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(huán)節(jié)脫節(jié)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(nèi)容，又能培養(yǎng)學生理論聯(lián)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(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)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(xiàn)代企業(yè)對人才的需求上更多的是要求協(xié)同合作，在實際生產(chǎn)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(yǎng)學生協(xié)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(xiàn)代企業(yè)的設計模式存在差異，為避免學生與企業(yè)脫軌，可適當引入計算機輔助軟件，培養(yǎng)學生的繪圖能力。
2.3改革考核制度，啟發(fā)學生創(chuàng)新思維
傳統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)一認識；其二是根據(jù)學生選題難度劃分不同評分標準，如：選擇常規(guī)題目和自選題目的學生在創(chuàng)新性上存在差異，可將創(chuàng)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(chuàng)新性的分析和解決工程實際問題。最終培養(yǎng)出適應企業(yè)模式的綜合性機械類應用人才。
3結論
本文結合了我國經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)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(jié)、學生態(tài)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
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課程體系綜合設計研究
將機械原理、機械設計課程設計內(nèi)容進行整合,探索機械原理、機械設計課程設計中如何培養(yǎng)學生的機械運動方案設計、機械創(chuàng)新設計和解決工程實際問題的能力,提出適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的機械原理、機械設計課程設計實施方案,并完成2008級機制班機械基礎課程綜合設計教學實踐。同時,考慮機制、模具、汽車、機電方向的不同,選擇適合不同方向的綜合設計題目,以設計對象為主線,嘗試在綜合課程設計中引入機構運動演示,要求學生用計算機仿真驗證機構運動設計的合理性[4],嘗試在綜合課程設計中引入機械方案創(chuàng)意設計模擬實驗,要求學生利用運動方案進行模型拼裝創(chuàng)新實驗,驗證機構運動設計的科學性、合理性。通過機械基礎設計課程改革,加強學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。把機械原理、機械設計課程設計時間由原來的分開設計整合為一,機械原理、機械設計兩門課程的課程設計題目選擇范圍加大,同時增加設計時間,激勵學生對這類題目產(chǎn)生較大的興趣,每一位學生都積極思考,差不多每人都提出一到幾種運動方案,然后通過小組討論,挑出最佳方案后,由各組確定自己的最終機械系統(tǒng)運動方案。通過這些創(chuàng)意設計活動,可大提高學生的創(chuàng)新設計能力,改革課程體系綜合設計手段,加強CAD、CAM、CAE等技術應用[5]。運用虛擬樣機技術,可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,因而受到了制造廠商、科研機構、大學、公司的極大重視。其中ADAMS是美國MDI開發(fā)的非常著名的虛擬樣機分析軟件。嘗試以ADAMS為工具,讓學生對自己設計出的機構進行建模與仿真,真實地仿真機構的運動過程。改革設計手段,將給課程設計賦予新的活力。
課程體系綜合設計的實踐及應用
1改革設計題目,注重學生素質(zhì)的培養(yǎng)
機械CAD能力、綜合應用與設計能力和創(chuàng)新設計能力是新世紀高素質(zhì)機械工程技術人才的重要素質(zhì)。因此,機械基礎課程綜合設計訓練主線則是以典型機械系統(tǒng)設計為內(nèi)容,并將機械原理和機械設計的兩課程設計貫通,由根據(jù)設計要求到機械運動方案及其運動與動力設計(即機械運動簡圖設計),再到機械系統(tǒng)結構設計和工作能力設計(即裝配圖及零件工程圖的設計),從而形成一條加強機械系統(tǒng)設計和綜合設計能力訓練的設計訓練主線[6]。使學生經(jīng)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,培養(yǎng)綜合創(chuàng)新設計的能力。目前各高校都在進行課程設計改革實踐,但兩門課程設計合在一起的課程設計指導書還很少見[7]。因此,根據(jù)我校實際情況,編寫了適合于本科機械類的機械基礎課程綜合設計指導書,指導老師可根據(jù)不同方向教學班次選用設計題目。
2機械傳動方案設計,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
機械傳動方案設計是一個重要的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中應充分體現(xiàn)以學生為主體,以教師為主導的指導思想。教師在指導時,應因材施教、因人施教,對不同層次的同學要有所區(qū)別。在選題方面,提倡設計能力較強的同學選擇指導書以外的題目。在指導方面,對這些同學應適當增加設計的難度和深度。方案設計時重點是要把握創(chuàng)新點[8]。在方案分析過程中,為了實現(xiàn)一個確定的設計目標,要求學生至少提出3種可行的方案,并對方案進行分析、比較,總結出其優(yōu)點與不足。然后確定出設計者認為最優(yōu)方案作為本次課程設計方案。最后對此方案進行詳細設計,包括其運動過程和運動尺寸的確定,進行結構設計和強度設計直至計算。
3引入虛擬樣機技術進行機構分析
虛擬樣機技術又稱為機械系統(tǒng)動態(tài)仿真技術,是國際上20世紀80年代隨著計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一項計算機輔助工程技術。運用虛擬樣機技術,可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,受到了制造廠商、科研機構、大學、公司的極大重視。其中ADAMS是美國MDI開發(fā)的非常著名的虛擬樣機分析軟件?；谪瀼貙嵤┡囵B(yǎng)卓越工程師思想,在機械基礎課程綜合設計中引入ADAMS軟件對插床導桿機構、沖壓機構、擺動式運輸機機構、牛頭刨床擺動導桿機構等進行運動學和動力學分析,自動繪制刀具的位移、速度、加速度曲線,自動繪制曲柄受到的平衡力矩曲線圖等,能通過后期處理繪制最大動態(tài)剩余功曲線圖,使曲線結果清晰、精確。導桿機構動態(tài)仿真時,觀察在各位置時所對應曲線含義,加深對課本關于機構有關運動學、動力學相關參數(shù)優(yōu)化設計的理解。ADAMS軟件還能對機構采取參數(shù)化建模,學生可以通過輸入機構不同原始參數(shù),進一步比較不同結果。與過去用圖解法或自編程序法進行機械原理課程設計相比,利用計算機對機械進行輔助設計,實現(xiàn)了教學創(chuàng)新,學生普遍反映用ADAMS軟件進行課程設計快捷、方便、直觀,課程設計能達到滿意效果。
4理論聯(lián)系實際,修改設計對象
在實際工程應用領域中,推薦采用的大多數(shù)齒輪減速器都是采用硬齒面。隨著工業(yè)的發(fā)展,新技術新工藝不斷涌現(xiàn),在齒輪行業(yè),特別是隨著硬齒面齒輪加工技術的成熟,加工設備的完善,硬齒面齒輪減速器已經(jīng)成為齒輪減速裝置的主流,得到了廣泛的實際工程應用,而軟齒面齒輪減速裝置有被逐步淘汰的趨勢。因此,應結合實際,采用硬齒面齒輪減速器設計的題目來進行實踐環(huán)節(jié)的訓練。由于硬齒面齒輪減速器的設計與實際結合緊密,學生的自覺性與積極性得到了很大提高[9]。與此同時,有關硬齒面齒輪設計的資料無法從現(xiàn)有資料中直接利用,這迫使學生主動查找相關資料,詢問老師,學生的實際設計能力得到了更大的提高。從改用硬齒面齒輪減速器設計結果來看,整機的重量減輕、體積縮小,使用材料大幅減少,相應的造價也隨之下降。這使學生認識到科技的進步給生產(chǎn)實際應用帶來的巨大影響。