机械设计课程
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机械设计课程范文第1篇
机械原理与机械设计课程开设历史悠久，两门课程始终作为全国各工科院校机械类专业主干技术基础课程。近年来，随着机械学科的飞速发展、我国高等学校机械类专业人才培养实施宽口径化、21 世纪人才综合能力培养的需求，再次审视两门课程的教学体系、课程内容和教学方法，认为依旧存在问题需要探究与改革。
一、存在的问题
（一）内容有交叉与重复现象。机械原理和机械设计两门课程的教学内容基本变化不大，课程内容自成体系，相互之间缺少衔接，存在内容交叉和重复的问题。
（二）缺少系统性。两门课程缺少对机械系统的介绍，学生学完了两门课程，仍对机械没有整体的认识，对机械的设计过程缺少了解，两门课程的总体效能未能充分显现。
（三）实践环节不足。两门课程的实践环节难以适应对学生工程意识和实践能力培养的需求，缺少主动性实践的环境。
二、理论教学体系的整合与优化
机械产品的设计一般要经过产品的规划、方案设计、技术设计等环节，通过机械原理和机械设计课程的学习，学生不仅应掌握一般机械产品设计所需的基本理论知识，还应对机械系统有一个整体的认识，并应了解机械产品设计的基本过程。为此笔者尝试突破“机械原理”和“机械设计”两课程的界线，将教学内容和教学环节进行了重组、融合及整体优化，合并为“机械设计课程。
（一）课程目标。通过本课程理论教学、实验及课程设计等环节，实现总体教学目标：培养学生的工程意识和创新精神；使学生对机械产品具有整体的概念和正确的设计思想；掌握机械系统设计的基础知识，初步具备一般机械方案设计和分析的能力；掌握常用机构及其传动的运动学设计和工作能力设计的基本知识，掌握通用零部件设计计算和选用的基本知识，初步具备一般通用机械的设计能力；培养学生查阅和运用机械设计相关标准、手册及网络息等技术资料的能力。
（二）理论教学体系。在有限的学时内，合理取舍课堂教学内容，是关系到能否真正实现课程目标的关键。经过多年的仔细斟酌、反复探究，提出精、宽、新的授课原则：精——精选重点和难点的内容进行详解与指点，避免烦琐公式的推导和易于自学的内容占用过多的学时；宽——拓宽学生的知识面，注重工程应用，启发学生举一反三；新——注重机械学科发展、将机械学科的科研成果融入教学，让学生了解机械学科的新技术、新方法。
三、实践教学体系的构建
实践教学体系由实验教学、机械实例分析与设计（大作业）、典型机械设计（课程设计）三部分组成。三个模块均以加强自学能力、研究能力、动手能力及工程意识与创新精神为培养目标。
（一）实验教学。在实验教学中将计算机技术和网络技术与现代实技术相结合，加强实验内容的综合性与设计性，如增开了典型机器与机构分析、机构系统创意组合、机械系统创意组合等综合性实验，对启迪学生的创新意识和培养学生的设计能力起到非常积极的作用。
（二）机械实例分析与设计。本课程传统的课外作业内容虽然对一些基本概念、定义的理解起到一定的作用，但是由于各章相对独立、就题论题、解题方法千人一面等问题，让学生感到枯燥无味，抄袭现象严重。为了解决此问题，将“书本习题”大大减少，增加数个综合性、实践性很强的机械实例分析大作业。
（三）课程设计。课程设计是很重要的一个教学环节，课程设计的性质决定了它在对学生进行素质教育，培养学生工程意识和设计能力等方面具有独特的优势。原来的机械原理和机械设计的课程设计是分开的，相互之间没有联系，机械原理的课程设计是以机构的分析为主，机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主，教师不仅限定了设计题目和方案，还给学生提供了非常齐全的参考资料，学生的创新意识得不到发挥。将两门课程的课程设计进行了优化整合，从题目的选择到实施过程，更加符合现代机械的设计思路，即把过去仅进行机构和零部件的尺度综合、运动分析和动力分析，改变为进行机械系统的综合设计。使学生的创新潜能得到了发挥，提高了设计的能力、计算机运用能力、形象思维的能力。
四、教学方法与手段的改革
近年来，随着两门课程体系的改革和深化，课程内容不断更新和增加，但教学学时相对减少，学时与内容成了突出矛盾。如何激发学生兴趣、启迪学生的潜能, 提高学习的自主性和能动性,使学生在较短的时间内掌握机械设计的基本理论与方法；如何培养学生的工程意识、创新精神和设计能力，是教学方法和教学手段研究的重要课题。
（一）从培养兴趣入手。兴趣是成才的起点，是成就事业的沃土。学习兴趣能激励学生充分发挥学习潜能，提高学习效率和质量。
（二）开放式教学。开放式的教学方法，一是要打破传统的“一本书”，大力提倡课外阅读，让学生了解教科书之外相关领域的知识，更要让学生了解新理论、新方法和新技术。二是打破“一言堂”，给学生适当的“自由”，鼓励学生向老师提出问题，帮助学生树立“不唯书、不唯师、只唯实”的实事求是精神；三是教师不要把所有的知识点得“完美无缺”，要给学生的自学留有余地和空间。
（三）倡导主动实践。被动实践是指实践的对象、方法、程序等关键要素都是由老师制定的, 学生在老师规定的框架中, 沿着老师制定的路线去完成实践任务。
参考文献：
[1]濮良贵,纪明刚.机械设计（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.
机械设计课程范文第2篇
通过与西门子公司的深度合作，将机械行业的NX系统高端软件，融入机械类专业四年本科教学的人才培养体系，使智能化设计制造技术与机械类专业人才培养有机结合。运用NX系统软件将智能化设计制造类工程项目系统训练的经验与成果，引入到机械设计课程设计的教学实践中，形成了有别于其他GOPLM计划（西门子和高校合作计划）高校的特色课程设计教学模式。
关键词：
NX系统；机械设计；课程设计；教学改革
随着国家推进“中国制造2025”，“互联网+”与传统制造业全面融合，制造业信息化技术不断深入制造企业，对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目，其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节，涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计，将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力，培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单，大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘图，难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革，制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案，任务指导书，形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作，利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐，使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上，从而提高学生的学习兴趣，培养学生先进的设计理念[1，2]。
一、信息化技术在机械设计中的应用
融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造：三维软件智能造型—>实体零部件数控机床加工—>产品组装调试，许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程图生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术，功能强大。制造业信息化技术的应用，提高了机械产品设计的效率，在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中，智能化设计的优势更加显著，与传统机械产品设计相比，产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化，通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工，使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的独立性并行，基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如图1所示。
二、借助信息化技术开展机械设计课程设计
1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计，也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广，如结合教师科研课题，融合学生机械创新项目，参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致：①理解机械产品的工作原理，对产品的零部件进行三维造型设计，运动学仿真、结构受力分析，完成机械产品二维装配工程图1张；②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程图各1张；③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照，学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数，对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同，以个人或小组团队为单位进行，各单位课程设计不同题，或者同题不同数据规格，以常见的减速器课程设计为例：根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型，经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数，计算轴径、选择轴承等，各单位完成各自课程设计任务[3，4]。
2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校，NX系统软件是机械类专业学生必修课程，经NX系统软件教学课程的训练学习，学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤，能够独立熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计，可以将学生的机械产品设计意图用虚拟三维模型形象的表达出来，当设计过程中发现产品零部件需要修改时，方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改，在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时，也便于实现学生间的分工设计，团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计，综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识，零部件三维智能造型如图2所示。在NX系统软件上，将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配，通过装配爆炸图分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能，查看减速器总成设计是否合理，如存在干涉现象，则需优化设计参数，修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸图如图3所示。
3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块，可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析，验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下，使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数，进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析，可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象，尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间，进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致，分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后，即可根据减速器的设计参数，计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析，进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时，需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算，优化受力结构，从而使任务产品符合设计要求。
5.二维工程图的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型，及所有定型的零部件，经NX系统软件的工程图模块，智能转换生成包含三视图、轴测图等的二维工程图。对自动生成的尺寸标注进行检查修改，或手动添加尺寸标注，然后根据实际机械加工需要，标注相关加工信息、技术要求、工程图编号等，完成所有零部件及装配总成的二维工程图制作。NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件，将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中，符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求，改善了机械设计专业课程的教学质量，激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范，仍有很多工作等待完善，如：如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量？如何评价学生的创新设计能力？等等，都需要进一步实践、探索，开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。
参考文献：
[1]周海，等.机械设计课程设计[M].西安电子科技大学出版社，2011.
机械设计课程范文第3篇
为了培养高水平应用型人才，对机械设计课程体系从教学方法、实践教学、课程设计、师资队伍建设等方面进行了改革和探索。教学成果表明，这种教学模式不仅能够培养学生的创新能力和提高应用能力，而且也提高了教师的教学水平。
关键词：
机械设计；教学方法；教学手段；双能型教师
《机械设计》是机械类专业非常重要的专业基础课,是机械类学生学习必不可少的重要教学环节之一。该课程主要是培养学生具有综合机械设计的能力，对我校在应用性和创新性人才培养方面起着非常重要的作用，尤其是对培养学生的创新能力起着决定性作用，同时该课程又是从理论课程与工程实际相结合的设计性课程。该课程的理论性较强，知识面广，学生普遍反映该课程难学，知识点分散，理解起来困难，听不懂学不会[1]。在实践教学过程中缺乏创新设计，不能培养学生的创新意识，使学生失去了学习兴趣，导致不能很好的培养学生的创新能力。在教学过程中,怎样提激发生的学习兴趣、提高学生学习的主动性,培养学生的创新能力,提高课堂听课效率，培养出应用型创新性人才,是《机械设计》课程教学过程中必须思考的问题[2]。为了解决上述问题，适应学校应用型本科人才的培养目标，针对教学中出现的各种问题，在教学方法、实践教学、课程设计、师资队伍建设等方面进行了改革探究。
1多种教学手段灵活应用，重点培养学生学习的能动性
《机械设计》课程是实践性和理论性相结合的一门综合性课程，教学过程中涉及到许多的机械传动过程、机器的工作原理、机械零件结构分析等相关内容，在讲授的过程中，教师很难仅靠粉笔和语言讲授清楚，例如吃齿轮传动，轴的结构设计，尤其是一些想象力差的同学，根本就无法理解其工作原理。同时在教学过程中基本没有实物图，大部分学生都是初次接触机械类专业知识，对课程了解不深，缺乏感性认识，因而即使教师备课充分，授课十分认真，仍然有很多学生听不懂，感觉这门课程很难，久而久之就对这门课失去了学习兴趣，最终导致学生产生厌学的状况。因此，我们教师在每堂课的教学过程中要多种教学手段和教学方法方法灵活并用，引起学生的兴趣。
（1）多媒体教学可使教学直观、形象、生动，传递的信息量大，对于动画易引起学生的兴趣，更容易于被学生接受，同时教学时可将工程应用的实例插入到多媒体中，使学生对所学知识有深刻的理解，同时学生对工程应用也有了解。但是教师在授课时不能将板书教学忽略，应将板书教学模式和多媒体教学相结合,授课时灵活应用。一方面能够增强教学的直观性,提高学生的自主学习能动性,增强学生的创新意识;另一方面又可以充分发挥板书的过程性强、灵活方便、与学生互动性效果好等优点[3,4]。不仅提高了学生课堂听课效率,而且也提高教师的教学水平。
（2）教师要合理的利用视频教学，对于某些加工工艺及机器的工作原理，我们在备课时就需要准备相关的视频，例如轴系结构设计、联轴器和离合器等章节的内容安排相关的视频，通过播放视频与教师的讲解，学生能够深入了解其加工生产过程，听过视频播放能加深印象，容易引起学生的兴趣。对于某些章节内容也可以采用翻转课堂教学[5]，这种教学手段不仅可以使学生养成独立思考的习惯，又能锻炼学生查资料的能力，通过查资料能够扩展学生自己的视野，便于学生对前沿信息知识的了解和掌握，增强学生对自己专业的热爱，为学生将来继续深造奠定基础。此外，慕课也是教师授课的重要教学手段，对于重要的章节，教师可以采用慕课的形式来激发学生的兴趣，并且结合多媒体所呈现的及教师的重点讲解，使学生对重点难点有深入的了解并达到掌握。同时教师可以将慕课视频拷贝给学生，让学生在课下也可以自己独立的学习。教师需要结合教学的内容与知识点的难易程度合理的利用并结合多种教学手段，使学生对《机械设计》产生兴趣，提高教学效率。
（3）教学过程中适当的将分析软件与教学相结合，在《机械设计》教材中有很多的传动装置，比如带传动、齿轮传动、蜗杆传动。可以利用三维建模软件UG建立这些传动机构的模型，然后运用ADAMS或ABAQUS软件模拟运动学仿真分析和有限元仿真分析。或者直接利用仿真软件建立相关模型，施加约束和边界条件，进行仿真分析，最终查看各个部分的速度、位移和曲线，或者应力应变、变形云图。通过建模仿真分析的过程，学生可以加强对课本讲的知识点的进一步理解，同时让学生学习仿真软件的应用。
（4）习题讲解是《机械设计》教学过程中必不可缺少重要的环节之一。《机械设计》课程课后习题的难度较大，篇幅长，涉及其他学科的知识点多，例如高等数学、机械原理、材料力学，理论力学等，其题目分析计算难度大，如果学生仅仅依靠上课的时间听课，很难把作业完成的很好，也很难掌握重点和难点知识。因而，在一些重点难点知识点讲解结束后，进行相关的习题讲解。主要讲解讲解课本中的经典例题和难度较大的作业题，同时也安排讲解经典考研习题［6］，使学生深入理解教材中的知识点。
2加强实践教学和课程设计教学，培养学生的创新意识
《机械设计》课程设计是每个机械类学生必须要做的任务，在课程设计之前，教师通过选择有生产背景的实践课题为依据，给出需要设计的题目，并给出学生相关的提示，并列出需要查询的才能考书及相关的参考文献，鼓励学生自己动手去查资料，重点培养学生对材料及数据的整理能力。每一个题目由3个学生来完成，3个学生一起探讨原理方案设计、传动方案设计、执行机构设计，最终确定设计方案，然后老师给每个学生不同的设计参数，学生再进行强度分析计算，根据学生自己所计算的数据，进行手工绘制运动方案图、零件图和总体装配图，锻炼手工绘图能力，同时要求学生的设计图纸必须用CAD软件绘制相关的图纸，然后在使用CAD软件进行电脑绘图，最终完成该产品的设计。通过这样的设计过程，使学生对设计有了更深刻的认识，同时可以把CAD知识加以巩固，提高CAD画图能力。完成设计内容之后，鼓励学生采用相关分析软件，对所设计的零部件建立模型进行优化设计，例如采用ANSYS有限元软件、ADAMS等软件建立模型。通过查看各个部分的仿真结果，然后合理修改设计参数进行优化设计。这不仅增强了学生对学习机械设计的兴趣，而且使学生的自身能力和创新意识得到全面的提高。学校或者学院出资举办一些机械类比赛，例如车辆技能大赛、机械产品设计大赛、大学生创新大赛、机械制图大赛等。鼓励学生积极参加这些竞赛，主要是为了提高学生的自己动手能力和创新能力。学生都会的精心准备竞赛的内容，设计出自己的产品。完成设计之后，学院会组织老师对所有参赛的的作品进行评比验收，同时还需要进行参赛组进行答辩，讲解自己所设计的作品的设计思路及功能，最后由老师评出优秀的作品，参加省级、国家级的大型比赛。如笔者鼓励学生参加大学生创新课题，学生自己查资料，然后写申请书，找到创新点，最后由学院学校的专家及外校专家进行审批，通过审批后，学生自己用三维软件进行画图设计。学生通过这种竞赛的形式，可以把所学的理论知识与实践结合起来，增强学生创新意识和提高解决实际问题的能力。
3建立双能型教师队伍
在地方性、应用型高水平大学建设的过程中，培养双能型教师至关重要，要求教师具有扎实的理论教学素质，也要有丰富的实践教学素质。应用型大学主要以培养服务于地方经济发展的人才为目标。《机械设计》课程的双能型教师要求教师必须具备相关的机械类理论知识，同时具有实践的经验，这就要求青年教师利用假期去企业实践锻炼，学习企业的技术[7]，管理模式，及机器的工作原理及设计思路，提高教师的实践能力，扩展教师的知识面，还可以对典型机械产品拍照，为以后的教学提供工程实例。积极鼓励教师带领学生参加各种竞赛和课题，可以培养学生的创新意识，同时也可以增强教师的实践能力和科研水平。同时学校可以组织讲课比赛，通过讲课比赛，来提高教师的讲课技能，将实践和理论结合起来培养出双能型教师。
4结束语
为了建设地方性、应用型、高水平大学，近几年以来讲课教师在教学方法、实践教学、课程设计、教师队伍建设等多个方面不断的进行了探索与研究。将机械设计的理论教学与实践结合起来，让学生了解整个产品的设计过程，培养学生的创新思维。教师通过自身理论知识的学习和外出锻炼不断提高教师水平，以达到双能型教师的要求，从而达到教学相长的目的。
作者：曹波 高尚 姚智华 陈洪军 陈丰 单位：安徽科技学院
参考文献：
[1]姚智华,易勇,陈丰,等.《机械原理》课程教学改革与实践[J].安徽科技学院学报,2013,27(5):74-76.
[2]师素娟.《机械设计》课程教学方法改革与探索[J].华北水利水电学报，2006,22(1):55-57.
[3]田静云,张国海,贾吉林,等.机械设计课程的教学改革与建设[J].中国科技信息,2009(9):252-253.
[4]师素娟《机械设计》课程教学方法改革与探索[J].华北水利水电学报，2006,22(1):55-57
[5]李聚波,贾新杰,邱明.《机械优化设计》课程教学研究与实践[J].机械管理开发,2009,24(2):148-149.
机械设计课程范文第4篇
这种从理论到实训实践的传统教学方法的最大弊端是课程理论性太强。由于学生专业基础，工程基础和知识基础都不扎实，再加上现在高职学生的学习积极性普遍不高，造成学习起来很吃力。即使听懂了也不知道怎样才能应用到工程实践上，怎样去解决实际问题。为了提高学生的学习积极性，让学生更能够听懂，达到更好的教学效果，很多人都在《机械设计基础》课程原体系的基础之上进行了教学改革研究。其课程改革综合起来包括：整合课程内容，拓宽知识面，增加信息量的改革1；采用精讲多练、加强自学、分析讨论三环节相结合，以启发式教育为主的教学方法改革2；利用现代教学手段，增强教学的直观性的改革3；重视实验教学，使学生学有所用的改革4；搞好课程设计，培养学生的综合技能的改革等等5。通过这些教学改革，教学效果得到了较大的提高。但并没有摆脱从理论到实践的框框，理论性太强，应用理论解决问题太少，学生学起来还是很吃力。
2.本教学改革的教学模式
本教学改革的基本要求是将从理论到实践的传统的《机械设计基础》课程教学模式，转变成以学生的设计项目做引导，整个教学过程都围绕着学生要解决设计项目的实际问题来进行教学。其教学过程，就是一个学生要完成自己的设计项目，老师要通过教学，指导学生完成其设计项目的过程。而学生的设计项目的内容就包含《机械设计基础》教学目标的内容。老师根据设计项目理论性的问题进行讲解，对方法性的问题进行指导。学生通过自己的努力，去完成自己的设计项目，以这种方式最大程度地去完成《机械设计基础》的教学任务和目标。具体来说学生的设计项目要包含有《机械设计基础》课程中大多数的内容。包括各种简单运动机构，如平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等机构的结构、种类、工作原理、设计计算方法及设计过程；包括各种传动机构，如带传动、链传动、齿轮传动等传动机构的结构、种类、工作原理、设计计算方法和设计过程；包括机械中的轴、轴承、联轴器、离合器、弹簧、连接件等常见通用零件的结构、种类、工作原理、设计计算方法和设计过程；包括有机械系统总体设计的设计原理和方法，如传动方案的确定、原动机的选择、总传动比及各级传动比的确定、传动装置的运动和动力参数的计算。虽然这个项目不可能把所有的机构和零件都包括进去，但可通过老师的介绍，掌握大多数的设计原理和方法后，学生可根据自己的设计项目去选择具体设计内容。这种项目引导化的教学模式具体以以下步骤来完成：
3.教学模式的实施
（1）学生的设计项目我们给学生的设计项目就是设计一个简单的将产品从一个地方转到另一个地方的产品运送机。其结构简图如图二所示。图二设计项目简图这个设计项目几乎包括了《机械设计基础》课程中的大多数内容，包括机械系统总体设计、带传动设计、齿轮设计、离合器设计、轴设计、工作机的机构设计、连接的键设计、轴承选择设计、螺钉选择设计等。学生把这个项目设计出来后，《机械设计基础》中要掌握的内容都掌握了。我们不主张分组进行设计，而是每个学生都给这样的机器产品项目设计，但每个学生工作机的运动参数，如功率、转速、工作机工作的方式不一样。这样每个学生都要去完成自己的设计项目，都学到了机械设计的原理和方法，避免了吃大锅饭的现象。（2）学生的知识储备学生拿到设计项目后，开初由于没有知识储备是不能完成设计项目的，需要老师进行教学，使学生有足够的知识储备后才能进行相关的设计。如学生获得的设计项目，都含有工作机的机构设计，传动设计中的带传动设计、齿轮设计，输入和输出轴的设计，轴轮连接的键设计，离合器设计等等设计。老师在进行教学时，先进行各种类型设计的知识介绍，让学生先进行知识的铺垫，理解和掌握了这些知识后，才进行后续相关设计。比如，在完成工作机的设计时，老师先围绕学生要完成的工作机的机构设计，介绍各种机构的组成、材料、分类、工作原理、设计原理、设计方法和设计过程，让学生了解和掌握了这方面的知识后，以进行自己的机构设计。再比如，在完成带传动和齿轮传动的设计时，老师也先围绕学生要完成的带传动和齿轮传动，介绍各种带传动和齿轮传动的组成、材料、分类、工作原理、设计原理、设计方法和设计过程，让学生了解和掌握了这方面的知识后，学生也才能进行自己的传动设计。其他的设计内容的知识储备也按照这种方法来完成。这样学生就可以知道自己的设计内容用什么原理和方法去完成，学的知识究竟用来干啥，用来怎样解决具体问题。（3）学生设计内容的选择学生通过老师对项目中的每个内容进行讲解后，就掌握了这方面的知识，就可以选择这方面的知识去解决自己的问题。比如老师讲解了机械系统总体设计的设计原理和方法后，学生就可以进行总的传动方案的设计、原动机的选择设计、总传动比及各级传动比的确定、传动装置的运动和动力参数的计算，确定出该项目机器的各基本参数。又比如老师讲解了带传动的工作原理、设计原理和设计方法后，学生根据自己项目的要求选择自己所需要的带传动的种类，进而进行具体的带传动设计。再比如，老师讲解完了机构的种类、工作原理和设计原理后，学生就可以根据自己的设计项目的工作方式和特点，选择符合自己工作机要求的运动机构，进而进行相应的运动机构的设计。（4）学生完成自己的设计项目学生选择出了符合自己项目工作特点的设计原理和方法后，就可以进行自己的具体设计。包括系统总体设计、带传动设计，齿轮设计、各轴设计、连接键设计、轴承选择设计、离合器设计等等的设计。主要是要完成其设计过程，计算出各零件相应的尺寸参数，进行各尺寸的校核，画出相应的设计零件的零件图，最后写出一部完整的、符合要求的设计说明书。学生在完成设计过程中，可以按照老师介绍的方法和过程来完成，也可以通过查阅资料，用不同的方法来完成，也可以相互讨论来完成，但最终要独立完成自己的设计说明书。（5）学生对自己的设计进行阐述、答辩学生的设计说明书完成后，可以通过主动申请或老师指定同学来进行阐述、答辩。阐述是说明自己的设计是采用什么设计思路完成的，整体和每个具体机构和零件是怎样进行设计的，采用的设计原理和设计方法是什么，最后达到了什么效果，还有哪些不足需要改进的地方等等。答辩是学生对自己的设计进行阐述后，学生和老师都可以根据他的设计过程、原理和方法提出各种问题，让他进行解答。这样，通过学生的阐述和答辩后，更加巩固了所学的理论和设计方面的知识，了解了自己哪方面需要进行改进，还需要增加哪些方面的知识，怎样改进可以达到更好的设计效果。虽然不可能每个同学都进行答辩，但参加的同学越多越好。（6）老师的点评与打分同学完成阐述和答辩后，老师都要对同学的设计、阐述和答辩进行点评，指出哪些方面是搞得好的，哪些方面需要进行改进，采用哪种方案可以获得更好的效果等等。最后根据每个同学的设计的情况和效果进行评价，评价结果作为期末成绩的主要依据。
4.效果分析
(1)改变了传统教学的弊端本教学的项目化引导的教学改革模式，实施的是一种从学生获得设计项目，到老师指导学生完成项目，再到学生具体完成设计项目，最后到学生描述自己的设计项目的过程。整个教学过程就是围绕着学生要解决设计项目的实际问题来进行的过程，就是学生要完成自己设计项目的知识准备的过程，就是一个老师要指导，学生要具体完成自己的设计项目的设计过程，就是一个有目标的有的放矢的过程。这就很大程度地改变了传统《机械设计基础》课程的空洞的理论教学模式，学生学起来就没有这样枯燥，会更感兴趣，就会有更好的效果。(2)改变了传统的学习弊端本教学改革模式改变了以老师讲解为主，学生在课堂上听老师讲解为辅的这种传统的学生被动的学习方式，而是以学生的设计项目来引导，具体的设计实践来带动学生的学习方式。这样学生的整个学习过程就是要具体去完成自己的设计的过程，就是一个有的放矢的过程。这样的学习就容易达到比较好的效果。(3)学生的作业达到了更好的效果本教改模式改变了传统的老师课后布置作业的为作业而作业的作业方式，而是将完成老师布置的设计项目作为每个学生的作业。项目完成的过程，就是作业完成的过程。在完成自己设计项目的过程中，涉及到的知识问题和方法问题，学生可以去查资料，去相互讨论，去问老师。这种边设计边掌握相关知识，边设计边进行知识积累，边设计边完成自己的“作业”的作业形式，更能达到知识的巩固的作用，更能达到作业效果。（4）达到了更好的实训实践效果本教改模式改变了传统的理论课上完后，单独进行课程设计的实训实践体系，将课程设计的内容，融合到了教学过程中。这种上课开始就将设计的实训实践项目交给学生，让实训实践过程在整个教学过程中完成，将实训实践和理论教学有机的结合起来的教学过程，更能体现在实践中完成理论的学习，更能实现理论和实践的统一，更能达到更好的实训效果和教学效果。
5结束语
机械设计课程范文第5篇
[关键词]实验课程；机械设计；教学
[DOI]1013939/jcnkizgsc201519254
1《机械设计基础》课程教学及实验课程的现状[JP]
目前，大部分中职院校教学条件有限，在授课中教师任然是以示教板或多媒体课件的方式进行直观的讲授，学生只有被动的接受，很少主动地对内容进行思考，最终达到的效果也只是对理论知识的掌握，学生并不能积极主动的参与到教学中，难以提高学生学习兴趣。
机械行业在近几十年来得到了较快的发展，行业发展对机械设计也提出了新的要求。但在教学过程中，使用的教材还是以传统、经典的教学理论为主，缺乏先进技术的引入，导致《机械设计基础》的教学只是基础教学，教学内容缺乏新的设计理论和方法。
该课程主要讲授的内容是组成机器的一些常用机构和通用零件的机构、原理及应用等基本知识，要求学生初步具有分析、设计和选用机构及零件的能力，有较强的综合性和实践性，但内容繁杂，缺乏系统性。经常出现学生毕业工作后在实际的接触中对一些常用的机构和零件，例如联轴器、轴、轴承等仍不知所以然，甚至不认识。归根结底，我们中等职业教育的学生，学习基础差，课程内容虽然在生活中很常见，但平日里缺乏观察，学起来抽象，缺乏想象能力，又没有相关的工作经验，书本与黑板上出现的简单线条使他们无法与结构复杂的机械零件联系起来。
因此，在教学中首先应解决学生的感性认识，开设《机械设计基础》实验课程，以先进的教学理念为指导，做好教学目标设计。但在中职院校中，大多是因教学条件有限，实验室设备不健全，或者完全没有机械设计实验室，实验教学环节大多是被忽略的，造成学生不能对所学知识灵活的运用，理论与实践完全脱离。学生能力的培养比知识传授更为重要，实验教学目标必须突出社会所需的各种能力培养，出动手能力外，还要着眼于学生未来发展，关注知识综合应用能力、创新意识和思维设计，实现“学以致用”的终极目标。
2建立实验室及对实验室的几点要求
中职院校应对《机械设计基础》实验室引起重视，并建设本课程的专门实验室，具备实验与理论一体化教学的能力。结束教师带着模型与示教板进课堂的时代，实验室的建设首先按照以培养学生工程应用能力、创新设计能力为主线，计算机应用能力、工程实践能力、动手能力为辅线的思路展开；其次应与机械科学、机械工业现状与发展趋势相一致。实验室的建设实验室在规划时，应注重经济效益，以最小的投资，建设出最具特色的实验室。根据大纲对课程实验的要求，应配备足够数量的常规仪器与设备，具有独立的实验操作平台，将教学模型及常用机构、零件的展示柜环布于教室，添置投影仪与学生用电脑。
教师制作课程内容相关的多媒体课件，收集大量图片与视频材料，并根据教学内容与学生的接受能力安排在专业教室上课。讲授的同时，学生可直接观察零件或机构的模型，并通过老师的讲解，课件的演示，对所讲授内容得到更为深刻的理解与掌握，提高学习兴趣，并开设网络课堂。拟将各类拓展实验项目以网络为基础，开设与实物实验相对应的虚拟实验内容，使学生可以利用网络进行虚拟实验。例如齿轮范成实验，利用计算机仿真实验可代替一笔笔绘制类似加工过程，省时省力且更具体形象。
根据大纲对实验课程的要求，学生还要完成《机械设计基础》实验项目，这些实验项目不仅培养了学生的创新精神和实践能力，还加强了学生对仪器设备的操作、机械结构的拆装等实践动手能力，为学好后续课程打好基础。
3实验课程体系的建立
基于上述机械设计教学中出现的不足以及对实验室的建设，我们培养综合素质较高，且具有较强动手能力和创新能力的新型人才，要打破原有教学模式，提升试验课程的地位，建立新型试验课程体系。
31建立新型实验教学方法
首先按照目前教学大纲要求开设经典的实验，学生通过经典实验能对所学知识进一步掌握和灵活运用，能够提升学生的感性认识。其次为培养学生的创新能力和实践能力，我们新增开设综合性实验，综合之前学过的专业基础课程，涵盖材料、制图、极限配合、工程力学等多方面内容，培养学生的创新意识及综合实践能力。针对不同的实验项目，采用不同的教学模式。充分发挥学生的自主性，合理采用“项目驱动”法，以课题的形式让学生以团队合作的方式自主研究，评价其可行性，提高自学及讨论研究能力。
试验中要以学生为主体，发挥学生的主动性和钻研精神，教师在实验过程中以引导为主，重视理论指导，对于拓展性知识，教师首先要做好铺垫，以免学生因理论知识不足失去实验兴趣。在实验过程中，教师要积极鼓励学生创新，培养学生创新意识及能力，加强创新技法的应用，引导学生深入把握实验原理，强化动手环节和数据分析处理环节，培养学生的表达能力与沟通能力。
32建立科学的实验成绩评价体系
以往的机械设计考核中，只采用试卷考试的方法，将考试成绩作为评价学生学习能力的唯一标准，严重限制了实验课程考核的必要性。实验课程的评价方式只是根据学生的实验报告来打分，而且实验成绩作为平时成绩的一小部分，在总成绩中所占比例微乎其微。因此导致部分学生对实验课程不重视，不认真做实验，抄袭别人实验数据等现象。所以笔者认为，该课程成绩应以实验考核为主，采取实验理论和实验操作相结合的考试方式，书面考核重点理论知识并以占据总分小比例为辅。教师需根据培养目的和培养方案制定合理、公平的考核方案，督促学生认真完成每一个实验。考核的方式既包含书面考试、实验报告评价，还包括观察学生实验过程、展示技能，体现创新能多种形式进行综合评定。
33建设一体化师资力量
随着实验教学的不断改革，先进设备的应用，综合性实验内容的增加，这就要求教师不但要具备扎实的理论基础，还要有较强的实践动手能力，达到“一体化”教师的要求。21世纪是科技的竞争，归根结底是人才的竞争。现在大多数中职院校仍存在着理论教师只愿意承担理论教学，不愿承担实验教学任务，很少花时间去了解专业方面的新知识，更谈不上接触专业的前沿领域，对实验教学工作的重要性认识不足，缺乏对“一体化教学”的认知。要改变理论教师不兼实验教学的状况，鼓励和提倡理论教师担任实验教学，对于综合性、设计性的实验，理论教师最清楚课程当中要解决的问题，通过理论指导可进一步改进实验教学的效果，实验得到进一步完善，还能避免理论教学与实验教学相脱节的现象。
4结论
