“机械设计”教学实践改革

“机械设计”教学实践改革（通用9篇）

篇1：“机械设计”教学实践改革

“机械设计”教学实践改革

【摘要】我校对“机械设计”课程的实践环节进行了改革。新的课程设计以“整机”系统设计为目标编排设计内容，通过给定一个简单机械系统的功能要求，让学生综合运用所学知识。此项改革对培养学生的创新能力、加强工程设计的整体观念、培养跨世纪的高素质、宽口径工程技术人才起到了积极作用。

【关键词】机械设计；课程设计；改革

以产品的实现过程为依据进行“机械原理及设计”的教学改革。产品的实现过程主要包括需求识别、设计与开发、采购、生产与服务运作、测量与监视装置控制五大部分，其中设计与开发对产品的实现最具决定性作用。产品设计的基本知识来源于“机械原理及设计”的实践性环节，它也是机械类专业人才培养计划中的一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力、创新意识及掌握基本的设计理论与实际设计技能等方面起着十分重要的作用。

“机械原理及设计”是由原先的“机械原理”与“机械设计”两门课程合并而成的，相应的课程设计也合并，于是课程设计的具体内容与安排都要作很大的调整与改革。首先，内容上要体现原设两门课程之间的联系，符合国家教育部高等工业学校机械原理及设计教学指导小组制定的《机械原理及设计课程教学基本要求》对“机械原理及设计”的课程设计提出的明确要求，即按照一个简单机械系统的给定功能要求，综合运用所学知识，拟定机械系统的传动方案、结构方案、运动方案，并结合生产和使用条件（如选用材料、考虑制造及装配工艺、润滑等），对其中的某些机构进行分析和设计，独立完成机器零部件的设计；其次，安排上也要变过去的集中时间式教学为先部分分散后集中式教学。基于这样的思想，我们制定了一套具体的实施方法。

一、以前的“机械原理”与“机械设计”课程设计基本上是按照本课程的主要教学内容来安排的，存在较大的局限性，彼此间缺乏联系，更谈不上以“整机”设计的总体观念为出发点。两门课程合并后，除课程内容要真正融合外，课程设计也应从“整机”设计的观念出发，将两者有机地统一起来。通过参观实验室陈列的各种机械产品，介绍产品的设计过程，突出“机械原理及设计”的课程设计在机械新产品的开发设计中所起的主导作用，如机械产品设计的四个阶段：初期规划阶段、总体方案设计阶段、结构设计阶段、生产施工阶段。其中初期规划阶段，即对所选题目进行市场调研和预测，并从经济、技术、市场等方面进行可行性论证，最后确定设计任务，下达设计任务书。总体方案设计阶段，即对设计任务进行功能分析，通过创新构思，拟定可行的总体设计方案，并对各可行方案进行评价，最后进行方案决策。结构设计阶段，即对总体方案中原动件的参数进行确定，对传动系统、执行系统的结构、造型、材料及尺寸进行设计。以上都属于机械原理及设计的主要内容，课程设计的主要目的就是对上述设计过程进行模拟练习。生产施工阶段，即对零部件进行工艺、工装设计及产品的施工设计。这一过程的锻炼将由后续的专业课课程设计及毕业设计去完成。由此可见，“机械原理及设计”的课程设计在机械产品设计的全过程中起着举足轻重的作用，因为设计任务确定后，总体方案设计是整个产品设计的关键，也最具创造性，它直接决定产品的性能、质量及市场竞争力；零部件的结构设计直接影响产品的设计新颖性、造型美观性、结构紧凑性及技术性能的先进性，从而决定市场竞争力，决定企业的经济效益。

二、我校的“机械原理”课程设计改革这样进行的：选用已有的典型机械，给定运动方案，让学生进行比较系统的运动学及动力学分析，这样可以使学生加深对机械原理课程各章节的理解和掌握，但是在后续的课程教学及毕业设计中发现学生的创造性设计能力与分析解决实际工作问题的能力不足。为了解决这些问题，先在部分班级进行试点，将“机械原理”课程设计的时间减为6周，主要以机构运动方案设计为主，即只给出一个简单机械系统的功能要求，让学生拟定机械系统的传动方案及运动方案，并做一些定性的分析、评价，选出较优的方案，进行传动系统运动简图的绘制，如新型自卸式汽车机构、典型的包装机构等。

这一改革促使学生主动地进行独立思考，自觉地查阅资料，开发了学生的创新思维能力，部分方案既精巧又实用，极具独创性。但是由于学生没有进行一次比较系统的设计过程训练，没能对所设计的机构进行运动学及动力学分析，所以方案的优劣无法从量化的角度进行评判，至于实现产品化更是没有把握。

“机械设计”课程设计作为机械设计教学的一个实践性环节，是学生第一次碰到的比较完整的机械设计，是理论联系实际、培养初步设计能力的重要教学环节。传统的教学都是给定传动方案，如带传动和两级斜齿圆柱齿轮传动、蜗轮蜗杆传动或圆锥圆柱齿轮传动减速器，课程体系改革以后，课程设计的时间缩短，部分班级曾延续以前的做法，仍然以两级减速器为设计内容，结果学生迫于在规定的时间内完成任务，设计质量大大下降。

因此，两门课程合并以后，我们进一步对课程设计实行改革，首先将原先的两门课程设计融合成一体，从产品设计的全过程出发，编排课程设计的内容，做到了课程设计的完整性、系统性和综合性。此外，采用先分散后集中的教学方式，解决了设计内容多而时间紧的矛盾。

三、课程设计选题，两门课程合并以后，所选的课程设计题目应当具备相当的综合性、完整性和系统性，能覆盖两门课程的主要内容，同时体现两者的设计要求，并能满足两者的主要设计内容。我们以精压机设计为例，精压机一般以电动机为原动件，通过带传动、齿轮传动，驱动执行机构的送料板从侧面将坯料送至待加工位置，上模先以较大速度接近坯料，然后匀速下冲，进行拉延成形，以后上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回，完成一个工作循环。这一环节要求以转动的电机为动力，上模作上下往复直线运动，先快速接近坯料，再匀速冲压，最后快速返回；机构具有较好的传力性能，生产批量为小批量。该设计题目是一种典型的机械产品，既包含了机械传动系统的设计，即根据机械预期完成的生产任务，确定机械工作原理、选型和组合、运动形式的变换与协调；又包含了机构设计（如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构等）、传动设计（如带传动、齿轮减速器等）及结构设计。由此可见，它几乎涵盖了产品设计的前三个阶段，具有相当的系统性和综合性，完全满足“机械原理及设计”的课程设计要求。

四、前面我们已经提到目前课程设计的时间减少，而设计要求并没有降低。这就要求我们要改变传统的过程模式，变集中时间式教学为先部分分散后集中式教学，如将执行机构设计的一部分内容融于机械原理及设计课程教学中，在连杆机构内容教完后就将课程设计题目布置给学生，要求学生将执行机构用连杆机构组合而成，学生可以通过创新实验验证方案的可行性，以后每讲完一种机构，学生就可以在原有机构的基础上进一步改进和创新，当齿轮机构及其他常用机构教完后，学生通过参观样机、查阅资料、讨论及教师辅导等方法可以构思出多种执行机构的运动方案，最后以大作业的形式要求学生提交该题目执行系统运动方案。对于较好的方案可在实验室的帮助下搭建实验模型，进行机构的实体造。通过设计与实验的结合，既开发了学生的创新思维，又培养了他们的动手能力。随着机械设计课程的进行，当带传动、齿轮传动课程结束后，新开传动系统实验课，让学生了解各种典型的传动类型，为他们进行传动方案的拟定开阔眼界，并对传动零件进行设计计算；当轴系零、部件讲完后，要求学生完成大作业轴系的结构设计，同时选择电机进行传动装置运动和动力参数的计算。这些工作可让学生在平时学习的过程中借助计算机完成，以加强学生在结构设计方面能力的培养。

五、经过近两年的实践，“机械原理及设计”的课程设计取得了较为理想的效果，充分发挥了学生分析问题的主动性和独立性，也培养了学生的创造性和工程设计的整体观念，激发了学生的学习兴趣和创新意识。

篇2：“机械设计”教学实践改革

【摘 要】为适应复合型应用人才培养要求和以工程应用为背景的“专业+工具”培养模式的需要，本教学研究采用以项目设计为引导，以工程实践为主线，以理论学习为武装，以教学合一为最终目的的教学模式，对机械设计课程的教学方法、教学过程及学生的学习方法和学习过程进行改革，改变原有从理论到实践的传统课程教学体系，以期达到更好的教学效果。

【关键词】机械设计 教学改革 项目引导 工程应用

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）27-0065-02

随着科学技术的进步，社会对人才类型的需求越来越多样化，为适应复合型应用人才培养要求和以工程应用为背景的“专业+工具”培养模式的需要，本研究采用以项目设计为引导，以设计实践为主线，以理论学习为武装，以教学合一为最终目的的教学体系，对机械设计这门专业基础课程的教学方法、教学过程及学生的学习方法和学习过程进行改革，改变原有从理论到实践的传统课程教学体系，让学生更感兴趣，更易学懂，更易掌握机械设计的基本原理、方法和过程，取得更好的教学效果。同时，该教学改革也是对基于工程应用背景的机械类专业技术课程的教学改革与实践的探索，以期通过该课程的改革为其他机械类专业课程探索更好的教学模式。

一 机械设计课程的教学现状

机械设计是机械类专业学生必修的专业基础课程，本课程主要学习机械设计常用基本理论和通用零部件的结构特点、基本设计理论和方法。该课程涉及学科非常广泛，如机械制图、理论力学和材料力学（工程力学）、工程材料及热加工、机械原理、机械制造、互换性与技术测量等基础课程。课程理论性、实践性都比较强。由于本课程的内容相对抽象，概念、原理烦杂且实践性强，对于基础知识薄弱、实践经验欠缺的三本院校学生来说，会产生厌学的情绪；再加上先修课程的遗忘，相关知识缺乏连贯性，都增加了学生学习本课程的难度。

二 机械设计教学改革的提出

在工程应用背景下构建适合独立学院机械类专业的课程体系，将工程软件融合到专业技术课程中，将专业技术课程中抽象的、枯燥的教学内容形象化、生动化、具体化，降低专业技术课程学习的难度，并能真实感受其在工程中的应用是理论教学发展的趋势，本教学改革是在工程应用背景下“专业+工具”培养模式的基础上提出的，是将传统的从理论到实践的机械设计课程教学模式，转变为引导学生解决设计项目的实际问题来进行教学，让学生在解决实际问题的过程中汲取更多的必需的理论知识。

三 机械设计教学改革的实施

1.全面且突出重点的设计项目

1―电机；2―带传动；3―减速器；4―轴承；5―联轴器；

6―工作机（卷筒机）；7―传送带

设计项目简图

设计项目要涵盖机械设计教学大纲的必要基本内容，包括各种传动机构，如带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等传动机构的结构和设计计算方法；包括机械中的轴、轴

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* 广西高等教育教学改革工程项目《基于工程应用背景的机械类专业技术课程的教学改革与实践》的研究成果之一（编号：2013JGA429），项目负责人：柏子刚

承、联轴器、离合器等常见支撑零件的结构、工作原理和设计计算方法；包括键连接、花键连接、螺纹连接等常用连接件的结构、种类、工作原理和设计选择方法等。同时要突出课程重点。鉴于以上两点要求，在项目实施过程中选用产品运送机作为设计项目。其结构简图如图所示。

此设计项目涵盖了机械设计课程中的大多数内容，包括机械系统总体设计、带传动设计、齿轮传动设计（直齿、斜齿、锥齿、蜗轮蜗杆等）、联轴器选择设计、轴的设计、键连接选择设计、轴承选择设计、螺纹连接选择设计等内容，且突出了传动和支撑部分的重点。教学实施中学生的设计项目是一致的，但每个学生工作机的运动参数，如工作拉力、带速、卷筒直径等不一样，同时减速器也有单级圆柱齿轮减速器、二级同轴式圆柱齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、锥齿轮减速器等多种形式，这样每个学生都须独自去完成自己的设计项目，具体的任务分配方式如表所示。第一次上课就需要学生明确自己的设计项目。

任务分别配表

学号 姓名 方案 工作拉力 带速 卷筒直径

1253100***1 张三 C 1 1 10

1253100***2 李四 D 1 2 9

1253100***3 *** A 1 3 8

1253100***4 *** C 1 4 7

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2.以项目为引导，以模块化的专业知识为武装

项目任务下达后，学生没有足够的知识储备是没有办法进行设计的，因此要结合机械设计课程的特点，以设计项目为引导，通过模块化的教学方式让学生逐一贮备完成设计所需的基本知识。机械设计课程可以分成四大模块，分别是：设计总论模块、传动模块、支撑模块和连接模块。这四大模块的知识基本全部涵盖于学生的设计项目中，比如，总论模块要让学生掌握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；传动模块让学生掌握项目中的带传动、齿轮传动的设计方法；支撑模块让学生掌握轴的设计计算方法、轴承的选择和计算、联轴器的选择等；连接篇让学生掌握螺纹连接、键连接的设计计算。每完成一个模块就要求学生完成相应设计项目中的内容作为该模块的课后作业。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，学的知识究用来做什么，怎样解决具体问题，从而学以致用。

3.强化“专业+工具”培养模式，项目实施中注重“工具”的应用

针对三本学生基础较弱的特点，要强化学生专业+工具=工程开发的工程意识，项目实施中注重计算机辅助工具的应用，降低学生的计算分析难度，提高学生的学习兴趣，比如在传动模块的设计中利用计算机辅助软件进行必要的辅助设计，并利用Solidworks等工具完成自己所设计项目中齿轮等的三维造型及二维图纸。在支撑模块的设计中，可以利用UG、MDsolids等CAE工具完成轴的工作能力计算。这样不但能让学生具有利用专业知识和计算机辅助工具进行实际工程开发的能力，即“专业+工具=工程开发”的能力，还能让学生建立虚拟设计的工程意识和设计能力，规范其对专业技术标准的应用，另外还会让学生产生学以致用的成就感，会增强学习该课程的积极性和主动性。

四 机械设计教学改革的意义

本教学改革改变了传统教学模式枯燥、空洞的弊端；改变了“老师讲为主学生听为辅”的传统的学生被动式的学习方式；同时本教学改革改变了传统的作业布置方式，以模块化的设计项目为作业，是一种边设计边掌握知识，边设计边进行知识积累，边设计边完成自己作业的作业方式，更能达到知识巩固的目的，也更能达到作业效果；最后本教学改革改变了传统的理论课结束后再单独进行课程设计的实践体系，将课程设计的内容融合到了教学过程中，让实训实践过程贯穿在整个教学过程中，将实训实践和理论教学有机地结合起来，更能实现理论和实践的统一，达到更好的实训效果和教学效果。

五 结束语

基于工程项目应用的机械设计教学改革，结合“专业+工具”的培养理念，以设计项目为引导，以工程实践为主线，以理论学习为武装，以优化学生学习效果为目的，使学生更有的放矢地学习，更主动地学习，更有效地学习。

参考文献

[1]程帆、王洪飞.机械设计教学中课程设计的改革与实践[J].杭州电子工业学院学报（高等教育研究版），2003（5）

[2]吕玉充.基于项目引导的机械设计课程教学改革研究[J].泸州职业技术学院学报，2014（2）

[3]龚俊杰、戴隆超.基于科研项目的机械设计类课程教学模式研究[J].教育教学论坛，2014（53）

[4]胡义华.校企合作构建独立学院机械专业能力培养教学体系的研究[J].现代企业教育，2011（22）

[5]余熳烨.独立学院机械专业开设CAE课程的探索与研究[J].教育教学论坛，2012（36）

篇3：“机械设计”教学实践改革

一、课程教学现状及问题分析

课程设计是对本课程所学知识掌握程度的一个综合检验, 笔者就近年来指导课程设计过程中发现的问题作如下分析。

1. 理论实践脱节使得学生普遍缺乏自主学习的能力

从表象上看, 教师总是感觉到现在的学生依赖性太强, 遇到问题不愿自己钻研, 抄袭部分同学已做好的东西, 或者指望教师给出直接的答案, 不得已时就生搬硬套教材或设计资料上的例题, 结构设计时普遍地照抄图册中减速器的结构, 能主动思考体现自己设计意图的很少, 不利于学生分析与解决问题能力以及独立设计能力的培养。笔者以为, 究其根底, 由于课程教学的理论和实践具明显的阶段性, 理论教学时因得不到很好的实践支持, 学习时比较盲目因而功底不扎实;因间隔时间较长, 学用结合时显得无从下手, 照抄照搬在所难免。由于感性认识较少, 思路不开阔, 自主设计思维受限。

2. 与先修基础课程系统衔接不够而降低了设计的质效

“机械设计课程设计”课程不仅要综合运用本课程所学知识, 同时也要求运用先修基础课程的综合知识。同样地, 由于先修课程与课程设计在时间上相隔较长, 且这些基础课程理论性更强, 不利于消化吸收, 要运用时基本已遗忘, 必须要消耗较大的时间和精力来重温, 因此降低了课程设计的效率;另一方面, 因课程间知识内容相对独立, 缺乏系统化的关联设计, 各自教学时并不一定结合课设要求进行案例解析, 因此, 课程设计过程中零件材料的选用、轴承受力计算、轴的强度计算与校核、轴结构设计等常常因不够合理、出错而反复进行, 走了很多弯路。很多学生为图省事不愿深究而草草结束, 设计的质量非常勉强。

3. 浮躁不务实的学习风气亟待改善

工程设计最忌浮躁不务实的工作作风, 课程设计训练的目标之一就是要培养良好的职业素养。但从近年来的课程设计来看, 相当一部分学生受到急功近利的浮躁风潮的影响, 工作学习不踏实, 为图省事而抄袭之风盛行;不能树立边计算、边画图、边修改的总体设计思想, 应付任务而不讲究质量。这种浮躁的学习风气必将影响学生今后的工作作风, 同时也影响到其他喜欢学习的同学的心态。必须在课程教学设计和管理上加以改进, 杜绝这种不良风气的蔓延。

二、课程教学改革的探讨

1. 组合课程内容, 使先修基础知识与本课程融合更加紧密

从编写融公差、工程材料、工程力学及机械设计基础为一体的课改教材着手, 我们将先修基础课程与本课程融合起来, 使得课程教学内容更加系统化, 为检验综合运用这些知识的课程设计训练提供相关的案例分析, 使学用结合更加明晰, 更具针对性, 并利于自主学习。

2. 配合课程进程的设计预演, 使理论与实践互为交融

在近两年的教学中, 我们采取提前布置设计任务的做法。从材料选用、力学计算等知识讲授时就有针对性地结合课程设计要求开始做一些设计演练。当讲完常用机构的教学内容之后, 就把设计课题布置下去, 接着讲授电动机的选择, 然后再按传动 (带传动、齿轮传动) 、支承 (轴、轴承) 、联接 (螺纹联接、键联接等) 三个模块来讲授, 而设计课题也分解成这三个模块。这样自然就将课程设计融合到相关章节的理论教学之中, 同时把设计课题中的理论计算, 如带传动设计、齿轮传动设计计算、轴的设计等, 以课程平时的作业练习的形式布置给学生课后完成。实践证明这样的尝试有助于提高学生的学习动力, 学生带着任务、带着问题在学, 有着非常明确的目标, 大部分学生学习都比较主动、积极。由于理论与实践相互交融, 所学的知识也就不容易遗忘。等到最后集中进行课程设计专周训练时, 其理论计算部分就不需要消耗更多的时间来重温以前所学的内容, 走的弯路也少了, 有效的设计时间也就更富裕。学生把主要精力用于难度较大的结构设计和绘图当中, 从而使绝大多数学生都能在预定的时间内顺利地完成设计任务, 同时也利于在设计中引入创新设计的思维。

3. 合理分组, 一组一题, 有效避免抄袭现象

由于学生水平参差不齐, 同一班级中的学生在学习上有着不同的感受。以前分组通常是将成绩优良的学生和成绩较差的学生分在一组, 教师的初衷是“以优带差”, 但结果往往是“以优代差”。为了使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的感受相适应, 既让每个学生都能顺利地完成设计任务, 又能充分发挥优秀学生的潜能, 近两年我们在考虑学生的成绩和能力的同时, 更加尊重学生的意愿。每组人数控制在2~4人, 并准备了复杂程度不同、工作量不同的几类设计课题, 供不同层次的学生完成, 同时每组的数据也都不同。对设计意向和愿望不太强烈的学生, 安排的设计课题是“单级直齿圆柱齿轮减速器”, 其难度不大, 设计工作量适中;难度和设计工作量都较大的“单级斜齿圆柱齿轮减速器”和“双级直齿圆柱齿轮减速器”等设计课题, 供设计意向和愿望比较强烈的学生选择。

4. 加强管理, 注重平时考核, 以培养良好的学风

为了激励学生自主学习的热情, 同时更好地检验自身对运用课程综合知识解决实际问题的能力, 我们加强了平时的考核力度。首先, 严格强化平时作业提交记录和课程设计期间的考勤, 使学生养成按步就班、全身心投入工作的良好习惯;继而勤查设计进度, 除了经常检查各小组的设计进度外, 对学习主动性较欠缺的学生还要单独检查, 指导并督促其积极参与小组学习活动, 引导他们跨越障碍, 提升信心从而激发其主动性。其次, 查控设计质量, 检查设计工程中是否有错, 发现错误要及时指出, 并敦促学生修改, 避免并杜绝浮躁不务实的不良风气, 强化责任意识。

5. 应用计算机技术, 拓展课程训练范畴

由于课程设计预训练的准备比较充分, 为后续专周设计节省了大量的时间, 由此使得我们可以在课设后期利用计算机技术进行CAD绘图及计算机辅助设计的拓展训练。这样既可以为学生提供一个将CAD绘图技能应用于实践的机会, 同时在这个过程中又能使学生的该项技能得到进一步的提高。

针对“机械设计基础”及其课程设计实践, 通过与先修基础课的系统化融合、配合理论教学进程而展开的设计实践的预演练, 既有利于课程知识的消化吸收, 提升了信心, 又使得学生能自主积极地运用综合知识解决实际问题, 考核管理也就变得十分轻松, 老师就可以有针对性地指导督促部分学生, 使大家共同提高, 有力地提升了该课程整体教学质量。

摘要：文章针对传统“机械设计基础”课程因理论教学与课程设计的实践教学相脱节现象提出了课程系统化融合、配合理论教学进程的设计预训练、严格考核管理以纠正不良学风等提高教学质量的改革措施。

关键词：机械设计基础,课程设计,教学改革

参考文献

[1]柴鹏飞.机械设计基础[M].机械工业出版社, 2004.

篇4：“机械设计”教学实践改革

关键词：实验教学；机械原理；机械设计；教学效果

在很多工科院校不同专业的组成中，机械电子专业占据着重要的地位，主要在于市场的需求量较大。这类专业中的机械设计和机械原理课程在开设的方程中，为学生创造性思维能力的增强带来了积极的保障作用。机械设计和机械原理作为重要的基础性学科，在具体的教学过程中需要讲究一定的方式方法，根据学生实际的学习能力制定出可靠的培养计划。同时，为了适应时代的发展要求，机械原理和机械设计实验教学应该进行必要的改革，增强课程开设实际的作用效果。

1 传统的机械原理与机械设计实验教学中存在的问题

作为工科院校培养专业性人才的重要基础课程，机械原理和机械设计实验教学对于学生综合能力的增强起着重要的保障作用。但是，传统的机械原理与机械设计实验教学的内容单一，具体的实验内容过于简单，验证性实验和演示性实验占据了大部分的比例，对于学生实际的锻炼价值不大。在这样的教学模式中，学生只是被动地完成学习任务，实验教学活动中主动参与的意识不强，学习效率较低。同时，为了更好地完成教学计划，很多的实验原理或是具体的操作方法，主要依赖于教师的讲解或者实际操作，降低了教学质量。在课程内容的设计和教学计划的安排方面缺乏系统性和逻辑性，实验的完整性较差。学生在完成具体的实验过程中，主要是通过实验指导书的具体要求逐步完成的，实验数据处理和分析能力较弱，无法达到实验教学大纲的要求。当学生在这样的教学模式中自主探究的能力无法得到有效的锻炼时，他们对于机械设计和机械原理课程的兴趣就会慢慢地下降，实验教学活动开展失去了意义。在此形势影响下，加快机械设计和机械原理实验教学改革的步伐势在必行。

2 机械原理与机械设计实验教学改革的探索与实践的主要方向

2.1 完善基础性实验教学体系

机械原理与机械设计实验教学对于学生的观察能力、抽象思维能力、分析处理能力等有着较高的要求，需要学生在具体的实验教学中能够最大限度地增强动手实践能力，认真地观察实验数据，理解实验过程中的相关原理。实现这样的发展目标，需要采取有效的措施完善机械原理与机械设计实验教学的基础性教学体系，增强实验教学效果。主要的措施包括：①根据学生的学习能力及实验教学大纲的要求，构建出全新的基础性教学体系。现阶段某些行业对于工科型人才的综合能力要求较高，尤其是在数据分析处理方面的能力。因此，高校在机械原理与机械设计实验教学开设的过程中，应该摒弃原先过于落后的实验内容，细化教学计划的相关内容，增加一定数量的探究性和设计性试验，增强学生的自主探究能力。②改变传统的教学方法。传统的实验教学课程中主要是以验证性和观察性实验为主，对于学生的锻炼价值不大。在完善基础性实验教学体系的过程中，教师应该加入一些重要的、经典型设计实验，利用学生个人的能力去完成相关的实验要求，为他们创新思维的形成奠定坚实的基础。③实验完成结果的评价标准趋于多样化。机械设计和机械原理的某些实验具有一定的抽象性，传统的教学模式学生无法掌握科学的实验操作方法，整体的教学效果差。为了改变这种不利的发展现状，教师在学生完成实验后评价实验结果时，参考的标准应该趋于多样化。比如，学生在实验中的态度、实验的操作方法、完成实验的质量、实验报告的书写状况等。建立和完善多方面的实验评价标准，不仅有利于增强教学质量，也会激发学生的探索求职欲，促进其全面的发展。

2.2 加大实验室的开放程度

机械设计和机械原理中的很多内容比较复杂、抽象，像一些轴承部件的设计、零件粗糙度的计算、轴系的装配尺寸等，在具体的实验教学中要求学生能够在掌握实验基本原理的基础上能够对整个实验的操作流程有着全面的认识，规范自己的实验操作行为。而学生在机械设计和机械原理实践活动开展的过程中，对于实验设备的依赖程度较高。因此，为了保证学生可以顺利地完成各种设计类的教学实验，学校应该合理地安排实验室的开放时间，加大实验室的开放程度，为学生的正常学习创造良好的学习环境，增强他们的创新意识。

为了使学生能够深入地理解机械原理和机械设计实验教学的相关内容，教师应该在实验的选题及实验完成所需的时间等方面给予学生更多的自由度，促使他们能够强化自己的创新意识，积极主动地完成相关的实验内容，丰富实验报告，掌握更多的理论知识。比如，在一些设计类的实验教学中，教师可以要求学生们在完成实验报告的过程中，画出实验要求的机构运动图、相关的设计装配图等。在实验条件允许的条件下，要求学生们在规定的时间内根据装配图完成实物拼接，加强对他们动手操作能力的有效锻炼。

3 结束语

机械原理和机械设计实验教学中包含的内容非常丰富，对于学生整体的能力要求较高。传统的实验教学方法已经无法达到教学大纲的要求，需要相关的教师在具体的实验教学活动开展中注重学生自主探究能力的有效培养，给予他们足够的自由度，增强学生利用专业知识处理机械原理和设计实验教学中存在问题的综合能力，为社会各行业提供更多的专业性人才。文中通过对机械设计和机械原理传统实验教学中的问题分析，提出了相关的改革措施，为相关的研究工作带来了一定的参考依据。

参考文献：

[1]任金波，张翔.《机械原理》与《机械设计》实验教学改革实践[J].福建农林大学学报（哲学社会科学版），2011（03）.

[2]邵园园，玄冠涛，候加林.机械设计基础教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索，2012（05）.

[3]郭慧宇.《机械原理》、《机械设计》课程实验教学改革的探究[J].才智，2014（18）.

[4]王聪慧，熊健.机械原理课程教学内容改革的探索与实践[J].长春大学学报，2013（06）.

篇5：“机械设计”教学实践改革

机械设计基础课程属于高等学校机械工程类学生必修的机械设计系列课程之一,是一门主干技术基础课程,在培养学生的机械设计综合能力方面占有重要的地位。

在工程技术人才培养中,实践教学的意义是不言而喻的。通过实践教学,使学生掌握基础理论、基本知识、分析和设计方法同时可以验证基本理论的正确性,工程技术的可行性也可在实践中发现新的问题,提出解决问题的新方法。因此在培养学生创造性思维以及机械工程实践能力训练等方面均具有重要的作用。

机械设计基础课程的实践教学包括机械设计基础课程的实验、课程设计、大作业和与课程相关的学生课外科技活动等教学活动。

二、我校机械设计基础课程实践教学现状

一实践教学基本情况

机械设计基础课程的实验教学内容主要是按大纲要求的基本实验有“机构运动简图测绘”、“齿轮范成和参数测定”、“带传动”、“滑动轴承”综合性、创新性实验项目只作为课下选做。

实验考核成绩,一般以基本实验占期末总成绩一的比例计人总成绩,且作为考核标准,没完成或实验不及格,不允许参加期末考试。因此,这项实验学生必须完成。而综合性、创新性实验项目没有计人总成绩,学生参加的积极性不高,一般学生只是来走过场,敷衍了事,达不到实验的目的和要求。

机械设计基础大作业由于课程安排没有计划,只能作为一般作业进行,学生基本没有进行。与课程相关的学生课外科技活动基本还没有开展。课程设计集中在课程结束后周时间,并单独计算成绩。

(二)存在的主要问题

1基础实验大部分为验证性实验,而作为锻炼学生自主设计和创新思维的综合性、设计性实验没有引起学生足够的重视;

2综合运用所学知识分析、解决实际问题的课程大作业,没有得到充分的训练;

3与课程相关的学生课外科技活动没有开展,从而使得一方面学校实验设备还不能得到充分利用,另一方面学生的科技创新能力还没有得到全面培养。

因此,深化机械设计基础课程实践教学改革是非常必要的。无论是在实验项目的开发和研制方面,还是在实践教学的组织管理方面都还有大量的工作等待着我们去做,还有许多问题有待研究和解决。

三、实践教学的改革方向与设想

实践教学改革是一项长期工作。我们要进一步加强科学研究和教学实验的结合,推进实验内容和实验模式的改革和创新,努力改变目前实践教学内容和方式总体比较单

一、落后于课程内容改革的局面,切实提高机械设计基础实践教学的质量,达到提高学生的创新意识和创新能力的目标。

(一)实践教学改革的主要方向

1加强大作业力度。大作业一方面使学生对课程内容进行具体应用,另一方面提高了学生的求知欲和学习兴趣,同时也是培养学生学以致用的措施。通过大作业可以训练学生简单的工程意识,同时达到运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

2加强综合型、设计性实验项目及与课程相关的课外科技活动的开展。这项工作的开展,很好的锻炼学生综合运用所学知识,开发学生设计思维和创新思维,是学生施展个人才华的平台,也是学生通过设计检验对所学内容的掌握程度及所学知识在实际中具体应用的体现。对培养学生工程意识,设计能力和实践动手能力都有着不可替代的作用。

(二)实践教学改革的主要内容设想

实践教学内容是教学的关键和核心。实践教学不要仅局限于连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等基本机构,而要适应当前工业技术和机构学的发展步伐,加强组合机构及新机构的实践教学。例如大作业可以进行以下题目的训练,联接件结构设计、传动方案选择综合训练、轴系结构设计、结构分析等。学生通过独立完成上述作业,并利用实验设备搭接出机构模型,达到强化训练的目的。机械运动方案的创新设计包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等基本机构的应用扩展和组合设计、变异等。

教师也可以将科研中新的研究成果,经过适当的提炼和加工,转变为适合的学生教学实验或课程设计题目。

四、实践教学考核办法改革

考核激励机制也是推动教学改革的措施之一,只是泛泛的提出实验的要求而没有相应的机制,是不可能收到良好的效果的。因此就实践教学与课程考核办法,提出以下建议：

1基础实验和实验考试按计人期末总成绩;

2大作业和综合实验各按一定比例计人总成绩,约占总成绩的30%一40%;

3减少期末考试一次考试所占总成绩的比例,约为50%一60%;

4课程设计作为综合设计仍单独考核。

五、结束语

篇6：“机械设计”教学实践改革

张玉英，刘迎春

（潍坊科技职业学院，山东 寿光 262700）

摘要：突出实践教学是高职教育特色的关键。针对三年制高职机械类专业的实践教学，构建独立于理论教学的实践教学体系，大力加强实践教学管理，建立与完善实验教学评价体系，是提高高职机械类专业教学质量的核心。

关键词：实践教学体系；实践教学管理；实验教学评价体系 中图分类号： G642.0文献标识码：A

潍坊科技职业学院机械工程学院在专业建设和教学过程中, 以培养“有创新精神、技术应用素质高”的人才为宗旨，坚持提高学生实践和动手能力, 在实验教学和实验室管理上摸索出自己独特的方式,形成了以专业实验室和创新教育实践基地为中心的实践教学新体系。机械工程学院在实践教学方面的做法是：以分批送出去“充电”的方式提高实验教师的素质；通过对外协作获得更多优质教学资源；建立以技术应用能力为中心，独立于理论教学的实践教学体系；明确实践教学目标、教学大纲，强化实践教学管理；规范实验教学管理，建立与完善实验教学评价体系。

一、加强培训，提高实验教师业务素质 在实验教学方面，机械工程学院强调“四大明确”，即实验教学大纲和实验教材明确、实验课课程表明确、实验项目表明确、实验考核要求明确。要求教师做到理论教学和实验教学相协调，课堂教学和课外实践活动紧密相连；学生实验报告完整，实验实训成绩评定标准完善合理。提高实验教学质量，师资是关键。为此，机械工程学院坚持以培养“双师型”实验教学人员队伍为目标，实行教师派出培训制度。去年派送了六名实验教师外出培训，教师的实践技能明显提高；今年暑假派送两名教师接受数控技术空间曲面加工工艺及自动编程方面的培训，两名教师到相关企业学习特种加工工艺及设备的操作,教师业务素质显著提高。

二、拓宽渠道，获得更多优质教学资源 机械工程学院在对外合作交流中，十分注重通过与相关企业的交流获得实验教学的优质资源。校外实习基地是实习教学的主战场，在校外实习基地

建设和运行过程中，一方面依托单位的专家、工程技术人员和管理干部一起参与实习教学环节的管理和指导，增强实习教学的指导和管理力量；另一

方面，实习师生可依托实习单位开展技术培训、科技开发等工作，使实习基地同时成为科技开发和人才培训基地，从而在共同合作、互惠互利的基础上，不断拓展校外实习基地建设的新路子。机械工程学院现有万龙模具有限公司、泰丰汽车底盘制造有限公司、凯马汽车有限公司、康跃增压器有限公司等十几家大型企业为校外实验实习基地。校内实验室及实训中心对学生全天开放。

该院还鼓励学生根据自己特长建立各种兴趣小组和实践班，如CAD平面绘图设计兴趣小组、三维实体建模及数控仿真加工实践班、数控编程及CAM软件培训实践班等。对各种兴趣小组和实践班配备专门的指导教师，并推选优秀学生参加省举办的各种技能大赛。

三、突出实践，建立独立于理论教学的实践教学体系

首先，以技术应用能力为主体设计实践教学计划，确定技术应用能力的实践教学目标，并在课时安排、教学内容、教学方法上进行大力度的改革。理论课与实践课的比例达到1∶1，各专业方向实践教学学时不少于总学时的40％，不少于24周的整周实践教学，保证学生有足够的时间进行实践能力训练；在实践教学内容上，将实践教学分为基本技能训练、专业技能训练、综合强化技能训练等三个层次，建立一个独立于理论教学的实践教学体系。理论教学有公共课(基础理论)、专业理论课和专业专门化方向技术课(技术应用)三大模块。以实践性

环节为中心线索，串接这三大模块，使这三大模块既分工明确，各有侧重，又相互联系，围绕着实践性环节有机地组成一个不可分割、相互渗透的整体。机械工程学院各专业基本技能训练主要包括机械制图测绘、电工基础实验实训、生产见习、金工实习等实践教学环节。专业技能训练主要包括机械设计课程设计、机械制造工艺设计、机床电器维修实践、电力电子与电机控制实训、智能数字电路、模拟电路实训、PLC实训、顶岗实习等实践教学环节。综合强化技能训练主要包括数控加工编程与操作实训、毕业设计（机床夹具设计、模具设计、数控加工工艺设计与编程等）、毕业实习等实践教学环节。机械工程学院实践教学环节和实验课安排与理论教学穿插进行，本着与理论教学相协调的原则，制定了独立的实践环节教学安排进程表和实验课课程表，并安排专职实践教学指导教师。

为突出专业技能训练，机械工程学院的做法有:

一、优化实习实训课教学结构，要求实验实习课必须体现讲（教学精讲）、演（教师示范操作）、练（学生练习）、结（教师讲评总结）四个环节，或者必须体现“明确目标——精讲点拨——示范操作——操作练习——评议反馈”五个环节，使实习课达到了高密度、高强度，当堂讲授、当堂实践、当堂掌握的要求；

二、创新专业课教学方法，在数控技术等专业的实践教学中，推广应用了任务驱动教学法、项目训练教学法，体现教为主导，学为主体，营造合作学习、自主学习、探究性学习的浓厚氛围，有效激发了学生的学习兴趣。

四、明确目标，强化实践教学管理 实践教学管理包括实践教学计划，实践教学课程大纲和教材，实训指导书、实训项目单、卡、实验报告，实习指导书等实践教学文件和各实践教学环节管理。在实践教学计划中,明确实践教学目标要求，制定了完备的各类实践教学环节的大纲。实践教学大纲是开展实践教学的指导性文件，对每个实践教学环节、项目的教学目标、内容、要求、形式、手段、学时安排，与理论教学的衔接以及考核方式、方法等应作出明确的规定，使实践教学规范化。实践教学用书，一般应包括教材、讲义、实验实习指导书、课程设计指导书、毕业设计指导书、技能训练指导书、实训项目单、实训项目卡、实训项目报告、设备操作手册、各类专业技术规范等。

实训项目主要有机械设计课程设计、机械制图测绘、金工实习等。机械工程学院为强化实践教学管理管理制定了一系列管理办法，如金工实习的教学管理包括以下几个方面：

1.金工实习属于基本技能实训。05级数控专业、模具设计与制造专业本学期进行了机械加工方面的实训。在班级多，设备有限的条件下，安排每班一周循环实习。每班分成三组，共三名指导教师，每组两台车床，其他铣床、刨床等共用。这样既充分利用现有设备，又能满足教学需求。

2.详细设计了金工实习要求学生完成的加工零件的图纸及工艺，并为学生订购了《金工实习》教材、金工实习报告及习题集，使学生明确了学习内容和目标。

3.制定了《金工实习教学任务书》、《金工实习学生成绩评价标准》，使教师明确了教学内容和达到的教学目的。

4.制定了《金工实习安全卫生管理规则》、《学生出勤记录》，制定了《车工操作规程》、《大型设备使用记录》等，进一步强化了金工实习实践教学的管理。

五、规范管理，建立与完善实验教学评价体系 建立与完善实验教学评价体系，是提高实验教学质量的重要措施。建立这一评价体系，要对实验教学体系、实验内容、实验技术队伍、实验条件、教风与学风、实验教学管理、实验教学改革、实验教学效果等进行全面的评价。按照理论够用、技能过硬的原则，改革专业课考试重理论、轻操作的一张试卷定优劣的办法，出台理论考试成绩比例小、技能测试成绩比例大的评价制度，每学期照此办法进行一次系统的技能测试，形成测试成绩与学生学业成绩挂钩、教师考核挂钩、教师评优挂钩的激励机制。

通过试验教学评价体系，对实验教学质量考核，可以从实验教学文件、教学过程、教学效果等方面检查实验课程的开设情况，发现薄弱环节，提出整改措施，不断提高实验教学质量。

实验教学质量考核内容主要包括以下三部分：(一)集中考核内容

实验教学集中考核主要是对实验教学文件（教学计划、实验教学大纲、实验教材、实验教学内容、实验教学方法）、教学过程（仪器设备、实验材料、实验教学改革、实验教学态度）、教学效果（实验报告、考核与考试、实际操作能力）进行详细检查，并按百分制评分。对实验教学文件检查的内容主要是：实验项目设置是否有依据教学计划，实验教学学时是否合理，实验开出率是否达到要求；是否有实验教学大纲，且规范可行；是否有实验教材或实验指导书，且正规实用；对教材熟悉程度，教案内容是否充实、重点突出、层次分明、实验教学方法能否理论联系实际，并方法多样。对实验教学过程检查的内容主要是：仪器设备是否按实验要求分组备好、技术状态良好；实验材料、工具等是否准备充足；实验教学方法、内容、开展实验教学研究、自制仪器设备等方面做的怎样、实验教学态度能否做到讲授认真、指导耐心，不脱岗，无教学事故。对实验教学效果检查的内容主要是：实验报告的记录数据是否准确，实验结果是否合理，批改是否认真；是否有明确的考试和考核办法，是否有学生成绩纪录；实际操作能力是否符合实验教学大纲要求、达到实验目的。

(二)对学生问卷调查内容

主要是以下这些方面让学生做出评价：讲解实验原理方法，介绍实验仪器装置；精练多练、实验方法多样；实验教学态度认真、准备充分；熟悉实验仪器装置，示范动作准备；实验组织能力；培养学生动手能力。

(三)实验教师自我评价内容

有实验教学计划、教学大纲、实验教材或实验指导书；熟悉教材，讲解实验原理方法，介绍实验仪器装置，且正确使用；精讲多练、条理清楚、实验方法多样；实验教学态度认真；实验组织能力强；不断改进实验教学内容和方法，开展实验教学研究；及时批改实验报告，做到认真无差错；严格要求学生；仪器设备经常保持完好状态，维护及保养及时；学生对实验原理、方法掌握及实验操作能力有提高。

参考文献：

[1]宁波大学.关于深化实验实习教学改革的若干意见[Z].[2]山师大.实验室管理制度汇编[G].责任编辑:周衍庆

Machinery Class Specialized Practice Educational Reform

ZhANG Yu-ying, LIU Ying-chun

（Weifang Science and Technology Vocational College ,Shouguang 262700,Sandong Province）

Abstract: Laying stress on practical teaching was the key of higher vocational educational characteristic.Aiming to practical-teaching of the major of mechanical, The article proposed that constructing the practice-teaching system which was independent of the theoretical-teaching, reinforcing the practical-teaching management energetically and establishing and consummating the experimental-teaching were the core of raising the teaching quality.Key words: Practice-teaching system;Practice-teaching management, Experiment-teaching assessing system

作者简介：张玉英(1965-),女,山东潍坊人,潍坊科技职业学院机械工程学院副院长,副教授,主要研究方向：模具设计与制造。

篇7：“机械设计”教学实践改革

根据长期<食品加工机械与设备>课程的.教学研究及实践、发现教学中存在不足,影响谊课程的教学质量.本文着重从调整优化课程教学内容、激发学生的兴趣、丰富教学手、加强与改革实或教学环节等方面分析了<食品加工机械与设备>教学方法的改革心得.

作 者：周泉城 陈善峰 申勋宇 赵亚 蔡善儒 郭超 盛桂华 作者单位：周泉城,陈善峰,申勋宇,赵亚,蔡善儒,郭超(山东理工大学轻工学院)

盛桂华(山东理工大学生命学院,山东淄博,255049)

篇8：高职机械设计课程教学改革与实践

相较于本科院校机械专业培养机械科研型、设计型人才的教学目的,浙江机电职业技术学院作为高职院校,主要着眼于培养专业领域的高素质技能型人才。培养目标和学生学习能力的区别致使课程在教学内容的整合、教学开展的形式、方法等方面都与本科院校有较大区别。如何在我院原有的机械设计课程教学模式的基础上,采用更合理高效的教学形式和方法开展教学,以达到更好的教学效果,是一个值得深入探索的问题。

一、课程教学现状及问题分析

与本科教学不同,高职的机械设计课程整合了“工程力学”“金属材料与热处理工艺”“机械原理”等课程,理论性强,章节体系繁杂,关联性弱。目前我校的机械设计课程教学存在的主要问题是:

(一)课程难学,学生易放弃

如前文所述,本课程具有内容多,抽象难懂,体系繁杂等特点,传统的分章节进行的理论教学方式对高职学生来说存在明显的理解难度,也无法持续吸引学生的注意力,学生在高强度的理论教学下极易感觉枯燥从而丧失兴趣,甚至放弃学习。

(二)课时紧张,训练难开展

高职学制为3年,机械设计课程分配的课时较为紧张,在学生完成章节的理论知识学习后,难以分配学时用于实践性训练;且上课形式以教师讲授和完成考题为主,缺乏锻炼学生解决问题甚至提出问题能力的机会,对学生的创新能力培养禁锢较大。“学生完成了考试,但未真正学会设计”的现象较为普遍。从例年毕业设计环节的完成情况不难看出,能自如完成设计任务,具备较扎实的设计能力的学生只占极小部分。

(三)培养偏向加工,学生不重视设计的学习

由于我院机械专业的培养方向偏重于制造工艺类,在课程设置上,后期的专业课程基本围绕培养学生工艺操作的实践能力开设,而设计方面的实训和实践锻炼则机会不多。这样,一方面,培养计划的偏向会造成学生对于设计不重视;另一方面,除少量有锻炼机会(如各类设计竞赛)的学生之外,大多教学生在学习了机械设计课程之后并没有实际应用的机会,造成其对于机械设计的理解浮于理论,缺乏实际应用能力。

(四)课程与实训实践环节衔接不够合理

课程本身配套的课程设计训练,一般安排在理论教学结束后进行,是从理论知识向模拟工程设计过渡的重要环节。但在教学实际开展中,由于理论和实践存在明显的阶段性,前期的理论学习得不到实践支持,学习时比较盲目导致功底不扎实;而到真的需要应用理论知识进行实际使用时,就显得无从下手,学生生搬硬套教材和例题甚至抄袭的情况非常普遍。从历年课程设计环节的完成情况来看,距离掌握设计方法和独立完成设计任务的教学目的仍有不小的差距。

(五)课程教学中的“工程味”不足

对于高职院校来说,机械设计课程的教学应注重学生工程素养的培养,即将机械理论和各种技能结合,致力于解决实际工程问题,与企业的需求形成良好对接。而目前该课程使用的教材案例工程背景不足,未能及时跟上工业环境的快速发展,也无法提供学生类似于企业情境的“实战感”,不利于实践经验的积累。

二、课程教学改革的方法和途径

要改变目前总体欠佳的教学效果,如何针对现存的问题和高职学生的学习特点进行课程的教学设计是关键。高职学生学习习惯较差、缺乏毅力,对于抽象化、理论化的概念接受能力差。与此相对应的是,在教学中使用工程化的、阶段性的、具体的目标有助于维持学生的学习兴趣和注意力。基于此,课题组从教学内容、教学手段、教学形式等各方面,对课程教学做了较大幅度的改革尝试。

(一)调整组合教学内容,加强“工程味”

根据目前我院机械设计课程的教学情况,在教学阶段始终贯穿“工程味”是提高学生兴趣,使抽象枯燥的课堂变得生动的重要方式。因此,课题组将教学内容根据情况做了一定的划分,针对教学中出现的不同类型的问题分别进行调整。

1.现有课程配备的较成熟的课程设计,如“机械设计课程设计”,其大致涵盖带传动、齿轮传动、轴设计、螺纹与键联接、轴承、材料选用等知识,是一个非常理想的综合案例,但在实际教学中暴露出从前期教学铺垫到后期实践战线拉得过长、与之前所学基础课程“机械制图”“互换性与技术测量”等课程衔接不够的现实问题。课题组对该部分与实训关联紧密的章节内容不作大的改动,只是从暴露的问题出发,设计了专项的训练卡,通过设置阶段性目标不断指引学生在理论课中使用数据进行阶段性设计训练,并在训练过程中将制图及公差选择等内容穿插其中。学生完成整套训练卡,其实已掌握和完成“课程设计”的前期大部分设计工作,实现与课程设计的良好衔接。

2.梳理出教学中的难点章节,如“工程力学”课程中的受力分析和强度校核,一直是教师难教、学生难学的内容。课题组首先从学生未来在生产实践中的使用角度考虑,将该部分教学内容的针对性和适用性作了调整,以“实用”“够用”为准则,删减了部分理论知识;设计了多个典型项目导入教学,包括手动搬运车、牵引车、叉车、小型升降平台等,并专门编制了设计说明文件、专业辅助教材和录制了微课视频,要求学生按照企业设计产品的流程完成产品的校核过程并制作产品计算说明书,采用多种形式达到使学生理解为什么做、如何做理论计算和校核的目的。

3. 力求通过项目打通章节体系之间的联系,如通过手动搬运车项目引导学生完成机构运动简图的分析和绘制,分析轴的结构设计、轴的材料选择处理和弯曲强度计算,从而将多章节的内容融为一体,将纯理论教学的枯燥度降到最低,达到较好的教学效果。

(二)在教学形式上寻求变化,丰富被动单一的教学模式

课题组在整个教学形式的多样性上也做了努力,摆脱枯燥单一的传统教学模式,使学生学得更灵活、高效。

1. 首先,考虑到学校教学始终是无法提供完全系统的、真实的、工程化的学习训练环境的,而企业工程师经验丰富,可以帮助学生更快积累工程经验。

因此,课题组积极寻求与企业工程师的合作,定期请企业工程师来校授课,以企业的实际工程案例展开,结合工程师自身的经验和体会,将工程实际中的设计经验传授给学生,让学生学会科学利用机械设计的知识进行产品设计;另一方面,企业工程师也会抽取优秀学生参与企业的项目开发和实践锻炼,通过激励的方式督促学生不断提高自我。

2. 在常规上课之余设立课外兴趣小组,基于更轻松、更自由、更实用的原则吸引学生将课余时间用于设计训练。

在训练过程中,课题组一方面充分结合各类机械设计大赛的项目主题,组织学生采用企业的设计习惯、结合各种计算机辅助设计工具完成整个设计过程,力求使学生具备企业最需要的能力,同时也能在此基础上组织学生组成团队参加设计大赛和相关的技能竞赛。

除此之外,课题组还专门建立了设计讨论QQ群,定期发布新的技术信息、手册类的技术资料、回答学生的技术问题及发布技术培训活动等,通过多种形式与学生不断交流,督促学生保持不断学习。

3. 引入目前工业上最新、最具话题性的工程技术,如3D打印技术、机械臂技术,这些技术能帮助学生获得前沿的工业信息,提高学习兴趣。

从另一方面来说,引入这些设备可以在教学中尝试更多可能性,如在齿轮设计、轴的设计等环节利用3D打印设备可以将学生的设计数据实现自由化定制,教师再通过实物进行设计点评,使学生获得超越理论数据的实际感和成就感,对于激发学生的积极性和积累设计经验大有裨益。

机械设计课程是理论结合实践要求较高的综合性课程,其课程改革是一项系统工程,涉及教学过程中的各个环节,故应对各个环节进行改革,只有这样才能取得良好效果。课题组自2014年开始,对我院本专业的机械设计课程进行了较为全面的改革,从本课程教学内容、教学手段及新技术的融入等各个环节做了尝试。从目前的效果来看,经过了形式的丰富和内容的调整,授课效果有了明显改观,学生设计知识的应用能力和工程实践能力都有了明显提高,具备较强实际设计能力的学生数量相比之前有了比较明显的增加。同时,课题组的教师在这一轮的教学改革中也收获了多方面业务能力的提升。因此,这样的教学改革和实践是符合企业对于设计人才的要求的,是值得继续深化和完善的合适的教学解决方案。

参考文献

[1]祝洲杰,竺志超,谢剑云.从企业用人模式谈学生工程能力培养与实践教学模式改革[J].浙江理工大学学报,2002(5):427-430.

[2]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践[J].职业技术教育,2009(32):23-26.

篇9：机械创新设计实践教学改革的建议

关键词 创新 ；机械设计 ；实践 ；教学

中图分类号 TH122

Teaching Reform on Practice of Mechanical Innovative Design

ZHANG Yan WANG Juan SHI Liuyong

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Hainan University， Haikou， Hainan 570228）

Abstract This paper introduces the background and the status of mechanical innovative design. We need to improve the operation and management mechanism and improve measures to guide the incentive mechanism. The measures taken by the college of mechanical engineering of Hainan University has done in cultivating students' ability of mechanical creative design. It provides the reference for the other school of mechanical creative design.

Key words innovation ； mechanical design ； practice ； teaching

机械创新设计是指利用现今已有的相关科学技术成果，包括理论、方法、技术、原理等，充分发挥设计人员的创造能力进行构思，设计出具有创造性、新颖性以及实用性的机构或机械产品的实践性活动。机械创新设计的内容主要包括2个方面[1]：一是提出新概念、新产品以及新机器进行创造设计；二是对现有的机械产品进行完善和改进，使其经济性、可靠性和实用性等各项技术性能得到提高。创新是进行机械设计的根本与核心，在机械创新设计中必须要突出创新的特点，这就需要设计人员充分发挥创造力，用现代设计的理论和方法作为指导，借助多种途径，将原理方案与实际相结合，设计出更具有竞争力的创新、新颖、实用产品。

1 机械创新设计的现状

目前，国内高校的课堂教学还是以传统的“灌输式”“填鸭式”模式为主，只有老师的说教而没有学生的互动，缺乏学生的参与和讨论，造成学生缺乏想象能力和创新设计能力[2，3]。尽管国内很多高校教学管理人员意识到培养学生创新设计能力的重要性和紧迫性，开始开展全国性、省级的各种创新设计大赛，并积极进行教育改革，力求寻找一种适合国情的培养模式，但是由于诸多客观原因，如课程体系的设置、学校硬件设施的局限、教师教学水平和方法的差异，使得目前的教育还是无法走出传统的培养模式[4]。因此，如何进行教育改革、提高大学生尤其是工科生的机械创新设计能力仍然是国内高校所面临的一个重大问题。

随着教学改革的深入，实践教学得到了进一步加强，大学生机械创新实践活动得到了蓬勃发展，但还存在着一些问题，如：实验室开放的力度不够，硬件投入不足，这对进行实践操作是挑战；机械创新实践活动的种类较少，而且题型也不丰富，这与机械创新需多样性的形式不相符；机械创新研究成果转化成实际产品的比例较少，这对成果价值性认识较浅。正是由于以上问题，才导致学生科研进程受挫，个性化培养受阻，创新意识提高缓慢。

2 实践教学研究思路和方法

机械创新实践教学体系是一个系统工程，必须要从系统、全局出发，进行综合考虑。国内各高校由于所处地位、办学层次、所在地域的产业结构以及经济发展不同，因此可根据学院和学校实际情况，结合当地地域特点和工业发展的需求，探索和创新实践教学模式，构建有区域特色的机械创新实践教学体系。如海南大学需结合海南地域特点和工业发展的需求，坚持“立足海南，服务海南，联合港澳，辐射全国”的思路，构建有海南特色的机械创新实践教学体系。

实践教学是培养学生创新意识、工程意识和实践能力，提高学生综合素质的重要环节，结合学校机械类专业的实际教学情况，提出实践教学体系改革的研究方法。实践教学体系改革的关键是现实理论和实践教学的有机融合，实现统一教学内容、方法和手段、人才培养目标、管理体制等。实践教学体系改革应突出培养创新能力和工程实践应用能力，实现学生素质、知识、能力的协调发展，充分利用现代教育技术平台，将动画、影像、模拟仿真技术应用于实践教学各环节。通过 “机制保障”、“基础建设”、“实践运行”和“质量评价”4个层面进行建设与改革，构建机械创新实践教学新体系。

3 实践教学改革的建议及措施

3.1 构建机械类专业实践教学内容的模块结构

构建机械类专业实践教学内容的模块结构，在此模块结构的基础上，完善机械创新平台，初步确定创新实践基地，组织学生参加多种多样的创新实践内容，建立机械创新能力培养方案，采取一些有效的评价激励措施，组织开展产品设计与制作创新实践活动，扩大学生受益面，提高其实践能力。强调以能力培养为导向，实现实践教学内容的模块化。认真梳理本专业各项实践教学内容，改进目前以学科知识结构为导向的实践教学课程体系，逐步形成以应用实践能力结构（基础应用能力、专业应用能力、综合应用能力、创新应用能力）为导向的实践教学内容体系，有针对性地构建基础能力实践教学模块、专业能力实践教学模块、综合能力实践教学模块、创新能力实践教学模块，4个模块在学生能力培养方面相互紧密联系。

nlc202309011612

3.2 建立一套能激发大学生创新意识、培养其创新能力的教育模式[5]

一套能激发大学生创新意识、培养其创新能力的教育模式的建立，必须要彻底转变传统的教育观念，使大学生创新能力体系及培养机制向学生成才的方向发展。高等教育必须走出课本，接触社会，接触生产，结合实际，结合现有科技发展开展教学。开展丰富多彩的机械创新项目，让学生亲自动手，真正体验在创造中享受快乐，同时培养观察和想象的能力以及发现、提出、解决实际问题的能力。而机械创新设计的实践性尤为重要。鼓励对机械研究或创造发明有浓厚兴趣的学生，在导师指导下，自主进行研究性学习，自主设计、完成和管理实验，激发学生的创新思维和创新意识，提高其创新实践的能力。

3.3 构建机械创新能力培养体系

机械创新能力培养体系的构建，对于形成大学生科技创新能力培养的特色以及提高本科生培养质量都起着重要的作用，而且会有显著效果。机械创新能力培养方案的建立，需要建立大学生机械创新能力培养的长效机制，而且还要符合专业特点的培养方案，这才是推动创新的关键所在。建立机械创新设计的实践基地，能帮助大学生将创新思想实现。对于学生深入机械创新设计的研究提出如下建议：（1）“培养创新思维，激发创新兴趣，引导自主实践”的机械创新能力培养理念。激发学生的创新兴趣，让其成为学生进行创新活动的动力源自主实践的催化剂，使学生敢于在实践中挑战自我，在自主实践中巩固所学知识，在实践中磨练成长。（2）构建大学生机械创新能力培养体系，以“兴趣引导、项目驱动、过程监控、目标管理”为核心。形成以“学生为主体，自主创新为主线，科技项目为载体”的大学生机械创新能力培养模式，需要搭建和完善机械创新的平台，这也是对中国现有高等教育人才培养体系的一个有益补充。（3）实现有机结合机械学特色与学生创新实践能力的培养。让理论与实践，教学与科研有机结合，提高学生进行机械创新实践活动的质量，缩短用人单位需求的人才能力与高校现有人才能力之间的差距，促进学生就业，推动大学生创业。

结合实践，确定大学生进行机械创新能力培养体系的原则，针对机械创新设计实践的研究提出如下改进措施：（1）健全运行管理机制。制定机械创新能力培养计划，包括培养措施和目标、实施计划、质量监控，项目评估等一系列工作。（2）完善引导激励机制。由于所有机械创新项目的创意都来源于学生，所以要根据学生的兴趣，组织专家与学生共同设计项目，研究项目的目标与内容，最终确定研究经费。

4 海南大学机械创新设计的实践教学设计

针对以上实践教学改革的建议及措施，海南大学结合海南省特色，制定出系统的机械创新能力培养计划，进行机械创新的深入研究，为海南省发明创造新机器、新机械提供有效的理论和方法。近年来，海南大学机电工程学院通过一系列措施为大学生创新提供充分的保障。

建立机械创新能力培养体系的关键在于平台的搭建，海南大学机电工程学院机械系提供了“机械创新能力培养体系”的实践基地。学院有足够数量的数控机床设备，且有日元贷款及省部共建的现代化先进设备。完善其创新实践平台，结合海南省特色，组织学生参加多样的创新实践项目。开设的机械创新实践项目包括橡胶果破碎机的设计、全自动椰子剥衣机的创新设计、芒果采摘机的设计、香蕉秸秆粉碎机的创新设计、南药干燥机的创新设计和胡椒脱皮机的设计等。

为方便学生能顺利地进行机械创新活动开设了CAD和Pore高级班、力学强化班、单片机培训班等，对学生进行基础知识培训，组织机电工程学院学生开展CAD、创新（创意）、车工、钳工、三维机械创新设计等技能大赛，参加“海南省大学生机械创新设计大赛”等竞赛活动。组织学生开展机构设计与制作创新实践活动，让学生设计出项目研究目标与内容，亲自动手做出各自的机械创新作品。海南大学机电工程学院建立了一套完善的大学生机械创新能力培养体系和机制，成立了机械创新设计指导教师团队，此团队由高级以上职称，博士学位的教师担任，师资强大，经验丰富，为学生营造了一个良好的创新环境和氛围，对于大学生开拓创新思维、提高解决问题能力都有着重要意义。通过机械创新能力培养能扩大学生受益面，真正提高学生实践能力。

5 小结

机械创新设计是基于现有的机械设计学理论基础上建立的，它吸收了发明学、思维科学、认识科学、科技哲学、设计方法学、吸收创造学等多学科的有益成份，经过交叉综合而成的一种设计技术和方法。针对当前情况，提出了需要建立机械创新能力培养理念，构建大学生机械创新能力培养体系，实现有机结合机械学特色与学生创新实践能力的培养等深入机械创新设计研究的建议。同时，提出需要健全运行管理机制和完善引导激励机制的改进措施。大力开展大学生机械创新实践活动， 对学生本人、学校、国家都有着非常重要的现实意义， 学校需要加大投入，加强管理，调动学生的自主性，扩大学生参与面和受益面，真正提高学生的实践能力。

参考文献

[1] 王树才，吴 晓. 机械创新设计[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2013.

[2] 王建平. 工科院校机械专业机械创新设计教学的探索[J].常熟理工学院学报，2005，11（6）：100-102.

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