基于课程教学的机械设计论文

摘要：针对上海工商职业技术学院和上海大众汽车有限公司开展的“机电一体化技术高技能人才双元制培养模式探索”校企合作项目，本文阐述了汽车企业对于人才的能力需求以及当前在教学中存在的问题，说明了《机械设计基础》课程教学改革的必要性。今天小编给大家找来了《基于课程教学的机械设计论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

基于课程教学的机械设计论文 篇1：

基于工作过程的机械设计基础课程教学设计

摘要：文章针对目前职业教育的现状与学生的学习能力，以项目式的教学方法设计了《机械设计基础》这门课程，以实际生产中一台真实的机器——“糕点切片机”作为载体，按照学生的认知规律来设计项目，通过这种方式的教学，使得机械设计课程内容不断深入，从而实现项目分解和情景设计，形成由浅入深的课程结构。

关键词：机械设计  教学设计  糕点切片机  项目分解  情境设计

0 引言

基于工作过程的教学模式，突出了教学的目标和重点，有利于提高教学的针对性，并且在教学任务和学习任务的引导下，学生学习会更加明确，对于学生实际的机械设计能力提升，有着很大的帮助作用。

1 实施工作过程导向下教学设计的原因

从机械设计专业属性来看，该课程主要是关于机械类相关专业的基础理论课程，对于学生建立机械设计理念和专业思维有着很重要的作用。具体来说，机械设计课程综合了理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造、工程材料等相关学科知识。从学生的实际反馈经验来看，该课程的学习难度是相当大的。可以说，传统的教学模式，在这类理论性强，对学生的抽象思维和空间逻辑能力要求很高，因此，在教学过程中，可以尝试使用工作过程模式导向的教学设计。

2 机械设计课程实施工作过程导向模式教学设计

在对传统的机械基础课程教学模式进行分析的基础上，应该结合专业发展的方向和趋势，并同当前实际工业生产、应用中的前沿知识相结合，提升专业课程教学的实践性。从企业用人的角度思考，要注意培养学生的设计能力。要从本课程在专业岗位群中的培养目标要求出发，精心设计教学任务，结合工作过程导向目标，充分发挥学生的自主学习和探究能力。把握学生的学习习惯和思维意识转变情况。工作导向任务的制定，要注意遵循由易到难的顺序，减轻因任务过重、过难导致的学生学习兴趣下降。使学生通过一个个的“工作”来学习，是融教学做一体化的课程，按照“典型工作任务”展开课程，让学生尽快进入职业角色，通过一个个工作过程的学習，边练边学、边学边练，则能激发他们潜藏已久的学习兴趣，从实践中体验到学习的成功感，从而激发出学习动机;同时，通过实践让他们深刻感受到理论学习的必要性，进而激发其理论学习的动机。在教学过程中以项目为主体，将相关的知识点融入项目的各个环节中，使学生掌握机械设计方面的应用技能。使学生具有整机意识，增强学生对实际问题的分析能力、解决机械工程难题的能力。

以下是以能力为抓手的项目设计（表1）。

3 注意事项

第一，保持良好的实践纪律，防止发生危险事故。在工作过程任务导向模式下，学生在实践学习过程中，会用到相关的机械器材，这些器材的使用，一定要按照规定的程序和标准。教师要注意引导学生正确的使用机械器具，防止危险事故的发生。第二，注意工作过程任务设置的合理性。在设置相关的工作任务时，教师要进行对比分析，把专业领域内重要的、典型的案例，融合成合适的任务，让学生在完成任务的同时，掌握知识，提高自己的动手实践能力。第三，学习企业一线的生产管理经验。机械设计专业，在企业的实际应用水平和层次，都比较高。机械设计加工企业的一线生产线，是学生学习的良好场所。其中，一些教材上没有的知识，可以在企业一线生产领域学习到。

4 结束语

本课程具有明显的综合性、设计性和工程性等特性。任何一个零件和机构的设计都要打破先修课程各自的系统，跳出其只局限于机械工程中的某一个特定范围，学会综合考虑问题的方法。养成理论联系实际的思维方式和善于观察、勤于动手的习惯。学习本课程主要是让学生学会设计一般参数的通用零件和简单机械。而任何一部机器设备都是由若干零件组成的。因此，机械零件设计是机械工程设计的基础。只有在机械零件的设计过程中方法先进，结合实际，计算精细，才能设计出物美价廉，在市场上具有很强竞争力和生命力的产品来。

参考文献：

[1]李有智，沈玲莉.基于项目驱动的高职《机械设计基础》课程的教学实践[J].内江科技，2010（12）.

[2]杨红，龙华，程利，黄代英.基于工作过程导向的高职《机械设计基础》课程的改革与实践[J].科技创新导报，2010（34）.

[3]李盛，何滨，胡玉红.基于项目驱动《机械设计基础》课程教学实践[J].硅谷，2010（21）.

[4]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）.

[5]王学明.浅议任务驱动教学法在机械设计基础课程中的实践[J].职业时空，2008（10）.

[6]郑柳萍.基于能力培养的高职《机械设计基础》课程教学改革探索[J].装备制造技术，2008（10）.

作者简介：颜志勇（1982-），女，湖南长沙人，高校教师，研究方向：机械制造。

作者：颜志勇 宁智群 艾金山

基于课程教学的机械设计论文 篇2：

基于校企合作的《机械设计基础》课程教学改革研究

摘要：针对上海工商职业技术学院和上海大众汽车有限公司开展的“机电一体化技术高技能人才双元制培养模式探索”校企合作项目，本文阐述了汽车企业对于人才的能力需求以及当前在教学中存在的问题，说明了《机械设计基础》课程教学改革的必要性。通过对教学方法、课程内容、实践环节、评价体系的改革，使学生能够更好地掌握汽车机械的相关知识和技能，具备分析问题、解决问题的能力，使机电一体化校企合作双元制培养模式的效果得到更好的体现。

关键词：校企合作；机械设计基础；教学改革

1.项目背景

为了推进现代职业教育体系建设，深化产教融合和校企合作，上海工商职业技术学院与上海大众汽车有限公司达成了合作协议，开展“机电一体化技术高技能人才双元制培养模式探索”项目，旨在为汽车制造业培养实用型技能人才。因此，高等职业教育的课堂教学也应该围绕这一目标来进行设计和构建。而《机械设计基础》课程是机电一体化专业的核心基础课程，在基础课和专业课之间起到承上启下的作用，其教学目的是使学生对机械的机构与通用零件设计有深刻认识与理解，使学生具备从事机械机构与通用零件设计的基本专业技能，从而为后续专业课程学习和毕业顶岗实习作前期准备。

2.现状和不足

根据我们和上海大众汽车有限公司之间进行的交流探讨，明确了企业对于高等职业院校的学生的基本要求。要求学生具有较强的学习能力和适应能力，能尽快掌握生产线上需要的操作技能，缩短培训和学习的时间，成为一个好的一线工人，为企业创造效益；部分部门还希望毕业生具有一定的独立思维能力，可以发现和解决生产过程中出现的问题。所以，对于专业课程的学习，毕业生要能够掌握汽车机械方面的基本知识和技能，并且这些知识应具有岗位实用性和针对性。

而《机械设计基础》课程本身具有理论性和实践性，并且涵盖的公式多、概念多、图表多，内容比较枯燥和单调，因此给教学工作带来了不小的困难。而传统的教学恪守学科特征，理论推导过程复杂，原理阐述不够浅显易懂，缺乏与实际项目的结合，所以不能很好地适应高职学生的学习要求和培养模式，更不能有效地与学生到汽车企业工作的实际工作内容相衔接。因此，对《机械设计基础》课程的教学改革就显得非常迫切和必要了。

3.改革的措施

结合本系专业老师授课以及指导学生顶岗实习的经验，并且借鉴双元制职业教育在大众汽车公司的实践，本文对《机械设计基础》这门课提出了一些改革的措施。

3.1教学方法的改革

传统的教学方法，是以教师为中心，以课本为中心，重视知识的积累而忽略了知识的实际运用。这种方法的弊端在于课程的理论性太强，而职校的学生大多基础不牢固，所以学习很吃力。因此，可以引入项目驱动的教学方法，项目驱动型教学方法是将教学内容设计为一个项目，在教师的指导下，学生以小组协作方式制订计划，团队协作来完成项目，从而达到学习知识、提高分析和解决问题的能力以及增强团队合作精神的目的的一种教学方法。

在教学中，以实际的项目为中心，可以使学生真正接触到工程领域应用到的专业知识。比如齿轮传动这一章，可以引入汽车变速器的模型，使学生了解齿轮传动的构成和特点，分析齿轮的失效形式等。还可以给学生分组，让每组同学设计一个齿轮传动机构，可以使用直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动、齿轮齿条传动等多种方式，在设计的过程中，学生自然而然地加强了对基础知识的理解和掌握。另外，在课堂中适当的增加讨论分析的环节，可以增加学生自我表现的时间，使学生在知识的学习中也能够提高分析问题的能力。

3.2课程内容的改革

一个好的课堂，对教材的把握，是用书本做参考，而不是单纯的教教材，可以创造性的使用教材，围绕教材可删可增，尽量体现基础性和实用性。教师在授课的过程中不一定要使用某一本指定教材，可以综合几本参考书整理出必要的课件供学生使用。课件要适当减少理论推导，着重阐明各种机械结构的实际应用场合和实用价值。比如对于螺栓连接这一部分，可以重点介绍不同类型的螺纹有什么区别，分别应用在什么场合，螺纹连接在生产中怎样进行预紧和防松等知识；而对于螺栓连接的强度计算，可以适当的弱化甚至忽略。而对于凸轮机构这一章，学生需要了解凸轮机构怎样应用在机械的控制机构中，有什么样的特点，不同的凸轮机构分别应用在什么场合等知识点；而凸轮从动件的运动规律的方程则可以不要求学生进行推导和掌握。通过减少理论阐述和公式推导的环节，可以使课程的内容更加适合职业教育层次的教学，学生也会更加容易接受。

3.3实践环节的改革

要锻炼学生的动手能力，就要增加实践环节的课时。在实验课上要让每一个学生都明确自己的任务，积极参与其中，才能真正学习到有用的知识。结合课程的内容和学生学习的情况，可以增加综合性的实验。比如减速器的拆装实验，这个实验可以使学生了解箱体、轴和齿轮的结构，轴上的零件的定位和固定，各个零件的构造和安装位置，以及齿轮和轴承的润滑等方面的知识。学生通過这个实验可以对轴、轴承、齿轮等结构建立一个清晰的感性的认识，这对学生毕业后到企业工作，把理论知识转换到实际生产起到了重要作用。另外，可以安排学生到企业进行参观学习以及实习锻炼，参与到企业生产的第一线，使学生真正了解企业需要什么样的知识水平和应用技能。这样在不断实践的过程中学生就增加了学习的兴趣和提高了创新设计的能力。

3.4评价体系的改革

以往对学生的评价大都采用闭卷考试的形式，重点在于考核学生对基础知识、基础原理的掌握。但是对于高职的学生来说，完全用闭卷考试无法准确衡量学生的实践能力和创新能力，所以可以采用多种方式对学生进行考核。比如开卷考试，设置一些综合性和开放性的题目，允许学生携带书本和设计手册来完成考试。另外可以采用小组任务的形式，比如对一个不合理的机械结构进行改进，学生可以提出很多不同的改进方法，设计出新的结构简图。这些方法可以从多方面考核学生对专业知识的掌握以及综合素质。总之，要建立理论评价与实践评价相结合的方法，既要强调学生学习的成果，又不能放弃在学习过程中对能力的培养。

4.结论

通过对机械设计基础这门课的教学方法、授课内容、实践环节以及评价体系的优化和实践，旨在达到两个目的。一是使学生能够更好的把握机械专业的基础知识，毕业后能够把所学专业应用到生产实践；另一个目的是使学生具备较好的综合素质，具备分析问题解决问题的能力，使机电一体化校企合作双元制培养模式的效果得到更好的体现。

作者：王少娜

基于课程教学的机械设计论文 篇3：

基于CAD技术的“机械设计”课程教学模式的创新分析

摘要：“机械设计”课程的教学目标是培养掌握现代设计方法的新型人才。针对“机械设计”传统教学方法的不足，提出了基于CAD技术的“机械设计”课程教学新模式，在理论教学和课程设计中有机地融入CAD技术教学内容，在实践中取得了良好的教学效果。

关键词：机械设计；教学模式；CAD技术

作者简介：徐静（1963-），女，浙江绍兴人，绍兴文理学院元培学院，副教授；董雁（1964-），男，浙江舟山人，绍兴文理学院工学院，教授。（浙江 绍兴 312000）

基金项目：本文系2012年绍兴市高等教育教学改革重点课题的研究成果。

“机械设计”是机械类专业的一门主干技术基础课，该课程的作用在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，具备一定的机械设计基本技能，为后续专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。但“机械设计”传统教学模式通常从分析各种通用零部件的失效形式开始，讨论设计准则，总结设计方法，推导设计公式，熟悉和运用手册、图册、标准和规范等设计资料。设计过程一般以计算器和绘图板为设计工具，计算和绘图过程繁杂，工作量很大。

随着CAD技术的突飞猛进，机械产品设计的传统模式发生了深刻变革，改变了工程界的设计思想及思维方式，成为现代企业必不可少的设计手段。如何适应这种设计方法和思维模式的变革，培养掌握现代设计方法的新型机械设计人才，是一个急待深入研究和解决的问题。因此，笔者一直致力于将机械类专业先修的C语言程序设计、计算机绘图及三维实体建模技术等课程知识，与“机械设计”课程的教学内容有机地融合在一起，探索并实践基于CAD技术的“机械设计”课程教学新的模式。

一、基于CAD技术的“机械设计”教学模式

“机械设计”是一门综合性、实践性很强的课程，涉及到画法几何及机械制图、AutoCAD、机械工程材料、制造技术基础、公差及技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等多门先修课程的知识。不同的老师担任不同的课程，传统的教学目标只着眼于某一课程基础知识的掌握，容易忽视课程之间的交叉和联系。基于CAD技术的“机械设计”教学模式，打破传统的机械设计、C语言程序设计、计算机绘图等课程的界限，在理论教学中穿插机械零部件的程序设计教学环节，在课程设计中引入计算机辅助设计实践环节。通过教学，不仅使学生掌握机械设计所必需的基础知识，更为重要的是使学生将所学的计算机知识融会贯通，掌握先进的现代CAD技术手段，充分利用计算机强大的信息存储与检索功能、数据分析与计算功能、图形作图与文字处理功能，极大地提高机械设计的效率和质量，以适应信息技术飞速发展的时代需求。

1.CAD技术与课堂教学内容有机融合

“机械设计”课程是以一般通用零部件设计为核心的设计性课程。在传统的教学过程中，对于某一种零件设计，要求学生掌握零件的失效形式和设计准则，能够合理地选择零件的材料及热处理方式，掌握零件的设计计算理论和结构设计方法，能够正确地选用设计过程中的各设计参数，确定零件的各结构尺寸，绘制出零件工作图。采用传统人工设计，由于在设计过程中需要检索大量技术信息，如各种线图、数表、数据和资料，并根据相关的设计公式进行计算，不仅费时费力，而且设计精度不高，而计算机强大的数据计算功能可以帮助解决这些难题。因此，在学生已学过“C语言程序设计”并具有一定编程能力的基础上，根据“机械设计”教学要求和教学进程，将机械CAD技术融入相应的课堂教学环节中，积极引导学生利用先进的CAD技术解决工程实际问题。

（1）设计资料的程序化处理。要实现机械CAD，首先要解决的问题是设计资料的计算机处理。设计资料或列成数表，或绘制成线图，常用的处理方法有直接编入设计的程序、编成独立的数据文件、建立数据库等。为此，笔者将“数表和线图的程序化处理”作为一个教学单元融入“机械设计”课堂教学中。在教学过程中，对于数表，要求学生应用C语言编程将其转化为数组，再利用查找法中的顺序法、二分法、分块法等，根据输入变量得到数组的下标获得相应的数据，最后根据精度要求通过线性插值、二次插值等方法计算得到所需要的设计参数。对于线图，有公式化和数表化两种处理方法，公式化处理要求学生根据线图的变化趋势、直线线图直接求出直线方程，曲线线图通过多项式拟合得到近似方程。数表化处理则采取等分坐标在曲线上取值转化为数表再进行程序处理。通过这一教学环节，学生不仅感受到程序设计在数据信息处理中的优越性，而且激发了学生应用计算机技术的兴趣。

（2）常用零部件的计算机辅助设计。在机械设计中，经常会涉及到螺纹联接、键联接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动以及滚动轴承等各种零部件的设计计算，手工计算工作量很大，而且容易出错。为此，笔者在教学计划中设置了计算机辅助设计大作业教学环节。编写了《机械零件CAD编程大作业》指导书，要求学生在掌握数表和线图程序化处理的基础上，根据指导书给定的任务和要求，独立地完成一种零件或部件的计算机辅助设计程序，包括各子程序及源程序流程图、数表或线图处理程序、设计计算程序及源程序编制、程序调试及实际算例验证，以及设计说明书的编写。一般学生要求使用C语言编制仅输出设计结果的简单程序；对编程能力较强且学有余力的学生，鼓励他们使用Visual Basic和Visual C++等语言编制具有人机交互功能的辅助设计软件。通过这一实践环节，学生利用所编设计程序，根据输入的参数就能计算出绘图所需的尺寸，减轻了学生的手工计算工作量，提高了设计的准确性和高效性。

2.CAD技术在课程设计中的应用

机械设计课程设计是配合“机械设计”课程理论教学的一个重要实践教学环节。绝大多数工科院校一般都选择由“机械设计”课程所学过的大部分零部件所组成的机械传动装置或结构较为简单的机械作为课程设计题目。传统的教学方法对课程设计的要求还停留在人工计算、手工绘图阶段，由于设计过程繁琐、重复工作量大，教学效果一直不够理想。因此，为了将学生从枯燥、重复的手工设计中解脱出来，集中时间和精力用于方案设计、结构设计等创造性思维训练上，笔者在机械设计课程设计中全面引入CAD技术，利用机械设计课程设计辅助设计软件在AutoCAD环境下完成零部件的计算机辅助设计并输出零件工作图，继而完成装配图。

减速器设计是“机械设计”课程设计最常用的设计题目。笔者选用的减速器课程设计辅助设计软件是嵌套在AutoCAD设计软件中，是一组在AutoCAD环境下运行的应用程序，主要功能包括：典型零部件的设计计算及校核计算；典型零部件及典型结构的设计与绘图；典型零部件的标准数据查询等。该应用程序通过复制、添加到AutoCAD设计软件中，则AutoCAD界面上方下拉式菜单可产生新的选项“机械零件设计”按钮。使用时，只要用鼠标单击所需设计零部件的菜单，即可进入此零部件的设计计算程序，完成设计、校核、绘图等设计任务，为学生进行方案对比、参数优化等创新设计提供了有力的CAD技术支持，充分调动了学生的学习积极性，极大地提高了课程设计的教学效果。

二、结论

随着计算机技术的广泛应用，同行们致力于将CAD技术的应用和开发与“机械设计”教学模式的改革和创新结合起来，意识到在“机械设计”课程教学中引入CAD技术的必要性和可行性。将CAD技术融入“机械设计”的课程教学，既有利于提高学生计算机应用能力和运用知识解决工程实际问题的能力，又有利于培养学生先进的设计思想和创新的设计理念，对提高课程教学质量将起到积极的推动作用。

参考文献：

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[5]凌丹.CAD技术在《机械设计》课程设计中的应用[J].实验科学与技术，2005，（10）：51-52.

[6]濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，

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[7]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

（责任编辑：王意琴）

作者：徐静?董雁