机械设计基础教学改革研究(全文)
机械设计基础课改研究
【 关键词 】 机械设计；课改
机械 设计 基础是 机械类 专业 的一 门综 合性 的专 业基础 课 。它是 由静力学 、工程力 学、机械原理 和机械设计 ４门课 整合 而成 。 该课程的 内容为典型机构 和通 用零件 的工作原理 ； 相应 的国家标准 ； 标准零部件的设计 与选 用三部分 内容 。本 课 程是学生最先接触的机械类专业课 程之一 ，高等数学、机 械制图、机械制造基础互换 性与测量技术是本课程 的先修课 程 ，后继课程是普通机加实训 、数控编程与操作、机床结构 等 ，在教学中起到承上启下 的作用 。 本课程 的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本 理论和基本知识 ，初步具有这方面的分析 、设 计能力 ，并获 得必要 的基本技能训练 ，同时注意培养学生正确 的设计思想 和严谨 的工作作风 。 课程 内容构建 本课程打破了 以陈述性知识讲授 为主要特征 的学科课程 模式 ，将 整个课程 分为九个 学习情境 ，分别 为 ： 静力学 、常 用 机构 、四杆 机构 、带传 动、链传动 、齿 轮传动 、轴 零件、 联接 、减 速器设计 。创造性 的将材料 力学 的内容打散引入到 四杆机构 、联接 、带、链、齿轮 、 轴设计 等内容中。每个学 习情境是一个相对独立的工作任务 ，学习情境 内容的设 计 由 简单到复杂。前 ８个学习情境内容组 合在 一起 就是第 九个学 习情境——减速器设计 。整个过程基于工作过程模 式对课 程 进行设计 ，采用 “ 学、做 ”一体化教学 。 本课 程采 用以过程考核 为主的考核方式 。对每一个学习 情境进行单独考核 。不再考核简单 的背诵和记忆力 ，而是考 核学生 的实际设计 能力 、所学知识 的综合应用能力 ，培养学 生 的团队协作能力 。 要实现该教学 目标 ，必须要 有一定 的教学 资源 。教学资 源 分为硬 件和软 件两个方 面 。硬件资 源 ： １ ） 校 内有 Ｃ Ａ Ｄ室 ４个 ，配有 专 门的绘 图软件 。２ ） 绘图室 ２个 ，图板 、绘 图工 具若 干 ，足够 胜任设计 任务。３ ） 校内有机械传 动实验室 ，普 车铣 加工 车间 ，数 控车铣加 工车间 ，可以进行 实际加工 。软 件资源 ： 有教学资源课件 ， 教学视频和 自编的学习材料 。 二 、教学过程 ９个学 习情境都是 在理论教学讲解完之后 ，进行设 计或 应用 。整个教学过程的重点是设计过程 ，所有知识 都是为了 设计而服务 ，以适用、够用为度 。 在教 学过程 中采用 “ 学做一体化 ” 。 整个 教学过程分为 ４步 即 ： 教师讲 ，学 生做 ，教师点评 ，学生改 进。首先教师 讲授设计所需基础知识 和设计 步骤 ； 其次学生按照设计过程 进行设计 ； 学生设计完之后教师进行设计点评 ，并对设计过 程 中出现 的问题进行重点指正 ，对优 点进行表扬 。 整个设计过程分为 ： 各部件设 计过程、讲解减速器设计 过 程、指导学生设计 、 设 计答辩、总结 ５ 个 步骤 。其 中各部 件设计过程在之前 的课程 中已经学过 ； 讲解减速器设计过程 ， 以够用为度 ； 重点讲 解各部件的相互关联设 计 ，减速器由多 个部件组成 ，前一个零部件设计的数据是后一个零部件设计 的基础 ； 指导学 生设 计 ，重点 的查 阅国标 和相关技术资料 ； 设计答辩 ，考察学生 的综合知识运用 ； 总结针对设计 中出现 的问题对学生进行集 中讲解 ， 对优点进行表扬 ， 缺点予 以指出。 三、教学指导
《机械设计基础》课程教学改革探讨
机械设计基础教学改革探索
程， 冶金工程 ， 建筑环境 与设备工 程、 工 程
的工 程 特 点 ， 提 出 了本 门 课 程 的培 养 要求 ，
是偶数 ？ ” 给 学 生 搜 寻 自 己相 关 的 知 识 结
构、 做 出判断 的时间 ， 在 听 取 学 生 回答 后 ，
力 学 等 专 业 的 非 机械 类本 科 生 开 设 的机 械 如 表 １ 所示 。 该 课 程 作 为非 机 类 专 业 学 生 的
门重 要的技术基础 课程。 该 课 程 主 要 介 的 掌 握 、 能力 的训练及创新精神 的培养。
罗文军 皮 阳军 陈兵 奎 李朝 阳 何梅 （ 重庆 大学机械 工 程学 院 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ０ ）
摘 要： 针对 为非机类 专业开设 的机械 设计基 础课 程 ， 提出了 课 程 的培 养要求 ， 结合教 学内容进 行 了 ． 课 程教 育教 学环 节设 计， 研究了 ． 能力 达 成的 形成性评价 方法 ， 为教 育教 学环 节 与能力培养 的基本规 律研 究打 下基 础。 关键 词 ： 教育教 学环 节 能力达 成 评价 方法 中图分类 号 ： Ｇ ６ ４ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ３ － ９ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ （ ａ ） ～ ０ １ ３ ７ —０ ２
（ １ ） 引导 式 提 问 环 节 。 在课 程教 学过 程 中 ， 在给 出知识 点之 前 ，
解， 同时 有 利 于 学 生 的逻 辑 思 维 、 归 纳 思 维
机械设计基础课程教学改革探究
罗 林 峰
（ 武昌工学院机械工程学 院） 摘 要： 本 文结合机械设 计基础这门课程在教学过程 中存在 的一些 问题 ， 根据 自己在 学习过程中遇 到的一些实际情况 ， 同时参 考大量期刊论 文从课 程特点、 教 学 内容 、 教 学 方法 等 多方 面 进 行 分 析 ， 提 出 了 一些 改进 方 法 ， 并 希 望 借 此 能 提 高 教 学 效果 ， 让学生们多学到一些知识， 成 为 国家 的栋 梁 之 才 。 关键词 ： 机械设计基础 ； 教学； 改 革
作 为 机 械 类 和 非 机 类 工 科专 业 的 一门重 要 专 业 基 础 课 ， 机 械 设 计基 础 是 一 门培 养 学 生 具 有 一 一 定机械 设计能力的相当基础且 知识面较』 ‘ 的技 术
发动机进行分析 ， 这 就 起 到 了很 好 的 想 过 ， 学 生 很 快 就 掌 握 了连 杆 机 构 和 凸轮 机 构 的 相 关 知 识 。 这 种 理 论 联 系 实 际 的教 学方 法 既 有 利 于 提 高 学 生 的 想象力和观察力， 还 能调 动 学生 学 习的 主 观 能 动 性 ， 扩 大 学 生 的感 知 空 间 ， 是学生更深入理解这方面的知识。
途， 能 达 到 学 以致 用 就 行 了 。
（ ２ ） 改善 考 查 方 式 我们都 知道， 机械设 计基础的考试基本 都是期末考试 ， 虽然这 是大多 数课程的考查方法 ， 侣不 得不说这种方式不利 于学生学 习， 大 学里面很多 学生 都本 着 ６ （ ） 分万岁的观点， 考 试 的 内 容 本 来就 有 限 ， 这 就 使 得 一 些 学 生
基础课程， 是学科知识的综合应用 。 其本身 内容较为抽象、 涉及的计算和 公 式甚 多， 再加 上并不是所有 的人 的机 械都有一定 的基础 ， 学习过程 中难 免 遇到阻碍 ， 也难免有人对其不感 兴趣 。 然而随着科学技术的迅猛发展， 当今 社会对人才的要求也更高， 要想提高学生的学 习质量 ， 让学生多学知识 ， 这 就要求老师和相关教肓机构 、 教 育工作者们从实际 问题 出发 ， 抓住根本 ， 提 高机械设计基础的教学水平， 改善教学方式 ， 从而达到培养人才 。 ｌ 、 改善教学内容 机械设计基础课程包 含机械设计原理和机械设计课程设计两 门课程 ， 主要研究机械中的常用机构 的运动副 、 机构 自由度的计算 、 齿轮传动 、 通 用 零部件 的设 计轴 、 轴承使用寿命 的校 核等方面的 内容 ， 是一门理论与 实践 紧密结合的课程。 （ １ ） 精 简 教 学 内 容 机械设计基础这门课程概念抽 象、 内容广泛 、 注重理论知识 比较 多， 要 在教学 日历规定的时间内讲完该讲完 的内容 ， 这就要求教师 能够提炼 出教 材 中的重难点， 精简教学内容。 这种精简 并不是单纯的减少所授的知识， 而 是减少不必要的过程， 而是能分清主次 ， 将知识明朗清 楚的传授给学生 。 例
高职《机械设计基础》课程教学改革研究(全文)
高职《机械设计基础》课程教学改革研究根据目前毕业生就业岗位的实际需求，从人才培养模式的整体目标出发，学院针对机械类机械设计基础课程的教学目标、教学内容、教学方法与手段、实践教学、考核方法进行了改革。
机械设计基础课程改革教学方法教学手段《机械设计基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课，它是学生在学完基础课程后必须学习的一门过渡性课程。
新形势下的高职院校人才培养本着“必须、够用”的原则，强化学生的实践能力，培养高素养技能型人才。
这些实际需求迫切需要先进的教学理念、合理的人才培养模式与之相适应，那么以往的教学内容和教学模式不能适应新的教学要求。
因此，我们依据新的人才培养目标，对这门课的课程标准、教学内容和教学方法与手段、实践教学、考核方法等方面进行了改革研究。
一、重新确立培养目标并修订课程标准我院机械类专业的毕业生主要面向工业企业从事机械设备的操作、安装、调试、维修和更新改造，机械制造工艺规程的编制，产品质量分析与操纵，生产技术治理及营销等工作。
根据就业岗位，我院对机械类专业培养目标定位为培养“服务于生产第一线职业岗位群的中、高级技能型人才”。
根据培养目标对原有课程标准进行了全面修订，重新组织和完善了课程教学内容。
课程目标定位为“掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及基本设计方法，具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。
只有明确了教学目标，教师才能有的放矢地做好教学工作，从而提高教学质量。
二、结合人才培养要求，整合教学内容授课内容上以“必须、够用”为度，传统的机械设计基础课程由《理论力学》、《机械原理》、《机械零件》三门课程构成，内容体系庞大，本着符合“必须与够用”的原则，新的课程教学内容，针对人才培养对机械设计基础课程的要求，按照重在基础知识，突出动手能力培养及分析能力的培养的原则。
筛选了传统的理论力学、机械原理和机械零件等课程的内容，并将这些内容有机地结合在一起，优化了教学内容，突出了高职的特征。
机械设计基础实验课程的改革与研究
机械设计基础实验课程的改革与研究摘要：针对目前各大高校开设的机械设计基础实验课程存在的诸多问题，本文从根本上分析其产生的原因，以及应对的基本措施。
同时，本文也提出了机械设计基础实验课程以学生为主体，将课本上的知识灵活应用于实验教学中，采用分模块、系统整合以及知识互通的方式深化机械设计基础实验课程教学的内涵、授课内容、演示效果以及作品验收评价等项目，达到设置机械设计基础实验课程的实际意义。
该课程的改革有利于提高学生在思维构建和独立操作能力方面的能力，同时也能提高院校机械设计实际的教学效果。
关键词：机械设计；课程改革；模块化；系统整合；知识互通Reform and Research on experimental course of mechanical design foundationAbstract: In view of the problems existing in the basic experimental courses of mechanical design offered by universities, this paper analyses the causes of these problems and the basic measures to deal with them. At the same time, this paper also puts forward that the basic experimental course of mechanical design should be student-centered, and the knowledge from textbooks should be flexibly applied to the experimental teaching. The teaching content, teaching content, demonstration effect and acceptance evaluation of the basic experimental course of mechanical design should be deepened by means of module, system integration and knowledge exchange. The project achieves the practical significance of setting up the experimental course of mechanical design basis. The reform of the basic experimental course of mechanical design is of great benefit to the improvement of students'thinking construction and practical ability, as well as to the improvement of the actual teaching effect of mechanical design in Colleges and universities.Keywords: Mechanical design; Curriculum reform; Modularization; System integration; Knowledge interchange.0 引言机械设计基础实验课程是基于深化机械设计理论课程而衍生的一门科目，是近十几年来各大高校陆陆续续开设的一门基础实验课程，其目的是为了将理论化的机械设计通过实验的方式，直观地展现在学生面前，让学生对于机械设计课程形成更好的理解和运用[1]。
机械设计基础教学改革探讨
机械设计基础教学改革探讨机械设计基础由机械原理和机械设计两门课组成，对机械类各专业课程来说起到桥梁作用。
通过该门课的学习，使学生复习巩固和综合运用之前学过的理论课程知识，包括工程材料、工程制图、工程力学等课程知识，同时，掌握使用标准、手册、规范和图册等相关设计资料的方法，最后达到掌握机械设计基本方法和技能的目的。
近年来，随着学生数量的增加，这门课程的整体教学质量在下降。
那么，如何对教学内容和方法进行改革，使学生充分理解和掌握课程中抽象和深奥的知识，是值得讲授《机械设计基础》的教师们探讨的课题。
一、教学内容的改革（一）更新教学内容机械设计基础现有的教学内容结构是多年中慢慢形成的。
但随着现代机械自动化技术的快速发展，课程中很多内容变得陈旧。
所以，更新和精选教学内容，是教学改革的第一步。
比如图解计算法、疲劳强度计算等内容。
（二）加大解析法的应用新型机器和新式机构的不断涌现，使学生需要具备机构创新设计的能力。
培养学生的创新能力需要在教学环节中增多机构分析的内容。
所以，用解析法代替原有的图解法，有利于培养学生的综合能力。
（三）应用CAD技术传统的机械设计过程是利用教材或手册对机械零部件人工进行设计计算，而CAD又称计算机辅助设计（Computer Aided Design），能够利用计算机帮助设计人员完成工作。
通过学习CAD技术，学生的计算机应用能力有了一定提高，更重要的是，在现代社会，学生利用计算机工具来解决工程问题的能力得到锻炼。
二、教学方法的改革（一）改革课程设计模式机械设计基础的课程设计环节是教学中一个非常重要的环节，通常采用集中方式，安排在理论课程结束之后的几周时间内进行。
这种安排便于教学管理，学生课程设计的效果也很不错。
但是，随着学生数量的增长，每名教师在这几周时间内需要指导的学生数量激增，所以，在课程设计中，教师很难照顾到每一名学生，学生得不到教师的充分指导，课程设计的质量下降也成为必然结果。
《机械设计基础》实验教学改革探讨
《机械设计基础》实验教学改革探讨摘要：本文结合“机械设计基础”课程在高职机械类专业教学中存在的问题，对加强师资队伍建设，实验教学的教学内容、教学方法及手段的改革进行了初步的探讨。
关键词：机械设计基础；实验教学；教学改革引言高职教育主要是为生产、建设、管理、服务第一线培养输送高等技术应用性人才。
为此，学校的一切教学活动都必须围绕实现“高等技术应用性”人才培养目标进行。
高职实验课教学是高职实践教学体系中重要组成部分，是培养高等技术应用性人才的前沿阵地。
“机械设计基础”作为机械类各专业教学计划中的主干课程，在培养合格机械工程人才方面起着极其重要的作用，，是一门实践性很强的课程。
因此，其相应的实验环节，不仅对学生巩固所学知识、培养实践和动手能力，而且对培养学生分析问题和解决问题的能力都具有很重要的意义。
1.存在的问题1.1教师方面很多教师依旧采用陈旧的教学模式。
在实验课的教学中，只是枯燥地演示。
虽然有些教师很认真、详细、具体的编写实验指导书，但是学生有依赖性，学生根据老师提供的操作步骤和方法，操作出大致相同的结果，编写出步骤相同的实验报告。
教师在编写实验指导书时，没能将最新的技术动态通过操作技能训练体现在实验教材上，使学生跟不上需求的发展步伐，远离生产实践。
1.2学生方面大部分学生对实验不够重视，在操作实验的实践过程中，大部分学生的动手操作积极性、主动性不高，只草率地按要求完成实验指导书给的步骤，对于实验过程中出现的提示或结果正确与否，为什么会出现这样的结果想都不想，甚至有些学生等实验课快结束时，拿同学的实验报告来抄抄改改了事。
1.3学校方面学校对实验教学缺乏全程的监督检查，实验课的质量，也只是简单地表现在实验报告的上交。
如果实验报告仅仅是抄抄实验步骤和实验数据，那就完全失去为了上实验课的意义。
所以，必须改革以往监管手段，形成有全面考查学生综合素质能力培养的实验教学模式。
2.改革措施2.1加强师资队伍的建设（1）构建一支具有高职特色的“双师型”教师队伍。
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机械设计基础教学改革研究
《机械设计基础》是高职院校机械类专业的一门实践性较强的专业基础课程。
主要研究机械中通用零部件和常用机构的结构特点、工作原理、计算方法和基本设计理论等,对培养学生的设计思维和创新能力有着至关重要的作用,同时为学生学习后继专业课程和将来从事工程技术工作打下基础,因此它在高职机械类专业学生的人才培养中起到承上启下的桥梁作用。
然而这门课程的覆盖面较广、理论性很强,一些抽象的概念和复杂的设计计算对于没有实际经验的学生来说掌握十分困难。
面对这种现状,笔者学院在如何用较短的课时高质量地完成该课程的教学任务方面,进行了一系列的教学改革的尝试。
从课程内容、教学设计、实验搭建、考核形式等方面不断地进行探究和实践,并取得了良好的教学效果。
1课程教学中的问题
(1)《机械设计基础》课程内容面广且偏重理论推导,这对笔者学院专科学生来说偏重偏难。
由于高职学生刚接触机械方面的专业知识,缺少实践经验,对课程中涉及的零件和机构很陌生,这会挫伤学生学习的积极性。
(2)教学方法和手段比较单一。
《机械设计基础》传统的教学模式以课堂教学形式为主,传授有关机械的一些基本概念、基本理论,这不利于提高学生的学习兴趣,教学效果并不十分理想。
(3)实践活动,特别是有制造性的实践活动,是培养学生制造技能、制造思维和实现制造目标的手段,然而《机
械设计基础》课程实践教学简单、薄弱,不利于学生对知识的掌握和创新能力的形成。
(4)考核形式和方法呆板,大多采纳期末考试或考查一次定成绩的方法,不利于人才个性的进展。
2课程教学改革措施
2.1采纳科学的教育观念,改革教学内容高职院校培养的人才不但要具有技能和知识,还要具有正确的职业态度、自我提高的意识、社会适应能力和开拓创新的能力等。
《机械设计基础》作为专业基础课不但要传授知识,而且也要培养学生的各种职业能力和素养。
通过该课程的学习,使学生完成知识与技能的转化,并促进专业课程的学习与专业技能的形成。
笔者学院经过对机械类专业学生就业岗位群的调研与分析,发现毕业生主要从事已有机械装备的使用、维修、改造和故障诊断工作。
因此,在《机械设计基础》课程中掌握机械分析的基本理论、知识、方法和技能是目前该区高职学生职业岗位的需要。
基于调研分析结果,以机械设计为主线,将课程内容进行了精选、优化组合,以“必须、够用”为度重构了课程体系,并依此制订了全新的教学大纲和实施性教学计划。
2.2遵循认知进展规律,改革教学方法和手段笔者学院学生基础知识薄弱,如果继续采纳老师在台上讲,学生在台下听的教学模式,将导致课堂气氛沉闷,并降低学生的能动性和自主学习性。
针对这种学情,学校进行了以下几项教学方法改革尝试。
(1)教师授课轻理论重有用。
教师授课要淡化理论分析和公式推导,着重
突出应用型和有用性,讲授时按照由浅入深和理论联系实际等原则引导学生。
(2)常规讲授与现代化教学手段有机结合。
该院提倡教师利用现代化教学手段提高教学效果。
例如:机械工程系组织《机械设计基础》教学团队组建了课程教学图片库、动画库、视频库,鼓舞团队教师在常规板书教学中融入多媒体教学手段,使得课程教学更加直观生动,进而在教师的解说和引导下,调动学生思考和探讨,激发学生参与课堂的积极性。
(3)采纳多种适宜的教学方法,注重学生创新能力的培养。
在课堂教学中,结合不同的讲授内容采纳合适的讲授方法,如启发式、案例式、讨论式等,以引导学生积极思考,激发学生的制造性。
2.3理论联系实际,构建实践教学内容体系《机械设计基础》课程的实践性较强,与生产实际联系紧密,只有具备较多的实践知识才能在学习理论知识时充分地理解,因此除了课堂教学外,还必须通过实验课来加深学生对知识的掌握,同时提高学生的分析能力和动手能力。
针对该院实践教学环节薄弱的问题,该院对实践教学内容进行了改革与重组。
2.3.1加强实验室建设,充分发挥实验室功能近些年来该院在原有机械设计基础实验室基础上,补充了大量的新型机构、模型和创新设计实验台,并从一些冶金企业收集了大量失效的零部件和机械设备,为学生认识、参观和动手拆装机器提供了条件,大大提高学生对本课程的学习兴趣,丰富了课堂教学形式。
2.3.2结合理论内容,编写实验指导书为切实有效地做到“重
视实践性教学环节”,该院机械工程系教师遵循职业教育的规律,从简单到复杂,从单一到综合,从基础到提高,在教学过程中总结实践教学经验,并配合相应理论知识编写了《机械设计基础实验指导书》,经过几个教学周期的应用,发现目标的实验教学,不仅激发了学生的学习兴趣,而且加强了学生对理论知识的掌握和应用,使原本枯燥的学科变得有趣味和生动起来。
2.4加强平时训练与考察,改变考核方法现在高职教育在保证理论系统性和新知识传授的同时,特别强调对学生学习过程和知识应用能力的检查。
因此课程考核的方式和内容应是多样化的。
笔者学院以鼓舞学生个性进展及培养其创新意识和能力为目标,将考核成绩分为以下几个组成部分:课后作业10%,出勤率10%,课程设计20%,技能操作20%,期末理论考试40%。
由于平时学习过程的考查加强了,因而学生在课程教学整个过程都必须投入其中,这有利于学生牢固的掌握所学知识。
3结语
通过对《机械设计基础》课程的教学改革,研究人员从教学过程中分析课程教学存在的问题,并积极针对问题进行有目标的教学改革尝试,实践表明取得了良好的效果。
随着科学技术的不断进展,为满足社会对高等职业教育培养有用人才的要求,《机械设计基础》课程教学将会与生产实践、技术推广、社会服务更加紧密地结合,以适应岗位需要和企业需求。
这就需要更多专业教师在教学实践中不断地总结、创新和完善,争取使课程改革探究
与区域经济进展需要相辅相成。