發(fā)布時間：2022-04-19 05:15:07
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的減速器課程設(shè)計總結(jié)樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
鷹架結(jié)構(gòu)之一
確定項目任務(wù)時間要早
課程設(shè)計是一次較為全面的綜合設(shè)計練習(xí)，傳統(tǒng)的課程設(shè)計是在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》理論全部授完，大約是在本課程結(jié)業(yè)考試結(jié)束后，再用一至兩周時間集中課程設(shè)計。這樣做的目的無非是考慮到學(xué)生先有理論知識的積累，用理論來指導(dǎo)設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。但事實上，這樣安排免不了由于學(xué)期結(jié)束學(xué)時緊，設(shè)計任務(wù)工作量大，學(xué)生不安心急著想回家等客觀原因，導(dǎo)致學(xué)生馬虎完成，應(yīng)付差事，抄襲等現(xiàn)象出現(xiàn)，以致設(shè)計結(jié)果單一，學(xué)生沒獨立思考，更無創(chuàng)新，課程設(shè)計教學(xué)目標(biāo)達(dá)成率不太理想。
良好的開端是成功的一半，確定項目任務(wù)作為整個項目教學(xué)的起始階段，時間一定要早，建議就在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》這門理論課開課之始，即可同步提出，也即與課程理論有機穿行，結(jié)合具體明確的設(shè)計任務(wù)（通常是減速器產(chǎn)品設(shè)計），將兩本教材《機械設(shè)計基礎(chǔ)》與《機械設(shè)計課程設(shè)計》的相關(guān)內(nèi)容重新組合整理，圍繞課程設(shè)計具體任務(wù)展開。這樣，對學(xué)生而言，因為有了任務(wù)的驅(qū)動，再加上時間的保障，學(xué)生可以早規(guī)劃，早作準(zhǔn)備，早投入到設(shè)計中來，時間跨度越長，越能充分發(fā)揮學(xué)生自己的主體地位，挖掘潛在求知欲望，改被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，達(dá)到真正掌握理論知識，培養(yǎng)設(shè)計技能的目的。
鷹架結(jié)構(gòu)之二
確定項目任務(wù)要細(xì)
一般來講，課程設(shè)計都是定位在一般用途的機械傳動裝置的設(shè)計，如減速器設(shè)計。學(xué)生對于何為減速器，有什么功用等等都很陌生，更不用說要把這一產(chǎn)品設(shè)計出來了?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》緒論課后，應(yīng)及時圍繞“減速器及其設(shè)計”這一主題通過查閱教材、指導(dǎo)書、設(shè)計手冊，網(wǎng)絡(luò)等等整理出讀書報告。通過這一工作過程的探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生自主探究了課程設(shè)計的目的和要求；課程設(shè)計的具體內(nèi)容；課程設(shè)計的步驟等概述性內(nèi)容；對以往學(xué)生課程設(shè)計成果的閱讀，學(xué)生基本上對設(shè)計任務(wù)有一個清晰的輪廓，也知道了要完成每一任務(wù)必須學(xué)習(xí)哪些相關(guān)的設(shè)計理論內(nèi)容，如：帶傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計、傳動軸設(shè)計、軸承、鍵的選擇與校核計算等等；最后要提交哪些具體的設(shè)計成果等等，這樣一來，學(xué)生可將本學(xué)期內(nèi)的學(xué)習(xí)時間大致進(jìn)行分配，較自主地安排自己的學(xué)習(xí)行為。本階段項目教學(xué)的關(guān)鍵落腳點即是讓學(xué)生將項目設(shè)計任務(wù)清晰化，細(xì)化任務(wù)可以很好的梳理后續(xù)設(shè)計工作的廣度與深度，這樣的項目動員應(yīng)該說學(xué)生已做足了功課，對學(xué)生的設(shè)計質(zhì)量開了一個好頭。
鷹架結(jié)構(gòu)之三
小組成員配比合理
高職機械課程設(shè)計實施項目教學(xué)因其開放性特點會導(dǎo)致學(xué)生自由分組，其結(jié)果就是讓互相熟悉的同學(xué)起合作。這樣一來，同學(xué)之間會合作得比較愉快，但是，這往往會讓成績好的和認(rèn)真的結(jié)成一組，剩下成績差和懶散的學(xué)生自然地組成一組，問題是成績比較差的小組因其能力有限，缺乏學(xué)習(xí)的主動性，再加上為完成項目“臨時抱佛腳”，做出來的成果自然不會理想，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到項目教學(xué)目標(biāo)的預(yù)期效果。
解決的辦法是課程設(shè)計指導(dǎo)教師要干預(yù)學(xué)生分組，可以先讓學(xué)生自由組合成兩人小組，然后再讓學(xué)生按照“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”原則二次自由重組，組成四到六人小組，做到各小組間實力均衡，小組內(nèi)優(yōu)勢互補。學(xué)習(xí)認(rèn)真的可以傳幫帶比較懶散的；愛提問題的與獨立思考的形成互補；善于傾聽的與敢于發(fā)表主見的形成互補，從每一個學(xué)生這個點位開始，再向每個項目組這個小面積、最后是全體項目組這個大面積上，由點及面、由面及點地灌輸一種“學(xué)習(xí)共同體”的概念，最大化地讓學(xué)生體驗項目學(xué)習(xí)中主動學(xué)習(xí)者、探究者、協(xié)作者、交流者、實踐者和評價者的多重角色。
鷹架結(jié)構(gòu)之四 制定計劃詳細(xì)
高職機械課程設(shè)計的計劃制訂應(yīng)根據(jù)每個學(xué)校的校本要求個性化訂制。例如，每個學(xué)校安排的普車、鉗工或數(shù)車等實訓(xùn)項目時間會不一樣，在本學(xué)期與課程設(shè)計有沒有沖突，各個學(xué)校機械課程設(shè)計總課時也不一樣（我校只有24學(xué)時，有的學(xué)校可能集中一至兩周完成），那么完成什么教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到什么教學(xué)要求，最后要求學(xué)生完成課程設(shè)計提交的大作業(yè)都會有所不同，作為教師要在項目動員時與學(xué)生交待清楚。教師要根據(jù)學(xué)校下達(dá)的教學(xué)計劃上規(guī)定的學(xué)時綜合考慮《機械設(shè)計基礎(chǔ)》（一學(xué)期授完）與《機械設(shè)計課程設(shè)計》（24學(xué)時分配在一學(xué)期中）這兩門課程的教學(xué)計劃，整合出高職機械課程設(shè)計項目教學(xué)的實施計劃，及早地發(fā)放到每一個學(xué)生的手中，然后學(xué)生根據(jù)這個計劃進(jìn)行組內(nèi)斟酌，合理支配時間節(jié)點，在規(guī)定的時間內(nèi)，將每一個項目任務(wù)具體化，每個任務(wù)責(zé)任化，每個任務(wù)達(dá)到的目標(biāo)，需要查閱的資料或者資料的來源，每個項目任務(wù)活動的形式，預(yù)期的成果與形式。項目計劃書由學(xué)生自主制訂，但指導(dǎo)教師的協(xié)助與指導(dǎo)不可或缺。要重點在項目目標(biāo)，計劃書形式的規(guī)范，內(nèi)容的完整，進(jìn)度安排、項目資源、成果形式上檢查輔導(dǎo)，以保證它的合理性與可行性。
鷹架結(jié)構(gòu)之五 實施過程全程監(jiān)控
高職機械課程設(shè)計實施項目教學(xué)中，許多指導(dǎo)教師可能或多或少認(rèn)為，只要把小組劃分好，給予學(xué)生一定的項目任務(wù)，學(xué)生就會自然而然地進(jìn)行合作，完成小組的項目。于是，在項目教學(xué)中，把學(xué)生分組后，布置一個項目就算了事，既不指導(dǎo)學(xué)生如何與其他組員進(jìn)行交流溝通，也不監(jiān)控學(xué)生在小組內(nèi)的行為。他們關(guān)心的只是小組的成果，并不看重小組獲得成果的過程，只要學(xué)生最終能提供成果，整個組就算完成了項目，所有組員也都能順利過關(guān)。教師這種消極的觀點和做法會直接導(dǎo)致項目教學(xué)的低效甚至失敗。要想達(dá)到項目教學(xué)的理想效果，作為項目教學(xué)的引導(dǎo)者，教師對整個實施過程全程監(jiān)控是必須的。
1.監(jiān)控學(xué)生完成項目任務(wù)的計劃性
對于每一個細(xì)化的任務(wù)，其難易程度教師心中應(yīng)有充足的預(yù)案。對于相對容易的任務(wù)，如表一中的任務(wù)一：認(rèn)識減速器及其中的通用零件，教師要放開手腳讓學(xué)生主動建構(gòu)其中的知識框架，大膽培養(yǎng)他們的探究能力，工作進(jìn)度一般影響不大。對相對較難的富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，如：任務(wù)三：傳動零件（V帶輪、圓柱齒輪、軸）設(shè)計計算；任務(wù)四：圓柱齒輪減速器設(shè)計：草圖設(shè)計、正式裝配圖設(shè)計，計算工作量大不說，如何將計算結(jié)果作為設(shè)計結(jié)果，大多數(shù)學(xué)生還沒有真正處理設(shè)計與計算這兩者之間的關(guān)系。這兩者之間的關(guān)系往往處理不好，設(shè)計進(jìn)度就會停滯，從而會整個項目的工作進(jìn)度。作為指導(dǎo)教師要讓學(xué)生在項目過程中明確，任何機械零件的尺寸，都不應(yīng)只按理論計算來確定，計算值只是確定尺寸的基礎(chǔ)，而確定尺寸應(yīng)綜合考慮零件的結(jié)構(gòu)、加工、裝配、經(jīng)濟性、使用條件以及與其他零件關(guān)系等等。有些尺寸（事減速器箱體的某些尺寸）還要用一些經(jīng)驗公式來確定。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核，計算和繪圖是互相補充、交叉進(jìn)行的，邊計算、邊畫圖、邊修改的“三邊”設(shè)計方法。同時，要做好整理和保存、積累設(shè)計計算結(jié)果過程性工作，以保持項目成果的完整性，也為編寫設(shè)計計算說明書做好準(zhǔn)備。諸如此類的設(shè)計技巧，在每一個任務(wù)之前，教師可嘗試預(yù)測這些問卷調(diào)查，發(fā)放給學(xué)生，及早給學(xué)生以心理上的準(zhǔn)備，讓他們能將這些較有挑戰(zhàn)的任務(wù)順利完成。
2.監(jiān)控學(xué)生完成項目任務(wù)的自主創(chuàng)新
項目教學(xué)鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，但如何正確處理設(shè)計與創(chuàng)新的關(guān)系確實是學(xué)生很難上升到的高度。作為高職機械課程設(shè)計實施項目教學(xué)指導(dǎo)教師，要觀察學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生用心揣摩前人實踐經(jīng)驗的總結(jié)，通過選定主題來定期集中面授、定期查看學(xué)生設(shè)計資料等手段，檢查他們是否已經(jīng)參考學(xué)習(xí)了已有的資料和圖例，參考和分析了已有的結(jié)構(gòu)方案，合理選用了已有的經(jīng)驗數(shù)數(shù)據(jù)，這些手段，都能很好監(jiān)控學(xué)生完成項目任務(wù)的自主創(chuàng)新能力。同時，要求學(xué)生設(shè)計的最高標(biāo)準(zhǔn)就是創(chuàng)新，一定要在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體的減速器生產(chǎn)實際，根據(jù)具體條件和要求，大膽提出新設(shè)想、新方案和新結(jié)構(gòu)，吸納新的技術(shù)成果，注意新的技術(shù)動向，把學(xué)習(xí)和創(chuàng)新很好地結(jié)合起來，進(jìn)一步提高設(shè)計質(zhì)量和水平。在這里，特別要求項目指導(dǎo)教師觀察學(xué)生是否在減速器的設(shè)計中引用了該行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。是否雙重考慮了設(shè)計質(zhì)量和降低設(shè)計成本，是否考慮了零件的購置和互換，是否采用了國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范，對于非標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，是否修整成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列或選用優(yōu)先數(shù)列，這些設(shè)計細(xì)節(jié)，是檢驗項目教學(xué)目標(biāo)的一個重要方面，而學(xué)生的自主創(chuàng)新的設(shè)計品質(zhì)也會在教師的全程監(jiān)控中得到潛移默化的提升。
鷹架結(jié)構(gòu)之六
檢查評估注重思路與技巧
項目完成過程是各個小組成員共同努力探索鉆研的過程，為了能學(xué)眾人之長，項目完成后的檢查評估相當(dāng)重要。指導(dǎo)教師應(yīng)重點評估每個組在項目完成過程中的思路和技巧過程。因為，思路評估可以幫助學(xué)生明晰項目完成的最佳思考方法，找到自己理論上的不足，而技巧過程評估中，要重視各個開發(fā)環(huán)節(jié)中遇到的難題的解決方法的總結(jié)，這樣，學(xué)生才能學(xué)到更多的設(shè)計技巧，全面吸收整個項目活動的精髓。
【關(guān)鍵詞】 機械設(shè)計基礎(chǔ) 課程設(shè)計 質(zhì)量
【中圖分類號】 G710 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）07（b）-0019-03
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課是高職高專院校機械類及機電類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，課程設(shè)計是《機械設(shè)計基礎(chǔ)》理論教學(xué)后進(jìn)行的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是高職學(xué)生在校期間第一次較全面的設(shè)計訓(xùn)練，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用機械零件及其它先修課程知識去分析和解決工程實際問題的能力，以進(jìn)一步鞏固、深化、擴展本課程學(xué)到的理論知識；通過對通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設(shè)計，使學(xué)生掌握機械設(shè)計的一般方法和一般步驟，培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計能力；使學(xué)生在計算、制圖、應(yīng)用設(shè)計資料；熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗估算等方面接受全面的基本設(shè)計訓(xùn)練；另一方面培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng).提高工程設(shè)計及創(chuàng)新的能力。與畢業(yè)設(shè)計一樣，課程設(shè)計是工科學(xué)生向?qū)嶋H工作過渡的必要的訓(xùn)練手段，對學(xué)生將來工作中實踐操作能力和各項工作能力的培養(yǎng)有著非常重要的作用。
在目前高職高專教育大環(huán)境下，部分高等院校培養(yǎng)目標(biāo)不再是培養(yǎng)研究型人才，而是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，以適應(yīng)社會發(fā)展對人才的需求。而傳統(tǒng)的“以課程設(shè)計指導(dǎo)書為藍(lán)本、以教師的程序化指導(dǎo)貫穿始終”的模式已經(jīng)難以實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo)，所以探索適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)模式有著重要的意義。
1 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的現(xiàn)狀及存在的主要問題
1.1 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的現(xiàn)狀
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計通常有變速箱、差速器、齒輪傳動等課題，但目前，多數(shù)學(xué)?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計仍采用具有一般用途的機械傳動裝置為設(shè)計對象，設(shè)計課題一般為專用傳動中的二級圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、單級圓錐齒輪減速器等，設(shè)計時間一般為兩個設(shè)計專用周，一般安排在學(xué)期末進(jìn)行。設(shè)計內(nèi)容包括：擬訂設(shè)計方案；選擇電動機類型；運動和動力參數(shù)的確定計算；主要傳動零件的設(shè)計；主要零件工作圖及減速器裝配圖的繪制；設(shè)計計算說明書的編寫。設(shè)計工作量一般為傳動運動簡圖一張；減速器裝配圖一張，零件圖兩張及計算說明書一份，最后進(jìn)行設(shè)計答辯。在設(shè)計過程中，指導(dǎo)教師對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和答疑，同時對學(xué)生進(jìn)行階段性檢查、質(zhì)疑，以作為整個設(shè)計成績的參考。指導(dǎo)過程中，指導(dǎo)教師一般只作方向性指導(dǎo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生獨立的設(shè)計思維、獨立分析和解決工程問題的能力。通過設(shè)計，大多數(shù)學(xué)生都感到收獲很大。但在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計中還存在一些應(yīng)該引起重視和解決的問題。
1.2 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計存在的主要問題
（1）學(xué)生對課程設(shè)計的重要性認(rèn)識不足
在教學(xué)過程中，有一部分學(xué)生對課程設(shè)計的重要性認(rèn)識不足，缺乏設(shè)計的感性經(jīng)驗，缺乏積極性和主動性，也缺乏創(chuàng)新意識，對課程設(shè)計持應(yīng)付態(tài)度，敷衍了事，加上設(shè)計安排時間緊的因素，為了完成任務(wù)東拼西湊，有的學(xué)生相互抄襲，甚至在網(wǎng)上下載等，嚴(yán)重影響了課程設(shè)計的質(zhì)量。
（2）學(xué)生對先修課程的綜合應(yīng)用能力較差
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是對機械制圖、互換性與公差、工程力學(xué)、金屬材料學(xué)等先修課程的基本知識、理論結(jié)合工程實際的綜合應(yīng)用，也是對這些課程體系中的知識進(jìn)行重新建構(gòu)、綜合應(yīng)用的過程。在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生整合知識的能力較差，比如不能很好地應(yīng)用力學(xué)知識對在外荷載作用下的軸進(jìn)行精確強度計算校核；在繪圖中不能正確應(yīng)用機械制圖基本知識，按照國家制圖規(guī)范繪制圖形等等。
（3）學(xué)生缺乏工程實際經(jīng)驗知識
高職學(xué)生普遍缺乏工程實際知識，對零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、精度選擇、工藝過程等方面的要求只能比照書本、資料進(jìn)行模仿設(shè)計，很少結(jié)合工程實際綜合考慮進(jìn)行設(shè)計，大多數(shù)學(xué)生的設(shè)計方案可以說純屬“紙上談兵”型，無工程實際意義。例如在確定減速器及零件的主要尺寸時，注重理論計算結(jié)果，不能綜合幾方面要求來最終確定。由于學(xué)生對減速器的制造、安裝、調(diào)整、維護(hù)的工藝過程缺乏實際的感性認(rèn)識，致使對大量工藝問題缺乏認(rèn)真考慮，或感到無從下手，不能把零件必須具備的良好工藝性要求貫穿于設(shè)計過程中。另外，學(xué)生對工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備、加工手段缺乏認(rèn)識，因此在設(shè)計中對零件的加工精度、裝配精度和技術(shù)要求的內(nèi)容提不出合適的要求，制約了課程設(shè)計質(zhì)量。
（4）指導(dǎo)教師角色定位存在問題
不少教師在課程設(shè)計指導(dǎo)過程中采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，缺乏創(chuàng)新，充當(dāng)保姆角色，表面上看可能提高了設(shè)計質(zhì)量，實際上不注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨立工作能力，學(xué)生的能力沒有得到提高。有的教師管理不到位，缺乏過程監(jiān)督，不注重階段性考核，只看重最后結(jié)果，這兩種現(xiàn)象都達(dá)不到課程設(shè)計的教學(xué)目的。
2 提高《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計質(zhì)量的措施
為使課程設(shè)計真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計意識和創(chuàng)新設(shè)計能力，適合新形勢下對培養(yǎng)“應(yīng)用型、技能型”人才提出的新要求，如何改進(jìn)和提高《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計教學(xué)效果，針對學(xué)生在課程設(shè)計中存在的問題，我們主要采取了以下幾種措施。
2.1 充分認(rèn)識課程設(shè)計的重要性，加強實踐性教學(xué)
在指導(dǎo)課程設(shè)計時，上好第一堂動員課，使學(xué)生充分認(rèn)識到課程設(shè)計的重要性，其意義不僅僅是掌握機械設(shè)計的一般過程和熟悉設(shè)計程序，更重要的是對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有著很好的幫助，乃至對以后的就業(yè)及能否勝任工作崗位都有著十分重要的影響。在課程設(shè)計中應(yīng)集中精力根據(jù)設(shè)計題目的要求、條件、數(shù)據(jù)，做好資料收集、分析資料，認(rèn)真思考，深入研究，按照設(shè)計程序進(jìn)行設(shè)計，培養(yǎng)優(yōu)化設(shè)計思維和能力。
指導(dǎo)教師應(yīng)把課程設(shè)計作為比課堂理論教學(xué)更為重要的教學(xué)任務(wù)，加強責(zé)任，認(rèn)真對待，精心輔導(dǎo)。在指導(dǎo)學(xué)生時，要注意輔導(dǎo)方法的應(yīng)用，應(yīng)啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生獨立思考和自我反省。開展小組討論，在討論中不同的設(shè)計思路、觀點、認(rèn)識，得到互補和啟發(fā)。針對學(xué)生缺乏機械工程感性知識的問題，應(yīng)加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)充分利用多媒體、模型和實物講解；組織學(xué)生到工廠參觀、實習(xí)，讓學(xué)生有更多的機會觀察、了解、認(rèn)識各類機器的構(gòu)造、傳動關(guān)系及工藝流程，以增強、提高學(xué)生的工程實際經(jīng)驗。指導(dǎo)教師應(yīng)積極學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，積極參加工程實踐，豐富自己的工程經(jīng)驗和工程知識，為學(xué)生創(chuàng)造增加感性知識的條件，以便更好地指導(dǎo)設(shè)計，提高課程設(shè)計質(zhì)量。
2.2 理論教學(xué)與課程設(shè)計緊密結(jié)合
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是在課程理論和實驗教學(xué)完成后進(jìn)行的一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其設(shè)計題目所要求的內(nèi)容涵蓋了課程中大部分內(nèi)容。在教學(xué)中教師應(yīng)該把理論教學(xué)與課程設(shè)計緊密結(jié)合起來，融合到課程理論教學(xué)中，課程設(shè)計指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)以往的指導(dǎo)經(jīng)驗，把課程設(shè)計中易出現(xiàn)的問題作為例子講解；比如講到齒輪傳動時可以結(jié)合課程設(shè)計講解輪齒的受力分析、齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度計算?？梢园颜n程設(shè)計分為帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承和電機及箱體設(shè)計五個模塊，與教材相應(yīng)練習(xí)題結(jié)合起來，作為課外練習(xí)布置給學(xué)生課后完成。這樣學(xué)生通過訓(xùn)練，積極性得到提高。到進(jìn)行課程設(shè)計時，課題中的理論計算部分已經(jīng)經(jīng)過了演練，提高了效率，減少了錯誤?？梢暂^順利地完成設(shè)計計算說明書的編寫，把較多的時間和精力用于結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪圖，提高了課程設(shè)計質(zhì)量。
2.3 改革選題，提高課程設(shè)計效果
摒棄“多年一題”的現(xiàn)象，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在設(shè)計題目和內(nèi)容上進(jìn)行改革。（1）題目要體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)：應(yīng)根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大綱要求，針對高職學(xué)生特點，設(shè)計題目應(yīng)有較強的典型性和仿真性，選題原則一是要有綜合性，能涵蓋課程的主要內(nèi)容；二是可以考慮簡單的整機設(shè)計；三是難度和工作量要適當(dāng)，不至于產(chǎn)生畏懼心理而無從下手；四是要有一定的靈活性，有利于激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造性思維；五是題目要學(xué)生分工協(xié)作完成，有利于培養(yǎng)團隊精神。（2）題目要與先修課程銜接：選題要考慮與先修的機械制圖、金屬工藝學(xué)、機械制造基礎(chǔ)等課程的銜接。高職《機械設(shè)計基礎(chǔ)》不涉及復(fù)雜的機構(gòu)、運動學(xué)、動力學(xué)方面的知識，主要側(cè)重通用零件和簡單機械傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、特點、應(yīng)用范圍和維護(hù)等內(nèi)容。設(shè)計題目不應(yīng)有太復(fù)雜的機構(gòu)，選以減速器為主體的傳動機械裝置較為適合高職學(xué)生，有利于培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度計算、精度設(shè)計等方面的能力。（3）題目要注重多樣性和挑戰(zhàn)性。在實際工作中，我們圍繞結(jié)構(gòu)工藝性，按不同的傳動方案、原始數(shù)據(jù)、不同的減速器類型布置課題，使設(shè)計課題的難易程度和工作量大小與學(xué)生的水平與能力相適應(yīng)，使設(shè)計具有創(chuàng)新性和針對性。
2.4 改革傳統(tǒng)的指導(dǎo)形式
現(xiàn)代教育強調(diào)以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)。作為指導(dǎo)教師，一是要改進(jìn)指導(dǎo)方式，采用分段、個別與集體相結(jié)合的動態(tài)指導(dǎo)方式。設(shè)計前把任務(wù)、難點、需要注意的事項交代清楚，要注意針對學(xué)識和能力差異，因材施教，做好個別輔導(dǎo)，對缺乏獨立思考能力的學(xué)生應(yīng)多采用“啟發(fā)式”教學(xué)法，對積極思考的學(xué)生可以采用“討論法”多鼓勵和肯定，一起討論啟發(fā)其思維作最優(yōu)選擇設(shè)計，然后提出修改意見或建議，對能力較差的學(xué)生應(yīng)耐心輔導(dǎo)、詳細(xì)講解，善于發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點，及時表揚，幫助其樹立信心和養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣；中期針對易出現(xiàn)的共性問題、錯誤，集體指導(dǎo)，后期加強檢查與糾正。二是要樹立正確的指導(dǎo)理念，教師要引導(dǎo)學(xué)生變模仿型設(shè)計為思考型設(shè)計，變逐步講解為必要提示，變提供詳細(xì)資料為列出參考書目，鼓勵學(xué)生積極主動去查手冊、找資料，培養(yǎng)他們對各種信息的收集、分析、歸納、整理能力。充分發(fā)揚民主，調(diào)動學(xué)生思維，教師不過早下結(jié)論。比如在確定方案階段，可以增加方案論證，首先由小組學(xué)生提出設(shè)計方案并闡述其優(yōu)劣性，然后由學(xué)生和教師對方案提出質(zhì)疑，教師進(jìn)行總結(jié)，給出指導(dǎo)性意見，促進(jìn)學(xué)生主動思考，開闊了學(xué)生視野，也培養(yǎng)了學(xué)生對知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識。三是要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計是一個反復(fù)推敲、反復(fù)修正、不斷創(chuàng)新的過程，要樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和堅韌不拔、克服困難的意志。
2.5 加強計算機的應(yīng)用能力
隨著計算機繪圖的普及，以及用人單位對高職畢業(yè)生職業(yè)技能的要求，教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力。對于課程設(shè)計中的圖紙，可要求學(xué)生用計算機繪制并打印。針對以前學(xué)生計算機繪圖能力普遍較差的狀況，在學(xué)生上《機械制圖》課時，我們要求教師適當(dāng)加強CAD模塊的教學(xué)和訓(xùn)練。這樣，學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計時既可以把主要精力放在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，計算機繪圖能力又得到了提高，圖紙干凈整潔，有效地提高了課程設(shè)計質(zhì)量。
2.6 嚴(yán)格控制設(shè)計進(jìn)度
嚴(yán)格控制課程設(shè)計進(jìn)度是提高課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的一項重要措施。學(xué)生花費二至三周的時間做課程設(shè)計，只有掌握好設(shè)計進(jìn)度，有計劃、有步驟地進(jìn)行才能保質(zhì)、保量、按時完成。《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是一項較復(fù)雜的工作，不僅計算、繪圖工作量大，還要綜合應(yīng)用先修課程相關(guān)知識，查閱有關(guān)資料和手冊，若設(shè)計進(jìn)度快了，就會出現(xiàn)不求甚解的問題，缺乏深入細(xì)致的工作，其結(jié)果可能是解決了問題的表象，只知其一，不知其二，對機械設(shè)計的客觀規(guī)律、設(shè)計思想缺乏認(rèn)識，達(dá)不到教學(xué)預(yù)期目的。有的學(xué)生一開始并不著急，總認(rèn)為時間充裕，就會出現(xiàn)前松后緊，當(dāng)感到時間緊了，就加班加點突擊設(shè)計，不僅難以按時完成設(shè)計任務(wù)，質(zhì)量也無法保證。課程設(shè)計的進(jìn)度計劃應(yīng)由指導(dǎo)教師提出，與設(shè)計任務(wù)書一同發(fā)給學(xué)生，進(jìn)度計劃應(yīng)明確設(shè)計過程中各階段所用時間和完成日期，要求學(xué)生基本上按進(jìn)度計劃進(jìn)行。為保證學(xué)生能按計劃進(jìn)行，教師應(yīng)加強過程指導(dǎo)，嚴(yán)格把關(guān)，及時檢查督促進(jìn)度和質(zhì)量，每檢查一次，教師都在設(shè)計材料上簽字，并做好相應(yīng)記錄。
2.7 重視總結(jié)、答辯
學(xué)生完成設(shè)計任務(wù)后，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)。學(xué)會總結(jié)有助于學(xué)生進(jìn)一步熟悉和掌握設(shè)計方法和設(shè)計程序，剖析方案優(yōu)劣，自己在設(shè)計中的得失，找出設(shè)計中應(yīng)注意的問題，用以指導(dǎo)自己以后的學(xué)習(xí)和工作?？偨Y(jié)應(yīng)先由學(xué)生進(jìn)行，教師點評，肯定成績，指出不足。按照大綱要求，應(yīng)進(jìn)行答辯。實踐證明答辯是學(xué)生升華專業(yè)知識、提高口頭表達(dá)能力和心理素質(zhì)的有效手段，是教師檢查設(shè)計質(zhì)量、全面分析與評估設(shè)計思維的必要環(huán)節(jié)，可以督促學(xué)生及時復(fù)習(xí)和總結(jié)知識，搞懂設(shè)計中的各個問題。每個學(xué)生答辯時間一般在10—15分鐘，先由學(xué)生自我陳述，闡述設(shè)計方案的優(yōu)缺點、主要流程、總結(jié)與體會等，隨后由教師和學(xué)生自由提問，評定答辯成績。通過答辯這一環(huán)節(jié)，學(xué)生的設(shè)計能力、綜合應(yīng)用能力，應(yīng)變表達(dá)能力都有一個質(zhì)的飛躍。
2.8 改革成績評定模式
考核方式在很大程度上左右著學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方式，在實踐中，教師應(yīng)該探索出一套既可以激勵學(xué)生，又能科學(xué)考核的成績評定辦法。
加強對設(shè)計全過程的考核，以圖紙、計算說明書、答辯成績?yōu)橹鳎訌妼Τ銮诼?、工作態(tài)度、進(jìn)度等環(huán)節(jié)的過程考核，以及創(chuàng)新意識、獨立工作能力等可以在成績考核中有所體現(xiàn)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。制定科學(xué)合理的評分標(biāo)準(zhǔn)，形成良好的考核機制，有利于提高課程設(shè)計質(zhì)量。
3 結(jié)論
高職教育強調(diào)培養(yǎng)“應(yīng)用型、技能型”人才，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是高職生第一次“應(yīng)用型”的實踐訓(xùn)練，實踐表明，以上做法，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，課程設(shè)計的整體質(zhì)量有了明顯提高，對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計及學(xué)生將來從事工程技術(shù)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[2] 李培根.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.
[3] 柴鵬飛，王晨光.機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.
關(guān)鍵詞: 高職機械類專業(yè) 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 課程設(shè)計 改革措施
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是高職機械類專業(yè)學(xué)生的一項重要的實訓(xùn)環(huán)節(jié),是針對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》所學(xué)專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行的一項實訓(xùn)環(huán)節(jié),目的是讓學(xué)生了解和掌握常用機械零件、傳動裝置、簡單機械的設(shè)計方法和步驟,是培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的一次較全面的設(shè)計訓(xùn)練,它對學(xué)生將來從事工程技術(shù)工作具有極其重要的意義和深遠(yuǎn)的影響。基于實訓(xùn)環(huán)節(jié)在高職教育中的重要地位和現(xiàn)行的教學(xué)方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改進(jìn)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的教學(xué)方法,提高《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計的教學(xué)地位,進(jìn)一步提高學(xué)生進(jìn)行機械設(shè)計的獨立工作能力和創(chuàng)新能力。
1.加強思想教育和引導(dǎo),引起學(xué)生重視
以往的教學(xué)過程中存在一些問題,如有些學(xué)生對課程設(shè)計重視度不夠,在實訓(xùn)的過程中往往依賴性較重,沒有充分意識到《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計對提高學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力的重要性。因此,在課程設(shè)計一開始,教師就應(yīng)當(dāng)指出該課程設(shè)計的重要性,引導(dǎo)學(xué)生獨立完成設(shè)計任務(wù)。另外,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容在教材中是各自獨立成章的,缺乏整機設(shè)計思想。課程設(shè)計為將這些知識有機串聯(lián),創(chuàng)建整機設(shè)計理念提供了一個良好的平臺,將課程設(shè)計看成是學(xué)生解決實際工程問題的初始訓(xùn)練。因此,《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計對學(xué)生將來進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計乃至工作實踐,都會產(chǎn)生重大影響,可見該課程設(shè)計是機械類專業(yè)學(xué)生解決工程實際問題的第一步實踐。
2.改變傳統(tǒng)的選題方式,注重選題意義
課程設(shè)計傳統(tǒng)的題目是減速器的設(shè)計,這是因為減速器作為機器中一個獨立部件,它的設(shè)計內(nèi)容很具代表性,覆蓋了機械設(shè)計課程中的絕大部分內(nèi)容,便于鞏固所學(xué)理論知識。然而,由于減速器畢竟只是一個部件,每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計內(nèi)容,缺乏創(chuàng)新精神,也不具備整機設(shè)計思想。因此,我認(rèn)為應(yīng)該將灌輸式布置任務(wù)的方式改為開放引導(dǎo)的方式。具體做法是:教師在課程設(shè)計任務(wù)書中只給出工作機的工作要求,而實現(xiàn)工作機功能的方案則由學(xué)生自己確定。教師引導(dǎo)學(xué)生在方案的實施過程中盡量采用課程學(xué)過的知識。課程設(shè)計選題十分重要,所選題目要注意以下幾點。
1)有可行性,學(xué)生能夠利用所學(xué)知識完成設(shè)計任務(wù)。
2)有一定的典型性和知識覆蓋面,能夠?qū)⒗碚搶W(xué)習(xí)的大部分重要知識應(yīng)用在課程設(shè)計中。
3)有工程背景,能夠解決一些工程實際問題。
4)有創(chuàng)新空間,能夠調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造性。
5)有一定的趣味性,能夠調(diào)動學(xué)生的積極性。
3.強化整機設(shè)計思想,提高整機設(shè)計能力
各種機械設(shè)備都是由各種傳動裝置和各種零件組成,在理論知識學(xué)習(xí)中是在“化整為零”,在課程設(shè)計的學(xué)習(xí)中恰恰相反,是要把“零散”的知識通過一部完整的機器把它們串連起來。所以,在課程設(shè)計中,我們需要強化學(xué)生的整機設(shè)計思想,將機械傳動設(shè)計和機械零件設(shè)計有機結(jié)合起來,從原動機的選擇到中間傳動系統(tǒng)的設(shè)計,再到執(zhí)行系統(tǒng)的分析設(shè)計,形成一個完整的機械概念。解決這一問題的關(guān)鍵還是選題,教師要根據(jù)學(xué)生的總體情況,深入實際,搜集與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)機械的原始數(shù)據(jù),經(jīng)過反復(fù)論證,編寫出課程設(shè)計指導(dǎo)書,經(jīng)過兩到三屆的學(xué)生試用后,逐步修改定稿。
4.注重計算機繪圖,加強計算機技術(shù)應(yīng)用
當(dāng)下計算機繪圖已經(jīng)十分普及,企業(yè)對這方面的人才需求也與日俱增,目前在機械領(lǐng)域經(jīng)常用到的繪圖軟件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我校《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計推薦使用AUTOCAD和UG軟件,平面的圖形可以用AUTOCAD繪制,立體的圖形可以用UG繪制。將繪圖軟件引入《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計,學(xué)生通過作零件圖和裝配圖,強化AUTOCAD和UG的使用能力,強化讀圖識圖的能力,也可以直接觀察到機構(gòu)處于不同位置時構(gòu)件的運動和動力學(xué)情況。用UG建立零部件的三維立體圖及零件裝配過程圖,這樣的訓(xùn)練效果是其他方法難以達(dá)到的。
5.加強實訓(xùn)管理,重視答辯環(huán)節(jié)
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計一般為1―2周時間,需要完成機器的運動和動力分析,查找相關(guān)資料進(jìn)行機器的傳動系統(tǒng)設(shè)計,確定傳動路線和方案,然后劃分各種傳動部分進(jìn)行獨立設(shè)計,再進(jìn)行各個零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計或選擇,最后要完成機器的總裝圖和各主要傳動零件的零件圖。整個過程設(shè)計內(nèi)容多,時間緊,因此加強課程設(shè)計期間的管理顯得十分必要。從課程設(shè)計開始就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格做好考勤工作,對不認(rèn)真和有疑問的學(xué)生應(yīng)當(dāng)給予及時提醒,認(rèn)真輔導(dǎo),幫助他們解決設(shè)計中遇到的問題,為了提高學(xué)生獨立設(shè)計能力,應(yīng)當(dāng)在課題布置上盡量做到“一人一題”,即使任務(wù)中要求機器完成的功能一樣,也要在初始數(shù)據(jù)上加以區(qū)別,或要求學(xué)生以不同的方案來設(shè)計一樣功能的機器設(shè)備。
答辯是課程設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié),也是課程設(shè)計中重要的考核階段。為了避免盲目抄襲,考查學(xué)生的設(shè)計思想和對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)的認(rèn)識程度,在答辯過程中需要嚴(yán)格把關(guān)。首先要對確認(rèn)有抄襲行為的學(xué)生予以嚴(yán)肅處理,對每個學(xué)生的設(shè)計說明書、圖紙等認(rèn)真考查后制作答辯提綱,做到對每位學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé),在答辯過程中對每位學(xué)生作有針對性的提問和討論,了解學(xué)生的想法和對相關(guān)知識的了解程度,對不正確的予以糾正,令其及時修改。因此答辯也是一個質(zhì)疑和答疑的過程。同時在答辯中能發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不足,作為今后改進(jìn)課程設(shè)計教學(xué)的借鑒,從這個意義上說答辯又是一個總結(jié)提高的過程。認(rèn)真做好答辯工作意義重大,直接影響最終課程設(shè)計的總體質(zhì)量,做好這一點關(guān)鍵需要指導(dǎo)老師本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度,嚴(yán)格要求學(xué)生,認(rèn)真把好教學(xué)質(zhì)量關(guān)。
總之,高職《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計無論是對學(xué)生理論課程學(xué)習(xí)還是專業(yè)技能的提高都大有裨益,是機械類專業(yè)學(xué)生十分重要的實訓(xùn)環(huán)節(jié),做好這個環(huán)節(jié)的工作是我們專業(yè)課教師的職責(zé),以上一些改革措施對提高課程設(shè)計的教學(xué)效果有很大幫助,值得借鑒。
參考文獻(xiàn):
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Abstract: This paper introduces through the use of SolidWorks to establish the mechanical parts in the design of 3 d model, the dynamic simulation of the reducer assembly process, and make the use of Edrawings plug-in model to transform into electronic document. We can see that through the use of Cosmosmotion plugin to simulate the movement to the universal shaft coupling can greatly improve the quality of teaching.
關(guān)鍵詞：SolidWorks；機械設(shè)計；虛擬裝配；運動仿真
Key Words: SolidWorks; mechanical design; virtual assembly; movement simulation
1.概述
機械設(shè)計是機械類學(xué)生一門非常重要的專業(yè)課，它具有很強的工程性、實踐性和應(yīng)用性，學(xué)生要學(xué)習(xí)機械零件的設(shè)計步驟、零件的壽命、強度等，很多學(xué)生沒有接觸過實際的零件，利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難想象出零件的空間結(jié)構(gòu)，理解起來有很大的難度，如果采用零件模型，具有直觀性，可以增強感性認(rèn)識，但是實物模型成本較高，模型的修改、存放、攜帶也會比較困難。三維計算機軟件快速的發(fā)展就很好的解決的這些問題，可以方便的建立零件的三維模型，演示零部件間的裝配關(guān)系和裝配順序，進(jìn)行機構(gòu)或設(shè)備的運動仿真，輸出各個零件的受力和速度變化等情況。
2.SolidWorks簡介
SolidWorks是由美國SolidWorks公司開發(fā)的一款三維機械設(shè)計軟件，是在總結(jié)和繼承了多種大型CAD軟件基礎(chǔ)上，采用用戶熟悉的Windos圖形界面，易學(xué)易用，功能強大,集零件設(shè)計、裝配體設(shè)計和自動生成二維工程圖功能于一體。同時SolidWorks定制了很多插件，可以方便工程設(shè)計、提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。
3.利用SolidWorks建立三維實體模型提高教學(xué)質(zhì)量
機械設(shè)計中的大部分零件學(xué)生都沒有接觸過，教材中的圖片又是二維平面圖形，沒有立體感，學(xué)生不易理，采用三維模型可以根據(jù)教學(xué)需要，不斷變換模型角度來進(jìn)行講解。圖1是用SolidWorks建立的雙列調(diào)心球軸承、梅花形聯(lián)軸器模型，可以很容易地觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖1三維模型
4.利用SolidWorks虛擬裝配技術(shù)提高教學(xué)質(zhì)量
大多數(shù)高校機械設(shè)計課程設(shè)計采用的是減速器設(shè)計，減速器的零件是比較多的，用SolidWorks把零件制做成三維模型，按照實際生產(chǎn)中的裝配順序，動態(tài)模擬減速器的裝配過程，學(xué)生可以清楚的看到各零部件間的裝配順序和裝配關(guān)系，同時可以很直觀的講解各零件的安放位置、用途、設(shè)計中各零件的注意事項等。圖2是減速器的虛擬裝配模型。
圖2 減速器裝配體
5.利用SolidWorks的Edrawings插件提高教學(xué)質(zhì)量
Edrawing是SolidWorks自帶的電子工程圖插件，通過Edrawing可以把SolidWorks的零件、裝配體和工程圖成電子文檔，教師就可以在任意一個沒有安裝SolidWorks軟件的電腦上演示、講解三維模型。Edrawing還可以實現(xiàn)教師與學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程交互，學(xué)生有不理解的地方，教師、學(xué)生可以在三維模型上添加注釋，用Email進(jìn)行相互交流。如圖3所示。
圖3 齒輪注釋
6.利用SolidWorks的Cosmosmotion運動仿真提高教學(xué)質(zhì)量
空間運動機構(gòu)在運動時，運動零件的速度、角速度也可能在發(fā)生變化，涉及到這些內(nèi)容學(xué)生很難理解，如果把運動機構(gòu)進(jìn)行運動仿真，直接輸出運動件的速度、加速度、幅值等，這樣的變化曲線學(xué)生看起來很直觀，很容易被學(xué)生理解和接受。
Cosmosmotion是SolidWorks自帶的運動分析插件，和Solid Works無縫對接，直接使用Solid Works 的數(shù)據(jù)庫，對系統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)和靜力學(xué)進(jìn)行分析和仿真[1]。單萬向聯(lián)軸器的輸入、輸出軸存在夾角時，輸入轉(zhuǎn)速雖然是恒定值，輸出軸轉(zhuǎn)速的變化隨著兩軸的夾角增大而增大，如圖4所示，輸入軸角速度是360°/s，輸出軸的角速度是在318～418°/s之間變化的。若采用雙萬向聯(lián)軸器，保證輸入、輸出軸與中間軸的夾角相等，就可以解決這一問題，如圖5所示，輸入軸角速度360°/s，中間軸的速度在波動，但輸出軸的角速度與輸入軸的角速度是相等的。對這兩種情況進(jìn)行運動分析，可以加深學(xué)生理解的程度，提高教學(xué)質(zhì)量。
圖4 單萬向聯(lián)軸器運動仿真
圖5 雙萬向聯(lián)軸器運動仿真
7.結(jié)束語
利用SolidWorks可以建立機械設(shè)計中的零件三維模型，立體感強，有助于學(xué)生理解和接受，可以動態(tài)模擬減速器的裝配過程，幫助學(xué)生深入了解減速器的基本結(jié)構(gòu)，利用Edrawings插件電子文檔，方便師生交流，利用Cosmosmotion插件對部件或設(shè)備進(jìn)行運動仿真，讓學(xué)生觀察到各零件的速度、加速度、受力等情況。使用SolidWorks的各項功能，可以擺脫傳統(tǒng)二維的、平面的教學(xué)模式，建立三維的、動畫的教學(xué)場景，很大程度地提高了教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]維.基于SolidWorks/COSMOSMotion的離散點凸輪輪廓曲線設(shè)計及后處理[J].機械，2008，35（6）：52-53.
【關(guān)鍵詞】鍵連接；微課；教學(xué)設(shè)計
1前言
一臺機器往往由不同的零部件組合而成，當(dāng)組成機器的零部件之間要形成一個運動整體來傳遞運動時，就需要把它們連接起來。連接的方式很多，如鍵連接、銷鏈接、螺紋連接等。其中，機器中的軸及軸上零件間，不僅需要進(jìn)行軸向固定，還需要對其進(jìn)行周向固定（即通常所說的軸轂連接），以傳遞轉(zhuǎn)矩，而鍵連接是最常用的軸轂連接方法，因此有必要掌握鍵連接的設(shè)計。
2教學(xué)背景分析
高職院校機械類專業(yè)的《機械基礎(chǔ)》課程開課學(xué)期一般為第三學(xué)期，在大一階段，學(xué)生學(xué)習(xí)了《機械制圖及測繪》課程，其中，測繪部分的項目載體基本為減速器，因此，學(xué)生對減速器中的平鍵連接已有直觀的感性認(rèn)知，但此階段的認(rèn)識屬于“知其然”，至于鍵連接中的平健外形尺寸、軸上鍵槽及齒輪上鍵槽尺寸該如何確定，鍵槽尺寸上下極限偏差為什么要那樣標(biāo)注還完全無意識。不過，有了對平鍵連接測繪的基礎(chǔ)，一旦進(jìn)入《機械基礎(chǔ)》課程學(xué)習(xí)，則可完成學(xué)生對平鍵連接“知其所以然”的學(xué)習(xí)。鑒于鍵連接在很多機器設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，因此，如何對《鍵連接》的單元教學(xué)設(shè)計及實施，讓學(xué)生學(xué)會鍵連接設(shè)計的知識就顯得尤為重要。
3教學(xué)過程設(shè)計
3.1教學(xué)目標(biāo)
通過本次課程40分鐘的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會設(shè)計普通平鍵鏈接。以減速器中的軸、齒輪周向固定——鍵連接為例，根據(jù)已知軸段的直徑和長度、齒輪孔徑，教會學(xué)生如何通過查閱鍵連接設(shè)計的國家標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生學(xué)會確定平鍵的長、寬、高；軸上鍵槽的寬度、深度及其公差標(biāo)注；轂（齒輪）上鍵槽寬度、深度及其公差標(biāo)注。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，考慮到學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解、掌握進(jìn)度不一致，教師在備課時，專門把查閱國家標(biāo)準(zhǔn)確定平鍵連接設(shè)計的過程，制作成微課，助教助學(xué)，教學(xué)效果明顯改善。本次課的具體教學(xué)目標(biāo)細(xì)分如下：知識目標(biāo)：了解鍵連接的類型、特點；掌握平鍵連接設(shè)計方法。技能目標(biāo)：會查閱國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計平鍵連接。素養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)及遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣。
3.2教學(xué)內(nèi)容及步驟
3.2.1任務(wù)導(dǎo)入、分析通過播放鍵連接的動畫（動畫截屏見圖1），讓學(xué)生對鍵連接有直觀認(rèn)識，然后提出本課程的學(xué)生任務(wù)：健外形尺寸如何確定，軸、轂（齒輪）上鍵槽尺寸如何確定，軸、轂（齒輪）上鍵槽尺寸公差如何確定并正確標(biāo)注（見圖2）。3.2.2教學(xué)內(nèi)容（1）鍵連接的組成；（2）鍵連接的類型及特點（播放視頻）；（3）平鍵連接相關(guān)知識；（4）平鍵連接設(shè)計。鍵尺寸選擇、軸上鍵槽尺寸及極限偏差確定、轂（齒輪）上鍵槽尺寸及極限偏差確定及其在零件工作圖上的標(biāo)注。3.2.3任務(wù)實施布置設(shè)計任務(wù)，按事前分好的小組，讓學(xué)生以小組為單位，共同討論，完成表1中各對應(yīng)組號的平鍵連接設(shè)計。在學(xué)生完成任務(wù)的過程中，教師作巡回指導(dǎo)。3.2.4出歸納、總結(jié)各小組匯報設(shè)計結(jié)果，相互評價，最后由教師對存在的共性問題進(jìn)行歸納、總結(jié)。
4重、難點突破
本次課的重點是平鍵鏈接尺寸的確定，難點是零件圖上鍵槽尺寸偏差的標(biāo)注。據(jù)以往經(jīng)驗，在講解重點，突破難點時，基本采用的是傳統(tǒng)的啟發(fā)引導(dǎo)+講授法，教學(xué)內(nèi)容靜態(tài)顯示，因此，在講授過程中，盡管教師一再強調(diào)重、難點，可是當(dāng)學(xué)生去完成平鍵鏈接設(shè)計任務(wù)時，問題多多，感覺他們沒學(xué)過相關(guān)的知識，效果總是不理想。針對這，在對該單元備課時，事前把設(shè)計過程制作成微課，助教助學(xué)。借助微課，教師在講解過程中，可以結(jié)合動態(tài)的微課，更好的講解教學(xué)內(nèi)容，還可以提升學(xué)生的注意力。學(xué)生在完成設(shè)計任務(wù)的過程中，如果出現(xiàn)某個步驟不太明白，則可以重新播放微課視頻，從而較好的完成設(shè)計任務(wù)。實踐證明，信息化技術(shù)的采用，有助于提升教學(xué)效果。
5結(jié)語
鍵連接設(shè)計，是高職類《機械基礎(chǔ)》課程中一個重要的教學(xué)內(nèi)容，本文從分析教學(xué)背景出發(fā)，合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中，利用信息化的教學(xué)手段——微課助教助學(xué)，突破教學(xué)重、難點，同時激發(fā)學(xué)生主動思考。通過隨堂布置設(shè)計任務(wù)，提供學(xué)生參與機會，助推教學(xué)效果提升。
參考文獻(xiàn)
[1]李海萍.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2015.
[關(guān)鍵詞]機械設(shè)計基礎(chǔ)；職業(yè)需求；教學(xué)改革
[中圖分類號]G718.5[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1674-893X(2012)02−0084−03
職業(yè)教育主要面向生產(chǎn)一線，對機械類、近機械類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，在現(xiàn)場一線往往進(jìn)行一些生產(chǎn)設(shè)備的使用、維護(hù)、革新等，所以機械設(shè)計基礎(chǔ)是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。“本課程主要學(xué)習(xí)常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、運動特點、結(jié)構(gòu)特點、基本設(shè)計理論和計算方法，以及機器動力學(xué)中的一些問題”。[1](5)由于牽涉到的基礎(chǔ)知識多，科學(xué)性、綜合性、實踐性都比較強，而學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由于實踐常識相對較少，理論知識往往還在鞏固階段，所以確實比較困難，特別是對高職高專學(xué)生來說，困難程度尤其突出。筆者在多年的教學(xué)中，基于職業(yè)需求，積極創(chuàng)新，結(jié)合高職高專學(xué)生的特點，對機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行改革。
一、通過手工制作，變抽象為形象
目前，高職高專教學(xué)中，由于受教學(xué)時數(shù)的限制，機械設(shè)計基礎(chǔ)是機械原理和機械設(shè)計兩門課程的整合，學(xué)生初步接觸的就是平面機構(gòu)的組成及自由度的計算，但由于缺乏一定的實踐知識，對自由度感覺非常抽象，無法準(zhǔn)確確定出機構(gòu)活動構(gòu)件數(shù)和低副、高副的數(shù)量，對復(fù)合鉸鏈更有難度，這樣就無法計算出正確的自由度數(shù)，進(jìn)而無法判斷機構(gòu)運動的確定與否。一般的教學(xué)方法是將有確定運動的機構(gòu)通過動畫或?qū)嵨镅菔荆瑢]有確定運動的機構(gòu)或不運動的機構(gòu)通過理論分析講解。而在教學(xué)中動畫的功能畢竟是有限的，實物的數(shù)量也有限，所以在教學(xué)中可以精選一些有代表的機構(gòu)、相對抽象或難以理解的機構(gòu)讓學(xué)生動手制作手工模型。學(xué)生親自動手做了能透徹理解構(gòu)件之間的相互聯(lián)接過程，學(xué)起來就變得輕松多了。例如圖1所示，圖（a）表示只有一個主動件沒有確定運動的實例，制作此模型一方面讓學(xué)生理解沒有確定運動的原因，另一方面可以啟發(fā)學(xué)生應(yīng)該采取什么措施讓運動確定下來，發(fā)揮學(xué)生的想象能力，提高解決問題的能力；圖（b）表示有復(fù)合鉸鏈的實例，學(xué)生通過制作此模型了解復(fù)合鉸鏈到底怎么聯(lián)接，缺少任意一處機構(gòu)的運動將發(fā)生怎樣的變化，使學(xué)生正確地確定復(fù)合鉸鏈的約束數(shù)，以便做到準(zhǔn)確無誤；圖（c）表示機構(gòu)無法運動的實例，制作此模型，學(xué)生就能徹底明白無法運動的原因，并在此基礎(chǔ)上又可以啟發(fā)學(xué)生對機構(gòu)如何改進(jìn)后就可以使機構(gòu)實現(xiàn)運動，理解了約束與自由度之間的關(guān)系。實踐證明這些典型手工模型的制作，豐富了動畫演示和教學(xué)模型的資源，變抽象為形象，幫助學(xué)生理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，同時提高學(xué)生動手能力和想象能力。
二、用典型實例培養(yǎng)學(xué)生的作圖習(xí)慣
在高職高專的機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)過程中，對于連桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)的設(shè)計主要是作圖法設(shè)計。但是在教學(xué)中往往會出現(xiàn)學(xué)生對所設(shè)計的機構(gòu)參數(shù)理解不夠深刻的現(xiàn)象，這樣在作圖時用心不夠，設(shè)計結(jié)果與要求差距很大，而且不明確這種誤差到底會導(dǎo)致什么結(jié)果。鑒于此，設(shè)計訓(xùn)練中選一些典型實例讓學(xué)生設(shè)計。如圖2所示用鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD制作皮帶運輸機的搬運機構(gòu)，顯然，若所設(shè)計的鉸鏈四桿機構(gòu)的四個桿長不滿足一定的桿長關(guān)系，很難在輸送帶1和輸送帶2之間將貨物正好裝卸。為了讓學(xué)生得到相對準(zhǔn)確的結(jié)果，先通過動畫演示此裝卸機構(gòu)的工作原理，分析此四桿機構(gòu)的桿長所滿足的條件，然后讓學(xué)生根據(jù)已知條件進(jìn)行設(shè)計。如何判斷準(zhǔn)確性呢？用學(xué)生的設(shè)計結(jié)果還原此鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD，看是否能達(dá)到正確裝卸的效果，讓學(xué)生明白數(shù)據(jù)的重要性，然后再通過AutoCAD繪圖的精確性設(shè)計出正確的數(shù)據(jù)，通過兩種數(shù)據(jù)的對比，學(xué)生自我檢查，找出不足之處，引起高度重視，培養(yǎng)了學(xué)生良好的作圖習(xí)慣和學(xué)習(xí)態(tài)度，進(jìn)一步提高了學(xué)生的工程意識、分析問題和解決問題的能力。
三、由驗證性實驗向現(xiàn)場實驗過渡
機械設(shè)計基礎(chǔ)是一門實踐性很強的課程，在教學(xué)中一般都安排有相應(yīng)的實驗，如平面機構(gòu)運動簡圖的測繪與分析、帶傳動實驗、漸開線齒廓的范成加工實驗、減速器測繪實驗等。一般的做法是對所有實驗按部就班地在實驗室操作、觀察結(jié)果、書寫實驗報告。但實驗室操作畢竟和現(xiàn)場是有區(qū)別的，學(xué)生操作的熱情固然有，可畢竟缺乏實踐經(jīng)驗，而且對實驗的本質(zhì)往往不會進(jìn)一步思考，甚至?xí)饔谛问健Ｋ愿鶕?jù)高職高專學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，有必要將驗證性實驗向現(xiàn)場實驗過渡，教師起啟發(fā)、引導(dǎo)作用，學(xué)生親臨現(xiàn)場，通過大量觀察、親自動手操作，到達(dá)理實一體的教學(xué)效果。如平面機構(gòu)簡圖的測繪與分析，不應(yīng)限于實驗室中的一些模型，而應(yīng)從現(xiàn)場入手，如分析現(xiàn)場牛頭刨床的機構(gòu)、某些健身器械的機構(gòu)組成、縫紉機、修鞋機、挖掘機等的機構(gòu)組成；減速器測繪，讓學(xué)生觀察機床減速器的組成等。學(xué)生在實踐過程中還可以接觸到其他許多零部件，了解它們的結(jié)構(gòu)特點、裝拆方法、工作原理等，甚至還接觸到大量的失效損壞的零部件，擴大了知識面，全方位提高學(xué)生能力。
四、提升課程設(shè)計的重要性
課程設(shè)計是學(xué)生學(xué)完相關(guān)課程后進(jìn)行的非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，就機械設(shè)計基礎(chǔ)課程來講，課程設(shè)計是機械制圖、工程力學(xué)、金屬材料與熱處理、加工工藝、公差配合與技術(shù)測量、機械設(shè)計基礎(chǔ)、零部件的加工與安裝等多門學(xué)科的綜合應(yīng)用?！耙栽O(shè)計為載體, 要求學(xué)生將各學(xué)科的知識理解、消化、應(yīng)用與升華, 讓學(xué)生從教材中走出來, 并通過有效方法和途徑查找相關(guān)知識, 提高獲取知識的能力(包括閱讀能力、聽記能力和搜集資料的能力) 和運用知識的能力(包括表達(dá)能力、操作能力和分析解決問題的能力) , 建立多層次、多元化的知識結(jié)構(gòu)”。[2](20-21)并加強學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力、創(chuàng)新能力和團結(jié)協(xié)作能力。所以必須保質(zhì)保量地完成課程設(shè)計任務(wù)。
五、抓住共性，善于總結(jié)
機械設(shè)計基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中牽涉到大量的運算，除和力學(xué)相關(guān)的強度計算外，還有一些和圖形有關(guān)的運算，但往往和一些特殊的三角形有關(guān)，在教學(xué)中若歸類總結(jié)，無疑可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。如鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的極限位置確定、直齒圓柱齒輪輪齒受力分析、鉸鏈四桿機構(gòu)搖桿極限位置確定、漸開線上任意一點壓力角的求法等均運用了三角形關(guān)系求解，若歸納、總結(jié)，將會極大地幫助學(xué)生很快掌握，提高學(xué)習(xí)效果。如圖3為其中的三個實例。
六、以課程為平臺融入各種競賽
以機械設(shè)計基礎(chǔ)課程為平臺融入形式多樣的競賽，會在一定程度上調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其一是讓學(xué)生對設(shè)計題目先進(jìn)行理論計算，然后將所得理論數(shù)據(jù)親自手工制作成模型；其二是讓學(xué)生通過大量的生產(chǎn)實踐調(diào)查，搜集資料，進(jìn)行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計；其三是將枯燥的課程設(shè)計以競賽形式組織。這些競賽形式促進(jìn)了學(xué)生的求知欲望，深層次理解了學(xué)習(xí)本課程的目的，形成自主創(chuàng)新、爭優(yōu)創(chuàng)先、積極探索的學(xué)習(xí)氛圍。
總之，高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)機械設(shè)計基礎(chǔ)必須化抽象為形象，以典型實例為突破口，理論和實踐互相滲透，本著職業(yè)需求，使學(xué)生既具備一定的理論知識，又能很好地指導(dǎo)實踐，達(dá)到學(xué)習(xí)本課程的目標(biāo)，并為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：CDIO；機械課程；能力培養(yǎng)；實踐
作者簡介：嚴(yán)樂（1967-），女，江蘇無錫人，北京信息科技大學(xué)機電工程學(xué)院，副教授。（北京 100192）
基金項目：本文系2012年北京信息科技大學(xué)教學(xué)改革項目（項目編號：2012JGYB05）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）25-0097-02
當(dāng)今社會對優(yōu)秀人才的評價，已不僅僅局限于其卷面成績，更看重的是一個人的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。為提高大學(xué)生的能力，許多國家都把培養(yǎng)創(chuàng)新型人才擺在戰(zhàn)略高度加以重視。
機械設(shè)計專業(yè)的基礎(chǔ)類課程具有很強的實踐性，為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的工程知識、創(chuàng)新能力、個人能力、團隊協(xié)作能力和工程系統(tǒng)能力，教學(xué)改革勢在必行。[l] CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate） 代表構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行，是一種新型的工程教育模式。[2，3] CDIO工程教育理念是2000年開始，歷經(jīng)4年探索，由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)共同提出的，它強調(diào)基于項目的學(xué)習(xí)，課程設(shè)置的考慮面向產(chǎn)業(yè)需求，從理論分析和工程科學(xué)分析轉(zhuǎn)向產(chǎn)品創(chuàng)新。CDIO工程教育模式以學(xué)生以主體，從產(chǎn)品構(gòu)思研發(fā)到制造的全過程出發(fā)，實現(xiàn)理論課程與實踐有機的聯(lián)系。通過這種方式的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以獲得學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識的能力，而且團隊交流能力、協(xié)作能力和設(shè)計制造產(chǎn)品過程的能力都可以得到很大提高。[4] 因此，借鑒先進(jìn)的CDIO工程教學(xué)理念對機械設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)類課程和設(shè)計類實踐課程進(jìn)行相應(yīng)改革，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中主動學(xué)習(xí)，并能使相關(guān)的專業(yè)課程有機聯(lián)系起來，達(dá)到知識學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)、學(xué)生綜合素質(zhì)提高的目的。
一、機械設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)類課程的教學(xué)模式和設(shè)計模式現(xiàn)狀
機械設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)一般以教師講授理論知識為主，機械原理、機械設(shè)計、機械系統(tǒng)設(shè)計等課程結(jié)束后，有1周或3周的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。一般來說，課程設(shè)計題目常選擇通用機械的傳動裝置，主要以插床、牛頭刨床、齒輪減速器、典型機械等機械傳動裝置為主，畢業(yè)設(shè)計題目可以根據(jù)教師自己的研究方向和課題而定。這些設(shè)計的內(nèi)容包括：傳動裝置的總體設(shè)計，包括傳動方案分析、電動機選擇、各級傳動比分配以及計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)；傳動零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等零件的設(shè)計計算、選擇和校核；一般零件的設(shè)計；繪制零件圖及裝配圖。設(shè)計時學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下按給定的傳動方案或自行設(shè)計的方案完成設(shè)計。
這些設(shè)計類實踐課程在教學(xué)內(nèi)容和設(shè)計過程中缺少各種可行方案比較，學(xué)生只了解給定的設(shè)計方案，而對其他方案缺乏分析、選擇的過程，而且還存在著重理論、輕實踐的現(xiàn)象，因此造成學(xué)生在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及今后的實際工作中，分析解決實際工程的能力、設(shè)計機械的能力和動手能力都較差，更不用說創(chuàng)造性設(shè)計新機械的能力。如在機械設(shè)計課程設(shè)計中設(shè)計了減速器，這方面參考資料較多，學(xué)生基本上可以比較容易地進(jìn)行設(shè)計，而到了典型機械設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計階段，如果所給題目的參考資料較少，學(xué)生會感覺無從下手。
二、機械設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)類課程的教學(xué)思考與改革
多年來，機械設(shè)計專業(yè)在教學(xué)改革、課外科技活動、創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面做了大量的工作，但相應(yīng)的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯得比較薄弱，如各門課程所開實驗大多數(shù)只做驗證性試驗，不能充分調(diào)動學(xué)生參加的積極性，學(xué)生做實驗總是被動的。另外，課程設(shè)計中創(chuàng)新性設(shè)計內(nèi)容偏少，內(nèi)容簡單，過程單一，不能充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，理論與實踐脫節(jié)，學(xué)生只懂理論或只具備基本動手能力，缺乏綜合運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的實踐創(chuàng)新能力。
遵循理論聯(lián)系實際的原則，借鑒先進(jìn)的CDIO工程教學(xué)理念對機械設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)類課程、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行改革，從產(chǎn)品設(shè)計、制造的全過程出發(fā)，將機械原理、機械設(shè)計和制造工藝等課程結(jié)合起來，做到機械基礎(chǔ)類課程的完整性、系統(tǒng)性和綜合性，把創(chuàng)造還給學(xué)生，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中提高創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。通過課程和設(shè)計的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生具備在現(xiàn)代工程環(huán)境下賴以生存和成長的團隊協(xié)作精神、交流溝通能力，力求突出對學(xué)生工程職業(yè)素質(zhì)、綜合實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)，使其適應(yīng)新形勢下對機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
機械設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)類課程改革的內(nèi)容包括以下幾個方面：
1.增加設(shè)計題目類型
學(xué)生可以選擇傳統(tǒng)的設(shè)計題目，比如減速器，也可以選擇自己感興趣的題目。但是在設(shè)計之初，教師應(yīng)該把握學(xué)生選題的難易程度，不僅具有多樣性、挑戰(zhàn)性，而且應(yīng)使得學(xué)生能夠在一定的時間內(nèi)制作出來。設(shè)計的選題應(yīng)滿足不同層次的學(xué)生要求，使設(shè)計由模仿變?yōu)樗伎肌：侠戆才旁O(shè)計內(nèi)容，培養(yǎng)整機設(shè)計、制造理念。
2.培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力
將學(xué)生的設(shè)計工作貫穿到理論教學(xué)的整個過程，不是等到理論教學(xué)完成后才統(tǒng)一布置題目，理論設(shè)計計算和實踐同步進(jìn)行。學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計，對撓性傳動、齒輪傳動、鍵、軸、軸承等零件進(jìn)行設(shè)計或選用。這樣，學(xué)生不僅可以有充分的時間發(fā)揮創(chuàng)新性設(shè)計和學(xué)習(xí)的主動性與積極性。同時，老師通過監(jiān)督和指導(dǎo)，能及時發(fā)現(xiàn)問題或不合理的設(shè)計，并督促學(xué)生及時改正，這樣有利于學(xué)生有充分時間進(jìn)行思考、設(shè)計，也贏得更多時間開展下一階段的工作。
3.采用設(shè)計小組的形式，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作能力
選擇好設(shè)計題目后，每組2～4名學(xué)生，小組成員共同完成一個項目的設(shè)計工作。每組選出的組長領(lǐng)導(dǎo)組員構(gòu)思創(chuàng)新方案，協(xié)調(diào)小組項目運行情況并及時糾正存在的問題，充分發(fā)揮每個人的特長，集思廣益，協(xié)商分配任務(wù)，每一個學(xué)生提出自己的設(shè)計方案，并介紹方案的優(yōu)缺點，組長組織討論，取各成員方案的長處，避其短處，形成本組的方案，由學(xué)生按照任務(wù)的最終要求設(shè)計完成，全面有效地解決問題，使知識的掌握更加準(zhǔn)確和深刻。
設(shè)計制造是在有限的時間內(nèi)完成一臺機器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、相應(yīng)的運動及動力分析、零件制造和裝配等。在整個設(shè)計過程中，按照構(gòu)思、設(shè)計、實施的工程化過程進(jìn)行，鍛煉了學(xué)生工程化思維，充分調(diào)動每個學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決問題能力、溝通表達(dá)能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力，形成協(xié)作意識，構(gòu)建自己的經(jīng)驗和知識體系，完成知識儲備，增強自信心和責(zé)任感，為將來工作崗位上的工作、學(xué)習(xí)和協(xié)作奠定一定的基礎(chǔ)。
三、工程教育教學(xué)改革實踐
實際教學(xué)過程采用理論和實踐相結(jié)合方式，教師的身份是指導(dǎo)者，學(xué)生是整個學(xué)習(xí)過程的主體，教師在整個設(shè)計制造過程中隨時檢查小組的項目運行情況并及時糾正存在的問題。
在學(xué)習(xí)機械原理時，組織小組和成員討論自己感興趣的題目，常用機構(gòu)學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生提出設(shè)計方案，對所提方案進(jìn)行分析比較，確定最后方案，然后對機構(gòu)進(jìn)行運動和動力分析，設(shè)計開始時學(xué)生注重整體設(shè)計。學(xué)習(xí)機械設(shè)計后，確定各部分尺寸，畫出裝配總圖、零件圖，對重要零件進(jìn)行設(shè)計校核。學(xué)習(xí)機械制造工藝后，再考慮零件的制造工藝、成本等問題，最后完成零件的制造和整機裝配，完成整個設(shè)計過程。這樣的學(xué)習(xí)過程，既能理論聯(lián)系實際，同時又可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
圖1是一組學(xué)生設(shè)計的娛樂劃船車。在設(shè)計過程中，學(xué)生通過收集和閱讀文獻(xiàn)資料，整理歸納資料，在此基礎(chǔ)上每人制定出一種方案，通過小組討論，對幾種方案進(jìn)行比較，在教師的不斷引導(dǎo)下，學(xué)生能夠主動地應(yīng)用所學(xué)知識解決實際中遇到的問題，最終通過分析比較，傳動機構(gòu)采用了曲柄搖桿機構(gòu)和鏈傳動。設(shè)計中由于采用搖桿主動，學(xué)生對鉸鏈機構(gòu)的死點、傳動角等概念有了切實的體會。設(shè)計完成后，繪制零件圖，購買合適材料，制定零件制造工藝，加工零件，采購標(biāo)準(zhǔn)件、常用件，小組中每個學(xué)生各盡其職，團結(jié)合作，最后完成整車裝配。在整個設(shè)計過程中，學(xué)生不僅掌握了課本上的知識，而且培養(yǎng)了如何獲取更多知識的能力，提高了學(xué)生創(chuàng)新的能力與工程實踐的能力。
參加這項教學(xué)改革的同學(xué)們都認(rèn)為這樣的設(shè)計過程對培養(yǎng)他們的設(shè)計能力、零件加工實踐能力、團隊合作能力及自我能力實現(xiàn)起到了非常大的作用，對今后的工作也有積極的影響。
四、總結(jié)
遵循“邊研究，邊實踐，邊實施”的工作路線，以學(xué)生為主體，知識傳授與能力培養(yǎng)并重，理論教學(xué)與實踐教學(xué)并舉的教學(xué)理念，加強理論與實踐的融合，建立理論教學(xué)、工程實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體的學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)模式。
基于CDIO工程理念，理論聯(lián)系實際，采取小組形式充分調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，改變學(xué)生普遍缺乏團隊協(xié)作的狀況，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中實踐，既鍛煉了學(xué)生的動手能力，又增強了自信心和責(zé)任感，是一種教學(xué)手段的創(chuàng)新。通過這樣的教學(xué)改革，學(xué)生普遍反映知識掌握程度得到了很大的提高。
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關(guān)鍵詞：研究型大學(xué)；本科；人才培養(yǎng)模式；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0129-03
本科生培養(yǎng)模式一直是當(dāng)代教育者和高校密切關(guān)注和重點研究的主要課題，本科教育是高校教育水平的重要體現(xiàn)。高校因其教育思想和教育理念不同，致使其本科生培養(yǎng)模式，如課程設(shè)置、教學(xué)方式和考核方法等也各有不同，最終體現(xiàn)為培養(yǎng)的學(xué)生千差萬別、多種多樣。研究型大學(xué)以學(xué)術(shù)研究為主要內(nèi)容，其主要任務(wù)是開展高水平的科學(xué)研究和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。為此，研究型大學(xué)中的本科生教學(xué)重心要從傳統(tǒng)的教師講課為主轉(zhuǎn)移到教師引導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的模式上來；應(yīng)用現(xiàn)代的教學(xué)手段和教學(xué)資源，使學(xué)生由盲目被動接受變?yōu)樽詣?、自覺的主動式探究；教師與學(xué)生共同參與其中，使學(xué)生也成為知識的探索者；既可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研水平，又可以增強學(xué)生的求知欲，使學(xué)生的團隊合作精神和意識得到增強，有利于將來的發(fā)展。然而采用何種教學(xué)模式，才能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維，仍是擺在教學(xué)工作者面前的一項需要研究的重要課題。一般來說，人才培養(yǎng)模式就是關(guān)于“培養(yǎng)什么樣的人”和“怎樣培養(yǎng)這樣的人”的問題。具體說來是指在一定教育思想和理論指導(dǎo)下，為學(xué)生構(gòu)建知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，以及為實現(xiàn)這種目標(biāo)而采取的教育教學(xué)活動。本文認(rèn)為，研究型大學(xué)本科人才培養(yǎng)模式應(yīng)該是依據(jù)研究型大學(xué)自身特點，根據(jù)高等教育思想和教育觀念，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，向本科生提供的教育活動的全過程。其主要因素包括培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)過程、培養(yǎng)制度以及培養(yǎng)評價，課程體系與教學(xué)方式是人才培養(yǎng)最基本、最核心的問題。為此，本文從課程體系、教學(xué)模式、考核方法等三個方面進(jìn)行探討與實踐研究。所謂創(chuàng)新型人才，是指具有較強創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，以豐富的專業(yè)理論知識和較強的實踐能力，不斷創(chuàng)新并取得創(chuàng)新型科研成果的高層次人才。創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的要素和構(gòu)成如下圖所示。
創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式
一、培養(yǎng)目標(biāo)
1.扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識。專業(yè)基礎(chǔ)知識既包括本專業(yè)基礎(chǔ)理論和知識的積累，也包含本專業(yè)相關(guān)技能和素質(zhì)的培養(yǎng)。通過本專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的教授，本科生真正掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能，才能將本科生運用這些知識和技能去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，最終促使創(chuàng)新成果的產(chǎn)生。
2.高尚思想品質(zhì)和素養(yǎng)。思想品質(zhì)和素養(yǎng)，包括社會道德、人格品質(zhì)、個人修養(yǎng)，以及社會責(zé)任感等，是非智力因素的綜合體。思想品質(zhì)和素養(yǎng)是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的內(nèi)在保證，更是為社會服務(wù)的人格基礎(chǔ)。
3.提升創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。高等院校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)是以提高本科生的創(chuàng)新能力為核心，在培養(yǎng)過程中重視培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維，最終向社會輸送一大批具有較強的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高層次人才。創(chuàng)新精神是創(chuàng)新型人才最基本的、最重要的品質(zhì)，也是開展科研創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)和前提。本科生只有真正擁有強烈的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，才有可能產(chǎn)生創(chuàng)新動機，去充分發(fā)展自身的創(chuàng)造力來獲取創(chuàng)新成果。本科生作為高層次人才，創(chuàng)新能力是其必須具備的基本能力和素質(zhì)。因此，高等院校和教育工作者應(yīng)將努力樹立學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生發(fā)揮自身能動性去探索研究，充分利用創(chuàng)新能力來努力獲取創(chuàng)新成果。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)直接決定了與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的培養(yǎng)過程、培養(yǎng)制度和培養(yǎng)評價。
二、培養(yǎng)途徑
1.課程體系具有系統(tǒng)性。課程體系的系統(tǒng)性主要指各課程之間的相關(guān)性。即課程之間要有一定的銜接，這將有助于學(xué)生建立穩(wěn)定的知識體系結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生理解和掌握。如減速器，貫穿于工科專業(yè)整個學(xué)習(xí)過程，《機械制圖》中介紹其各個零件的畫法和裝配圖的畫法，《幾何量公差與檢測》課程中介紹軸、齒輪、軸承、鍵等的形位公差項目和檢測方法，《機械原理》中介紹桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等各個機構(gòu)及機構(gòu)組合，《機械設(shè)計》課程介紹進(jìn)行減速器的各個零件的校核和整體設(shè)計，《機械制造基礎(chǔ)》中要講解各零件的制造和加工，之后在后續(xù)的專業(yè)課中，都要用到減速器。①教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合最新科技前沿。研究型高校教師既進(jìn)行科學(xué)研究，又為學(xué)生授課，這樣可以把科學(xué)前沿領(lǐng)域的知識融入教學(xué)，不但豐富教學(xué)內(nèi)容，而且開闊學(xué)生視野，有助于學(xué)生準(zhǔn)確定位，少走彎路，還可增強學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。如我校機械專業(yè)學(xué)生利用所學(xué)知識，與老師進(jìn)行科學(xué)研究。在2010年10月20日至24日東南大學(xué)舉行第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽決賽中，我校機械學(xué)院三支代表隊獲得決賽資格，在總決賽中展現(xiàn)了良好的精神風(fēng)貌，創(chuàng)造佳績，均獲一等獎。②實驗內(nèi)容綜合。在實驗內(nèi)容方面，盡量多開設(shè)綜合性、創(chuàng)新性實驗。如《幾何量公差與檢測》開設(shè)平板檢測綜合實驗，既可以檢測直線度、平面度、垂直度，也可以檢測平行度等各種形位公差項目，使學(xué)生了解這些知識的關(guān)系，易于建立穩(wěn)定的知識結(jié)構(gòu)。再如對于一條生產(chǎn)線，可以開設(shè)系統(tǒng)分析與設(shè)計、系統(tǒng)預(yù)測、系統(tǒng)優(yōu)化、系統(tǒng)仿真、生產(chǎn)線平衡、物流、人因工程、質(zhì)量分析與控制等一系列相關(guān)實驗，使學(xué)生更易于了解工程實際，縮小與企業(yè)的差距，也減少企業(yè)二次培訓(xùn)費用。
2.教學(xué)模式多樣性。基礎(chǔ)教學(xué)和專業(yè)課教學(xué)不同，很多基礎(chǔ)課是大班教學(xué)，而專業(yè)課多采用小班授課，所以，教學(xué)模式應(yīng)根據(jù)授課內(nèi)容和教學(xué)對象適當(dāng)變革，采取多種教學(xué)模式并存。同時，同一門課在講解不同知識點時也可根據(jù)需要適當(dāng)變換教學(xué)模式，以收到更好的教學(xué)效果。①范例教學(xué)模式。范例教學(xué)模式指用典型事實和現(xiàn)象為例說明事物的本質(zhì)特征；所謂范例性闡明“類”案，是指用許多在本質(zhì)上與“個”案一致的事實和現(xiàn)象來闡明事物的本質(zhì)特征；范例性掌握規(guī)律原理是指從大量的“類”案中總結(jié)出規(guī)律和原理，在總結(jié)歸納的過程中，要注意對規(guī)律或原理的表述要準(zhǔn)確，對規(guī)律原理的名稱要清楚；掌握規(guī)律原理的目的和意義在于運用，因而教師要讓學(xué)生掌握規(guī)律、原理的方法論意義；為了了解學(xué)生對規(guī)律和原理的掌握程度，從而獲得反饋信息，規(guī)律原理的運用訓(xùn)練是教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié)。如工科四年從機械化制圖到原理介紹、課程設(shè)計，直至整機設(shè)計，都涉及到減數(shù)器，所以，所有的案例都是圍繞減數(shù)器。其他機器的分析、設(shè)計等都與此類似，這就是具有范例性地“個”案。②合作學(xué)習(xí)模式。它是一種通過小組形式組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種策略。小組取得的成績與個體的表現(xiàn)是緊密聯(lián)系的。合作式學(xué)習(xí)必須具備五大要素：個體積極的相互依靠；個體有直接的交流；個體必須都掌握給小組的材料；個體具備協(xié)作技巧；群體策略。合作式學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生個體思維能力和動作技能，增強學(xué)生之間的溝通能力和包容能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神，提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績。當(dāng)前企業(yè)需要的人才除要求具備應(yīng)有的專業(yè)知識外，團隊合作能力也是一個非常重要的指標(biāo)，所以，在本科生教學(xué)中適當(dāng)引入這種模式，對于學(xué)生合作能力的培養(yǎng)具有重要意義。在《系統(tǒng)工程》課學(xué)習(xí)中，除了教師講授理論知識外，還要求幾個學(xué)生合作進(jìn)行調(diào)查研究，根據(jù)調(diào)查結(jié)果寫出調(diào)研報告，并進(jìn)行講解。學(xué)生的熱情很高，選題也多種多樣，有進(jìn)行《考研輔導(dǎo)班選擇》的，有進(jìn)行《論中國足球》的，還有學(xué)生就《工業(yè)工程專業(yè)就業(yè)情況》、《逃課原因》等內(nèi)容進(jìn)行了廣泛的調(diào)研。在這個過程中，學(xué)生分工合作，有人設(shè)計調(diào)查問卷，有人網(wǎng)上統(tǒng)計，數(shù)據(jù)采集上來后，大家一起進(jìn)行分析研究，最后寫出研究報告。整個過程既應(yīng)用鞏固了所學(xué)知識，又促進(jìn)大家的合作與交流，獲得了極好的教學(xué)效果。在《人因工程》課程設(shè)計中，我們也是采用小組合作的形式進(jìn)行。學(xué)生首先選定目標(biāo)，然后一起討論并確定方案，然后從系統(tǒng)的角度出發(fā)，確定設(shè)計目標(biāo)，并選出幾個可行方案，對方案進(jìn)行對比，選出一個最理想的，然后運用所學(xué)知識從結(jié)構(gòu)到整體，分別計算、畫結(jié)構(gòu)圖，仿真分析、校核，用CAD和CATIA分別繪出零件圖和裝配圖。還有的學(xué)生為了提高效果，用泡沫做了模型。有一組設(shè)計學(xué)生用筆也做出了相應(yīng)的產(chǎn)品。整個設(shè)計過程既加強已學(xué)知識的綜合運用，又促使學(xué)生運用網(wǎng)絡(luò)手段進(jìn)行自主學(xué)習(xí)新知識，還使大家增進(jìn)了友誼，這是課堂教學(xué)難以取得的效果。也為學(xué)生們將來工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
