机械设计课程设计论文范文第1篇
摘要：本文针对机械设计课程群存在的教学内容分散、系统设计思想淡化和创新意识薄弱等问题，以机械类本科生的机械设计课程群为例，结合学科竞赛的内涵体系，对基于事件（各类学科竞赛和实践教学）的主动式教学模式进行了探索，构建了协同创新体系以及创新活动管理模式，并将该思路运用于机械设计课程群的建设和学科竞赛中，取得了较好的效果。
关键词：事件驱动；机械设计；课程群；体系研究；协同创新
机械设计课程群（包括机械原理、机械设计、互换性与工程测量等机械类专业基础课）是机械制造及自动化专业及近机类专业的核心课程，其相关的课程设计、实验及大学生创新训练和机械创新大赛等学科竞赛作为实践教学的重要环节，是培养学生动手能力、创新能力和工程能力的有效途径。
世界发达国家工科院校在专业基础课建设与教学方法研究上，强调专业理论性、实践性、适应性和互动性。美国、德国等发达国家采取了一种“3+1”模式，即3个课时理论课后就有1个课时的实践课（实验或实践活动），极大地激发学生的学习激情和兴趣。
多年来，国内各高校针对机械设计类专业基础课程，在课程建设与教学方法研究方面做了许多工作。如陈晓岑等对机械原理实验方法和内容进行了教学改革[1]；江帆等针对传统机械原理实验教学中存在的不足，将TRIZ理论引入机械原理的实验教学[2]；侯雨雷等借鉴国际先进的CDIO工程教育理念，提出以适应产业需求的项目为载体，以完整工作过程为向导，依据企业的真实工作过程设计和组织教学的理念并应用于机械设计基础的课程改革实践[3]；龚厚仙针对机械设计基础课程存在的教学内容零散、系统设计思想淡化等问题，采取以能力培养为本位的“项目驱动”教学模式[4]。上述研究已初见成效，而结合课程设计、大学生创新训练以及各种学科竞赛更深入、全面地研究机械设计课程群的教学体系与协同创新的课程群建设和教学改革的较少，探索一种适合机械设计课程群的、注重理论与实践相结合的，在课程设计、学科竞赛中集研讨式、启发式教学方法的多元化教学模式，是高校教学研究的重要课题[5，6]。
一、以事件驱动为核心的课程群构建
针对机械设计课程群教学中原各门课程自成体系、不能有机联系和综合应用的弊端，结合本科生的实践教学、大学生创新训练以及各种学科竞赛活动，将机械设计的相关课程作为一个课程群实施整体性建设，按照其在培养学生知识能力结构中的任务和作用，加强教学内容的有机联系，构建连贯而完善的新型课程体系。
在机械设计课程群的教学内容上，要涵盖“系统的设计思维、创新的设计理念、现代的设计方法、具体的设计实践”这几方面的教学训练。在课程群设置上，选择了机械原理、机械原理课程设计、机械设计、机械设计课程设计、互换性与工程测量、创新设计与制作等6门课程。通过对机械原理、机械设计、互换性与工程测量这几门主修课程的内容和体系进行整合重组，并融入AutoCAD、Pro/E、Ansys等相关热门应用软件知识，使学生在学习进程中，既有理论知识的学习，又有实际的操作训练。以课程设计、大学生创新训练和机械创新大赛等各种学科竞赛活动为契机，强化实践教学，全面提升机械设计课程群的实践教学效果，增加学生的创新能力。
二、以学科竞赛为主线的教学流程规划
在机械设计课程群的建设中，除将课程群内的6门课程进行内容整合和重组外，同时针对新形势下的人才培养目标，将学科竞赛的主线贯穿课程群教学的全过程。
机械设计课程群以学科竞赛的创新设计项目作为教学的载体，按项目实施的需要合理安排教学内容。在课程教学的初期向学生布置设计题目（结合老师的科研课题的设计选题或按教学内容选定的常规选题），或学生结合大学生创新训练和机械创新大赛自主提出设计意向，在课程的教学过程中有意识地结合设计题目进行授课、实验和布置课外作业，随着机械原理课程的结束，学生完成产品的原理设计；随着机械设计和互换性与工程测量等课程的结束，学生完成机械产品的初步设计。当课程群的教学任务完成后，结合各类学科竞赛，指导老师联合指导学生在初步设计的基础上，采用计算机辅助设计方法对产品进行力学性能分析和运动仿真，根据分析结果修改设计，绘出工程图。在通过设计评价后进行产品的制作，完成产品样机的制作。
三、教学模式的改革
在课程群的教学模式改革中，以学生为主体，通过学科竞赛和新颖的课程设计引导学生从被动学习向主动学习转变，即通过具体的事件引导学生加强知识和能力的培养，强调课堂教学与课外学习相结合，引导学生主动发现问题、分析问题和解决问题。如在每届机械创新大赛前让学生围绕大赛主题自主提出项目申请，充分发挥学生的想象力和积极性，真正做到百花齐放。在此基础上进行项目的第一轮筛选。对第一轮入选的项目进行可行性论证，引导学生自己提出问题、分析问题并提出解决问题的方法。然后进行第二轮筛选，筛选通过的项目才能进入学校的申报。在课程群教学模式上结合课程设计和学科竞赛进行了系列改革尝试，包括教学组织形式的创新，即教学过程相互衔接，设计过程联合指导，设计成果统一评定。
在课堂教学中，根据机械设计课程群的特点，立足工程的观念组织课堂教学内容。受课时限制，不可能将机械设计中的所有内容都在课堂中讲解，而是结合课程设计和学科竞赛进行学习，如机械设计中的机械创新及系统设计部分则根据具体的选题，学生在老师的指导下进行具体机构的系统创新设计，由此加强对机械系统的认识。
在机械设计课程群的实验设置中，优化了原有的实验项目，创建了机械传动综合实验，学生可以根据所学的机构，自主进行实验设计，搭建各种各样的机构，完成相应的设计功能，并撰写实验报告，以加强学生创新实验的能力，增强动手能力。同时结合各类学科竞赛等科技创新活动激发学生参加创新实践的积极性。
机械原理课程设计主要是锻炼学生运用所学知识进行综合设计的能力，在课程设计中不再是一个班的学生做某种机构的设计、绘图，而是精选出多种实际机构，让学生根据自己的兴趣完成某个机构的原理设计。机械设计课程设计主要锻炼学生运用所学的机械原理、机械设计、互换性与工程测量等知识进行综合设计的能力，主要经历方案选择、传动能力计算、结构设计等过程。在课程设计过程中老师通过讲课、答疑等多种方式进行指导，设计完成后通过答辩让学生清楚地了解自己的设计是否合理、还存在哪些问题，以避免在以后的设计过程中出现类似的错误。
四、课程群考核模式的改革及协同创新体系的构建
机械设计课程群的课程考核以试卷、设计报告、成果答辩相结合的形式开展。学生成绩考评特别注重在各类学科竞赛中的创新价值，提高创新性在考评成绩中的比例，以及获奖学生在保研中的比例，大大提高了学生的自主创新意识及设计兴趣。
在综合分析高校创新人才培养现状的基础上，结合自身专业特色和机械设计课程群的建设，机电工程学院于2011年成立大学生创新基地，并派有多年教学管理经验的管理人员负责基地管理，该基地在组织学生参与创新活动上做了很多努力，形成了一整套完善的创新活动管理模式。（1）构建学科竞赛的整合机制。机电工程学院历来高度重视对学生创新能力和实践能力的培养，积极引导和支持学生大胆创新，重视和鼓励学生参加各类学科竞赛。在学院领导和老师的大力支持下，在2011年专门筹措资金、配备场地与师资、添置设备仪器，成立了大学生机械创新基地，负责学院学生创新活动的指导和课外科技创新比赛的筹备、申报及指导工作，培养与引导大学生自主进行方案设计、原型样机选材、组装与实验室调试验证。（2）学生团队的组织形式。创新基地成立了4支大学生创新团队，专注于创新训练和创新竞赛，有各自完善的团队管理机制，是创新项目的载体，也是人才培养的主要组织形式。学生开展招聘会，自主选拔优秀人才，以高年级带低年级的方式进行项目的申报及实施，以便在各类学科竞赛中充分发挥集体优势。同时团队采用考核制和淘汰制，定期引进新鲜血液，以保证团队的生命力和成员的积极性。团队“以老带新”的培养模式避免了创新人才的脱节。（3）教师团队的构建。创新基地根据教师的研究方向，采取自愿的原则建立了一支强大的指导教师团队。教师的悉心指导是团队和项目顺利发展的强大推动力。部分教师将科研项目引入大学生的培养过程，这种方式激发了大学生对科研与创新的兴趣，培养了学生发现问题和解决问题的能力。（4）创新基地的管理不断完善。创新基地从活动场地管理、物品借还管理、经费管理、项目实施管理、基地成员管理及合同管理6个方面确立了完善的管理制度，为基地的运营提供了良好的基础条件。创新基地的管理执行者由基地志愿者完成，志愿者分为宣传组、事务组和技术组。技术组负责自主创新等项目的初审，事务组负责日常事务的处理、活动的组织和人事的协调，宣传组负责创新团队、创新成果和创新基地的宣传以及基地网站的管理。3个组的良好分工是创新基地良好运行的有力支撑。（5）创新实践训练。针对不同学生，基地相应地开展不同的创新活动。对于普通学生，主要开展优秀学子交流会、创新意识和创新能力培训会、团队招聘会、创新成果展示等活动；对于团队成员或赛事经选拔后的成员，基地会组织开展专业技能培训会、模拟答辩、优秀研究生交流会等，并组织参与校企合作的创新大赛。全方位的创新活动能够有效、循序渐进地培养和提高学生的创新意识和创新能力。（6）创新训练成果。自2011年成立以来，机电创新基地经过3年多的探索引起了广泛的关注，并取得了骄人的成绩：3年来基地收集学生自主创新项目申报200余项，全国大学生创新训练项目100余项，覆盖人数近1100人次，约占本院45%的本科学生；2011—2013年自主创新和国家创新训练计划总立项资金达100万元；2013—2014年自主创新团队项目和个人项目立项14项，班级项目立项4项，总覆盖人数达238人次。2012—2014年学院整体参与科技创新活动及获奖情况如表1所示。
五、结论
基于事件驱动的机械设计课程群的体系研究，将机械专业的几门重要的专业基础课作为一个课程群实施整体性建设，解决了机械设计课程群教学中各门课程自成体系、不能有机联系和综合应用的弊病。以学科竞赛等事件为主线的课程群教学流程设计，让学生将课程学习和学科竞赛等实践环节紧密联系起来，提高了学生学习的目的性。课程群考核模式的改革进一步提高了学生参加各种学科竞赛的积极性，收到了良好的教学效果。
参考文献：
[1]陈晓岑.机械原理实验教学的改革和探讨[C]//2007机械设计教学研究论文集.
[2]江帆，孙骅，庾在海，区嘉洁.基于TRIZ理论的机械原理实验教学实施策略研究[J].理工高教研究，2010，29（3）：108-110.
[3]侯雨雷，齐效文，周玉林，等.基于CDIO理念的《机械设计基础》课程改革实践[J].中国科教创新导刊，2010，（1）：37-38.
[4]龚厚仙.基于项目驱动的《机械设计基础》课程改革[J].职业技术教育，2011，32（17）：32-33.
[5]乔连全.我国研究型大学“大学生创新性实验计划”的现状与反思[J].高等教育研究，2011，（3）：81-87.
[6]邹广严.关于构建应用型人才培养模式的若干问题[J].中国高等教育，2009，（23）：33-35.
机械设计课程设计论文范文第2篇
摘要：应用创新型人才培养视域下，高校开设机械设计课程，通过专业课教学满足人才供应需求。当前数控机床行业存在人才供需失衡现象，为锻炼学生数控机床操作能力，教师应适时创新机械设计课程教学策略，从整体上提高数控专业人才培养质量。希望同行从中有所收获，为机械设计课程改革而助力。
关键词：机械设计课程;大学生;应用创新能力;培养策略
近年来，数控机床普及范围逐渐扩大，同时对数控专业人才数量和质量提出较高要求，基于此，机械设计课程教学目标适当调整，即重点培养数控机床专业学生的应用创新能力。现下，有效培养专业学生应用创新能力已成为当务之急
1机械设计课程介绍
理论课程和实验课程是组成机械设计课程的两大核心，理论课主要通过案例介绍来传递专业知识，为实践操作提供理论支持;实验课内容归结为认知实验、验证实验、应用技术实验、创新设计实验四类。数控专业机械设计课程属于必修课，课程教学目标即丰富学生机械制造理论、锻炼学生数控机床操作能力、提升数控仿真软件使用技巧等。机械课程教学活动高效开展，能够满足数控专业学生应用创新能力提升需求。
2机械设计课程教学中常见阻力
2.1课程设计单一
数控专业机械设计课程教学前期，教师为快速完成教学任务而紧凑安排任务书，看似课程设计有序化，实则学生会因时间紧、任务重而被动接受导学知识，最终课堂学习效果将大打折扣。随着时间流逝，課程设计内容被遗忘，难以实现理论对机械操作行为的正确指导，最终会降低教与学质量。
2.2理论与实践脱节
机械设计课程教学目标之一，即希望专业学生能够学以致用。数控机床实践性较强，如果教师一味灌输理论知识，忽视动手操作能力的锻炼，那么数控专业学生毕业后短时间内难以快速进入工作状态，并且数控企业用人需求无法得到及时满足。长此以往，机械设计课程教学水平居低不高，并且大学生应用创新能力培养工作被动推进。
2.3实验教学机械化
即便高校组织有关数控专业的实验活动，但多数实验课程课时较短，并且实验内容缺乏过程性和创新性，不利于机械设计课程知识延伸，并且大学生动手操作能力未能充分锻炼。如果实验教学如是开展，那么机械设计课程教学工作将失去意义，最终弱化应用创新型人才培养效果。
3培养数控专业大学生应用创新能力的策略
3.1丰富数控专业机械设计课程设计内容
课程设计期间，教师客观分析理论教学内容及目标，据此调整课程设计方案，充分发挥课程设计的导向作用，实现课程设计与理论教学的有效衔接。例如，数控专业机械CAD课程设计时，教师在设计方案中提出CAD软件用途、CAD软件功能、CAD应用要点等设计任务，进而学生能够带着问题主动预习，并在课堂中集中精力听讲，内化有关机械CAD知识，为后续实验创新、实践操作做准备。
3.2加强机械设计课程理论与实践间联系
理论与实践相结合，能够增添理论教与学的趣味性，还能从整体上提高大学生应用创新能力，真正深化数控专业机械设计课程教学改革。课程教学中，教师为每位学生分配一台计算机，鼓励学生结合课件知识动手操作数控机床，在这一过程中，学生之间互相沟通，实现取长补短。教师充分发挥参与作用和引导作用，并动态记录每位学生的学习表现，为后续评价提供依据。讲完课程知识后，教师为学生布置创意实践任务，鼓励学生应用机械软件进行产品设计，尽可能锻炼学生数控编程、数控机床操作技能，并借此机会调动学生创造性、激发学生创新意识。
3.3数控专业机械设计实验课程过程化开展
为检验阶段性教学效果，真实掌握学生对机械设计课程知识消化情况，教师为学生提供实验操作机会，学生自由选择实验模式，如单人实验或小组实验，全面提升学生实验操作水平。例如，教师要求学生根据某汽车零件加工工序，验证专业加工机床实用性，实验过程中，专业学生联用机械结构设计、三维造型装配设计等知识，通过运动仿真予以证实，最终短时间内准确得出实验的同学获胜。教师适时观察学生在实验中的表现，并进行方向指导，据此调整实验课程教学方法，大大提高实验课程教学效率，为应用创新型人才培养提供有力条件。
4结语
综上所述，现阶段高校机械设计课程教学现状不容乐观，为提高课程教学有效性，满足大学生应用创新能力培养需求，势必要加强课程设计与理论教学问联系，并深度融合理论与实践，使实验过程式教学具体落实。对于数控专业教学工作而言，有利于提高专业课程教学水平，并且数控机床专业优秀人才能够持续供应。
机械设计课程设计论文范文第3篇
摘 要：文章从新工科建设背景下地方高校培养应用型人才支持地方经济发展要求出发，针对民办院校的特点，着重分析本课程对于机械设计专业的教学组织、实验安排，考核评定等展开探讨，加强和突出对学生学习过程的考核，培养学生自主学习中，独立思考，在实操中综合运用知识的工程素质。
关键词：新工科;课程改革;混合教学;多元化评价体系
引言
新工科是在国家战略发展走向新需求、国际竞争走向新形势、立德树人走向新要求的基础上提出的符合我国工科教育的改革方向，其主要内容是：以立德树人为引领，以应对新形势为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越的工程人才[1]。教育部在2017年2月提出的新工科建设的“复旦共识”中指出：地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用。所以，地方应用型本科高校——以广东理工学院为例，办学目的不是培养科研人才，而是培养具有一定专业基础，实践应用能力强、创新意识好、团队协作能力强，能适应珠三角地区域经济发展的应用型人才[2]。
一、课程地位
互换性与技术测量课程是机械工程一级学科各专业的一门主要技术基础课，它将机械设计和制造工艺系列课程紧密地联系起来，成为架设在技术基础课、专业课和实践教学课之间的桥梁。其主要研究对象是如何进行几何参数的精度设计，即如何通过有关的国家标准，合理解决产品使用要求与制造工艺之间的矛盾，以及如何运用质量控制方法和测量技术手段，保证有关的国家标准的贯彻执行，以确保产品质量。精度设计是从事产品设计、制造、测量等工程技术人员所必须具备的能力。
本课程是从“精度”与“误差”两个方面去分析研究机械零件及机构的几何参数的。设计任何一台机器，除了进行机械的运动设计;还需进行机械的结构设计;机械精度设计。所谓运动设计或称为系统设计，是机器的总体设计和部件设计，它滿足机器运动学方面的要求，如机构、机器的轨迹、速度或加速度等;而结构设计或称为参数设计，是机械的零件设计，它满足机器或部件中零件强度，刚度方面的要求，如构件的长度或截面积，零件的直径和寿命等;还需进行机械精度设计主要是保证机器或部件工作时的精度方面的要求，使产品功能与经济效益能产生好的综合效应。
二、教学现状与不足
（一）理论教学
《互换性与技术测量》课程教学内容包括互换性设计和技术测量两方面的内容，广东理工学院开设这门课程的主要专业是机械设计专业、车辆工程专业以及机械电子专业，其中机械设计专业为必修课，而机械电子专业以及车辆工程专业为选修课。改革之前，本课程开设在《机械制图》课程之后，必修课的教学时数为40学时，包含32学时的理论教学和8学时的课程实验，选修课则为32学时，其中24学时理论教学和8学时实验。理论课主要是学习互换性设计方面的内容，包括尺寸公差的设计、形位公差的设计以及表面粗糙度的选用，由于课时的限制，以及缺少配套的教学设施，学生的理论学习则是“听课、记笔记、做作业”的被动式学习，学生的学习主动性较差，与实际的设计接触得极少，而典型零件的公差设计也没能进入课堂教学，整个教学效果并不理想。
（二）课程实验
改革前就我校情况而言，《互换性与技术测量》的课程实验主要是基于已有的设备而开设的，实验课时为8学时。目前开设的实验有：三针法测外螺纹单一中径误差;齿轮公法线变动误差;表面粗糙度的检测;合像水平仪测车床导轨直线度误差。实验过程包括仪器的使用、数据的检测、数据的处理以及合格性的判断。就本课程而言，互换性设计以及技术测量两部分的内容对于工科机械类学生而言是同样重要的，8学时的技术测量涵盖的内容少，比如对于很多典型零件比如滚动轴承、键和圆锥体的公差检测无法开展，且基于已有设备而开设实验缺乏科学性，比如对于最基本的尺寸误差以及形位误差的检测并没能进行实践。
（三）考核形式
之前互换性与技术测量课程考试还延续着应试教育的特征，即平时成绩占30%（包括平时的出勤情况、平时作业以及实验成绩），期末考试卷面成绩占70%。考试的内容主要是理论课讲授的部分，即尺寸公差、形位公差以及粗糙度几个方面的内容。对于平时成绩，学生只要缺课少，作业和实验报告都交齐，基本上都能拿高分，但事实上学生抄作业的情况非常严重，实验则是分组进行，同一个小组可用一样的实验报告，这些方面教师并不能了解各个学生实际的学习态度以及掌握情况。期末考试一般教师都会在考前划分重点复习的内容，所以，学生基本上都能顺利通过考试。这种考试形式是基于以教师为主的灌输式教育，学生被动学习，跟现在提倡的高校教育应该严把质量关[3]是相违背的，不利于培养学习主动，思考独立，具有很强的动手能力以及创新能力的学生，达不到地方高校工程质量的培养目标。
三、改革措施
（一）理论教学的改革
随着现代教育技术的快速发展以及广泛应用，大多数的高校都在研究一些新的教学方法来满足学生的学习需求[4]。新工科建设的目标是形成以学生为中心的工程教育模式，改革教学方法和考核形式，推进信息技术和教学的深度融合[5]。广东理工学院工业自动化系根据课程资源和教学要求，对资源进行整合以及对该课程的教学方法进行改革，建立了在线学习，课堂教学和案例导入三者结合的教学方式。这种灵活的教学形式拓宽了学生的学习环境，由单纯的课内被动学习延展到课堂以外的自主学习。
1. 建立混合的教学模式
对于我校机械设计类学生而言，毕业生主要的就业方向是机械设计、机械加工以及零件的检测。本课程与设计以及检测息息相关，参考其它高校的课程实施，本课程开设的理论学时都在40学时以上[6]，面对课时量的不足，更具实践意义光滑极限量规的设计以及典型零件的公差设计等教学任务完成起来极度困难。我校基于MOOC平台建立了混合的教学模式。教师由一个课堂上的传授者变成了新模式里面的引领者，学生也从以往的“要我学”变成“我要学”。通过课里课外的学习，教学进度和学习深度都有了明显的提高。新的教学模式如图1所示。
在混合教学模式中，教师可以通过平台发布学习任务，在线答疑和分析学生的在线学习情况，而学生则可以通过班级的微信群了解本周的学习任务后，自主选择完成观看视频和提交作业的时间和地点，还可以在线讨论。通过课前的学习和讨论，学生带着疑问到课堂，而教师则可以通过平台反馈的学习情况分析，更加了解课堂教学的重点和难点，从而让课堂变得简单且高效，从而实现用更少的课时量进行更多更广的内容学习。
2. 以案例驱动教学
通过MOOC平台，基础的知识点学生通过教学视频基本能掌握，比如说在尺寸精度设计这块内容中，对于配合种类的判断这个知识点，17级课前提交上来的学生作业中，只有8个学生（总人数245人）做错，不到总数的10%，对于间隙或过盈量的计算则有56个学生做错，而对于配合设计这个知识点，做对的只有不到30人，做错的超过80%。从这些数据可以看出，学生对基础知识的掌握完全可以通过预习达到，而对于知识的应用，很少同学能一步到位。典型的教学案例，比如对于钻模的互换性设计如图2。（1）固定钻套外圆与钻模本体孔为过盈配合，配合为H7/r6;（2）固定套内孔与钻头为间隙配合，固定钻套内孔的名义尺寸为钻头直径尺寸的最大值，偏差为F8;（3）固定衬套外圆与钻模本体为过盈配合，配合为H7/r6;（4）固定衬套与快换钻套外圆为间隙配合，配合为H7/g6。
通过以上案例的分析，一方面可以结合工程实际重点讲述配合的选择方法，另一方面可以选其中一两个典型的配合进行间隙或过盈量的计算，这样就能更有针对性地进行教学。其次，目前我校对本课程的必修教学人数维持在300人左右，每个班大约50人，可以对各班人数进行分组，在每个理论教学内容之后（比如尺寸公差设计），基础作业在平台上提交，课后作业则以分组的形式完成一个与之相关的实际设计题目，增强设计理论的理解与应用，以便更贴近我们的人才培养目标。
3. 更多地与其他科目聯系
《互换性与技术测量》是机械设计专业的基础课，它的课程任务是完成精度设计，开设于《机械设计基础》课程之前，我校的机械设计专业的学生在《机械设计基础》课程学完之后会进行为期三周的课程设计，设计的内容包括减速器机构的选用，电机的选用以及零件的尺寸设计，在设计的过程中学生只按该课程的设计任务来进行，大部分学生未能进行精度设计。因为，基于培养学生综合知识运用能力的培养目标，应该把机械设计的课程设计进行得更为综合，培养学生设计出一款机构合理，性能稳定，可互换的现实中的产品。
（二）课程实验的改革
1. 实验项目适当增加
技术测量是本课程的另一个教学目的，机械加工厂里面零件的检测所用到的就是技术测量相关的知识点，要求检测人员非常清晰地知道被测要素、基准要素是什么，仪器如何选用，参数如何设置，数据如何处理，这都要求有很高的专业技术。对于常用的尺寸误差以及形位误差的检测，对于应用型本科的毕业生必须要掌握，因此，在原有的四个实验的基础上适当增加尺寸误差检测项目、形位误差检测项目，如果能增加一两个典型零件的公差项目检测则教学效果会更理想。
2. 实验组织以及配套的改革
目前我校的实验组织的形式是分组，一组一套量具一个被测零件，而这些零件并无配套的零件图，这就导致出现两个问题，其一是同组的学生中往往会有的学生并不动手，实验报告抄袭，其二是由于没有零件图，所以被测量的零件的技术要求无从得知，所以进行数据处理之后，并不能进行合格性的判断。基于以上问题以及我校的实际情况，由于每一届都会进行机械设计的课程设计以及金工实训，因此，可以要求学生在金工实训的时候按机械设计课程设计出来的零件加工，零件图纸打印出来，加工完成之后保存零件以及配套的图纸，以便本课程进行技术测量的时候检测，这就大大增加了各课程实施之间的联系，同时足够的零件可以让同组的同学共用一套量具而分别测量不同的零件，杜绝抄袭的恶行。横向的学习也能提高学生的综合运用知识的能力。
（三）建立多元化成绩评价体系
多元化的成绩评价体系是基于本课程的混合教学模式建立起来的。新的教学模式下的理论教学分成了线上学习、面对面的课堂教学以及分组完成的实际项目，为了保障课堂教学和课程实验的改革贯彻落实，降低期末理论考试的成绩占比，提高过程性考核占比，突出学生的实际操作能力、知识运用能力的考核，要对学生进行多元化的基于大数据技术分析的，以便对学生成绩做出更客观的判断[7]。新的成绩评定方式如图3。
在多元化评价体系中在线学习包括课程视频学习，作业提交，章节考试以及在线互动等情况;课堂案例学习包括平时课堂表现、考勤、分组作业以及期末考试;课程实验则包括实验过程的操作以及实验报告的填写。在新的评价体系中，由传统的期末考试占比70%到现在的30%，这就等于改变了以往考前临时抱佛脚就能顺利过关的现象。学生的线上学习占比的加入，为课堂教学加入了一股新的力量。以广东理工学院工业自动化系互换性与技术测量课程为例，利用网络平台多元化成绩评价体系应用于17级机械设计1、机设2、机设3、机设4、机电班五个教学班共245人的成绩评价中。表1为17机设1班部分学生的线上成绩评价情况。
从表中可以看出大部分学生都能课前完成教师指定的观看课程视频的任务，作业的提交和章节的测试也基本合格，这就为课堂的案例教学实施打下了基础。同时，学生对自己成绩起到了主导作用，学习的主动性明显提高。由此可见，对学生成绩进行量化作为期末总评的考核的评价指标是科学的。
四、结束语
本文从新工科建设背景下地方高校培养应用型本科人才支持地方经济发展要求出发，分析我校对于本课程现有教学模式的不足，从理论教学组织，课程实验开展以及考核评定方式几个方面改革课程。从以前的教师灌输到现在的学习之中运用，运用之中学习互相促进，把主动性还给学生，致力于培养理论知识过硬，实际操作和知识综合运用强的高工程素质人才。
参考文献：
[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-6.
[2]孔俊超，王玉勤，董慧芳.“地方性应用型”本科的“机械原理”课程改革探索[J].科教文汇，2019，2：77-79.
[3]刘明月.深化高校教学改革提高教学质量[J].现代企业，2019（07）：128-129.
[4]周开发，曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究，2017（3）：22-35.
[5]顧佩华.新工科与新范式：概念、框架和实施路径[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-13.
[6]侯赤，赵美英，惠嘉，等.面向新工科的飞行器结构设计课程群建设探索[J].西北工业大学学报（社会科学版），2017，37（04）：86-90+109.
[7]李月峰.“移动互联网+”时代混合式教学模式探讨与实践[J].中国教育信息化，2018（12）：50-52.
机械设计课程设计论文范文第4篇
摘要：分析机械设计基础课程教学现状，根据应用型本科“创新型工程师”培养计划的基本要求，对机械设计基础课程教学改革进行研究。提出面向创新型工程师培养的机械设计基础课程的教学目标，加强与工程实际的联系、及时更新教学内容、改进教学方法等改革措施，达到事半功倍的良好效果。
世界正以多种方式发生着变化，未来的工程师需要多种技能，如创造力、灵活性、领导能力以及商业才智等品质。美国《培养2020的工程师：为新世纪变革工程教育》描绘了未来工程师应该具备的品质，包括：（1）很强的分析能力；（2）实践才能；（3）创新意识和创新能力；（4）较高的伦理道德标准以及职业素养；（5）动态、机敏、具有弹性、灵活地更新并应用知识的能力；（6）良好的沟通能力；（7）商务与管理技能；（8）领导才能；（9）终身学习能力。
创新型工程师不仅要具备上述的未来工程师的品质，而且，还应该兼具以下特质：（1）对局部或整体工程价值的科学判断力；（2）对权威工程学术或工程技术独到的批判力；（3）对历史工程文化承载现代工程文化内涵以及未来工程文化趋势的深刻洞察力；（4）优秀民族工程文化传承与世界先进工程文化吸收的责任感；（5）工程环境影响的感知与和谐意识的自觉；（6）正确理念的坚持或自我否定的勇气。只有具备了上述15种品质特征的工程师，才能称得上是真正的创新型工程师。因此，形成能够进行自我调整和更新的、面向创新型工程师培养体系的教学改革是值得研究的重要课题。
1面向创新型工程师培养目标的教学要求创新型工程师人才培养目标是具有国际视野的行业领军人才、国际认可的高级工程技术人才和创业研发型高端人才。
创新型工程师的核心是创新能力。随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展，社会对人才的需求产生了很大的变化，更加强调实践能力和创新型人才的培养，面向创新型工程师培养计划的教学，不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力，还要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新能力。
2机械设计基础课程教学的现状
机械设计基础课程是一门理论性和实践性较强的课程，既强调知识的综合性、实用性，又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力，这也是“创新型工程师教育培养计划”所要求的。但是现有的机械设计基础课程教学存在一些问题亟待解决。传统的教学过程是一种“填鸭式”的教学，一切都是由教师决定，学生只能被动地参与。如机械系统的结构设计是机械设计基础课的重要教学内容，也是过去讲课的难点，由于受到传统教学手段的限制，电类专业学生对此方面内容的掌握比较困难。
现有课程内容体系建立在知识的系统性和完整性之上，在知识点的选择和安排上没有脱离传统的教学理念，所用教材的知识内容体系创新性不够，没有体现“创新型工程师教育培养计划”中所要求的“能力”主线，与生产实际要求的课程内容或知识点的编排存在一定的差距。另外，教师不注意采用先进的教学手段来充实自己的教学活动，忽视案例教学、问题教学等方式的运用，导致教学信息量太小，无法传授更多的知识。课程教学中只是理论知识的简单讲解，没有结合工程实际进行教学。
3机械设计基础课程的教学改革
按照“创新型工程师教育培养计划”的目的和培养要求，以及在以往机械设计基础教学过程中所发现的问题，借鉴皮亚杰提出的建构主义理论，对机械设计基础课程教学改革提出如下建议与改革措施。
3.1确定教学目标
“机械设计基础”课程具有很强的工程性、实践性和实用性，其主要的教学目标是培养学生机械系统方案设计的能力。教师以自己制定的教学目标为导向，在整个教学过程中围绕教学目标与学生一起展开教学活动，并以此来激发学生的学习兴趣与积极性，激励学生为实现教学目标而努力学习。“机械设计基础”上半部分的核心内容是各类常用机构的设计和应用。要设计和应用机构，首先必须认识各类机构，通过一些典型的机构系统了解机构的具体结构、工作原理、特征和它在系统中的作用，从机械系统的总体去认识机构，用系统的观点将各类机构联系起来，将系统的要求贯穿于机构的设计之中。学生不应孤立地去认识和设计机构，而应以系统为主线来掌握机构分析、设计的基本理论和方法，确定机构设计的要求。
例如教师在讲授“机械设计基础”第一章“机构自由度”的内容时，首先向学生说明学习机构自由度在实际工作中的意义，并在本章最后给出关于牛头刨床的机构设计错误的例子，让学生通过计算机构自由度予以改正，以此来激发学生的学习兴趣与积极性，充分发挥学生的主观能动性，训练他们的创造性思维。
另外，在学习平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构这3大类常用机构过程中，由于该3大类机构又可划分出很多种类，学生常感到各类机构缺少联系。由于往复式四冲程内燃机涵盖了这3大类机构，所以可通过介绍往复式四冲程内燃机工作过程的4个冲程运动将这3大类机构运动作为教学背景或目标，将3大类机构联系起来。
“机械设计基础”下半部分主要讲授常用连接（螺纹连接、键连接等），机械传动（螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动），轴系零、部件（轴、轴承）等。这部分内容相互联系较少，学生感到零散。这部分内容的教学可与课程设计结合起来，课程设计题目在课程开讲前布置到位，使学生带着任务听课。当教师讲到与设计题目中某些方面相关的章节时，学生就开始思索自己题目中相应点的方案设计、结构设计等问题，不太懂的问题可及时与教师或同学进行交流探讨。由于课程设计与专业结合，与理论课同步，学生兴趣浓，学习效果好。
3.2加强与工程实际的联系
由于学生对机械的感性认识和工程实践知识十分缺乏，不能将所学的知识与实际联系起来，更不会应用于工程实际，因此要结合工程背景来讲解各种机构的原理和应用。以凸轮机构实际设计为例，首要问题不是如何设计凸轮的轮廓线，而是如何根据工作要求和使用场合，合理地选择和确定从动件的运动规律、机构的配置和有关基本参数，使所设计的凸轮机构既能满足机械系统的工作要求，又具有良好的运动和动力特性。此外，广泛采用工程应用实例，充实“机械设计基础”教材中的例题和习题，适当增加例题和习题的工程应用背景及创造性意向说明。
3.3及时更新教学内容
将机械设计方面的新成果、新应用及时引入教学内容，扩大学生信息量。例如在讲解螺栓预紧方法时，介绍电测扳手、液压拉伸预紧方式等新工具和新方法；在讲解齿轮机构时，介绍双圆弧齿轮的优点，反映技术发展前沿成果，增加课堂信息量，调动学生学习的积极性。这样，以实际工程设计计算问题为目标，构建设计基础知识理论较完备，设计方法实用、多样的基础内容体系，提高了教学效果。
3.4改进教学方法。在课堂教学中，除了传统的教学方式外，需要采用其他一些教学方法与手段，以提高学生对课堂内容的理解和掌握。“机械设计基础”课程是工程机械教育的重要课程，综合性、实践性强，对培养学生工程设计能力起着重要的作用。由于机械设计基础主要面向电类专业的学生讲授，而电类专业的学生对机械方面知识接触较少，对课程中涉及的各种机构、结构难以理解，尤其是涉及到機构运动、齿轮啮合等动态问题或者螺纹联接、轴承等微变形问题，因内容抽象，学生理解起来比较困难，因而影响了教学效果。
结束语：根据创新型工程师培养计划，“机械设计基础”课程的教学需要建立科学的教学体系，切实提高大学生的工程实践能力，培养学生动手能力和创新思维能力，为参加生产实践和后续课程学习打下良好的基础，实现教学过程中学生能力和素质的协调发展。
参考文献：
[1]陈东.基于创新型工程师计划的钢结构课程教学改革研究[J].重庆科技学院学报，2011（6）：174-182.
[2]龚克.转变观念大胆实践建立创新型工程师教育培养的中国模式[J].中国高等教育，2010（18）：10-12.
[3]陈桂平，侯志泉.基于“机械设计基础”课程的启发式教学研究[J].科教文汇，2010（4）：43-44.
机械设计课程设计论文范文第5篇
摘要：针对机械原理课程传统教学中存在的重理论轻实践问题，将3D打印技术引入机械原理课程教学中。研究了3D打印机械原理课程教具、3D打印用于机构等知识点的学习巩固、用于课程设计和用于机械创新设计比赛等，总结了3D打印应用于机械原理课程需要注意的几个问题。通过3D打印技术改进了教学方法，提高了实践操作时间，促使机械原理课程教学由偏理论轻实践逐渐向理论实践并重的教学方式转变，考核方式更倾向于产品设计的实际能力，提升学生的职业素养。
关键词：机械原理;3D打印;教学改革;OBE
0 引言
机械原理课程是机械类专业基础课程，包含机构的结构分析、受力分析、运动分析，凸轮机构、连杆机构、齿轮机构等原理性内容，理论课时占比重。而新工科教育、职业技能教育和OBE教学改革的要求是越来越强调学生知识和能力的全面发展。要改变原有的理论课时占比不是一件容易的事情。对于相同的内容，实践操作往往比理论讲授需要花费更多的时间。3D打印是一种基于数字模型，利用塑料等可粘合材料，逐层打印构造实物的一种技术，可有效解决传统机加工制造机械装置实物耗时长、费用高等问题，很适合于机械原理课程的实践教学。为此，本文主要研究了3D打印在机械原理课程教学中的几项具体应用和需要注意的问题。
1 3D打印在课程教学中的应用研究现状
关于3D打印在课程教学中的应用，有些高校教师对此进行了相关研究和实践。例如，毛玮等研究了3D打印技术在机械原理教学教具制作中的作用[1]。史洪松探讨了3D打印在机械设计与原理教学中的应用思路和优势[2]。王小新等将3D打印应用于塑料制品设计课的教学工作中[3]。翟彦飞分析了在机械专业课教学中应用3D打印的优点[4]。李定玉等探讨了力学课程中3D打印技术的应用[5]。王明振等研究了3D打印技术在新工科实验课程中的应用[6]。孙文柱等探讨了航空仪表设备课程教学中3D打印技术的应用实践[7]。高延峰等研究了机器人课程教学中应用3D打印技术的好处[8]。尹涛研究了机械专业课程教学中3D打印应用实践[9]。郭美君研究了FDM3D打印运用于机械专业课程的教学改革实践[10]。王莉霞等研究了机械制图课程教学改革中3D打印技术应用实践[11]。林春宇探讨了机械设计基础课程教改中的UG建模和3D打印技术综合应用[12]。
以上文献主要研究了3D打印的优点和在不同课程教学中的应用，对机械专业课程教学中的3D打印技术的应用主要局限于教学教具制作，使用的范圍小，应用实践也不是很充分。本文将3D打印运用于机械原理课程教学中多个方面，促进机械原理课程教学方法和教学内容的改革，提高学生动手操作能力和课程学习的获得感。
2 3D打印在机械原理教学中的应用
当今高校新工科和OBE教学改革的一个重要方面是要改变传统课堂教学中的填鸭式教学模式，提高学生实践动手能力。在满足理论教学的同时如何提高学生实践操作时间和参与机会是一个急需解决的教改难题。3D打印机操作方便，学生上手快，与UG、Pro/E、Solidworks等机械工程应用软件对接良好。以机械专业基础课程机械原理为例，3D打印技术在机械原理课程教学中的应用主要有：用于机械原理教具的制作;用于机构等知识点学习巩固;用于课程设计;用于机械创新设计比赛等。3D打印技术的应用，可丰富课程教学方法，增强学生对机械原理主要知识点的理解，提高学生课程教学活动参与度和动手能力。
2.1 3D打印机械原理课程教具
机械原理课程中的理论知识很多，原理性内容深奥而抽象，抽象的原理性内容教学很容易使学生在课堂上犯困，学生的接受程度难以跟上教师的教学节奏。3D打印机械原理教具，可以弥补学校专业课教具不足，有效解决机械原理课程教学的抽象问题。教师在讲解理论知识的同时，可通过3D打印的实物模型演示给学生看，可有效提高教学效果。学生通过观看和接触3D打印的凸轮机构、齿轮机构、连杆滑块机构等直观认识不同机构的特点，增强对不同机构工作原理的认识。3D打印机械原理课程教具，可改变传统机械原理课堂教学格局，充分发挥理论教学、案例教学、启发式教学等多种方式相结合的混合式教学的长处。
2.2 3D打印用于机构等知识点的学习巩固
机械原理课程的教学内容很丰富，课后作业是学生巩固课堂所学知识的一种非常有效的方法。传统的作业形式都是以计算题、问答题、分析题等的文字型作业，形式单一。借助3D打印技术，我们可以将课后作业的形式变得多样化，例如可以将作业布置成制作连杆机构模型等等。我们学校工程实训中心有30多台3D打印机，学生可以在课后利用3D打印机制作出机构模型实物。这就不仅仅是需要学生动脑，还需要学生动手操作。从而可以进一步优化和调整机械原理课程理论教学与实践教学的比重，使机械原理这门专业课教学更能发挥出其应用性，可促进学生的学习热情和兴趣。
2.3 3D打印用于课程设计
机械原理课程设计是一个重要的实践环节。根据教学安排，每个机制专业班级在上完机械原理理论课程后有两周时间用于机械原理课程设计。两周时间不是很长。在此期间，学生需要完成机械装置的原理分析、理论计算、画图和制作模型。虽然每个组一般会有4～6名同学，但在两周内完成所有的工作还是存在一定困难，尤其是所设计的机械装置比较复杂的情况。这些工作中，制作模型的过程是很耗费时间。如果采用钢材进行机加工，不仅时间长，而且其中涉及的安全问题也是任课教师需要时刻关注的。而采用3D打印技术加工实物模型，时间上与机加工稍长，但是3D打印非常安全，学生也容易掌握3D打印机的操作，相对来说，给学生培训3D打印机操作的时间比培训数控机床操作的时间要短很多，这样，3D打印总的时间更少，也更安全。3D打印有利于机械原理课程设计任务的圆满完成。
2.4 3D打印用于机械创新设计比赛
应用型大学本科生培养的一个重要方面是培养学生的应用能力。学生在校期间除了学好课堂上的理论知识外，还需要能将专业知识运用于实际，解决实际问题。每年举办的全国大学机械创新设计比赛就是一个很好的活动，能让学生有运用知识、提高操作能力的实践机会。机械创新设计比赛是需要比赛选手做出实物出来的。而在机床设备等不是很充分，加工能力不是很足的情况下，3D打印可以从一定程度上弥补这种缺陷，帮助学生将实物作品打印出来。通过3D打印的实物模型同样具有较好的强度，完全能展示出作品各项功能。不仅机械创新设计比赛，其它类型的一些比赛也可以通过3D打印技术制作出比赛作品，3D打印较好地支持了学生的各项创新能力训练。
3 机械原理教学中使用3D打印需注意的问题
在机械原理课程教学中通过使用3D打印技术，改进了教学方法，提高了实践操作时间，促使机械原理课程教学由偏理论轻实践逐渐向理论实践并重的教学方式转变。进一步完善了机械原理课程的考核评价体系，考核方式更加倾向于解决产品设计的实际能力，提升学生的职业素养，考核内容更全面，考核方式更科学，知识与能力的考核并重。在机械原理教学中使用3D需注意以下几个问题：
①使用3D打印需要具备基本的硬件条件和软件条件，学校需要有一定数量的3D打印机和3D打印材料，学生需要掌握至少一种三维建模软件，例如Solidworks、UG、Pro/E等等。教师需要将3D打印机的使用操作步骤传授给学生，好让学生能够自主使用3D打印机打印作品。
②单个打印的模型不宜太复杂，尺寸不宜过大。每台3D打印机的打印能力是有限的。教师布置给学生的作业，或学生自己设计的作品，在使用3D打印机打印的时候，总长、总宽、总高等尺寸不能超过3D打印机的尺寸界线。若作品尺寸过大，应该将作品各部分分拆进行打印。
③教师需要对学生进行分组管理。由于3D打印机的数量有限，3D打印模型是需要耗费时间的，因此，很难做到一个学生一台3D打印机，把学生进行分组就很有必要。每组需要设1名组长进行管理。每组可以合作一个作品或几个作品，这样可以保证每组的学生都能在规定的时间内完成实物制作作业。学生在实物制作过程还能相互交流，相互促进，增长知识和能力。
4 总结
针对机械原理课程传统教学中存在的重理论轻实践问题，结合OBE教学改革和新工科建设要求，将3D打印技术引入机械原理课程教学中。研究了3D打印機械原理课程教具、3D打印用于机构等知识点的学习巩固、3D打印用于课程设计和3D打印用于机械创新设计比赛等，改进了教学方法，提高了实践操作时间，促使机械原理课程教学由偏理论轻实践逐渐向理论实践并重的教学方式转变。完善了机械原理课程的考核评价体系，考核方式更加倾向于解决产品设计的实际能力，提升学生的职业素养，考核内容更全面，考核方式更科学，知识与能力并重。
参考文献：
[1]毛玮，蒋洪奎.3D打印技术在机械原理课程教学中的应用 [J]. 工业设计，2019（09）：33-34.
[2]史洪松.3D打印技术在《机械设计与原理》课程教学中的应用[J].信息与电脑（理论版），2018（16）：239-240.
[3]王小新，黄兆阁，温时宝.CAD-CAE及3D打印在《塑料制品设计》课程教学 中的应用探索 [J]. 高分子通报，2020（02）：54-58.
[4]翟彦飞.浅析3D打印技术在高职院校机械等相关课程教学中的应用 [J].内燃机与配件，2020（02）：279-280.
[5]李定玉，王如转，郑恒伟，等.3D打印技术在基础力学课程教学中的应用探讨[J].教育教学论坛，2019（27）：197-198.
[6]王明振，高霖.“新工科”背景下3D打印技术在“土木工程结构实验”课程教学中的应用 [J].教育现代化，2018，5（23）：202-206，223.
[7]孙文柱，曲建岭，高峰，等.3D打印技术在《航空仪表设备》课程教学中的应用[J].教育教学论坛，2018（39）：92-94.
[8]高延峰，万文，洪连环，等.3D打印技术在《机器人》课程教学中的应用[J].机械设计，2018，35（S2）：324-326.
[9]尹涛.3D打印技术在机械专业教学实践中的应用和探索 [J].时代汽车，2020（21）：42-44.
[10]郭美君.机械专业教学中FDM3D打印技术的实践探究 [J].农家参谋，2020（24）：208.
[11]王莉霞，彭敏，周磊.双创背景下3D打印技术在机械制图课程教学中的应用研究[J].装备制造技术，2020（09）：106-108.
[12]林春宇.基于UG建模的3D打印技术融入《机械设计基础》课程的改革[J].装备制造技术，2020（09）：120-121，124.
机械设计课程设计论文范文第6篇
摘要：“机械设计”是相关专业的技术基础课，其课程设计对学生的理论知识综合应用和工程素质的培养起到相当重要的作用。针对“机械设计”课堂教学中存在的问题，提出了把“机械设计”课程设计融入“机械设计”课堂教学的方法，以提高授课效果和课程设计质量。具体的方法就是，根据授课进度，逐步完成课程设计的分析计算。通过此方法的具体实践，证明了其可行性和正确性。
关键词：机械设计；课程设计；项目教学法
作者简介：刘贺平（1975-），男，黑龙江汤原人，哈尔滨工程大学机电工程学院，副教授；罗阿妮（1978-），女，陕西乾县人，哈尔滨工程大学机电工程学院，副教授。（黑龙江 哈尔滨 150001）
基金项目：本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划课题“基于英国BTEC教育模式的机械设计课程培养方法研究”（课题编号：GBC1212024）、黑龙江省教育科学“十二五”规划课题“三维建模技术融入工程图学教学的教学体系研究”（课题编号：GBC1212039）、黑龙江省教育科学“十二五”规划课题“基于CDIO理念的机械基础课程教学模式的研究与实践”（课题编号：GBC1212025）、哈尔滨工程大学教学改革规划课题“《机械基础》教学研究与改革”的研究成果。
“机械设计”是高校机械类和近机械类专业必修的技术基础课，具有基础性、设计性、实践性和综合性等特点，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题能力，训练工程师的基本技能、培养学生创新性思维和设计能力的重要课程。[1-3]其课堂教学、课程设计和课程实验等教学环节对于学生工程实践能力和创新能力的培养具有十分重要的作用。[4]“机械设计”课程设计是机械类和近机械类专业的本科生在学完“机械设计”课以后所设置的一个重要的实践教学环节，也是学生首次接受较全面的训练，把学过的各学科的理论综合应用到实际工程中去。其力求在课程内容上，在分析问题和解决问题的方法上，在设计思想上培养学生的工程设计能力。[5-6]
所以，“机械设计”及其课程设计对于此类专业的本科生来说，其作用和影响都是毋庸置疑的。
一、“机械设计”课程教学及课程设计中存在的问题
与“机械原理”课程相比，“机械设计”课程知识点多、关联性差，系统性不高。而且“机械设计”课程的专业性较强，会涉及到和具体零件设计有关的规范、经验公式等方面的内容。单纯讲解这些内容，学生在理解方面会有困难，从而导致对知识的掌握不好。这些问题都导致“机械设计”课程教学和学生学习积极性调动难度大。
在“机械设计”课程的授课过程中，作业的布置也是授课教师的一个难题。由于“机械设计”课程主要是传授给学生机械零件设计方面的理论和知识的，许多作业都是对具体零件进行设计。而且任何零件的设计都是综合性的问题，涉及的知识点多，分析、计算繁琐，工作量大。在设计参数选择过程中，许多参数值给出的是取值范围，需要计算者根据具体情况和经验来选择，这也给分析计算带来麻烦。所以，如果作业选择不当，学生完成难度大，会导致作业的完成率低。
“机械设计”课程设计是在“机械设计”授课完成之后进行的，基本上都是在学期期末，而课程设计结束后就进入考试周。所以在“机械设计”课程设计阶段，学生忙于准备考试，进行多门课程的复习，不少学生难于集中精力认真做课程设计，课程设计完成质量不好。
学生不能够正确认识课程设计的意义，从而采用应付的态度，对课程设计的分析计算不够认真，为完成任务东拼西凑，有的甚至在同学之间相互抄袭、在网上下载或购买他人的相关资料作为自己设计说明的一部分。学校对课程设计不像对毕业设计那样管理严格，缺乏对课程设计的管理文件，缺乏统一的评定标准，仅凭指导教师来处理毕业设计成绩的评定，影响课程设计评定的公平性。
二、课程设计融入教学的方法
项目教学法是以实践为导向，教师为主导的教学方法，是从工程实际出发，教师选择具有典型性的事例作为教学内容，学生在教师的指导下，按照问题的要求，自主解决问题，得出结论或完成任务。项目教学法极大地调动学生学习的主动性、参与性，使其独立学习、独立思考、团结协作，发挥想象力和创造力，有效地锻炼和提高学生的社会能力和综合职业能力。在项目教学法中，“项目”是整个方法的基础，也是调动学生学习积极性的关键。所以，与工程实际相联系的“项目”能够提高学生的学习积极性，项目教学法可以在教学过程借鉴、使用。
解决“机械设计”课程知识点多、关联性差问题的一个方法就是，把这些知识点系统化，强化其间的联系。在项目教学法的“项目”中，会涉及多方面的知识，也是把知识点系统化的一种好方法。“机械设计”课程教学中最为合适的“项目”就是“机械设计”课程设计的任务。国内几乎所有高校的“机械设计”课程设计的内容都是一般用途的，包含减速器的机械传动系统的设计。这样的课程设计囊括了机械零件中所有基本通用零件的设计，是机械基础系列课程的综合运用。与之配套的机械设计手册、课程设计指导书也很完善。笔者在接受国家机械设计精品课培训时就“机械设计”课程设计能否不采用减速器的设计？”这一问题向吴鹿鸣老师请教，吴老师说目前减速器的设计在课程设计方面的优势是其他机械机构无法替代的。所以，包含减速器的传动系统设计，是能够把“机械设计”课程中所包含的知识点系统化的最好方式。
所以，可以在“机械设计”课程授课过程中，根据授课进度，安排学生对课程设计的各方面内容进行分析计算。由于这是最终课程设计中需要完成的工作，所以学生对于分析计算都会较为认真和深入。而且，这些分析计算都是围绕着一种机构的传动系统设计而展开的，这样就把课程的各方面内容关联起来，知识点的系统化也就实现了。
把课程设计的分析计算融于课程教学过程中，这样就使得学生在课程设计开始时已经完成了一部分工作，从而增加了课程设计的时间，课程设计的质量也得到了提高。
三、具体的执行方法
笔者在“机械设计”课程教学中，进行了将课程设计融入课程教学的实践。具体的实施方法为：
在授课开始阶段，把课程设计的设计任务书发给学生，而后进行传动装置的总体设计。
在完成带传动章节学习后，计算带传动的结构参数。
在完成齿轮传动章节学习后，计算结构中各齿轮的结构参数。
在进行轴和轴承的章节学习时，绘制减速器结构草图。完成这些章节的学习后，对轴承进行选择和校核，确定轴的具体结构，并进行相应的校核计算。
这样，到了课程设计阶段，分析计算也进行了大部分，在此阶段主要完成装配图和零件图的绘制。学生的时间增加，课程设计的质量得到了提高。
四、实践结果分析
笔者在两次“机械设计”课程的授课过程中进行了融入课程设计的实践。在计算齿轮的结构参数时，学生计算的深度和积极性都大大提高，对公式的使用和图表的查询都更加认真，所有人都按时完成了所布置的任务。通过这样的分析计算，学生对授课内容的理解有所加深，掌握程度也得到加强。
在讲授轴的计算这一节内容时，主要以学生自学为主。学生利用书上的知识和材料力学方面的内容，很好地完成了课程设计中轴的计算。
在课程设计结束时，学生都按时地完成了任务，避免了期末复习的影响。而且在图纸和设计说明书方面的完成质量较以往也有提高。所以，把“机械设计”课程设计融入“机械设计”课程教学中，对课程设计有促进作用。
在授课过程中，学生作业完成质量和完成率都有所提高，对知识的掌握和理解都大大加强。
由于课程设计的分析计算是通过作业的形式分散安排下去的，这样学生有足够的时间和精力完成这些分析计算，所以抄袭问题也被大大遏制。
在实践中也存在一些问题。为了适应课程设计的计算，有些章节的授课次序需要调整。由于课程设计的分析计算过程较为分散，学生会因为专注于零件的设计而忽略整个系统的综合考虑，所以到了计算的最后阶段，发现有些结构参数需要调整，需要重新计算的概率有所提高。
五、结论
“机械设计”是高等学校机械类专业必修的一门主干技术专业基础课，是学生从理论基础向工程实践过渡的桥梁，旨在培养学生机械设计能力和创新能力，为从事专业课程和机械产品设计打下必备的基础。通过把“机械设计”课程设计融入“机械设计”课程授课过程中，既提高了授课效果，又改善了课程设计的完成质量。这样的教学方法也极大地调动了学生学习主动性，使学生由被动式学习转向主动式学习，使学生的实践技能和教学质量有了进一步提升。把此方法引入教学实践，取得了良好的效果，也证实了此方法的可行性。
参考文献：
[1]翟之平.机械设计基础教学改革探讨[J].现代阅读，2012，（4）.
[2]胡晓珍.机械设计类课程设计的教学探索与实践[J].机械管理开发，2012，（4）.
[3]郑向华，李刚俊，唐剑兵.“机械设计基础”课程建设的认识与实践[J].教育与职业，2012，（4）.
[4]孙首群.大学机械专业实践课程综合改革新尝试[J].高教论坛，2012，（3）.
[5]李海燕.《机械设计》课程设计的改革与实践[J].科技信息，2012，（11）.
[6]徐小兵，彭三河.机械设计课程实践教学改革探讨[J].中国现代教育装备，2012，（5）.