课程教学机械设计论文范文第1篇
摘要：本文根据机械设计课程的特点和机械工程专业学生的培养目标，探讨了本课程的教学内容和教学模式的改革，提出了一些有益的方法，提高了学生对学习机械设计课程的兴趣。对于培养学生的自学能力、创新能力、动手能力和工程实际应用能力以及团队协作精神都有一定的作用。
关键词：机械设计；教学改革；多媒体教学
一、引言
机械设计课程是以一般尺寸通用零、部件的设计为核心的设计性课程，它是机械工程专业学生必修的最重要的专业技术基础课程之一。通过本课程的学习，学生可以掌握通用零、部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，从而掌握综合应用所学知识，开发或研究改进新的零、部件的能力，再通过后续相应课程设计的学习实践，进而具有设计简单的机械传动装置的能力[1]。机械设计课程是一门理论与实践相结合的课程[2]。在课程的学习过程中，学生要综合应用先修课程中所学习的有关知识与技能，结合教学中各个实践环节进行基本的机械技术训练，逐渐提高自己的理论水平和设计构思能力，特别是要在提出问题、分析问题和解决问题等方面的能力得到明显提高，为顺利过渡到专业课程的学习和毕业设计打下良好的基础。随着高等学校学生培养模式的改革，对学生素质和各方面能力的培养得到了越来越高的重视，对像机械设计这样的传统专业基础课的教学课时进行了适当的缩减。因此，为了学生能在短学时内掌握本课程的主要内容，同时，为了克服本课程学习内容比较枯燥的问题，提高学生学习的兴趣和主动性，我们对机械设计课程的教学内容、教学模式等方面进行了改革和实践探索，从而使本课程的教学能够更好地符合当代大学对机械工程专业学生素质和工程实践能力培养的要求。
二、教学内容和教学模式改革实践探讨
针对机械设计课程的教学现状和存在的问题，结合学校的小学期制的办学特点和机械工程专业的实际情况，经过多年的教学实践，对本课程的教学内容和教学模式进行了改革和实践探讨，主要体现在如下几个方面：
1.精选教学内容与自学内容相结合。由于目前机械设计教材的内容较多，对于60学时的机械设计课程来说，无法对所有内容进行讲解，因此，我们根据机械设计课程教学大纲的要求，对所用教材的内容进行了筛选，精选出了比较适合机械工程专业的章节，并根据内容的重要程度又分为讲课内容和自学内容两部分。多年来，我校采用的都是西北工业大学编著的机械设计教材，我们对其中的几大篇内容进行筛选，具体情况是：第一篇的总论选择了绪论和机械零件的强度这两章；第二篇的连接选择了螺纹连接和螺旋传动及键连接和销连接等内容；第三篇的机械传动对机械工程专业的学生来说是非常重要的一部分内容，全部选为学习内容，主要有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等章节；第四篇的轴系零、部件选择了滚动轴承、滑动轴承、联轴器和离合器以及轴等内容；第五篇的其他零、部件不做要求，不过，其中的减速箱部分会在后续的相应课程设计中介绍和设计，而且在本课程的实验课中也会进行熟悉和拆装操作。上述选择出的学习内容又分为了讲课内容和自学内容两部分。为了提高学生的自学能力，对于部分比较枯燥和理论推导比较烦琐的内容列为了自学内容，比如在滑动轴承中的承载量系数Cp计算公式的推导过程中，需要用到高等数学中的微积分知识。考虑到课时比较少的实际情况，在课上教师只简单介绍一下Cp计算公式，以及推导所用到的数学模型、基本公式和推导过程，同时布置课后学生自学内容。对于微积分基础比较好的或计划毕业之后继续深造机械大类的学生，建议他们可以自己具体推导一下。还有在齿轮传动中的弯曲强度和接触强度计算中，也采用类似的讲课方式，弯曲用力和接触用力计算公式的推导也归为课后自学内容，其中轮齿弯曲应力的推导要用到材料力学的悬臂梁模型，而接触应力的推导要用到弹性力学的接触应力计算公式，并采用两个轴线平行的圆柱体外接触模型进行推导，然后，还要根据齿轮传动的实际情况，添加一些修正系数。当然还有一些类似的内容也归为自学内容，在此就不一一列出了。
2.教学内容与实验内容相结合。为了加强实践教学环节，增强和培养学生的动手能力和知识运用能力，机械设计课程为学生开设了四个与上课内容相关的实验，分别是“通用零、部件和常用传动认知”，“带传动的滑动和效率测定”，“机械传动性能综合测试”和“减速箱拆装及其结构分析”。这些实验的开设首先使学生对本课程的主要讲解对象有了一定的宏观感性认识，了解了本课程要讲的通用零、部件的结构、类型、特点和应用。其次是通过对常用机械传动，如带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等机械传动装置的转矩、传动比、功率和效率等机械参数的综合测试，加深了学生对常见机械传动性能的认知和理解。最后，通过对减速箱这类具有代表性的传动装置的进行拆装，加深了学生对本课程所讲知识的实用性和重要性的认知。通过开设与讲课内容密切相关的实验课，使学生在学习理论知识的同时，可以分组亲自动手来验证所学的知识，体验所学机械零、部件的设计理论和方法对设计机器的重要性，进而增强学生对机械设计课程的重视和主动性，为以后的课程设计和毕业设计打下良好的基础。本课程的实践教学环节对于机械工程类的学生是非常有必要的，也是学校重点加强的一个教学环节。这样的教学使学生学到的不仅是理论知识，而且可以培养学生具有通过理论与实际相结合来解决实际问题的思维方式和进行探索及创新设计的能力。
3.教学内容与产品设计相结合。在机械设计课程的教学过程中，为了培养学生的自学能力、团队协作精神和把所学知识应用到实际产品设计的能力，为学生安排了产品和部件设计大作业。考虑到上海大学采用的是每学年三个学期+暑期实践学期的教学体制，每个学期的教学时间只有十周，因此机械设计课程的教学内容安排在了两个学期进行，这样我们也相应安排了两个大作业，分别是“螺旋起重器（千斤顶）设计”和“轴系部件设计”。这两个大作业的设计和绘图过程，完全由学生通过自学、教师提供的参考资料来完成，同时，为了培养团队协作精神和节省学生的课外时间，一般分为2—4人一组完成，其中指定组长一名，负责大作业的分工和提交作业结果，提交的设计说明书和装配图将作为评定平时成绩的重要依据之一。螺旋起重器的设计是在完成了螺纹连接的教学之后进行，需要每组同学在自学有关螺旋传动的设计资料之后开始，设计完成之后一般是用AutoCAD等软件绘制装配图，然后在指定的日期之前提交设计说明书和装配图各一份。轴系部件设计是在完成滚动轴承、齿轮传动和轴等内容的教学之后进行。学生需要根据老师提供的参考资料把已学的齿轮传动的设计方法，滚动轴承的選择与寿命计算以及轴的结构设计和强度计算等知识综合运用之后才能完成这次大作业。要求提交的资料与螺旋起重器一样，也是设计说明书和装配图各一份。通过上述两个大作业的实践锻炼，可以有效提高学生的自学能力、团队协作精神和综合运用所学知识来设计产品的能力。
4.教学内容与创新或竞赛项目相结合。大学生参加上海市或学校的创新创业项目或参加一些竞赛项目，一般都是在还没有开始学习机械设计课程之前进行的，因此他们一般是4—5人一组参加项目的设计工作，参考资料一般都是网上下载的或自学有关资料，根据资料的介绍选择购买一些通用零、部件进行组装，并对一些非标准件进行简单的加工，完成的产品有些并没有根据设计理论和方法进行设计，只要作品达到预期的功能要求就可以了。因此，在他们学习机械设计课程时，有些学生会主动对已完成的项目进行改进，或者根据刚学的设计理论与方法重新进行设计和计算。在课后或课外辅导时间也会有学生主动与上课老师探讨创新或竞赛项目在机械设计方面的改进问题。比如，有一个5人小组参加的上海市创新项目“全地形运动小车”，最终设计结果见图1。这些同学在学习机械设计课程的时候，他们更加清楚了小车的传动部分需要根据小车的受力情况，按照机械设计课程介绍的设计理论和方法来设计其中的传动齿轮和轴等零件的大小和结构，并根据计算出的载荷来选择其中的电动机和滚动轴承等部件的类型和型号等。同样的情况也出现在设计各种各类的运动装置中，比如，仓库或商场中运载物品的设备，参加竞赛的各种小型机器人等，也会有学生提出对已完成项目的改进方案并与上课教师进行讨论。
通过上课内容与这些创新或竞赛项目的设计过程中的互动，增加了学生对机械设计课程的兴趣，增强了学生学好本门课程的主动性。同时，也让学生体验到了把所学知识如何综合运用到设计实际产品中的乐趣。
5.教学内容多媒体化与动画显示软件相结合。上海大学在十几年前就基本上在所有教室配备了多媒体设备，为教师采用多媒体教学奠定了基础。由于机械设计课程内容广泛，设计与校核公式多、图表多、设计计算过程复杂，采用多媒体教学可以明显提高教学效率[3]，使同学们在短时间内学习更多的设计理论和方法。但是机械设计中的一些零、部件的工作原理、结构分析等方法在多媒体PPT上动态显示并不是很方便和理想，因此，许多年之前在申报校级精品课程通过之后，我们就利用教改項目的经费，为机械设计课程配备了一套通用零、部件动态显示软件。在上课的时候，可以配合教学内容穿插播放动画，在需要的时候也可以播放配音。这样的教学方式既活跃了上课气氛，又便于学生理解所学知识。比如，在讲到带传动时，可以播放带传动的预紧力调节过程，带传动的弹性滑动和打滑过程等，使学生对弹性滑动和打滑的区别一目了然，也加深了学生对弹性滑动与打滑的理解；在讲到螺纹连接时，可以播放紧螺栓连接的预紧力和工作载荷的加载过程以及螺栓与被连接件的同步弹性变形过程（被放大显示）；在讲到轴的结构设计的时候，可以播放轴上零件的装配顺序，增强学生在这方面的感性认识。如图2所示即为轴上零件装配顺序的动画瞬间截图。
三、结论
通过机械设计课程的教学内容和教学模式的改革，把教学内容与自学内容、实践内容、创新项目、产品设计以及动画显示软件等相结合进行教学，在一定程度上提高了学生学习机械设计课程的兴趣和主动性，培养了学生的创新能力、自学能力、团队协作精神以及综合运用所学知识解决实际问题的能力，也为后续的课程设计和毕业设计打下了良好的基础。
参考文献：
[1]濮良贵，陈定国，吴立言.机械设计（第9版）[M].北京：高等教育出版社，2013.
[2]李惠.《机械设计》课程教学模式改革初探[J].价值工程，2013，（20）：284-285.
[3]朱维兵.机械设计课程教学模式改革探索[J].价值工程，2012，（07）：253-254.
课程教学机械设计论文范文第2篇
摘要：机械设计基础课程是高职院校机械类或近机械类必开设的一门重要课程，高职院校扩招百万后，该课程的教学质量保障方面即将面临诸多挑战，引申出了许多的问题有待去解决。针对如何提高机械设计基础课程教学质量，分析总结高职扩招教学质量提升所面临的挑战入手，提出高职院校百万扩招后提升机械设计基础课程教学质量的对策，对今后的高职院校中开设机械设计基础课程的院校提升教育教学质量具有一定的指导性意义。
关键词：机械设计基础;高职扩招;教学质量提升
一、背景
高职院校百万扩招是贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》文件精神非常重要的举措，同时也是我国职业院校在积极响应国家在新时代大力推进职业教育改革发展的主要体现。早在2019 年 3 月的中国政府工作报中就已经明确地提出了高职院校100 万扩招的战略要求[1]。机械类或近机械类专业是部分高职院校扩招生源的主要专业之一，而机械设计基础是高职院校机械类或近机械类专业的一门专业基础必修课，为高职院校学生专业能力和人才的培养目标服务。它是联系基础课和专业课的重要桥梁，起着承前启后的作用。学生通过机械设计基础课程的学习，可以对机械构造、原理等基础知识有全面的了解，能够应用所学的知识，在以生产实际中解决一般问题，并为学习后续专业课程奠定基础。
二、扩招后机械设计基础课程教学面临的困难
高职扩招后，职业院校的学生来源多样，除了通过高考进入学校的学生外还有许多通过单招考进学校的学生，包括退伍军人、企业员工、失业职员、农民工等等。这些学生主要特点为：素质参差不齐，学习时间差异大、教学场所不集中也不固定、需要采取的授课方式各不一样、对授课师资的要求也有高有低。机械设计基础课程是一门理论课教学与实践教学环节密切联系的课程，融合度要求高，而目前高职院校开设的该门课程理论课教学周期长，知识点繁多，理论性、专业性强，授课课时非常有限，往往以教师唱独角戏为主，学生学习兴趣和积极性不高[2]。结合机械设计基础课程的特殊性及生源的多样性势必会对该门课程的教学质量产生较大的冲击和影响，也将给高职院校教学管理和教学的实施带来很多困难。
三、提高机械设计基础课程教学质量的路径探索
（一）因材施教，多元并进
非传统生源群体已逐渐成为高等职业教育普及化不可或缺的组成部分。由于高考统招生与单招生、就业与未就业人员、不同年龄、不同企业等生源特点，各院校需分类编制专业人才培养方案，并制定有针对性的机械设计基础课程标准、授课计划，采取弹性学年制和灵活多样教学模式;还应对下岗失业人員、退役军人、新型职业农民等学员采取相适宜的教育管理[3]。根据不同学员学习时间的不同，采取线上、线下相结合的教学方式。线上教学以校内专任教师为主，教授内容应为简单、易懂、实用的概括性理论知识，教学内容可上传至职教云平台便于工作与学习时间冲突的企业员工重复播放。线下教学教师优选企业从事机械设计和机械装配的工程师，授课内容以现场自动化生产设备的装调实训为主，这样才能更好的掌握各类机械零部件、机械传动、机械机构的安装等知识，有条件的地区甚至可实行多企业员工集中分时段的线下教学。
（二）虚实结合、融会贯通
高职院校扩招生源的数量在不断的增加，而各院校实际的办学经费有限，对于机械设计基础这样对实验室场地面积和仪器设备数量有较高要求的课程，新增设备及设备损耗所需的经费投入更是相当的大，高职院校自身很难提供配套设施。随着软件技术、计算机技术、信息技术以及虚拟现实技术的不断创新飞跃，构建符合真实环境的机械设计基础实验课程虚拟仿真实验室可有效的降低该课程的实验经费投入[4].本学院优秀教师可组建团队根据实验教学实际情况开发常用零件和机构三维实体模型，这可使不同生源的学生都能随时随地的上网学习常用零件的结构特点与机构运动原理，教师也可很好的采用虚实结合方式有效开展实验教学。
（三）改革课程考核方法
以往的机械设计基础课程教学考核，教师主要以闭卷笔试的方式来评定学生成绩，这种方法对于企业学员来说是难以执行且非常低效的，根本无法评估出教学效果，还特别容易打消学员接受高等教育的积极性。生源不同，机械设计基础课程的考核评价方式也应从“单一式”变为“多元式”。对于进入校内的统招生、单招生可采用理论考试为主、现场技能操作为主的方式考核。而对企业人员的考核成绩应加大对其在从事生产实践活动的过程性评价，如自动化非标设备的现场装配技能考核。考核时间应阶段化，不宜过于紧凑，学生可随时随地将与课程相关的实践活动展示到职教云平台，同时可以录制如自身对机械传动机构安装的视频作为考核的重要部分，这能激发学生自觉、主动地探索机械零部件、各种机构传动的原理、过程、方法，达到“学中做、做中学”的效果。
四、结束语
总之，高职扩招后机械设计基础课程的教学决不可照搬传统教学的方式，必须贴切实际，不断创新教学方式，因地、因材灵活多变地实施教学。
参考文献
[1]刘戈.高职扩招背景下提升教学质量的探索[J].河北能源职业技术学院学报，2020，20（03）：23-25.
[2]陈硕.《机械设计基础》融入课程设计研究与探讨[J].河北农机 ，2017（11）：59.
[3]何腾飞，韩自强，单武斌.高职机电专业机械设计基础课程设计教学现状与对策探索[J].中国教育技术装备，2019（09）：99-100.
[4]张文颖.虚拟实验平台在“机械设计基础”实践环节中的应用研究[J].教育教学论坛，2020（34）：145-146.
湖南铁路科技职业技术学院 罗智兴
课程教学机械设计论文范文第3篇
【摘 要】为实现学院由高职高专院校向应用型本科院校的顺利转化，实现应用型本科院校以培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才的目的，需对教学制度进行相应的改革。本文从《机械设计》课程教学改革的必要性着手，分别从教学内容、教学方法、教学手段、实践教学、考试的内容与方法等方面对《机械设计》课程教学改革进行了研究。
【关键词】应用型本科 机械设计 教学改革
作为一种新的高等教育类型，应用型本科院校是本科层面的应用型大学，是我国高等教育体系中的重要组成部分。应用型本科指以应用型为办学定位，与传统本科院校不同，其重在“应用”二字，这就要求各专业紧密结合地方特色，注重学生实践能力，培养应用型人才，从教学体系建设体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。
《机械设计》课程是我院机械设计制造及其自动化专业必修的主干课程，是机械类专业的核心专业基础课程。为实现学院由高职高专院校向应用型本科院校的顺利转化，实现应用型本科院校以培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才的目的，需对教学制度进行相应的改革。本文从《机械设计》课程教学改革的必要性着手，分别从教学内容、教学方法、教学手段、实践教学、考试的内容与方法几个方面对《机械设计》课程教学改革进行了研究。
一、《机械设计》课程教学改革的必要性
应用型本科重在“应用”二字，要求以体现时代精神和社会发展要求的人才观、质量观和教育观为先导，以在新的高等教育形势下构建满足和适应经济与社会发展需要的新的学科方向、专业结构、课程体系，更新教学内容、教学环节、教学方法和教学手段，全面提高教学水平，培養具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才。
为适应学院转型，顺利实现应用型本科院校的培养目标，这就要求教师就当前《机械设计》课程教学重理论、轻实践，前沿技术更新不足等现状，及时改进教学方法，转变课程以“知识传授”为主的教育理念，逐步树立“能力为本”的教学思想，培养学生综合应用和实践能力、分析和解决工程实际问题的能力。
二、《机械设计》课程教学改革的措施
（一）教学内容的改革
根据我院机械设计制造及其自动化专业学生毕业标准修订人才培养方案，确定《机械设计》这门课程所要达到的标准。明确本课程的教学目的与要求，确定教学内容的范围、广度与深度。学时分配方面，缩短纯理论教学学时，增加现场教学、设计实践、实验教学等教学环节和学时。修订后的教学大纲，反映了本门课程在培养计划中的地位和作用，遵循了教育教学基本规律，实现了知识、能力、素质协调发展和综合提高。
在《机械设计》课程的讲解中，一定要避免孤立地讲解各章节的内容，教师要通过归纳、比较各部分内容将知识组织成一个有机整体。应用型本科教育要立足于生产过程，要紧跟现代机械的发展方向，教育者应关注行业发展前沿的新热点，不断地充实和丰富自己的教学内容，寻找有效激发学生求新兴趣的新观念、新事物，不断开发学生的机械创新思路。
（二）教学方法的改革
在课堂教学中，教师需摒弃“满堂灌”的现象，坚持启发式教学、互动式教学、小组协作式教学等多种教学方法的应用，教师应该在教学中把传授知识、培养能力融为一体，改进教学方法，不断提高教学质量。
采用启发式教学方法，通过生动的案例分析，开展积极生动的课堂讨论等多种方式，引导学生主动参与、主动探讨、主动思考、主动实践，以实现学生的多方面能力的综合发展。
采用互动式教学方法，由教师主动变成学生主动，进而形成互动，活跃课堂气氛。具体方式可以是每周在课前由同学进行一次前沿知识介绍，即使同学们接近了当今技术前沿，又有效弥补了课本更新不及时的缺憾;定期安排学生选取章节讲解，其他人提出质疑，教师亦参与其中并讲评。
采用小组协作式教学方法。小组协作学习是在班级授课制背景上的一种教学方式，即在承认课堂教学为基本教学组织形式的前提下，教师以学生学习小组为重要的推动性，通过指导小组成员展开合作，发挥群体的积极功能，提高个体的学习动力和能力，达到完成特定的教学任务的目的，改变了教师垄断整体课堂的信息源而学生处于被动地位的局面，从而激发了学生的主动性、创造性，也因此得以充分的发挥。
（三）教学手段的改革
《机械设计》课程涉及大量实际机构和结构复杂的静态和动态过程分析，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象和工程实际知识，学习吃力进而产生畏难和厌学情绪。采用现代教育技术和传统教学手段相结合，利用现代信息技术进行教学手段的改革，可以达到事半功倍的效果。
利用计算机辅助教学课件演示这些过程，再播放生产和生活中的应用录像，例如齿轮的加工过程;带传动中应力变化和分布情况等。这样可将传统的“粉笔、教具和挂图”讲授不易讲清、学生难以理解、实验中又看不到的现象，直观而形象地展示出来。合理运用多媒体教学手段，增强了课堂教学趣味性，使学习的认知过程更为生动和深刻;增加了课堂教学的知识容量;拓宽学生的认知、想象和思维空间，增强了教学的感染力，有效地提高了课堂教学效果和促进了学生的学习效率。
建立网络主页开展师生互动。受课堂授课学时的限制，教学内容不可能面面俱到。将课件、参考资料、练习题答案等挂到主页上，并及时更新。利用网络资源搭建平台，进行网上师生交流。教师可以根据学生所反映的情况修订教学计划，改善教学效果。
（四）实践教学改革
我院坚持以培养学生实践能力和创新精神为核心，积极采取有效措施丰富实践教学类型，合理统筹设计实验、实习、实训、社会实践、课程设计、毕业设计（论文）、部分专业课程等各种实践教学环节，实践教学环节累计学分大致占总学分的28%。严格执行人才培养中所规定的实践教学环节，保证各类专业实践教学内容落到实处。
在推进实践教学改革过程中，可以在以下方面着手：1.加大对实践教学环节必要的财政投入，逐步健全实践教学环节必备的教学设备与设施，配齐配强实验室管理员、实训指导教师，鼓励教师实施一体化教学，更多承担实验实训教学任务，提升实验实训教学水平。2.开放实验室，创造学生（下转第26页）（上接第105页）走进实验室的机会。为充分发挥学生学习的主动性，打破实践教学受实验学时的限制，改变多年的传统实践教学方法，我院面向学生开放实验室，鼓励学生参加兴趣小组，增加学生实际动手的机会，培养学生分析问题和解决问题的能力。3.对实验内容、方法进行改革。改革重点是把传统的示范性、验证性實验更新为综合性设计实验，使学生加深对基础知识和设计方法的理解，同时初步掌握从明确设计任务到机构运动方案设计、机构运动参数设计、实验验证、模拟仿真验证等机械产品的一般设计过程。
（五）考试内容和方法的改革
在考核评价方面，采用多元化的考核方式，将考试内容分为平时成绩、闭卷考试、课程设计及实验四大部分，比例分别为10%、50%、20%、20%。对设计、实验各环节分别进行评分，从操作技能的掌握程度和理论知识的应用能力两方面全面评价学生的成绩。通过考试改革，考试重点从获取知识量向知识、能力、综合素质的评价转移。
三、结语
《机械设计》课程在机械类专业教学计划中占有重要地位、起着重要作用，是机械类专业的一门主干课程，内容多，课时少。研究如何解决当前《机械设计》教学中面临的问题，培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才。我们一方面要从教学内容、教学方法不断提高和改进上下工夫，另外还要培养大学生的机械工程的创新意识和机械设计能力，增强他们学习的主动性。通过持续开展教学改革，变“教师中心、知识中心”的传统教学模式为“以学生中心、能力中心”的现代教学模式。
参考文献
[1]于士军.《机械设计》教学改革的探索与实践[J].学术论丛，2009，（26）：83-84.
[2]翁蓉，陈进武，曹轶杰.高职高专机械设计课程教学尴尬研究[J].科技信息，2010，（23）：307.
[3]崔大伟.《机械设计》教学改革与学生创新能力培养[J].潍坊学院学报，2010，10（2）：146-147.
[4]宋渊明，赵英杰.浅谈《机械设计》教学改革[J].实验科学与技术，2013，11（3）：90-91.
[5]田静云，张国海，贾吉林等.机械设计课程的教学改革与建设[J]，2009，（9）：252-253.
课程教学机械设计论文范文第4篇
摘 要:本文从绿色制造的理念内涵,及在课程设计中的贯彻实施方面作了有益探讨,将绿色制造理念和方法与传统的机械设计课程设计实际结合做了系统叙述。引导学生从绿色设计开始,考虑产品的再回收再利用,最终实现产品的绿色制造。
关键词:机械设计 课程设计 绿色制造
“机械设计课程设计“是机械类专业本科生的一个重要基础设计训练,是整个教学环节中的一个必不可少的实践性教学环节。以往的“机械设计课程设计“对学生的要求更多强调按照设计对象的基本属性指标进行设计,其设计指导原则侧重于产品的功能性、制造工艺性要求和经济性要求,而很少考虑设计与环境间的协调以及对资源的最优化配置问题,也就是说没有将绿色制造的理念贯穿到整个设计过程中去。
1 明确绿色制造理念内涵
绿色制造的概念是美国制造工程师学会(SME)在1996年提出的。它是一个综合考虑环境影响和资源效率的先进制造模式,其内涵是产品生命周期的全过程均具有绿色性[1]。高校应走在时代前列,充当新科学、新技术发展的先导。在高校课程中应充分体现对新理念、新知识、新技术的快速反应。将绿色理念引入机械设计课程设计中来正是基于这一考虑。
首先应让学生明确传统制造与绿色制造概念间的区别,理解绿色制造的理念。传统的制造过程是:设计→制造→包装→运输→使用→报废。它的弊端在于不重视制造过程的资源消耗和污染问题,不考虑报废后的回收处理问题。而绿色制造强调产品的全生命周期,是将环境问题和资源问题加以同等重视的一种生态和谐的制造模式。绿色制造主要涉及三个方面的问题:产品全生命周期的制造问题、环保问题、资源优化利用问题,它是这三部分的交叉和集成[2]。如图1所示。
2 在设计过程中强化绿色理念
传统制造模式是一个开环系统,而绿色制造过程是一个封闭的循环系统.绿色设计处于绿色制造系统的上端,是实现绿色制造的第一个关键环节,在很大程度上决定了产品的品质。绿色设计包含的要素有:整机设计模式确定;绿色材料和润滑的选取;各零部件连接关系的设计;机器的拆卸设计;采用新型制造技术等。“机械设计课程设计“主要是引导学生完成第一个环节的工作,实现整机的绿色设计。
2.1 整机设计模式确定
在课程设计中引导学生突破传统串行设计模式的框框,在整机设计模式上采用与信息技术结合的绿色并行设计和模块化设计。并行设计(Concurrent Design)强调各部门之间的协同工作,在设计之初就考虑生命周期全过程的各项因素,以提高产品设计、制造的一次成功率;模块化设计是以模块作为其构成单元,通过现有通用模块的不同组合,形成新品种,或者对产品中某个或几个模块改型,形成新品种。使产品开发速度和市场响应能力大大提高,同时极大降低成本,延长产品寿命。符合绿色制造的节约性原则。绿色设计离不开信息化的支撑,在设计过程中倡导学生采用CAD软件或Solidworks软件。建立CAD或Solidworks的二次开发库,整合常用的通用模块,实现模块化设计。
2.2 绿色设计材料和润滑的选取
材料选择是绿色设计的关键技术之一。传统设计选材只注重材料的机械性能、加工工艺性能和经济性能,而忽略材料对环境的影响因素。绿色设计选材重视材料与环境间的关系,并将资源的优化利用纳入重要考虑。绿色设计选择材料的原则应为:(1)优先选用储量丰富、可再生材料和回收材料,以提高资源利用率,实现制造业可持续发展;(2)尽量选用低能耗、少污染的材料;(3)尽量选用无毒、无害和低辐射特性的材料;(4)为便于回收,材料上要标注出其型号、种类、等级等。节约材料是减少环境污染的重要途径。产品加工时采用成型制造技术可以直接或者稍加处理即可用于组成产品,这样就可以大大减少原材料和能源的消耗。
机器的绿色润滑也是绿色设计应该充分考虑的内容。传统课程设计多采用矿物基润滑油。由于运输、泄漏、溅射、自然更换等原因,润滑油不可避免地被排放到环境中,从而对环境造成污染。矿物基润滑油在自然环境中可生物降解能力又很差,滞留时间长,严重污染了土壤和水资源。据不完全统计,每年大约有500万吨石油基化学品进入生物圈[3]。因此在绿色课程设计中应让学生尽量选择干式加工或环境友好型的可生物降解的润滑油,以免对环境造成污染。干式加工简化了工艺、减少成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等[4]。目前美国、日本、德国等采用干车削、干磨削、干镗削等都取得了一定的成果,但在我国还属于起步阶段,有待学生毕业后的研究与探讨。
2.3 绿色设计中的可拆卸设计
在课程设计阶段,就应该充分考虑到产品中各种不同连接关系和类型的拆卸特点,将可拆卸作为绿色设计的目标之一。拆卸性好的产品,在产品的装配、维修、检查过程中不易造成意外损坏;也不会因拆卸过程而导致损坏;可以回收利用报废机器中可以直接继续使用的零部件。同时使不同材质零部件的能顺利分类,为回炉重炼提供方便。CAD软件或Solidworks软件可以学生实现在满足功能和使用要求的前提下,尽可能采用最简单的结构和外形,组成产品的零部件材料种类尽可能少,采用易于拆卸的联结方法,拆卸部位的紧固件数量尽量减少。
3 将产品回收再利用纳入设计之中
产品的回收再制造是绿色产品生命周期中的重要环节。在课程设计中帮助学生建立产品全生命周期的概念,按照封闭循环的原则在设计之初就充分考虑到产品报废后的零部件及材料回收的可能性与可行性、回收价值分析、回收结构工艺性与回收处理方法及回收经济性等有关一系列问题,以达到零部件及材料的充分有效利用[5]。在设计中建立产品零部件的回收再制造、再利用的信息清单,对所设计的全部内容做出绿色度等级标识;提供回收再利用相关技术和方法的实用信息;让学生参与建立回收再利用信息平台和回收再利用数据库,利用计算机技术和信息技术为产品的回收再利用提供信息服务。
4 结语
我国机械制造行业具有“高投入、高消耗、高污染、低水平、低效益“的特征,它的快速发展是以过度的能源消耗和对生态环境的破坏为代价的。这种发展模式给国家的能源和资源安全带来严峻挑战,也成为制约中国制造业发展的瓶颈。为了实现我国机械制造业的可持续性发展,推行绿色制造已成为刻不容缓的当务之急。因此,将绿色制造理念渗透于本科生“机械设计课程设计“成为一项重要内容。
参考文献
[1] 李建国,张秀棉．绿色再制造—资源环境与经济效益巨大的工程[J]．轻工机械,2006,24(2):1～3．
[2] Zhang Hua,Jiang Zhi gang.A study ofprocess route selection for green manufacturing.Proceedings of the lnternational Conference on Agile Manufacturing,Advances in Agile Manufacturing,ICAM2003,523～527.
[3] 王德岩,徐连芸,常明华．绿色润滑剂的过去、现在和将来[J]．润滑油,2004(4):6～7.
[4] 何春燕,林朝平,机械制造中绿色工艺技术的应用[J]．轻工机械,2005(2):72～73.
[5] 林朝平．机电制造业回收再制造系统[J]．轻工机械,2007(7):114～116.
课程教学机械设计论文范文第5篇
摘要：目前，机械设计基础课程是高职院校机械专业的专业基础课程，是高职院校机械专业的核心课程之一。由于上课时间的限制，各大学根据其专业教育目标，开设了诸如《机械原理》、《机械零件》、《工程力学》和《金属材料》之类的课程，以形成现有的《机械设计基础》课程。基于此，本文首先分析了高职机械设计基础课程的现状，随后分析了改革思路最后从四个方面分析了一体化教学模式改革措施，以此来供相关人士交流参考。
关键词：高职院校;机械设计;一体化教学
引言：
机械设计的基础学科是高中大学机械专业的基础学科，是培养机械基础知识和提高学生实践技能的重要学科之一。近年来，高职教育引入了“工学结合”作为人才培养模式改革的切入点，并实施了工学结合的模式，以培养社会上的工作水平的人力资源。学术知识和理论知识以及实践技能的结合要求对机械设计基础课程进行改革。因此，基本的机械设计课程如何在“工学结合”模式下反映人才培养的需求，是当前课程改革的主要方向和思路。这对于提高学生的专业素养与实践能力有着非常重要的帮助，也可以使学生提前感受到未来工作的具体状况。
一、高职机械设计基础课程现状分析
高职院校机械设计基础课程的设计通常是在完成高职机械设计基础课程后进行的，主要是基于一阶段或两阶段的减速器设计。学生只需计算设计就可以了，例如，应对零件在设计相关的机械产品时会遭到学生的严重窃。此外，高职院校的基础机械设计课程，特别是机械设计课程，动手时间较少，为学生提供了理论知识和实践经验。由于综合能力差，对提高学生的实践技能非常不利，传统的机械设计基础课主要是基于老师的课堂讲解和学生的被动听觉模式。通过向学生讲解思想和计划并为学生进行独立设计提供必要的指导，而不是通过分析机械设计的基本过程的教学，不难发现教师的主导地位很明确[1]。
综上所述，高职院校机械设计基础课程存在的问题严重阻碍了高职院校社会工作人员的培训。因此，需要结合机械行业对人力资源需求的现状，为以学生的工程实践为重点的机械设计奠定基础课程改革体系。
二、关于高中机械设计基础学科改革的思考
高职教育的本质特征是要求高职院校建立适应社会地位要求的课程教育体系，并以学生的工程实践能力为中心，对机械设计基础课程体系进行改革。在机器设计基础课程中的教学应改变旧的老师主导的模型并激发学生的主动性。例如，教师应在课程中决定机械设计的主题，然后將学生分组并组织他们进行独立设计。为了完成机器设计，教师不应在设计过程中直接评估和指导学生，而应充分利用学生的主观性。当然，教师不应将基础机械设计课程的教学局限于课堂教学方法，而应采取活动演示和学生作业报告的形式来丰富教学方法[2]。
三、一体化教学模式改革的策略
（一）建立综合教室
包容性教育，“做”是教育的基础。它使学生能够有效地拆卸和组装相关机构，例如皮带传动，齿轮机构，连杆机构等，从而使他们能够实际执行和整合所学知识，以实现所需的学习效果。为了提高授课质量，该大学加强了《机械设计基础》课程的``教授\'综合教室的建立，并开发了机械设计创新教育平台。这套教学设备可以覆盖课程的所有相关机构，学生可以自组织该机构。建立。在培养学生的实践工程技能的同时，能够总结并发现一些有关机械设计潜在机制的一般原理和概念。通过解决实际问题，可以在运动方案的设计中纳入一些基本知识点，并可以更全面地了解机械系统的运动特性。综合教室的建设为课程改革打下了坚实的基础[3]。
（二）综合师资培训
为了提高教师的整体能力，我们鼓励专业教师参加实际生产，参加各种国内培训，鼓励教师举办各种教育和研究项目，并鼓励教师参加各种技术竞赛。通过这样做，扩大教师的视野并加强他们的实践能力。相关教师还以项目的形式设计开发了一体化的课堂机器设计创新培训平台，该项目已获得两项实用新型专利。同时，我们邀请具有较高学术成就和丰富实践经验的公司和机构的工程技术与学校的专业教师一起研究培训计划，培训大纲，评估标准和课程方法，并优化培训标准和培训实践，综合专业培训团队为课程的综合培训提供了坚实的保证。
（三）课程内容优化
在课程中引入了真实的机器结构实例，并将教学内容与理论和实践相结合。借助自己开发的机械设计创新培训平台相互补充，并使用现场培训模式进行培训。在培训过程中，采用了六级教育模式：信息、计划、决策、实施、检查和评估。规划和模块化学习内容。每种学习情况的设计都基于典型性，有效性和渐进性的原则来进行相关设计，使学生能够完成对相关机构的渐进式学习，并通过指导完成整个学习过程。
（四）教科书组成
以前的基础机械设计教科书强调了基础理论的系统性和全面性，而没有关注那些难以满足高职教育要求的学生的结构设计和实践能力的创新。因此，可以在《教授与行为整合》的教学思想的指导下编辑了《机械设计基础》综合教材。教科书的内容与实际应用紧密联系，并与综合课堂深度融合，理论知识点被整合到各种项目的建设过程中，使学生学习“工作”并增进理解[4]。
四、结束语
在培养高技能应用人才的环境下，机械设计基础课程是机械专业的重要教育环节，因此，高职院校需要深化机械设计基础课程的改革，以培养学生的问题分析和解决能力，为培养21世纪的高端人才奠定了良好的基础。
参考文献
[1]丁洁瑾. 基于\"双轨双线\"模式的高职课程教学改革探索——以机械设计基础课程为例[J]. 杨凌职业技术学院学报， 2020， v.19;No.75（02）：76-79.
[2]何腾飞. \"双创\"背景下高职机电专业《机械设计基础》课程教学改革与探索[J]. 教育现代化， 2019， v.6（45）：74-76.
[3]肖湘. 高职机械设计基础课程项目式教学的教学改革与实践[J]. 速读（中旬）， 2018， 000（012）：28.
[4]李隽钰， 姚晔. 高职机械设计基础课程教学改革探索[J]. 教师， 2019.
作者姓名：王东升，1987.09，男，河北人，单位：辽宁省交通高等专科学校，初级实验师，本科学历，学士学位，研究方向：机械方向。
课程教学机械设计论文范文第6篇
【摘 要】传统课程标准下的机械基础分为理论力学、材料力学、机械原理、机械零件四类，但它们偏重理论且与机械基础注重实践以及高职培养应用型人才的初衷不符。就新课程下的机械基础教学方法进行了研究。
【关键词】新课程 机械基础 教学方法 研究 切入点
作为机械类专业重要科目的机械基础，以往的课程是分为四门来学习的。即理论力学、材料力学、机械原理、机械零件。这四门课程的理论性和抽象性过强，且涉及面广，需要的学时多，其特点是偏重学术，却对实际应用方面指导不够，不能满足高职对应用型人才培养的要求。针对这一现状，提出了新课程标准。
一、新课程标准与传统教学标准的区别
1 学习方式上的区别
新课程标准与传统教学标准相比，在教学方式上倡导自主、探究、合作，它强调的是培养学生的创新精神和实践能力，像搜集和处理信息、获得新知、分析解决问题、交流合作的能力等。而这些都是传统教学标准所欠缺的，传统的说教式教学方式已经不能适应课改的要求。
2 教学手段上的区别
传统课程标准以课堂教学为基础，老师往往采取的是填鸭式、灌输式的教学手段。新课程标准的教学则强调学生在学习知识的过程中了解知识的形成过程并掌握其规律。
3 主观能动性的区别
新课程标准的一个最显著的特点就是强调探究式学习，要做到探究式学习，就要发挥学生的自主学习能力，以学生为中心，这样才能把学生的被动学习变成主动学习。而传统课程标准以老师为中心，学生的学习是在老师的要求下被动接受的，因此就不可能记得牢，经常是到了下课，学的东西又还给了老师。
二、新课程标准下的机械基础教学
1 传统课程标准的弊病催生新课程标准下的机械基础教学
由于传统课程下的机械基础耗时多，且学术性、理论性、抽象性过强，不适合高职培养应用型人才的需要，因此课程改革势在必行。新的课程标准实施后，机械基础成为机电设备维修与管理、汽车运用技术、机电一体化、数控技术、模具设计与制造等机电类专业的必修课，并具有实践指导意义。
2 新课程下的机械基础与传统课程下的机械基础比较
新课程下的机械基础只针对有所关联的专业进行开设，且在课程的设置上坚持改革、发展和创新，强调的是基础过程的课程体系建设，强调教师的教学科研能力，突出的是课程内容的实用性、先进性。并以操作性为重点。而传统课程下的机械基础的受众不明确，老师也多照本宣科，学生也缺乏实践的机会，使得本来很实用的学科变成了纸上谈兵。
三、新课程下的机械基础教学的切入点
1 实现应试教育向素质教育的转变
以前，机械基础的课程设计之所以强调理论教学，是为了适应考试的需要，学得好是一张卷子，学得不好也是一张卷子。学生学习机械基础就是为了应付考试，学习质量可想而知。新课程让机械基础这个实践性强且实用性佳的学科回归了本位，老师在教学实践中强调的是学生的参与，特别是动手能力的培养，继而使得学生的理论知识也得到了巩固。
2 摆脱对书本的依赖，以实践教学为主
之前的机械基础内容难、繁、偏、1日，老师教起来费神，学生听起来头疼。这还不说，由于师生都以书本为唯一的获知来源，使得书上的一些理论缺乏现实参考，有的学生，老师已讲得声嘶力竭，他还如丈二和尚摸不着头脑。
3 注重扮演角色性质的变化
如果把机械基础比作是一部电影剧本，里面有很多台词，以往是老师作为演员，按剧本里的台词把要说的话给念白出来，学生只要当观众，进行附和就行了。但是新课程则要求将老师和学生的角色换过来，变为学生当演员，让老师来当观众，同时还要对学生的演技进行评判。特别是在实验课或是校外实践时，更是要以学生为主角，以他们真正掌握所学知识为标准。
四、新课程下的机械基础学时设置及目的
根据新课程标准的要求，不妨将以往涉及面广的理论知识进行模块化分类，分为基础知识、机械传动、机械零部件三大模块。对于基础部分以理论讲述为主，课时不宜过多。而其他部分则分为两种情况，既有理论，又有实践的，则课时均分；以实践为主的，适当增加实验课。这样一来，主题就得到了突出，老师实现了教学目的，学生达到了学习目的。
新课程下的机械基础教学强调的是轻理论、重实践，轻说教、重自学。因此，在教学方式和手段上要适应课改的要求，在教学内容上务实且要学会运用现代教学技术，将多媒体教学等形式引入课堂，并在实践教学中逐步形成教学体系，这样才能使得机械基础教学不断推向前进。