程序设计基础论文范文第1篇
关键词：机械设计基础；课程设计；减速器
《机械设计基础》是近机类专业必修的一门技术基础课程，它主要介绍常用机构和通用机械零部件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容，为学生学习后续的专业课程奠定一定的基础，具有较强的理论性和实践性。《机械设计基础》课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践性教学环节，一般安排在课程结束之后，大约占用两周时间，是学生在大学里第一次较为全面的工程设计与实践训练。课程设计的主要目的是让学生综合运用本课程的理论知识和生产实际知识，起到深化拓展有关机械设计方面知识的作用，为后续专业课程的学习、顺利完成毕业设计任务、提高就业率等打下一定的基础。
一、课程设计质量的提高办法
《机械设计基础》课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或者简单机械作为设计内容。目前采用较广的是将以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器能够较全面地反映本课程所学的内容，主要包括电机、带传动、齿轮传动、轴、轴承、联轴器、螺栓、键、销、润滑、密封、减速器附件及箱体等，偏重零件方面的设计。课程设计的工作量为减速器总装配图（0#图纸）1张，齿轮和轴类零件工作图（3#图纸）各一张，设计计算说明书一份（16k纸25页左右）。内容较多而且设计过程比较复杂，需要把设计出的参数变为具体的结构，要求学生在两周内完成确实有一定的难度。那么，如何帮助学生顺利完成课程设计，如何提高课程设计的质量呢？本文结合多年的教学经验进行简单介绍。
1.要求学生重视课程设计。学生往往认为课程设计是一门考查课，比开卷考试还容易应付，无非就是把课程的内容按照一定的顺序抄写一遍，因而敷衍了事，把更多的精力都用在了复习其他课程上，对课程设计缺乏积极性和主动性。部分学生还以查阅资料为幌子逃课、迟到、早退等，甚至同学之间相互抄袭，瞎编乱造，忽略了知识体系的系统性和完整性，结果当然是课程设计质量不令人满意，故而必须要求学生从思想上重视课程设计。
2.要求教师严格管理课程设计过程。教师对课程设计的管理不够严格，不关心学生的出勤率以及迟到早退现象，或者把考勤任务直接交给班干部，而班干部又碍于班级同学的情面，不向指导老师如实汇报出勤率，这就给部分同学提供了钻空子的机会。课程设计占用两周时间，教师应该严格卡住时间点，比如：第1周，完成执行机构运动简图的绘制，完成减速器箱体、润滑以及附件的设计，完成总装图的手绘图，并及时进行检查，及时改正存在的错误，防止学生走弯路；第2周，绘制零件图，完成设计计算说明书，要求学生按时完成给定的任务，提高他们的独立工作能力，加深对理论知识的理解掌握，防止个别同学平时不努力做，专搞最后突击、抄袭。两周的课程设计结束，要组织学生进行答辩，对于那些回答问题模糊不清，说话支支吾吾、语无伦次，图纸上漏洞百出的同学要严厉批评，要求其认真整改，问题严重的同学要重新进行课程设计。
3.要求学生自己动手拆装减速器。减速器在现代机械中应用非常广泛，但是大部分学生从来都没有接触过，对其详细结构当然也缺乏感性认识。只有通过实物装拆，才能使学生对减速器的结构有更加直观的认识，才能进一步分析减速器中力和运动的传递途径。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系，使学生能够在设计中结合实际，选择合适的结构和尺寸，条件允许的话，还可以组织学生去减速器生产厂家参观或者观看陈列室。此外，对于箱体的设计也非常重要，箱体结构复杂，其各个尺寸，如箱体壁厚、箱座凸缘厚、箱体深度、轴承端盖外径、凸台高度、外箱壁至轴承座端面的距离等，单凭想象或查资料很难设计，有了实物才容易理解，方便学生绘制总装图和零件图。
4.要求学生重视传动方案的选择。传动装置用于将原动机的运动和动力传给工作机构，并协调二者的转速和转矩，以满足工作机对运动和动力的要求。传动方案的拟定主要包括传动装置的选择、总传动比的确定、各级传动比的分配、传动装置的运动和动力参数的计算等。传动方案拟定是机器总体设计的主要组成部分，方案设计的优劣对机器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸等均有一定程度的影响，因此确定一个较优的传动方案至关重要，需要对各种方案进行仔细分析比较，还要考虑工作环境、载荷平稳性、生产条件等多个方面。当采用几种传动形式组成的多级传动时，需要考虑各级传动机构的布置顺序，各级机构所适应的速度范围等，还需要考虑各种传动形式的优点和缺点，如：带传动工作平稳，具有缓冲吸振、过载保护等优点，适宜放在高速级，但是它的承载能力较低，结构尺寸比较大；链传动因多边形效应而存在运动不均匀、有一定的冲击振动，适宜放在低速级；斜齿轮传动的平稳性比直齿轮好，承载能力也较强，适宜放在高速级，但是在传动中会有附加轴向力产生；锥齿轮加工比较困难，一般放在高速级，并限制其传动比大小，以减小其直径和模数；蜗杆传动的传动比大，传动平稳，但是效率低，适宜放在高速级，以减小传递的转矩，获得较小的结构尺寸从而提高效率。
5.重点检查图纸中存在的问题。课程设计的两周结束后，要求学生把设计结果以图纸和说明书的方式上交，并在答辩时正确完整地回答老师提出的问题。这样一来，学生就需要完全清楚整个设计过程，并在图纸上正确表达出来，在说明书中提供有关参数的合理选择。关于画图部分，用到了机械制图课程中所学的知识，如主视图、俯视图、左视图，“长对正、高平齐、宽相等”，尺寸标注、公差配合、表面粗糙度等内容，学生必须严格按照制图的有关标准去执行。此外还应注意一些容易出错儿的细节问题，如两个齿轮啮合处、螺纹联接处、滚动轴承处、油标及油塞的位置、轴承端盖上螺钉的位置、三个视图的投影关系等。还需提醒学生注意，总装图中的尺寸标注主要包括特性尺寸、配合尺寸、安装尺寸和外形尺寸，其他的尺寸都标在零件图上；轴承与孔的配合，只标轴的配合性质；齿轮与孔的配合，标轴和孔的配合性质；零件序号的编写、明细表、标题栏的填写一定要遵守国标规定；图中的数字、字母、汉字、符号等也要按照要求书写。
6.重视答辩与成绩评定。答辩是课程设计的最后一个环节，是对学生工作成果的一次全面检查，通过提问题的方式引发学生思考，帮助他们提高对机械设计过程的理解和认识水平，因此务必组织学生进行答辩。在答辩过程中，可以发现学生设计中存在的问题，要求学生进行改正，提高设计质量。成绩评定要采用以答辩为主，参照平时表现（包括出勤情况、学习态度、钻研精神、遵守纪律情况等），设计计算说明书及图纸质量综合评定的方法。
《机械设计基础》课程设计是教学实践环节中很重要的一环，是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段，只有这些工作都做好了，才能保证课程设计的教学效果。
参考文献：
[1]朱龙英.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2009，1.
[2]周海.机械设计课程设计[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011，8.
作者简介：邢莉（1982-），女，汉族，河南人，讲师，主要从事机械制造方面的相关研究。
程序设计基础论文范文第2篇
1 激发学生学习兴趣, 提高课堂教学效果
苏联教育学家苏霍姆林斯基曾这样说过, 任何一个优秀的教师, 他必须是一个善于激起学生对自己课堂感兴趣的教师。我想这对我们教师非常重要, 我们需要培养学生的自主学习能力, 而当前的核心问题是激发学生的学习兴趣。
1.1 以“奇”激趣
课堂中的“奇”能激发学生的学习兴趣, 学生对什么都好奇, 心理学上称这种特征为“潜兴趣”, 教学时充分利用“潜兴趣”就能激发学生的学习兴趣, 使之在快乐中学习。在学习变速机构时, 向同学们介绍驾驶员在驾驶汽车时, 经常用右手拨动右侧的拨杆, 根据路况使汽车行驶速度时快时慢, 有时还要把车向后倒。告诉学生驾驶员拨动拨杆的操作, 是在改变一对齿轮传动比的大小和方向, 从而改变车轮的转速和转向。使学生感到很新奇, 从而激发了学生的学习兴趣。
1.2 以“疑”激趣
疑即疑难, 解决疑难是学生学习的需要, 提出疑难, 让学生去思考, 更是教学的关键环节。在学习棘轮机构时, 可以向学生提问: (1) 我们在骑自行车时, 脚踩自行车踏板向前行驶, 而反转踏板时, 自行车却为什么不会实现倒车? (2) 卷扬机在提升货物之后, 尽管机器已经停止工作, 但货物却为什么不会下降, 而是稳稳地停在空中?一连串的疑问, 激发起学生的求知欲望。
1.3 以“趣”激趣
“趣”, 既可活跃课堂, 又可激发学生学习兴趣, 教学中注意教学的趣味性, 学生一定沉浸于欢乐之中。槽轮机构是一种常用的间歇运动机构。在电影放映机上的卷片机构, 为了适应人们的视觉暂留现象, 要求影片作间歇运动, 它采用四槽槽轮机构, 当传动轴带动圆销每转过一周, 槽轮相应地转过90°, 因此能使影片的画面作短暂的停留。使学生听了以后兴趣盎然。
2 运用类比, 突破难点, 促进对知识的理解和掌握
知识不是孤立的, 教师应善于利用身边的“活材料”这个“媒介”, 通过类比, 启发联想, 以获得由此及彼, 融会贯通的教学结果。在差动螺旋传动的教学中, 我用这样一个实例:“在奔驰的列车车厢内乘坐甲乙两位同学, 设在某一时间间隔内, 火车向前方运动了3m, 而甲同学离开座位向火车前进的反方向运动了2m, 试问在此时间间隔内, 站在地面上的你认为甲乙两同学的位移为多少?方向如何?”经过启发、引导, 大家取得了一致看法。紧接着, 我不失时机地引导学生“我们把丝杆看作是列车, 活动螺母看作是甲同学, 现推导一下差动螺旋传动中活动螺母的位移公式”通过这样类比联想, 激发学生的思维, 有助于有效地掌握知识。
教师在引导学生积极思维, 启发诱导产生联想的过程中, 应科学地选择学生较为熟悉的, 与抽象内容在原理上或形式上较为一致的事例, 是顺利达到预期效果的最重要的前提之一。
3 理论联系实际, 培养学生的实践能力
本课程是从生产实践中发展起来, 而又直接为生产实践服务的学科。因此, 它是一门与生产实践紧密联系的课程, 在教学中有意识地引导学生理论联系实际, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.1 结合生活和生产实际, 理解书本知识
书本知识往往理论性较强, 较为抽象能有机地与日常生活和实际相结合, 能起到事半功倍的教学效果。在学习机构和机器的概念时, 学生往往只是死记硬背, 结果只能是一知半解。如能结合日常生活中的例子:自行车是一种机构, 摩托车、电瓶车都是一种机器, 摩托车、电瓶车能实现能量转换, 摩托车能将化学能转变成机械能, 电瓶车能将电能转变成机械能。在学习导杆机构时, 可以结合农村家庭用的手摇抽水机, 来讲解移动导杆机构的工作原理, 利用自卸翻斗车自卸货物原理, 来学习曲柄摇块机构, 利用缝纫机的踏板机构, 来讲解曲柄摇杆机构的死点位置。
3.2 进行现场参观教学
参观教学可以使学生接触实际事物使教学活动和生产实际紧密地联系起来增强学生感性认识, 加深对教材理论知识的理解。在学完曲柄摇杆机构后, 组织学生到实习工厂参观, 认真观察牛头刨床、往复式运输机和插床等设备的工作原理。让学生观察牛头刨床的进给动作, 使学生发现进刀时慢, 退刀时快, 更进一步了解曲柄摇杆机构的急回特性。再如在讲授完凸轮机构、间歇运动机构、离合器、联轴器和制动器之后, 请工人师傅给予现场操作。教师边参观边讲解, 这样就会使学生对所学知识有了更深的印象。同时参观教学法还能使学生受到爱岗敬业、吃苦耐劳等良好的职业道德教育, 可谓是一举多得。
4 运用肢体语言, 活跃课堂教学气氛, 提升教学效果
传统的教学是把学生看作是被动接受的容器, 其结果会引起学生对教师的排斥, 对教师教学产生一定的逆反心理。多媒体和模型展示教学给学生一种视觉上的直观感, 对学生理解上有很大的帮助, 但下课后, 学生就只能凭回忆去思考了。假如我们加上肢体语言上的教学, 它会永远留在学生的身边。
在讲解渐开线齿廓的3个啮合特性时, 有些学生始终不能理解。教师就可以用自己双手的手指来演示齿轮传动, 学生不仅理解了渐开线齿廓的啮合具有传动的可分离性, 同时也了解了由于中心距的增大, 齿侧出现间隙, 在齿轮反转时易产生冲击。在理解齿廓间存在相对滑动, 教师可将一段事先准备好的薄粉笔绑在手指上, 这样在演示齿轮传动时, 在另一只手的手指上就留下了划痕。可见, 在齿轮传动时, 齿廓间存在相对滑动, 而且会引起齿轮的磨损, 同时学生理解了齿轮传动中顶隙的存在及顶隙的作用。或许这些肢体语言不完全科学, 但在促进学生对知识的理解方面确实起到了非常大的作用。
总之, 如果教师有丰富的专业知识, 能对专业驾轻就熟, 并在教学过程中不断总结经验, 找出差距, 才能探索出适合本校特色的教学方法。
摘要：要提高机械设计基础课程教学效果, 就要采用符合课程特点和学生实际的教学方法和手段, 总结教学实践。本人从兴趣教学法、类比教学法、实践教学法及肢体语言教学法等四方面着手提高教学效果, 达到了教得活、学得活、用得上的教学目的。
关键词：兴趣,类比,实践,肢体语言
参考文献
[1] 陈立德.机械设计基础 (第二版) [M].高等教育出版社.
程序设计基础论文范文第3篇
摘要：本文主要从机械设计基础课程教学概况教学出发，阐述了机械设计基础课程教学的目的和意义，论述了机械设计基础课程教学现状，叙述了互联网背景下机械设计基础课程教学改革措施，并从不同角度进行详细分析，从而为互联网背景下机械设计基础课程教学改革研究提供参考。
关键词：机械设计;基础课程;教学改革
0 引言
在新时期环境下，教师能够选择的教学方法非常多，不同教学法在应用时发挥的作用不同，需要教师将课程的适应性、时代性、完整性以及系统性特征充分展现出来，对此要积极引入互联网思维，能够充分发挥现代化信息技术和互联网技术的优势，开发新的教学模式，全方位开发学生的创新思维和能力，同时能够搭建对应的网络教学平台，进一步促进机械设计基础课程教学改革，同时要依照机械设计基础课程的特点，以学生为中心，引入现代化信息技术搭建模拟学习平台，让学生能够从中不断练习，从而促进自身实践能力的提升。
1 互联网背景下机械设计基础课程教学概况
1.1 互联网+教育概况分析
传统的的教育方式是一间教室、一位老师、一所学校的模式，而在互联网背景下，能够实现上百万学生、一个终端、一个教育专用网，学生能够依照自己的意愿来选择老师和课程。互联网和教育的结合能够有效整合和配置各项教育资源，从而将教育资源的价值和优势提升到最大，传统的教育模式是一个老师服务几十个学生，而互联网环境下的教育能够让一个老师覆盖成千上万的学生。互联网基于自身的优势，能够在实现时间、行业以及区域的互通，从而降低重复教育事情的发生，进一步促进教育质量的提升，满足学生的需求。
1.2 互联网背景下机械设计基础课程教学的目的和意义
首先，随着社会经济的快速发展，教育事业处在不断改革过程中，对此，当下的教育要积极顺应时代发展潮流，将新的教育思路和方法提供给机械设计基础课程的教学，从而进一步促进该课程的改革，同时能够有效摒弃原有的劣势，为学生的全面发展奠定坚实的基础。其次，在互联网环境下，机械设计基础课程作为学校的主要课程之一，目的是促进学生创新能力的提升，通过引入互联网思维和技术，能够帮助其更好的培养学生的素质和能力，培养学生提出问题、思考问题、解决问题的能力。最后，通过引入互联网思维，能够充分发挥现代化信息技术和互联网技术的优势，开发新的教学模式，全方位开发学生的创新思维和能力，同时能够搭建对应的网络教学平台，让学生和教师能够实时进行交流和沟通。
2 机械设计基础课程教学现状分析
2.1 教学模式规划合理性有待提升
机械设计基础课程作为一门基础性课程，主要是对机械制造等内容实施教学，因此在实际教学中将会涉及大量的理论知识和内容，这些内容大部分都与生产生活息息相关，同时还包括机械制造的特征、设备构造以及机械功能等。其中还包括材料方面的内容，比如材料的内部结构、材料的特征以及材料的性能。在实际教学中要对生产、工艺方面存在的问题进行详细的介绍和教授。而教师在教学中往往通过教材来实施教学，教材中只有简单的图文，因此，教师教学难度大大增加，学生在学习中往往存在难以理解的情况，导致学习兴趣大大降低，因此，教师要积极加强教学模式的创新，从而为教学质量提供提供保障。
2.2 教学方法选择和教学考核评价机制问题
首先，在新时期环境下，教师能够选择的教学方法非常多，其中包括游戏教学法、体验式教学法、角色扮演教学法、情景教学法等等，不同教学法在应用时发挥的作用不同，因此，教师会选择不同的教学方法来实施教学，但是依照实际情况来分析，很多教师选择的教学与教学内容实际不符合，选择教学法要依照课程内容的深度、难度以及繁琐度来实施，依照不同的要求来选择教学方法，同时，不同学生在未来的职业需求以及个性差异不同，因此，需要教师将课程的适应性、时代性、完整性以及系统性特征充分展现出来，但是很多教师在教学过程中并没有依照课程的情况选择合适的教学方法，导致教学成果不明显。其次，针对机械设计基础课程的教学在后期评价中存在一定问题，采用的评价方式比较单一，往往会用书面答卷的形式来尽心考核，一味的追求考试分数。
3 互联网背景下机械设计基础课程教学改革措施探究
3.1 课程教学改革思路分析
在新时期环境下，随着科学技术的不断创新与发展，机械设计课程教学要积极顺应时代发展潮流，从中探索新的教学模式和教学方法，以学生为中心，激发学生的創新能力和活力，从而为机械设计基础课程改革提供新的思路。对此要积极发现现有的教学问题，引入互联网+的理念，充分发挥微博、QQ、微信、手机APP的作用和优势，将信息技术引入到教学课程当中，有效解析课程的知识和结构，对原有的素材进行进一步整合和开发，基于具体的知识和内容来开发网络教学平台，引入动态化教学模式，直观展示机械设计基础课程的知识，梳理整个教学过程，对教学考核评价体系进行创新和完善，必要时可以进行试点班级的建立，以此为基础不断扩大网络教学规模，从而为机械设计基础课程教学质量提供有效保障。
3.2 课程教学改革步骤分析
当下大部分学生都是90后和00后，传统的教育教学方法已经难以满足他们的需求，在实施机械设计基础课程教学时，要充分依照学生的意愿来理解和分析教学内容，充个改革教学方法和教学模式。对此首先要了解学生的意愿，通过spss软件来进行访谈和问卷调查，有效统计学生对该课程学习的理解，表达自己对该课程教学的问题，依照学生给予的反馈来及时进行教学改革，并制定对应的教学方案。其次，充分发挥MindManager软件的作用和优势，积极在课堂中开展头脑风暴，并基于机械课程有关的职业特点和需求来对相应的知识点进行突出和简化，进一步加强课程内容体系的创新和完善。最后，教师要积极建立对应的联盟，通过网络平台对多媒体素材进行合作开发和研讨，以学生为中心，不断打磨和完善教学模式和教学方法，打造出适合学生的教学模式与手段，同时，要积极完善学生技能考核评价标准，利用互联网技术来搭建对应的练习平台，让学生不断在模拟练习中开发自己的大脑，进一步发挥自己的想象力和创新能力，从而实现全方位发展。
4 结束语
综上所述，互联网环境下的教育能够让一个老师覆盖成千上万的学生。互联网基于自身的优势，能够在实现时间、行业以及区域的互通，从而降低重复教育事情的发生，进一步促进教育质量的提升，满足学生的需求。机械设计基础课程作为学校的主要课程之一，目的是促进学生创新能力的提升，通过引入互联网思维和技术，能够帮助其更好的培养学生的素质和能力，从中探索新的教学模式和教学方法，以学生为中心，激发学生的创新能力和活力，从而为机械设计基础课程改革提供新的思路。开发网络教学平台，引入动态化教学模式，直观展示机械设计基础课程的知识，梳理整个教学过程，对教学考核评价体系进行创新和完善，从而为教学质量提供提供保障。
参考文献：
[1]陈国辉，杨松华，宋胜伟.卓越计划背景下机械设计基础课程教学中创新能力培养途径探讨[J].南方农机，2017，048（004）：20，22.
[2]张春娜.基于“互联网+”的《机械设计基础》教学改革创新设计与实施[J].晋城职业技术学院学报，2018，11（04）：66-68，71.
[3]毛现艳.基于“互联网+”技术的线上线下混合式教学模式的探究与实践——以机械设计基础课程为例[J].现代职业教育，2018（36）：208-209
[4]刘元林.大工程背景下机械设计基础实验教学改革的研究与探索[J].实验技术与管理，2010，27（01）：14-16
程序设计基础论文范文第4篇
摘要：将探究式的学习方法引入装饰构造课程教学中以培养学生解决问题的能力。反思装饰构造课程课堂教学的不足，尝试用探究式学习方法设计教学流程。设计了资料汇报、绘制构造图、搭建分层模型、模型解读四个教学模式，培养学生灵活掌握装饰构造的多样性。通过讲授式教学和探究式教学的教学效果对比，探究式教学比讲授教学学生对知识的遗忘率低，知识掌握地比较牢。探究式的学习方式对于设计专业中像装饰构造这类即要求技术又需要创新的课程教学是有效的。
关键词：装饰构造 探究式学习 教学改革实践 环境设计专业 构造模型
引言
装饰构造课程是环境设计专业的专业基础课，主要学习如何运用不同的构造形式解决环境设计中的材料搭接、特殊功能需求等技术问题。通过课程学习要求学生学会在设计中合理使用装饰构造，要求学生能根据设计图纸绘制出室内空间的装饰构造图。更高一步便是希望能鼓励学生学习装饰构造的创新设计和装饰构造节点创新应用。
一、装饰构造课程特点及存在的教学问题
（一）课堂教学重理论轻实践
装饰构造课程在环境设计专业的培养计划中一直以来被定为理论课程。教学过程中教师填鸭式传授，学生的学习效果不理想。装饰构造是设计装饰界面内部的构造，例如大理石饰面，学生要学会大理石铺贴在墙面与原混凝土墙面之间的构造，知识比较抽象，纯理论教学方式要求学生具备较强的空间理解能力。但是环境设计专业的学生普遍数学的逻辑思维和几何思维的能力较弱，很难适应纯理论教学方式。其次有些院校建设了装饰构造实验室，将各种装饰构造的节点解剖展示出来，但是呈现的方式还是静态的，不能完全满足装饰构造课程的教学需要。如果能让学生动手实践搭建各种装饰构造，不但能发挥设计类学生动手能力强的优点，而且通过立体化的学习对学生对知识的理解会更深刻，能达到构造搭建原理上的理解，有利于之后的创新应用的学习。
（二）讲授式教学难以承载信息量大技术强的课程知识
装饰构造课程涉及的材料多，不只是装饰材料，还涉及了建筑材料，因此课程内容的信息量大。学生除了要有材料的相关知识还需要将各种材料组合根据不同的需要应用构造知识搭建成不同的形式，因此课程的技术性强。特别是针对不同场所选择不同的组合搭配以及根据不同的需求变化搭建形式都很灵活。讲授式的教学主要是教师为学生解读知识，面对信息量大技术性强的课程知识，靠教师的讲解很难让学生深刻掌握知识，最后面对庞大的知识信息和技术困难，学生只能靠死记硬背以求课程考核能够合格。
（三）教材内容的章节安排不利于学习
目前装饰构造的大部分教材的章节内容安排主要是按地面、墙面、顶棚等建筑部位的构造形式归类和按不同的装饰材料的构造形式两种。这两种的归类方式都存在许多重复的地方。比如正常情况下地面铺瓷砖和墙面铺瓷砖的构造基本相同，教材中却重复表述。但是如果环境不同，地面铺瓷砖的构造形式会有不同，墙面铺瓷砖的构造形式也有不同，教材中又要重复表述，这样知识体系变得庞大。但是许多构造变化的原理却是相通的，如果课程内容的章节安排从实践场所中构造的原理为根本出发点来分类学习，有利于学生通过对比分析，来思考归纳构造的变化规则。并设置使用的场景讨论，促进学生思考并学会提问和创新。
综上所述，装饰构造课程具有信息量大、技术性强的特点，目前的课程教学存在理论多、实践少、教材内容章节安排不合理、学生学习效果差等问题。
二、各大高校的改革措施和目标
许多高校都开始积极探索全新的教学方式。对于课堂教学，无论是清华大学美术学院、中央美术学院还是其他院校技术类课程上课多采用各种材料的实物和用多媒体演示方法进行。中央美术学院建设了“材料与构造实验室”。展示陈列材料的物理性质和应用实例方面的图文资料、装饰材料样板、材料构造与工艺做法和学生材料实验作品。还组织学生到现场工地和各建筑材料市场参观学习。清华大学美术学院环境艺术设计系于2007年开始成立“装饰材料创作营”每年根据不同的创作主题，带队老师与学生分别前往企业进行实地考察和学习，回校后，学生利用上课时间亲自动手，完成了不同主题的设计作品。课程是在生产技术与制造方法的影响下，给学生在实践的平台上提供技术学习的机会，使学生们能技术创作。
总结以上各高校的改革主要是丰富课堂讲解形式、建设展示构造实验室、到材料生产企业考察学习、设计创新材料构造作品。通过改革后，学生对材料和构造有比较深入的了解，但是课堂还是以讲授为主，并未真正调动学生的自主学习热情;构造实验室的构造展示内容建设后就不能变化，无法展现各种可能性的环境构造;企业考察和材料构造创新设计教学主要是以造型设计为主，比较适合材料课程的学习，对装饰构造的学习帮助不够。针对这些情况，希望能为装饰构造的课程教学改革提出全新的方案，来弥补目前教学中的不足。
各所高校的改革目的都是希望为国家培养创新发展需要的创新型综合人才。对于培养创新型的环境设计人才，创新技术的学习和学会技术创新的能力都是非常重要的。环境设计专业技术类课程传统讲授式教学已经无法适应人才的培养需求，未来课堂教学模式的发展趋势是以启发式、参与式、讨论式、互动式等以学生为主体的课堂教学模式。“装饰构造课程”教学为改变目前教学过程出现的不足，需要进行课程改革，首先丰富课堂教学形式以学生自主学习为主，其次改变课程章节的安排方式，然后鼓励以理解材料组合及构造搭建原理的角度讨论学习。因此希望引入探究式学习方法到装饰构造的課程教学中，通过改革以达到以下目标：
1.学生能自主学习，有学习热情;2.学生能提出问题，解决问题;3.能培养学生的设计创新意识;4.学生能学会归纳知识，举一反三;5.教师和学生能共同讨论，促进学习。
三、探究式学习方法
目前国际上，在科学教育改革中，inquiry是出现频率最高的关键词之一。英文inquiry一词是起源于拉丁文的in或inward（在…之中）和quaere（质询、寻找），按照《牛津英语词典》中的定义，“inquiry”是“求索知识或信息特别是求真的活动;是搜寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动”。20世纪50年代美国芝加哥大学施瓦布教授提出探究式学习，他认为本质上学生的学习过程和科学家的研究过程是一致的，学生是教学过程的重心，学生要主动去发现问题，并寻找解决问题的办法，教师协助完成。通过教与学的配合，培养学生的创造能力，并让学生受到科学方法、精神和价值观的教育，从而发展出自己的个性。2000年美国国家研究理事会编写出版了一本关于科学探究的专著。将探究式学习的基本特征概括为5个方面的内容。
1.围绕着科学性的问题，学习者展开探究活动;2.学习者要获取科学性的证据，用以解释和评价问题;3.学习者要依据事实的证据作为解释，对问题做出回答;4.学习者要对比其他可能的解释，来评价自己的解释;5.学习者要交流和论证他们所提出的解释。
归纳为：启发探究——寻找证据——解答问题——评价问题——讨论问题
根据探究式学习的5个内容，在装饰构造课程教学的教学实践中安排五个学习流程：
1.对着室内照片，学生查资料探究室内各界面的构造;2.教师课堂教授构造知识，并辅导学生准确绘制照片中界面的构造图;3.学生根据装饰构造共同的特点：基层、结合层、面层的结构制作构造模型;4.学生用构造模型表达室内界面的构造图，解读构造原理;5.教师与学生讨论两种方式的构造变化：基层面层不变改变结合层、基层改变面层不变结合层的变换。
归纳为：探究建成环境构造——按规范绘制构造图——用模型解答构造——评价构造模型——通过模型讨论构造变化创新设计
四、装饰构造课程探究式教学过程展示
（一）学生研究建成环境的构造并查资料汇报
教师将全班分成四个组：石材陶瓷组、木材织物组、玻璃金属组、涂料水泥组。每人选择一张自己比较满意的空间照片，居住空间、公共空间均可;要求照片中体现墙、地面及吊顶;照片中至少包含三种以上的材料饰面。根据自己的照片，列出各种材料名称。分组调研，针对本组的主要材料通过书本及网络展开调研，调研内容包括：分类、物理性能、化学性能、装饰效果（色彩、图案、肌理）、使用场所（事宜及禁忌）、规格尺寸、品牌价格、安装方法。课后材料调研，补充课堂上的调研内容。结合课上的调研每人完成调研报告。汇总到组长处。课上安排调研汇报，如图1所示。通过这个步骤的学习完成探究式学习的第一个部分，即启发探究。通过对建成環境照片的观察，将视角深入到空间构造中，思考空间环境中材料组合表现，通过查资料了解并猜想图片中材料在空间中可能的构造形式。针对设计类学生视角敏锐的优势，从图片中启发对材料和构造的探究，避免学生对技术的排斥心理，先调动他们的学习兴趣。
（二）学生绘制建成环境的构造图
这个阶段的教学是先教学生分成三段形式解读装饰构造的特点：基层装饰构造、结合层装饰构造和面层装饰构造。基层包含：砖基层、混凝土基层;结合层包含：龙骨结合层、粘贴类结合层、锁件类结合层;面层包含：石材瓷砖类面层、木材玻璃金属类面层、墙纸涂料类面层。如木饰面装饰构造拆解为：混凝土基层、木龙骨和胶合板组成结合层、木饰面板和清漆组成的面层。基层重点解读找平等设计规范，结合层重点解读龙骨规格及间隔布置设计规范，面层重点解读材料收口的处理。然后学生根据每人自己提供的室内外空间环境照片，对每个部位装饰构造进行拆解，分成基层、结合层和面层三部分。绘制标准构造节点施工图，如图2所示。在这个阶段中学生通过对装饰构造规范地系统地学习，将前一个阶段的构造猜想通过与标准的构造节点施工图对比分析寻找正确表达，以完善自己的装饰构造图，即完成了探究式学习的第二步：寻找证据。
（三）学生制作构造模型解答问题
这个部分是学生根据施工规范开始动手制作构造层模型，如图3所示。在这个阶段需要学生用实物证实自己的装饰构造图，即探究式学习的第三步：解答问题。在这个过程中学生实际上完成的是一个接近真实的空间构造，模型要求用真实的材料表达，不可用其他材料替代，例如图3中左上角的第一张图，学生在做墙面抹灰的构造模型。首先要搅拌出水泥砂浆，在这个过程中教师可以提问学生：“水泥砂浆的水灰比有什么讲究？砌墙的水灰比和抹灰的水灰比有什么不同？为什么？”通过教师的提问和学生的回答让学生对构造的学习更深入，更细致，对知识的掌握也更牢。例如图3中右下角的图是学生在做墙体抹灰前的加固和防开裂构造，通过实物操作的学习模式让学生的学习过程既轻松又愉快。
（四）学生用模型组合出构造进行评价
模型制作完成后，组织学生拼接三段结构，组合成一个完整的装饰构造模型，如图4所示。在这个过程中教师引导学生对自己组完成的构造和其他组完成的构造进行评价，评价其构造的施工难度、造价、牢固性等。有些组的同学完成的构造相似，但是会有细节的不同，非常适合学生进行评价讨论。在这个过程中还可鼓励学生思考对构造进行改造和创新的可能。在这个部分的学习中，学生完成了探究式学习的第四步，即评价问题。对装饰构造的各种形式的评价为第五步的讨论问题提供思考的基础。
（五）教师与学生一起讨论装饰构造的变化问题
在这个过程中将装饰构造的不同形式结合使用场所进行变化，提出创新设计方案。这个过程比较高阶，所以需要教师和学生一起讨论。首先根据实际工程情况，一般工程中建筑空间已经搭建好，留给环境设计师的是明确的基层材料。设计方案已经完成，也就是比较明确的面层，需要完善的是中间的结合层。于是先讨论在基层和面层不动的情况下更换中间结合层的可行性。例如确定混凝土基层和石材面层后，学生发现中间结合层可用龙骨类，也可用粘贴类，也可用锁件。于是让学生找出其中的规律，何种情况下用龙骨类，何种情况下用粘贴类，何种情况下用锁件，分析三者的优缺点。第二种讨论是针对设计方案调整的情况，讨论基层不变面层改变，中间层的变化。教师引导学生归纳总结出如何让不同构造形式应对不同的场所需求。每组学生根据讨论分析的结果完成实验报告，教师在课堂上为每组学生作总结。这个教学过程完成了探究式学习的第五步：讨论问题。在这个过程中学生将前面阶段学到的构造知识应用在不同的空间中，对知识做到活学活用。这个步骤的学习非常关键，是知识的巩固和与环境设计专业其他课程的衔接。
在第三、第四和第五步的教学过程中，学生的进步很大。通过模型将知识立体化，深入思考，在不停的组合搭建过程中便形成了从材料组合和构造搭建的原理角度出发来掌握知识，对知识不再是死记硬背，变得能灵活应对。这个部分的教学是整课程教学改革的核心，教学过程培养了学生能自我学习、自我体验、自我更新、自我创造，实现专业扩展与知识巩固，不仅拓宽学术领域，还能对知识活学活用。
五、装饰构造课程探究式教学效果
为探寻讲授式教学和探究式教学的教学效果，对两队未学过装饰构造课程的学生做了一组实验。在两个班上随机选20人组成一队，第一队学生用讲授式教学，第二对学生用探究式教学。教学内容相同，都是砖墙面贴墙纸的两种构造。一种结合层是木龙骨，一种用腻子。第一队学生的教学过程是对着构造节点图，解读图上每一层的结构，然后让学生再独立画出来。第二队学生用探究式教学，让他们自己动手用模型组合，并与老师讨论结合层的方式。然后独立画出两种构造节点图。过了两个星期，再组织这些学生画出砖墙面贴墙纸的两种构造图。实验效果相当明显。第一次教学过程完成任务和两周后完成任务情况如表1所示：
分析第一次教学和两周后对任务的完成时间、图纸准确度、遗忘情况对比如下：从第一次完成绘制构造图时间可以看出探究式教学比讲授式教学学生接受的速度比较接近，会快一点;从第一次完成图纸的准确度可以看出探究式教学比讲授式教学学生掌握知识的完整度比较高;从两周后完成图纸的准确度可以看出探究式教学比讲授教学学生对知识的遗忘率低，知识掌握得比较牢。
虽然实验也受到两队学生本身的学习能力的影响，但是通过实验对比后数据差别大也大体可以看到探究式教学方式会比讲授式教学方式更有成效，教学效果会更好。
结语
中国要从中国制造走向中国设计，设计需要创新意识，也需要过硬的技术支持。我们尝试通过探究式的学习方式，启发学生从材料组合和构造搭建的原理角度出发学习装饰构造的知识，将美国国家研究理事会提出的探究式学习的5个内容转化为装饰构造课程教学的5个内容。通过三年的教学实践效果明显。课程教学引入探究式的学习方法培养了学生自主学习、解决问题和创新设计的能力。也希望能为其他理论课的教学改革提供一些参考。
程序设计基础论文范文第5篇
摘要：在新工科背景和应用型本科对机械类专业创新人才提出的新要求下，针对机械设计基础这一门传统的专业基础课，结合应用型人才培养、创新案例，丰富机械设计基础课程教学;采用计算机仿真技术，从产学研的角度，使学生认识现代机械工程中新技术的应用与发展，培养学生利用机械设计理论及技术解决工程应用的能力。
關键词：新工科;机械设计基础;探索;实践
Key words： new-engineering discipline;Mechanical Design Foundation;exploration;practice
0 引言
新工科的理念是对工程教育的创新与升级，同时新工科建设要求坚持问题导向，着力提升学生工程实践能力和创新能力[1]。新工科的建设提出要重点培养学生的实践能力，使其具备较强国际竞争力的复合型“新工科”人才;也就是说“新工科”人才不仅仅在自己的专业学科领域拔尖，更要融合“学科交叉”，力争培养综合型应用型人才。教育部在2017年对现代工科教育教学改革提出了新的要求，并指出要围绕着“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”开展[2]。课程教学以因材施教为主，而作为培养人才的重要环节，要结合当下新工科的理念，在原有教学方法的基础上进行改革，增加适应时代发展的新教学方法[3]。
机械设计基础是机械类专业的重要专业基础课，该课程重点培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，要求毕业生具备在工业生产第一线从事机械工程领域内的设计制造、创新发展、应用研究、运行管理和经营销售等综合方面工作的高级技术人才。在实际授课中，该课程概念和公式多，内容难度比较大，对数学等基础要求高。因此在新工科建设的背景下，积极开展机械设计基础课程的教学改革，适应当下应用型创新型人才的培养，更好的适应区域经济的发展需求。本文从教学内容及方法、工程实践及产学研等几个方面就机械设计基础课程教学改革进行了一些探讨。
1 提升教学大纲质量
教学大纲是机械设计基础课程教学活动的纲领，同时也是落实课程教学目标达成的基石[4]。在传统教学大纲以学时、教材为依据，确定课程内容和教学目标的基础上，提出适应新工科建设的方案，其制定过程如图1所示。
根据图1中课程大纲制定流程，对机械类专业的机械设计基础课程大纲进行全面修订，包括以自评和外评两种方式的联动机制去明确每学年的课程目标，并以多种形式来支撑自评和外评方案。这种联动机制很好的保障了评价方案的适应性，很好的满足了新工科的建设要求。
机械类相关专业机械设计基础的课程目标具体如下：
①知识与技能目标：树立正确的设计思想和创新意识，了解国家当前的有关技术经济政策;掌握常用机构和通用零部件的设计原理和设计方法，掌握机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力;掌握典型机械零件的结构设计和承载能力计算;培养运用标准、规范、手册、图册，查阅和使用有关技术资料的能力;掌握典型常用机构和机械零件的实验方法，获得实验技能和创新技能的基本训练。
②过程与方法目标：在学习常用机构和通用零件的结构特点、工作原理、设计理论和计算方法等内容的过程中，使学生的思维和分析方法尽可能联系实际工程问题得到一定的训练，培养学生综合分析和处理实践工程问题的能力。
③情感、态度与价值观发展目标：通过本课程的系统学习，同时要培养学生严谨的科学态度和积极向上的价值观。
2 以虚拟仿真技术培养核心能力
随着互联网与计算机虚拟仿真技术的飞速发展，同时也为工程机械类专业的教育教学丰富了一个新的途径[5]，同时也可丰富课堂色彩及效果。应用型人才所具备的核心能力有以下几点：
核心能力1：应用数学、基础科学和机械工程专业知识的能力。
核心能力2：设计、执行和创新实验，以及分析与解释数据的能力。
核心能力3：具备从事机械工程领域所需专业技能与技术，以及较强的动手能力。
核心能力4：机械产品、工艺流程以及机械系统的设计能力;
核心能力5：积极参与学科竞赛，并具备较强沟通协调与团队合作能力;
核心能力6：具备分析与解决复杂机械工程问题的能力。
例如在讲授平面连杆机构时，连杆机构的运动学和动力学是连杆机构教学中的一个难点问题，所以在讲授中引入简单的PUMA机器人的运动控制和建模实例。首先引导学生通过3D建模软件建立PUMA机器人运动控制模型，如图2所示，对工业机器人运动学、动力学以及轨迹的规划进行了详细分析。其次用D-H方法建立机器人手臂的动力学方程并建立其速度雅可比矩阵，掌握了PUMA机器人的运动学分析方法。最后运用运动学反解法在MATLAB中编程计算其余五个关节的位置、运动轨迹。
课程引导结束时，学生经推导可以得出的结论有：
①建立机器人手臂的动力学方程，并通过求解动力学方程得到各构件随时间变化的力与运动的关系。
②根据运动学和逆解方程在MATLAB中编程求解得到末端位姿矩阵和各关节的转动角度。
③根据PUMA机器人末端的目标位姿，以及有关运动轨迹的约束条件与简单描述规则，计算出按照描述所要求的轨迹，简化了系统中复杂的数学问题的编程步骤。
④通过程序得到机器人正解，运用绘图绘制出了各关节的运动平滑曲线，如图3～图4所示为具有典型特征关节的转动角随时间的变化曲线。
⑤结合虚拟仿真软件NX8.0的运动仿真模块，通过UG的建模功能建立3D实体模型，利用UG的运动仿真功能设定3D模型的各个部件的运动学特性。其运动仿真如图5所示。
3 以产学研增强学生的创新能力
机械设计基础课程的根本任务是分析、解决机械工程中遇到的实际问题，因此在实际授课中要引入产学研的案例来提升学生的创新能力;产为企业生产中的问题，学为课堂授课相关知识和设计思路，研为对具体的问题通过虚拟仿真、试验样机等手段对设计的装置进行研究论证方案。
实例：某型号的电机滚筒在实际输送煤炭的过程中端盖和滚筒之间的焊缝失效断裂，导致其分离的问题。
在课堂上讲授现代机构设计应用法时，引入该实例目的是设计一种自动焊接装置来解决手工焊接出现焊缝不均匀导致电机滚筒失效的问题，同时给出学生思路，让学生分组实施;首先引导学生通过搜集相關信息了解滚筒电机的原理，然后通过分组拟定自动焊接装置的方案，通过各个小组的方案对比选出较优的2～3个方案;然后根据方案设计出3D图样，通过虚拟仿真软件对自动焊接装置的运动学及动力学等特性进行研究，验证方案的可行性;其次将方案提交企业，企业通过现有技术生产制造试验样机，开展试产前的实验，进一步验证确定该失效问题是否得到优化解决;最后通过试验研究后得到可行的结论后再将最终的方案应用到解决实际问题中。在整个解决问题的过程中，学生的各项能力也得到了提高，同时鼓励学生将自己设计的装置申报专利和科研论文。在解决问题和教学的同时，也实现了产学研整个流程。
在课程教学改革中，以解决问题实例和培养应用型创新人才为主线，通过产教融合、校企合作、协同培养等多种模式来实现产学研的整个过程，以此来增强学生的创新能力。通过与实践相结合的模式，让课堂教学进入到企业实践应用中，这样就形成了应用创新型人才的新模式。
4 与时俱进的课程教学内容
机械工程是一门蓬勃发展的学科，涉及到国计民生的方方面面，随着科学技术的进步，各行各业涌现出越来越多的新的机械工程问题，这也激励着作为这门课程的教师，要有与时俱进的思想，同时在课程教学内容中也要随着不断变化的科技进步与时俱进，同时不断地丰富机械设计基础的研究内容。
这就要求教师在上每一节课之前对教学内容、体系、结构要不断补充和优化，在课堂教学中一方面要清楚的讲授机械设计基础的基础知识和理论，同时对传统讲授的内容要精简;另一方面将精简出来的课堂时间用来不断更新知识体系，穿插讲授学科发展中的新方向、新问题：比如月球探测小车的设计案例，这是我国在探月工程中遇到的前所未有的新问题，怎么去设计，怎么去论证？在课堂中将这些问题抛给学生，积极引导学生的课外学习兴趣，设计方案;同时结合虚拟仿真技术，让同学们学以致用，将探测车用3D的方式呈现出来，在通过工程软件将所学知识应用于工程实际问题中，并大胆的提出创新方案并且有效的应用。
5 结语
在新工科背景的要求下，应用型创新人才的培养要求通过改革教育教学方式，提高应用型人才的运用新技术解决工程问题的能力。本文结合机械设计基础的教学过程，从课程教学内容、教学手段入手，通过虚拟仿真技术、工程机械案例，使学生充分认识机械工程学科中新技术的应用与发展，同时培养学生使用新技术手段解决分析机械工程问题的能力。
参考文献：
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