科研设计论文范文第1篇
[摘要]机械设计课程设计是机械工程类学生一门重要的实践课程，提高其教学质量对学生综合素质的培养起着十分重要的作用。本文针对目前机械设计课程设计过程中存在的问题，从课程设计与教学过程的融合、题目的选择、计算机辅助设计、分组与考核方式、与机械创新大赛接轨等几个方面提出了教学改革思路和措施。
[关键词]课程设计；机械设计；教学改革
0 引言
机械设计是机械工程类学生的一门主干技术基础课，而机械设计课程设计是机械设计课程重要的实践环节，通过课程设计能使学生综合运用机械设计课程以及《机械制图》、《互换性与测量技术基础》、《金属工艺学》等其它先修课程的理论和实践知识，掌握机械设计的一般规律，培养机械设计的能力和机械设计的技能，树立正确的设计思想。
随着科学技术飞速发展，特别是以大规模集成电路和微电子计算机为代表的微电子技术的飞跃发展，极大地推动了不同学科之间的交叉与渗透。信息科学、材料科学、生命科学和现代控制科学等与机械科学不断交叉融合，使传统的机械科学发生了深刻的变革，机械的概念和机械设计过程相对过去有了很大的改变，对工程设计人员也提出了更高的要求。而当前机械设计课程设计的教学模式还相对比较陈旧，存在很多问题，还不能适应科学技术发展的需要，无法培养出符合要求的工程设计人员。因此，机械设计课程设计的改革势在必行。
1 机械设计课程设计过程中存在的问题
1.1教学与课程设计脱节
机械设计课程设计是学生进行的第一次比较正规而全面的设计，由于其涉及课程多，知识面广，且要求学生在有限的时间内完成较大的工作量，因此对学生的能力和素质有较高的要求。
以往机械设计课程设计是机械设计课程的后续，是在将机械设计课程完全授完之后再进行课程设计。一方面这样使得学生对机械设计课程中某些知识点的理解、记忆产生了断续：另一方面，由于单纯针对授课，学生对课程设计与实际工程中很重要的知识点理解的不够透彻，从而使课程设计花费了太多的时间和精力在不必要的复习上。同时，由于课程的断续，在课程设计开始阶段，需要学生根据自己的题目从最开始进行重复式的机械设计基本计算，又花费了一般2～3天的时间。加上事先对设计题目没有一个大致的认识和思考，学生自身又有一定的惰性，临时抱佛脚，缺乏系统思维，乱抄乱设计。这都使得设计过程时断时续，时间紧张，问题层出不穷，直接影响毕业设计乃至毕业后的社会工作，给学生和社会造成了很不必要的浪费与困扰。
1.2设计题目单一化
传统的课程设计重点是巩固和加强所学的理论知识，设计题目和给定数据多年不变，只需要按设计任务中给定的数据、方案及规定的设计方法完成一定的工作量即可，形成相互抄袭的后果“’。学生缺乏主动性、积极性，教师缺乏新思维，师生同受其害。同时，传统课程设计题目与专业、毕业设计相关度不大，使得学生所学专业课程无用武之地，缺乏学习兴趣，设计与专业课程学习不同步，达不到学以致用的目的和充分培养学生理论联系实际的能力。
1.3计算机绘图欠普及
传统机械课程设计，手工绘图贯穿始终，工作强度大、效率低。加上空间想象力不足和缺乏工程设计经验，学生面对二维设计图纸难以想象出机器的整体结构，导致学生对设计缺乏全面认识，似懂非懂，极大地影响了设计的积极性和质量”’。同时，随着计算机技术的发展，CAD技术及Solid—work、Pro／Engineer三维设计软件在机械制造中的应用日趋广泛，使机械设计思想、设计方法与设计手段都发生了极大变化，这些变化对面向新世纪的高校机械类专业学生的计算机能力培养提出了许多新的要求。
1.4协作与团队意识差，缺乏创新意识
以往的机械设计课程设计，每个学生一个题目，题目类似而参数不同。学生在设计过程中各自为政，互不往来，缺乏沟通与交流，虽然能够巩固单个学生对所学课程内容的理解，却难以充分发挥学生的协作能力，更谈不上培养学生的团队精神。而现实生产中，任何一个机械设备不可能单靠一个人就设计完成，也不可能单靠某一个人的设计方法就能完善所需要的功能，必须集思广益、广泛讨论。因此，必须在学生阶段就开始培养学生的协作能力与团队意识，使其逐步与社会接轨。
以往的课程设计由于时间紧张，工作量大，老师往往忽略或不明显鼓励学生的创新设计，从而局限了学生创新能力的培养。而对于学生单一的、互不协作的课程设计，时间紧张，思维狭窄而受限，就更难以充分发挥学生的创新才能。即便是学生有好的想法，也因为没有充裕的时间考虑，没有老师的认真点拨和严密的思考论证而流产。
创新是科技和经济发展的动力，现代企业产品和技术的不断发展，需要更多有创新能力的人才去推动。机械设计课程设计作为机械类学生第一次比较系统而全面的设计训练，必须充分利用其契机，激发和培养学生的创新潜能，为社会创新人才的培养奠定基础。
1.5考核制度不完善
传统机械设计课程设计分二、三、四周三种模式，所布置设计任务根据时间不同稍有区别。在这几周的课程设计过程中，大多数同学都很认真，能够脚踏实地地进行设计，因此对自己最后辛苦所得的成绩也比较在意。而机械设计课程设计的考核主要包含了三个部分：图面成绩50％(包含草图和抄正图成绩)、平时成绩30％和答辩成绩20％。但图面成绩和平时成绩实际上是一个比较笼统的成绩，老师们各凭印象标准，自行决断，并不能像正式考试那样给出一个让学生一目了然、欣然接受的成绩，考核缺乏标准性和透明度。这既有可能造成学生成绩评定的不公，又可能挫伤学生的积极性。即便是答辩成绩学生相对心里有数，但倘若老师们在答辩过程中所问问题难易有所偏颇，也极易造成学生心理上的不平衡，对学生今后的学习和毕业设计产生不好的影响。
2 机械设计课程设计教学模式改革措施
2.1课程设计与理论教学过程相融合
改变课程设计与教学脱节的问题，就必须在机械设计课程开始阶段将课程设计任务布置给学生，使课程设计与教学相同步，把课程设计分部、分阶段穿插在教学过程中，使学生分步完成课程设计的基本内容。带着设计任务听课，既有利于学生充分理解课程内容，又有利于培养学生理论联系实际的能力。同时，学生可以充分利用课余时间思索自己设计任务中的若干问题，有充足的时间和精力与老师交流、沟通，既充分调动了学生的积极性、学习兴趣，增强了学习效果，逐步培养了学生发现问题、解决问题的能力，同时也为学生创新意识、创新能力的培养提供了较为宽广的空间。
在最近两年的机械设计课程中，将课程设计与教学相融合，取得了良好的效果。学生对课程的学
科研设计论文范文第2篇
摘 要：课程开设侧重艺术设计教学是近些年来美术教育发展的趋势。本文主要针对幼师美术课程引入艺术设计教学进行探索和研究。在幼教美术课程中加强最能体现创造意识的各种艺术设计类课程，在注重学生美术知识、美术技能获得的同时，更加注重培养学生艺术设计意识、创新能力。
关键词：艺术设计 幼师美术
今天中国的艺术设计教育已走到了一个转型时期。众多的学生开始了艺术设计教育的教学实践活动。德国在20世纪初由教育总监穆特修斯提议，在中小学美术课本中增加了设计教育的内容，提高了公民普遍的设计意识和欣赏水平，是十分成功的经验。在幼师美术课程中加强最能体现创造意识的艺术设计课程，是发展素质教育的重要内容和途径，在注重学生美术知识、美术技能获得的同时，更加关注学生设计意识和艺术创新能力、审美经验的获得。这既符合时代特征又符合幼师学生专业的需求，是一举两得之举。
一、引入艺术设计教学的意义
（一）新的美术课程标准赋予了幼师专业美术课程新的内涵
虽然现代社会对幼儿教师的各方面素质尤其是创新、审美素质要求越来越高。但幼师美术教学改革却仍然波澜不惊，因为原有的幼师学校都是中专学校，由于教学体制的改革，这些学校有的合并，有的改制，有的撤消，因此教学的改革都各自为政，没有相互交流教改的经验，教学改革没有形成气候。以致幼师专业美术课程教学现状不容乐观，未能构建出一种真正体现新课程改革形式下素质教育思想的美术教学新体系。
正是由于幼师美术教学改革的缺失，使得各校使用美术教材不规范，有的沿袭旧的美术课程内容，有的学校只重视美术课程的美术基础知识和基本技能的训练。比如，我校现使用的幼师美术教材是1995年由高等教育出版社出版的实验教材。教材一共分为六大单元，第一单元以素描为主，第二单元以色彩绘画为主，第三单元是图案、美术字、黑板报设计、手工，第四单元是幼儿装饰画和手工，第五单元是中国画、教学挂图、手工，第六单元是幼儿美术作品欣赏、幼儿园环境美化。每一单元的课时，例表格如下：
尽管该教材在当时做了一系列的重大改革，如：图案、美术字设计、黑板报设计加入了教材中，注意教学和幼师实践相联系，增加了一些应用课程，如幼儿园环境美化等。但从课程百分比中可以明显地看出，中等幼师专业美术课程中绘画类课程占到了一半之多，而设计、制作、应用课程比例相对较少。艺术设计课程和绘画课程没有有机的联系为一个整体。该教材表现出的不足，很显然已不能满足新的美术课程标准下师生的需求。
（二）艺术设计教学的拓展和强化是新课程改革的重要体现
幼师专业要求美术师资既要掌握各种美术技能，具备一定的美术文化知识，还要具备创作、创编、教学的综合设计能力，具有较强的综合素质。笔者以为，在幼师美术课程中加强最能体现创造意识的艺术设计课程，在设计教学中，通过培养学生的设计意识和创造能力，并将艺术设计运用到毕业后的教学实践中去，从而极大地提高学生的创造能力和主观能动性，让学生感受到成功，这也正是新课程改革的重要体现。因此在幼师美术课中增加艺术设计教学内容，为美术老师在素质教育指导下实施创新型美术教育，扩大学生视野、增加现代艺术设计意识，培养以学生为主体的创新精神和综合实践能力，具有十分重要的现实意义。既然艺术设计教育在幼师美术教学中有如此重要的地位和如此好的效果，因此我们要紧跟时代的步伐，进一步完善幼师美术教学改革。
（三）满足了学生在新形势下的需求
1.提高了学生学习的兴趣
中等职业学校幼师专业的学生不一定都具备良好的绘画表现力，有些学生甚至对美术技能训练学习有畏难情绪，更难以产生兴趣。但比较喜欢制作性较强的构成课（相对于绘画课而言），只要花一点时间与精力，构成作业对于学生来说，能轻易地驾驭，完成的作业也比较具有一定的水准。完成的作业产生的视觉效果超出学生自己的预料，使学生获得一种成就感，继而发生浓厚兴趣。因此在新的课程观的指导下引入的艺术设计教育可以有效地提高和培养学生的学习兴趣，从而使学生对美术由感兴趣转变为一种爱好，甚至是终生职业。
2.有利于学生设计思维素质的培养
对于艺术设计来说，艺术设计教育中的设计思维能力、审美教育、设计方法十分重要，不仅能够提高设计能力，还能提高美的感受能力。艺术设计教育把综合能力的培养作为创造性思维能力、创造力培养的最有效的手段。艺术设计教学提倡探究学习，鼓励学生在探究中发现学习，鼓励学生更多的思考、探索、发现，学生的思维活跃，师生互动，极大地发挥了学生的个性和潜能，使学生的主观能动性和创造性得到充分的发挥。所以将艺术设计教育作为幼师美术教育的一个重要的组成部分，可以开启学生的想象力、创造性和艺术才能。如果我们现在还在用传统观念指导下的美术教育，忽略学生美术创造力、设计能力、应用能力的培养，那么我们培养出来的学生的美术素质势必与时代格格不入。
3.增强了学生的动手实践能力
一般来说幼师学生通过一年的美术基础知识的学习，比如素描的学习，已获得了运用铅笔作画的一定技巧。艺术设计是一门实践性很强的学科，进一步进行艺术设计的学习，是学生手和眼的最好训练环节之一，它能发展手和眼的协作能力，这种能力在以后的各种技能学习中是极其需要的。在幼师美术教学中将艺术设计教学与原有的美术教学内容相联系重新整合成新的适应中职幼师生的美术教学内容，对于扩大学生视野、增加现代意识、培养以学生为主体的创造实践能力，显得尤为重要。学生学有所成，毕业后能够迅速进入角色，担任幼儿园的美术教学工作，组织完成幼儿美术活动的任务，适应当代幼儿教育迅速发展的需要。
二、引入的艺术设计教学内容与原来教学内容的整合
（一）根据教学大纲引入艺术设计教学确立新的美术教学大纲
新的中职幼师美术教学大纲应即不同于高职幼师专业和幼儿师范专业的美术教学大纲，也不能等同于艺术设计专业教学大纲。应具有中职幼师生的特色，能反映中职幼师学生的特点，适用于中职幼师专业美术教学。幼师专业新的美术教学大纲应是美术欣赏、绘画、艺术设计、手工制作等四大内容。
（二）在幼师美术课中增加相关的艺术设计教学内容并进行整合
新的美术教学内容应是在接受一定的美术基础教育的前提下，重视并加强学生的艺术设计能力的教育，同时接受绘画技法、手工技法的传授，把美术知识的共性和幼师职业教育的个性有机结合起来。在幼师美术教学中加强艺术设计教学并将艺术设计的内容和原来的美术教学内容有机的联系在一起，使其成为一个具有科学性、知识性、针对性和实践性的教学整体。
1.美术欣赏。在美术欣赏中应减少课本里原有的中国工艺美术、中外雕塑、中外建筑欣赏，有选择性的增加设计欣赏课，如平面设计、广告设计、环境艺术设计、插画设计、舞台美术等等。在欣赏中增强学生的审美意识，了解设计作品将造型元素按照美的原则组成新的对象的过程。
2.平面构成设计。将平面构成的教学内容和绘画基础知识相结合，比如在素描的学习中增加结构素描或是设计素描的学习，可以进一步培养学生的观察能力造型能力。用平面构成中的形式美的基本法则，基本形式，点、线、面来指导动物画，人物画等绘画的创编。加强学生设计思维的训练，培养学生的想象力和创新能力。加强图案的学习，对中国传统古典图案有所创新，也可以运用进绘画中，比如儿童画的创作。在形式美的法则指导下，吸取传统图案的精华，为儿童画的创作增加新的元素。
3.立体构成设计。通过将立体构成的学习和手工紧密联系，使手工拓展为幼儿园实用手工的学习。立体设计是发展学生视觉、听觉和触觉感觉的重要教学内容，是培养学生掌握与运用材料能力的途径之一。幼师专业的立体设计教学可着重放在立体造型设计草图的训练和手工上。教学应分两步进行，首先要教给学生写生草图的画法，其次应教会学生进行手工制作的方法。此外还应更重视手工教学的拓展和强化训练。
4.色彩构成设计。色彩构成的学习要学习色彩的心理联想，色彩、肌理在儿童画中的应用等。
三、加强艺术设计教学的教学方法
中职幼师专业美术教学的目的不是培养设计师，所以整个艺术设计课程应以“高起点、低难度”为教学原则，在教学中要循序渐进、由简到繁、由浅入深。具体的教学方法有：
（一）欣赏与制作相结合，动手体验制作过程。
艺术设计的学习，能发展学生手和眼的合作能力，这种能力在以后的各学科学习和各种工作中是极其需要的。学生在老师设计的教学活动中边学边做，在做中学，学中做，使美术活动教、学、做合一。
（二）加强应用课程力度
突出学用相结合与专业特色，加强应用课程力度。图案、纸工和泥工等其它画种和工艺的教学，同样也都应该按着创造性的教学途径发展，逐步由写生往美化变形设计提高。比如纸艺设计教学先做多数学生会做的折纸，等学生了解熟悉了纸材的特性、技法后，让学生做复杂的创作，折纸、剪纸、构成等，而且都要尽量上成创造性的制作课。手工的学习应拓展开发新的创作手工的工具与材料，引发学习兴趣，从材料的使用中，获得审美愉悦。
（三）探索学习方式
改变学习观念，倡导自主、探究、合作的学习方式。教师充分发挥学生作为审美主体应有的能动性与创造性。在教学中学生对于美术活动的具体设计、实施乃至评价等，都具有较大的独立性、自主性，有利于他们创造性地支配和调节美术课的开展。美术课首要的就是要强调并突出美术的活动性。“以活动促发展”是探究性美术课的理论基础与实践切入点。从一开始就让每个学生都参与其中，无论是在前面表现的同学还是在下面创作的同学都热情高涨，沉浸在快乐的氛围之中，都在美术活动中感受到审美情感上的愉悦，喜欢美术活动，觉得轻松自如。比如在上纸艺课时，学生掌握了一定的技法后，通过小组合作，让学生进行创作，创作的内容可以是幼儿美术中的卡通拟人动物、人物、风景装饰画、花卉等等。在合作中，学生充分发挥主观能动性，打开思路，去探究纸艺在生活中的应用。
总之，无论从哪一方面看，在美术教学大纲的指导下，在中等职业幼师专业美术教学中加强艺术设计教学内容都将是一种必然的趋势，具有必要性和紧迫性。建立了这种新的幼师专业美术课程观，并自始至终用来指导幼师美术教学，这无疑将会促进学生素质的全面提高，顺应社会的发展。
参考文献：
[1]郭亦勤 《学前儿童艺术教育活动指导》[M]复旦大学出版社 2005
[2]张桂木 《美术课程标准教师读本》[M]华中师范大学出版社 2003
[3]多纳德·赫伯霍兹、芭芭拉·赫伯霍兹 《美国初等教育美术教师培训教材》[M]上海人民美术出版社 2006
（长兴教师进修学院 浙江湖州）
科研设计论文范文第3篇
摘要：本文从教师过度关注知识的传授，而忽视了思想育人对学生学习的促进作用；学生不适应机械设计教学规律、建立不起有效的学习思维和方法；教学内容与当代科学的新成就发展脱节、与当前实践应用结合不紧密；教学内容与专业需求不一致；课程设计创新过程中教师作用的发挥等五个方面进行讨论研究，寻求提高《机械设计》教学效能的方法和途径。
关键词：机械设计；教学效能；人文情怀
《机械设计》是机械设计制造及自动化的一门重要的专业必修课，主要讲授机械设计基本知识、基本理论和基本方法，通过设计训练，着重培养学生的设计思维和设计能力。在机械类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。目前在教学中普遍存在着一些问题，如教师过度关注原理、技能的传授，只教书而没有尽到育人职责；学生不适应机械设计教学规律、建立不起有效的学习思维和方法；教学内容与当代科学的新成就发展脱节、与当前实践应用结合不紧密；教学内容与专业需求不一致；课程设计创新过程中教师职责的发挥等。对以上问题进行研究和改善，将会显著提高《机械设计》的教学效能。
一、坚持育人于教学过程之中，培养学生的爱国人文情怀
青年大学生正处在价值观形成和确立的关键时期，大学教师在大学课堂上讲些什么，传授什么，对青年大学生价值观的形成有着重要的影响。经过与学生的座谈交流以及多年的实践发现，绝大多数学生希望教师介绍我国在机械设计方面尤其改革开发以来所取得的成就。因此，作为生活在中国这方热土的大学教师应站在中国立场、自觉履行传道授业育人职责，真正践行“科学无国界，但科学家有祖国”理念，培养学生的爱国人文情怀。
比如在绪论中，讲到机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志，我们就把我国取得的世界领先的重型锻造水压机及百万千瓦核电等高端铸锻件核心制造技术、美国总统奥巴马演讲现场用美国旗遮住上海振华重工商标的插曲、世界首创单台推力最大的50吨超大推力电动振动试验系统等内容介绍给学生，提高学生的学习热情，将我国特别是改革开放以来取得的一系列成就，比如高铁、大运飞机、深海潜航器等介绍给学生，增强他们的民族自豪感和爱国情怀，同时告诫他们这都是我国在较短的和平时期内取得的，这体现了社会主义的优越性和党领导的正确性，同学们要自觉维护来之不易的和平发展环境。短短几句话，不要长篇大论，足以打动学生。“台上一分钟，台下十年功”，要求教师平时要从客观理性的角度、站在中国的立场、以百姓的视角去独立思考、自觉辨别、收集相关资料。
二、总结《机械设计》教学的一般规律，做好学生已形成的基础课程学习的思维习惯和方法的衔接
本課程中“设计”的含义是指机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计，考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等，考虑的因素比较多，机械设计有自己独特的教学主线和学习规律。其内容编排基本上是每章完成一种通用零部件设计的学习，学生即使前面的内容没掌握，后续内容也可以学得很好，内容是并行的，这与基础课程的系统性、整体性、内容串行特点完全不同。不过，《机械设计》每章内容展开是以串行方式进行的，经过归纳整理，得出每章机械零件设计思路是：
分析失效现象→失效机理（原因、后果、措施）→设计准侧→建立简化的力学模型→强度计算→主要参数尺寸→结构设计。
以上程序就是学习机械设计的规律，这样就和前基础课程的预期学习习惯衔接起来了，使学生能较快地适应机械设计的学习。
三、教学内容与当代科学的新成就发展脱节、与当前实践应用结合不紧密
蜗杆传动是《机械设计》教学中的一个重要内容，本章开讲引入时会讲到蜗杆传动从外形上看，就是螺旋与斜齿轮的传动典型的一种传动方式，具有工作平稳、兼有斜齿轮与螺旋传动的特点，具备传动比大、结构紧凑等优点，但也有蜗轮材料需用贵重的减摩材料、需要专用滚刀加工、强度较低、蜗杆传动相对滑动速度较大、摩擦因数高等缺点，因此，在规定内容讲完后，及时跟进新型蜗杆传动——TI蜗杆传动的介绍，该种蜗杆传动在光伏用跟踪减速机、汽车起重机等有广泛应用，属于渐开螺旋面包络的环面蜗杆传动，这与教材内容衔接上了，一次包络TI蜗杆传动中，蜗轮是一个普通的渐开线斜齿圆柱齿轮，这又和齿轮传动结合起来，这与本章开讲时提出的蜗杆传动从外形上看，就是螺旋与斜齿轮的传动一致，学生就比较容易理解了。讲这些的目的就是告诉学生们机械学科是一直向前发展的，许多新的问题期待他们解决，激发他们学习机械设计的兴趣。作为教师，应主动跟踪科学技术发展的新成就、上课时介绍机械设计最新发展及其在重大装备上的应用，随时做好更新教学内容的准备，做好与现代科学技术发展的对接。
四、根据专业需求，合理安排教学内容
合理安排教学内容，使其更贴近专业特色，满足专业的需求，更好地实现《机械设计》课程培养应用型人才的目标。比如，机械零件的疲劳强度设计内容对本科生而言本就较难理解，对机械电子工程专业的学生，如果此部分用大量时间讲解，很可能一下子将学生学习机械设计的热情打倒，对后续主要内容的学习带来较大的消极影响。因此这部分只侧重于疲劳现象和概念的讲解，实现满足人才培养目标的要求，不必在教学内容上求全。
五、鼓励学生课程设计创新、教师的职责是对学生的引领
课程设计是《机械设计》课程重要的综合性与实践性教学环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，教学目标包括实践技能、素质教育和创新能力培养三个方面。现在机械类本科阶段的课程设计基本都是圆柱齿轮减速器设计，这个题目不可谓不好。问题的关键是现代的大学生很多知识面较广、思维活跃，有自己独特的想法，这与创新能力培养一致，因此必须给予学生这个机会。但是《机械设计》课程设计的宗旨是让学生得到一次较全面的机械设计能力训练，有些学生的自拟题目是不适合作为《机械设计》课程设计题目的，教师要注意甄别。即使是恰当的题目，教师也不能大甩手，而要和学生一起分析方案、完善方案，把握大方向，引领学生沿着机械设计的方向去做。当然，对于其他同学而言，减速器设计依然是一个能力培养和训练的好题目。
在《機械设计》教学过程中，提高教学效能是评价教学目标的依据之一，无论采取何种方法都是以学生为中心、从内心深处激发他们的学习和探求欲望。因此，人文情怀教育始终贯穿其中，这方面目前有些同行已经在研究并进行实践了。随着科技发展和社会进步，《机械设计》教学过程中定会出现新的问题，只有积极应对，适时调整，才能满足社会要求。
参考文献：
[1]骆郁廷.大学的课堂与教师的使命[N].人民日报，2015-02-13.
[2]刘鹤飞，黄永强，孙月海.TI蜗杆传动的研究现状及发展方向[J].河北理工学院学学报，2006，28（4）：42-45.
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Some Thoughts on How to Improve the Teaching Efficiency of \"Mechanical Design\"
HAN Xiang
（Department of Mechanical Engineering and Electronics，Xuzhou Institute of Technology，Xuzhou，
Jiangsu 221018，China）
Key words：\"Mechanical Design\"；teaching efficiency；human feelings
科研设计论文范文第4篇
【摘 要】本文针对版式设计课程教学中学生基础薄弱、教学模式单一、教学缺乏连贯性和趣味性等问题，提出调整课程方向、注重内容衔接、完善师资结构、更新教学内容、采取多样化教学模式、创新教学方法、改革考核手段与方法等对策，以改进版式设计课程教学。
【关键词】版式设计课程 多元文化 教学模式 教学方法
文化多元的今天，多样化的沟通方式使信息的产生、阅读和传播都进入了一个崭新的领域，社会进入了“读图时代”。在市场上，版式设计不仅包括传统的印刷版式设计，还包括视觉网站和手机等电子设备类型的版式设计。因此，改进版式设计课程教学势在必行。
版式设计是图形设计专业的核心课程，在整个专业课程体系中不可或缺。版式设计课程教学要符合多元文化背景下市场的需求，服务于市场，因此应基于现代市场多元发展的需求改进教学，使培养出来的学生能适应市场的需要。本文探索多元文化发展背景下版式设计课程的教学改革。
一、版式设计课程教学存在的问题
（一）学生基础薄弱，缺乏主动性、积极性、突破性。在版式设计课程教学中，学生普遍存在以下几个问题：一是学习的自觉性、主动性、积极性不够，整体缺乏独立思考能力;二是对设计形式、设计手法、版式排版的掌握比较单一，往往只专注于技术模仿，导致在设计过程中受到制约，难以有所突破，综合创意设计能力欠缺;三是对知识点的掌握片面，不懂如何将版式设计原理应用到实际版式设计中，不注重知识的相互联系、艺术与生活的统一，局限于教师的课堂讲授内容，没有尽心去学习老师布置的课外资料。
（二）版式设计教学模式单一。版式设计课程教学模式单一，往往是教师先示范版式排版，学生跟着操作，内容换了，但版式没换。学生习惯老师边授课边操作的形式，只会机械地复制老师的软件操作，没有开动脑筋去创新设计。在平时的学习中，学生也缺乏充足的阅图量，无法启发自己的设计思维。
（三）教学缺乏连贯性、趣味性。版式设计是一门综合性很强的课程，需要学生掌握平面设计的基础知识，如点、线、面、体、图形、色彩、文字、排版、三大构成等。学生只有在充分了解以上基础知识，掌握各种材料、工具、手段、目标等，版式设计学习才能取得最佳的效果。每个学校的师资、实训室等资源具有局限性，因此学校在课程安排方面缺乏连贯性，给学生的学习增加了不少的困难。另外，版式设计教学内容繁多，教学缺乏连贯性，案例不够贴近实际或跟不上发展的时代步伐，与当下的时尚联系不紧密，导致学生学习缺乏兴趣。教师没能有效结合学生的特点展开教学，没有适当融入现代信息技术，导致课堂教学内容比较枯燥。
二、版式设计课程教学的改进措施
（一）调整课程方向，注重视觉美感培养。版式设计课程的内容通常是向学生介绍布局设计的基本理论知识，引导学生从简单到复杂进行实践练习，最后完成完整的设计作品。教师如果仅仅根据课程内容设置作业，那么可能会使学生在完成作业过程中感到设计感较弱，与专业疏远。色彩、文字、图形、编排是最能引起审美愉悦、最为敏感的形式要素，因此，版式设计课程应调整课程方向，注重培养学生的视觉审美能力，引导学生掌握文字、图形、色彩等视觉要素的编排技巧，熟悉现代媒体广告的版式设计与制作，使学生通过在布局上有机地排列和组合点线面等视觉元素，提高其审美品位。同时，考虑到当下多元文化的发展，教师在调整课程方向时，要注重让学生掌握一般的版式设计的基本方法和多种常用软件技巧，使学生能独立进行广告版式设计，进行手机等电子设备类型的版式设计，从而加深对报纸、杂志、海报、户外、网络、通信工具等平面广告设计领域的认识，熟知各种软件的绘制方法，为学生的后续课程学习做好铺垫，并为毕业后从事广告设计与制作打下基础。
（二）调整课程安排，注重内容衔接。版式设计课程教学要注重内容衔接，并做好安排。比如，版式设计需要学生具有一定的美术基础、软件基础，因此本课程应该安排在美术基础课素描、色彩、三大构成、图形图像处理、电脑辅助设计 Photoshop，Illustrator，CorelDRAW 等课程之后。学校还应有配套的美术基础实训室、电脑机房实训室专供学生设计使用，做好相关的课程衔接。一个版式设计制作，从构思创意，到草图绘制，再到电脑制图，至少需要 4～8 个课时才能完成，因此应改变以往传统的单课时上课做法，根据需要适当安排 4 个课时连上。从教师的点拨到学生的制作，让学生的思维和制作更有延续性，注重内容和思维的衔接。
（三）完善师资结构，引入专业教师。教师是引导学生学习的主要导航者。但是，由于中职学校开设的科目众多，许多课程无法安排专业老师授课，学校需要对此进行调整。比如，学校里很多电脑辅助软件课程（如 Photoshop，Illustrator，CorelDRAW 课程）都是由计算机教师任教，他们教软件操作是专业的，但是其没接受过系统的美术设计学习，在指导学生电脑绘图时往往不会考虑色彩搭配、构图美感、设计创意。而平面设计专业的学生需要从日常所接触到的色彩搭配、构图美感等进行点滴积累，长期潜移默化，才能设计出有创意的、构图美的版式设计。因此，学校应根据需要及时调整师资结构，或者引入相关专业教师，同一门课针对不同单元、章节由不同的几位教师授课，教师只讲授自己最擅长的课。
（四）更新教学内容，与生活实际相结合。版式设计课程的教学内容，除了常规名片、招贴、画册、报纸杂志、户外广告、DM 单的版式制作外，还可适当加入流行话题、热点新闻的版式设计制作，以增强课堂的趣味性。例如，教师在教学中布置设计父亲节、母亲节海报的任务，引导学生通过手绘设计、电脑制作完成作业，表达自己对父母的感恩之情。又如，布置学生设计制作以“壮族三月三”为主题的海报，将教学内容与生活实际相结合，让学生的学习乐在其中。再如，教师布置个人简历制作的任务，学生为了把简历制作得更精美、更具有个性，更好地展示自己，精心挑選自己的照片，打上文字，调整相片字体、大小、颜色、位置等，升华图片主题，使画面更加美观。整个过程中，学生积极参加，设计风格千姿百态，提高了学生的自觉性、主动性、积极性。
（五）教学模式多样化，提高学生的学习兴趣。教师应主动摒弃旧的教学模式，利用微信、微博、QQ等新媒体，将线上教学与线下教学相结合，培养学生对版式设计、平面设计的兴趣。使用翻转课堂、微课、慕课等多样化的教学模式，以“学为中心”审视课堂教学，提高学生的关注点、兴奋点、需求点，帮助学生提高学习效率，提升学习兴趣。例如，现今流行的手机页面版式设计，很多时候可以利用人人秀 H5 软件来制作。人人秀 H5 有些固定的设计模式，学生使用几次后往往就不想再受到模板的限制，会根据模板启发自己创新设计制作，最后设计出独具特色的版式。因此，教师在教学中应注意采用多样化的教学模式，以增加版式设计课程的趣味性和实践性。
（六）重视教学方法创新，注重个性设计引导。教师在版式设计课程教学中，应创新教学方法，积极采用启发教学法、项目教学法、案例教学法、互动教学法、小组讨论法、模拟实战法等开展教学，引导学生研究学习、自主学习、合作学习。可利用各种在线学习平台，如校园网 OA 平台、蓝墨云平台、超星平台等学习软件开展信息化教学。
项目教学法是一种典型的“以学生为中心”的教学方法。以校园奶茶店为例，让学生模拟接一个项目：设计该校奶茶店的菜单。在设计菜单的同时，强调以创新、实用、美观、经济为标准，做初步的设计方案，教师给予指导意见和参考，学生最终做出设计。利用流行的案例、身边的实例，指导学生进行讨论和思考，从而培养学生分析和解决问题并进行设计的能力。
互动式教学，通过营造学生与教师之间互动的教学环节，在教学双方平等交流讨论过程中，使不同观点的火花碰撞，制作出较为完美的设计作品。根据上述案例设计奶茶店的菜单，学生之间相互讨论：什么样的版式才能体现出菜单的创新性，既实用又美观且经济？让学生自我提出设计中的问题，而后生生交流、师生互动。
分组分层次教学解决差异性。教师允许学生自由组合成几个小组，根据每个小组的层次特点布置不同的任务，如简单任务为临摹作业，提高任务为模仿加创作，高级任务为创作设计，鼓励学生大胆发挥创意。
（七）在实践中学理论，在应用中学技术。根据“教”与“学”突出版式设计课程的实践性，以任务驱动、项目案例、模拟实战等教学方法实现“教、学、做”一体，拓宽学生的视野，提高学生的创新思维能力。打破传统的思维，使专业理论知识与实践技能的学习有效地融为一体，引导学生在实践中学理论，在应用中学技术。例如，在“版式设计视觉流程”这一章节中，教师通过自己制作的趣味性微课《巧用视觉流程规律解决日常构图问题》，运用分析、重构打开学生思路，引导学生学习和理解理论概念，让学生更形象地感知和思考，在实践中引导学生更好地去解决设计构图问题，然后再通过课后练习进行设计。
（八）改革考核手段与方法，完善课程考核标准。要提高教学效果，版式设计课程还需要改革考核手段与方法，如通过学生自评、小组互评，选出 1～2 幅优秀作品在班级里进行评比;通过课堂提问、学生作业、教师评分、随堂评讲等进行评价;根据学习通平台、云班课平台等的签到、浏览、作业、讨论、课前预习、课后复习等情况进行评分;根据平时章节测验、作品评分、设计作品展出等进行考核;对项目独立设计能力、分析能力、团队协作精神、学习态度等进行考核;根据项目实践及考试情况综合评价学生成绩。
总之，传统的以印刷为媒介的版式设计已经无法适应当前多元的“读图时代”，版式设计课程教学的改进势在必行。教师应“以学为中心”审视版式设计课堂教学，提高学生的关注点、兴奋点、需求点，提高学生的学习效率，提升学习兴趣，培养学生的创新能力、实践能力和自主设计能力。
【参考文献】
[1]姜晓建.中职教育中的版式设计教学探析[J].美术大观，2014（3）.
[2]黄 河.中职平面设计专业《版式编排》教学改革实训周探索[J].职业教育，2016（18）.
[3]陆 秀.中职版式设计课程教学改革新方向[J].才智创新教育，2016（28）.
[4]李 炜.视觉传达专业版式设计教学改革的思考[J].教学心得，2017（21）.
[5]吴坤娴.高职院校艺术设计专业版式设计课程教学与实践探讨[J].艺术科技，2017（11）.
【基金项目】2017年度广西职业教育教学改革研究项目“多元文化背景下版式设计课程的诊断与改进”（GXZZJG2017A023）。
【作者简介】沈 悅（1982— ），女，汉族，籍贯广西横县，本科，讲师，现就职于广西华侨学校，研究方向为平面设计。
（责编 李 言）
科研设计论文范文第5篇
摘 要 培养学生适应产业转型升级需求的关键能力，是我国新工科建设对人才培养提出的新要求，也是当今工程教育面临的主要问题。由于机械设计基础课程设计对工科学生综合能力培养影响较大，研究现有教学过程对学生关键能力培养的不足，并从教学理念、教学方法、评价体制等三个方面，探讨教学过程中值得改进的方向。
关键词 新工科;机械设计基础;课程设计;教学改革;虚拟仿真实验室
Thinking and Discussion on Teaching Reform of Course Design
for Fundamentals of Mechanical Design in Emerging Enginee-ring//LIU Houguang， CHENG Zhihong， YANG Jianhua， LIU Song-yong， PENG Yuxing
our country， and it is the main problem facing engineering education today. Because the Course Design for the Fundamentals of Mecha-nical Design has a great influence on the comprehensive ability trai-
ning of engineering students， this paper studied the shortage of the
key ability training in the current teaching process. Besides， the direc-
tion that is worth improving in the teaching process was discussed from three aspects： teaching concept， teaching method and evalua-tion system.
Key words emerging engineering; fundamentals of mechanical de-sign; course design; teaching reform; virtual simulation laboratory
1 引言
制造業为我国的经济主体，针对我国制造业大而不强及世界新一轮的产业变革，国务院提出“中国制造2025”重大战略[1]，将高档数控机床和机器人、航空航天装备、先进轨道交通装备等列为十大重点发展领域。随着该战略的实施，全国向新技术、新产业、新业态、新模式经济形态转型过程中，迫切需要大量具有工程实践能力、创新能力及国际竞争力的高素质工程技术人才。为了满足该新型工程技术人才的需求，教育部于2017年提出开展新工科建设[2]，以新产业转型为背景，探索“新理念、新结构、新模式、新质量、新分类”的新型工程教育改革。该支撑国家新形势下产业升级的工程教育改革，对工程技术人才培养过程中的培养理念、培养模式及质量标准等都提出更高的要求。与此同时，中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《关于深化教育体制机制改革的意见》中，将培养支撑终身发展、适应时代需求的关键能力作为人才培养重点[3]。故关键能力的培养已成为新工科建设下高素质工程技术人才教育的新方向。这种工程人才的关键能力，体现在职业道德、工程思维能力、工程实践能力、创新创业能力、终身学习能力、领导能力等方面[4]。因此，新工科建设下，工程教育及课程教学的改革应该注重学生上述关键能力的培养。
机械设计基础是一门围绕常用机构的工作特性、设计方法，及通用零部件的工作原理、选型及设计计算的设计类课程，是从工程制图、理论力学、材料力学等理论基础课向工程机械等实践性很强的专业课程过渡的专业基础课[5]。由于其对培养学生掌握工程设计基本技能上具有重要意义，现已成为国内高校诸多工科专业开设的技术基础课程。就中国矿业大学情况来说，该课程面向采矿工程、安全工程、工业设计等非机类专业，以及材料科学与工程、热能与动力工程等近机类专业;每学年授课班级数高达30多个，学生1200多人次，直接影响学校近五分之一的学生。
机械设计基础课程设计是该门课程配套的一项重要的教学实践环节，要求学生能够根据实际生产需要，给出综合考虑机械功能、性能、结构、材料、工艺等多方面因素的设计方案，是学生首次接受的全面工程设计训练。该训练要求学生能够综合运用所学理论课程解决实际工程问题，对学生树立正确的设计思想、掌握基本设计理论和方法、查阅及运用设计资料、培养良好的工程素质具有关键的先导性作用。作为工科优势高校，如何响应国家新工科建设号召，探索机械设计基础课程设计这门对工科院校影响广泛的课程的教学改革，强化学生的关键能力培养，是面临的一个重要问题。本文针对该课程当前的教学情况，结合新工科建设对高素质工程人才的关键能力需求，就该课程能力培养过程中存在的不足及有待改进的内容进行探讨。
2 当前教学存在的主要问题思考
机械设计基础课程设计是诸多工科学生首次接触的工程训练课程，对学生解决实际工程问题能力及工程素养的培养具有较大影响。新形势下，应该结合新工科关于人才关键能力培养的需要，对课程教学方法的进一步改进进行研究。下面从现有设计内容、教学过程、绘图能力等方面进行分析，阐述课程教学存在的主要不足。
从设计内容来看 课程设计的题目，一方面影响学生工程能力培养目标的实现，另一方面受学生所处阶段的知识水平及教学时间限制。现今国内大部分高校的课程设计选题仍沿用20世纪30年代苏联列宁格勒加里宁工学院的方法，即以齿轮减速器设计为核心。学生根据课程设计指导资料中的方法，确定传动方案、参数计算及结构设计，并绘制相应的装配图、零件图，撰写设计说明书。设计对象包含了机械设计基础中的核心内容，有助于加强学生对课程知识的掌握。但题目陈旧，学生缺乏新鲜感，简单抄袭往年材料的情况严重。以至于近年来，很多学者认为该选题内容过于固化，不利于学生创新能力的培养;并建议通过结合创新设计大赛、科研项目等进行选题，对课程设计内容进行拓展。但该门课程是学生第一次接触的工程实践，学生工程基础薄弱，且课程设计时间短。教学过程中发现，成绩中等偏上的学生完成传统选题内容，都需要通过加班来实现。因此，引入较新的设计题目，超越了大部分学生现有的知识水平，且会让学生用去太多的时间查阅资料，造成大部分学生无法完成，失去课程设计人才培养的整体意义。如何在现有设计内容基础上提升学生关键能力的培养，使学生适应时代发展的需求，是目前面臨的一个主要问题。
从教学过程来看 机械设计基础课程设计的完成时间通常在1～2周，随着专业的不同而改变。其教学主要由设计前指导和设计过程中辅导这两部分组成。其中，设计前指导主要是任课教师在学生选题时对课程设计的主要过程进行2～4课时的介绍。采用以课堂讲授为中心的讲授模式，教学手段主要依靠讲授PPT电子讲稿。因学生缺乏工程经验，该指导过程中，学生难以理解所述机械结构的实际意义。讲解重点在于机械系统零件设计及箱体结构设计，而对方案设计及制造工艺介绍较少，学生缺乏对产品设计全流程的准确认识及构思训练。而设计过程中的辅导主要是在课程设计开展期间，任课教师每天去设计教室现场对学生存在的问题进行答疑，通常每天2～3小时。该指导过程中，由于课程设计时间较短，涉及的知识面却较广，部分学生无法在短期内真正掌握设计过程，不敢咨询任课教师，只能简单地照抄设计指导书中的资料，没有实现工程实践能力的培养目标。与此同时，教师对学生最终成绩评价相对单一，主要依靠学生最终的答辩成绩及图纸和说明书质量，对中间完成过程的评估较少。这种以个人为单位的评价，造成学生只注重自己工作的完成情况，不能有效培养学生的团队协作能力及领导能力。
从工程绘图能力训练来看 针对学生在开该门课程时工程制图基础薄弱，国内院校主要要求学生绘制二维工程图纸来完成课程设计。但从完成情况来看，学生CAD图纸出现抄袭现象，部分图纸是基于一个电子模板完成，失去了课程设计的培养意义。针对该问题，很多教师要求学生手工绘制图纸。这种手工绘图虽然避免了抄袭现象，加强学生二维工程图纸的绘图能力，但也带来一些问题：一方面，手工绘图占用时间较多，且没有培养学生的计算机绘图能力;另一方面，由于现有企业工程图纸绘制主要采用CATIA、UG、Pro/E等工业三维设计软件完成，这种传统的二维绘图方法已脱离企业对现代产品设计的技术需求。
针对该问题，很多学者提出采用三维设计软件来完成课程设计，但开课时真正掌握三维设计软件的学生较少，而课程设计课时有限，教师无法额外指导学生学习该类软件，使得三维绘图在该课程上的实际推广存在较大困难。此外，从工程图纸完成质量来看，部分学生还不能准确应用机械制图的前期知识，零件图中零件形状的绘制和公差标注、装配图中配合尺寸的标注等都存在较多问题。
3 课程设计教学方法和教学手段改革探讨
改变教学理念，增加工程实践 现有课程设计教学主要侧重于知识传授，而新工科建设要求高校能够为社会提供高素质复合型工程人才，故教学过程中还需注重学生综合能力、素养等的培养。其中，知识传授方面，在让学生夯实教材中的主要设计理论的基础上，需注重培养学生具有综合应用所学理论知识，分析和解决实际工程问题的能力;培养学生查阅最新文献资料，紧跟学科前沿的能力。在综合能力培养方面，要在课程设计中注重学生实践动手能力、创新能力及自主学习能力的培养。而素养方面，既要注重学生做人、做事基本素质的培养，还要注重学生做学问的工程素质培养。除了教学理念改变，还需进一步加强工程实践环节，提升学生实践动手能力。现有课程设计教学还停留在理论设计上，没有加工样机;学生完成的主要是理论上的复习，对产品的加工、制造缺乏认识，造成该实践训练不能满足时代对工科学生实践动手能力的需求。考虑到采用传统机械加工技术成本较高，而3D打印该成本相对较低的新兴技术已被广泛应用于工业设计[6]，可将3D打印技术引入课程设计，让学生参与加工过程，提升其动手能力，且便于教师评价课程设计完成质量。
改革教学方法，增加教学资源 课程设计存在的很多问题，主要受课时限制，使得传统教学方法无法解决。通过很多学者建议的课程设计融入课堂的方法，提前给学生布置课程设计题目，可以拓展学生的设计时间。但一部分学生自学能力及自我约束能力不强，仅提前布置任务，并不能让他们真正提前开展设计工作，而机械设计基础课堂中又不能拿出较多时间指导课程设计。为此，需要探索利用学生的课外时间来指导学生。
现如今已进入教育信息化时代，随着国家精品在线开放课程建设的推进，很多课程已经通过慕课等在线课程来拓展学生学习时间，提高学生自学能力，但针对机械设计基础课程设计的慕课至今还未见报道。因此，可以围绕传动方案设计、零部件设计、三维绘图、工程图标注等录制视频在线课程，引导学生开展课程设计。
此外，教育部于2018年发布的《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》中指出，为了适应信息化条件下知识获取方式和传授方式等发生革命性变化的要求，应深化信息技术与教育教学深度融合，开展虚拟仿真实验教学项目建设工作。故针对学生课程设计时对减速器及组成零件感性认识欠缺，可探索建设机械设计基础课程设计虚拟仿真实验室。
改革评价体制，增强团队合作 改变传统仅仅以个人完成的图纸、设计说明书及答辩表现为标准的评价方式，增加课程设计小组协作考核、过程考核。
首先，为了培养学生团队合作精神，在不改变课程设计主体内容（齿轮减速器）的情况下，通过增加应用背景（如带式输送机传动装置、卷扬机传动装置、螺旋输送机传动装置等），对学生进行分组。各小组根据设计内容，对课程设计进行任务分工。通过组员间相互沟通、相互合作，共同确定设计问题解决方案，逐步完成课程设计任务，进而实现对学生团队合作能力及部分优秀学生团队领导能力的培养。
其次，增加课程设计过程考核环节。一方面，借助在线视频课程建设，通过设置在线习题，增加线上学习的过程考核，把握学生对课程设计常见问题的掌握情况;另一方面，增设各小组于关键设计节点的进展演示汇报考核，提升学生沟通、表达能力的同时，监督学生对关键零部件结构设计、工艺设计、CAD工程绘图的掌握情况，并把握学生的团队合作情况。
4 结语
基于新工科建设对学生关键能力培养提出的新要求，本文对机械设计基础课程设计这门对工程专业学生综合能力培养影响较大的实践课程的教学情况进行了分析，研究了现有教学过程中对学生关键能力培养的不足，并从教学理念、教学方法、评价体制三个方面，探讨教学过程中值得改进的方向。
参考文献
[1]国家制造强国建设战略咨询委员会，中国工程院战略咨询中心.《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书：技术路线图（2017）[M].北京：电子工业出版社，2017.
[2]教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].[2017-02-20].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.
[3]中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于深化教育体制机制改革的意见》[EB/OL].[2017-09-24].http：//www.gov.cn/xinwen/2017-09/24/content_5227267.htm.
[4]吴涛，刘楠，孙凯.“新工科”视域下工程人才关键能力的思考[J].黑龙江高教研究，2018（3）：156-160.
[5]刘后广，程刚，程志红.抛錨式教学法在机械设计基础教学中的应用探索[J].中国教育技术装备，2014（18）：101-102.
[6]吴军，于之靖，王涛，等.基于3D打印技术的机械类课程设计改革[J].实验室科学，2017（5）：72-74，80.