時間：2022-09-13 01:50:17
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇機械設計課程，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
機械原理與機械設計課程開設歷史悠久，兩門課程始終作為全國各工科院校機械類專業(yè)主干技術基礎課程。近年來，隨著機械學科的飛速發(fā)展、我國高等學校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)實施寬口徑化、21 世紀人才綜合能力培養(yǎng)的需求，再次審視兩門課程的教學體系、課程內(nèi)容和教學方法，認為依舊存在問題需要探究與改革。
一、存在的問題
（一）內(nèi)容有交叉與重復現(xiàn)象。機械原理和機械設計兩門課程的教學內(nèi)容基本變化不大，課程內(nèi)容自成體系，相互之間缺少銜接，存在內(nèi)容交叉和重復的問題。
（二）缺少系統(tǒng)性。兩門課程缺少對機械系統(tǒng)的介紹，學生學完了兩門課程，仍對機械沒有整體的認識，對機械的設計過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現(xiàn)。
（三）實踐環(huán)節(jié)不足。兩門課程的實踐環(huán)節(jié)難以適應對學生工程意識和實踐能力培養(yǎng)的需求，缺少主動性實踐的環(huán)境。
二、理論教學體系的整合與優(yōu)化
機械產(chǎn)品的設計一般要經(jīng)過產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設計、技術設計等環(huán)節(jié)，通過機械原理和機械設計課程的學習，學生不僅應掌握一般機械產(chǎn)品設計所需的基本理論知識，還應對機械系統(tǒng)有一個整體的認識，并應了解機械產(chǎn)品設計的基本過程。為此筆者嘗試突破“機械原理”和“機械設計”兩課程的界線，將教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)進行了重組、融合及整體優(yōu)化，合并為“機械設計課程。
（一）課程目標。通過本課程理論教學、實驗及課程設計等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)總體教學目標：培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新精神；使學生對機械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設計思想；掌握機械系統(tǒng)設計的基礎知識，初步具備一般機械方案設計和分析的能力；掌握常用機構及其傳動的運動學設計和工作能力設計的基本知識，掌握通用零部件設計計算和選用的基本知識，初步具備一般通用機械的設計能力；培養(yǎng)學生查閱和運用機械設計相關標準、手冊及網(wǎng)絡息等技術資料的能力。
（二）理論教學體系。在有限的學時內(nèi)，合理取舍課堂教學內(nèi)容，是關系到能否真正實現(xiàn)課程目標的關鍵。經(jīng)過多年的仔細斟酌、反復探究，提出精、寬、新的授課原則：精——精選重點和難點的內(nèi)容進行詳解與指點，避免煩瑣公式的推導和易于自學的內(nèi)容占用過多的學時；寬——拓寬學生的知識面，注重工程應用，啟發(fā)學生舉一反三；新——注重機械學科發(fā)展、將機械學科的科研成果融入教學，讓學生了解機械學科的新技術、新方法。
三、實踐教學體系的構建
實踐教學體系由實驗教學、機械實例分析與設計（大作業(yè)）、典型機械設計（課程設計）三部分組成。三個模塊均以加強自學能力、研究能力、動手能力及工程意識與創(chuàng)新精神為培養(yǎng)目標。
（一）實驗教學。在實驗教學中將計算機技術和網(wǎng)絡技術與現(xiàn)代實技術相結合，加強實驗內(nèi)容的綜合性與設計性，如增開了典型機器與機構分析、機構系統(tǒng)創(chuàng)意組合、機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合等綜合性實驗，對啟迪學生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)學生的設計能力起到非常積極的作用。
（二）機械實例分析與設計。本課程傳統(tǒng)的課外作業(yè)內(nèi)容雖然對一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對獨立、就題論題、解題方法千人一面等問題，讓學生感到枯燥無味，抄襲現(xiàn)象嚴重。為了解決此問題，將“書本習題”大大減少，增加數(shù)個綜合性、實踐性很強的機械實例分析大作業(yè)。
（三）課程設計。課程設計是很重要的一個教學環(huán)節(jié)，課程設計的性質(zhì)決定了它在對學生進行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學生工程意識和設計能力等方面具有獨特的優(yōu)勢。原來的機械原理和機械設計的課程設計是分開的，相互之間沒有聯(lián)系，機械原理的課程設計是以機構的分析為主，機械設計是以零件的強度分析和繪制圖紙為主，教師不僅限定了設計題目和方案，還給學生提供了非常齊全的參考資料，學生的創(chuàng)新意識得不到發(fā)揮。將兩門課程的課程設計進行了優(yōu)化整合，從題目的選擇到實施過程，更加符合現(xiàn)代機械的設計思路，即把過去僅進行機構和零部件的尺度綜合、運動分析和動力分析，改變?yōu)檫M行機械系統(tǒng)的綜合設計。使學生的創(chuàng)新潛能得到了發(fā)揮，提高了設計的能力、計算機運用能力、形象思維的能力。
四、教學方法與手段的改革
近年來，隨著兩門課程體系的改革和深化，課程內(nèi)容不斷更新和增加，但教學學時相對減少，學時與內(nèi)容成了突出矛盾。如何激發(fā)學生興趣、啟迪學生的潛能, 提高學習的自主性和能動性,使學生在較短的時間內(nèi)掌握機械設計的基本理論與方法；如何培養(yǎng)學生的工程意識、創(chuàng)新精神和設計能力，是教學方法和教學手段研究的重要課題。
（一）從培養(yǎng)興趣入手。興趣是成才的起點，是成就事業(yè)的沃土。學習興趣能激勵學生充分發(fā)揮學習潛能，提高學習效率和質(zhì)量。
（二）開放式教學。開放式的教學方法，一是要打破傳統(tǒng)的“一本書”，大力提倡課外閱讀，讓學生了解教科書之外相關領域的知識，更要讓學生了解新理論、新方法和新技術。二是打破“一言堂”，給學生適當?shù)摹白杂伞保膭顚W生向老師提出問題，幫助學生樹立“不唯書、不唯師、只唯實”的實事求是精神；三是教師不要把所有的知識點得“完美無缺”，要給學生的自學留有余地和空間。
（三）倡導主動實踐。被動實踐是指實踐的對象、方法、程序等關鍵要素都是由老師制定的, 學生在老師規(guī)定的框架中, 沿著老師制定的路線去完成實踐任務。
參考文獻：
[1]濮良貴,紀明剛.機械設計（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.
我院建校前幾年由于師資力量有限，主要依賴兼職教師指導課程設計，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時間有限，指導方法基本沿襲一本院校的指導方法，每天集中一兩個小時在教室集中指導，而三本學院的學生依耐性強，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現(xiàn)象特別嚴重。此外，在教學指導過程中也存在一系列問題，比如必須掌握的知識點、知識群、關鍵內(nèi)容都沒有明確，指導過程因老師而異，隨意性較大，標準不統(tǒng)一。因此，進一步規(guī)范課程設計的內(nèi)容、指導方法、達到的目標、必須掌握的知識點和知識群，顯然是提高實踐教學質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來隨著一些青年教師的引進，我們對機械設計課程設計的題目、應該完成的內(nèi)容及進度要求、考核方法等進行了一系列的研究與實踐，使學生達到掌握知識點的目的。
二、針對機械設計課程設計題目、指導方法，進度安排及考核方法進行改革
（一）設計題目的改革
以前兼職老師給的課程設計題目是多樣化的，鑒于我院學生的基本條件，我們把課程設計的題目統(tǒng)一標準化了，傳動方案也已經(jīng)給定，目的是讓學生熟悉課程設計的一般方法，掌握應該掌握的知識點，并對機械設計的理論課的知識加以鞏固，并不要求他們創(chuàng)新設計。其設計題目、初始條件和傳動方案如下：設計題目：帶式運輸機的傳動裝置；初始條件：帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作，連續(xù)單向轉動，有輕微振動，輸送帶的速度允許誤差為±5%，使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%，減速器批量生產(chǎn)。要求學生每人按學號順序依次選一組數(shù)據(jù)進行設計計算。
（二）指導方法改革
在課程設計之前，負責人對指導機械設計課程設計的老師集中在一起開個小會，對學生必須掌握的知識點、知識群、關鍵內(nèi)容都明確要求，要求指導老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時，這樣學生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學生課程設計進行到第一階段，尤其是課程設計的設計計算初步完成時候，要求指導老師對學生的計算數(shù)據(jù)進行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進行下一階段的工作。這樣就避免后面學生在畫草圖時候發(fā)現(xiàn)錯誤，又要反過來重新計算浪費大量的時間，并且可以避免了個別學生抄襲的現(xiàn)象。
（三）進度安排改革
以前兼職老師指導課程設計時候，一次把課程設計要求完成的內(nèi)容一個半天講完，這樣內(nèi)容太多，學生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學生的特點，將機械設計課程設計分為六個階段。每個階段集中講解一次，學生按進度要求完成該完成的任務。第一階段，主要是動員和設計計算。學生在這一階段應該完成的內(nèi)容包括：選擇電動機；計算總傳動比和分配傳動比；傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算；傳動件計算；初算軸的最細處直徑；選擇聯(lián)軸器（型號、孔徑、孔長等）；初選滾動軸承及其相關參數(shù)，軸承蓋是否干涉等。要求學生按上述步驟嚴格進行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設計計算完畢后，我們會帶學生到實驗室做一個減速器拆裝實驗，主要是對減速器有個感性的認識。然后在集中講解，其內(nèi)容包括：減速器的結構；減速器的；設計裝配圖的準備；減速器鑄造箱體的結構尺寸；減速器裝配草圖設計；軸和鍵的強度校核，滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖，在完成減速器裝配草圖后，校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時，在此基礎上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個方面的設計：軸系零件的結構設計；減速器箱體及附件的結構設計。第四階段是裝配圖的檢查。給學生主要講解的內(nèi)容包括：檢查裝配草圖；標注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術特性；編寫技術要求；零件編號；編制零件明細表及標題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規(guī)程的技術文件，應包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來，形狀應與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學生，學生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設計課程設計總共安排了三周的時間，周末時間不計，具體的進度安排我們設計了一個表。（四）考核方法進行改革課程設計結束后，我們會現(xiàn)場答辯，在答辯時候，會先給個預成績，這個成績非常重要，因為通過答辯，可以看出學生對課程設計掌握的情況，是否有抄襲，一問就基本可以得到答案。最后結合學生交上來的課程設計說明書、裝配圖、零件圖給每個學生單獨評定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績等級。
三、結束語
關鍵詞：《機械設計》 課程設計 方案 成績評定
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0235-02
《機械設計》是機械類專業(yè)學生一門重要的專業(yè)基礎課，隨之三周的課程設計是一次綜合性與實踐性相結合的重要的教學環(huán)節(jié)。通過課程設計不僅可以提高學生綜合應用所學知識提出問題分析問題解決問題的能力，還可以加強學生的技能訓練，因此激發(fā)學生喜歡課程設計的興趣提高設計積極性，樂作《機械設計》課程設計，對于搞好課程設計非常重要。
《機械設計》課程設計一般以傳統(tǒng)的減速器為設計題目，它涵蓋了《機械設計》課程的大部分內(nèi)容。主要包括：（1）傳動部分有帶傳動（或鏈傳動）、齒輪傳動（或蝸桿傳動））；（2）軸系零部件有軸、軸承、聯(lián)軸器等；（3）連接部分有螺紋連接、鍵（或花鍵）連接、銷連接等；另外還有箱體等輔助零件的設計，有很強的綜合性，是比較好的選擇。設計中用到的知識涉及《制圖基礎》、《制圖基礎應用》、《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》、《機械設計》、《互換性與技術測量》等多門課程，也是對前面所學知識的一次綜合應用。為了充分調(diào)動學生的設計積極性，讓他們樂作《機械設計》課程設計，本論文從方案選擇、技術設計說明書以及成績評定四方面對課程設計的指導進行了詳細的介紹[1-3]。
1 方案選擇
在授課的過程中，布置課程設計的內(nèi)容，促使學生在學習過程中自覺地重視設計用到的知識。為了激發(fā)學生的學習積極性和自覺性，建議學生利用學校已建設好的在線學習系統(tǒng)，提前了解課程設計的目的、任務、要求、設計條件及設計的順序過程。在學完機械傳動部分，把每個同學的設計條件和設計數(shù)據(jù)下發(fā)下去，利于他們提前開始設計計算。為了培養(yǎng)同學們的團結協(xié)作能力，5～6位同學設計一類題目，避免有些同學投機取巧，每人的數(shù)據(jù)都不相同。這樣同學們既不會覺得束手無策，又有一定的自由和約束。要求選用一級遠距離傳遞，兩級齒輪傳動組成的三級減速傳動來滿足已知運動條件的執(zhí)行構件。于是，從原動機的選型、聯(lián)軸器的選型、遠距離傳遞類型的選擇、齒輪傳動的選擇，可匯總出很多種方案。僅僅兩級齒輪傳動組成的減速器類型就有齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器等類型。齒輪減速器中兩齒輪對又可以設計成直齒輪、斜齒輪或錐齒輪，另外還可以有軟齒面和硬齒面之分，齒輪是否變位傳動等等，布置形式也有展開式、分流式或同軸式的不同。指導學生正確處理借鑒和創(chuàng)新的關系，相互交流學習，比較各種方案優(yōu)缺點，從經(jīng)濟性、可靠性方面考慮擇優(yōu)選擇。同學們通過網(wǎng)上的在線學習系統(tǒng)對課程設計有了初步了解，然后再通過交流學習，提出并最終選定適合的方案，同時明白任何一個問題的解決總是會有很多種方法，知識越多，解決的方案越多。明白知識的重要性，從而學習熱情會更高，樂作課程設計。
2 技術設計
技術設計階段的主要工作是確定各部件的外形及其基本尺寸，包括各部件之間的連接，并繪制出裝配圖和零件圖。
首先是按照給定的材料，確定執(zhí)行構件的功率和轉速；然后按照三級減速中每級減速允許的傳動比和效率回推選擇合適的原動機；再確定出總傳動比和分配各級傳動比；再進行詳細設計并確定出實際各級的運動及動力參數(shù)，并匯總結果。為減少學生走彎路，對于可能遇到的問題加以提示，并分階段進行指導，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，為后一階段的設計打下良好的基礎。在指導中不斷的提出問題，引導他們思考。例如：如果給定兩人同樣的數(shù)據(jù)最終要求他們交出不一樣的設計結果該怎么辦？如果是兩人來設計一個方案如何最快速度拿出設計結果？鼓勵他們提出問題，并找出盡可能多的可行的解決方法，在設計過程中得到快樂并提高設計的興趣。
通過授課過程中的多媒體課件提前介紹減速器的作用、外形、結構以及運動傳遞過程，然后組織學生進實驗室，動手拆裝減速器，熟悉減速器結構，并通過查閱資料熟悉加工、制造、裝配等方面的相關知識，使學生對減速器有一個直觀、感性的認識，然后開始具體設計。
2.1 機器的運動學設計
根據(jù)確定好的結構方案，選擇原動件的參數(shù)（功率、轉速等），然后做運動學設計。選擇原動機時，要考慮實際的工作情況和經(jīng)濟性，電動機是最常用的原動機。選用已經(jīng)標準化的電動機時，要考慮其工作載荷（包括大小、特性和變化情況）、工作要求（包括轉速的大小、是否調(diào)速、是否反轉、反轉的頻繁程度等）、工作環(huán)境（是否高溫、潮濕、易燃易爆、塵土等）、安裝要求、尺寸大小、重量等。要考慮其經(jīng)濟性，同時還要考慮其外廓尺寸和總傳動裝置的尺寸，一般是在考慮總結構盡可能緊湊的前提下初步分配傳動比，然后確定各運動構件的運動參數(shù)（速度、加速度、功率等）。
2.2 機器的動力學設計
結合各部分的結構和運動參數(shù)，初步計算各部件上所承受的載荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全確定，不能精確驗證是否合格。
2.3 主要零部件的工作能力設計
首先根據(jù)傳動的特點，確定傳動的順序；然后按照初步分配的傳動比設計前兩級傳動，并計算出實際傳動比；再將總傳動比除以這兩級的實際傳動比，用求出的數(shù)值設計第三級傳動；實際傳動比，求出各級軸的實際轉速和功率，列表以備進行軸的設計。設計高速軸時應注意比較安裝齒輪處的軸徑和齒輪齒根圓的大小，是否用齒輪軸，如果是齒輪軸，則軸的材料和齒輪的材料必須一致。還要考慮軸的伸出端直徑和長度，要和安裝的帶輪轂孔直徑或電動機處的聯(lián)軸器的轂孔直徑要一致。低速軸是否會和中間軸的齒輪齒頂發(fā)生干涉，安裝帶輪（或鏈輪）的軸線應和電動機、減速器的軸線高度相一致。設計軸的同時，選擇適合的聯(lián)軸器、軸承、鍵等標準件。主要零部件設計完成后，用類比法確定其他零部件尺寸。在設計過程中需要很好地協(xié)調(diào)各零件的結構和尺寸，全面考慮他們的結構工藝性，對所有零部件的外形和尺寸進行結構化設計。在這一階段設計之初，指導老師先把往年出現(xiàn)的頻率多的問題講解清楚，提醒同學們重視，盡量避免設計過程中再出現(xiàn)類似問題。像軸上零件的定位、軸承的、配置方式等都需要考慮清楚。這些工作如果在上課過程中進行，設計周就可以有比較充足的時間繪制圖形。
2.4 裝配圖的繪制
繪制裝配圖是整個設計過程中最重要的環(huán)節(jié)。為了布局合理，繪制裝配圖前必須確定裝配圖總體尺寸（總長、總寬和總高），然后根據(jù)圖紙的幅面選用合適的比例尺。指導老師提前強調(diào)合理布局的必要性，指導他們查閱資料，熟悉裝配圖上面應包括的內(nèi)容：一組全面反映各零部件裝配關系的圖、總體尺寸和裝配尺寸、技術要求、標題欄和明細表等。允許同學們用他們熟悉的三維造型軟件構件三維模型，對自己的設計有一個直觀認識，然后用CAD軟件繪制裝配圖草圖。為提高他們的手工繪圖能力，統(tǒng)一要求上交手工繪制裝配圖和主要的零件圖。在同學們繪制裝配圖的過程中，指導老師多去設計教室指導，把共性錯誤在黑板前講解后，再由他們自己找錯誤，然后幾人相互找錯誤，最后指導老師組織一組組的同學圍成一圈，針對某位同學繪制的圖形一起找問題。同學們在不斷改正錯誤的過程中鞏固所學知識，逐漸喜歡上設計。
2.5 主要零件的校核
裝配圖繪制完成后，所有的零部件的具體尺寸完全確定。這時要對主要零部件（軸承、鍵等）進行強度校核，驗證其是否符合要求。對于外形復雜的零件，一般還要進行精確的強度校核。根據(jù)校核的結果，反復的修改零件的結構和尺寸，直到符合要求為止，裝配圖要做相應修改。然后根據(jù)設計最后結果，繪制非標準件的零件圖。
隨著課程設計步步深入，同學們之間的協(xié)作能力得到提高，知識運用能力得到增強，設計能力繪圖能力都得到提升，自然學生的設計興趣也會越來越濃，越來越樂作課程設計。
3 設計說明書
一份完整的設計，必須有條理清晰的設計說明書。通過說明書說明設計任務、設計目的、設計過程、設計結果以及設計中的所參考的資料。由于設計過程中的設計數(shù)據(jù)往往會有調(diào)整和修改，所以，設計說明書通常是設計的最后一個總結的環(huán)節(jié)，要求說明書按照統(tǒng)一格式書寫，字體認真格式規(guī)范內(nèi)容全面，說明建立一個好習慣的重要性，訓練學生按要求書寫。
4 成績評定
在設計過程中，公開設計成績的考核辦法是同時注重過程和結果的綜合考慮多方面的因素：在全部完成設計工作量的前提下，看設計說明書中計算過程是否正確，計算結果是否與圖紙零件尺寸相符，圖形繪制、尺寸標注等是否有錯誤，圖面是否整潔，布局是否合理，書寫是否認真規(guī)范完整，在設計中態(tài)度是否認真等，給定一定的條件約束他們。在指導中，隨時和他們交流。通過交流看他們的設計主動性、積極性和應用所學知識解決問題的能力，隨時對每個學生的完成情況給予評定，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，并及時總結，以便他們在今后的設計中揚長避短，不斷提高。
5 結語
機械設計課程設計是機械類專業(yè)重要的一次實踐教學，對學生后續(xù)的設計和以后的工作具有重要意義。培養(yǎng)他們通過設計過程中的進步和設計能力的提高得到快樂，樂在設計過程中。
參考文獻
[1] 張建中.機械設計基礎課程設計[M]，中國礦業(yè)大學出版社，2003.
[2] 濮良貴，陳國定，吳立言.機械設計[M].9版.高等教育出版社，2013.
通過與西門子公司的深度合作，將機械行業(yè)的NX系統(tǒng)高端軟件，融入機械類專業(yè)四年本科教學的人才培養(yǎng)體系，使智能化設計制造技術與機械類專業(yè)人才培養(yǎng)有機結合。運用NX系統(tǒng)軟件將智能化設計制造類工程項目系統(tǒng)訓練的經(jīng)驗與成果，引入到機械設計課程設計的教學實踐中，形成了有別于其他GOPLM計劃（西門子和高校合作計劃）高校的特色課程設計教學模式。
關鍵詞：
NX系統(tǒng)；機械設計；課程設計；教學改革
隨著國家推進“中國制造2025”，“互聯(lián)網(wǎng)+”與傳統(tǒng)制造業(yè)全面融合，制造業(yè)信息化技術不斷深入制造企業(yè)，對應用型人才的要求不斷提高。機械設計作為應用型高校機械方向核心專業(yè)教學科目，其課程設計是強化課堂理論教學的綜合型、應用型環(huán)節(jié)，涉及多方面機械專業(yè)基礎課程知識的實際應用。貼近企業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)需求的機械設計課程設計，將切實增強應用型高校大學生分析解決實際機械設計相關問題的實戰(zhàn)能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)的課程設計題目所涉及的機械傳動裝置或結構較為簡單，大部分構件在機械設計課程中已經(jīng)學過。課程設計對于學生的訓練要求依舊突出手工計算、尺筆繪圖，難以滿足制造業(yè)信息化技術時代企業(yè)對信息化應用人才的能力要求。針對上述問題我校對機械設計課程設計的教學方案進行了全面改革，制定了基于NX系統(tǒng)軟件設計過程的機械設計課程設計教案，任務指導書，形成了機械設計課程設計教學質(zhì)量檢驗評價標準。通過與西門子公司的深度合作，利用信息化設計制造技術克服傳統(tǒng)課程設計的枯燥煩瑣，使學生能夠將有限的時間、精力側重于課程設計任務的機構方案設計、結構優(yōu)化等應用性、創(chuàng)造性較強的內(nèi)容上，從而提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生先進的設計理念[1，2]。
一、信息化技術在機械設計中的應用
融入制造業(yè)信息化技術的工業(yè)產(chǎn)品三維仿真設計制造：三維軟件智能造型—>實體零部件數(shù)控機床加工—>產(chǎn)品組裝調(diào)試，許多制造企業(yè)已實現(xiàn)這一生產(chǎn)流程。西門子NX系統(tǒng)軟件融合了三維智能造型、二維工程圖生成、虛擬裝配、機構運動仿真、運動學分析、裝配干涉檢驗及結構受力分析等智能制造技術，功能強大。制造業(yè)信息化技術的應用，提高了機械產(chǎn)品設計的效率，在接下來的零部件CAE分析、CAM加工過程中，智能化設計的優(yōu)勢更加顯著，與傳統(tǒng)機械產(chǎn)品設計相比，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了大幅度提升。智能化設計可以使得復雜的產(chǎn)品設計及工程問題簡單化，通過設計人員的規(guī)范化管理、設計任務的合理分工，使得機械產(chǎn)品設計過程中團隊的協(xié)同性與個人的獨立性并行，基于制造業(yè)信息化技術的機械產(chǎn)品設計流程如圖1所示。
二、借助信息化技術開展機械設計課程設計
1.課程設計選題。目前機械產(chǎn)品設計可以是按照市場導向、沒有參照的全新的創(chuàng)新設計，也可以是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎上模仿和改進的創(chuàng)新設計。我校機械設計課程設計的選題范圍比較廣，如結合教師科研課題，融合學生機械創(chuàng)新項目，參照課程設計任務書中的傳統(tǒng)帶式運輸機傳動裝置、卷揚機傳動裝置等。但是對課程設計題目的完成要求基本一致：①理解機械產(chǎn)品的工作原理，對產(chǎn)品的零部件進行三維造型設計，運動學仿真、結構受力分析，完成機械產(chǎn)品二維裝配工程圖1張；②繪制重要承載軸、傳動齒輪等部分零部件的二維工程圖各1張；③編寫機械產(chǎn)品設計說明書1份。本機械設計課程設計以三維虛擬模型總成及傳統(tǒng)實物模型總成作為參照，學生通過對三維虛擬模型、傳統(tǒng)實物模型的零部件測量核算、獲取模型結構尺寸參數(shù)，對課程設計任務產(chǎn)品總成及其零部件進行設計。課程設計根據(jù)工作量的不同，以個人或小組團隊為單位進行，各單位課程設計不同題，或者同題不同數(shù)據(jù)規(guī)格，以常見的減速器課程設計為例：根據(jù)減速器輸出軸的輸出功率選擇合適的傳動類型，經(jīng)校核計算選擇對應的齒輪類型、材料、參數(shù)，計算軸徑、選擇軸承等，各單位完成各自課程設計任務[3，4]。
2.課題三維智能設計。作為西門子NX授權教學培訓高校，NX系統(tǒng)軟件是機械類專業(yè)學生必修課程，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件教學課程的訓練學習，學生掌握了基本的NX系統(tǒng)軟件三維智能設計、虛擬裝配及運動學仿真的方法步驟，能夠獨立熟練的進行機械產(chǎn)品零部件設計。基于NX系統(tǒng)軟件的三維智能設計，可以將學生的機械產(chǎn)品設計意圖用虛擬三維模型形象的表達出來，當設計過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品零部件需要修改時，方便學生對任務產(chǎn)品結構尺寸參數(shù)進行修改，在面對構造較為復雜的大型課程設計任務產(chǎn)品時，也便于實現(xiàn)學生間的分工設計，團隊合作。二級三軸式減速器箱體、箱蓋、各級傳動齒輪、軸等的設計，綜合運用了機械設計專業(yè)課程中的典型零部件設計知識，零部件三維智能造型如圖2所示。在NX系統(tǒng)軟件上，將減速器各零部件的三維智能造型進行虛擬裝配，通過裝配爆炸圖分析各零部件之間的裝配關系。利用裝配干涉檢查功能，查看減速器總成設計是否合理，如存在干涉現(xiàn)象，則需優(yōu)化設計參數(shù)，修改零部件三維模型。減速器裝配總成及爆炸圖如圖3所示。
3.關鍵零部件的運動學分析。NX系統(tǒng)軟件的運動學分析模塊，可以方便快捷的對減速器傳動軸、傳動齒輪等關鍵零部件進行運動學分析，驗證減速器總成設計效果是否合理。在確定輸入或者輸出任一運動參數(shù)的情況下，使用NX系統(tǒng)軟件運動學分析即可計算獲得整個減速器的運動參數(shù)，進而效驗傳動齒輪等關鍵零部件是否符合減速器的設計要求。對任務產(chǎn)品的裝配總成進行干涉分析，可檢查減速器各運動零部件在運行過程中是否與其他零部件發(fā)生碰撞等干涉現(xiàn)象，尤其齒輪與齒輪之間、齒輪與箱體之間，進而檢查零部件的設計及裝配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高級仿真和其他有限元分析軟件基本操作一致，分為創(chuàng)建有限元模型、創(chuàng)建仿真模型和后處理。確定減速器輸入軸的功率后，即可根據(jù)減速器的設計參數(shù)，計算獲得各軸及傳動尺寸的受力情況。通過NX系統(tǒng)軟件對關鍵零件進行受力分析，進一步檢驗零部件和減速器整體設計裝配是否合理。當確定某個零部件其結構關鍵部位受力情況超出了材料本身的許用應力時，需要對該零部件的結構參數(shù)進行重新效核計算，優(yōu)化受力結構，從而使任務產(chǎn)品符合設計要求。
5.二維工程圖的生成。將虛擬裝配和模擬分析沒有問題的減速器總成三維模型，及所有定型的零部件，經(jīng)NX系統(tǒng)軟件的工程圖模塊，智能轉換生成包含三視圖、軸測圖等的二維工程圖。對自動生成的尺寸標注進行檢查修改，或手動添加尺寸標注，然后根據(jù)實際機械加工需要，標注相關加工信息、技術要求、工程圖編號等，完成所有零部件及裝配總成的二維工程圖制作。NX系統(tǒng)軟件作為高端CAD/CAE機械產(chǎn)品信息化設計軟件，將其引入到應用型大學生機械設計課程設計中，符合當前“創(chuàng)新驅動、智能轉型”大環(huán)境下企業(yè)、社會對應用型人才的迫切需求，改善了機械設計專業(yè)課程的教學質(zhì)量，激發(fā)了學生的學習興趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系統(tǒng)軟件的課程設計指導規(guī)范，仍有很多工作等待完善，如：如何檢驗及評判學生機械設計課程學習的質(zhì)量？如何評價學生的創(chuàng)新設計能力？等等，都需要進一步實踐、探索，開發(fā)出一套實用的基于制造業(yè)信息化技術的機械設計課程設計體系。
參考文獻：
[1]周海，等.機械設計課程設計[M].西安電子科技大學出版社，2011.
雖然傳統(tǒng)的機械設計理論教學模式確有其優(yōu)勢，但在培養(yǎng)學生動手能力方面卻有所欠缺，故應有所革新。本文綜合我校當前教學當中所存在的問題，并分析現(xiàn)有的機械設計的教學模式，從相關方面詳盡說明了理論教學與課程設計并行的教學模式。
關鍵詞:
機械設計理論教學;并行;教學研究
一、引言
機械類專業(yè)的教學不像其他專業(yè)教學一般，多以理論為主，機械類專業(yè)較為偏重的是實際操作，多上手才能得到更多的鍛煉，才能對本專業(yè)有更好的認識。由于擴招政策的推行，導致了現(xiàn)今大學生的可以動手操作的機會顯著減少，這對于學生以后的發(fā)展也有一些小小的影響。在以往的教學過程中，總是先進行機械設計的理論課教學，待理論課教學進行兩到三周之后，再加入實踐設計課程。這種教學課程安排雖有其可取之處，但也有其不足之處，例如會造成知識的斷層，為解決這一問題，提出了理論教學與課程設計并行的教學模式。
二、對傳統(tǒng)教學模式的分析
傳統(tǒng)的機械設計教學模式是將理論教學與實操教學分開進行的，這是一種分離式的教學模式。在這種情況下，即使帶教老師有著長達數(shù)年的教學經(jīng)驗，在課堂上可以讓學生學到扎實的基礎知識，但實際操作的欠缺仍舊是一大硬傷。這是現(xiàn)今人才培養(yǎng)過程中普遍存在的重學輕用現(xiàn)象。正因為這種分離式的教學模式，使得理論課程與實踐課程看起來好像完全不同的，沒有聯(lián)系的樣子。開展這兩門課程的初衷是為了使他們相輔相成，使得學生通過實踐課程可以更好的理論知識，所學到的理論知識也能很好的指導實踐操作。但這一目的似乎并未達到，反而有所背離，致使學用脫節(jié)。學用脫節(jié)是導致學生盡管很好的學習了理論知識，但仍不能很好的應用理論知識指導實踐操作的根本原因。當學生開始課程設計時，因為前面所提到的這些原因，他們并不能很好的將自己所學到的知識應用到課程設計中去，也不知道該從那個點著手，不能深究問題，最后只能倉促了事，著實令人惋惜。這便是這種分離式教學所帶來的不好之處，雖然就這種教學模式也有其存在的必要性，也有其可取之處，但筆者認為，瑕不掩瑜，只有進行完善與整改，才能使的教學模式變得更加的科學合理。
三、對并行教學模式的探索
任意選取一班學生，進行機械設計理論教學與課程設計并行模式的試點班級，以下為主要做法:
(一)同時進行理論教學與課程設計
以往傳統(tǒng)教學模式理論教學與課程設計的開展是有時間差的，在本次探索實踐中，打破了傳統(tǒng)的桎梏，兩項教學工作同時進行，即開課就開始布置課程設計，使得課程設計與理論教學結合的更為緊密。這將以往的課程設計進行了拆分重組，目的是為了更符合這種兩者同時進行的新模式。
(二)以具體項目為主線進行教學工作設計
項目的選取要選取涉及面較廣，最好可以綜合機械設計的基礎知識及其進階。減速器設計極為符合這一要求，這一項目包括了教材中的諸多內(nèi)容，比如教材中所提到的零件的傳動，連接部分以及零件承受外界壓力的程度等［1］。選取這一項目作為主線，能夠使得學生對于基礎知識的掌握更加深入，對一些通用常用的設計方法也可以有所了解，有所掌握。將減速器設計作為主線來進行教學是很可行的。除此之外，對于教學設計，筆者認為，應該整合課程與項目，確保項目設計中所涉及到的一些設計知識盡可能都的包括在教學內(nèi)容當中，在進行教學安排時也應考慮項目的工作進展，爭取“知”與“行”可以達到高度統(tǒng)一。此外，在教學的過程中也應該根據(jù)實際需要，進行講解。
(三)以學習任務的形式促使學生產(chǎn)生興趣
將全班進行分組，并將減速器設計的項目進行拆分，拆分所得的幾個小項分別分配給各個小組，并保證小組內(nèi)成員人人都可以參與到此項目的設計當中來，并在設計當中均能起到一定的作用。這種任務分配的方式，更能激發(fā)學生學習的動力，使得每個學生都參與到這項活動中來，這對于學習興趣的培養(yǎng)也是極有益處的。此外，還可以增加答辯之類的項目，讓每一位同學都能站到講臺上闡述自己的想法與設計，這對激發(fā)學生創(chuàng)新思維有很大的幫助。
四、模式變革的效果
通過模式變革的實驗，所得結果多積極向上，改善較大多體現(xiàn)在以下幾個方向:
(一)學生主導學習，學習興趣明顯提高
傳統(tǒng)學習模式多由老師主導學習進度，進行模式變革，采用理論教學與課程設計并行教學的模式后，學習進度變?yōu)橛蓪W生主導，增強了靈活性，也大大提升了學生的學習興趣，使得學生學習更為主動，之前所出現(xiàn)的一些不好的現(xiàn)象例如開小差，打瞌睡等小動作［2］也有所減少。
(二)師生之間交流增多，效果顯著
理論教學與課程設計并行教學模式，極大程度的激發(fā)了學生深入探究的積極性，越深入，發(fā)現(xiàn)的問題便也越多，此時便會主動向老師請教，和老師進行交流，師生之間的思想碰撞也能給對方帶來靈感的火花，無論是對于教師還是學生，都極有幫助。
(三)擁有足夠設計時間，質(zhì)量得到明顯提升
傳統(tǒng)教學模式留給學生進行課程設計的時間并不充裕，經(jīng)過變革之后，課程設計的時間被大大拉長，也給了學生能夠深入探究的機會，這對設計質(zhì)量的提升起到了不可忽視的作用。
五、結論
雖然本次實驗只是初步嘗試且還有一些不足之處，但機械設計理論教學與課程設計并行教學模式所帶來可以的好處是顯而易見的，筆者認為可以將這一模式同樣也應用到機械類專業(yè)的其他課程中去，唯有使知行合一，才能更好的應用所學到的知識，最不應該空懷寶藏卻不知其應用之法。知理論，懂實踐，才是上佳之道。
參考文獻：
［1］迎春，王利華．機械設計理論教學與課程設計并行教學模式的探索［J］．時代教育，2015，12(21):14－16．
［2］龐興華，解芳．CDIO教學模式在機械設計教學中的研究和實踐［J］．教書育人:高教論壇，2015，22(33):134－138．
關鍵詞：課程設計；機械設計基礎；教學
課程設計是工科學生從學習書本知識向模擬工程設計過渡的重要訓練環(huán)節(jié)，對訓練學生初步熟悉工程設計的基本方法和步驟，正確使用工具書，以及培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力等，都具有顯著的效果，在教學中一直受到高度重視。《機械設計基礎》課程設計在該課程理論教學結束時進行，時間一般為兩周。近幾年來，我在指導學生進行《機械設計基礎》課程設計時，遇到了一些困難，設計進行得并不順利。主要原因有兩點：一是學生的水平參差不齊，對理論知識理解掌握的差異較大，尤其是綜合應用所學知識解決問題的能力普遍較差；二是鉆研精神不夠，主動性差，過于依賴教師的輔導。為了改變這種狀況，我對課程設計的選題、組織實施以及成績評定等環(huán)節(jié)做了一些積極的探索，收到了良好的效果。
根據(jù)學生不同水平，設計課題分為不同層次“齒輪減速器”是《機械設計基礎》課程設計長期采用的典型課題，它具有以下諸多優(yōu)點：一是齒輪減速器是機械傳動中常用的傳動裝置，也是各種機械中通用的傳動裝置，與課程性質(zhì)相一致；二是通過這類課題的設計實踐，能夠使學生得到較全面的訓練，較好地達到設計教學目的；三是在難易程度和設計工作量方面應變性較強，便于根據(jù)需要靈活掌握。所以，我仍然選擇“齒輪減速器”作為設計課題。考慮到學生水平參差不齊，同一班級中的學生之間存在較大差距，為了使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平和能力相適應，既讓每個學生都能順利地完成設計任務，又能充分發(fā)揮優(yōu)秀學生的潛能，我確定了復雜程度不同、工作量不同的三類設計課題，供不同層次的學生完成。學習成績一般或較差的學生，所要完成的設計課題是“一級直齒圓柱齒輪減速器”，其難度不大，設計工作量適中；難度和設計工作量都較大的“一級斜齒圓柱齒輪減速器”和“二級直齒圓柱齒輪減速器”兩個設計課題，供學習成績好、能力強、肯鉆研的優(yōu)秀學生選擇。
提前布置設計任務，把課程設計融合到理論教學之中課程設計是緊接在理論教學結束后進行的。通常的做法是在課程設計開始時布置設計任務。我在輔導學生設計時發(fā)現(xiàn)，有不少學生對設計時所要用到的理論知識和基本方法，雖然在前面理論教學中已經(jīng)學過，但此時卻不會應用，有的甚至已經(jīng)忘記了，輔導時很費力氣，影響課程設計的順利進行。為了改變這種狀況，我采取了提前布置設計任務的做法，把課程設計融合到課程的理論教學之中。在開學初把課程設計的任務書與課程的授課計劃一起發(fā)給學生（學生暫不分組），讓學生從學習本課程開始，就接觸設計課題，在學習理論知識的過程中逐步熟悉設計課題。把設計課題分解成帶傳動、齒輪傳動、軸傳動和軸承等四個設計模塊，融入有關章節(jié)的理論教學中去，把設計課題中的理論計算，如帶傳動設計、齒輪傳動設計計算、軸的設計等，與教材中相應的練習題結合起來，作為課外練習布置給學生課后完成。由于這些課外作業(yè)與課程設計聯(lián)系緊密，學生大多十分重視，積極性很高。到進行課程設計時，設計課題中的理論計算部分已經(jīng)經(jīng)過了一次演練，大多數(shù)學生對設計計算的方法和步驟已經(jīng)不再陌生，只需用分組后各自的原始設計數(shù)據(jù)代替前面練習時的數(shù)據(jù)，將所作過的資料（計算）進行修改、連接整理，便可以較順利地完成設計計算說明書的編寫，把主要精力和時間用于結構設計和繪圖，從而使絕大多數(shù)學生都能夠順利地按時完成設計任務。
設計任務分解到人，保證每個學生都能認真投入到課程設計中去每個學生都能積極參與并有所收獲，是我組織實施課程設計的指導思想。為了實現(xiàn)這個目標，使每個學生都能認真地投入到課程設計中去，防止少數(shù)學生偷懶，我采取了以下措施：一是分組小、任務足，每個設計小組一般為兩人。小組之間的原始設計數(shù)據(jù)各不相同，并且在小組內(nèi)把設計任務分解到人，小組成員之間既相互合作，又都有自己的任務，人人都必須自己動手、抓緊時間才能按時完成。二是在設計過程中，強化平時考核，每天檢查各小組的設計進度，記錄每個學生的出勤情況，作為評定學生設計成績的一個方面。三是準確把握設計工作量，在給每個學生分配設計任務時，根據(jù)能力不同區(qū)別對待，既做到任務充足，又保證每個學生只要抓緊時間都能按時完成。四是指導注重培養(yǎng)能力，對于大多數(shù)學生，指導的重點是設計的基本方法和步驟以及如何查閱設計資料和工具書；對較差的學生則以答疑的形式進行個別輔導。
圖紙必須上機繪制，進一步提高學生計算機繪圖能力計算機繪圖是工科學生的一項必備技能，早已納入《機械制圖》課程的教學之中。在進行《機械設計基礎》課程設計時，學生已經(jīng)初步掌握了計算機繪圖的基本技能。因此，在課程設計期間，我將CAD/CAM機房向學生開放，要求學生所有圖紙必須用AutoCAD繪制。通過實踐，我覺得這樣做有三點益處：一是滿足了學生上機操作的愿望，有利于調(diào)動學生的積極性；二是在計算機上繪出的圖紙干凈整齊，避免了過去用圖版繪圖存在線條粗細不勻、圖面難以保持干凈等問題，學生把自己繪制的圖紙打印出來，容易產(chǎn)生成就感，有利于增強學生的自信心；三是給學生提供了一次把所學的CAD繪圖技能應用于設計的機會，對進一步提高學生的計算機繪圖技能大有益處。
充分重視答辯環(huán)節(jié)，促進學生反思和提高學生在完成設計后，把設計資料交給教師評閱，往往只關心成績，而不關心自己的設計存在哪些問題，應當如何改進。因而，教師的評閱環(huán)節(jié)對學生的進步?jīng)]有多大幫助。為了最大限度地提高課程設計的效果，盡可能使學生多受益，我在評閱設計資料時強化了答辯環(huán)節(jié)，通常安排一個下午進行答辯，答辯時請相關教師參與，把每班分為四個答辯組，每組兩位教師，負責4～5個設計小組。學生的設計成績由兩部分組成：一是答辯教師在仔細審閱學生的設計資料的基礎上，結合學生的答辯情況和設計課題的難易程度給出成績，此成績占設計成績的70％；另一部分是平時考核成績，由指導教師根據(jù)學生在設計過程中的表現(xiàn)，如遵守作息時間情況、是否按時獨立完成等評定，占設計成績的30％。
實踐表明，以上做法能夠較好地適應當前絕大多數(shù)學生的實際情況，充分調(diào)動學生的積極性，設計教學的整體質(zhì)量有了明顯的提高。效果最為顯著的有兩點：一是針對每個學生的實際水平分配不同的設計任務，使每個學生都必須認真去做，避免了過去按“優(yōu)帶差”分組常常演變成“優(yōu)代差”的弊端。學習較差的學生不得不自己去完成設計任務，也和其他學生一樣得到了鍛煉，看到了自己的成績，感受到成功的快樂，有利于增強他們的自信，對他們以后的進步大有益處。二是把課程設計貫穿到課程理論教學中，體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的教學原則。不僅有效地提高了課程設計的效率，而且大大激發(fā)了學生的學習熱情，使學生在學習有關章節(jié)時有了明確的針對性，看到了理論的應用性，學習的積極性明顯增強，真正實現(xiàn)了課程設計與理論教學的互相促進，有利于該課程整體教學質(zhì)量的提高。
參考文獻
[1]陳立德.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2000.
為了培養(yǎng)高水平應用型人才，對機械設計課程體系從教學方法、實踐教學、課程設計、師資隊伍建設等方面進行了改革和探索。教學成果表明，這種教學模式不僅能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和提高應用能力，而且也提高了教師的教學水平。
關鍵詞：
機械設計；教學方法；教學手段；雙能型教師
《機械設計》是機械類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎課,是機械類學生學習必不可少的重要教學環(huán)節(jié)之一。該課程主要是培養(yǎng)學生具有綜合機械設計的能力，對我校在應用性和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)方面起著非常重要的作用，尤其是對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力起著決定性作用，同時該課程又是從理論課程與工程實際相結合的設計性課程。該課程的理論性較強，知識面廣，學生普遍反映該課程難學，知識點分散，理解起來困難，聽不懂學不會[1]。在實踐教學過程中缺乏創(chuàng)新設計，不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，使學生失去了學習興趣，導致不能很好的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在教學過程中,怎樣提激發(fā)生的學習興趣、提高學生學習的主動性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,提高課堂聽課效率，培養(yǎng)出應用型創(chuàng)新性人才,是《機械設計》課程教學過程中必須思考的問題[2]。為了解決上述問題，適應學校應用型本科人才的培養(yǎng)目標，針對教學中出現(xiàn)的各種問題，在教學方法、實踐教學、課程設計、師資隊伍建設等方面進行了改革探究。
1多種教學手段靈活應用，重點培養(yǎng)學生學習的能動性
《機械設計》課程是實踐性和理論性相結合的一門綜合性課程，教學過程中涉及到許多的機械傳動過程、機器的工作原理、機械零件結構分析等相關內(nèi)容，在講授的過程中，教師很難僅靠粉筆和語言講授清楚，例如吃齒輪傳動，軸的結構設計，尤其是一些想象力差的同學，根本就無法理解其工作原理。同時在教學過程中基本沒有實物圖，大部分學生都是初次接觸機械類專業(yè)知識，對課程了解不深，缺乏感性認識，因而即使教師備課充分，授課十分認真，仍然有很多學生聽不懂，感覺這門課程很難，久而久之就對這門課失去了學習興趣，最終導致學生產(chǎn)生厭學的狀況。因此，我們教師在每堂課的教學過程中要多種教學手段和教學方法方法靈活并用，引起學生的興趣。
（1）多媒體教學可使教學直觀、形象、生動，傳遞的信息量大，對于動畫易引起學生的興趣，更容易于被學生接受，同時教學時可將工程應用的實例插入到多媒體中，使學生對所學知識有深刻的理解，同時學生對工程應用也有了解。但是教師在授課時不能將板書教學忽略，應將板書教學模式和多媒體教學相結合,授課時靈活應用。一方面能夠增強教學的直觀性,提高學生的自主學習能動性,增強學生的創(chuàng)新意識;另一方面又可以充分發(fā)揮板書的過程性強、靈活方便、與學生互動性效果好等優(yōu)點[3,4]。不僅提高了學生課堂聽課效率,而且也提高教師的教學水平。
（2）教師要合理的利用視頻教學，對于某些加工工藝及機器的工作原理，我們在備課時就需要準備相關的視頻，例如軸系結構設計、聯(lián)軸器和離合器等章節(jié)的內(nèi)容安排相關的視頻，通過播放視頻與教師的講解，學生能夠深入了解其加工生產(chǎn)過程，聽過視頻播放能加深印象，容易引起學生的興趣。對于某些章節(jié)內(nèi)容也可以采用翻轉課堂教學[5]，這種教學手段不僅可以使學生養(yǎng)成獨立思考的習慣，又能鍛煉學生查資料的能力，通過查資料能夠擴展學生自己的視野，便于學生對前沿信息知識的了解和掌握，增強學生對自己專業(yè)的熱愛，為學生將來繼續(xù)深造奠定基礎。此外，慕課也是教師授課的重要教學手段，對于重要的章節(jié)，教師可以采用慕課的形式來激發(fā)學生的興趣，并且結合多媒體所呈現(xiàn)的及教師的重點講解，使學生對重點難點有深入的了解并達到掌握。同時教師可以將慕課視頻拷貝給學生，讓學生在課下也可以自己獨立的學習。教師需要結合教學的內(nèi)容與知識點的難易程度合理的利用并結合多種教學手段，使學生對《機械設計》產(chǎn)生興趣，提高教學效率。
（3）教學過程中適當?shù)膶⒎治鲕浖c教學相結合，在《機械設計》教材中有很多的傳動裝置，比如帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動。可以利用三維建模軟件UG建立這些傳動機構的模型，然后運用ADAMS或ABAQUS軟件模擬運動學仿真分析和有限元仿真分析。或者直接利用仿真軟件建立相關模型，施加約束和邊界條件，進行仿真分析，最終查看各個部分的速度、位移和曲線，或者應力應變、變形云圖。通過建模仿真分析的過程，學生可以加強對課本講的知識點的進一步理解，同時讓學生學習仿真軟件的應用。
（4）習題講解是《機械設計》教學過程中必不可缺少重要的環(huán)節(jié)之一。《機械設計》課程課后習題的難度較大，篇幅長，涉及其他學科的知識點多，例如高等數(shù)學、機械原理、材料力學，理論力學等，其題目分析計算難度大，如果學生僅僅依靠上課的時間聽課，很難把作業(yè)完成的很好，也很難掌握重點和難點知識。因而，在一些重點難點知識點講解結束后，進行相關的習題講解。主要講解講解課本中的經(jīng)典例題和難度較大的作業(yè)題，同時也安排講解經(jīng)典考研習題［6］，使學生深入理解教材中的知識點。
2加強實踐教學和課程設計教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識
《機械設計》課程設計是每個機械類學生必須要做的任務，在課程設計之前，教師通過選擇有生產(chǎn)背景的實踐課題為依據(jù)，給出需要設計的題目，并給出學生相關的提示，并列出需要查詢的才能考書及相關的參考文獻，鼓勵學生自己動手去查資料，重點培養(yǎng)學生對材料及數(shù)據(jù)的整理能力。每一個題目由3個學生來完成，3個學生一起探討原理方案設計、傳動方案設計、執(zhí)行機構設計，最終確定設計方案，然后老師給每個學生不同的設計參數(shù)，學生再進行強度分析計算，根據(jù)學生自己所計算的數(shù)據(jù)，進行手工繪制運動方案圖、零件圖和總體裝配圖，鍛煉手工繪圖能力，同時要求學生的設計圖紙必須用CAD軟件繪制相關的圖紙，然后在使用CAD軟件進行電腦繪圖，最終完成該產(chǎn)品的設計。通過這樣的設計過程，使學生對設計有了更深刻的認識，同時可以把CAD知識加以鞏固，提高CAD畫圖能力。完成設計內(nèi)容之后，鼓勵學生采用相關分析軟件，對所設計的零部件建立模型進行優(yōu)化設計，例如采用ANSYS有限元軟件、ADAMS等軟件建立模型。通過查看各個部分的仿真結果，然后合理修改設計參數(shù)進行優(yōu)化設計。這不僅增強了學生對學習機械設計的興趣，而且使學生的自身能力和創(chuàng)新意識得到全面的提高。學校或者學院出資舉辦一些機械類比賽，例如車輛技能大賽、機械產(chǎn)品設計大賽、大學生創(chuàng)新大賽、機械制圖大賽等。鼓勵學生積極參加這些競賽，主要是為了提高學生的自己動手能力和創(chuàng)新能力。學生都會的精心準備競賽的內(nèi)容，設計出自己的產(chǎn)品。完成設計之后，學院會組織老師對所有參賽的的作品進行評比驗收，同時還需要進行參賽組進行答辯，講解自己所設計的作品的設計思路及功能，最后由老師評出優(yōu)秀的作品，參加省級、國家級的大型比賽。如筆者鼓勵學生參加大學生創(chuàng)新課題，學生自己查資料，然后寫申請書，找到創(chuàng)新點，最后由學院學校的專家及外校專家進行審批，通過審批后，學生自己用三維軟件進行畫圖設計。學生通過這種競賽的形式，可以把所學的理論知識與實踐結合起來，增強學生創(chuàng)新意識和提高解決實際問題的能力。
3建立雙能型教師隊伍
在地方性、應用型高水平大學建設的過程中，培養(yǎng)雙能型教師至關重要，要求教師具有扎實的理論教學素質(zhì)，也要有豐富的實踐教學素質(zhì)。應用型大學主要以培養(yǎng)服務于地方經(jīng)濟發(fā)展的人才為目標。《機械設計》課程的雙能型教師要求教師必須具備相關的機械類理論知識，同時具有實踐的經(jīng)驗，這就要求青年教師利用假期去企業(yè)實踐鍛煉，學習企業(yè)的技術[7]，管理模式，及機器的工作原理及設計思路，提高教師的實踐能力，擴展教師的知識面，還可以對典型機械產(chǎn)品拍照，為以后的教學提供工程實例。積極鼓勵教師帶領學生參加各種競賽和課題，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，同時也可以增強教師的實踐能力和科研水平。同時學校可以組織講課比賽，通過講課比賽，來提高教師的講課技能，將實踐和理論結合起來培養(yǎng)出雙能型教師。
4結束語
為了建設地方性、應用型、高水平大學，近幾年以來講課教師在教學方法、實踐教學、課程設計、教師隊伍建設等多個方面不斷的進行了探索與研究。將機械設計的理論教學與實踐結合起來，讓學生了解整個產(chǎn)品的設計過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。教師通過自身理論知識的學習和外出鍛煉不斷提高教師水平，以達到雙能型教師的要求，從而達到教學相長的目的。
作者：曹波 高尚 姚智華 陳洪軍 陳豐 單位：安徽科技學院
參考文獻：
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《機械設計》是一門實踐性很強的課程，因為知識都是來源于工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)驗總結。比如齒輪，早在公元前300年，古希臘哲學家亞里士多德在《機械問題》中就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉運動的問題。希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺邊緣上均勻地插上銷子，使它與銷輪嚙合。在公元前100年，亞歷山人的發(fā)明家赫倫發(fā)明了里程計，在里程計中就使用了齒輪。隨著社會的發(fā)展，工業(yè)革命的興起，人們對齒輪的要求越來越高，工程師根據(jù)這些要求對齒輪進行了系統(tǒng)化的總結，最終形成了一套完整的知識體系。但是，在實際的課堂教學中，我們早已習慣于向學生滿堂灌，灌輸機械設計的理論知識，從鏈傳動到帶傳動，從齒輪傳動到蝸桿傳動，讓學生記住大量的經(jīng)驗公式，而不是讓他們知道如何去使用這些公式[3，4]。例如，在齒輪傳動的知識中，涉及到強度計算的公式有很多，而且公式當中包含大量的參數(shù)，但是，教師在課堂中只是告訴學生，這個公式用來計算什么，至于這個公式如何得來，公式中的參數(shù)有何含義，為什么要設置這樣的參數(shù)，卻從來不告訴學生。當然，這當中存在課時有限的問題。鑒于課時不足，教師一般不會向學生作過多解釋，考試時學生知道這個公式用來算什么即可。學生連公式都不甚了解就盲目背公式，應付考試，難免會對本課程感到厭煩，而越厭煩越學不好，最后導致惡性循環(huán)———學生背公式、背知識點應付考試，教師在有限的課時內(nèi)疲于趕課程進度。如此一來，學生根本無法真正掌握機械設計的知識，這一點在每年招聘季用人單位筆試中都會凸顯出來。作為實踐性很強的《機械設計》課程，除了理論課，還有一個機械設計課程設計需要學生完成，這一點全國高校機械專業(yè)幾乎都是一致的。但是，該課程設計與理論課是完全分離開的。這里存在一個問題，正是因為學生在學習《機械設計》理論部分知識時，糊里糊涂地去背公式、背知識點，壓根不知道怎么用，所以根本就掌握得不扎實，往往在期末考試結束后，都已經(jīng)忘得差不多了。而機械設計課程設計恰好是在理論課結束后開始。此時，很多學生會覺得很茫然，面對課程設計的題目，無從下手。但是，不會做也得做，畢竟要拿學分，時間有限，把心一橫，你抄我我抄你就這樣形成了。這樣一來，看似做得如火如荼的機械設計課程設計，最終一點效果也達不到，別說把理論知識用于指導實踐了。
二、機械設計教學的一些建議
（一）理論知識與課程設計相結合的教學方法
《機械設計》作為一門實踐性很強的專業(yè)基礎課，只有把學到的知識應用到現(xiàn)實的機械設計中去，知識點才能掌握得扎實，才能真正達到學習本課程的目的。因此，理論知識部分不應該與實踐部分———機械設計課程設計分離開。我們需要把課程設計糅合在理論教學中。我們做的課程設計的題目一般是減速箱的設計，里面會涉及到齒輪傳動、帶傳動、軸配合、軸承配合、鍵連接、摩擦等知識點。那么，我們可以在課程開始前給學生布置任務，說明整個課程設計中需用到的知識點。在課程講授過程中，講到課程設計需要用到的知識點時，就給學生重點強調(diào)，加深印象，并引導學生課后完成課程設計相應部分的內(nèi)容。這個過程有助于學生加深對知識點的理解，學生在實踐過程中遇到不懂的地方也會及時反饋，教師再詳細講解。有這樣一個教學、實踐、反饋互動的過程，相信學生掌握知識的程度會更好。當我們以這樣一種課程設計（類似于實際機械設計中的一個完整的項目）的方式作為作業(yè)布置給學生，不僅能夠把整個課程零散的知識點串聯(lián)起來，讓學生體會到實際的機械設計會考慮很多現(xiàn)實因素，理論上的最優(yōu)值在實際當中不一定能用得上，加深他們對經(jīng)驗公式的理解，也加強了他們學以致用的能力。而且，這種訓練與企業(yè)實際的機械設計流程類似，當學生經(jīng)歷了這樣一個過程以后，畢業(yè)后走上工作崗位，從事機械設計方面的工作，就不會感到茫然不知所措，不知如何下手。
（二）用實際設計項目代替課后作業(yè)
在平時的教學中，為了讓學生鞏固已學過的知識，任課老師一般會在課后布置相當數(shù)量的題目讓他們回去做。筆者認為，這種做法，其實是高中學習的一種延續(xù)，應試教育的一種繼續(xù)。對于應付考試，效果可能非常明顯。但是，《機械設計》是一門專業(yè)基礎課，如果日后從事機械相關工作，不可避免地要用到本課程的知識。而使用高中的學習方法學習本課程，顯然是不行的，期末考試結束后，學生就已經(jīng)把知識忘得一干二凈，更別提在日后的工作中會把本課程的知識熟練地應用在實際的設計中。另外，課本上的很多作業(yè)題目，基本上都是好多年沒有改變過，本屆學生做完以后，精明的下一屆學生會找?guī)熜謳熃闼饕@些作業(yè)的答案，他們就可以不費吹灰之力地完成作業(yè)。這樣培養(yǎng)出來的不是人才，而是印刷機。因此，在作業(yè)布置方面，任課老師也需要花點心思。其實，如果教師自己有機械設計方面的研究項目，可以把其中一些內(nèi)容整理成作業(yè)的形式，布置給學生做。這樣，既避免了作業(yè)題目年年一樣，一成不變，從而導致作業(yè)抄襲，也可以引導學生把理論知識應用到實際中，達到學以致用的效果。就算教師自己沒有研究項目，也可以想一些與實際相關的設計題目，引導學生使用理論知識來進行設計。
（三）引導學生參加機械創(chuàng)新設計競賽
學生在學習機械設計的過程中，隨著知識和經(jīng)驗的不斷積累，想象力逐漸豐富，思維也比較敏捷，但學生通常理論基礎不扎實，學科知識面窄，學科之間缺乏合理的整合，思考問題缺乏靈活性和全面性，在獨立解決創(chuàng)新設計課題方面能力不足，雖然有創(chuàng)新熱情，但獨特的創(chuàng)新目標不明確，從而妨礙了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這一問題困擾我們多年，尤其是高校學生在學習主動性欠缺的情況下，傳統(tǒng)的課堂教學模式基本上無能為力。為了克服這一困難，我們積極探索新的教學模式：走出課堂，積極參加機械創(chuàng)新設計競賽。為了開發(fā)學生的機械設計創(chuàng)新能力，不少高校開展了種類繁多的機械創(chuàng)新設計競賽。因此，任課老師可以結合課堂教學，正確引導學生參加此類競賽。當然，參加這樣一種活動，目的并不是為了拿獎贏得榮譽，主要是為了鍛煉學生的思維能力，鍛煉學生學以致用的能力。在參賽過程中，學生結合自己的想法，提出一個自己的創(chuàng)新設計課題，老師根據(jù)課題的實際情況對學生進行個性化的指導。這種基于項目的工程教育強調(diào)工程基礎，采取獨立學習、項目團隊、技術討論等教學方式，將學生置于競賽狀態(tài)下去完成實際項目，在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和綜合能力，形成集教學、訓練和創(chuàng)新活動為一體的新的教學模式，達到培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的目的。大學生所處的年齡，是創(chuàng)造力最旺盛的時期，他們會有各種各樣的想法。他們的這些想法，看似稀奇古怪、不著邊際，但是，作為老師，我們不要隨意否定，扼殺他們的創(chuàng)新潛能，而應適當?shù)毓膭钏麄儯龑麄兘Y合理論知識來實現(xiàn)他們的想法。
三、結語
