發布時間：2022-04-19 05:15:07
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的減速器課程設計總結樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
鷹架結構之一
確定項目任務時間要早
課程設計是一次較為全面的綜合設計練習，傳統的課程設計是在《機械設計基礎》理論全部授完，大約是在本課程結業考試結束后，再用一至兩周時間集中課程設計。這樣做的目的無非是考慮到學生先有理論知識的積累，用理論來指導設計實踐環節。但事實上，這樣安排免不了由于學期結束學時緊，設計任務工作量大，學生不安心急著想回家等客觀原因，導致學生馬虎完成，應付差事，抄襲等現象出現，以致設計結果單一，學生沒獨立思考，更無創新，課程設計教學目標達成率不太理想。
良好的開端是成功的一半，確定項目任務作為整個項目教學的起始階段，時間一定要早，建議就在《機械設計基礎》這門理論課開課之始，即可同步提出，也即與課程理論有機穿行，結合具體明確的設計任務（通常是減速器產品設計），將兩本教材《機械設計基礎》與《機械設計課程設計》的相關內容重新組合整理，圍繞課程設計具體任務展開。這樣，對學生而言，因為有了任務的驅動，再加上時間的保障，學生可以早規劃，早作準備，早投入到設計中來，時間跨度越長，越能充分發揮學生自己的主體地位，挖掘潛在求知欲望，改被動學習為主動學習，達到真正掌握理論知識，培養設計技能的目的。
鷹架結構之二
確定項目任務要細
一般來講，課程設計都是定位在一般用途的機械傳動裝置的設計，如減速器設計。學生對于何為減速器，有什么功用等等都很陌生，更不用說要把這一產品設計出來了。《機械設計基礎》緒論課后，應及時圍繞“減速器及其設計”這一主題通過查閱教材、指導書、設計手冊，網絡等等整理出讀書報告。通過這一工作過程的探究性學習，學生自主探究了課程設計的目的和要求；課程設計的具體內容；課程設計的步驟等概述性內容；對以往學生課程設計成果的閱讀，學生基本上對設計任務有一個清晰的輪廓，也知道了要完成每一任務必須學習哪些相關的設計理論內容，如：帶傳動設計、齒輪傳動設計、傳動軸設計、軸承、鍵的選擇與校核計算等等；最后要提交哪些具體的設計成果等等，這樣一來，學生可將本學期內的學習時間大致進行分配，較自主地安排自己的學習行為。本階段項目教學的關鍵落腳點即是讓學生將項目設計任務清晰化，細化任務可以很好的梳理后續設計工作的廣度與深度，這樣的項目動員應該說學生已做足了功課，對學生的設計質量開了一個好頭。
鷹架結構之三
小組成員配比合理
高職機械課程設計實施項目教學因其開放性特點會導致學生自由分組，其結果就是讓互相熟悉的同學起合作。這樣一來，同學之間會合作得比較愉快，但是，這往往會讓成績好的和認真的結成一組，剩下成績差和懶散的學生自然地組成一組，問題是成績比較差的小組因其能力有限，缺乏學習的主動性，再加上為完成項目“臨時抱佛腳”，做出來的成果自然不會理想，也遠遠沒有達到項目教學目標的預期效果。
解決的辦法是課程設計指導教師要干預學生分組，可以先讓學生自由組合成兩人小組，然后再讓學生按照“組間同質、組內異質”原則二次自由重組，組成四到六人小組，做到各小組間實力均衡，小組內優勢互補。學習認真的可以傳幫帶比較懶散的；愛提問題的與獨立思考的形成互補；善于傾聽的與敢于發表主見的形成互補，從每一個學生這個點位開始，再向每個項目組這個小面積、最后是全體項目組這個大面積上，由點及面、由面及點地灌輸一種“學習共同體”的概念，最大化地讓學生體驗項目學習中主動學習者、探究者、協作者、交流者、實踐者和評價者的多重角色。
鷹架結構之四 制定計劃詳細
高職機械課程設計的計劃制訂應根據每個學校的校本要求個性化訂制。例如，每個學校安排的普車、鉗工或數車等實訓項目時間會不一樣，在本學期與課程設計有沒有沖突，各個學校機械課程設計總課時也不一樣（我校只有24學時，有的學校可能集中一至兩周完成），那么完成什么教學內容，達到什么教學要求，最后要求學生完成課程設計提交的大作業都會有所不同，作為教師要在項目動員時與學生交待清楚。教師要根據學校下達的教學計劃上規定的學時綜合考慮《機械設計基礎》（一學期授完）與《機械設計課程設計》（24學時分配在一學期中）這兩門課程的教學計劃，整合出高職機械課程設計項目教學的實施計劃，及早地發放到每一個學生的手中，然后學生根據這個計劃進行組內斟酌，合理支配時間節點，在規定的時間內，將每一個項目任務具體化，每個任務責任化，每個任務達到的目標，需要查閱的資料或者資料的來源，每個項目任務活動的形式，預期的成果與形式。項目計劃書由學生自主制訂，但指導教師的協助與指導不可或缺。要重點在項目目標，計劃書形式的規范，內容的完整，進度安排、項目資源、成果形式上檢查輔導，以保證它的合理性與可行性。
鷹架結構之五 實施過程全程監控
高職機械課程設計實施項目教學中，許多指導教師可能或多或少認為，只要把小組劃分好，給予學生一定的項目任務，學生就會自然而然地進行合作，完成小組的項目。于是，在項目教學中，把學生分組后，布置一個項目就算了事，既不指導學生如何與其他組員進行交流溝通，也不監控學生在小組內的行為。他們關心的只是小組的成果，并不看重小組獲得成果的過程，只要學生最終能提供成果，整個組就算完成了項目，所有組員也都能順利過關。教師這種消極的觀點和做法會直接導致項目教學的低效甚至失敗。要想達到項目教學的理想效果，作為項目教學的引導者，教師對整個實施過程全程監控是必須的。
1.監控學生完成項目任務的計劃性
對于每一個細化的任務，其難易程度教師心中應有充足的預案。對于相對容易的任務，如表一中的任務一：認識減速器及其中的通用零件，教師要放開手腳讓學生主動建構其中的知識框架，大膽培養他們的探究能力，工作進度一般影響不大。對相對較難的富有挑戰性的任務，如：任務三：傳動零件（V帶輪、圓柱齒輪、軸）設計計算；任務四：圓柱齒輪減速器設計：草圖設計、正式裝配圖設計，計算工作量大不說，如何將計算結果作為設計結果，大多數學生還沒有真正處理設計與計算這兩者之間的關系。這兩者之間的關系往往處理不好，設計進度就會停滯，從而會整個項目的工作進度。作為指導教師要讓學生在項目過程中明確，任何機械零件的尺寸，都不應只按理論計算來確定，計算值只是確定尺寸的基礎，而確定尺寸應綜合考慮零件的結構、加工、裝配、經濟性、使用條件以及與其他零件關系等等。有些尺寸（事減速器箱體的某些尺寸）還要用一些經驗公式來確定。軸的結構設計和強度校核，計算和繪圖是互相補充、交叉進行的，邊計算、邊畫圖、邊修改的“三邊”設計方法。同時，要做好整理和保存、積累設計計算結果過程性工作，以保持項目成果的完整性，也為編寫設計計算說明書做好準備。諸如此類的設計技巧，在每一個任務之前，教師可嘗試預測這些問卷調查，發放給學生，及早給學生以心理上的準備，讓他們能將這些較有挑戰的任務順利完成。
2.監控學生完成項目任務的自主創新
項目教學鼓勵學生自主學習，但如何正確處理設計與創新的關系確實是學生很難上升到的高度。作為高職機械課程設計實施項目教學指導教師，要觀察學生、引導學生用心揣摩前人實踐經驗的總結，通過選定主題來定期集中面授、定期查看學生設計資料等手段，檢查他們是否已經參考學習了已有的資料和圖例，參考和分析了已有的結構方案，合理選用了已有的經驗數數據，這些手段，都能很好監控學生完成項目任務的自主創新能力。同時，要求學生設計的最高標準就是創新，一定要在學習的基礎上，結合具體的減速器生產實際，根據具體條件和要求，大膽提出新設想、新方案和新結構，吸納新的技術成果，注意新的技術動向，把學習和創新很好地結合起來，進一步提高設計質量和水平。在這里，特別要求項目指導教師觀察學生是否在減速器的設計中引用了該行業新標準和規范。是否雙重考慮了設計質量和降低設計成本，是否考慮了零件的購置和互換，是否采用了國家標準、部頒標準及行業規范，對于非標準的數據，是否修整成標準數列或選用優先數列，這些設計細節，是檢驗項目教學目標的一個重要方面，而學生的自主創新的設計品質也會在教師的全程監控中得到潛移默化的提升。
鷹架結構之六
檢查評估注重思路與技巧
項目完成過程是各個小組成員共同努力探索鉆研的過程，為了能學眾人之長，項目完成后的檢查評估相當重要。指導教師應重點評估每個組在項目完成過程中的思路和技巧過程。因為，思路評估可以幫助學生明晰項目完成的最佳思考方法，找到自己理論上的不足，而技巧過程評估中，要重視各個開發環節中遇到的難題的解決方法的總結，這樣，學生才能學到更多的設計技巧，全面吸收整個項目活動的精髓。
【關鍵詞】 機械設計基礎 課程設計 質量
【中圖分類號】 G710 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）07（b）-0019-03
《機械設計基礎》課是高職高專院校機械類及機電類專業的一門主干專業基礎課，課程設計是《機械設計基礎》理論教學后進行的一個重要的實踐性教學環節，是高職學生在校期間第一次較全面的設計訓練，其目的是培養學生綜合應用機械零件及其它先修課程知識去分析和解決工程實際問題的能力，以進一步鞏固、深化、擴展本課程學到的理論知識；通過對通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計，使學生掌握機械設計的一般方法和一般步驟，培養學生獨立設計能力；使學生在計算、制圖、應用設計資料；熟悉有關國家標準、規范、使用經驗數據，進行經驗估算等方面接受全面的基本設計訓練；另一方面培養學生樹立正確的設計思想和嚴謹的工作作風.提高工程設計及創新的能力。與畢業設計一樣，課程設計是工科學生向實際工作過渡的必要的訓練手段，對學生將來工作中實踐操作能力和各項工作能力的培養有著非常重要的作用。
在目前高職高專教育大環境下，部分高等院校培養目標不再是培養研究型人才，而是培養應用型人才，以適應社會發展對人才的需求。而傳統的“以課程設計指導書為藍本、以教師的程序化指導貫穿始終”的模式已經難以實現這一培養目標，所以探索適應培養目標的教學模式有著重要的意義。
1 《機械設計基礎》課程設計的現狀及存在的主要問題
1.1 《機械設計基礎》課程設計的現狀
《機械設計基礎》課程設計通常有變速箱、差速器、齒輪傳動等課題，但目前，多數學校《機械設計基礎》課程設計仍采用具有一般用途的機械傳動裝置為設計對象，設計課題一般為專用傳動中的二級圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、單級圓錐齒輪減速器等，設計時間一般為兩個設計專用周，一般安排在學期末進行。設計內容包括：擬訂設計方案；選擇電動機類型；運動和動力參數的確定計算；主要傳動零件的設計；主要零件工作圖及減速器裝配圖的繪制；設計計算說明書的編寫。設計工作量一般為傳動運動簡圖一張；減速器裝配圖一張，零件圖兩張及計算說明書一份，最后進行設計答辯。在設計過程中，指導教師對學生進行指導和答疑，同時對學生進行階段性檢查、質疑，以作為整個設計成績的參考。指導過程中，指導教師一般只作方向性指導，旨在培養學生獨立的設計思維、獨立分析和解決工程問題的能力。通過設計，大多數學生都感到收獲很大。但在《機械設計基礎》課程設計中還存在一些應該引起重視和解決的問題。
1.2 《機械設計基礎》課程設計存在的主要問題
（1）學生對課程設計的重要性認識不足
在教學過程中，有一部分學生對課程設計的重要性認識不足，缺乏設計的感性經驗，缺乏積極性和主動性，也缺乏創新意識，對課程設計持應付態度，敷衍了事，加上設計安排時間緊的因素，為了完成任務東拼西湊，有的學生相互抄襲，甚至在網上下載等，嚴重影響了課程設計的質量。
（2）學生對先修課程的綜合應用能力較差
《機械設計基礎》課程設計是對機械制圖、互換性與公差、工程力學、金屬材料學等先修課程的基本知識、理論結合工程實際的綜合應用，也是對這些課程體系中的知識進行重新建構、綜合應用的過程。在教學實踐中發現學生整合知識的能力較差，比如不能很好地應用力學知識對在外荷載作用下的軸進行精確強度計算校核；在繪圖中不能正確應用機械制圖基本知識，按照國家制圖規范繪制圖形等等。
（3）學生缺乏工程實際經驗知識
高職學生普遍缺乏工程實際知識，對零部件的結構設計、精度選擇、工藝過程等方面的要求只能比照書本、資料進行模仿設計，很少結合工程實際綜合考慮進行設計，大多數學生的設計方案可以說純屬“紙上談兵”型，無工程實際意義。例如在確定減速器及零件的主要尺寸時，注重理論計算結果，不能綜合幾方面要求來最終確定。由于學生對減速器的制造、安裝、調整、維護的工藝過程缺乏實際的感性認識，致使對大量工藝問題缺乏認真考慮，或感到無從下手，不能把零件必須具備的良好工藝性要求貫穿于設計過程中。另外，學生對工廠現有的生產設備、加工手段缺乏認識，因此在設計中對零件的加工精度、裝配精度和技術要求的內容提不出合適的要求，制約了課程設計質量。
（4）指導教師角色定位存在問題
不少教師在課程設計指導過程中采用傳統的教學模式，缺乏創新，充當保姆角色，表面上看可能提高了設計質量，實際上不注重培養學生的創新思維和獨立工作能力，學生的能力沒有得到提高。有的教師管理不到位，缺乏過程監督，不注重階段性考核，只看重最后結果，這兩種現象都達不到課程設計的教學目的。
2 提高《機械設計基礎》課程設計質量的措施
為使課程設計真正達到培養學生的工程設計意識和創新設計能力，適合新形勢下對培養“應用型、技能型”人才提出的新要求，如何改進和提高《機械設計基礎》課程設計教學效果，針對學生在課程設計中存在的問題，我們主要采取了以下幾種措施。
2.1 充分認識課程設計的重要性，加強實踐性教學
在指導課程設計時，上好第一堂動員課，使學生充分認識到課程設計的重要性，其意義不僅僅是掌握機械設計的一般過程和熟悉設計程序，更重要的是對后續課程的學習有著很好的幫助，乃至對以后的就業及能否勝任工作崗位都有著十分重要的影響。在課程設計中應集中精力根據設計題目的要求、條件、數據，做好資料收集、分析資料，認真思考，深入研究，按照設計程序進行設計，培養優化設計思維和能力。
指導教師應把課程設計作為比課堂理論教學更為重要的教學任務，加強責任，認真對待，精心輔導。在指導學生時，要注意輔導方法的應用，應啟發、引導學生獨立思考和自我反省。開展小組討論，在討論中不同的設計思路、觀點、認識，得到互補和啟發。針對學生缺乏機械工程感性知識的問題，應加強實踐性教學環節，應充分利用多媒體、模型和實物講解；組織學生到工廠參觀、實習，讓學生有更多的機會觀察、了解、認識各類機器的構造、傳動關系及工藝流程，以增強、提高學生的工程實際經驗。指導教師應積極學習新知識、新技術、新材料的應用，積極參加工程實踐，豐富自己的工程經驗和工程知識，為學生創造增加感性知識的條件，以便更好地指導設計，提高課程設計質量。
2.2 理論教學與課程設計緊密結合
《機械設計基礎》課程設計是在課程理論和實驗教學完成后進行的一個實踐性教學環節，其設計題目所要求的內容涵蓋了課程中大部分內容。在教學中教師應該把理論教學與課程設計緊密結合起來，融合到課程理論教學中，課程設計指導教師應根據以往的指導經驗，把課程設計中易出現的問題作為例子講解；比如講到齒輪傳動時可以結合課程設計講解輪齒的受力分析、齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度計算。可以把課程設計分為帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承和電機及箱體設計五個模塊，與教材相應練習題結合起來，作為課外練習布置給學生課后完成。這樣學生通過訓練，積極性得到提高。到進行課程設計時，課題中的理論計算部分已經經過了演練，提高了效率，減少了錯誤。可以較順利地完成設計計算說明書的編寫，把較多的時間和精力用于結構設計和繪圖，提高了課程設計質量。
2.3 改革選題，提高課程設計效果
摒棄“多年一題”的現象，打破傳統的教學模式，在設計題目和內容上進行改革。（1）題目要體現教學目標：應根據《機械設計基礎》教學大綱要求，針對高職學生特點，設計題目應有較強的典型性和仿真性，選題原則一是要有綜合性，能涵蓋課程的主要內容；二是可以考慮簡單的整機設計；三是難度和工作量要適當，不至于產生畏懼心理而無從下手；四是要有一定的靈活性，有利于激發學生的興趣和創造性思維；五是題目要學生分工協作完成，有利于培養團隊精神。（2）題目要與先修課程銜接：選題要考慮與先修的機械制圖、金屬工藝學、機械制造基礎等課程的銜接。高職《機械設計基礎》不涉及復雜的機構、運動學、動力學方面的知識，主要側重通用零件和簡單機械傳動機構的結構、特點、應用范圍和維護等內容。設計題目不應有太復雜的機構，選以減速器為主體的傳動機械裝置較為適合高職學生，有利于培養學生結構設計、強度計算、精度設計等方面的能力。（3）題目要注重多樣性和挑戰性。在實際工作中，我們圍繞結構工藝性，按不同的傳動方案、原始數據、不同的減速器類型布置課題，使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平與能力相適應，使設計具有創新性和針對性。
2.4 改革傳統的指導形式
現代教育強調以學生為主體，以教師為主導。作為指導教師，一是要改進指導方式，采用分段、個別與集體相結合的動態指導方式。設計前把任務、難點、需要注意的事項交代清楚，要注意針對學識和能力差異，因材施教，做好個別輔導，對缺乏獨立思考能力的學生應多采用“啟發式”教學法，對積極思考的學生可以采用“討論法”多鼓勵和肯定，一起討論啟發其思維作最優選擇設計，然后提出修改意見或建議，對能力較差的學生應耐心輔導、詳細講解，善于發現其優點，及時表揚，幫助其樹立信心和養成良好的學習習慣；中期針對易出現的共性問題、錯誤，集體指導，后期加強檢查與糾正。二是要樹立正確的指導理念，教師要引導學生變模仿型設計為思考型設計，變逐步講解為必要提示，變提供詳細資料為列出參考書目，鼓勵學生積極主動去查手冊、找資料，培養他們對各種信息的收集、分析、歸納、整理能力。充分發揚民主，調動學生思維，教師不過早下結論。比如在確定方案階段，可以增加方案論證，首先由小組學生提出設計方案并闡述其優劣性，然后由學生和教師對方案提出質疑，教師進行總結，給出指導性意見，促進學生主動思考，開闊了學生視野，也培養了學生對知識的應用能力和創新意識。三是要引導學生樹立正確的設計思想，設計是一個反復推敲、反復修正、不斷創新的過程，要樹立嚴謹的工作作風和堅韌不拔、克服困難的意志。
2.5 加強計算機的應用能力
隨著計算機繪圖的普及，以及用人單位對高職畢業生職業技能的要求，教學中應注重培養學生的計算機應用能力。對于課程設計中的圖紙，可要求學生用計算機繪制并打印。針對以前學生計算機繪圖能力普遍較差的狀況，在學生上《機械制圖》課時，我們要求教師適當加強CAD模塊的教學和訓練。這樣，學生在進行課程設計時既可以把主要精力放在結構設計上，計算機繪圖能力又得到了提高，圖紙干凈整潔，有效地提高了課程設計質量。
2.6 嚴格控制設計進度
嚴格控制課程設計進度是提高課程設計教學質量的一項重要措施。學生花費二至三周的時間做課程設計，只有掌握好設計進度，有計劃、有步驟地進行才能保質、保量、按時完成。《機械設計基礎》課程設計是一項較復雜的工作，不僅計算、繪圖工作量大，還要綜合應用先修課程相關知識，查閱有關資料和手冊，若設計進度快了，就會出現不求甚解的問題，缺乏深入細致的工作，其結果可能是解決了問題的表象，只知其一，不知其二，對機械設計的客觀規律、設計思想缺乏認識，達不到教學預期目的。有的學生一開始并不著急，總認為時間充裕，就會出現前松后緊，當感到時間緊了，就加班加點突擊設計，不僅難以按時完成設計任務，質量也無法保證。課程設計的進度計劃應由指導教師提出，與設計任務書一同發給學生，進度計劃應明確設計過程中各階段所用時間和完成日期，要求學生基本上按進度計劃進行。為保證學生能按計劃進行，教師應加強過程指導，嚴格把關，及時檢查督促進度和質量，每檢查一次，教師都在設計材料上簽字，并做好相應記錄。
2.7 重視總結、答辯
學生完成設計任務后，要引導學生進行總結。學會總結有助于學生進一步熟悉和掌握設計方法和設計程序，剖析方案優劣，自己在設計中的得失，找出設計中應注意的問題，用以指導自己以后的學習和工作。總結應先由學生進行，教師點評，肯定成績，指出不足。按照大綱要求，應進行答辯。實踐證明答辯是學生升華專業知識、提高口頭表達能力和心理素質的有效手段，是教師檢查設計質量、全面分析與評估設計思維的必要環節，可以督促學生及時復習和總結知識，搞懂設計中的各個問題。每個學生答辯時間一般在10—15分鐘，先由學生自我陳述，闡述設計方案的優缺點、主要流程、總結與體會等，隨后由教師和學生自由提問，評定答辯成績。通過答辯這一環節，學生的設計能力、綜合應用能力，應變表達能力都有一個質的飛躍。
2.8 改革成績評定模式
考核方式在很大程度上左右著學生的學習態度和學習方式，在實踐中，教師應該探索出一套既可以激勵學生，又能科學考核的成績評定辦法。
加強對設計全過程的考核，以圖紙、計算說明書、答辯成績為主，加強對出勤率、工作態度、進度等環節的過程考核，以及創新意識、獨立工作能力等可以在成績考核中有所體現，進一步培養學生的工程素養。制定科學合理的評分標準，形成良好的考核機制，有利于提高課程設計質量。
3 結論
高職教育強調培養“應用型、技能型”人才，《機械設計基礎》課程設計是高職生第一次“應用型”的實踐訓練，實踐表明，以上做法，充分調動了學生的學習熱情，課程設計的整體質量有了明顯提高，對后續專業課程的學習、畢業設計及學生將來從事工程技術工作奠定了堅實的基礎。
參考文獻
[1] 龐興華.機械設計基礎[M].北京：機械工業出版社，2010-2.
[2] 李培根.機械設計基礎[M].北京：機械工業出版社，2010.
[3] 柴鵬飛，王晨光.機械設計課程設計指導書[M].北京：機械工業出版社，2008.
關鍵詞: 高職機械類專業 《機械設計基礎》 課程設計 改革措施
《機械設計基礎》課程設計是高職機械類專業學生的一項重要的實訓環節,是針對《機械設計基礎》所學專業內容進行的一項實訓環節,目的是讓學生了解和掌握常用機械零件、傳動裝置、簡單機械的設計方法和步驟,是培養學生機械設計能力的一次較全面的設計訓練,它對學生將來從事工程技術工作具有極其重要的意義和深遠的影響。基于實訓環節在高職教育中的重要地位和現行的教學方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改進《機械設計基礎》課程設計的教學方法,提高《機械設計基礎》課程設計的教學地位,進一步提高學生進行機械設計的獨立工作能力和創新能力。
1.加強思想教育和引導,引起學生重視
以往的教學過程中存在一些問題,如有些學生對課程設計重視度不夠,在實訓的過程中往往依賴性較重,沒有充分意識到《機械設計基礎》課程設計對提高學生專業技術能力的重要性。因此,在課程設計一開始,教師就應當指出該課程設計的重要性,引導學生獨立完成設計任務。另外,《機械設計基礎》課程內容在教材中是各自獨立成章的,缺乏整機設計思想。課程設計為將這些知識有機串聯,創建整機設計理念提供了一個良好的平臺,將課程設計看成是學生解決實際工程問題的初始訓練。因此,《機械設計基礎》課程設計對學生將來進行畢業設計乃至工作實踐,都會產生重大影響,可見該課程設計是機械類專業學生解決工程實際問題的第一步實踐。
2.改變傳統的選題方式,注重選題意義
課程設計傳統的題目是減速器的設計,這是因為減速器作為機器中一個獨立部件,它的設計內容很具代表性,覆蓋了機械設計課程中的絕大部分內容,便于鞏固所學理論知識。然而,由于減速器畢竟只是一個部件,每屆學生都重復同樣的設計內容,缺乏創新精神,也不具備整機設計思想。因此,我認為應該將灌輸式布置任務的方式改為開放引導的方式。具體做法是:教師在課程設計任務書中只給出工作機的工作要求,而實現工作機功能的方案則由學生自己確定。教師引導學生在方案的實施過程中盡量采用課程學過的知識。課程設計選題十分重要,所選題目要注意以下幾點。
1)有可行性,學生能夠利用所學知識完成設計任務。
2)有一定的典型性和知識覆蓋面,能夠將理論學習的大部分重要知識應用在課程設計中。
3)有工程背景,能夠解決一些工程實際問題。
4)有創新空間,能夠調動學生的創造性。
5)有一定的趣味性,能夠調動學生的積極性。
3.強化整機設計思想,提高整機設計能力
各種機械設備都是由各種傳動裝置和各種零件組成,在理論知識學習中是在“化整為零”,在課程設計的學習中恰恰相反,是要把“零散”的知識通過一部完整的機器把它們串連起來。所以,在課程設計中,我們需要強化學生的整機設計思想,將機械傳動設計和機械零件設計有機結合起來,從原動機的選擇到中間傳動系統的設計,再到執行系統的分析設計,形成一個完整的機械概念。解決這一問題的關鍵還是選題,教師要根據學生的總體情況,深入實際,搜集與學生所學專業相關機械的原始數據,經過反復論證,編寫出課程設計指導書,經過兩到三屆的學生試用后,逐步修改定稿。
4.注重計算機繪圖,加強計算機技術應用
當下計算機繪圖已經十分普及,企業對這方面的人才需求也與日俱增,目前在機械領域經常用到的繪圖軟件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我校《機械設計基礎》課程設計推薦使用AUTOCAD和UG軟件,平面的圖形可以用AUTOCAD繪制,立體的圖形可以用UG繪制。將繪圖軟件引入《機械設計基礎》課程設計,學生通過作零件圖和裝配圖,強化AUTOCAD和UG的使用能力,強化讀圖識圖的能力,也可以直接觀察到機構處于不同位置時構件的運動和動力學情況。用UG建立零部件的三維立體圖及零件裝配過程圖,這樣的訓練效果是其他方法難以達到的。
5.加強實訓管理,重視答辯環節
《機械設計基礎》課程設計一般為1―2周時間,需要完成機器的運動和動力分析,查找相關資料進行機器的傳動系統設計,確定傳動路線和方案,然后劃分各種傳動部分進行獨立設計,再進行各個零件的結構設計或選擇,最后要完成機器的總裝圖和各主要傳動零件的零件圖。整個過程設計內容多,時間緊,因此加強課程設計期間的管理顯得十分必要。從課程設計開始就應當嚴格做好考勤工作,對不認真和有疑問的學生應當給予及時提醒,認真輔導,幫助他們解決設計中遇到的問題,為了提高學生獨立設計能力,應當在課題布置上盡量做到“一人一題”,即使任務中要求機器完成的功能一樣,也要在初始數據上加以區別,或要求學生以不同的方案來設計一樣功能的機器設備。
答辯是課程設計的最后一個環節,也是課程設計中重要的考核階段。為了避免盲目抄襲,考查學生的設計思想和對設計的各個環節的認識程度,在答辯過程中需要嚴格把關。首先要對確認有抄襲行為的學生予以嚴肅處理,對每個學生的設計說明書、圖紙等認真考查后制作答辯提綱,做到對每位學生認真負責,在答辯過程中對每位學生作有針對性的提問和討論,了解學生的想法和對相關知識的了解程度,對不正確的予以糾正,令其及時修改。因此答辯也是一個質疑和答疑的過程。同時在答辯中能發現設計的不足,作為今后改進課程設計教學的借鑒,從這個意義上說答辯又是一個總結提高的過程。認真做好答辯工作意義重大,直接影響最終課程設計的總體質量,做好這一點關鍵需要指導老師本著嚴謹的教學態度,嚴格要求學生,認真把好教學質量關。
總之,高職《機械設計基礎》課程設計無論是對學生理論課程學習還是專業技能的提高都大有裨益,是機械類專業學生十分重要的實訓環節,做好這個環節的工作是我們專業課教師的職責,以上一些改革措施對提高課程設計的教學效果有很大幫助,值得借鑒。
參考文獻:
[1]胡家秀.機械設計基礎.機械工業出版社,2001.
[2]匡兵.《機械設計課程設計》改革與探索[J].桂林電子工業學院學報,2005.
Abstract: This paper introduces through the use of SolidWorks to establish the mechanical parts in the design of 3 d model, the dynamic simulation of the reducer assembly process, and make the use of Edrawings plug-in model to transform into electronic document. We can see that through the use of Cosmosmotion plugin to simulate the movement to the universal shaft coupling can greatly improve the quality of teaching.
關鍵詞：SolidWorks；機械設計；虛擬裝配；運動仿真
Key Words: SolidWorks; mechanical design; virtual assembly; movement simulation
1.概述
機械設計是機械類學生一門非常重要的專業課，它具有很強的工程性、實踐性和應用性，學生要學習機械零件的設計步驟、零件的壽命、強度等，很多學生沒有接觸過實際的零件，利用傳統的教學方法很難想象出零件的空間結構，理解起來有很大的難度，如果采用零件模型，具有直觀性，可以增強感性認識，但是實物模型成本較高，模型的修改、存放、攜帶也會比較困難。三維計算機軟件快速的發展就很好的解決的這些問題，可以方便的建立零件的三維模型，演示零部件間的裝配關系和裝配順序，進行機構或設備的運動仿真，輸出各個零件的受力和速度變化等情況。
2.SolidWorks簡介
SolidWorks是由美國SolidWorks公司開發的一款三維機械設計軟件，是在總結和繼承了多種大型CAD軟件基礎上，采用用戶熟悉的Windos圖形界面，易學易用，功能強大,集零件設計、裝配體設計和自動生成二維工程圖功能于一體。同時SolidWorks定制了很多插件，可以方便工程設計、提高設計效率和設計質量。
3.利用SolidWorks建立三維實體模型提高教學質量
機械設計中的大部分零件學生都沒有接觸過，教材中的圖片又是二維平面圖形，沒有立體感，學生不易理，采用三維模型可以根據教學需要，不斷變換模型角度來進行講解。圖1是用SolidWorks建立的雙列調心球軸承、梅花形聯軸器模型，可以很容易地觀察其內部結構。
圖1三維模型
4.利用SolidWorks虛擬裝配技術提高教學質量
大多數高校機械設計課程設計采用的是減速器設計，減速器的零件是比較多的，用SolidWorks把零件制做成三維模型，按照實際生產中的裝配順序，動態模擬減速器的裝配過程，學生可以清楚的看到各零部件間的裝配順序和裝配關系，同時可以很直觀的講解各零件的安放位置、用途、設計中各零件的注意事項等。圖2是減速器的虛擬裝配模型。
圖2 減速器裝配體
5.利用SolidWorks的Edrawings插件提高教學質量
Edrawing是SolidWorks自帶的電子工程圖插件，通過Edrawing可以把SolidWorks的零件、裝配體和工程圖成電子文檔，教師就可以在任意一個沒有安裝SolidWorks軟件的電腦上演示、講解三維模型。Edrawing還可以實現教師與學生進行遠程交互，學生有不理解的地方，教師、學生可以在三維模型上添加注釋，用Email進行相互交流。如圖3所示。
圖3 齒輪注釋
6.利用SolidWorks的Cosmosmotion運動仿真提高教學質量
空間運動機構在運動時，運動零件的速度、角速度也可能在發生變化，涉及到這些內容學生很難理解，如果把運動機構進行運動仿真，直接輸出運動件的速度、加速度、幅值等，這樣的變化曲線學生看起來很直觀，很容易被學生理解和接受。
Cosmosmotion是SolidWorks自帶的運動分析插件，和Solid Works無縫對接，直接使用Solid Works 的數據庫，對系統的運動學、動力學和靜力學進行分析和仿真[1]。單萬向聯軸器的輸入、輸出軸存在夾角時，輸入轉速雖然是恒定值，輸出軸轉速的變化隨著兩軸的夾角增大而增大，如圖4所示，輸入軸角速度是360°/s，輸出軸的角速度是在318～418°/s之間變化的。若采用雙萬向聯軸器，保證輸入、輸出軸與中間軸的夾角相等，就可以解決這一問題，如圖5所示，輸入軸角速度360°/s，中間軸的速度在波動，但輸出軸的角速度與輸入軸的角速度是相等的。對這兩種情況進行運動分析，可以加深學生理解的程度，提高教學質量。
圖4 單萬向聯軸器運動仿真
圖5 雙萬向聯軸器運動仿真
7.結束語
利用SolidWorks可以建立機械設計中的零件三維模型，立體感強，有助于學生理解和接受，可以動態模擬減速器的裝配過程，幫助學生深入了解減速器的基本結構，利用Edrawings插件電子文檔，方便師生交流，利用Cosmosmotion插件對部件或設備進行運動仿真，讓學生觀察到各零件的速度、加速度、受力等情況。使用SolidWorks的各項功能，可以擺脫傳統二維的、平面的教學模式，建立三維的、動畫的教學場景，很大程度地提高了教學質量。
參考文獻
[1]維.基于SolidWorks/COSMOSMotion的離散點凸輪輪廓曲線設計及后處理[J].機械，2008，35（6）：52-53.
【關鍵詞】鍵連接；微課；教學設計
1前言
一臺機器往往由不同的零部件組合而成，當組成機器的零部件之間要形成一個運動整體來傳遞運動時，就需要把它們連接起來。連接的方式很多，如鍵連接、銷鏈接、螺紋連接等。其中，機器中的軸及軸上零件間，不僅需要進行軸向固定，還需要對其進行周向固定（即通常所說的軸轂連接），以傳遞轉矩，而鍵連接是最常用的軸轂連接方法，因此有必要掌握鍵連接的設計。
2教學背景分析
高職院校機械類專業的《機械基礎》課程開課學期一般為第三學期，在大一階段，學生學習了《機械制圖及測繪》課程，其中，測繪部分的項目載體基本為減速器，因此，學生對減速器中的平鍵連接已有直觀的感性認知，但此階段的認識屬于“知其然”，至于鍵連接中的平健外形尺寸、軸上鍵槽及齒輪上鍵槽尺寸該如何確定，鍵槽尺寸上下極限偏差為什么要那樣標注還完全無意識。不過，有了對平鍵連接測繪的基礎，一旦進入《機械基礎》課程學習，則可完成學生對平鍵連接“知其所以然”的學習。鑒于鍵連接在很多機器設備中的廣泛應用，因此，如何對《鍵連接》的單元教學設計及實施，讓學生學會鍵連接設計的知識就顯得尤為重要。
3教學過程設計
3.1教學目標
通過本次課程40分鐘的學習，讓學生學會設計普通平鍵鏈接。以減速器中的軸、齒輪周向固定——鍵連接為例，根據已知軸段的直徑和長度、齒輪孔徑，教會學生如何通過查閱鍵連接設計的國家標準，讓學生學會確定平鍵的長、寬、高；軸上鍵槽的寬度、深度及其公差標注；轂（齒輪）上鍵槽寬度、深度及其公差標注。根據多年的教學經驗，考慮到學生對課堂教學內容的理解、掌握進度不一致，教師在備課時，專門把查閱國家標準確定平鍵連接設計的過程，制作成微課，助教助學，教學效果明顯改善。本次課的具體教學目標細分如下：知識目標：了解鍵連接的類型、特點；掌握平鍵連接設計方法。技能目標：會查閱國家標準，設計平鍵連接。素養目標：培養嚴謹細致的工作作風及遵守國家標準的習慣。
3.2教學內容及步驟
3.2.1任務導入、分析通過播放鍵連接的動畫（動畫截屏見圖1），讓學生對鍵連接有直觀認識，然后提出本課程的學生任務：健外形尺寸如何確定，軸、轂（齒輪）上鍵槽尺寸如何確定，軸、轂（齒輪）上鍵槽尺寸公差如何確定并正確標注（見圖2）。3.2.2教學內容（1）鍵連接的組成；（2）鍵連接的類型及特點（播放視頻）；（3）平鍵連接相關知識；（4）平鍵連接設計。鍵尺寸選擇、軸上鍵槽尺寸及極限偏差確定、轂（齒輪）上鍵槽尺寸及極限偏差確定及其在零件工作圖上的標注。3.2.3任務實施布置設計任務，按事前分好的小組，讓學生以小組為單位，共同討論，完成表1中各對應組號的平鍵連接設計。在學生完成任務的過程中，教師作巡回指導。3.2.4出歸納、總結各小組匯報設計結果，相互評價，最后由教師對存在的共性問題進行歸納、總結。
4重、難點突破
本次課的重點是平鍵鏈接尺寸的確定，難點是零件圖上鍵槽尺寸偏差的標注。據以往經驗，在講解重點，突破難點時，基本采用的是傳統的啟發引導+講授法，教學內容靜態顯示，因此，在講授過程中，盡管教師一再強調重、難點，可是當學生去完成平鍵鏈接設計任務時，問題多多，感覺他們沒學過相關的知識，效果總是不理想。針對這，在對該單元備課時，事前把設計過程制作成微課，助教助學。借助微課，教師在講解過程中，可以結合動態的微課，更好的講解教學內容，還可以提升學生的注意力。學生在完成設計任務的過程中，如果出現某個步驟不太明白，則可以重新播放微課視頻，從而較好的完成設計任務。實踐證明，信息化技術的采用，有助于提升教學效果。
5結語
鍵連接設計，是高職類《機械基礎》課程中一個重要的教學內容，本文從分析教學背景出發，合理設計教學內容，在教學過程中，利用信息化的教學手段——微課助教助學，突破教學重、難點，同時激發學生主動思考。通過隨堂布置設計任務，提供學生參與機會，助推教學效果提升。
參考文獻
[1]李海萍.機械設計基礎[M].北京:機械工業出版社,2015.
[關鍵詞]機械設計基礎；職業需求；教學改革
[中圖分類號]G718.5[文獻標識碼]A[文章編號]1674-893X(2012)02−0084−03
職業教育主要面向生產一線，對機械類、近機械類相關專業的學生，在現場一線往往進行一些生產設備的使用、維護、革新等，所以機械設計基礎是一門非常重要的專業基礎課程。“本課程主要學習常用機構和通用零部件的工作原理、運動特點、結構特點、基本設計理論和計算方法，以及機器動力學中的一些問題”。[1](5)由于牽涉到的基礎知識多，科學性、綜合性、實踐性都比較強，而學生在學習過程中由于實踐常識相對較少，理論知識往往還在鞏固階段，所以確實比較困難，特別是對高職高專學生來說，困難程度尤其突出。筆者在多年的教學中，基于職業需求，積極創新，結合高職高專學生的特點，對機械設計基礎教學進行改革。
一、通過手工制作，變抽象為形象
目前，高職高專教學中，由于受教學時數的限制，機械設計基礎是機械原理和機械設計兩門課程的整合，學生初步接觸的就是平面機構的組成及自由度的計算，但由于缺乏一定的實踐知識，對自由度感覺非常抽象，無法準確確定出機構活動構件數和低副、高副的數量，對復合鉸鏈更有難度，這樣就無法計算出正確的自由度數，進而無法判斷機構運動的確定與否。一般的教學方法是將有確定運動的機構通過動畫或實物演示，對沒有確定運動的機構或不運動的機構通過理論分析講解。而在教學中動畫的功能畢竟是有限的，實物的數量也有限，所以在教學中可以精選一些有代表的機構、相對抽象或難以理解的機構讓學生動手制作手工模型。學生親自動手做了能透徹理解構件之間的相互聯接過程，學起來就變得輕松多了。例如圖1所示，圖（a）表示只有一個主動件沒有確定運動的實例，制作此模型一方面讓學生理解沒有確定運動的原因，另一方面可以啟發學生應該采取什么措施讓運動確定下來，發揮學生的想象能力，提高解決問題的能力；圖（b）表示有復合鉸鏈的實例，學生通過制作此模型了解復合鉸鏈到底怎么聯接，缺少任意一處機構的運動將發生怎樣的變化，使學生正確地確定復合鉸鏈的約束數，以便做到準確無誤；圖（c）表示機構無法運動的實例，制作此模型，學生就能徹底明白無法運動的原因，并在此基礎上又可以啟發學生對機構如何改進后就可以使機構實現運動，理解了約束與自由度之間的關系。實踐證明這些典型手工模型的制作，豐富了動畫演示和教學模型的資源，變抽象為形象，幫助學生理解，激發學習興趣，同時提高學生動手能力和想象能力。
二、用典型實例培養學生的作圖習慣
在高職高專的機械設計基礎教學過程中，對于連桿機構和凸輪機構的設計主要是作圖法設計。但是在教學中往往會出現學生對所設計的機構參數理解不夠深刻的現象，這樣在作圖時用心不夠，設計結果與要求差距很大，而且不明確這種誤差到底會導致什么結果。鑒于此，設計訓練中選一些典型實例讓學生設計。如圖2所示用鉸鏈四桿機構ABCD制作皮帶運輸機的搬運機構，顯然，若所設計的鉸鏈四桿機構的四個桿長不滿足一定的桿長關系，很難在輸送帶1和輸送帶2之間將貨物正好裝卸。為了讓學生得到相對準確的結果，先通過動畫演示此裝卸機構的工作原理，分析此四桿機構的桿長所滿足的條件，然后讓學生根據已知條件進行設計。如何判斷準確性呢？用學生的設計結果還原此鉸鏈四桿機構ABCD，看是否能達到正確裝卸的效果，讓學生明白數據的重要性，然后再通過AutoCAD繪圖的精確性設計出正確的數據，通過兩種數據的對比，學生自我檢查，找出不足之處，引起高度重視，培養了學生良好的作圖習慣和學習態度，進一步提高了學生的工程意識、分析問題和解決問題的能力。
三、由驗證性實驗向現場實驗過渡
機械設計基礎是一門實踐性很強的課程，在教學中一般都安排有相應的實驗，如平面機構運動簡圖的測繪與分析、帶傳動實驗、漸開線齒廓的范成加工實驗、減速器測繪實驗等。一般的做法是對所有實驗按部就班地在實驗室操作、觀察結果、書寫實驗報告。但實驗室操作畢竟和現場是有區別的，學生操作的熱情固然有，可畢竟缺乏實踐經驗，而且對實驗的本質往往不會進一步思考，甚至會流于形式。所以根據高職高專學生的培養目標，有必要將驗證性實驗向現場實驗過渡，教師起啟發、引導作用，學生親臨現場，通過大量觀察、親自動手操作，到達理實一體的教學效果。如平面機構簡圖的測繪與分析，不應限于實驗室中的一些模型，而應從現場入手，如分析現場牛頭刨床的機構、某些健身器械的機構組成、縫紉機、修鞋機、挖掘機等的機構組成；減速器測繪，讓學生觀察機床減速器的組成等。學生在實踐過程中還可以接觸到其他許多零部件，了解它們的結構特點、裝拆方法、工作原理等，甚至還接觸到大量的失效損壞的零部件，擴大了知識面，全方位提高學生能力。
四、提升課程設計的重要性
課程設計是學生學完相關課程后進行的非常重要的教學環節，就機械設計基礎課程來講，課程設計是機械制圖、工程力學、金屬材料與熱處理、加工工藝、公差配合與技術測量、機械設計基礎、零部件的加工與安裝等多門學科的綜合應用。“以設計為載體, 要求學生將各學科的知識理解、消化、應用與升華, 讓學生從教材中走出來, 并通過有效方法和途徑查找相關知識, 提高獲取知識的能力(包括閱讀能力、聽記能力和搜集資料的能力) 和運用知識的能力(包括表達能力、操作能力和分析解決問題的能力) , 建立多層次、多元化的知識結構”。[2](20-21)并加強學生理論與實踐結合的能力、創新能力和團結協作能力。所以必須保質保量地完成課程設計任務。
五、抓住共性，善于總結
機械設計基礎學習中牽涉到大量的運算，除和力學相關的強度計算外，還有一些和圖形有關的運算，但往往和一些特殊的三角形有關，在教學中若歸類總結，無疑可以幫助學生學習。如鉸鏈四桿機構有曲柄的極限位置確定、直齒圓柱齒輪輪齒受力分析、鉸鏈四桿機構搖桿極限位置確定、漸開線上任意一點壓力角的求法等均運用了三角形關系求解，若歸納、總結，將會極大地幫助學生很快掌握，提高學習效果。如圖3為其中的三個實例。
六、以課程為平臺融入各種競賽
以機械設計基礎課程為平臺融入形式多樣的競賽，會在一定程度上調動學生的學習積極性。其一是讓學生對設計題目先進行理論計算，然后將所得理論數據親自手工制作成模型；其二是讓學生通過大量的生產實踐調查，搜集資料，進行機構創新設計；其三是將枯燥的課程設計以競賽形式組織。這些競賽形式促進了學生的求知欲望，深層次理解了學習本課程的目的，形成自主創新、爭優創先、積極探索的學習氛圍。
總之，高職高專學生學習機械設計基礎必須化抽象為形象，以典型實例為突破口，理論和實踐互相滲透，本著職業需求，使學生既具備一定的理論知識，又能很好地指導實踐，達到學習本課程的目標，并為學習后續專業課程打下堅實的基礎。
參考文獻：
關鍵詞：CDIO；機械課程；能力培養；實踐
作者簡介：嚴樂（1967-），女，江蘇無錫人，北京信息科技大學機電工程學院，副教授。（北京 100192）
基金項目：本文系2012年北京信息科技大學教學改革項目（項目編號：2012JGYB05）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）25-0097-02
當今社會對優秀人才的評價，已不僅僅局限于其卷面成績，更看重的是一個人的創新能力和解決實際問題的能力。為提高大學生的能力，許多國家都把培養創新型人才擺在戰略高度加以重視。
機械設計專業的基礎類課程具有很強的實踐性，為了提高學生的綜合素質，培養學生的工程知識、創新能力、個人能力、團隊協作能力和工程系統能力，教學改革勢在必行。[l] CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate） 代表構思、設計、實施、運行，是一種新型的工程教育模式。[2，3] CDIO工程教育理念是2000年開始，歷經4年探索，由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學共同提出的，它強調基于項目的學習，課程設置的考慮面向產業需求，從理論分析和工程科學分析轉向產品創新。CDIO工程教育模式以學生以主體，從產品構思研發到制造的全過程出發，實現理論課程與實踐有機的聯系。通過這種方式的學習，學生不僅可以獲得學習科學技術知識的能力，而且團隊交流能力、協作能力和設計制造產品過程的能力都可以得到很大提高。[4] 因此，借鑒先進的CDIO工程教學理念對機械設計專業基礎類課程和設計類實踐課程進行相應改革，引導學生在實踐中主動學習，并能使相關的專業課程有機聯系起來，達到知識學習、能力培養、學生綜合素質提高的目的。
一、機械設計專業基礎類課程的教學模式和設計模式現狀
機械設計專業基礎類課程教學一般以教師講授理論知識為主，機械原理、機械設計、機械系統設計等課程結束后，有1周或3周的課程設計和畢業設計。一般來說，課程設計題目常選擇通用機械的傳動裝置，主要以插床、牛頭刨床、齒輪減速器、典型機械等機械傳動裝置為主，畢業設計題目可以根據教師自己的研究方向和課題而定。這些設計的內容包括：傳動裝置的總體設計，包括傳動方案分析、電動機選擇、各級傳動比分配以及計算傳動裝置的運動和動力參數；傳動零件、軸、軸承、聯軸器等零件的設計計算、選擇和校核；一般零件的設計；繪制零件圖及裝配圖。設計時學生在指導教師的指導下按給定的傳動方案或自行設計的方案完成設計。
這些設計類實踐課程在教學內容和設計過程中缺少各種可行方案比較，學生只了解給定的設計方案，而對其他方案缺乏分析、選擇的過程，而且還存在著重理論、輕實踐的現象，因此造成學生在課程設計、畢業設計以及今后的實際工作中，分析解決實際工程的能力、設計機械的能力和動手能力都較差，更不用說創造性設計新機械的能力。如在機械設計課程設計中設計了減速器，這方面參考資料較多，學生基本上可以比較容易地進行設計，而到了典型機械設計或畢業設計階段，如果所給題目的參考資料較少，學生會感覺無從下手。
二、機械設計專業基礎類課程的教學思考與改革
多年來，機械設計專業在教學改革、課外科技活動、創新人才培養方面做了大量的工作，但相應的創新能力的培養顯得比較薄弱，如各門課程所開實驗大多數只做驗證性試驗，不能充分調動學生參加的積極性，學生做實驗總是被動的。另外，課程設計中創新性設計內容偏少，內容簡單，過程單一，不能充分發揮學生的想象力和創造力，理論與實踐脫節，學生只懂理論或只具備基本動手能力，缺乏綜合運用所學知識發現問題和解決問題的實踐創新能力。
遵循理論聯系實際的原則，借鑒先進的CDIO工程教學理念對機械設計專業基礎類課程、課程設計和畢業設計進行改革，從產品設計、制造的全過程出發，將機械原理、機械設計和制造工藝等課程結合起來，做到機械基礎類課程的完整性、系統性和綜合性，把創造還給學生，讓學生在學習中提高創新意識，培養創新精神。通過課程和設計的內容，培養學生具備在現代工程環境下賴以生存和成長的團隊協作精神、交流溝通能力，力求突出對學生工程職業素質、綜合實踐能力和創新設計能力的培養，使其適應新形勢下對機械設計專業學生綜合素質的培養。
機械設計專業基礎類課程改革的內容包括以下幾個方面：
1.增加設計題目類型
學生可以選擇傳統的設計題目，比如減速器，也可以選擇自己感興趣的題目。但是在設計之初，教師應該把握學生選題的難易程度，不僅具有多樣性、挑戰性，而且應使得學生能夠在一定的時間內制作出來。設計的選題應滿足不同層次的學生要求，使設計由模仿變為思考。合理安排設計內容，培養整機設計、制造理念。
2.培養學生獨立思考的能力
將學生的設計工作貫穿到理論教學的整個過程，不是等到理論教學完成后才統一布置題目，理論設計計算和實踐同步進行。學生在理論學習的同時，完成結構設計，對撓性傳動、齒輪傳動、鍵、軸、軸承等零件進行設計或選用。這樣，學生不僅可以有充分的時間發揮創新性設計和學習的主動性與積極性。同時，老師通過監督和指導，能及時發現問題或不合理的設計，并督促學生及時改正，這樣有利于學生有充分時間進行思考、設計，也贏得更多時間開展下一階段的工作。
3.采用設計小組的形式，培養學生團隊協作能力
選擇好設計題目后，每組2～4名學生，小組成員共同完成一個項目的設計工作。每組選出的組長領導組員構思創新方案，協調小組項目運行情況并及時糾正存在的問題，充分發揮每個人的特長，集思廣益，協商分配任務，每一個學生提出自己的設計方案，并介紹方案的優缺點，組長組織討論，取各成員方案的長處，避其短處，形成本組的方案，由學生按照任務的最終要求設計完成，全面有效地解決問題，使知識的掌握更加準確和深刻。
設計制造是在有限的時間內完成一臺機器的結構設計、相應的運動及動力分析、零件制造和裝配等。在整個設計過程中，按照構思、設計、實施的工程化過程進行，鍛煉了學生工程化思維，充分調動每個學生的積極性，培養學生的學習能力、解決問題能力、溝通表達能力、創新能力、團隊合作能力，形成協作意識，構建自己的經驗和知識體系，完成知識儲備，增強自信心和責任感，為將來工作崗位上的工作、學習和協作奠定一定的基礎。
三、工程教育教學改革實踐
實際教學過程采用理論和實踐相結合方式，教師的身份是指導者，學生是整個學習過程的主體，教師在整個設計制造過程中隨時檢查小組的項目運行情況并及時糾正存在的問題。
在學習機械原理時，組織小組和成員討論自己感興趣的題目，常用機構學習完成后，學生提出設計方案，對所提方案進行分析比較，確定最后方案，然后對機構進行運動和動力分析，設計開始時學生注重整體設計。學習機械設計后，確定各部分尺寸，畫出裝配總圖、零件圖，對重要零件進行設計校核。學習機械制造工藝后，再考慮零件的制造工藝、成本等問題，最后完成零件的制造和整機裝配，完成整個設計過程。這樣的學習過程，既能理論聯系實際，同時又可以提高學生學習的積極性。
圖1是一組學生設計的娛樂劃船車。在設計過程中，學生通過收集和閱讀文獻資料，整理歸納資料，在此基礎上每人制定出一種方案，通過小組討論，對幾種方案進行比較，在教師的不斷引導下，學生能夠主動地應用所學知識解決實際中遇到的問題，最終通過分析比較，傳動機構采用了曲柄搖桿機構和鏈傳動。設計中由于采用搖桿主動，學生對鉸鏈機構的死點、傳動角等概念有了切實的體會。設計完成后，繪制零件圖，購買合適材料，制定零件制造工藝，加工零件，采購標準件、常用件，小組中每個學生各盡其職，團結合作，最后完成整車裝配。在整個設計過程中，學生不僅掌握了課本上的知識，而且培養了如何獲取更多知識的能力，提高了學生創新的能力與工程實踐的能力。
參加這項教學改革的同學們都認為這樣的設計過程對培養他們的設計能力、零件加工實踐能力、團隊合作能力及自我能力實現起到了非常大的作用，對今后的工作也有積極的影響。
四、總結
遵循“邊研究，邊實踐，邊實施”的工作路線，以學生為主體，知識傳授與能力培養并重，理論教學與實踐教學并舉的教學理念，加強理論與實踐的融合，建立理論教學、工程實踐、創新能力培養為一體的學生綜合能力的培養模式。
基于CDIO工程理念，理論聯系實際，采取小組形式充分調動和發揮學生的主觀能動性，改變學生普遍缺乏團隊協作的狀況，讓學生在實踐中學習、在學習中實踐，既鍛煉了學生的動手能力，又增強了自信心和責任感，是一種教學手段的創新。通過這樣的教學改革，學生普遍反映知識掌握程度得到了很大的提高。
參考文獻：
[l]朱玉.CDIO工程教育模式下“機械設計課程設計"教改的探討[J].中國電力教育，2010，（19）：98-99.
[2]吳鳴，熊光晶.以工程能力培養為導向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，20l0，（3）：54-58.
關鍵詞：研究型大學；本科；人才培養模式；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0129-03
本科生培養模式一直是當代教育者和高校密切關注和重點研究的主要課題，本科教育是高校教育水平的重要體現。高校因其教育思想和教育理念不同，致使其本科生培養模式，如課程設置、教學方式和考核方法等也各有不同，最終體現為培養的學生千差萬別、多種多樣。研究型大學以學術研究為主要內容，其主要任務是開展高水平的科學研究和培養創新型人才。為此，研究型大學中的本科生教學重心要從傳統的教師講課為主轉移到教師引導、學生自主學習為主的模式上來；應用現代的教學手段和教學資源，使學生由盲目被動接受變為自動、自覺的主動式探究；教師與學生共同參與其中，使學生也成為知識的探索者；既可以培養學生的創新精神和科研水平，又可以增強學生的求知欲，使學生的團隊合作精神和意識得到增強，有利于將來的發展。然而采用何種教學模式，才能培養學生創新能力和創新思維，仍是擺在教學工作者面前的一項需要研究的重要課題。一般來說，人才培養模式就是關于“培養什么樣的人”和“怎樣培養這樣的人”的問題。具體說來是指在一定教育思想和理論指導下，為學生構建知識、能力、素質結構，以及為實現這種目標而采取的教育教學活動。本文認為，研究型大學本科人才培養模式應該是依據研究型大學自身特點，根據高等教育思想和教育觀念，為培養創新型人才，向本科生提供的教育活動的全過程。其主要因素包括培養目標、培養過程、培養制度以及培養評價，課程體系與教學方式是人才培養最基本、最核心的問題。為此，本文從課程體系、教學模式、考核方法等三個方面進行探討與實踐研究。所謂創新型人才，是指具有較強創新精神和創新能力，以豐富的專業理論知識和較強的實踐能力，不斷創新并取得創新型科研成果的高層次人才。創新型人才培養模式的要素和構成如下圖所示。
創新型人才的培養模式
一、培養目標
1.扎實的專業基礎知識。專業基礎知識既包括本專業基礎理論和知識的積累，也包含本專業相關技能和素質的培養。通過本專業基礎課程和專業課程的教授，本科生真正掌握專業基礎知識和技能，才能將本科生運用這些知識和技能去發現問題、分析問題、解決問題，最終促使創新成果的產生。
2.高尚思想品質和素養。思想品質和素養，包括社會道德、人格品質、個人修養，以及社會責任感等，是非智力因素的綜合體。思想品質和素養是創新型人才培養的內在保證，更是為社會服務的人格基礎。
3.提升創新能力和創新精神。高等院校創新型人才的培養目標是以提高本科生的創新能力為核心，在培養過程中重視培養本科生的創新意識、創新精神、創新能力和創新思維，最終向社會輸送一大批具有較強的創新精神和創新能力的高層次人才。創新精神是創新型人才最基本的、最重要的品質，也是開展科研創新活動的基礎和前提。本科生只有真正擁有強烈的創新意識和創新精神，才有可能產生創新動機，去充分發展自身的創造力來獲取創新成果。本科生作為高層次人才，創新能力是其必須具備的基本能力和素質。因此，高等院校和教育工作者應將努力樹立學生的創新精神，培養學生的創新能力，使學生發揮自身能動性去探索研究，充分利用創新能力來努力獲取創新成果。創新型人才的培養目標直接決定了與創新型人才培養目標相適應的培養過程、培養制度和培養評價。
二、培養途徑
1.課程體系具有系統性。課程體系的系統性主要指各課程之間的相關性。即課程之間要有一定的銜接，這將有助于學生建立穩定的知識體系結構，便于學生理解和掌握。如減速器，貫穿于工科專業整個學習過程，《機械制圖》中介紹其各個零件的畫法和裝配圖的畫法，《幾何量公差與檢測》課程中介紹軸、齒輪、軸承、鍵等的形位公差項目和檢測方法，《機械原理》中介紹桿機構、齒輪機構等各個機構及機構組合，《機械設計》課程介紹進行減速器的各個零件的校核和整體設計，《機械制造基礎》中要講解各零件的制造和加工，之后在后續的專業課中，都要用到減速器。①教學內容緊密結合最新科技前沿。研究型高校教師既進行科學研究，又為學生授課，這樣可以把科學前沿領域的知識融入教學，不但豐富教學內容，而且開闊學生視野，有助于學生準確定位，少走彎路，還可增強學生學習主動性。如我校機械專業學生利用所學知識，與老師進行科學研究。在2010年10月20日至24日東南大學舉行第四屆全國大學生機械創新設計大賽決賽中，我校機械學院三支代表隊獲得決賽資格，在總決賽中展現了良好的精神風貌，創造佳績，均獲一等獎。②實驗內容綜合。在實驗內容方面，盡量多開設綜合性、創新性實驗。如《幾何量公差與檢測》開設平板檢測綜合實驗，既可以檢測直線度、平面度、垂直度，也可以檢測平行度等各種形位公差項目，使學生了解這些知識的關系，易于建立穩定的知識結構。再如對于一條生產線，可以開設系統分析與設計、系統預測、系統優化、系統仿真、生產線平衡、物流、人因工程、質量分析與控制等一系列相關實驗，使學生更易于了解工程實際，縮小與企業的差距，也減少企業二次培訓費用。
2.教學模式多樣性。基礎教學和專業課教學不同，很多基礎課是大班教學，而專業課多采用小班授課，所以，教學模式應根據授課內容和教學對象適當變革，采取多種教學模式并存。同時，同一門課在講解不同知識點時也可根據需要適當變換教學模式，以收到更好的教學效果。①范例教學模式。范例教學模式指用典型事實和現象為例說明事物的本質特征；所謂范例性闡明“類”案，是指用許多在本質上與“個”案一致的事實和現象來闡明事物的本質特征；范例性掌握規律原理是指從大量的“類”案中總結出規律和原理，在總結歸納的過程中，要注意對規律或原理的表述要準確，對規律原理的名稱要清楚；掌握規律原理的目的和意義在于運用，因而教師要讓學生掌握規律、原理的方法論意義；為了了解學生對規律和原理的掌握程度，從而獲得反饋信息，規律原理的運用訓練是教學必不可少的環節。如工科四年從機械化制圖到原理介紹、課程設計，直至整機設計，都涉及到減數器，所以，所有的案例都是圍繞減數器。其他機器的分析、設計等都與此類似，這就是具有范例性地“個”案。②合作學習模式。它是一種通過小組形式組織學生進行學習的一種策略。小組取得的成績與個體的表現是緊密聯系的。合作式學習必須具備五大要素：個體積極的相互依靠；個體有直接的交流；個體必須都掌握給小組的材料；個體具備協作技巧；群體策略。合作式學習有利于發展學生個體思維能力和動作技能，增強學生之間的溝通能力和包容能力，還能培養學生的團隊精神，提高學生的學業成績。當前企業需要的人才除要求具備應有的專業知識外，團隊合作能力也是一個非常重要的指標，所以，在本科生教學中適當引入這種模式，對于學生合作能力的培養具有重要意義。在《系統工程》課學習中，除了教師講授理論知識外，還要求幾個學生合作進行調查研究，根據調查結果寫出調研報告，并進行講解。學生的熱情很高，選題也多種多樣，有進行《考研輔導班選擇》的，有進行《論中國足球》的，還有學生就《工業工程專業就業情況》、《逃課原因》等內容進行了廣泛的調研。在這個過程中，學生分工合作，有人設計調查問卷，有人網上統計，數據采集上來后，大家一起進行分析研究，最后寫出研究報告。整個過程既應用鞏固了所學知識，又促進大家的合作與交流，獲得了極好的教學效果。在《人因工程》課程設計中，我們也是采用小組合作的形式進行。學生首先選定目標，然后一起討論并確定方案，然后從系統的角度出發，確定設計目標，并選出幾個可行方案，對方案進行對比，選出一個最理想的，然后運用所學知識從結構到整體，分別計算、畫結構圖，仿真分析、校核，用CAD和CATIA分別繪出零件圖和裝配圖。還有的學生為了提高效果，用泡沫做了模型。有一組設計學生用筆也做出了相應的產品。整個設計過程既加強已學知識的綜合運用，又促使學生運用網絡手段進行自主學習新知識，還使大家增進了友誼，這是課堂教學難以取得的效果。也為學生們將來工作奠定了堅實的基礎。
