学文网机械设计基础篇1
随着人类科学技术的发展，人们在生产领域的探索不断深入，微型机械就是人类对物体认识极限的突破。在科学研究和生产进步的探索过程中，某些微小物质是人眼无法看到的，它们小至以微米或是纳米为单位，为此人类需要借助科学仪器来解决新问题。微型机械的设计材料不同于一般的机械，必须严格选择，如果出现问题，研究工作就会无法进行。经过人们的不懈探索，目前我国的微型机械设计制造技术已经取得一定的成果，制造出了很多微型机械的零部件，可是基础理论的不成熟仍然是一块短板，要想完成整套的微型机电系统设计还是有困难的。当前我们在微摩擦学、微热力学等多方面存在问题，这导致微型机械的工作效果很差。所以，对于微型机械设计的基础理论是目前研究的关键，只有建立完善的科学理论指导体系，才能真正促进微型机械的发展。
微型机械设计理论的研究主要有三个方向。首先，在微观的条件下，研究微机械系统的运动规律、系统内部构件的物理特征以及在工作状态下微机械的物理、化学变化，从中得到微系统的各项运行参数，为设计基础理论的研究提供参考资料。其次，在研究现有机械的运行变化的同时，继续钻研微型化与集成化的理论，积极进行新功能的开发，探索新的技术领域。第三，微型系统的加工材料主要是“硅”，在生产材料有保障的情况下，加强对微系统传感器、系统控制和命令执行等功能的测量与检验，在解决这些问题后，微型机械设计系统的研究将会更加便捷。
2微型机械设计基础理论研究的主要内容
2.1微型机械设计基础的研究
微型机械不是简单的把机器外形变小，而是依靠先进科学技术、新型的加工材料，采取创新型的设计思路，设计生产出微机械。因为微机械的特殊功能，在进行基础设计研究的过程中，必须对设计尺度、制造材料、加工方法以及运行机理等内容格外的重视，在充分考虑微型机械功用的前提下进行研究。现在对微型机械设计基础的研究内容主要包括：一是微机构学，主要对微机械的运动机理、动力的传导以及机电系统的特征进行研究；二是材料学，微型机械的制造需要独特的材料作为微机构件，对制造材料在特殊环境下发生的变形效应进行研究；三是微摩擦学，从微观角度对原子与分子在运动过程中发生的碰撞所产生的力学变化进行观察，对产生损伤的机理进行研究，找出解决问题的方法。
2.2微型机械设计所涉及的学科分类
第一，微机构学。在微型机电的研究过程中，微机构学是重点，它主要研究内容是在狭小的空间内进行能量的传递，将某些物质运动进行转化，根据这些运动机理完成一些动作，并确保其精确度。因为运动的空间很小，能够用于支配的能量非常的有限，所以在进行微型机械的设计过程中应该尽量减少零件的使用。在此要求下，微机构学研究的过程中应从三方面出发：首先应该坚持体积的微型化、能源消耗的节约化的设计研究原则，从多功能的微组合角度出发，加强对微机构和微电子组成的集成系统的组合原理进行研究与设计；对微机构组合系统中的动力原理进行分析，重点研究微型机械系统中弹性动力学和多柔性动力学的产生原理；研究微型机械设备在从事制造过程中发生误差的原因，系统内部构件在运动过程中发生摩擦效应产生的影响等。
第二，微机械构件的材料力学。微型机械系统的构件制造材料不同与普通机器产品，首先必须能够满足机械工作的性能要求：其次，应当可以进行纳米技术加工，这就要求所选材料具备特殊的物理性能，如果在一定范围内将构件的尺寸进行缩减，这样就能减少材料的缺陷，增强材料的机械性能，理论研究中将其称为尺寸效应。
第三，微摩擦学。摩擦学是机械设计中必须研究的内容，在微型机械研究中，因为机械本身的能源很小，不会产生过大的摩擦力，所以，应当研究如何让微型机械系统内部实现零摩擦，将构件的损耗度降到最低，从而有效地延长机械使用寿命，重点研究内部构件的分子运动规律、防磨擦材料的研发等。
3总结
机械设计基础篇2
【关键词】机械设计基础 项目化设计 教学
【中***分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）11-0070-01
《机械设计基础》是高等学校理工科非机械类专业的技术基础课和必修课程。本课程主要讲述一般通用机械的基本理论和设计方法，主要精选工程力学、机械原理、机械零件等课程的内容，并优化组合成为一门综合化课程。主要内容包括：机械设计概论、常用传动机构设计基础、通用机械零件设计基础、机械传动系统方案设计与创新设计等。课程注重对学生综合设计能力的培养，强调学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而提高学生创造性构思和总体把握设计方案的水平。
一 项目化教学的设计理念与思路
1.设计理念
基于项目的工作驱动法的教学模式，是一种做中学，学中做相互融合渗透的模式，强调操作的实际运用能力，能较好地将教学与实际操作联系起来，达到“教、学、做”自然结合。项目驱动的教学模式与《机械设计基础》的课程教学在目标上一致。关键要处理好课程的项目化、项目的课程化二者的结合，知识结构的重构，老师课堂角色的转变等问题，这种教学模式才能被有效实施，实现理论在向实践转化过程中的积极作用。
2.设计思路
第一，设计课程时，根据课程内容选取典型性、覆盖性、可行性、趣味性强的项目。然后，围绕项目的实施，设置若干任务，对应不同的项目目标，知识点链接，在此过程中实现知识的重构。
第二，按照上述方式，课程组经过与专业和企业的研讨，设计了以“机械结构测绘与分析”为主线，层层推进，由简单到综合，难度逐渐增加的8个实践项目。不同专业及教学要求的学生可以选择不同的学习项目。综合项目选取各专业职业岗位环境实用性强的。
第三，采用灵活的、开放的教学方式。（1）课内教学：学生分组，根据需要各小组完成不同或者相同的学习子任务，组内和组间讨论和相互学习，提高课堂学习效率。老师集中点评和讲解。（2）课外学习：在课外，学生基于完成项目报告的需要，利用机械实训室和网络教学环境进行课前预习与课后复习，以增强学生自主学习的能力，给学生安排课外完成的机械设计创新设计大作业。
3.项目内容选取原则
第一，项目源于机械的实际应用，项目的选取注重典型性、覆盖性、挑战性、可行性、趣味性。
第二，项目系统化设计，基于认识规律，从简单到复杂。本课程的项目从“抽水唧筒的方案设计”入手，项目难度层层推进，项目覆盖的知识点逐渐增强，有序地实现了教学目标。
第三，项目教学的载体是动态的、开放的。教学载体的选择体现了与专业紧密结合。
项目作为教学的载体，通过学生的实践变得具体。根据每组学生或专业的不同设计任务，各组之间互相学习交流设计的过程；在这种动态的任务、开放的设计环境中学生的各项能力得以提高的同时，还会主动、高效的学到相关的理论知识。如在实践项目“自行车的拆装与运动分析”中，学生通过完成此项目，逐步具有对机械设备拆装与维护能力，同时学生还学习了机械系统的组成及其传动原理，学习到轴、轴承、链传动、平面连杆机构等相关知识。
第四，重视可持续发展能力的培养。选取的项目也要随着时代科技的发展及时更新，以保持挑战性、实用性。教学内容注重学生机械方面的创新能力、***形表达能力的培养，这些能力的逐步增强无疑培养了学生在专业方面的可持续发展能力。
4.项目设计
以“机械结构测绘与分析”为主线，根据教学内容层层推进，由简单到复杂设置教学项目。在每个项目中，设置了若干任务，并列出知识点和重点教学方法，要求实现的能力目标等。
设置如下情境：（1）简单机械抽水唧筒；（2）机械手的测绘与分析设计；（3）机械门的开闭机构设计；（4）单级减速器的拆装与分析；（5）单级减速器的设计；（6）变速自行车变速机构的设计与计算；（7）多级减速器分析与设计；（8）CK 9930数控车床拆装与维护综合实训。
二 《机械设计基础》课程建设与改革总结
项目化教学被越来越多的院校所采用，它的教学目标明确，与实践联系紧密；教学方法科学，更符合人性化教学的要求；教学过程以项目为中心，以就业为指导，突出知识的应用性、实践性，设计周密。项目教学突出知识的应用性、实践性，能培养学生应用知识的能力、自主学习的能力和创造性思维的能力。
但是项目驱动教学的实施面临着一些问题。学生主导作用的实现需要很多条件。比如，学生的学习意愿强烈与否，资讯材料的完备程度，理实一体化的教学环境等。这些问题的解决不仅对办学条件提出了苛刻的要求，也增加了教师进行教学管理和教学评价的难度。如何控制进度，提供怎样的资讯材料才恰当，都是在现有条件下实施项目驱动教学面临的问题，还需进一步研究。
参考文献
机械设计基础篇3
P键词：机械设计基础；教学改革；大作业
基金项目：攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目（***1364）
攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目（***1409）
《机械设计基础》课程是高等学校机械类专业开设的一门专业基础课，其包括了机械原理和机械设计两大部分，研究的是机械的基本理论问题和机械零件的设计与计算。《机械设计基础》课程在课程教学设置中起承上启下的作用，是学生在学完《高数》、《工程力学》、《机械制***》等课程后进入专业课程学习前必须学习的一门课程。学好《机械设计基础》课程对学生学好后续的专业课程起着重要作用[1]。
1 《机械设计基础》课程教学过程中增加大作业环节的必要性
《机械设计基础》课程的实践性和综合性都极强，传统的《机械设计基础》课程教学已很难满足现在的教学要求，学生很难理解并掌握所学的《机械设计基础》课程要求及知识内容，因此在教学过程中增加大作业环节，使学生边学边设计计算，学的过程中理论联系实际，学生既能充分掌握理解理论知识，又能提高实践能力、动手能力，并为后续的课程设计、毕业设计做准备，有助于提高学生参加学科竞赛、创新实验的积极性及参与过程的能动性。
2 《机械设计基础》课程大作业的设置方案
2.1 方案设计思想
《机械设计基础》课程分为机械原理和机械设计两大部分，故分别在机械原理与机械设计部分设置2-3个大作业，以分组的形式进行，最后以小组考核结论为每个成员的考核成绩[1]，也可根据具体情况，每个学生设置不同的题目。在大作业设计过程中，可根据学院专业特色，大作业题目与专业特色相结合，与学生专业相结合，使知识系统化，并提高学生学习兴趣。大作业题目也可根据学生情况，在难易程度上分层布置。具体大作业设置如下。
2.2 机械原理大作业设置
《机械设计基础》的前半部分是机械原理部分，其内容主要包括了机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。该部分内容比较抽象，学生如果只是通过单纯的听课、作业，不能很好的理解各种机构的工作原理并与实际应用结合[1]。因此分别在连杆机构及其设计和凸轮机构及其设计章节设置大作业环节。
连杆机构的应用十分广泛，在工程机械、农业机械及汽车工业中都有广泛应用，如起重机、转向机构、车门开闭系统等都有连杆机构的应用。因此选择连杆机构设计为《机械设计基础》课程的第一个大作业题目。学生通过对题目的分析，按照课堂所学理论知识，首先对平面机构的运动进行分析，然后建立包含各尺度参数和运动变量在内的解析式，最后根据已知的运动变量求机构的尺度参数[2]。
凸轮机构广泛应用于自动化和自动控制装置中，常见的凸轮机构应用如内燃机配气机构、自动机床进给机构等。因此选择凸轮机构设计为《机械设计基础》课程的第二个大作业题目。学生根据大作业题目，首先根据工作要求、结构条件选定凸轮结构的形式、基本尺寸、转向及推杆的运动规律后，就可根据凸轮设计方法对凸轮轮廓曲线进行设计[2]。
2.3 机械设计大作业设置
在《机械设计基础》课程的后半部分为机械设计部分，其主要讲述通用零件的工作原理和设计过程，其内容主要包括了机械零件的工作能力和计算准则、螺纹联接、轴承、轴等。这部分内容庞杂，各章节似乎独成体系，互不关联。传统的在课堂上进行陈述性的知识学习的教学方法，学生在学习过程中，学习没有系统性，对于零件的设计知识，只有大致的了解，知识掌握并不深入[1]。因此，在机械设计部分布置2-3个大作业题目。
机械设计部分主要是零件的设计，大作业题目可结合专业实验室进行实验设备装置的改进与设计，传统学生做实验时，只是按照实验步骤进行，很多学生对实验目的不明确，学生在做实验时，鼓励学生多思考，不按部就班的按实验步骤做实验，可对实验设备装置进行改进与设计，如此既使学生对实验内容、目的等理解透彻，同时提高学生的实验能力。大作业题目也可设计小型的机械，设计小型机械或结合专业实验室实验设备装置的改进与设计都可运用项目式教学法，利用师生创新项目等实践环节，强化学生动手能力，将有利于提高学生的工程实践能力，提高教学质量，形成地方高校教育特色[3]。如学生参与的机械创兴大赛，相应的设计就可融合到大作业中，学生很好的把实际与课堂理论联系在了一起，即可以鼓励学生多参与创新项目，又提高学生的学习能动性；同时指导学生参与教师科研项目，大作业题目与项目内容契合，通过科研项目逐步提高学生机械设计的能力，学生在学习的同时提高自己的科研能力。
2.4 引入三维设计方法
为补充课堂教学，并联系实际提高学生的设计能力，在大作业过程中，鼓励学生借助计算机设计，引入三维设计方法补充课堂教学。要求学生在完成参数选择、计算校核的基础上，根据计算机绘制出装配***和主要零件的零件***，同时要求学生应用Pro-E、UG等三维设计软件，进行三维实体建模，强化学生的三维设计能力，开拓学生就业渠道[3]。
3 结论
通过在《机械设计基础》教学过程中增加大作业的环节，使学生进一步加深对《机械设计基础》中的机构原理及设计、零部件设计方法等理论知识的理解，显著提高学生的设计水平，提高学生的学习积极性，学生的实践能力及其学生的科研能力，为学生增强就业竞争力打下基础[3]。
参考文献
[1]起雪梅，张健，张敬东. 机械设计基础课程考核方式改革与实践[J].牡丹江大学学报，2016，（8）：168-170
机械设计基础篇4
摘要：化工设备机械基础课程设计是林产化工专业的一门实践技能训练课程。本文从理论教学与课程设计的结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等方面进行了探索与实践。实践表明，这些改革措施明显提高了课程设计的质量，更好地培养了学生的工程意识和工程设计能力。
关键词：化工设备机械基础；课程设计；教学改革
中***分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0113-02
化工设备机械基础是我校林产化工专业必修的一门专业基础课程，包括工程力学基础、化工设备设计基础以及机械传动三部分内容[1]，各部分相对***，涉及到力学、材料学、化工生产过程、生产设备和机器、工程制***等内容，具有很强的综合性和实践性。其课程设计是林产化工专业在其理论课结束后以学生为主体进行的第一次实践设计课程，它起到融合几门重要专业基础理论知识、架起理论与工程实际、基础与专业技术之间桥梁的作用，是培养林产品加工工程技术人才、训练林产化工学生设计能力必不可少的环节[2]，是提高学生搜集与应用资料、绘***、运算、计算机、***分析与思维等能力的一次实践训练[3]。目的是使学生从化工设备的理论计算、结构设计、材料及加工工艺选择到设备制造、检验和验收有一个全面的训练[4]。
一、理论教学与课程设计有机结合
按照林产化工专业的教学计划，化工设备机械基础课程理论教学在第十周结束，课程设计一般安排在第18、19周，共两周时间。除了教师集中讲解、辅导、分配设计任务和设计期间学生考核汇报及查找资料等必要的准备工作，要在8―9天时间内完成全部设计，包括总体设计方案确定、设备及附件的强度、刚度、稳定性计算和结构设计，编写设计说明书和绘制设备的零件***、装备***，比较紧张[5]。而且第18、19周又是学校的考试周，林产化工专业这段时间的考试较多，学生根本就不可能把大部分时间和精力放在课程设计上，所以可以在授课过程中就把设计任务书分配下去，让学生根据课堂进度提前按照课程设计的相关参数进行设计计算。例如，讲压力容器时，就可以让学生根据自己的设计参数确定容器内径和筒体壁厚；讲完容器封头设计就可以确定封头形式和尺寸；讲完容器零部件，就要求学生们为他们设计的容器正确选择法兰类型和具体尺寸、确定容器支座及其他容器附件；讲完带传动后，就可以确定减速器V带的截型、根数及带轮的结构尺寸；讲完齿轮传动，就可以选择齿轮材料、进行齿轮结构设计，等等。教学实践表明，把课堂授课与课程设计有机结合在一起，不仅能加强课堂讲授内容的侧重点，激发学生的学习热诚，同时学生也能有时间、有目的性地复习回顾其他先修课程和查找设计资料，为课程设计做好前期准备工作。
二、结合工程实际，建立设计题目库
以前林产化工专业的化工设备机械基础课程设计基本上是压力容器或减速器的设计。设计题目单比较单一，而且现有这两个方面的设计资料很多，学生大多按着资料上的步骤进行计算、设计及绘***就能轻而易举地完成设计任务。在整个课程设计过程中，学生***运用所学先修课程知识、设计理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力得不到提高。课程设计的选题应紧密结合工程实际，选用生产实际中的典型题目，搜集了生产实践中的各类设计参数，建立塔器、容器、换热器、反应釜、减速器等几组设计题目的题目库。另外，课程设计选题也可以与合作的化工企业的相关设计任务相结合，根据企业需求和实际参数进行选题，直接贴近生产实际，企业可能更加注重设计方案的工艺可行性和经济效益，能提供许多计算相应生产成本的原始性资料，这样学生也能获得好的实战设计训练，使工程意识和工程设计能力得到提升[6]。同时，为照顾到学生设计计算能力以及理论知识水平的差别，设计题目又要成组具有相近性，以便学生间相互学习和帮助，提高课程设计的效率。题目设计好后，引导学生根据自己的兴趣分组、分类进行合理选题，保证一人一题，题目各不相同。确保设计只能在***的基础上完成，初步培养学生的***设计能力，树立正确的设计思想，掌握化工设备机械设计的基本方法和步骤，为今后从事工程设计打下良好的基础。
三、加强与生产过程的结合，提高学生的工程意识和工程设计能力
林产化工专业教学要以实际生产过程需要为总体目标，不但强调对所学专业知识的熟练掌握和应用，更加强调与生产过程的结合，强调课程教学与生产实际相结合[7]。本课程设计与工业生产设备、机器、材料及加工工艺等密切相关，因此在课程进行的第七周穿插了一周针对化工设备机械基础课程和化工仪表及自动化的工厂认识参观实习。在此实习过程中，指导教师要现场结合实际生产工艺，分析某些关键性设备在流程中的作用和具体结构，介绍这些化工设备的设计原则及注意事项，使学生了解设计与制造工艺是紧密结合不可分割的，获得设备的有关制造工艺知识，加深同学们对所学知识的理解，以便在设计过程中能灵活应用。例如，在杨凌馥稷生物科技有限公司实习时就重点为学生介绍反应釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精馏塔、液体贮槽、气体储罐和减速器等的作用和结构，加深学生对这些设备和机器的感性认识。指导教师在指导中强化对学生工程意识的影响，使学生能够熟悉和运用设计资料，如有关国家标准、手册、***册、规范等，以完成作为工程技术人员在设计方面所必备的基本训练。
四、改革考核方式，激发学生学习热诚
考核是课程教学中重要的内容，公正合理的考核方式是提高课程设计水平直接有效的措施。为了真实、合理地反映实际设计水平，一方面要力求设计题目、设计参数多样化，另一方面就需要加强现场答疑，增加阶段性的学生汇报和抽查考核。并建立课程设计QQ群，学生有问题可以随时讨论，老师也可在群里对一些带普遍性的问题进行指导解答，并可随时随机检查学生的设计情况和设计进度，这样学生在课程设计中出现的问题就能及时的得到指正和总结。将学生在设计过程中汇报、抽查成绩、设计说明书质量、零件***和装配***质量、答辩情况等作为主要的考核依据。另外，要求学生尽可能地使用AutoCAD绘***，强化学生计算机绘***能力。而设计说明书要求手工书写，这样可以有效避免课程设计中出现抄袭现象。这些考核方式可以在一定程度上激发学生的学习热诚，提高实践教学效果。
作为实践性和综合性非常强的化工设备机械基础课程设计是培养学生工程意识和工程设计能力的重要实践性教学环节，是林产化工专业必不可少的专业教学内容。本文提出从理论教学与课程设计的有机结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等几个方面来进行课程设计教学改革探索，以期达到课程设计训练的目的。实践表明，通过化工设备机械基础课程设计，初步树立了学生正确的设计思想，培养了积极主动的学习态度和严肃负责的工作作风，为后继工程设计的学习奠定了基础，为培养工程类应用型人才发挥了积极的作用。
参考文献：
[1]赵***，张有忱，段成红.化工设备机械基础（第二版）[M].化学工业出版社，北京，2007.
[2]李红，孙虹雁，刘利国，马方伟.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育，2008，（10）：41-42.
[3]李***x，李庆生，姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].2012，1（123）：47-50.
[4]董俊华，赵斌，张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].化工高等教育，2011，3（119）：17-19.
[5]张琳.化工设备机械基础课程设计的改革[J].化工高等教育，2002，2（72）：54-55.
机械设计基础篇5
1教学中存在的问题
1．1在专业教学计划中，有的仍保留着传统机械类课程的学科，《机械设计基础》课程的讲解需要有《高等数学》、《工程制***》、《金属工艺学》、《几何量公差与检测》、《理论力学》、《材料力学》等先修课程的知识作为基础，但各门课程的教学时数较少，采用传统单一内容的学科型体系教材，上述先修课程安排在《机械设计基础》课程之前开设，为学习《机械设计基础》课程作好充分的知识准备。
1．2在专业教学计划中．有的虽将传统的机械类课程进行了综合．内容多．涉及面广．但实际教学中，很多教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性．授学时存在随意压缩．教学内容随意增减教学内容取舍不当。《机械设计基础》包含《机械原理》和《机械设计》两部分的内容．教材配套不到位．未达到课程综合的真正目的。
1．3工程性和实践性不够突出。《机械设计基础》课程有很强的工程性和实践性．讲解时以工程应用为背景．通过理论讲解与工程实践相结合．使学生灵活运用各章节所学的知识．消除由于章节多而带来的“繁杂”感：保证在今后的实际工作中自觉运用所学知识指导机械设计．提高设计能力．培养创造精神。目前在理论教学与工程性和实践性方面有严重脱节现象。
1．4课程未能弓I入“现代机械学”的教学内容及设计思想随着科学技术的发展，现代机械的应用范围不断扩大。目前，大多数《机械设计基础》教材没有“现代机械学”这方面的内容，若适当增加这方面的相关内容，可以加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解。
1．5教学方法不够多样．教学手段比较单一。由于受传统教学思维的影响或者受到教学设施的限制，目前《机械设计基础》课程的教学主要是依靠教师的课堂讲解．缺乏实践训练教材．尽管大部分学校采用了多媒体辅助教学．但效果却不明显。
1．6教学手段落后。总之这门课程的教学''''由于无明确的课程开设目的定位、导致了教材无一套与所给教学时数相适应的系列教材，也无与教育培养目标相一致的课程内容。从而达不到教学目的：由于无开设这门课程的学要求．导致了各学校、各专业开设该课程的差异性、随意性很大从而其重要性也受到了严重忽视。因此，这门课程的教学改革研究迫切性和重要性也就不言而喻了。
2问题产生的原因与解决办法
2．1先修课程不足的问题，为保证《机械设计基础》课程体系的完整性和知识的连续性对学好该课程有重要的作用．因此．在制定人才培养方案时要经过充分的讨论如果实在没办法开足先修课程．也要留一定的学时供任课教师在讲解时补上先修课欠缺的内容．确保课程体系的完整性和知识的连续性。
2．2将传统的机械设计基础’按高校教育的要求进行综合，制定出新的、与高校教育的培养目标相适应的课程标准，编写出具有特色的新系列教材。
2．3工程性和实践性不够突出的问题主要是教师受到实际条件的限制或者教师未能深刻认识到实践教学对本课程的重要性。学校要为本课程的工程实践和实验创造必要的条件．保证实践和实验的顺利进行。通过增加实践性教学内容和习题，增加应用性的设计方法、经验数据和公式、***表，增加零、部件结构设计方面的方案比较与优化等内容．将学生引向实际设计．培养学生的设计能力和创新精神。
机械设计基础篇6
1 机械设计基础双语教学的必要性
随着我国由机械制造大国向机械制造强国的迈进，如何扩大和深化中国制造在世界范围的影响，快速吸收国外机械行业的先进知识与理念，成为我国面临的一大难题。为适应国际化与全球化的趋势，***明确提出各高校需开设5%～10%的双语课程，以提升学生跨文化交流、合作与参与国际竞争的能力，为我国机械行业培养具有较强工程实践能力、优秀创新能力和良好综合素质的优秀工程应用型人才[1]。为实现这一目标，把英语教学和学科专业课程的教学结合起来，实施双语教学，成为有效方法之一。此外，实施双语教学对解决目前就业难的问题也是十分有效的，尤其是精通一门或多门外语的“双语专业人才”供不应求[2]。
“机械设计基础”作为一门培养大学生的设计能力、创新思维的机械类课程[3]，是工科生由公共课转入专业课学习的基础课程。对机械设计基础采用双语教学，其首要目标是课程的国际化学习，使学生掌握常用机构和通用零件的工作原理、结构、设计理论及其在外文文献中的规范化表达。学生通过原版教材能够深入了解国外先进的工程理念和应用成果，大量接触本专业词汇及特定表达，在学习专业知识的同时，提高专业知识的外语表达能力[4-5]。
2 做好机械设计基础双语教学的对策
“机械设计基础”不同于一般公共课，它涉及知识面广，理论性强，与实践结合紧密[6]。简单的将中文教学内容转变为英文教学的传统双语教学方法，并不能获得理想的教学效果。所以，研究“机械设计基础”双语教学的方法与技巧，改革传统双语教学模式，成为摆在“机械设计基础”授课教师面前的一个重要课题。
2.1 提高重视程度
“机械设计基础”双语课程是一门文理兼备的课程，既具有机械原理与机械设计等实践性较强的学习内容，又具有较强的外语学习内容。在教学过程中，既需要理论联系实践，不断提高学生设计与创新技能，又需要学生重视外语知识的学习与掌握。所以，教师首先要从思想上正确认识这门课开设的意义及所面临的困难，提高对该门课程教学实践的重视程度。
2.2 双语教材建设
好教材是教学进展顺利的前提，是提高教学质量的保证。目前的双语教材主要有两类，一类是根据国内优秀机械设计基础教材翻译而成，侧重基本概念及定理的演绎推理，方便外语基础薄弱的学生对照中文版教材学习。另一类为国外优秀原版教材，以国外知识体系为基础，侧重学生提出问题、分析问题及解决问题能力的养成，内容涵盖较广，适合外语水平较好的学生学习。
在选择机械设计基础双语教材时，一方面需要考虑学生对机械专业知识的掌握程度，为后续专业课学习奠定基础，教材应该保证基础理论与实践应用等相关内容；另一方面，考虑学生对专业术语的外语表达能力，教材应该突出学生需要掌握的机械外文词汇、术语与表达方式，以提高学生的文献阅读与学术论文撰写能力。高校应鼓励教师根据学生实际情况及教学要求，参照国内外优秀教材自行编写双语教材。
2.3 双语教学内容探索
在机械设计基础双语课程教案设计及课堂讲授过程中，教师应根据所授专业与班级学生的实际状况，将机械知识与专业外语学习结合，合理调整与安排教学内容。
（1）教学内容重点突出
机械设计基础双语课程内容多且课时有限，应改变传统的“填鸭式”教学方法，重视学生在课堂学习过程中的主体地位，精简讲授内容，突出机械知识难点与外语掌握重点，将部分内容改为辅导内容，这既有利于学生课外掌握外语知识，又有利于课堂上理解重点内容，提高学生学习过程中的主动性，培养学生提出问题、分析与解决问题的能力。
（2）中英文比例灵活调整
机械设计基础双语教学的目的在于学生在掌握机械知识的基础上，能够灵活应用外语开展学习与交流。授课重点在于机械知识的讲授，并非纯粹的纯英文授课，学生接受专业知识能力受其外语水平制约严重。教学过程中应平衡好专业教学与外语教学之间的矛盾，不能过分追求英文教学比例，推荐采用60%～70%的外语授课比例。具体授课过程中，开始阶段用中文解释内容重点与难点，避免学生因畏难心里而丧失学习兴趣和信心；随课程内容深入而逐步提高英文比例，到教学中期英文授课内容提高到80%比例[6]；后期课堂可采用全英文授课，让学生循序渐进适应英文授课。
2.4 不断创新双语教学手段
适宜的教学手段能使师生协作，达到良好的授课效果。考虑到学生对英文讲授的理解速度慢，课堂教学应减少理论推导，灵活运用模型展示、多媒体技术、课堂讨论等多种教学手段，吸引学生兴趣，持续保持课堂专注度，提高教学质量和效率。
（1）模型演示
模型演示有利于学生对机械原理的直观认识，深化对英文描述的理解，生动形象的教具演示来阐述抽象的机构理论知识，更便于专业知识理解与英文记忆。
（2）多媒体技术
在描述机构死点问题时，教师利用含有英文讲解的飞机起落架视频演示，不仅具有了模型演示的形象直观性，也非常有利于学生课后温习与掌握。
（3）学生讲课
大部分机械理论体现在生活实际中，应鼓励学生观察并用英文描述与机械有关的常识。每堂课前五分钟由学生英文讲解与机械相关的生活现象，将会极大地提高学生学习主动性。
2.5 改革考核方式
目前仅有的期中与期末两次考试成绩并不能准确反映学生对课程的掌握程度。由于机械设计基础双语课程知识量大，需要学生课外花费较多精力来消化课堂内容，容易引起学生平时不学习而最后突击考试。所以，加大平时成绩比重，将课后作业、课堂讨论、实验报告、课外论文等纳入考核范围，采用多样化的考核方式，通过对学习过程与应用能力的综合权衡，公正考核出学生对专业知识掌握的真实水平。
2.6 双语教师队伍的建立
双语教学一方面要求授课教师具有扎实的专业理论与实践知识，另一方面要具有较高的英语授课水平。双语教师队伍的建立有两种方式，一种是聘请国外优秀教师前来授课，但国内外教学模式的差异导致教学效果并不理想；一种是组织年轻教师进入国外高校观摩学习，提高教师双语教学水平，并吸收国外优秀教学模式。在此基础上，通过与国外院校合作办学，为教师提供双语教学学术交流活动。
机械设计基础篇7
化工机械基础课程设计是化工专业重要的实践教学环节，对于提高学生的装置设计水平，增强工程意识具有重要的意义。随着高等教育改革的深入，原有教学方法的弊端逐渐显现，课程设计急需改革。本文分析了课程设计面临的问题，以课程的教学目的为依据，提出在设计时间、设计题型、学科交叉、设计规范、成绩考核等方面的改革方案。通过教学改革，激发了学生的学习兴趣，提高了机械设计水平，起到了良好的教学效果。
关键词：
化工机械基础；课程设计；教学改革；工程意识
化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的必修课程，涉及化学、化工、机械、材料、物理、力学、数学等学科知识[1]，具有学科交叉复杂、内容丰富、理论联系实际紧密、工程实践性强等特点[2]。通过课程学习，学生可以掌握基础的工程力学知识，熟悉材料特性，学会常用化工装置的设计方法，了解化工机械安全使用的检验原理[3-5]，对于提高化工专业学生设计水平，增强工程意识，培养分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6]。化工机械基础课程设计是继该理论课程之后的一次集中实践教学环节[7]，能够起到将机械设计知识融会贯通，发挥理论与工程实际、基础知识与专业技术之间的桥梁作用[8]。学生在设计化工装置时，既要基于学科理论，又要遵循国家标准和行业规定；既要装置结构合理，又要保证安全经济，是多门学科知识综合运用，多种专业技能强化锻炼的重要过程，为化工类学生更好地服务化工行业奠定良好的专业基础，因此，应予以足够的重视。
一、课程设计面临的问题
针对化工专业学生开设的化工机械基础课程设计开课于大三，这个阶段，学生刚接触专业课学习，对本专业知识体系还不熟悉，对专业设计更是知之甚少，急需专业教师悉心指导，同时，一直沿用的课程设计内容、课程安排及考核形式等都无法与高等教育改革的新形势相适应，课程设计急需改革。1.课程设计时间短，与理论课衔接不合理一般化工机械基础课程设计安排在理论课结束后一周内完成。要做好课程设计，学生要查阅相关装置的设计资料，熟悉涉及物料的性质，了解国家设计规范，选择合适的设备材料，合理设计装置内部结构，完成设计尺寸计算及强度、刚度、稳定性校核，绘制装置设备条件***，编制设计说明书[9]，设计工作量大，专业知识要求高，学生很难在一周时间内完成。而此时段，学生已完成理论课的学习，对于设计中用到的知识已经淡忘，需要重新查找复习，不利于理论知识的学以致用。同时课程设计处于期末考试阶段，考试压力较大，学生忙于准备考试，很容易出现应付或抄袭现象，无法真正起到增强学生工程意识、提高装置设计水平的作用。
2.课程设计题型少，装置结构简单以往的化工设备设计题型比较单一，只做一些压力容器设计，课本中有该类装置的设计例题，学生只需将设计条件带入，参考例题，按部就班地计算就可以完成，学生学习兴趣不大，完成质量也不高。设备一般不进行内部结构设计，只进行外部壳体计算，设计难度较小，无法激发学生的探索欲望，学习主动性较差[10]。
3.不同学科间知识交叉少，装置设计不完整化工装置的设计包括工艺设计和机械设计两部分[11]。工艺设计是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求确定设备的主要尺寸；机械设计是根据工艺尺寸设计设备的结构、选择结构材料及进行强度、刚度和稳定性计算，给出设备与零部件的条件***。对于化工专业的学生来说，化工原理课程设计做的是工艺设计，化工机械基础课程设计做的是机械设计。教改之前，这两个设计没有交叉点，学生每门课程只做一部分设计，而没有化工装置设计的完整训练，不利于学生设计能力的提高[12]。学生提交的设备条件***，大多采用手画的形式，而不采用现行各设计院普遍采用的AutoCAD绘***软件，无法锻炼学生机械制***的能力。设备条件***绘制简单，各物料进出管口、自动控制方案都无法体现，化工设计及化工自动控制课程所学知识不能应用到化工机械基础课程设计中，学生综合运用所学知识的能力无法得到锻炼。
4.学生工程意识不强，设计不规范生产中使用的任何机器或设备的构件都应满足适用、安全和经济三个基本要求，其中，安全是核心。为了保证装置安全可靠运行，降低生产成本，提高劳动生产率，便于构件互换，国家和有关部门制定了各类化工装置设计的标准和规范[13]。学生对相关的标准与规范不熟悉，容易造成其无法将标准和规范应用到化工装置的设计中，与生产实践脱离。比如，计算容器的物料接口尺寸，很多学生计算出结果后没有规整，即使规整了，也没有查阅国家制定的各种钢管公称直径的规范，采用标准尺寸。在选择设备材料时，一般选择适用范围广，性能优异的材料，没有考虑会使设备成本大大提高的风险。在设计压力容器时，计算出的容器壳体壁厚与封头壁厚不一致，很多学生本着经济的原则，没有设计为相同尺寸，影响容器的焊接和安全。这些都是理论设计与生产实际偏离、工程意识不强的体现，没有达到强化工程概念的教学目的[14]。5.考核方式不合理，无法体现设计水平以往的课程设计是根据学生提交的设计报告给成绩，对学生的平时表现，设计的合理性、规范性及严谨程度没有体现[15]。设计报告抄袭或模仿现象严重，单纯凭借设计报告无法反映学生真实的设计水平，不能体现公平、公正、合理的考核原则。针对化工机械基础课程设计存在的这些问题，按照高等教育改革的要求，我们对课程设计进行了改革。
二、课程设计改革措施
1.提早布置课题，合理衔接理论教学针对课程设计时间短，与理论教学脱钩的问题，我们对课程设计时间安排进行改革。在完成第一章工程力学和第二章化工设备材料教学之后，我们便将每位学生的设计课题布置下去，理论课程结束后两周上交相关设计文件，进行考核。在布置课题时，利用两节课的时间，介绍各类装置设计的流程，每个环节用到的理论知识也事先向学生明确，使学生对课程设计有大致的了解，并对今后会对用到的知识引起重视。同时，理论课授课教师在今后介绍各类化工装置机械设计时也要对重点知识的应用加以说明，并结合课程设计详细讲解。学生了解设计课题之后即可随着理论课的讲解开始设计，学到的设计知识即刻能够应用到设计中，真正起到了学以致用的效果。在设计过程中，遇到困难，学生可以在理论课堂上提出，经过老师讲解得到解决，提高了设计效率，也方便指导教师掌握学生设计情况。由于设计时间由原来的一周延长为多半个学期，学生在理论课结束时便完成了大部分的设计计算及校核，利用两周时间整理数据，绘制装置***，撰写说明书，不会耽误期末考试复习，避免了应付抄袭现象的发生，真正锻炼了学生的机械设计能力，达到了课程设计的教学目的。2.增加设计题型，重视设备内件设计课程设计题型的选择关系着化工实践教学的效果。为了使学生熟悉各类化工装置，激发学生学习的主动性，锻炼化工设计能力，我们编制了多种化工装置的设计题型，包括压力容器设计、板式塔设计、填料塔设计、管壳式换热器设计和搅拌反应釜设计，共计五个设计题型。这些装置是化工生产中最常用的，体现了理论设计与生产实践的结合，同时，理论教学讲授的设计知识在这些装置的设计中能得到充分的应用，加深了学生对理论知识的理解，保障了装置设计的质量。对于装置的主要部件，比如板式塔的塔板、填料塔的填料层、反应釜的搅拌器等，也要求学生详细设计，并且给出部件的条件***。通过内部构件的选择、设计和校核，加深学生对化工装置的认识。
将每个班的学生分成5组，每组负责一类装置的设计，并且同组学生的设计条件各不相同。学生要完成自己装置的设计，要查阅大量的文献资料，搜集各种物料性质，学会各类装置的机械设计方法，参考化工容器设计的国家标准，这种形式彻底改变了课程设计形同虚设的尴尬局面，锻炼了学生查找科研资料，积极探索未知领域，不断补充新知识，***完成科研任务的能力，激发了学生的创新意识，真正提高了化工装置的设计水平。3.加强学科交叉训练，完善装置设计流程化工装置的工艺设计与机械设计是互相影响、密不可分的，工艺设计为机械设计提供工艺条件及设备主要尺寸，而机械设计的结果又反过来影响工艺设计。为了使学生对化工装置设计有完整的设计体验，我们联合化工原理课程设计，将这两个设计有机结合，学生在做完化工装置的工艺设计之后，根据工艺条件及计算出的装置尺寸，接着进行化工装置的机械设计，使学生知道装置的设计流程，为学生将来从事化工设计工作奠定了良好的基础。对于学生提交的设备条件***及主要内件结构***，严格要求用AutoCAD绘制，并且标出各接管及自动控制仪表的安装方位，在设备条件***的右侧表明工艺要求、安装要求、各接管尺寸、材质、采用的国家标准等。
通过这些方式，学生熟悉了化工装置的设计流程，将化工原理、化工机械基础、化工制***、化工设计、化工自动控制等专业课所学知识融会贯通，综合运用，提高了学生学习的积极性和主动性，有利于设计能力的提升。4.严格规范设计，强化工程意识作为一名合格的化工专业学生，必须了解国家制定的有关化工设计的各种行业规范和国家标准。在做任何装置设计之前，都要先查找有关规范和标准，绝不能闭门造车，无据可依。与化工机械基础课程设计相关的标准有《钢制压力容器》《管壳式换热器》《钢制塔式容器》《塔器设计技术规定》《石油化工钢制压力容器》《石油化工自动化仪表选型设计规范》等。学生在做课程设计时，遇到有关尺寸的确定、内件的选择等有疑问的地方，一定要查阅相关标准，养成良好的设计习惯和严谨的工程态度，做一个敢于担当、认真负责的设计者。同时，要注意适用、安全、经济相协调的原则，密切联系工程实际，强化工程意识。5.完善考核体系，激发设计热情考核对于课程设计的质量有着重要的导向作用，公平、公正、合理地对课程设计做出考核，对学生有着监督、鼓励和引导作用。实践类课程的成绩考核不同于理论课，决不能单纯依据提交的设计报告定成绩。化工机械基础课程设计的考核分为平时成绩、设计报告质量和答辩三部分，分别占总成绩的10%、70%和20%比例。其中，平时成绩包括出勤率、学习态度及团队协作能力。设计报告质量包括报告的完整性、设计的合理性、计算的准确性、***纸绘制的规范性等。答辩环节要求每位学生将设计内容做成幻灯片，利用3分钟的时间陈述工作内容，然后由考核教师提问有关问题，学生作答。这种考核形式督促学生实实在在地做设计，认认真真地抓质量，只有付出努力，才能取得好成绩，激发了学生的设计热情，杜绝了抄袭应付现象，达到了教学目的。
三、总结
化工机械基础课程设计是化工专业学生重要的实践教学环节，随着高等教育改革的深入，原有教学方法的弊端日趋显现，课程设计急需改革。针对设计时间短的问题，我们提早布置课题，与理论教学合理衔接，避免了抄袭应付现象。增加设计题型，由原来的单一装置设计增加为五种装置设计题型，并且对装置的主要部件也要进行设计。加强与化工原理、机械制***、化工设计等交叉学科的联系，完善装置设计流程。装置设计要严格遵守国家规范和行业规定，注重适用、安全、经济相协调的原则，增强学生的工程意识。完善考核体系，公平、公正、合理的对课程设计进行评价。通过教学改革，激发了学生学习的积极性，课程设计质量得到提高，杜绝了抄袭应付现象。学生在课程设计过程中，自觉依据国家设计标准，将理论设计与生产实际相结合，增强了工程意识，提高了机械设计水平，起到良好的教学效果。
参考文献：
[1]张允，路有昌，赵凌.《化工设备机械基础》课程教学改革的探索[J].广州化工，2012，40（4）：122-123.
[2]王元文，陈连.化工设备机械基础课程教学改革探讨[J].广州化工，2006，33（153）：69-70.
[3]刘理华，刘书群.化工设备机械基础课程教学改革研究[J].广州化工，2012，40（19）：145-146.
[4]谭蔚.化工设备设计基础[M].天津：天津大学出版社，2007.
[5]董大勤，高炳***，董俊华.化工设备机械基础[M].北京：化学工业出版社，2011.
[6]徐想娥.化工设备机械基础教学改革的探索[J].襄樊学院学报，2007，28（8）：83-85.
[7]江华生，陈树大.基于CDIO模式的《化工设备机械基础》课程设计教学改革[J].化工时刊，2013，27（3）：56-58.
[8]李红，孙虹雁，刘利国，等.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育，2008（10）：41-42.
[9]董俊华，张及瑞，高炳***.“化工设备机械基础”课程设计教学改革的研究与实践[J].广州化工，2011，39（14）：152-156.
[10]董俊华，赵斌，张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].化工高等教育，2011（3）：17-19.
[11]张琳.化工设备机械基础课程设计的改革[J].化工高等教育，2002（2）：54-55.
[12]孙保帅，朱春山，李东光.化工专业课程设计教学环节的改革与探索[J].广东化工，2010，37（8）：218-225.
[13]陈连.化工设备机械基础教学改革的若干尝试与实践[J].化工高等教育，2007（1）：19-21.
[14]李***辉，李庆生，姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育，2012（1）：47-49.
机械设计基础篇8
现代大学生多已是年满十八周岁的成年人，心理和生理都迅速走向成熟，已具有一定的生活阅历，对事物初具***的判断和处理能力，他们具有积极的探索精神和强烈的好奇心。《机械设计基础》课程作为机械类学科的一门基础课程，其教学目的不仅在于传授学生一定的机械基础知识，更重要的是培养学生对机械学科的兴趣，激发学生在机械方面的创造能力。例如，在讲授齿轮的相关知识时，“齿轮”这个名词对于每一位大学生都不陌生，不管是儿时的玩具汽车还是现在随处可见的轿车上，都有它的存在。之前，学生对齿轮的认识只是主观上的“知道”。现在，在课堂上我们要教会学生从原理上认识齿轮、学会齿轮的特点、使用或设计齿轮。所以，我们要充分利用大学生的生活阅历和强烈的好奇心等特点进行分组讨论式教学，给学生思考的机会，让他们产生对齿轮的第一映像和最初认识。可以先让学生分成小组，相互讨论大家见过的齿轮，总结其特点和使用等，然后老师充当揭秘者，对齿轮的相关知识进行总结和介绍。如此，不仅活跃了课堂气氛，避免课堂上打瞌睡等现象出现，还能激励学生积极思考，发展思维，培养学生对机械学科的兴趣。“齿轮”这个名词会在学生的脑海中留下具体的形象，对知识的掌握更加牢固。另外，现代社会已是一个分工明确、团队合作的社会。个人能力固然重要，但要完成一个项目更重要的是集合团队的力量。在各种招聘会现场，“善于沟通，团队协作”的字样频现，由此可见，团队合作不仅是社会发展的趋势也是现代企业需求。现在的大学生是未来各行各业的精英，学校应该肩负起培育精英的重担，让他们走出校园为社会创造更多的财富。分组讨论式教学，能够让学生定位自己在团队中的地位，协调与组员之间的关系，发现别人的优点与自己的不足，培养自己的团队合作能力。
2.自学检测式教学
大部分的大学生都经过高考的洗礼，对新知识具有一定的自学能力。学生大学毕业后，不管是继续深造还是进入企业工作，必须要有更强的自学能力。我国大学生的培养模式正逐渐向“产学研联合培养”模式转变：（1）以科研项目为依托，以开发成果为目的与企业进行联合；（2）在学校（科研院所）或企业设立人才培养基地进行大学生的联合培养；（3）聘任企业的高端人才作为联合导师进行联合培养[5]。而企业更是以“产”为主，所以，为了适应未来的发展，学生必须具有较好的收集信息、整理信息、学习新知识的能力，这时，自学能力显得尤为重要。在《机械设计基础》课程的课堂上，再优秀的老师也不能教给学生他们以后全部要用的东西，能传授的只是冰山一角。所以，我们要在教授机械学科基础知识的同时，把重心放在培养学生的自学能力上。例如，在讲授“螺旋传动”的知识点时，我们可以采用自学检测式教学。首先，让学生借助课本和参考资料进行自学，然后老师按照教学要求对他们进行测试，并纳入成绩考核范围。如此，不仅锻炼了大家的自学能力，同时，督促学生积极主动的去学习，避免学生敷衍了事现象的出现。
3.实践教学
《机械设计基础》是一门偏向于实际应用的课程，理论学得好并不意味着学生能把所学的东西应用于实践，去为社会创造财富，空谈理论没有意义。为了加强课堂理论教学与实际应用的联系，必须在《机械设计基础》课程的教学环节中增加实践环节。有条件的学校可以带领学生到工厂、学校的加工中心、实验室等地点参观学习，看看课堂上学的轴承、齿轮、联轴器等零件是用在机器的什么地方、起什么作用等，深化对课堂理论的理解。理论与实际的综合联系能够让学生对机械学科有更好的认识。老师还可以给学生提供一些组件，让大家动手拆卸组装，锻炼动手能力。《机械设计基础》课程设计的设计题目一直比较单一，均为一级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一个非常典型的机器，包括了大部分理论课程中给学生讲授的内容，比较符合学生的课程设计任务要求。但符合要求的典型零部件不只是减速器一种，题目的单一往往使一些学生抄袭他人成果，极大限制了学生的创新思维。此外由于学生的基础参差不齐，如工程制***、工程力学（理论力学，材料力学）、工程材料、公差配合等这些课程的成绩差别很大，有些非专业的学生甚至没有学过这些课程，导致做出的课程设计水平千差万别，极大的影响了课程设计的质量。针对不同层次的学生，选择不同的设计题目，使每个学生都有适合自己的目标，教师则可以根据学生个体目标因材施教。
4.改进成绩评定方式
传统的通过卷面考试来评定课程学习成绩的方法只能在短时间内强化学生对部分知识点的掌握，它只是让学生对《机械设计基础》课程的知识点进行一次总结和记忆，对机械相关基础知识的掌握情况，短期效果良好，但从长远看并没有意义。这种记忆式的知识掌握，将随着时间的迅速淡忘。为了更好地让学生真正掌握机械设计基础知识，巩固课程学习成果，可适当取消课程结束后的卷面考试，将自学测试环节的测试成绩与最终的设计实验环节相结合，对学生综合评价。课程即将结束时，老师应该让每位学生开拓自己的思维，设计一种具有一定实际意义的简单机械，提交设计报告，以设计报告的完整性，创新性等为标准评定每位学生的课程学习成绩。按照设计实验的要求，不管学生是对已有的机械结构进行改进还是原始创新设计，这都将促使学生将所学的理论知识应用到实际中去。学生将以一位机械设计工程师的身份去体会机械行业从业者该有的素质，培养学生的整体素养。在设计实验过程中，学生需要复习已修课程《机械设计基础》等相关课程的知识、需要查阅《机械设计手册》等工具书、需要绘***，甚至是三维建模。这将使学生在很好地掌握书本知识的同时学会收集整理信息，***解决问题。这种能力是未来发展中必不可少的。
5.总结
机械设计基础篇9
【关键词】机械设计基础教学艺术
【中***分类号】TD402 文献标识码：B 文章编号：1673-8500（2013）03-0246-01
1 借助问题，紧抓破冰。上好第一课
俗话说：“良好的开始是成功的一半。”学生是否认可老师、一学期的教学是否能顺利，第一节课的破冰至关重要。通过第一次课，建立起老师和学生之间良好的互动，激发出学生对本课程的学习兴趣。
笔者在第一节课中，通过下面的问题来达到教学目的：请问同学们是否知道下面***1中指环和大桥有什么关系？学生的好奇心会一下被抓住，然后老师再用精彩的语言娓娓道出加拿大工程师的指环与魁北克大桥的故事。趁着学生在对这个故事感慨时，抛出核心问题也就是教学目的：设计的目的是什么？“安全、实用。”学生会马上回答这个问题。借此机会教师简单介绍本课程的主要教学内容，并告诉学生，本门课程就是讲解如何保证安全性的一门课程。至此，借助问题，破冰的目的已经达到。
2 设计有梯度的问题。一步步引出知识点
教学始于提问，并以进一步的提问来推进。在教学过程中，教师围绕教学目标和教材的重点、难点，由浅入深地创设问题情境，尤其是善于抓住新旧知识的连接点进行设问，来启迪学生的思维，在学生似懂非懂、似通非通之处，教师应及时扮演好指导者的较色，引导学生一步一步向预先设计好的结果接近，引导学生沿着符合逻辑的思路去分析和研究。
在教学过程中，不断地设计问题、提出问题能吸引学生的注意力，激发学生的求知欲望。在本门课程中，增加一些实用的、趣味性的提问，不仅可以活跃课堂气氛.而且也可以达到活学活用的目的。
笔者根据不同的教学内容设置了不同的问题，可以将教学内容按照难度和逻辑关系分解为不同的知识点，每一个知识点分别用一个问题引出。例如在讲授力矩知识点时，笔者将教学内容分解成三个知识点，见表1。
表1
力矩的计算（40分钟）
知识点一力矩的概念、力矩的计算公式、力臂的概念、力矩的正负号规定
知识点二不同方向的力臂计算
知识点三合力矩定理
知识点1通过激发学生的好奇心，引出概念：
两个小朋友玩跷跷板，一个50斤，另外一个100斤，跷跷板总长2m，请大家帮忙给这两个小朋友找到合适的位置，使这个跷跷板保持平衡
提出问题后，学生根据生活经验都可以指出100斤的小孩坐的靠近中心弹簧，50斤的小孩远离中心弹簧。此时老师要引导学生找出两个小孩的具置并列出问题的方程。对于基础比较薄弱的学生来说，列方程解决问题是一个难题。此时，老师就可以顺理成章地引入力矩的概念（如***2）。
学习完力矩的概念后，再要求学生列式计算两个小朋友的具置，学生会根据力矩定义列出方程。
设胖小孩距离中心的距离为x，力矩方程如下：
50×1=100×X
x=0.5m即胖小孩坐在离中心一半的位置上。
知识点二的问题设置为：有一位工人准备撬起一块大石头，大石头重300斤，具置如***3所示，请你判断当分别施加***示三个方向的作用力的时候，哪种施力情况最为省力？你能否计算出最省力情况时力的大小为多少？
同样，学生根据自己的经验，会很快地判断出沿着木棍方向施加的力最无效，与木棍方向垂直时最省力，但是在计算具体数值的时候，又觉得无从下手。老师趁此将知识点二引入：力臂是矩心到力作用线的垂直距离，尤其要强调垂直距离的概念。如果学生的基础比较薄弱，老师重新复习三角函数的概念以及--特殊角度的三角函数值。学生掌握了所有的知识点后，问题二会顺利解决。
知识点三可以设计成为：两个人同时开门，一个人要关门。请问门到底是关上还是打开？
学生往往会判断，门应该是由人多的一方决定，即门应该是关上的。所以在设计这个问题的时候，使关门的力矩大于开门的合力矩，计算出的结果与学生的判断不一致。从而引出合力矩定理，乘此机会强调作为一名工程人员，任何判断都要有理有据，不能凭借想象和感觉，以培养学生的职业素养。
3 利用问题，将抽象问题形象化、直观化
压力角和传动角是机械设计基础中多次涉及的一个重要概念。要求学生不仅要掌握压力角和传动角的概念，而且能画出平面连杆机构和凸轮机构中的压力角和传动角。笔者在讲述这个概念的时候，用一个常见的推东西前进的例子引出问题。
先提出问题：分别以F1、F2、F3三个方向的力推箱子，哪一个更省力？F2和速度v之间的锐角越大越好还是越小越好？再引出压力角和传动角的概念——F2和速度v之间的夹角就是压力角，压力角的锐角是传动角。有上面-的问题做铺垫，学生很快就能理解压力角越小越好，传动角越小越好。
4 需注意的问题
综上所述，在课堂教学中，合理应用问题不仅可以提高学生的学习兴趣，同时也可以提高课堂的学习效果、活跃课堂气氛。但在应用的过程中，要注意以下几个方面：
4.1老师精心备课，合理设置问题
好的教学效果，需要教师精心的准备，包括备教材、备学生、备导人、备方法、备衔接、备语言、备设问、备板书、备课件、备小结。精心准备的问题可以起到承上启下的作用，前后内容衔接得好，能让课堂的内容更加完整、条例更加清楚。问题设置的恰当，反映了教师吃透教材的程度，也反映了教师的精明和精干。教学中不断地设计问题，提出问题能吸引学生的注意力，激发学生的求知欲。抓住了学生的求知欲，就抓住了学生的兴奋点，教学就成功了一半。
4.2幽默、风趣的语言是提高设问有效性的有力手段
古语道：“亲其师则信其道。”教师对学生真心的关爱、有效的沟通、渊博的知识，再加上幽默的语言、饱满的激情、恰到好处的点拨、多种工具（例如动画、电影片段）的借用，都可以冲击学生的情感，活跃课堂气氛，实现与学生的良好互动。
4.3合理分配课堂时间，设置不同梯度的问题，充分提高学习效率
机械设计基础篇10
【关键词】机械设计基础；实践；课程设计
《机械设计基础》是工科院校普遍开设的一门重要技术基础课程。由于各专业学生的知识基础差异较大，再加上该课程多年来一直存在着内容多课时少、零件多系统少、分析多综合少、理论多实践少等诸多矛盾，给《机械设计基础》课程的教学带来许多困难。同时，该课程具有很强的实践性和应用性，所以教学过程中必须将理论与实践紧密结合起来，注重对学生解决实际问题能力的培养，拓宽学生的知识面，开阔学生的思路，从而更有利于学生工程实践能力和创新能力的培养。
1.理论教学环节
理论教学环节是《机械设计基础》教学改革的一个重要方面，经过多次教学实践尝试，我们主要从以下几个方面进行改革尝试。
1.1教学内容
目前，高职院校提出了“厚基础、宽口径、重能力”的人才培养模式，从而使理论课时压缩严重，但《机械设计基础》课程的内容多，理论性和实践性都比较强，老师讲解力不从心，学生听课如听天书，因此必须对教学内容进行相应调整。
1.1.1删减过深的、不必要的理论推导和证明
高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性，毕业后从事的岗位决定了没有必要对计算、公式、定理等的来龙去脉搞的清清楚楚，只注重如何应用这些公式定理等来解决实际问题。因此，可将过深的理论推导、证明删去，以便学生集中精力掌握这些公式、定理的实际应用，解决实际设计问题。
1.1.2结合专业培养目标整合教学内容
由于各专业的培养目标不同，所安排的课程和教学要求也不同，因此《机械设计基础》课程应根据本专业可的要求、本专业毕业生从业岗位要求和本专业学生终身教育的要求整合教学内容，以达到培养目的。
1.1.3在机构分析中增加解析法内容
在以往的机构分析中，因***解法形象、直观，有助于教学模型的建立，同时对某些简单的问题比解析法更有效。随着科学技术的计算方法、计算手段的飞速发展，提高机械设计与分析的精度和效率已成必然趋势，而解析法更能准确地反映和解决***解法难以解决甚至不能解决的问题，因此在教学中应增加解析法讲解的力度，以适应现代技术的要求。
1.2教学方法
1.2.1现代化教学
本课程实践性、综合性较强，个部分教学应注意同生产实际相结合，利用教具、挂***、多媒体等直观教学手段教学，做到课上精讲精练。同时采用计算机的***形动画等功能，向学生展现具体、形象、直观的视听材料，充分调动学生的学习积极性，提高课堂效益，增强学生的感性认识。
1.2.2实物教学
有些教学内容离开实物再课堂上不易讲解透彻，因此可将机构实物搬进课堂，对照实物进行讲解，从而使学生能充分地将机构的运动情况进行分析，例如，讲解摆动导杆机构时，再牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解，则可收到事半功倍的效果。
1.2.3自学式教学
对于简单的教学内容，可采用自学式教学方法，自学式教学方法是“提出问题+自学+回复问题+总结”。其操作步骤是：第一步，老师指定学习内容，并提出相关问题。第二部，学生围绕问题进行自学，明确学习目标。第三部，提问学生并对学生的回答进行追问，把问题引向深入。第四部，根据学生的回答进行总结，使学生形成新的知识。
2.实践教学环节
《机械设计基础》教学的另一个重要部分是实践性教学环节，它包括实验教学和课程设计两个方面。
2.1实验教学
实验教学是学生学习《机械设计基础》课程进行工程实践的重要途径，是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力以及启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段，也是《机械设计基础》课程教学的一个重要环节，其对实现课程教学目标起着不可或缺的关键作用。
传统实验教学存在着实验目标单一性、试验方法陈旧性、实验内容缺乏系统性、综合性等不足，不利于培养学生的各种能力，因此，对》机械设计基础》课程实验教学改革可从几方面进行：一是保留传统的经典验证性实验，如《轴系结构测绘》、《减速器结构装拆实验》；二是更新和改造相对落后的实验，如渐开线齿廓范成实验改用计算机仿真试验去代替，使实验内容既形象具体又省事省力；三是新增开设综合性和设计性试验，要求学生自己设计实验，自己动手完成，不依赖于老师；四是建立开放式感性认知实验，使学生有更多的自由时间来安排学习，以期发挥学生在实验教学中的积极性和主动性，从而加强学生对机构、零件结构等工程实践知识和动手操作的能力培养。
2.2课程设计
综合考察学生掌握《机械设计基础》知识程度的重要手段是课程设计。它也是《机械设计基础》课程实践教学的最后一个教学环节。其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分系的能力和运用资料等基本设计能力。要完成一次课程设计要求学生对总体方案的布局到零部件结构设计一起完成使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新，应要求学生自己设计多套方案，进行比较选择，充分发挥学生的想象力和创造性，从而为今后在生产实际中参加设计或技术改造打下良好基础。课程设计是一项既重要又繁琐的教学工作，指导老师对学生中普遍存在的不足应在设计中逐步给予讲解和补充，使学生通过课程设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。
3.结束语
总之，《机械设计基础》课程教学改革是一个系统工程，涉及到课程教学的各个环节，从各个环节入手进行教学改革，才能取得良好效果。同时，还应注意“师教之功，贵在引导”，教师的真正本领除了传授知识外，更重要还在于激发学生的学习积极兴趣，唤起学生探求知识的欲望，为学生营造一种积极主动、和谐、生动活波的学习氛围，培养他们主动参与的意识，培育他们的批判性与创造性思维能力，进而全面提高教学效率和质量。
参考文献：
[1]洪伟龙，关于技术基础课教学理论联系实际的新途径 职业教育研究 2006，（4）.