学文网机械设计课程例1
二、针对机械设计课程设计题目、指导方法，进度安排及考核方法进行改革
（一）设计题目的改革
以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的，鉴于我院学生的基本条件，我们把课程设计的题目统一标准化了，传动方案也已经给定，目的是让学生熟悉课程设计的一般方法，掌握应该掌握的知识点，并对机械设计的理论课的知识加以巩固，并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下：设计题目：带式运输机的传动装置；初始条件：带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作，连续单向转动，有轻微振动，输送带的速度允许误差为±5%，使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%，减速器批量生产。要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。
（二）指导方法改革
在课程设计之前，负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会，对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求，要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时，这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段，尤其是课程设计的设计计算初步完成时候，要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查，并要在草稿本上签字，才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草***时候发现错误，又要反过来重新计算浪费大量的时间，并且可以避免了个别学生抄袭的现象。
（三）进度安排改革
以前兼职老师指导课程设计时候，一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完，这样内容太多，学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点，将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次，学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段，主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括：选择电动机；计算总传动比和分配传动比；传动装置的运动和动力参数计算；传动件计算；初算轴的最细处直径；选择联轴器（型号、孔径、孔长等）；初选滚动轴承及其相关参数，轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行，不要颠倒。第二阶段是草***绘制。设计计算完毕后，我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验，主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解，其内容包括：减速器的结构；减速器的；设计装配***的准备；减速器铸造箱体的结构尺寸；减速器装配草***设计；轴和键的强度校核，滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配***，在完成减速器装配草***后，校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时，在此基础上继续完成装配***。要求注意两个方面的设计：轴系零件的结构设计；减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配***的检查。给学生主要讲解的内容包括：检查装配草***；标注主要尺寸与配合；编写减速器的技术特性；编写技术要求；零件编号；编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件***的绘制。零件工作***是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件，应包括***形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件***从装配***上测绘下来，形状应与装配***一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生，学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间，周末时间不计，具体的进度安排我们设计了一个表。（四）考核方法进行改革课程设计结束后，我们会现场答辩，在答辩时候，会先给个预成绩，这个成绩非常重要，因为通过答辩，可以看出学生对课程设计掌握的情况，是否有抄袭，一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配***、零件***给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。
机械设计课程例2
关键词：
机械设计；教学方法；教学手段；双能型教师
《机械设计》是机械类专业非常重要的专业基础课,是机械类学生学习必不可少的重要教学环节之一。该课程主要是培养学生具有综合机械设计的能力，对我校在应用性和创新性人才培养方面起着非常重要的作用，尤其是对培养学生的创新能力起着决定性作用，同时该课程又是从理论课程与工程实际相结合的设计性课程。该课程的理论性较强，知识面广，学生普遍反映该课程难学，知识点分散，理解起来困难，听不懂学不会[1]。在实践教学过程中缺乏创新设计，不能培养学生的创新意识，使学生失去了学习兴趣，导致不能很好的培养学生的创新能力。在教学过程中,怎样提激发生的学习兴趣、提高学生学习的主动性,培养学生的创新能力,提高课堂听课效率，培养出应用型创新性人才,是《机械设计》课程教学过程中必须思考的问题[2]。为了解决上述问题，适应学校应用型本科人才的培养目标，针对教学中出现的各种问题，在教学方法、实践教学、课程设计、师资队伍建设等方面进行了改革探究。
1多种教学手段灵活应用，重点培养学生学习的能动性
《机械设计》课程是实践性和理论性相结合的一门综合性课程，教学过程中涉及到许多的机械传动过程、机器的工作原理、机械零件结构分析等相关内容，在讲授的过程中，教师很难仅靠粉笔和语言讲授清楚，例如吃齿轮传动，轴的结构设计，尤其是一些想象力差的同学，根本就无法理解其工作原理。同时在教学过程中基本没有实物***，大部分学生都是初次接触机械类专业知识，对课程了解不深，缺乏感性认识，因而即使教师备课充分，授课十分认真，仍然有很多学生听不懂，感觉这门课程很难，久而久之就对这门课失去了学习兴趣，最终导致学生产生厌学的状况。因此，我们教师在每堂课的教学过程中要多种教学手段和教学方法方法灵活并用，引起学生的兴趣。
（1）多媒体教学可使教学直观、形象、生动，传递的信息量大，对于动画易引起学生的兴趣，更容易于被学生接受，同时教学时可将工程应用的实例插入到多媒体中，使学生对所学知识有深刻的理解，同时学生对工程应用也有了解。但是教师在授课时不能将板书教学忽略，应将板书教学模式和多媒体教学相结合,授课时灵活应用。一方面能够增强教学的直观性,提高学生的自主学习能动性,增强学生的创新意识;另一方面又可以充分发挥板书的过程性强、灵活方便、与学生互动性效果好等优点[3,4]。不仅提高了学生课堂听课效率,而且也提高教师的教学水平。
（2）教师要合理的利用视频教学，对于某些加工工艺及机器的工作原理，我们在备课时就需要准备相关的视频，例如轴系结构设计、联轴器和离合器等章节的内容安排相关的视频，通过播放视频与教师的讲解，学生能够深入了解其加工生产过程，听过视频播放能加深印象，容易引起学生的兴趣。对于某些章节内容也可以采用翻转课堂教学[5]，这种教学手段不仅可以使学生养成***思考的习惯，又能锻炼学生查资料的能力，通过查资料能够扩展学生自己的视野，便于学生对前沿信息知识的了解和掌握，增强学生对自己专业的热爱，为学生将来继续深造奠定基础。此外，慕课也是教师授课的重要教学手段，对于重要的章节，教师可以采用慕课的形式来激发学生的兴趣，并且结合多媒体所呈现的及教师的重点讲解，使学生对重点难点有深入的了解并达到掌握。同时教师可以将慕课视频拷贝给学生，让学生在课下也可以自己***的学习。教师需要结合教学的内容与知识点的难易程度合理的利用并结合多种教学手段，使学生对《机械设计》产生兴趣，提高教学效率。
（3）教学过程中适当的将分析软件与教学相结合，在《机械设计》教材中有很多的传动装置，比如带传动、齿轮传动、蜗杆传动。可以利用三维建模软件UG建立这些传动机构的模型，然后运用ADAMS或ABAQUS软件模拟运动学仿真分析和有限元仿真分析。或者直接利用仿真软件建立相关模型，施加约束和边界条件，进行仿真分析，最终查看各个部分的速度、位移和曲线，或者应力应变、变形云***。通过建模仿真分析的过程，学生可以加强对课本讲的知识点的进一步理解，同时让学生学习仿真软件的应用。
（4）习题讲解是《机械设计》教学过程中必不可缺少重要的环节之一。《机械设计》课程课后习题的难度较大，篇幅长，涉及其他学科的知识点多，例如高等数学、机械原理、材料力学，理论力学等，其题目分析计算难度大，如果学生仅仅依靠上课的时间听课，很难把作业完成的很好，也很难掌握重点和难点知识。因而，在一些重点难点知识点讲解结束后，进行相关的习题讲解。主要讲解讲解课本中的经典例题和难度较大的作业题，同时也安排讲解经典考研习题［6］，使学生深入理解教材中的知识点。
2加强实践教学和课程设计教学，培养学生的创新意识
《机械设计》课程设计是每个机械类学生必须要做的任务，在课程设计之前，教师通过选择有生产背景的实践课题为依据，给出需要设计的题目，并给出学生相关的提示，并列出需要查询的才能考书及相关的参考文献，鼓励学生自己动手去查资料，重点培养学生对材料及数据的整理能力。每一个题目由3个学生来完成，3个学生一起探讨原理方案设计、传动方案设计、执行机构设计，最终确定设计方案，然后老师给每个学生不同的设计参数，学生再进行强度分析计算，根据学生自己所计算的数据，进行手工绘制运动方案***、零件***和总体装配***，锻炼手工绘***能力，同时要求学生的设计***纸必须用CAD软件绘制相关的***纸，然后在使用CAD软件进行电脑绘***，最终完成该产品的设计。通过这样的设计过程，使学生对设计有了更深刻的认识，同时可以把CAD知识加以巩固，提高CAD画***能力。完成设计内容之后，鼓励学生采用相关分析软件，对所设计的零部件建立模型进行优化设计，例如采用ANSYS有限元软件、ADAMS等软件建立模型。通过查看各个部分的仿真结果，然后合理修改设计参数进行优化设计。这不仅增强了学生对学习机械设计的兴趣，而且使学生的自身能力和创新意识得到全面的提高。学校或者学院出资举办一些机械类比赛，例如车辆技能大赛、机械产品设计大赛、大学生创新大赛、机械制***大赛等。鼓励学生积极参加这些竞赛，主要是为了提高学生的自己动手能力和创新能力。学生都会的精心准备竞赛的内容，设计出自己的产品。完成设计之后，学院会组织老师对所有参赛的的作品进行评比验收，同时还需要进行参赛组进行答辩，讲解自己所设计的作品的设计思路及功能，最后由老师评出优秀的作品，参加省级、部级的大型比赛。如笔者鼓励学生参加大学生创新课题，学生自己查资料，然后写申请书，找到创新点，最后由学院学校的专家及外校专家进行审批，通过审批后，学生自己用三维软件进行画***设计。学生通过这种竞赛的形式，可以把所学的理论知识与实践结合起来，增强学生创新意识和提高解决实际问题的能力。
3建立双能型教师队伍
在地方性、应用型高水平大学建设的过程中，培养双能型教师至关重要，要求教师具有扎实的理论教学素质，也要有丰富的实践教学素质。应用型大学主要以培养服务于地方经济发展的人才为目标。《机械设计》课程的双能型教师要求教师必须具备相关的机械类理论知识，同时具有实践的经验，这就要求青年教师利用假期去企业实践锻炼，学习企业的技术[7]，管理模式，及机器的工作原理及设计思路，提高教师的实践能力，扩展教师的知识面，还可以对典型机械产品拍照，为以后的教学提供工程实例。积极鼓励教师带领学生参加各种竞赛和课题，可以培养学生的创新意识，同时也可以增强教师的实践能力和科研水平。同时学校可以组织讲课比赛，通过讲课比赛，来提高教师的讲课技能，将实践和理论结合起来培养出双能型教师。
4结束语
为了建设地方性、应用型、高水平大学，近几年以来讲课教师在教学方法、实践教学、课程设计、教师队伍建设等多个方面不断的进行了探索与研究。将机械设计的理论教学与实践结合起来，让学生了解整个产品的设计过程，培养学生的创新思维。教师通过自身理论知识的学习和外出锻炼不断提高教师水平，以达到双能型教师的要求，从而达到教学相长的目的。
作者：曹波 高尚 姚智华 陈洪*** 陈丰 单位：安徽科技学院
参考文献：
[1]姚智华,易勇,陈丰,等.《机械原理》课程教学改革与实践[J].安徽科技学院学报,2013,27(5):74-76.
[2]师素娟.《机械设计》课程教学方法改革与探索[J].华北水利水电学报，2006,22(1):55-57.
[3]田静云,张国海,贾吉林,等.机械设计课程的教学改革与建设[J].中国科技信息,2009(9):252-253.
[4]师素娟《机械设计》课程教学方法改革与探索[J].华北水利水电学报，2006,22(1):55-57
机械设计课程例3
本课程的教学目标是：使学生具备所必需的机械基础知识和基本技能，初步形成解决实际问题的能力，为学生学习后续专业课程，参加技能鉴定，提高全面素质，增强职业应变能力、团队合作能力和继续学习的能力打下一定的基础。
传统的《机械基础》教学，已经不能适应现代学生的学习，课题组通过各类教师讨论会（专业教师、基础课程教师、兼职教师等）、深入企业施工一线调研走访等形式，征集专业课教师和施工一线工程机械技术人员的宝贵建议，考虑学生技能鉴定需要的知识点等，总结前两级学生的理实一体化教学改革，以工作岗位需求来构建基于工作过程的理实一体化教学模式，对教材编制、教学内容、实施性教学大纲修订、教学课时进行有效的调整和选择。
一、教学模式的改革及培养学生专业兴趣
（一）以工作岗位需求来构建基于工作过程的理实一体化教学模式
首先，认真进行企业调研，工程机械运用与维护专业就业方向通常为各大型工程机械企业的工程机械和工程机械配件的操作、运用与维护，管理销售及售后技术服务等。按照工作岗位所应完成工作任务来了解所需的各项技能。然后，针对毕业生选取适合的工作岗位，将该岗位所涉及的理论与实践的内容进行梳理编订，制定满足该岗位需求的教学内容，根据所需技能的特点，设计全新教学模式。经过不同阶段的学习，学生最终可以达到部分岗位顶岗实习的目标和需求。真正发挥提升理实一体化的作用。
（二）稳定学生情绪，培养学生专业兴趣
在传统的教学模式中，更多的是以课堂为中心，辅以不成比例的实验或实训类的课程，学生不“知其所以然”，自然就无法真正“知其然”。如何由教师的一言堂转变为学生能积极参与的教学活动？课程建设小组各位教师结合丰富的教学经验，针对学习单元内容、教授班级、专业的迥异，将多媒体教学、实验教学、行动导向教学、问题探究式法、小组讨论法、实验操作与理论教学理实一体化等各种教学方法灵活运用，按照基于工作过程的职业学校课程改革思路，真正做到“做中学，练中学，学中做”，学以致用。其目的只是实现――兴趣是学生最好的老师。
（三）密切联系实例，将学生兴趣持续下去
教育是一门艺术，“教学成功的艺术就在于使学生对你所教的东西感兴趣”。那么，如何把这种兴趣持续下去，这就需要教师付出大量的心血。
在教学中，教师要密切联系生产和生活中的具体实例，将学生兴趣持续下去，使学生在教学中一直坚持兴趣的持久性。
如在教学齿轮这部分内容时，教师会在上新课之前，先给他们看一个***片――三国马钧所造的指南车，告诉学生，他就是用这个东西在大雾弥漫的战场上打败敌人的，在学生的注意力被调动后，马上引出正题――这个车就是利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向。然后让学生想想生活里还有什么东西是有齿轮的呀？学生会热烈地讨论“钟表、水表、汽车”等等，教师夸奖他们喜欢思考的同时，告诉一些他们不清楚的，如汽车里的变速器里的行星齿轮结构，车床主轴箱里的齿轮结构等。同时给他们看大量汽车、飞机、轮船、机床等机器中齿轮的***片，在大量的实例面前，教师勿需多言“同学们，这章很重要呀，齿轮很有用呀”，学生就已经领悟了“齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。在工业发展中有突出地位，齿轮被公认为工业化的一种象征。”课堂效果很好。
（四）结合后续专业课，争取兴趣的发展性
《机械基础》是一门从基础课向专业课过渡的专业基础课程，故授课中还应注意其承上启下作用 ，引导学生注意本课程与其他课程知识的相互联系，启发学生将相关联的知识结合起来综合学习，对学习过的知识及时复习，温故而知新。争取学生学习兴趣的发展性。
授课中遇到学生在后续专业课中将会用到的知识时，要特别强调，提醒学生注意。如讲授向心角接触轴承的两种安装形式时，强调正安装和反安装在后继专业课程《土方机械》等将会应用；讲授形位公差的标注时，联系《CAD》的相关内容。这样，当学生在学习《土方机械》《CAD》等专业课相关内容时，将不会无的放矢。各学科知识的相互综合，有利于学生灵活应用各学科知识，改善知识结构，增加知识积累，提高学生的综合分析能力和解决问题的能力。对把学生对专业学习的浓厚兴趣继续下去，有非常重要的意义。
二、教学内容的改革及模块化处理
课程的教学内容直接影响到该课程是否能在专业课程体系中发挥应起的作用。课程建设小组的教师，熟悉本课程内容，在教研活动中与基础课教师、专业课程教师积极进行教学探讨，充分了解涉及的前段和后继课程，对将要教授专业的所有课程进行了较清晰的系统了解。结合企业调研中的岗位需求，与兄弟院校开展合作，于2012年8月由人民交通出版社编制出版了新教材《机械基础》，同时灵活制定出实施性教学大纲。从以下几个方面进行：
（一）系统了解各个专业的课程，具体进行教学内容的取舍
对机械和机电专业，会同期开设专门的《金属工艺学》，专业课中有《液压和液力传动》课程，因此制定这2个专业的实施性大纲时，就可以把《金属工艺学与热处理》和《液压》两章完全删除，并且告知学生原因。
数控专业没有《金属工艺学》课程，“金属工艺学与热处理”这部分内容在本课程中就必须学习，但对他们的要求没有机械类学生高，故只要求学生掌握简单的常用材料和基本热处理方法即可。
汽运专业学生，有《金属工艺学》课程，没有《液压和液力传动》课程，在制定大纲时需要去掉前者，但加入后者。“液压”部分的要求也低于机械类学生。
这样的课程安排，既防止学生学习的盲目性和重复性，又可以节省大量课时，还保证了学生知识体系的完整性，可谓一举多得。
（二）方便学生接受，制定教学顺序
为方便学生理解接受，打乱多年旧教材的教学顺序，重新制定教学顺序。按照从小到大：连接（零件）――机构――传动-轴系（零部件）――最后总体装配：减速器（机器）；由浅到深：机械零件的结构、特点、应用――机械零件的精度与技术测量；由动到静：由机械部分到材料部分。学生在理解上可以更好地由直观到主观，由易到难，学生在学习中更容易接受，不会产生畏难情绪。
（三）教学内容以学生兴趣为导向，注重理实结合
“兴趣是最大的动力。”在新编排教材中，本着以学生兴趣为导向的基本原则，采用大量生动形象的实例***画，注重生产和生活实际与机械基础知识点的融合，练习计算等通过“卡通小蚂蚁”的归纳总结、例题导入，活泼地实现教学意***，并首次将“常用量具测量”与“机械零件的精度”归入一个模块单元，知识难点的有机结合，克服教学难点。
（四）按“出口”定方案，简化《工程力学》的学习
考虑到现阶段学生毕业生的岗位性质，《工程力学》中的相关计算可能用途不大，对专业课的学习亦无影响，所以，只需要讲授给学生最基本的力学基础，并且这些内容针对各个专业实际，在不单独使用专门章节讲解的专业中，可以将力学部分常识放在机械零件、机构、传动部分中涉及到的相关内容中讲解：
如在机构运动简***学习中，介绍铰链等概念；在学习键联结时，简单解释剪切和挤压；在螺纹联结章节中，简要介绍拉伸和扭转等概念。这样不仅能节省大量课时，而且很利于学生对抽象力学概念的理解和接受。
（五）根据学生状况，有目的地删减或增加部分内容
在教学中重点强调最基本，必须掌握的理论知识，简化原理阐述，剔除无用的陈旧内容和繁冗计算。讲究针对性、实用性和直观性。
为方便各个专业学习，故将教学内容模块化，分为除绪论外七大单元：绪论、连接、常用机构、机械传动、轴系零部件、机械零件的精度与技术测量、工程材料、力学。其中将“机械零件的精度与技术测量”“工程材料”和“力学”部分划为带“*”部分，各个学校、不同专业，可以视具体情况灵活选用。
三、教学方法的改革及多元化教学方式的灵活运用
基于工作过程的职业学校课程改革要求对教学方式进行大胆变革，教学方法改革的根本目的是：体现以学生为中心的教学氛围，激发学生学习的主动性，传授基础知识、基本理论与实践能力培养紧密结合，加强学生的工程意识、实践能力和创新能力的培养。
课程建设小组坚持育人为中心，十分重视教学方法的改革和先进教学手段的应用，形成了一套以形象式、启发式、问题探究式、小组讨论式等互动式教学为主，以多媒体动画、***片演示、模型演示、实验课、习题课等为辅助的多元化教学模式，注重多媒体理论教学、实验教学、行动导向教学的理实一体化结合，有效调动了学生的自学与创新积极性，大大提高了教学效果和效率。
（一）了解学生，建立良好的师生关系，合理分配学习小组
充分了解学生，与学生互信互动是课堂传播知识的良好途径。课程建设小组成员教学中坚持首先与学生建立良好的互信关系，并了解和掌握基础较好的学生和学习有一定困难的学生基本情况，包括学生的基础知识、思想动态、身体状况、个人爱好、家庭境遇、在校表现及社会活动情况等，合理分配学习小组，为学习中的互信互动建立良好基础。
（二）充分利用绪论课，激发学生求知欲和学习兴趣，发挥学生学习潜能
《机械基础》是本专业学生接触的第一门专业基础课程。绪论，是这门学科的伊始。首先，教师简单讲解机械的发展史，让学生了解自己所学的专业――机械，对整个国家的发展是起着举足轻重的作用。
从中国谈起，远在五千年前，我国就使用了简单的纺织机械；晋朝的连机碓和水碾就是应用了《机械基础》中提到的凸轮机构的原理。再到世界：到国外――举世闻名的埃及金字塔的建成也是使用了机械工具。
从古代公元前2500年，欧亚地区使用两轮和四轮的木质马车就是机械开始谈起，讲到到现代：航天飞机、焊接机器人、智能机器人等等。最后回到现代日常生活，自行车、钟表、冰箱、空调机、洗衣机等等这些都是机械。
这和以往传统教学中直接给出机械和机器的概念相比，学生克服惧怕心理，兴趣盎然，顺利为后期专业课程奠定了基础。
（三）采用形象直观的多媒体演示教学方法，激发学生的学习兴趣
《机械基础》课程内容与生活实际和生产现场紧密相连，涉及的课程和知识多，而且课程本身包含的内容丰富，初学的学生大多感觉凌乱、头绪多，甚至摸不清头脑，常常有学生会感觉不知如何学好本门课程。
针对本课程内容多、涉及面广，在编制教材和电子课件制作中，课程建设小组大量应用各类生产和生活中的照片、***片、动画、录像等形象手段，有效激发学生的学习兴趣，增加课堂信息量，培养学生的形象思维能力。
（四）采用启发式、问题探究式教学方法，激发学生的主动思维能力
为了提高学生的主动思维能力和创新能力，调动学习的积极性，课堂教学中，运用启发式教学，通过适当地设计一些教学环节，如适当的设问，诱导思维方向，以达到鼓励学生积极思考、敢于提出问题、积极回答问题的目的，营造出健康活跃的课堂氛围。
如在“凸轮机构”中对“易磨损”的特点，先问，“大家小时候，是不是帮妈妈绕过毛线吗？”把学生注意力吸引过来，再看“绕线机构”的动画，让学生们通过思考及短暂的课堂讨论来回答老师所提出的问题，通过这一环节之后，学生的脑海中已经有了相关的知识及概念，这时老师再剖析上述问题时，他们的注意力就会格外集中，对知识的获取效果也较好。
采用启发式教学方法，极大地激发了学生积极主动思维的自觉性，实践证明，采用启发式教学法，学生的逻辑推理能力、分析判断能力、解决问题能力、想象力、总结归纳力，都得到了锻炼和提高。由于思维能力的提高，无形中对基础知识、基础理论的学习也起到了推动作用，这一切为学生创新思维的形成奠定了坚实的基础。
（五）采用互动式、讨论式的教学方法，培养学生的创新意识
教学过程设计在教学活动中极其重要，它能影响学生的学习兴趣、主动性、参与性及创造性。大到整门课程、小到每一节甚至每个小知识点的教学过程，都必须精心设计，达到激发学生学习兴趣，培养学生创新意识的目的。
采用互动式、讨论式的学习中，组织学生讨论，发表自己的意见，在教师的引导下，最终得出正确、合理的结构。这样做使学生真正参与到教学中来。
教师们在授课中注重与学生交流，经常提出一些问题，引导学生的思路，使台上、台下融为一体，课堂气氛活跃，调动学生的主观能动性，教与学融为一体，使学生成为课堂的主体，创造条件让优秀学生有机会发表自己的学习体会和研究成果。
（六）注重多媒体理论教学、实验教学、行动导向教学的理实一体化结合
课堂教学中，坚持以学生为中心，教师的作用主要为引导学生的方针，任课教师根据教学内容，灵活地将启发式、互动式、讨论式等教学方法运用于教学中。根据课程需要和现有条件，将课堂教学与现场教学相结合，如在课程讲授之前，组织学生参观机械零部件陈列室，使学生对各类通用零部件有一个直观的认识；在讲授轴的结构设计时，组织学生观看轴系零部件的组成、组装动画演示及进行轴系零部件实物拆装，通过动画和实物拆装，熟悉轴上零件的轴向和周向定位方法及特点，明确轴结构设计中应注意的问题，学会轴结构设计的方法。
平面连杆机构的绘制与观测实验、凸轮机构的观测实验、V带传动的安装、调试和张紧、滚动轴承、联轴器、离合器的构造与拆装实验、齿轮减速器的构造认识和拆装实验等都安排在专业教室内，实验操作与相关理论学习有效结合；理论难点部分：“机械零件的精度”与操作部分“常用量具测量”有机结合，即游标卡尺测内外径和检验孔轴尺寸精度、配合精度、外径千分尺测外径和检验轴尺寸精度不单独开设，分别与尺寸精度、配合精度理论学习设置为一个学习情境项目，采用理实一体化教学，有效克服教学难点；金属材料的性能测试也与金属材料的性能理论设置为一个学习情境项目；渐开线齿轮各部分的名称及标准直齿圆柱齿轮尺寸的计算练习采用行动导向，有效培养学生理论联系实际的能力和工程意识。
四、教学手段的改革及专业教室、多媒体教室、实验室建设
学校在教学资源上大力投入，教师积极应用有效资源，改变传统教学模式。利用配备齐全的专业教室和各个教室的多媒体设备，多媒体投影机和大屏幕可以给学生明显的视觉效果；音频控制台可以灵活调节功放、音响等设备，可收到良好的听觉效果；视频展示台可以方便展示各类零件、实物的大小、颜色和形状。
充分调动学生的视听感觉，满足学生全方位感知的需求，使教学生动活泼，学生认识深刻、记忆持久，从而大大提高学生的学习兴趣，增强学生的学习主观能动性。我们结合学校和学生的特点，开发研制《机械基础》多媒体课件。
积极采购必备实验设施，教学中将现代化教学手段和模型、实物、机械设计陈列柜、黑板等传统手段有机结合。
对于重点、难点内容，通过动画演示、机械设计陈列柜、模型、实物讲解、学生小组讨论，深入浅出，多媒体课件信息量大、***像和动画直观性强，使学生形象直观地理解问题的实质。
如教学凸轮机构、四杆机构等各类机构的运动，带传动、齿轮传动等各类机械的传动，螺纹连接的预紧与防松、齿轮诸多失效形式、轮系的张紧、轴承的内部结构、公差配合中的配合关系等等，均是教学环节中不易掌握的难点，也是教学必须掌握的重点内容，对没有太多实际生产经历的学生，很难通过想象加以理解，通过多媒体课件、三维动画的直观演示，使学生一目了然，顺利克服难点，很容易理解和掌握。多媒体课件合理、有效的使用，激发了学生主动学习的积极性，促进了学生创造思维的培养，推动了机械基础教学质量的提高。
五、考核方式的改革及有效激励
为适应一体化教学模式，考虑本课程在专业中的重要性及课程特点，突出课程学习中，学生为学习的主体原则，课程考核评价方式采用“过程评价（即情境综合评价）+课程终结评价（即期末成绩）”，考试课60+40（分），考查课70+30（分）。建议机械类专业本课程为考试课，部分近机类专业如数控专业等为考查课。
（一）过程评价（情境综合评价）
过程评价（情境综合评价）主要考察学生的课堂学习情况、团队协作情况、练习页完成情况、工作任务完成情况四个方面。为体现学生为主体，评价主体引入学生、小组和教师参与。评价方式包含自评、组评、师评三种。对不同的学习情境，教师可对评价内容一栏各项的分值自行设置，总分70，可参考《成都铁路工程学校工程机械运用与维修专业教学标准暨课程标准机械基础》中具体给定的学习情境分别评价，再根据情境评价权重（%），即每个学习情境在所有学习情境（100分）中的百分比，综合计算出该课程的情境综合评价得分。
考试课的过程评价（情境综合评价）占总分的60%，考查课的过程评价（情境综合评价）占总分的70%。
（二）课程终结评价（期末成绩）
课程终结评价是对学生所学知识和技能进行总结性考核的方法。根据机械基础课程的特点和需要，课程终结评价（期末成绩）采用笔试，由教务科统一组织，安排在该课程结束后或学期末，集中时间考试。笔试时间一般为90分钟。
考试课的期末评价占总分的40%，考查课的期末评价占总分的30%。
（三）有效激发学生的学习主动性
这样的评价方式，充分体现以学生为学习中心的考核体系，有效激励学生在《机械基础》学习中的主观能动性，大大提高学习兴趣，实现大纲中的教学目标。
【参考文献】
机械设计课程例4
【中***分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0167-02
一、双语教学背景
我国加入WTO和新课程改革给我国教育带来前所未有的机遇和挑战，学校课堂教学如沐春风，注重学习的体验和知识的运用成为目前教学的最为核心的内容。英语作为一种语言交流工具，日益成为人们关注的焦点。现在，纯知识的外语教学已经落后，不再适应社会及经济的发展；英语教育中除了知识性，还有工具性、交际性和文化性。然而，我国现行的英语教学存在的弊端是：学生在课堂上学习英语知识，在日常生活中无处应用。学生们面临的最大问题就是缺乏彼此之间的交流，没有学好英语和运用英语的外部环境，结果就导致“哑巴英语”这一现象的产生，严重地影响了人才的培养。双语教学，在高校的应用进一步充实了英语教育的工具性和交际性。
所谓“双语教学”，即用两种不同语言作为教学语言的教学。一般是指在用母语进行部分学科教学的同时或在母语教学过关的情况下，用部分非母语或全部非母语进行学科教学的称为双语教学。
二、《机械设计》双语教学的可行性：
1.从大环境来说，我们要吸收国外的先进的教育理念和方法，所以要用英语作为沟通的桥梁，而在高校里加强这一沟通的桥梁的最好的办法就是双语教学。
2.从课程本身来说，《机械设计》是机械工程专业的最后一门技术基础课，要求学生能够综合应用所学知识联系生产实际去设计适用的零部件和简单的机械。理论推理不多，难度相对适中，非常适合开展双语教学.
3.从学生角度出发，这门课一般放在第五学期，这时学生英语的水平基本过英语四级，所以从知识的角度他们也已经具备开设双语课程的能力了。况且，先修课程也有开设双语的经历，他们更容易适应。
三、《机械设计》双语教学拟采取的办法以及效果，
通过六年的双语教学，我得出了以下经验：用英语作为课堂语言对《机械设计》进行教学，需注意的是英语只是教学的手段而不是主要目的。要想双语教学的效果好要从授课教师的选拔和培养，上课所用教材的选取，授课模式和对学生的评价等几个方面入手开展双语教学。
1.双语教师选择
首先对《机械设计》双语教学的教师应该有多年的《机械设计》教学经验，对该课程有深刻的理解和把握.同时，也应该有一定的科研基础，对该学科的前沿知识有深入的了解，从而在讲解基础内容的同时能够做到前沿的延伸.更重要的是教师还要有较好的英文基础，能够用英文流利地进行表达.建议学校选双语教师时能够选拔那些在教学一线长期从事机械专业课教学的归国留学人员担任.另外，学校可以资助教师出国进修和访学来培养双语教学教师，也可以通过与国外高等院校的交流与合作的形式来培养双语教学教师.
2.教材选用
建议选用 杨明忠 编著的《MACHINERY DESIGN》该书内容深浅适宜，与中文版，濮良贵编著的《机械设计》章节的布置基本一致，可作为中文辅导教材，例题和习题丰富，基本符合国内的教学大纲.还要引导学生多参阅国内外的知名教材，如：Robert L Mott 《Machine Elements in Mechanical Design》， Joseph E Shgley 《Mechanical Engineering Design》等。从而加深对教材内容的理解.
3. 教学模式的选用
双语教学时，教师可采用部分英文渗透式教学.教师上课时可以先给学生介绍些常用的专业英语词汇，如Machinery design（机械设计），Failure models（失效形式），Stress（应力），Strain（应变），Threaded fastener and joints（螺栓紧固件与连接件）， Strength calculation（强度计算）等.让学生先熟悉专业词汇，使之很自然地接受英文表达.教师上课时可采用全英文板书，并恰当地处理英文表达，大部分用英文表达，中文作为必要的补充.教师上课时还应该引导学生用英文方式思考，用英文提问题，逐步增强学生的英文水平，使英文与专业课学习共同进步.注意应用启发式和讨论式教学，在课堂教学时尽可能多地使用些贴近生活的的实例，如：两个螺钉连接两块板，螺栓型号已知，那么最大能承受多大的横向载荷等，鼓励学生去挖掘更深层次的思考.
4. 考核形式及效果
考试成绩应由平时成绩、实验成绩和期末成绩3部分组成，其中期末成绩占70%，平时成绩占 10%.实验占20%。平时成绩教师可通过让学生翻译英文定义和概念，用自己的话英文表述分析过程，如：用英文表达螺栓连接承受横向载荷强度校核的分析过程。从而了解学生对专业知识和英语的掌握程度.试卷采用一半英语一半汉语.经过一个学期的双语教学训练，学生能够读懂一些简单的机械相关英文文献。
如下是从2010-2015年同一专业的汉语班和双语班的各项指标的对比如***1，2。
由***可以看出，就《机械设计》双语班的教学效果呈现逐渐上升的趋势。双语教育的模式和效果逐渐成熟，无论是从该课程的及格率、四级通过率，考研上线情况看双语班都已经有明显优势。所以双语教育需要持续进行，使其优势能充分发挥。
四、双语教学中的问题
虽然教学效果明显，但也暴露了一些问题，从全国其它高校尤其是近几年安阳工学院各个院系的双语教学课程实践过程来看，双语教学存在着一些问题.
1.双语教育的师资力量不足
双语教学的基本要求要常年从事机械设计的教学，具有丰富的授课经验，且能顺利的实现全英文上课。发音准确很重要，其次是流利组织语言的能力。但我们都是非英语专业出身，阅读不是问题，但是口语水平参差不齐，能满足讲双语课要求的老师不多。
2.学生的英语水平
我们中国的孩子学习英语听力、口语都是弱项，而且学生的英语水平落差较大，有的大三已经通过六级考试，而有的同学四级还没过，所以讲双语课时学生的接受情况也不尽相同。所以成绩悬殊较大。
3.忽略了学生的主体地位
机械设计课程例5
《机械设计基础》是机械类、近机械类如轮机工程专业的一门必修主干课程，而课程设计则是继《机械设计基础》课程后的一个重要实践教学环节。通过课程设计，使学生获得一次完整、系统、全面的机械设计的训练，培养学生综合运用已学过的有关知识和理论，具备机械设计的基本能力、掌握基本设计方法和技能，并为学生今后的专业课学习、专业课设计、毕业设计以及毕业论文等奠定基础，同时能够对今后从事技术工作产生重要的意义和深远的影响。
近几年来随着教学改革的深入，学科建设的进行和课程体系的调整，课堂教学时数不断被压缩，而随着科学技术的进步，要求机械设计基础课程适应时展的需要，这样在教学过程中既要介绍传统的基础理论知识，同时还要不失时机地向学生介绍本课程与轮机专业的联系，介绍新的理论和技术在工业发展中的应用，因而课程的面广、内容多现象与课时短的矛盾愈发突出，课程设计的教学质量难以保证。
此外，在理论过程中许多学生反映，现在许多课程学得枯燥无味，不知道自己所学的课程将来到底有什么作用，这些情况反映了目前我们教学中存在的问题。笔者经过多年教学实践，对机械设计课程设计教学进行了一些改革的探索和思考。
1 课程设计的题目多样化
课程设计选题，通常大部分工科院校机械类、近机械类等专业课程设计都是带式运输机的传动装置设计，内容陈旧，且题目多年不变。不同专业的定位与培养目标各不相同，如果都是进行减速器装置设计，就不能很好地反映专业特点。轮机工程专业的毕业生一般从事现代船机修造、监造、检验、修造经营及机务管理等工作，而带式运输机的传动装置的设计不能很全面地反映轮机工程的专业特点。另外，由于是几个班多人同时进行课程设计，这样有可能出现一些学生的题目相同或非常相近，客观上会造成抄袭现象。
为此我们做了以下尝试：一方面继续保留原有的设计题目，同时，另开设一些与轮机专业有关的设计题目，如零部件或系统测绘与分析，研究对象为船舶柴油机的活塞、汽缸、曲轴等要零部件；海水、淡水、燃油、滑油等管路系统的测绘与分析，主要从运动、结构强度、工作能力、精度、材料、工艺等方面进行综合分析，既丰富了课程设计的内容，也增加了对专业知识的了解与认识，达到了课程设计的目的。
2 鼓励学生创新
改革原来在机械设计基础课程设计中教师抱着学生走的被动局面，鼓励同学主动观察日常生活中常见的机械装置，要求学生结合轮机专业，加强方案设计，提高学生学习兴趣，调动学习主动性，破除学生对创新设计的神秘感。为鼓励学生创新，我们向学生提供多个设计方案参考，学生也可提出自己更合理的设计方案。对于结构设计，不给学生过多的限制，而是充分发挥学生的想象力和创造性。为了解决学生对机械结构知识普遍缺乏的问题，让学生在设计前参观机械传动陈列室，使学生对结构设计有所启发。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的缺乏，结合课程设计实际进行必要的讲解和补充，使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。另外，我们还积极鼓励学生在***版绘***完成之后，再利用CAD软件在计算机上进行设计，使学生通过课程设计来掌握现代化的设计手段和方法，但是不主张学生完全甩掉***版，否则在时间紧、任务重的情况下，会有部分同学拷贝偷袭现象存在。
3 培养学生的团队精神和协作能力
由于学生多，题目少，可对学生进行题目分组，几个人一个小组，一套题目。这样大家可分组坐在一起共同研究一个问题，该怎么设计这个，怎么设计那个，集思广义，博采众长，既优化了设计，又加深了理解，然后具体分工，确定每个人的具体零件。在制***过程中，不是各人干各人的，而是保持联系，保持一致。这样做既快又准确，效率高。不但锻炼了大家的机械设计技能，也培养了同学们的团队精神和协作能力，多届实践后，同学对这种团队协作具有较高的认可。
4 优化设计时间
按照教学计划课程设计安排在第四学期的期末考试阶段。完成课程设计的时间一般为1至2周，在这么短的时间内，学生要完成20页左右的计算说明书、减速器装配***1张；轴、及齿轮工作***2张，难度是不言而喻的。在期末考试阶段学生还要应付很多课程考试，轮机工程专业还有轮机考证的理论和实操训练课程，多方面原因造成相当一部分同学疲于应付课程设计，再加上学生对于一些先修课程的掌握程度不是很好，最终导致课程设计质量不高。
在这种课时较少的情况下，为提高课程设计质量，需采用“先分散后集中”的模式。即先把设计计算说明书的撰写分散安排到机械设计基础课程教学中，然后再把装配***及零件工作***的绘制集中安排在最后1、2周内。同时课程设计是一项重要的理论联系实践的教学环节，时间安排应该固定成为一种制度，尤其不能与其他重要课程的学习相冲突。
5 课程设计与课堂教学紧密结合
在机械设计教学过程中，应把课程设计中涉及到有关问题贯穿于整个教学过程中，把有关内容灵活的穿插到相关章节，比如齿轮、轴、带传动、滚动轴承、联轴器等，既是理论教学的重要内容，也是课程设计的重点，在授课过程中应讲清在课程设计的应用并强化。在习题练习中除完成普通习题外，还要强化与课程设计有关的题型，使学生感到学有所用，始终对课程设计抱有一定的参与欲望，既增加了学生的学习兴趣，又调动了学习主动性，加深巩固了相关知识。
6 应将先修课程内容适时适度的穿插到机械设计基础教学中
机械设计基础是一门综合性课程，必须先修了机械制***、轮机工程材料、、金属工艺学、工程力学、之后才能开设本课程，在课程设计的过程中，需要综合运用前面学到的相关知识。比如选则材料的时候，需要用到轮机工程材料里的材料选型、热处理等内容；在零件尺寸设计及强度计算中，需要运用到理论工程力学的知识进行受力分析，进行弯矩、扭矩的计算；在减速器装配***、零件工作***绘制过程中，需要运用机械制***的视***、剖视***、尺寸标注、技术要求等。从课程设计完成效果来看，学生对于这些先修课程遗忘的较多，灵活掌握程度不是很好，综合运用知识能力不强，结果造成课程设计质量不高。因此指导老师应把先修课程的内容适时适度的有机穿插到机械设计基础课程的相关部分讲解，使学生在学习新知识的同时，复习、巩固、运用已有知识，提高课程设计质量。
7 结语
机械设计课程例6
中***分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（b）-0142-01
1 机械设计是机械工程专业学生的骨干技术基础类课程
机械设计课程设计，是培养学生具有一定的机械设计能力，在实践方面能更全面的培训学生的设计能力，它要求学生用机械制***，材料力学，金属工艺学，公差技术测量知识等课程***完成机械传动的设计，它具有很强的综合课程设计，能够培养学生理论结合实践的设计思路，以提高分析和解决机械设计的实际工程等问题的能力，巩固、深化和扩展所学知识，全面培养学生的实践能力和创新能力，对学习后续专业课程、毕业设计以及今后的工作具有重要的影响。社会一直在进步，科学技术也是快速发展，现代的社会经济需要以知识为基础，机械设计从以前到现在的变化，产生许多关于设计创新办法，从而对技术人员的自身水平有了比较严格的规定，笔者依据自身的授课经验，参考其他学校的经验，对改革机械设计课程设计改革进行了初步的研究。
2 改革的思路与措施
2.1 根据专业特点，结合实际选题
现如今，在工科院校中无论是近机类其他专业还是机械类专业，机械设计课程普遍采用的是传统的齿轮减速器设计。此前这种方式能够符合教学大纲中对教学环节的要求，学生能在其中获得一定的设计训练。但他存在一定的弊端，那就是并未充分的考虑各专业的特点。在现实的教学活动中，对于不同专业的学生来说，他们所接触道德工程设备是不同的，而且各个行业对于机械设备的使用也各有偏重，基于此，我们在选题时就应该充分考虑到各专业的提点，并结合各个行业典型实际来选题。把学生自主创新放在首位，教师只是从旁给出指导性的意见。如此一来，在教学中我们不但达到了大纲对实践性的要求，而且还能与各专业形成较为紧密的联系，学生的兴趣也被充分的调动起来。取得了较好的教学效果。对于机械类的学生，为了改变多年来设计题目一个样的状况，做了如下探索：一是参考其他院校引入一些新的题目，例如机械式无极变速器，齿轮连杆式步进机构等，这些新题目无论是从设计量的要求、涉及零部件的类型、受力分析等诸多方面都与传统的有级变速器较为接近，能够满足该教学环节的要求和目的，二是与毕业设计挂钩，从往届毕业设计的题目中截选出合适的传动装置设计部分作为题目，比如毕业设计题目有机械手，刻线机，花炮封堵机等，其传动装置部分都可以稍加修改拿来作为课程设计的题目。
2.2 耐心教导，在设计训练中不要老是模仿而是要学会***思考学会创新
学生养成了复制课本的习惯，平时老师一步步讲解，学生则死板硬套，知道是这样，但不知道为什么是这样。只知道事物的表面现象，不知事物的本质及其产生的原因。我们对题目的设计进行改革创新后，第一立刻不用设计教材，对学生只给一点点提示，告诉他们需要参考的书籍，要求学生自己动手查阅相关资料，借此锻炼他们收集整理资料，并分析归纳的能力。在各小组都提出自己的设计方案后，组织大家一起探讨，并对各自的方案进行比较研究，在这个过程中，鼓励学生积极发言，尽量让他们展示自己分析问题并解决问题的能力，最后老师带领大家做总结，并给出建议。通过这样的办法引导学生学会自己积极思维，培养对问题解决的能力。
2.3 加强计算机的运用能力
如今，信息是推动工业发展的动力，我国的制造工厂大部分能够实现甩***板工程，在很多年前就开始在机械设计上运用CAD软件。大家在课堂上用手设计的办法比较落后不如运用CAD软件比较先进方便。从而引导我们要在电脑画***方面的联系，我们在课堂学习中要求电脑学的好的同学运用CAD软件画装配***，电脑学的不是很好的建议画零件***，借助电脑画***有很多好处，节省了同学们很多时间可以把节省的时间用在方案与结构设计上面，对于提高他们的创新能力有很大帮助，其次是画面的质量得到了很大提高，第三模拟了真实的企业环境，培养使用CAD软件进行机械设计的能力，从而让同学们能够很快适应以后的工作条件，能够在最短时间成为真正设计工程师。
2.4 组织学生答辩
机械设计课程设计是对所学理论知识如何更好的在现实中运用。但是学生对以前所学到的知识综合运用能力不是很好，例如在对复合外载荷作用下的轴进行精确强度校核时，学生校核起来非常吃力，不能把所学材料力学知识很好的灵活运用到现实；在各种零件设计如齿轮设计选择材料时，同学们只会复制所学到的例题去解决问题，就不会先把各种金属材料特性掌握清楚后根据实际有目标的去寻找恰当的东西；画***需要按照标准执行，但在公差标注这一点学生学的不是很好，因此，举行综合答辩时迫在眉睫的事情，对于综合答辩的模式，建议指导老师与相联系的课程老师组合成答辩小组，各个答辩老师依据各个课程在授课中应达到的具体要求举出各门课程的知识点，参照各个设计题目提出关联性的题目，让学生进行组织、有准备、有计划、有鉴定的正规的答复辩解。此做法的首要目的是激励学生要经常对所学知识进行复习以免遗忘，把设计中遇到的各种问题都要搞懂，以免抄袭；其次是对于其他课程的任课教师来讲，提供了一次从整个专业教学过程的一个横断面上了解学生在此之前的学习情况，知识掌握是否牢固与能力提高情况等等。这对以后的老师授课更好进行提供了一个很好的作用，明显有助于授课水平的提高。
3 结语
在新的世纪需要有能力，高素质人才，机械设计课程在培养人才方面起到一个很重要的作用，在教学过程中，要增加学生对课程设计的兴趣，从而增加学生对课程设计的积极性，加强思维练习，增强整体设计与锐意进取的观念。通过电脑画***练习，提高自身水平，持之以恒的对自己的设计进行总结和讨论，通过这些环节不断改变和提升《机械设计》课程设计的授课水平，从而让学生实实在在的增加自己工程设计水平和能力。
参考文献
[1] 濮良贵.机械设计[M].北京：高等教育出版社，1998：1-3.
[2] 龚桂义.机械设计课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，1999.
[3] 李秀莲.机械设计课程改革的探讨[J].农机化研究，2004（1）：27-28.
机械设计课程例7
关键词：
NX系统；机械设计；课程设计；教学改革
随着国家推进“中国制造2025”，“互联网+”与传统制造业全面融合，制造业信息化技术不断深入制造企业，对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目，其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节，涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计，将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力，培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单，大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘***，难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革，制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案，任务指导书，形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作，利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐，使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上，从而提高学生的学习兴趣，培养学生先进的设计理念[1，2]。
一、信息化技术在机械设计中的应用
融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造：三维软件智能造型—>实体零部件数控机床加工—>产品组装调试，许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程***生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术，功能强大。制造业信息化技术的应用，提高了机械产品设计的效率，在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中，智能化设计的优势更加显著，与传统机械产品设计相比，产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化，通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工，使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的***性并行，基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如***1所示。
二、借助信息化技术开展机械设计课程设计
1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计，也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广，如结合教师科研课题，融合学生机械创新项目，参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致：①理解机械产品的工作原理，对产品的零部件进行三维造型设计，运动学仿真、结构受力分析，完成机械产品二维装配工程***1张；②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程***各1张；③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照，学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数，对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同，以个人或小组团队为单位进行，各单位课程设计不同题，或者同题不同数据规格，以常见的减速器课程设计为例：根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型，经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数，计算轴径、选择轴承等，各单位完成各自课程设计任务[3，4]。
2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校，NX系统软件是机械类专业学生必修课程，经NX系统软件教学课程的训练学习，学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤，能够***熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计，可以将学生的机械产品设计意***用虚拟三维模型形象的表达出来，当设计过程中发现产品零部件需要修改时，方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改，在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时，也便于实现学生间的分工设计，团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计，综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识，零部件三维智能造型如***2所示。在NX系统软件上，将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配，通过装配爆炸***分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能，查看减速器总成设计是否合理，如存在干涉现象，则需优化设计参数，修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸***如***3所示。
3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块，可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析，验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下，使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数，进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析，可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象，尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间，进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致，分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后，即可根据减速器的设计参数，计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析，进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时，需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算，优化受力结构，从而使任务产品符合设计要求。
5.二维工程***的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型，及所有定型的零部件，经NX系统软件的工程***模块，智能转换生成包含三视***、轴测***等的二维工程***。对自动生成的尺寸标注进行检查修改，或手动添加尺寸标注，然后根据实际机械加工需要，标注相关加工信息、技术要求、工程***编号等，完成所有零部件及装配总成的二维工程***制作。NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件，将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中，符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求，改善了机械设计专业课程的教学质量，激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范，仍有很多工作等待完善，如：如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量？如何评价学生的创新设计能力？等等，都需要进一步实践、探索，开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。
参考文献：
机械设计课程例8
【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。
机械设计课程例9
中***分类号: G427 文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)04-0115-02
机械结构分析与设计(也称作课程)是机械设计制造类、设备类等专业的一门专业技术基础课程。它不仅要求学生掌握一定的结构基础分析,更要求学生具有一定创新设计的能力。
近几年,在围绕这门课程的教学内容和方法上各个学校教师都进行了多种改革,但仍然存在不少问题,例如:这门课程与其他课程的联系不够紧密,教科书各章内容***,教学设计只重视结构不注重设计,学生学习没有创新思想,理论与实际脱节等。针对以上存在的问题,结合笔者在教学过程中的经验,从整体出发,作出了有意义并有效的课程整体设计。
一、课程设计思路
本课程开设的时间跨度一般为两个学期。它是由理论基础课程向专业课程过度、承上启下的一门课程。因此它必然是在院校机械设计制造类、机电设备类专业工学结合人才培养模式下,通过社会调研、邀请行业企业实践专家对该专业所涵盖的岗位进行工作任务和职业能力分析的基础上开发的一门课程。
本课程设计贯彻了教学过程理论与实践相结合、学习内容与职业岗位要求相结合、“从做中学”的原则,突出实践导向,按照应用知识的方式来进行学习。本课程在内容安排上,注意从感性到理性,从形象到抽象,从局部到整体再到局部,符合人的一般认知规律。在教学方法上突出任务引领和行动导向,促进学生多元智能发展,强调综合职业能力培养,使学生掌握正确的学习和工作方法,树立良好的职业意识,为其职业能力进一步发展奠定良好的基础。
二、课程目标
1. 专业能力目标
(1)学生了解机械部件的拆卸和装配的全过程,会使用机械拆装工具对部件进行拆装和调整。
(2)学生能识别典型机械零部件,并能解释机械零部件的功能、工作原理、技术参数及其运动方式。
(3)能分析与设计一般复杂程度的机械传动结构。
2. 方法能力目标
(1)初步学会通过多种途径、运用多种手段收集完成工作任务所需要的信息
(2)从学习和生活中发现机械结构问题,提出探究方案,与他人合作,开展调查研究,提出解决问题的对策并实施。
3. 情感目标
(1)养成求真务实、认真细致的工作态度,爱岗敬业、吃苦耐劳的职业道德。
(2)能自主学习,会思考,能够通过认真细致地观察,发现、分析和解决问题。
(3)能与他人进行交流和沟通,有较强的团队协作精神。
三、教学内容的设计
本课程的学习对象为大一的新生,经过近几年对学生各方面的调查,发现高校大一的高职学生在知识技能和学习方法以及心理上都存在着几个方面的共性。在知识技能方面,高中基础知识掌握的不牢固,特别是数学和物理等科目;在学习方法上面,学生以往所受的教育是填鸭式的教育。因此,缺乏自主学习的习惯,对老师的依赖性过强,查阅资料自己完成任务的能力比较弱;在心理方面,大一新生对新事物比较好奇,学习兴趣比较高,但做事比较随意,兴趣容易转移。针对高校学生的这些特点,在这门课程的内容设计上应重点从学生的兴趣入手,通过任务引领以及项目教学方法使学生通过学习达到课程教学目标。
1. 通过社会调研、与企业专家合作设计出合适的学习情境,并根据每个学习情境的内容设定项目任务,学生每学习一个学习情境,必须要完成相应的一个或几个任务(如表1)。
2. 加强各科目之间联系,重视创新设计
我校机械结构分析与设计的前继课程有机械制***,同时开始的课程有cad、ug、互换性与技术测量基础等课程,后续是专业性课程。笔者主要是利用创新设计来要加强这些科目之间的联系。
首先,学生在完成各个项目所规定的任务之后,要根据各项目内容通过实地考察、网络收集等方式确定各组创新设计的题目。
其次,学生在进行创新设计中,要进行方案设计、可行性分析、任务分配、实物模型制作等内容。设计结果要求出二维和三维***形,与机械制***、cad、ug等课程联系起来。
最后,创新设计要求学生进行成果汇报,学生可以使用ppt、动画、视频等对自己整个设计过程进行汇报,并回答学生们和老师们的提问。
学校专门开设有创新设计的选修课,对于一些比较优秀的同学或设计,会给予物质等方面的资助,并推荐参加全区或全国创新设计大赛。通过创新设计这样一种方式,培养学生团队协助、理论联系实际、勤于思考动手等能力。
四、教学方法的设计
机械机构分析与设计课程有专用的实验室和电化教室,在教学过程中采用视频、动画等方式像学生展示机构的组成;利用项目分组、任务驱动方式提高学生学习兴趣与动手能力;利用虚拟动画、实践拆装提高学生对机构的认识;利用学校网站资源帮助学生课后复习与自学。这些教学方法的使用主要是加强学生对理论知识的应用与实践,培养学生运用基本理论与知识解决实际问题的能力。
五、考核方式
本门课程常规的考核主要是期末考试的方式,这种方式仅限于学生对书本理论知识的考核,遏制了学生设计能力方面的发展,因此,在考核方式方面做如下设计:
考勤10%+项目考核50%+期末考试40%+加分(创新设计)
项目考核考查要点及评价方式如表2所示
本门课程的整体设计,是笔者在近几年教学基础上总结出来地,但鉴于条件有限,实施过程中还有很多不令人满意之处。展望以后的教学改革,笔者还是认为必须从学生分析问题和解决问题的能力方面着手,把本课程真正变成一门设计课程。
机械设计课程例10
二、传统教学存在的弊端
(1)在传统教学中，教师只注重知识的讲解，忽视学生在教学活动中主体作用的发挥、综合能力的培养和专业素质的提高。传统的“填鸭式”教学方法使学生对知识学习缺乏应有的热情，导致课堂气氛沉闷，让学生失去学习兴趣，甚至厌恶学习，使得课堂教学过程中尤为重要的学科认知目标不能有效地完成。
(2)传统的教学内容重理论、轻实践，忽略了动手能力的培养，学生实践操作能力差，不能解决实际问题。另外，理论与实践相脱离，不能有效地呈现课程的教学重点和难点。基础薄弱、学习意志不坚定的学生很难理解教学内容，无法完成知识的巩固和运用。
三、教学改革
(1)帮助学生建立系统的知识结构。“机械设计基础”课程由于理论性较强，教学内容缺乏逻辑性，学生缺乏相应的感性认识，难以建立系统的知识结构，很难将各章节的知识点有机地结合起来，这样给教学带来很大困扰。因此，教师在讲授每一个章节前，一方面，应让学生对要讲到的教学内容形成系统的认识，应该介绍每一章节之间的关系及其应用，以及该课程要重点讲授的理论知识和方法;另一方面，应在实践操作能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等，使学生从整体上把握学好本课程的方法，让学生对该课程有一个总体的认识，帮助他们建立一个系统的知识框架。
(2)采用讲、学、练一体的教学方法。采用事例教学、任务驱动教学、项目教学等教学手段引导学生进行自主探究，突出教学过程的实践操作性，强化实训环节，注重教学目标与工作岗位要求相一致，采用理实一体化教学模式，使理论教学环节与实践教学环节有机结合，着重培养学生的实践能力。
(3)现代化教学手段的应用。积极采用现代化技术，制作易于学习和理解的教学素材，综合应用多种教学载体和教学模式，从教材到挂***、教具到实物，从板书到多媒体视频，从教室到实训室，以达到最佳的教学效果。利用计算机的视频、动画功能，向学生展现形象、直观、生动的视频材料，充分调动学生的多种感官进行学习，激发学生学习热情，增进学生的感性认识，提高课堂效率。将教学课件、网络资料、教学素材库等教学资源有效地应用到教学过程中，合理安排理论教学内容与实训内容的比例，形成最优化的教学过程。