導語：如何才能寫好一篇機械設計課程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞CDIO；機械設計類課程；教學改革

引言

CDIO（構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate））是由美國麻省理工學院聯合瑞典幾所高校共同開發(fā)的一種全新工程教育理念和實施體系，其核心理念就是以產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的方式學習工程，培養(yǎng)學生的理論知識、個人素質、協作能力、工程-社會大系統適應及調控能力，①其理念正好與工程教育認證的標準是契合的。因此，為切實支撐專業(yè)認證，培養(yǎng)具有工程理念的高素質、創(chuàng)新型工程人才奠定基礎，倡導CDIO工程理念，重構機械設計系列課程體系和課程內容，開展教育教學改革具有非常重要的理論和實用意義。

1優(yōu)化課程體系和教學內容

機械設計系列課程具有較強的理論性，同時又要與實踐緊密結合，基于CDIO理念的機械設計系列課程教學改革首先需要重構課程體系和優(yōu)化教學內容。課程體系要凸顯整機設計，強化工程理念，將各門課程有機地結合起來，進而構建一種集專業(yè)理論知識、工程能力和綜合素質培養(yǎng)于一體、體現理論教學和實踐教學無縫對接的課程體系。②以CDIO從最初的產品構思到最后機器成品運行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機設計的機械設計系列課程體系如圖1所示。

1.1以各門課程為子系統，進行課程內容的優(yōu)化重構

以往課程內容的理論學時偏多，實踐學時匱乏，重理論輕實踐的現狀難以培養(yǎng)學生解決問題所需要的綜合能力，容易造成“學而無用”。為充分體現學科和技術的內在聯系，使得理論與實踐有機結合，課程內容的整合要突出設計性和工程實用性，強調基礎知識學習服務于工程實踐。以機械設計課程為例，原有的一些教學內容過分強調理論公式的推導和論證，在有限的教學學時內，使得培養(yǎng)工程應用和實踐能力的教學內容不斷弱化，因此，在新的課程內容優(yōu)化重構中，需要弱化一般性公式的詳細推導，重在設計思路和設計方法的介紹，如“齒輪傳動”一章內容優(yōu)化為：簡化設計計算公式的推導，重在設計準則、設計思路以及對設計過程中各環(huán)節(jié)的把握，并將齒輪傳動的強度計算、查表、數據處理和結構設計等融入例題中詳細講解。在講述齒輪傳動的受力分析時，將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類傳動的受力分析整合在一起進行講述，這樣便于學生類比掌握受力分析的要點和方法。

1.2以工程應用為主線，實現課程體系教學內容的縱橫整合

知識是由淺入深的，學習也是循序漸進的，因此，每門課程內容的設置要考慮與前續(xù)課程知識點的聯系?！翱v向整合”就是將機械設計系列課程體系中各門課程建立前后內在聯系，要講新帶舊，要引舊聯新，使學生“溫故而知新”。“橫向整合”就是各門課程要彼此聯系，有機整合。例如：機械設計課程中關于零部件的教學內容要與機械原理課程的機械傳動系統方案設計相聯系；機械設計的零件結構設計要與機械制造基礎課程中有關精度和工藝的知識點相聯系；機械產品設計制作要與機械設計和機械制造基礎課程的相關內容相聯系。總之，通過各門課程教學內容的縱橫整合，要貫穿整機設計的理念，使學生對專業(yè)理論有系統而完整的把握。

2精心“設計”教學環(huán)節(jié)，改進教學方法

CDIO開放式的教學模式首先需要教師轉變原先在教學中純粹的以教為主的角色，更重要的是需要教師更新教學理念和教學思想，因此教學方式和教學方法的改革是課題研究的重點和難點。（1）根據工程教育專業(yè)認證的需求，圍繞學生工程能力和素質的培養(yǎng)，重新進行教學環(huán)節(jié)的設計，課程組教師要深入研究當前國內外工程教育的發(fā)展形勢，在教學方法與手段上不斷改革和創(chuàng)新，在傳授給學生專業(yè)理論知識的同時，引領學生理論聯系實際，形成一種學與做有機融合的學習方式，從而加深學生對專業(yè)理論知識的理解。（2）探索“CDIO做中學”的教學模式，課堂教學多引入工程設計案例，課程的推進采用設計任務驅動模式，例如在課程開始之初，就布置有關機械產品綜合設計的課題給學生，根據課程教學進度，安排學生以小組學習和討論交流的方式進行課題分階段設計，通過這種方案分析、小組學習和項目實訓的方式，貫徹CDIO在做中學的理念，培養(yǎng)學生主動學習和團隊合作能力，提高工程意識和設計技能，這樣既能夠有效調動學生的學習積極性，激發(fā)學生的工程設計興趣，培養(yǎng)學生具備較強的工程實踐能力，而且能夠培養(yǎng)學生良好的團隊協作能力和精神。（3）搭建開放式課堂，在時間、空間和教學內容上加以擴展和延伸。對于實踐性和工程性強的教學內容，可以走出教室，把課堂搬到實驗室、工程訓練中心和工廠，從而創(chuàng)造一個開放的課堂空間和開放的教學環(huán)境，使得學生更易于吸收和消化課堂的知識內容。為了訓練學生的工程設計和實際應用能力，除了充分把握好第一課堂教學，還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂，教師要指導學生參加大學生機械創(chuàng)新設計大賽、大學生工程訓練綜合能力競賽和參與教師的科研項目等，培養(yǎng)學生的實戰(zhàn)經驗，在第二課堂，使創(chuàng)新能力培養(yǎng)與第一課堂的教學融于一體，從而探索出一條集理論研究與工程能力培養(yǎng)相互促進的途徑。

3重點改革實踐教學，凸顯整機設計理念

課程設計是培養(yǎng)學生工程能力的重要環(huán)節(jié)，而以往課程體系中各門課程的課程設計內容基本上是各自獨立的，缺少相互關聯。例如“機械原理課程設計”中，主要是從運動的角度，訓練機械系統的原理方案設計能力，沒有考慮具體的材料和結構，更沒有考慮制造工藝和經濟性等要求；到了“機械設計課程設計”，主要訓練學生對機械系統中各零部件的設計和計算能力，設計對象基本是齒輪減速器，運動方案一般是固定的，容易讓學生墨守成規(guī)，限制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展；輪到機械制造技術基礎課程設計，內容又是與前序設計對象無關聯的工藝設計；最后在機械產品設計制作階段，對象又變化了，于是就照貓畫虎，用現成的圖紙和工藝進行加工，這種各自為陣的課程設計安排顯然違背了整機設計的思想，學生的能力培養(yǎng)只能趨于碎片化，而真正需要的整機綜合設計和應用能力不能得以鍛煉和培養(yǎng)。因此，為了切實提高學生的工程意識和設計技能，改革選擇課程設計實踐環(huán)節(jié)為突破口，通過課程設計內容的重新整合和優(yōu)化，使得各個課程設計內容前后關聯和有機結合。③為了凸顯整機設計理念，訓練學生的綜合設計技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設計實踐環(huán)節(jié)聯合起來進行，依次按方案設計、技術設計、工藝設計和產品實物制造編排課程設計的內容，做到課程設計的完整性、系統性和綜合性，從而訓練學生從機械產品方案設計、技術設計、性能仿真、工藝設計到加工制造和組裝調試的整機設計能力。在課程設計過程中，成立獨立穩(wěn)定的設計團隊，期間配備專門的指導教師，每個團隊的設計對象固定，始終貫穿于各個課程設計，具體以典型機械產品的設計和制造為載體，例如無碳小車或是機械創(chuàng)新設計大賽設計對象等，要求分階段完成對象的各項設計任務，即依次設計、制作、安裝、調試一臺機械產品，讓學生從一開始就注重整機設計，增強綜合分析問題的能力。④機械原理與創(chuàng)新綜合課程設計為機械設計課程設計提供系統方案、運動和動力參數計算和分析，在接下來的機械設計課程設計中，通過設計計算和選型，將前序設計得到的方案具體實物化，繪制出相應的裝配圖和零件圖，同時又為機械制造技術基礎提供了圖紙和精度設計技術文件，而機械制造技術基礎課程設計的內容又為最終的機械產品設計制作提供了工藝指導，從而大大提高課程設計實踐環(huán)節(jié)的連貫性和實用性。為了保障以上改革的順利實施，根據我校的實際情況，依托學校的大學生素質教育中心的加工設備制造出實物，使得學院的理論教學與大學生素質教育中心的實訓實現無縫結合，也使得教學資源得以充分利用。

4結束語

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關鍵詞： 機械設計 課程設計 教學改革

機械設計課程設計是機械類專業(yè)和近機類專業(yè)學生在學完機械設計及同類課程后所設置的一個重要的教學實踐環(huán)節(jié)，也是工科院校學生第一次較全面、規(guī)范地機械設計的應用實訓環(huán)節(jié)。通過課程設計這一教學環(huán)節(jié)，力求從課程內容上、從分析問題和解決問題的方法上、從設計思想上培養(yǎng)學生工程設計能力。其主要目的是培養(yǎng)學生綜合應用機械設計基礎課程及其他先修課程的理論知識和生產實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，并使所學知識得到鞏固、加深和融會貫通，協調應用；使學生學習和掌握一般機械設計的基本設計方法，設計步驟，培養(yǎng)獨立設計能力，為今后專業(yè)課程設計及畢業(yè)設計打下基礎；使學生在設計中得到基本技能訓練，如計算、繪圖、使用相關資料（手冊、圖冊、標準和規(guī)范等），以及正確使用經驗數據、公式，等等。

為了有效利用課程設計提高學生各種能力，我們針對傳統課程設計進行了一些教學改革，具體措施如下。

一、設計任務改革

1.設計題目改革。將學生分組，傳統的課程設計一般一個組一個設計數據，個別學生有依賴思想，不動腦筋，仿照甚至照抄別人的設計。改革后每個組設計任務不同（如有的組要求設計直齒輪傳動，有的組要求設計斜齒輪傳動），組內每個學生的設計數據也略有差異，這樣基本上是一人一個設計題目，但組內成員設計題類似，既杜絕學生想照搬別人的思想，又利于組內討論和學習，通過設計每個人的水平都會上一個臺階。

2.設計內容改革。在設計題目中添加一些限制條件，如要求一級圓柱齒輪減速器兩齒輪中心距在90—130之間，在設計過程中如果學生傳動比分配不好就難于達到這個要求，需返回重新設計計算強調設計過程中“三邊”設計理念（即邊計算，邊畫圖，邊修改），也使學生形成了優(yōu)化設計方案的理念。

二、設計時間安排改革

傳統的課程設計一般放在機械設計課程學完后二周進行，改革后將課程設計穿插于機械設計課程教學中，將課程教學內容分為兩個項目，項目一為牛頭刨床機械傳動系統分析，項目二為帶式輸送機傳動裝置設計。課程設計的內容就穿插于項目二中教學，增加了原來課程教學中沒有的電動機選擇、傳動方案選擇、運動和動力參數計算等部分，這樣學生可以根據運動和動力參數計算的結果進行帶傳動、齒輪傳動、軸系結構等的設計。這樣使學生通過設計這個主線把所學知識串起來，感受本課程各部分內容的有機聯系，從而提高學習興趣，自覺地投入學習，避免過去經常出現課程設計做完了才明白機械設計學的是什么的情況，課程學習更有目的性。

三、設計內容的變化

傳統的課程設計都是把一些定式的設計作為內容，如帶式運輸機傳動裝置中的減速器設計。改革后將項目一機械傳動系統分析應用作為一個創(chuàng)新項目的輔助設計，對培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、調動學習積極性和培養(yǎng)創(chuàng)造力有很大的作用。在課程設計中機械系統運動方案、設計內容等都可以自行選定，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。如學生設計的多功能燈罩、多用廚灶、吸塵黑板刷、玩具熊貓吐泡泡等都是非常具有創(chuàng)意的作品。這種與社會工作相接軌的設計模式能極大培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，學生畢業(yè)后能快速適應社會。

四、繪圖方式改革

傳統的課程設計一般采用手工繪圖，而且零件圖一般選用軸或齒輪類零件，改革后采用手工繪制裝配草圖，用CAD軟件繪制正式裝配圖及零件圖，而且零件圖要求每組有一套完整的非標準件零件的零件圖。對個別CAD軟件應用有難度的學生也允許用手工繪圖。

五、答辯方式改革

傳統的做法是設計完畢后統一答辯，其弊端是要留出答辯的時間較多，另外答辯中的問題學生沒弄清的答辯后可能也不會再去探究了。改革則采用教師在輔導過程中就提出問題，要求學生回答，作為一個過程考核，這樣在設計過程中老師能利用閑暇時間了解學生掌握知識的程度，學生也能通過問題弄清設計過程中要注意的一些細節(jié)及必須掌握的知識，達到課程設計的目的。

機械設計課程設計是相對比較繁雜的，通過采取以上改革措施可以在一定程度上調動起學生的積極性，并使抄襲的現象得到有效遏制，同時也激勵大家既進行競爭又加強合作，最重要的是提高了學生應用所學知識解決問題的能力。模具0811班春同學在設計小結中寫道：“通過兩周時間的課程設計，我從中學到了很多東西，平時課堂上教師講的知識點在課程設計過程中我們需要認真的連成‘線’，綜合起來后才能將自己的減速器完整地、正確地設計出來，遠比多上幾節(jié)課更讓我獲益的多，希望今后能夠多些此類型的課程，讓我們所學的知識能夠有一個大綜合，既可以鞏固知識、增長見識，更是為今后的工作進行的實戰(zhàn)訓練，同時，也讓我們拾起了即將遺忘的大一的知識，讓我們真正認識到復習鞏固的重要性，遠比老師叮囑幾遍來得更真切實在?！蹦＞?811班馮靈同學則說：“啊！好累！好煩！好緊張！這是我心中的感慨。每天在跟時間賽跑，與自己的耐心相對抗。我發(fā)現人的潛力是無盡的，只要你去努力，那些不可想象的事情就沒有那么難了。一分付出一分收獲，這兩周的課程設計我過得很充實，也學了很多?！?/p>

參考文獻：

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《機械設計》對于學生而言，所涉及的其他知識較多，需要學生擁有一定的知識面。并且在該課程當中所要學習的概念大多較為抽象，理解起來具有一定難度，加之公式較多且相對復雜。尤其是機械傳動部分需要涉及的傳動類型廣泛，這就需要教師立足于學生的基本情況和具體的教學目標，進而優(yōu)化教學方案和方法，最終提高教學質量。

1 學生的學習現狀分析

由于該課程的復雜性，教師在進行教學之時相對細化，這就造成部分學生的依賴性大，很難進行獨立的思考和自學。使其在相關知識之上的串聯性不好，造成知識點脫節(jié)，對于知識的認識也只是在一個相對淺顯的層面，很難進一步深化。這就要求教師在教學當中不僅需要側重重難點的講述，更重要的是引導學生漸漸熟悉技巧，學會獨立思考。通過創(chuàng)設教學情景、團隊合作等方式，不斷提高其積極性和主動性，創(chuàng)造良好的學習氛圍，進而提高機械傳動教學的質量和學習效率。

2 教學方式

2.1 活躍課堂氣氛，提高主動性

首先，可以在教學當中適當的穿插有趣的互動環(huán)節(jié)，進一步的提高學生的主動性和積極性。比如在帶傳動的教學之上可以先針對其原理進行講解，然后在課程當中穿插例如：帶傳動需要嗎？類似這種問題，很容易引起學生的興趣和提高討論熱情，并且通過討論而牢記其原理和特點。其次，可以利用實驗，進而吸引其注意力，進一步調動積極性。比如當進行蝸桿傳動的教學之時，可以將相關教具帶上。陌生的教具非常容易引起學生的好奇心，在上課之時學生就會精力高度集中。當講到相關內容之時，可以請同學上前進行示范。通過學生親自動手和示范，不僅將有效的提高其興趣和學習積極性，而且較為形象生動的畫面會刺激學生的記憶，進而使其將該部分的重要內容結合示范畫面進一步加深印象和理解。然后，直觀教學法。輪系部分的內容相對枯燥，并且難以理解。可以借助直觀的教具進行教學，以加深學生的記憶。最后，例舉生活實例。通過一些和生活相關的實例，進而引起學生共鳴，將理性認識和感性認識相結合。比如鏈傳動是自行車的一種傳動方式，就可以充分利用這個學生再熟悉不過的例子。通過身邊常常見到的東西再聯系到所學習的內容，將在一定程度之上降低難度，提高學生的自信心和學習興趣。

2.2 通過分析對比培養(yǎng)綜合研究問題的能力

在進行傳動的相關知識的分析之時，既要讓學生了解每種傳動的個性，又要了解其內在聯系，即共性。通過兩者的對比分析可以進一步深化學生的認識，漸漸培養(yǎng)其綜合運用能力。由于引起齒輪傳動失效的因素較多，學生在掌握和記憶之上都可能存在不同程度的問題。就可以使用表格分析法，將所有相關項目通過制作表格的方式直觀的呈現在眼前。通過一目了然的羅列和分析，既能夠有效的加強理解和記憶，又能夠將不同的原因進行對比分析和記憶。教師在示范表格分析法之時，只需要將其中較為重要的幾項進行示范，其余的則交給學生通過自主學習或者小組討論完成，在提高教學質量的同時培養(yǎng)其自主學習能力和團隊合作精神。

2.3 鞏固訓練

通過以上幾種方式，學生已經對機械傳動有了一定的認識和理解，為了進一步加深理解和記憶，就需要進行及時的鞏固訓練。比如對于設計的計算過程，可以在教學當中通過例題詳細分析和說明。需要注意的是，在教學當中學生始終都是教學的主體，因此要讓學生充分參與進來。通過教師和學生的互動，教師在一旁做適當的輔助，以及學生之間的互幫互助，促進學生積極的進行思考，將理論知識和實踐充分結合起來。教師在這其中只需要進行必要的指引，不斷的鼓勵和引導學生提高自信心，克服難關，進而達到提高學習效率的目的。在課后也需要留下適當的練習，進一步鞏固相關知識。通過課后練習，學生親自動手能夠有效的提高其嫻熟度，并且將理論運用到實踐當中。同時在練習之時可以將幾種有關機械傳動知識放在一起進行，豐富其知識體系，幫助學生舉一反三，培養(yǎng)發(fā)散思維。只有這樣才能夠推動學生進一步認識機械傳動，運用相關知識，進而為之后的發(fā)展打下良好基礎。使其不斷的提高專業(yè)技能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力，最終成為一名優(yōu)秀的設計工作者。

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［關鍵詞］新教育形式;機械設計;改革

黨的十報告提出要加快構建以就業(yè)為導向的現代教育體系，建立學分積累和轉換制度，打通從中職、?？?、本科到研究生的上升通道，引導一批普通本科高校向應用技術型高校轉型，推動高等教育內涵式發(fā)展。新教育形式下，機械設計課程如何更好的實現在教師指導下，以學生為中心的自主學習，實現技能型人才的培養(yǎng)。

一、存在的問題

機械設計在以機械學為主干學科的各專業(yè)教學計劃中，是一門培養(yǎng)學生具有機械設計能力的技術基礎課，是機械專業(yè)從基礎課向專業(yè)課學習的重要課程。該課程在教學內容方面著重基本知識，基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面著重設計技能的基本訓練。通過課題教學使學生掌握設計的基本知識、理論和方法;通過實踐教學幫助學生理論與實踐相結合，更好的理解理論知識，掌握設計基本技能。針對新形勢人才培養(yǎng)的要求，傳統的機械設計課程教學主要存在以下幾個問題:

1、學生缺乏學習興趣性及主動性，難以實現課程對學生學習能力的培養(yǎng)目標;

2、課程練習主要是通過課后習題鞏固課堂知識，練習內容單一，習題答案通過網絡輕易獲取，作業(yè)抄襲屢禁不止且越演越烈;

3、講授的內容取決于教師的知識范圍，對于機械零部件的許多新發(fā)展未能及時給予介紹，課程內容落后于時代。

二、改革思路

機械設計任課教師應從教學內容充分了解先進的設計方法和設計技術，讓學生了解機械設計及新的設計理念，針對學生情況調整教學方法，激發(fā)學生學習興趣，采取多樣化練習方式、滿足新形勢教學需求:

(一)幫助學生形成學習動機，激發(fā)學生的學習興趣:學生從小學到大學的學習，接觸社會實際少，學與用是分離的，學習枯燥，厭學現象比較明顯。很多學生在上學時沒有樹立專業(yè)思想，缺乏對自己未來發(fā)展的規(guī)劃和定位，現在的學生即使選擇學習機械專業(yè)，但是對機械行業(yè)缺乏最基本地認知、動手能力也偏弱。因此學習沒有目標、缺乏動力，無法調動主觀能動性。要從根本上解決學生學習興趣不高、學習動力不足的問題，關鍵還是要從感性認識入手，加強實踐，學、用結合。首先，要創(chuàng)造條件讓學生能接觸企業(yè)的生產實際，直觀接觸機械設備，了解機械的基本常識及增加對通用零、部件的感性認識，了解先進的加工技術。安排學生觀看現代生產中常用一些儀器設備及自動化生產線的錄像，指導老師針對錄像內容講解其設備的工作原理和通用零、部件作用、主要特點和應用場合等。通過一些典型的企業(yè)經常碰到的實際案例來進行教學，教學過程中引導學生發(fā)現問題，結合理論知識給出解決問題的方案，從多種方案中分析出最優(yōu)方案，增加學生的感性認識和學習興趣，減少課程的枯燥性，使學生將所學的理論適合和工程實踐相結合，提高課程教學效果。

(二)貫徹基本教學內容，加強課外練習:在機械設計的課堂教學引入實踐性內容，有針對性地引導學生去發(fā)現問題、解決問題，對處于轉型期的機械設計課程具有重要的意義?，F代機械工程的活動先是通過收集大量的相關資料并對其進行分析，然后對各種資料信息進行理解、綜合并提出解決問題的方案，最后篩選出最優(yōu)方案，科學地解決機械實際工程問題。要求工程技術人員不僅要有良好的觀察力、查找資料的能力、分析能力、邏輯思維能力、綜合應用理論與實踐解決實際問題的，還要求能夠運用現代信息技術進行繪圖、計算、設計和創(chuàng)新，能夠運用繼承前人總結的知識和經驗，進行創(chuàng)新。因此教學過程中應以素質教學為基本目標，貫徹“在教師指導下，以學生為中心”的教育理念，促進學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)已成為一種共識。引導學生從被動學習向主動學習轉變，課程練習則不應只是課后習題單一的練習模式。

1．改革題目的內容與做法，引導學生主動實踐。

2．采用項目式實踐模式，提出項目目標，不設定具體題目，不指定設計方法，不提供參考文獻，由學生自行探索。

3．不注重學生對固定程式的遵循，看重學生對方法、路徑的找尋過程;不注重成果的完成度，看重成果的創(chuàng)新性。

4．組織學生對課題、實踐方法、選題思路、課題進度及課題的答辯。引導學生由被動實踐向主動實踐轉變，被動實踐在當前還是一個階段一個層次的實踐，不可能完全取消，不宜一概否定。主動實踐是學習過程中高層次的實踐，應積極引導學生參與。

5．吸引和鼓勵學生踴躍參加校、省、國家機械創(chuàng)新設計競賽。參加競賽的同學通過自主組織團隊，根據題目查閱相關資料，確定方案，完成加工、安裝、調試，根據測試結果做出相應的修改。競賽過程既可培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計意識、綜合設計能力和團隊協作精神，加強動手實踐訓練，又能起到激發(fā)同學們的專業(yè)學習興趣，調動他們學習積極性，培養(yǎng)查閱資料的能力，還活躍大學校園的科技活動氛圍，通過競賽掌握了設計的基本流程，基本方法，培養(yǎng)設計能力。

6．充分發(fā)揮開放實驗室的作用，通過參加競賽提高開放實驗室的利用率，學生利用實驗室完成一些小制作，既提高學生的動手能力又能幫助學生理解教學中的重點、難點，豐富了學生的課余生活。

(三)教師在教學過程中不斷積累教學經驗，將科研融入教學中:

1．課程講授以教材為主線，不局限于教材，各章節(jié)圍繞現代技術的發(fā)展，增加新的內容如:利用計算機輔助設計進行優(yōu)化設計，利用仿真技術提高產品的設計效率，應用新的材料節(jié)約生產成本提高零件的機械性能，采用新的生產工藝縮短生產周期等。

2．創(chuàng)建符合教學內容要求的情境，提示新、舊知識之間聯系的線索，幫助學生構建當前所學知識的意義。齒輪是現代機械中應該最為廣泛的一種機械傳動零件，在設計和制造齒輪過程中，如果材料選擇不當，齒輪會出現過早的損傷，甚至失效。在課堂講授過程中，教師引導學生分析如飛行器、礦山機械、車床、家用及辦公機械等情況下齒輪材料的選擇，可能出現的失效形式，通過哪些熱處理的方法改善材料的性能。既幫助學生復習了材料的機械性能和熱處理方法，又幫助學生理解了如何合理的選擇材料。

3．教師在可能的條件下組織以實際工程為背景討論與交流并對過程進行引導，使學生在理解重點的基礎上提高分析能力;使之朝有利于知識構建的方向發(fā)展，使知識構建更有效。

4．課堂教學通過多媒體和黑板相結合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，幫助學生掌握重點、克服難點，習題的講解采用啟發(fā)式教學，幫助學生理解和掌握能夠舉一反三、以點帶面。

三、結論

正確引導學生養(yǎng)成良好的學習習慣，激發(fā)學生創(chuàng)新思維，不斷改進學習方法，理論聯系實踐，解決機械工程實際問題，全面提高能力和素質;促進教師不斷總結改進教學方法、探索創(chuàng)新，進一步提高教學質量，全面培養(yǎng)學生的綜合能力、實踐能力、創(chuàng)新設計能力，為培養(yǎng)更多更好技術技能型人才而努力。

參考文獻:

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［2］楊文堤，郭畢佳，王振國，楊會霞．機械設計課程的改革探討［J］．全國機械設計教學研討會議，2009:342－343．

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機械設計基礎課程是工科院校的重要技術基礎課，本文通過對各教學環(huán)節(jié)教學資源的整合與優(yōu)化，豐富教學內容，改善教學實踐環(huán)節(jié)，實現課堂開放、實驗室開放，引導大學生參加機械設計創(chuàng)新大賽，并借助網絡平臺實現資源共享。

關鍵詞：

機械設計基礎；資源優(yōu)化與共享；機械創(chuàng)新設計；網絡平臺

機械設計基礎課程包括機械原理、機械設計、實驗及課程設計，機械設計基礎是工科院校中機械類、近機類專業(yè)的重要技術基礎課，在本科教學工作中占據相當重要的地位。通過學習這些課程，培養(yǎng)學生的“工程綜合”和“工程應用實踐”能力［1，2］。近年來，隨著普通高校的擴招，學生的個性差異較大，許多高校本科生為多批次錄取，雖為本科，但學生的學習水平參差不齊。在社會培養(yǎng)應用型人才的方針指導下，以學生為本，進一步推進教學改革，把教學資源進行整合優(yōu)化，借助多媒體網絡平臺的實用性和時效性等特點實現資源共享。

1.課程教學資源的優(yōu)化與共享

機械原理、機械設計為技術基礎課程，屬于本科生的必修課程，該課程與工程應用聯系緊密，具有公式多、圖表多、圖形多等特點，由于學生學習能力差異的存在，過去單一的教學方法已無法滿足培養(yǎng)需求［3］，因此，機械基礎課程教學方式應由過去以教師和教材為中心向以教師為主導、學生為主體，課堂為主導、學生自主學習為中心，教材為主導、課程資源為中心轉變。新時期的大學生應在教師的指導下，充分利用課程資源實現自主、自助學習。為此，課程組充分利用網絡資源及兄弟院校的優(yōu)良經驗，從教學方法、教材建設、課件設計等方面進行資源的優(yōu)化整合。隨著多媒體技術的深入發(fā)展，教學方法要改革，要綜合分析運用。傳統教學中教師與學生心與心的碰撞與情感交流，是任何媒體不及的；借助多媒體，可以節(jié)省時間，信息量大，利用動畫功能，形象、直觀地反映機構的運動關系，較靜態(tài)圖片易于理解，使不便于描述的難點有所突破。為此，課程組進行大量調研，借助課程研討會與兄弟院校交流經驗，合理制定教學大綱，編寫教學要求，制作多媒體課件，為適應不同專業(yè)、不同層次學生的要求，同時考慮不同教師的教學特點，教學課件以求大同存小異為原則。同時，在課件的制作過程中，讓不同層次的學生參與，使學生在學習中便于理解和掌握，制作滿足不同層次和不同教學需要的教學課件，提高資源共享率。多媒體技術的運用可以刺激學生的感官，動畫部分可以激發(fā)學生的好奇心，進一步調動學生學習的積極性，尤其突出的是連桿機構和凸輪機構和輪系等。如果整個授課過程全部采用多媒體課件，時間長了，學生容易產生視覺疲勞，產生教學形式過于單一的感覺，可采取例題用黑板講述，或講課過程中增加實例討論，實踐證明多種教學方法的綜合應用會產生良好的效果。總之，在課堂教學過程中，教師將多媒體課件與板書有機的結合運用，將增進師生間的情感交流和良好互動，使得學習氣氛和諧，達到比較理想的教學效果。大學生的學習不僅僅局限于課堂學習，尤其是每年有許多學生要參加研究生入學考試，機械基礎課程作為專業(yè)技術基礎課是所考科目之一，學生需要課下學習和鞏固所學知識。為此，課程組編寫了相應的教材，有《機械原理》、《機械設計》和《機械設計基礎》，教材中增加了實踐環(huán)節(jié)的內容，即在每章后附加實踐環(huán)節(jié)練習，此練習通過學生動手、動腦熟悉和應用所學知識的一個過程練習，比如在學完“鏈傳動”一章之后，設計的一個實踐環(huán)節(jié)為：“觀察一輛變速自行車的滾子鏈傳動，分析有幾種傳動比，松緊邊的位置，鏈接頭形式，并觀察張緊輪的位置，如何調整鏈條的松緊程度。”這個環(huán)節(jié)可以由老師帶著做，也可以由學生課下自己做。同時，為方便學生自學，課程組專門為學生制作多媒體課件，該課件模擬教師課堂教學流程，深入淺出地詳細講解，例題量大且題型多，并附加基礎知識測試，重點、難點明確，放置于我校網絡平臺上“機械原理”、“機械設計”精品課中，學生可以借助網絡平臺的輔助學習功用實現自主、自助學習。“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，通過教學資源的優(yōu)化與共享，學生方便靈活地廣泛涉獵知識，提高能力，激發(fā)學習興趣，為應用型人才的培養(yǎng)打下良好的理論基礎，以便更好地服務社會。

2.改革工程實踐教學體系，實現資源的優(yōu)化與共享

實踐教學是高等學校實現培養(yǎng)人才目標的重要環(huán)節(jié)，知識來源于實踐，能力來自于實踐，各種實踐教學環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要。我國的某些理工科重點高等院校如清華大學、華中科技大學、武漢大學、武漢理工大學，針對“重實踐”提出的教學理念、教學方式和方法及教學內容的改革已經全面展開。因此，應針對我校特點對實踐教學資源進行優(yōu)化整合，實現共享，為應用型人才的培養(yǎng)打下良好的基礎。

2.1對實驗資源整合優(yōu)化，加快實驗室建設。

我校是由幾所學校合并而成的，許多實驗資源重復，如機構動態(tài)演示臺就有多套、同類減速器若干臺、動平衡機多臺、齒輪范成儀多臺等，并且多而雜的教學模型占據大量的實驗室空間，為此，對實驗室進行整合，淘汰落后和多余的模型和儀器，改進現有設備，對“機器與機構陳列柜”研發(fā)配置聲控裝置，并與機構的測繪實驗實現互補，使實驗內容更翔實、有趣。為豐富實驗內容，加強實踐訓練，購置一些新型的實踐教學設備，更新實驗教學內容，完善實踐教學體系，開設出能夠培養(yǎng)工程意識和綜合能力的實驗。購置了QM-ZXI型組合式軸系結構設計與分析實驗箱，通過此套設備學生可以自主設計拆裝軸系。通過購進HK2B-Ⅱ型機構組合創(chuàng)新實驗臺，開設了“機構系統創(chuàng)新綜合實驗”，利用此平臺，學生可以進行創(chuàng)新設計，再到實驗平臺上搭接組裝，然后對機構進行分析改進，加深對所學理論知識的理解和運用。實驗課程增強了自選性、綜合性、設計性實驗，增強了學生的想象力、創(chuàng)造力，充分調動了學生學習的積極性和創(chuàng)造性，提高了學生獨立開展科學研究工作的素質。實驗室向全校師生開放，鼓勵學生學而優(yōu)則創(chuàng)，在教師的指導下由學生自主研發(fā)設計的“高壓電線除冰裝置”獲得2010年河北省首屆大學生機械創(chuàng)新設計大賽河北省一等獎，“火災逃生地震避險多用桌”、“救援千金頂”獲得2010年河北省首屆大學生機械創(chuàng)新設計大賽河北省三等獎，“社區(qū)太陽能路燈電池板清潔裝置”獲得2012年河北省大學生機械設計創(chuàng)新大賽三等獎；“自行車一體化鏈式充氣筒”獲得2012年河北省大學生機械設計創(chuàng)新大賽二等獎。

2.2建立網絡實踐教學系統。

多媒體技術的發(fā)展，為網絡實踐教學提供了便利條件。利用計算機技術、三維造型技術，虛擬現實技術、仿真技術等創(chuàng)建虛擬實驗室，進一步豐富精品課網絡實踐教學的內容。如“桿機構動態(tài)分析”可以改變構件尺寸觀察運動軌跡變化，“軸系裝配工藝”可以清楚說明零件間的相互位置關系、零件裝配工藝等，“軸系結構改錯”指出尺寸的合理性及如何修正錯誤結構。將大量的實例分門別類，不但在不增加教學設備的情況下加大了實踐教學比重，而且實現了學習環(huán)境的靈活性，激發(fā)了學生的學習興趣。

2.3完善課程設計實踐教學內容。

課程設計是非常重要的實踐環(huán)節(jié)，能夠培養(yǎng)學生的工程意識。以往課程設計安排在課程教學結束后進行，現在將課程設計任務安排在相應課程的教學過程中，將任務書下發(fā)給每一位學生，教師以課程設計為主線組織教學，讓學生在學習的同時利用課外時間收集資料和考慮各種復雜問題，充分發(fā)揮學生的主觀能動性進行創(chuàng)新思維。學生在學習的過程中設計方案，利用實驗室資源，不斷完善自己的設計方案，通過課程設計主線，使學生感受到本課程各部分內容的有機聯系。同時，將學生合理的設計方案補充到實踐教學中，使課堂教學不再停留在課本上。根據我校的實踐教學特點，結合國內外高校應用型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，編寫《機械原理課程設計》、《機械設計課程設計》、《機械設計基礎課程設計》教材，并將有關內容置于網絡平臺上，方便學生自主學習，也為畢業(yè)設計提供有益的幫助，深受學生的好評。

3.結語

通過對機械設計基礎課程資源優(yōu)化與共享的研究，提高教學信息資源收藏質量,對現有資源進行整合和深加工，豐富教學內容，完成網絡平臺建設，多手段、多方法地調動學生的學習積極性和創(chuàng)造性，最終達到實現教學信息資源的共建、共知與共享的目的。今后將不斷地總結經驗，對教學內容進行補充和完善，為人才的培養(yǎng)提供更優(yōu)質的資源，進行交流與共享。

作者：張君彩 陳青果 單位：河北科技大學機械工程學院

參考文獻：

［1］于雷.面向應用型人才培養(yǎng)的機械類實踐教學體系的構建［J］.制造業(yè)自動化，2010，32（3）：90-92.

［2］高慧琴.機械原理［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2009.

［3］濮良貴，紀名剛.機械設計［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［4］毛平淮.互換性與測量技術基礎［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2011.

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關鍵詞： 機械設計 教學改革 實踐教學

機械設計是指設計開發(fā)新的機器設備或改進現有的機器設備，機械設計是一項極富創(chuàng)造性的工作，學好本課程，掌握機械設計的基本知識、基本理論和基本方法[1]。機械設計是影響機械產品性能、質量、成本和企業(yè)經濟效益的一項重要工作，機械產品能不能滿足用戶要求，很大程度上取決于設計工作，隨著科學技術的進步和生產的發(fā)展，市場競爭日益激烈，企業(yè)為了獲得自身的生存和發(fā)展，必須不斷推出具有市場競爭能力的新產品。因此，機械產品更新換代的周期將日益縮短，對機械產品在質量和品種上的要求，將不斷提高，這就對機械設計人員提出了更高要求[2]。

1.多種教學方法結合使用

改革傳統理論課教學方法，除板書結合多媒體授課外，采用項目式教學法、案例教學法、討論答疑授課等多種教學手段，從而豐富課堂教學形式，強調學生互動參與，強化教學效果。

1.1教學難點運用項目式教學法。

教學難點如機器與機構的相互關系，教師通過課件講解的方式很難口述清楚，學生理解起來較為費力。因為本院所開專業(yè)均為汽車類專業(yè)，則可采用實驗室現場教學的方式，以內燃機為例，教師可對照實物講解內燃機所涉及機構、工作原理及設計方法；結合多媒體授課，通過實物、聲音、圖形、文字、三維動畫等多種刺激有機融合，使學生形成清晰的感官認識：曲柄滑塊機構將活塞的往復移動轉化為曲軸的連續(xù)轉動，齒輪機構和帶傳動機構實現轉動的傳遞，凸輪機構將凸輪的轉動變換為搖桿的往復擺動；通過上述五個機構的協調工作便能將燃氣的熱能轉換為曲柄轉動的機械能。增進學生對各構件的相互運動情況、結構設計原理的理解。

1.2部分重點章節(jié)采用案例分析法組織教學。

齒輪傳動通過輪齒的嚙合傳遞兩軸之間的運動和動力，是機械傳動中最重要、應用最廣泛的一種傳動[3]。在學習齒輪傳動這一章時，可結合汽車變速器實例，學會從分析齒輪的失效形式和產生原因入手，確定齒輪強度的計算準則，以及相府的承載能力計算方法，選擇合理的幾何參數，最終完成齒輪零件的結構設計。在整個設計過程中，能進行齒輪材料的選取，齒輪參數的確定，齒輪結構的設計，齒輪精度的設計，并對其進行強度校核，最后學習如何根據設計結果繪制二維、三維圖，有助于加深學生對整個設計過程的認識和理解。

2.強化實踐教學環(huán)節(jié)

2.1充分利用課程設計，引入三維設計方法補充課堂教學。

實施學分制后的新版教學計劃中，機械設計課程僅56個學時的理論課堂教學，課時有限，教學內容難度大，因此很難使學生在短期內真正掌握機械設計方法和完整的設計流程。為補充課堂教學，并聯系實際提高學生的設計能力，設置了為期兩周的機械設計課程設計環(huán)節(jié)。通過“帶式運輸機傳動系統中的二級圓柱齒輪減速器”等題目，變換多組初始參數，可保證學生每人一題，獨立進行設計計算。在完成參數選擇、計算校核的基礎上，要求學生根據設計草圖用計算機繪制出裝配圖和主要零件的零件圖，同時要求學生應用CAD（如Pro-E、UG）三維設計軟件，進行三維實體建模，強化學生的三維設計能力，開拓學生就業(yè)渠道，課程設計需提交設計說明書，二維、三維圖紙，并進行課程設計答辯，綜合評定最終成績。通過機械設計課程設計的指導，進一步加深學生對機械機構設計、零部件設計方法等理論知識的理解，更好地與企業(yè)生產實際結合，學生的設計水平有了顯著提高，為學生增強就業(yè)競爭力服務。

2.2利用師生創(chuàng)新項目等實踐環(huán)節(jié)，強化學生動手能力。

教師根據自己主持參與的《機械設計課程設計》課程建設的探索與實踐研究、《基于卓越汽車工程師培養(yǎng)的機械設計課程教學改革探索》等課題，對課程進行建設和改革，研究出了適合我校學生及相關專業(yè)課程設計培養(yǎng)模式和方法，并將有利于提高學生的工程實踐能力，提高教學質量，形成地方高校教育特色。指導學生參與科研，定期為學生舉辦學術活動，學院單獨設有學生科技創(chuàng)新項目，給予經費支持，為學生創(chuàng)新活動提供更大平臺，著力對學生綜合設計能力、團隊協作能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?？蒲许椖恐鸩教岣邔W生機械設計的能力，培養(yǎng)學生理論聯系實際的設計思想，訓練學生綜合運用《機械設計》和其他有關先修課程的理論及結合生產實際分析和解決工程實際問題的能力，并鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識。機械設計課程設計將為后續(xù)課程的學習、畢業(yè)設計，乃至今后的工作提供重要平臺。

3.結語

通過改革傳統理論教學方法，采用多種教學方法結合使用，豐富項目式教學法、案例教學法、討論答疑授課等授課形式，增強了機械設計課堂教學效果，同時強化了實踐教學環(huán)節(jié)，充分利用機械設計課程設計，引入三維設計方法補充課堂教學，充分利用實驗室開放日、學生科技創(chuàng)新協會活動、師生創(chuàng)新項目、畢業(yè)設計、生產實習等實踐環(huán)節(jié)，調動學生互動參與，對比傳統教學模式，學生的學習積極性得到較大提高，這種新教學模式有利于學生綜合素質的提高，從而強化學生的動手能力和創(chuàng)新意識。以上教學改革和實踐探索，注重激發(fā)學生自主學習、科研創(chuàng)新的興趣，強調學生實踐技能的培養(yǎng)，拓寬了學生的就業(yè)渠道，取得了較好的教學效果。新教學模式對授課教師提出更高要求，促進了教師教學能力的提高。

參考文獻：

[1]徐錦康.機械設計[M].高等教育出版社，2004.

[2]鐘毅芳.機械設計[M].華中科技大學出版社，2002.

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關鍵詞：機械設計基礎 課程教學 探討

《機械設計基礎》是高職高專機械類、近機械類專業(yè)的一門重要的技術基礎課，具有內容雜、知識點多、綜合性、實踐性強的特點。近幾年來，由于生源質量下降，學生基礎知識比較薄弱，在學習中他們普遍感到吃力。本人針對學生的特點，結合教學實踐，對該課程的教學作了一些有益的探索，取得了一定的效果。

一、注重概念教學

概念多，是本課程的一個特點。難理解、難記、難區(qū)分是學生對概念的共識。怎樣能把握概念？首先應給概念進行分類，一般可按識記、理解、應用三個層次列出所有概念，這樣做，能使概念一目了然、主次分明，便于學生學習。其次，避免錯誤理解概念。由于新知識學習時對概念理解不透，或者由于知識間的相互聯系，使學生對某些概念產生模糊、錯誤的認識，教學中必須澄清。如：構件與零件、機器與機構、螺距與導程、壓力角與嚙合角及分度圓與節(jié)圓等概念，教學中不能作簡單處理。第三，注重概念的導入藝術?？紤]學生認識的漸進性，有些概念不宜直截了當地介紹給學生。如：講“ 死點”時，可由縫紉機為什么有時踩不動而引出，其效果迥然不同。如果再進一步引出死點在夾具及折疊桌椅上的應用，更加深了學生對死點這個概念的認識。第四，力求從本質上把握概念。如在凸輪機構、螺紋、蝸桿與蝸輪傳動等都講到“自鎖”；連桿機構、凸輪機構及齒輪機構中都講到“壓力角”，從本質上看，這些概念都是一致的。從本質上把握概念，能提高學生的認識效率。

二、串接知識點

串接知識點就是以某一條主線將分布于不同章節(jié)的知識點聯系起來。學生一接觸《機械設計基礎》就會產生“沒有系統性”、“邏輯性差”等錯覺，這是由于學生習慣了基礎課的系統性所造成的。本課程中，雖然不同的研究對象所涉及的理論基礎不同，且相互之間沒有多大關系，但最終的研究目的只有一個，即設計出能應用的機構、零件等。本課程的各部分內容都是按照工作原理、結構、強度計算、設計、使用維護的順序介紹的，有其自身的系統性。另外，串接知識點也要注意遞進過程，遵循學生認知的習慣。如討論輪系傳動比計算時，應先討論由圓柱齒輪組成的平面齒輪系，再討論包含錐齒輪和蝸桿蝸輪傳動的空間齒輪系。學習齒輪傳動時，同樣首先介紹直齒圓柱齒輪傳動，再講斜齒圓柱齒輪傳動，最后講錐齒輪傳動及蝸桿蝸輪傳動。

三、注重講評環(huán)節(jié)

講評是糾正學生錯誤認識，形成能力的一個重要教學環(huán)節(jié)。適時講評有利于學生掌握解題策略、補缺知識的遺漏點、理清思路、建立嚴密的邏輯思維方式。講評內容一般以綜合性和實踐性較強的題目為主（如：帶傳動的設計、齒輪傳動的設計或軸的結構設計等）。講評時，要鼓勵學生大膽發(fā)表自己的觀點，可調動學生的積極性、培養(yǎng)發(fā)散思維的能力，避免傳統的“一言堂”授課方式，同時要實施因材施教、分層次指導。對成績好的學生要給予獨立思考、大膽創(chuàng)新、分散思維的空間，對成績差的學生要給予反饋、補償的機會。

四、采用直觀教學手段

直觀教學，是理論教學的極有效的輔助手段。在教學中，為了有助于學生學習，提高學生的理解力，盡量采用直觀教學手段。在授課時，除了最大限度地利用現有教具外，還可以用簡單材料做一些簡單的“教具”。如：把硬紙板剪成條狀，用鐵絲做鉸鏈，做成了“四桿機構”，借此啟發(fā)學生分析鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件、鉸鏈四桿機構類型的判斷及其演化等內容，并要求學生課下親手做四桿機構的模型，學生通過動手，使抽象內容具體化，不僅調動了學生學習的積極性，而且加深了對四桿機構的理解。在講凸輪機構的工作情況時，我除了讓學生觀看凸輪模型外，還可用厚紙板剪出一個盤形凸輪模型，并用它畫出凸輪在不同轉角時從動件的運動情況，另外，也使學生較快地掌握了運用“反轉法”設計凸輪輪廓曲線的方法，收到了較滿意的教學效果。在講螺紋時，用兩張A4白紙，把一張沿長邊卷成一個圓柱形紙筒，另一張沿對角線折成一個直角三角形，然后將直角三角形長的直角邊與圓筒的底面對齊繞到圓筒的表面，直角三角形的斜邊在圓筒表面形成的即為螺旋線，將直角三角形反一下面就改變了螺旋線旋向。這些方法非常簡單，但是很適用，對學生了解基本概念和原理很有幫助。

五、加強與實踐結合環(huán)節(jié)

《機械設計基礎》是一門實踐性很強的課程。為了使學生掌握好本課程所學的內容，提高學生分析問題和解決問題的能力，課后適時安排一些大作業(yè)和實驗教學，以加強實踐環(huán)節(jié)。講了平面機構運動簡圖和機構的自由度后，安排學生做平面機構運動簡圖的繪制與分析實驗，使學生初步掌握正確繪制一般平面機構運動簡圖的方法和步驟，并應用機構自由度的方法分析平面機構運動的確定性。講了齒輪加工后，安排學生做漸開線齒廓的范成實驗，使學生了解范成法加工漸開線齒輪齒廓的原理、齒廓產生根切現象的原因及刀具徑向變位對齒輪齒形和幾何尺寸的影響。做漸開線直齒圓柱齒輪參數的測定實驗，學生可掌握用簡單量具測定漸開線直齒圓柱齒輪基本參數的方法，并加深理解漸開線的性質及齒輪各參數之間相互關系的知識。學習了軸和軸承后，做減速器的拆裝實驗，通過拆裝減速器，使學生熟悉減速器的結構，了解減速器的用途、特點及裝拆的基本要求；可觀察減速器中各零件的結構形狀和功用，并分析其結構工藝性；了解減速器中零件的裝配關系及安裝調整過程；了解和密封的方法；學習減速器基本參數的測量方法；熟悉和掌握軸的結構及其設計；學習軸上零件常用的定位和固定方法；熟悉并掌握軸系結構設計的要求與常用的軸系結構；提高學生對軸的設計能力和軸承組合的設計能力。

學習了齒輪傳動、帶傳動及軸后，分別布置設計齒輪傳動、帶傳動和軸的大作業(yè)。全部課程學完后，安排一周時間進行課程設計，設計題目是：帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器。學生通過這些實驗、做大作業(yè)及課程設計，既能把相關各章所學知識通過大作業(yè)中的不同環(huán)節(jié)進行應用和技能訓練，又通過大作業(yè)把各章內容相互聯系起來?？朔诉^去學生會做作業(yè)而不會設計的毛病。通過帶式輸送機的結構設計和運動計算，學生對帶式輸送機如何由高速旋轉的電動機帶動，經帶傳動和齒輪減速器兩次減速，最后要求的輸送帶的速度就一目了然了。又因軸的結構設計必須考慮軸上零件的安裝和固定要求，所以，帶輪、齒輪、軸承、聯軸器應放在軸的什么部位，如何與軸固定都很清楚，軸的結構設計也變的好解決了。由于帶傳動設計時計算出對軸的壓力，齒輪傳動設計計算了齒輪的受力，以上各力如何作用在軸上，各力的方向如何，學生都很和清楚，弄清楚了問題的來龍去脈，所以取軸為分離體，求軸承的支反力，這個教學難點也就解決的比較好。

六、運用多媒體課件，提高空間思維能力

運用多媒體技術進行《機械設計基礎》課的輔助教學，是目前機械設計教學中有效的現代化教學手段。多媒體技術具有聲文并茂、二維動畫和三維動畫的特點，能祥盡形象地表示難點和重點及機構的運動過程，可以形象逼真地展示機構的運動過程及其結構特點。尤其是分析機構的運動情況時，利用多媒體課件教學，直觀、形象并且一目了然，將抽象問題形象化。如果機構的某處結構不清楚時，可采用：“定格”和“特寫”的方法，將活動的機構停下來并放大，詳細觀察和分析機構。運用多媒體課件，還可以隨時講解理論知識，演示機構運動過程，高效而省時。

參考文獻：

[1]鐘麗萍：《〈機械基礎〉實驗實訓指導書》，北京大學出版社，2006.12。

[2]申志榮：《中?！礄C械設計基礎〉課程教學探討》，《機械職業(yè)教育》，2000.11。

篇8

Abstract： Mechanical Design course is one of the important professional courses for electrical major. Aiming at the common problems in the teaching process of Mechanical Design， this paper proposed the reform in teaching content， teaching methods and assessment methods to stimulate student's interest in learning and improve teaching quality.

關鍵詞： 機械設計；教學；改革

Key words： Mechanical Design；teaching；reform

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）20-0284-02

0 引言

《機械設計》是一門理論性和實踐性都很強的課程，是高等學校機械類專業(yè)開設的一門主干專業(yè)技術基礎課，是對學生進行設計能力、創(chuàng)新能力、工程意識訓練的主要課程[1]。通過本課程的學習，不僅要求學生掌握畢業(yè)后從事機械行業(yè)工作的基本知識和基本技能，也為本專業(yè)學生學習后續(xù)課程打下堅實的基礎。目前，在實際的教學過程中主要存在以下問題：一是機械設計的教學內容覆蓋面廣，而學時相對較少；二是教材使用不科學，有些內容對培養(yǎng)學生的應用能力方面作用不大，但仍占用一定的課時；三是教學手段不夠靈活多樣，現代教育手段得不到正確使用，學生學習積極性不高，影響了教學效果；四是學生對實驗教學重視不夠，獨立性不強，缺乏創(chuàng)新性；五是考核方式單一，容易造成高分低能現象。

針對上述問題，本文在教學內容、教學方法、考核方式三個環(huán)節(jié)上進行了課程教學改革，以期使學生不僅具備機械設計的理論知識，善于發(fā)現、分析和解決問題，同時具備一定的實踐創(chuàng)新能力，為日后的學習深造和就業(yè)上崗打下堅實基礎。

1 教學內容改革

教學內容的改革首要任務是課程體系以及教材的改革。既不能遺漏知識點，又要避免重復。在內容的處理和編排上要以“需要”為準繩，以“夠用”為尺度，以“會用“為目標[2]。因此，機械設計的教材內容應圍繞“掌握概念、突出技能、重在應用”展開。但目前的教材中，教學內容多而課時相對少，這就要求在教材的選擇上既要有內容上的先進性，又要注意理論知識的深度把握；既要注意理論知識的學習，又要強調實際能力的培養(yǎng)，內容應“少而精”，制定合理的教學計劃，做到有的放矢、學以致用，對于一些過深的、不必要的理論推導和證明應該刪掉。例如齒輪傳動中按齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度設計公式的推導過程；帶傳動中帶即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間關系式的推導等內容應該刪去。同時，在科學地使用教材的同時，應與時俱進，跟蹤科學技術發(fā)展在工農業(yè)生產領域中產生的新成果、新方法、新成果并及時補充到教材中去，開闊學生視野，啟發(fā)學生學習的積極性和創(chuàng)造性。

2 教學方法和教學手段改革

傳統的教學方法仍然是以課堂講授為主，老師在教學中滿堂灌，教與學的互動較少，不能很好的調動學生的學習積極性，更談不上創(chuàng)造性。

新型的教學模式要求“以學生為主體，教師為主導，以能力培養(yǎng)為主線，以素質培養(yǎng)為目標”，因此要求我們豐富教學方法和教學手段。首先，應該將教學方式由以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心，實行課堂講授討論、學生獨立思考的雙向模式教學，加強師生之間的互動，師生可以共同的設問思考、問題延伸、知識拓展，從而激發(fā)學生學習的積極性和創(chuàng)造性。第二，采用啟發(fā)式、類比式等多種教學方法來激發(fā)學生學習興趣，加深知識點的理解與應用。比如，在軸的結構設計中，引導學生分析多種布置方案，從而找到最佳的方案，使學生運用發(fā)散性思維來考慮問題，強調學生的主動參與。第三，理論教學與實踐教學相結合。在教學的過程中可以打破先理論后實驗驗證的陳舊模式，課堂教學也可從實驗入手，再從實驗中引入問題，這樣具體而真實。比如講解機構的機構運動簡圖畫法時，可以讓學生走入實驗室，對著模型來學習機構運動簡圖的畫法。這樣的模式可以激發(fā)了學生的學習熱情，增加學生學習的成就感。在課堂理論教學時，也可有選擇性地將一些元器件帶到課堂上去。第四，要將多媒體課件與黑板教學相結合。多媒體教學作為現代化教育手段應加以充分的運用。對于關鍵的理論推導、重要例題，教師可以在黑板上進行，而對于大量的概念以及圖形，使用多媒體課件就可以省下很多時間?？傊?，多媒體課件以大量的視聽信息、高科技的表現形式以及圖形、圖像的三維動畫效果沖擊了學生的思維興奮點，使情景學習理論在教學中得到充分體現，激發(fā)了學生的學習興趣，提高了教學質量。第五，可以經常聘請工程技術人員開設講座，他們會給教學帶來最新、最直接的知識以及人才需求，便于我們把生產第一線的科技信息帶到課堂上去，使我們的教學真正能夠與時俱進，符合社會發(fā)展需求。

3 重視實踐教學

適用性和實踐性是機械設計課程的特點，所以實踐教學環(huán)節(jié)是本課程的重要環(huán)節(jié)[3]，應該予以重視。實踐教學主要包括實驗和課程設計。

目前開設的實驗主要是認知性、驗證性實驗。這些實驗不利于學生培養(yǎng)全面思考問題的能力和創(chuàng)新性、發(fā)散性的思維能力，更不利于學生過硬技術應用能力的形成。因此，有必要對實驗教學作一改革。首先，加強應用性的基礎實驗，例如組織學生裝拆與專業(yè)相關的機器，這樣可以鍛煉學生的操作能力。第二，開設創(chuàng)新性和綜合性實驗[4]，如對常見結構進行創(chuàng)意組合，由學生自己設計機構用途，畫出機構簡圖，并分析其可行性。第三，開創(chuàng)大學生創(chuàng)新實踐項目，組織學生自己設計新機構或對已有的機器機構進行改進，然后自己整理成論文、申請實用新型專利等等。

課程設計環(huán)節(jié)是機械設計教學過程中必不可少的環(huán)節(jié)。改革課程設計的教學模式，加強學生創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)也尤為重要?？梢越M成興趣設計小組，讓學生在設計過程中對現有的問題提出創(chuàng)新性解決方案；課程設計中要以學生為主，教師只起指導作用，引導學生將所學習過的理論知識應用到課程設計中；重視答辯。這樣學生才會真正重視課程設計，才會真正獨立完成。

4 完善考核方式

傳統的考核方式就是閉卷考試，這樣容易使學生平時不好好學習、不重視實驗，考前臨時抱佛腳，造成高分低能的現象。因此，考核方式可以改革成由閉卷考試、實驗實訓成績、平時成績三部分組成。其中閉卷成績占60%，實驗成績占30%，平時成績占10%。實驗實訓成績的考核主要以實驗實訓操作及實驗實訓報告是否規(guī)范準確為主要依據。對開展探索性、綜合性實驗的學生要提交論文；對于有創(chuàng)見的學生，成績從優(yōu)。平時成績的考核則可以從考勤、每次的作業(yè)完成情況來進行?？己朔绞降亩鄻踊梢允箤W生平時按時認真地學習，重視每次的作業(yè)和實驗實訓，使學生累積好扎實牢固的知識基礎，從而提高教學效果和質量。

5 結論

機械設計是一門理論性和實踐性都很強的課程，而機械設計是設計，是有別于別人的東西，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和綜合素質還是需要我們教師不斷地在實踐中摸索和思考從而不斷改進理念和教法的。幾年下來，通過對課程改革的研究和探索，在黃河科技學院確實取得了較好的效果，但是我們還應該在以后的漫長教學過程中不斷完善和深化，從而不斷提高教學質量和教學效果。

參考文獻：

[1]趙小平.機械設計基礎改革探討[J].裝備制造技術，2013（2）： 211-212.

[2]吳琳.電工電子技術課程改革教學的思考[J].中國科技信息，2010（16）：260-261.

篇9

要想改變以上現狀，貫徹實施卓越計劃，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和意識，就必須結合實際生產，重新構建課程體系和教學內容，大力推行基于問題的探究式學習、基于案例的互動式學習和基于項目的參與式學習等多種研究性學習方法。

（一）優(yōu)化課程設置，調整教學內容

遼寧科技大學立足于建設成為教學研究型大學，主要以培養(yǎng)從事工程技術開發(fā)和應用的設計工程師和生產工程師為主要目標。研究表明，類似本校定位的機械類畢業(yè)生中能獲得工程設計與工程研發(fā)類崗位的約30%，在工程應用型或工程技能型崗位上就業(yè)的約52%，自主創(chuàng)業(yè)只有2.8%。調查結果充分表明了和本校類似的機械類本科畢業(yè)生就業(yè)去向，具有明顯的工程應用型特征。有52%的學生就業(yè)崗位主要是工程研究與設計型，完全不同于擴招前的精英教育時代，具有大眾化教育時代的特征。這種狀況要求教師的授課內容更貼近工程實際和生產實際，具有更強的實用性。所以，任課教師對課程的教學內容作了進一步調整，把授課重點放在講解煉鐵和煉鋼典型機械設備的結構特點上，除了培養(yǎng)學生需要掌握的典型設備總體參數分析與計算，具備初步設計能力外，重點解決學生設備事故故障分析和設備結構分析能力，減少理論性較強課程內容，增加課程的實用性。

（二）改革教學方法，增設實踐環(huán)節(jié)

冶金機械工程技術人才技術應用能力培養(yǎng)主要表現為學生應具備解決企業(yè)生產一線技術問題能力、現代高技術設備操作能力及工程實踐能力。目前，多數學校采用的方法是先讓學生學習理論，再進行實踐，往往導致理論和實踐的脫節(jié)。人的認知過程一般要經過從實踐到理論，再到實踐，循環(huán)往復、不斷上升，只有通過加強工程實踐教學，鞏固和強化理論教學內容，才能更好的解決理論和實踐脫節(jié)問題。為了加強理論和實踐教學的結合，重新設計了授課形式和方法：在講授理論課程過程中，增設實踐環(huán)節(jié)，讓學生深入工程環(huán)境，與講授的具體冶金設備面對面。在實施過程中，從煉鐵機械及煉鋼機械（包括工藝和設備）授課計劃中各拿出部分學時，把課堂放到了某企業(yè)生產現場，由外聘企業(yè)教師面對高爐和轉爐等具體設備進行現場教學。

（三）改革授課方式、方法，增設案例教學

依據卓越計劃要求，專業(yè)課的教學實施形式要根據當前和今后工程教育背景更新教育理念和教學手段，靈活采用新形式組織教學。例如，將工程實踐中的實際案例引入課堂教學。增加教學中工程內容和工程案例，將其貫穿應用于教學始終。強化案例教學作用，實施“教師引導與學生主導、精選案例與精講案例、總結與評析”3個方面結合。通過對典型過程應用案例分析，使學生解決實際工程問題的思路更清晰。同時，教學單位加強與企業(yè)合作，不但“走出去”，而且“請進來”，讓具有豐富實踐經驗的技術專家參與課程教學內容的優(yōu)化與課程教學組織實施。冶煉機械設計理論的講授過程中，與鞍山鋼鐵公司有關專家一起精心設計了“高爐無料鐘爐頂的設計”和“某廠300噸轉爐傾動機構的設計”兩個案例，由企業(yè)外聘教師授課，講授當今最先進的設計理念。

二、實踐教學環(huán)節(jié)

實驗、實踐教學是學生掌握正確實驗方法和鞏固專業(yè)理論知識的主要途徑。按照“教、學、練”一體化模式，在課程內容的安排上，探索和開發(fā)一批與現代冶金設備運作機制相匹配，與現代冶金生產崗位能力結構相適應，貼近實際的綜合性實驗內容。在教學中做到精講多練，讓學生多實踐，增強教學效果。

（一）開發(fā)實驗實訓項目和設備

為達到更好的教學效果，同冶金生產的實際情況接軌，鼓勵開發(fā)實驗實訓過程項目和多種自制單體設備訓練，加強教學研結合，增加綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗的學時。在遼寧省重點實驗室“冶金裝備及過程控制實驗室”平臺上，鼓勵專業(yè)課教師設計配套自制設備和機構，編制虛擬實訓軟件系統，營建具有冶金行業(yè)特色和工程背景的綜合教學環(huán)境。基于以上理念，學院自制了高爐無料鐘爐頂裝料裝置、轉爐傾動機構等實驗操作系統平臺，學生可以自己動手完成各種關鍵力能參數測定。

（二）結合生產實際編寫教材

在專業(yè)課教學過程中，學生需要更加科學、系統的理論指導。學院組織多名有實踐經驗的教師，根據課程實際需要編寫配套實訓教材。教材主要注重對學生動手能力的培養(yǎng)，緊扣企業(yè)發(fā)展需要，突出知識的應用性和針對性，重點加強工程實踐和設計能力培養(yǎng)，注意與專業(yè)基礎課、專業(yè)課的教學配套。自編教材根據鋼鐵冶金特點，采取遵循循序漸進原則，把基礎實踐技能和綜合實踐技能結合起來。

（三）使用現代化輔助教學工具

合理利用音頻、視頻、Flash等現代化多媒體工具制作計算機輔助教學軟件和多媒體教學課件，對提高學生對工程實踐的認知很有必要。在冶煉機械設計理論課程中，將課程內容以多媒體教學的形式展現出來，既可以節(jié)省大量板書時間，還可以利用flash、3Dmax等軟件將晦澀難懂的理論知識進行演示，可以提高學生的學習積極性，有助于學生對知識的理解和接受。（本文來自于《中國冶金教育》雜志。《中國冶金教育》雜志簡介詳見）

三、結語

篇10

【關鍵詞】課程設計；《機械設計基礎》；理實一體化；改革措施

【Abstract】This paper,"Mechanical Design" course teaching reform,the "Machine Design"course design from the choice of topics, teaching organizations how to design integrated into the curriculum and other aspects of teaching the theory among some reform measures to improve the training segment Teaching effectiveness.

【Key words】Curriculum design; "Mechanical Design "; management real integration; reform measures

【中圖分類號】G718.5【文章標識碼】A【文章編號】1326-3587（2011）04-0003-02

《機械設計基礎》課程設計是高職機械類、近機類專業(yè)的一項重要的實訓環(huán)節(jié)，是學生首次運用《機械設計基礎》和其它先修課程的知識解決實際工程問題的實踐。通過課程設計，學生可以了解機械設計的一般程序，熟悉和掌握常用機械零件、傳動裝置等機械設計的基本方法及步驟，學會查找資料和運用有關技術信息，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，增強自身科學的工程設計能力。

一、《機械設計基礎》課程設計教學改革的必要性

1、高職《機械設計基礎》課程理實一體化教學改革的需要。

高職院校教學改革的一個重要方面就是要加強實踐教學環(huán)節(jié)，我校實行2加1教學模式改革，即前兩年在學校學習，第三年進行頂崗實習。在校學習時間被大幅壓縮。為了解決在《機械設計基礎》課教學中內容的廣泛性與授課學時的有限性之間的矛盾，我們按照以技術應用能力培養(yǎng)為主線，專業(yè)課以“應用為目的”，基礎課以“必須夠用為度”的教學改革思想，對《機械設計基礎》課程進行了全面的改革，壓縮總學時，實施理實一體化教學，把課堂理論教學與實驗、實訓、實習等教學環(huán)節(jié)有機的結合起來。課程設計作為針對《機械設計基礎》所學專業(yè)內容進行的一項綜合實訓環(huán)節(jié)，設計內容、要求只能提升不能降低，而集中設計時間卻從傳統的2周壓縮到1周，為了保證教學質量，改革勢在必行。

2、高職學生主體情況的要求。

高校擴招后，高職學生整體基礎下降，尤其是綜合應用所學知識解決問題的能力普遍較差，同時還面臨水平參差不齊，對理論知識理解掌握的差異較大，鉆研精神不夠，主動性差的問題。

二、改革措施

(一)提前布置設計任務，把課程設計融合到理論教學之中，明確設計目的。

如果按照傳統的做法：在《機械設計基礎》課程教學結束后才進行課程設計，并在課程設計開始時才布置設計任務，就會產生不少學生對設計時所要用到的《機械設計基礎》課程理論教學中已經學過的理論知識和基本方法不會應用。況且一周時間內根本無法完成課程設計。因此必須提前布置設計任務，把課程設計融合到《機械設計基礎》課程的理論教學之中。在開學初把課程設計的任務書發(fā)給學生，讓學生從學習《機械設計基礎》開始就接觸課程設計課題，在學習理論知識的過程中理解課程設計。把設計分解成帶傳動、齒輪傳動、軸傳動和軸承等設計模塊，融入到有關章節(jié)的理論教學中去，讓教學中帶傳動設計、齒輪傳動設計、軸的設計、軸承的選擇等與相應的課程設計課題中的理論計算、結構設計結合起來。由于學習目的明確，學生重視，積極性很高。到進行集中課程設計時，課程設計的理論計算部分已經經過了一次演練，只需將所作過的資料按實際數據進行修改、整理，完

成設計說明書的編寫，而把主要精力和時間用于方案優(yōu)化和計算機繪圖，使學生能按時保質保量完成設計任務。

(二)根據學生不同基礎水平，讓設計課題多樣化，層次化。

1、設計題目應多樣化，具有靈活性。

課程設計經久不衰的經典選題是各類減速器設計，“齒輪減速器”由于是機械傳動中常用的傳動裝置，與課程性質相一致，能夠使學生得到較全面的訓練，較好地達到課程設計教學目的，同時在難易程度和設計工作量方面應變性較強，便于根據需要靈活掌握而作為典型課題長期采用。但從培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力出發(fā)，課程設計以工程應用機械裝置為設計任務，應強調實用性。教師在課程設計任務書中只需給出工作機的工作要求．而如何實現工作機功能的方案則由學生自己優(yōu)化確定。教師只起引導作用。題目、方案應多樣化，如讓學生嘗試混凝土攪拌機改良設計，帶式運輸機卷筒設計等項目。開拓設計思路，強調優(yōu)化過程。

2、設計題目難易程度與學生基礎相適應。

考慮到學生水平參差不齊，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匹配，我們確定了內容不同、復雜程度不同、工作量不同的設計課題，供不同層次的學生完成。以“齒輪減速器”設計課題為例：學習成績一般或較差的學生，需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”或 “二級直齒圓柱齒輪減速器”設計課題，供學習成績好、能力強、肯鉆研的優(yōu)秀學生選擇。

(三)充分利用理實一體化教室，開展課程設計教學模式改革。

高職教學模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業(yè)性，實驗、實訓、實習是三個關鍵環(huán)節(jié)。為了配合《機械設計基礎》，《機械設計基礎》課程設計教學，我們組建了滿足一體化教學的多功能理實一體化教室，配置有多媒體，可以對全班進行授課；擁有連接Internet的通用計算機8臺，既可以查詢資料，還可以進行計算機輔助設計；裝備有鉆床等小型機床4臺，創(chuàng)意組合式鋼軸系結構30套，機構組合創(chuàng)新實驗臺10套，各種兩級減速器5臺，單級減速器10臺，軸系拆裝部件12套，常用傳動機構實物及其模型50余套，提供學生拆裝、認識設備和機構；同時還配備有常用手冊、圖冊、計算工具、作圖工具等進行常規(guī)的設計，滿足《機械設計基礎》課程設計的要求。

1、利用《機械設計基礎》理實一體化教室，把課程設計融合到《機械設計基礎》課程教學中。

開放理實一體化教室，使學生有更多的自主時間來安排學習，通過對減速器為代表的設備進行拆裝，使學生實際了解減速器的結構以及各零件的作用，結構特點及裝配關系；了解減速器的和密封；加深對軸系部件結構的認識。便于學生在設計中結合實際，選擇合適的結構和尺寸，提高設計能力。

2、注重計算機輔助設計，加強計算機技術應用。

當下計算機輔助設計已經十分普及．企業(yè)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。學生通過零件圖和裝配圖繪制，強化AUTOCAD和UG的使用能力，增強識圖能力。

（四）、重視答辯環(huán)節(jié)，強調師生交流，提升實訓效果。

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，如果僅僅把設計資料交給教師評閱，往往只關心成績，而忽略自己的設計存在的問題，不知如何改進。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(huán)節(jié)的認識程度，最大限度地提升課程設計的效果，我們在評閱設計時強化了答辯環(huán)節(jié)，答辯時請相關教師和企業(yè)人員參與，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掌握程度，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。

實踐表明，上述改革措施較好地適應了當前高職學生的實際情況，使課程設計的整體質量有了明顯的提高。充分利用一體化教室，把課程設計貫穿到《機械設計基礎》課程教學中，體現了“教中學，學中做”原則，有利于提高《機械設計基礎》課程整體教學質量，提高學生的職業(yè)能力。

【參考文獻】

1、郝增林，關于《機械設計基礎》課程設計的優(yōu)化《職業(yè)教育研究》2007年5期